CN106941067B - 用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法 - Google Patents

Abstract

本发明根据高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整高频电力的频率。在一实施方式的方法中，由等离子体处理装置的高频电源开始与第一期间中的功率相比，与该第一期间交替反复的第二期间中的功率设定得小的调制高频电力的输出。接着，取得过去的第一期间内的第一副期间的高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值和过去的第一期间内的第二副期间的高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值。接着，第一副期间的调制高频电力的频率和第二副期间的调制高频电力的频率根据移动平均值被设定。

Description

用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法

技术领域

本发明的实施方式涉及用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法。

背景技术

在半导体器件等的电子器件的制造中，对被处理体进行等离子体处理例如等离子体蚀刻处理。作为用于等离子体处理的等离子体处理装置的一种，已知有电容耦合型的等离子体处理装置。

电容耦合型的等离子体处理装置一般来说包括处理容器、上部电极、下部电极、第一高频电源、第一匹配器、第二高频电源和第二匹配器。上部电极和下部电极设置成隔着处理容器内的空间彼此大致平行。第一高频电源产生等离子体生成用的第一高频电力。第一高频电力被供给到上部电极和下部电极中的一者。另外，第二高频电源产生离子引入用的第二高频电力。第二高频电力供给到下部电极。另外，在电容耦合型的等离子体处理装置中，为了使第一高频电源的输出阻抗与其负载侧的阻抗匹配，调整第一匹配器的可变电抗元件。而且，为了使第二高频电源的输出阻抗与其负载侧的阻抗匹配，调整第二匹配器的可变电抗元件。在电容耦合型的等离子体处理装置中，供给到处理容器内的气体因在上部电极与下部电极之间产生的高频电场而解离，利用离子或者自由基等的活性种对被处理体进行处理。

另外，在电容耦合型的等离子体处理装置中，从第一高频电源和第二高频电源中的至少一方的高频电源供给其功率被脉冲调制过的调制高频电力。即，利用与第一期间中的功率相比、与该第一期间交替反复的第二期间中的功率较低的高频电力即调制高频电力。例如，等离子体生成用的调制高频电力用于电子温度的上升的抑制、或者被处理体的充电损害的抑制，离子引入用的调制高频电力用于微负载效果的抑制。

当使用这样的调制高频电力时，与脉冲调制的周期同步地，负载侧的阻抗、特别是等离子体的阻抗变动。其结果是，在第一期间开始时，向高频电源去的反射波变大。为了减少该反射波，需要使负载侧的阻抗与高频电源的输出阻抗、即匹配点高速匹配。但是，匹配器的可变电抗元件一般来说利用电动机等的机械装置对其电抗进行调整。因此，匹配器无法高速执行阻抗匹配。

于是，采用下述技术：在包含第一期间的开始的期间中，将高频电源所输出的高频电力的频率设定为比该第一期间的额定时的该高频电力的频率高的规定频率。这样的技术例如记载在专利文献1中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利3122618号说明书

发明内容

发明要解决的技术课题

在专利文献1中记载的技术中，上述规定频率是固定的频率。由此，无法根据负载侧的阻抗的变动适当地使高频电力的频率变化。结果，反射波的抑制存在限制。另外，高频电力的功率的脉冲调制中要求较高的调制频率。由此，需要根据高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整高频电力的频率。

用于解决技术课题的技术方案

在一个方式中，提供一种用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法。等离子体处理装置包括处理容器、第一电极、第二电极、第一高频电源、第二高频电源、第一供电线路、第二供电线路、第一匹配器和第二匹配器。第一电极和第二电极设置成在它们之间存在上述处理容器内的空间。第一高频电源输出等离子体生成用的高频电力。第二高频电源输出离子引入用的高频电力。第一供电线路将第一电极或者第二电极与第一高频电源连接。第二供电线路连接第二电极与第二高频电源。第一匹配器调整第一高频电源的负载侧的阻抗。第二匹配器调整第二高频电源的负载侧的阻抗。

该一个方式的方法包括：

(i)从第一高频电源和第二高频电源中的一个高频电源开始输出调制高频电力的步骤，该调制高频电力中，与第一期间中的功率相比，与该第一期间交替反复的第二期间中的功率设定得较小；

(ii)第一匹配器和第二匹配器中的与一个高频电源对应的一个匹配器调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；和

(iii)用于一个高频电源的电源控制部取得第一移动平均值和第二移动平均值的步骤，该第一移动平均值是调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，在第一期间各自的从开始时刻至中途之间设定的第一副期间中的、一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，第二移动平均值是调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，在第一期间各自的从中途至结束时刻之间设定的第二副期间中的、上述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和

(iv)在用于一个高频电源的电源控制部取得第一移动平均值和第二移动平均值后，在第一副期间和第二副期间的各个中设定一个高频电源所输出的调制高频电力的频率，使得根据第一移动平均值推测的第一副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗和根据第二移动平均值推测的第二副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。

在上述一个方式的方法中，当调制高频电力的输出开始时，调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗。例如，根据在第一期间的各个中设定的规定期间的负载侧的阻抗的移动平均值，调整可变电抗元件的电抗，使得一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点。匹配器的可变电抗元件的电抗的调整、即可变电抗元件的控制，并不跟踪第一期间中的负载侧的阻抗的变动，因此在第一副期间中产生比第二副期间大的反射波。于是，本方法中，取得过去的多个第一期间中的第一副期间和第二副期间各个中的一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值、即第一移动平均值和第二移动平均值。然后，第一副期间和第二副期间各自中的调制高频电力的频率根据第一移动平均值和第二移动平均值设定。由此，根据第一期间中的一个高频电源的负载侧的阻抗的变动，适当且高速地调整调制高频电力的频率。

在一实施方式中，该方法可以还包括：

(v)第一匹配器和第二匹配器中的另一个匹配器调整另一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得另一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；

(vi)用于另一个高频电源的电源控制部取得第三移动平均值和第四移动平均值的步骤，该第三移动平均值是调整另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，第一副期间中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，第四移动平均值是调整另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，第二副期间中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和

(vii)在用于另一个高频电源的电源控制部取得第三移动平均值和第四移动平均值后，在第一副期间和第二副期间的各个中设定另一个高频电源所输出的高频电力的频率，使得根据第三移动平均值推测的第一副期间的另一个高频电源的负载侧的阻抗和根据第四移动平均值推测的第二副期间的另一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。

另一个高频电源存在着在一个高频电源输出调制高频电力的期间输出连续电力(连续波)的情况，即存在连续输出功率大致一定的高频电力的情况，另外，存在着在一个高频电源输出调制高频电力的期间输出与一个高频电源的调制高频电力同步的调制高频电力的情况。在任一情况下，在第一期间中另一个高频电源的负载侧的阻抗发生变动。为了应对该负载侧的阻抗的变动，在该实施方式中，基于过去的第一期间中的第一副期间和第二副期间各个中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值、即第三移动平均值和第四移动平均值，在第一副期间和第二副期间的各个中设定另一个高频电源所输出的调制高频电力的频率。由此，根据第一期间中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整调制高频电力的频率。

在一实施方式中，该方法还可以包括：调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得根据第一移动平均值推测的第一副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗和根据第二移动平均值推测的第二副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗的中间阻抗接近匹配点的步骤。

在一实施方式中，该方法还可以包括：调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得根据第二移动平均值推测的第二副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。

在一实施方式中，该方法还可以包括：用于一个高频电源的电源控制部设定从一个高频电源输出的调制高频电力的功率，使得在第一副期间中从一个高频电源输出的调制高频电力的功率比在第二副期间中从一个高频电源输出的调制高频电力的功率高的步骤。当如上所述以使第二副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的方式调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗时，在第一副期间中仅调整输出的调制高频电力的频率，反射波不能够被充分抑制，在第一副期间中供给到等离子体的调制高频电力的功率变得不充分。在该实施方式中，第一副期间中的调制高频电力的功率增大，因此在第一副期间中功率足够的调制高频电力被供给到等离子体。

一实施方式中，一个高频电源可以在第二期间中输出功率比0W大的高频电力。在该实施方式中，该方法还可以包括：

(viii)用于一个高频电源的电源控制部取得第五移动平均值和第六移动平均值的步骤，该第五移动平均值是调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，在第二期间各自的从开始时刻至中途之间设定的第三副期间中的、一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，第六移动平均值是调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，在第二期间各自的从上述中途至结束时刻之间设定的第四副期间中的、一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和

(ix)在用于一个高频电源的电源控制部取得第五移动平均值和第六移动平均值后，在第三副期间和第四副期间的各个中设定一个高频电源所输出的调制高频电力的频率，使得根据第五移动平均值推测的第三副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗和根据第六移动平均值推测的第四副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。在该实施方式中，根据第二期间中的一个高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整调制高频电力的频率。

在一实施方式中，该方法还可以包括：用于一个高频电源的电源控制部设定从一个高频电源输出的调制高频电力的功率，使得在第三副期间中从一个高频电源输出的调制高频电力的功率比在第四副期间中从一个高频电源输出的调制高频电力的功率高的步骤。一个匹配器的可变电抗元件的电抗被调整成使第一期间中的负载侧的阻抗接近匹配点，因此特别是第三副期间的负载侧的阻抗具有从匹配点大幅离开的倾向。由此仅设定第三副期间的调制高频电力的频率，存在在该第三副期间中无法将反射波充分抑制的问题。但是，在该实施方式中，第三副期间中的调制高频电力的功率增大，因此能够在第三副期间中将功率足够的调制高频电力供给到等离子体。

发明效果

如以上说明的那样，能够根据等离子体处理装置的高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整高频电力的频率。

附图说明

图1是概略地表示一实施方式的等离子体处理装置的结构的图。

图2是例示关于第一模式的时序图的图。

图3是例示关于第二模式的时序图的图。

图4是例示关于第三模式的时序图的图。

图5是例示高频电源36和匹配器40的结构的图。

图6是例示高频电源36的阻抗传感器的结构的图。

图7是例示匹配器40的阻抗传感器的结构的图。

图8是例示高频电源38和匹配器42的结构的图。

图9是例示高频电源38的阻抗传感器的结构的图。

图10是例示匹配器42的阻抗传感器的结构的图。

图11是表示一实施方式的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法的流程图。

图12是表示选择第一模式时，进行匹配器的阻抗匹配前的时序图的图。

图13是表示选择第二模式时，进行匹配器的阻抗匹配前的时序图的图。

图14是表示选择第三模式时，进行匹配器的阻抗匹配前的时序图的图。

图15是表示选择第一模式时，进行匹配器的阻抗匹配后的时序图的图。

图16是表示选择第二模式时，进行匹配器的阻抗匹配后的时序图的图。

图17是表示选择第三模式时，进行匹配器的阻抗匹配后的时序图的图。

图18是表示选择第一模式时，进行高频电力的频率的调整后的时序图的图。

图19是表示选择第二模式时，进行高频电力的频率的调整后的时序图的图。

图20是表示选择第三模式时，进行高频电力的频率的调整后的时序图的图。

图21是例示将移动平均值(高频电源的负载侧的阻抗)绘图而得的史密斯圆图的图。

图22是例示将移动平均值(高频电源的负载侧的阻抗)绘图而得的史密斯圆图的图。

图23是表示关于步骤ST8的时序图的图。

图24是表示关于另一实施方式的时序图的图。

图25是表示关于另一实施方式的时序图的图。

具体实施方式

以下，参照附图对各种实施方式进行详细说明。此外，在各附图中对相同或相应的部分标注相同的附图标记。

首先，对能够应用用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法的实施方式的等离子体处理装置进行说明。图1是概略地表示一实施方式的等离子体处理装置的结构的图。图1所示的等离子体处理装置1是电容耦合型的等离子体处理装置。等离子体处理装置1具有处理容器10。处理容器10具有大致圆筒形状，由铝等的材料形成。该处理容器10的内壁面被实施阳极氧化处理。另外，处理容器10接地。

在处理容器10的底部上设置有绝缘板12。绝缘板12例如由陶瓷形成。在该绝缘板12上设置有支承台14。支承台14具有大致圆柱形状。在该支承台14上设置有基座16。基座16由铝等的导电性的材料形成，构成下部电极。

在基座16上设置有静电吸盘18。静电吸盘18具有在绝缘层或者绝缘片之间夹着由导电膜构成的电极20的构造。静电吸盘18的电极20经由开关22与直流电源24电连接。该静电吸盘18利用来自直流电源24的直流电压产生静电吸附力，利用静电吸附力对载置在该静电吸盘18上的被处理体(以下称为“晶片W”)进行保持。在该静电吸盘18的周围、且在基座16上配置有聚焦环26。另外，在基座16和支承台14的外周面安装有圆筒状的内壁部件28。该内壁部件28例如由石英形成。

在支承台14的内部形成有冷却介质流路30。冷却介质流路30例如相对于在铅垂方向上延伸的中心轴线呈螺旋状延伸。从设置在处理容器10的外部的制冷单元经由配管32a向该冷却介质流路30供给冷却介质cw(例如冷却水)。供给到冷却介质流路30的冷却介质经由配管32b回收到制冷单元。该冷却介质的温度被制冷单元调整，由此，对晶片W的温度进行调整。进而，在等离子体处理装置1中，经由气体供给路径34供给的传热气体(例如He气体)被供给到静电吸盘18的上表面与晶片W的背面之间。

基座16与导体44(例如供电棒)连接。该导体44经由匹配器40与高频电源36连接，另外，该导体44经由匹配器42与高频电源38连接。高频电源36输出等离子体生成用的高频电力(高频波，高频功率)RF1。高频电源36输出的高频电力RF1的基本频率f_B1例如为100MHz。高频电源38输出用于从等离子体向晶片W引入离子的高频电力RF2。高频电源38输出的高频电力RF2的基本频率f_B2例如为13.56MHz。

匹配器40和导体44构成将来自高频电源36的高频电力RF1传送到基座16的供电线路43的一部分。另外，匹配器42和导体44构成将来自高频电源38的高频电力RF2传递到基座16的供电线路45的一部分。

在处理容器10的顶部设置有上部电极46。在该上部电极46与基座16之间设置有用于生成等离子体的处理容器10内的处理空间PS。上部电极46包括顶板48和支承体50。在顶板48形成有多个气体喷出孔48a。顶板48例如由Si、SiC等的硅类的材料形成。支承体50是可装卸地支承顶板48的部件，由铝形成，其表面被实施阳极氧化处理。

在支承体50的内部形成有气体缓冲室52。另外，在支承体50形成有多个气体通气孔50a。气体通气孔50a从气体缓冲室52延伸，与气体喷出孔48a连通。气体缓冲室52经由气体供给管54与处理气体供给源56连接。在气体供给管54的中途设置有流量控制器58(例如质量流量控制器)和开闭阀60。来自处理气体供给源56的气体被流量控制器58调整其流量后，被导入气体缓冲室52。导入气体缓冲室52的气体从气体喷出孔48a喷出到处理空间PS。

在基座16与处理容器10的侧壁之间以及支承台14与处理容器10的侧壁之间，形成有俯视时呈环状的空间，该空间的底部与处理容器10的排气口62相连。在处理容器10的底部连接有与排气口62连通的排气管64。该排气管64与排气装置66连接。排气装置66具有涡轮分子泵等的真空泵。排气装置66将处理容器10的内部空间减压至所期望的压力。另外，在处理容器10的侧壁形成有用于搬入和搬出晶片W的开口68。在处理容器10的侧壁安装有用于打开和关闭开口68的闸阀70。

另外，等离子体处理装置1包括主控制部72。主控制部72包括一个以上的微型计算机，通过收纳在外部存储器或者内部存储器的软件(程序)和处理方案信息，来控制等离子体处理装置1的各部分，例如高频电源36、38、匹配器40、42、流量控制器58、开闭阀60、排气装置66等各自的动作和该等离子体处理装置1的装置整体的动作(顺序)。另外，主控制部72连接着包括键盘等的输入装置、液晶显示器等的显示装置的人机交互接口用的操作面板、以及收纳各种程序、处理方案和设定值等的各种数据的外部存储装置等。

该等离子体处理装置1的基本动作如以下方式进行。首先，打开闸阀70，处理对象的晶片W经由开口68被搬入处理容器10内。搬入处理容器10内的晶片W载置在静电吸盘18之上。接着，从处理气体供给源56将处理气体导入处理容器10内，排气装置66工作，处理容器10内的空间的压力被设定在规定的压力。而且，来自高频电源36的高频电力RF1被供给到基座16(或者上部电极46)，来自高频电源38的高频电力RF2被供给到基座16。另外，来自直流电源24的直流电压被施加到静电吸盘18的电极20，将晶片W保持在静电吸盘18上。然后，供给到处理容器10内的处理气体被形成于基座16与上部电极46之间的高频电荷激励。由此生成等离子体。利用来自以上述方式生成的等离子体的自由基和/或离子对晶片W进行处理。

该等离子体处理装置1能够从高频电源36和高频电源38的至少一者输出调制高频电力(调制高频波，调制高频功率)。更具体来讲，等离子体处理装置1通过基于来自主控制部72的处理方案的控制，选择作为高频电力RF1从高频电源36输出调制高频电力MRF1且作为高频电力RF2从高频电源38输出连续电力CRF2的第一模式、作为高频电力RF2从高频电源38输出调制高频电力MRF2且作为高频电力RF1从高频电源36输出连续电力CRF1的第二模式、以及从高频电源36和高频电源38的各个中输出同步的调制高频电力MRF1和MRF2的第三模式中的一个模式，而进行动作。此外，在以下的说明中，将调制高频电力MRF1和连续电力CRF1总称为高频电力RF1，将调制高频电力MRF2和连续电力CRF2总称为高频电力RF2。

图2是例示关于第一模式的时序图的图，图3是例示关于第二模式的时序图的图，图4是例示关于第三模式的时序图的图。以下适当参照图2～图4。

高频电源36通过基于来自主控制部72的处理方案的控制，选择性地输出连续电力CRF1或者调制高频电力MRF1。具体来讲，高频电源36如图2和图4所示，在第一模式和第三模式中，输出调制高频电力MRF1。如图2和图4所示，调制高频电力MRF1是对等离子体生成用的高频电力的功率进行脉冲调制而得到的高频电力。即，调制高频电力MRF1是以与在第一期间T1中的设定功率相比、与该第一期间T1交替反复的第二期间T2中的设定功率较低的方式调制的高频电力。调制高频电力MRF1的占空比，即，在一个第一期间T1和一个第二期间T2的合计时间即一个周期Tc中第一期间T1的时间长所占的比，能够控制为任意的比。例如调制高频电力MRF1的占空比能够控制为10％以上90％以下的范围的比。另外，调制高频电力MRF1的调制频率即一个周期Tc的倒数，能够控制为任意的调制频率。调制高频电力MRF1的调制频率例如能够控制为1kHz以上100kHz以下的范围内的频率。此外，调制高频电力MRF1的第二期间T2中的功率可以为0W，或者可以为比0W大的功率。

另外，高频电源36在第二模式中输出连续电力CRF1。如图3所示，连续电力CRF1是大致一定的功率连续的高频电力。

高频电源38通过基于来自主控制部72的处理方案的控制，选择性地输出调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2。具体来讲，高频电源38，如图3和图4所示，在第二模式和第三模式中，输出调制高频电力MRF2。如图3和图4所示，调制高频电力MRF2是通过对高频电力RF2的功率进行脉冲调制而得到的高频电力。即，调制高频电力MRF2是以与第一期间T1中的设定功率相比、与该第一期间T1交替反复的第二期间T2中的设定功率较低的方式调制的高频电力。调制高频电力MRF2的占空比，即一个第一期间T1和一个第二期间T2的合计时间即一个周期Tc中第一期间T1的时间长所占的比，能够控制为任意的比。例如调制高频电力MRF2的占空比能够控制为10％以上90％以下的范围的比。另外，调制高频电力MRF2的调制频率即一个周期Tc的倒数，能够控制为任意的调制频率。调制高频电力MRF2的调制频率能够控制为例如1kHz以上100kHz以下的范围内的频率。此外，调制高频电力MRF2的第二期间T2中的功率可以为0W，或者可以为比0W大的功率。另外，在第三模式中，调制高频电力MRF1和调制高频电力MRF2同步。

另外，高频电源38在第一模式中输出连续电力CRF2。如图2所示，连续电力CRF2是大致一定的功率连续的高频电力。

如图2～图4所示，在第一模式、第二模式和第三模式的任一者中，在不进行高频电源36的输出阻抗和高频电源36的负载侧的阻抗的匹配、不进行高频电源38的输出阻抗和高频电源38的负载侧的阻抗的匹配的状态下，产生向高频电源36去的反射波和向高频电源38去的反射波。匹配器40通过其可变电抗元件的电抗的调整，进行高频电源36的输出阻抗和高频电源36的负载侧的阻抗的匹配。例如，匹配器40调整可变电抗元件的电抗，使得多个第一期间T1各个中的高频电源36的负载侧的阻抗的平均值的移动平均值和匹配点(例如50Ω且相位为0)的差减少。另外，匹配器42通过其可变电抗元件的电抗的调整，进行高频电源38的输出阻抗和高频电源38的负载侧的阻抗的匹配。例如，匹配器42调整可变电抗元件的电抗，使得例如多个第一期间T1各个中的高频电源38的负载侧的阻抗的平均值的移动平均值和匹配点(例如50Ω且相位为0)的差减少。由此，上述反射波大致受到抑制，但是，从第一期间T1的开始时刻至该第一期间T1的中途之间，等离子体的阻抗变动较大，因此产生比较大的功率的反射波。作为用于抑制这样的反射波的方法，考虑在第一期间T1中多次调整可变电抗元件的电抗。但是，匹配器40的可变电抗元件和匹配器42的可变电抗元件是通过电动机等的机械装置调整电抗的元件，因此无法应对高速的控制。于是，等离子体处理装置1中，高频电源36和高频电源38构成为能够改变高频电力的频率。

以下参照图5～图10对高频电源36和匹配器40以及高频电源38和匹配器42进行详细说明。图5是例示高频电源36和匹配器40的结构的图，图6是例示高频电源36的阻抗传感器的结构的图，图7是例示匹配器40的阻抗传感器的结构的图。另外，图8是例示高频电源38和匹配器42的结构的图，图9是例示高频电源38的阻抗传感器的结构的图，图10是例示匹配器42的阻抗传感器的结构的图。

如图5所示，在一实施方式中，高频电源36包括振荡器36a、功率放大器36b、功率传感器36c、阻抗传感器36d和电源控制部36e。电源控制部36e由CPU等的处理器构成，利用从主控制部72施加的信号、从后述的匹配控制器40c施加的信号、从功率传感器36c施加的信号和从阻抗传感器36d施加的信号，对振荡器36a、功率放大器36b、功率传感器36c和阻抗传感器36d分别施加控制信号，来控制振荡器36a、功率放大器36b、功率传感器36c和阻抗传感器36d。

从主控制部72施加到电源控制部36e的信号包括指定上述第一模式、第二模式和第三模式的任一者的模式指定信号、指定基本频率fB1的频率指定信号、指定调制频率和占空比的调制指定信号。另外，高频电源36以上述第一模式和第三模式动作时，从主控制部72施加到电源控制部36e的信号包括：指定第一期间T1中的调制高频电力MRF1的功率和第二期间T2中的调制高频电力MRF1的功率的第一功率指定信号。另外，高频电源36以上述第二模式动作时，从主控制部72施加到电源控制部36e的信号包括指定连续电力CRF1的功率的第二功率指定信号。

电源控制部36e，在开始来自高频电源36的高频电力RF1即调制高频电力MRF1或者连续电力CRF1的输出时，将设定由频率指定信号指定的基本频率fB1的频率控制信号施加到振荡器36a。振荡器36a从电源控制部36e接收频率控制信号，输出由该频率控制信号确定的频率的高频电力。

另外，电源控制部36e，在来自高频电源36的高频电力RF1的输出开始后，从匹配器40接收阻抗匹配完成的意思的完成信号时，将设定后述的第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各个中的高频电力RF1的频率的频率控制信号施加到振荡器36a。具体来讲，电源控制部36e从阻抗传感器36d接收过去的第一副期间Ts1的负载侧的阻抗的移动平均值Imp11和过去的第二副期间Ts2的负载侧的阻抗的移动平均值Imp12。移动平均值Imp11和移动平均值Imp12以一个周期Tc的整数倍的时间间隔被更新，被施加到电源控制部36e。而且，电源控制部36e，为了使根据移动平均值Imp11推测的第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp12推测的第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点，将设定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各自的高频电力RF1的频率的频率控制信号施加到振荡器36a。振荡器36a根据该频率控制信号，设定第一副期间Ts1的高频电力的频率和第二副期间Ts2的高频电力的频率(参照图18～图20)。此外，在本说明书中使负载侧的阻抗接近匹配点，是指使负载侧的阻抗理想上与匹配点一致。

进一步，电源控制部36e在调制高频电力MRF1在第二期间T2中具有比0W大的功率的情况下(参照图24)，从阻抗传感器36d接收过去的第三副期间Ts3的负载侧的阻抗的移动平均值Imp13和过去的第四副期间Ts4的负载侧的阻抗的移动平均值Imp14。移动平均值Imp13和移动平均值Imp14以一个周期Tc的整数倍的时间间隔被更新，被施加到电源控制部36e。电源控制部36e为了使根据移动平均值Imp13推测的第三副期间Ts3的高频电源36的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp14推测的第四副期间Ts4的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点，将设定第三副期间Ts3和第四副期间Ts4各自的调制高频电力MRF1的频率的频率控制信号施加到振荡器36a。振荡器36a根据该频率控制信号，设定第三副期间Ts3的高频电力的频率和第四副期间Ts4的高频电力的频率(参照图25)。

振荡器36a的输出与功率放大器36b的输入连接。功率放大器36b通过将从振荡器36a输出的高频电力增幅而生成高频电力RF1，输出该高频电力RF1。该功率放大器36b由电源控制部36e控制。

电源控制部36e在开始高频电力RF1的输出时，在由模式指定信号确定的模式为第一模式和第三模式的任一者时，根据来自主控制部72的调制指定信号和第一功率指定信号，将设定第一期间T1和第二期间T2的各自的调制高频电力MRF1的功率的第一功率控制信号施加到功率放大器36b。功率放大器36b在第一模式和第三模式中，根据第一功率控制信号将来自振荡器36a的高频电力增幅，输出调制高频电力MRF1。另一方面，电源控制部36e在开始高频电力RF1的输出时，在由来自主控制部72的模式指定信号确定的模式为第二模式时，根据来自主控制部72的第二功率指定信号，将设定连续电力CRF1的功率的第二功率控制信号施加到功率放大器36b。功率放大器36b在第二模式中，根据第二功率控制信号将来自振荡器36a的高频电力增幅，输出连续电力CRF1。

另外，在一实施方式中，电源控制部36e在来自高频电源36的调制高频电力MRF1的输出开始后，从匹配器40接收阻抗匹配完成的意思的完成信号时，判定移动平均值Imp11和移动平均值Imp12是否处于通过调制高频电力MRF1的频率的调整能够与匹配点一致的范围(可调整范围)内。移动平均值Imp11和移动平均值Imp12的至少一者不处于可调整范围时，电源控制部36e将用于使移动平均值Imp11和移动平均值Imp12的中间的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器40。即，电源控制部36e将用于使第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗和第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗的中间的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器40。

或者，在移动平均值Imp11和移动平均值Imp12的至少一者不处于可调整范围时，电源控制部36e将用于使根据移动平均值Imp12推测的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器40。即，电源控制部36e将用于使第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器40。在判断为第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗脱离可调整范围时，电源控制部36e对功率放大器36b施加将第一副期间Ts1中的调制高频电力MRF1的功率设定为比第二副期间Ts2的功率高的功率的功率控制信号。功率放大器36b根据该功率控制信号对第一副期间Ts1的调制高频电力MRF1的功率和第二副期间Ts2的调制高频电力MRF1的功率进行调整(参照图23)。

进而，电源控制部36e在调制高频电力MRF1在第二期间T2具有比0W大的功率时，可以对功率放大器36b施加将第三副期间Ts3中的调制高频电力MRF1的功率设定成比第四副期间Ts4的功率高的功率的功率控制信号。此时，功率放大器36b根据该功率控制信号，调整第三副期间Ts3的调制高频电力MRF1的功率和第四副期间Ts4的调制高频电力MRF1的功率(参照图25)。

在功率放大器36b的后级设置有功率传感器36c。功率传感器36c包括方向性耦合器、行波功率检测部和反射波功率检测部。方向性耦合器将高频电力RF1的行波的一部分施加到行波功率检测部，将反射波施加到反射波功率检测部。从电源控制部36e对该功率传感器36c施加确定高频电力RF1的设定频率的频率确定信号。行波功率检测部生成行波的全频率成分中根据频率确定信号确定的设定频率的成分的功率的测定值、即行波功率测定值。该行波功率测定值为了用于功率反馈被施加到电源控制部36e。

可以从电源控制部36e将上述频率确定信号施加到反射功率检测部。反射波功率检测部生成反射波的全频率成分中根据频率确定信号确定的设定频率的成分的功率的测定值即反射波功率测定值PR11，和反射波的全频率成分的总功率的测定值即反射波功率测定值PR12。反射波功率测定值PR11为了用于监视显示被施加到主控制部72。另外，反射波功率测定值PR11可以为了设定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2而在电源控制部36e使用。进而，反射波功率测定值PR11可以为了设定第三副期间Ts3和第四副期间Ts4而在电源控制部36e使用。另外，反射波功率测定值PR12可以为了保护功率放大器36b而施加到电源控制部36e。

阻抗传感器36d求取最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp11，求取最接近的且规定数量的第二副期间Ts2中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp12。第一副期间Ts1是从各第一期间T1的开始时刻至中途之间设定的期间，在该第一副期间Ts1中，反射波的功率比较大。第二副期间Ts2是在各第一期间T1中从第一副期间Ts1的结束时刻至该第一期间T1的结束时刻之间设定的期间。一实施方式中，各第一期间T1被分割为第一副期间Ts1和第二副期间Ts2。

各第一期间T1的时间长越长，各第一期间T1的时间长中第一副期间Ts1的时间长所占的比例越小，各第一期间T1的时间长越长，各第一期间T1的时间长中第二副期间Ts2所占的比例越小。一实施方式中，电源控制部36e具有与调制高频电力的调制频率和占空比相关联地记录有第一副期间Ts1的时间长和第二副期间Ts2的时间长的表，通过参照该表，将确定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2的副期间确定信号施加到阻抗传感器36d。另外，在上述表中也可以与调制高频电力的调制频率和占空比相关联地记录有第三副期间Ts3的时间长和第四副期间Ts4的时间长，电源控制部36e可以通过参照该表，将确定第三副期间Ts3和第四副期间Ts4的副期间确定信号施加到阻抗传感器36d。

在另一实施方式中，电源控制部36e根据上述的反射波功率测定值PR11的时间序列，将在各第一期间T1中反射波功率测定值PR11在规定值以下稳定的期间设定为第二副期间Ts2，将在各第一期间T1中比该第二副期间Ts2靠前的期间设定为第一副期间Ts1。此时，电源控制部36e将确定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2的副期间确定信号施加到阻抗传感器36d。另外，电源控制部36e根据反射波功率测定值PR11的时间序列，将在各第二期间T2中反射波功率测定值PR11在规定值以下稳定的期间设定为第四副期间Ts4，将在各第二期间T2中比该第四副期间Ts4靠前的期间设定为第三副期间Ts3。此时，电源控制部36e将确定第三副期间Ts3和第四副期间Ts4的副期间确定信号施加到阻抗传感器36d。

如图6所示，一实施方式中，阻抗传感器36d包括电流检测器102A、电压检测器104A、滤波器106A、滤波器108A、平均值运算器110A、平均值运算器112A、移动平均值运算器114A、移动平均值运算器116A和阻抗运算器118A。

电压检测器104A检测在供电线路43上传送的高频电力RF1(调制高频电力MRF1或者连续电力CRF1)的电压波形，输出表示该电压波形的电压波形模拟信号。该电压波形模拟信号被输入滤波器106A。滤波器106A将输入的电压波形模拟信号数字化，由此生成电压波形数字信号。滤波器106A从电源控制部36e接收上述频率确定信号，从电压波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分，由此生成过滤电压波形信号。此外，滤波器106A例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器106A生成的过滤电压波形信号被输出到平均值运算器110A。另外，从电源控制部36e对平均值运算器110A施加副期间确定信号。平均值运算器110A根据过滤电压波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第一副期间Ts1中的电压的平均值VA11。另外，平均值运算器110A根据过滤电压波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第二副期间Ts2中的电压的平均值VA12。

另外，平均值运算器110A可以根据过滤电压波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第三副期间Ts3中的电压的平均值VA13。另外，平均值运算器110A可以根据过滤电压波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第四副期间Ts4中的电压的平均值VA14。此外，平均值运算器110A例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器110A求出的平均值VA11和平均值VA12被输出到移动平均值运算器114A。移动平均值运算器114A求取已经获得的多个平均值VA11中的根据最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电力RF1的电压获得的平均值VA11的移动平均值(移动平均值VMA11)。另外，移动平均值运算器114A求取已经获得的多个平均值VA12中的根据最接近的且规定数量的第二副期间Ts2中的高频电力RF1的电压得到的平均值VA11的移动平均值(移动平均值VMA12)。由移动平均值运算器114A求取的移动平均值VMA11和VMA12被输出到阻抗运算器118A。

另外，移动平均值运算器114A可以求取已经获得的多个平均值VA13中的根据最接近的且规定数量的第三副期间Ts3中的高频电力RF1的电压得到的平均值VA13的移动平均值(移动平均值VMA13)。另外，移动平均值运算器114A可以求取已经获得的多个平均值VA14中的根据最接近的且规定数量的第四副期间Ts4中的高频电力RF1的电压得到的平均值VA14的移动平均值(移动平均值VMA14)。由移动平均值运算器114A求出的移动平均值VMA13和VMA14被输出到阻抗运算器118A。此外，移动平均值运算器114A例如能够由CPU构成。或者，移动平均值运算器114A能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

电流检测器102A检测在供电线路43上传送的高频电力RF1(调制高频电力MRF1或者连续电力CRF1)的电流波形，输出表示该电流波形的电流波形模拟信号。该电流波形模拟信号被输入到滤波器108A。滤波器108A将输入的电流波形模拟信号数字化，由此生成电流波形数字信号。滤波器108A从电源控制部36e接收上述频率确定信号，从电流波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分，由此生成过滤电流波形信号。此外，滤波器108A例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器108A生成的过滤电流波形信号被输出到平均值运算器112A。另外，从电源控制部36e对平均值运算器112A施加副期间确定信号。平均值运算器112A根据过滤电流波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第一副期间Ts1中的电流的平均值IA11。另外，平均值运算器112A根据过滤电压波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第二副期间Ts2中的电流的平均值IA12。

另外，平均值运算器112A可以根据过滤电流波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第三副期间Ts3中的电流的平均值IA13。另外，平均值运算器112A可以根据过滤电流波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第四副期间Ts4中的电流的平均值IA14。此外，平均值运算器112A例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器112A求出的平均值IA11和平均值IA12被输出到移动平均值运算器116A。移动平均值运算器116A求取已经获得的多个平均值IA11中的根据最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电力RF1的电流得到的平均值IA11的移动平均值(移动平均值IMA11)。另外，移动平均值运算器116A求取已经获得的多个平均值IA12中的根据最接近的且规定数量的第二副期间Ts2中的高频电力RF1的电流获得的平均值IA11的移动平均值(移动平均值IMA12)。此外，移动平均值运算器116A例如能够由CPU构成。或者，移动平均值运算器116A能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。由该移动平均值运算器116A求出的移动平均值IMA11和IMA12被输出到阻抗运算器118A。

另外，移动平均值运算器116A可以求取已经获得的多个平均值IA13中的根据最接近的且规定数量的第三副期间Ts3中的高频电力RF1的电流得到的平均值IA13的移动平均值(移动平均值IMA13)。另外，移动平均值运算器116A可以求取已经获得的多个平均值IA14中的根据最接近的且规定数量的第四副期间Ts4中的高频电力RF1的电流得到的平均值IA14的移动平均值(移动平均值IMA14)。由移动平均值运算器116A求出的移动平均值IMA13和IMA14被输出到阻抗运算器118A。此外，移动平均值运算器116A例如能够由CPU构成。或者，移动平均值运算器116A能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

阻抗运算器118A根据移动平均值IMA11和移动平均值VMA11求出最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp11。该移动平均值Imp11包括绝对值和相位成分。另外，阻抗运算器118A根据移动平均值IMA12和移动平均值VMA12，求取最接近的且规定数量的第二副期间Ts2中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp12。该移动平均值Imp12包括绝对值和相位成分。由阻抗运算器118A求出的移动平均值Imp11和Imp12被输出到电源控制部36e。移动平均值Imp11和Imp12，如上所述在电源控制部36e中能够用于高频电力RF1的频率的设定。

另外，一实施方式中，阻抗运算器118A根据移动平均值IMA13和移动平均值VMA14，求出最接近的且规定数量的第三副期间Ts3中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp13。该移动平均值Imp13包括绝对值和相位成分。另外，阻抗运算器118A根据移动平均值IMA14和移动平均值VMA14，求出最接近的且规定数量的第四副期间Ts4中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp14。该移动平均值Imp14包括绝对值和相位成分。由阻抗运算器118A求出的移动平均值Imp13和Imp14被输出到电源控制部36e。移动平均值Imp13和Imp14，如上所述在电源控制部36e中能够用于高频电力RF1的频率的设定。

返回图5，匹配器40包括匹配电路40a、阻抗传感器40b、匹配控制器40c和致动器40d和40e。匹配电路40a包括可变电抗元件40g和40h。可变电抗元件40g和40h例如为可变电容器。此外，匹配电路40a可以还包括电感等。

匹配控制器40c在主控制部72的控制下动作，根据从阻抗传感器40b施加的负载侧的阻抗的测定值，以使负载侧的阻抗接近匹配点的方式控制致动器40d和40e，对可变电抗元件40g和40h各自的电抗进行调整。致动器40d和40e例如是电动机。

如图7所示，阻抗传感器40b包括电流检测器102B、电压检测器104B、滤波器106B、滤波器108B、平均值运算器110B、平均值运算器112B、移动平均值运算器114B、移动平均值运算器116B和阻抗运算器118B。

电压检测器104B检测在供电线路43上传送的高频电力RF1(调制高频电力MRF1或者连续电力CRF1)的电压波形，输出表示该电压波形的电压波形模拟信号。该电压波形模拟信号被输入滤波器106B。滤波器106B将输入的电压波形模拟信号数字化，由此生成电压波形数字信号。滤波器106B从电源控制部36e接收上述频率确定信号，从电压波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分，由此生成过滤电压波形信号。此外，滤波器106B例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器106B生成的过滤电压波形信号被输出到平均值运算器110B。另外，从主控制部72对平均值运算器110B施加指定监视期间MP1的监视期间指定信号。监视期间MP1设定为第一期间T1的除去从开始时刻起的一定时间和该第一期间T1的结束时刻前的一定时间而得的规定的期间(参照图12～图14)。平均值运算器110B根据过滤电压波形信号求取各第一期间T1内的监视期间MP1中的电压的平均值VA21。此外，在第二模式中，可以进而从主控制部72对平均值运算器110B施加指定监视期间MP2的监视期间指定信号。监视期间MP2能够是与第二期间T2一致的期间。此时，平均值运算器110B可以根据过滤电压波形信号求取监视期间MP2中的电压的平均值VA22。此外，平均值运算器110B例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器110B求出的平均值VA21被输出至移动平均值运算器114B。移动平均值运算器114B求取已经获得的多个平均值VA21中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP1中的高频电力RF1的电压获得的平均值VA21的移动平均值(移动平均值VMA21)。移动平均值VMA21被输出到阻抗运算器118B。另外，在第二模式中，移动平均值运算器114B还可以求取已经获得的多个平均值VA22中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP2中的高频电力RF1的电压获得的平均值VA22的移动平均值(移动平均值VMA22)。此时，移动平均值VMA22被输出到阻抗运算器118B。

电流检测器102B检测在供电线路43上传送的高频电力RF1(调制高频电力MRF1或者连续电力CRF1)的电流波形，输出表示该电流波形的电流波形模拟信号。该电流波形模拟信号被输入到滤波器108B。滤波器108B将输入的电流波形模拟信号数字化，由此生成电流波形数字信号。滤波器108B从电源控制部36e接收上述频率确定信号，从电流波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分，由此生成过滤电流波形信号。此外，滤波器108B例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器108B生成的过滤电流波形信号被输入到平均值运算器112B。另外，从主控制部72对平均值运算器112B施加指定监视期间MP1的监视期间指定信号。平均值运算器112B根据过滤电流波形信号求取各第一期间T1内的监视期间MP1中的电流的平均值IA21。此外，在第二模式中，可以从主控制部72对平均值运算器112B施加指定监视期间MP2的监视期间指定信号。此时，平均值运算器112B可以根据过滤电流波形信号求出监视期间MP2中的电流的平均值IA22。此外，平均值运算器112B例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器112B求出的平均值IA21被输出到移动平均值运算器116B。移动平均值运算器116B求取已经获得的多个平均值IA21中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP1中的高频电力RF1的电流获得的平均值IA21的移动平均值(移动平均值IMA21)。移动平均值IMA21被输出到阻抗运算器118B。另外，在第二模式中，移动平均值运算器116B还可以求取已经获得的多个平均值IA22中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP2中的高频电力RF1的电流得到的平均值IA22的移动平均值(移动平均值IMA22)。此时，移动平均值IMA22被输出到阻抗运算器118B。

阻抗运算器118B根据移动平均值IMA21和移动平均值VMA21求出高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp21。该移动平均值Imp21包括绝对值和相位成分。由阻抗运算器118B求出的移动平均值Imp21被输出到匹配控制器40c。匹配控制器40c使用移动平均值Imp21进行阻抗匹配。具体来讲，匹配控制器40c以使由移动平均值Imp21确定的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的方式，通过致动器40d和40e对可变电抗元件40g和40h各自的电抗进行调整。

此外，匹配控制器40c可以以使上述移动平均值Imp12、即规定数的第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值接近匹配点的方式，通过致动器40d和40e对可变电抗元件40g和40h各自的电抗进行调整。

在一实施方式中，在第二模式中，阻抗运算器118B可以除了移动平均值Imp21之外，还根据移动平均值IMA22和移动平均值VMA22求取高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp22。移动平均值Imp22包括绝对值和相位成分。移动平均值Imp22与移动平均值Imp21一起被输出到匹配控制器40c。此时，匹配控制器40c以使由移动平均值Imp21和移动平均值Imp22的平均值确定的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的方式，通过致动器40d和40e对可变电抗元件40g和40h各自的电抗进行调整。即，此时，通过匹配控制器40c的阻抗匹配，使第一期间T1的负载侧的阻抗和第二期间T2的负载侧的阻抗的中间的阻抗接近匹配点。

如上所述，匹配控制器40c在由高频电源36进行的高频电力RF1的输出开始后，当阻抗匹配最初完成时，将上述完成信号给予电源控制部36e。另外，匹配控制器40c从电源控制部36e接收上述匹配控制信号时，以使由该匹配控制信号确定的阻抗接近匹配点的方式进行阻抗匹配。

以下参照图8。如图8所示，一实施方式中，高频电源38包括振荡器38a、功率放大器38b、功率传感器38c、阻抗传感器38d和电源控制部38e。电源控制部38e由CPU等处理器构成，利用从主控制部72施加的信号、从后述的匹配控制器42c施加的信号、从功率传感器38c施加的信号和从阻抗传感器38d施加的信号，对振荡器38a、功率放大器38b、功率传感器38c和阻抗传感器38d的各个施加控制信号，来控制振荡器38a、功率放大器38b、功率传感器38c和阻抗传感器38d。

从主控制部72对电源控制部38e施加的信号包括指定上述第一模式、第二模式和第三模式的任一者的模式指定信号、指定基本频率fB2的频率指定信号、指定调制频率和占空比的调制指定信号。另外，在高频电源38以上述第二模式和第三模式进行动作时，从主控制部72施加到电源控制部38e的信号包括指定第一期间T1中的调制高频电力MRF2的功率和第二期间T2中的调制高频电力MRF2的功率的第三功率指定信号。另外，在高频电源38以上述第一模式进行动作时，从主控制部72施加到电源控制部38e的信号包括指定连续电力CRF2的功率的第四功率指定信号。

电源控制部38e在开始输出来自高频电源38的高频电力RF2、即调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2时，将设定由频率指定信号指定的基本频率fB2的频率控制信号施加到振荡器38a。振荡器38a从电源控制部38e接收频率控制信号，输出由该频率控制信号确定的频率的高频电力。

另外，电源控制部38e在来自高频电源38的高频电力RF2的输出开始后，当从匹配器42接收阻抗匹配完成的意思的完成信号时，将设定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各自中的高频电力RF2的频率的频率控制信号施加到振荡器38a。具体来讲，电源控制部38e从阻抗传感器38d接收过去的第一副期间Ts1的负载侧的阻抗的移动平均值Imp31和过去的第二副期间Ts2的负载侧的阻抗的移动平均值Imp32。移动平均值Imp31和移动平均值Imp32以一个周期Tc的整数倍的时间间隔被更新，被施加到电源控制部38e。电源控制部38e为了使根据移动平均值Imp31推测的第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp32推测的第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点，将设定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各自的高频电力RF2的频率的频率控制信号施加到振荡器38a。振荡器38a根据该频率控制信号，设定第一副期间Ts1的高频电力的频率和第二副期间Ts2的高频电力的频率(参照图18～图20)。

进而，电源控制部38e在调制高频电力MRF2在第二期间T2具有比0W大的功率时，从阻抗传感器38d接收过去的第三副期间Ts3的负载侧的阻抗的移动平均值Imp33和过去的第四副期间Ts4的负载侧的阻抗的移动平均值Imp34。移动平均值Imp33和移动平均值Imp34以一个周期Tc的整数倍的时间间隔被更新，被施加到电源控制部38e。电源控制部38e为了使根据移动平均值Imp33推测的第三副期间Ts3的高频电源38的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp34推测的第四副期间Ts4的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点，将设定第三副期间Ts3和第四副期间Ts4各自的调制高频电力MRF2的频率的频率控制信号施加到振荡器38a。振荡器38a根据该频率控制信号，设定第三副期间Ts3的高频电力的频率和第四副期间Ts4的高频电力的频率(参照图25)。

振荡器38a的输出与功率放大器38b的输入连接。功率放大器38b通过将从振荡器38a输出的高频电力增幅，生成高频电力RF2，输出该高频电力RF2。该功率放大器38b由电源控制部38e控制。

电源控制部38e在开始高频电力RF2的输出时，在由模式指定信号确定的模式为第二模式和第三模式的任一者时，根据来自主控制部72的调制指定信号和第三功率指定信号，将设定第一期间T1和第二期间T2各自的调制高频电力MRF2的功率的第三功率控制信号施加到功率放大器38b。功率放大器38b在第二模式和第三模式中，根据第三功率控制信号将来自振荡器38a的高频电力增幅，输出调制高频电力MRF2。另一方面，电源控制部38e在开始高频电力RF2的输出时，在由来自主控制部72的模式指定信号确定的模式为第一模式时，根据来自主控制部72的第四功率指定信号，将设定连续电力CRF2的功率的第四功率控制信号施加到功率放大器38b。功率放大器38b在第一模式中，根据第四功率控制信号将来自振荡器38a的高频电力增幅，输出连续电力CRF2。

另外，在一实施方式中，电源控制部38e在来自高频电源38的调制高频电力MRF2的输出开始后，当从匹配器42接收阻抗匹配完成的意思的完成信号时，判定移动平均值Imp31和移动平均值Imp32是否处于能够通过调制高频电力MRF2的频率的调整与匹配点一致的范围(可调整范围)内。在移动平均值Imp31和移动平均值Imp32的至少一者不处于可调整范围时，电源控制部38e将用于使根据移动平均值Imp31推测的高频电源38的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp32推测的高频电源38的负载侧的阻抗的中间的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器42。即，电源控制部38e将用于使第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗和第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗的中间的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器42。

或者，在移动平均值Imp31和移动平均值Imp32的至少一者不处于可调整范围时，电源控制部38e将用于使根据移动平均值Imp32推测的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器42。即，电源控制部38e将用于使第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器42。在判断为第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗脱离可调整范围时，电源控制部38e对功率放大器38b施加将第一副期间Ts1中的调制高频电力MRF2的功率设定为比第二副期间Ts2的功率高的功率的功率控制信号。功率放大器38b根据该功率控制信号，调整第一副期间Ts1的调制高频电力MRF2的功率和第二副期间Ts2的调制高频电力MRF2的功率(参照图23)。

进而，电源控制部38e在调制高频电力MRF2在第二期间T2具有比0W大的功率时，可以对功率放大器38b施加将第三副期间Ts3中的调制高频电力MRF2的功率设定成比第四副期间Ts4的功率高的功率的功率控制信号。此时，功率放大器38b根据该功率控制信号，调整第三副期间Ts3的调制高频电力MRF2的功率和第四副期间Ts4的调制高频电力MRF2的功率(参照图25)。

在功率放大器38b的后级设置有功率传感器38c。功率传感器38c包括方向性耦合器、行波功率检测部和反射波功率检测部。方向性耦合器将高频电力RF2的行波的一部分施加到行波功率检测部，将反射波施加到反射波功率检测部。从电源控制部38e对该功率传感器38c施加确定高频电力RF2的设定频率的频率确定信号。行波功率检测部生成行波的全频率成分中的根据频率确定信号确定的设定频率的成分的功率的测定值即行波功率测定值。该行波功率测定值为了用于功率反馈被施加到电源控制部38e。

从电源控制部38e将上述频率确定信号施加到反射功率检测部。反射波功率检测部生成反射波的全频率成分中的根据频率确定信号确定的设定频率的成分的功率的测定值即反射波功率测定值PR21，和反射波的全频率成分的总功率的测定值即反射波功率测定值PR22。反射波功率测定值PR21为了用于监视显示被施加到主控制部72。另外，反射波功率测定值PR21为了设定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2而在电源控制部38e使用。而且，反射波功率测定值PR21为了设定第三副期间Ts3和第二副期间Ts4而在电源控制部38e使用。另外，反射波功率测定值PR22为了保护功率放大器38b用被施加到电源控制部38e。

阻抗传感器38d求取最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp31，求取最接近的且规定数量的第二副期间Ts2中的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp32。

在一实施方式中，电源控制部38e具有与调制高频电力的调制频率和占空比相关联地记录有第一副期间Ts1的时间长和第二副期间Ts2的时间长的表，通过参照该表，将确定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2的副期间确定信号施加到阻抗传感器38d。另外，在上述表中可以与调制高频电力的调制频率和占空比相关联地记录有第三副期间Ts3的时间长和第四副期间Ts4的时间长，电源控制部38e通过参照该表，将确定第三副期间Ts3和第四副期间Ts4的副期间确定信号施加到阻抗传感器38d。此外，电源控制部38e的该表能够为与电源控制部36e的上述表通用的表。

在另一实施方式中，电源控制部38e根据上述反射波功率测定值PR21的时间序列，将在各第一期间T1中反射波功率测定值PR21在规定值以下稳定的期间设定为第二副期间Ts2，将在各第一期间T1中比该第二副期间Ts2靠前的期间设定为第一副期间Ts1。即使在该情况下，电源控制部38e也将确定第一副期间Ts1和第二副期间Ts2的副期间确定信号施加到阻抗传感器38d。另外，电源控制部38e根据反射波功率测定值PR21的时间序列，将在各第二期间T2中反射波功率测定值PR21规定值以下稳定的期间设定为第四副期间Ts4，将在各第二期间T2中比该第四副期间Ts4靠前的期间设定为第三副期间Ts3。即使在该情况下，电源控制部38e也将确定第三副期间Ts3和第四副期间Ts4的副期间确定信号施加到阻抗传感器38d。

如图9所示，在一实施方式中，阻抗传感器38d包括电流检测器102C、电压检测器104C、滤波器106C、滤波器108C、平均值运算器110C、平均值运算器112C、移动平均值运算器114C、移动平均值运算器116C和阻抗运算器118C。

电压检测器104C检测在供电线路45上传送的高频电力RF2(调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2)的电压波形，输出表示该电压波形的电压波形模拟信号。该电压波形模拟信号被输入滤波器106C。滤波器106C将输入的电压波形模拟信号数字化，从而生成电压波形数字信号。滤波器106C从电源控制部38e接收上述频率确定信号，从电压波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分，由此生成过滤电压波形信号。此外，滤波器106C例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器106C生成的过滤电压波形信号被输出到平均值运算器110C。另外，从电源控制部38e对平均值运算器110C施加副期间确定信号。平均值运算器110C根据过滤电压波形信号，求出使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第一副期间Ts1中的电压的平均值VA31。另外，平均值运算器110C根据过滤电压波形信号，求出使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第二副期间Ts2中的电压的平均值VA32。

另外，平均值运算器110C可以根据过滤电压波形信号，求出使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第三副期间Ts3中的电压的平均值VA33。另外，平均值运算器110C可以根据过滤电压波形信号，求出使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第四副期间Ts4中的电压的平均值VA34。此外，平均值运算器110C例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器110C求出的平均值VA31和平均值VA32被输出到移动平均值运算器114C。移动平均值运算器114C求出已经获得的多个平均值VA31中的根据最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电力RF2的电压得到的平均值VA31的移动平均值(移动平均值VMA31)。另外，移动平均值运算器114C求出已经获得的多个VA32中的根据最接近的且规定数量的第二副期间Ts2的高频电力RF2的电压得到的平均值VA32的移动平均值(移动平均值VMA32)。移动平均值运算器114C求出的移动平均值VMA31和VMA32被输出到阻抗运算器118C。

另外，移动平均值运算器114C可以求取已经获得的多个平均值VA33中的根据最接近的且规定数量的第三副期间Ts3中的高频电力RF2的电压得到的平均值VA33的移动平均值(移动平均值VMA33)。另外，移动平均值运算器114C可以求取已经获得的多个平均值VA34中的根据最接近的且规定数量的第四副期间Ts4中的高频电力RF2的电压得到的平均值VA34的移动平均值(移动平均值VMA34)。移动平均值运算器114C求出的移动平均值VMA33和VMA34被输出到阻抗运算器118C。此外，移动平均值运算器114C例如能够由CPU构成。或者，移动平均值运算器114C能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

电流检测器102C检测在供电线路45上传送的高频电力RF2(调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2)的电流波形，输出表示该电流波形的电流波形模拟信号。该电流波形模拟信号被输入滤波器108C。滤波器108C将输入的电流波形模拟信号数字化，从而生成电流波形数字信号。滤波器108C从电源控制部38e接收上述频率确定信号，从电流波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分，由此生成过滤电流波形信号。此外，滤波器108C例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器108C生成的过滤电流波形信号被输出至平均值运算器112C。另外，从电源控制部38e对平均值运算器112C施加副期间确定信号。平均值运算器112C根据过滤电流波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第一副期间Ts1中的电流的平均值IA31。另外，平均值运算器112C根据过滤电压波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第一期间T1内的第二副期间Ts2中的电流的平均值IA32。

另外，平均值运算器112C可以根据过滤电流波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第三副期间Ts3中的电流的平均值IA33。另外，平均值运算器112C可以根据过滤电流波形信号，求取使用副期间确定信号确定的各第二期间T2内的第四副期间Ts4中的电流的平均值IA34。此外，平均值运算器112C例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器112C求出的平均值IA31和平均值IA32被输出至移动平均值运算器116C。移动平均值运算器116C求取已经获得的多个平均值IA31中的根据最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电力RF2的电流得到的平均值IA31的移动平均值(移动平均值IMA31)。另外，移动平均值运算器116C求取已经获得的多个平均值IA32中的根据最接近的且规定数量的第二副期间Ts2中的高频电力RF2的电流得到的平均值IA32的移动平均值(移动平均值IMA32)。此外，移动平均值运算器116C例如能够由CPU构成。或者，移动平均值运算器116C能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。该移动平均值运算器116C求出的移动平均值IMA31和IMA32被输出至阻抗运算器118A。

另外，移动平均值运算器116C可以求取已经获得的多个平均值IA33中的根据最接近的且规定数量的第三副期间Ts3中的高频电力RF2的电流得到的平均值IA33的移动平均值(移动平均值IMA33)。另外，移动平均值运算器116C可以求取已经获得的多个平均值IA34中的根据最接近的且规定数量的第四副期间Ts4中的高频电力RF2的电流得到的平均值IA34的移动平均值(移动平均值IMA34)。由移动平均值运算器116C求出的移动平均值IMA33和IMA34被输出至阻抗运算器118C。此外，移动平均值运算器116C例如能够由CPU构成。或者，移动平均值运算器116C能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

阻抗运算器118C根据移动平均值IMA31和移动平均值VMA31，求取最接近的且规定数量的第一副期间Ts1中的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp31。该移动平均值Imp31包括绝对值和相位成分。另外，阻抗运算器118C根据移动平均值IMA32和移动平均值VMA32，求取最接近的且规定数量的第二副期间Ts2中的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp32。该移动平均值Imp32包括绝对值和相位成分。阻抗运算器118C求出的移动平均值Imp31和Imp32被输出至电源控制部38e。移动平均值Imp31和Imp32如上所述在电源控制部38e中用于高频电力RF2的频率的设定。

另外，一实施方式中，阻抗运算器118C根据移动平均值IMA33和移动平均值VMA34，求取最接近的且规定数量的第三副期间Ts3中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp33。该移动平均值Imp33包括绝对值和相位成分。另外，阻抗运算器118C根据移动平均值IMA34和移动平均值VMA34，求取最接近的且规定数量的第四副期间Ts4中的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp34。该移动平均值Imp34包括绝对值和相位成分。阻抗运算器118C求出的移动平均值Imp33和Imp34被输出到电源控制部38e。移动平均值Imp33和Imp34如上所述在电源控制部38e中能够用于高频电力RF2的频率的设定。

返回图8，匹配器42包括匹配电路42a、阻抗传感器42b、匹配控制器42c和致动器42d和42e。匹配电路42a包括可变电抗元件42g和42h。可变电抗元件42g和42h例如为可变电容器。此外，匹配电路42a可以还包括电感等。

匹配控制器42c在主控制部72的控制下动作，根据从阻抗传感器42b施加的负载侧的阻抗的测定值，以使负载侧的阻抗接近匹配点的方式，控制致动器42d和42e，对可变电抗元件42g和42h各自的电抗进行调整。致动器42d和42e例如为电动机。

如图10所示，阻抗传感器42b包括电流检测器102D、电压检测器104D、滤波器106D、滤波器108D、平均值运算器110D、平均值运算器112D、移动平均值运算器114D、移动平均值运算器116D和阻抗运算器118D。

电压检测器104D检测在供电线路45上传送的高频电力RF2(调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2)的电压波形，输出表示该电压波形的电压波形模拟信号。该电压波形模拟信号被输入滤波器106D。滤波器106D将输入的电压波形模拟信号数字化，从而生成电压波形数字信号。滤波器106D从电源控制部38e接收上述频率确定信号，从电压波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分从而生成过滤电压波形信号。此外，滤波器106D例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器106D生成的过滤电压波形信号被输出至平均值运算器110D。另外，从主控制部72对平均值运算器110D施加指定监视期间MP1的监视期间指定信号。平均值运算器110D根据过滤电压波形信号求取各第一期间T1内的监视期间MP1中的电压的平均值VA41。此外，在第一模式中，还可以从主控制部72对平均值运算器110D施加指定监视期间MP2的监视期间指定信号。此时，平均值运算器110D可以根据过滤电压波形信号求取监视期间MP2中的电压的平均值VA42。此外，平均值运算器110D例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器110D求出的平均值VA41被输出至移动平均值运算器114D。移动平均值运算器114D求取已经获得的多个平均值VA41中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP1中的高频电力RF2的电压得到的平均值VA41的移动平均值(移动平均值VMA41)。移动平均值VMA41被输出至阻抗运算器118D。另外，在第一模式中，移动平均值运算器114D还可以求取已经获得的多个平均值VA42中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP2中的高频电力RF2的电压得到的平均值VA42的移动平均值(移动平均值VMA42)。此时，移动平均值VMA42被输出至阻抗运算器118D。

电流检测器102D检测在供电线路45上传送的高频电力RF2(调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2)的电流波形，输出表示该电流波形的电流波形模拟信号。该电流波形模拟信号被输入滤波器108D。滤波器108D将输入的电流波形模拟信号数字化，从而生成电流波形数字信号。滤波器108D从电源控制部38e接收上述频率确定信号，从电流波形数字信号仅抽出与由频率确定信号确定的频率对应的频率成分，从而生成过滤电流波形信号。此外，滤波器108D例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由滤波器108D生成的过滤电流波形信号被输出至平均值运算器112D。另外，从主控制部72对平均值运算器112D施加指定监视期间MP1的监视期间指定信号。平均值运算器112D根据过滤电流波形信号求取各第一期间T1内的监视期间MP1中的电流的平均值IA41。此外，在第一模式中，还可以从主控制部72对平均值运算器112D施加指定监视期间MP2的监视期间指定信号。此时，平均值运算器112D可以根据过滤电流波形信号求取监视期间MP2中的电流的平均值IA42。此外，平均值运算器112D例如能够由FPGA(现场可编程门阵列)构成。

由平均值运算器112D求出的平均值IA41被输入移动平均值运算器116B。移动平均值运算器116D求取已经获得的多个平均值IA41中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP1中的高频电力RF2的电流得到的平均值IA41的移动平均值(移动平均值IMA41)。移动平均值IMA41被输入阻抗运算器118D。另外，在第一模式中，移动平均值运算器116D还可以求取已经获得的多个平均值IA42中的根据最接近的且规定数量的监视期间MP2中的高频电力RF2的电流得到的平均值IA42的移动平均值(移动平均值IMA42)。此时，移动平均值IMA42被输出至阻抗运算器118D。

阻抗运算器118D根据移动平均值IMA41和移动平均值VMA41，求取高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp41。该移动平均值Imp41包括绝对值和相位成分。阻抗运算器118D求出的移动平均值Imp41被输出至匹配控制器42c。匹配控制器42c使用移动平均值Imp41进行阻抗匹配。具体来讲，匹配控制器42c以使由移动平均值Imp41确定的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点的方式，通过致动器42d和42e对可变电抗元件42g和42h各自的电抗进行调整。

此外，匹配控制器42c可以以使上述移动平均值Imp32即规定数的第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值接近匹配点的方式，通过致动器42d和42e对可变电抗元件42g和42h各自的电抗进行调整。

在一实施方式中，在第二模式中，阻抗运算器118D可以除了移动平均值Imp41之外，还根据移动平均值IMA42和移动平均值VMA42求取高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp42。移动平均值Imp42包括绝对值和相位成分。移动平均值Imp42与移动平均值Imp41一起被输出至匹配控制器42c。此时，匹配控制器42c以使由移动平均值Imp41和移动平均值Imp42的平均值确定的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点的方式，通过致动器42d和42e对可变电抗元件42g和42h各自的电抗进行调整。即，此时，通过匹配控制器42c的阻抗匹配，使第一期间T1的负载侧的阻抗和第二期间T2的负载侧的阻抗的中间的阻抗接近匹配点。

匹配控制器42c，如上所述，在高频电源38的高频电力RF2的输出开始后，当阻抗匹配最初完成时，将上述完成信号施加到电源控制部38e。另外，匹配控制器42c从电源控制部38e接收上述匹配控制信号时，进行阻抗匹配，使得由该匹配控制信号确定的阻抗接近匹配点。

以下，参照图11对一实施方式的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法MT进行说明。另外，在以下的说明中，参照图12～图20。图12是表示在选择第一模式时，进行匹配器的阻抗匹配前的时序图的图。图13是表示在选择第二模式时，进行匹配器的阻抗匹配前的时序图的图。图14是表示在选择第三模式时，进行匹配器的阻抗匹配前的时序图的图。图15是表示在选择第一模式时，进行匹配器的阻抗匹配后的时序图的图。图16是在选择第二模式时，进行匹配器的阻抗匹配后的时序图的图。图17是在选择第三模式时，进行匹配器的阻抗匹配后的时序图的图。图18是在选择第一模式时，进行高频电力的频率的调整后的时序图的图。图19是在选择第二模式时，进行高频电力的频率的调整后的时序图的图。图20是在选择第三模式时，进行高频电力的频率的调整后的时序图的图。此外，在参照图12～图20说明的方法MT的实施方式中，调制高频电力的第二期间T2中的功率为0W。而且，以下的说明中，也参照图21～图23。图21和图22是例示将移动平均值(高频电源的负载侧的阻抗)绘图而得的史密斯圆图的图。图23是表示关于步骤ST8的时序图的图。

如图11所示，方法MT通过步骤ST1中的高频电力的供给开始而开始。具体来讲，在选择第一模式时，如图12所示，开始由高频电源36进行的调制高频电力MRF1的输出，开始由高频电源38进行的连续电力CRF2的输出。调制高频电力MRF1的频率为基本频率f_B1，连续电力CRF2的频率为基本频率f_B2。在选择第二模式时，如图13所示，开始由高频电源38进行的调制高频电力MRF2的输出，开始由高频电源36进行的连续电力CRF1的输出。调制高频电力MRF2的频率为基本频率f_B2，连续电力CRF1的频率为基本频率f_B1。另外，在选择第三模式时，如图14所示，开始由高频电源36进行的调制高频电力MRF1的输出和由高频电源38进行的调制高频电力MRF2的输出。调制高频电力MRF1的频率为基本频率f_B1，调制高频电力MRF2的频率为基本频率f_B2。

在步骤ST1刚开始后，不进行由匹配器40进行的阻抗匹配和由匹配器42进行的阻抗匹配，如图12～图14所示，在第一期间T1和第二期间产生反射波。

在接着的步骤ST2中，调整匹配器40的可变电抗元件40g的电抗和匹配器40的可变电抗元件40h的电抗。另外，调整匹配器42的可变电抗元件42g的电抗和匹配器42的可变电抗元件42h的电抗。

具体来讲，在步骤ST2中，在选择第一模式、第二模式和第三模式的任一者时，匹配器40的匹配控制器40c通过致动器40d和40e对可变电抗元件40g和40h各自的电抗进行调整，使得由移动平均值Imp21确定的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点(例如50Ω、位相0)。或者，匹配控制器40c可以通过致动器40d和40e对可变电抗元件40g和40h各自的电抗进行调整，使得由上述移动平均值Imp12确定的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点。此外，在选择第二模式时，匹配控制器40c可以通过致动器40d和40e对可变电抗元件40g和40h各自的电抗进行调整，使得由移动平均值Imp21和移动平均值Imp22的平均值确定的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点。

另外，在步骤ST2中，在选择第一模式、第二模式和第三模式的任一者时，关于匹配器42的匹配控制器42c，匹配控制器42c通过致动器42d和42e对可变电抗元件42g和42h各自的电抗进行调整，使得由移动平均值Imp41确定的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点(例如50Ω、位相0)。或者，匹配控制器42c可以通过致动器42d和42e对可变电抗元件42g和42h各自的电抗进行调整，使得由上述移动平均值Imp32确定的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点。此外，在选择第一模式时，匹配控制器42c可以通过致动器42d和42e对可变电抗元件42g和42h各自的电抗进行调整，使得由移动平均值Imp41和移动平均值Imp42的平均值确定的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点。

当步骤ST2的阻抗匹配完成时，匹配控制器40c对电源控制部36e施加上述完成信号。另外，匹配控制器42c对电源控制部38e施加上述完成信号。在步骤ST2完成后，如图15～图17分别所示，在选择第一模式、第二模式和第三模式的任一者时，与第一副期间Ts1中的反射波相比，能够抑制其它期间中的反射波。

在接着的步骤ST3中，取得移动平均值。具体而言，在选择第一模式、第二模式和第三模式的任一者时，在步骤ST2完成后，电源控制部36e取得最接近的且规定数量的第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp11。另外，电源控制部36e在步骤ST2完成后，取得最接近的且规定数量的第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp12。另外，在选择第一模式、第二模式、和第三模式的任一者时，电源控制部38e在步骤ST2完成后，取得最接近的且规定数量的第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp31。另外，电源控制部38e在步骤ST2完成后，取得最接近的且规定数量的第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp32。

在接着的步骤ST4中，调整高频电力RF1(调制高频电力MRF1或者连续电力CRF1)和高频电力RF2(调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2)各自的频率。具体而言，在选择第一模式、第二模式和第三模式的任一者时，如图18～图20所示，电源控制部36e为了使根据移动平均值Imp11推测的第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp12推测的第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点，对振荡器36a施加对第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各自的高频电力RF1的频率进行设定的频率控制信号。振荡器36a根据该频率控制信号，调整第一副期间Ts1的高频电力的频率和第二副期间Ts2的高频电力的频率。此外，如图18～图20所示，第二副期间Ts2中的高频电力RF1(调制高频电力MRF1或者连续电力CRF1)的频率能够调整为基本频率f_B1。

另外，在选择第一模式、第二模式和第三模式的任一者时，如图18～图20所示，电源控制部38e为了使根据移动平均值Imp31推测的第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp32推测的第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点，对振荡器38a施加对第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各自的高频电力RF2的频率进行设定的频率控制信号。振荡器38a根据该频率控制信号，调整第一副期间Ts1的高频电力的频率和第二副期间Ts2的高频电力的频率。此外，如图18～图20所示，第二副期间Ts2中的高频电力RF2(调制高频电力MRF2或者连续电力CRF2)的频率能够调整为基本频率f_B2。

在该步骤ST4执行后，如图18～图20所示，在第一模式、第二模式和第三模式的任一者中，能够抑制第一副期间Ts1中的反射波。

在选择第一模式和第三模式时，在接着的步骤ST5中，由电源控制部36e判定移动平均值Imp11和移动平均值Imp12是否处于上述可调整范围。在移动平均值Imp11和移动平均值Imp12两者处于可调整范围时，方法MT进入步骤ST3。另一方面，在移动平均值Imp11和移动平均值Imp12的至少一者不处于上述可调整范围时，从电源控制部36e将用于使移动平均值Imp11和移动平均值Imp12的中间的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器40。在接着的步骤ST6中，匹配器40的可变电抗元件40g和40h的电抗根据匹配控制信号进行调整。由此，第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗和第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗分别例如像在图21(a)中参照附图标记Imp1和Imp2所示的那样进行调整。此外，在图21中，参照附图标记MP表示匹配点，可调整范围由虚线表示。

或者，在移动平均值Imp11和移动平均值Imp12的至少一者不处于上述可调整范围时，从电源控制部36e将用于使根据移动平均值Imp12推测的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器40。在接着的步骤ST6中，匹配器40的可变电抗元件40g和40h的电抗根据匹配控制信号进行调整。由此，第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗和第二副期间Ts2的高频电源36的负载侧的阻抗分别例如像在图21(b)中参照附图标记Imp1和Imp2所示的那样进行调整。

另外，在选择第二模式和第三模式时，在步骤ST5中，由电源控制部38e判定移动平均值Imp31和移动平均值Imp32是否处于上述可调整范围。在移动平均值Imp31和移动平均值Imp32两者处于可调整范围时，方法MT进入步骤ST3。另一方面，在移动平均值Imp31和移动平均值Imp32的至少一者不处于上述可调整范围时，从电源控制部38e将用于使移动平均值Imp31和移动平均值Imp32的中间的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器42。在接着的步骤ST6中，匹配器42的可变电抗元件42g和42h的电抗根据匹配控制信号进行调整。由此，第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗和第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗分别例如像在图21(a)中参照附图标记Imp1和Imp2所示的那样进行调整。

或者，在移动平均值Imp31和移动平均值Imp32的至少一者不处于上述可调整范围时，从电源控制部38e将用于使根据移动平均值Imp32推测的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点的匹配控制信号施加到匹配器42。在接着的步骤ST6中，匹配器42的可变电抗元件42g和42h的电抗根据匹配控制信号进行调整。由此，第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗和第二副期间Ts2的高频电源38的负载侧的阻抗分别例如像在图21(b)中参照附图标记Imp1和Imp2所示的那样进行调整。

在步骤ST6中，以使根据移动平均值Imp12推测的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的方式调整了匹配器40的可变电抗元件40g和40h的电抗的情况下，在接着的步骤ST7中，判定第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗是否脱离可调整范围。在第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗处于可调整范围时，方法MT进入步骤ST3。另一方面，如图22所示，在第一副期间Ts1的高频电源36的负载侧的阻抗(参照该图的Imp1)脱离可调整范围时，在步骤ST8中，图23所示，以第一副期间Ts1的调制高频电力MRF1的功率比第二副期间Ts2的调制高频电力MRF1的功率大的方式，通过电源控制部36e设定调制高频电力MRF1的功率。之后，方法MT进入步骤ST3。

另外，在步骤ST6中，在以使根据移动平均值Imp32推测的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的方式调整了匹配器42的可变电抗元件42g和42h的电抗的情况下，在步骤ST7中，判定第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗是否脱离可调整范围。在第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗处于可调整范围时，方法MT进入步骤ST3。另一方面，如图22所示，在第一副期间Ts1的高频电源38的负载侧的阻抗(参照该图的Imp1)脱离可调整范围时，在步骤ST8中，如图23所示，以第一副期间Ts1的调制高频电力MRF2的功率比第二副期间Ts2的调制高频电力MRF2的功率大的方式，通过电源控制部38e设定调制高频电力MRF2的功率。之后，方法MT进入步骤ST3。

在方法MT中，在通过主控制部72的控制停止高频电力RF1和高频电力RF2的供给之前，反复进行从步骤ST3的移动平均值的更新开始的一系列的步骤。

此外，在方法MT中，从高频电源输出的连续电力的第一副期间的频率和第二副期间的频率根据移动平均值被调整，但是，该连续电力的频率也可以不进行调整而一定。

如以上说明的那样，在方法MT中，第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各自中的高频电源的调制高频电力的频率，根据过去的第一副期间Ts1和第二副期间Ts2各自的高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值设定。由此，根据第一期间T1中的高频电源的负载侧的阻抗的变动，能够适当且高速地调整调制高频电力的频率。

另外，根据方法MT的步骤ST8，第一副期间Ts1中的调制高频电力的功率增大，因此，在第一副期间Ts1中功率充足的调制高频电力被供给到等离子体。

以下，对另一实施方式进行说明。图24和图25是表示关于另一实施方式的时序图的图。以下，对于另一实施方式，说明与上述方法MT的不同之处。

在另一实施方式中，如图24所示，在步骤ST1中，从高频电源36和/或高频电源38开始第二期间T2中的功率比0W大的调制高频电力的输出。

在该实施方式的步骤ST3中，在选择第一模式和第三模式时，电源控制部36e还取得最接近的且规定数量的第三副期间Ts3的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp13。另外，电源控制部36e还取得最接近的且规定数量的第四副期间Ts4的高频电源36的负载侧的阻抗的移动平均值Imp14。另外，在选择第二模式和第三模式时，电源控制部38e还取得最接近的且规定数量的第三副期间Ts3的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp33。另外，电源控制部38e还取得最接近的且规定数量的第四副期间Ts4的高频电源38的负载侧的阻抗的移动平均值Imp34。

在选择第一模式和第三模式时，在步骤ST4中，如图25所示，电源控制部36e为了使根据移动平均值Imp13推测的第三副期间Ts3的高频电源36的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp14推测的第四副期间Ts4的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点，对振荡器36a施加对第三副期间Ts3和第四副期间Ts4各自的调制高频电力MRF1的频率进行设定的频率控制信号。振荡器36a根据该频率控制信号调整第三副期间Ts3的高频电力的频率和第四副期间Ts4的高频电力的频率。

在选择第二模式和第三模式时，在步骤ST4中，电源控制部36e为了使根据移动平均值Imp33推测的第三副期间Ts3的高频电源38的负载侧的阻抗和根据移动平均值Imp34推测的第四副期间Ts4的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点，对振荡器36a施加对第三副期间Ts3和第四副期间Ts4各自的调制高频电力MRF2的频率进行设定的频率控制信号。振荡器36a根据该频率控制信号调整第三副期间Ts3的高频电力的频率和第四副期间Ts4的高频电力的频率。

以使根据移动平均值Imp12推测的高频电源36的负载侧的阻抗接近匹配点的方式调整了匹配器40的可变电抗元件40g和40h的电抗的情况下，在步骤ST8中，如图25所示，以第三副期间Ts3的调制高频电力MRF1的功率比第四副期间Ts4的调制高频电力MRF1的功率大的方式，由电源控制部36e设定调制高频电力MRF1的功率。

另外，在以使根据移动平均值Imp32推测的高频电源38的负载侧的阻抗接近匹配点的方式调整了匹配器42的可变电抗元件42g和42h的电抗的情况下，在步骤ST8中，以第三副期间Ts3的调制高频电力MRF2的功率比第四副期间Ts4的调制高频电力MRF2的功率大的方式，由电源控制部38e设定调制高频电力MRF2的功率。

根据该实施方式，根据第一期间T1中和第二期间T2中的高频电源的负载侧的阻抗的变动，能够适当且高速地调整调制高频电力的频率。另外，在第三副期间Ts3中功率充足的调制高频电力被供给到等离子体。

以上对各种实施方式进行了说明，但是并不限于上述实施方式，能够有各种变形方式。在上述实施方式中，第一期间T1被二分为第一副期间Ts1和第二副期间Ts2，但是，第一期间T1也可以被分割为包括第一副期间Ts1和第二副期间Ts2的三个以上的副期间。此时，基于第一期间T1的三个以上的副期间各自的高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，由高频电源输出的调制高频电力的频率在第一期间T1的三个以上的副期间的各个中进行调整。另外，第二期间T2也可以被分割为包括第三副期间Ts3和第四副期间Ts4的三个以上的副期间。此时，基于第二期间T2的三个以上的副期间各自的高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，由高频电源输出的调制高频电力的频率在第二期间T2的三个以上的副期间的各个中进行调整。

附图标记说明

1……等离子体处理装置；10……处理容器；16……基座；36……高频电源；38……高频电源；40……匹配器；42……匹配器；43……供电线路；45……供电线路；46……上部电极；72……主控制部。

Claims (7)

1.一种用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于：

所述等离子体处理装置包括：

处理容器；

第一电极和第二电极，设置成在它们之间隔着所述处理容器内的空间；

输出等离子体生成用的高频电力的第一高频电源；

输出离子引入用的高频电力的第二高频电源；

连接所述第一电极或者所述第二电极与所述第一高频电源的第一供电线路；

连接所述第二电极与所述第二高频电源的第二供电线路；

用于调整所述第一高频电源的负载侧的阻抗的第一匹配器；和

用于调整所述第二高频电源的负载侧的阻抗的第二匹配器；

该用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法包括：

从所述第一高频电源和所述第二高频电源中的一个高频电源开始输出调制高频电力的步骤，该调制高频电力中，与第一期间中的功率相比，与该第一期间交替反复的第二期间中的功率设定得较小；

所述第一匹配器和所述第二匹配器中的与所述一个高频电源对应的一个匹配器调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；和

用于所述一个高频电源的电源控制部取得第一移动平均值和第二移动平均值的步骤，该第一移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第一期间各自的从开始时刻至中途之间设定的第一副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，所述第二移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第一期间各自的从所述中途至结束时刻之间设定的第二副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和

在用于所述一个高频电源的所述电源控制部取得所述第一移动平均值和所述第二移动平均值后，在所述第一副期间和所述第二副期间的各个中设定所述一个高频电源所输出的调制高频电力的频率，使得根据所述第一移动平均值推测的所述第一副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗和根据所述第二移动平均值推测的所述第二副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。

2.如权利要求1所述的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于，还包括：

所述第一匹配器和所述第二匹配器中的另一个匹配器调整所述另一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得所述第一高频电源和所述第二高频电源中的另一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；

用于所述另一个高频电源的电源控制部取得第三移动平均值和第四移动平均值的步骤，该第三移动平均值是调整所述另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，所述第一副期间中的所述另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，所述第四移动平均值是调整所述另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，所述第二副期间中的所述另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和

在用于所述另一个高频电源的所述电源控制部取得所述第三移动平均值和所述第四移动平均值后，在所述第一副期间和所述第二副期间的各个中设定所述另一个高频电源所输出的高频电力的频率，使得根据所述第三移动平均值推测的所述第一副期间的所述另一个高频电源的负载侧的阻抗和根据所述第四移动平均值推测的所述第二副期间的所述另一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。

3.如权利要求1或2所述的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于，还包括：

调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得根据所述第一移动平均值推测的所述第一副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗和根据所述第二移动平均值推测的所述第二副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近所述匹配点的步骤。

4.如权利要求1或2所述的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于，还包括：

调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得根据所述第二移动平均值推测的所述第二副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近所述匹配点的步骤。

5.如权利要求4所述的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于，还包括：

用于所述一个高频电源的所述电源控制部设定从所述一个高频电源输出的调制高频电力的功率，使得在所述第一副期间中从所述一个高频电源输出的调制高频电力的功率比在所述第二副期间中从所述一个高频电源输出的调制高频电力的功率高的步骤。

6.如权利要求5所述的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于：

所述一个高频电源在所述第二期间中输出功率比0W大的高频电力，

所述用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法还包括：

用于所述一个高频电源的所述电源控制部取得第五移动平均值和第六移动平均值的步骤，该第五移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第二期间各自的从开始时刻至中途之间设定的第三副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，所述第六移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第二期间各自的从所述中途至结束时刻之间设定的第四副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和

在用于所述一个高频电源的所述电源控制部取得所述第五移动平均值和所述第六移动平均值后，在所述第三副期间和所述第四副期间的各个中设定所述一个高频电源所输出的调制高频电力的频率，使得根据所述第五移动平均值推测的所述第三副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗和根据所述第六移动平均值推测的所述第四副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。

7.如权利要求6所述的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于，还包括：

用于所述一个高频电源的所述电源控制部设定从所述一个高频电源输出的调制高频电力的功率，使得在所述第三副期间中从所述一个高频电源输出的调制高频电力的功率比在所述第四副期间中从所述一个高频电源输出的调制高频电力的功率高的步骤。