CN107993915A - 等离子体处理装置的阻抗匹配方法 - Google Patents

等离子体处理装置的阻抗匹配方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种等离子体处理装置的阻抗匹配方法。在一个实施方式中，等离子体处理装置的第一高频电源和第二高频电源分别输出连续波、调制波和双重调制波。在一个实施方式的方法中，对于确定第一高频电源的负载侧的阻抗的第一平均值和确定第二高频电源的负载侧的阻抗的第二平均值，根据从第一高频电源输出的第一高频功率和从第二高频电源输出的第二高频功率，使用两个平均化方法中的任意方法来求得。基于这些第一平均值和第二平均值来进行第一匹配器和第二匹配器的阻抗匹配。由此，能够比较简单地实现等离子体处理装置的第一匹配器和第二匹配器的匹配动作。

Description

等离子体处理装置的阻抗匹配方法
技术领域
本发明的实施方式涉及等离子体处理装置的阻抗匹配方法。
背景技术
在半导体器件等的电子器件的制造中，对被处理体进行等离子体处理例如等离子体蚀刻。在等离子体处理中，使用等离子体处理装置。
等离子体处理装置通常包括腔室主体、第一电极、第二电极、第一高频电源、第一匹配器、第二高频电源和第二匹配器。腔室主体提供其内部空间来作为腔室。第一电极和第二电极以它们之间存在腔室内的空间的方式配置。第二电极是下部电极，包含于上方载置有被加工物的载置台中。第一高频电源产生等离子体生成用的第一高频功率。第一高频功率被供给到第一电极和第二电极中的一者。第二高频电源产生离子导入用的第二高频功率。第二高频功率被供给到第二电极。在等离子体处理装置中，为了使第一高频电源的输出阻抗与其负载侧的阻抗相匹配，调整第一匹配器的可变电抗元件。另外，为了使第二高频电源的输出阻抗与其负载侧的阻抗相匹配，调整第二匹配器的可变电抗元件。在等离子体处理装置中，供给到腔室中的气体通过在第一电极与第二电极之间产生的高频电场而被电离，利用离子或自由基等的活性种来处理被加工物。
在等离子体处理装置中，存在从第一高频电源和第二高频电源中的至少一个高频电源供给电平被调制后的高频功率的情况。即，存在为了使交替的两个期间中的一个期间的电平比另一个期间的电平低而利用电平被调制后的调制波的情况。在等离子体处理装置中，关于利用高频功率的技术，记载在下述的专利文献1～3中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-71292号公报
专利文献2：日本特开2009-33080号公报
专利文献3：日本特开2012-9544号公报
发明要解决的问题
在等离子体处理装置中，作为从第一高频电源输出的第一高频功率和从第二高频电源输出的第二高频功率的组合，考虑了各种组合。例如，在第一组合中，第一高频功率是调制波，第二高频功率是连续波。在第二组合中，第一高频功率是连续波，第二高频功率是调制波。在第三组合中，第一高频功率和第二高频功率这两者都是调制波。第三组合中，第一高频功率和第二高频功率的调制频率可以是相同的也可以是彼此不同的。
如上所述，在一个等离子体处理装置中，有选择地使用多个组合来作为第一高频功率和第二高频功率的组合的情况下，用于第一匹配器和第二匹配器各自的匹配动作的阻抗的运算复杂化。因此，对于第一高频功率和第二高频功率的各种组合，要求实现第一匹配器和第二匹配器的匹配动作用的比较简单的阻抗运算。
发明内容
在一个实施方式中，提供一种等离子体处理装置的阻抗匹配方法。等离子体处理装置包括：腔室主体、第一电极及第二电极、第一高频电源、第二高频电源、第一供电线路、第二供电线路、第一匹配器和第二匹配器。第一电极及第二电极以在它们之间存在腔室主体内的空间的方式设置。第一高频电源是输出等离子体生成用的第一高频功率的电源。第一高频电源具有第一基频。第二高频电源是输出离子导入用的第二高频功率的电源。第二高频功率具有比第一基频低的第二基频。第一供电线路将第一电极或者第二电极与第一高频电源电连接。第二供电线路将第二电极与第二高频电源电连接。第一匹配器用于调整第一高频电源的负载侧的阻抗。第二匹配器用于调整第二高频电源的负载侧的阻抗。
第一高频电源构成为有选择地输出具有第一基频的第一连续波、第一调制波和第一双重调制波中的一者作为第一高频功率。第一调制波是通过使用第一调制来调制具有第一基频的连续波的电平而生成的。第一调制是以下那样的调制，即：对连续波的电平进行调制，使得以调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间的电平比该两个期间中的另一个期间的电平高。第一双重调制波是通过使用第二调制来调制具有第一基频的连续波的电平而生成的。第二调制是以下那样的调制，即：对连续波的电平进行调制，使得以第一调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间与以比该第一调制频率低的第二调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间重叠的期间中的电平，高于以该第一调制频率交替地反复的两个期间中的另一个期间和以该第二调制频率交替地反复的两个期间中的另一个期间的电平。第二高频电源有选择地输出具有第二基频的第二连续波、通过使用第一调制来调制具有第二基频的连续波而生成的第二调制波、和通过使用第二调制来调制具有第二基频的连续波而生成的第二双重调制波中的一者作为第二高频功率。
在一个方式的方法中包括：(i)实施平均化处理的步骤，求取第一高频电源的负载侧的阻抗的第一平均值或者包含第一供电线路上的电压的平均值和电流的平均值的第一平均值组，以及第二高频电源的负载侧的阻抗的第二平均值或者包含第二供电线路上的电压的平均值和电流的平均值的第二平均值组；(ii)求取第一移动平均值和第二移动平均值的步骤，第一移动平均值为根据由实施平均化处理的步骤求取的规定个数的第一平均值或者规定个数的第一平均值组来求取的第一高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，第二移动平均值为根据由实施平均化处理的步骤求取的规定个数的第二平均值或者规定个数的第二平均值组来求取的第二高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和(iii)调整第一匹配器的可变电抗元件和第二匹配器的可变电抗元件，以使第一移动平均值和第二移动平均值接近匹配点的步骤。
在第一高频功率和第二高频功率的生成中使用的最低调制频率仅被用于生成从第一高频电源和第二高频电源中的一个高频电源输出的高频功率的情况下，根据在以该最低调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间的多个时刻的、该一个高频电源的负载侧的阻抗来求取平均值，并根据在以该最低调制频率交替地反复的两个期间这两者的多个时刻的、另一个高频电源的负载侧的阻抗来求取平均值，由此求得第一平均值和第二平均值，或者，求取在以该最低调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间的多个时刻的、第一供电线路和第二供电线路中用于从该一个高频电源传输高频功率的一个供电线路上的电流的平均值和电压的平均值，并求取在以该最低调制频率交替地反复的两个期间这两者的多个时刻的、另一个供电线路上的电流的平均值和电压的平均值，由此求得第一平均值组和第二平均值组。
在第一高频功率和第二高频功率的生成中使用的最低调制频率在该第一高频功率和该第二高频功率的生成中共用的情况下，根据在由该最低调制频率规定的第一高频功率的调制周期中的两个期间中的一个期间的多个时刻的、第一高频电源的负载侧的阻抗来求取第一平均值，并且根据在由该最低调制频率规定的第二高频功率的调制周期中的两个期间中的一个期间的多个时刻的、第二高频电源的负载侧阻抗来求取第二平均值，或者，根据在由该最低调制频率规定的第一高频功率的调制周期中的两个期间中的一个期间的多个时刻的、第一供电线路上的电压和电流来求取第一平均值组，并且根据在由该最低调制频率规定的第二高频功率的调制周期中的两个期间中的一个期间的多个时刻的、第二供电线路上的电压和电流来求取第二平均值组。
在一个实施方式的方法中，根据规定个数的第一平均值或者规定个数的第一平均值组来求取第一移动平均值，根据规定个数的第二平均值或者规定个数的第二平均值组求取第二移动平均值。第一匹配器的可变电抗元件的调制基于第一移动平均值进行，第二匹配器的可变电抗元件的调整基于第二移动平均值进行。该方法中，通过判断第一高频功率和第二高频功率的生成中使用的最低调制频率是否在第一高频功率和第二高频功率的生成在共用，从而在第一平均值或第一平均值组、以及第二平均值或第二平均值组的计算中，有选择地使用对于参照的期间进行不同选择的两个平均化处理中的一者。即，对于第一高频功率的调制和第二高频功率的调制的各种组合，仅通过两个平均化处理，就能够求取第一平均值或第一平均值组、以及第二平均值或第二平均值组。因此，能够实现第一匹配器和第二匹配器的匹配动作用的比较简单的阻抗的运算。
在一个实施方式中，在第一高频电源输出第一调制波，第二高频电源输出第二双重调制波，并且该第一调制波的生成中使用的调制频率与第二双重调制波的生成中使用的第一调制频率相同的情况下，根据多个调制周期各自的第一高频电源的负载侧的阻抗的平均值来求取第一平均值，或者根据该多个调制周期各自的第一供电线路上的电流的多个平均值和电压的多个平均值来求取第一平均值组，其中，多个调制周期是由第二双重调制波的生成中使用的第二调制频率规定的调制周期所包含的多个调制周期中的、由第一调制波的生成中使用的调制频率规定的多个调制周期。根据该实施方式，能够更高精度地求取由第一平均值表示的第一高频电源的负载侧的阻抗、或者由第一平均值组表示的第一供电线路上的电压和电流。
在一个实施方式中，在第一高频电源输出第一双重调制波，第二高频电源输出与第一双重调制波同步的第二调制波，并且该第一双重调制波的生成中使用的第二调制频率与该第二调制波的生成中使用的调制频率相同的情况下，根据多个调制周期各自的第一高频电源的负载侧的阻抗的多个平均值来求取第一平均值，或者根据该多个调制周期各自的第一供电线路上的电流的平均值和电压的平均值来求取第一平均值组，其中，多个调制周期是由第一双重调制波的生成中使用的第二调制频率规定的调制周期所包含的多个调制周期中的、由该第一双重调制波的生成中使用的第一调制频率规定的多个调制周期。根据该实施方式，能够更高精度地求取由第一平均值表示的第一高频电源的负载侧的阻抗、或者由第一平均值组表示的第一供电线路上的电压的平均值和电流的平均值。
在一个实施方式中，在第一高频电源输出第一双重调制波，第二高频电源输出与第一双重调制波同步的第二调制波，并且该第一双重调制波的生成中使用的第二调制频率与该第二调制波的生成中使用的调制频率相同的情况下，根据由第一双重调制波的生成中使用的第二调制频率规定的调制周期内的两个期间中的一个期间与由第二调制波的生成中使用的调制频率规定的对应的调制周期内的两个期间中的一个期间重叠的期间中的、第一高频电源的负载侧的阻抗来求取第一平均值，或者，根据由第一双重调制波的生成中使用的第二调制频率规定的调制周期内的两个期间中的一个期间与由第二调制波的生成中使用的调制频率规定的对应的调制周期内的两个期间中的一个期间重叠的期间中的、第一供电线路上的电压和电流来求取第一平均值组。
在一个实施方式中，对第一高频功率进行调制，使得在以第一调制中使用的调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间或者以第二调制中使用的第一调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间所包含的不同的多个期间中，第一高频功率具有不同的电平。在该实施方式中，根据该多个期间各自的第一高频电源的负载侧的阻抗的多个平均值来求取第一平均值，或者根据该多个期间各自的第一供电线路上的电压的多个平均值和电流的多个平均值来求取第一平均值组。根据该实施方式，即使第一高频功率的电平在调制周期中的两个期间中的一个期间中被变更，也能够更高精度地求取由第一平均值表示的第一高频电源的负载侧的阻抗、或者由第一平均值组表示的第一供电线路上的电压的平均值和电流的平均值。
如上所述，相对于第一高频功率和第二高频功率的各种组合，能够实现用于第一匹配器和第二匹配器的匹配动作的比较简单的阻抗运算。
附图说明
图1是表示一个实施方式的等离子体处理装置的阻抗匹配方法的流程图。
图2是概略表示图1所示的方法能够应用的一个实施方式的等离子体处理装置的图。
图3是例示第一模式中输出的第一高频功率和第二高频功率。
图4是例示第二模式中输出的第一高频功率和第二高频功率。
图5是例示第三模式中输出的第一高频功率和第二高频功率。
图6是例示第四模式中输出的第一高频功率和第二高频功率。
图7是例示第五模式中输出的第一高频功率和第二高频功率。
图8是例示第六模式中输出的第一高频功率和第二高频功率。
图9是例示第七模式中输出的第一高频功率和第二高频功率。
图10是例示第一高频电源的结构和第一匹配器的结构的图。
图11是例示第一匹配器的阻抗传感器的结构的图。
图12是例示第二高频电源的结构和第二匹配器的结构的图。
图13是例示第二匹配器的阻抗传感器的结构的图。
图14是将第一模式中的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
图15是将第二模式中的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
图16是将第三模式中的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
图17是将第四模式中的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
图18是将第五模式中的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
图19是将第六模式中的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
图20是将第七模式中的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
图21是表示第七模式的第一高频功率和第二高频功率的变形例的图。
图22是表示第七模式的第一高频功率和第二高频功率的另一变形例的图。
附图标记的说明
1…等离子体处理装置，10…腔室主体，10c…腔室，16…基座，18…静电卡盘，36…高频电源，38…高频电源，40…匹配器，42…匹配器，43…供电线路，45…供电线路，46…上部电极，72…主控制部。
具体实施方式
以下，参照附图对各种实施方式进行详细的说明。此外，在各图中对于相同或者相对应的部分标注相同的符号。
图1是表示一个实施方式的等离子体处理装置的阻抗匹配方法的流程图。图1所示的方法MT是用于使等离子体处理装置的第一高频电源的负载侧的阻抗和第二高频电源的负载侧的阻抗与匹配点一致或者接近匹配点的方法。
图2是概略表示图1所示的方法能够应用的一个实施方式的等离子处理装置的图。图2所示的等离子体处理装置1是电容耦合型的等离子体处理装置。等离子体处理装置1包括腔室主体10。腔室主体10具有大致圆筒形状。腔室主体10以其内部空间作为腔室10c提供。腔室主体10由铝材料形成。在腔室主体10的内壁面实施了阳极氧化处理。另外，腔室主体10接地。
在腔室主体10的底部上设置有绝缘板12。绝缘板12例如由陶瓷形成。在该绝缘板12上设置有支承台14。支承台14具有大致圆柱形状。在该支承台14上设置有基座16。基座16由铝等的导电性材料形成，构成下部电极即第二电极。
在基座16上设置有静电卡盘18。静电卡盘18具有绝缘层和设置在该绝缘层内的电极20。在静电卡盘18的电极20经由开关22连接有直流电源24。该静电卡盘18通过来自直流电源24的直流电压产生静电吸附力，利用静电吸附力保持载置在该静电卡盘18上的被加工物W。被加工物W例如能够如晶片那样具有大致圆盘形状。在静电卡盘18的周围且在基座16上，配置有聚焦环26。另外，在基座16和支承台14的外周面，安装有圆筒状的内壁部件28。该内壁部件28例如由石英形成。
在支承台14的内部形成有流路30。流路30例如相对于在铅直方向上延伸的中心轴线螺旋状地延伸。从设置在腔室主体10的外部的冷却单元经由配管32a向该流路30中供给冷却介质cw(例如冷却水)。供给到流路30中的冷却介质cw经由配管32b被回收到冷却单元。通过冷却单元调整该冷却介质的温度，由此来调整被加工物W的温度。并且，在等离子体处理装置1中，经由气体供给线路34供给的导热气体(例如He气体)被供给到静电卡盘18的上表面与被加工物W的背面之间。
在基座16连接有导体44(例如供电棒)。在该导体44，经由匹配器40(第一匹配器)连接有高频电源36(第一高频电源)，经由匹配器42(第二匹配器)连接有高频电源38(第二高频电源)。高频电源36输出等离子体生成用的第一高频功率即高频功率RF1。高频功率RF1是具有第一基频即基频fB1的高频功率。基频fB1例如是100MHz。高频电源38输出用于对被加工物W导入离子的第二高频功率即高频功率RF2。高频功率RF2是具有第二基频即基频fB2的高频功率。基频fB2例如为13.56MHz。
匹配器40和导体44构成将来自高频电源36的高频功率RF1输送到基座16的第一供给线路、即供电线路43的一部分。匹配器42和导体44构成将来自高频电源38的高频功率RF2输送到基座16的第二供电线路、即供电线路45的一部分。
腔室主体10的顶部设置有第一电极、即上部电极46。在上部电极46与基座16之间存在有生成等离子体的腔室10c内的空间PS。上部电极46包括顶板48和支承体50。在顶板48形成有多个气体喷出孔48a。顶板48例如由Si、SiC等的硅类的材料形成。支承体50是将顶板48以能够装卸的方式支承的部件，由铝形成，在其表面被实施了阳极氧化处理。
在支承体50的内部形成有气体缓冲室52。另外，在支承体50形成有多个孔50a。多个孔50a从气体缓冲室52向下方延伸，与气体喷出孔48a连通。在气体缓冲室52经由气体供给管54连接有一个以上的气源56。一个以上的气源56经由质量流量控制器等的一个以上的流量控制器58中的对应的流量控制器以及一个以上的阀60中的对应的阀，与气体缓冲室52连接。来自一个以上的气源56的各自的气体通过对应的流量控制器58被调整了其流量之后，导入到气体缓冲室52中。导入到气体缓冲室52中的气体从多个气体喷出孔48a喷出到空间PS。
在基座16与腔室主体10的侧壁之间、以及支承台14与腔室主体10的侧壁之间形成有俯视时为环状的空间，该空间的底部与腔室主体10的排气口62相连。在腔室主体10的底部连接有与排气口62连通的排气管64。该排气管64与排气装置66连接。排气装置66具有压力控制器和涡轮分子泵等的真空泵。排气装置66对腔室10c进行减压。另外，在腔室主体10的侧壁形成有用于被加工物W的搬入和搬出的通路68。在腔室10的侧壁安装有用于开闭通路68的闸阀70。
等离子体处理装置1还具有主控制部72。主控制部72例如是计算机装置，包括处理器和存储器等的存储装置。存储装置中存储有通过处理器执行的软件(程序)和方案信息。主控制部72按照该软件和方案信息控制等离子体处理装置1的各部，例如高频电源36、38、匹配器40、42、一个以上的流量控制器58、一个以上的缓冲器60、排气装置66等的各自的动作以及该等离子体处理装置1的装置整体的动作。
在通过该等离子体处理装置进行等离子体处理时，首先打开闸阀70，被加工物W经由通路68被搬入到腔室主体10内。搬入到腔室主体10之后的被加工物W载置在静电卡盘18上。接着，来自从一个以上的气源中所选择的气源的气体导入到腔室10c，排气装置66进行工作将腔室10c中减压。并且，来自高频电源36的高频功率RF1供给到基座16，来自高频电源38的高频功率RF2供给到基座16。另外，来自直流电源24的直流电压施加到静电卡盘18的电极20，由静电卡盘18保持被加工物W。然后，供给到腔室主体10中的气体通过在基座16与上部电极46之间形成的高频电荷被激励。通过来自这样生成的等离子体的自由基和/或离子来处理被加工物W。
以下，参照图3～图9对从高频电源36输出的高频功率RF1和从高频电源38输出的高频功率RF2进行说明。图3～图9分别是例示了在第一～第七模式中输出的第一高频功率和第二高频功率的图。
在等离子体处理装置1中，高频电源36作为高频功率RF1有选择地输出第一连续波(连续波CW1)、第一调制波(调制波MW1)和第一双重调制波(双重调制波DW1)中的一者。如图4所示，连续波CW1具有基频fB1，是连续地具有一定的电平(功率)的高频功率。
调制波MW1是通过第一调制对具有基频fB1的连续波的电平进行调制而生成的调制波。第一调制对连续波的电平(功率)进行调制，使得以调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间(以下有时也将一个期间称为“高电平期间”)的电平(功率)比该两个期间中的另一个期间的电平(功率)高。
如图3、图5、图6、图7和图8所示，交替反复的两个期间P1a、P1b中的一个期间P1a的调制频率MW1的电平比另一个期间P1b的该调制波MW1的电平高。期间P1b的调制波MW1的电平也可以为零。此外，调制波MW1的调制频率fM1是调制周期P1的倒数，调制周期P1包括一个期间P1a和与其相连续的期间P1b。调制频率fM1是比基频fB2低的频率。
双重调制波DW1是通过第二调制对具有基频fB1的连续波的电平进行调制而生成的调制波。第二调制对连续波(功率)的电平进行调制，使得以第一调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间(以下，有时也将一个期间称为“高电平期间”)与以比该第一调制频率低的第二调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间(以下，有时也将一个期间称为“高电平期间”)重叠的期间中的电平(功率)，高于以该第一调制频率交替地反复的两个期间中的另一个期间以及以该第二调制频率交替地反复的两个期间中的另一个期间的电平(功率)。
如图9所示，交替地反复的两个期间P11a和P11b中的一个期间P11a与交替地反复的两个期间P12a与P12b中的一个期间P12a重叠的期间中的双重调制波DW1的电平，比期间P11b和期间P12b的双重调制波DW1的电平高。期间P11b和期间P12b的双重调制波DW1的电平也可以为零。此外，双重调制波DW1的第一调制频率fD11为调制周期P11的倒数，调制周期P11包括一个期间P11a和与其相连续的期间P11b。双重调制波DW1的第二调制频率fD12是调制周期P12的倒数，调制周期P12包括一个期间P12a和与其相连续的期间P12b。第二调制频率fD12比第一调制频率fD11低。另外，第一调制频率fD11和第二调制频率fD12是比基频fB2低的频率。
高频电源38有选择地输出第二连续波(连续波CW2)、第二调制波(调制波MW2)和第二双重调制波(双重调制波DW2)中的一者作为高频功率RF2。如图3所示，连续波CW2是具有基频fB2的连续波。
调制波MW2是通过第一调制对具有基频fB2的连续波的电平进行调制而生成的调制波。如图4、图5、图6、图7和图9所示，交替反复的两个期间P2a、P2b中的一个期间P2a的调制波MW2的电平比另一个期间P2b的该调制波MW2的电平高。期间P2b的调制波MW2的电平也可以为零。此外，调制波MW2的调制频率fM2是调制周期P2的倒数，调制周期P2包括一个期间P2a和与其相连续的期间P2b。调制频率fM2是比基频fB2低的频率。
双重调制波DW2是通过第二调制对具有基频fB2的连续波的电平进行调制而生成的调制波。如图8所示，在交替反复的两个期间P21a和P21b中的一个期间P21a与交替地反复的两个期间P22a和P22b中的一个期间P22a重叠的期间中的双重调制波DW2的电平，比期间P21b和期间P22b的双重调制波DW2的电平高。期间P21b和期间P22b的双重调制波DW2的电平也可以为零，此外，双重调制波DW2的第一调制频率fD21是调制周期P21的倒数，调制周期P21包括一个期间P21a和与其相连续的期间P21b。双重调制波DW2的第二调制频率fD22是调制周期P22的倒数，调制周期P22包括一个期间P22a和与其相连续的期间P22b。第二调制频率fD22比第一调制频率fD21低。另外，第一调制频率fD21和第二调制频率fD22是比基频fB2低的频率。
如图3所示，在第一模式中，高频电源36输出调制波MW1，高频电源38输出连续波CW2。如图4所示，在第二模式中，高频电源36输出连续波CW1，高频电源38输出调制波MW2。
如图5所示，第三模式中，高频电源36输出调制波MW1，高频电源38输出调制波MW2。在第三模式中，调制频率fM1比调制频率fM2高，例如是10kHz以上。
如图6所示，在第四模式中，高频电源36输出调制波MW1，高频电源38输出调制波MW2。在第四模式中，调制频率fM1与调制频率fM2是相同的，例如是10Hz以上。在第四模式中，调制波MW1与调制波MW2是同步的。如图7所示，在第五模式中，高频电源36输出调制波MW1，高频电源38输出调制波MW2。在第五模式中，调制频率fM1与调制频率fM2是相同的，例如是10Hz以上。在第五模式中，调制波MW1与调制波MW2是非同步的。即，调制波MW1的调制周期P1与调制波MW2的调制周期P2之间存在相位差。举一例，如图7所示，调制周期P2从调制周期P1的中途开始，在该调制周期P1结束之后，该调制周期P2结束。
如图8所示，在第六模式中，高频电源36输出调制波MW1，高频电源38输出双重调制波DW2。在第六模式中，调制频率fM1与第一调制频率fD21是相同的，例如是10kHz以上。在第六模式中，调制波MW1与双重调制波DW2是同步的。即在第六模式中，调制周期P1与调制周期P21是同步的。另外，期间P1a与期间P21a是同步的，期间P1b与期间P21b也是同步的。
如图9所示，在第七模式中，高频电源36输出双重调制波DW1，高频电源38输出调制波MW2。在第七模式中，第二调制频率fD12与调制频率fM2是相同的。在第七模式中，调制波MW1与双重调制波DW2是同步的。即，在第七模式中，调制周期P2与调制周期P12是同步的。另外，期间P12a与期间P2a是同步的，期间P12b与期间P2b也是同步的。
以下，参照图10～图20对高频电源36、高频电源38、匹配器40和匹配器42进行详细的说明。图10是例示第一高频电源的结构和第一匹配器的结构的图。图11是例示第一匹配器的阻抗传感器的结构的图。图12是例示第二高频电源的结构和第二匹配器的结构的图。图13是例示第二匹配器的阻抗传感器的结构的图。图14～图20分别是将第一～第七模式的第一高频功率和第二高频功率与阻抗的监控期间一起表示的图。
如图10所示，在一个实施方式中，高频电源36具有振荡器36a、功率放大器36b、功率传感器36c和电源控制部36e。电源控制部36e由CPU等的处理器构成，根据由主控制部72供给的信号和由功率传感器36c供给的信号，对振荡器36a、功率放大器36b、功率传感器36c分别供给控制信号，控制振荡器36a、功率放大器36b、功率传感器36c。
从主控制部72对电源控制部36e供给的信号包括基频确定信号、模式确定信号和参数确定信号。基频确定信号确定基频fB1。模式确定信号确定上述的第一～第七模式中使用的模式。参数确定信号确定高频功率RF1的电平的设定或者关于电平调制的各种参数。具体而言，高频功率RF1为连续波CW1时，参数确定信号确定连续波CW1。高频功率RF1为调制波MW1时，参数确定信号确定调制波MW1的相位、调制频率fM1、调制周期P1中期间P1a占有的比例即占空比、期间P1a中的调制波MW1的电平(功率)、以及期间P1b中的调制波MW1的电平(功率)。在高频功率RF1为双重调制波DW1时，参数确定信号确定第一调制频率fD11、调制周期P11中期间P11a占有的比例即占空比、第二调制频率fD12、调制周期P12中期间P12a占有的比例即占空比、期间P11a与期间P12a重叠的期间中的双重调制波DW1的电平(功率)、期间P11b和期间P12b中的双重调制波DW1的电平(功率)。
电源控制部36e控制振荡器36a使得由基频确定信号确定的基频fB1的高频功率输出。振荡器36a的输出与功率放大器36b的输入连接。电源控制部36e根据由模式确定信号确定的模式和由参数确定信号确定的各种参数，控制功率放大器36b，从而对通过振荡器36a输出的高频功率的电平进行设定或者调制。由此，从功率放大器36b输出连续波CW1、调制波MW1或者双重调制波DW1，作为高频功率RF1。
功率放大器36b的输出经由功率传感器36c与供电线路43连接。功率传感器36c具有方向性耦合器、行波功率检测部和反射波功率检测部。方向性耦合器将高频功率RF1的行波的一部分供给到行波功率检测部，将反射波供给到反射波功率检测部。从电源控制部36e向功率传感器36c供给确定基频fB1的频率确定信号。行波功率检测部生成行波的全频率成分中基频fB1的成分的功率的测定值，即行波功率测定值。行波功率测定值被供给到电源控制部36e用于功率反馈。
反射波功率检测部生成反射波的全频率成分中基频fB1的成分的功率测定值即第一反射波功率测定值、和反射波的全频率成分的纵功率的测定值即第二反射波功率测定值。第一反射波功率测定值被供给到主控制部72用于监控器显示，第二反射波功率测定值被供给到电源控制部36e，用于功率放大器36b的保护。
电源控制部36e在高频电源36输出调制波MW1时，与调制波MW1的电平(功率)的调制同步地将其电平被调制后的脉冲信号发送到匹配器40的匹配控制器40c。电源控制部36e在高频电源36输出双重调制波DW1时，与双重调制波DW1的电平(功率)的调制同步地将电平被调制后的脉冲信号发送到匹配器40的匹配控制器40c。
匹配器40具有匹配电路40a、阻抗传感器40b、匹配控制器40c以及执行器40d和40e。匹配电路40a包括可变电抗元件40g和40h。可变电抗元件40g和40h例如是可变电容器。此外，匹配电路40a也可以还包括电感器等。
匹配控制器40c由CPU等的处理器构成，在主控制部72的控制下工作。匹配控制器40c控制执行器40d和40e使得高频电源36的负载侧的阻抗与匹配点一致或者接近，并且调整可变电抗元件40g和40h各自的电抗。执行器40d和40e例如是电动机。
匹配控制器40c将确定高频电源36的负载侧的阻抗的监控期间的期间确定信号供给到阻抗传感器40b。因此，在一个实施方式中，从主控制部72对匹配控制器40c供给模式确定信号和参数确定信号。匹配控制器40c利用被供给的脉冲信号、模式确定信号和参数确定信号，生成期间确定信号。
具体而言，匹配控制器40c根据模式确定信号判断在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率是否在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用。换言之，匹配控制器40c在第一模式、第二模式、第三模式和第六模式中的任意者被使用时，判断为在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率没有在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用。另一方面，在第四模式、第五模式和第七模式中的任意者被使用时，判断为在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用。
当高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中没有被共用，该最低的调制频率仅被用于从高频电源36输出的高频功率RF1的生成时，匹配控制器40c在以该最低调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间(高电平期间)内生成设定监控期间的期间确定信号。另外，当高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中没有被共用，并且该最低的调制频率仅被用于从高频电源38输出的高频功率RF2的生成时，匹配控制器40c在以该最低调制频率交替地反复的两个期间的各个期间中生成设定监控期间的期间确定信号。
在第一模式中，高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为调制频率fM1，如图14所示，在期间P1a内设定监控期间P61。监控期间P61是在期间P1a内将自该期间P1a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第二模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为调制频率fM2，如图15所示，在期间P2a内设定监控期间P621，在期间P2b内设定监控期间P622。监控期间P621可以是在期间P2a内将自该期间P2a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。监控期间P622可以是在期间P2b内将自该期间P2b的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第三模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率为调制频率fM2，如图16所示，在期间P2a内设定监控期间P631，在期间P2b内设定监控期间P632。监控期间P631可以是在期间P2a内将自该期间P2a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。监控期间P632可以是在期间P2b内将自该期间P2b的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第六模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率是第二调制频率fD22，如图19所示，在期间P22a内设定监控期间P661，在期间P22b内设定监控期间P662。监控期间P661可以是在期间P22a内将自该期间P22a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。监控期间P662是在期间P22b内将自该期间P22b的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。此外，阻抗传感器40b的滤波器106A和滤波器108A能够以高速度实施采样的情况下，也可以在监控期间P661和监控期间P662内设定监控期间P663。各监控期间P663可以是在期间P1a内将自该期间P1a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。监控期间P663能够在期间确定信号中被确定。
在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用的情况下，匹配控制器40c在以该最低调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间(高电平期间)内生成设定监控期间的期间确定信号。
在第四模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为调制频率fM1和调制频率fM2，如图17所示，在期间P1a内设定监控期间P64。监控期间P64可以是在期间P1a内将自该期间P1a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第五模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率是调制频率fM1和调制频率fM2，如图18所示，在期间P1a内设定监控期间P65。监控期间P65可以是在期间P1a内将自该期间P1a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第七模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率是第二调制频率fD12和调制频率fM2，如图20所示，在期间P12a内设定监控期间P67。监控期间P67是在期间P12a内将自该期间P12a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。此外，阻抗传感器40b的滤波器106A和滤波器108A能够以高速度实施采用的情况下，可以在监控期间P67内设定多个监控期间P671。各监控期间P671可以是在期间P11a内将自该期间P11a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。监控期间P671能够在期间确定信号中被确定。
如图11所示，阻抗传感器40b包括电流检测器102A、电压检测器104A、滤波器106A、滤波器108A、平均值运算器110A、平均值运算器112A、平均值运算器114A、平均值运算器116A、移动平均值运算器118A、移动平均值运算器120A和阻抗运算器122A。此外，阻抗传感器40b也可以不具有平均值运算器114A和平均值运算器116A。
电压检测器104A检测在供电线路43上传输的高频功率RF1的电压波形，并输出表示该电压波形的电压波形模拟信号。该电压波形模拟信号被输入到滤波器106A。滤波器106A从所输入的电压波形模拟信号提取基频fB1的成分，然后，通过实施所提取的成分的采样，生成过滤电压波形信号。滤波器106A例如能够由FPGA(Field programmable gatearray：现场可编程逻辑门阵列)构成。
通过滤波器106A生成的过滤电压波形信号被输出到平均值运算器110A。上述期间确定信号从匹配控制器40c被供给到平均值运算器110A。平均值运算器110A单独地或者与平均值运算器114A合作，求取由期间确定信号确定的监控期间中的供电线路43上的电压的平均值VA1。平均值VA1是第一平均值组中包含的电压的平均值。
在第一模式中，平均值运算器110A计算出各调制周期P1内的监控期间P61的过滤电压波形信号的电压的平均值VA1。在第二模式中，平均值运算器110A计算出各调制周期P2内的监控期间P621和监控期间P622的过滤电压波形信号的电压的平均值VA1。在第三模式中，平均值运算器110A计算在各调制周期P2内的监控期间P631和监控期间P632的过滤电压波形信号的电压的平均值VA1。在第四模式中，平均值运算器110A计算在各调制周期P1内的监控期间P64的过滤电压波形信号的电压的平均值VA1。在第五模式中，平均值运算器110A计算各调制周期P1内的监控期间P65的过滤电压波形信号的电压的平均值VA1。
在第六模式中，平均值运算器110A计算在各调制周期P22内的监控期间P661和监控期间P662的过滤电压波形信号的電圧的平均值VA1。此外，平均值运算器110A求取在监控期间P661内设定的多个监控期间P663各自的过滤电压波形信号的电压的多个平均值VA11、和在监控期间P662内设定的多个监控期间P663各自的过滤电压波形信号的电压的多个平均值VA12，平均值运算器114A可以求取这些平均值VA11和平均值VA12的平均值作为平均值VA1。
在第七模式中，平均值运算器110A计算在各调制周期P12内的监控期间P67的过滤电压波形信号的电压的平均值VA1。此外，平均值运算部110A求取在监控期间P67内设定的多个监控期间P671各自的过滤电压波形信号的电压的多个平均值VA17，平均值运算器114A也可以求取多个平均值VA17的平均值作为平均值VA1。平均值运算器110A和平均值运算器114A例如能够由FPGA构成。
平均值VA1以与在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率相同的频率周期性地求取。移动平均值运算器118A根据周期性地求得的规定个数(多个)平均值VA1来求取移动平均值VMA1。移动平均值运算器118A例如能够由CPU构成。移动平均值VMA1输出到阻抗运算器122A。
电流检测器102A检测在供电线路43上传输的高频功率RF1的电流波形，输出表示该电流波形的电流波形模拟信号。该电流波形模拟信号输出到滤波器108A。滤波器108A从所输入的电流波形模拟信号提取基频fB1的成分，然后通过实施所提取的成分的采样来生成过滤电流波形信号。滤波器108A例如能够由FPGA(Field programmable gate array：现场可编程逻辑门阵列)构成。
通过滤波器108A所生成的过滤电流波形信号输出到平均值运算器112A。从匹配控制器40c对平均值运算器112A供给上述的期间确定信号。平均值运算器112A单独地或者与平均值运算器116A协作地求取由期间确定信号确定的监控期间中的供电线路43上的电流的平均值IA1。平均值IA1是第一平均值组中包含的电流的平均值。
在第一模式中，平均值运算器112A计算各调制周期P1内的监控期间P61的过滤电流波形信号的电流的平均值IA1。第二模式中，平均值运算器112A计算在各调制周期P2内的监控期间P621和监控期间P622的过滤电流波形信号的电流的平均值IA1。第三模式中，平均值运算器112A计算在各调制周期P2内的监控期间P631和监控期间P633的过滤电流波形信号的电流的平均值IA1。在第四模式中，平均值运算器112A计算在各调制周期P1内的监控期间P64的滤电流波形信号的电流的平均值IA1。在第五模式中，平均值运算器112A计算在各调制周期P1内的监控期间P65的过滤电流波形信号的电流的平均值IA1。
在第六模式中，平均值运算器112A计算在各调制周期P22中的监控期间P661和监控期间P662的过滤电流波形信号的电流的平均值IA1。此外，平均值运算器112A求取在监控期间P661内设定的多个监控期间P663各自的过滤电流波形信号的电流的多个平均值IA11、和在监控期间P662内设定的多个监控期间P663各自的过滤电流波形信号的电流的多个平均值IA12，平均值运算器116A也可以求取这些平均值IA11和平均值IA12的平均值作为平均值IA1。
在第七模式中，平均值运算器112A计算在各调制周期P12内的监控期间P67的过滤电流波形信号的电流的平均值IA1。此外，平均值运算器112A求取在监控期间P67内设定的多个监控期间P671各自的过滤电流波形信号的电流的多个平均值IA17，平均值运算器116A也可以求取多个平均值IA17的平均值作为平均值IA1。平均值运算器112A和平均值运算器116A例如能够由FPGA构成。
平均值IA1以与在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率相同的频率周期性地求取。移动平均值运算器120A根据周期性地求取的规定个数(多个)平均值IA1来求取移动平均值IMA1。移动平均值运算器120A例如通常能够由CPU构成。移动平均值IMA1输出到阻抗运算器122A。
阻抗运算器122A根据移动平均值IMA1和移动平均值VMA1求取高频电源36的负载侧的阻抗的第一移动平均值。第一移动平均值包括绝对值和相位成分。阻抗运算器122A所求得的第一移动平均值输出到匹配控制器40c。匹配控制器40c使用第一移动平均值进行阻抗匹配。具体而言，匹配控制器40c通过执行器40d和40e调整可变电抗元件40g和40h各自的电抗，以使得由第一移动平均值确定的高频电源36的负载侧的阻抗与匹配点接近或者一致。
如图12所示，在一个实施方式中，高频电源38具有振荡器38a、功率放大器38b、功率传感器38c和电源控制部38e。电源控制部38e由CPU等的处理器构成，利用从主制御部72供给的信号和从功率传感器38c供给的信号，对振荡器38a、功率放大器38b和功率传感器38c分别供给控制信号，控制振荡器38a、功率放大器38b和功率传感器38c。
从主制御部72对电源控制部38e供给的信号包括基频确定信号、模式确定信号和参数确定信号。基频确定信号确定基频fB1。模式确定信号确定上述的第一～第七模式中利用的模式。参数确定信号确定高频功率RF2的电平的设定或者关于电平调制的各种参数。具体而言，高频功率RF2是连续波CW2时，参数确定信号确定连续波CW2的电平(功率)。高频功率RF2为调制波MW2时，参数确定信号确定调制波MW2的相位、调制频率fM2、调制周期P2中期间P2a占有的比例即占空比、期间P2a中的调制波MW2的电平(功率)和期间P2b中的调制波MW2的电平(功率)。在高频功率RF2为双重调制波DW2时，参数确定信号确定第一调制频率fD21、调制周期P21中期间P21a占有的比例即占空比、第二调制频率fD22、调制周期P22中期间P22a占有的比例即占空比、期间P21a与期间P22a重叠的期间中的双重调制波DW1的电平(功率)、期间P21b和期间P22b中的双重调制波DW1的电平(功率)。
电源控制部38e控制振荡器38a，以输出由基频确定信号确定的基频fB2的高频功率。振荡器38a的输出与功率放大器38b的输入连接。电源控制部38e根据由模式确定信号确定的模式和通过参数确定信号确定的各种参数，控制功率放大器38b，以设定或者调制由振荡器38a输出的高频功率的电平。由此从功率放大器38b输出连续波CW1、调制波MW1、或者双重调制波DW1作为高频功率RF1。
功率放大器38b的输出经由功率传感器38c与供电线路45连接。功率传感器38c具有方向性耦合器、行波功率检测部和反射波功率检测部。方向性耦合器将高频功率RF2的行波的一部分供给到行波功率检测部，将反射波供给到反射波功率检测部。从电源控制部38e对功率传感器38c供给确定基频fB2的频率确定信号。行波功率检测部生成行波的全频率成分中基频fB2的成分的功率的测定值、即行波功率测定值。行波功率测定值被供给到电源控制部38e用于功率反馈。
反射波功率检测部生成反射波全频率成分中基频fB2的成分的功率测定值、即第三反射波功率测定值，和反射波的全频率成分的总功率的测定值、即第四反射波功率测定值。第三反射波功率测定值被供给到主控制部72用于监控器显示。第四反射波功率测定值被供给到电源控制部38e用于功率放大器38b的保护。
电源控制部38e在高频电源38输出调制波MW2时，与调制波MW2的电平(功率)的调制同步地将电平被调制了的脉冲信号发送到匹配器42的匹配控制器42c。电源控制部38e在高频电源38输出双重调制波DW2时，与双重调制波DW2的电平(功率)的调制同步地将电平被调制了的脉冲信号发送到匹配器42的匹配控制器42。
匹配器42包括匹配电路42a、阻抗传感器42b、匹配控制器42c以及执行器42d和42e。匹配电路42a包括可变电抗元件42g和42h。可变电抗元件42g和42h例如是可变电容器。此外，匹配电路42a还可以包括电感器等。
匹配控制器42c由CPU等的处理器构成，在主控制部72的控制下工作。匹配控制器42c控制执行器42d和42e，以使高频电源38的负载侧的阻抗与匹配点一致或者接近，调制可变电抗元件42g和42h各自的电抗。执行器42d和42e例如是电动机。
匹配控制器42c将确定高频电源38的负载侧的阻抗的监控期间的期间确定信号供给到阻抗传感器42b。因此，在一个实施方式中，从电源控制部38e对匹配控制器42c供给上述脉冲信号。并且，从主控制部72对匹配控制器42c供给模式确定信号和参数确定信号。匹配控制器42c使用所供给的脉冲信号、模式确定信号和参数确定信号，生成期间确定信号。
具体而言，匹配控制器42c根据模式确定信号判断在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率是否在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中共用。换言之，匹配控制器42c在第一模式、第二模式、第三模式和第六模式中的任一者被使用的情况下，判断为在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率没有在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中共用。另一方面，在第四模式、第五模式和第七模式中的任一者被使用的情况下，判断为在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用。
当在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率没有在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用，该最低调制频率仅被用于从高频电源38输出的高频功率RF2的生成的情况下，匹配控制器42c在以该最低调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间(高电平期间)内生成设定监控期间的期间确定信号。另外，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中没有被共用，该最低调回频率仅被用于从高频电源36输出的高频功率RF1的生成的情况下，匹配控制器42c在以该最低调制频率交替地反复的两个期间的各自中生成设定监控期间的期间确定信号。
在第一模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为调制频率fM1，如图14所示，在期间P1a内设定监控期间P811，在期间P1b内设定监控期间P812。监控期间P811可以是在期间P1a中将从该期间P1a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。监控期间P812可以是在期间P1b中将从该期间P1b的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第二模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为调制频率fM2，如图15所示，在期间P2a中设定监控期间P82。监控期间P82可以是在期间P2a中将从该期间P2a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第三模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率是调制频率fM2，如图16所示，在期间P2a中设定监控期间P83。监控期间P83可以是在期间P2a中将从该期间P2a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第六模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率是第二调制频率fD22，如图19所示，在期间P22a中设定监控期间P86。在一个实施方式中，监控期间P86设定在期间P22a中的一个期间P21a中。监控期间P86可以是在该一个期间P21a中将从该一个期间P21a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。此外，在期间P22a中的多个期间P21a的各自中，也可以设定监控期间P86。
在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用的情况下，匹配控制器42c在以该最低调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间(高电平期间)中生成设定监控期间的期间确定信号。
在第四模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为调制频率fM1和调制频率fM2，如图17所示，在期间P2a中设定监控期间P84。监控期间P84可以是在该期间P2a中将从该期间P2a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第五模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为调制频率fM1和调制频率fM2，如图18所示，在期间P2a中设定监控期间P85。监控期间P85可以是在期间P2a中将从该期间P2a的开始时刻起规定时间长度的期间除去后的期间。
在第七模式中，在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率为第二调制频率fD12和调制频率fM2，如图20所示，在期间P2a中设定监控期间P87。监控期间P87可以是在期间P2a中将从该期间P2a的开始时刻起规定的时间长度的期间除去后的期间。
如图13所示，阻抗传感器42b包括电流检测器102B、电压检测器104B、滤波器106B、滤波器108B、平均值运算器110B、平均值运算器112B、平均值运算器114B、平均值运算器116B、移动平均值运算器118B、移动平均值运算器120B和阻抗运算器122B。此外，阻抗传感器42b也可以具有平均值运算器114B和平均值运算器116B。
电压检测器104B检测在供电线路45上传输的高频功率RF2的电压波形，输出表示该电压波形的电压波形模拟信号。该电压波形模拟信号被输入到滤波器106B。滤波器106B从所输入的电压波形模拟信号提取基频fB2的成分，并且通过实施所提取的成分的采样，生成过滤电压波形信号。滤波器106B例如可以由FPGA(Field programmable gate array：现场可编程逻辑门阵列)构成。
由滤波器106B所生成的过滤电压波形信号输出到平均值运算器110B。从匹配控制器42c对平均值运算器110B供给上述的期间确定信号。平均值运算器110B单独地或者与平均值运算器114B协作地求取由期间确定信号确定的监控期间中的供电线路45上的电压的平均值VA2。平均值VA2是第二平均值组中包含的电压的平均値。
在第一模式中，平均值运算器110B计算在各调制周期P1中的监控期间P811和监控期间P812的过滤电压波形信号的电压的平均值VA2。在第二模式中，平均值运算器110B计算在各调制周期P2中的监控期间P82中的过滤电压波形信号的电压的平均值VA2。在第三模式中，平均值运算器110B计算在各调制周期P2中的监控期间P83中的过滤电压波形信号的电压的平均值VA2。在第四模式中，平均值运算器110B计算在各调制周期P2中的监控期间P84的过滤电压波形信号的电压的平均值VA2。在第五模式中，平均值运算器110B计算在各调制周期P2中的监控期间P85的过滤电压波形信号的电压的平均值VA2。
在第六模式中，平均值运算器110B计算在各调制周期P22中的监控期间P86的过滤电压波形信号的电压的平均值VA2。此外，平均值运算器110B在各调制周期P22中设定了多个监控期间P86的情况下，求取该多个监控期间P86各自中的过滤电压波形信号的电压的多个平均值VA26，平均值运算器114B也可以将所求得的多个平均值VA26的平均值作为平均值VA2。在第七模式中，平均值运算器110B计算在各调制周期P2中的监控期间P87的过滤电压波形信号的电压的平均值VA2。
平均值VA2以与在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率相同的频率周期性地求得。移动平均值运算器118B根据周期性地求取的规定个数(多个)平均值VA2求取移动平均值VMA2。移动平均值运算器118B例如通常由CPU构成。移动平均值VMA2被输出到阻抗运算器122B。
电流检测器102B检测在供电线路45上传输的高频功率RF2的电流波形，并输出表示该电流波形的电流波形模拟信号。该电流波形模拟信号被输入到滤波器108B。滤波器108B从所输入的电流波形模拟信号提取基频fB2的成分，并且通过所提取的成分的采样生成过滤电流波形信号。滤波器108B例如可以由FPGA(Field programmable gate array：现场可编程逻辑门阵列)构成。
由滤波器108B所生成的过滤电流波形信号被输出到平均值运算器112B。从匹配控制器42c向平均值运算器112B供给上述的期间确定信号。平均值运算器112B单独地或者与平均值运算器116B协作地求取由期间确定信号确定的监控期间中的供电线路45上的电流的平均值IA2。平均值IA2是在第二平均值组中包含的电流的平均值。
在第一模式中，平均值运算器112B计算在各调制周期P1中的监控期间P811和监控期间P812的过滤电流波形信号的电流的平均值IA2。在第二模式中，平均值运算器112B计算在各调制周期P2中的监控期间P82的过滤电流波形信号的电流的平均值IA2。在第三模式中，平均值运算器112B计算在各调制周期P2中的监控期间P83的过滤电流波形信号的电流的平均值IA2。在第四模式中，平均值运算器112B计算在各调制周期P2中的监控期间P84的过滤电流波形信号的电流的平均值IA2。在第五模式中，平均值运算器112B计算在各调制周期P2中的监控期间P85的过滤电流波形信号的电流的平均值IA2。
在第六模式中，平均值运算器112B计算在各调制周期P22中的监控期间P86的过滤电流波形信号的电流的平均值IA2。此外，平均值运算器112B在各调制周期P22设定了多个监控期间P86的情况下，求取该多个监控期间P86各自的过滤电流波形信号的电流的多个平均值IA26，平均值运算器116B也可以将所求得的多个平均值IA26的平均值作为平均值IA2。在第七模式中，平均值运算器112B计算在各调制周期P2中的监控期间P87的过滤电流波形信号电流的平均值VA2。
平均值IA2以与在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率相同的频率周期性地求得。移动平均值运算器120B根据周期性地求得的规定个数(多个)平均值IA2来求取移动平均值IMA2。移动平均值运算器118B例如能够由通常的CPU构成。移动平均值IMA2被输出到阻抗运算器122B。
阻抗运算器122B根据移动平均值IMA2和移动平均值VMA2求取高频电源38的负载侧的阻抗的第二移动平均值。第二移动平均值包括绝对值和相位成分。通过阻抗运算器122B求得的第二移动平均值被输出到匹配控制器42c。匹配控制器42c使用第二移动平均值进行阻抗匹配。具体而言，匹配控制器42c通过执行器42d和42e调整可变电抗元件42g和42h各自的电抗，以使由第二移动平均值确定的高频电源38的负载侧的阻抗与匹配点接近或者一致。
以下，再参照图1。如图1所示，在方法MT中，实施步骤ST1。在步骤ST1中，判断在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中最低调制频率是否被共用。步骤ST1的判断通过匹配控制器40c和匹配控制器42c执行。在一个例子中，匹配控制器40c和匹配控制器42c在第一模式、第二模式、第三模式和第六模式中的一者被使用的情况下，判断为高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中没有被共用。另一方面，匹配控制器40c和匹配控制器42c在第四模式、第五模式和第七模式中的一者被使用的情况下，判断为高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中被共用。
在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中最低调制频率没有被共用的情况下，即在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低调制频率，仅被用于生成从高频电源36和高频电源38中的一个高频电源输出的高频功率的情况下，在步骤ST2中，周期性地实施由第一平均化处理进行的平均值运算。
在第一平均化处理中，求取在以该最低调制频率交替地反复的量期间中的一个期间(高电平期间)中的多个时刻的、供电线路43和供电线路45中的一者的用于从高频电源传输高频功率的一个供电线路上的电流的平均值和电压的平均值。另外，在第一平均化处理中，求取在以最低调制频率交替地反复的两个期间的两者中的多个时刻的、另一个供电线路上的电流的平均值和电压的平均值。由此，求得第一平均值组(平均值VA1和平均值IA1)和第二平均值组(平均值VA2和平均值IA2)。
具体而言，在第一模式中，如图14所示，计算在各调制周期P1中的期间P1a中所设定的监控期间P61的供电线路43上的电压的平均值VA1和电流的平均值IA1。另外，在第一模式中，计算在各调制周期P1中的期间P1a中所设定的监控期间P811以及在期间P1b中所设定的监控期间P812的供电线路45上的电压的平均值VA2和电流的平均值IA2。
在第二模式中，如图15所示，在各调制周期P2中的期间P2a中所设定的监控期间P621和在期间P2b中所设定的监控期间P622中的供电线路43上的电压的平均值VA1和电流的平均值IA1。另外，在第二模式中，在各调制周期P2中的期间P2a中所设定的监控期间P82的供电线路45上的电压的平均值VA2和电流的平均值IA2。
在第三模式中，如图16所示，计算在各调制周期P2中的期间P2a中所设定的监控期间P631和在期间P2b中所设定的监控期间P632中的供电线路43上电压的平均值VA1和供电线路43上的电流的平均值IA1。另外，在第三模式中，计算在各调制周期P2中的期间P2a中所设定的监控期间P83的供电线路45上的电压的平均值VA2和电流的平均值IA2。
在第六模式中，如图19所示，计算在各调制周期P22中的期间P22a中设定的监控期间P661和在期间P22b中设定的监控期间P662中的供电线路43上的电压的平均值VA1和电流的平均值IA1。此外，根据在监控期间P661和监控期间P662的两者中所设定的多个监控期间P663各自的供电线路43上的电压的多个平均值求取平均值VA1，也可以根据该多个监控期间P663各自中的供电线路43上的电流的多个平均值求取平均值IA1。另外，在第六模式中，计算在各调制周期P22中的期间P22a中所设定的监控期间P86的供电线路45上的电压的平均值VA2和电流的平均值IA2。此外，各在调制周期P22中的期间P22a中设定了多个监控期间P86的情况下，根据该多个监控期间P86各自的供电线路45上的电压的多个平均值求取平均值VA2，根据该多个监控期间P86各自的供电线路45上的电流的多个平均值求取平均值IA2。
接着在步骤ST3中，根据规定个数的第一平均值组求取高频电源36的负载侧的阻抗的第一移动平均值，根据规定个数的第二平均值组求取高频电源38的负载侧的阻抗的第二移动平均值。接着，在步骤ST4中，调整匹配器40的可变电抗元件40g和40h各自的电抗，以使由第一移动平均值确定的高频电源36的负载侧的阻抗与匹配点接近或者一致。另外，调整匹配器42的可变电抗元件42g和42h各自的电抗，以使由第二移动平均值确定的高频电源38的负载侧的阻抗与匹配点接近或者一致。反复实施步骤ST2～步骤ST4直至在步骤ST5中判断为高频功率RF1和高频功率RF2的利用结束。
在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中共用最低调制频率的情况下，在步骤ST6中，周期性地实施由第二平均化处理进行的平均值运算。在第二平均化处理中，求取在以该最低调制频率规定的高频功率RF1的调制频率中的两个期间中的一个期间(高电平期间)的多个时刻的、供电线路43上的电压的平均值和电流的平均值，求取在以该最低调制频率规定的高频功率RF2的调制频率中的两个期间中的一个期间(高电平期间)的多个时刻的、供电线路45上的电压的平均值和电流的平均值。由此，求取第一平均值组(平均值VA1和平均值IA1)和第二平均值组(平均值VA2和平均值IA2)。
具体而言，在第四模式中，如图17所示，计算在各调制周期P1内中的期间P1a中所设定的监控期间P64的供电线路43上的电压的平均值VA1和电流的平均值IA1。此外，在第四模式中，计算在各调制周期P2中的期间P2a中所设定的监控期间P84的供电线路45上的电压的平均值VA2和电流的平均值IA2。
在第五模式中，如图18所示，计算在各调制周期P1中的期间P1a中所设定的监控期间P65的供电线路43上的电压的平均值VA1和电流的平均值IA1。另外，在第五模式中，计算在各调制周期P2中的期间P2a中所设定的监控期间P85中的供电线路45上的电压的平均值VA2和电流的平均值IA2。
在第七模式中，如图20所示，计算在各调制周期P12中的期间P12a中所设定的监控期间P67的供电线路43上的电压的平均值VA1和电流的平均值IA1。此外，根据在监控期间P67中所设定的多个监控期间P671各自的供电线路43上的电压的多个平均值来求取平均值VA1，也可以根据该多个监控期间P671各自的供电线路43上的电流的多个平均值来求取平均值IA1。另外，在第七模式中，计算在各调制周期P2中的期间P2a中所设定的监控期间P87的供电线路45上的电压的平均值VA2和电流的平均值IA2。
接着，在步骤ST7中，与步骤ST3同样地，根据规定个数的第一平均值组来求取高频电源36的负载侧的阻抗第一移动平均值，根据规定个数的第二平均值组来求取高频电源38的负载侧的阻抗的第二移动平均值。接着，在步骤ST8中，与步骤ST4同样地，调制匹配器40的可变电抗元件40g和40h各自的电抗，以使由第一移动平均值确定的高频电源36的负载侧的阻抗与匹配点接近或者一致。另外，调整匹配器42的可变电抗元件42g和42h各自的电抗，以使由第二移动平均值确定的高频电源38的负载侧的阻抗与匹配点接近或者一致。反复实施步骤ST6～步骤ST8，直至在步骤ST9中高频功率RF1和高频功率RF2的利用结束。
在方法MT中，如上所述，根据在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中使用的最低的调制频率是否在高频功率RF1和高频功率RF2的生成中共用，在第一平均值组和第二平均值组的计算中，有选择地使用对于参照的期间进行不同的选择的两个平均化处理中的一个。即，相对于高频功率RF1调制和高频功率RF2的调制的各种组合，仅通过两个平均化处理求取第一平均值组和第二平均值组。因此，能够实现用于匹配器40和匹配器42的匹配动作的比较简单的阻抗的运算。
另外，根据多个监控期间P663各自的供电线路43上的电压的多个平均值和电流的多个平均值来求取平均值VA1和平均值IA1的情况下，能够更高精度地求取由第一平均值组(平均值VA1和平均值IA1)表示的第一供电线路上的电压的平均值和电流的平均值。
另外，根据多个监控期间P671各自的供电线路43上的电压的多个平均值和电流的多个平均值来求取平均值VA1和平均值IA1的情况下，能够更高精度地求得由第一平均值组(平均值VA1和平均值IA1)表示的第一供电线路上的电压的平均值和电流的平均值。
此外，在上述的实施方式中，利用了包含电压的平均值VA1和电流的平均值IA1的第一平均值组、以及包含电压的平均值VA2和电流的平均值IA2的第二平均值组。但是，关于第一～第七模式的各个模式，求取上述的监控期间中的高频电源36的负载侧的阻抗的平均值作为第一平均值，关于第一～第七模式的各个模式，求取上述的监控期间中的高频电源38的负载侧的阻抗的平均值作为第二平均值。然后，可以根据规定个数的第一平均值求取第一移动平均值，根据规定个数的第二平均值求取第二移动平均值。
在利用第一平均值和第二平均值的情况下，阻抗传感器40b包括：根据从滤波器106A输出的过滤电压波形信号和从滤波器108A输出的过滤电流波形信号计算高频电源36的负载侧的阻抗的阻抗运算器；计算从该阻抗运算器输出的阻抗的、在监控期间中的平均值(第一平均值)的平均值运算器；和根据从该平均值运算器输出的规定个数的平均值(第一平均值)求取移动平均值(第一移动平均值)的移动平均值运算器。另外，阻抗传感器42b包括：根据从滤波器106B输出的过滤电压波形信号和从滤波器108B输出的过滤电流波形信号来计算高频电源38的负载侧的阻抗的阻抗运算器；计算从该阻抗运算器输出的阻抗的在监控期间中的平均值(第二平均值)的平均值运算器；以及根据该平均值运算器输出的规定个数的平均值(第二平均值)来求取移动平均值(第二移动平均值)的移动平均值运算器。
以下参照图21。图21是表示第七模式中的第一高频功率和第二高频功率的变形例的图。即使高频功率RF1的调制周期与高频功率RF2的调制周期同步，也存在高频功率RF1的该调制周期中高电平的期间占有的占空比与高频功率RF2的该调制周期中高电平期间占有的占空比不同的情况。在该情况下，高频功率RF1的调制周期内的高电平期间的结束时刻与高频功率RF2的调制周期中的高电平期间的结束时刻不同。例如，在第七模式中，如图21所示，高频功率RF1(双重调制波DW1)的第二调制频率fD12与高频功率RF2(调制波MW2)的调制频率fM2相同，高频功率RF1的调制周期P12与高频功率RF2的调制周期P2同步，但在调制周期P12中的期间P12a的结束时刻与在调制周期P2中的期间P2a的结束时刻不一致。如图21所示这样的状况中，监控期间P67被设定在与期间P12a对应的期间P2a重叠的期间中。即，求取期间P12a与对应的期间P2a重叠的期间中的第一平均值或者第一平均值组。此外，并不限定于第七模式，在高频功率RF1的调制周期与高频功率RF2的调制周期同步，高频功率RF1的该调制周期中的高电平期间的结束时刻与高频功率RF2的该调制周期中的对应的高电平期间的结束时刻不同的情况下，监控期间能够被设定在高频功率RF1的该调制周期内的高电平期间与高频功率RF2的该调制周期内的对应的高电平期间重叠的期间中。
以下参照图22。图22是表示第七模式中的第一高频功率和第二高频功率的另一变形例的图。如图22所示的高频功率RF1(双重调制波DW1)中，设定在期间P11a内的多个期间P1n各自的该高频功率RF1的电平(功率)彼此不同。在图22所示的状况下，根据分别设置在多个期间P1n中的多个监控期间P75各自的供电线路43上的多个电压平均值和电流的多个平均值，可以计算出第一平均值组(平均值VA1和平均值IA1)。或者，也可以根据多个监控期间P75各自中的高频电源36的负载侧的多个阻抗的平均值计算出第一平均值。像这样，也可以使用设定在高电平期间内的多个期间各自中的电平彼此不同的高频功率RF1。另外，也可以根据设定在高电平期间中的该多个期间的多个监控期间各自中的供电线路43上的电压的多个平均值以及电流的多个平均值来求取第一平均值组。或者，也可以根据多个监控期间各自中的高频电源36的负载侧的多个阻抗的平均值来求取第一平均值。在该情况下，能够更高精度地求取由第一平均值表示的高频电源36的负载侧的阻抗、或者由第一平均值组表示的供电线路43上的电压1和电流。
以上，对各种实施方式进行了说明，但并不限定于上述的实施方式，能够构成各种变形方式。例如，高频电源36也可以经由匹配器40连接到上部电极46。
另外，移动平均值VMA1、IMA1、VMA2、IMA2、根据高频电源36的负载侧的规定个数阻抗的平均值得到的第一移动平均值、以及根据高频电源38的负载侧的规定个数阻抗的平均值得到的第二移动平均值的计算方法，可以是单纯移动平均、加权移动平均、指数移动平均等的任意的移动平均值计算方法。此外，在匹配器40和匹配器42的各个匹配电路能够实现高速的匹配动作的情况下，也可以对移动平均值的计算中使用的规定个数的平均值中的最接近地求得的平均值应用最大权重的加权移动平均和指数移动平均。作为能实现高速的匹配动作的匹配电路，可举例能够通过开关元件(例如场效应元件)来切换多个电容器中的在匹配电路发挥功能的电容器的个数的匹配电路。

Claims (5)

1.一种等离子体处理装置的阻抗匹配方法，其特征在于，
所述等离子体处理装置包括：
腔室主体；
第一电极和第二电极，所述腔室主体内的空间介于所述第一电极与所述第二电极之间；
第一高频电源，其输出等离子体生成用的第一高频功率，该第一高频功率具有第一基频；
第二高频电源，其输出离子导入用的第二高频功率，该第二高频功率具有比所述第一基频低的第二基频；
将所述第一电极或所述第二电极与所述第一高频电源电连接的第一供电线路；
将所述第二电极与所述第二高频电源电连接的第二供电线路；
用于调整所述第一高频电源的负载侧的阻抗的第一匹配器；和
用于调整所述第二高频电源的负载侧的阻抗的第二匹配器，
所述第一高频电源有选择地输出第一连续波、第一调制波和第一双重调制波中的一者作为所述第一高频功率，
所述第一连续波具有所述第一基频，
所述第一调制波是通过使用第一调制来调制具有所述第一基频的连续波的电平而生成的，其中，所述第一调制对连续波的电平进行调制，使得以调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间的电平比该两个期间中的另一个期间的电平高，
所述第一双重调制波是通过使用第二调制来调制具有所述第一基频的连续波的电平而生成的，其中，所述第二调制对连续波的电平进行调制，使得以第一调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间与以比该第一调制频率低的第二调制频率交替地反复的两个期间中的一个期间重叠的期间中的电平，高于以该第一调制频率交替地反复的所述两个期间中的另一个期间和以该第二调制频率交替地反复的所述两个期间中的另一个期间的电平，
所述第二高频电源有选择地输出第二连续波、第二调制波和第二双重调制波中的一者作为所述第二高频功率，
所述第二连续波具有所述第二基频，
所述第二调制波是通过使用所述第一调制来调制具有所述第二基频的连续波而生成的，
所述第二双重调制波是通过使用所述第二调制来调制具有所述第二基频的连续波而生成的，
所述等离子体处理装置的阻抗匹配方法包括：
实施平均化处理的步骤，求取所述第一高频电源的负载侧的阻抗的第一平均值或者包含所述第一供电线路上的电压的平均值和电流的平均值的第一平均值组，以及所述第二高频电源的负载侧的阻抗的第二平均值或者包含所述第二供电线路上的电压的平均值和电流的平均值的第二平均值组；
求取第一移动平均值和第二移动平均值的步骤，所述第一移动平均值为根据由所述实施平均化处理的步骤求取的规定个数的第一平均值或者规定个数的第一平均值组来求取的所述第一高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，所述第二移动平均值为根据由所述实施平均化处理的步骤求取的规定个数的第二平均值或者规定个数的第二平均值组来求取的所述第二高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和
调整所述第一匹配器的可变电抗元件和所述第二匹配器的可变电抗元件，以使所述第一移动平均值和所述第二移动平均值接近匹配点的步骤，
在所述实施平均化处理的步骤中，
在所述第一高频功率和所述第二高频功率的生成中使用的最低调制频率仅被用于生成从所述第一高频电源和所述第二高频电源中的一个高频电源输出的高频功率的情况下，
根据在以该最低调制频率交替地反复的所述两个期间中的所述一个期间的多个时刻的、该一个高频电源的负载侧的阻抗来求取平均值，并根据在以该最低调制频率交替地反复的所述两个期间这两者的多个时刻的、另一个高频电源的负载侧的阻抗来求取平均值，由此求得所述第一平均值和所述第二平均值，或者
求取在以该最低调制频率交替地反复的所述两个期间中的所述一个期间的多个时刻的、所述第一供电线路和所述第二供电线路中的用于从该一个高频电源传输高频功率的一个供电线路上的电流的平均值和电压的平均值，并求取在以该最低调制频率交替地反复的所述两个期间这两者的多个时刻的、所述第一供电线路和所述第二供电线路中的另一个供电线路上的电流的平均值和电压的平均值，由此求得所述第一平均值组和所述第二平均值组，
在所述第一高频功率和所述第二高频功率的生成中使用的最低调制频率在该第一高频功率和该第二高频功率的生成中共用的情况下，
根据在由该最低调制频率规定的所述第一高频功率的调制周期中的所述两个期间中的所述一个期间的多个时刻的、所述第一高频电源的负载侧的阻抗来求取所述第一平均值，并且根据在由该最低调制频率规定的所述第二高频功率的调制周期中的所述两个期间中的所述一个期间的多个时刻的、所述第二高频电源的负载侧阻抗来求取所述第二平均值，或者
根据在由该最低调制频率规定的所述第一高频功率的调制周期中的所述两个期间中的所述一个期间的多个时刻的、所述第一供电线路上的电压和电流来求取所述第一平均值组，并且根据在由该最低调制频率规定的所述第二高频功率的调制周期中的所述两个期间中的所述一个期间的多个时刻的、所述第二供电线路上的电压和电流来求取所述第二平均值组。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置的阻抗匹配方法，其特征在于：
在所述第一高频电源输出所述第一调制波，所述第二高频电源输出所述第二双重调制波，并且该第一调制波的生成中使用的调制频率与所述第二双重调制波的生成中使用的所述第一调制频率相同的情况下，根据多个调制周期各自的所述第一高频电源的负载侧的阻抗的平均值来求取所述第一平均值，或者根据该多个调制周期各自的所述第一供电线路上的电流的多个平均值和电压的多个平均值来求取所述第一平均值组，其中，所述多个调制周期是由所述第二双重调制波的生成中使用的所述第二调制频率规定的调制周期所包含的多个调制周期，且是由所述第一调制波的生成中使用的调制频率规定的多个调制周期。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理装置的阻抗匹配方法，其特征在于：
在所述第一高频电源输出所述第一双重调制波，所述第二高频电源输出与所述第一双重调制波同步的所述第二调制波，并且该第一双重调制波的生成中使用的所述第二调制频率与该第二调制波的生成中使用的调制频率相同的情况下，根据多个调制周期各自的所述第一高频电源的负载侧的阻抗的多个平均值来求取所述第一平均值，或者根据该多个调制周期各自的所述第一供电线路上的电流的平均值和电压的平均值来求取所述第一平均值组，其中，所述多个调制周期是由所述第一双重调制波的生成中使用的所述第二调制频率规定的调制周期所包含的多个调制周期，且是由该第一双重调制波的生成中使用的所述第一调制频率规定的多个调制周期。
4.根据权利要求1或3所述的等离子体处理装置的阻抗匹配方法，其特征在于：
在所述第一高频电源输出所述第一双重调制波，所述第二高频电源输出与所述第一双重调制波同步的所述第二调制波，并且该第一双重调制波的生成中使用的所述第二调制频率与该第二调制波的生成中使用的调制频率相同的情况下，根据由所述第一双重调制波的生成中使用的所述第二调制频率规定的调制周期内的所述两个期间中的所述一个期间与由所述第二调制波的生成中使用的所述调制频率规定的对应的调制周期内的所述两个期间中的所述一个期间重叠的期间中的、所述第一高频电源的负载侧的阻抗来求取所述第一平均值，或者，根据由所述第一双重调制波的生成中使用的所述第二调制频率规定的调制周期内的所述两个期间中的所述一个期间与由所述第二调制波的生成中使用的所述调制频率规定的对应的调制周期内的所述两个期间中的所述一个期间重叠的期间中的、所述第一供电线路上的电压和电流来求取所述第一平均值组。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置的阻抗匹配方法，其特征在于：
对所述第一高频功率进行调制，使得在以所述第一调制中使用的调制频率交替地反复的所述两个期间中的所述一个期间或者以所述第二调制中使用的所述第一调制频率交替地反复的所述两个期间中的所述一个期间所包含的不同的多个期间中，所述第一高频功率具有不同的电平，
根据所述多个期间各自的所述第一高频电源的负载侧的阻抗的多个平均值来求取所述第一平均值，或者根据该多个期间各自的所述第一供电线路上的电压的多个平均值和电流的多个平均值来求取所述第一平均值组。
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