DE19941542A1 - Verfahren und Anordnung zum automatischen Abstimmen eines Anpassungsnetzwerkes im Taktbetrieb - Google Patents

Abstract

Zur Behandlung von Werkstücken mit Niederdruck-Gasentladungen werden in vielen Fällen elektrische Hochfrequenzanregungen, zum Beispiel mit einer Frequenz von 13,56 MHz, verwendet. Viele Plasmaanwendungen laufen heute im Taktzeitbetrieb mit kurzen Behandlungszeiten im Sekundenbereich ab. Hierfür sind die bekannten automatischen Anpassungsnetzwerke nicht geeignet. Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, über die kurzen Prozeßzeiten stabile Plasmabedingungen zu gewährleisten und gleichzeitig Drifterscheinungen und Prozeßänderungen auszuregeln. Hierzu werden während der Einschaltzeit die HF-Signale gemessen und die Korrekturen der Matchbox gespeichert, aber nicht ausgeführt. Die Verstellung erfolgt erst in der Ausschaltzeit zwischen zwei Prozeßschritten.

Description

Gegenstand der Anmeldung, Anwendungsbereiche

Zur Behandlung von Werkstücken mit Niederdruck-Gasentladungen werden in vie­ len Fällen elektrische Hochfrequenzanregungen, zum Beispiel mit einer Frequenz von 13,56 MHz, verwendet. Zur Anpassung der Plasmalast an die Generatorimpe­ danz finden hierbei meist automatische Anpassungsnetzwerke Verwendung. Viele Plasmaanwendungen laufen heute im Taktzeitbetrieb mit kurzen Behandlungszeiten im Sekundenbereich ab. Hierfür sind die bekannten automatischen Anpassungs­ netzwerke nicht geeignet.

Stand der Technik

Die Hochfrequenz-Anpassungsnetzwerte sind meist mit einer automatischen Ab­ stimmeinrichtung ausgerüstet, die aus elektrischen Meßwerten Steilsignale für die Einstellung der Anpassungsschaltung erzeugt. Diese automatische Abstimmung benötigt meist eine Einstellzeit im Sekundenbereich. Dadurch reicht die Einstellge­ schwindigkeit für kurze Behandlungszeiten nicht aus.

Alternativ werden Anordnungen verwendet, die nicht verstellt werden. Diese sind über die kurzen Prozeßzeiten zwar stabil, können aber die Drift von Prozeßschritt zu Prozeßschritt ebensowenig kompensieren wie Änderungen der Prozeßparame­ ter. Gefordert ist demnach eine automatische Anpassungseinrichtung, die sowohl während einer kurzen Prozeßzeit stabil und reproduzierbar läuft als auch in der La­ ge ist, Änderungen der Prozeßparameter und Drifterscheinungen von Zyklus zu Zyklus automatisch zu kompensieren.

Beschreibung der Anordnung

Erfindungsgemäß wird dies realisiert, indem ein vorzugsweise digital ausgeführter Controller verwendet wird, der während der HF-Einschaltzeit die HF-Signale auf­ nimmt und die notwendigen Korrekturen zur optimalen Abstimmung des Anpas­ sungsnetzwerkes bestimmt, diese jedoch nicht ausführt, sondern vielmehr die Kor­ rekturen speichert und das Anpassungsnetzwerk über die Einschaltzeit unverändert läßt. Während der Ausschaltzeit zwischen zwei Prozessen wird nun die erforderli­ che Verstellung zur Korrektur des Anpassungsnetzwerkes durchgeführt. Damit wird die Kompensation von Drifterscheinungen sichergestellt.

Zum Einfahren von Prozessen ist vorgesehen, daß in diesem Fall das Autotuning im klassischen kontinuierlichen Betrieb verwendet wird, bis eine Anfangsanpassung gefunden ist, deren Werte gespeichert und als Startwerte für den jeweils ersten Prozeß einer Serie verwendet werden.

Claims (2)

1. Verfahren und Anordnung zum automatischen Abstimmen eines elektrischen Hochfrequenz-Anpassungsnetzwerkes im Taktbetrieb, dadurch gekennzeich­ net, daß während der zyklisch wiederkehrenden Einschaltzeit der Hochfrequenz die Messung der zum Abstimmen erforderlichen elektrischen Größen erfolgt, aber während dieser Einschaltzeit keine Bauteile zur Abstimmung verstellt wer­ den, hingegen während der Ausschaltzeit, zum Beispiel während des Umladens der Werkstücke, die Verstellung der elektrischen Bauteile zur Abstimmung nach dem Wiedereinschalten anhand der in den vorhergehenden Zyklen gewonnenen Meßwerte erfolgt.

2. Verfahren und Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenz zur Anregung von Niederdruck-Gasentladungen für die Oberflä­ chenbehandung von Werkstücken verwendet wird.