TWI695403B - 電漿處理方法及電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種在電漿處理裝置中執行之電漿處理方法。
一實施形態之電漿處理方法，交互執行複數之第1階段與複數之第2階段。在各個第1階段中，從氣體供給系統往處理容器內供給第1氣體，從第1高頻電源供給第1高頻波。在各個第2階段，從緊接在前的第1階段起連續地從第1高頻電源供給第1高頻波。各個第2階段，將用於從第1氣體切換為第2氣體的氣體切換訊號給予氣體供給系統。此外，將氣體切換訊號給予氣體供給系統後，在負載阻抗等參數超過閾值時，開始第2高頻電源所進行的第2高頻波之供給。

Description

電漿處理方法及電漿處理裝置
本發明之實施形態，係關於在被加工物之加工所使用的電漿處理裝置中執行之電漿處理方法。
在半導體元件等電子元件的製造中，使用電漿處理裝置施行對於被加工物之電漿處理。電漿處理裝置，一般而言，具備處理容器、氣體供給系統、第1電極、第2電極、第1高頻電源、及第2高頻電源。氣體供給系統，構成為往處理容器內供給氣體。第1電極與第2電極，設置為在其等之間夾設處理容器內的空間。第1高頻電源，對第1電極或第2電極供給電漿產生用之第1高頻波；第2高頻電源，對第2電極供給離子導入用之較低頻的第2高頻波。在此等電漿處理裝置中執行之電漿處理，一般而言，從氣體供給系統往處理容器內供給氣體，為了電漿的產生而將來自第1高頻電源之第1高頻波對第1電極或第2電極供給。將來自第2高頻電源之第2高頻波，因應必要，對第2電極供給。
於電漿處理，有交互執行產生第1氣體之電漿的第1階段、與產生第2氣體之電漿的第2階段之情形。亦即，此電漿處理，交互地往處理容器內供給第1氣體 與第2氣體，涵蓋第1階段與第2階段，為了產生電漿而對第1電極或第2電極供給第1高頻波。進一步，有在第1階段未對第2電極供給第2高頻波，在第2階段中對第2電極供給第2高頻波之情形。
氣體具有質量，因而在氣體供給系統，從控制氣體供給系統以將往處理容器內供給之氣體從第1氣體切換為第2氣體的時間點起，至實際上第2氣體到達處理容器內的時間點，需要時間。另一方面，第2高頻波，從控制第2高頻電源的時間點起，以可無視程度之時間對第2電極供給。因此，發生在第2氣體尚未到達處理容器內的時間點，對第2電極供給第2高頻波之狀況。
因而，前人提出一種從處理容器內之發射光譜的檢測結果，確認第2氣體到達處理容器內之後，開始第2高頻波的供給之技術。關於此一技術，記載於下述專利文獻1。
[習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2013-58749號公報
有在第1氣體之電漿的發射光譜與第2氣體之電漿的發射光譜之間，不具有可檢測程度的差之情形。例如，依第1氣體所包含的氣體之種類與第2氣體所包含的氣體之種類，而有在第1氣體之電漿的發射光譜與第2氣體之電漿的發射光 譜之間，不具有可檢測程度的差之情形。如此地在第1氣體之電漿的發射光譜與第2氣體之電漿的發射光譜之間不具有可檢測程度的差之情況，無法高精度地檢測第2氣體到達處理容器內之時序。結果，無法在適當的時序開始第2高頻波之供給。
因此，需要一種在交互執行於電漿處理裝置之處理容器內產生第1氣體之電漿的第1階段、與於該處理容器內產生第2氣體之電漿的第2階段之電漿處理中，高精度地檢測第2氣體到達處理容器內的時序之技術。
一態樣中，提供在電漿處理裝置中執行之電漿處理方法。電漿處理裝置，具備處理容器、氣體供給系統、第1電極、第2電極、第1高頻電源、第2高頻電源、第1供電線、第2供電線、第1匹配器、第2匹配器、第1手段、及第2手段。氣體供給系統，構成為往處理容器內供給氣體。第1電極及第2電極，設置為在其等之間夾設處理容器內的空間。第1高頻電源，構成為輸出電漿產生用之第1高頻波。第2高頻電源，構成為輸出離子導入用之第2高頻波。第1供電線，將第1電極或第2電極，與第1高頻電源連接。第2供電線，將第2電極與第2高頻電源連接。第1匹配器，構成為調整第1高頻電源之負載阻抗。第2匹配器，構成為調整第2高頻電源之負載阻抗。第1手段，構成為控制氣體供給系統。第2手段，構成為求出包含第1高頻電源的負載阻抗、負載電阻、及負載電抗，與第1高頻波的反射波係數中之至少一個的參數。
一態樣之電漿處理方法，包含複數之第1階段、及與該複數之第1階段交互執行之複數之第2階段。各個複數之第1階段，在處理容器內產生第1氣體之電 漿。各個複數之第2階段，在處理容器內，產生包含與第1氣體所包含之氣體為不同氣體的第2氣體之電漿。在各個複數之第1階段中，從氣體供給系統往處理容器內供給第1氣體，從第1高頻電源對第1電極或第2電極供給第1高頻波。在各個複數之第2階段中，自複數之第1階段中之緊接在前的第1階段起，連續地從第1高頻電源對第1電極或第2電極供給第1高頻波。複數之第2階段，分別包含以下步驟：為了將往處理容器內供給的氣體從第1氣體切換為第2氣體，而從第1手段對氣體供給系統給予氣體切換訊號；以及將氣體切換訊號給予氣體供給系統後，在上述參數超過閾值時，第2手段使第2高頻電源開始往第2電極的第2高頻波之供給。
在持續第1高頻波之供給的狀態下，若將存在於處理容器內的氣體從第1氣體切換為第2氣體，則在處理容器內產生之電漿的阻抗改變。上述參數，係因應電漿的阻抗而改變之參數，故良好地反映存在於處理容器內的氣體之改變。一態樣之電漿處理方法，依據此等參數檢測第2氣體到達處理容器內。因此，高精度地檢測第2氣體到達處理容器內的時序。而後，在檢測到第2氣體到達時，開始第2高頻波之供給，故在適當的時序開始第2高頻波之供給。
一實施形態中，電漿處理方法，更包含以下步驟：電漿處理裝置的第3手段，求出複數之第2階段之各自的開始時間點與在各個複數之第2階段中第2高頻波之供給開始的時間點之間的時間差之步驟；以及增加對於先執行的第2階段求出之時間差的量之方式，調整較該先執行的第2階段更後執行之第2階段的既定執行時間長度。在各個複數之第2階段，作為其執行時間長度一開始設定既定執行時間長度。因此，在複數之第2階段中之一個第2階段中，若第2高頻波之供給開始的時序延遲，則該一個第2階段中在對第2電極供給第2高頻波的狀態下施行之 電漿處理的時間變短。若依此實施形態，則將之後執行之第2階段的執行時間長度，從既定執行時間長度，增加對於先執行的第2階段求出之上述時間差的量。因而，若依此實施形態，則實質上維持在對第2電極供給第2高頻波的狀態下施行之第2氣體的電漿所進行之處理的總執行時間長度。
一實施形態中，電漿處理方法，更包含以下步驟：第2手段，使用從參數之序列求出的移動平均值，調整該閾值。參數之序列，係由包含以下參數中之至少一個的參數構成：在複數之第2階段中之執行完畢的第2階段、或各個該執行完畢的第2階段與執行中的第2階段下，第1匹配器進行之阻抗匹配結束的狀態之，第1高頻電源的負載阻抗、負載電阻、及負載電抗，與第1高頻波的反射波係數。在第2階段中第1匹配器進行之阻抗匹配結束的狀態下，第2氣體充分到達處理容器內。因此，藉由使用在此一狀態下的參數之序列的移動平均值調整閾值，而更為高精度地檢測第2氣體到達處理容器內的時序。
一實施形態中，電漿處理方法，更包含以下步驟：(i)係於各個複數之第2階段中，在第1移動平均值及第2移動平均值包含於既定調整範圍內之情況，第1高頻電源的電源控制部，調整第1高頻波之步驟；其調整在第1副期間中輸出之第1高頻波的頻率，以使從第1移動平均值推定的該第1高頻電源之負載阻抗，接近該第1高頻電源之輸出阻抗，並調整在第2副期間中輸出之第1高頻波的頻率，以使從第2移動平均值推定的第1高頻電源之負載阻抗，接近該第1高頻電源之輸出阻抗；以及(ii)係於各個複數之第2階段中，在第3移動平均值及第4移動平均值包含於既定調整範圍內之情況，第2高頻電源的電源控制部，調整第2高頻波之步驟；其調整在第1副期間中輸出之第2高頻波的頻率，以使從第3移動平均值推定的第2高頻電源之負載阻抗，接近該第2高頻電源之輸出阻抗，並調整在 第2副期間中輸出之第2高頻波的頻率，以使從第4移動平均值推定的第2高頻電源之負載阻抗，接近該第2高頻電源之輸出阻抗。第1副期間，係在複數之第2階段之各自的執行期間內從第2高頻波之供給開始的時間點起至該執行期間的中途為止之間的期間；第2副期間，係從該中途起至執行期間的結束時間點為止之間的期間。第1移動平均值，係在複數之第2階段中之執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，從第2高頻波之供給開始的時間點起至該執行期間的中途為止之間的第1副期間之第1高頻電源的負載阻抗之移動平均值。第2移動平均值，係在執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，從該中途起至該執行期間的結束時間點為止之間的第2副期間之第1高頻電源的負載阻抗之移動平均值。第3移動平均值，係在執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，第1副期間之第2高頻電源的負載阻抗之移動平均值。第4移動平均值，係在執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，第2副期間之第2高頻電源的負載阻抗之移動平均值。
第2階段的從第2高頻波之供給的開始時間點起至第2階段之執行期間的中途為止之間的期間，即第1副期間中，第1供電線的反射波，較該第1副期間後之第2副期間的反射波變得更大。此係因第1高頻電源之負載阻抗的變動所導致。關於第2高頻波亦相同。因此，為了減少第1高頻波的反射波，必須將第1副期間與第2副期間各自的第1高頻電源之負載阻抗，個別地和第1高頻電源之輸出阻抗匹配。此外，為了減少第2高頻波的反射波，必須將第1副期間與第2副期間各自的第2高頻電源之負載阻抗，個別地和第2高頻電源之輸出阻抗匹配。此實施形態中，調整第1高頻波的頻率，以使以執行完畢的第2階段之執行期間內的第1副期間之第1高頻電源的負載阻抗之移動平均值，即第1移動平均值推定出的第1高頻電源之負載阻抗，接近第1高頻電源之輸出阻抗。此外，依據第2移動平均值，同樣地調整第2副期間之第1高頻波的頻率。此外，依據第3移動平均值，同樣地 調整第1副期間之第2高頻波的頻率。此外，依據第4移動平均值，同樣地調整第2副期間之第2高頻波的頻率。第1高頻電源及第2高頻電源，可快速地改變高頻波的頻率，故若依此實施形態，則可快速地追蹤負載阻抗的變化而施行阻抗匹配。
一實施形態，亦可在調整第1高頻波之步驟中，第1高頻電源的電源控制部，調整第1高頻波的功率，以使第1副期間之第1高頻波的功率較第2副期間之第1高頻波的功率變得更大；在調整第2高頻波之步驟中，第2高頻電源之電源控制部，調整第2高頻波的功率，以使第1副期間之第2高頻波的功率較第2副期間之第2高頻波的功率變得更大。若依此實施形態，則在第1副期間中與電漿耦合之高頻波的功率不足之情況，可補充該高頻波的功率。
如同上述說明，可於交互執行在電漿處理裝置的處理容器內產生第1氣體之電漿的第1階段、與在該處理容器內產生第2氣體之電漿的第2階段之電漿處理中，高精度地檢測第2氣體到達處理容器內的時序。
1:電漿處理裝置
10:處理容器
12:絕緣板
14:支持台
16:基座(第2電極)
18:靜電吸盤
20:電極
22:開關
24:直流電源
26:對焦環
28:內壁構件
30:冷媒流路
32a:配管
32b:配管
34:氣體供給管線
36、36A:高頻電源(第1高頻電源)
36a:振盪器
36b:功率放大器
36c:功率感測器
36d:阻抗感測器
36e:電源控制部
38、38A:高頻電源(第2高頻電源)
38a:振盪器
38b:功率放大器
38c:功率感測器
38d:阻抗感測器
38e:電源控制部
40、40A:匹配器
40a:匹配電路
40b:感測器
40c:控制器
40d、40e:致動器
40g、40h:可變電抗元件
42、42A:匹配器
42a:匹配電路
42b:感測器
42c:控制器
42d、42e:致動器
42g、42h:可變電抗元件
43:供電線
44:導體
45:供電線
46:上部電極(第1電極)
48:頂板
48a:氣體噴出孔
50a:通氣孔
52:氣體緩衝室
54:氣體供給管
55:氣體供給系統
56:氣體源群
58:流量控制器群
60:閥群
62:排氣口
64:排氣管
66:排氣裝置
68:開口
70:閘閥
72:主控制部(第1手段)
80:時間調整部(第3手段)
102A、102B、102C、102D:電流檢測器
104A、104B、104C、104D:電壓檢測器
106A、106B、106C、106D:濾波器
108A、108B、108C、108D:濾波器
110C、110D:平均值運算器
112C、112D:平均值運算器
114C、114D:移動平均值運算器
116C、116D:移動平均值運算器
118C、118D:阻抗運算器
150A、150B:運算部(第2手段)
152A、152B:匹配控制部
cw:冷媒
PS:處理空間
W:被加工物
圖1係概略顯示一實施形態的電漿處理裝置之構成的圖。
圖2係關於一實施形態之電漿處理方法的時序圖。
圖3係例示第1高頻電源及第1匹配器之構成的圖。
圖4係例示第1匹配器的感測器及控制器之構成的圖。
圖5係例示第2高頻電源及第2匹配器之構成的圖。
圖6係例示第2匹配器的感測器及控制器之構成的圖。
圖7係顯示一實施形態之電漿處理方法的流程圖。
圖8係示意第1高頻電源及第1匹配器的構成之其他例的圖。
圖9係示意圖8所示之第1高頻電源的阻抗感測器之構成的圖。
圖10係示意第2高頻電源及第2匹配器的構成之其他例的圖。
圖11係示意圖10所示之第2高頻電源的阻抗感測器之構成的圖。
圖12係示意在其他實施形態之電漿處理方法中執行的阻抗匹配之方法的流程圖。
以下，參考附圖對各種實施形態詳細地予以說明。另，對於在各附圖中同一或相當的部分給予同一符號。
首先，茲就電漿處理方法之實施形態可應用的電漿處理裝置予以說明。圖1為，概略顯示一實施形態的電漿處理裝置之構成的圖。圖1所示之電漿處理裝置1，為電容耦合型之電漿處理裝置。電漿處理裝置1，具備處理容器10。處理容器10，具有略圓筒形狀，由鋁等材料形成。於此處理容器10之內壁面，施加陽極氧化處理。此外，處理容器10接地。
於處理容器10之底部上，設置絕緣板12。絕緣板12，例如由陶瓷形成。於此絕緣板12上，設置支持台14。支持台14，具有略圓柱形狀。於此支持台14上設置基座16。基座16，由鋁等導電性之材料形成，構成下部電極(第2電極)。
於基座16上，設置靜電吸盤18。靜電吸盤18，具有在絕緣層或絕緣片之間，夾入由導電膜構成的電極20之構造。於靜電吸盤18的電極20，藉由開關22而與直流電源24電性連接。此靜電吸盤18，藉由來自直流電源24之直流電壓而產生靜電吸附力，將載置於該靜電吸盤18上的被加工物W藉由靜電吸附力予以保持。另，被加工物W，例如為晶圓等圓盤狀的物體。於此靜電吸盤18之周圍，且在基座16上，配置對焦環26。此外，於基座16及支持台14之外周面，安裝圓筒狀的內壁構件28。此內壁構件28，例如由石英形成。
於支持台14之內部，形成冷媒流路30。冷媒流路30，例如對往鉛直方向延伸之中心軸線螺旋狀地延伸。於此冷媒流路30，從設置於處理容器10之外部的急冷器單元起，通過配管32a供給冷媒cw(例如冷卻水)。供給至冷媒流路30的冷媒，通過配管32b而往急冷器單元回收。藉由以急冷器單元調整此冷媒之溫度，而調整被加工物W之溫度。進一步，電漿處理裝置1，將藉由氣體供給管線34供給的熱傳氣體(例如He氣體)，往靜電吸盤18的頂面與被加工物W的背面之間供給。
於基座16，連接導體44(例如供電棒)。於此導體44，隔著匹配器40，即第1匹配器，而與高頻電源36，即第1高頻電源連接，此外，隔著匹配器42，即第2匹配器，而與高頻電源38，即第2高頻電源連接。高頻電源36，輸出電漿產生用之高頻波RF1，即第1高頻波。高頻電源36所輸出之高頻波RF1的基本頻率fB1，例如為100MHz。高頻電源38，輸出用於將離子從電漿往被加工物W導入之高頻波RF2，即第2高頻波。高頻電源38所輸出之高頻波RF2的基本頻率fB2，例如為13.56MHz。
匹配器40及導體44，構成將來自高頻電源36之高頻波RF1往基座16傳遞的供電線43，即第1供電線之一部分。此外，匹配器42及導體44，構成將來自高頻電源38之高頻波RF2往基座16傳遞的供電線45，即第2供電線之一部分。
於處理容器10之頂部，設置上部電極46(第1電極)。在此上部電極46與基座16之間，夾設產生電漿的處理容器10內之處理空間PS。上部電極46，具有頂板48及支持體50。於頂板48，形成多個氣體噴出孔48a。頂板48，例如由Si、SiC等矽系材料形成。支持體50，為以可裝卸的方式支持頂板48之構件，由鋁形成，對其表面施加陽極氧化處理。
於支持體50之內部，形成氣體緩衝室52。此外，於支持體50，形成多個通氣孔50a。通氣孔50a，從氣體緩衝室52起延伸，而與氣體噴出孔48a連通。於氣體緩衝室52，藉由氣體供給管54而與氣體供給系統55相連接。氣體供給系統55，包含氣體源群56、流量控制器群58、及閥群60。氣體源群56，包含複數氣體源。流量控制器群58，包含複數流量控制器。複數流量控制器，例如可為質量流量控制器。此外，閥群60包含複數閥。氣體源群56之複數氣體源，通過流量控制器群58之對應的流量控制器、及閥群60之對應的閥，而與氣體供給管54相連接。氣體供給系統55，構成為將來自從複數氣體源中選出之氣體源的氣體，以調整過的流量往氣體緩衝室52供給。導入至氣體緩衝室52的氣體，從氣體噴出孔48a往處理空間PS噴出。
在基座16與處理容器10的側壁之間、及支持台14與處理容器10的側壁之間，形成俯視時呈環狀的空間，該空間之底部與處理容器10之排氣口62連結。於處理容器10之底部，連接與排氣口62連通的排氣管64。此排氣管64，與排氣 裝置66相連接。排氣裝置66，具有渦輪分子泵等真空泵。排氣裝置66，將處理容器10之內部空間減壓至期望的壓力。此外，於處理容器10的側壁形成被加工物W之搬入及搬出所用的開口68。於處理容器10的側壁，安裝開口68開閉所用的閘閥70。
此外，電漿處理裝置1，具備主控制部72(第1手段)。主控制部72，包含一個以上的微電腦，遵循收納於外部記憶體或內部記憶體之軟體(程式)及配方資訊，而控制電漿處理裝置1之各部個別的動作、及該電漿處理裝置1之裝置全體的動作，電漿處理裝置1的各部，例如為高頻電源36與38、匹配器40與42、氣體供給系統55(即流量控制器群58之複數流量控制器與閥群60之複數閥)、及排氣裝置66。此外，主控制部72，亦與入機介面用的操作面板、外部記憶裝置等相連接：人機介面用的操作面板，包含鍵盤等輸入裝置、液晶顯示器等顯示裝置；外部記憶裝置，收納有各種程式、配方、及設定值等各種資料。
電漿處理裝置之基本動作如同下述地施行。首先，開啟閘閥70，將被加工物W經由開口68往處理容器10內搬入。將搬入至處理容器10內的被加工物W，載置於靜電吸盤18上。接著，從氣體供給系統55將氣體往處理容器10內導入，使排氣裝置66作動，將處理容器10內之空間的壓力設定為既定壓力。進一步，對基座16供給來自高頻電源36之高頻波RF1，並因應必要對基座16供給來自高頻電源38之高頻波RF2。此外，對靜電吸盤18的電極20施加來自直流電源24之直流電壓，將被加工物W保持於靜電吸盤18上。而後，將供給至處理容器10內的氣體，藉由在基座16與上部電極46之間形成的高頻電場而激發。藉此，產生電漿。藉由來自如此地產生的電漿之自由基及/或離子而處理被加工物W。
在此電漿處理裝置1中執行之電漿處理方法的實施形態(下稱「方法MT」)，包含複數之第1階段S1、及與該複數之第1階段S1交互執行之複數之第2階段S2。圖2為，關於一實施形態之電漿處理方法的時序圖。在圖2中，橫軸表示時間。此外，於圖2，顯示方法MT的氣體A、氣體B、氣體C、高頻波RF1、及高頻波RF2之各自的時序圖。在圖2中，氣體A的時序圖之位準，顯示到達處理容器10內之氣體A的量。關於氣體B及氣體C的時序圖，亦與氣體A的時序圖相同。此外，高頻波RF1為高位準，表示對基座16供給高頻波RF1；高頻波RF1為低位準，表示未對基座16供給高頻波RF1。關於高頻波RF2的時序圖，亦與高頻波RF1的時序圖相同。
方法MT的第1階段S1中，第1氣體之電漿，在收納被加工物W的處理容器10內產生。第1階段S1，藉由主控制部72控制氣體供給系統55及高頻電源36。具體而言，在第1階段S1中，控制氣體供給系統55，以往處理容器10內供給第1氣體。更具體而言，在第1階段S1開始時，主控制部72，將用於把往處理容器10內供給的氣體切換為第1氣體之氣體切換訊號，給予氣體供給系統55。藉由第1階段S1之對於氣體供給系統55的控制，氣體供給系統55，開啟與第1氣體所用的氣體源相連接之閥群60的閥，將與該氣體源相連接之流量控制器群58的流量控制器之輸出流量設定為既定輸出流量。此外，在第1階段S1中，藉由主控制部72控制高頻電源36，以對基座16供給高頻波RF1。藉此，第1階段S1，產生第1氣體之電漿。如圖2所示，在一例中，第1氣體，僅包含氣體A。氣體A，例如為Ar氣體等稀有氣體。另，第1階段S1，並未對基座16供給來自高頻電源38之高頻波RF2。
第2階段S2中，在收納被加工物W的處理容器10內產生第2氣體之電漿，第2氣體包含與第1氣體相異之氣體。第2階段S2，藉由主控制部72控制氣體供給系 統55、高頻電源36、及高頻電源38。具體而言，在第2階段S2中，控制氣體供給系統55，以往處理容器10內供給第2氣體。更具體而言，在第2階段S2開始時，主控制部72，將用於把往處理容器10內供給的氣體從第1氣體切換為第2氣體之氣體切換訊號，給予氣體供給系統55。藉由第2階段S2之對於氣體供給系統55的控制，氣體供給系統55，開啟與第2氣體所用的氣體源相連接之閥群60的閥，將與該氣體源相連接之流量控制器群58的流量控制器之輸出流量設定為既定輸出流量。此外，在第2階段S2中，藉由主控制部72控制高頻電源36，而與緊接在前的第1階段S1連續，對基座16供給高頻波RF1。藉此，第2階段S2，產生第2氣體之電漿。如圖2所示，在一例中，第2氣體，包含氣體A、及添加至該氣體A的氣體B。氣體B，例如可為氟碳氣體。
從對氣體供給系統55給予氣體切換訊號的時間點起，至第2氣體到達處理容器10內的時間點為止之間，需要時間。因而，第2階段S2中，為了檢測第2氣體到達處理容器10內，而藉由匹配器40之運算部，判定後述參數是否超過閾值。若判定為參數超過閾值，則判定為第2氣體到達處理容器10內，匹配器40之運算部，將開始對於基座16的高頻波RF2之供給所用的高頻波供給開始訊號，給予高頻電源38。
如圖2所示，一實施形態中，方法MT，亦可更包含複數之第3階段S3及複數之第4階段S4。複數之第3階段S3，分別在複數之第2階段S2之執行後執行；複數之第4階段S4，分別在複數之第3階段S3之執行後執行。
第3階段S3中，第3氣體之電漿，在收納被加工物W的處理容器10內產生。第3階段S3，藉由主控制部72控制氣體供給系統55及高頻電源36。具體而言，在 第3階段S3中，控制氣體供給系統55，以往收納有被加工物W的處理容器10內供給第3氣體。更具體而言，在第3階段S3開始時，主控制部72，將用於把往處理容器10內供給的氣體從第2氣體切換為第3氣體之氣體切換訊號，給予氣體供給系統55。藉由第3階段S3之對於氣體供給系統55的控制，氣體供給系統55，開啟與第3氣體所用的氣體源相連接之閥群60的閥，將與該氣體源相連接之流量控制器群58的流量控制器之輸出流量設定為既定輸出流量。此外，在第3階段S3中，藉由主控制部72控制高頻電源36，而與緊接在前的第2階段S2連續，對基座16供給高頻波RF1。藉此，第3階段S3，產生第3氣體之電漿。如圖2所示，在一例中，第3氣體，包含氣體A、及添加至該氣體A的氣體C。氣體C，例如可為氧氣。另，第3階段S3，並未對基座16供給來自高頻電源38之高頻波RF2。然則，如圖2所示，亦可在從第3階段S3的開始時間點起至第3氣體到達處理容器10內為止之間，從第2階段S2持續對基座16供給高頻波RF2。第3階段S3中供給高頻波RF2之時間長度可為既定時間長度，或為至後述參數超過閾值為止之時間長度亦可。
第4階段S4中，第4氣體之電漿，在收納被加工物W的處理容器10內產生。第4階段S4中，藉由主控制部72控制氣體供給系統55及高頻電源38。具體而言，在第4階段S4中，控制氣體供給系統55，以往收納有被加工物W的處理容器10內供給第4氣體。更具體而言，在第4階段S4開始時，主控制部72，將用於把往處理容器10內供給的氣體從第3氣體切換為第4氣體之氣體切換訊號，給予氣體供給系統55。藉由第4階段S4之對於氣體供給系統55的控制，氣體供給系統55，開啟與第4氣體所用的氣體源相連接之閥群60的閥，將與該氣體源相連接之流量控制器群58的流量控制器之輸出流量設定為既定輸出流量。此外，在第4階段S4中，藉由主控制部72控制高頻電源38，以對基座16供給高頻波RF2。如圖2所示，在一例中，第4氣體，包含氣體A、及添加至該氣體A的氣體C。氣體C，例如可 為氧氣。另，圖2所示之例子的第4階段S4，並未對基座16供給來自高頻電源36之高頻波RF1。
如圖2所示，亦可在第4階段S4之後續的第1階段S1中，從其開始時間點起至第1氣體到達處理容器10內為止之間，從第4階段S4持續對基座16供給高頻波RF2。在第4階段S4之後續的第1階段S1中供給高頻波RF2之時間長度可為既定時間。在第4階段S4之後續的第1階段S1裡，可在此時間長度的結束時間點中，開始高頻波RF1之供給。
以下，參考圖3~圖6，對高頻電源36與匹配器40、及高頻電源38與匹配器42詳細地予以說明。圖3為例示高頻電源36與匹配器40之構成的圖，圖4為例示匹配器40的感測器及控制器之構成的圖。此外，圖5為例示高頻電源38與匹配器42之構成的圖，圖6為例示匹配器42的感測器及控制器之構成的圖。
如圖3所示，一實施形態中，高頻電源36，具有振盪器36a、功率放大器36b、功率感測器36c、及電源控制部36e。電源控制部36e，由CPU等處理器構成，利用從主控制部72給予的訊號、及從功率感測器36c給予的訊號，而對振盪器36a及功率放大器36b分別給予控制訊號，控制振盪器36a及功率放大器36b。
從主控制部72給予電源控制部36e的訊號，係在上述各個階段S1~S4開始時給予的第1高頻波設定訊號。第1高頻波設定訊號，係規定各個階段S1~S4的高頻波RF1之供給或其停止、及高頻波RF1之功率與設定頻率的訊號。本實施形態中，此設定頻率，係基本頻率fB1。另，以下說明中，將對基座16供給高頻波稱作高頻波為ON，將未對基座16供給高頻波稱作高頻波為OFF。
電源控制部36e，在藉由各個階段S1~S4開始時給予的第1高頻波設定訊號規定將高頻波RF1設定為ON之情況，控制振盪器36a，俾以輸出具有以第1高頻波設定訊號規定的頻率之高頻波。此振盪器36a之輸出端與功率放大器36b之輸入端相連接。將從振盪器36a輸出的高頻波，往功率放大器36b輸入。功率放大器36b，為了將具有以第1高頻波設定訊號規定的功率之高頻波RF1從其輸出端輸出，而將輸入的高頻波放大。藉此，從高頻電源36輸出高頻波RF1。
於功率放大器36b之後段，設置功率感測器36c。功率感測器36c，具有方向耦合器、行進波功率檢測部、及反射波功率檢測部。方向耦合器，將高頻波RF1之行進波的一部分給予行進波功率檢測部，將反射波給予反射波功率檢測部。從電源控制部36e，將辨識高頻波RF1的頻率之訊號給予此一功率感測器36c。行進波功率檢測部，產生與行進波的全頻率成分中之高頻波RF1的頻率具有相同頻率之成分的功率之測定值，即行進波功率測定值PF1。將此行進波功率測定值給予電源控制部36e，以用於功率反饋。
反射波功率檢測部，產生與反射波的全頻率成分中之高頻波RF1的頻率具有相同頻率之成分的功率之測定值，即反射波功率測定值PR11，並產生反射波之全頻率成分的總功率之測定值，即反射波功率測定值PR12。將反射波功率測定值PR11給予主控制部72，以用於監視器顯示。此外，將反射波功率測定值PR12給予電源控制部36e，以用於功率放大器36b之保護。
如圖3所示，匹配器40，具有匹配電路40a、感測器40b、控制器40c、及致動器40d與40e。匹配電路40a，包含可變電抗元件40g及40h。可變電抗元件40g及40h，例如為可變電容器。另，匹配電路40a，亦可更包含電感器等。
控制器40c，例如由處理器構成，在主控制部72的控制下動作。控制器40c，利用從感測器40b給予的測定值而求出高頻電源36之負載阻抗。此外，控制器40c，控制致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使求出的負載阻抗接近高頻電源36之輸出阻抗或匹配點。致動器40d及40e，例如為馬達。
此外，控制器40c，利用從感測器40b給予的測定值，算出後述參數，而決定第2階段S2的高頻波RF2之供給的開始時序。
如圖4所示，感測器40b，具有電流檢測器102A、電壓檢測器104A、濾波器106A、及濾波器108A。電壓檢測器104A，檢測在供電線43上傳遞之高頻波RF1的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。將此電壓波形類比訊號，往濾波器106A輸入。濾波器106A，將輸入的電壓波形類比訊號數位化，藉而產生電壓波形數位訊號。而後，濾波器106A，從電壓波形數位訊號，僅抽出以來自主控制部72之訊號辨識出的高頻波RF1之設定頻率的成分，藉而產生濾過電壓波形訊號。將藉由濾波器106A產生的濾過電壓波形訊號，給予控制器40c之運算部150A(第2手段)。另，濾波器106A，例如由FPGA(Field Programmable Gate Array，現場可程式邏輯閘陣列)構成。
電流檢測器102A，檢測在供電線43上傳遞之高頻波RF1的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。將此電流波形類比訊號，往濾波器108A輸入。濾波器108A，將輸入的電流波形類比訊號數位化，藉而產生電流波形數位訊號。而後，濾波器108A，從電流波形數位訊號，僅抽出以來自主控制部72之訊號辨識出的高頻波RF1之設定頻率的成分，藉而產生濾過電流波形訊號。將藉由濾波器108A產生的濾過電流波形訊號，給予控制器40c之運算部150A。另，濾波器108A，例如由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
控制器40c之運算部150A，為了匹配器40之阻抗匹配，而使用從濾波器106A給予的濾過電壓波形訊號、及從濾波器108A給予的濾過電流波形訊號，求出高頻電源36之負載阻抗ZL1。具體而言，運算部150A，從以濾過電壓波形訊號辨識出之交流電壓V1、以濾過電流波形訊號辨識出之交流電流I1、及交流電壓V1與交流電流I1的相位差Φ1，求出高頻電源36之負載阻抗ZL1。此外，運算部150A，從交流電壓V1、交流電流I1、及相位差Φ1，求出後述參數。參數，可為上述之負載阻抗ZL1。此一情況，可將為了匹配器40的阻抗匹配而求出之負載阻抗作為參數利用，故不必另外求算參數。或，參數，亦可為負載電阻Zr1、負載電抗Zi1、及反射波係數Γ1中之任一。另，作為藉由運算部150A求出之參數，亦可使用從負載阻抗ZL1、負載電阻Zr1、負載電抗Zi1、及反射波係數Γ1選出之一種以上的參數。
負載阻抗ZL1，係藉由V1/I1求出；負載電阻Zr1，係藉由求出負載阻抗ZL1之實部而獲得；負載電抗Zi1，係藉由求出負載阻抗ZL1之虛部而獲得。此外，反射波係數Γ1，係藉由下式(1)求出。
【數1】
Figure 106100658-A0305-02-0021-1
另，反射波係數Γ1，亦可從以功率感測器36c求出之行進波功率測定值PF1及反射波功率測定值PR11，藉由PR11/PF1而求出。
運算部150A，將求出之負載阻抗ZL1往匹配控制部152A輸出。匹配控制部152A，控制致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h的電抗，以使負載阻抗ZL1接近高頻電源36之輸出阻抗(或匹配點)。藉此，執行匹配器40所進行的阻抗匹配。另，匹配控制部152A，亦可控制致動器40d及40e，以使藉由運算部150A輸出之負載阻抗ZL1的序列之移動平均值，接近高頻電源36之輸出阻抗(或匹配點)。
此外，運算部150A，在各個第2階段S2中，判定求出之參數是否超過對應的閾值。此一閾值，一開始，設定為可判斷第2氣體到達處理容器10內之既定值。運算部150A，在各個第2階段S2中當參數超過閾值時，將使高頻電源38開始對於基座16的高頻波RF2之供給的高頻波供給開始訊號，給予該高頻電源38。
此外，運算部150A，在各個第2階段S2中，將第1開始時間點辨識資訊給予時間調整部80(第3手段)，此第1開始時間點辨識資訊，辨識將高頻波供給開始訊號給予高頻電源38的時間點，亦即，高頻電源38所進行的高頻波RF2之供給開始的時間點。此時間調整部80，例如可為CPU等處理器。時間調整部80，此外，從主控制部72接收第2開始時間點辨識資訊，此第2開始時間點辨識資訊，辨識第2階段S2之各自的開始時間點。時間調整部80，求出以第2開始時間點辨識資訊辨識出的時間點、與以第1開始時間點辨識資訊辨識出的時間點之間的時間差。時間調整部80，將辨識此時間差之時間差辨識資訊給予主控制部72。主 控制部72，接收對於先執行的第2階段S2從時間調整部80給予之時間差辨識資訊，以增加以該時間差辨識資訊辨識出之時間差的量之方式，調整在該先執行的第2階段S2後執行之第2階段S2的執行時間長度。
此外，運算部150A，從參數之序列求出移動平均值，使用該移動平均值調整上述閾值。參數之序列，包含在執行完畢的第2階段S2，或在各個執行完畢的第2階段S2與執行中的第2階段S2裡，匹配器40進行之阻抗匹配結束的狀態之參數。該序列所包含之各個參數，可為和與上述閾值比較之參數係相同種類之參數。
以下，參考圖5。如圖5所示，一實施形態中，高頻電源38，具有振盪器38a、功率放大器38b、功率感測器38c、及電源控制部38e。電源控制部38e，由CPU等處理器構成，利用從主控制部72給予的訊號、從功率感測器38c給予的訊號、及從運算部150A給予的訊號，而對振盪器38a及功率放大器38b分別給予控制訊號，控制振盪器38a及功率放大器38b。
從主控制部72給予電源控制部38e的訊號，係在上述各個階段S1~S4開始時給予的第2高頻波設定訊號。第2高頻波設定訊號，係規定各個階段S1~S4的高頻波RF2之供給或其停止、及高頻波RF2之功率與設定頻率的訊號。本實施形態中，此設定頻率，係基本頻率fB2。
電源控制部38e，在藉由各個階段S1~S4開始時給予的第2高頻波設定訊號規定將高頻波RF2設定為ON之情況，控制振盪器38a，俾以輸出具有以第2高頻波設定訊號規定的頻率之高頻波。此振盪器38a之輸出端與功率放大器38b之輸 入端相連接。將從振盪器38a輸出的高頻波，往功率放大器38b輸入。功率放大器38b，為了將具有以第2高頻波設定訊號規定的功率之高頻波RF2從其輸出端輸出，而將輸入的高頻波放大。圖2所示之例子中，高頻電源38，在第4階段S4之各自的開始時間點中，輸出高頻波RF2。此外，高頻電源38，在各個第2階段S2中，在接收到從運算部150A給予的高頻波供給開始訊號時，開始高頻波RF2的往基座16之供給。
於功率放大器38b之後段，設置功率感測器38c。功率感測器38c，具有方向耦合器、行進波功率檢測部、及反射波功率檢測部。方向耦合器，將高頻波RF2之行進波的一部分給予行進波功率檢測部，將反射波給予反射波功率檢測部。從電源控制部38e，將辨識高頻波RF2的頻率之訊號給予此一功率感測器38c。行進波功率檢測部，產生與行進波的全頻率成分中之高頻波RF2的頻率具有相同頻率之成分的功率之測定值，即行進波功率測定值PF2。將此行進波功率測定值給予電源控制部38e，以用於功率反饋。
反射波功率檢測部，產生與反射波的全頻率成分中之高頻波RF2的頻率具有相同頻率之成分的功率之測定值，即反射波功率測定值PR21，並產生反射波之全頻率成分的總功率之測定值，即反射波功率測定值PR22。將反射波功率測定值PR21給予主控制部72，以用於監視器顯示。此外，將反射波功率測定值PR22給予電源控制部38e，以用於功率放大器38b之保護。
如圖5所示，匹配器42，具有匹配電路42a、感測器42b、控制器42c、及致動器42d與42e。匹配電路42a，包含可變電抗元件42g及42h。可變電抗元件42g及42h，例如為可變電容器。另，匹配電路42a，亦可更包含電感器等。
控制器42c，例如由處理器構成，在主控制部72的控制下動作。控制器42c，利用從感測器42b給予的測定值而求出高頻電源36之負載阻抗。此外，控制器42c，控制致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使求出的負載阻抗接近高頻電源38之輸出阻抗或匹配點。致動器42d及42e，例如為馬達。
如圖6所示，感測器42b，具有電流檢測器102B、電壓檢測器104B、濾波器106B、及濾波器108B。電壓檢測器104B，檢測在供電線45上傳遞之高頻波RF2的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。將此電壓波形類比訊號，往濾波器106B輸入。濾波器106B，將輸入的電壓波形類比訊號數位化，藉而產生電壓波形數位訊號。而後，濾波器106B，從電壓波形數位訊號，僅抽出以來自主控制部72之訊號辨識出的高頻波RF2之設定頻率的成分，藉而產生濾過電壓波形訊號。將藉由濾波器106B產生的濾過電壓波形訊號，給予控制器42c之運算部150B。
電流檢測器102B，檢測在供電線45上傳遞之高頻波RF2的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。將此電流波形類比訊號，往濾波器108B輸入。濾波器108B，將輸入的電流波形類比訊號數位化，藉而產生電流波形數位訊號。而後，濾波器108B，從電流波形數位訊號，僅抽出以來自主控制部72之訊號辨識出的高頻波RF2之設定頻率的成分，藉而產生濾過電流波形訊號。將藉由濾波器108B產生的濾過電流波形訊號，給予控制器42c之運算部150B。
控制器42c之運算部150B，使用從濾波器106B給予的濾過電壓波形訊號、及從濾波器108B給予的濾過電流波形訊號，求出高頻電源38之負載阻抗ZL2。具體而言，運算部150B，從以濾過電壓波形訊號辨識出之交流電壓V2、以濾過電流波形訊號辨識出之交流電流I2、及交流電壓V2與交流電流I2的相位差Φ2，求出負載阻抗ZL2。
運算部150B，將求出之負載阻抗ZL2往匹配控制部152B輸出。匹配控制部152B，控制致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h的電抗，以使負載阻抗ZL2接近高頻電源38之輸出阻抗(或匹配點)。藉此，執行匹配器42所進行的阻抗匹配。另，匹配控制部152B，亦可控制致動器42d及42e，以使藉由運算部150B輸出之負載阻抗ZL2的序列之移動平均值，接近高頻電源38之輸出阻抗(或匹配點)。
以下，參考圖2與圖7，對方法MT詳細地加以說明。圖7為，顯示一實施形態之電漿處理方法的流程圖。方法MT，在步驟ST1中，開始第n階段。「n」在圖2所示之例子中，為1~4的整數。
步驟ST1，主控制部72切換遵循配方而執行之階段。圖2所示之例子的情況，主控制部72，依第1階段S1之執行、第2階段S2之執行、第3階段之執行、及第4階段S4之執行的順序切換，將分別包含階段S1~S4之程序重複既定次數。
階段S1~S4之各自的步驟ST1，遵循配方，從主控制部72將氣體切換訊號給予氣體供給系統55。圖2所示之例子的情況，第1階段S1的步驟ST1為了使氣體供給系統55供給第1氣體，第2階段S2的步驟ST1為了使氣體供給系統55供給第2氣 體，第3階段S3的步驟ST1為了使氣體供給系統55供給第3氣體，第4階段S4的步驟ST1為了使氣體供給系統55供給第4氣體，而從主控制部72，將氣體切換訊號給予氣體供給系統55。另，在方法MT開始時，藉由主控制部72控制氣體供給系統55，以在較第1階段S1的開始時間點之前開始第1氣體之供給。
此外，步驟ST1，遵循配方，將因應執行中的階段而設定之上述第1高頻波設定訊號給予高頻電源36。此外，步驟ST1，遵循配方，將因應執行中的階段而設定之上述第2高頻波設定訊號給予高頻電源38。圖2所示之例子的情況，在第1階段S1、第2階段S2、及第3階段S3，設定第1高頻波設定訊號，以規定對基座16供給高頻波RF1。此外，在第4階段S4，設定第1高頻波設定訊號，以規定停止對於基座16的高頻波RF1之供給。因應此第1高頻波設定訊號，高頻電源36，對基座16供給高頻波RF1，或停止對於基座16的高頻波RF1之供給。此外，在第1階段S1及第3階段S3，設定第2高頻波設定訊號，以規定停止對於基座16的高頻波RF2之供給。此外，在第2階段S2及第4階段S4，設定第2高頻波設定訊號，以規定停止對基座16供給高頻波RF2。因應此第2高頻波設定訊號，高頻電源38，對基座16供給高頻波RF2，或停止對於基座16的高頻波RF2之供給。另，在第2階段S2中，藉由執行後述步驟ST4，而開始對於基座16的高頻波RF2之供給。
此外，步驟ST1中，因應執行中的階段，藉由主控制部72控制排氣裝置66，以將處理容器10內之壓力維持為依配方規定的壓力。進一步，在供給高頻波RF1之階段的步驟ST1，將辨識高頻波RF1的頻率之訊號給予匹配器40，藉此，匹配器40，求出與高頻波RF1的設定頻率對應之頻率的高頻電源36之負載阻抗，依據該負載阻抗，執行阻抗匹配。此外，在供給高頻波RF2之階段的步驟ST1，將辨 識高頻波RF2的頻率之訊號給予匹配器42。匹配器42，求出與高頻波RF2的設定頻率對應之頻率的高頻電源36之負載阻抗，依據該負載阻抗，執行阻抗匹配。
接著的步驟ST2中，切換氣體供給系統55，以將藉由來自主控制部72之氣體切換訊號規定的氣體往處理容器10供給。
方法MT，在執行第1階段S1、第3階段S3、及第4階段S4之任一時，將該階段的電漿處理執行因應配方之時間長度，方法MT到達後述判定J4(參考判定J1之「NO」的路徑)。另一方面，在執行第2階段S2時，方法MT前往步驟ST3(參考判定J1之「YES」的路徑)，在步驟ST3中，藉由運算部150A求出上述參數。
而在判定J2中，運算部150A判定求出之參數是否超過閾值。在判定為參數未超過閾值的情況，運算部150A，在判定J3中，判定第2階段S2開始後，是否經過既定時間。判定J3中，在判定為尚未經過既定時間之情況，再度執行步驟ST3。另一方面，判定J3中，在判定為經過既定時間之情況，方法MT，前往步驟ST4。藉由此一判定J3，可避免在第2階段S2中因誤動作而未開始高頻波RF2之供給的狀況。
此外，判定J2中，在判定為參數超過閾值之情況，方法MT前往步驟ST4。步驟ST4，將高頻波供給開始訊號從運算部150A給予高頻電源38。藉此，開始第2階段S2的高頻波RF2之供給。另，閾值，一開始，設定為可判斷第2氣體到達處理容器10內之既定值。
方法MT中，涵蓋第1階段S1與第2階段S2而對基座16供給高頻波RF1。此一狀態，若將存在於處理容器10內的氣體從第1氣體切換為第2氣體，則在處理容器內產生之電漿的阻抗改變。上述參數，係因應電漿的阻抗而改變之參數，故良好地反映存在於處理容器10內的氣體之改變。方法MT的第2階段S2，依據此等參數而檢測第2氣體到達處理容器10內。因此，高精度地檢測第2氣體到達處理容器10內的時序。而後，在檢測到第2氣體時開始高頻波RF2之供給，因而在適當的時序開始高頻波RF2之供給。
方法MT，接著，執行步驟ST5。步驟ST5，包含步驟ST5a及步驟ST5b。步驟ST5a，求出上述時間差。具體而言，在第2階段S2之各自的步驟ST4中，將第1開始時間點辨識資訊，從運算部150A給予時間調整部80，此第1開始時間點辨識資訊，辨識將高頻波供給開始訊號給予至高頻電源38的時間點，亦即，開始高頻電源38所進行的高頻波RF2之供給的時間點。此外，在第2階段S2之各自的步驟ST1中，將第2開始時間點辨識資訊給予時間調整部80，此第2開始時間點辨識資訊，辨識第2階段S2之各自的開始時間點(步驟ST1之執行時)。步驟ST5a中，藉由時間調整部80，求出以第2開始時間點辨識資訊辨識出的時間點、與以第1開始時間點辨識資訊辨識出的時間點之間的時間差。而後，從時間調整部80，將辨識此一時間差之時間差辨識資訊給予主控制部72。接著的步驟ST5b，藉由主控制部72，以增加對於先執行的第2階段S2之藉由時間差辨識資訊辨識出之時間差的量之方式，調整在該先執行的第2階段S2後執行之第2階段S2的執行時間長度。
此處，在各個第2階段S2，作為其執行時間長度，一開始設定既定執行時間長度。因此，在第2階段S2中之一個第2階段中，若高頻波RF2之供給開始的時序 延遲，則該一個第2階段中在對基座16供給高頻波RF2的狀態下施行之電漿處理的時間變短。然而，方法MT，使其後執行之第2階段S2的執行時間長度，從既定執行時間長度，增加對於先執行的第2階段S2求出之上述時間差的量。因而，實質上維持在對基座16供給高頻波RF2的狀態下施行之第2氣體的電漿所進行之處理的總執行時間長度。
方法MT，接著，執行步驟ST6。步驟ST6，調整在判定J2中利用之閾值。具體而言，在運算部150A中，從參數之序列求出移動平均值，使用該移動平均值調整閾值。參數之序列，包含在執行完畢的第2階段S2，或在執行完畢的第2階段S2與執行中的第2階段S2下匹配器40進行之阻抗匹配分別結束的狀態之參數。該序列所包含之各個參數，可為和與上述閾值比較之參數係相同種類之參數。在第2階段S2中匹配器40進行之阻抗匹配結束的狀態下，第2氣體充分到達處理容器10內。因此，藉由使用在此一狀態下的參數之序列的移動平均值調整閾值，而更為高精度地檢測第2氣體到達處理容器內的時序。
方法MT，接著，施行判定J4。判定J4，藉由主控制部72，判定是否已執行包含階段S1~S4的程序之既定次數的重複。在判定為程序之既定次數的重複尚未結束之情況，回到步驟ST1，執行階段S1~S4中之下一階段。另一方面，在判定為程序之既定次數的重複結束之情況，方法MT結束。
以下，對其他實施形態予以說明。其他實施形態之方法MT，至少在第2階段S2中，調整高頻波RF1及高頻波RF2各自的頻率。此外，進一步的實施形態，至少在第2階段S2中，除了調整高頻波RF1及高頻波RF2各自的頻率以外，調整高頻波RF1的功率及高頻波RF2的功率。以下，參考圖8~圖10，對於為了執行 此一實施形態之方法MT，取代高頻電源36、匹配器40、高頻電源38、及匹配器42，而在電漿處理裝置1採用之高頻電源36A、匹配器40A、高頻電源38A、及匹配器42A加以說明。圖8為，示意高頻電源36A及匹配器40A之構成的圖。圖9為，示意高頻電源36A的阻抗感測器之構成的圖。圖10為，示意高頻電源38A及匹配器42A之構成的圖。圖11為，示意高頻電源38A的阻抗感測器之構成的圖。
如圖8所示，高頻電源36A，與高頻電源36同樣地，具有振盪器36a、功率放大器36b、功率感測器36c、及電源控制部36e。高頻電源36A，進一步具有阻抗感測器36d。以下，關於高頻電源36A之各要素，說明與高頻電源36之對應要素相異的點。此外，對阻抗感測器36d亦予以說明。
高頻電源36A的電源控制部36e，將設定第2階段S2之執行期間內的第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF1的頻率之頻率控制訊號，給予振盪器36a。具體而言，電源控制部36e，從阻抗感測器36d，接收過去的第1副期間Ts1之高頻電源36A的負載阻抗之移動平均值Imp11、及過去的第2副期間Ts2之高頻電源36A的負載阻抗之移動平均值Imp12。而後，電源控制部36e，在移動平均值Imp11及移動平均值Imp12包含於既定調整範圍內之情況，為了使從移動平均值Imp11推定之第1副期間Ts1的高頻電源36A之負載阻抗、及從移動平均值Imp12推定之第2副期間Ts2的高頻電源36A之負載阻抗接近匹配點，而將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF1的頻率之頻率控制訊號，給予振盪器36a。振盪器36a，因應該頻率控制訊號，而設定第1副期間Ts1之高頻波的頻率及第2副期間Ts2之高頻波的頻率。另一方面，在移動平均值Imp11或移動平均值Imp12不包含於既定調整範圍內之情況，電源控制部36e，為了使匹配器40A施行對於高頻電源36A的阻抗匹配，而往匹配器40A送出控制訊號。另，使負載阻抗 接近匹配點，係指使負載阻抗理想地與匹配點一致。此外，「既定調整範圍」為，藉由高頻波RF1的頻率之調整，而可將高頻電源36A之負載阻抗，與高頻電源36A之輸出阻抗或匹配點匹配的範圍。
功率放大器36b，將從振盪器36a輸出的高頻波放大藉而產生高頻波RF1，將該高頻波RF1輸出。此功率放大器36b，係藉由電源控制部36e控制。具體而言，電源控制部36e，控制功率放大器36b，以輸出藉由主控制部72規定之功率的高頻波RF1。
一實施形態中，電源控制部36e，亦可控制功率放大器36b，以使第1副期間Ts1之高頻波RF1的功率較第2副期間Ts2之高頻波RF1的功率變得更大。例如，第1副期間Ts1之高頻波RF1的功率，可因應第1副期間Ts1的反射波功率測定值PR11或既定數之第1副期間Ts1的反射波功率測定值PR11之移動平均值，以使與電漿耦合之高頻波RF1的功率成為既定功率之方式，予以設定。此外，第2副期間Ts2之高頻波RF1的功率，可因應第2副期間Ts2的反射波功率測定值PR11或既定數之第2副期間Ts2的反射波功率測定值PR11之移動平均值，以使與電漿耦合之高頻波RF1的功率成為既定功率之方式，予以設定。
阻抗感測器36d，求出執行完畢的第2階段S2各自之執行期間內的第1副期間Ts1之高頻電源36A的負載阻抗之移動平均值Imp11。此外，阻抗感測器36d，求出執行完畢的第2階段S2各自之執行期間內的第2副期間Ts2之高頻電源36A的負載阻抗之移動平均值Imp12。如圖2所示，第1副期間Ts1為，在第2階段S2之各自的執行期間內，從高頻波RF2之供給的開始時間點起至該執行期間的中途為止之間的期間。第2副期間Ts2為，在第2階段S2之各自的執行期間內，從該中途起至 該執行期間的結束時間點為止之間的期間。另，將第2階段S2之各自的執行期間內之包含第1副期間Ts1與第2副期間Ts2的期間，稱作期間T1。
第1副期間Ts1的時間長度及第2副期間Ts2的時間長度，係藉由電源控制部36e規定。例如，第1副期間Ts1的時間長度可為電源控制部36e所記憶的既定時間長度，第2副期間Ts2的時間長度可為電源控制部36e所記憶的其他既定時間長度。或，電源控制部36e，從上述反射波功率測定值PR11之時間序列，將期間T1中反射波功率測定值PR11穩定為既定值以下的期間設定為第2副期間Ts2，將期間T1中較該第2副期間Ts2更之前的期間設定為第1副期間Ts1亦可。
如圖9所示，阻抗感測器36d，具有電流檢測器102C、電壓檢測器104C、濾波器106C、濾波器108C、平均值運算器110C、平均值運算器112C、移動平均值運算器114C、移動平均值運算器116C、及阻抗運算器118C。
電壓檢測器104C，檢測在供電線43上傳遞之高頻波RF1的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。將此電壓波形類比訊號，往濾波器106C輸入。濾波器106C，將輸入的電壓波形類比訊號數位化，藉而產生電壓波形數位訊號。而後，濾波器106C，從電源控制部36e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF1的頻率之訊號，僅將與以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電壓波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電壓波形訊號。另，濾波器106C，例如可由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由濾波器106C產生的濾過電壓波形訊號，往平均值運算器110C輸出。從電源控制部36e，將辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2的副期間辨識訊號，給 予平均值運算器110C。平均值運算器110C，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第1副期間Ts1的電壓之平均值VA11。此外，平均值運算器110C，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第2副期間Ts2的電壓之平均值VA12。另，平均值運算器110C，例如可由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由平均值運算器110C求出之平均值VA11及平均值VA12，往移動平均值運算器114C輸出。移動平均值運算器114C，求出在已對執行完畢的第2階段S2獲得的複數平均值VA11中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第1副期間Ts1求出之既定個平均值VA11的移動平均值(移動平均值VMA11)。此外，移動平均值運算器114C，求出在已對執行完畢的第2階段S2獲得的複數平均值VA12中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第2副期間Ts2求出之既定個平均值VA12的移動平均值(移動平均值VMA12)。將藉由移動平均值運算器114C求出之移動平均值VMA11及VMA12，往阻抗運算器118C輸出。另，移動平均值運算器114C，例如可由CPU、或FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
電流檢測器102C，檢測在供電線43上傳遞之高頻波RF1的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。將此電流波形類比訊號，往濾波器108C輸入。濾波器108C，將輸入的電流波形類比訊號數位化，藉而產生電流波形數位訊號。而後，濾波器108C，從電源控制部36e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF1的頻率之訊號，僅將與以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電流波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電流波形訊號。另，濾波器108C，例如可由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由濾波器108C產生的濾過電流波形訊號，往平均值運算器112C輸出。此外，從電源控制部36e，將上述副期間辨識訊號給予平均值運算器112C。平均值運算器112C，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第1副期間Ts1的電流之平均值IA11。此外，平均值運算器112C，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第2副期間Ts2的電流之平均值IA12。另，平均值運算器112C，例如可由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由平均值運算器112C求出之平均值IA11及平均值IA12，往移動平均值運算器116C輸出。移動平均值運算器116C，求出在已對執行完畢的第2階段S2獲得的複數平均值IA11中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第1副期間Ts1求出之既定個平均值IA11的移動平均值(移動平均值IMA11)。此外，移動平均值運算器116C，求出在已對執行完畢的第2階段S2獲得的複數平均值IA12中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第2副期間Ts2求出之既定個平均值IA12的移動平均值(移動平均值IMA12)。將藉由移動平均值運算器116C求出之移動平均值IMA11及IMA12，往阻抗運算器118C輸出。另，移動平均值運算器116C，例如可由CPU、或FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
阻抗運算器118C，從移動平均值IMA11及移動平均值VMA11，求出高頻電源36A的負載阻抗之移動平均值Imp11。此移動平均值Imp11，包含絕對值與相位成分。此外，阻抗運算器118C，從移動平均值IMA12及移動平均值VMA12，求出高頻電源36A的負載阻抗之移動平均值Imp12。此移動平均值Imp12，包含絕對值與相位成分。將藉由阻抗運算器118C求出之移動平均值Imp11及Imp12， 往電源控制部36e輸出。移動平均值Imp11及Imp12，如同上述地在電源控制部36e中，使用在高頻波RF1的頻率之設定。
回到圖8，匹配器40A，與匹配器40同樣地，具有匹配電路40a、感測器40b、控制器40c、及致動器40d與40e。以下，關於匹配器40A之各要素，說明與匹配器40之對應要素相異的點。
匹配器40A之感測器40b，與阻抗感測器36d同樣地，從電源控制部36e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF1的頻率之訊號，僅將與以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電壓波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電壓波形訊號。而後，感測器40b，將濾過電壓波形訊號往控制器40c輸出。此外，匹配器40A之感測器40b，與阻抗感測器36d同樣地，從電源控制部36e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF1的頻率之訊號，僅將與以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電流波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電流波形訊號。感測器40b，將濾過電流波形訊號往控制器40c輸出。
匹配器40A的控制器40c，若在移動平均值Imp11或移動平均值Imp12不包含於既定調整範圍內之情況接收到從電源控制部36e送出的上述控制訊號，則控制致動器40d及40e，以使以移動平均值Imp21與移動平均值Imp22之平均值辨識出的高頻電源36A之負載阻抗，接近匹配點。或，匹配器40A的控制器40c，若在移動平均值Imp11或移動平均值Imp12不包含於既定調整範圍內之情況接收到從電源控制部36e送出的上述控制訊號，則控制致動器40d及40e，以使以移動平均值Imp22辨識出的高頻電源36A之負載阻抗，接近匹配點。
以下，參考圖10。如圖10所示，高頻電源38A，與高頻電源38相同，具有振盪器38a、功率放大器38b、功率感測器38c、及電源控制部38e。高頻電源38A，進一步具有阻抗感測器38d。以下，關於高頻電源38A之各要素，說明與高頻電源38之對應要素相異的點。此外，對阻抗感測器38d亦予以說明。
高頻電源38A之電源控制部38e，將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF2的頻率之頻率控制訊號，給予振盪器38a。具體而言，電源控制部38e，從阻抗感測器38d，接收過去之第1副期間Ts1的負載阻抗之移動平均值Imp21、及過去之第2副期間Ts2的負載阻抗之移動平均值Imp22。而後，電源控制部38e，在移動平均值Imp21及移動平均值Imp22包含於既定調整範圍內之情況，為了使從移動平均值Imp21推定之第1副期間Ts1的高頻電源38A之負載阻抗、及從移動平均值Imp22推定之第2副期間Ts2的高頻電源38A之負載阻抗接近匹配點，而將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF2的頻率之頻率控制訊號，給予振盪器38a。振盪器38a，因應該頻率控制訊號，而設定第1副期間Ts1之高頻波的頻率、及第2副期間Ts2之高頻波的頻率。另一方面，電源控制部38e，在移動平均值Imp21或移動平均值Imp22不包含於既定調整範圍內之情況，為了使匹配器42A施行對於高頻電源38A的阻抗匹配，而往匹配器42A送出控制訊號。另，「既定調整範圍」為，藉由高頻波RF2的頻率之調整，而可將高頻電源38A之負載阻抗，與高頻電源38A之輸出阻抗或匹配點匹配的範圍。
功率放大器38b，將從振盪器38a輸出的高頻波放大藉而產生高頻波RF2，將該高頻波RF2輸出。此功率放大器38b，係藉由電源控制部38e控制。具體而言，電源控制部38e，控制功率放大器38b，以輸出藉由主控制部72規定之功率的高頻波RF2。
一實施形態中，電源控制部38e，亦可控制功率放大器38b，以使第1副期間Ts1之高頻波RF2的功率較第2副期間Ts2之高頻波RF2的功率變得更大。例如，第1副期間Ts1之高頻波RF2的功率，可因應第1副期間Ts1的反射波功率測定值PR21或既定數之第1副期間Ts1的反射波功率測定值PR21之移動平均值，以使與電漿耦合之高頻波RF2的功率成為既定功率之方式，予以設定。此外，第2副期間Ts2之高頻波RF2的功率，可因應第2副期間Ts2的反射波功率測定值PR21或既定數之第2副期間Ts2的反射波功率測定值PR21之移動平均值，以使與電漿耦合之高頻波RF2的功率成為既定功率之方式，予以設定。另，在各個第2階段S2中，用於第2副期間Ts2而其頻率及功率經設定之高頻波RF2，可持續至該高頻波RF2之供給停止為止。
阻抗感測器38d，求出執行完畢的第2階段S2各自之執行期間內的第1副期間Ts1之高頻電源38A的負載阻抗之移動平均值Imp21。此外，阻抗感測器38d，求出執行完畢的第2階段S2各自之執行期間內的第2副期間Ts2之高頻電源38A的負載阻抗之移動平均值Imp22。另，電源控制部38e，與電源控制部36e同樣地，可記憶第1副期間Ts1的時間長度之既定時間長度、及第2副期間Ts2之其他既定時間長度。或，電源控制部38e，與電源控制部36e同樣地，從上述反射波功率測定值PR21之時間序列，將期間T1中反射波功率測定值PR21穩定為既定值以下的期間設定為第2副期間Ts2，將期間T1中較該第2副期間Ts2更之前的期間設定為第1副期間Ts1亦可。
如圖11所示，阻抗感測器38d，具有電流檢測器102D、電壓檢測器104D、濾波器106D、濾波器108D、平均值運算器110D、平均值運算器112D、移動平均值運算器114D、移動平均值運算器116D、及阻抗運算器118D。
電壓檢測器104D，檢測在供電線45上傳遞之高頻波RF2的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。將此電壓波形類比訊號，往濾波器106D輸入。濾波器106D，將輸入的電壓波形類比訊號數位化，藉而產生電壓波形數位訊號。而後，濾波器106D，從電源控制部38e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF2的頻率之訊號，僅將與以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電壓波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電壓波形訊號。另，濾波器106D，例如可由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由濾波器106D產生的濾過電壓波形訊號，往平均值運算器110D輸出。從電源控制部38e，將辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2的副期間辨識訊號，給予平均值運算器110D。平均值運算器110D，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第1副期間Ts1的電壓之平均值VA21。此外，平均值運算器110D，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第2副期間Ts2的電壓之平均值VA22。另，平均值運算器110D，例如可由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由平均值運算器110D求出之平均值VA21及平均值VA22，往移動平均值運算器114D輸出。移動平均值運算器114D，求出在已對執行完畢的第2階段S2獲得的複數平均值VA21中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第1副期間Ts1求出之既定個平均值VA21的移動平均值(移動平均值VMA21)。此外， 移動平均值運算器114D，求出在已對執行完畢的第2階段S2獲得的複數平均值VA22中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第2副期間Ts2求出之既定個平均值VA22的移動平均值(移動平均值VMA22)。將藉由移動平均值運算器114D求出之移動平均值VMA21及VMA22，往阻抗運算器118D輸出。另，移動平均值運算器114D，例如可由CPU、或FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
電流檢測器102D，檢測在供電線45上傳遞之高頻波RF2的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。將此電流波形類比訊號，往濾波器108D輸入。濾波器108D，將輸入的電流波形類比訊號數位化，藉而產生電流波形數位訊號。而後，濾波器108D，從電源控制部38e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF2的頻率之訊號，僅將與以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電流波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電流波形訊號。另，濾波器108D，例如可由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由濾波器108D產生的濾過電流波形訊號，往平均值運算器112D輸出。此外，從電源控制部38e，將上述副期間辨識訊號給予平均值運算器112D。平均值運算器112D，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第1副期間Ts1的電流之平均值IA21。此外，平均值運算器112D，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出的各期間T1內之第2副期間Ts2的電流之平均值IA22。另，平均值運算器112D，例如由FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
將藉由平均值運算器112D求出之平均值IA21及平均值IA22，往移動平均值運算器116D輸出。移動平均值運算器116D，求出在已對執行完畢的第2階段S2 獲得的複數平均值IA21中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第1副期間Ts1求出之既定個平均值IA21的移動平均值(移動平均值IMA21)。此外，移動平均值運算器116D，求出在已對執行完畢的第2階段S2獲得的複數平均值IA22中之，對於最近執行的既定數之第2階段S2的第2副期間Ts2求出之既定個平均值IA22的移動平均值(移動平均值IMA22)。將藉由移動平均值運算器116D求出之移動平均值IMA21及IMA22，往阻抗運算器118D輸出。另，移動平均值運算器116D，例如可由CPU、或FPGA(現場可程式邏輯閘陣列)構成。
阻抗運算器118D，從移動平均值IMA21及移動平均值VMA21，求出高頻電源38A的負載阻抗之移動平均值Imp21。此移動平均值Imp21，包含絕對值與相位成分。此外，阻抗運算器118D，從移動平均值IMA22及移動平均值VMA22，求出高頻電源38A的負載阻抗之移動平均值Imp22。此移動平均值Imp22，包含絕對值與相位成分。將藉由阻抗運算器118D求出之移動平均值Imp21及Imp22，往電源控制部38e輸出。移動平均值Imp21及Imp22，如同上述地在電源控制部38e中，使用在高頻波RF2的頻率之設定。
回到圖10，匹配器42A，與匹配器42同樣地，具有匹配電路42a、感測器42b、控制器42c、及致動器42d與42e。以下，關於匹配器42A之各要素，說明與匹配器42之對應要素相異的點。
匹配器42A之感測器42b，與阻抗感測器38d同樣地，從電源控制部38e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF2的頻率之訊號，僅將與以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電壓波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電壓波形訊號。而後，感測器42b，將濾過電壓波形訊號往控制器42c輸出。此外，匹 配器42A之感測器42b，與阻抗感測器38d同樣地，從電源控制部38e接收辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之高頻波RF2的頻率之訊號，僅將以該訊號辨識出之頻率對應的成分從電流波形數位訊號抽出，藉而產生濾過電流波形訊號。感測器42b，將濾過電流波形訊號往控制器42c輸出。
匹配器42A的控制器42c，若在移動平均值Imp21或移動平均值Imp22不包含於既定調整範圍內之情況接收到從電源控制部38e送出的上述控制訊號，則控制致動器42d及42e，以使以移動平均值Imp21與移動平均值Imp22之平均值辨識出的高頻電源38A之負載阻抗，接近匹配點。或，匹配器42A的控制器42c，若在移動平均值Imp21或移動平均值Imp22不包含於既定調整範圍內之情況接收到從電源控制部38e送出的上述控制訊號，則控制致動器42d及42e，以使以移動平均值Imp22辨識出的高頻電源36A之負載阻抗，接近匹配點。
以下，對於在參考圖8~圖11所說明的具有高頻電源36A、匹配器40A、高頻電源38A、及匹配器42A之電漿處理裝置1中施行的阻抗匹配之方法加以說明。圖12為，顯示在其他實施形態之電漿處理方法中執行的阻抗匹配之方法的流程圖。
圖12所示的阻抗匹配之方法MTI，使用在方法MT的第2階段S2中。在第2階段S2以外之其他階段中，可對匹配器40及匹配器42施行上述阻抗匹配。
在方法MT之實施初期中，第2階段S2並未執行足夠求算上述移動平均值Imp11、移動平均值Imp12、移動平均值Imp21、及移動平均值Imp22之次數。因此，在方法MT之實施初期中，僅施行上述平均值VA11、平均值IA11、平均值 VA12、平均值IA12、平均值VA21、平均值IA21、平均值VA22、及平均值IA22的算出，與其等的累積。
第2階段S2在執行足夠求算移動平均值Imp11、移動平均值Imp12、移動平均值Imp21、及移動平均值Imp22之次數的分後，在阻抗感測器36d中求出移動平均值Imp11及移動平均值Imp12，在阻抗感測器38d中求出移動平均值Imp21及移動平均值Imp22。
求出移動平均值Imp11、移動平均值Imp12、移動平均值Imp21、及移動平均值Imp22後，在各個複數階段S2中，如圖12所示，施行判定J10。判定J10，藉由電源控制部36e，判定移動平均值Imp11及移動平均值Imp12是否位於上述可調整範圍內。此外，藉由電源控制部38e，判定移動平均值Imp21及移動平均值Imp22是否位於上述可調整範圍內。
在判定為移動平均值Imp11及移動平均值Imp12位於上述可調整範圍內之情況，步驟ST11中，電源控制部36e，如同上述地，設定第1副期間Ts1之高頻波RF1的頻率，設定第2副期間Ts2之高頻波RF1的頻率。接著的步驟ST12中，電源控制部36e，如同上述地，設定第1副期間Ts1之高頻波RF1的功率，設定第2副期間Ts2之高頻波RF2的功率。此外，在判定為移動平均值Imp21及移動平均值Imp22位於上述可調整範圍內之情況，步驟ST11中，電源控制部38e，如同上述地，設定第1副期間Ts1之高頻波RF2的頻率，設定第2副期間Ts2之高頻波RF2的頻率。接著的步驟ST12中，電源控制部38e，如同上述地，設定第1副期間Ts1之高頻波RF2的功率，設定第2副期間Ts2之高頻波RF2的功率。
另一方面，在判定為移動平均值Imp11或移動平均值Imp12並未位於上述可調整範圍內之情況，步驟ST13中，為了使匹配器40A施行對於高頻電源36A之阻抗匹配，而從電源控制部36e往匹配器40A送出控制訊號。接收到此控制訊號之匹配器40A的控制器40c，如同上述地，控制致動器40d及40e，以使高頻電源36A之負載阻抗接近匹配點。此外，在判定為移動平均值Imp21或移動平均值Imp22並未位於上述可調整範圍內之情況，步驟ST13中，為了使匹配器42A施行對於高頻電源38A之阻抗匹配，而從電源控制部38e往匹配器42A送出控制訊號。接收到此控制訊號之匹配器42A的控制器42c，如同上述地，控制致動器42d及42e，以使高頻電源38A之負載阻抗接近匹配點。
第2階段S2之第1副期間Ts1，係包含高頻波RF2之供給的開始時間點之期間，故供電線43的反射波，可能較第2副期間Ts2的反射波變得更大。此係因高頻電源36A之負載阻抗的變動所導致。關於高頻波RF2亦相同。因此，為了減少高頻波RF1的反射波，而必須將第1副期間Ts1與第2副期間Ts2各自的高頻電源36A之負載阻抗，個別和高頻電源36A之輸出阻抗匹配。此外，為了減少高頻波RF2的反射波，而必須將第1副期間Ts1與第2副期間Ts2各自的高頻電源38A之負載阻抗，個別和高頻電源38A之輸出阻抗匹配。若依圖12所示的阻抗匹配之方法MTI，則調整高頻波RF1的頻率，以使高頻電源36A之負載阻抗，接近高頻電源36A之輸出阻抗，此高頻電源36A之負載阻抗，係以執行完畢之第2階段S2的第1副期間Ts1之高頻電源36A的負載阻抗之移動平均值(移動平均值Imp11)，即第1移動平均值推定出。此外，依據移動平均值Imp12，即第2移動平均值，同樣地調整第2副期間Ts2之高頻波RF1的頻率。此外，依據移動平均值Imp21，即第3移動平均值，同樣地調整第1副期間Ts1之高頻波RF2的頻率。此外，依據移動平均值Imp22，即第4移動平均值，同樣地調整第2副期間Ts2之高頻波RF2的頻率。 高頻電源36A及高頻電源38A，可快速地改變高頻波的頻率，故若依方法MTI，則可快速地追蹤負載阻抗的變化而施行阻抗匹配。
此外，若依步驟ST12，則在第1副期間Ts1中與電漿耦合的高頻波RF1之功率不足的情況，可補充高頻波RF1之功率。此外，若依步驟ST12，則在第1副期間Ts1中與電漿耦合的高頻波RF2之功率不足的情況，可補充高頻波RF2之功率。
以上，雖對各種實施形態進行說明，但本發明並未限定於上述實施形態，可構成各種變形態樣。例如，高頻電源36及高頻電源36A，亦可構成為對上部電極46供給高頻波RF1。此外，方法MT應用之電漿處理裝置，並未限定於電容耦合型之電漿處理裝置。方法MT，亦可應用在具有第1電極及第2電極之任意電漿處理裝置，例如，電感耦合型之電漿處理裝置。
此外，上述一實施形態，在各個第2階段S2之第1副期間及第2副期間中，施行高頻波RF1之調整(高頻波RF1的頻率及功率之調整)、高頻波RF2之調整(高頻波RF2的頻率及功率之調整)，但亦可在各個第1階段S1及第3階段S3中，亦同樣地設定二個副期間，在各個該二個副期間中施行高頻波RF1之調整(高頻波RF1的頻率及功率之調整)。此外，亦可在第4階段S4中，亦同樣地設定二個副期間，在各個該二個副期間中施行高頻波RF2之調整(高頻波RF2的頻率及功率之調整)。
ST1~ST6:步驟
J1~J4:判定
MT:方法

Claims (10)

  1. 一種電漿處理方法，在電漿處理裝置中執行；該電漿處理裝置，具備：處理容器；氣體供給系統，往該處理容器內供給氣體；第1電極與第2電極，設置成於此二電極之間夾設該處理容器內的空間；第1高頻電源，輸出電漿產生用之第1高頻波；第2高頻電源，輸出離子導入用之第2高頻波；第1供電線，將該第1電極或該第2電極，與該第1高頻電源連接；第2供電線，將該第2電極與該第2高頻電源連接；第1匹配器，用於調整該第1高頻電源之負載阻抗；第2匹配器，用於調整該第2高頻電源之負載阻抗；第1手段，控制該氣體供給系統；以及第2手段，求出包含該第1高頻電源的負載阻抗、負載電阻、及負載電抗，與該第1高頻波的反射波係數中之至少一個的參數；該電漿處理方法，包含以下階段：複數之第1階段，在該處理容器內，產生第1氣體之電漿；以及複數之第2階段，與該複數之第1階段交互執行，在該處理容器內，產生包含與該第1氣體所包含之氣體為不同氣體的第2氣體之電漿；在該複數之第1階段的各個階段中，從該氣體供給系統往該處理容器內供給該第1氣體，從該第1高頻電源對該第1電極或該第2電極供給該第1高頻波；在該複數之第2階段的各個階段中，自該複數之第1階段中之緊接在前的第1階段起，連續地從該第1高頻電源對該第1電極或該第2電極供給該第1高頻波； 該複數之第2階段的各個階段，包含以下步驟：為了將往該處理容器內供給的氣體從該第1氣體切換為該第2氣體，而由該第1手段對該氣體供給系統給予氣體切換訊號；以及在將該氣體切換訊號給予該氣體供給系統後，於該參數超過閾值時，該第2手段使該第2高頻電源開始往該第2電極供給該第2高頻波。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理方法，其中，該電漿處理裝置更具備第3手段，該第3手段求出該複數之第2階段的各個階段之開始時間點、與在該複數之第2階段的各個階段中該第2高頻波之供給開始的時間點兩者之間的時間差；該電漿處理方法更包含以下步驟：該第3手段求出該時間差；及以使得該複數之第2階段中之相較於先執行的第2階段更後執行之第2階段的既定執行時間長度增加該時間差之量的方式，調整該既定執行時間長度。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理方法，其中，更包含以下步驟：該第2手段，使用從參數之序列求出的移動平均值，調整該閾值；該參數之序列，係由包含以下參數中之至少一個的參數構成：在該複數之第2階段中之執行完畢的第2階段、或該執行完畢的第2階段與執行中的第2階段中的各個階段，於該第1匹配器進行之阻抗匹配結束的狀態之該第1高頻電源的負載阻抗、負載電阻、及負載電抗，與該第1高頻波的反射波係數。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理方法，其中， 更包含以下步驟：於該複數之第2階段的各個階段中，在第1移動平均值及第2移動平均值包含於既定調整範圍內之情況，該第1高頻電源的電源控制部，調整該第1高頻波之步驟；其調整在第1副期間中輸出之該第1高頻波的頻率，以使從該第1移動平均值推定的該第1高頻電源之負載阻抗，接近該第1高頻電源之輸出阻抗，並調整在第2副期間中輸出之該第1高頻波的頻率，以使從該第2移動平均值推定的該第1高頻電源之負載阻抗，接近該第1高頻電源之輸出阻抗；以及於該複數之第2階段的各個階段中，在第3移動平均值及第4移動平均值包含於既定調整範圍內之情況，該第2高頻電源的電源控制部，調整該第2高頻波之步驟；其調整在該第1副期間中輸出之該第2高頻波的頻率，以使從該第3移動平均值推定的該第2高頻電源之負載阻抗，接近該第2高頻電源之輸出阻抗，並調整在該第2副期間中輸出之該第2高頻波的頻率，以使從該第4移動平均值推定的該第2高頻電源之負載阻抗，接近該第2高頻電源之輸出阻抗；該第1副期間，係在該複數之第2階段之各自的執行期間內，從該第2高頻波之供給開始的時間點起至該執行期間的中途為止之間的期間，該第2副期間，係從該中途起至該執行期間的結束時間點為止之間的期間；該第1移動平均值，係在該複數之第2階段中之執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，從該第2高頻波之供給開始的時間點起至該執行期間的中途為止之間的第1副期間之該第1高頻電源的負載阻抗之移動平均值；該第2移動平均值，係在該執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，從該中途起至該執行期間的結束時間點為止之間的第2副期間之該第1高頻電源的負載阻抗之移動平均值；該第3移動平均值，係在該執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，該第1副期間之該第2高頻電源的負載阻抗之移動平均值； 該第4移動平均值，係在該執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，該第2副期間之該第2高頻電源的負載阻抗之移動平均值。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理方法，其中，在調整該第1高頻波之該步驟中，該第1高頻電源的該電源控制部，調整該第1高頻波的功率，以使該第1副期間之該第1高頻波的功率較該第2副期間之該第1高頻波的功率變得更大；在調整該第2高頻波之該步驟中，該第2高頻電源的該電源控制部，調整該第2高頻波的功率，以使該第1副期間之該第2高頻波的功率較該第2副期間之該第2高頻波的功率變得更大。
  6. 一種電漿處理裝置，具備：處理容器；氣體供給系統，往該處理容器內供給氣體；第1電極與第2電極，設置成於此二電極之間夾設該處理容器內的空間；第1高頻電源，輸出電漿產生用之第1高頻波；第2高頻電源，輸出離子導入用之第2高頻波；第1供電線，將該第1電極或該第2電極與該第1高頻電源加以連接；第2供電線，將該第2電極與該第2高頻電源加以連接；第1匹配器，用於調整該第1高頻電源之負載阻抗；第2匹配器，用於調整該第2高頻電源之負載阻抗；第1手段，控制該氣體供給系統；以及第2手段，求出包含該第1高頻電源的負載阻抗、負載電阻、及負載電抗，與該第1高頻波的反射波係數中之至少其一的參數；且 於在該處理容器內產生第1氣體之電漿的複數之第1階段的各個階段中，該第1手段控制該氣體供給系統，以便對於該處理容器內供給該第1氣體，並且控制該第1高頻電源，以便對於該第1電極或該第2電極供給該第1高頻波；在與該複數之第1階段交互執行且在該處理容器內產生包含與該第1氣體所包含氣體不同之氣體的第2氣體之電漿的複數之第2階段的各個階段中，該第1手段控制該第1高頻電源，以便自該複數之第1階段中之緊接在前的第1階段起，連續地對於該第1電極或該第2電極供給該第1高頻波；且該第1手段為了將往該處理容器內供給的氣體加以從該第1氣體切換為該第2氣體，而對於該氣體供給系統給予氣體切換訊號；該第2手段在該氣體切換訊號已給予至該氣體供給系統之後，於該參數超過了閾值時，使得該第2高頻電源開始往該第2電極供給該第2高頻波。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置，其更具備：第3手段，求出該複數之第2階段的各個階段之開始時間點、與在該複數之第2階段的各個階段中該第2高頻波之供給開始的時間點兩者之間的時間差；該第1手段以使得該複數之第2階段中之相較於先執行的第2階段更後執行之第2階段的既定執行時間長度增加該時間差之量的方式，調整該既定執行時間長度。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之電漿處理裝置，其中，該第2手段使用從參數之序列求出的移動平均值，調整該閾值；該參數之序列係由包含以下參數中之至少其一的參數構成：在該複數之第2階段中之執行完畢的第2階段、或該執行完畢的第2階段與執行中的第2階段中的 各個階段，於該第1匹配器進行之阻抗匹配結束的狀態之該第1高頻電源的負載阻抗、負載電阻、及負載電抗，與該第1高頻波的反射波係數。
  9. 如申請專利範圍第6或7項之電漿處理裝置，其中，該第1高頻電源具有第1電源控制部，於該複數之第2階段的各個階段中，在第1移動平均值及第2移動平均值包含於既定調整範圍內時，該第1電源控制部對於在第1副期間中輸出之該第1高頻波的頻率進行調整，以使得從該第1移動平均值推定的該第1高頻電源之負載阻抗接近於該第1高頻電源之輸出阻抗，並對於在第2副期間中輸出之該第1高頻波的頻率進行調整，以使得從該第2移動平均值推定的該第1高頻電源之負載阻抗接近於該第1高頻電源之輸出阻抗；該第2高頻電源具有第2電源控制部，於該複數之第2階段的各個階段中，在第3移動平均值及第4移動平均值包含於既定調整範圍內時，該第2電源控制部對於在該第1副期間中輸出之該第2高頻波的頻率進行調整，以使得從該第3移動平均值推定的該第2高頻電源之負載阻抗接近於該第2高頻電源之輸出阻抗，並對於在該第2副期間中輸出之該第2高頻波的頻率進行調整，以使得從該第4移動平均值推定的該第2高頻電源之負載阻抗接近於該第2高頻電源之輸出阻抗；且該第1副期間，係在該複數之第2階段的各個階段之執行期間內，從該第2高頻波之供給開始的時間點起直到該執行期間的中途為止之間的期間，該第2副期間，係從該中途起直到該執行期間的結束時間點為止之間的期間；且該第1移動平均值，係在該複數之第2階段中之執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，從該第2高頻波之供給開始的時間點起至該執行期間的中途為止之間的第1副期間之該第1高頻電源的負載阻抗之移動平均值； 該第2移動平均值，係在該執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，從該中途起至該執行期間的結束時間點為止之間的第2副期間之該第1高頻電源的負載阻抗之移動平均值；該第3移動平均值，係在該執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，該第1副期間之該第2高頻電源的負載阻抗之移動平均值；該第4移動平均值，係在該執行完畢的第2階段之各自的執行期間內，該第2副期間之該第2高頻電源的負載阻抗之移動平均值。
  10. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置，其中，該第1高頻電源之該第1電源控制部對於該第1高頻波之功率進行調整，以使得該第1副期間之該第1高頻波的功率相較於該第2副期間之該第1高頻波的功率變得更大；該第2高頻電源之該第2電源控制部對於該第2高頻波之功率進行調整，以使得該第1副期間之該第2高頻波的功率相較於該第2副期間之該第2高頻波的功率變得更大。
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