TWI711083B - 電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法 - Google Patents

電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI711083B
TWI711083B TW105131831A TW105131831A TWI711083B TW I711083 B TWI711083 B TW I711083B TW 105131831 A TW105131831 A TW 105131831A TW 105131831 A TW105131831 A TW 105131831A TW I711083 B TWI711083 B TW I711083B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
radio frequency
period
power supply
average value
moving average
Prior art date
Application number
TW105131831A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201719751A (zh
Inventor
永海幸一
梅原直征
山田紀和
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201719751A publication Critical patent/TW201719751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI711083B publication Critical patent/TWI711083B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H05H2242/20—Power circuits
    • H05H2242/26—Matching networks

Abstract

本發明提供一種電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，因應射頻電源的負載側之阻抗的變動而靈活且高速地調整射頻的頻率。一實施形態之方法，藉由電漿處理裝置之射頻電源而開始輸出調變射頻，該調變射頻設定為相較於第1期間中之功率，在與該第1期間彼此重複的第2期間之功率更小。接著，取得過去之第1期間內的第1副期間之射頻電源的負載側之阻抗的移動平均値、及過去之第1期間內的第2副期間之射頻電源的負載側之阻抗的移動平均値。接著，因應移動平均値，而設定第1副期間之調變射頻的頻率、及第2副期間之調變射頻的頻率。

Description

電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法
本發明之實施形態，係關於一種電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法。
在半導體裝置等電子裝置之製造中，施行對於被處理體的電漿處理，例如電漿蝕刻處理。作為電漿處理所使用之電漿處理裝置的一種，已知電容耦合型之電漿處理裝置。
電容耦合型之電漿處理裝置，一般而言，具備處理容器、上部電極、下部電極、第1射頻電源、第1匹配器、第2射頻電源、及第2匹配器。上部電極與下部電極，隔著處理容器內的空間而彼此略平行地設置。第1射頻電源，產生電漿生成用的第1射頻。第1射頻，對上部電極及下部電極中之一方供給。此外，第2射頻電源，產生離子導入用的第2射頻。第2射頻，對下部電極供給。此外，電容耦合型之電漿處理裝置，為了匹配第1射頻電源之輸出阻抗與其負載側之阻抗，而調整第1匹配器之可變電抗元件。進一步，為了匹配第2射頻電源之輸出阻抗與其負載側之阻抗，而調整第2匹配器之可變電抗元件。電容耦合型之電漿處理裝置，藉由在上部電極與下部電極之間產生的射頻電場，將供給至處理容器內的氣體解離，藉由離子或自由基等活性種處理被處理體。
此外，電容耦合型之電漿處理裝置，有從第1射頻電源及第2射頻電源中之至少一方的射頻電源，供給其功率經脈波調變之調變射頻的情形。亦即，有利用相較於第1期間中之功率，與該第1期間彼此重複的第2期間中之係功率低的射頻之調變射頻的情形。例如，電漿生成用的調變射頻，利用在電子溫度之上升的抑制、或被處理體之充電損害的抑制，而離子導入用的調變射頻，利用在微負載效應的抑制。
若使用此等調變射頻，則負載側的阻抗，特別是電漿的阻抗，與脈波調變之周期同步而變動。其結果，在第1期間開始時，朝向射頻電源的反射波變大。為了減少此反射波，而必須使負載側之阻抗，高速地匹配射頻電源之輸出阻抗，即匹配點。然而，匹配器之可變電抗元件，一般而言，係利用馬達等機械式手段調整其電抗。因此，匹配器，無法高速地實行阻抗匹配。
而前人利用在包含第1期間之開始在內的期間中，將射頻電源輸出之射頻的頻率，設定為較該第1期間的穩態時之該射頻的頻率更高之既定頻率的技術。此等技術，例如記載於專利文獻1。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特許3122618號說明書
[本發明所欲解決的問題] 專利文獻1所記載之技術中，上述既定頻率為固定的頻率。因此，無法因應負載側之阻抗的變動而靈活地改變射頻的頻率。結果而言，在反射波的抑制具有極限。此外，在射頻之功率的脈波調變，要求高的調變頻率。因此，必須因應射頻電源的負載側之阻抗的變動，而靈活且高速地調整射頻的頻率。 [解決問題之技術手段]
在一態樣中，提供電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法。電漿處理裝置，具備：處理容器、第1電極、第2電極、第1射頻電源、第2射頻電源、第1供電線、第2供電線、第1匹配器、及第2匹配器。第1電極及第2電極，設置為在其等之間夾設有該處理容器內的空間。第1射頻電源，構成為輸出電漿生成用的射頻。第2射頻電源，構成為輸出離子導入用的射頻。第1供電線，連接第1電極或第2電極與第1射頻電源。第2供電線，連接第2電極與第2射頻電源。第1匹配器，構成為調整第1射頻電源的負載側之阻抗。第2匹配器，構成為調整第2射頻電源的負載側之阻抗。
一態樣之方法，包含以下步驟： （i）從第1射頻電源及第2射頻電源中之一方的射頻電源，開始輸出調變射頻，該調變射頻設定為相較於第1期間中之功率，在與該第1期間彼此重複的第2期間中之功率更小； （ii）第1匹配器及第2匹配器中之與一方的射頻電源相對應之一方的匹配器，調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使一方的射頻電源之負載側的阻抗接近匹配點； （iii）係一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第1移動平均値及第2移動平均値之步驟，第1移動平均値，係在設定為從調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的第1期間各自之開始時間點起至途中之間的第1副期間中之一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値，第2移動平均値，係在設定為從調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的第1期間各自之途中起至結束時間點之間的第2副期間中之一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値；以及 （iv）在一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第1移動平均値及第2移動平均値後，分別設定在第1副期間及第2副期間中一方的射頻電源所輸出之調變射頻的頻率，以使從第1移動平均値推定的第1副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗、及從第2移動平均値推定的第2副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近匹配點。
上述一態樣之方法，若開始調變射頻的輸出，則調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗。例如，因應第1期間的分別設定之既定期間的負載側之阻抗的移動平均値，而調整可變電抗元件之電抗，以使一方的射頻電源之負載側的阻抗接近匹配點。匹配器之可變電抗元件的電抗之調整，即可變電抗元件之控制，並未追隨第1期間中的負載側之阻抗的變動，故在第1副期間中產生較第2副期間更大的反射波。因而，本方法，取得過去之複數第1期間中的第1副期間及第2副期間各自之一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値，亦即，取得第1移動平均値及第2移動平均値。而第1副期間及第2副期間各自之調變射頻的頻率，係因應第1移動平均値及第2移動平均値而設定。因此，因應第1期間中之一方的射頻電源之負載側的阻抗之變動，而靈活且高速地調整調變射頻的頻率。
一實施形態中，該方法可進一步包含以下步驟： （v）第1匹配器及第2匹配器中之另一方的匹配器，調整另一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使另一方的射頻電源之負載側的阻抗接近匹配點； （vi）係另一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第3移動平均値及第4移動平均値之步驟，第3移動平均値，係調整另一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的第1副期間中之另一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値，第4移動平均値，係調整另一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的第2副期間中之另一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値；以及 （vii）在另一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第3移動平均値及記第4移動平均値後，分別設定在第1副期間及第2副期間中另一方的射頻電源所輸出之射頻的頻率，以使從第3移動平均値推定的第1副期間之另一方的射頻電源之負載側的阻抗、及從第4移動平均値推定的第2副期間之另一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近匹配點。
另一方的射頻電源，有在一方的射頻電源輸出調變射頻之間，輸出連續波之情況，亦即，有連續地輸出略一定之功率的射頻之情況，此外，有在一方的射頻電源輸出調變射頻之間，輸出與一方的射頻電源之調變射頻同步的調變射頻之情況。在任一情況，第1期間中另一方的射頻電源之負載側的阻抗皆變動。為了處理此一負載側之阻抗的變動，此實施形態，依據過去之第1期間中的第1副期間及第2副期間各自之另一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値，亦即，依據第3移動平均値及第4移動平均値，而分別設定在第1副期間及第2副期間中另一方的射頻電源所輸出之調變射頻的頻率。藉此，因應第1期間中之另一方的射頻電源之負載側的阻抗之變動，而靈活且高速地調整調變射頻的頻率。
一實施形態中，該方法可進一步包含以下步驟：調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使從第1移動平均値推定的第1副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗、與從第2移動平均値推定的第2副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗之中間的阻抗，接近匹配點。
一實施形態中，該方法可進一步包含以下步驟：因應第2移動平均値，調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使從第2移動平均値推定的第2副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗接近匹配點。
一實施形態中，該方法可進一步包含以下步驟：一方的射頻電源所用之電源控制部，設定從一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，以使在第1副期間中從一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，較在第2副期間中從一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率更高。如同上述，若調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗以使第2副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗接近匹配點，則僅調整在第1副期間中輸出之調變射頻的頻率，有未充分地抑制反射波，而使第1副期間中對電漿供給之調變射頻的功率變得不足夠之情況。此一實施形態，因第1副期間中之調變射頻的功率增大，故在第1副期間中對電漿供給足夠功率之調變射頻。
一實施形態中，一方的射頻電源，可在第2期間中輸出較0W更大功率之射頻。此一實施形態中，該方法可進一步包含以下步驟： （viii）係一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第5移動平均値及第6移動平均値之步驟，第5移動平均値，係在設定為從調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的第2期間各自之開始時間點起至途中之間的第3副期間中之一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値，第6移動平均値，係在設定為從調整一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的第2期間各自之該途中起至結束時間點為止之間的第4副期間中之一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均値；以及 （ix）在一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第5移動平均値及第6移動平均値後，分別設定在第3副期間及第4副期間中一方的射頻電源所輸出之調變射頻的頻率，以使從第5移動平均値推定的第3副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗、及從第6移動平均値推定的第4副期間之一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近匹配點。 此一實施形態，因應第2期間中之一方的射頻電源之負載側的阻抗之變動，而靈活且高速地調整調變射頻的頻率。
一實施形態中，該方法可進一步包含以下步驟：一方的射頻電源所用之電源控制部，設定從一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，以使在第3副期間中從一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，較在第4副期間中從一方的射頻電源輸出之射頻的功率更高。將一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，調整為使第1期間中之負載側的阻抗接近匹配點，故特別是第3副期間的負載側之阻抗，有大幅遠離匹配點的傾向。因此，僅設定第3副期間之調變射頻的頻率，無法在該第3副期間中充分地抑制反射波。然而，此一實施形態，因第3副期間之調變射頻的功率增大，故可在第3副期間中對電漿供給足夠功率之調變射頻。 [本發明之效果]
如同上述說明，因應電漿處理裝置之射頻電源的負載側之阻抗的變動而靈活且高速地調整射頻的頻率。
以下，參考附圖對各種實施形態詳細地予以說明。另，對於各附圖中同一或相當之部分給予同一符號。
首先，茲就可應用於電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法之實施形態的電漿處理裝置予以說明。圖1為，概略示意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，係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，例如係由陶瓷形成。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。
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。靜電吸盤18之電極20，通過開關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的直流電壓而產生靜電吸附力，將載置於該靜電吸盤18上之被處理體（下稱「晶圓W」）藉由靜電吸附力保持。於此靜電吸盤18之周圍，且於基座16上，配置對焦環26。此外，於基座16及支持台14之外周面，安裝圓筒狀之內壁構件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，對於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而供給冷媒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一冷媒的溫度，而調整晶圓W的溫度。進一步，電漿處理裝置1中，通過氣體供給線34而供給之熱傳氣體（例如He氣體），往靜電吸盤18的頂面與晶圓W的背面之間供給。
於基座16，連接導體44（例如供電棒）。此導體44，通過匹配器40而與射頻電源36相連接，此外，通過匹配器42而與射頻電源38相連接。射頻電源36，輸出電漿生成用的射頻RF1。射頻電源36輸出的射頻RF1之基本頻率fB1 ，例如為100MHz。射頻電源38，輸出用於從電漿將離子往晶圓W引入的射頻RF2。射頻電源38輸出的射頻RF2之基本頻率fB2 ，例如為13.56MHz。
匹配器40及導體44，構成將來自射頻電源36的射頻RF1往基座16傳送之供電線43的一部分。此外，匹配器42及導體44，構成將來自射頻電源38的射頻RF2往基座16傳送之供電線45的一部分。
於處理容器10之頂部，設置上部電極46。在此上部電極46與基座16之間，夾設有電漿生成之處理容器10內的處理空間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等矽系之材料形成。支持體50，係以可裝卸方式支持頂板48之構件，由鋁形成，於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延伸，與氣體噴出孔48a連通。氣體緩衝室52，通過氣體供給管54而與處理氣體供給源56相連接。於氣體供給管54之途中，設置流量控制器58（例如質量流量控制器）、及開閉閥60。來自處理氣體供給源56的氣體，在藉由流量控制器58調整其流量後，往氣體緩衝室52導入。導入至氣體緩衝室52之氣體，從氣體噴出孔48a往處理空間PS噴出。
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。處理容器10之底部，和與排氣口62連通之排氣管64相連接。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之側壁形成用於晶圓W的搬入及搬出之開口68。於處理容器10之側壁，安裝用於開閉開口68之閘閥70。
此外，電漿處理裝置1，具備主控制部72。主控制部72，包含一個以上之微電腦，遵循收納在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的各部，例如，射頻電源36與38、匹配器40與42、流量控制器58、開閉閥60、排氣裝置66等的個別之動作及該電漿處理裝置1的裝置全體之動作（程序）。此外，主控制部72，亦與包含鍵盤等輸入裝置、液晶顯示器等顯示裝置之人機介面用的操作面板，以及收納有各種程式、配方、及設定値等各種資料的外部記憶裝置等相連接。
此電漿處理裝置1之基本動作如同下述地施行。首先，開啟閘閥70，將處理對象之晶圓W經由開口68而往處理容器10內搬入。搬入至處理容器10內的晶圓W，載置於靜電吸盤18上。接著，從處理氣體供給源56，將處理氣體往處理容器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（或上部電極46）供給來自射頻電源36的射頻RF1，對基座16供給來自射頻電源38的射頻RF2。此外，對靜電吸盤18之電極20施加來自直流電源24的直流電壓，將晶圓W保持在靜電吸盤18上。而後，藉由在基座16與上部電極46之間形成的射頻電荷，而激發供給至處理容器10內的處理氣體。藉此，生成電漿。藉由來自如此地生成之電漿的自由基及／或離子，處理晶圓W。
此電漿處理裝置1，構成為可從射頻電源36及射頻電源38之至少一方輸出調變射頻。更具體而言，電漿處理裝置1，構成為藉由遵循來自主控制部72的配方之控制，選擇下述三種模式中之一模式而動作：從射頻電源36輸出調變射頻MRF1作為第1模式射頻RF1，從射頻電源38輸出連續波CRF2作為射頻RF2；第2模式，從射頻電源38輸出調變射頻MRF2作為射頻RF2，從射頻電源36輸出連續波CRF1作為射頻RF1；以及第3模式，從射頻電源36及射頻電源38分別輸出同步的調變射頻MRF1及MRF2。另，下述說明，有將調變射頻MRF1及連續波CRF1通稱作射頻RF1，將調變射頻MRF2及連續波CRF2通稱作射頻RF2之情形。
圖2為，例示關於第1模式之時序圖；圖3為，例示關於第2模式之時序圖；圖4為，例示關於第3模式之時序圖。以下，適宜參考圖2～圖4。
射頻電源36，構成為藉由遵循來自主控制部72的配方之控制，而選擇性地輸出連續波CRF1或調變射頻MRF1。具體而言，射頻電源36，如圖2及圖4所示，構成為在第1模式及第3模式中，輸出調變射頻MRF1。如圖2及圖4所示，調變射頻MRF1，係藉由將電漿生成用的射頻之功率脈波調變而獲得的射頻。亦即，調變射頻MRF1，係以相較於第1期間T1之該設定功率，使與該第1期間T1彼此重複的第2期間T2之該設定功率更低的方式予以調變之射頻。調變射頻MRF1之工作比（duty ratio），亦即，在係一段第1期間T1與一段第2期間T2的合計時間之一周期Tc中所占的第1期間T1之時間長度的比，可控制為任意的比。例如，調變射頻MRF1之工作比，可控制為10%以上，90%以下之範圍的比。此外，調變射頻MRF1之調變頻率，亦即，一周期Tc之倒數，可控制為任意的調變頻率。調變射頻MRF1之調變頻率，例如，可控制為1kHz以上，100kHz以下之範圍內的頻率。另，調變射頻MRF1的第2期間T2之功率，可為0W，或為較0W更大功率亦可。
此外，射頻電源36，構成為在第2模式中，輸出連續波CRF1。如圖3所示，連續波CRF1，係使略一定之功率連續的射頻。
射頻電源38，構成為藉由遵循來自主控制部72的配方之控制，而選擇性地輸出調變射頻MRF2或連續波CRF2。具體而言，射頻電源38，如圖3及圖4所示，構成為在第2模式及第3模式中，輸出調變射頻MRF2。如圖3及圖4所示，調變射頻MRF2，係藉由將射頻RF2之功率脈波調變而獲得的射頻。亦即，調變射頻MRF2，係以相較於第1期間T1之該設定功率，使與該第1期間T1彼此重複的第2期間T2之該設定功率更低的方式予以調變之射頻。調變射頻MRF2之工作比，亦即，在係一段第1期間T1與一段第2期間T2的合計時間之一周期Tc中所占的第1期間T1之時間長度的比，可控制為任意的比。例如，調變射頻MRF2之工作比，可控制為10%以上，90%以下之範圍的比。此外，調變射頻MRF2之調變頻率，亦即，一周期Tc之倒數，可控制為任意的調變頻率。調變射頻MRF2之調變頻率，例如，可控制為1kHz以上，100kHz以下之範圍內的頻率。另，調變射頻MRF2的第2期間T2之功率，可為0W，或為較0W更大功率亦可。此外，第3模式中，使調變射頻MRF1及調變射頻MRF2同步。
此外，射頻電源38，構成為在第1模式中，輸出連續波CRF2。如圖2所示，連續波CRF2，係使略一定之功率連續的射頻。
如圖2～圖4所示，在第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式中，在未施行射頻電源36之輸出阻抗與射頻電源36的負載側之阻抗的匹配，且未施行射頻電源38之輸出阻抗與射頻電源38的負載側之阻抗的匹配之狀態，皆產生朝向射頻電源36的反射波、及朝向射頻電源38的反射波。匹配器40，藉由調整其可變電抗元件的電抗，而施行射頻電源36之輸出阻抗與射頻電源36的負載側之阻抗的匹配。例如，匹配器40，調整可變電抗元件之電抗，以使複數第1期間T1中各自之射頻電源36的負載側之阻抗的平均値之移動平均値與匹配點（例如，50Ω且相位0）的差減少。此外，匹配器42，藉由調整其可變電抗元件的電抗，而施行射頻電源38之輸出阻抗與射頻電源38的負載側之阻抗的匹配。例如，匹配器42，例如調整可變電抗元件之電抗，以使複數第1期間T1中各自之射頻電源38的負載側之阻抗的平均値之移動平均値與匹配點（例如，50Ω且相位0）的差減少。藉此，雖大致抑制上述反射波，但在從第1期間T1的開始時間點起至該第1期間T1的途中之間中，電漿的阻抗大幅變動，故產生功率較大的反射波。作為用於抑制此等反射波的對策，考慮在第1期間T1中，調整可變電抗元件之電抗複數次。然而，匹配器40之可變電抗元件、及匹配器42之可變電抗元件，係藉由馬達等機械式手段調整電抗之元件，故無法對應於高速的控制。因而，電漿處理裝置1，構成為射頻電源36及射頻電源38，可改變射頻的頻率。
以下，參考圖5～圖10，對射頻電源36及匹配器40、與射頻電源38及匹配器42詳細地予以說明。圖5為例示射頻電源36及匹配器40之構成的圖，圖6為例示射頻電源36的阻抗感測器之構成的圖，圖7為例示匹配器40的阻抗感測器之構成的圖。此外，圖8為例示射頻電源38及匹配器42之構成的圖，圖9為例示射頻電源38的阻抗感測器之構成的圖，圖10為例示匹配器42的阻抗感測器之構成的圖。
如圖5所示，一實施形態中，射頻電源36，具有振盪器36a、功率放大器36b、功率感測器36c、阻抗感測器36d、及電源控制部36e。電源控制部36e，係由CPU等處理器構成，利用從主控制部72給予的訊號、從後述匹配控制器40c給予的訊號、從功率感測器36c給予的訊號、及從阻抗感測器36d給予的訊號，而對振盪器36a、功率放大器36b、功率感測器36c、及阻抗感測器36d分別給予控制訊號，以控制振盪器36a、功率放大器36b、功率感測器36c、及阻抗感測器36d。
從主控制部72給予電源控制部36e的訊號，包含：指定上述第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的模式指定訊號、指定基本頻率fB1 的頻率指定訊號、以及指定調變頻率及工作比的調變指定訊號。此外，射頻電源36在上述第1模式及第3模式動作之情況，從主控制部72給予電源控制部36e的訊號，包含指定第1期間T1中的調變射頻MRF1之功率、及第2期間T2中的調變射頻MRF1之功率的第1功率指定訊號。此外，射頻電源36在上述第2模式動作之情況，從主控制部72給予電源控制部36e的訊號，包含指定連續波CRF1之功率的第2功率指定訊號。
電源控制部36e，在開始輸出來自射頻電源36的射頻RF1，即調變射頻MRF1或連續波CRF1時，將設定以頻率指定訊號指定之基本頻率fB1 的頻率控制訊號，給予振盪器36a。振盪器36a，從電源控制部36e接收頻率控制訊號，輸出以該頻率控制訊號辨識的頻率之射頻。
此外，電源控制部36e，在開始輸出來自射頻電源36的射頻RF1後，若從匹配器40接收到阻抗匹配結束之意旨的結束訊號，則將設定後述第1副期間Ts1及第2副期間Ts2中各自的射頻RF1之頻率的頻率控制訊號，給予振盪器36a。具體而言，電源控制部36e，從阻抗感測器36d，接收過去之第1副期間Ts1的負載側之阻抗的移動平均値Imp11、及過去之第2副期間Ts2的負載側之阻抗的移動平均値Imp12。以一周期Tc之整數倍的時間間隔，更新移動平均値Imp11及移動平均値Imp12，給予電源控制部36e。而後，電源控制部36e，為了使從移動平均値Imp11推定的第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp12推定的第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自的射頻RF1之頻率的頻率控制訊號，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之射頻的頻率、及第2副期間Ts2之射頻的頻率（參考圖18～圖20）。另，本說明書中使負載側之阻抗接近匹配點，係指使負載側之阻抗理想地與匹配點一致。
進一步，電源控制部36e，在調變射頻MRF1於第2期間T2中具有較0W更大功率之情況（參考圖24），從阻抗感測器36d，接收過去之第3副期間Ts3的負載側之阻抗的移動平均値Imp13、及過去之第4副期間Ts4的負載側之阻抗的移動平均値Imp14。以一周期Tc之整數倍的時間間隔，更新移動平均値Imp13及移動平均値Imp14，給予電源控制部36e。而後，電源控制部36e，為了使從移動平均値Imp13推定的第3副期間Ts3之射頻電源36的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp14推定的第4副期間Ts4之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第3副期間Ts3及第4副期間Ts4各自的調變射頻MRF1之頻率的頻率控制訊號，給予振盪器36a。振盪器36a，因應該頻率控制訊號，而設定第3副期間Ts3之射頻的頻率、及第4副期間Ts4之射頻的頻率（參考圖25）。
振盪器36a之輸出，與功率放大器36b之輸入相連接。功率放大器36b，藉由放大從振盪器36a輸出的射頻而生成射頻RF1，將該射頻RF1輸出。此功率放大器36b，係藉由電源控制部36e控制。
電源控制部36e，於開始射頻RF1之輸出時，在以模式指定訊號辨識之模式為第1模式及第3模式之任一模式的情況，因應來自主控制部72的調變指定訊號及第1功率指定訊號，將設定第1期間T1及第2期間T2各自的調變射頻MRF1之功率的第1功率控制訊號，給予功率放大器36b。功率放大器36b，在第1模式及第3模式中，將來自振盪器36a的射頻因應第1功率控制訊號而放大，輸出調變射頻MRF1。另一方面，電源控制部36e，於開始射頻RF1之輸出時，在以來自主控制部72的模式指定訊號辨識之模式為第2模式的情況，因應來自主控制部72的第2功率指定訊號，將設定連續波CRF1之功率的第2功率控制訊號，給予功率放大器36b。功率放大器36b，在第2模式中，將來自振盪器36a的射頻因應第2功率控制訊號而放大，輸出連續波CRF1。
此外，一實施形態中，電源控制部36e，在來自射頻電源36之調變射頻MRF1的輸出開始後，若從匹配器40接收到阻抗匹配結束之意旨的結束訊號，則判定移動平均値Imp11及移動平均値Imp12，是否位於可藉由調變射頻MRF1的頻率調整而與匹配點一致的範圍（可調整範圍）。在移動平均値Imp11及移動平均値Imp12之至少一方，並未位於可調整範圍之情況，電源控制部36e，將用於使移動平均値Imp11與移動平均値Imp12的中間之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器40。亦即，電源控制部36e，將用於使第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗與第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗的中間之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器40。
抑或，在移動平均値Imp11及移動平均値Imp12之至少一方，並未位於可調整範圍的情況，電源控制部36e，將用於使從移動平均値Imp12推定之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器40。亦即，電源控制部36e，將用於使第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器40。而在判斷為第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗位於可調整範圍外的情況，電源控制部36e，將把第1副期間Ts1之調變射頻MRF1的功率設定為較第2副期間Ts2的功率更高之功率的功率控制訊號，給予功率放大器36b。功率放大器36b，因應該功率控制訊號，而調整第1副期間Ts1之調變射頻MRF1的功率、及第2副期間Ts2之調變射頻MRF1的功率（參考圖23）。
進一步，電源控制部36e，在調變射頻MRF1於第2期間T2中具有較0W更大功率之情況，亦可將把第3副期間Ts3之調變射頻MRF1的功率設定為較第4副期間Ts4的功率更高之功率的功率控制訊號，給予功率放大器36b。在此一情況，功率放大器36b，因應該功率控制訊號，而調整第3副期間Ts3之調變射頻MRF1的功率、及第4副期間Ts4之調變射頻MRF1的功率（參考圖25）。
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，將射頻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，將辨識射頻RF1之設定頻率的頻率辨識訊號，給予此功率感測器36c。行進波功率檢測部，生成行進波之全頻率成分中的從頻率辨識訊號辨識之設定頻率的成分之功率的測定値，亦即，生成行進波功率測定値。將此行進波功率測定値給予電源控制部36e，以用於功率反饋。
亦從電源控制部36e將上述頻率辨識訊號給予反射功率檢測部。反射波功率檢測部，生成反射波之全頻率成分中的從頻率辨識訊號辨識之設定頻率的成分之功率的測定値，即反射波功率測定値PR11，以及生成反射波的全頻率成分之總功率的測定値，即反射波功率測定値PR12。將反射波功率測定値PR11給予主控制部72，以用於監視器顯示。此外，反射波功率測定値PR11，亦可為了第1副期間Ts1及第2副期間Ts2之設定而在電源控制部36e中使用。進一步，反射波功率測定値PR11，亦可為了第3副期間Ts3及第4副期間Ts4之設定而在電源控制部36e中使用。此外，將反射波功率測定値PR12給予電源控制部36e，以用於功率放大器36b之保護。
阻抗感測器36d，求出最鄰近且既定數的第1副期間Ts1中之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp11，並求出最鄰近且既定數的第2副期間Ts2中之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp12。第1副期間Ts1，係設定為從各第1期間T1的開始時間點起至途中之間的期間，在該第1副期間Ts1中，反射波的功率較大。第2副期間Ts2，係設定為在各第1期間T1中從第1副期間Ts1的結束時間點起至該第1期間T1的結束時間點為止之間的期間。一實施形態中，將各第1期間T1二分割為第1副期間Ts1及第2副期間Ts2。
各第1期間T1之時間長度越長，在各第1期間T1之時間長度中所占的第1副期間Ts1之時間長度的比例變得越小；各第1期間T1之時間長度越長，在各第1期間T1之時間長度中所占的第2副期間Ts2的比例變得越大。一實施形態中，電源控制部36e，具有將調變射頻之調變頻率及工作比附加關聯而登錄有第1副期間Ts1之時間長度及第2副期間Ts2之時間長度的表格，藉由參考該表格，而將辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器36d。此外，亦可於該表格，將調變射頻之調變頻率及工作比附加關聯，登錄第3副期間Ts3之時間長度及第4副期間Ts4之時間長度；電源控制部36e，亦可藉由參考該表格，而將辨識第3副期間Ts3及第4副期間Ts4的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器36d。
其他實施形態中，電源控制部36e，從上述反射波功率測定値PR11之時間序列，將各第1期間T1中反射波功率測定値PR11穩定為既定値以下的期間設定為第2副期間Ts2，將各第1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。在此一情況中，電源控制部36e，亦將辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器36d。此外，電源控制部36e，亦可從反射波功率測定値PR11之時間序列，將各第2期間T2中反射波功率測定値PR11穩定為既定値以下的期間設定為第4副期間Ts4，將各第2期間T2中較該第4副期間Ts4更之前的期間設定為第3副期間Ts3。在此一情況中，電源控制部36e，亦將辨識第3副期間Ts3及第4副期間Ts4的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器36d。
如圖6所示，一實施形態中，阻抗感測器36d，具有電流檢測器102A、電壓檢測器104A、濾波器106A、濾波器108A、平均値運算器110A、平均値運算器112A、移動平均値運算器114A、移動平均値運算器116A、及阻抗運算器118A。
電壓檢測器104A，檢測在供電線43上傳送之射頻RF1（調變射頻MRF1或連續波CRF1）的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。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，藉而生成電壓波形數位訊號。而後，濾波器106A，從電源控制部36e接收上述頻率辨識訊號，從電壓波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電壓波形訊號。另，濾波器106A，例如可由FPGA（Field Programmable Gate Array，現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器106A生成的濾過電壓波形訊號，往平均値運算器110A輸出。此外，從電源控制部36e，對平均値運算器110A給予副期間辨識訊號。平均値運算器110A，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第1副期間Ts1之電壓的平均値VA11。此外，平均値運算器110A，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第2副期間Ts2之電壓的平均値VA12。
此外，平均値運算器110A，亦可從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第3副期間Ts3之電壓的平均値VA13。此外，平均値運算器110A，亦可從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第4副期間Ts4之電壓的平均値VA14。另，平均値運算器110A，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器110A求出的平均値VA11及平均値VA12，往移動平均値運算器114A輸出。移動平均値運算器114A，求出已獲得的複數平均値VA11中從最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻RF1的電壓獲得之平均値VA11的移動平均値（移動平均値VMA11）。此外，移動平均値運算器114A，求出已獲得的複數平均値VA12中從最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻RF1的電壓獲得之平均値VA11的移動平均値（移動平均値VMA12）。以移動平均値運算器114A求出的移動平均値VMA11及VMA12，往阻抗運算器118A輸出。
此外，移動平均値運算器114A，亦可求出已獲得的複數平均値VA13中從最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻RF1的電壓獲得之平均値VA13的移動平均値（移動平均値VMA13）。此外，移動平均値運算器114A，亦可求出已獲得的複數平均値VA14中從最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻RF1的電壓獲得之平均値VA14的移動平均値（移動平均値VMA14）。以移動平均値運算器114A求出的移動平均値VMA13及VMA14，往阻抗運算器118A輸出。另，移動平均値運算器114A，例如可由CPU構成。抑或，移動平均値運算器114A，可由FPGA（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上傳送之射頻RF1（調變射頻MRF1或連續波CRF1）的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。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，藉而生成電流波形數位訊號。而後，濾波器108A，從電源控制部36e接收上述頻率辨識訊號，從電流波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電流波形訊號。另，濾波器108A，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器108A生成的濾過電流波形訊號，往平均値運算器112A輸出。此外，從電源控制部36e，對平均値運算器112A給予副期間辨識訊號。平均値運算器112A，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第1副期間Ts1之電流的平均値IA11。此外，平均値運算器112A，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第2副期間Ts2之電流的平均値IA12。
此外，平均値運算器112A，亦可從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第3副期間Ts3之電流的平均値IA13。此外，平均値運算器112A，亦可從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第4副期間Ts4之電流的平均値IA14。另，平均値運算器112A，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器112A求出的平均値IA11及平均値IA12，往移動平均値運算器116A輸出。移動平均値運算器116A，求出已獲得的複數平均値IA11中從最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻RF1的電流獲得之平均値IA11的移動平均値（移動平均値IMA11）。此外，移動平均値運算器116A，求出已獲得的複數平均値IA12中從最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻RF1的電流獲得之平均値IA11的移動平均値（移動平均値IMA12）。另，移動平均値運算器116A，例如可由CPU構成。抑或，移動平均値運算器116A，可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。以此移動平均値運算器116A求出的移動平均値IMA11及IMA12，往阻抗運算器118A輸出。
此外，移動平均値運算器116A，亦可求出已獲得的複數平均値IA13中從最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻RF1的電流獲得之平均値IA13的移動平均値（移動平均値IMA13）。此外，移動平均値運算器116A，亦可求出已獲得的複數平均値IA14中從最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻RF1的電流獲得之平均値IA14的移動平均値（移動平均値IMA14）。以移動平均値運算器116A求出的移動平均値IMA13及IMA14，往阻抗運算器118A輸出。另，移動平均値運算器116A，例如可由CPU構成。抑或，移動平均値運算器116A，可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
阻抗運算器118A，從移動平均値IMA11及移動平均値VMA11，求出最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp11。此移動平均値Imp11，包含絕對值與相位成分。此外，阻抗運算器118A，從移動平均値IMA12及移動平均値VMA12，求出最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp12。此移動平均値Imp12，包含絕對值與相位成分。以阻抗運算器118A求出的移動平均値Imp11及Imp12，往電源控制部36e輸出。移動平均値Imp11及Imp12，如同上述地在電源控制部36e中，使用於射頻RF1的頻率之設定。
此外，一實施形態中，阻抗運算器118A，從移動平均値IMA13及移動平均値VMA14，求出最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp13。此移動平均値Imp13，包含絕對值與相位成分。此外，阻抗運算器118A，從移動平均値IMA14及移動平均値VMA14，求出最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp14。此移動平均値Imp14，包含絕對值與相位成分。以阻抗運算器118A求出的移動平均値Imp13及Imp14，往電源控制部36e輸出。移動平均値Imp13及Imp14，如同上述地在電源控制部36e中，可使用於射頻RF1的頻率之設定。
回到圖5，匹配器40，具有匹配電路40a、阻抗感測器40b、匹配控制器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，亦可進一步包含電感器等。
匹配控制器40c，在主控制部72之控制下動作，因應從阻抗感測器40b給予的負載側之阻抗的測定値，控制致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使負載側之阻抗接近匹配點。致動器40d及40e，例如為馬達。
如圖7所示，阻抗感測器40b，具有電流檢測器102B、電壓檢測器104B、濾波器106B、濾波器108B、平均値運算器110B、平均値運算器112B、移動平均値運算器114B、移動平均値運算器116B、及阻抗運算器118B。
電壓檢測器104B，檢測在供電線43上傳送之射頻RF1（調變射頻MRF1或連續波CRF1）的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。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，藉而生成電壓波形數位訊號。而後，濾波器106B，從電源控制部36e接收上述頻率辨識訊號，從電壓波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電壓波形訊號。另，濾波器106B，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器106B生成的濾過電壓波形訊號，往平均値運算器110B輸出。此外，從主控制部72，對平均値運算器110B給予指定監控期間MP1的監控期間指定訊號。監控期間MP1，設定為除了從第1期間T1的開始時間點起一定時間、及該第1期間T1的結束時間點前之一定時間以外的既定期間（參考圖12～圖14）。平均値運算器110B，從濾過電壓波形訊號求出各第1期間T1內的監控期間MP1之電壓的平均値VA21。另，在第2模式中，亦可從主控制部72，進一步對平均値運算器110B給予指定監控期間MP2的監控期間指定訊號。監控期間MP2可為與第2期間T2一致的期間。在此一情況中，平均値運算器110B，亦可從濾過電壓波形訊號求出監控期間MP2之電壓的平均値VA22。另，平均値運算器110B，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器110B求出的平均値VA21，往移動平均値運算器114B輸出。移動平均値運算器114B，求出已獲得的複數平均値VA21中從最鄰近且既定數的監控期間MP1之射頻RF1的電壓獲得之平均値VA21的移動平均値（移動平均値VMA21）。移動平均値VMA21，往阻抗運算器118B輸出。此外，在第2模式中，移動平均値運算器114B，亦可進一步求出已獲得的複數平均値VA22中從最鄰近且既定數的監控期間MP2之射頻RF1的電壓獲得之平均値VA22的移動平均値（移動平均値VMA22）。在此一情況，移動平均値VMA22，往阻抗運算器118B輸出。
電流檢測器102B，檢測在供電線43上傳送之射頻RF1（調變射頻MRF1或連續波CRF1）的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。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，藉而生成電流波形數位訊號。而後，濾波器108B，從電源控制部36e接收上述頻率辨識訊號，從電流波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電流波形訊號。另，濾波器108B，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器108B生成的濾過電流波形訊號，往平均値運算器112B輸出。此外，從主控制部72，對平均値運算器112B給予指定監控期間MP1的監控期間指定訊號。平均値運算器112B，從濾過電流波形訊號求出各第1期間T1內的監控期間MP1之電流的平均値IA21。另，在第2模式中，亦可從主控制部72，進一步對平均値運算器112B給予指定監控期間MP2的監控期間指定訊號。在此一情況中，平均値運算器112B，亦可從濾過電流波形訊號求出監控期間MP2之電流的平均値IA22。另，平均値運算器112B，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器112B求出的平均値IA21，往移動平均値運算器116B輸出。移動平均値運算器116B，求出已獲得的複數平均値IA21中從最鄰近且既定數的監控期間MP1之射頻RF1的電流獲得之平均値IA21的移動平均値（移動平均値IMA21）。移動平均値IMA21，往阻抗運算器118B輸出。此外，在第2模式中，移動平均値運算器116B，亦可進一步求出已獲得的複數平均値IA22中從最鄰近且既定數的監控期間MP2之射頻RF1的電流獲得之平均値IA22的移動平均値（移動平均値IMA22）。在此一情況，移動平均値IMA22，往阻抗運算器118B輸出。
阻抗運算器118B，從移動平均値IMA21及移動平均値VMA21，求出射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp21。此移動平均値Imp21，包含絕對值與相位成分。以阻抗運算器118B求出的移動平均値Imp21，往匹配控制器40c輸出。匹配控制器40c，使用移動平均値Imp21，施行阻抗匹配。具體而言，匹配控制器40c，通過致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp21辨識之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點。
另，匹配控制器40c，亦可通過致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使上述移動平均値Imp12，即既定數的第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値接近匹配點。
一實施形態，在第2模式中，阻抗運算器118B，除了求出移動平均値Imp21，亦可從移動平均値IMA22及移動平均値VMA22，求出射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp22。移動平均値Imp22，包含絕對值與相位成分。移動平均値Imp22，與移動平均値Imp21一同往匹配控制器40c輸出。在此一情況，匹配控制器40c，通過致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp21與移動平均値Imp22的平均値辨識之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點。亦即，在此一情況，藉由匹配控制器40c之阻抗匹配，而使第1期間T1的負載側之阻抗與第2期間T2的負載側之阻抗的中間之阻抗接近匹配點。
匹配控制器40c，如同上述，在射頻電源36進行之射頻RF1的輸出開始後，最初的阻抗匹配一結束，則將該結束訊號給予電源控制部36e。此外，匹配控制器40c，若從電源控制部36e接收上述匹配控制訊號，則施行阻抗匹配，以使藉由該匹配控制訊號辨識的阻抗接近匹配點。
以下，參考圖8。如圖8所示，一實施形態中，射頻電源38，具有振盪器38a、功率放大器38b、功率感測器38c、阻抗感測器38d、及電源控制部38e。電源控制部38e，係由CPU等處理器構成，利用從主控制部72給予的訊號、從後述匹配控制器42c給予的訊號、從功率感測器38c給予的訊號、及從阻抗感測器38d給予的訊號，對振盪器38a、功率放大器38b、功率感測器38c、及阻抗感測器38d分別給予控制訊號，以控制振盪器38a、功率放大器38b、功率感測器38c、及阻抗感測器38d。
從主控制部72給予電源控制部38e的訊號，包含：指定上述第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的模式指定訊號、指定基本頻率fB2 的頻率指定訊號、以及指定調變頻率及工作比的調變指定訊號。此外，射頻電源38在上述第2模式及第3模式動作之情況，從主控制部72給予電源控制部38e的訊號，包含指定第1期間T1中的調變射頻MRF2之功率、及第2期間T2中的調變射頻MRF2之功率的第3功率指定訊號。此外，射頻電源38在上述第1模式動作之情況，從主控制部72給予電源控制部38e的訊號，包含指定連續波CRF2之功率的第4功率指定訊號。
電源控制部38e，在開始輸出來自射頻電源38的射頻RF2，即調變射頻MRF2或連續波CRF2時，將設定以頻率指定訊號指定之基本頻率fB2 的頻率控制訊號，給予振盪器38a。振盪器38a，從電源控制部38e接收頻率控制訊號，輸出以該頻率控制訊號辨識的頻率之射頻。
此外，電源控制部38e，在開始輸出來自射頻電源38的射頻RF2後，若從匹配器42接收到阻抗匹配結束之意旨的結束訊號，則將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自中的射頻RF2之頻率的頻率控制訊號，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的負載側之阻抗的移動平均値Imp31、及過去之第2副期間Ts2的負載側之阻抗的移動平均値Imp32。以一周期Tc之整數倍的時間間隔，更新移動平均値Imp31及移動平均値Imp32，給予電源控制部38e。而後，電源控制部38e，為了使從移動平均値Imp31推定的第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp32推定的第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自的射頻RF2之頻率的頻率控制訊號，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之射頻的頻率、及第2副期間Ts2之射頻的頻率（參考圖18～圖20）。
進一步，電源控制部38e，在調變射頻MRF2於第2期間T2中具有較0W更大功率之情況，從阻抗感測器38d，接收過去之第3副期間Ts3的負載側之阻抗的移動平均値Imp33、及過去之第4副期間Ts4的負載側之阻抗的移動平均値Imp34。以一周期Tc之整數倍的時間間隔，更新移動平均値Imp33及移動平均値Imp34，給予電源控制部38e。而後，電源控制部38e，為了使從移動平均値Imp33推定的第3副期間Ts3之射頻電源38的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp34推定的第4副期間Ts4之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第3副期間Ts3及第4副期間Ts4各自的調變射頻MRF2之頻率的頻率控制訊號，給予振盪器38a。振盪器38a，因應該頻率控制訊號，而設定第3副期間Ts3之射頻的頻率、及第4副期間Ts4之射頻的頻率（參考圖25）。
振盪器38a之輸出，與功率放大器38b之輸入相連接。功率放大器38b，藉由放大從振盪器38a輸出的射頻而生成射頻RF2，將該射頻RF2輸出。此功率放大器38b，係藉由電源控制部38e控制。
電源控制部38e，於開始射頻RF2之輸出時，在以模式指定訊號辨識之模式為第2模式及第3模式之任一模式的情況，因應來自主控制部72的調變指定訊號及第3功率指定訊號，將設定第1期間T1及第2期間T2各自的調變射頻MRF2之功率的第3功率控制訊號，給予功率放大器38b。功率放大器38b，在第2模式及第3模式中，將來自振盪器38a的射頻因應第3功率控制訊號而放大，輸出調變射頻MRF2。另一方面，電源控制部38e，於開始射頻RF2之輸出時，在以來自主控制部72的模式指定訊號辨識之模式為第1模式的情況，因應來自主控制部72的第4功率指定訊號，將設定連續波CRF2之功率的第4功率控制訊號，給予功率放大器38b。功率放大器38b，在第1模式中，將來自振盪器38a的射頻因應第4功率控制訊號而放大，輸出連續波CRF2。
此外，一實施形態中，電源控制部38e，在來自射頻電源38之調變射頻MRF2的輸出開始後，若從匹配器42接收到阻抗匹配結束之意旨的結束訊號，則判定移動平均値Imp31及移動平均値Imp32，是否位於可藉由調變射頻MRF2的頻率調整而與匹配點一致的範圍（可調整範圍）。在移動平均値Imp31及移動平均値Imp32之至少一方，並未位於可調整範圍之情況，電源控制部38e，將用於使從移動平均値Imp31推定之射頻電源38的負載側之阻抗與從移動平均値Imp32推定之射頻電源38的負載側之阻抗的中間之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器42。亦即，電源控制部38e，將用於使第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗與第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗的中間之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器42。
抑或，在移動平均値Imp31及移動平均値Imp32之至少一方，並未位於可調整範圍的情況，電源控制部38e，將用於使從移動平均値Imp32推定之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器42。亦即，電源控制部38e，將用於使第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，給予匹配器42。而後，在判斷為第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗位於可調整範圍外的情況，電源控制部38e，將把第1副期間Ts1之調變射頻MRF2的功率設定為較第2副期間Ts2的功率更高之功率的功率控制訊號，給予功率放大器38b。功率放大器38b，因應該功率控制訊號，而調整第1副期間Ts1之調變射頻MRF2的功率、及第2副期間Ts2之調變射頻MRF2的功率（參考圖23）。
進一步，電源控制部38e，在調變射頻MRF2於第2期間T2中具有較0W更大功率之情況，亦可將把第3副期間Ts3之調變射頻MRF2的功率設定為較第4副期間Ts4的功率更高之功率的功率控制訊號，給予功率放大器38b。在此一情況，功率放大器38b，因應該功率控制訊號，而調整第3副期間Ts3之調變射頻MRF2的功率、及第4副期間Ts4之調變射頻MRF2的功率（參考圖25）。
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，將射頻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，將辨識射頻RF2之設定頻率的頻率辨識訊號，給予此功率感測器38c。行進波功率檢測部，生成行進波之全頻率成分中的從頻率辨識訊號辨識之設定頻率的成分之功率的測定値，亦即，生成行進波功率測定値。將此行進波功率測定値給予電源控制部38e，以用於功率反饋。
亦從電源控制部38e將上述頻率辨識訊號給予反射功率檢測部。反射波功率檢測部，生成反射波之全頻率成分中的從頻率辨識訊號辨識之設定頻率的成分之功率的測定値，即反射波功率測定値PR21，以及生成反射波的全頻率成分之總功率的測定値，即反射波功率測定値PR22。將反射波功率測定値PR21給予主控制部72，以用於監視器顯示。此外，反射波功率測定値PR21，亦可為了第1副期間Ts1及第2副期間Ts2之設定而在電源控制部38e中使用。進一步，反射波功率測定値PR21，亦可為了第3副期間Ts3及第4副期間Ts4之設定而在電源控制部38e中使用。此外，將反射波功率測定値PR22給予電源控制部38e，以用於功率放大器38b之保護。
阻抗感測器38d，求出最鄰近且既定數的第1副期間Ts1中之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp31，並求出最鄰近且既定數的第2副期間Ts2中之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp32。
一實施形態中，電源控制部38e，具有將調變射頻之調變頻率及工作比附加關聯而登錄有第1副期間Ts1之時間長度及第2副期間Ts2之時間長度的表格，藉由參考該表格，而將辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器38d。此外，亦可於該表格，將調變射頻之調變頻率及工作比附加關聯，登錄第3副期間Ts3之時間長度及第4副期間Ts4之時間長度；電源控制部38e，亦可藉由參考該表格，而將辨識第3副期間Ts3及第4副期間Ts4的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器38d。另，電源控制部38e之該表格，可為與電源控制部36e之上述表格共通之表格。
其他實施形態中，電源控制部38e，從上述反射波功率測定値PR21之時間序列，將各第1期間T1中反射波功率測定値PR21穩定為既定値以下的期間設定為第2副期間Ts2，將各第1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。在此一情況中，電源控制部38e，亦將辨識第1副期間Ts1及第2副期間Ts2的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器38d。此外，電源控制部38e，亦可從反射波功率測定値PR21之時間序列，將各第2期間T2中反射波功率測定値PR21穩定為既定値以下的期間設定為第4副期間Ts4，將各第2期間T2中較該第4副期間Ts4更之前的期間設定為第3副期間Ts3。在此一情況中，電源控制部38e，亦將辨識第3副期間Ts3及第4副期間Ts4的副期間辨識訊號，給予阻抗感測器38d。
如圖9所示，一實施形態中，阻抗感測器38d，具有電流檢測器102C、電壓檢測器104C、濾波器106C、濾波器108C、平均値運算器110C、平均値運算器112C、移動平均値運算器114C、移動平均値運算器116C、及阻抗運算器118C。
電壓檢測器104C，檢測在供電線45上傳送之射頻RF2（調變射頻MRF2或連續波CRF2）的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。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，藉而生成電壓波形數位訊號。而後，濾波器106C，從電源控制部38e接收上述頻率辨識訊號，從電壓波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電壓波形訊號。另，濾波器106C，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器106C生成的濾過電壓波形訊號，往平均値運算器110C輸出。此外，從電源控制部38e，對平均値運算器110C給予副期間辨識訊號。平均値運算器110C，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第1副期間Ts1之電壓的平均値VA31。此外，平均値運算器110C，從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第2副期間Ts2之電壓的平均値VA32。
此外，平均値運算器110C，亦可從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第3副期間Ts3之電壓的平均値VA33。此外，平均値運算器110C，亦可從濾過電壓波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第4副期間Ts4之電壓的平均値VA34。另，平均値運算器110C，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器110C求出的平均値VA31及平均値VA32，往移動平均値運算器114C輸出。移動平均値運算器114C，求出已獲得的複數平均値VA31中從最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻RF2的電壓獲得之平均値VA31的移動平均値（移動平均値VMA31）。此外，移動平均値運算器114C，求出已獲得的複數VA32中從最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻RF2的電壓獲得之平均値VA32的移動平均値（移動平均値VMA32）。以移動平均値運算器114C求出的移動平均値VMA31及VMA32，往阻抗運算器118C輸出。
此外，移動平均値運算器114C，亦可求出已獲得的複數平均値VA33中從最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻RF2的電壓獲得之平均値VA33的移動平均値（移動平均値VMA33）。此外，移動平均値運算器114C，亦可求出已獲得的複數平均値VA34中從最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻RF2的電壓獲得之平均値VA34的移動平均値（移動平均値VMA34）。以移動平均値運算器114C求出的移動平均値VMA33及VMA34，往阻抗運算器118C輸出。另，移動平均値運算器114C，例如可由CPU構成。抑或，移動平均値運算器114C，可由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45上傳送之射頻RF2（調變射頻MRF2或連續波CRF2）的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。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，藉而生成電流波形數位訊號。而後，濾波器108C，從電源控制部38e接收上述頻率辨識訊號，從電流波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電流波形訊號。另，濾波器108C，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器108C生成的濾過電流波形訊號，往平均値運算器112C輸出。此外，從電源控制部38e，對平均値運算器112C給予副期間辨識訊號。平均値運算器112C，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第1副期間Ts1之電流的平均値IA31。此外，平均値運算器112C，從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第1期間T1內的第2副期間Ts2之電流的平均値IA32。
此外，平均値運算器112C，亦可從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第3副期間Ts3之電流的平均値IA33。此外，平均値運算器112C，亦可從濾過電流波形訊號，求出使用副期間辨識訊號辨識出之各第2期間T2內的第4副期間Ts4之電流的平均値IA34。另，平均値運算器112C，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器112C求出的平均値IA31及平均値IA32，往移動平均値運算器116C輸出。移動平均値運算器116C，求出已獲得的複數平均値IA31中從最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻RF2的電流獲得之平均値IA31的移動平均値（移動平均値IMA31）。此外，移動平均値運算器116C，求出已獲得的複數平均値IA32中從最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻RF2的電流獲得之平均値IA32的移動平均値（移動平均値IMA32）。另，移動平均値運算器116C，例如可由CPU構成。抑或，移動平均値運算器116C，可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。以此移動平均値運算器116C求出的移動平均値IMA31及IMA32，往阻抗運算器118C輸出。
此外，移動平均値運算器116C，亦可求出已獲得的複數平均値IA33中從最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻RF2的電流獲得之平均値IA33的移動平均値（移動平均値IMA33）。此外，移動平均値運算器116C，亦可求出已獲得的複數平均値IA34中從最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻RF2的電流獲得之平均値IA34的移動平均値（移動平均値IMA34）。以移動平均値運算器116C求出的移動平均値IMA33及IMA34，往阻抗運算器118C輸出。另，移動平均値運算器116C，例如可由CPU構成。抑或，移動平均値運算器116C，可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
阻抗運算器118C，從移動平均値IMA31及移動平均値VMA31，求出最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp31。此移動平均値Imp31，包含絕對值與相位成分。此外，阻抗運算器118C，從移動平均値IMA32及移動平均値VMA32，求出最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp32。此移動平均値Imp32，包含絕對值與相位成分。以阻抗運算器118C求出的移動平均値Imp31及Imp32，往電源控制部38e輸出。移動平均値Imp31及Imp32，如同上述地在電源控制部38e中，使用於射頻RF2的頻率之設定。
此外，一實施形態中，阻抗運算器118C，從移動平均値IMA33及移動平均値VMA34，求出最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp33。此移動平均値Imp33，包含絕對值與相位成分。此外，阻抗運算器118C，從移動平均値IMA34及移動平均値VMA34，求出最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp34。此移動平均値Imp34，包含絕對值與相位成分。以阻抗運算器118C求出的移動平均値Imp33及Imp34，往電源控制部38e輸出。移動平均値Imp33及Imp34，如同上述地在電源控制部38e中，使用於射頻RF2的頻率之設定。
回到圖8，匹配器42，具有匹配電路42a、阻抗感測器42b、匹配控制器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，亦可進一步包含電感器等。
匹配控制器42c，在主控制部72之控制下動作，因應從阻抗感測器42b給予的負載側之阻抗的測定値，控制致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使負載側之阻抗接近匹配點。致動器42d及42e，例如為馬達。
如圖10所示，阻抗感測器42b，具有電流檢測器102D、電壓檢測器104D、濾波器106D、濾波器108D、平均値運算器110D、平均値運算器112D、移動平均値運算器114D、移動平均値運算器116D、及阻抗運算器118D。
電壓檢測器104D，檢測在供電線45上傳送之射頻RF2（調變射頻MRF2或連續波CRF2）的電壓波形，輸出表示該電壓波形之電壓波形類比訊號。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，藉而生成電壓波形數位訊號。而後，濾波器106D，從電源控制部38e接收上述頻率辨識訊號，從電壓波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電壓波形訊號。另，濾波器106D，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器106D生成的濾過電壓波形訊號，往平均値運算器110D輸出。此外，從主控制部72，對平均値運算器110D給予指定監控期間MP1的監控期間指定訊號。平均値運算器110D，從濾過電壓波形訊號求出各第1期間T1內的監控期間MP1之電壓的平均値VA41。另，在第1模式中，亦可從主控制部72，進一步對平均値運算器110D給予指定監控期間MP2的監控期間指定訊號。在此一情況中，平均値運算器110D，亦可從濾過電壓波形訊號求出監控期間MP2之電壓的平均値VA42。另，平均値運算器110D，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器110D求出的平均値VA41，往移動平均値運算器114D輸出。移動平均値運算器114D，求出已獲得的複數平均値VA41中從最鄰近且既定數的監控期間MP1之射頻RF2的電壓獲得之平均値VA41的移動平均値（移動平均値VMA41）。移動平均値VMA41，往阻抗運算器118D輸出。此外，在第1模式中，移動平均値運算器114D，亦可進一步求出已獲得的複數平均値VA42中從最鄰近且既定數的監控期間MP2之射頻RF2的電壓獲得之平均値VA42的移動平均値（移動平均値VMA42）。在此一情況，移動平均値VMA42，往阻抗運算器118D輸出。
電流檢測器102D，檢測在供電線45上傳送之射頻RF2（調變射頻MRF2或連續波CRF2）的電流波形，輸出表示該電流波形之電流波形類比訊號。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，藉而生成電流波形數位訊號。而後，濾波器108D，從電源控制部38e接收上述頻率辨識訊號，從電流波形數位訊號，僅抽出與以頻率辨識訊號辨識的頻率對應之頻率成分，藉而生成濾過電流波形訊號。另，濾波器108D，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以濾波器108D生成的濾過電流波形訊號，往平均値運算器112D輸出。此外，從主控制部72，對平均値運算器112D給予指定監控期間MP1的監控期間指定訊號。平均値運算器112D，從濾過電流波形訊號求出各第1期間T1內的監控期間MP1之電流的平均値IA41。另，在第1模式中，亦可從主控制部72，進一步對平均値運算器112D給予指定監控期間MP2的監控期間指定訊號。在此一情況，平均値運算器112D，亦可從濾過電流波形訊號求出監控期間MP2之電流的平均値IA42。另，平均値運算器112D，例如可由FPGA（現場可程式邏輯閘陣列）構成。
以平均値運算器112D求出的平均値IA41，往移動平均値運算器116D輸出。移動平均値運算器116D，求出已獲得的複數平均値IA41中從最鄰近且既定數的監控期間MP1之射頻RF2的電流獲得之平均値IA41的移動平均値（移動平均値IMA41）。移動平均値IMA41，往阻抗運算器118D輸出。此外，在第1模式中，移動平均値運算器116D，亦可進一步求出已獲得的複數平均値IA42中從最鄰近且既定數的監控期間MP2之射頻RF2的電流獲得之平均値IA42的移動平均値（移動平均値IMA42）。在此一情況，移動平均値IMA42，往阻抗運算器118D輸出。
阻抗運算器118D，從移動平均値IMA41及移動平均値VMA41，求出射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp41。此移動平均値Imp41，包含絕對值與相位成分。以阻抗運算器118D求出的移動平均値Imp41，往匹配控制器42c輸出。匹配控制器42c，使用移動平均値Imp41，施行阻抗匹配。具體而言，匹配控制器42c，通過致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp41辨識之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點。
另，匹配控制器42c，亦可通過致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使上述移動平均値Imp32，即既定數的第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値，接近匹配點。
一實施形態，在第2模式中，阻抗運算器118D，除了求出移動平均値Imp41，亦可從移動平均値IMA42及移動平均値VMA42，求出射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp42。移動平均値Imp42，包含絕對值與相位成分。移動平均値Imp42，與移動平均値Imp41一同往匹配控制器42c輸出。在此一情況，匹配控制器42c，通過致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp41與移動平均値Imp42的平均値辨識之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點。亦即，在此一情況，藉由匹配控制器42c之阻抗匹配，而使第1期間T1的負載側之阻抗與第2期間T2的負載側之阻抗的中間之阻抗接近匹配點。
匹配控制器42c，如同上述，在射頻電源38進行之射頻RF2的輸出開始後，最初的阻抗匹配一結束，則將該結束訊號給予電源控制部38e。此外，匹配控制器42c，若從電源控制部38e接收上述匹配控制訊號，則施行阻抗匹配，以使藉由該匹配控制訊號辨識的阻抗接近匹配點。
以下，參考圖11，對一實施形態的電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法MT予以說明。此外，下述說明，參考圖12～圖20。圖12為，顯示選擇第1模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配前之時序圖。圖13為，顯示選擇第2模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配前之時序圖。圖14為，顯示選擇第3模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配前之時序圖。圖15為，顯示選擇第1模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配後之時序圖。圖16為，顯示選擇第2模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配後之時序圖。圖17為，顯示選擇第3模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配後之時序圖。圖18為，顯示選擇第1模式之情況，施行射頻的頻率調整後之時序圖。圖19為，顯示選擇第2模式之情況，施行射頻的頻率調整後之時序圖。圖20為，顯示選擇第3模式之情況，施行射頻的頻率調整後之時序圖。另，參考圖12～圖20所說明之方法MT的實施形態中，調變射頻的第2期間T2之功率為0W。進一步，下述說明，亦參考圖21～圖23。圖21及圖22為，例示將移動平均値（射頻電源的負載側之阻抗）製圖之史密斯圖。圖23為，顯示關於步驟ST8之時序圖。
如圖11所示，方法MT，藉由步驟ST1之射頻的供給開始而開始。具體而言，在選擇第1模式之情況，如圖12所示，開始射頻電源36所進行之調變射頻MRF1的輸出，開始射頻電源38所進行之連續波CRF2的輸出。調變射頻MRF1的頻率為基本頻率fB1 ，連續波CRF2的頻率為基本頻率fB2 。在選擇第2模式之情況，如圖13所示，開始射頻電源38所進行之調變射頻MRF2的輸出，開始射頻電源36所進行之連續波CRF1的輸出。調變射頻MRF2的頻率為基本頻率fB2 ，連續波CRF1的頻率為基本頻率fB1 。此外，在選擇第3模式之情況，如圖14所示，開始射頻電源36所進行之調變射頻MRF1的輸出及射頻電源38所進行之調變射頻MRF2的輸出。調變射頻MRF1的頻率為基本頻率fB1 ，調變射頻MRF2的頻率為基本頻率fB2 。
緊接著步驟ST1的開始後，並未施行匹配器40所進行之阻抗匹配及匹配器42所進行之阻抗匹配，而如圖12～圖14所示，涵蓋第1期間T1及第2期間產生反射波。
接續的步驟ST2，調整匹配器40之可變電抗元件40g的電抗、及匹配器40之可變電抗元件40h的電抗。此外，調整匹配器42之可變電抗元件42g的電抗、及匹配器42之可變電抗元件42h的電抗。
具體而言，步驟ST2，在選擇第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的情況，匹配器40之匹配控制器40c，皆通過致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp21辨識之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點（例如，50Ω，相位0）。抑或，匹配控制器40c，亦可通過致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使藉由上述移動平均値Imp12辨識之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點。另，在選擇第2模式之情況，匹配控制器40c，亦可通過致動器40d及40e，調整可變電抗元件40g及40h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp21與移動平均値Imp22的平均値辨識之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點。
此外，步驟ST2，在選擇第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的情況，匹配器42之匹配控制器42c，皆通過致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp41辨識之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點（例如，50Ω，相位0）。抑或，匹配控制器42c，亦可通過致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使藉由上述移動平均値Imp32辨識之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點。另，在選擇第1模式之情況，匹配控制器42c，亦可通過致動器42d及42e，調整可變電抗元件42g及42h各自之電抗，以使藉由移動平均値Imp41與移動平均値Imp42的平均値辨識之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點。
步驟ST2之阻抗匹配一結束，則匹配控制器40c，將該結束訊號給予電源控制部36e。此外，匹配控制器42c，將該結束訊號給予電源控制部38e。在步驟ST2結束後，如同圖15～圖17分別示意，選擇第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的情況，相較於第1副期間Ts1之反射波，其他期間之反射波皆受到抑制。
接續的步驟ST3，取得移動平均値。具體而言，選擇第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的情況，在步驟ST2結束後，電源控制部36e，皆取得最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp11。此外，電源控制部36e，在步驟ST2結束後，取得最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp12。此外，在選擇第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的情況，電源控制部38e，皆在步驟ST2結束後，取得最鄰近且既定數的第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp31。此外，電源控制部38e，在步驟ST2結束後，取得最鄰近且既定數的第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp32。
接續的步驟ST4，調整射頻RF1（調變射頻MRF1或連續波CRF1）及射頻RF2（調變射頻MRF2或連續波CRF2）各自的頻率。具體而言，在選擇第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的情況，如圖18～圖20所示，電源控制部36e，皆為了使從移動平均値Imp11推定的第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp12推定的第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自的射頻RF1之頻率的頻率控制訊號，給予振盪器36a。而後，振盪器36a，因應該頻率控制訊號，而調整第1副期間Ts1之射頻的頻率、及第2副期間Ts2之射頻的頻率。另，如圖18～圖20所示，第2副期間Ts2之射頻RF1（調變射頻MRF1或連續波CRF1）的頻率可調整為基本頻率fB1 。
此外，在選擇第1模式、第2模式、及第3模式之任一模式的情況，如圖18～圖20所示，電源控制部38e，皆為了使從移動平均値Imp31推定的第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp32推定的第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自的射頻RF2之頻率的頻率控制訊號，給予振盪器38a。而後，振盪器38a，因應該頻率控制訊號，而調整第1副期間Ts1之射頻的頻率、及第2副期間Ts2之射頻的頻率。另，如圖18～圖20所示，第2副期間Ts2之射頻RF2（調變射頻MRF2或連續波CRF2）的頻率可調整為基本頻率fB2 。
實行此步驟ST4後，如圖18～圖20所示，在第1模式、第2模式、及第3模式之任一中，第1副期間Ts1之反射波皆受到抑制。
於選擇第1模式及第3模式之情況，在接續的步驟ST5中，藉由電源控制部36e，判定移動平均値Imp11及移動平均値Imp12是否位於上述可調整範圍。在移動平均値Imp11及移動平均値Imp12雙方位於可調整範圍的情況，方法MT，往步驟ST3前進。另一方面，在移動平均値Imp11及移動平均値Imp12之至少一方並未位於可調整範圍的情況，將用於使移動平均値Imp11與移動平均値Imp12的中間之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，從電源控制部36e給予匹配器40。而後，在接續的步驟ST6中，因應匹配控制訊號而調整匹配器40之可變電抗元件40g及40h的電抗。藉此，第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗、及第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗，例如，分別如圖21之（a）中參考符號Imp1及Imp2所示地調整。另，圖21中，參考符號MP表示匹配點，以虛線表示可調整範圍。
抑或，在移動平均値Imp11及移動平均値Imp12之至少一方並未位於上述可調整範圍的情況，將用於使從移動平均値Imp12推定之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，從電源控制部36e給予匹配器40。而後，在接續的步驟ST6中，因應匹配控制訊號而調整匹配器40之可變電抗元件40g及40h的電抗。藉此，第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗、及第2副期間Ts2之射頻電源36的負載側之阻抗，例如，分別如圖21之（b）中參考符號Imp1及Imp2所示地調整。
此外，於選擇第2模式及第3模式之情況，在步驟ST5中，藉由電源控制部38e，判定移動平均値Imp31及移動平均値Imp32是否位於上述可調整範圍。在移動平均値Imp31及移動平均値Imp32雙方位於可調整範圍的情況，方法MT往步驟ST3前進。另一方面，在移動平均値Imp31及移動平均値Imp32之至少一方並未位於可調整範圍的情況，將用於使移動平均値Imp31與移動平均値Imp32的中間之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，從電源控制部38e給予匹配器42。而後，在接續的步驟ST6中，因應匹配控制訊號而調整匹配器42之可變電抗元件42g及42h的電抗。藉此，第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗、及第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗，例如，分別如圖21之（a）中參考符號Imp1及Imp2所示地調整。
抑或，在移動平均値Imp31及移動平均値Imp32之至少一方並未位於可調整範圍的情況，將用於使從移動平均値Imp32推定之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點的匹配控制訊號，從電源控制部38e給予匹配器42。而後，在接續的步驟ST6中，因應匹配控制訊號而調整匹配器42之可變電抗元件42g及42h的電抗。藉此，第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗及第2副期間Ts2之射頻電源38的負載側之阻抗，例如，分別如圖21之（b）中參考符號Imp1及Imp2所示地調整。
步驟ST6中，在調整匹配器40之可變電抗元件40g及40h的電抗，以使從移動平均値Imp12推定之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點的情況，於接續的步驟ST7中，判定第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗是否位於可調整範圍外。在第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗位於可調整範圍的情況，方法MT往步驟ST3前進。另一方面，如圖22所示，在第1副期間Ts1之射頻電源36的負載側之阻抗（參考同圖之Imp1）位於可調整範圍外的情況，於步驟ST8中，如圖23所示，藉由電源控制部36e設定調變射頻MRF1的功率，以使第1副期間Ts1之調變射頻MRF1的功率較第2副期間Ts2之調變射頻MRF1的功率更大。之後，方法MT往步驟ST3前進。
此外，步驟ST6中，在調整匹配器42之可變電抗元件42g及42h的電抗，以使從移動平均値Imp32推定之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點的情況，於步驟ST7中，判定第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗是否位於可調整範圍外。在第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗位於可調整範圍的情況，方法MT往步驟ST3前進。另一方面，如圖22所示，在第1副期間Ts1之射頻電源38的負載側之阻抗（參考同圖之Imp1）位於可調整範圍外的情況，於步驟ST8中，如圖23所示，藉由電源控制部38e設定調變射頻MRF2的功率，以使第1副期間Ts1之調變射頻MRF2的功率較第2副期間Ts2之調變射頻MRF2的功率更大。之後，方法MT往步驟ST3前進。
而後，方法MT，重複以步驟ST3所進行之移動平均値的更新為始之一連串的步驟，直至藉由主控制部72所進行之控制而停止射頻RF1及射頻RF2的供給為止。
另，方法MT，雖因應移動平均値，而調整從射頻電源輸出的連續波之第1副期間的頻率及第2副期間的頻率，但亦可不調整該連續波的頻率而使其為一定。
如同上述說明，方法MT，因應過去的第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之射頻電源的負載側之阻抗的移動平均値，而設定第1副期間Ts1及第2副期間Ts2各自之射頻電源的調變射頻之頻率。因此，因應第1期間T1中之射頻電源的負載側之阻抗的變動，而靈活且高速地調整調變射頻的頻率。
此外，若依方法MT之步驟ST8，則因第1副期間Ts1之調變射頻的功率增大，故可在第1副期間Ts1中對電漿供給足夠功率之調變射頻。
以下，對其他實施形態加以說明。圖24及圖25為，顯示關於其他實施形態之時序圖。以下，關於其他實施形態，對於與上述方法MT相異的點予以說明。
其他實施形態，如圖24所示，在步驟ST1中，藉由射頻電源36及／或射頻電源38，開始輸出第2期間T2之功率較0W更大的調變射頻。
此一實施形態的步驟ST3，在選擇第1模式及第3模式之情況，電源控制部36e，進一步取得最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp13。此外，電源控制部36e，進一步取得最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻電源36的負載側之阻抗的移動平均値Imp14。此外，在選擇第2模式及第3模式之情況，電源控制部38e，進一步取得最鄰近且既定數的第3副期間Ts3之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp33。此外，電源控制部38e，進一步取得最鄰近且既定數的第4副期間Ts4之射頻電源38的負載側之阻抗的移動平均値Imp34。
在選擇第1模式及第3模式之情況，於步驟ST4中，如圖25所示，電源控制部36e，為了使從移動平均値Imp13推定的第3副期間Ts3之射頻電源36的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp14推定的第4副期間Ts4之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第3副期間Ts3及第4副期間Ts4各自的調變射頻MRF1之頻率的頻率控制訊號，給予振盪器36a。而後，振盪器36a，因應該頻率控制訊號，而調整第3副期間Ts3之射頻的頻率、及第4副期間Ts4之射頻的頻率。
在選擇第2模式及第3模式之情況，於步驟ST4中，電源控制部36e，為了使從移動平均値Imp33推定的第3副期間Ts3之射頻電源38的負載側之阻抗、及從移動平均値Imp34推定的第4副期間Ts4之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點，而將設定第3副期間Ts3及第4副期間Ts4各自的調變射頻MRF2之頻率的頻率控制訊號，給予振盪器36a。而後，振盪器36a，因應該頻率控制訊號，而調整第3副期間Ts3之射頻的頻率、及第4副期間Ts4之射頻的頻率。
而後，在調整匹配器40之可變電抗元件40g及40h的電抗，以使從移動平均値Imp12推定之射頻電源36的負載側之阻抗接近匹配點的情況，於步驟ST8中，如圖25所示，藉由電源控制部36e設定調變射頻MRF1的功率，以使第3副期間Ts3之調變射頻MRF1的功率較第4副期間Ts4之調變射頻MRF1的功率更大。
此外，在調整匹配器42之可變電抗元件42g及42h的電抗，以使從移動平均値Imp32推定之射頻電源38的負載側之阻抗接近匹配點的情況，於步驟ST8中，藉由電源控制部38e設定調變射頻MRF2的功率，以使第3副期間Ts3之調變射頻MRF2的功率較第4副期間Ts4之調變射頻MRF2的功率更大。
若依此一實施形態，則因應第1期間T1中及第2期間T2中之射頻電源的負載側之阻抗的變動，而靈活且高速地調整調變射頻的頻率。此外，在第3副期間Ts3中對電漿供給足夠功率之調變射頻。
以上，雖對各種實施形態進行說明，但並未限定於上述實施形態，可構成各種變形態樣。上述實施形態，雖將第1期間T1二分割為第1副期間Ts1及第2副期間Ts2，但第1期間T1亦可分割為包含第1副期間Ts1及第2副期間Ts2在內之三個以上的副期間。在此一情況，依據第1期間T1之三個以上的副期間各自之射頻電源的負載側之阻抗的移動平均値，而將以射頻電源輸出之調變射頻的頻率，在第1期間T1之三個以上的副期間中分別調整。此外，亦可將第2期間T2分割為包含第3副期間Ts3及第4副期間Ts4在內之三個以上的副期間。在此一情況，依據第2期間T2之三個以上的副期間各自之射頻電源的負載側之阻抗的移動平均値，而將以射頻電源輸出之調變射頻的頻率，在第2期間T2之三個以上的副期間中分別調整。
1‧‧‧電漿處理裝置 10‧‧‧處理容器 12‧‧‧絕緣板 14‧‧‧支持台 16‧‧‧基座 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、32b‧‧‧配管 34‧‧‧氣體供給線 36、38‧‧‧射頻電源 36a、38a‧‧‧振盪器 36b、38b‧‧‧功率放大器 36c、38c‧‧‧功率感測器 36d、38d‧‧‧阻抗感測器 36e、38e‧‧‧電源控制部 40、42‧‧‧匹配器 40a、42a‧‧‧匹配電路 40b、42b‧‧‧阻抗感測器 40c、42c‧‧‧匹配控制器 40d、40e、42d、42e‧‧‧致動器 40g、40h、42g、42h‧‧‧可變電抗元件 43、45‧‧‧供電線 44‧‧‧導體 46‧‧‧上部電極 48‧‧‧頂板 48a‧‧‧氣體噴出孔 50‧‧‧支持體 50a‧‧‧通氣孔 52‧‧‧氣體緩衝室 54‧‧‧氣體供給管 56‧‧‧處理氣體供給源 58‧‧‧流量控制器 60‧‧‧開閉閥 62‧‧‧排氣口 64‧‧‧排氣管 66‧‧‧排氣裝置 68‧‧‧開口 70‧‧‧閘閥 72‧‧‧主控制部 102A、102B、102C、102D‧‧‧電流檢測器 104A、104B、104C、104D‧‧‧電壓檢測器 106A、106B、106C、106D、108A、108B、108C、108D‧‧‧濾波器 110A、110B、110C、110D、112A、112B、112C、112D‧‧‧平均値運算器 114A、114B、114C、114D、116A、116B、116C、116D‧‧‧移動平均値運算器 118A、118B、118C、118D‧‧‧阻抗運算器 CRF1、CRF2‧‧‧連續波 cw‧‧‧冷媒 fB1、fB2‧‧‧基本頻率 MP1、MP2‧‧‧監控期間 MRF1、MRF2‧‧‧調變射頻 PS‧‧‧處理空間 RF1、RF2‧‧‧射頻 T1‧‧‧第1期間 T2‧‧‧第2期間 Tc‧‧‧一周期 Ts1‧‧‧第1副期間 Ts2‧‧‧第2副期間 Ts3‧‧‧第3副期間 Ts4‧‧‧第4副期間 W‧‧‧晶圓
圖1係概略示意一實施形態的電漿處理裝置之構成的圖。 圖2係例示關於第1模式之時序圖。 圖3係例示關於第2模式之時序圖。 圖4係例示關於第3模式之時序圖。 圖5係例示射頻電源36及匹配器40之構成的圖。 圖6係例示射頻電源36的阻抗感測器之構成的圖。 圖7係例示匹配器40的阻抗感測器之構成的圖。 圖8係例示射頻電源38及匹配器42之構成的圖。 圖9係例示射頻電源38的阻抗感測器之構成的圖。 圖10係例示匹配器42的阻抗感測器之構成的圖。 圖11係顯示一實施形態的電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法之流程圖。 圖12係顯示選擇第1模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配前之時序圖。 圖13係顯示選擇第2模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配前之時序圖。 圖14係顯示選擇第3模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配前之時序圖。 圖15係顯示選擇第1模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配後之時序圖。 圖16係顯示選擇第2模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配後之時序圖。 圖17係顯示選擇第3模式之情況，施行匹配器所進行的阻抗匹配後之時序圖。 圖18係顯示選擇第1模式之情況，施行射頻的頻率調整後之時序圖。 圖19係顯示選擇第2模式之情況，施行射頻的頻率調整後之時序圖。 圖20係顯示選擇第3模式之情況，施行射頻的頻率調整後之時序圖。 圖21(a)、(b)係例示將移動平均値（射頻電源的負載側之阻抗）製圖之史密斯圖。 圖22係例示將移動平均値（射頻電源的負載側之阻抗）製圖之史密斯圖。 圖23係顯示關於步驟ST8之時序圖。 圖24係顯示關於其他實施形態之時序圖。 圖25係顯示關於其他實施形態之時序圖。
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧處理容器
12‧‧‧絕緣板
14‧‧‧支持台
16‧‧‧基座
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、32b‧‧‧配管
34‧‧‧氣體供給線
36、38‧‧‧射頻電源
40、42‧‧‧匹配器
43‧‧‧供電線
44‧‧‧導體
45‧‧‧供電線
46‧‧‧上部電極
48‧‧‧頂板
48a‧‧‧氣體噴出孔
50‧‧‧支持體
50a‧‧‧通氣孔
52‧‧‧氣體緩衝室
54‧‧‧氣體供給管
56‧‧‧處理氣體供給源
58‧‧‧流量控制器
60‧‧‧開閉閥
62‧‧‧排氣口
64‧‧‧排氣管
66‧‧‧排氣裝置
68‧‧‧開口
70‧‧‧閘閥
72‧‧‧主控制部
cw‧‧‧冷媒
PS‧‧‧處理空間
RF1、RF2‧‧‧射頻
W‧‧‧晶圓

Claims (7)

  1. 一種電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，該電漿處理裝置，包含：處理容器；第1電極及第2電極，設置為在其等之間夾設有該處理容器內的空間；第1射頻電源，輸出電漿生成用的射頻；第2射頻電源，輸出離子導入用的射頻；第1供電線，連接該第1電極或該第2電極與該第1射頻電源；第2供電線，連接該第2電極與該第2射頻電源；第1匹配器，用於調整該第1射頻電源的負載側之阻抗；以及第2匹配器，用於調整該第2射頻電源的負載側之阻抗；該電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法包含以下步驟：從該第1射頻電源及該第2射頻電源中之一方的射頻電源，開始輸出調變射頻，該調變射頻設定為相較於第1期間中之功率，在與該第1期間彼此重複的第2期間中之功率更小；該第1匹配器及該第2匹配器中之與該一方的射頻電源相對應之一方的匹配器，調整該一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使該一方的射頻電源之負載側的阻抗接近匹配點；該一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第1移動平均值及第2移動平均值，該第1移動平均值，係在設定為從調整該一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的該第1期間各自之開始時間點起至途中之間的第1副期間中之該一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均值，該第2移動平均值，係在設定為從調整該一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的該第1期間各自之 該途中起至結束時間點之間的第2副期間中之該一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均值；以及在該一方的射頻電源所用之該電源控制部，取得該第1移動平均值及該第2移動平均值後，分別設定在該第1副期間及該第2副期間各自之該一方的射頻電源所輸出之調變射頻的頻率，以使從該第1移動平均值推定的該第1副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗、及從該第2移動平均值推定的該第2副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近匹配點。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，其中，進一步包含以下步驟：該第1匹配器及該第2匹配器中之另一方的匹配器，調整該另一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使該第1射頻電源及該第2射頻電源中之另一方的射頻電源之負載側的阻抗接近匹配點；該另一方的射頻電源所用之電源控制部，取得第3移動平均值及第4移動平均值，該第3移動平均值，係調整該另一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的該第1副期間中之該另一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均值，該第4移動平均值，係調整該另一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的該第2副期間中之該另一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均值；以及在該另一方的射頻電源所用之該電源控制部，取得該第3移動平均值及該第4移動平均值後，分別設定在該第1副期間及該第2副期間各自之該另一方的射頻電源所輸出之射頻的頻率，以使從該第3移動平均值推定的該第1副期間之該另一方的射頻電源之負載側的阻抗、及從該第4移動平均值推定的該第2副期間之該另一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近匹配點。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，其中，進一步包含以下步驟：調整該一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使從該第1移動平均值推定的該第1副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗、與從該第2移動平均值推定的該第2副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近該匹配點。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，其中，進一步包含以下步驟：調整該一方的匹配器之可變電抗元件的電抗，以使從該第2移動平均值推定的該第2副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近該匹配點。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，其中，進一步包含以下步驟：該一方的射頻電源所用之該電源控制部，設定從該一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，以使在該第1副期間中從該一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，較在該第2副期間中從該一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率更高。
  6. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，其中，該一方的射頻電源，在該第2期間中輸出較0W更大功率之射頻；該電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，進一步包含以下步驟：該一方的射頻電源所用之該電源控制部，取得第5移動平均值及第6移動平均值，該第5移動平均值，係在設定為從調整該一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的該第2期間各自之開始時間點起至途中之間的第3副期間中之 該一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均值，該第6移動平均值，係在設定為從調整該一方的匹配器之可變電抗元件的電抗之該步驟後的該第2期間各自之該途中起至結束時間點之間的第4副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗之移動平均值；以及在該一方的射頻電源所用之該電源控制部，取得該第5移動平均值及該第6移動平均值後，分別設定在該第3副期間及該第4副期間各自之該一方的射頻電源所輸出之調變射頻的頻率，以使從該第5移動平均值推定的該第3副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗、及從該第6移動平均值推定的該第4副期間之該一方的射頻電源之負載側的阻抗，接近匹配點。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法，其中，進一步包含以下步驟：該一方的射頻電源所用之該電源控制部，設定從該一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，以使在該第3副期間中從該一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率，較在該第4副期間中從該一方的射頻電源輸出之調變射頻的功率更高。
TW105131831A 2015-10-06 2016-10-03 電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法 TWI711083B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015198314A JP6541540B2 (ja) 2015-10-06 2015-10-06 プラズマ処理装置のインピーダンス整合のための方法
JP2015-198314 2015-10-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201719751A TW201719751A (zh) 2017-06-01
TWI711083B true TWI711083B (zh) 2020-11-21

Family

ID=58448180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105131831A TWI711083B (zh) 2015-10-06 2016-10-03 電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9736921B2 (zh)
JP (1) JP6541540B2 (zh)
KR (1) KR20170041142A (zh)
CN (1) CN106941067B (zh)
SG (1) SG10201608348SA (zh)
TW (1) TWI711083B (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11615941B2 (en) 2009-05-01 2023-03-28 Advanced Energy Industries, Inc. System, method, and apparatus for controlling ion energy distribution in plasma processing systems
US9685297B2 (en) 2012-08-28 2017-06-20 Advanced Energy Industries, Inc. Systems and methods for monitoring faults, anomalies, and other characteristics of a switched mode ion energy distribution system
KR20190040475A (ko) 2017-10-10 2019-04-18 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 측정 회로
JP7209483B2 (ja) * 2017-10-10 2023-01-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置および測定回路
JP7289313B2 (ja) 2017-11-17 2023-06-09 エーイーエス グローバル ホールディングス， プライベート リミテッド プラズマ処理のためのイオンバイアス電圧の空間的および時間的制御
CN111788654B (zh) * 2017-11-17 2023-04-14 先进工程解决方案全球控股私人有限公司 等离子体处理系统中的调制电源的改进应用
KR20200100641A (ko) 2017-11-17 2020-08-26 에이이에스 글로벌 홀딩스 피티이 리미티드 플라즈마 프로세싱 소스 및 기판 바이어스의 동기화된 펄싱
US11437221B2 (en) 2017-11-17 2022-09-06 Advanced Energy Industries, Inc. Spatial monitoring and control of plasma processing environments
US10269540B1 (en) * 2018-01-25 2019-04-23 Advanced Energy Industries, Inc. Impedance matching system and method of operating the same
JP2019186098A (ja) * 2018-04-12 2019-10-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマを生成する方法
CN110504149B (zh) * 2018-05-17 2022-04-22 北京北方华创微电子装备有限公司 射频电源的脉冲调制系统及方法
DE102018116637A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-16 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Leistungsversorgungseinrichtung und Betriebsverfahren hierfür
JP7154119B2 (ja) * 2018-12-06 2022-10-17 東京エレクトロン株式会社 制御方法及びプラズマ処理装置
CN111293022B (zh) * 2018-12-07 2023-01-24 中微半导体设备(上海)股份有限公司 脉冲射频等离子体的阻抗匹配方法和装置
CN114222958B (zh) 2019-07-12 2024-03-19 先进工程解决方案全球控股私人有限公司 具有单个受控开关的偏置电源
US11315757B2 (en) * 2019-08-13 2022-04-26 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus to enhance sheath formation, evolution and pulse to pulse stability in RF powered plasma applications
JP2021108413A (ja) * 2019-12-27 2021-07-29 株式会社ダイヘン インピーダンス調整装置及びインピーダンス調整方法
JP7466377B2 (ja) * 2020-05-21 2024-04-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP7479255B2 (ja) * 2020-09-14 2024-05-08 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP7479256B2 (ja) * 2020-09-15 2024-05-08 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US11670487B1 (en) 2022-01-26 2023-06-06 Advanced Energy Industries, Inc. Bias supply control and data processing
US11942309B2 (en) 2022-01-26 2024-03-26 Advanced Energy Industries, Inc. Bias supply with resonant switching
US11978613B2 (en) 2022-09-01 2024-05-07 Advanced Energy Industries, Inc. Transition control in a bias supply

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064696A (ja) * 1996-08-23 1998-03-06 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2013125892A (ja) * 2011-12-15 2013-06-24 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2013191554A (ja) * 2012-02-22 2013-09-26 Lam Research Corporation 状態に基づいた電力および周波数の調整

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03122618A (ja) 1989-10-05 1991-05-24 Nec Corp 薄膜二端子素子型アクティブマトリクス液晶表示装置
JP4286404B2 (ja) * 1999-10-15 2009-07-01 東京エレクトロン株式会社 整合器およびプラズマ処理装置
US7794615B2 (en) * 2005-03-31 2010-09-14 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and apparatus, and autorunning program for variable matching unit
JP4887197B2 (ja) * 2006-12-29 2012-02-29 株式会社ダイヘン 高周波装置
JP5484375B2 (ja) * 2011-02-17 2014-05-07 三菱電機株式会社 プラズマ成膜装置及びプラズマ成膜方法
JP5808012B2 (ja) * 2011-12-27 2015-11-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP2013250231A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Daihen Corp 位相差検出装置、位相差検出プログラム及び位相差検出装置を用いたプラズマ処理システム
JP6144917B2 (ja) * 2013-01-17 2017-06-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法
KR20150087702A (ko) * 2014-01-22 2015-07-30 삼성전자주식회사 플라즈마 발생 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064696A (ja) * 1996-08-23 1998-03-06 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2013125892A (ja) * 2011-12-15 2013-06-24 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2013191554A (ja) * 2012-02-22 2013-09-26 Lam Research Corporation 状態に基づいた電力および周波数の調整

Also Published As

Publication number Publication date
US9736921B2 (en) 2017-08-15
KR20170041142A (ko) 2017-04-14
TW201719751A (zh) 2017-06-01
JP6541540B2 (ja) 2019-07-10
SG10201608348SA (en) 2017-05-30
CN106941067B (zh) 2019-01-15
JP2017073247A (ja) 2017-04-13
US20170099723A1 (en) 2017-04-06
CN106941067A (zh) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI711083B (zh) 電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法
US10250217B2 (en) Method for impedance matching of plasma processing apparatus
CN107221493B (zh) 等离子体处理方法
KR102265231B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR102222933B1 (ko) 플라즈마 처리 방법
US11437221B2 (en) Spatial monitoring and control of plasma processing environments
KR102223327B1 (ko) 플라즈마 처리 방법
JP2019186099A (ja) プラズマ処理装置
TWI695403B (zh) 電漿處理方法及電漿處理裝置
JP2021131973A (ja) プラズマ処理装置及び整合方法
TW202233026A (zh) 電漿處理環境的空間控制