JP7293535B2 - アーク検出装置、および、高周波電源装置 - Google Patents
アーク検出装置、および、高周波電源装置 Download PDFInfo
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Description
を備え、前記判定手段は、前記対象情報の標準偏差が予め定めた閾値以上になった後、予め定めた監視時間が経過するまで、設定された範囲内にある場合に、アークが発生したと判定することを特徴とする。
したがって、「判定方法1」及び「判定方法3」に示す条件のどちらにも該当しない場合、又は、「判定方法2」及び「判定方法3」に示す条件のどちらにも該当しない場合は、ソフトアークが発生したと判定する。
標準偏差σが増加し、第1の閾値X1を超えたときに(図2の時刻t1参照)、ソフトアークが発生した可能性があると判定する。次に、標準偏差σが第1の閾値X1を超えたときから監視時間Tm(図2参照)が経過するまでの間に、図2(d)に示すように、標準偏差σが第2の閾値X2以下になるまで減少すれば、ソフトアークが発生していないと判定する。監視時間Tmは例えば数百ミリ秒であるが、状況に応じて適切と考えられる時間を設定すればよい。なお、図2(d)では、第1の閾値X1よりも第2の閾値X2を大きくしているが、第1の閾値X1よりも第2の閾値X2を小さくしてもよいし、第1の閾値X1と第2の閾値X2とを同じ値としてもよい。第1の閾値X1と第2の閾値X2とは、実験等に基づいて適切と考えられる値を設定すればよい。また、第1の閾値X1よりも第2の閾値X2が大きいときは、標準偏差σが第1の閾値X1及び第2の閾値X2を超えた後に、第2の閾値X2以下になるまで減少したときに、ソフトアークが発生していないと判定する必要がある。
標準偏差σが増加し、第1の閾値X1を超えたときに(図2の時刻t1参照)、ソフトアークが発生した可能性があると判定する。ここまでは、上記の判定方法1と同じである。次に、標準偏差σが第1の閾値X1を超えたときから監視時間Tm(図2参照)が経過するまでの間に、図2(d)に示すように、標準偏差σの最高値から見て第3の閾値X3以上減少すれば、ソフトアークが発生していないと判定する。上記の標準偏差σの最高値は、例えば、標準偏差σが第1の閾値X1を超えた後の標準偏差σの最高値とすればよい。
負荷変動によりインピーダンスがゆっくり大きく変化した場合は、図2(e)に示すように、位相角θの標準偏差σは、インピーダンスが変化している間、増加し続ける。そのため、標準偏差σが第1の閾値X1を超えたときから監視時間Tmが経過するまでの間に、標準偏差σが第4の閾値X4以上になっていれば、負荷変動等の他の要因によってインピーダンスがゆっくり大きく変化していると判定すればよい。
<判定範囲1>
標準偏差σが増加して第1の閾値X1を超えた後、監視時間Tm(図2参照)が経過するまでの間に、下限値を第2の閾値X2とし、上限値を第4の閾値X4とする範囲内に標準偏差σが収まっていれば、ソフトアークが発生したと判定する。
<判定範囲2>
標準偏差σが増加して第1の閾値X1を超えた後、監視時間Tm(図2参照)が経過するまでの間に、下限値を標準偏差σの最高値から第3の閾値X3だけ減じた値とし、上限値を第4の閾値X4とする範囲内に標準偏差σが収まっていれば、ソフトアークが発生したと判定する。
Claims (6)
- 高周波電源装置から負荷となるプラズマ処理装置に供給する高周波電力によってプラズマを発生させてプラズマ処理装置内の被加工物に所定の加工処理を行うシステムに適用するアーク検出装置であって、
前記高周波電源装置の出力端に設けられて、前記高周波電力に関する情報を検出する検出手段と、
前記高周波電力に関する情報に基づいて演算される反射係数に関する情報を対象情報として演算する反射係数情報演算手段と、
前記対象情報の標準偏差を演算する標準偏差演算手段と、
前記対象情報の標準偏差に基づいて、アークが発生したか否かを判定する判定手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記対象情報の標準偏差が予め定めた閾値以上になった後、予め定めた監視時間が経過するまで、設定された範囲内にある場合に、アークが発生したと判定する、
アーク検出装置。 - 前記判定手段は、前記対象情報の標準偏差が前記閾値以上になった後、前記監視時間が経過するまでに、前記対象情報の標準偏差が設定された下限値以下になった場合に、アークが発生していないと判定する、
請求項1に記載のアーク検出装置。 - 前記反射係数情報演算手段は、さらに、前記対象情報とは異なる反射係数に関する情報を、第2の対象情報として演算し、
前記標準偏差演算手段は、さらに、前記第2の対象情報の標準偏差を演算し、
前記判定手段は、さらに、前記第2の対象情報の標準偏差に基づいて、アークが発生したか否かを判定し、
前記判定手段による前記対象情報の標準偏差に基づく判定と、前記第2の対象情報の標準偏差に基づく判定との両方の判定でアークが発生したと判定された場合、または、両方の判定のいずれかでアークが発生したと判定された場合に、アークが発生したと判断する判断手段をさらに備えている、
請求項1又は2に記載のアーク検出装置。 - 前記判定手段は、前記第2の対象情報の標準偏差が予め定めた第2の閾値以上になった後、前記監視時間が経過するまでに、前記第2の対象情報の標準偏差が予め定めた第2の下限値以下になった場合に、アークが発生していないと判定する、
請求項3に記載のアーク検出装置。 - 前記判定手段は、インピーダンス整合を行っていないときにアークが発生したか否かを判定する、
請求項1ないし4のいずれかに記載のアーク検出装置。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載のアーク検出装置を備えている、
ことを特徴とする高周波電源装置。
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