本發(fā)明的實施方式涉及在被加工物的加工所使用的等離子體處理裝置中執(zhí)行的等離子體處理方法。

背景技術(shù)：

在半導體器件等電子器件的制造中，使用等離子體處理裝置對被加工物進行等離子體處理。等離子體處理裝置通常包括處理容器、氣體供給系統(tǒng)、第一電極、第二電極、第一高頻電源和第二高頻電源。氣體供給系統(tǒng)以向處理容器內(nèi)供給處理氣體的方式構(gòu)成。第一電極和第二電極以處理容器內(nèi)的空間介于它們之間的方式設置。第一高頻電源產(chǎn)生第一高頻，向第一電極和第二電極中的一個電極供給該第一高頻。第二高頻電源產(chǎn)生頻率較低的第二高頻，向第二電極供給該第二高頻。在這樣的等離子體處理裝置中執(zhí)行的等離子體處理中，通常處理氣體從氣體供給系統(tǒng)被供給到處理容器內(nèi)，來自第一高頻電源的第一高頻被供給到一個電極。由此，在處理容器內(nèi)生成處理氣體的等離子體。另外，根據(jù)需要，來自第二高頻電源的第二高頻被供給到第二電極。

在等離子體處理中，例如專利文獻1記載的那樣有時交替執(zhí)行生成相互不同的處理氣體的等離子體的兩個階段。在這種等離子體處理中，從先實施的階段轉(zhuǎn)移至后續(xù)階段時，氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體被切換。并且第二高頻僅在后續(xù)階段向第二電極供給。

由于氣體具有質(zhì)量，所以氣體供給系統(tǒng)從氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體被切換的時刻起至處理容器內(nèi)的處理氣體更換的時刻為止的過程需要時間。而第二高頻基本無延遲地供給到第二電極。由此，出現(xiàn)在處理容器內(nèi)的處理氣體更換之前、第二高頻被供給到第二電極的情況。所以，在專利文獻1記載的等離子體處理中，根據(jù)處理容器內(nèi)的發(fā)光光譜的檢測結(jié)果，在確認后續(xù)階段用的處理氣體到達處理容器內(nèi)之后，開始供給第二高頻。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-58749號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在先實施的階段中使用的處理氣體的等離子體的發(fā)光光譜與后續(xù)階段中使用的處理氣體的等離子體的發(fā)光光譜之間，有時不存在可檢測的程度的差異。所以，無法以高精度檢測處理容器內(nèi)處理氣體更換的時刻，結(jié)果，無法在適當?shù)臅r刻將第二高頻供給到第二電極。

所以，在處理容器內(nèi)依次生成相互不同的處理氣體的等離子體的等離子體處理中，需要在氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體被切換后的適當?shù)臅r刻改變高頻的設定。

在一個方式中，提供一種在等離子體處理裝置中執(zhí)行的等離子體處理方法。等離子體處理裝置包括處理容器、氣體供給系統(tǒng)、第一電極和第二電極、第一高頻電源、第二高頻電源、第一供電線路、第二供電線路、第一匹配器、第二匹配器、第一運算部和第二運算部。氣體供給系統(tǒng)以向處理容器內(nèi)供給氣體的方式構(gòu)成。第一電極和第二電極以處理容器內(nèi)的空間介于它們之間的方式設置。第一高頻電源以輸出第一高頻的方式構(gòu)成。第二高頻電源以輸出具有比第一高頻的頻率低的頻率的第二高頻的方式構(gòu)成。第一供電線路將第一高頻電源與第一電極和第二電極中的一個電極連接。第二供電線路將第二高頻電源與第二電極連接。第一匹配器以調(diào)整第一高頻電源的負載阻抗的方式構(gòu)成。第二匹配器以調(diào)整第二高頻電源的負載阻抗的方式構(gòu)成。第一運算部以求取包括第一高頻電源的負載阻抗、負載電阻和負載電抗、以及第一高頻的反射波系數(shù)中的任一者的第一參數(shù)的方式構(gòu)成。第二運算部以求取包括第二高頻電源的負載阻抗、負載電阻和負載電抗、以及第二高頻的反射波系數(shù)中的任一者的第二參數(shù)的方式構(gòu)成。

在一個方式所涉及的等離子體處理方法中，依次執(zhí)行多個循環(huán)，該多個循環(huán)各自包括依次執(zhí)行的多個階段，該多個階段是在處理容器內(nèi)生成相互不同的處理氣體的等離子體的多個階段。該等離子體處理方法包括：(i)在從多個階段中的第一先實施的階段轉(zhuǎn)移至第一后續(xù)階段時，切換氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體的工序，在第一先實施的階段中，向一個電極供給第一高頻；(ii)在從第一先實施的階段轉(zhuǎn)移至第一后續(xù)階段時氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體被切換后，在第一參數(shù)超出了第一閾值的第一時刻，使第二高頻的功率增大的工序，從第一先實施的階段起至少至第一時刻為止持續(xù)地向一個電極供給第一高頻；(iii)在從多個階段中的第二先實施的階段轉(zhuǎn)移至第二后續(xù)階段時，切換氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體的工序，在該第二先實施的階段中，向第二電極供給第二高頻；和(iv)在從第二先實施的階段轉(zhuǎn)移至第二后續(xù)階段時氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體被切換后，在第二參數(shù)超出了第二閾值的第二時刻，使第一高頻的功率增大的工序，在從第二先實施的階段起至少至第二時刻為止持續(xù)地向第二電極供給第二高頻。

在持續(xù)供給第一高頻的狀態(tài)下，若處理容器內(nèi)的處理氣體更換，在處理容器內(nèi)生成的等離子體的阻抗就會發(fā)生變化。上述第一參數(shù)是與等離子體的阻抗對應地變化的參數(shù)，所以，良好地反映存在于處理容器內(nèi)的處理氣體的變化。在一個方式所涉及的等離子體處理方法中，通過檢測該第一參數(shù)超出了第一閾值的時刻，能夠以高精度檢測處理容器內(nèi)的處理氣體更換的第一時刻。另外，由于在該第一時刻第二高頻的功率增大，所以，能夠在處理容器內(nèi)的處理氣體更換后的適當?shù)臅r刻，使第二高頻的功率增大。此外，第二高頻可以在第一先實施的階段不向第二電極供給，也可以從第一時刻起向第二電極供給。

另外，在持續(xù)供給第二高頻的狀態(tài)下，若處理容器內(nèi)的處理氣體更換，在處理容器內(nèi)生成的等離子體的阻抗就會發(fā)生變化。上述第二參數(shù)是與等離子體的阻抗對應地變化的參數(shù)，所以，良好地反映存在于處理容器內(nèi)的處理氣體的變化。在一個方式所涉及的等離子體處理方法中，通過檢測該第二參數(shù)超出了第二閾值的時刻，能夠以高精度檢測處理容器內(nèi)的處理氣體被更換的第二時刻。另外，由于在該第二時刻第一高頻的功率增大，所以，能夠在處理容器內(nèi)的處理氣體更換后的適當?shù)臅r刻，使第一高頻的功率增大。此外，第一高頻可以在第二先實施的階段不向一個電極供給，也可以從第二時刻起向一個電極供給。

在一個實施方式中，等離子體處理方法還包括：(v)在等離子體處理裝置的時間調(diào)整部中，求取從轉(zhuǎn)移至第一后續(xù)階段時起至第一時刻為止的第一時間差的工序；(vi)調(diào)整在多個循環(huán)中先實施的循環(huán)之后執(zhí)行的循環(huán)中的與第一后續(xù)階段相同的階段的規(guī)定的執(zhí)行時間長度，使其增加在多個循環(huán)中先實施的循環(huán)中求出的第一時間差的量的工序；(vii)在時間調(diào)整部中，求取從轉(zhuǎn)移至第二后續(xù)階段時起至第二時刻為止的第二時間差的工序；和(viii)調(diào)整在多個循環(huán)中先實施的循環(huán)之后執(zhí)行的循環(huán)中的與第二后續(xù)階段相同的階段的規(guī)定的執(zhí)行時間長度，使其增加在多個循環(huán)中先實施的循環(huán)中求出的第二時間差的量的工序。在多個階段的各階段中，其執(zhí)行時間長度在初始設定。所以，若在第一后續(xù)階段中第一參數(shù)超出了第一閾值的時刻延遲，該第一后續(xù)階段中的從第一時刻起的等離子體處理的時間長度就會縮短。根據(jù)本實施方式，由于在后面執(zhí)行的循環(huán)中與第一后續(xù)階段相同的階段的時間長度增加上述第一時間差的量，所以，多個循環(huán)中的相同的階段的等離子體處理的總執(zhí)行時間長度實質(zhì)上能夠維持。多個循環(huán)中的與第二后續(xù)階段相同的階段也同樣。

在一個實施方式中，第一先實施的階段是在向一個電極供給第一高頻的狀態(tài)下生成第一處理氣體的等離子體的第一階段。第一后續(xù)階段和第二先實施的階段是接著第一階段的第二階段，在該第二階段中，在向第二電極供給第二高頻的狀態(tài)下生成第二處理氣體的等離子體。第二后續(xù)階段是接著第二階段的第三階段，在該第三階段中，在向一個電極供給第一高頻的狀態(tài)下生成第三處理氣體的等離子體。在一個實施方式中，第一處理氣體包含稀有氣體和碳氟化合物氣體，第二處理氣體包含稀有氣體，第三處理氣體包含稀有氣體和氧氣。

在一個實施方式中，第一處理氣體包含稀有氣體和碳氟化合物氣體，第二處理氣體包含稀有氣體，第三處理氣體包含稀有氣體和氧氣。

在一個實施方式中，在第一階段中，在不向第二電極供給第二高頻的狀態(tài)下生成第一處理氣體的等離子體，在第二階段中，在不向一個電極供給第一高頻的狀態(tài)下生成上述第二處理氣體的等離子體，在第三階段中，在不向第二電極供給第二高頻的狀態(tài)下生成第三處理氣體的等離子體。

在一個實施方式中，等離子體處理裝置還具有與第一電極連接、產(chǎn)生負極性的直流電壓的直流電源。在該實施方式中，等離子體處理方法還包括在第一時刻和/或第二時刻，變更直流電壓的電平的工序。變更直流電壓的電平可以由不向第一電極施加直流電壓的狀態(tài)變更為向第一電極施加直流電壓的狀態(tài)、或者由向第一電極施加直流電壓的狀態(tài)變更為不向第一電極施加直流電壓的狀態(tài)。

發(fā)明效果

如以上說明，在處理容器內(nèi)依次生成相互不同的處理氣體的等離子體的等離子體處理中，能夠在氣體供給系統(tǒng)所輸出的處理氣體被切換后的適當?shù)臅r刻改變高頻的設定。

附圖說明

圖1是示意性地表示一個實施方式所涉及的等離子體處理裝置的構(gòu)成的圖。

圖2是關(guān)于一個實施方式所涉及的等離子體處理方法的一個例子的時序圖的一例。

圖3是關(guān)于一個實施方式所涉及的等離子體處理方法的另一個例子的時序圖的一例。

圖4是關(guān)于一個實施方式所涉及的等離子體處理方法的又一個例子的時序圖的一例。

圖5是例示第一高頻電源和第一匹配器的構(gòu)成的圖。

圖6是例示第一匹配器的傳感器和控制器的構(gòu)成的圖。

圖7是例示第二高頻電源和第二匹配器的構(gòu)成的圖。

圖8是例示第二匹配器的傳感器和控制器的構(gòu)成的圖。

圖9是表示一個實施方式所涉及的等離子體處理方法的流程圖。

圖10是表示第一高頻電源和第一匹配器的構(gòu)成的另一個例子的圖。

圖11是表示第一高頻電源的阻抗傳感器的構(gòu)成的圖。

圖12是表示第二高頻電源和第二匹配器的構(gòu)成的另一個例子的圖。

圖13是表示第二高頻電源的阻抗傳感器的構(gòu)成的圖。

圖14是表示在另一個實施方式所涉及的等離子體處理方法中執(zhí)行的阻抗匹配的方法的流程圖。

符號說明

1…等離子體處理裝置；10…處理容器；16…基座；18…靜電吸盤；36、36a…高頻電源；36d…阻抗傳感器；36e…電源控制部；38、38a…高頻電源；38d…阻抗傳感器；38e…電源控制部；40、40a…匹配器；150a…運算部；40a…匹配電路；40b…傳感器；40c…控制器；42、42a…匹配器；42a…匹配電路；42b…傳感器；42c…控制器；43…供電線路；45…供電線路；46…上部電極；55…氣體供給系統(tǒng)；66…排氣裝置；72…主控制部；80…時間調(diào)整部。

具體實施方式

以下，參照附圖對各種實施方式進行詳細說明。其中，在各附圖中對相同或相當?shù)牟糠謽俗⑾嗤姆枴?/p>

首先，對能夠應用等離子體處理方法的實施方式的等離子體處理裝置進行說明。圖1是示意性地表示一個實施方式所涉及的等離子體處理裝置的構(gòu)成的圖。圖1所示的等離子體處理裝置1是電容耦合型的等離子體處理裝置。等離子體處理裝置1包括處理容器10。處理容器10具有大致圓筒形狀，由鋁等材料形成。在該處理容器10的內(nèi)壁面實施陽極氧化處理。另外，處理容器10接地。

在處理容器10的底部上設置有絕緣板12。絕緣板12例如由陶瓷形成。在該絕緣板12上設置有支承臺14。支承臺14具有大致圓柱形狀。在該支承臺14上設置有基座16?；?6由鋁等導電性的材料形成，構(gòu)成下部電極(第二電極)。

在基座16上設置有靜電吸盤18。靜電吸盤18具有在絕緣層或絕緣片之間夾著由導電膜構(gòu)成的電極20的構(gòu)造。靜電吸盤18的電極20經(jīng)由開關(guān)22與直流電源24電連接。該靜電吸盤18通過來自直流電源24的直流電壓產(chǎn)生靜電吸附力，利用靜電吸附力保持載置在該靜電吸盤18上的被加工物w。其中，被加工物w例如是晶片那樣的圓盤狀的物體。在該靜電吸盤18的周圍且在基座16上配置聚焦環(huán)26。另外，在基座16和支承臺14的外周面安裝圓筒狀的內(nèi)壁部件28。該內(nèi)壁部件28例如由石英形成。

在支承臺14的內(nèi)部形成有冷卻介質(zhì)流路30。冷卻介質(zhì)流路30例如相對于在鉛垂方向延伸的中心軸線螺旋狀延伸。冷卻介質(zhì)cw(例如冷卻水)從設置在處理容器10的外部的制冷單元經(jīng)由配管32a向該冷卻介質(zhì)流路30供給。供給到冷卻介質(zhì)流路30的冷卻介質(zhì)經(jīng)由配管32b回收到制冷單元。該冷卻介質(zhì)的溫度通過制冷單元調(diào)整，由此，能夠?qū)Ρ患庸の飛的溫度進行調(diào)整。并且，在等離子體處理裝置1中，經(jīng)由氣體供給線路34供給的傳熱氣體(例如he氣體)被供給到靜電吸盤18的上表面與被加工物w的背面之間。

導體44(例如供電棒)與基座16連接。在該導體44上，經(jīng)由匹配器40、即第一匹配器連接有高頻電源36、即第一高頻電源，并且，經(jīng)由匹配器42、即第二匹配器連接有高頻電源38、即第二高頻電源。高頻電源36輸出等離子體的生成用的高頻rf1、即第一高頻。高頻電源36所輸出的高頻rf1的基本頻率fb1例如為100mhz。高頻電源38輸出用于從等離子體將離子引入被加工物w的高頻rf2、即第二高頻。高頻電源38所輸出的高頻rf2的基本頻率fb2例如為13.56mhz。

匹配器40和導體44構(gòu)成將來自高頻電源36的高頻rf1傳送到基座16的供電線路43、即第一供電線路的一部分。另外，匹配器42和導體44構(gòu)成將來自高頻電源38的高頻rf2傳送到基座16的供電線路45、即第二供電線路的一部分。

在處理容器10的頂部設置上部電極46。生成等離子體的處理容器10內(nèi)的處理空間ps介于該上部電極46與基座16之間。在一個實施方式中，上部電極46與直流電源74連接。直流電源74以向上部電極46施加負極性的直流電壓dc的方式構(gòu)成。上部電極46具有蓋板48和支承體50。蓋板48形成有多個氣體噴出孔48a。蓋板48例如由si、sic等硅類的材料形成。支承體50是能夠裝拆地支承蓋板48的部件，由鋁形成，其表面實施陽極氧化處理。

在支承體50的內(nèi)部形成氣體緩沖室52。另外，支承體50形成有多個氣體通氣孔50a。氣體通氣孔50a從氣體緩沖室52延伸，與氣體噴出孔48a連通。氣體供給系統(tǒng)55經(jīng)由氣體供給管54與氣體緩沖室52連接。氣體供給系統(tǒng)55包括氣體源組56、流量控制器組58和閥門組60。氣體源組56包括多個氣體源。流量控制器組58包括多個流量控制器。多個流量控制器例如可以為質(zhì)量流量控制器。另外，閥門組60包括多個閥門。氣體源組56的多個氣體源經(jīng)由流量控制器組58的對應的流量控制器和閥門組60的對應的閥門與氣體供給管54連接。氣體供給系統(tǒng)55將來自選自多個氣體源中的氣體源的氣體以經(jīng)過調(diào)整的流量供給到氣體緩沖室52。導入氣體緩沖室52后的氣體從氣體噴出孔48a噴出到處理空間ps。

在基座16與處理容器10的側(cè)壁之間、以及支承臺14與處理容器10的側(cè)壁之間，形成在俯視時呈環(huán)狀的空間，該空間的底部與處理容器10的排氣口62連接。與排氣口62連通的排氣管64與處理容器10的底部連接。該排氣管64與排氣裝置66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的內(nèi)部空間減壓至所期望的壓力。另外，在處理容器10的側(cè)壁形成有用于被加工物w的搬入和搬出的開口68。在處理容器10的側(cè)壁安裝有用于打開和關(guān)閉開口68的閘閥70。

另外，等離子體處理裝置1包括主控制部72。主控制部72包括一個以上的微型計算機，按照存儲在外部存儲器或內(nèi)部存儲器的軟件(程序)和處理方案，控制等離子體處理裝置1的各部、例如高頻電源36、38、匹配器40、42、直流電源74、氣體供給系統(tǒng)55、即流量控制器組58的多個流量控制器和閥門組60的多個閥門、排氣裝置66等各自的動作以及該等離子體處理裝置1的裝置整體的動作。另外，主控制部72也與包括鍵盤等輸入裝置和液晶顯示器等顯示裝置的人機交互用的操作面板、以及存儲各種程序、處理方案和設定值等各種數(shù)據(jù)的外部存儲裝置等連接。

等離子體處理裝置1的基本動作如下所述進行。首先，打開閘閥70，被加工物w經(jīng)由開口68被搬入處理容器10內(nèi)。搬入處理容器10內(nèi)的被加工物w載置在靜電吸盤18上。接著，從氣體供給系統(tǒng)55向處理容器10內(nèi)導入氣體，排氣裝置66工作，將處理容器10內(nèi)的空間的壓力設定為規(guī)定的壓力。另外，向基座16供給來自高頻電源36的高頻rf1，根據(jù)需要向基座16供給來自高頻電源38的高頻rf2。并且，根據(jù)需要向上部電極46施加來自直流電源74的直流電壓dc。并且，向靜電吸盤18的電極20施加來自直流電源24的直流電壓，被加工物w保持在靜電吸盤18上。于是，供給到處理容器10內(nèi)的氣體被基座16與上部電極46之間形成的高頻電場激發(fā)。由此，生成等離子體。利用來自這樣生成的等離子體的自由基和/或離子，對被加工物w進行處理。其中，在從直流電源74向上部電極46施加直流電壓dc的情況下，正離子被吸到上部電極46而與該上部電極46碰撞，從上部電極46放出二次電子，和/或從上部電極46放出構(gòu)成上部電極46的材料、例如硅。

以下，對等離子體處理方法的實施方式(以下稱為“方法mt”)進行說明。方法mt能夠使用等離子體處理裝置1實施。圖2～圖4表示關(guān)于一個實施方式所涉及的等離子體處理方法的時序圖的幾例。圖2～圖4表示方法mt中的氣體a、氣體b、氣體c、高頻rf1、高頻rf2和直流電壓dc各自的時序圖。在圖2～圖4中，橫軸表示時間。另外，氣體a的時序圖的水平表示向處理容器10內(nèi)供給的氣體a的量，氣體b的時序圖的水平表示向處理容器10內(nèi)供給的氣體b的量，氣體c的時序圖的水平表示向處理容器10內(nèi)供給的氣體c的量。另外，在高頻rf1的時序圖中，高頻rf1的電平表示高頻rf1的功率。另外，在高頻rf2的時序圖中，高頻rf2的電平表示高頻rf2的功率。另外，在直流電壓dc的時序圖中，直流電壓dc為高電平表示直流電壓dc被施加到上部電極46，直流電壓dc為低電平表示不向上部電極46施加直流電壓dc或直流電壓dc的電平低。

如圖2～圖4所示，在方法mt中，依次執(zhí)行多個循環(huán)cy。多個循環(huán)cy各自包括依次執(zhí)行的多個階段s。以下，作為表示多個循環(huán)或者多個循環(huán)各自的參照符號，使用“cy”。另外，在同時表示多個循環(huán)各自及其執(zhí)行順序的情況下，使用“cy(i)”的參照符號。另外，作為表示多個階段或者多個階段各自的參照符號，使用“s”。另外，在同時表示多個階段s各自及其執(zhí)行順序、以及循環(huán)的執(zhí)行順序的情況下，使用“s(i，j)”的參照符號。另外，在同時表示多個階段各自及其執(zhí)行順序的情況下，使用“s(j)”的參照符號。另外，作為表示各階段的開始時刻的參照符號，使用“ts(i，j)”的參照符號。在此，“i”是表示循環(huán)的執(zhí)行順序的變量，可以取1以上imax以下的整數(shù)，imax是表示多個循環(huán)的個數(shù)的2以上的整數(shù)。“j”可以取1以上jmax以下的整數(shù)，jmax是表示各循環(huán)cy中的多個階段的個數(shù)的2以上的整數(shù)。其中，在圖2～圖4所表示的例子中，jmax為3，但并不限于此。

在方法mt的多個循環(huán)cy各自中所包含的多個階段s中，生成相互不同的處理氣體的等離子體。在多個階段s各自中利用的處理氣體在處理方案中指定。另外，多個階段s各自中的高頻rf1的設定、高頻rf2的設定和直流電壓dc的電平在處理方案中指定。其中，高頻rf1的設定包括高頻rf1的功率的設定。另外，高頻rf2的設定包括高頻rf2的功率的設定。高頻rf1的設定也可以包括高頻rf1的模式。同樣，高頻rf2的設定也可以包括高頻rf2的模式。高頻的模式從連續(xù)波和經(jīng)過脈沖調(diào)制的高頻中選擇。并且，多個階段s各自的執(zhí)行時間長度在處理方案中指定。主控制部72按照該處理方案，執(zhí)行用于方法mt的控制。

如圖2～圖4所示，在方法mt中，在作為初次循環(huán)所包括的多個階段中的第一個階段的階段s(1，1)的開始時刻ts(1，1)之前，開始從氣體供給系統(tǒng)55輸出階段s(1，1)用的處理氣體。并且，在階段s(1，1)的開始時刻ts(1，1)開始向基座16供給高頻rf1。

在方法mt中，在從先實施的階段轉(zhuǎn)移至后續(xù)階段時(從階段s(i，j－1)轉(zhuǎn)移至階段s(i，j)時、以及從階段s(i－1，jmax)轉(zhuǎn)移至階段s(i，1)時)、即各階段s的開始時刻ts(i，j)，通過來自主控制部72的控制，切換氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體。在圖2～圖4所示的示例中，為了在第一階段(第一先實施的階段的一例)、即階段s(i，1)中生成包含氣體a和氣體b的第一處理氣體的等離子體，在開始時刻ts(i，1)，氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體被切換為第一處理氣體。另外，為了在第二階段(第一后續(xù)階段和第二先實施的階段的一例)、即階段s(i，2)中生成包含氣體a的第二處理氣體的等離子體，在開始時刻ts(i，2)，氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體被切換為第二處理氣體。另外，為了在第三階段(第二后續(xù)階段的一例)、即階段s(i，3)中生成包含氣體a和氣體c的第三處理氣體的等離子體，在開始時刻ts(i，3)，氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體被切換為第三處理氣體。例如氣體a為ar氣等稀有氣體，氣體b為碳氟化合物氣體，氣體c為氧氣，但并不限于此。

在方法mt中，關(guān)于為了確定在氣體供給系統(tǒng)55所輸出的氣體被切換后改變高頻的設定的時刻而參照的參數(shù)，在先實施的階段中高頻rf1被供給到基座16、且高頻rf2的功率被設定為較低的功率(例如高頻rf2的功率被設定為零)的情況、與在先實施的階段中高頻rf2被供給到基座16、且高頻rf1的功率被設定為較低的功率(例如高頻rf1的功率被設定為零)的情況下是不同的。

首先，對于在先實施的階段s(i，j－1)中高頻rf1被供給到基座16、且高頻rf2的功率被設定為較低的功率的情況進行說明。在該情況下，高頻rf1至少持續(xù)供給到后續(xù)階段s(i，j)的執(zhí)行期間中的時刻tp(j)。另外，在階段s(i，j)的開始時刻ts(i，j)之后、即氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體被切換之后，在與高頻rf1相關(guān)的后述的第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的時刻tp(j)，為了階段s(i，j)而增大高頻rf2的功率。例如，在時刻tp(j)之前未向基座16供給的高頻rf2，從時刻tp(j)開始向基座16供給。高頻rf1的設定可以在時刻tp(j)變更。例如，高頻rf1對基座16的供給可以從時刻tp(j)起停止?；蛘撸蚧?6供給的高頻rf1的功率可以從時刻tp(j)起降低。另外，還可以在時刻tp(j)變更直流電壓dc的電平(絕對值)。

接著，對于在先實施的階段s(i，j－1)中高頻rf2被供給到基座16、且高頻rf1的功率被設定為較低的功率的情況進行說明。在該情況下，高頻rf2至少持續(xù)供給到后續(xù)階段s(i，j)的執(zhí)行期間中的時刻tp(j)。另外，在階段s(i，j)的開始時刻ts(i，j)之后、即氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體被切換之后，在與高頻rf2相關(guān)的后述的第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的時刻tp(j)，為了階段s(i，j)而增大高頻rf1的功率。例如，在時刻tp(j)之前未向基座16供給的高頻rf1從時刻tp(j)起開始向基座16供給。高頻rf2的設定可以在時刻tp(j)變更。例如，高頻rf2對基座16的供給可以從時刻tp(j)起停止?；蛘?，向基座16供給的高頻rf2的功率可以從時刻tp(j)起降低。另外，還可以在時刻tp(j)變更直流電壓dc的電平(絕對值)。

在圖2所示的例子中，在階段s(i，1)中向基座16供給高頻rf1，在階段s(i，2)的執(zhí)行期間中的時刻tp(2)停止對基座16供給高頻rf1。另外，在階段s(i，1)中不向基座16供給高頻rf2，在階段s(i，2)的執(zhí)行期間中的時刻tp(2)開始對基座16供給高頻rf2。另外，在階段s(i，1)中直流電壓dc不向上部電極46施加，在階段s(i，2)的執(zhí)行期間中的時刻tp(2)開始對上部電極46施加直流電壓dc。而且，在階段s(i，3)的執(zhí)行期間中的時刻tp(3)開始對基座16供給高頻rf1，停止對基座16供給高頻rf2。另外，在階段s(i，3)的執(zhí)行期間中的時刻tp(3)，停止對上部電極46施加直流電壓dc。其中，在圖2所示的例子中，即使從階段s(i－1，3)轉(zhuǎn)移至階段s(i，1)，在該階段s(i，1)中高頻rf1的設定、高頻rf2的設定和直流電壓dc的電平也不改變。

在圖3所示的例子中，直流電壓dc從階段s(i，2)起至階段s(i，3)中持續(xù)地向上部電極施加，但是，在階段s(i，3)的執(zhí)行期間中的時刻tp(3)，該直流電壓dc的電平降低。關(guān)于高頻rf1的設定的變更、高頻rf2的設定的變更、直流電壓dc的電平的變更的其他方面，與圖2所示的例子相同。

在圖4所示的例子中，高頻rf1從階段s(i，1)起至階段s(i，2)中持續(xù)地向基座16供給，但是，在階段s(i，2)的時刻tp(2)高頻rf1的功率降低。另外，從階段s(i，1)起至階段s(i，2)中持續(xù)地停止向上部電極46施加直流電壓dc，在階段s(i，3)的執(zhí)行期間中的時刻tp(3)，開始對上部電極46施加直流電壓dc。關(guān)于高頻rf1的設定的變更、高頻rf2的設定的變更、直流電壓dc的電平的變更的其他方面，與圖2所示的例子相同。

在一個實施方式中，上述第一參數(shù)在匹配器40的運算部150a(第一運算部)中求出，第二參數(shù)在匹配器42的運算部150b(第二運算部)中求出。以下，參照圖5～圖8對高頻電源36、匹配器40、高頻電源38和匹配器42進行詳細說明。圖5是例示高頻電源36和匹配器40的構(gòu)成的圖，圖6是例示匹配器40的傳感器和控制器的構(gòu)成的圖。圖7是例示高頻電源38和匹配器42的構(gòu)成的圖，圖8是例示匹配器42的傳感器和控制器的構(gòu)成的圖。

如圖5所示，在一個實施方式中，高頻電源36具有振蕩器36a、功率放大器36b、功率傳感器36c和電源控制部36e。電源控制部36e由cpu等處理器構(gòu)成，利用由主控制部72提供的信號和由功率傳感器36c提供的信號，分別對振蕩器36a和功率放大器36b提供控制信號，對振蕩器36a和功率放大器36b進行控制。

由主控制部72向電源控制部36e提供的信號是按照處理方案作成的第一高頻設定信號。第一高頻設定信號是指定高頻rf1的設定的信號。在圖2～圖4所示的例子中，第一高頻設定信號由主控制部72向電源控制部36e提供，使得在階段s(1，1)的開始時刻通過高頻電源36開始輸出由該第一高頻設定信號指定的設定的高頻rf1。另外，關(guān)于第一高頻設定信號，在比階段s(1，1)靠后執(zhí)行的階段s(i，j)中改變高頻rf1的設定的情況下，由主控制部72向電源控制部36e提供。電源控制部36e在接收來自后述的運算部150a的信號或來自運算部150b的信號時工作，使得高頻電源36輸出由第一高頻設定信號指定的設定的高頻rf1?；蛘咴诘谝桓哳l設定信號指定停止高頻rf1的情況下，接收來自運算部150a的信號或來自運算部150b的信號時，電源控制部36e使來自高頻電源36的高頻rf1的輸出停止。

電源控制部36e，在由第一高頻設定信號指定的高頻rf1的功率大于0的情況下，控制振蕩器36a，以輸出具有由第一高頻設定信號指定的頻率的高頻。該振蕩器36a的輸出與功率放大器36b的輸入連接。從振蕩器36a輸出的高頻被輸入功率放大器36b。功率放大器36b為了從其輸出中輸出具有由第一高頻設定信號指定的功率的高頻rf1，將被輸入的高頻放大。由此，從高頻電源36輸出高頻rf1。

在功率放大器36b的后段設有功率傳感器36c。功率傳感器36c具有定向耦合器、行波功率檢測部和反射波功率檢測部。定向耦合器將高頻rf1的行波的一部分提供到行波功率檢測部，將反射波提供到反射波功率檢測部。由電源控制部36e向該功率傳感器36c提供特定高頻rf1的頻率的信號。行波功率檢測部生成具有行波的全頻率成分中與高頻rf1的頻率相同的頻率的成分的功率的測定值、即行波功率測定值pf1。該行波功率測定值為了功率反饋用而向電源控制部36e提供。

反射波功率檢測部生成具有反射波的全頻率成分中與高頻rf1的頻率相同的頻率的成分的功率的測定值、即反射波功率測定值pr11，以及反射波的全頻率成分的總功率的測定值、即反射波功率測定值pr12。反射波功率測定值pr11為了監(jiān)視顯示用而向主控制部72提供。另外，反射波功率測定值pr12為了功率放大器36b的保護而向電源控制部36e提供。

另外，由主控制部72向直流電源74提供直流電壓設定信號。直流電壓設定信號是指定直流電壓dc的電平的信號。關(guān)于直流電壓設定信號，在階段s(i，j)中改變直流電壓dc的電平的情況下，由主控制部72向直流電源74提供。直流電源74在接收來自后述的運算部150a的信號或來自運算部150b的信號時工作，以輸出由直流電壓設定信號指定的電平的直流電壓dc?；蛘?，在由直流電壓設定信號指定的直流電壓dc的電平為零的情況下，直流電源74接收來自后述的運算部150a的信號或來自運算部150b的信號時工作，以停止直流電壓dc的輸出。

如圖5所示，匹配器40具有匹配電路40a、傳感器40b、控制器40c以及促動器(actuator)40d和40e。匹配電路40a包括可變電抗元件40g和40h?？勺冸娍乖?0g和40h例如是可變電容器。此外，匹配電路40a還可以包括電感器等。

控制器40c例如由處理器構(gòu)成，在主控制部72的控制下工作。在高頻rf1被供給到基座16的情況下，控制器40c利用由傳感器40b提供的測定值求取高頻電源36的負載阻抗。另外，控制器40c控制促動器40d和40e，使得求取的負載阻抗接近高頻電源36的輸出阻抗或者匹配點，調(diào)整可變電抗元件40g和40h各自的電抗。促動器40d和40e例如是電動機。

另外，在先實施的階段s(j－1)中高頻rf1被供給到基座16、且高頻rf2的功率設定為較低的功率的情況下，控制器40c利用由傳感器40b提供的測定值，計算出后述的第一參數(shù)，確定后續(xù)階段s(j)的執(zhí)行期間中的時刻tp(j)。

如圖6所示，傳感器40b具有電流檢測器102a、電壓檢測器104a、濾波器106a和濾波器108a。電壓檢測器104a檢測在供電線路43上傳送的高頻rf1的電壓波形，輸出表示該電壓波形的電壓波形模擬信號。該電壓波形模擬信號被輸入濾波器106a。濾波器106a將輸入的電壓波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電壓波形數(shù)字信號。而且，濾波器106a從電壓波形數(shù)字信號中僅提取由來自主控制部72的信號特定的高頻rf1的設定頻率的成分，由此生成過濾電壓波形信號。由濾波器106a生成的過濾電壓波形信號向控制器40c的運算部150a提供。其中，濾波器106a例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

電流檢測器102a檢測在供電線路43上傳送的高頻rf1的電流波形，輸出表示該電流波形的電流波形模擬信號。該電流波形模擬信號被輸入濾波器108a。濾波器108a將輸入的電流波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電流波形數(shù)字信號。而且，濾波器108a從電流波形數(shù)字信號中僅提取由來自主控制部72的信號特定的高頻rf1的設定頻率的成分，由此生成過濾電流波形信號。由濾波器108a生成的過濾電流波形信號向控制器40c的運算部150a提供。其中，濾波器108a例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

控制器40c的運算部150a使用由濾波器106a提供的過濾電壓波形信號和由濾波器108a提供的過濾電流波形信號，為了匹配器40中的阻抗匹配，求出高頻電源36的負載阻抗zl1。具體而言，運算部150a根據(jù)由過濾電壓波形信號特定的交流電壓v1、由過濾電流波形信號特定的交流電流i1、以及交流電壓v1與交流電流i1的相位差φ1，求出高頻電源36的負載阻抗zl1。另外，運算部150a根據(jù)交流電壓v1、交流電流i1和相位差φ1求出后述的第一參數(shù)。第一參數(shù)可以為上述的負載阻抗zl1。在該情況下，能夠使用為了匹配器40的阻抗匹配而求出的負載阻抗作為第一參數(shù)，所以，不需要另外求出第一參數(shù)?；蛘?，第一參數(shù)也可以為負載電阻zr1、負載電抗zi1和反射波系數(shù)γ1中任一者。

負載阻抗zl1通過v1/i1求出，負載電阻zr1能夠通過求取負載阻抗zl1的實部獲得，負載電抗zi1能夠通過求取負載阻抗zl1的虛部獲得。另外，反射波系數(shù)γ1能夠通過以下的式(1)求取。

此外，反射波系數(shù)γ1也可以根據(jù)由功率傳感器36c求出的行波功率測定值pf1和反射波功率測定值pr11，通過pr11/pf1求出。

運算部150a將求出的負載阻抗zl1向匹配控制部152a輸出。匹配控制部152a控制促動器40d和40e，使得負載阻抗zl1接近高頻電源36的輸出阻抗(或者匹配點)，調(diào)整可變電抗元件40g和40h的電抗。由此，執(zhí)行基于匹配器40的阻抗匹配。此外，匹配控制部152a也可以控制促動器40d和40e，使得由運算部150a輸出的負載阻抗zl1的系列的移動平均值接近高頻電源36的輸出阻抗(或者匹配點)。

另外，就運算部150a而言，在先實施的階段中高頻rf1供給到基座16、且高頻rf2的功率設定為較低的功率的情況下，從為了后續(xù)階段s(j)氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體被切換時起，判定求出的第一參數(shù)是否超出對應的閾值th1(j)。該閾值th1(j)作為能夠判斷處理容器10內(nèi)的處理氣體發(fā)生了更換的規(guī)定值在初始設定。運算部150a在第一參數(shù)超出閾值th1(j)時，向電源控制部36e、高頻電源38(電源控制部38e)和直流電源74提供信號。在由主控制部72提供第一高頻設定信號的情況下，電源控制部36e響應來自運算部150a的信號，根據(jù)第一高頻設定信號，改變高頻rf1的設定。即，關(guān)于高頻電源36，在由主控制部72提供第一高頻設定信號的情況下，在第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的時刻，根據(jù)第一高頻設定信號改變高頻rf1的設定(例如，使高頻rf1的功率降低)。

另外，在由主控制部72提供后述的第二高頻設定信號的情況下，高頻電源38的電源控制部38e響應來自運算部150a的信號，根據(jù)第二高頻設定信號，改變高頻rf2的設定。即，關(guān)于高頻電源38，在由主控制部72提供第二高頻設定信號的情況下，在第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的時刻，根據(jù)第二高頻設定信號改變高頻rf2的設定(例如使高頻rf2的功率增大)。

另外，在階段s(j)中由主控制部72提供直流電壓設定信號的情況下，直流電源74響應來自運算部150a的信號，使直流電壓dc的電平變更為由直流電壓設定信號指定的電平。即，關(guān)于直流電源74，在階段s(j)中由主控制部72提供直流電壓設定信號的情況下，在第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的時刻，將直流電壓dc的電平變更為由直流電壓設定信號指定的電平。

另外，運算部150a將在階段s(j)中特定第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的時刻的第一信息提供給時間調(diào)整部80。該時間調(diào)整部80例如可以為cpu等處理器。時間調(diào)整部80還從主控制部72接收特定轉(zhuǎn)移至階段s(i，j)的時刻、即開始時刻ts(i，j)的第二信息。時間調(diào)整部80求取由第一信息特定的時刻與由第二信息特定的時刻之間的第一時間差。時間調(diào)整部80將特定該第一時間差的第一時間差特定信息提供給主控制部72。主控制部72調(diào)整后面(例如接著)執(zhí)行的循環(huán)cy的階段s(j)，使其相對于處理方案中指定的階段s(j)的規(guī)定的執(zhí)行時間長度增加由第一時間差特定信息特定的第一時間差的量。

以下參照圖7。如圖7所示，在一個實施方式中，高頻電源38具有振蕩器38a、功率放大器38b、功率傳感器38c和電源控制部38e。電源控制部38e由cpu等處理器構(gòu)成，利用由主控制部72提供的信號和由功率傳感器38c提供的信號，分別對振蕩器38a和功率放大器38b提供控制信號，對振蕩器38a和功率放大器38b進行控制。

由主控制部72向電源控制部38e提供的信號是按照處理方案作成的第二高頻設定信號。第二高頻設定信號是指定高頻rf2的設定的信號。在階段s(i，j)中改變高頻rf2的設定的情況下，第二高頻設定信號由主控制部72向電源控制部38e提供。電源控制部38e接收來自運算部150a的信號或來自運算部150b的信號時工作，使高頻電源38輸出由第二高頻設定信號指定的設定的高頻rf2?；蛘?，在第二高頻設定信號指定停止高頻rf2的情況下，接收來自運算部150a的信號或來自運算部150b的信號時，電源控制部38e使來自高頻電源38的高頻rf2的輸出停止。

電源控制部38e，在由第二高頻設定信號指定的高頻rf2的功率大于0的情況下，控制振蕩器38a，以輸出具有由第二高頻設定信號指定的頻率的高頻。該振蕩器38a的輸出與功率放大器38b的輸入連接。從振蕩器38a輸出的高頻被輸入功率放大器38b。功率放大器38b為了從其輸出中輸出具有由第二高頻設定信號指定的功率的高頻rf2，將被輸入的高頻放大。由此，從高頻電源38輸出高頻rf2。

在功率放大器38b的后段設有功率傳感器38c。功率傳感器38c具有定向耦合器、行波功率檢測部和反射波功率檢測部。定向耦合器將高頻rf2的行波的一部分提供到行波功率檢測部，將反射波提供到反射波功率檢測部。由電源控制部38e向該功率傳感器38c提供特定高頻rf2的頻率的信號。行波功率檢測部生成具有行波的全頻率成分中與高頻rf2的頻率相同的頻率的成分的功率的測定值、即行波功率測定值pf2。該行波功率測定值為了功率反饋用而向電源控制部38e提供。

反射波功率檢測部生成具有反射波的全頻率成分中與高頻rf2的頻率相同的頻率的成分的功率的測定值、即反射波功率測定值pr21，以及反射波的全頻率成分的總功率的測定值、即反射波功率測定值pr22。反射波功率測定值pr21為了監(jiān)視顯示用而向主控制部72提供。另外，反射波功率測定值pr22為了功率放大器38b的保護而向電源控制部38e提供。

如圖7所示，匹配器42具有匹配電路42a、傳感器42b、控制器42c以及促動器42d和42e。匹配電路42a包括可變電抗元件42g和42h?？勺冸娍乖?2g和42h例如是可變電容器。此外，匹配電路42a還可以包括電感器等。

控制器42c例如由處理器構(gòu)成，在主控制部72的控制下工作。在高頻rf2被供給到基座16的情況下，控制器42c利用由傳感器42b提供的測定值求取高頻電源38的負載阻抗。另外，控制器42c控制促動器42d和42e，使得求取的負載阻抗接近高頻電源38的輸出阻抗或者匹配點，調(diào)整可變電抗元件42g和42h各自的電抗。促動器42d和42e例如是電動機。

另外，在先實施的階段s(j－1)中高頻rf2被供給到基座16、且高頻rf1的功率設定為較低的功率的情況下，控制器42c利用由傳感器42b提供的測定值，計算出后述的第二參數(shù)，確定在后續(xù)階段s(j)的執(zhí)行期間中的時刻tp(j)。

如圖8所示，傳感器42b具有電流檢測器102b、電壓檢測器104b、濾波器106b和濾波器108b。電壓檢測器104b檢測在供電線路45上傳送的高頻rf2的電壓波形，輸出表示該電壓波形的電壓波形模擬信號。該電壓波形模擬信號被輸入濾波器106b。濾波器106b將輸入的電壓波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電壓波形數(shù)字信號。而且，濾波器106b從電壓波形數(shù)字信號中僅提取由來自主控制部72的信號特定的高頻rf2的設定頻率的成分，由此生成過濾電壓波形信號。由濾波器106b生成的過濾電壓波形信號向控制器42c的運算部150b提供。其中，濾波器106b例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

電流檢測器102b檢測在供電線路45上傳送的高頻rf2的電流波形，輸出表示該電流波形的電流波形模擬信號。該電流波形模擬信號被輸入濾波器108b。濾波器108b將輸入的電流波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電流波形數(shù)字信號。而且，濾波器108b從電流波形數(shù)字信號中僅提取由來自主控制部72的信號特定的高頻rf2的設定頻率的成分，由此生成過濾電流波形信號。由濾波器108b生成的過濾電流波形信號向控制器42c的運算部150b提供。其中，濾波器108b例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

控制器42c的運算部150b使用由濾波器106b提供的過濾電壓波形信號和由濾波器108b提供的過濾電流波形信號，為了匹配器42中的阻抗匹配，求出高頻電源38的負載阻抗zl2。具體而言，運算部150b根據(jù)由過濾電壓波形信號特定的交流電壓v2、由過濾電流波形信號特定的交流電流i2、以及交流電壓v2與交流電流i2的相位差φ2，求出高頻電源38的負載阻抗zl2。另外，運算部150b根據(jù)交流電壓v2、交流電流i2和相位差φ2求出第二參數(shù)。第二參數(shù)可以為上述的負載阻抗zl2。在該情況下，能夠使用為了匹配器42的阻抗匹配而求出的負載阻抗作為第二參數(shù)，所以，不需要另外求出第二參數(shù)?；蛘?，第二參數(shù)也可以為負載電阻zr2、負載電抗zi2和反射波系數(shù)γ2中任一者。

負載阻抗zl2通過v2/i2求出，負載電阻zr2能夠通過求取負載阻抗zl2的實部獲得，負載電抗zi2能夠通過求取負載阻抗zl2的虛部獲得。另外，反射波系數(shù)γ2能夠通過以下的式(2)求取。

此外，反射波系數(shù)γ2也可以根據(jù)由功率傳感器38c求出的行波功率測定值pf2和反射波功率測定值pr21，通過pr21/pf2求出。

運算部150b將求出的負載阻抗zl2向匹配控制部152b輸出。匹配控制部152b控制促動器42d和42e，使得負載阻抗zl2接近高頻電源38的輸出阻抗(或者匹配點)，調(diào)整可變電抗元件42g和42h的電抗。由此，執(zhí)行基于匹配器42的阻抗匹配。此外，匹配控制部152b也可以控制促動器42d和42e，使得由運算部150b輸出的負載阻抗zl2的系列的移動平均值接近高頻電源38的輸出阻抗(或者匹配點)。

另外，就運算部150b而言，在先實施的階段中高頻rf2供給到基座16、且高頻rf1的功率設定為較低的功率的情況下，從為了后續(xù)階段s(j)氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體被切換時起，判定求出的第二參數(shù)是否超出對應的閾值th2(j)。該閾值th2(j)作為能夠判斷處理容器10內(nèi)的處理氣體發(fā)生了切換的規(guī)定值在初始設定。運算部150b在第二參數(shù)超出閾值th2(j)時，向電源控制部38e、電源控制部36e和直流電源74提供信號。在由主控制部72提供第二高頻設定信號的情況下，電源控制部38e響應來自運算部150b的信號，根據(jù)第二高頻設定信號，改變高頻rf2的設定。即，關(guān)于高頻電源38，在由主控制部72提供第二高頻設定信號的情況下，在第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的時刻，根據(jù)第二高頻設定信號改變高頻rf2的設定(例如，使高頻rf2的功率降低)。

另外，在由主控制部72提供第一高頻設定信號的情況下，高頻電源36的電源控制部36e響應來自運算部150b的信號，根據(jù)第一高頻設定信號，改變高頻rf1的設定。即，關(guān)于高頻電源36，在由主控制部72提供第一高頻設定信號的情況下，在第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的時刻，根據(jù)第一高頻設定信號改變高頻rf1的設定(例如使高頻rf1的功率增大)。

另外，在階段s(j)中由主控制部72提供直流電壓設定信號的情況下，直流電源74響應來自運算部150b的信號，使直流電壓dc的電平變更為由直流電壓設定信號指定的電平。即，關(guān)于直流電源74，在階段s(j)中由主控制部72提供直流電壓設定信號的情況下，在第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的時刻，將直流電壓dc的電平變更為由直流電壓設定信號指定的電平。

另外，運算部150b將在階段s(j)中特定第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的時刻的第三信息提供給時間調(diào)整部80。時間調(diào)整部80還從主控制部72接收特定轉(zhuǎn)移至階段s(i，j)的時刻、即開始時刻ts(i，j)的第四信息。時間調(diào)整部80求取由第三信息特定的時刻與由第四信息特定的時刻之間的第二時間差。時間調(diào)整部80將特定該第二時間差的第二時間差特定信息提供給主控制部72。主控制部72調(diào)整后面(例如接著)執(zhí)行的循環(huán)cy的階段s(j)，使其相對于處理方案中指定的階段s(j)的規(guī)定的執(zhí)行時間長度增加由第二時間差特定信息特定的第二時間差的量。

以下，參照圖9詳細地對方法mt進行說明。圖9是表示一個實施方式所涉及的等離子體處理方法的流程圖。在方法mt中，首先，執(zhí)行工序st1。在工序st1中，由主控制部72將i設定為1。如上所述，“i”是特定循環(huán)的順序的變量。在接著的工序st2中，由主控制部72將j設定為1。如上所述，“j”是表示各循環(huán)cy中的多個階段s各自的順序的變量。

在接著的工序j1中，判定是否執(zhí)行初次的循環(huán)的第一階段。即，通過主控制部72判定是否執(zhí)行階段s(1，1)。在執(zhí)行階段s(1，1)的情況下，在接著的工序st3中，由主控制部72控制氣體供給系統(tǒng)55，使得開始處理方案中指定的階段s(1，1)用的處理氣體的輸出。在圖2～圖4所示的例子中，在接著的工序st4中，高頻電源36開始由來自主控制部72的第一高頻設定信號指定的設定的高頻rf1的供給。之后，處理進入工序st9。

另一方面，工序j1的判定結(jié)果，在判斷執(zhí)行階段s(1，1)以外的階段s(i，j)的情況下，在工序st5中，由主控制部72控制氣體供給系統(tǒng)55，使得將氣體供給系統(tǒng)55所輸出的處理氣體切換為在處理方案中指定的階段s(i，j)用的處理氣體。其中，工序st5中的氣體供給系統(tǒng)55的處理氣體的切換在向階段s(i，j)轉(zhuǎn)移時、即階段s(i，j)的開始時刻ts(i，j)進行。

在圖2～圖4的階段s(i，1)那樣的先實施的階段中高頻rf1被供給到基座16、且高頻rf2的功率被設定為較低的功率的情況下，在接著的工序st6中，由運算部150a算出上述的第一參數(shù)。利用運算部150a的第一參數(shù)的算出，從在工序st5中由氣體供給系統(tǒng)55輸出的處理氣體被切換的時刻開始。在接著的工序j2中，通過運算部150a判定第一參數(shù)是否超出了閾值th1(j)。在工序j2中，在判定第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的情況下，處理進入工序st7。另一方面，在判定第一參數(shù)未超出閾值th1(j)的情況下，在工序j3中，由運算部150a判定從階段s(i，j)的開始時刻起是否經(jīng)過了規(guī)定時間。在工序j3中，在判定從階段s(i，j)的開始時刻起未經(jīng)過規(guī)定時間的情況下，再次執(zhí)行工序st6。另一方面，在工序j3中，在判定從階段s(i，j)的開始時刻起經(jīng)過了規(guī)定時間的情況下，處理進入工序st7。通過該工序j3，能夠避免在工序st7中不進行處理的情況。

在工序st7中，為了通知第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的情況，由運算部150a將上述信號提供到高頻電源36的電源控制部36e、高頻電源38的電源控制部38e和直流電源74。而且，為了階段s(i，j)而從主控制部72向高頻電源36提供第一高頻設定信號的情況下，高頻電源36將高頻rf1的設定變更為由第一高頻設定信號指定的設定(例如使高頻rf1的功率降低)。另外，為了階段s(i，j)而從主控制部72向高頻電源38提供第二高頻設定信號的情況下，高頻電源38將高頻rf2的設定變更為由第二高頻設定信號指定的設定(例如使高頻rf2的功率增大)。另外，為了階段s(i，j)而從主控制部72向直流電源74提供直流電壓設定信號的情況下，直流電源74將直流電壓dc的電平變更為由直流電壓設定信號指定的電平。

接著，在方法mt中，執(zhí)行工序st8。工序st8包括工序st8a和工序st8b。在工序st8a中，求取上述的第一時間差。具體而言，向時間調(diào)整部80，由運算部150a提供在階段s(i，j)中特定第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的時刻的第一信息，由主控制部72提供特定轉(zhuǎn)移至階段s(i，j)的時刻、即開始時刻ts(i，j)的第二信息。在工序st8a中，時間調(diào)整部80求取由第一信息特定的時刻與由第二信息特定的時刻之間的第一時間差，將特定該第一時間差的第一時間差特定信息提供到主控制部72。在接著的工序st8b中，主控制部72調(diào)整之后執(zhí)行的循環(huán)cy的階段s(j)、例如階段s(i+1，j)的執(zhí)行時間長度，使得相對于處理方案中指定的階段s(j)的執(zhí)行時間長度增加由第一時間差特定信息特定的時間差的量。

另一方面，在圖2～圖4的階段s(i，1)那樣的先實施的階段中高頻rf2被供給到基座16、且高頻rf1的功率被設定為較低的功率的情況下，在工序st6中，由運算部150b算出上述的第二參數(shù)。利用運算部150b的第二參數(shù)的算出，從在工序st5中由氣體供給系統(tǒng)55輸出的處理氣體被切換的時刻開始。在接著的工序j2中，通過運算部150b判定第二參數(shù)是否超出了閾值th2(j)。在工序j2中，在判定第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的情況下，處理進入工序st7。另一方面，在判定第二參數(shù)未超出閾值th2(j)的情況下，在工序j3中，由運算部150b判定從階段s(i，j)的開始時刻起是否經(jīng)過了規(guī)定時間。在工序j3中，在判定從階段s(i，j)的開始時刻起未經(jīng)過規(guī)定時間的情況下，再次執(zhí)行工序st6。另一方面，在工序j3中，在判定從階段s(i，j)的開始時刻起經(jīng)過了規(guī)定時間的情況下，處理進入工序st7。

在工序st7中，為了通知第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的情況，由運算部150b將上述信號提供到高頻電源38的電源控制部38e、高頻電源36的電源控制部36e和直流電源74。而且，為了階段s(i，j)而從主控制部72向高頻電源38提供第二高頻設定信號的情況下，高頻電源38將高頻rf2的設定變更為由第二高頻設定信號指定的設定(例如使高頻rf2的功率降低)。另外，為了階段s(i，j)從主控制部72向高頻電源36提供第一高頻設定信號的情況下，高頻電源36將高頻rf1的設定變更為由第一高頻設定信號指定的設定(例如使高頻rf1的功率增大)。另外，為了階段s(i，j)而從主控制部72向直流電源74提供直流電壓設定信號的情況下，直流電源74將直流電壓dc的電平變更為由直流電壓設定信號指定的電平。

接著，在方法mt中，執(zhí)行工序st8。在工序st8a中，求取上述的第二時間差。具體而言，向時間調(diào)整部80，由運算部150a提供在階段s(i，j)中特定第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的時刻的第三信息，由主控制部72提供特定轉(zhuǎn)移至階段s(i，j)的時刻、即開始時刻ts(i，j)的第四信息。在工序st8a中，時間調(diào)整部80求取由第三信息特定的時刻與由第四信息特定的時刻之間的第二時間差，將特定該第二時間差的第二時間差特定信息提供到主控制部72。在接著的工序st8b中，主控制部72調(diào)整之后執(zhí)行的循環(huán)cy的階段s(j)、例如階段s(i+1，j)的執(zhí)行時間長度，使得相對于處理方案中指定的階段s(j)的執(zhí)行時間長度增加由第二時間差特定信息特定的時間差的量。

在方法mt中，接著執(zhí)行工序st9。在工序st9中，通過主控制部72，使j增加1。在接著的工序j4中，判定j是否大于jmax。在j在jmax以下的情況下，處理進入工序st5。另一方面，在j大于jmax的情況下，在接著的工序st10中，通過主控制部72，使i增加1。在接著的工序j5中，判定i是否大于imax。在i在imax以下的情況下，處理進入工序st2。另一方面，在i大于imax的情況下，方法mt結(jié)束。

在高頻rf1的供給持續(xù)的狀態(tài)下，在處理容器10內(nèi)的處理氣體更換時，在處理容器10內(nèi)生成的等離子體的阻抗發(fā)生變化。上述的第一參數(shù)是與等離子體的阻抗相應變化的參數(shù)，所以，良好地反映了處理容器10內(nèi)存在的處理氣體的變化。在方法mt中，通過檢測該第一參數(shù)超出了閾值th1(j)的時刻，能夠以高精度檢測處理容器10內(nèi)的處理氣體更換的時刻tp(j)。另外，由于在該時刻tp(j)高頻rf2的功率增大，所以，能夠在處理容器內(nèi)的處理氣體更換后的適當?shù)臅r刻使高頻rf2的功率增大。

另外，在高頻rf2的供給持續(xù)的狀態(tài)下，在處理容器10內(nèi)的處理氣體更換時，在處理容器10內(nèi)生成的等離子體的阻抗發(fā)生變化。上述的第二參數(shù)是與等離子體的阻抗相應變化的參數(shù)，所以，良好地反映了處理容器10內(nèi)存在的處理氣體的變化。在方法mt中，通過檢測該第二參數(shù)超出了閾值th2(j)的時刻，能夠以高精度檢測處理容器10內(nèi)的處理氣體更換的時刻tp(j)。另外，由于在該時刻tp(j)高頻rf1的功率增大，所以，能夠在處理容器內(nèi)的處理氣體更換后的適當?shù)臅r刻使高頻rf1的功率增大。

另外，在多個階段s的各階段中，其執(zhí)行時間長度在處理方案中初始設定。所以，在階段s(i，j)中，當?shù)谝粎?shù)超出了閾值th1(j)的時刻延遲時，階段s(i，j)的執(zhí)行期間中的從該時刻tp(j)起的等離子體處理的時間長度縮短。根據(jù)該實施方式，之后執(zhí)行的循環(huán)cy中的階段s(j)的時間長度增加上述的第一時間差的量，所以，多個循環(huán)cy中的相同階段的等離子體處理的總執(zhí)行時間長度能夠?qū)嵸|(zhì)上維持。

以下，對另一個實施方式進行說明。在另一個實施方式的方法mt中，在多個階段s中高頻rf1被供給到基座16的階段中，調(diào)整高頻rf1的頻率。另外，在多個階段s中高頻rf2被供給到基座16的階段中，調(diào)整高頻rf2的頻率。在又一實施方式中，調(diào)整供給到基座16的高頻rf1的功率。另外，調(diào)整供給到基座16的高頻rf2的功率。以下，參照圖10～圖13，對于用于執(zhí)行該實施方式的方法mt的、代替高頻電源36、匹配器40、高頻電源38和匹配器42的在等離子體處理裝置1中采用的高頻電源36a、匹配器40a、高頻電源38a和匹配器42a進行說明。圖10是表示高頻電源36a和匹配器40a的構(gòu)成的圖。圖11是表示高頻電源36a的阻抗傳感器的構(gòu)成的圖。圖12是表示高頻電源38a和匹配器42a的構(gòu)成的圖。圖13是表示高頻電源38a的阻抗傳感器的構(gòu)成的圖。

如圖10所示，高頻電源36a與高頻電源36同樣，具有振蕩器36a、功率放大器36b、功率傳感器36c和電源控制部36e。高頻電源36a還具有阻抗傳感器36d。以下，關(guān)于高頻電源36a的各要素，對于與高頻電源36的對應要素不同的方面進行說明。也對阻抗傳感器36d進行說明。

高頻電源36a的電源控制部36e將設定圖2所示的階段s(i，3)那樣的、高頻rf1被供給到基座16的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ts1(j)和第二副期間ps2(j)各自中的高頻rf1的頻率的頻率控制信號提供到振蕩器36a。具體而言，電源控制部36e從阻抗傳感器36d接收由與階段s(i，j)相同的“j”特定的過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)的高頻電源36a的負載阻抗的移動平均值imp11、和該過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)的高頻電源36a的負載阻抗的移動平均值imp12。

而且，在移動平均值imp11和移動平均值imp12包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，電源控制部36e為了使根據(jù)移動平均值imp11推定的第一副期間ps1(j)的高頻電源36a的負載阻抗和根據(jù)移動平均值imp12推定的第二副期間ps2(j)的高頻電源36a的負載阻抗接近匹配點，向振蕩器36a提供設定階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf1的頻率的頻率控制信號。振蕩器36a對應于頻率控制信號設定階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)的高頻rf1的頻率和第二副期間ps2(j)的高頻rf1的頻率。

另一方面，在移動平均值imp11或者移動平均值imp12不包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，電源控制部36e為了使匹配器40a進行關(guān)于高頻電源36a的阻抗匹配，向匹配器40a送出控制信號。其中，使負載阻抗接近匹配點是指理想上使負載阻抗與匹配點一致。另外，“規(guī)定的調(diào)整范圍”是能夠通過高頻rf1的頻率的調(diào)整，使高頻電源36a的負載阻抗與高頻電源36a的輸出阻抗或匹配點匹配的范圍。

功率放大器36b通過將從振蕩器36a輸出的高頻放大而生成高頻rf1，并將該高頻rf1輸出。該功率放大器36b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以輸出由主控制部72指定的功率的高頻rf1。

在一個實施方式中，電源控制部36e可以控制功率放大器36b，使第一副期間ps1(j)的高頻rf1的功率大于第二副期間ps2(j)的高頻rf1的功率。例如，階段s(i，j)的第一副期間ps1(j)的高頻rf1的功率能夠?qū)陔A段s(i，j)的第一副期間ps1(j)的反射波功率測定值pr11、或者由與階段s(i，j)相同的“j”特定的過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)的反射波功率測定值pr11的移動平均值進行設定，使得與等離子體結(jié)合的高頻rf1的功率成為規(guī)定的功率。另外，階段s(i，j)的第二副期間ps2(j)的高頻rf1的功率能夠?qū)陔A段s(i，j)的第二副期間ps2(j)的反射波功率測定值pr11、或者由與階段s(i，j)相同的“j”特定的過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)的反射波功率測定值pr11的移動平均值進行設定，使得與等離子體結(jié)合的高頻rf1的功率成為規(guī)定的功率。

阻抗傳感器36d求取已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)中的高頻電源36a的負載阻抗的移動平均值imp11。另外，阻抗傳感器36d求取已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)中的高頻電源36a的負載阻抗的移動平均值imp12。如圖2所示，階段s(i，3)那樣的、高頻rf1被供給到基座16的階段s(i，j)中的第一副期間ps1(j)是在該階段s(i，j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)從高頻rf1的設定變更了的時刻起至該執(zhí)行期間的中途為止之間的期間。第二副期間ps2(j)是在階段s(i，j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)從該中途起至該執(zhí)行期間的結(jié)束時刻為止之間的期間。

高頻rf1被供給到基座16的階段s(i，j)中的第一副期間ps1(j)的時間長度和第二副期間ps2(j)的時間長度由電源控制部36e指定。例如，第一副期間ps1(j)的時間長度可以為電源控制部36e所存儲的規(guī)定的時間長度，第二副期間ps2(j)的時間長度可以為電源控制部36e所存儲的另外的規(guī)定的時間長度?；蛘?，電源控制部36e可以根據(jù)上述的反射波功率測定值pr11的時序，將在階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)反射波功率測定值pr11穩(wěn)定在規(guī)定值以下的期間設定為第二副期間ps2(j)，將在階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)比該第二副期間ps2(j)更靠前的期間設定為第一副期間ps1(j)。

如圖11所示，阻抗傳感器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和阻抗運算器118c。

電壓檢測器104c檢測在供電線路43上傳送的高頻rf1的電壓波形，輸出表示該電壓波形的電壓波形模擬信號。該電壓波形模擬信號被輸入濾波器106c。濾波器106c將被輸入的電壓波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電壓波形數(shù)字信號。而且，濾波器106c從電源控制部36e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf1的頻率的信號，從電壓波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，由此生成過濾電壓波形信號。其中，濾波器106c例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由濾波器106c生成的過濾電壓波形信號被輸出到平均值運算器110c。由電源控制部36e向平均值運算器110c提供特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)的副期間特定信號。平均值運算器110c根據(jù)過濾電壓波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)中的電壓的平均值va11。另外，平均值運算器110c根據(jù)過濾電壓波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)中的電壓的平均值va12。其中，平均值運算器110c例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由平均值運算器110c求得的平均值va11和平均值va12被輸出到移動平均值運算器114c。移動平均值運算器114c求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值va11中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第一副期間ps1(j)求出的規(guī)定個的平均值va11的移動平均值(移動平均值vma11)。另外，移動平均值運算器114c求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值va12中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第二副期間ps2(j)求出的規(guī)定個的平均值va12的移動平均值(移動平均值vma12)。由移動平均值運算器114c求出的移動平均值vma11和vma12被輸出到阻抗運算器118c。其中，移動平均值運算器114c例如可以由cpu或fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

電流檢測器102c檢測在供電線路43上傳送的高頻rf1的電流波形，輸出表示該電流波形的電流波形模擬信號。該電流波形模擬信號被輸入濾波器108c。濾波器108c將被輸入的電流波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電流波形數(shù)字信號。而且，濾波器108c從電源控制部36e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf1的頻率的信號，從電流波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，從而生成過濾電流波形信號。其中，濾波器108c例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由濾波器108c生成的過濾電流波形信號被輸出到平均值運算器112c。另外，由電源控制部36e向平均值運算器112c提供上述的副期間特定信號。平均值運算器112c根據(jù)過濾電流波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)中的電流的平均值ia11。另外，平均值運算器112c根據(jù)過濾電流波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)中的電流的平均值ia12。其中，平均值運算器112c例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由平均值運算器112c求取的平均值ia11和平均值ia12被輸出到移動平均值運算器116c。移動平均值運算器116c求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值ia11中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第一副期間ps1(j)求出的規(guī)定個的平均值ia11的移動平均值(移動平均值ima11)。另外，移動平均值運算器116c求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值ia12中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第二副期間ps2求出的規(guī)定個的平均值ia12的移動平均值(移動平均值ima12)。由移動平均值運算器116c求出的移動平均值ima11和ima12被輸出到阻抗運算器118c。其中，移動平均值運算器116c例如可以由cpu或者fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

阻抗運算器118c根據(jù)移動平均值ima11和移動平均值vma11，求取高頻電源36a的負載阻抗的移動平均值imp11。該移動平均值imp11包括絕對值和相位成分。另外，阻抗運算器118c根據(jù)移動平均值ima12和移動平均值vma12，求取高頻電源36a的負載阻抗的移動平均值imp12。該移動平均值imp12包括絕對值和相位成分。由阻抗運算器118c求出的移動平均值imp11和imp12被輸出到電源控制部36e。移動平均值imp11和imp12如上所述在電源控制部36e中用于高頻rf1的頻率的設定。

返回圖10，匹配器40a與匹配器40同樣地具有匹配電路40a、傳感器40b、控制器40c以及促動器40d和40e。以下，關(guān)于匹配器40a的各要素，對與匹配器40的對應要素不同的方面進行說明。

匹配器40a的傳感器40b與阻抗傳感器36d同樣，從電源控制部36e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf1的頻率的信號，從電壓波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，從而生成過濾電壓波形信號。而且，傳感器40b將過濾電壓波形信號輸出到控制器40c。另外，匹配器40a的傳感器40b與阻抗傳感器36d同樣，從電源控制部36e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf1的頻率的信號，從電流波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，從而生成過濾電流波形信號。傳感器40b將過濾電流波形信號輸出到控制器40c。

匹配器40a的控制器40c，在移動平均值imp11或移動平均值imp12不包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，在接收從電源控制部36e輸出的上述的控制信號時，控制促動器40d和40e，使由移動平均值imp11和移動平均值imp12的平均值特定的高頻電源36a的負載阻抗接近匹配點?；蛘撸ヅ淦?0a的控制器40c，在移動平均值imp11或移動平均值imp12不包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，在接收從電源控制部36e輸出的上述的控制信號時，控制促動器40d和40e，使由移動平均值imp12特定的高頻電源36a的負載阻抗接近匹配點。

以下，參照圖12。如圖12所示，高頻電源38a與高頻電源38同樣，具有振蕩器38a、功率放大器38b、功率傳感器38c和電源控制部38e。高頻電源38a還具有阻抗傳感器38d。以下，關(guān)于高頻電源38a的各要素，對于與高頻電源38的對應要素不同的方面進行說明。也對阻抗傳感器38d進行說明。

高頻電源38a的電源控制部38e將設定圖2所示的階段s(i，2)那樣的、高頻rf2被供給到基座16的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ts1(j)和第二副期間ps2(j)各自中的高頻rf2的頻率的頻率控制信號提供到振蕩器38a。具體而言，電源控制部38e從阻抗傳感器38d接收由與階段s(i，j)相同的“j”特定的過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)的高頻電源38a的負載阻抗的移動平均值imp21、和該過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)的高頻電源38a的負載阻抗的移動平均值imp22。

而且，在移動平均值imp21和移動平均值imp22包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，電源控制部38e為了使根據(jù)移動平均值imp21推定的第一副期間ps1(j)的高頻電源38a的負載阻抗和根據(jù)移動平均值imp22推定的第二副期間ps2(j)的高頻電源38a的負載阻抗接近匹配點，向振蕩器38a提供設定階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf2的頻率的頻率控制信號。振蕩器38a對應于頻率控制信號設定階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)的高頻rf2的頻率和第二副期間ps2(j)的高頻rf2的頻率。

另一方面，在移動平均值imp11或者移動平均值imp12不包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，電源控制部38e為了使匹配器42a進行關(guān)于高頻電源38a的阻抗匹配，向匹配器42a送出控制信號。其中，“規(guī)定的調(diào)整范圍”是能夠通過高頻rf2的頻率的調(diào)整，使高頻電源38a的負載阻抗與高頻電源38a的輸出阻抗或匹配點匹配的范圍。

功率放大器38b通過將從振蕩器38a輸出的高頻放大而生成高頻rf2，并將該高頻rf2輸出。該功率放大器38b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以輸出由主控制部72指定的功率的高頻rf2。

在一個實施方式中，電源控制部38e可以控制功率放大器38b，使第一副期間ps1(j)的高頻rf2的功率大于第二副期間ps2(j)的高頻rf2的功率。例如，階段s(i，j)的第一副期間ps1(j)的高頻rf2的功率能夠?qū)陔A段s(i，j)的第一副期間ps1(j)的反射波功率測定值pr21、或者由與階段s(i，j)相同的“j”特定的過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)的反射波功率測定值pr21的移動平均值進行設定，使得與等離子體結(jié)合的高頻rf2的功率成為規(guī)定的功率。另外，階段s(i，j)的第二副期間ps2(j)的高頻rf1的功率能夠?qū)陔A段s(i，j)的第二副期間ps2(j)的反射波功率測定值pr21、或者由與階段s(i，j)相同的“j”特定的過去的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)的反射波功率測定值pr21的移動平均值進行設定，使得與等離子體結(jié)合的高頻rf2的功率成為規(guī)定的功率。

阻抗傳感器38d求取已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)中的高頻電源38a的負載阻抗的移動平均值imp21。另外，阻抗傳感器38d求取已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)中的高頻電源38a的負載阻抗的移動平均值imp22。如圖2所示，階段s(i，2)那樣的、高頻rf2被供給到基座16的階段s(i，j)中的第一副期間ps1(j)是在該階段s(i，j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)從高頻rf2的設定變更了的時刻起至該執(zhí)行期間的中途為止之間的期間。第二副期間ps2(j)是在階段s(i，j)各自的執(zhí)行期間內(nèi)從該中途起至該執(zhí)行期間的結(jié)束時刻為止之間的期間。

高頻rf2被供給到基座16的階段s(i，j)中的第一副期間ps1(j)的時間長度和第二副期間ps2(j)的時間長度由電源控制部38e指定。例如，第一副期間ps1(j)的時間長度可以為電源控制部38e所存儲的規(guī)定的時間長度，第二副期間ps2(j)的時間長度可以為電源控制部38e所存儲的另外的規(guī)定的時間長度?；蛘?，電源控制部38e可以根據(jù)上述的反射波功率測定值pr21的時序，將在階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)反射波功率測定值pr21穩(wěn)定在規(guī)定值以下的期間設定為第二副期間ps2(j)，將在階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)比該第二副期間ps2(j)更靠前的期間設定為第一副期間ps1(j)。

如圖13所示，阻抗傳感器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和阻抗運算器118d。

電壓檢測器104d檢測在供電線路45上傳送的高頻rf2的電壓波形，輸出表示該電壓波形的電壓波形模擬信號。該電壓波形模擬信號被輸入到濾波器106d。濾波器106d將被輸入的電壓波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電壓波形數(shù)字信號。而且，濾波器106d從電源控制部38e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf2的頻率的信號，從電壓波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，由此生成過濾電壓波形信號。其中，濾波器106d例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由濾波器106d生成的過濾電壓波形信號被輸出到平均值運算器110d。由電源控制部38e向平均值運算器110d提供特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)的副期間特定信號。平均值運算器110d根據(jù)過濾電壓波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)中的電壓的平均值va21。另外，平均值運算器110d根據(jù)過濾電壓波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)中的電壓的平均值va22。其中，平均值運算器110d例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由平均值運算器110d求得的平均值va21和平均值va22被輸出到移動平均值運算器114d。移動平均值運算器114d求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值va21中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第一副期間ps1(j)求出的規(guī)定個的平均值va21的移動平均值(移動平均值vma21)。另外，移動平均值運算器114d求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值va22中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第二副期間ps2(j)求出的規(guī)定個的平均值va22的移動平均值(移動平均值vma22)。由移動平均值運算器114d求出的移動平均值vma21和vma22被輸出到阻抗運算器118d。其中，移動平均值運算器114d例如可以由cpu或fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

電流檢測器102d檢測在供電線路45上傳送的高頻rf2的電流波形，輸出表示該電流波形的電流波形模擬信號。該電流波形模擬信號被輸入到濾波器108d。濾波器108d將被輸入的電流波形模擬信號數(shù)字化，從而生成電流波形數(shù)字信號。而且，濾波器108d從電源控制部38e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf2的頻率的信號，從電流波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，從而生成過濾電流波形信號。其中，濾波器108d例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由濾波器108d生成的過濾電流波形信號被輸出到平均值運算器112d。另外，由電源控制部38e向平均值運算器112d提供上述的副期間特定信號。平均值運算器112d根據(jù)過濾電流波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)中的電流的平均值ia21。另外，平均值運算器112d根據(jù)過濾電流波形信號，求取使用副期間特定信號特定的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第二副期間ps2(j)中的電流的平均值ia22。其中，平均值運算器112d例如可以由fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

由平均值運算器112d求取的平均值ia21和平均值ia22被輸出到移動平均值運算器116d。移動平均值運算器116d求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值ia21中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第一副期間ps1(j)求出的規(guī)定個的平均值ia21的移動平均值(移動平均值ima21)。另外，移動平均值運算器116d求取關(guān)于已執(zhí)行的循環(huán)cy所包含的多個階段中由與階段s(i，j)相同的“j”特定的階段s(j)已經(jīng)獲得的多個平均值ia22中的、對于最近執(zhí)行的規(guī)定數(shù)的階段s(j)中的第二副期間ps2求出的規(guī)定個的平均值ia22的移動平均值(移動平均值ima22)。由移動平均值運算器116d求出的移動平均值ima21和ima22被輸出到阻抗運算器118d。其中，移動平均值運算器116d例如可以由cpu或者fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)構(gòu)成。

阻抗運算器118d根據(jù)移動平均值ima21和移動平均值vma21，求取高頻電源38a的負載阻抗的移動平均值imp21。該移動平均值imp21包括絕對值和相位成分。另外，阻抗運算器118d根據(jù)移動平均值ima22和移動平均值vma22，求取高頻電源36a的負載阻抗的移動平均值imp22。該移動平均值imp22包括絕對值和相位成分。由阻抗運算器118d求出的移動平均值imp21和imp22被輸出到電源控制部38e。移動平均值imp21和imp22如上所述在電源控制部38e中用于高頻rf2的頻率的設定。

返回圖12，匹配器42a與匹配器42同樣地具有匹配電路42a、傳感器42b、控制器42c以及促動器42d和42e。以下，關(guān)于匹配器42a的各要素，對與匹配器42的對應要素不同的方面進行說明。

匹配器42a的傳感器42b與阻抗傳感器38d同樣，從電源控制部38e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf2的頻率的信號，從電壓波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，從而生成過濾電壓波形信號。而且，傳感器42b將過濾電壓波形信號輸出到控制器42c。另外，匹配器42a的傳感器42b與阻抗傳感器38d同樣，從電源控制部38e接收特定第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻rf2的頻率的信號，從電流波形數(shù)字信號中僅提取與由該信號特定的頻率對應的成分，從而生成過濾電流波形信號。傳感器42b將過濾電流波形信號輸出到控制器42c。

匹配器42a的控制器42c，在移動平均值imp21或移動平均值imp22不包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，在接收從電源控制部38e輸出的上述的控制信號時，控制促動器42d和42e，使由移動平均值imp21和移動平均值imp22的平均值特定的高頻電源38a的負載阻抗接近匹配點。或者，匹配器42a的控制器42c，在移動平均值imp21或移動平均值imp22不包括在規(guī)定的調(diào)整范圍內(nèi)的情況下，在接收從電源控制部38e輸出的上述的控制信號時，控制促動器42d和42e，使由移動平均值imp22特定的高頻電源38a的負載阻抗接近匹配點。

以下，對在具有參照圖10～圖13說明的高頻電源36a、匹配器40a、高頻電源38a和匹配器42a的等離子體處理裝置1中進行的阻抗匹配的方法進行說明。圖14是表示在另一個實施方式的等離子體處理方法中執(zhí)行的阻抗匹配的方法的流程圖。

圖14所示的阻抗匹配的方法mti在多個階段s中的各階段中執(zhí)行。在方法mt實施的初始時，多個階段s的各階段未執(zhí)行足以求取上述移動平均值imp11、移動平均值imp12、移動平均值imp21和移動平均值imp22的次數(shù)。所以，在方法mt實施的初始時，僅進行上述平均值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和平均值ia22的算出以及它們的儲備。

在多個階段s執(zhí)行了足以求取移動平均值imp11、移動平均值imp12、移動平均值imp21和移動平均值imp22的次數(shù)后，在阻抗傳感器36d中求取移動平均值imp11和移動平均值imp12，在阻抗傳感器38d中求取移動平均值imp21和移動平均值imp22。

如圖14所示，在方法mti中進行工序j20。在高頻rf1被供給到基座16的階段s(i，j)中，在工序j20中，由電源控制部36e判定移動平均值imp11和移動平均值imp12是否處于上述可調(diào)整的范圍內(nèi)。

在判定移動平均值imp11和移動平均值imp12處于上述可調(diào)整的范圍內(nèi)的情況下，在工序st21中，電源控制部36e如上所述設定第一副期間ps1(j)中的高頻rf1的頻率，設定第二副期間ps2(j)中的高頻rf1的頻率。在接著的工序st22中，電源控制部36e如上所述設定第一副期間ps1(j)中的高頻rf1的功率，設定第二副期間ps2(j)中的高頻rf1的功率。

另一方面，在判定移動平均值imp11或移動平均值imp12不在上述可調(diào)整的范圍內(nèi)的情況下，在工序st23中，為了使匹配器40a進行關(guān)于高頻電源36a的阻抗匹配，由電源控制部36e向匹配器40a發(fā)送控制信號。接收了該控制信號的匹配器40a的控制器40c如上所述控制促動器40d和40e，使高頻電源36a的負載阻抗接近匹配點。

另外，在高頻rf2被供給到基座16的階段s(i，j)中，在工序j20中，由電源控制部38e判定移動平均值imp21和移動平均值imp22是否處于上述可調(diào)整的范圍內(nèi)。

在判定移動平均值imp21和移動平均值imp22處于上述可調(diào)整的范圍內(nèi)的情況下，在工序st21中，電源控制部38e如上所述設定第一副期間ps1(j)中的高頻rf2的頻率，設定第二副期間ps2(j)中的高頻rf2的頻率。在接著的工序st22中，電源控制部38e如上所述設定第一副期間ps1(j)中的高頻rf2的功率，設定第二副期間ps2(j)中的高頻rf2的功率。

另一方面，在判定移動平均值imp21或移動平均值imp22不在上述可調(diào)整的范圍內(nèi)的情況下，在工序st23中，為了使匹配器42a進行關(guān)于高頻電源38a的阻抗匹配，由電源控制部38e向匹配器42a發(fā)送控制信號。接收了該控制信號的匹配器42a的控制器42c如上所述控制促動器42d和42e，使高頻電源38a的負載阻抗接近匹配點。

高頻rf1被供給到基座16的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)、例如階段s(i，3)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)是包含高頻rf1的設定變更的時刻的期間，所以，供電線路43中的反射波可能會大于第二副期間ps2(j)中的反射波。所以，為了使高頻rf1的反射波減少，需要使第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻電源36a的負載阻抗分別地與高頻電源36a的輸出阻抗匹配。根據(jù)方法mti，調(diào)整第一副期間ps1(j)中的高頻rf1的頻率，使由移動平均值imp11推定的高頻電源36a的負載阻抗接近高頻電源36a的輸出阻抗。另外，第二副期間ps2(j)中的高頻rf1的頻率基于移動平均值imp12同樣調(diào)整。高頻電源36a能夠高速地改變高頻rf1的頻率，所以，根據(jù)方法mti，能夠高速地跟隨負載阻抗的變化進行阻抗匹配。另外，根據(jù)工序st22，在第一副期間ps1(j)中與等離子體結(jié)合的高頻rf1的功率不足的情況下，能夠補充高頻rf1的功率。

另外，高頻rf2被供給到基座16的階段s(i，j)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)、例如階段s(i，2)的執(zhí)行期間內(nèi)的第一副期間ps1(j)是包含高頻rf2的設定變更的時刻的期間，所以，供電線路45中的反射波可能會大于第二副期間ps2(j)中的反射波。所以，為了使高頻rf2的反射波減少，需要使第一副期間ps1(j)和第二副期間ps2(j)各自的高頻電源38a的負載阻抗分別地與高頻電源38a的輸出阻抗匹配。根據(jù)方法mti，調(diào)整第一副期間ps1(j)中的高頻rf2的頻率，使由移動平均值imp21推定的高頻電源38a的負載阻抗接近高頻電源38a的輸出阻抗。另外，第二副期間ps2(j)中的高頻rf2的頻率基于移動平均值imp22同樣調(diào)整。高頻電源38a能夠高速地改變高頻rf2的頻率，所以，根據(jù)方法mti，能夠高速地跟隨負載阻抗的變化進行阻抗匹配。另外，根據(jù)工序st22，在第一副期間ps1(j)中與等離子體結(jié)合的高頻rf2的功率不足的情況下，能夠補充高頻rf2的功率。

以上，對各種實施方式進行了說明，但本發(fā)明不限于上述的實施方式，能夠構(gòu)成各種變形方式。例如，高頻電源36和高頻電源36a可以以向上部電極46供給高頻rf1的方式構(gòu)成。另外，方法mt的實施所使用的等離子體處理裝置不限于電容耦合型的等離子體處理裝置。方法mt也可以應用于具有第一電極和第二電極的任意的等離子體處理裝置，例如電感耦合型的等離子體處理裝置。