EP4356415A1 - Signalverarbeitungssystem und leistungsversorgungseinrichtung mit einem signalverarbeitungssystem - Google Patents

Signalverarbeitungssystem und leistungsversorgungseinrichtung mit einem signalverarbeitungssystem

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Publication number
EP4356415A1
EP4356415A1 EP22734524.6A EP22734524A EP4356415A1 EP 4356415 A1 EP4356415 A1 EP 4356415A1 EP 22734524 A EP22734524 A EP 22734524A EP 4356415 A1 EP4356415 A1 EP 4356415A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
processing system
signal
signal processing
data stream
plasma process
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP22734524.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
Original Assignee
Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
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 Trumpf Huettinger GmbH and Co KG filed Critical Trumpf Huettinger GmbH and Co KG
Publication of EP4356415A1 publication Critical patent/EP4356415A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32926—Software, data control or modelling
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/3299—Feedback systems
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/327—Arrangements for generating the plasma

Definitions

  • the invention relates to a signal processing system for determining and making available a data stream describing a plasma process. Furthermore, the invention relates to a power supply device with such a signal processing system.
  • a constant load impedance (plasma impedance) that varies little is formed after the plasma has been ignited.
  • An automatic impedance matching network compensates for this impedance and presents its nominal impedance to the generator, which generates the power to ignite and operate the plasma.
  • the plasma burns unstably, be it due to unfavorable chamber geometry, process chemistry, arcing or similar, various stochastic processes cause the plasma impedance and thus the power coupled into the plasma to constantly vary.
  • the amount of the mean reflected power is often used as an indicator for the quality of the adjustment process of an automatic matchbox and at the same time as a stability criterion for the plasma.
  • transient and decay processes occur at the beginning and end of each pulse, which lead to reflected power despite a stable process and the best possible adjustment.
  • a signal processing system for determining and making available a data stream describing a plasma process, having a) a detection device which is set up for detecting a signal curve which is repeated in a predetermined time interval and changes as a function of a plasma process state, b) a determination device that is set up to generate the data stream based on at least two signal curves recorded in a respective time interval, the data stream having a continuously determined stability index for the plasma process.
  • a signal course means: the course of a signal proportional to an envelope curve, to an effective value curve, a root-mean-squared (RMS) curve, or to an extreme value curve of an MF or HF signal or the course of a DC signal that can change continuously.
  • RMS root-mean-squared
  • the stability index can depend on the reflected power, but it can also depend on other parameters, i.e. it cannot depend solely on the reflected power. Furthermore, the stability index can be independent of the reflected power and, in particular, can reach its maximum even if the reflected power is not equal to zero. With the stability index determined according to the invention, a higher statement can be made about the stability of the plasma.
  • the data stream represents a continuous provision of constantly updated data, in particular stability indicators.
  • the data stream can be designed in such a way that updated data of the stability index are always output after a predetermined data stream interval.
  • the data stream interval may be independent of the predetermined time interval of the repeating waveform.
  • TRUMPF Kunststofftinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 vall can in particular be greater than the time interval of the repeating signal curve.
  • the data flow interval can be approx. 1 ms up to approx. 1 s. It can be made available to a higher-level plasma process control unit.
  • the higher-level plasma process control unit can be set up to include this stability index in its process improvement control and, for example, to adjust gas supply, gas mixture, pressure, electrical parameters such as frequency, power, voltage, current, modulation or pulse frequency so that the stability index is more favorable has value.
  • the data stream can be generated by comparing the at least two signal profiles recorded in one time interval. This comparison can be a correlation or a subtraction, for example.
  • An output value of the data stream can be based on a number of such comparisons with a number of recorded signal profiles.
  • the stability index can be determined as a statistical value, e.g. an average or a maximum value from several such comparisons. Several data streams with several different stability indicators can be determined according to different statistical evaluations.
  • the determined stability indicators can be used alone and/or in combination with other data for AI (artificial intelligence) applications and/or for machine learning, both as test and learning data, thus making the processes even more stable.
  • the data stream can be generated in such a way that a time window used to determine the stability index is at least as long
  • the stability index(es) can be used very advantageously to control the plasma process in a plasma process that has a basic instability, e.g. due to an unstable load or environmental conditions.
  • a basic instability can thus be determined using the one or more stability index(es), and an attempt can be made to keep the process in this basic instability, and using the stability index(es) to recognize when the process enters an altered instability that deviates from the baseline instability, and if this altered instability is undesirable, to take action to come back to the baseline instability.
  • the detection device can have an analog-to-digital converter (ADC) and store data in a memory. All the data from a time interval can be stored in a first memory section (array), and the data from a subsequent time interval can be stored in a further memory section. There may be more than two such memory sections. When the last intended memory section has been written to, the next memory section can be written to again and the data located there can be overwritten.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the recording device can do all this.
  • the detection device can have a hard-wired or programmable logic module, in particular an FPGA. This has the advantage that fast data processing is possible. The same routines can always be executed. Another advantage is the configurability of an FPGA.
  • the determination device can be set up to have read access to the memory sections, in particular always to the memory sections that are currently not being written to by the detection device.
  • the determination device can be designed as a microprocessor or have one.
  • a microprocessor can be set up to carry out further tasks of a controller.
  • the plasma process is preferably excited by an HF power signal.
  • the signal course can repeat itself.
  • the waveform can be repeated periodically with a waveform frequency.
  • the signal curve can be repeated with the period duration of the time interval in normal operation, e.g. be a periodically modulated signal, or a periodically pulsed signal or a combination of these repeated signal curves.
  • the RF power signal may have a frequency significantly higher than the waveform frequency, typically a frequency higher by a factor of 4, 10, 50, 100 or more.
  • the HF power signal can be at frequencies greater than or equal to 4 MHz, in particular at frequencies that are also less than or equal to 80 MHz, in particular in the frequency range from 10 to 50 MHz, particularly preferably at 13.56 MHz.
  • the frequency of the repetitive waveform can be at frequencies greater than or equal to 10 kHz.
  • the frequency of the repetitive signal curve can be at frequencies less than or equal to 500 kHz. It can be caused by modulated or pulsed operation of the HF power signal. It can be caused by modulated or pulsed operation of another power supply that is also connected to the plasma process, e.g. a bias power supply. It can be caused by a periodic change in an impedance matching arrangement. It can be caused by a periodic change in the plasma process. This can be a movement of the substrate in the plasma process, e.g. advancing the substrate, or the movement of several substrates on a turntable.
  • the waveform may be a substantially constant value.
  • a constant HF power signal from the power generator can be applied to a plasma process with a previously described turntable at a rotational speed
  • the predetermined time interval of the repeating signal curve and/or the data stream interval can be predetermined by process fluctuations in the plasma process.
  • process fluctuations can be caused by one or more gaps between several substrates, e.g. in a continuous coating system or in a system with rotating targets or rotating substrates due to bumps or irregularities in these devices.
  • Systems of this type and reasons for such process fluctuations are described, for example, in WO2020/152097 A1 entitled "Method for compensating for process fluctuations in a plasma process and controller for a power generator for supplying a plasma process".
  • the signal processing system can be set up so that the time interval can be specified externally, e.g. by a power generator, an impedance matching arrangement or by another unit influencing the plasma process, such as a low-frequency, modulated or pulsed additional power supply connected to the plasma process, in particular a bias power supply.
  • the time interval can also be specified by the advance or the rotational speed of the substrate in the plasma or in the plasma chamber.
  • the signal processing system can be set up to determine the time interval itself, in particular by means of the detection device or the determination device. This can be done, for example, by autocorrelation, e.g. by correlating the signal curve with the signal curve itself at an earlier point in time. Alternatively, the time interval could be determined using frequency analysis, e.g. by searching for frequencies unequal, in particular lower than the excitation frequency of the plasma process.
  • the signal processing system can be set up so that the data stream is generated on the basis of a comparison of two signal profiles at successive time intervals.
  • the consecutive time intervals do not necessarily have to be directly consecutive time intervals.
  • a number of first signal profiles from a number of first time intervals can also be compared with a signal profile from a subsequent time interval and used to generate the data stream.
  • a mean value curve or a maximum value curve can be formed from a number of first signal curves from a number of first time intervals and used for the same comparison.
  • the signal processing system can have a storage device for recording the signal curves. This makes it possible to compare signal curves and/or values determined from them with one another. Averaging is also possible. Envelopes can also be generated. Extreme values of the signal curve can be determined and saved for each time interval.
  • the memory device can be in the form of a ring memory.
  • a synchronization device for synchronizing the detection device to the waveform frequency may be provided. This makes it possible for entire signal curves, pulses or the start of pulses to be recorded and compared. Alternatively, multiple process starts and ignition events could be recorded. This is particularly beneficial when a process tends not to fire or go into a "bad" state on startup.
  • a comparison device can be provided which is set up to compare recorded signal curves and/or values determined from them with one another or with a reference.
  • the determination device can be set up to determine an average signal profile over a number of time intervals. This allows an average signal course to be determined. Each new signal curve is weighted accordingly in the middle signal curve.
  • the determination device can be designed
  • TRUMPF Kunststofftinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 be, in particular at the same time, to determine how far the new signal curve deviates from the mean signal curve, in particular to determine a deviation of a sample of a signal curve from a mean signal curve.
  • the maximum of this deviation or its mean value can then serve as a measure of the (in)stability.
  • This value is recorded for the N time intervals and the maximum value of this or the mean value is output. Without recording, an extreme value could also be used, which decays with each new time interval until it arrives at zero after N time intervals.
  • the determination device can be set up to determine an envelope curve, in particular of the minimum and maximum values of the corresponding samples of a plurality of time intervals, and to determine a stability index therefrom.
  • N pulses can be recorded.
  • the oldest is overwritten again (ring buffer).
  • the maximum and minimum values for each sample are determined for all of these pulses in the ring buffer.
  • An envelope of maximum and minimum values is created.
  • a measure of the instability can also be determined by taking the mean distance from the maximum and minimum values.
  • not every waveform has to be recorded in a time interval. Individual time intervals can also be omitted during the determination.
  • the invention relates to a power supply device for generating an electrical high-frequency power signal (HF power signal) for a plasma, having a power generator, an impedance matching arrangement connected to the power generator, and having a signal processing system according to the invention.
  • the signal processing system can be arranged in the power supply device. Alternatively, it can be arranged in the impedance matching arrangement. Furthermore, it is conceivable that it is arranged externally, ie neither in the power supply device nor in the impedance matching arrangement.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a power supply device
  • FIG. 2 shows a diagram to clarify a first procedure for determining a data stream with a stability index
  • FIG. 3 shows a diagram to clarify a second procedure for determining a data stream with a stability index.
  • Figure 1 shows a power supply device 1 for generating a particularly pulsed electrical high-frequency power signal for generating a plasma in a plasma chamber 4.
  • the power supply device 1 comprises a power generator 2 and an impedance matching arrangement 6 connected to the power generator 2, via which the power generator 2 is connected to the plasma chamber 4 is connected.
  • a detection device 10 is set up to detect a signal curve which is repeated in a predetermined time interval and changes as a function of the plasma process state.
  • the detection device 10 is arranged between the power generator 2 and the impedance matching arrangement 6 . It can be designed, for example, as a measuring device for measuring current and/or voltage, or as a directional coupler in order to record a power.
  • a detection device 12, 14 can be arranged in the power generator 2 or the impedance matching arrangement 6 (two detection devices 12, 14 are shown, but one is sufficient). It is also conceivable that the determination device 12, 14 is arranged at a different location. It is set up to generate a data stream based on at least one signal profile recorded in a time interval, the data stream having a continuously determined stability index for the plasma process.
  • the signal curves detected by the detection device 10 can be stored in a storage device 16 and made available from there to the determination device 12, 14.
  • the memory device 16 can be designed as a ring memory.
  • the comparison of the recorded signal curves and/or values determined therefrom with one another or with reference values can be carried out by a comparison device 20 . Based on the comparison, a data stream that has a stability index can be generated and output, in particular displayed to a user.
  • the signal curves can be recorded in a synchronized manner.
  • a synchronization device 18 is provided for synchronizing the detection of the signal curves, which device can be connected both to the detection device 10 and to a controller 22 .
  • the controller 22 can control both the power generator 2 and the synchronization device 18 .
  • FIG. 2 shows a first signal curve 100, which corresponds to a pulsed high-frequency power and is supplied by the power generator 2, and a second signal curve 101, which corresponds to a reflected power.
  • Fig. 2 shows a pulsed RF signal, a pulsed DC bias signal or similar signal.
  • the envelope of the pulse signal can be seen. This can be a frequency of, for example, 10 kHz up to 500 kHz.
  • An HF signal that is pulsed with this pulse shape has a significantly higher frequency, eg 10 MHz or more. It is not shown in FIG.
  • the signal curves 100, 101 are normal.
  • the time interval T5 there is a discontinuity in the form of a pulse dropout or an undesired event.
  • the time intervals T6-T8 correspond to a recovery phase.
  • time intervals T1...T8 are synchronized to the rising edge of a pulse of the HF power signal, i.e. the detection of the signal curves 100, 101 is carried out by the synchronization device 18 synchronized to the pulse signal that the pulsing of the HF -Power signal causes.
  • the determining device 12, 14 forms, for example, the sliding mean value of the signal curve 100 over n time intervals, so that a mean signal curve is produced. Each new time interval is weighted accordingly in the mean signal curve. Furthermore, it is determined how far each sample of the new time interval deviates from the mean signal curve. The maximum of this deviation or its mean value can then serve as a measure of the stability of the plasma process. Alternatively, the cross-correlation between the new time interval and the mean value formed can be used. This stability index can be recorded for the n time intervals and the maximum value or the mean value can be output. This represents the data stream described above.
  • sampling points samples
  • a maximum value can be stored. This maximum value decays at each new time interval, unless a discontinuity occurs, until it arrives at zero after N time intervals.
  • a stability index would be determined and output for the time intervals T1-T4, which would be associated with a high level of stability, since the samples deviate little from an average signal curve, while a stability index would be determined and possibly output for the time intervals T5-T8, which would be assigned to low stability.
  • the signal curve 101 is shown again.
  • a maximum value and a minimum value is formed for each sample over the time intervals, so that an envelope 103 can be generated.
  • a stability index can be determined, for example, from the mean value, from the maximum and minimum values of corresponding samples of the time intervals. Accordingly, when the envelope 103 is close to the waveform 101, as in the intervals T11-T13, there is great stability. Accordingly, a stability index would be determined and output for the time intervals T11-T13, which would be assigned to a high degree of stability. If the envelope has a large distance to the signal curve 101, as in the interval T14, there is little stability. Accordingly, a stability index would be determined and output for the time interval T14, which would be associated with a lower stability.

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Abstract

Signalverarbeitungssystem zur Ermittlung und Verfügungstellung eines einen Plasmaprozess beschreibenden Datenstroms, aufweisend a) eine Erfassungseinrichtung (10), die eingerichtet ist zur Erfassung eines in einem vorgegebenen Zeitintervall (n=T1...T8) sich wiederholenden Signalverlaufs (100, 101), der sich in Abhängigkeit vom Plasmaprozess-Zustand verändert, b) eine Ermittlungseinrichtung (12, 14), die eingerichtet ist, den Datenstrom basierend auf zumindest zwei in je einem Zeitintervall erfassten Signalverläufen (100,101) zu erzeugen, wobei der Datenstrom eine kontinuierlich ermittelte Stabilitätskennzahl für den Plasmaprozess aufweist. Offenbart ist auch eine Leistungsversorgungseinrichtung (1) zur Erzeugung eines gepulsten elektrischen Hochfrequenzleistungssignals für ein Plasma, mit einem Leistungsgenerator (2), einer mit dem Leistungsgenerator verbundenen Impedanzanpassungsanordnung (6) und mit einem solchen Signalverarbeitungssystem und eine Prozessregelungsanordnung für einen Plasmaprozess, eingerichtet die Stabilitätskennzahl aus einem solchen Signalverarbeitungssystem einzusetzen.

Description

DS15155-3263
Anmelder:
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Bötzinger Strasse 80 79111 Frei bürg Deutschland
Vertreter:
TRUMPF Patentabteilung Trumpf SE + Co. KG IP + Licenses (TH550) Johann-Maus-Strasse 2 71254 Ditzingen Deutschland
Sianalverarbeitunassvstenn und Leistunasversoraunaseinrichtuna mit einem Sianalverarbeitunassvstenn
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Signalverarbeitungssystem zur Ermittlung und Verfü gungstellung eines einen Plasmaprozess beschreibenden Datenstroms. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Leistungsversorgungseinrichtung mit einem solchen Sig nalverarbeitungssystem .
Bei stabilen Plasmaprozessen im Dauerstrichbetrieb bildet sich nach dem Zünden des Plasmas eine konstante Lastimpedanz (Plasmaimpedanz) aus, die wenig vari- iert. Ein automatisches Impedanzanpassnetzwerk (Matchbox) gleicht diese Impe danz aus und präsentiert dem Generator, der die Leistung zum Zünden und Be treiben des Plasmas generiert, seine Nennimpedanz. Brennt das Plasma jedoch instabil, sei es aufgrund ungünstiger Kammergeometrie, Prozesschemie, Arcing oder ähnlichem, führen verschiedene stochastische Prozesse dazu, dass die Plas- maimpedanz und damit die in das Plasma eingekoppelte Leistung ständig variie ren.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Eine Matchbox kann dies nicht ausgleichen, sodass Fehlanpassung am Generator ausgang/Matchboxeingang entsteht. In der industriellen Anwendung von HF Ge neratoren und Matchboxen wird oftmals davon ausgegangen, dass ein Plasma nur dann stabil ist, wenn dieses System aus Generator, Matchbox, Plasma so einge stellt werden konnte, dass die reflektierte Leistung nahe Null ist. Es hat sich des halb in der Industrie eingebürgert, dass reflektierte Leistung ungleich Null mit in stabilem Plasma gleichgesetzt wird. Bei Plasmaanwendungen, die sich mit einer bestimmten Wiederholfrequenz än dern, beispielsweise bei modulierten oder gepulsten Plasmaanwendungen kommt es hingegen Prinzip bedingt durch Ein- und Ausschwingvorgänge sowie Zündvor gängen z.B. am Anfang und am Ende jedes Pulses, zu reflektierter Leistung. Diese kann häufig nicht durch Matchboxen ausgeglichen werden, da die Änderungen im Plasma für diese zu schnell erfolgen. Bei großen Pulsfrequenzen oder kurzen Tast verhältnissen wird diese signifikant. Besitzt jeder Puls einen identischen Kurven verlauf für Vorwärtsleistung Pi und reflektierte Leistung Pr, oder Spannung und Strom, so kann dennoch von einem stabilen Prozess ausgegangen werden. Die reflektierte Leistung als Maß für die Stabilität des Plasmas funktioniert hier somit nicht. Bei instabilem Plasma kommt es jedoch vor, dass beispielsweise einzelne Pulse nicht Zünden oder die Pulse sich zueinander unterscheiden.
Mit anderen Worten dient bei Plasmaanlagen der Betrag der mittleren reflektierten Leistung häufig als Indikator für die Qualität des Anpassvorgangs einer automati- sehen Matchbox und gleichzeitig als Stabilitätskriterium für das Plasma. Bei (schnell) gepulsten Anwendungen treten zu Beginn und Ende jedes Pulses Ein- und Ausschwingvorgänge auf, die trotz stabilem Prozess und bestmöglicher Anpassung zu reflektierter Leistung führen.
Aufgabe der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Ermittlung einer Kennzahl be reitzustellen, die die Stabilität des Plasmas zuverlässiger beschreibt.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Signalverarbeitungssystem zur Ermittlung und Verfügungstellung eines einen Plasmaprozess beschreibenden Datenstroms, aufweisend a) eine Erfassungseinrichtung, die eingerichtet ist zur Erfassung eines in ei nem vorgegebenen Zeitintervall sich wiederholenden Signalverlaufs, der sich in Abhängigkeit von einem Plasmaprozess-Zustand verändert, b) eine Ermittlungseinrichtung, die eingerichtet ist, den Datenstrom basierend auf zumindest zwei in je einem Zeitintervall erfassten Signalverläufen zu erzeugen, wobei der Datenstrom eine kontinuierlich ermittelte Stabilitäts kennzahl für den Plasmaprozess aufweist.
Mit einem Signalverlauf ist gemeint: der Verlauf eines Signals proportional zu ei ner Hüllkurve, zu einer Effektivwert-Kurve, einer Root-Mean-Squared (RMS)- Kurve, oder zu einer Extremwertkurve eines MF- oder HF-Signals oder der Ver lauf eines DC Signals, der sich kontinuierlich ändern kann.
Die Stabilitätskennzahl kann einerseits abhängig von der reflektierten Leistung sein, aber zudem abhängig von weiteren Parametern, d.h. sie kann nicht aus schließlich von der reflektierten Leistung abhängig sein. Weiterhin kann die Sta bilitätskennzahl unabhängig von der reflektierten Leistung sein und insbesondere ihr Maximum erreichen, auch wenn die reflektierte Leistung ungleich Null ist. Mit der erfindungsgemäß ermittelten Stabilitätskennzahl kann eine höhere Aussage kraft über die Stabilität des Plasmas getroffen werden.
Der Datenstrom stellt eine kontinuierliche Zurverfügungstellung von ständig ak tualisierten Daten, insbesondere Stabilitätskennzahlen, dar.
Dabei kann der Datenstrom derart ausgestaltet sein, dass aktualisierte Daten der Stabilitätskennzahl immer nach einem vorgegebenen Datenstrom-Intervall aus gegeben werden. Das Datenstromintervall kann unabhängig vom vorgegebenen Zeitintervall des sich wiederholenden Signalverlaufs sein. Das Datenstrom-Inter-
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 vall kann insbesondere größer als das Zeitintervall des sich wiederholenden Sig nalverlaufs sein. Das Datenstromintervall kann ca. 1 ms bis hin zu ca. 1 s betra gen. Es kann einer übergeordneten Plasma-Prozesskontrolleinheit zur Verfügung gestellt werden. Die übergeordnete Plasma-Prozesskontrolleinheit kann einge- richtet sein, diese Stabilitätskennzahl in seine Prozessverbesserungsregelung ein zubeziehen und beispielsweise Gaszufuhr, Gasgemisch, Druck, elektrische Para meter wie Frequenz, Leistung, Spannung, Strom, Modulation oder Pulsfrequenz, so einzustellen, dass die Stabilitätskennzahl einen günstigeren Wert aufweist. Der Datenstrom kann durch Vergleich der zumindest zwei in je einem Zeitinter vall erfassten Signalverläufe erzeugt werden. Dieser Vergleich kann beispiels weise eine Korrelation oder eine Subtraktion sein.
Ein Ausgabewert des Datenstroms, also eine solche Stabilitätskennzahl kann auf mehreren solcher Vergleiche mit mehreren erfassten Signalverläufen basieren.
Die Stabilitätskennzahl kann als ein statistischer Wert, also z.B. ein Mittel oder ein Maximalwert aus mehreren solcher Vergleiche ermittelt werden. Es können mehrere Datenströme mit mehreren unterschiedlichen Stabilitäts kennzahlen nach unterschiedlichen statistischen Auswertungen ermittelt werden.
Seltene Ereignisse, die aber sehr ausgeprägt sind, können z.B. an einem hohen Maximalwert und niedrigen Mittelwert erkannt werden.
Die ermittelten Stabilitätskennzahlen können alleine und/oder in Kombination mit anderen Daten für Anwendungen der KI (Künstliche Intelligenz) und/oder zum maschinellen Lernen sowohl als Test- als auch als Lerndaten eingesetzt werden und so die Prozesse noch stabiler machen. Die Erzeugung des Datenstroms kann derart ausgestaltet sein, dass ein zur Er mittlung der Stabilitätskennzahl verwendetes Zeitfenster mindestens so lange ist
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 wie das Datenstrom Intervall, bevorzugt aber länger als dieses, insbesondere min destens zweimal so lange. Damit wird dem Verlust von Informationen vorge beugt.
Die Stabilitätskennzahl(en) kann/können bei einem Plasmaprozess, der z.B. auf Grund einer instabilen Last oder Umgebungsbedingungen, eine Basis-Instabilität aufweist, zur Regelung des Plasmaprozesses sehr vorteilhaft eingesetzt werden. So kann eine Basis-Instabilität anhand der einen oder mehreren Stabilitätskenn- zahl(en) ermittelt werden, und versucht werden, den Prozess in dieser Basis-In stabilität zu halten, und mit der oder den Stabilitätskennzahl(en) zu erkennen, wann der Prozess in eine veränderte Instabilität gerät, die von der Basis-Instabi lität abweicht, und falls diese veränderte Instabilität unerwünscht ist, Maßnah men zu ergreifen, um zurück zu der Basis-Instabilität zu kommen.
Die Erfassungseinrichtung kann einen Analog-Digital-Wandler (ADC) aufweisen und Daten in einem Speicher ablegen. Dabei können alle Daten eines Zeitinter valls in einem ersten Speicherabschnitt (array) abgelegt werden, die Daten eines nachfolgenden Zeitintervalls in einem weiteren Speicherabschnitt. Es können mehr als zwei solcher Speicherabschnitte vorgesehen sein. Wenn der letzte vor gesehene Speicherabschnitt beschrieben ist, kann als nächster wieder der erste Speicherabschnitt beschrieben werden und die dort befindlichen Daten über schrieben werden.
Das kann alles die Erfassungseinrichtung erledigen. Die Erfassungseinrichtung kann einen fest verdrahteten oder programmierbaren Logikbaustein aufweisen, insbesondere einen FPGA. Dies hat den Vorteil, dass eine schnelle Datenverarbei tung möglich ist. Es können immer gleiche Routinen ausführt werden. Ein weite rer Vorteil ist die Konfigurierbarkeit eines FPGA.
Die Ermittlungseinrichtung kann eingerichtet sein, um auf die Speicherabschnitte lesend zuzugreifen, insbesondere immer auf die Speicherabschnitte, die von der Erfassungseinrichtung gerade nicht beschrieben werden. Die Ermittlungseinrich tung kann als Mikroprozessor ausgestaltet sein, oder einen solchen aufweisen.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Ein Mikroprozessor kann eingerichtet sein, weitere Aufgaben einer Steuerung auszuführen.
Vorzugsweise wird der Plasmaprozess durch ein HF- Leistungssignal angeregt. Der Signalverlauf kann sich wiederholen. Der Signalverlauf kann sich insbeson dere periodisch mit einer Signalverlauffrequenz wiederholen. Der Signalverlauf kann sich mit der Periodendauer des Zeitintervalls im Normalbetrieb wiederholen, also z.B. ein periodisch moduliertes Signal, oder ein periodisch gepulstes Signal oder eine Kombination aus diesen sich wiederholenden Signalverläufen sein.
Das HF- Leistungssignal kann eine deutlich höhere Frequenz als die Signalver lauffrequenz aufweisen, typischerweise eine um den Faktor 4, 10, 50, 100 oder mehr höhere Frequenz. Das HF Leistungssignal kann bei Frequenzen größer oder gleich 4 MHz liegen, insbesondere bei Frequenzen, die zugleich kleiner oder gleich 80 MHz sind, insbesondere im Frequenzbereich von 10 bis 50 MHz liegen, besonders bevorzugt bei 13,56 MHz.
Die Frequenz des sich wiederholenden Signalverlaufs (=Signalverlauffrequenz) kann bei Frequenzen größer gleich 10 kHz liegen. Die Frequenz des sich wieder- holenden Signalverlaufs (=Signalverlauffrequenz) kann bei Frequenzen kleiner gleich 500 kHz liegen. Sie kann hervorgerufen sein durch einen modulierten oder gepulsten Betrieb des HF- Leistungssignals. Sie kann hervorgerufen sein durch einen modulierten oder gepulsten Betrieb einer anderen Leistungsversorgung, die ebenfalls an den Plasmaprozess angeschlossen ist, z.B. einer Bias-Leistungsver- sorgung. Sie kann hervorgerufen sein durch eine periodische Veränderung einer Impedanzanpassungsanordnung. Sie kann hervorgerufen sein durch eine periodi sche Veränderung im Plasmaprozess. Das kann eine Bewegung des Substrats im Plasmaprozess sein, z.B. Vorschub des Substrats, oder die Bewegung mehrerer Substrate auf einem Drehteller.
Der Signalverlauf kann ein im Wesentlichen konstanter Wert sein. Es kann z.B. ein konstantes HF-Leistungssignal vom Leistungsgenerator auf ein Plasma-pro- zess mit einem zuvor beschriebenen Drehteller mit einer Drehgeschwindigkeit
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 von 1 Umdrehung in 10 s sein. Dann wäre das HF Leistungssignal im Wesentli chen konstant, aber der Prozessbetreiber weiß, dass es eine beeinflussende Größe gibt, die sich mit Zeitintervall von 10 s wiederholt. Dieses Zeitintervall könnte vorgegeben werden.
Das vorgegebene Zeitintervall des sich wiederholenden Signalverlaufs und/oder das Datenstromintervall kann durch Prozessschwankungen des Plasmaprozesses vorgegeben sein. Solche Prozessschwankungen können verursacht sein durch ei nen oder mehrere Zwischenräume zwischen mehreren Substraten, z.B. in einer Durchlaufbeschichtungsanlage oder in einer Anlage mit rotierenden Targets oder rotierenden Substraten durch Unebenheiten oder Unregelmäßigkeiten dieser Vor richtungen. Anlagen dieser Art und Gründe für solche Prozessschwankungen sind z.B. in W02020/152097 Al mit dem Titel „Verfahren zur Kompensation von Pro zessschwankungen eines Plasmaprozesses und Regler für einen Leistungsgenera tor zur Versorgung eines Plasmaprozesses" beschrieben.
Das Signalverarbeitungssystem kann eingerichtet sein, dass das Zeitintervall von extern vorgegeben werden kann, z.B. von einem Leistungsgenerator, einer Im pedanzanpassungsanordnung oder von einer den Plasmaprozess beeinflussenden anderen Einheit, wie beispielsweise eine niederfrequente, modulierte oder ge pulste weitere an den Plasmaprozess angeschlossene Stromversorgung, insbe sondere eine Bias-Stromversorgung. Das Zeitintervall kann auch durch den Vor schub oder die Drehgeschwindigkeit des Substrats im Plasma bzw. in der Plas makammer vorgegeben werden.
Das Signalverarbeitungssystem kann eingerichtet sein, das Zeitintervall selbst zu ermitteln, insbesondere mittels der Erfassungseinrichtung oder der Ermittlungs einrichtung. Das kann z.B. durch Autokorrelation erfolgen, also z.B. durch Korre lation des Signalverlaufs mit dem Signalverlauf selbst zu einem früheren Zeit punkt. Alternativ könnte das Zeitintervall mittels Frequenzanalyse bestimmt wer den, also z.B. durch die Suche nach Frequenzen ungleich, insbesondere niedriger als die Anregungsfrequenz des Plasmaprozesses.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Das Signalverarbeitungssystem kann eingerichtet sein, dass der Datenstrom ba sierend auf einem Vergleich zweier Signalverläufe aufeinander folgender Zeitin tervalle erzeugt wird. Dabei müssen die aufeinander folgenden Zeitintervalle nicht unbedingt unmittelbar aufeinander folgende Zeitintervalle sein. Es können auch mehrere erste Signalverläufe von mehreren ersten Zeitintervallen mit ei nem Signalverlauf eines nachfolgenden Zeitintervalls verglichen werden und zur Erzeugung des Datenstroms herangezogen werden. So kann aus mehreren ers ten Signalverläufen von mehreren ersten Zeitintervallen beispielsweise ein Mittel wert-Verlauf oder ein Maximalwert-Verlauf gebildet werden und dieser zum Ver gleich herangezogen werden.
Das Signalverarbeitungssystem kann eine Speichereinrichtung zum Aufzeichnen der Signalverläufe aufweisen. Dadurch ist es möglich, Signalverläufe und/oder daraus ermittelte Werte miteinander zu vergleichen. Außerdem ist eine Mittel wertbildung möglich. Auch das Erzeugen von Hüllkurven ist möglich. Für jedes Zeitintervall können Extremwerte des Signalverlaufs ermittelt und gespeichert werden. Die Speichereinrichtung kann als Ringspeicher ausgebildet sein.
Es kann eine Synchronisationseinrichtung zur Synchronisierung der Erfassungs einrichtung auf die Signalverlauffrequenz vorgesehen sein. Dadurch ist es mög lich, dass ganze Signalverläufe, Pulse oder Pulsanfänge aufgezeichnet und vergli chen werden. Alternativ könnten mehrere Prozessstarts und Zündvorgänge auf gezeichnet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn ein Prozess dazu neigt, nicht zu zünden oder beim Start in einen „schlechten" Zustand zu gehen.
Es kann eine Vergleichseinrichtung vorgesehen sein, die eingerichtet ist, aufge zeichnete Signalverläufe und/oder daraus ermittelte Werte miteinander oder mit einer Referenz zu vergleichen.
Die Ermittlungseinrichtung kann eingerichtet sein, einen mittleren Signalverlauf über mehrere Zeitintervalle zu ermitteln. Dadurch kann ein mittlerer Signalver lauf ermittelt werden. Jeder neue Signalverlauf geht entsprechend gewichtet in den mittleren Signalverlauf ein. Die Ermittlungseinrichtung kann ausgebildet
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 sein, insbesondere gleichzeitig, zu ermitteln, wie weit der neue Signalverlauf von dem mittleren Signalverlauf abweicht, insbesondere eine Abweichung eines Samples eines Signalverlaufs von einem mittleren Signalverlauf ermitteln. Als Maß für die (In)Stabil ität kann dann das Maximum dieser Abweichung oder ihr Mittelwert dienen. Dieser Wert wird für die N Zeitintervalle aufgezeichnet und der Maximalwert dieser oder der Mittelwert ausgegeben. Ohne Aufzeichnung ließe sich auch ein Extrem-Wert verwenden, der bei jedem neuen Zeitintervall ab klingt, bis er nach N Zeitintervallen bei Null ankommt. Die Ermittlungseinrichtung kann eingerichtet sein, eine Hüllkurve, insbesondere der Minimal- und Maximal-Werte der der sich entsprechenden Samples mehrerer Zeitintervalle, zu bestimmen und daraus eine Stabilitätskennzahl zu ermitteln. Es können beispielsweise N Pulse aufgezeichnet werden. Bei Erfassen des N + l-ten Pulses wird der älteste wieder überschrieben (Ringpuffer). Über alle diese Pulse in dem Ringpuffer werden für jedes Sample der Maximal- und Minimalwert ermit telt. Es entsteht eine Hüllkurve aus Maximal und Minimalwerten. Durch Bilden des mittleren Abstands von den Maximal- und-Minimalwerten lässt sich ebenfalls ein Maß für die Instabilität bestimmen. Um Ressourcen zu sparen, muss nicht jeder Signalverlauf in einem Zeitintervall aufgezeichnet werden. Es können während der Ermittlung auch einzelne Zeitin tervalle ausgelassen werden.
In einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Leistungsversorgungseinrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Hochfrequenzleistungssignals (HF-Leistungssignal) für ein Plasma, mit einem Leistungsgenerator, einer mit dem Leistungsgenerator verbundenen Impedanzanpassungsanordnung und mit einem erfindungsgemäßen Signalverarbeitungssystem. Das Signalverarbeitungssystem kann in der Leistungsversorgungseinrichtung an geordnet sein. Alternativ kann es in der Impedanzanpassungsanordnung angeord net sein. Weiterhin ist es denkbar, dass es extern, also weder in der Leistungsver sorgungseinrichtung noch in der Impedanzanpassungsanordnung angeordnet ist.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeich nung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausfüh rungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Leistungsversorgungseinrichtung;
Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung einer ersten Vorgehensweise zur Ermittlung eines Datenstroms mit einer Stabilitätskennzahl;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Verdeutlichung einer zweiten Vorgehensweise zur Ermittlung eines Datenstroms mit einer Stabilitätskennzahl.
Figur 1 zeigt eine Leistungsversorgungseinrichtung 1 zur Erzeugung eines insbe- sondere gepulsten elektrischen Hochfrequenzleistungssignals zur Erzeugung eines Plasmas in einer Plasmakammer 4. Die Leistungsversorgungseinrichtung 1 umfasst einen Leistungsgenerator 2 und eine mit dem Leistungsgenerator 2 verbundene Impedanzanpassungsanordnung 6, über die der Leistungsgenerator 2 mit der Plas makammer 4 verbunden ist.
Eine Erfassungseinrichtung 10 ist eingerichtet zur Erfassung eines in einem vorge gebenen Zeitintervall sich wiederholenden Signalverlaufs, der sich in Abhängigkeit vom Plasmaprozess-Zustand verändert. Die Erfassungseinrichtung 10 ist zwischen dem Leistungsgenerator 2 und der Impedanzanpassungsanordnung 6 angeordnet. Sie kann beispielsweise als Messeinrichtung zur Messung von Strom und/oder Spannung ausgebildet sein, oder als Richtkoppler ausgebildet sein, um eine Leis tung zu erfassen.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Eine Ermittlungseinrichtung 12, 14 kann in dem Leistungsgenerator 2 oder der Impedanzanpassungsanordnung 6 angeordnet sein (es sind zwei Ermittlungsein richtungen 12, 14 dargestellt, eine ist jedoch ausreichend). Es ist auch denkbar, dass die Ermittlungseinrichtung 12, 14 an anderer Stelle angeordnet ist. Sie ist eingerichtet, einen Datenstrom basierend auf zumindest einem in einem Zeitinter vall erfassten Signalverlauf zu erzeugen, wobei der Datenstrom eine kontinuierlich ermittelte Stabilitätskennzahl für den Plasmaprozess aufweist.
Die von der Erfassungseinrichtung 10 erfassten Signalverläufe können in einer Speichereinrichtung 16 gespeichert werden und von dort der Ermittlungseinrich tung 12, 14 zur Verfügung gestellt werden. Die Speichereinrichtung 16 kann als Ringspeicher ausgebildet sein.
Der Vergleich der aufgezeichneten Signalverläufe und/oder daraus ermittelter Werte miteinander oder mit Referenz werten kann durch eine Vergleichseinrichtung 20 erfolgen. Aufgrund des Vergleichs kann ein Datenstrom, der eine Stabilitäts kennzahl aufweist, erzeugt und ausgegeben werden, insbesondere einem Benutzer angezeigt werden. Die Erfassung der Signalverläufe kann synchronisiert erfolgen. Zur Synchronisie rung der Erfassung der Signalverläufe ist eine Synchronisationseinrichtung 18 vor gesehen, die sowohl mit der Erfassungseinrichtung 10 als auch mit einer Steue rung 22 verbunden sein kann. Die Steuerung 22 kann sowohl den Leistungsgene rator 2 als auch die Synchronisationseinrichtung 18 steuern.
Die Figur 2 zeigt einen einer gepulsten Hochfrequenzleistung entsprechenden ers ten Signalverlauf 100, der von dem Leistungsgenerator 2 geliefert wird, und einen einer reflektierten Leistung entsprechenden zweiten Signalverlauf 101. Die Signal verläufe 100, 101 werden in den Zeitintervallen n=Tl...T8 erfasst und in der Spei- chereinrichtung 16 gespeichert. In jedem Zeitintervall n=Tl...T8 werden von den Signalverläufe 100, 101 m = 1...8 Samples genommen.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Fig. 2 zeigt ein gepulstes HF Signal, ein gepulstes DC-Bias-Signal oder ähn liches Signal. Dabei ist die Hüllkurve des Pulssignals zu sehen. Diese kann eine Frequenz von z.B. 10 KHz bis zu 500 kHz betragen. Ein HF Signal, das mit dieser Pulsform gepulst ist, hat eine deutlich höhere Frequenz, z.B. 10 MHz oder mehr. Es ist in Fig. 2 nicht gezeigt.
In den Zeitintervallen T1-T4 sind die Signalverläufe 100, 101 normal. Im Zeitin tervall T5 gibt es eine Diskontinuität in Form eines Pulsaussetzers oder eines un erwünschten Ereignisses. Die Zeitintervalle T6-T8 entsprechen einer Erholungs- phase.
Zu erkennen ist, dass die Zeitintervalle T1...T8 auf die steigende Flanke eines Pul ses des HF-Leistungssignals synchronisiert sind, d.h. die Erfassung der Signalver läufe 100, 101 erfolgt durch die Synchronisationseinrichtung 18 synchronisiert auf das Pulssignal, das das Pulsen des HF-Leistungssignals bewirkt.
Es wird durch die Ermittlungseinrichtung 12, 14 beispielsweise der gleitende Mit telwert des Signalverlaufs 100 über n Zeitintervalle gebildet, sodass ein mittlerer Signalverlauf entsteht. Jedes neue Zeitintervall geht entsprechend gewichtet in den mittleren Signalverlauf ein. Weiterhin wird bestimmt, wie weit jedes Sample des neuen Zeitintervalls vom mittleren Signalverlauf abweicht. Als Maß für die Sta bilität des Plasmaprozesses kann dann das Maximum dieser Abweichung oder ihr Mittelwert dienen. Alternativ kann die Kreuzkorrelation zwischen dem neuen Zeit intervall und dem gebildeten Mittelwert herangezogen werden. Diese Stabilitäts- kennzahl kann für die n Zeitintervalle aufgezeichnet und der Maximalwert oder der Mittelwert davon ausgegeben werden. Dies stellt den oben beschriebenen Daten strom dar.
Alternativ können auch nur die zeitlich korrespondierende Abtastpunkte (Samples) zweier Zeitintervalle verglichen werden, z.B. durch Subtraktion, und ein Maximal- wert gespeichert werden. Dieser Maximalwert klingt bei jedem neuen Zeitintervall ab, sofern keine Diskontinuität auftaucht, bis er nach N Zeitintervallen bei null ankommt.
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 Entsprechend würde für die Zeitintervalle T1-T4 eine Stabilitätskennzahl ermittelt und ausgegeben, die einer hohe Stabilität zuzuordnen wäre, da die Samples wenig von einem mittleren Signalverlauf abweichen, während für die Zeitintervalle T5-T8 eine Stabilitätskennzahl ermittelt und ggf. ausgegeben werden würde, die einer niedrigen Stabilität zuzuordnen wäre.
Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 3 ist der Signalverlauf 101 erneut dar gestellt. Der Signalverlauf 101 wurde in den Zeitintervallen n=Tll...T14 erfasst und in der Speichereinrichtung 16 gespeichert. In jedem Zeitintervall n=Tll...T14 werden von dem Signalverlauf mehrere Samples genommen.
Zu erkennen ist, dass die Zeitintervalle n=Tll...T14 auf die steigende Flanke eines Pulses des HF-Leistungssignals synchronisiert sind, d.h. die Erfassung des Signal verlaufs 101 erfolgt durch die Synchronisationseinrichtung 18 synchronisiert auf das Pulssignal, das das Pulsen des HF-Leistungssignals bewirkt.
Für jedes Sample wird ein Maximalwert und ein Minimalwert über die Zeitintervalle hinweg gebildet, sodass eine Hüllkurve 103 erzeugt werden kann. Eine Stabilitäts kennzahl kann beispielsweise aus dem Mittelwert, aus Maximal und Minimalwert sich entsprechender Samples der Zeitintervalle ermittelt werden. Wenn demnach die Hüllkurve 103 eng an dem Signalverlauf 101 liegt, wie in den Intervallen Tll- T13, liegt eine große Stabilität vor. Entsprechend würde für die Zeitintervalle Tll- T13 eine Stabilitätskennzahl ermittelt und ausgegeben, die einer hohen Stabilität zuzuordnen wäre. Wenn die Hüllkurve wie im Intervall T14 einen großen Abstand zum Signalverlauf 101 aufweist, liegt geringe Stabilität vor. Entsprechend würde für das Zeitintervall T14 eine Stabilitätskennzahl ermittelt und ausgegeben, die einer niedrigeren Stabilität zuzuordnen wäre.
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Claims

Patentansprüche
1. Signalverarbeitungssystem zur Ermittlung und Verfügungstellung eines ei nen Plasmaprozess beschreibenden Datenstroms, aufweisend a) eine Erfassungseinrichtung (10), die eingerichtet ist zur Erfassung eines in einem vorgegebenen Zeitintervall (n=Tl...T8) sich wiederholenden Signal verlaufs (100, 101), der sich in Abhängigkeit vom Plasmaprozess-Zustand verändert, b) eine Ermittlungseinrichtung (12, 14), die eingerichtet ist, den Datenstrom basierend auf zumindest zwei in je einem Zeitintervall (n=Tl...T8) erfass ten Signalverläufen (100,101) zu erzeugen, wobei der Datenstrom eine kontinuierlich ermittelte Stabilitätskennzahl für den Plasmaprozess auf weist.
2. Signalverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungssystem eingerichtet ist, dass das Zeitintervall (n=Tl...T8) von extern vorgegeben werden kann
3. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalverarbeitungssystem eingerichtet ist, das Zeitintervall (n=Tl...T8) selbst zu ermitteln, insbesondere mit der Erfassungseinrichtung (10), oder mit der Ermittlungseinrichtung (12, 14).
4. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalverarbeitungssystem eingerichtet ist, dass der Datenstrom basierend auf einem Vergleich zweier Signalver läufe (100, 101) aufeinander folgender Zeitintervalle (n=Tl...T8) erzeugt wird.
5. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalverarbeitungssystem eingerichtet
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG DS15155-3263 ist, dass der Datenstrom basierend auf einem Vergleich der zumindest zwei in je einem Zeitintervall erfassten Signalverläufe (100, 101) erzeugt wird.
6. Signalverarbeitungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, dass ein Ausgabewert des Datenstroms, also eine solche Stabilitäts kennzahl, auf mehreren solcher Vergleiche mit mehreren erfassten Signal verläufen basiert.
7. Signalverarbeitungssystem nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass die Stabilitätskennzahl als ein statistischer Wert, also z.B. ein Mittel oder ein Maximalwert, aus mehreren solcher Vergleiche ermittelt wird.
8. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalverarbeitungssystem eingerichtet ist, dass mehrere Datenströme mit mehreren unterschiedlichen Stabilitäts kennzahlen nach unterschiedlichen statistischen Auswertungen ermittelt werden.
9. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalverarbeitungssystem eingerichtet ist, dass die ermittelten Stabilitätskennzahlen alleine und/oder in Kombi nation mit anderen Daten für Anwendungen der KI und/oder zum maschi nellen Lernen sowohl als Test- als auch als Lerndaten eingesetzt werden.
10. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalverarbeitungssystem eingerichtet ist, dass zur Erzeugung des Datenstroms ein zur Ermittlung der Stabilitäts kennzahl verwendetes Zeitfenster mindestens so lange ist wie das Daten stromintervall, bevorzugt aber länger als dieses, insbesondere mindestens zweimal so lange.
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11. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Zeitintervall des sich wie derholenden Signalverlaufs und/oder das Datenstromintervall durch Pro zessschwankungen des Plasmaprozesses vorgegeben sind.
12. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinrichtung (16) zum Auf zeichnen der Signalverläufe (100, 101) vorgesehen ist.
13. Signalverarbeitungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (16) als Ringspeicher ausgebildet ist.
14. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Synchronisationseinrichtung (18) zur Synchronisierung der Erfassungseinrichtung (10) auf die Signalverlauffre quenz vorgesehen ist.
15. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichseinrichtung (20) vorgesehen ist, die eingerichtet ist, aufgezeichnete Signalverläufe (100, 101) und/oder daraus ermittelte Werte miteinander oder mit einer Referenz zu verglei chen.
16. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (12, 14) einge richtet ist, einen mittleren Signalverlauf über mehrere Zeitintervalle zu er mitteln.
17. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (12, 14) ausge bildet ist, eine Abweichung eines Samples eines Signalverlaufs von einem mittleren Signalverlauf zu ermitteln.
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18. Signalverarbeitungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinrichtung (12, 14) einge richtet ist, eine Hüllkurve, insbesondere der Minimal- und Maximal-Werte der sich entsprechenden Samples mehrerer Zeitintervalle, zu bestimmen und daraus eine Stabilitätskennzahl zu ermitteln.
19. Leistungsversorgungseinrichtung (1) zur Erzeugung eines gepulsten elektrischen Hochfrequenzleistungssignals für ein Plasma, mit einem Leis tungsgenerator (2), einer mit dem Leistungsgenerator (2) verbundenen Impedanzanpassungsanordnung (6) und mit einem Signalverarbeitungs system nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
20. Prozessregelungsanordnung für einen Plasmaprozess, eingerichtet die Sta bilitätskennzahl aus einem Signalverarbeitungssystem einer der vorherge- henden Ansprüche 1 bis 18 zur Regelung des Plasmaprozesses einzuset zen.
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