WO2019219537A1 - Device and method for determining an electrical power reflected by a plasma - Google Patents

Device and method for determining an electrical power reflected by a plasma Download PDF

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WO2019219537A1
WO2019219537A1 PCT/EP2019/062065 EP2019062065W WO2019219537A1 WO 2019219537 A1 WO2019219537 A1 WO 2019219537A1 EP 2019062065 W EP2019062065 W EP 2019062065W WO 2019219537 A1 WO2019219537 A1 WO 2019219537A1
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plasma
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power
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PCT/EP2019/062065
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Christian Bock
Sai Gautam JANAKI PREMKUMAR
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TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG
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    • H01J37/32183Matching circuits

Definitions

  • the disclosure relates to a device for
  • Frequency range has a predetermined number of sum frequencies and / or difference frequencies from the first frequency and an integer multiple of the second frequency.
  • the first frequency range comprises at least a portion of those described above
  • the first quantity represents a power reflected by the plasma in the region of the first frequency, for example fundamental frequency
  • the second variable represents a power of at least part of the said mixed products reflected by the plasma.
  • the first frequency range does not include the first frequency. This can ensure that the second size alone contains proportions of the mixed products, but not the first frequency.
  • fd_n fl - n * f2
  • the first frequency is between about 10 MHz, megahertz, and about 190 MHz, wherein in particular the first frequency has at least about one of the following values: 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz, 60 MHz, 81 MHz, 161 MHz.
  • Other embodiments also have other values for the first one
  • High frequency generator generated RF power signal has the first frequency or the second frequency or is in a different frequency range, e.g. below the second frequency or between the first and second frequencies or above the first frequency.
  • the device is designed to determine the first variable and / or the second variable as a function of a first signal, which comprises a voltage wave reflected by the plasma to a first high-frequency generator providing the first high-frequency power signal
  • the first signal can be obtained, for example, by means of a directional coupler, which connects the first high-frequency generator with, for example, a plasma chamber containing the plasma or which is arranged on a high-frequency line which is the first
  • High frequency generator connects to the plasma chamber.
  • the first electrode of High frequency generator connects to the plasma chamber.
  • the first electrode of High frequency generator connects to the plasma chamber.
  • High-frequency generator via a matching network be connected to the plasma chamber, which allows in a conventional manner, an impedance matching of the plasma load, for example, based on the first frequency
  • a voltage and / or current extraction may be provided to determine the first signal.
  • the second signal may also be any signal. Processing the second signal.
  • the second signal may also be any signal.
  • Be intermediate frequency signal, the down conversion, the first signal or a signal derived from the first signal thus transform into an intermediate frequency position.
  • the device is designed to receive the first signal or a signal derived therefrom
  • the local oscillator signal has at least approximately the first frequency. Investigations by the Applicant According to it, it is sufficient if the local oscillator signal at least approximately the first frequency corresponds (a deviation of up to 2% is justifiable). An exact
  • the device is designed to derive a third signal from the second signal by means of at least one first low-pass filtering with a first cutoff frequency, wherein in particular the device is designed to determine the first variable as a function of the third signal.
  • the first cut-off frequency for the first low-pass filtering is preferably selected such that the third signal has only signal components which characterize a power reflected by the plasma in the range of the first frequency, but not such signal components, which are the mixed products of first frequency and second frequency belong.
  • the first cutoff frequency is approximately less than or equal to the second frequency, preferably smaller than the second
  • the third signal has only signal components which have a power reflected by the plasma in the region of the first frequency
  • the third signal has no signal components associated with the mixing products.
  • the device is designed to derive a fourth signal from the second signal by means of a second low-pass filtering with second cut-off frequency, wherein
  • the device is designed to determine the second variable as a function of the fourth signal and the first variable.
  • the second cutoff frequency is greater than the second cutoff frequency
  • the device is designed to determine a fourth variable as a function of the first size and the third size, in particular as a weighted sum of the first size and the third size, the first size being a first size
  • Weighting factor is assigned, and wherein the third size is associated with a second weighting factor.
  • High frequency generator can be used. For that, the
  • Device for example, be configured to the fourth size of the first
  • Radio frequency generator to transmit the first
  • the device is designed to determine a fifth size as a function of the first size and the second size, in particular as a weighted sum of the first size and the second size, wherein the first size is associated with a third weighting factor , and wherein the fourth size is associated with a fourth weighting factor.
  • High frequency generator by the respective reflected power components, represented by the first size and the second size, are taken into account.
  • High frequency generator can be used.
  • the device is designed to determine an, in particular complex-valued, impedance of the plasma
  • the time course of the impedance of the plasma may be e.g. as
  • Trajectory can be mapped in a Smith chart.
  • a phase measurement for determining the impedance can be carried out, for example between a voltage wave running to the plasma and a voltage wave returning from the plasma to the first high-frequency generator.
  • Embodiments may be used to determine the (i.o., complex) impedance with respect to the first frequency, e.g. from the mentioned back and forth
  • Voltage wave derived signals with comparatively narrow band filtering around the fundamental frequency. If an optional down conversion takes place, cf. the above remarks on the second signal may e.g. by a comparatively strong low-pass filtering (low
  • Embodiments for a current complex impedance of the plasma to use a less heavily filtered signal.
  • the impedance in particular also the instantaneous values of the impedance, can be applied to a position of the trajectory of the impedance in the complex plane, e.g.
  • Figure 3 illustrates in a Smith chart and thus the type of stress (e.g., thermal, electrical) of the first
  • This value may be used in other embodiments as so-called “matching information” because it characterizes the impedance matching of the first high frequency generator to the plasma at the fundamental frequency In the case of filtering, which allows only signal components of the sidebands, the corresponding determined
  • High frequency power signal is acted upon, wherein the second frequency is smaller than the first frequency, wherein the device determines a first size, one of the
  • Plasma reflected power in the range of the first frequency characterized and determines a second size, which reflects a power reflected by the plasma in a first
  • the high-frequency generator is designed to, the
  • Device does not contain, but is adapted to receive at least one of the following sizes of the device according to the embodiments
  • the high-frequency generator has a first control channel for at least one of the following variables: first size, second size, third size, fourth size, fifth size, and a second control channel for at least one of the following: first Size, second size, third size, fourth size, fifth size.
  • first control channel for the first size and, for example, a second control channel for the second size provided.
  • the high-frequency generator is designed to produce an output power of the first high-frequency power signal as a function of a time profile of the impedance of the
  • critical operating conditions e.g., having undesirable values for the phase of the impedance
  • an impedance transformation in particular phase rotation
  • the impedance of the plasma takes place as a function of the time profile of the relevant impedance.
  • an impedance transformation in particular in the sense of a phase rotation, the impedance of the plasma, for example, depending on a position of the
  • the trajectory of the impedance can be rotated about its origin in the Smith chart so as to lie in relatively less critical regions of the complex plane represented by the Smith chart.
  • different criticality can be defined, and in preferred embodiments by the
  • Phase rotation avoidance of particularly critical areas so unwanted values for the time course or the phase of the impedance can be achieved.
  • the above-mentioned impedance transformation, in particular phase rotation can in some preferred embodiments, for example, be achieved by adapting a line length between the plasma or the optional matching network and the high-frequency generator.
  • said impedance transformation, in particular phase rotation can also take place dynamically, that is to say in particular at a transit time of the high-frequency generator.
  • Line length and a dynamic phase rotation by means of phase shifter are in further preferred
  • High frequency generator wherein for the scheme, the first size and the second size, each with different
  • Non-zero weighting factors are included in the scheme.
  • Weighting factors are included in the scheme, in particular the first size with a magnitude larger weighting factor than the second size.
  • FIG. 2A is a diagrammatic representation of FIG. 1A
  • FIG. 3A schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment
  • FIG. 3B shows schematically a simplified block diagram of a further embodiment
  • FIG. 4 shows schematically a simplified block diagram of a further embodiment
  • FIG. 5 schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment
  • FIG. 6 schematically shows a spectral representation of FIG
  • FIG. 15 schematically shows a simplified flowchart of a method according to an embodiment
  • FIG. 16 schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment
  • FIG. 17 shows a configuration according to another
  • High-frequency power signal LSI the plasma chamber PC and thus the plasma P via a corresponding high-frequency line 210 can be fed.
  • the plasma P accordingly represents an electrical load for the first high-frequency generator 200.
  • a voltage wave Ui from the first high-frequency generator 200 to the plasma P, which corresponds to the first high-frequency power signal LSI, is also shown in FIG. It contains i.d.R. (especially in a steady state) only the fundamental frequency.
  • the first frequency is between about 10 MHz, megahertz, and about 190 MHz, wherein in particular the first frequency has at least about one of the following values: 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz , 60 MHz, 81 MHz, 161 MHz.
  • a first line section 210a of the high frequency line 210 connects the first high frequency generator 200 to the first high frequency generator 200
  • Line section 210b connects the optional one
  • Adaptation network 220 with the plasma chamber PC is Adaptation network 220 with the plasma chamber PC.
  • the plasma P is also present with a second one
  • High-frequency power signal LS2 can be acted upon, which generated by a second high-frequency generator 300 or
  • High frequency power signal LS2 has a second frequency that is less than the first frequency.
  • High-frequency power signal LSI used optimally for exciting the plasma P and on the other hand stress (especially thermal or electrical type, such as too high temperature and / or voltage) for the first
  • Radio frequency generator 200 and the plasma chamber PC uses the already mentioned optional matching network 220, e.g. can be regulated in order to obtain an impedance matching with changing process parameters.
  • optional matching network 220 e.g. can be regulated in order to obtain an impedance matching with changing process parameters.
  • a so-called "frequency tuning" can be carried out for impedance matching in further embodiments, that is to say a change in the first frequency of the high-frequency power signal LSI delivered by the first high-frequency generator.
  • Multi-frequency plasma system according to FIG. 1, inter alia, by nonlinearities in the plasma P (for example
  • High frequency generator 200 is a "reflected" power represent. Information about the on the plasma P
  • High frequency generator 200 propagates.
  • FIG. 2A schematically shows a power density spectrum over the frequency axis f according to preferred embodiments, from which the first high-frequency power signal at the first frequency f 1 (fundamental frequency) and the second
  • the first frequency fl that is the fundamental frequency
  • the second frequency f2 is about 100 kHz.
  • Shown in FIG. 2A are in each case those power components LS1h, LSh2 which correspond to voltage waves propagating from the first high-frequency generator 200 (frequency f1) or from the second high-frequency generator 300 (frequency f2) to the plasma P or the plasma chamber PC.
  • FIG. 2B in contrast, shows schematically
  • Frequency is, and where fd_n is an n-th difference frequency. Accordingly, in FIG. 2B, sum frequencies and
  • Figure 2C schematically shows a power density spectrum in the case of an optimum match with respect to the fundamental frequency f 1, as can be obtained using the principle of the embodiments. Only the
  • a device 100 or 100a is provided, which is designed to determine a first quantity G1 which characterizes a power reflected by the plasma P in the range of the first frequency f1, ie the fundamental frequency determine a second quantity G2 which characterizes a power reflected by the plasma P in a first frequency range, wherein the first frequency range is a
  • the first frequency range comprises at least a portion of those described above
  • the first frequency range may also comprise a plurality of subfrequency ranges which are not necessarily directly adjacent one another, as in the present case by the two sidebands SB1, SB2
  • the fundamental frequency fl is not included in the first frequency range.
  • the first quantity Gl (FIG. 3A) represents a reflected power of the plasma P (FIG. 1)
  • Area of the fundamental frequency fl in particular excluding the range of the likewise occurring or to be expected sidebands SB1, SB2, and the second size G2 represents a reflected power of the plasma P at least a portion of said mixed products.
  • High frequency generator 200 depending on the first and / or second size Gl, G2 are influenced, which should be indicated by the arrow A2.
  • the generator impedance of the first radio-frequency generator 200 to the load impedance ie, the impedance of the plasma P or the system comprising the plasma P and the optional matching network 220
  • the fundamental frequency fl only the reflected fundamental wave
  • the first variable G1 can be evaluated for the purpose of assessing the match condition.
  • Threshold falls below, preferably to zero.
  • the apparatus 100, cf. FIG. 1 may have the first and / or second quantities Gl, G2 as a function of at least one operating variable of the
  • High frequency generator 200 reflected, ie returning, voltage wave Ur characterizes.
  • a directional coupler 230 is provided, which provides a first signal sl, that of the plasma P (FIG. 1) to the first high-frequency generator 200th
  • reflected voltage wave Ur characterizes.
  • a voltage / current extraction (Vl-sample”, not shown) may be provided and the first signal sl thereof
  • the first signal sl is filtered by means of an input filter 102, in particular low-pass filtering, whereby a filtered signal sl 'is obtained which is transformed by means of an analog-to-digital converter (ADC) 104 into a time- and value-discrete digital signal sl''.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the input filter 102 is preferably matched to the bandwidth of the ADC 104.
  • the digital signal sl '' is subjected to a down conversion, preferably by mixing, in particular by multiplication, with a local oscillator signal LO, whereby a second signal s2 is obtained.
  • the second signal s2 is preferably on
  • Local oscillator signal LO essentially corresponds to the
  • Fundamental frequency f1 ie deviations of up to 2%, in particular up to 1%, are tolerable
  • f1 fundamental frequency f1
  • the device 100, 100a is further configured to be at least one first low-pass filtering with first
  • Low pass filters 106, 108 wherein the first cutoff frequency of the first low pass filtering is less than or equal to the second frequency f2. It can thus be ensured that the third signal s3 has only signal components which coincide with the fundamental frequency fl transformed into the baseband
  • the device 100, 100a is further configured to derive a fourth signal s4 from the second signal s2 by means of a second low-pass filtering with second cut-off frequency. In the present case, this takes place by means of the first low-pass filter 106, wherein the second cut-off frequency of the second low-pass filtering is greater than the second frequency, preferably greater than three times the second frequency.
  • the fourth signal s4 has signal components which correspond to the fundamental frequency fl transformed into the baseband.
  • the fourth signal s4 has information about a power reflected by the plasma P both at the fundamental frequency f1 and in the range of the sum frequencies or difference frequencies of the mixed products, whereas the third signal s3
  • FIG. 5 schematically shows a further embodiment.
  • the first quantity Gl which reflects a power reflected by the plasma P (FIG. 1) in the range of the first frequency f 1 (FIG. 2B), is expressed as the square of the magnitude of the third
  • Low pass 109 takes place. This can be, especially for one
  • Frequency or integer multiples thereof may be modulated.
  • the device 100, 100a is to
  • the subtraction takes place here by means of an unspecified adder or subtractor.
  • Steps for example by means of hardware and / or software or a combination thereof.
  • the configuration 1000 has a computing device 1010 such as a microcontroller and / or microprocessor
  • DSP digital signal processor
  • FPGA programmable logic device
  • ASIC application specific integrated circuit
  • At least one of the computer programs PRG1, PRG2 can be used to control an operation of the device 100, 100a, in particular for carrying out the method according to the
  • Memory 1022 such as a random access memory (“RAM”) and / or nonvolatile memory 1024 (e.g., read-only memory)
  • RAM random access memory
  • nonvolatile memory 1024 e.g., read-only memory
  • ROM read only memory
  • EEPROM electrically erasable programmable read-only memory
  • flash EEPROM electrically erasable programmable read-only memory
  • the configuration 1000 may comprise a peripheral device 1030, which may comprise at least one filter device 1032 (also analogue filter device possible) executed at least partially in hardware and / or mixer device 1034 and / or ADC 1036 and / or data interface 1038.
  • the filter device 1032 may implement the function of the input filter 102 of FIG.
  • the ADC 1036 may implement the function of the ADC 104 of FIG.
  • the filter device 1032 may implement the function of the ADC 104 of FIG.
  • the data interface 1038 may be configured to output at least one size, such as the first and / or second and / or third quantities Gl, G2, G3, to an external unit (not shown).
  • the external unit according to another embodiment, for example, the first high-frequency generator 200 may be provided
  • Configuration 1000 also have an optional display device 1040, with more preferably having multiple separate
  • Display units 1042, 1044, 1046 are provided,
  • LCD liquid crystal
  • the first size Gl is output on the first display unit 1042, the second size G2 on the second display unit 1044, and the third size G3 on the third display unit 1046.
  • the ADC 1036 can transform the signal sl 'received at the output of the input filter 102 into the digital domain as already described, thus providing the signal sl' '.
  • the further processing described above with reference to FIG. 4, in particular the determination of the signals s2, s3, s4, can be used in further preferred embodiments
  • the low-pass filters 106, 108 according to FIG. 4 can be implemented in the configuration 1000 according to FIG. 17, for example by digital FIR (finite impulse response) filters, which can be evaluated by the computer 1010 or corresponding computer programs.
  • digital FIR finite impulse response
  • this also applies to the mixture with the local oscillator signal LO.
  • Analog / digital conversion performed by the ADC 104. This advantageously allows a lower bandwidth ADC 104
  • Fundamental frequency f 1 (FIG. 2B) contains a notch, and its lower and upper limit frequencies are chosen such that they cover the first frequency range, and therefore include the mixed products to be considered or their sum frequencies and difference frequencies.
  • Sidebands SB1, SB2 conceivable.
  • Amplitude formation (e.g., absolute value or squaring)
  • the device 100, 100a is configured to have a fourth size G4, cf. 5 as a function of the first quantity G1 and the third quantity G3, in particular as weighted sum of the first quantity G1 and the third size G3, the first size G1 being assigned a first weighting factor a, and the third size G3 a second weighting factor b is assigned.
  • G4 a * G1 + b * G3.
  • the fourth variable G4 thereby characterizes an electric power reflected by the plasma P, a portion of which is reflected
  • Power in the range of the fundamental frequency fl is represented by the first quantity Gl, and wherein a portion of the reflected power comprising the fundamental frequency fl and the mixing products represented by the third size G3.
  • the respective proportions can be weighted in a corresponding manner to form the fourth size G4.
  • High frequency generator 200 see Figure 1, used become.
  • the device 100 can transmit the fourth variable G4 to the high-frequency generator 200, compare the dashed arrow A2 of FIG.
  • the fifth quantity G5 may be used, for example, to influence generation of the first high frequency power signal LSI by the first high frequency generator 200, cf. FIG. 1.
  • the device 100 can transmit the fifth variable G5 to the high-frequency generator 200, compare the dashed arrow A2 of Figure 1.
  • the device 100, 100a is configured to output and / or transmit at least one of the following quantities to an external unit 200 an optional display device 110 (FIG. 1): the first size G1, the second size G2, the third size G3, the fourth size G4, the fifth size G5.
  • the output of one or more of the mentioned quantities G1,..., G5 can be effected, for example, to the first high-frequency generator 200 (compare the arrow A2 from FIG. 1), which in further preferred embodiments
  • Embodiments for example, its operation or the
  • the corresponding output variables are visually perceptible, for example by a user of
  • the user advantageously receives information about an operation of the plasma P, in particular about electrical power reflected from the plasma, advantageously between reflected power in the range of the fundamental frequency f.sub.f (first variable G1) and reflected power in the region of the mixed products or
  • Second size G2 can be differentiated.
  • FIG. 5 indicates this possibility for visual output by way of the display devices 110a, 110b, 110c which are shown by way of example.
  • FIG. 6 shows schematically a spectral representation of
  • Embodiment Shown are power densities of a returning from the plasma P voltage wave Ur (Fig. 1) at the fundamental frequency fl and the second frequency f2, as well as in Figure 6 for reasons of clarity not closer
  • mixed products comprising sum frequencies or Difference frequencies from the fundamental frequency fl and the second frequency f2 around the fundamental frequency fl around.
  • filtering (analog or digital) by means of a first filter curve FC1 is proposed in order to determine a measure of the power reflected by the plasma P in the range of the fundamental frequency fl, and filtering (analog or digital) by means of a second filter curve FC2 to give a measure of the power reflected by the plasma P in the range of the fundamental frequency fl and the mixing products
  • the baseband area for example, the baseband area or a
  • FIG. 7 shows schematically a measuring technique
  • FIG. 8 shows schematically a time course of a
  • trajectory TI in a Smith chart. If an optional matching network 220 (FIG. 1) is present, the trajectory TI corresponds to the time course of the resulting impedance of the plasma and the
  • Adaptation network 220 ie the first
  • High frequency generator 200 consists. Rather, both phase and magnitude of the impedance vary in time, which is particularly due to the mixing products.
  • the load impedance eg, resulting impedance of the plasma P and the optional matching network 220 (FIG. 1)
  • the load impedance of the "Matchbox 220 plus plasma chamber PC or plasma P" system is not the same Generator impedance of eg 50 ohms corresponds. This can be done, for example, by incorrect setting of the Matchbox 220 and / or the
  • Load impedance equals generator impedance
  • Transistor of the output stage (not shown) is destroyed by improper switching (e.g., inductive or capacitive switching) and / or by voltage overshoot. This can also be the case in other embodiments
  • a 3 dB quadrature coupler generator in which two RF sources are combined in the 3 dB quadrature coupler.
  • reflected voltage wave Ur does not represent a fixed point in the Smith chart, but one constantly on a circle moving point whose diameter is the strength of the reflected voltage wave Ur and its
  • Rotation frequency corresponds to a frequency offset of the reflected voltage wave Ur to the fundamental wave.
  • a higher frequency (greater than the fundamental frequency fl, see upper sideband SB2 of Fig. 2C) corresponds to a continuous one
  • a lower frequency Smaller of the fundamental frequency fl, see lower sideband SB2 of Fig. 2C
  • a clockwise running point At two mirror-image frequencies (e.g., first sum frequency fs_l and first difference frequency fd_l, see Fig. 2B) in the lower and upper sidebands, the circles overlap to a line on which the point in the Smith chart reciprocates. This is shown schematically on the basis of the trajectory T2 of the impedance according to FIG. 9.
  • the line opens to an ellipse, cf. the trajectory T3 of Fig. 10.
  • An additional reflection on the fundamental frequency fl shifts the centroid of the line out of the center of the Smith chart, cf.
  • the higher-order spectral components e.g., second sum frequency fs_2 and / or second difference frequency fd_2, see Fig. 2B
  • the first high-frequency generator 200 or its components are not permanently stressed by the reflected electrical power in the region of the sidebands, but "only" in time with the various frequency offsets , so Frequency differences between the respective sum frequency or difference frequency and the fundamental frequency fl. Therefore, in further preferred embodiments in the
  • Embodiments advantageous a corresponding assessment, as to whether the side bands associated with reflected power exceeds a predetermined threshold.
  • this can be checked in further embodiments for an inserted type of high-frequency generator 200 or for its components, in particular under
  • Such an impedance region to be avoided is exemplarily denoted by the reference symbol IG1 in FIG.
  • Impedance of the plasma P lies in the area IG1.
  • the length of the radio-frequency line 210 in particular of the section 210a and / or the section 210b, in order to achieve the desired rotation of the trajectory T3 (FIG. 10), in particular with the aim of removing the trajectory T3 from that to get out of the reach of the IG1 Avoiding Area.
  • phase shifter between the
  • Radio frequency generator 200 and the plasma P or the optional matching network 220 may be provided. Combinations of an adaptation of the line length and a dynamic phase rotation by means of phase shifter means are also conceivable in further preferred embodiments.
  • FIG. 13 schematically shows a simplified block diagram of a high-frequency generator 400 according to a preferred embodiment
  • the high-frequency generator 400 has a, preferably controllable, oscillator 410 (for example a voltage-controlled oscillator, VCO) for generating a High frequency signal s20 on and optionally one
  • a controllable, oscillator 410 for example a voltage-controlled oscillator, VCO
  • Driver device 420 preferably as a controllable
  • Amplifier is formed, and which is adapted to amplify the high-frequency signal s20, whereby an amplified high-frequency signal s21 is obtained.
  • High-frequency generator 400 also has a, preferably likewise controllable, power amplifier 430, which is designed to further amplify the output signal s21 of the driver device 420, as a result of which an output of the driver unit 420 is amplified
  • a directional coupler 440 is provided for the
  • the device 100b is also designed to determine at least one of the following variables G3, G4, G5.
  • the device 100b can also have at least approximately a configuration 1000, as has already been described above with reference to FIG. 17.
  • the device 100b can also have at least approximately a configuration 1000, as has already been described above with reference to FIG. 17.
  • High-frequency generator 400 configured to perform the generation of the high-frequency power signal LSI 'in response to at least two of the following variables: first size Gl, second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5, in particular by means of a first controller 402 as a function of at least two of said variables G1 to G5. This can cause an operation of the
  • High frequency generator 400 advantageously taking into account both reflected at the plasma P electric power in the range of the fundamental frequency fl and the plasma P reflected electrical power in the region of
  • Sidebands SB1, SB2 are executed or influenced.
  • an ideal impedance or power adjustment with respect to the fundamental frequency f1 can thereby be carried out particularly advantageously, so that the electric power reflected by the plasma P is therefore zero at the fundamental frequency f1.
  • High frequency generator 400 has a first control channel RI for at least one of the following quantities: first size G1, second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5, and a second control channel R2 for at least one of the following quantities: first size Eq , second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5.
  • first control channel RI for at least one of the following quantities: first size G1, second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5, and a second control channel R2 for at least one of the following quantities: first size Eq , second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5.
  • optional third control channel is also conceivable and indicated in Figure 13 by the arrow R3.
  • at least one, preferably also several, of the variables G1,..., G5 can be used to influence at least one component 410, 420, 430 of the high-frequency generator 400.
  • the proportions of the fundamental frequency f1 and the sidebands SB1, SB2 on the total reflected electrical power are also conceivable and indicated in Figure 13 by the arrow R3.
  • the sidebands SB1, SB2 have only half the stress effect like the
  • Pr total Prfundamental + 0.5 * Prsideband
  • Prgefel corresponds to, for example, the fifth size G5, where Prfundamental for example, the first size corresponds to Gl, Prsideband example, the second size G2 corresponds s. also the description of FIG. 3B.
  • the value 1 is used as the third weighting factor c
  • the value 0.5 is used as the fourth weighting factor d.
  • Other values for the weighting factors are also conceivable in further preferred embodiments and may be e.g. also depending on circuit components of the high frequency generator 400, e.g. a transistor (not shown) of the power amplifier 430, e.g. depending on the dielectric strength of the transistor, etc.
  • Figure 14 shows schematically a simplified block diagram of a high frequency generator 400a according to another
  • the high frequency generator 400a may be any high frequency generator 400a.
  • the radio-frequency generator 400a is assigned a phase shifter 404 which effects a predefinable phase shift of the high-frequency power signal LSI ", as a result of which the phase-shifted current High frequency power signal LSI '''is obtained, which, for example, the plasma P ( Figure 1) can be fed.
  • the phase shifter 404 which effects a predefinable phase shift of the high-frequency power signal LSI ", as a result of which the phase-shifted current High frequency power signal LSI '''is obtained, which, for example, the plasma P ( Figure 1) can be fed.
  • Phase shifter 404 may alternatively or in addition to a change in the line length of a
  • FIG. 15 schematically shows a simplified flowchart of a method according to one embodiment.
  • the device 100 determines a first quantity Gl (FIG. 3A) which is one of the plasma P (FIG. 1).
  • the device 100 determines a second quantity G2 that characterizes a power reflected by the plasma P in the first frequency range, the first frequency range being that described above
  • steps 500, 502 may also be performed in a different order and / or at least partially overlapping in time.
  • the device 100 determines the third variable G3 a) as the sum of the first variable G 1 and the second variable G 2 and / or b) as a function of the fourth
  • step 510 further variables can also be determined or derived from the already determined variables G1, G2, G3, for example the fourth variable G4 (FIG. 5) and / or the fifth variable G5 (FIG. 3B), and / or other variables derivable therefrom.
  • the device 100 gives at least one of the quantities G1 to G5 to an external unit, e.g. the first high-frequency generator 200, from.
  • the device 100 can at least one of the sizes G1 to G5 via a
  • Display device 110 ( Figure 1) so that it is visually perceptible by a person. This advantageously allows control of the operation of the plasma system or of the first high-frequency generator 200.
  • FIG. 16 schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment in which, in addition to that described above with reference to FIG.
  • a signal sl0 is provided by means of the directional coupler 230, which characterizes the voltage wave Ui passing to the plasma P.
  • the digital signal sl0 '' becomes a down conversion
  • the signal sl2 is
  • Local oscillator signal LO is smaller than the fundamental frequency fl) ⁇
  • the device 100, 100a, 100b is designed to additionally determine the fourth variable G4 and / or the fifth variable G5 as a function of the impedance of the load.
  • weighting factors a, b, c, d used in determining the fourth variable G4 and / or the fifth variable G5 may be given in
  • High frequency generator 200, 400, 400a wherein for the control of the first size Gl and the second size G2, each with different weighting factors not equal to zero are included in the scheme.
  • Size G1 and the second size G2, each with different weighting factors, are included in the control, in particular the first quantity G1 having an absolute value

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Abstract

A device for determining an electrical power reflected by a plasma, wherein the plasma can be acted on by a first high-frequency power signal having a first frequency and by at least one second high-frequency power signal having at least a second frequency, the second frequency being smaller than the first frequency. The device is designed to determine a first variable characterising a power in the range of the first frequency which is reflected by the plasma and a second variable characterising the power in a first frequency range which is reflected by the plasma, the first frequency range having a predefinable number of sum frequencies and/or difference frequencies formed from the first frequency and an integer multiple of the second frequency. The device can differentiate between the power in the range of the first frequency which is reflected by the plasma and the power in the aforesaid first frequency range which is reflected by the plasma.

Description

Titel: Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer von einem Plasma reflektierten elektrischen Leistung Title: Apparatus and method for determining a plasma reflected electrical power
Beschreibung description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Offenbarung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur The disclosure relates to a device for
Ermittlung einer von einem Plasma reflektierten elektrischen Leistung, wobei das Plasma mit einem eine erste Frequenz aufweisenden ersten Hochfrequenzleistungssignal und wenigstens einem mindestens eine zweite Frequenz aufweisenden zweiten Hochfrequenzleistungssignal beaufschlagbar ist, wobei die zweite Frequenz kleiner ist als die erste Frequenz. Determining an electrical power reflected by a plasma, wherein the plasma is acted upon by a first high-frequency power signal having a first frequency and at least one second high-frequency power signal having at least one second frequency, the second frequency being smaller than the first frequency.
Die Offenbarung bezieht sich ferner auf ein entsprechendes Verfahren zur Ermittlung einer von einem Plasma reflektierten elektrischen Leistung bzw. zum Betreiben einer entsprechenden Vorrichtung . The disclosure further relates to a corresponding method for determining a plasma reflected from electrical power or to operate a corresponding device.
Stand der Technik State of the art
Es ist bekannt, konventionelle Plasmasysteme, wie sie It is known conventional plasma systems, like them
beispielsweise für Ätzprozesse in der Halbleiterherstellung verwendbar sind, durch entsprechende Hochfreguenzgeneratoren mit Hochfreguenzenergie unterschiedlicher Freguenzen zu versorgen („Mehrfreguenzsysteme" bzw. „Mehrfreguenz-Plasmasysteme" ) . For example, for etching processes in the semiconductor manufacturing can be used to supply by Hochfreguenzgeneratoren high frequency energy with different Freguenzen ("Mehrfreguenzsysteme" or "Mehrfreguenz plasma systems").
Beispielsweise sind solche Mehrfreguenzsysteme durch einen ersten konventionellen Hochfreguenzgenerator mit dem eingangs genannten ersten Hochfreguenzleistungssignal erster Freguenz und durch einen zweiten konventionellen Hochfreguenzgenerator mit einem zweiten Hochfreguenzleistungssignal zweiter Freguenz versorgbar. Die konventionellen Hochfreguenzgeneratoren, welche das erste und zweite Hochfreguenzleistungssignal für den Betrieb eines solchen Mehrfreguenzsystems bereitstellen, sind jedoch i.d.R. nicht auf einen Betrieb in einem Mehrfreguenzsystem optimiert. For example, such Mehrfreguenzsysteme be supplied by a first conventional Hochfreguenzgenerator with the above-mentioned first Hochfreguenzleistungssignal first Freguenz and by a second conventional Hochfreguenzgenerator with a second Hochfreguenzleistungssignal second Freguenz. However, the conventional high-frequency generators providing the first and second high-frequency power signals for the operation of such a multi-frequency system are i.d.R. not optimized for operation in a multi-frequency system.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Preferred embodiments relate to a
Vorrichtung der eingangs genannten Art, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine erste Größe zu ermitteln, die eine von dem Plasma reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz charakterisiert und eine zweite Größe zu ermitteln, die eine von dem Plasma reflektierte Leistung in einem ersten Frequenzbereich charakterisiert, wobei der erste Device of the type mentioned, wherein the device is adapted to determine a first size, which characterizes a power reflected by the plasma in the range of the first frequency and to determine a second size, which reflects a reflected power from the plasma in a first frequency range characterized, wherein the first
Frequenzbereich eine vorgebbare Anzahl von Summenfrequenzen und/oder Differenzfrequenzen aus der ersten Frequenz und einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz aufweist. Mit einer "von dem Plasma reflektierten Leistung" können hierbei sowohl die Leistungsanteile gemeint sein, die von einem ersten Generator an das Plasma geliefert und von diesem z.B. wegen Fehlanpassung reflektiert wurden und so zu der Vorrichtung gelangen, als auch solche Leistungsanteile, die von einem zweiten Generator an das Plasma geliefert wurden, in dem Frequency range has a predetermined number of sum frequencies and / or difference frequencies from the first frequency and an integer multiple of the second frequency. With a "power reflected by the plasma", it is possible here to mean both the power components that are part of a first Generator were supplied to the plasma and reflected by this example because of mismatch and so get to the device, as well as those power delivered by a second generator to the plasma in which
Plasma zu Mischprodukten mit dem ersten Signal geführt haben und von dem Plasma zur Vorrichtung geführt werden. Plasma have led to mixed products with the first signal and are guided by the plasma to the device.
Dabei kann die Vorrichtung insbesondere zwischen der vom In this case, the device can in particular between the
Plasma reflektierten Leistung im Bereich der ersten Frequenz und der von dem Plasma reflektierten Leistung in dem genannten ersten Frequenzbereich differenzieren. Plasma reflected power in the range of the first frequency and the plasma reflected power in the said first frequency range differentiate.
Untersuchungen der Anmelderin zufolge entstehen in einem Investigations by the Applicant arise in a
Mehrfrequenzsystem unter anderem durch Nichtlinearitäten Multi-frequency system among other things by nonlinearities
(beispielsweise Sättigungseffekte) in dem Plasma Mischprodukte aus den in das Plasma eingebrachten (For example, saturation effects) in the plasma mixed products from the introduced into the plasma
Hochfrequenzleistungssignalen unterschiedlicher Frequenz, die auch bei einer idealen Impedanz- bzw. Leistungsanpassung beispielsweise desjenigen Hochfrequenzgenerators, der das erste Hochfrequenzleistungssignal bei der ersten Frequenz bereitstellt, auf die von ihm bereitgestellte erste Frequenz für den ersten Hochfrequenzgenerator eine „reflektierte  High-frequency power signals of different frequency, which also at an ideal impedance or Leistungsanpassung example of that high-frequency generator, which provides the first high-frequency power signal at the first frequency, to the first frequency provided by the first high-frequency generator "reflected
Leistung" darstellen. Zwar werden die genannten Mischprodukte erst unter Wechselwirkung beider Hochfrequenzleistungssignale unterschiedlicher Frequenzen in dem Plasma erzeugt, sie stellen sich jedoch zum Beispiel für den ersten Although the above-mentioned mixed products are only produced when the two high-frequency power signals of different frequencies interact in the plasma, they are for the first, for example
Hochfrequenzgenerator als reflektierte, also von dem Plasma ausgehende, Leistung dar. Diese Mischprodukte, die auch als „Seitenbänder" bezeichnet werden können, zeigen, dass das Plasma mit beiden Frequenzen angeregt wird, was erwünscht ist, sind also per se nicht unerwünscht, dennoch erzeugen sie unerwünschte Verlust-Wärme und/oder Überspannungen in dem das erste Hochfrequenzleistungssignal bereitstellenden ersten Hochfrequenzgenerator. Die sich aus den Mischprodukten These mixing products, which may also be referred to as "sidebands", show that the plasma is excited at both frequencies, which is desirable, so are not undesirable per se, yet produce they undesired heat loss and / or overvoltages in the first high-frequency power signal High-frequency generator. Derived from the mixed products
ergebende reflektierte Leistung repräsentiert Untersuchungen der Anmelderin zufolge jedoch eine andersartige Belastung des ersten Hochfrequenzgenerators als eine reflektierte Leistung bei der ersten Frequenz, die nachfolgend auch als However, according to Applicant's study, the resulting reflected power represents a different loading of the first high-frequency generator than a reflected power at the first frequency, which is also referred to below
Grundfrequenz bezeichnet wird. Fundamental frequency is called.
Das Prinzip gemäß den Ausführungsformen ermöglicht The principle according to the embodiments allows
vorteilhaft, zwischen einer von dem Plasma reflektierten advantageous between one of the plasma reflected
Leistung im Bereich der ersten Frequenz, also beispielsweise der Grundfrequenz, und einer von dem Plasma reflektierten Leistung in dem genannten ersten Frequenzbereich zu Power in the range of the first frequency, so for example, the fundamental frequency, and a reflected power from the plasma in said first frequency range
differenzieren. Bevorzugt umfasst der erste Frequenzbereich wenigstens einen Teil der vorstehend beschriebenen differentiate. Preferably, the first frequency range comprises at least a portion of those described above
Mischprodukte. Mit anderen Worten repräsentiert die erste Größe eine von dem Plasma reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz, beispielsweise Grundfrequenz, und die zweite Größe repräsentiert eine von dem Plasma reflektierte Leistung wenigstens eines Teils der genannten Mischprodukte. Durch die Ermittlung der ersten und zweiten Größe kann ein Betrieb des Plasmas eines Mehrfrequenzsystems präziser charakterisiert und ausgewertet werden. Ferner kann hierdurch eine tatsächliche Belastung des ersten Hochfrequenzgenerators bzw. seiner Mixed products. In other words, the first quantity represents a power reflected by the plasma in the region of the first frequency, for example fundamental frequency, and the second variable represents a power of at least part of the said mixed products reflected by the plasma. By determining the first and second quantities, operation of the plasma of a multi-frequency system can be more accurately characterized and evaluated. Furthermore, an actual load of the first high-frequency generator or its
Komponenten präziser ermittelt werden als bei konventionellen Systemen. Das erhöht auch ganz erheblich die Sicherheit und Zuverlässigkeit solcher Plasmasysteme z.B. vor Ausfall, Brand und Zerstörung. Dabei ist wichtig zu berücksichtigen, dass zum einen die Plasmasysteme selbst sehr aufwändig und teuer sind, und dies in ständig steigendem Maße. So rechnet man alle 1 bis 2 Jahre mit einer Verdopplung der Komplexität in der Components are determined more precisely than conventional systems. This also greatly increases the safety and reliability of such plasma systems, e.g. from failure, fire and destruction. It is important to consider that on the one hand, the plasma systems themselves are very complex and expensive, and this ever increasing. So you expect every 1 to 2 years with a doubling of complexity in the
Halbleiterherstellung, was noch schneller ansteigende Preise in den Herstellungsanlagen verursacht. Zudem ist ein Ausfall der Anlagen auch sehr teuer, da durch die ständig anwachsende Komplexität immer mehr Bausteine auf einem Wafer vorgesehen werden. Bei einem Ausfall oder einer Fehlmessung können ganze Wafer zerstört werden. In zunehmenden Maße ist dies nicht nur unerwünscht, sondern muss mit einer ständig wachsenden Semiconductor manufacturing, which causes even faster rising prices in the manufacturing plants. In addition, there is a failure The systems are also very expensive, as are provided by the ever-increasing complexity more and more modules on a wafer. In the event of a failure or incorrect measurement, entire wafers can be destroyed. To an increasing extent, this is not only undesirable, but must be associated with a constantly growing
Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Probability to be excluded.
Obwohl nachfolgend primär der erste Hochfrequenzgenerator bzw. die Anwendung des Prinzips der Ausführungsformen auf den ersten Hochfrequenzgenerator beschrieben ist, kann das Prinzip der Ausführungsformen ohne Beschränkung der Allgemeinheit alternativ oder ergänzend auch auf den zweiten Although primarily the first high-frequency generator or the application of the principle of the embodiments to the first high-frequency generator is described below, the principle of the embodiments without limiting the generality can alternatively or additionally also be applied to the second
Hochfrequenzgenerator übertragen werden. Bei weiteren Radio frequency generator are transmitted. At further
Ausführungsformen ist auch denkbar, das Prinzip der Embodiments are also conceivable, the principle of
Ausführungsformen auf Mehrfrequenz-Plasmasysteme mit mehr als zwei Hochfrequenzgeneratoren anzuwenden. Embodiments apply to multi-frequency plasma systems with more than two high-frequency generators.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der erste Frequenzbereich die erste Frequenz nicht enthält. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die zweite Größe allein Anteile der Mischprodukte enthält, nicht jedoch der ersten Frequenz. In further preferred embodiments, it is provided that the first frequency range does not include the first frequency. This can ensure that the second size alone contains proportions of the mixed products, but not the first frequency.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Summenfrequenzen in Abhängigkeit der Gleichung fs_n = fl + n * f2 ermittelbar sind, und/oder dass die In further preferred embodiments, it is provided that the sum frequencies can be determined as a function of the equation fs_n = fl + n * f2, and / or that the
Differenzfrequenzen in Abhängigkeit der Gleichung fd_n = fl - n * f2 ermittelbar sind, wobei fs_n eine n-te Summenfrequenz ist, wobei fl die erste Frequenz ist, wobei n eine natürliche Zahl größer Null ist, wobei der Multiplikationsoperator ist, wobei f2 die zweite Frequenz ist, und wobei fd_n eine n- te Differenzfrequenz ist. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die vorgebbare Anzahl von Summenfrequenzen oder Difference frequencies are determined in dependence on the equation fd_n = fl - n * f2, where fs_n is an n-th sum frequency, where fl is the first frequency, where n is a natural number greater than zero, where the multiplication operator, where f2 is the second frequency and where fd_n is an nth difference frequency. In further preferred embodiments it is provided that the predefinable number of sum frequencies or
Differenzfrequenzen wenigstens zwei ist, insbesondere Differential frequencies is at least two, in particular
wenigstens drei. Da Mischprodukte mit höherer Ordnung at least three. Because mixed products with higher order
(größeren Werten für n) eine mit der Ordnung abnehmende (larger values for n) one decreasing with the order
Signalenergie aufweisen, kann es bei bevorzugten Signal energy, it may in preferred
Ausführungsformen ausreichend sein, beispielsweise zwei Be sufficient embodiments, for example, two
Summenfrequenzen und zwei Differenzfrequenzen zu betrachten. Bei weiteren Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass nur eine Summenfrequenz fs_l = fl + f2 und eine Differenzfrequenz fd_l = fl - f2 betrachtet wird, z.B. um daraus die zweite Größe zu ermitteln. Sum frequencies and two difference frequencies to consider. In further embodiments, it may be provided that only a sum frequency fs_l = fl + f2 and a difference frequency fd_l = fl-f2 are considered, e.g. to determine the second size from this.
Bevorzugt wird bei weiteren Ausführungsformen jeweils In each case, further embodiments are preferred
mindestens eine Summenfrequenz und mindestens eine at least one sum frequency and at least one
Differenzfrequenz betrachtet. Untersuchungen der Anmelderin zufolge können nämlich Mischprodukte derselben Ordnung jedoch unterschiedlicher Frequenzlage in Bezug auf die erste Frequenz jeweils eine unterschiedliche Signalenergie enthalten. In diesen Fällen ist dadurch eine präzise Charakterisierung der von dem Plasma reflektierten Leistung in dem ersten Considered difference frequency. Namely, according to investigations by the Applicant, mixed products of the same order but different frequency positions may each contain a different signal energy with respect to the first frequency. In these cases, this is a precise characterization of the power reflected by the plasma in the first
Frequenzbereich ermöglicht. Frequency range allows.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die erste Frequenz zwischen etwa 10 MHz, Megahertz, und etwa 190 MHz beträgt, wobei insbesondere die erste Frequenz zumindest etwa einen der folgenden Werte aufweist: 13,56 MHz, 27,12 MHz, 40,68 MHz, 60 MHz, 81 MHz, 161 MHz. Bei weiteren Ausführungsformen sind auch andere Werte für die erste In further preferred embodiments, it is provided that the first frequency is between about 10 MHz, megahertz, and about 190 MHz, wherein in particular the first frequency has at least about one of the following values: 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz, 60 MHz, 81 MHz, 161 MHz. Other embodiments also have other values for the first one
Frequenz möglich. Frequency possible.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die zweite Frequenz zwischen etwa 10 kHz, Kilohertz, und etwa 2,3 MHz beträgt, wobei insbesondere die zweite Frequenz zumindest etwa einen der folgenden Werte aufweist: 300 kHz,In further preferred embodiments it is provided that the second frequency is between about 10 kHz, kilohertz, and is about 2.3 MHz, wherein in particular the second frequency has at least about one of the following values: 300 kHz,
400 kHz, 500 kHz. Bei weiteren Ausführungsformen sind auch andere Werte für die zweite Frequenz möglich. 400 kHz, 500 kHz. In other embodiments, other values for the second frequency are possible.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen, bei denen In further preferred embodiments, in which
wenigstens ein weiterer, also dritter Hochfrequenzgenerator vorgesehen ist, ist es möglich, dass das von dem dritten at least one further, so third high frequency generator is provided, it is possible that of the third
Hochfrequenzgenerator erzeugte Hochfrequenzleistungssignal die erste Frequenz oder die zweite Frequenz aufweist oder in einem anderen Frequenzbereich liegt, z.B. unterhalb der zweiten Frequenz oder zwischen der ersten und zweiten Frequenz oder oberhalb der ersten Frequenz. High frequency generator generated RF power signal has the first frequency or the second frequency or is in a different frequency range, e.g. below the second frequency or between the first and second frequencies or above the first frequency.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die erste Größe und/oder die zweite Größe in Abhängigkeit von einem ersten Signal zu ermitteln, das eine von dem Plasma zu einem das erste Hochfrequenzleistungssignal bereitstellenden ersten Hochfrequenzgenerator reflektierte Spannungswelle In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to determine the first variable and / or the second variable as a function of a first signal, which comprises a voltage wave reflected by the plasma to a first high-frequency generator providing the first high-frequency power signal
charakterisiert. Dadurch ist eine effiziente Ermittlung der ersten und zweiten Größe ermöglicht. Das erste Signal kann beispielsweise mittels eines Richtkopplers erhalten werden, der den ersten Hochfrequenzgenerator mit beispielsweise einer das Plasma enthaltenden Plasmakammer verbindet bzw. der an einer Hochfrequenzleitung angeordnet ist, die den ersten characterized. This allows efficient determination of the first and second sizes. The first signal can be obtained, for example, by means of a directional coupler, which connects the first high-frequency generator with, for example, a plasma chamber containing the plasma or which is arranged on a high-frequency line which is the first
Hochfrequenzgenerator mit der Plasmakammer verbindet. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann der erste High frequency generator connects to the plasma chamber. In further preferred embodiments, the first
Hochfrequenzgenerator über ein Anpassungsnetzwerk („Matchbox") mit der Plasmakammer verbunden sein, das in an sich bekannter Weise eine Impedanzanpassung der Plasmalast beispielsweise bezogen auf die erste Frequenz ermöglicht. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann auch eine Spannungs- und/oder Stromauskopplung vorgesehen sein, um das erste Signal zu ermitteln. High-frequency generator via a matching network ("Matchbox") be connected to the plasma chamber, which allows in a conventional manner, an impedance matching of the plasma load, for example, based on the first frequency In further preferred embodiments, a voltage and / or current extraction may be provided to determine the first signal.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, das erste Signal oder ein daraus abgeleitetes Signal durch eine In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to transmit the first signal or a signal derived therefrom by means of a signal
Abwärtsumsetzung (englisch: downconversion) in ein zweites Signal zu transformieren, wobei insbesondere das zweite Signal ein Basisbandsignal ist. Mit anderen Worten wird das erste Signal bzw. das daraus abgeleitete Signal durch die Downconversion to transform into a second signal, wherein in particular the second signal is a baseband signal. In other words, the first signal or the signal derived therefrom by the
Abwärtsumsetzung einer Frequenzverschiebung z.B. entsprechend der ersten Frequenz zu kleineren Frequenzen hin unterzogen. Dies ermöglicht eine effiziente und kostengünstige Downconversion of a frequency shift e.g. subjected to smaller frequencies according to the first frequency. This allows an efficient and cost effective
Verarbeitung des zweiten Signals. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann das zweite Signal auch ein Processing the second signal. In further preferred embodiments, the second signal may also be
Zwischenfrequenzsignal sein, die Abwärtsumsetzung das erste Signal bzw. ein aus dem ersten Signal abgeleitetes Signal also in eine Zwischenfrequenzlage transformieren. Be intermediate frequency signal, the down conversion, the first signal or a signal derived from the first signal thus transform into an intermediate frequency position.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, das erste Signal oder ein daraus abgeleitetes Signal mit einem In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to receive the first signal or a signal derived therefrom
Lokaloszillatorsignal zu mischen, um das zweite Signal zu erhalten . Local oscillator signal to mix to obtain the second signal.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass das Lokaloszillatorsignal zumindest in etwa die erste Frequenz aufweist. Untersuchungen der Anmelderin zufolge ist es ausreichend, wenn das Lokaloszillatorsignal zumindest näherungsweise der ersten Frequenz entspricht (eine Abweichung von bis zu 2 % ist dabei vertretbar) . Eine genaue In further preferred embodiments, it is provided that the local oscillator signal has at least approximately the first frequency. Investigations by the Applicant According to it, it is sufficient if the local oscillator signal at least approximately the first frequency corresponds (a deviation of up to 2% is justifiable). An exact
Übereinstimmung einer Frequenz des Lokaloszillatorsignals mit der ersten Frequenz ist daher verzichtbar, was eine weitere Vereinfachung bewirkt. Correspondence of a frequency of the local oscillator signal with The first frequency is therefore dispensable, which causes a further simplification.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, mittels wenigstens einer ersten Tiefpassfilterung mit erster Grenzfrequenz aus dem zweiten Signal ein drittes Signal abzuleiten, wobei insbesondere die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die erste Größe in Abhängigkeit des dritten Signals zu ermitteln. Die erste Grenzfrequenz für die erste Tiefpassfilterung ist dabei bevorzugt so gewählt, dass das dritte Signal nur Signalanteile aufweist, die eine von dem Plasma reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz charakterisiert, nicht jedoch solche Signalanteile, welche zu den Mischprodukten aus erster Frequenz und zweiter Frequenz gehören. In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to derive a third signal from the second signal by means of at least one first low-pass filtering with a first cutoff frequency, wherein in particular the device is designed to determine the first variable as a function of the third signal. The first cut-off frequency for the first low-pass filtering is preferably selected such that the third signal has only signal components which characterize a power reflected by the plasma in the range of the first frequency, but not such signal components, which are the mixed products of first frequency and second frequency belong.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die erste Grenzfrequenz etwa kleiner oder gleich der zweiten Frequenz ist, vorzugsweise kleiner der zweiten In further preferred embodiments, it is provided that the first cutoff frequency is approximately less than or equal to the second frequency, preferably smaller than the second
Frequenz. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das dritte Signal nur Signalanteile aufweist, die eine von dem Plasma reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz Frequency. As a result, it can be ensured that the third signal has only signal components which have a power reflected by the plasma in the region of the first frequency
charakterisiert, und dass das dritte Signal insbesondere keine den Mischprodukten gehörige Signalanteile aufweist. In particular, the third signal has no signal components associated with the mixing products.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, mittels einer zweiten Tiefpassfilterung mit zweiter Grenzfrequenz aus dem zweiten Signal ein viertes Signal abzuleiten, wobei In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to derive a fourth signal from the second signal by means of a second low-pass filtering with second cut-off frequency, wherein
insbesondere die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die zweite Größe in Abhängigkeit des vierten Signals und der ersten Größe zu ermitteln. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die zweite Grenzfrequenz größer ist als die zweite in particular, the device is designed to determine the second variable as a function of the fourth signal and the first variable. In further preferred embodiments, it is provided that the second cutoff frequency is greater than the second cutoff frequency
Frequenz, vorzugsweise größer als das Dreifache der zweiten Frequenz. Dadurch ist gewährleistet, dass das vierte Signal insbesondere auch solche Signalanteile aufweist, die zu den genannten Mischprodukten gehören. Zusätzlich weist das vierte Signal auch mit der Grundfrequenz korrespondierende Frequency, preferably greater than three times the second frequency. This ensures that the fourth signal has, in particular, also those signal components which belong to the mentioned mixing products. In addition, the fourth signal also corresponds to the fundamental frequency
Signalanteile auf. Signal components on.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine dritte Größe a) als Summe der ersten Größe und der zweiten Größe und/oder b) in Abhängigkeit des vierten Signals zu ermitteln. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen charakterisiert die dritte Größe eine von dem Plasma reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz (beispielsweise Grundfrequenz) zuzüglich der von dem Plasma reflektierten Leistung wenigstens mancher Mischprodukte. In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to determine a third variable a) as the sum of the first variable and the second variable and / or b) as a function of the fourth signal. In further preferred embodiments, the third quantity characterizes a power reflected by the plasma in the range of the first frequency (for example fundamental frequency) plus the power of at least some mixed products reflected by the plasma.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine vierte Größe in Abhängigkeit der ersten Größe und der dritten Größe zu ermitteln, insbesondere als gewichtete Summe der ersten Größe und der dritten Größe, wobei der ersten Größe ein erster In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to determine a fourth variable as a function of the first size and the third size, in particular as a weighted sum of the first size and the third size, the first size being a first size
Gewichtungsfaktor zugeordnet ist, und wobei der dritten Größe ein zweiter Gewichtungsfaktor zugeordnet ist. Ein Weighting factor is assigned, and wherein the third size is associated with a second weighting factor. On
Gewichtungsfaktor kann eine skalare oder komplexe Größe sein. Mit diesem Gewichtungsfaktor kann die Größe multipliziert werden. Dadurch kann vorteilhaft beispielsweise einer Weighting factor can be a scalar or complex size. With this weighting factor, the size can be multiplied. This can be advantageous for example one
unterschiedlichen Belastung einer Ausgangsstufe des ersten Hochfrequenzgenerators durch die jeweiligen reflektierten Leistungsanteile, repräsentiert durch die erste Größe und die dritte Größe, Rechnung getragen werden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die vierte Größe vorteilhaft zur Regelung einer Leistung des ersten different loading of an output stage of the first high-frequency generator by the respective reflected power components, represented by the first size and the third size, are taken into account. At further In preferred embodiments, the fourth size may advantageously be used to regulate a power of the first
Hochfrequenzleistungssignals bzw. des ersten High frequency power signal or the first
Hochfrequenzgenerators verwendet werden. Dafür kann die High frequency generator can be used. For that, the
Vorrichtung gemäß den Ausführungsformen beispielsweise dazu ausgebildet sein, die vierte Größe dem ersten Device according to the embodiments, for example, be configured to the fourth size of the first
Hochfrequenzgenerator zu übermitteln, der das erste Radio frequency generator to transmit the first
Hochfrequenzleistungssignal erzeugt . High frequency power signal generated.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine fünfte Größe in Abhängigkeit der ersten Größe und der zweiten Größe zu ermitteln, insbesondere als gewichtete Summe der ersten Größe und der zweiten Größe, wobei der ersten Größe ein dritter Gewichtungsfaktor zugeordnet ist, und wobei der vierten Größe ein vierter Gewichtungsfaktor zugeordnet ist. Auch dadurch kann vorteilhaft beispielsweise einer unterschiedlichen In further preferred embodiments it is provided that the device is designed to determine a fifth size as a function of the first size and the second size, in particular as a weighted sum of the first size and the second size, wherein the first size is associated with a third weighting factor , and wherein the fourth size is associated with a fourth weighting factor. This also advantageous, for example, a different
Belastung einer Ausgangsstufe des ersten Load an output stage of the first
Hochfrequenzgenerators durch die jeweiligen reflektierten Leistungsanteile, repräsentiert durch die erste Größe und die zweite Größe, Rechnung getragen werden. Bei weiteren  High frequency generator by the respective reflected power components, represented by the first size and the second size, are taken into account. At further
bevorzugten Ausführungsformen kann die fünfte Größe preferred embodiments may be the fifth size
vorteilhaft zur Regelung einer Leistung des ersten advantageous for controlling a power of the first
Hochfrequenzleistungssignals bzw. des ersten High frequency power signal or the first
Hochfrequenzgenerators verwendet werden. High frequency generator can be used.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, eine, insbesondere komplexwertige, Impedanz des Plasmas zu ermitteln, In further preferred embodiments, it is provided that the device is designed to determine an, in particular complex-valued, impedance of the plasma,
insbesondere einen zeitlichen Verlauf der Impedanz des in particular a temporal course of the impedance of the
Plasmas. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann der zeitliche Verlauf der Impedanz des Plasmas z.B. als Plasma. In further preferred embodiments, the time course of the impedance of the plasma may be e.g. as
Trajektorie in einem Smith-Diagramm abgebildet werden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann eine Phasenmessung zur Bestimmung der Impedanz ausgeführt werden, z.B. zwischen einer zu dem Plasma hinlaufenden Spannungswelle und einer von dem Plasma zu dem ersten Hochfrequenzgenerator zurücklaufenden Spannungswelle. Bei weiteren bevorzugten Trajectory can be mapped in a Smith chart. In further preferred embodiments, a phase measurement for determining the impedance can be carried out, for example between a voltage wave running to the plasma and a voltage wave returning from the plasma to the first high-frequency generator. For further preferred
Ausführungsformen können zur Ermittlung der (i.d.R. komplexen) Impedanz bezogen auf die erste Frequenz bzw. Grundfrequenz z.B. aus den genannten hin- und zurücklaufenden Embodiments may be used to determine the (i.o., complex) impedance with respect to the first frequency, e.g. from the mentioned back and forth
Spannungswellen abgeleitete Signale mit vergleichsweise schmalbandiger Filterung um die Grundfrequenz herum verwendet werden. Sofern eine optionale Abwärtsumsetzung erfolgt, vgl. die obigen Ausführungen zu dem zweiten Signal, kann z.B. durch eine vergleichsweise starke Tiefpassfilterung (niedrige Voltage wave derived signals with comparatively narrow band filtering around the fundamental frequency. If an optional down conversion takes place, cf. the above remarks on the second signal may e.g. by a comparatively strong low-pass filtering (low
Grenzfrequenz) des betreffenden Basisbandsignals ein 2-Tupel von Signalen (ein erstes Signal, das die zurücklaufende Cut-off frequency) of the respective baseband signal a 2-tuple of signals (a first signal, the returning
Spannungswelle charakterisiert, analog zu dem zweiten Signal s.o., und ein zweites Signal, das die entsprechende Voltage wave characterized, analogous to the second signal s.o., and a second signal, the corresponding
hinlaufende Spannungswelle charakterisiert) erhalten werden, aus denen die Impedanz bezogen auf die Grundfrequenz incoming voltage wave characterized), from which the impedance with respect to the fundamental frequency
ermittelbar ist. Dementsprechend ist bei weiteren can be determined. Accordingly, further
Ausführungsformen für eine momentane komplexe Impedanz des Plasmas ein weniger stark gefiltertes Signal zu verwenden. Untersuchungen der Anmelderin zufolge kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen aus der Impedanz, insbesondere auch aus den Momentanwerten der Impedanz, auf eine Lage der Trajektorie der Impedanz in der komplexen Ebene, z.B. Embodiments for a current complex impedance of the plasma to use a less heavily filtered signal. Applicant's study suggests that, in further preferred embodiments, the impedance, in particular also the instantaneous values of the impedance, can be applied to a position of the trajectory of the impedance in the complex plane, e.g.
veranschaulicht in einem Smith-Diagramm, und damit die Art der Belastung (z.B. thermisch, elektrisch) des ersten Figure 3 illustrates in a Smith chart and thus the type of stress (e.g., thermal, electrical) of the first
Hochfrequenzgenerators durch die reflektierte Leistung High-frequency generator by the reflected power
geschlossen werden. Mit anderen Worten kann sich bei manchen Ausführungsformen durch eine starke Filterung der die hin- und zurücklaufenden Spannungswellen charakterisierenden Signale und Ermittlung der Impedanz hieraus für die Impedanz i.w. ein Punkt, also ein bestimmter Wert in der komplexen Ebene bzw. einem getting closed. In other words, in some embodiments, by a strong filtering the signals characterizing the back and forth voltage waves and determining the impedance thereof for the impedance iw a point, so a certain value in the complex plane or a
entsprechenden Smith-Diagramm ergeben. Dieser Wert kann bei weiteren Ausführungsformen als sog. „Matching-Information" verwendet werden, weil er die Impedanzanpassung des ersten Hochfrequenzgenerators an das Plasma bei der Grundfrequenz charakterisiert. Bei weiteren Ausführungsformen kann sich bei schwächerer Filterung eine komplette Kurvenform (anstelle eines Punktes) für die Trajektorie der Impedanz ergeben. Bei einer Filterung, welche nur Signalanteile der Seitenbänder zulässt, enthält die hieraus entsprechende ermittelte corresponding Smith chart. This value may be used in other embodiments as so-called "matching information" because it characterizes the impedance matching of the first high frequency generator to the plasma at the fundamental frequency In the case of filtering, which allows only signal components of the sidebands, the corresponding determined
„Impedanz" ausschließlich Informationen über Effekte der "Impedance" exclusively information about effects of
Mischung . Mixture.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, die vierte Größe und/oder die fünfte Größe zusätzlich in Abhängigkeit der In further preferred embodiments it is provided that the device is designed to additionally the fourth size and / or the fifth size in dependence of
Impedanz des Plasmas zu ermitteln, insbesondere in To determine impedance of the plasma, especially in
Abhängigkeit des zeitlichen Verlaufs der Impedanz des Plasmas. Dadurch kann z.B. auch eine Phase der i.d.R. komplexwertigen Impedanz des Plasmas berücksichtigt werden. Dies ist besonders bei solchen Ausführungsformen zweckmäßig, bei denen die vierte und/oder fünfte Größe beispielsweise zur Regelung einer Dependence of the time course of the impedance of the plasma. Thereby, e.g. also a phase of the i.d.R. Complex impedance of the plasma are taken into account. This is particularly useful in those embodiments in which the fourth and / or fifth size, for example, to control a
Leistung des ersten Hochfrequenzleistungssignals bzw. des ersten Hochfrequenzgenerators verwendet wird. Power of the first high-frequency power signal or the first high-frequency generator is used.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, wenigstens eine ihrer Betriebsgrößen, insbesondere wenigstens eine der In further preferred embodiments it is provided that the device is designed to at least one of its operating variables, in particular at least one of
folgenden Größen an eine externe Einheit auszugeben und/oder über eine Anzeigevorrichtung auszugeben: die erste Größe, die zweite Größe, die dritte Größe, die vierte Größe, die fünfte Größe. Bei bevorzugten Ausführungsformen kann eine Ausgabe wenigstens einer der genannten Größen an eine externe Einheit beispielsweise das Übermitteln der betreffenden Größe bzw. Größen an einen Hochfrequenzgenerator umfassen, der das erste Hochfrequenzleistungssignal erzeugt. Beispielsweise kann eine Ausgangsleistung des ersten Hochfrequenzleistungssignals in Abhängigkeit der Vorrichtung übermittelten Größe (n) ausgeführt werden. Die visuelle Ausgabe eine Trajektorie der Impedanz über eine Anzeigeeinrichtung ist bei weiteren output the following quantities to an external unit and / or via a display device: the first size, the second size, the third size, the fourth size, the fifth size. In preferred embodiments, an output of at least one of said quantities to an external unit may include, for example, transmitting the respective quantities to a radio frequency generator that generates the first radio frequency power signal. For example, an output power of the first high-frequency power signal can be carried out in response to the device-transmitted quantity (s). The visual output is a trajectory of impedance across a display device at others
Ausführungsformen ebenfalls denkbar. Embodiments also conceivable.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zur Ermittlung einer von einem Plasma reflektierten elektrischen Leistung, wobei das Plasma mit einem eine erste Frequenz aufweisenden ersten Hochfrequenzleistungssignal und wenigstens einem mindestens eine zweite Frequenz aufweisenden zweiten Further preferred embodiments relate to a method for operating a device for determining an electrical power reflected by a plasma, wherein the plasma has a first high-frequency power signal having a first frequency and a second high-frequency power signal having at least one second frequency
Hochfrequenzleistungssignal beaufschlagbar ist, wobei die zweite Frequenz kleiner ist als die erste Frequenz, wobei die Vorrichtung eine erste Größe ermittelt, die eine von dem  High frequency power signal is acted upon, wherein the second frequency is smaller than the first frequency, wherein the device determines a first size, one of the
Plasma reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz charakterisiert und eine zweite Größe ermittelt, die eine von dem Plasma reflektierte Leistung in einem ersten Plasma reflected power in the range of the first frequency characterized and determines a second size, which reflects a power reflected by the plasma in a first
Frequenzbereich charakterisiert, wobei der erste Frequency domain characterized, with the first
Frequenzbereich eine vorgebbare Anzahl von Summenfrequenzen und/oder Differenzfrequenzen aus der ersten Frequenz und einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz aufweist. Frequency range has a predetermined number of sum frequencies and / or difference frequencies from the first frequency and an integer multiple of the second frequency.
Dabei kann die Vorrichtung insbesondere zwischen der vom In this case, the device can in particular between the
Plasma reflektierten Leistung im Bereich der ersten Frequenz und der vom Plasma reflektierten Leistung in dem genannten ersten Frequenzbereich differenzieren. Plasma reflected power in the range of the first frequency and differentiate the power reflected by the plasma in said first frequency range.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf einen Hochfrequenzgenerator zur Erzeugung wenigstens eines ersten eine erste Frequenz aufweisenden Hochfrequenzleistungssignals mit wenigstens einer Vorrichtung nach den Ausführungsformen. Further preferred embodiments relate to a high-frequency generator for generating at least one first high-frequency power signal having a first frequency with at least one device according to the embodiments.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Hochfrequenzgenerator dazu ausgebildet ist, die In further preferred embodiments it is provided that the high-frequency generator is designed to, the
Erzeugung des ersten Hochfrequenzleistungssignals, Generation of the first high-frequency power signal,
insbesondere mittels eines ersten Reglers, in Abhängigkeit wenigstens zweier der folgenden Größen zu regeln: erste Größe, zweite Größe, dritte Größe, vierte Größe, fünfte Größe. in particular by means of a first regulator, as a function of at least two of the following variables: first size, second size, third size, fourth size, fifth size.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann auch In other preferred embodiments may also
vorgesehen sein, dass der Hochfrequenzgenerator die be provided that the high frequency generator the
Vorrichtung gemäß den Ausführungsformen nicht enthält, jedoch dazu ausgebildet ist, wenigstens eine der folgenden Größen von der Vorrichtung gemäß den Ausführungsformen zu empfangen Device according to the embodiments does not contain, but is adapted to receive at least one of the following sizes of the device according to the embodiments
(beispielsweise über eine Datenschnittstelle zwischen der Vorrichtung und dem Hochfrequenzgenerator) und die Erzeugung des ersten Hochfrequenzleistungssignals, insbesondere mittels eines ersten Reglers, in Abhängigkeit wenigstens zweier der genannten Größen zu regeln: erste Größe, zweite Größe, dritte Größe, vierte Größe, fünfte Größe. (For example, via a data interface between the device and the high-frequency generator) and the generation of the first high-frequency power signal, in particular by means of a first regulator, in response to at least two of said variables: first size, second size, third size, fourth size, fifth size.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Hochfrequenzgenerator einen ersten Regelkanal für wenigstens eine der folgenden Größen aufweist: erste Größe, zweite Größe, dritte Größe, vierte Größe, fünfte Größe, und einen zweiten Regelkanal für wenigstens eine andere der folgenden Größen aufweist: erste Größe, zweite Größe, dritte Größe, vierte Größe, fünfte Größe. Besonders bevorzugt wird z.B. ein erster Regelkanal für die erste Größe und z.B. ein zweiter Regelkanal für die zweite Größe vorgesehen. In further preferred embodiments, it is provided that the high-frequency generator has a first control channel for at least one of the following variables: first size, second size, third size, fourth size, fifth size, and a second control channel for at least one of the following: first Size, second size, third size, fourth size, fifth size. Particularly preferred For example, a first control channel for the first size and, for example, a second control channel for the second size provided.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Hochfrequenzgenerator dazu ausgebildet ist, eine Ausgangsleistung des ersten Hochfrequenzleistungssignals in Abhängigkeit eines zeitlichen Verlaufs der Impedanz des In further preferred embodiments, it is provided that the high-frequency generator is designed to produce an output power of the first high-frequency power signal as a function of a time profile of the impedance of the
Plasmas zu regeln. Dies entspricht bei bevorzugten To regulate plasma. This corresponds to preferred
Ausführungsformen einer Regelung der Ausgangsleistung in Embodiments of a control of the output power in
Abhängigkeit einer Trajektorie der Impedanz bzw. der Lage der Trajektorie, beispielswese aufgetragen in einem Smith- Diagramm. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass für den Hochfrequenzgenerator bzw. seine Ausgangsstufe Dependence of a trajectory of the impedance or the position of the trajectory, beispielswese plotted in a Smith chart. This can advantageously be achieved that for the high frequency generator or its output stage
hinsichtlich der Impedanz des Plasmas vergleichsweise in terms of the impedance of the plasma comparatively
kritische Betriebszustände (z.B. aufweisend unerwünschte Werte für die Phase der Impedanz) vermindert bzw. vermieden werden können . critical operating conditions (e.g., having undesirable values for the phase of the impedance) can be reduced or avoided.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass eine Impedanztransformation (insbesondere Phasendrehung) der Impedanz des Plasmas (bzw. der resultierenden Impedanz des Plasmas und eines optional vorhandenen Anpassungsnetzwerks) in Abhängigkeit des zeitlichen Verlaufs der betreffenden Impedanz erfolgt. Mit anderen Worten kann eine Impedanztransformation, insbesondere im Sinne einer Phasendrehung, der Impedanz des Plasmas beispielsweise in Abhängigkeit einer Lage der In further preferred embodiments it is provided that an impedance transformation (in particular phase rotation) of the impedance of the plasma (or the resulting impedance of the plasma and an optionally present matching network) takes place as a function of the time profile of the relevant impedance. In other words, an impedance transformation, in particular in the sense of a phase rotation, the impedance of the plasma, for example, depending on a position of the
Trajektorie der Impedanz in dem Smith-Diagramm erfolgen. Trajectory of the impedance in the Smith chart done.
Dadurch kann gleichsam die Trajektorie der Impedanz so in dem Smith-Diagramm um dessen Ursprung gedreht werden, dass sie in für den Generator vergleichsweise weniger kritischen Gebieten der durch das Smith-Diagramm repräsentierten komplexen Ebene zu liegen kommt. Beispielsweise können je nach Topologie einer Ausgangsschaltung des Hochfrequenzgenerators Gebiete unterschiedlicher Kritikalität definiert werden, und bei bevorzugten Ausführungsformen kann durch die genannte As a result, the trajectory of the impedance can be rotated about its origin in the Smith chart so as to lie in relatively less critical regions of the complex plane represented by the Smith chart. For example, depending on the topology of an output circuit of the high frequency generator areas different criticality can be defined, and in preferred embodiments by the
Phasendrehung eine Vermeidung besonders kritischer Gebiete, also unerwünschter Werte für den zeitlichen Verlauf bzw. die Phase der Impedanz, erzielt werden. Phase rotation avoidance of particularly critical areas, so unwanted values for the time course or the phase of the impedance can be achieved.
Die vorstehend genannte Impedanztransformation, insbesondere Phasendrehung, kann bei manchen bevorzugten Ausführungsformen beispielsweise durch eine Anpassung einer Leitungslänge zwischen dem Plasma bzw. dem optionalen Anpassungsnetzwerk und dem Hochfrequenzgenerator erfolgen. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die genannte Impedanztransformation, insbesondere Phasendrehung, auch dynamisch, also insbesondere zu einer Laufzeit des Hochfrequenzgenerators, erfolgen. The above-mentioned impedance transformation, in particular phase rotation, can in some preferred embodiments, for example, be achieved by adapting a line length between the plasma or the optional matching network and the high-frequency generator. In further preferred embodiments, said impedance transformation, in particular phase rotation, can also take place dynamically, that is to say in particular at a transit time of the high-frequency generator.
Hierfür kann beispielsweise eine entsprechende  For this purpose, for example, a corresponding
Phasenschiebereinrichtung zwischen dem Hochfrequenzgenerator und dem Plasma bzw. dem optionalen Anpassungsnetzwerk Phase shifter between the high frequency generator and the plasma or the optional matching network
vorgesehen sein. Kombinationen aus einer Anpassung der be provided. Combinations of an adaptation of the
Leitungslänge sowie einer dynamischen Phasendrehung mittels Phasenschiebereinrichtung sind bei weiteren bevorzugten Line length and a dynamic phase rotation by means of phase shifter are in further preferred
Ausführungsformen ebenfalls denkbar. Embodiments also conceivable.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens gemäß den Ausführungsformen zur Übermittlung der ersten Größe und der zweiten Größe an eine Anzeigevorrichtung und/oder an eine maschinenlesbare Schnittstelle zur unterscheidbaren Further preferred embodiments relate to a use of a device and / or a method according to the embodiments for transmitting the first size and the second size to a display device and / or to a machine-readable interface for distinguishable
Darstellung und/oder Verarbeitung der beiden Größen. Presentation and / or processing of the two sizes.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens gemäß den Ausführungsformen zur Regelung eines Further preferred embodiments relate to a use of a device and / or a method according to the embodiments for controlling a
Hochfrequenzgenerators, wobei für die Regelung die erste Größe und die zweite Größe mit jeweils unterschiedlichen High frequency generator, wherein for the scheme, the first size and the second size, each with different
Gewichtungsfaktoren ungleich null in die Regelung einbezogen werden . Non-zero weighting factors are included in the scheme.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens gemäß den Ausführungsformen zur Regelung einer Further preferred embodiments relate to a use of a device and / or a method according to the embodiments for controlling a
Impedanzanpassungsvorrichtung, insbesondere eines Impedanzanpassungsvorrichtung, in particular a
Anpassungsnetzwerks, wobei für die Regelung die erste Größe und die zweite Größe mit jeweils unterschiedlichen Adaptation network, where for the scheme, the first size and the second size, each with different
Gewichtungsfaktoren in die Regelung einbezogen werden, insbesondere die erste Größe mit einem betragsmäßig größeren Gewichtungsfaktor als die zweite Größe. Weighting factors are included in the scheme, in particular the first size with a magnitude larger weighting factor than the second size.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures of the drawing. All described or illustrated features form for themselves or in any
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Combination of the subject invention, regardless of their combination in the claims or their dependency and regardless of their formulation or representation in the description or in the drawing.
In der Zeichnung zeigt: In the drawing shows:
Figur 1 schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Figure 1 shows schematically a simplified block diagram of a
Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform in einem Zielsystem,  Device according to one embodiment in a target system,
Figur 2A, FIG. 2A,
2B, 2C jeweils schematisch ein Leistungsdichtespektrum  2B, 2C each schematically a power density spectrum
gemäß weiterer Ausführungsformen, Figur 3A schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform, according to further embodiments, FIG. 3A schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment,
Figur 3B schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform, FIG. 3B shows schematically a simplified block diagram of a further embodiment,
Figur 4 schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform, FIG. 4 shows schematically a simplified block diagram of a further embodiment,
Figur 5 schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform, FIG. 5 schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment,
Figur 6 schematisch eine Spektraldarstellung von FIG. 6 schematically shows a spectral representation of FIG
Hochfrequenzleistungssignalen gemäß einer Ausführungsform,  High frequency power signals according to an embodiment,
Figur 7 schematisch eine messtechnisch ermittelte Figure 7 schematically shows a metrologically determined
Spektraldarstellung von  Spectral representation of
Hochfrequenzleistungssignalen gemäß einer Ausführungsform,  High frequency power signals according to an embodiment,
Figur 8 schematisch einen zeitlichen Verlauf einer Impedanz eines Plasmas gemäß einer Ausführungsform dargestellt in einem Smith-Diagramm, FIG. 8 schematically shows a time profile of an impedance of a plasma according to an embodiment, shown in a Smith chart,
Figur 9 FIG. 9
bis 12 jeweils schematisch einen zeitlichen Verlauf einer to 12 each schematically a time course of a
Impedanz eines Plasmas gemäß einer Ausführungsform dargestellt in einem Smith-Diagramm,  Impedance of a plasma according to one embodiment shown in a Smith chart,
Figur 13 schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm eines FIG. 13 schematically shows a simplified block diagram of a
Hochfrequenzgenerators gemäß einer Ausführungsform,  High frequency generator according to an embodiment,
Figur 14 schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm eines FIG. 14 schematically shows a simplified block diagram of a
Hochfrequenzgenerators gemäß einer weiteren  High frequency generator according to another
Ausführungsform, Figur 15 schematisch ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform, embodiment, FIG. 15 schematically shows a simplified flowchart of a method according to an embodiment,
Figur 16 schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform, und FIG. 16 schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment, and
Figur 17 eine Konfiguration gemäß einer weiteren FIG. 17 shows a configuration according to another
Ausführungsform.  Embodiment.
Figur 1 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Mehrfrequenz-Plasmasystems aufweisend eine Plasmakammer PC und ein darin erzeugbares Plasma P. Das Plasma P kann beispielsweise zur Materialbearbeitung wie z.B. zum Figure 1 shows schematically a simplified block diagram of a multi-frequency plasma system comprising a plasma chamber PC and a plasma P which can be generated therein. The plasma P can be used, for example, for material processing such as e.g. to the
Beschichten oder Ätzen von Halbleiterbauelementen usw. Coating or etching semiconductor devices, etc.
eingesetzt werden. Ein erster Hochfrequenzgenerator 200 erzeugt ein eine erste Frequenz, die nachfolgend auch als Grundfrequenz bezeichnet wird, aufweisendes erstes be used. A first high-frequency generator 200 generates a first frequency having a first frequency, which is also referred to below as a fundamental frequency
Hochfrequenzleistungssignal LSI, das der Plasmakammer PC und damit dem Plasma P über eine entsprechende Hochfrequenzleitung 210 zuführbar ist. Das Plasma P repräsentiert dementsprechend für den ersten Hochfrequenzgenerator 200 eine elektrische Last. Eine von dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 zu dem Plasma P hinlaufende Spannungswelle Ui, die mit dem ersten Hochfrequenzleistungssignal LSI korrespondiert, ist ebenfalls in Figur 1 gezeigt. Sie enthält i.d.R. (insbesondere in einem stationären Zustand) nur die Grundfrequenz. High-frequency power signal LSI, the plasma chamber PC and thus the plasma P via a corresponding high-frequency line 210 can be fed. The plasma P accordingly represents an electrical load for the first high-frequency generator 200. A voltage wave Ui from the first high-frequency generator 200 to the plasma P, which corresponds to the first high-frequency power signal LSI, is also shown in FIG. It contains i.d.R. (especially in a steady state) only the fundamental frequency.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die erste Frequenz zwischen etwa 10 MHz, Megahertz, und etwa 190 MHz beträgt, wobei insbesondere die erste Frequenz zumindest etwa einen der folgenden Werte aufweist: 13,56 MHz, 27,12 MHz, 40,68 MHz, 60 MHz, 81 MHz, 161 MHz. Bei weiteren In preferred embodiments it is provided that the first frequency is between about 10 MHz, megahertz, and about 190 MHz, wherein in particular the first frequency has at least about one of the following values: 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz , 60 MHz, 81 MHz, 161 MHz. At further
Ausführungsformen sind auch andere Werte für die erste Embodiments are also other values for the first one
Frequenz möglich. Optional kann zwischen dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 und der Plasmakammer PC ein Anpassungsnetzwerk 220 angeordnet sein, das eine Impedanzanpassung der Impedanz des Plasmas P vorzugsweise derart bewirkt, dass eine von dem Plasma P in Richtung des ersten Hochfrequenzgenerators 200 reflektierte Leistung bei der ersten Frequenz bzw. Grundfrequenz reduziert wird. Sofern vorhanden, bildet das optionale Frequency possible. Optionally, a matching network 220 may be arranged between the first high frequency generator 200 and the plasma chamber PC, which preferably effects impedance matching of the plasma P impedance such that power reflected from the plasma P toward the first high frequency generator 200 is at the first frequency is reduced. If available, forms the optional
Anpassungsnetzwerk 220 zusammen mit dem Plasma P die Adaptation network 220 together with the plasma P the
elektrische Last für den ersten Hochfrequenzgenerator 200. Ein erster Leitungsabschnitt 210a der Hochfrequenzleitung 210 verbindet den ersten Hochfrequenzgenerator 200 mit dem electrical load for the first high frequency generator 200. A first line section 210a of the high frequency line 210 connects the first high frequency generator 200 to the first high frequency generator 200
optionalen Anpassungsnetzwerk 220. Ein zweiter optional customization network 220. A second
Leitungsabschnitt 210b verbindet das optionale Line section 210b connects the optional one
Anpassungsnetzwerk 220 mit der Plasmakammer PC. Adaptation network 220 with the plasma chamber PC.
Zusätzlich zu dem ersten Hochfrequenzleistungssignal LSI ist das Plasma P vorliegend auch noch mit einem zweiten In addition to the first high-frequency power signal LSI, the plasma P is also present with a second one
Hochfrequenzleistungssignal LS2 beaufschlagbar, das durch einen zweiten Hochfrequenzgenerator 300 erzeugt bzw. High-frequency power signal LS2 can be acted upon, which generated by a second high-frequency generator 300 or
bereitgestellt werden kann. Das zweite can be provided. The second
Hochfrequenzleistungssignal LS2 weist eine zweite Frequenz auf, die kleiner ist als die erste Frequenz.  High frequency power signal LS2 has a second frequency that is less than the first frequency.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die zweite Frequenz zwischen etwa 10 kHz, Kilohertz, und etwa 2,3 MHz beträgt, wobei insbesondere die zweite Frequenz zumindest etwa einen der folgenden Werte aufweist: 300 kHz,In further preferred embodiments, it is provided that the second frequency is between approximately 10 kHz, kilohertz, and approximately 2.3 MHz, wherein in particular the second frequency has at least approximately one of the following values: 300 kHz,
400 kHz, 500 kHz. Bei weiteren Ausführungsformen sind auch andere Werte für die zweite Frequenz möglich. 400 kHz, 500 kHz. In other embodiments, other values for the second frequency are possible.
Mehrfrequenz-Plasmasysteme des in Fig. 1 abgebildeten Typs sind vorteilhaft einsetzbar bei Anwendungen, bei denen sowohl eine große Ionendichte als auch eine hohe Beschleunigung der Ionen gewünscht ist, z.B. für eine Materialbearbeitung wie das bereits genannte Ätzen. Multi-frequency plasma systems of the type depicted in FIG. 1 can be advantageously used in applications in which both a high ion density and a high acceleration of the Ions is desired, for example, for a material processing such as the already mentioned etching.
Bei der Hochfrequenzanregung des Plasmas P wird bevorzugten Ausführungsformen zufolge auf eine gute Impedanzanpassung geachtet, die sich durch eine möglichst niedrige, optimal keine von der Last reflektierte elektrische Leistung In the high-frequency excitation of the plasma P, according to preferred embodiments, attention is paid to a good impedance matching, which is characterized by the lowest possible electrical power, which is not reflected by the load
auszeichnet. Damit wird einerseits die z.B. von dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 in Form des distinguished. Thus, on the one hand, the e.g. from the first high frequency generator 200 in the form of
Hochfrequenzleistungssignals LSI abgegebene Leistung optimal zur Anregung des Plasmas P ausgenutzt und andererseits Stress (insbesondere thermischer oder elektrischer Art, z.B. zu hohe Temperatur und/oder Spannung) für den ersten  High-frequency power signal LSI used optimally for exciting the plasma P and on the other hand stress (especially thermal or electrical type, such as too high temperature and / or voltage) for the first
Hochfrequenzgenerator 200 vermieden. Dafür wird bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen zwischen dem ersten  High frequency generator 200 avoided. For this, in further preferred embodiments, between the first
Hochfrequenzgenerator 200 und der Plasmakammer PC das bereits genannte optionale Anpassungsnetzwerk 220 verwendet, das z.B. geregelt sein kann, um bei sich ändernden Prozessparametern eine Impedanzanpassung zu erhalten. Alternativ oder ergänzend kann zur Impedanzanpassung bei weiteren Ausführungsformen ein sog. „Frequenztuning" vorgenommen werden, also eine Änderung der ersten Frequenz des von dem ersten Hochfrequenzgenerator abgegebenen Hochfrequenzleistungssignals LSI. Radio frequency generator 200 and the plasma chamber PC uses the already mentioned optional matching network 220, e.g. can be regulated in order to obtain an impedance matching with changing process parameters. Alternatively or additionally, a so-called "frequency tuning" can be carried out for impedance matching in further embodiments, that is to say a change in the first frequency of the high-frequency power signal LSI delivered by the first high-frequency generator.
Untersuchungen der Anmelderin zufolge entstehen in dem Investigations by the applicant show that in the
Mehrfrequenz-Plasmasystem gemäß Fig. 1 unter anderem durch Nichtlinearitäten in dem Plasma P (beispielsweise Multi-frequency plasma system according to FIG. 1, inter alia, by nonlinearities in the plasma P (for example
Sättigungseffekte) Mischprodukte aus den in das Plasma Saturation effects) mixed products from those in the plasma
eingebrachten Hochfrequenzleistungssignalen LSI, LS2, die auch bei einer idealen Impedanzanpassung bzw. Leistungsanpassung des ersten Hochfrequenzgenerators 200 bezüglich der von ihm bereitgestellten Grundfrequenz für den ersten introduced high-frequency power signals LSI, LS2, which also in an ideal impedance matching or adaptation of the first high-frequency generator 200 with respect to the basic frequency provided by him for the first
Hochfrequenzgenerator 200 eine „reflektierte" Leistung darstellen. Informationen über die an dem Plasma P High frequency generator 200 is a "reflected" power represent. Information about the on the plasma P
reflektierte Leistung und damit auch über die Mischprodukte sind z.B. in der zurücklaufenden Spannungswelle Ur enthalten, die sich von dem Plasma P hin zu dem ersten reflected power and thus also over the mixing products are e.g. in the returning voltage wave Ur extending from the plasma P to the first
Hochfrequenzgenerator 200 ausbreitet. High frequency generator 200 propagates.
Figur 2A zeigt schematisch ein Leistungsdichtespektrum über der Frequenzachse f gemäß bevorzugter Ausführungsformen, aus dem das erste Hochfrequenzleistungssignal bei der ersten Frequenz fl (Grundfrequenz) und das zweite FIG. 2A schematically shows a power density spectrum over the frequency axis f according to preferred embodiments, from which the first high-frequency power signal at the first frequency f 1 (fundamental frequency) and the second
Hochfrequenzleistungssignal bei der zweiten Frequenz f2 hervorgehen, wobei die zweite Frequenz kleiner ist als die erste Frequenz fl, vgl. auch die vorstehend bereits High frequency power signal emerge at the second frequency f2, wherein the second frequency is smaller than the first frequency fl, see. also the above already
beschriebenen Frequenzwerte bzw. Frequenzbereiche für die erste und zweite Frequenz. Beispielsweise beträgt die erste Frequenz fl, also die Grundfrequenz, etwa 13,56 MHz, und die zweite Frequenz f2 beträgt etwa 100 kHz. Gezeigt sind in Fig. 2A jeweils diejenigen Leistungsanteile LSlh, LSh2, die von dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 (Frequenz fl) bzw. von dem zweiten Hochfrequenzgenerator 300 (Frequenz f2) zu dem Plasma P bzw. der Plasmakammer PC hinlaufenden Spannungswellen entsprechen . described frequency values or frequency ranges for the first and second frequency. For example, the first frequency fl, that is the fundamental frequency, is about 13.56 MHz, and the second frequency f2 is about 100 kHz. Shown in FIG. 2A are in each case those power components LS1h, LSh2 which correspond to voltage waves propagating from the first high-frequency generator 200 (frequency f1) or from the second high-frequency generator 300 (frequency f2) to the plasma P or the plasma chamber PC.
Figur 2B zeigt demgegenüber schematisch ein FIG. 2B, in contrast, shows schematically
Leistungsdichtespektrum für Leistungsanteile der betreffenden Signale, die jeweils von dem Plasma P in Richtung zu dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 zurücklaufenden  Power density spectrum for power components of the respective signals, each returning from the plasma P toward the first high frequency generator 200
Spannungswellen Ur (Fig. 1) entsprechen. Aus Figur 2B ist zu erkennen, dass bezüglich der Grundfrequenz fl eine Voltage waves Ur (Fig. 1) correspond. It can be seen from FIG. 2B that with respect to the fundamental frequency f1 a
Fehlanpassung vorliegt, da ein Leistungsanteil einer There is a mismatch because a share of a
zurücklaufenden Spannungswelle bei der Grundfrequenz fl einen nichtverschwindenden Wert aufweist. Aus Fig. 2B ist aber auch zu erkennen, dass von dem Plasma P zu dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 Mischprodukte der Grundfrequenz fl mit der zweiten Frequenz f2 geleitet werden, vgl. die returning voltage wave at the fundamental frequency fl has a non-zero value. From FIG. 2B, however, it can also be seen that from the plasma P to the first High-frequency generator 200 mixing products of the fundamental frequency fl are conducted at the second frequency f2, cf. the
Summenfrequenzen fs_l, fs_2, fs_3 und Differenzfrequenzen fd_l, fd_2, fd_3 wie sie vorliegend in dem Plasma P durch elektrische Mischung der beiden Hochfrequenzleistungssignale LSI, LS2 entstehen (Mischprodukte). Summation frequencies fs_l, fs_2, fs_3 and difference frequencies fd_l, fd_2, fd_3 as they arise in the plasma P by electrical mixing of the two high frequency power signals LSI, LS2 (mixed products).
Die Summenfrequenzen sind in Abhängigkeit der Gleichung fs_n = fl + n * f2 ermittelbar, und die Differenzfrequenzen sind in Abhängigkeit der Gleichung fd_n = fl - n * f2 ermittelbar, wobei fs_n eine n-te Summenfrequenz ist, wobei fl die erste Frequenz ist, wobei n eine natürliche Zahl größer Null ist, wobei der Multiplikationsoperator ist, wobei f2 die zweiteThe sum frequencies can be determined as a function of the equation fs_n = fl + n * f2, and the difference frequencies can be determined as a function of the equation fd_n = fl -n * f2, where fs_n is an n-th sum frequency, where fl is the first frequency, where n is a natural number greater than zero, where the multiplication operator is where f2 is the second
Frequenz ist, und wobei fd_n eine n-te Differenzfrequenz ist. Demnach sind in Figur 2B Summenfrequenzen und Frequency is, and where fd_n is an n-th difference frequency. Accordingly, in FIG. 2B, sum frequencies and
Differenzfrequenzen für n = 1, 2, 3 abgebildet. Difference frequencies for n = 1, 2, 3 shown.
Figur 2C zeigt schematisch ein Leistungsdichtespektrum für den Fall einer optimalen Anpassung bezüglich der Grundfrequenz fl, wie es unter Anwendung des Prinzips der Ausführungsformen erhalten werden kann. Ersichtlich weisen nur noch die Figure 2C schematically shows a power density spectrum in the case of an optimum match with respect to the fundamental frequency f 1, as can be obtained using the principle of the embodiments. Only the
Leistungsdichten der Summenfrequenzen und Differenzfrequenzen, also der Mischprodukte, welche ein erstes Seitenband SB1 und ein zweites Seitenband SB2 bilden, nichtverschwindende Power densities of the sum frequencies and difference frequencies, ie the mixed products, which form a first sideband SB1 and a second sideband SB2, non-disappearing
Amplitudenwerte auf. Diese Mischprodukte stellen auch bei perfekter Anpassung bezüglich der Grundfrequenz fl eine von dem Plasma P reflektierte (bzw. darin erzeugte) elektrische Leistung dar, die den über die Hochfrequenzleitung 210 mit der Plasmakammer PC verbundenen ersten Hochfrequenzgenerator 200 belasten können. Diese Mischprodukte bzw. Seitenbänder Amplitude values on. Even with perfect matching with respect to the fundamental frequency f1, these mixed products represent electrical power reflected (or generated) by the plasma P, which can load the first high-frequency generator 200 connected to the plasma chamber PC via the high-frequency line 210. These mixed products or sidebands
repräsentieren eine gute Anregung des Plasmas P, sind also per se nicht unerwünscht, können den ersten Hochfrequenzgenerator 200 jedoch ebenfalls belasten, wenn auch in anderer Weise als reflektierte elektrische Leistung bei der Grundfrequenz fl. Dies kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen, die weiter unten z.B. unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben werden, berücksichtigt werden, beispielsweise indem bei einer Regelung des Betriebs des ersten Hochfrequenzgenerators 200 die reflektierte elektrische Leistung bei der Grundfrequenz fl und die reflektierte elektrische Leistung der Mischprodukte bzw. Seitenbänder nach ihrem tatsächlichen Einfluss bzw. represent a good excitation of the plasma P, are therefore not undesirable per se, but may also burden the first high frequency generator 200, albeit in a different way reflected electric power at the fundamental frequency f. This may be considered in further preferred embodiments, which are described below with reference to FIG. 13, for example, in controlling the operation of the first high frequency generator 200, the reflected electric power at the fundamental frequency f and the reflected electrical power of the mixed products or sidebands according to their actual influence or
Effekt, z.B. einer Erzeugung von unerwünschter Verlust-Wärme und/oder Überspannungen in dem ersten Hochfrequenzgenerator 200, gewichtet werden. Effect, e.g. generation of undesired heat losses and / or overvoltages in the first high frequency generator 200.
Bei bevorzugten Ausführungsformen, vgl. hierzu auch Figur 1 und Figur 3A, ist eine Vorrichtung 100 bzw. 100a vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, eine erste Größe Gl zu ermitteln, die eine von dem Plasma P reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz fl, also der Grundfrequenz, charakterisiert und eine zweite Größe G2 zu ermitteln, die eine von dem Plasma P reflektierte Leistung in einem ersten Frequenzbereich charakterisiert, wobei der erste Frequenzbereich eine In preferred embodiments, cf. For this purpose, also FIG. 1 and FIG. 3A, a device 100 or 100a is provided, which is designed to determine a first quantity G1 which characterizes a power reflected by the plasma P in the range of the first frequency f1, ie the fundamental frequency determine a second quantity G2 which characterizes a power reflected by the plasma P in a first frequency range, wherein the first frequency range is a
vorgebbare Anzahl von Summenfrequenzen fs_l, fs_2, fs_3 (Fig. 2B) und/oder Differenzfrequenzen fd_l, fd_2, fd_3 predefinable number of sum frequencies fs_l, fs_2, fs_3 (FIG. 2B) and / or difference frequencies fd_l, fd_2, fd_3
(Mischprodukte) aus der ersten Frequenz fl und einem (Mixed products) from the first frequency fl and a
ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz f2 aufweist. has integer multiples of the second frequency f2.
Das Prinzip gemäß den Ausführungsformen ermöglicht The principle according to the embodiments allows
vorteilhaft, zwischen einer von dem Plasma P reflektierten Leistung im Bereich der ersten Frequenz fl, also advantageous, between a reflected power from the plasma P in the range of the first frequency fl, ie
Grundfrequenz, und einer von dem Plasma P reflektierten Fundamental frequency, and one of the plasma P reflected
Leistung in dem genannten ersten Frequenzbereich zu Power in the said first frequency range
differenzieren. Bevorzugt umfasst der erste Frequenzbereich wenigstens einen Teil der vorstehend beschriebenen differentiate. Preferably, the first frequency range comprises at least a portion of those described above
Mischprodukte, beispielsweise das erste Seitenband SB1 und das zweite Seitenband SB2 gemäß Figur 2C. Ersichtlich kann der erste Frequenzbereich auch mehrere, nicht notwendig direkt aneinandergrenzende, Teilfrequenzbereiche umfassen, wie sie vorliegend durch die beiden Seitenbänder SB1, SB2 Mixed products, for example, the first sideband SB1 and the second sideband SB2 according to FIG. 2C. As can be seen, the first frequency range may also comprise a plurality of subfrequency ranges which are not necessarily directly adjacent one another, as in the present case by the two sidebands SB1, SB2
charakterisiert sind. Insbesondere ist die Grundfrequenz fl nicht von dem ersten Frequenzbereich umfasst. are characterized. In particular, the fundamental frequency fl is not included in the first frequency range.
Mit anderen Worten repräsentiert die erste Größe Gl (Fig. 3A) eine von dem Plasma P (Fig. 1) reflektierte Leistung im In other words, the first quantity Gl (FIG. 3A) represents a reflected power of the plasma P (FIG. 1)
Bereich der Grundfrequenz fl, insbesondere unter Ausschluss des Bereichs der ebenfalls auftretenden bzw. zu erwartenden Seitenbänder SB1, SB2, und die zweite Größe G2 repräsentiert eine von dem Plasma P reflektierte Leistung wenigstens eines Teils der genannten Mischprodukte. Durch die Ermittlung der ersten und zweiten Größe Gl, G2 kann ein Betrieb des Plasmas P eines Mehrfrequenzsystems präziser charakterisiert und Area of the fundamental frequency fl, in particular excluding the range of the likewise occurring or to be expected sidebands SB1, SB2, and the second size G2 represents a reflected power of the plasma P at least a portion of said mixed products. By determining the first and second quantities Gl, G2, an operation of the plasma P of a multi-frequency system can be characterized in a more precise manner and
ausgewertet werden, und optional auch ein Betrieb des be evaluated, and optionally an operation of the
Hochfrequenzgenerators 200 in Abhängigkeit der ersten und/oder zweiten Größe Gl, G2 beeinflusst werden, was mit dem Pfeil A2 angedeutet werden soll. High frequency generator 200 depending on the first and / or second size Gl, G2 are influenced, which should be indicated by the arrow A2.
Beispielsweise kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen für eine Beurteilung der Anpassung („Matchbedingung") der Generatorimpedanz des ersten Hochfrequenzgenerators 200 an die Lastimpedanz (also die Impedanz des Plasmas P bzw. des Systems umfassend das Plasma P und das optionale Anpassungsnetzwerk 220) bezüglich der Grundfrequenz fl allein die reflektierte Grundwelle betrachtet werden, also derjenige Anteil der reflektierten Leistung bei der Grundfrequenz fl. Mit anderen Worten kann bei bevorzugten Ausführungsformen zur Beurteilung der Matchbedingung die erste Größe Gl ausgewertet werden. For example, in further preferred embodiments for an assessment of the match ("match condition"), the generator impedance of the first radio-frequency generator 200 to the load impedance (ie, the impedance of the plasma P or the system comprising the plasma P and the optional matching network 220) with respect to the fundamental frequency fl only the reflected fundamental wave are considered, that is to say the proportion of the reflected power at the fundamental frequency f1. In other words, in preferred embodiments, the first variable G1 can be evaluated for the purpose of assessing the match condition.
Beispielsweise kann dann auf eine optimale Impedanz- bzw. For example, then can be on an optimal impedance or
Leistungsanpassung des ersten Hochfrequenzgenerators 200 an die Lastimpedanz bezüglich der Grundfrequenz fl geschlossen werden, wenn die erste Größe Gl einen vorgebbaren ersten Power adjustment of the first high-frequency generator 200 on the load impedance with respect to the fundamental frequency fl are closed when the first quantity Gl is a predeterminable first
Schwellwert unterschreitet, vorzugsweise zu Null wird. Threshold falls below, preferably to zero.
Gleichzeitig kann die zweite Größe G2 vorteilhaft dazu genutzt werden, um eine Anregung des Plasmas P zu beurteilen. At the same time, the second variable G2 can advantageously be used to judge an excitation of the plasma P.
Bei bevorzugten Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100, vergleiche Figur 1, die erste und/oder zweite Größe Gl, G2 in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße des In preferred embodiments, the apparatus 100, cf. FIG. 1, may have the first and / or second quantities Gl, G2 as a function of at least one operating variable of the
Mehrfrequenz-Plasmasystems ermitteln, welche beispielsweise auf der Hochfrequenzleitung 210 anliegt und damit Detect multi-frequency plasma system, which rests for example on the high-frequency line 210 and thus
messtechnisch ermittelbar ist, vergleiche den Blockpfeil Al. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung 100a (Fig. 3A) dazu ausgebildet, die erste Größe Gl und/oder die zweite Größe G2 in Abhängigkeit von einem ersten Signal sl zu ermitteln, das eine von dem Plasma P (Fig. 1) zu dem ersten can be determined metrologically, compare the block arrow Al. Particularly preferably, the device 100a (FIG. 3A) is designed to determine the first variable G1 and / or the second variable G2 in dependence on a first signal sl, which is one from the plasma P (FIG. 1) to the first
Hochfrequenzgenerator 200 reflektierte, also zurücklaufende, Spannungswelle Ur charakterisiert.  High frequency generator 200 reflected, ie returning, voltage wave Ur characterizes.
Figur 4 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform. Es ist zu erkennen, dass vorliegend auch dem zweiten Hochfrequenzgenerator 300 ein Anpassungsnetzwerk 320 zugeordnet ist. Zwischen dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 und seinem optionalen FIG. 4 shows schematically a simplified block diagram of a further embodiment. It can be seen that in the present case an adaptation network 320 is also associated with the second high-frequency generator 300. Between the first high frequency generator 200 and its optional
Anpassungsnetzwerk 220 ist ein Richtkoppler 230 vorgesehen, der ein erstes Signal sl bereitstellt, das die von dem Plasma P (Fig. 1) zu dem ersten Hochfrequenzgenerator 200 Matching network 220, a directional coupler 230 is provided, which provides a first signal sl, that of the plasma P (FIG. 1) to the first high-frequency generator 200th
reflektierte Spannungswelle Ur charakterisiert. Anstelle eines Richtkopplers 230 kann bei weiteren Ausführungsformen auch eine Spannungs-/Stromauskopplung („Vl-Probe", nicht gezeigt) vorgesehen sein und das erste Signal sl aus hiervon reflected voltage wave Ur characterizes. Instead of a directional coupler 230, in other embodiments, a voltage / current extraction ("Vl-sample", not shown) may be provided and the first signal sl thereof
bereitgestellten Spannungs- und Stromsignalen abgeleitet werden . Das erste Signal sl wird mittels eines Eingangsfilters 102 einer Filterung, insbesondere Tiefpassfilterung unterzogen, wodurch ein gefiltertes Signal sl ' erhalten wird, das mittels eines Analog/Digital-Wandlers (ADC) 104 in ein zeit- und wertediskretes Digitalsignal sl ' ' transformiert wird. Der Eingangsfilter 102 ist bevorzugt an die Bandbreite des ADC 104 angepasst . supplied voltage and current signals are derived. The first signal sl is filtered by means of an input filter 102, in particular low-pass filtering, whereby a filtered signal sl 'is obtained which is transformed by means of an analog-to-digital converter (ADC) 104 into a time- and value-discrete digital signal sl''. The input filter 102 is preferably matched to the bandwidth of the ADC 104.
Das Digitalsignal sl ' ' wird einer Abwärtsumsetzung unterzogen, bevorzugt durch Mischung, insbesondere mittels Multiplikation, mit einem Lokaloszillatorsignal LO, wodurch ein zweites Signal s2 erhalten wird. Das zweite Signal s2 ist bevorzugt ein The digital signal sl '' is subjected to a down conversion, preferably by mixing, in particular by multiplication, with a local oscillator signal LO, whereby a second signal s2 is obtained. The second signal s2 is preferably on
(digitales) Basisbandsignal (Frequenz des (digital) baseband signal (frequency of the
Lokaloszillatorsignals LO entspricht im Wesentlichen der  Local oscillator signal LO essentially corresponds to the
Grundfrequenz fl, das heißt Abweichungen von bis zu 2%, insbesondere bis zu 1%, sind tolerabel) , kann bei anderen Ausführungsformen aber auch ein Zwischenfrequenzsignal sein (Frequenz des Lokaloszillatorsignals LO ist kleiner als die Grundfrequenz fl) . Fundamental frequency f1, ie deviations of up to 2%, in particular up to 1%, are tolerable), but in other embodiments may also be an intermediate frequency signal (frequency of the local oscillator signal LO is less than the fundamental frequency f1).
Die Vorrichtung 100, 100a ist ferner dazu ausgebildet, mittels wenigstens einer ersten Tiefpassfilterung mit erster The device 100, 100a is further configured to be at least one first low-pass filtering with first
Grenzfrequenz aus dem zweiten Signal s2 ein drittes Signal s3 abzuleiten. Dies erfolgt vorliegend mittels den Limit frequency from the second signal s2 to derive a third signal s3. This is done in the present case by means of
Tiefpassfiltern 106, 108, wobei die erste Grenzfrequenz der ersten Tiefpassfilterung kleiner oder etwa gleich der zweiten Frequenz f2 ist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das dritte Signal s3 nur Signalanteile aufweist, die mit der in das Basisband transformierten Grundfrequenz fl Low pass filters 106, 108, wherein the first cutoff frequency of the first low pass filtering is less than or equal to the second frequency f2. It can thus be ensured that the third signal s3 has only signal components which coincide with the fundamental frequency fl transformed into the baseband
korrespondieren, nicht jedoch Signalanteile von correspond, but not signal components of
Mischprodukten. Bei weiteren Ausführungsformen kannanstelle der beiden Tiefpassfilter 106, 108 auch ein einzelner Mixed products. In further embodiments, instead of the two low-pass filters 106, 108, a single
Tiefpassfilter mit der zweiten Grenzfrequenz verwendet werden, um das dritte Signal s3 aus dem zweiten Signal s2 zu ermitteln. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung 100, 100a dazu ausgebildet, die erste Größe Gl (Fig. 3A) in Abhängigkeit des dritten Signals s3 zu ermitteln, beispielsweise durch Bildung eines Quadrats des Betrags des dritten Signals s3: Gl = I s3 | 2. Low pass filter can be used with the second cutoff frequency to determine the third signal s3 from the second signal s2. The device 100, 100a is particularly preferably designed to determine the first quantity G1 (FIG. 3A) as a function of the third signal s3, for example by forming a square of the magnitude of the third signal s3: G1 = I s3 | 2 .
Die Vorrichtung 100, 100a ist ferner dazu ausgebildet, mittels einer zweiten Tiefpassfilterung mit zweiter Grenzfrequenz aus dem zweiten Signal s2 ein viertes Signal s4 abzuleiten. Dies erfolgt vorliegend mittels dem ersten Tiefpassfilter 106, wobei die zweite Grenzfrequenz der zweiten Tiefpassfilterung größer ist als die zweite Frequenz, vorzugsweise größer als das Dreifache der zweiten Frequenz. Dadurch kann The device 100, 100a is further configured to derive a fourth signal s4 from the second signal s2 by means of a second low-pass filtering with second cut-off frequency. In the present case, this takes place by means of the first low-pass filter 106, wherein the second cut-off frequency of the second low-pass filtering is greater than the second frequency, preferably greater than three times the second frequency. This can
sichergestellt werden, dass das vierte Signal s4 auch ensure that the fourth signal s4 also
Signalanteile aufweist, die mit den Mischprodukten wenigstens erster bis dritter Ordnung korrespondieren. Zusätzlich weist das vierte Signal s4 Signalanteile auf, die mit der in das Basisband transformierten Grundfrequenz fl korrespondieren. Vereinfacht ausgedrückt kann festgehalten werden, dass das vierte Signal s4 Informationen über eine von dem Plasma P reflektierte Leistung sowohl bei der Grundfrequenz fl als auch im Bereich der Summenfrequenzen bzw. Differenzfrequenzen der Mischprodukte aufweist, wohingegen das dritte Signal s3 Having signal components which correspond to the mixing products at least first to third order. In addition, the fourth signal s4 has signal components which correspond to the fundamental frequency fl transformed into the baseband. In simple terms, it can be stated that the fourth signal s4 has information about a power reflected by the plasma P both at the fundamental frequency f1 and in the range of the sum frequencies or difference frequencies of the mixed products, whereas the third signal s3
Informationen über die von dem Plasma P reflektierte Leistung bei der Grundfrequenz fl, nicht jedoch im Bereich der Information about the power reflected by the plasma P at the fundamental frequency fl, but not in the range of
Summenfrequenzen bzw. Differenzfrequenzen der Mischprodukte aufweist . Has cumulative frequencies or difference frequencies of the mixed products.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Funktionalität der vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschriebenen In preferred embodiments, the functionality is as described above with respect to FIG
Komponenten 102, 104, LO, 106, 108 zumindest teilweise in die Vorrichtung 100, 100a integriert. Figur 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform. Wie vorstehend bereits beschrieben und aus Figur 5 ersichtlich, wird die erste Größe Gl, die eine von dem Plasma P (Fig. 1) reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz fl (Fig. 2B) charakterisiert, als Quadrat des Betrags des dritten Components 102, 104, LO, 106, 108 at least partially integrated into the device 100, 100a. FIG. 5 schematically shows a further embodiment. As already described above and seen in FIG. 5, the first quantity Gl, which reflects a power reflected by the plasma P (FIG. 1) in the range of the first frequency f 1 (FIG. 2B), is expressed as the square of the magnitude of the third
Signals s3 erhalten. Received signal s3.
In vergleichbarer Weise wird eine dritte Größe G3 als Quadrat des Betrags des vierten Signals s4 erhalten, wobei optional zusätzlich eine Tiefpassfilterung durch einen weiteren Similarly, a third quantity G3 is obtained as the square of the magnitude of the fourth signal s4, with optionally additionally low-pass filtering by another
Tiefpass 109 erfolgt. Dies kann, insbesondere für eine Low pass 109 takes place. This can be, especially for one
visuelle Anzeige der dritten Größe G3, zweckmäßig sein, weil Amplitudenwerte des vierten Signals s4 mit der zweiten visual indication of the third variable G3, be expedient because amplitude values of the fourth signal s4 with the second
Frequenz bzw. ganzzahligen Vielfachen hiervon moduliert sein können . Frequency or integer multiples thereof may be modulated.
Weiter bevorzugt ist die Vorrichtung 100, 100a dazu More preferably, the device 100, 100a is to
ausgebildet, die zweite Größe G2 in Abhängigkeit des vierten Signals s4 und der ersten Größe Gl zu ermitteln. Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, kann bei weiteren bevorzugten designed to determine the second size G2 in response to the fourth signal s4 and the first size Gl. As can be seen from FIG. 5, in further preferred embodiments
Ausführungsformen z.B. die zweite Größe G2 als Differenz aus der dritten Größe G3 und der ersten Größe Gl ermittelt werden: G2 = G3 - Gl . Die Differenzbildung erfolgt vorliegend mittels eines nicht näher bezeichneten Addierers bzw. Subtrahierers. Embodiments e.g. the second quantity G2 can be determined as the difference between the third quantity G3 and the first quantity Gl: G2 = G3 - Eq. The subtraction takes place here by means of an unspecified adder or subtractor.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen können die In further preferred embodiments, the
vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4, 5 beschriebenen described above with reference to FIGS. 4, 5
Schritte beispielsweise mittels Hardware und/oder Software bzw. einer Kombination hieraus erfolgen. Steps for example by means of hardware and / or software or a combination thereof.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist die In further preferred embodiments, the
Vorrichtung 100, 100a beispielsweise zumindest i.w. die in Figur 17 abgebildete Konfiguration 1000 auf. Die Konfiguration 1000 weist eine Recheneinrichtung 1010 auf wie z.B. einen Mikrocontroller und/oder Mikroprozessor Device 100, 100a, for example, at least iw the configuration 1000 shown in FIG. The configuration 1000 has a computing device 1010 such as a microcontroller and / or microprocessor
und/oder digitalen Signalprozessor (DSP) und/oder einen programmierbaren Logikbaustein (z.B. FPGA) und/oder einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) und eine Speichereinrichtung 1020 zur zumindest zeitweisen and / or a digital signal processor (DSP) and / or a programmable logic device (e.g., FPGA) and / or an application specific integrated circuit (ASIC) and a memory device 1020 for at least temporary use
Speicherung von einem oder mehreren Computerprogrammen PRG1, PRG2, .... Wenigstens eines der Computerprogramme PRG1, PRG2 kann zur Steuerung eines Betriebs der Vorrichtung 100, 100a, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach den Storage of one or more computer programs PRG1, PRG2, .... At least one of the computer programs PRG1, PRG2 can be used to control an operation of the device 100, 100a, in particular for carrying out the method according to the
Ausführungsformen, vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Ermittlung wenigstens einer der Größen Gl, G2, G3 unter Embodiments, be provided. By way of example, the determination of at least one of the variables G1, G2, G3 can take place under
Steuerung eines der Computerprogramme PRG1, PRG2 erfolgen. Die Speichereinrichtung 1020 kann bevorzugt einen flüchtigen Control of one of the computer programs PRG1, PRG2 done. The memory device 1020 may preferably have a volatile one
Speicher 1022 wie z.B. einen Arbeitsspeicher („RAM") und/oder einen nichtflüchtigen Speicher 1024 (z.B. nur-lese-SpeicherMemory 1022 such as a random access memory ("RAM") and / or nonvolatile memory 1024 (e.g., read-only memory)
(„ROM") und/oder EEPROM, insbesondere Flash-EEPROM oder dergleichen) aufweisen. ("ROM") and / or EEPROM, in particular flash EEPROM or the like).
Weiter kann die Konfiguration 1000 eine Peripherieeinrichtung 1030 aufweisen, die wenigstens eine zumindest teilweise in Hardware ausgeführte Filtereinrichtung 1032 (auch analoge Filtereinrichtung ist möglich) und/oder Mischereinrichtung 1034 und/oder ADC 1036 und/oder Datenschnittstelle 1038 aufweisen kann. Beispielsweise kann die Filtereinrichtung 1032 bei manchen Ausführungsformen die Funktion des Eingangsfilters 102 gemäß Figur 4 realisieren. Bei weiteren Ausführungsformen kann der ADC 1036 die Funktion des ADC 104 gemäß Figur 4 realisieren. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Furthermore, the configuration 1000 may comprise a peripheral device 1030, which may comprise at least one filter device 1032 (also analogue filter device possible) executed at least partially in hardware and / or mixer device 1034 and / or ADC 1036 and / or data interface 1038. For example, in some embodiments, the filter device 1032 may implement the function of the input filter 102 of FIG. In further embodiments, the ADC 1036 may implement the function of the ADC 104 of FIG. In further embodiments, the
Mischereinrichtung 1034 gemäß Figur 17 die Funktion des Mixing device 1034 according to Figure 17, the function of
Mischers gemäß Figur 4 realisieren, also z.B. eine Mixer according to Figure 4 realize, so for example. a
Frequenztransformation des Signals sl ' ' in das Basisbandsignal s2. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Datenschnittstelle 1038 zur Ausgabe wenigstens einer Größe, beispielsweise der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Größe Gl, G2, G3, an eine externe Einheit (nicht gezeigt) ausgebildet sein. Bei der externen Einheit kann es sich weiteren Ausführungsform zufolge beispielsweise um den ersten Hochfrequenzgenerator 200 Frequency transformation of the signal sl '' in the baseband signal s2. In further embodiments, the data interface 1038 may be configured to output at least one size, such as the first and / or second and / or third quantities Gl, G2, G3, to an external unit (not shown). In the case of the external unit, according to another embodiment, for example, the first high-frequency generator 200 may be provided
und/oder eine externe Anzeigevorrichtung handeln. and / or an external display device.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die In further preferred embodiments, the
Konfiguration 1000 auch eine optionale Anzeigevorrichtung 1040 aufweisen, wobei besonders bevorzugt mehrere separate Configuration 1000 also have an optional display device 1040, with more preferably having multiple separate
Anzeigeeinheiten 1042, 1044, 1046 vorgesehen sind, Display units 1042, 1044, 1046 are provided,
beispielsweise in Form von Flüssigkristall (LCD) -Anzeigen bzw. Sieben-Segment-Anzeigen bzw. Anzeigen vom LED (Licht For example, in the form of liquid crystal (LCD) displays or seven-segment displays or displays from the LED (light
emittierende Diode)- bzw. OLED (organische LED) -Typ. Bevorzugt wird auf der ersten Anzeigeeinheit 1042 die erste Größe Gl ausgegeben, auf der zweiten Anzeigeeinheit 1044 die zweite Größe G2, und auf der dritten Anzeigeeinheit 1046 die dritte Größe G3. emitting diode) or OLED (organic LED) type. Preferably, the first size Gl is output on the first display unit 1042, the second size G2 on the second display unit 1044, and the third size G3 on the third display unit 1046.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die In further preferred embodiments, the
Filtereinrichtung 1032 gemäß Figur 17 zur Realisierung der Funktion des Eingangsfilters 102 gemäß Figur 4 ausgebildet, und der ADC 1036 kann das am Ausgang des Eingangsfilters 102 erhaltene Signal sl ' wie bereits beschrieben in die digitale Domäne transformieren, also das Signal sl ' ' bereitstellen . Die weitere vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 4 beschriebene Verarbeitung, insbesondere die Ermittlung der Signale s2, s3, s4, kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen 17 for implementing the function of the input filter 102 according to FIG. 4, and the ADC 1036 can transform the signal sl 'received at the output of the input filter 102 into the digital domain as already described, thus providing the signal sl' '. The further processing described above with reference to FIG. 4, in particular the determination of the signals s2, s3, s4, can be used in further preferred embodiments
beispielsweise vollständig durch die Recheneinrichtung 1010, insbesondere unter Steuerung durch ein entsprechendes For example, completely by the computing device 1010, in particular under the control of a corresponding
Computerprogramm PRG1, im Rahmen einer digitalen Computer program PRG1, as part of a digital
Signalverarbeitung erfolgen. Die Tiefpassfilter 106, 108 gemäß Figur 4 können bei der Konfiguration 1000 gemäß Figur 17 beispielsweise durch digitale FIR (finite impulse response) - Filter implementiert werden, die durch die Recheneinrichtung 1010 bzw. entsprechende Computerprogramme auswertbar sind.Signal processing done. The low-pass filters 106, 108 according to FIG. 4 can be implemented in the configuration 1000 according to FIG. 17, for example by digital FIR (finite impulse response) filters, which can be evaluated by the computer 1010 or corresponding computer programs.
Dies gilt bei weiteren Ausführungsformen auch für die Mischung mit dem Lokaloszillatorsignal LO. In other embodiments, this also applies to the mixture with the local oscillator signal LO.
Bei weiteren Ausführungsformen ist auch denkbar, anstelle der in Figur 4 gezeigten Reihenfolge eine Abwärtsumsetzung durch Mischung mit dem Lokaloszillatorsignal LO vor der In further embodiments, it is also conceivable, instead of the order shown in Figure 4, a downward conversion by mixing with the local oscillator signal LO before the
Analog/Digital-Wandlung durch den ADC 104 auszuführen. Dadurch kann vorteilhaft ein ADC 104 mit geringerer Bandbreite Analog / digital conversion performed by the ADC 104. This advantageously allows a lower bandwidth ADC 104
vorgesehen werden, beispielsweise wiederum in Form des ADC 1036 gemäß der Konfiguration 1000 aus Figur 17. Bei diesen Ausführungsformen kann ferner vorgesehen sein, dass die be provided, for example, again in the form of the ADC 1036 according to the configuration 1000 of Figure 17. In these embodiments, it may be further provided that the
Abwärtsumsetzung durch die Mischereinrichtung 1034 gemäß Figur 17 ausgeführt wird. Down conversion is performed by the mixer device 1034 according to FIG. 17.
Bei weiteren Ausführungsformen ist auch denkbar, die o.g. In further embodiments, it is also conceivable that o.g.
Filterschritte in der analogen Domäne vorzunehmen, sodass kein ADC erforderlich ist. Filter steps in the analog domain, so no ADC is required.
Bei weiteren Ausführungsformen ist auch denkbar, zur In further embodiments, it is also conceivable to
Ermittlung der zweiten Größe G2 einen Bandpassfilter (nicht gezeigt) zu verwenden, der in seiner Filterkurve auf der Determining the second size G2 to use a band-pass filter (not shown), which in its filter curve on the
Grundfrequenz fl (Figur 2B) eine Kerbe (englisch: notch) enthält, und dessen untere und obere Grenzfrequenz so gewählt sind, dass sie den ersten Frequenzbereich abdecken, mithin die zu betrachtenden Mischprodukte bzw. deren Summenfrequenzen und Differenzfrequenzen einschließen. Alternativ ist bei weiteren Ausführungsformen auch die Vorsehung zweier separater Fundamental frequency f 1 (FIG. 2B) contains a notch, and its lower and upper limit frequencies are chosen such that they cover the first frequency range, and therefore include the mixed products to be considered or their sum frequencies and difference frequencies. Alternatively, in other embodiments, the providence of two separate
Bandpassfilter (nicht gezeigt) für jeweils eines der Bandpass filter (not shown) for each one of
Seitenbänder SB1, SB2 denkbar. Bei weiteren Ausführungsformen ist auch denkbar, individuelle Filter für jede interessierende Summenfrequenz fs_l, fs_2, .. und/oder Differenzfrequenz fd_l, fd_2, .. (Fig. 2B) oder für entsprechende Frequenzgruppen vorzusehen. Bei weiteren Sidebands SB1, SB2 conceivable. In further embodiments, it is also conceivable to provide individual filters for each interest sum frequency fs_l, fs_2, .. and / or difference frequency fd_l, fd_2, .. (FIG. 2B) or for corresponding frequency groups. At further
Ausführungsformen ist vorgeschlagen, nach einer Embodiments are proposed according to a
Amplitudenbildung (z.B. Absolutwert oder Quadrierung) Amplitude formation (e.g., absolute value or squaring)
bezüglich Seitenbänder charakterisierender Signale eine with respect to sidebands characterizing signals a
Tiefpassfilterung vorzusehen, da die Amplitudenwerte Provide low-pass filtering, since the amplitude values
(Leistungswerte) der Seitenbänder mit der zweiten Frequenz f2 oder Vielfachen hiervon moduliert sein können. (Power values) of the sidebands with the second frequency f2 or multiples thereof may be modulated.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Vorrichtung 100, 100a dazu ausgebildet, eine vierte Größe G4, vgl. Fig. 5, in Abhängigkeit der ersten Größe Gl und der dritten Größe G3 zu ermitteln, insbesondere als gewichtete Summe der ersten Größe Gl und der dritten Größe G3, wobei der ersten Größe Gl ein erster Gewichtungsfaktor a zugeordnet ist, und wobei der dritten Größe G3 ein zweiter Gewichtungsfaktor b zugeordnet ist. Damit gilt: G4 = a * Gl + b * G3. Die vierte Größe G4 charakterisiert dabei eine von dem Plasma P reflektierte elektrische Leistung, wobei ein Anteil der reflektierten In further preferred embodiments, the device 100, 100a is configured to have a fourth size G4, cf. 5 as a function of the first quantity G1 and the third quantity G3, in particular as weighted sum of the first quantity G1 and the third size G3, the first size G1 being assigned a first weighting factor a, and the third size G3 a second weighting factor b is assigned. Thus, G4 = a * G1 + b * G3. The fourth variable G4 thereby characterizes an electric power reflected by the plasma P, a portion of which is reflected
Leistung im Bereich der Grundfrequenz fl durch die erste Größe Gl repräsentiert ist, und wobei ein Anteil der reflektierten Leistung umfassend die Grundfrequenz fl und die Mischprodukte durch die dritte Größe G3 repräsentiert ist. Durch Power in the range of the fundamental frequency fl is represented by the first quantity Gl, and wherein a portion of the reflected power comprising the fundamental frequency fl and the mixing products represented by the third size G3. By
entsprechende Wahl des ersten und zweiten Gewichtungsfaktors a, b können die jeweiligen Anteile in entsprechender Weise zur Bildung der vierten Größe G4 gewichtet werden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die vierte Größe G4 corresponding selection of the first and second weighting factors a, b, the respective proportions can be weighted in a corresponding manner to form the fourth size G4. In further preferred embodiments, the fourth size G4
beispielsweise zur Beeinflussung einer Erzeugung des ersten Hochfrequenzleistungssignals LSI durch den ersten For example, for influencing generation of the first high-frequency power signal LSI by the first
Hochfrequenzgenerator 200, vergleiche Figur 1, verwendet werden. Hierfür kann die Vorrichtung 100 die vierte Größe G4 an den Hochfrequenzgenerator 200 übermitteln, vergleiche den gestrichelten Pfeil A2 aus Figur 1. High frequency generator 200, see Figure 1, used become. For this purpose, the device 100 can transmit the fourth variable G4 to the high-frequency generator 200, compare the dashed arrow A2 of FIG.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen, die nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 3B beschrieben sind, ist die In further preferred embodiments, which are described below with reference to Figure 3B, is the
Vorrichtung 100, 100a dazu ausgebildet, eine fünfte Größe G5 in Abhängigkeit der ersten Größe Gl und der zweiten Größe G2 zu ermitteln, insbesondere als gewichtete Summe der ersten Größe Gl und der zweiten Größe G2, wobei der ersten Größe Gl ein dritter Gewichtungsfaktor c zugeordnet ist, und wobei der vierten Größe G4 ein vierter Gewichtungsfaktor d zugeordnet ist. Damit gilt: G5 = c * Gl + d * G2. Die fünfte Größe G5 charakterisiert dabei eine von dem Plasma P reflektierte elektrische Leistung, wobei ein Anteil der reflektierten Device 100, 100a designed to determine a fifth size G5 as a function of the first size Gl and the second size G2, in particular as a weighted sum of the first size Gl and the second size G2, wherein the first size G1 is associated with a third weighting factor c , and wherein the fourth size G4 is assigned a fourth weighting factor d. Thus: G5 = c * G1 + d * G2. The fifth variable G5 thereby characterizes an electrical power reflected by the plasma P, a portion of which reflects
Leistung im Bereich der Grundfrequenz fl durch die erste Größe Gl repräsentiert ist, und wobei ein Anteil der reflektierten Leistung umfassend die Mischprodukte, nicht jedoch die Power in the range of the fundamental frequency fl is represented by the first quantity Gl, and wherein a portion of the reflected power comprising the mixed products, but not the
Grundfrequenz fl, durch die zweite Größe G2 repräsentiert ist. Durch entsprechende Wahl des dritten und vierten Fundamental frequency fl, represented by the second quantity G2. By appropriate choice of the third and fourth
Gewichtungsfaktors c, d können die jeweiligen Anteile in entsprechender Weise zur Bildung der fünften Größe G5 Weighting factors c, d, the respective proportions corresponding to the formation of the fifth size G5
gewichtet werden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann die fünfte Größe G5 beispielsweise zur Beeinflussung einer Erzeugung des ersten Hochfrequenzleistungssignals LSI durch den ersten Hochfrequenzgenerator 200, vergleiche Figur 1, verwendet werden. Hierfür kann die Vorrichtung 100 die fünfte Größe G5 an den Hochfrequenzgenerator 200 übermitteln, vergleiche den gestrichelten Pfeil A2 aus Figur 1. be weighted. In further preferred embodiments, the fifth quantity G5 may be used, for example, to influence generation of the first high frequency power signal LSI by the first high frequency generator 200, cf. FIG. 1. For this purpose, the device 100 can transmit the fifth variable G5 to the high-frequency generator 200, compare the dashed arrow A2 of Figure 1.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Vorrichtung 100, 100a dazu ausgebildet, wenigstens eine der folgenden Größen an eine externe Einheit 200 auszugeben und/oder über eine optionale Anzeigevorrichtung 110 (Fig. 1) auszugeben: die erste Größe Gl, die zweite Größe G2, die dritte Größe G3, die vierte Größe G4, die fünfte Größe G5. Die Ausgabe einer oder mehrerer der genannten Größen Gl, .., G5 kann beispielsweise an den ersten Hochfrequenzgenerator 200 erfolgen (vergleiche den Pfeil A2 aus Figur 1), der bei weiteren bevorzugten In further preferred embodiments, the device 100, 100a is configured to output and / or transmit at least one of the following quantities to an external unit 200 an optional display device 110 (FIG. 1): the first size G1, the second size G2, the third size G3, the fourth size G4, the fifth size G5. The output of one or more of the mentioned quantities G1,..., G5 can be effected, for example, to the first high-frequency generator 200 (compare the arrow A2 from FIG. 1), which in further preferred embodiments
Ausführungsformen beispielsweise seinen Betrieb bzw. die Embodiments, for example, its operation or the
Erzeugung des ersten Hochfrequenzleistungssignals LSI in Generation of the first high frequency power signal LSI in
Abhängigkeit der an ihn ausgegebenen Größen beeinflussen kann. Dependence on the quantities issued to it can influence.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen verfügt die In further preferred embodiments, the
Vorrichtung 100 über eine (eigene) Anzeigevorrichtung 110 zur Ausgabe wenigstens einer der genannten Größen Gl, .., G5. Device 100 via a (separate) display device 110 for outputting at least one of the mentioned quantities Gl, .., G5.
Dadurch sind die entsprechend ausgegebenen Größen visuell wahrnehmbar beispielsweise durch einen Benutzer der As a result, the corresponding output variables are visually perceptible, for example by a user of
Vorrichtung 100 bzw. des Plasmasystems. Hierdurch erhält der Benutzer vorteilhaft Informationen über einen Betrieb des Plasmas P, insbesondere über von dem Plasma reflektierte elektrische Leistung, wobei vorteilhaft zwischen reflektierter Leistung im Bereich der Grundfrequenz fl (erste Größe Gl) und reflektierter Leistung im Bereich der Mischprodukte bzw. Device 100 or the plasma system. In this way, the user advantageously receives information about an operation of the plasma P, in particular about electrical power reflected from the plasma, advantageously between reflected power in the range of the fundamental frequency f.sub.f (first variable G1) and reflected power in the region of the mixed products or
Seitenbänder (zweite Größe G2) differenziert werden kann. Sidebands (second size G2) can be differentiated.
Figur 5 deutet diese Möglichkeit zur visuellen Ausgabe durch die beispielhaft aufgeführten Anzeigevorrichtungen 110a, 110b, 110c an.  FIG. 5 indicates this possibility for visual output by way of the display devices 110a, 110b, 110c which are shown by way of example.
Figur 6 zeigt schematisch eine Spektraldarstellung von FIG. 6 shows schematically a spectral representation of
Hochfrequenzleistungssignalen gemäß einer weiteren High frequency power signals according to another
Ausführungsform. Gezeigt sind Leistungsdichten einer von dem Plasma P zurücklaufenden Spannungswelle Ur (Fig. 1) bei der Grundfrequenz fl und der zweiten Frequenz f2, sowie bei in Figur 6 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher Embodiment. Shown are power densities of a returning from the plasma P voltage wave Ur (Fig. 1) at the fundamental frequency fl and the second frequency f2, as well as in Figure 6 for reasons of clarity not closer
bezeichneten Mischprodukten umfassend Summenfrequenzen bzw. Differenzfrequenzen aus der Grundfrequenz fl und der zweiten Frequenz f2 um die Grundfrequenz fl herum. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist eine Filterung (analog oder digital) mittels einer ersten Filterkurve FC1 vorgeschlagen, um ein Maß für die von dem Plasma P reflektierte Leistung im Bereich der Grundfrequenz fl zu ermitteln, und eine Filterung (analog oder digital) mittels einer zweiten Filterkurve FC2, um ein Maß für die von dem Plasma P reflektierte Leistung im Bereich der Grundfrequenz fl und der Mischprodukte zu designated mixed products comprising sum frequencies or Difference frequencies from the fundamental frequency fl and the second frequency f2 around the fundamental frequency fl around. In further preferred embodiments, filtering (analog or digital) by means of a first filter curve FC1 is proposed in order to determine a measure of the power reflected by the plasma P in the range of the fundamental frequency fl, and filtering (analog or digital) by means of a second filter curve FC2 to give a measure of the power reflected by the plasma P in the range of the fundamental frequency fl and the mixing products
ermitteln. Ein Maß für die von dem Plasma reflektierte determine. A measure of the reflected from the plasma
Leistung alleine im Bereich der Mischprodukte (also ohne Performance alone in the field of mixed products (ie without
Anteile der Grundfrequenz fl) kann beispielsweise aus einer Differenz der durch die Filterkurven FC1, FC2 erhaltenen Shares the fundamental frequency fl), for example, from a difference of the filter curves FC1, FC2 obtained
Signale ermittelt werden. Bei den vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 6 beschriebenen Ausführungsformen ist eine Signals are detected. In the embodiments described above with reference to Figure 6 is a
Transformation in einen anderen Frequenzbereich wie Transformation into another frequency range like
beispielsweise den Basisbandbereich oder einen for example, the baseband area or a
Zwischenfrequenzbereich nicht erforderlich. Intermediate frequency range not required.
Figur 7 zeigt schematisch eine messtechnisch ermittelte FIG. 7 shows schematically a measuring technique
Spektraldarstellung einer von dem Plasma P zurücklaufenden Spannungswelle gemäß einer Ausführungsform über einer Spectral representation of a returning from the plasma P voltage wave according to an embodiment over a
Frequenzachse f'. Während eine Leistungsdichte bei der Frequency axis f '. While a power density in the
Grundfrequenz fl vergleichsweise klein ist, weisen Anteile der mit den Mischprodukten aus der Grundfrequenz fl und der zweiten Frequenz f2 korrespondierenden Seitenbänder SB1', SB2 ' vergleichsweise große Leistungsdichtewerte auf. Fundamental frequency f1 is comparatively small, proportions of the sidebands SB1 ', SB2' corresponding to the mixing products of the fundamental frequency f1 and the second frequency f2 have comparatively high power density values.
Figur 8 zeigt schematisch einen zeitlichen Verlauf einer FIG. 8 shows schematically a time course of a
Impedanz des Plasmas P gemäß einer Ausführungsform, Impedance of the plasma P according to an embodiment,
dargestellt als Trajektorie TI in einem Smith-Diagramm. Sofern ein optionales Anpassungsnetzwerk 220 (Fig. 1) vorhanden ist, entspricht die Trajektorie TI dem zeitlichen Verlauf der resultierenden Impedanz des Plasmas und des shown as trajectory TI in a Smith chart. If an optional matching network 220 (FIG. 1) is present, the trajectory TI corresponds to the time course of the resulting impedance of the plasma and the
Anpassungsnetzwerks 220, also bezüglich des ersten Adaptation network 220, ie the first
Leitungsabschnitts 210a in Figur 1 nach rechts betrachtet. Es ist aus Figur 8 zu erkennen, dass keine vollständige Line portion 210a in Figure 1 considered to the right. It can be seen from Figure 8 that no complete
Leistungsanpassung an die Impedanz des ersten Power adjustment to the impedance of the first
Hochfrequenzgenerators 200 besteht. Vielmehr variieren sowohl Phase als auch Betrag der Impedanz zeitlich, was insbesondere durch die Mischprodukte bedingt ist.  High frequency generator 200 consists. Rather, both phase and magnitude of the impedance vary in time, which is particularly due to the mixing products.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann daher Therefore, in further preferred embodiments
vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 100, 100a dazu be provided that the device 100, 100a thereto
ausgebildet ist, eine Impedanz des Plasmas P (bzw. eine resultierende Impedanz der Komponenten Plasma P und is formed, an impedance of the plasma P (or a resulting impedance of the components plasma P and
Anpassungsnetzwerk 220) zu ermitteln, insbesondere den Matching network 220), in particular the
zeitlichen Verlauf der Impedanz. Dadurch können Informationen über möglicherweise für den Hochfrequenzgenerator 200 temporal course of the impedance. This may provide information about possibly for the high frequency generator 200
kritische Betriebszustände erlangt werden, die durch critical operating conditions are obtained by
unterschiedliche Phasenwerte der Impedanz charakterisiert sein können . different phase values of the impedance can be characterized.
Nachfolgend werden weitere bevorzugte Ausführungsformen unter dem Aspekt eines reduzierten Stresseffekts durch an dem Plasma P reflektierte elektrische Leistung im Bereich der Hereinafter, further preferred embodiments will be described in terms of a reduced stress effect by electric power reflected at the plasma P in the region of
Seitenbänder SB1, SB2 (Fig. 2C) auf den ersten Sidebands SB1, SB2 (Figure 2C) at the first
Hochfrequenzgenerator 200 beschrieben. High frequency generator 200 described.
Ist die Lastimpedanz (z.B. resultierende Impedanz des Plasmas P und des optionalen Anpassungsnetzwerks 220 (Fig. 1)) bei manchen Ausführungsformen nicht an die Impedanz des ersten Hochfrequenzgenerators 200 angepasst, gibt es eine teilweise oder vollständige Reflexion der Hochfrequenz (HF) -Leistung . Dies ist z.B. der Fall, wenn die Lastimpedanz des Systems „Matchbox 220 plus Plasmakammer PC bzw. Plasma P" nicht der Generatorimpedanz von z.B. 50 Ohm entspricht. Das kann z.B. durch falsche Einstellung der Matchbox 220 und/oder der In some embodiments, if the load impedance (eg, resulting impedance of the plasma P and the optional matching network 220 (FIG. 1)) is not matched to the impedance of the first high frequency generator 200, there is a partial or complete reflection of the high frequency (RF) power. This is the case, for example, if the load impedance of the "Matchbox 220 plus plasma chamber PC or plasma P" system is not the same Generator impedance of eg 50 ohms corresponds. This can be done, for example, by incorrect setting of the Matchbox 220 and / or the
Grundfrequenz fl des von dem Hochfrequenzgenerator 200 abgegebenen Hochfrequenzleistungssignals LSI und/oder durch eine Veränderung des Plasmas P geschehen. Im Smith-Diagramm wird diese Lastimpedanz z.B. durch einen Punkt repräsentiert, der außerhalb des Mittelpunktes (= keine Reflexion, Fundamental frequency fl of the output from the high-frequency generator 200 high-frequency power signal LSI and / or done by a change in the plasma P. In the Smith chart this load impedance is e.g. represented by a point outside the center (= no reflection,
Lastimpedanz entspricht Generatorimpedanz) liegt. Load impedance equals generator impedance).
Untersuchungen der Anmelderin zufolge hat je nach Phasenlage der reflektierten Spannungswelle Ur (Fig. 1) im Vergleich zu einer vorlaufenden Spannungswelle Ui (Fig. 1), der Stress für den ersten Hochfrequenzgenerator 200 aufgrund reflektierter elektrischer Leistung unterschiedliche Auswirkungen auf unterschiedliche Komponenten des Hochfrequenzgenerators 200. Während bei einer Lage der Impedanz der Last in bestimmten Bereichen des Smith-Diagramms Komponenten des ersten According to investigations by the Applicant, depending on the phase position of the reflected voltage wave Ur (FIG. 1), the stress for the first high-frequency generator 200 due to reflected electrical power has different effects on different components of the high-frequency generator 200 compared to a leading voltage wave Ui (FIG. 1). While at a location of the impedance of the load in certain areas of the Smith chart components of the first
Hochfrequenzgenerators 200 thermischen Schaden nehmen können, kann es bei einer Lage der Impedanz in anderen Bereichen des Smith-Diagramms sein, dass ein Verstärkungselement (z.B. If radio-frequency generator 200 is capable of taking thermal damage, it may be that with a position of the impedance in other areas of the Smith chart, a gain element (e.g.
Transistor) der Ausgangsstufe (nicht gezeigt) durch falsches Schalten (z.B. induktives oder kapazitives Schalten) und/oder durch Spannungsüberhöhung zerstört wird. Dies kann bei weiteren Ausführungsformen auch der Fall sein in einem Transistor) of the output stage (not shown) is destroyed by improper switching (e.g., inductive or capacitive switching) and / or by voltage overshoot. This can also be the case in other embodiments
Generator mit 3-dB-Quadraturkoppler, in welchem zwei HF- Quellen in dem 3-dB-Quadraturkoppler zusammengeführt werden. A 3 dB quadrature coupler generator in which two RF sources are combined in the 3 dB quadrature coupler.
Hat z.B. bei weiteren Ausführungsformen die reflektierte Has e.g. in other embodiments, the reflected
Spannungswelle Ur nicht dieselbe Frequenz wie die vorlaufende Grundwelle Ui, entspricht das einer fortwährenden Voltage wave Ur not the same frequency as the leading fundamental wave Ui, this corresponds to an ongoing
Phasenverschiebung. Die Impedanz, die einer solchen Phase shift. The impedance of such a
reflektierten Spannungswelle Ur entspricht, stellt keinen festen Punkt im Smith-Diagramm dar, sondern einen sich dauernd auf einem Kreis bewegenden Punkt, dessen Durchmesser der Stärke der reflektierten Spannungswelle Ur und dessen reflected voltage wave Ur, does not represent a fixed point in the Smith chart, but one constantly on a circle moving point whose diameter is the strength of the reflected voltage wave Ur and its
Umdrehungsfrequenz einem Frequenzoffset der reflektierten Spannungswelle Ur zu der Grundwelle entspricht. Eine höhere Frequenz (größer der Grundfrequenz fl, s. oberes Seitenband SB2 aus Fig. 2C) entspricht einer fortwährenden Rotation frequency corresponds to a frequency offset of the reflected voltage wave Ur to the fundamental wave. A higher frequency (greater than the fundamental frequency fl, see upper sideband SB2 of Fig. 2C) corresponds to a continuous one
Phasenverschiebung zu größeren Winkeln und damit einem gegen den Uhrzeigersinn laufenden Punkt, eine niedrigere Frequenz (kleiner der Grundfrequenz fl, s. unteres Seitenband SB2 aus Fig. 2C) einem im Uhrzeigersinn laufenden Punkt. Bei zwei spiegelbildlichen Frequenzen (z.B. erste Summenfrequenz fs_l und erste Differenzfrequenz fd_l, vgl. Fig. 2B) im unteren und oberen Seitenband überlagern sich die Kreise zu einer Linie, auf der der Punkt im Smith-Diagramm hin- und herläuft. Dies ist schematisch anhand der Trajektorie T2 der Impedanz gemäß Fig. 9 gezeigt. Phase shift to larger angles and thus a counterclockwise point, a lower frequency (smaller of the fundamental frequency fl, see lower sideband SB2 of Fig. 2C) a clockwise running point. At two mirror-image frequencies (e.g., first sum frequency fs_l and first difference frequency fd_l, see Fig. 2B) in the lower and upper sidebands, the circles overlap to a line on which the point in the Smith chart reciprocates. This is shown schematically on the basis of the trajectory T2 of the impedance according to FIG. 9.
Sind die Anteile der rücklaufenden Spannungswelle Ur bezüglich der beiden Frequenzen nicht gleich groß, öffnet sich die Linie zu einer Ellipse, vgl. die Trajektorie T3 aus Fig. 10. Eine zusätzliche Reflexion auf der Grundfrequenz fl verschiebt den Schwerpunkt der Linie aus der Mitte des Smith-Diagramms heraus, vgl. die Trajektorie T4 aus Fig. 11. Spektralanteile höherer Ordnung (z.B. zweite Summenfrequenz fs_2 und/oder zweite Differenzfrequenz fd_2, vgl. Fig. 2B) können die Linie krümmen, vgl. die Trajektorie T5 aus Fig. 12. If the portions of the returning voltage wave Ur are not the same size with respect to the two frequencies, the line opens to an ellipse, cf. the trajectory T3 of Fig. 10. An additional reflection on the fundamental frequency fl shifts the centroid of the line out of the center of the Smith chart, cf. The higher-order spectral components (e.g., second sum frequency fs_2 and / or second difference frequency fd_2, see Fig. 2B) may curve the line, cf. the trajectory T5 from FIG. 12.
Da Anteile der Seitenbänder SB1, SB2 an der reflektierten Spannungswelle Ur keiner fixen Impedanz entsprechen, wird der erste Hochfrequenzgenerator 200 bzw. werden seine Komponenten durch die reflektierte elektrische Leistung im Bereich der Seitenbänder auch nicht dauernd gestresst, sondern „nur" im Takt der verschiedenen Frequenzoffsets, also Frequenzdifferenzen zwischen der jeweiligen Summenfrequenz bzw. Differenzfrequenz und der Grundfrequenz fl. Daher kann bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen in den Since portions of the sidebands SB1, SB2 on the reflected voltage wave Ur do not correspond to a fixed impedance, the first high-frequency generator 200 or its components are not permanently stressed by the reflected electrical power in the region of the sidebands, but "only" in time with the various frequency offsets , so Frequency differences between the respective sum frequency or difference frequency and the fundamental frequency fl. Therefore, in further preferred embodiments in the
Seitenbändern SB1, SB2 eine höhere reflektierte elektrische Leistung erlaubt sein als auf der Grundfrequenz fl. Die Sidebands SB1, SB2 be allowed to have a higher reflected electrical power than at the fundamental frequency fl
Ermittlung der ersten Größe Gl und der zweiten Größe G2 gemäß den Ausführungsformen ermöglicht bei weiteren Determining the first variable G 1 and the second variable G 2 according to the embodiments makes it possible for further
Ausführungsformen vorteilhaft eine entsprechende Bewertung, dahingehend, ob die den Seitenbändern zugeordnete reflektierte Leistung einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet. Embodiments advantageous a corresponding assessment, as to whether the side bands associated with reflected power exceeds a predetermined threshold.
Beispielsweise kann dies bei weiteren Ausführungsformen für einen eingesetzten Typ des Hochfrequenzgenerators 200 bzw. für dessen Komponenten überprüft werden, insbesondere unter For example, this can be checked in further embodiments for an inserted type of high-frequency generator 200 or for its components, in particular under
Auswertung einer während des Betriebs des Plasmasystems ermittelten zweiten Größe G2. Evaluation of a determined during operation of the plasma system second size G2.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass - insbesondere auch unter Anwesenheit von In further preferred embodiments it can be provided that - especially in the presence of
reflektierter elektrischer Leistung im Bereich der reflected electric power in the area of
Seitenbänder - bestimmte Wertebereiche für die Impedanz der Last nicht eingenommen werden sollen. Dies entspricht bei einer Darstellung der sich zeitlich ändernden Impedanz als Trajektorie in einem Smith-Diagramm beispielsweise wenigstens einem Gebiet in der durch das Smith-Diagramm repräsentierten komplexen Impedanzebene, in dem die Trajektorie bzw. Teile hiervon nicht liegen sollen bzw. dürfen. Sidebands - certain value ranges for the impedance of the load should not be taken. In a representation of the time-varying impedance as a trajectory in a Smith chart, this corresponds, for example, to at least one area in the complex impedance plane represented by the Smith diagram, in which the trajectory or parts thereof are not allowed to lie.
Ein derartiges zu meidendes Impedanzgebiet ist beispielhaft in Figur 10 mit dem Bezugszeichen IG1 bezeichnet und zur Such an impedance region to be avoided is exemplarily denoted by the reference symbol IG1 in FIG
Verdeutlichung schraffiert. Obwohl die momentane Impedanz des Plasmas P nur zeitweise innerhalb des Gebiets IG1 liegt, vergleiche die vorstehenden Ausführungen, kann es bei weiteren Ausführungsformen vorteilhaft sein, wenn die Trajektorie T3 so modifiziert wird, dass zu keinem Zeitpunkt die momentane Clarification hatched. Although the instantaneous impedance of the plasma P lies only temporarily within the region IG1, compare the above explanations, it may be advantageous in further embodiments if the trajectory T3 is so is modified that at no time the current
Impedanz des Plasmas P in dem Gebiet IG1 liegt. Impedance of the plasma P lies in the area IG1.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann dies In other preferred embodiments, this can
beispielhaft durch eine Phasenverschiebung erzielt werden, wie sie beispielsweise durch die Änderung der elektrischen Länge der Hochfrequenzleitung 210 bewirkt werden kann. Bei manchen Ausführungsformen kann beispielsweise vorgesehen sein, die Länge der Hochfrequenzleitung 210, insbesondere des Abschnitts 210a und/oder des Abschnitts 210b zu ändern, um die gewünschte Drehung der Trajektorie T3 (Figur 10), insbesondere mit dem Ziel, die Trajektorie T3 aus dem zu vermeidenden Gebiet IG1 heraus zu bewegen, zu erreichen. can be achieved, for example, by a phase shift, as it can be effected for example by the change in the electrical length of the high-frequency line 210. In some embodiments, for example, it may be provided to change the length of the radio-frequency line 210, in particular of the section 210a and / or the section 210b, in order to achieve the desired rotation of the trajectory T3 (FIG. 10), in particular with the aim of removing the trajectory T3 from that to get out of the reach of the IG1 Avoiding Area.
Bei weiteren Ausführungsformen kann alternativ oder ergänzend auch eine Phasenschiebereinrichtung zwischen dem In further embodiments, alternatively or additionally, a phase shifter between the
Hochfrequenzgenerator 200 und dem Plasma P bzw. dem optionalen Anpassungsnetzwerk 220 vorgesehen sein. Kombinationen aus einer Anpassung der Leitungslänge sowie einer dynamischen Phasendrehung mittels Phasenschiebereinrichtung sind bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ebenfalls denkbar. Radio frequency generator 200 and the plasma P or the optional matching network 220 may be provided. Combinations of an adaptation of the line length and a dynamic phase rotation by means of phase shifter means are also conceivable in further preferred embodiments.
Beide der vorstehend genannten Maßnahmen (Änderung der  Both of the above measures (amendment of
Leitungslänge, Phasenschiebereinrichtung) bewirken jeweils eine Phasenverschiebung, wodurch die i.w. durch den Einfluss von den Seitenbändern SB1, SB2 entstehende Trajektorie T3 der Impedanz im Smith-Diagramm um den Ursprung gedreht werden kann . Line length, phase shifter) each cause a phase shift, whereby the i.w. can be rotated about the origin in the Smith diagram by the influence of the sidebands SB1, SB2 resulting trajectory T3 of the impedance.
Figur 13 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Hochfrequenzgenerators 400 gemäß einer bevorzugten FIG. 13 schematically shows a simplified block diagram of a high-frequency generator 400 according to a preferred embodiment
Ausführungsform. Der Hochfrequenzgenerator 400 weist einen, bevorzugt steuerbaren, Oszillator 410 (beispielsweise einen spannungsgesteuerten Oszillator, VCO) zur Erzeugung eines Hochfrequenzsignals s20 auf und optional eine Embodiment. The high-frequency generator 400 has a, preferably controllable, oscillator 410 (for example a voltage-controlled oscillator, VCO) for generating a High frequency signal s20 on and optionally one
Treibereinrichtung 420, die bevorzugt als steuerbarer Driver device 420, preferably as a controllable
Verstärker ausgebildet ist, und die dazu ausgebildet ist, das Hochfrequenzsignal s20 zu verstärken, wodurch ein verstärktes Hochfrequenzsignal s21 erhalten wird. Der Amplifier is formed, and which is adapted to amplify the high-frequency signal s20, whereby an amplified high-frequency signal s21 is obtained. Of the
Hochfrequenzgenerator 400 weist ferner einen, bevorzugt ebenfalls steuerbaren, Leistungsverstärker 430 auf, der dazu ausgebildet ist, das Ausgangssignal s21 der Treibereinrichtung 420 weiter zu verstärken, wodurch an einem Ausgang des High-frequency generator 400 also has a, preferably likewise controllable, power amplifier 430, which is designed to further amplify the output signal s21 of the driver device 420, as a result of which an output of the driver unit 420 is amplified
Leistungsverstärkers 430 ein Hochfrequenzleistungssignal LSI ' erhalten wird, das bei bevorzugten Ausführungsformen Power amplifier 430, a high frequency power signal LSI 'is obtained, which in preferred embodiments
beispielsweise zur Anregung des Plasmas P verwendbar ist, vergleiche auch das erste Hochfrequenzleistungssignal LSI gemäß Figur 1. For example, for excitation of the plasma P is usable, compare also the first high-frequency power signal LSI according to Figure 1.
Optional ist ein Richtkoppler 440 vorgesehen, der zur Optionally, a directional coupler 440 is provided for the
Auskopplung von Signalen Al ' ausgebildet ist, die Coupling of signals Al 'is formed, the
Informationen über eine von dem Hochfrequenzgenerator 400 ausgehende hinlaufende Spannungswelle Ui' und/oder eine von dem Plasma P (Fig. 1) zu dem Hochfrequenzgenerator 400 zurücklaufende Spannungswelle Ur ' enthalten. Die Signale Al' sind einer Vorrichtung 100b zuführbar, die bevorzugt die Information about an outgoing from the high frequency generator 400 outgoing voltage wave Ui 'and / or one of the plasma P (Fig. 1) to the high frequency generator 400 returning voltage wave Ur' included. The signals Al 'can be supplied to a device 100b, which preferably the
Funktionalität der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 100 bzw. 100a aufweist, mithin dazu ausgebildet ist, die erste Größe Gl und die zweite Größe G2 zu ermitteln. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Vorrichtung 100b auch dazu ausgebildet, wenigstens eine weitere der folgenden Größen G3, G4, G5 zu ermitteln. Auch die Vorrichtung 100b kann zumindest in etwa eine Konfiguration 1000 aufweisen, wie sie vorstehend bereits unter Bezugnahme auf Fig. 17 beschrieben worden ist. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist der Functionality of the device 100 or 100a described above, and is therefore designed to determine the first size Gl and the second size G2. In further preferred embodiments, the device 100b is also designed to determine at least one of the following variables G3, G4, G5. The device 100b can also have at least approximately a configuration 1000, as has already been described above with reference to FIG. 17. In further preferred embodiments, the
Hochfrequenzgenerator 400 dazu ausgebildet, die Erzeugung des Hochfrequenzleistungssignals LSI ' in Abhängigkeit wenigstens zweier der folgenden Größen auszuführen bzw. zu beeinflussen: erste Größe Gl, zweite Größe G2, dritte Größe G3, vierte Größe G4, fünfte Größe G5, insbesondere mittels eines ersten Reglers 402 in Abhängigkeit wenigstens zweier der genannten Größen Gl bis G5 zu regeln. Dadurch kann ein Betrieb des High-frequency generator 400 configured to perform the generation of the high-frequency power signal LSI 'in response to at least two of the following variables: first size Gl, second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5, in particular by means of a first controller 402 as a function of at least two of said variables G1 to G5. This can cause an operation of the
Hochfrequenzgenerators 400 vorteilhaft unter Berücksichtigung sowohl von an dem Plasma P reflektierter elektrischer Leistung im Bereich der Grundfrequenz fl als auch von dem Plasma P reflektierter elektrischer Leistung im Bereich der High frequency generator 400 advantageously taking into account both reflected at the plasma P electric power in the range of the fundamental frequency fl and the plasma P reflected electrical power in the region of
Seitenbänder SB1, SB2 ausgeführt bzw. beeinflusst werden. Sidebands SB1, SB2 are executed or influenced.
Insbesondere kann dadurch besonders vorteilhaft eine ideale Impedanz- bzw. Leistungsanpassung bezüglich der Grundfrequenz fl vorgenommen werden, sodass demnach die von dem Plasma P reflektierte elektrische Leistung bei der Grundfrequenz fl zu Null wird. In particular, an ideal impedance or power adjustment with respect to the fundamental frequency f1 can thereby be carried out particularly advantageously, so that the electric power reflected by the plasma P is therefore zero at the fundamental frequency f1.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist der In further preferred embodiments, the
Hochfrequenzgenerator 400 einen ersten Regelkanal RI für wenigstens eine der folgenden Größen auf: erste Größe Gl, zweite Größe G2, dritte Größe G3, vierte Größe G4, fünfte Größe G5, und einen zweiten Regelkanal R2 für wenigstens eine andere der folgenden Größen: erste Größe Gl, zweite Größe G2, dritte Größe G3, vierte Größe G4, fünfte Größe G5. Ein High frequency generator 400 has a first control channel RI for at least one of the following quantities: first size G1, second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5, and a second control channel R2 for at least one of the following quantities: first size Eq , second size G2, third size G3, fourth size G4, fifth size G5. On
optionaler dritter Regelkanal ist ebenfalls denkbar und in Figur 13 durch den Pfeil R3 angedeutet. Mit anderen Worten können bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen wenigstens eine, vorzugsweise auch mehrere der Größen Gl, .., G5 zur Beeinflussung von wenigstens einer Komponente 410, 420, 430 des Hochfrequenzgenerators 400 verwendet werden. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen können für eine Regelung des Hochfrequenzgenerators 400 in Abhängigkeit der an dem Plasma P bzw. der Last reflektierten elektrischen Leistung die Anteile der Grundfrequenz fl und der Seitenbänder SB1, SB2 an der gesamten reflektierten elektrischen Leistung optional third control channel is also conceivable and indicated in Figure 13 by the arrow R3. In other words, in further preferred embodiments, at least one, preferably also several, of the variables G1,..., G5 can be used to influence at least one component 410, 420, 430 of the high-frequency generator 400. In further preferred embodiments, for controlling the high-frequency generator 400 in dependence on the electric power reflected on the plasma P or the load, the proportions of the fundamental frequency f1 and the sidebands SB1, SB2 on the total reflected electrical power
unterschiedlich gewichtet werden. Haben die Seitenbänder SB1, SB2 beispielsweise nur den halben Stresseffekt wie die be weighted differently. For example, the sidebands SB1, SB2 have only half the stress effect like the
Grundfrequenz fl auf den Hochfrequenzgenerator 400, so ist für die Regelung Prgesamt = Prfundamental + 0,5 * Prsideband anzusetzen, wobei Prgesamt beispielweise der fünften Größe G5 entspricht, wobei Prfundamental beispielsweise der ersten Größe Gl entspricht, wobei Prsideband beispielsweise der zweiten Größe G2 entspricht, s. auch die Beschreibung zu Fig. 3B. Vorliegend wird demnach als dritter Gewichtungsfaktor c der Wert 1 verwendet und als vierter Gewichtungsfaktor d der Wert 0,5. Andere Werte für die Gewichtungsfaktoren sind bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ebenfalls denkbar und können z.B. auch in Abhängigkeit von Schaltungskomponenten des Hochfrequenzgenerators 400, z.B. eines Transistors (nicht gezeigt) des Leistungsverstärkers 430, gewählt werden, z.B. je nach Spannungsfestigkeit des Transistors, usw. Fundamental frequency fl to the high-frequency generator 400, then the control must be set to Pr total = Prfundamental + 0.5 * Prsideband, where Prgesamt corresponds to, for example, the fifth size G5, where Prfundamental for example, the first size corresponds to Gl, Prsideband example, the second size G2 corresponds s. also the description of FIG. 3B. In the present case, therefore, the value 1 is used as the third weighting factor c, and the value 0.5 is used as the fourth weighting factor d. Other values for the weighting factors are also conceivable in further preferred embodiments and may be e.g. also depending on circuit components of the high frequency generator 400, e.g. a transistor (not shown) of the power amplifier 430, e.g. depending on the dielectric strength of the transistor, etc.
Figur 14 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Hochfrequenzgenerators 400a gemäß einer weiteren Figure 14 shows schematically a simplified block diagram of a high frequency generator 400a according to another
Ausführungsform. Der Hochfrequenzgenerator 400a kann Embodiment. The high frequency generator 400a may
beispielsweise einen zu dem Hochfrequenzgenerator 400 gemäß Figur 13 vergleichbaren Aufbau aufweisen und dazu ausgebildet sein, ein Hochfrequenzleistungssignal LSI'' auszugeben. Wie aus Figur 14 ersichtlich, ist dem Hochfrequenzgenerator 400a eine Phasenschiebereinrichtung 404 zugeordnet, die eine vorgebbare Phasenverschiebung des Hochfrequenzleistungssignals LSI ' ' bewirkt, wodurch das phasenverschobene Hochfrequenzleistungssignal LSI ' ' ' erhalten wird, welches beispielsweise dem Plasma P (Figur 1) zuführbar ist. Die For example, have a structure comparable to the high-frequency generator 400 according to Figure 13 and be adapted to output a high-frequency power signal LSI ''. As can be seen from FIG. 14, the radio-frequency generator 400a is assigned a phase shifter 404 which effects a predefinable phase shift of the high-frequency power signal LSI ", as a result of which the phase-shifted current High frequency power signal LSI '''is obtained, which, for example, the plasma P (Figure 1) can be fed. The
Phasenschiebereinrichtung 404 kann alternativ oder ergänzend zu einer Änderung der Leitungslänge einer das Phase shifter 404 may alternatively or in addition to a change in the line length of a
Hochfrequenzleistungssignal LSI ' ' führenden High frequency power signal LSI '' leading
Hochfrequenzleitung genutzt werden, um eine Trajektorie der Impedanz zu beeinflussen, vgl. auch die vorstehend unter  High-frequency line can be used to influence a trajectory of the impedance, cf. also the above under
Bezugnahme auf Fig. 10 gemachten Ausführungen. Referring to Fig. 10 made statements.
Figur 15 zeigt schematisch ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. In einem ersten Schritt 500 ermittelt die Vorrichtung 100 (Fig. 1) eine erste Größe Gl (Fig. 3A) , die eine von dem Plasma P (Fig. 1) FIG. 15 schematically shows a simplified flowchart of a method according to one embodiment. In a first step 500, the device 100 (FIG. 1) determines a first quantity Gl (FIG. 3A) which is one of the plasma P (FIG. 1).
reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz fl charakterisiert. In Schritt 502 ermittelt die Vorrichtung 100 eine zweite Größe G2, die eine von dem Plasma P reflektierte Leistung in dem ersten Frequenzbereich charakterisiert, wobei der erste Frequenzbereich die vorstehend beschriebene reflected power in the range of the first frequency fl characterized. In step 502, the device 100 determines a second quantity G2 that characterizes a power reflected by the plasma P in the first frequency range, the first frequency range being that described above
vorgebbare Anzahl von Summenfrequenzen fs_l, fs_2, fs_3 und/oder Differenzfrequenzen fd_l, fd_2, fd_3 (Fig. 2B) aus der ersten Frequenz fl und einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz f2 aufweist. Bei manchen Ausführungsformen können die Schritte 500, 502 auch in anderer Reihenfolge und/oder zumindest teilweise zeitlich überlappend ausgeführt werden . predeterminable number of sum frequencies fs_l, fs_2, fs_3 and / or difference frequencies fd_l, fd_2, fd_3 (FIG. 2B) from the first frequency fl and an integer multiple of the second frequency f2. In some embodiments, steps 500, 502 may also be performed in a different order and / or at least partially overlapping in time.
In einem optionalen Schritt 510 ermittelt die Vorrichtung 100 die dritte Größe G3 a) als Summe der ersten Größe Gl und der zweiten Größe G2 und/oder b) in Abhängigkeit des vierten In an optional step 510, the device 100 determines the third variable G3 a) as the sum of the first variable G 1 and the second variable G 2 and / or b) as a function of the fourth
Signals s4, s. Fig. 4. Optional können in Schritt 510 auch noch weitere Größen aus den bereits ermittelten Größen Gl, G2, G3 ermittelt bzw. abgeleitet werden, so z.B. die vierte Größe G4 (Fig. 5) und/oder die fünfte Größe G5 (Fig. 3B) , und/oder auch weitere hiervon ableitbare Größen. Signal s4, s. FIG. 4. Optionally, in step 510, further variables can also be determined or derived from the already determined variables G1, G2, G3, for example the fourth variable G4 (FIG. 5) and / or the fifth variable G5 (FIG. 3B), and / or other variables derivable therefrom.
In einem weiteren, ebenfalls optionalen, Schritt 520 gibt die Vorrichtung 100 wenigstens eine der Größen Gl bis G5 an eine externe Einheit, z.B. den ersten Hochfrequenzgenerator 200, aus. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung 100 wenigstens eine der Größen Gl bis G5 über eine In a further step 520, which is also optional, the device 100 gives at least one of the quantities G1 to G5 to an external unit, e.g. the first high-frequency generator 200, from. Alternatively or additionally, the device 100 can at least one of the sizes G1 to G5 via a
Anzeigevorrichtung 110 (Fig. 1) ausgeben, so dass sie durch eine Person visuell wahrnehmbar ist bzw. sind. Dies erlaubt vorteilhaft eine Kontrolle des Betriebs des Plasmasystems bzw. des ersten Hochfrequenzgenerators 200. Display device 110 (Figure 1) so that it is visually perceptible by a person. This advantageously allows control of the operation of the plasma system or of the first high-frequency generator 200.
Figur 16 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform, bei der zusätzlich zu der vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschriebenen FIG. 16 schematically shows a simplified block diagram of a further embodiment in which, in addition to that described above with reference to FIG
Konfiguration eine Berücksichtigung der zu dem Plasma P hinlaufenden Spannungswelle Ui erfolgt. Hierzu wird mittels des Richtkopplers 230 ein Signal slO bereitgestellt, das die zu dem Plasma P hinlaufende Spannungswelle Ui charakterisiert. Configuration, taking into account the running towards the plasma P voltage wave Ui. For this purpose, a signal sl0 is provided by means of the directional coupler 230, which characterizes the voltage wave Ui passing to the plasma P.
Das Signal slO wird mittels eines weiteren Eingangsfilters 101 einer Filterung, insbesondere Tiefpassfilterung, unterzogen, wodurch ein tiefpassgefiltertes Signal slO' erhalten wird, das mittels eines Analog/Digital-Wandlers (ADC) 103 in ein zeit- und wertediskretes Digitalsignal slO'' transformiert wird. Der weitere Eingangsfilter 101 ist bevorzugt an die Bandbreite des ADC 103 angepasst. The signal sl0 is filtered by means of a further input filter 101, in particular low-pass filtering, whereby a low-pass filtered signal sl0 'is obtained, which is transformed by means of an analog-to-digital converter (ADC) 103 into a time- and value-discrete digital signal sl0' ' , The further input filter 101 is preferably adapted to the bandwidth of the ADC 103.
Das Digitalsignal slO'' wird einer Abwärtsumsetzung The digital signal sl0 '' becomes a down conversion
unterzogen, bevorzugt durch Mischung, insbesondere mittels Multiplikation, mit dem Lokaloszillatorsignal LO, wodurch ein weiteres Signal sl2 erhalten wird. Das Signal sl2 ist subjected, preferably by mixing, in particular by means of multiplication, with the local oscillator signal LO, whereby a further signal sl2 is obtained. The signal sl2 is
bevorzugt ein (digitales) Basisbandsignal (Frequenz des Lokaloszillatorsignals LO entspricht i.w. der Grundfrequenz fl), kann bei anderen Ausführungsformen aber auch ein prefers a (digital) baseband signal (frequency of the Local oscillator signal LO corresponds to iw the fundamental frequency fl), but in other embodiments also a
Zwischenfrequenzsignal sein (Frequenz des Be intermediate frequency signal (frequency of the
Lokaloszillatorsignals LO ist kleiner als die Grundfrequenz fl) ·  Local oscillator signal LO is smaller than the fundamental frequency fl) ·
Unter Kenntnis der komplexwertigen Basisbandsignale s2, sl2 kann vorteilhaft die (i.d.R.) ebenfalls komplexe Impedanz der Last (Plasma P bzw. Kombination aus Plasma P und optionalem Anpassungsnetzwerk 220 (Fig. 1)) ermittelt werden. With knowledge of the complex-valued baseband signals s2, sl2, the (i.d.R.) also complex impedance of the load (plasma P or combination of plasma P and optional adaptation network 220 (FIG. 1)) can advantageously be determined.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Vorrichtung 100, 100a, 100b dazu ausgebildet, die vierte Größe G4 und/oder die fünfte Größe G5 zusätzlich in Abhängigkeit der Impedanz der Last zu ermitteln. Insbesondere können beispielsweise bei der Ermittlung der vierten Größe G4 und/oder der fünften Größe G5 verwendete Gewichtungsfaktoren a, b, c, d ggf. in In further preferred embodiments, the device 100, 100a, 100b is designed to additionally determine the fourth variable G4 and / or the fifth variable G5 as a function of the impedance of the load. In particular, for example, weighting factors a, b, c, d used in determining the fourth variable G4 and / or the fifth variable G5 may be given in
Abhängigkeit der Impedanz der Last, z.B. in Abhängigkeit eines zeitlichen Mittelwerts der Impedanz oder einer Phase, Dependence of the impedance of the load, e.g. depending on a time average of the impedance or a phase,
bevorzugt unter der Berücksichtigung der Lage der Trajektorie im Smith-Diagramm, gebildet bzw. verändert werden. Preferably, taking into account the location of the trajectory in the Smith chart, formed or changed.
Das Prinzip gemäß den Ausführungsformen ermöglicht eine verbesserte Leistungsanpassung bezüglich der Grundfrequenz insbesondere bei Mehrfrequenz-Plasmasystemen sowie eine präzise Charakterisierung einer Anregung des Plasmas P. Des Weiteren ermöglicht das Prinzip gemäß den Ausführungsformen, eine Belastung des ersten Hochfrequenzgenerators 200 durch reflektierte Leistung im Bereich der Seitenbänder SB1, SB2 genau zu bestimmen und ggf. zu vermindern. The principle according to the embodiments allows an improved power adjustment with respect to the fundamental frequency, especially in multi-frequency plasma systems and a precise characterization of an excitation of the plasma P. Furthermore, the principle according to the embodiments, a load of the first high frequency generator 200 by reflected power in the region of the sidebands SB1 To determine SB2 accurately and reduce it if necessary.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens gemäß den Ausführungsformen zur Übermittlung der ersten Größe Gl und der zweiten Größe G2 an eine Anzeigevorrichtung und/oder an eine maschinenlesbare Schnittstelle zur unterscheidbaren Further preferred embodiments relate to a use of a device and / or a method according to the embodiments for the transmission of the first variable Gl and the second size G2 to a display device and / or to a machine-readable interface for distinguishable
Darstellung und/oder Verarbeitung der beiden Größen Gl, G2. Presentation and / or processing of the two quantities Gl, G2.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens gemäß den Ausführungsformen zur Regelung eines Further preferred embodiments relate to a use of a device and / or a method according to the embodiments for controlling a
Hochfrequenzgenerators 200, 400, 400a, wobei für die Regelung die erste Größe Gl und die zweite Größe G2 mit jeweils unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren ungleich null in die Regelung einbezogen werden.  High frequency generator 200, 400, 400a, wherein for the control of the first size Gl and the second size G2, each with different weighting factors not equal to zero are included in the scheme.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Verwendung einer Vorrichtung und/oder eines Verfahrens gemäß den Ausführungsformen zur Regelung einer Further preferred embodiments relate to a use of a device and / or a method according to the embodiments for controlling a
Impedanzanpassungsvorrichtung, insbesondere eines Impedanzanpassungsvorrichtung, in particular a
Anpassungsnetzwerks 220, wobei für die Regelung die ersteAdaptation network 220, wherein for the scheme, the first
Größe Gl und die zweite Größe G2 mit jeweils unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren in die Regelung einbezogen werden, insbesondere die erste Größe Gl mit einem betragsmäßig Size G1 and the second size G2, each with different weighting factors, are included in the control, in particular the first quantity G1 having an absolute value
größeren Gewichtungsfaktor als die zweite Größe G2. larger weighting factor than the second size G2.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (100; 100a; 100b) zur Ermittlung einer von einem Plasma (P) reflektierten elektrischen Leistung, wobei das Plasma (P) mit einem eine erste Frequenz (fl) aufweisenden ersten Hochfrequenzleistungssignal (LSI) und wenigstens einem mindestens eine zweite Frequenz (f2) aufweisenden zweiten Hochfrequenzleistungssignal (LS2) beaufschlagbar ist, wobei die zweite Frequenz (f2) kleiner ist als die erste Frequenz (fl), wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, 1. Device (100, 100a, 100b) for determining an electrical power reflected from a plasma (P), the plasma (P) having a first high-frequency power signal (LSI) having a first frequency (fl) and at least one at least one second frequency (f2), the second frequency (f2) being less than the first frequency (fl), the device (100; 100a; 100b) being designed to
- eine erste Größe (Gl) zu ermitteln (500), die eine von dem Plasma (P) reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz (fl) charakterisiert,  to determine (500) a first quantity (Gl) which characterizes a power reflected by the plasma (P) in the range of the first frequency (fl),
- eine zweite Größe (G2) zu ermitteln (502), die eine von dem Plasma (P) reflektierte Leistung in einem ersten Frequenzbereich charakterisiert, wobei der erste  to determine (502) a second quantity (G2) characterizing a power reflected from the plasma (P) in a first frequency range, the first one
Frequenzbereich eine vorgebbare Anzahl von  Frequency range a predetermined number of
Summenfrequenzen (fs_l, fs_2, fs_3) und/oder  Sum frequencies (fs_l, fs_2, fs_3) and / or
Differenzfrequenzen (fd_l, fd_2, fd_3) aus der ersten Frequenz (fl) und einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz (f2) aufweist und  Differential frequencies (fd_l, fd_2, fd_3) from the first frequency (fl) and an integer multiple of the second frequency (f2) and has
- zwischen der vom Plasma (P) reflektierten Leistung im  - between the power reflected by the plasma (P) in the
Bereich der ersten Frequenz (fl), und der vom Plasma (P) reflektierten Leistung in dem genannten ersten  Range of the first frequency (fl), and the reflected power from the plasma (P) in said first
Frequenzbereich zu differenzieren.  Differentiate frequency range.
2. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach Anspruch 1, wobei die The apparatus (100, 100a, 100b) of claim 1, wherein the
Summenfrequenzen (fs_l, fs_2, fs_3) in Abhängigkeit der Gleichung fs_n = fl + n * f2 ermittelbar sind, und/oder wobei die Differenzfrequenzen (fd 1, fd_2, fd 3) in Abhängigkeit der Gleichung fd_n = fl - n * f2 ermittelbar sind, wobei fs_n eine n-te Summenfrequenz ist, wobei fl die erste Frequenz (fl) ist, wobei n eine natürliche Zahl größer Null ist, wobei der Multiplikationsoperator ist, wobei f2 die zweite Frequenz (f2) ist, und wobei fd_n eine n-te Differenzfrequenz ist. Sum frequencies (fs_l, fs_2, fs_3) depending on the equation fs_n = fl + n * f2 can be determined, and / or wherein the difference frequencies (fd 1, fd_2, fd 3) in Dependency of the equation fd_n = fl - n * f2 are determinable, where fs_n is an n-th sum frequency, where fl is the first frequency (fl), where n is a natural number greater than zero, where the multiplication operator, where f2 is the second Frequency (f2), and where fd_n is an nth difference frequency.
3. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der 3. Device (100, 100a, 100b) according to at least one of
vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Frequenz (fl) zwischen etwa 10 MHz, Megahertz, und etwa 190 MHz beträgt.  preceding claims, wherein the first frequency (fl) is between about 10 MHz, megahertz, and about 190 MHz.
4. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der 4. Device (100, 100a, 100b) according to at least one of
vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Frequenz (f2) zwischen etwa 10 kHz, Kilohertz, und etwa 2,3 MHz beträgt.  preceding claims, wherein the second frequency (f2) is between about 10 kHz, kilohertz, and about 2.3 MHz.
5. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der 5. Device (100, 100a, 100b) according to at least one of
vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, die erste Größe (Gl) und/oder die zweite Größe (G2) in Abhängigkeit von einem ersten  preceding claims, wherein the device (100; 100a; 100b) is adapted to the first size (G1) and / or the second size (G2) in dependence on a first one
Signal (sl) zu ermitteln, das eine von dem Plasma (P) zu einem das erste Hochfrequenzleistungssignal (LSI)  Determine signal (sl) that is one of the plasma (P) to a first high frequency power signal (LSI)
bereitstellenden ersten Hochfrequenzgenerator (200; 400) reflektierte Spannungswelle (Ur) charakterisiert.  providing the first high-frequency generator (200; 400) reflected voltage wave (Ur) characterized.
6. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach Anspruch 5, wobei die 6. Apparatus (100, 100a, 100b) according to claim 5, wherein the
Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, das erste Signal (sl) oder ein daraus abgeleitetes Signal (sl', sl'') durch eine Abwärtsumsetzung in ein zweites Signal (s2) zu transformieren, wobei insbesondere das zweite Signal (s2) ein Basisbandsignal ist.  Device (100; 100a; 100b) is adapted to transform the first signal (sl) or a signal (sl ', sl' ') derived therefrom by a down conversion into a second signal (s2), wherein in particular the second signal (S1) s2) is a baseband signal.
7. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach Anspruch 6, wobei die The apparatus (100, 100a, 100b) of claim 6, wherein the
Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, das erste Signal (sl) oder ein daraus abgeleitetes Signal (sl', sl'') mit einem Lokaloszillatorsignal (LO) zu mischen, um das zweite Signal (s2) zu erhalten. Device (100; 100a; 100b) is designed to generate the first signal (sl) or a signal (sl 'derived therefrom, sl sl '') with a local oscillator signal (LO) to obtain the second signal (s2).
8. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der 8. Device (100, 100a, 100b) according to at least one of
Ansprüche 6 bis 7, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, mittels wenigstens einer ersten  Claims 6 to 7, wherein the device (100; 100a; 100b) is adapted to at least a first
Tiefpassfilterung mit erster Grenzfrequenz aus dem zweiten Signal (s2) ein drittes Signal (s3) abzuleiten, wobei insbesondere die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu  Low-pass filtering with the first cutoff frequency from the second signal (s2) to derive a third signal (s3), wherein in particular the device (100; 100a; 100b) thereto
ausgebildet ist, die erste Größe (Gl) in Abhängigkeit des dritten Signals (s3) zu ermitteln.  is designed to determine the first variable (G1) as a function of the third signal (s3).
9. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach Anspruch 8, wobei die The apparatus (100; 100a; 100b) of claim 8, wherein the
erste Grenzfrequenz kleiner oder etwa gleich der zweiten Frequenz (f2) ist, vorzugsweise kleiner der zweiten Frequenz ( f2 ) .  first cutoff frequency is less than or approximately equal to the second frequency (f2), preferably smaller than the second frequency (f2).
10. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, mittels einer zweiten 10. Device (100; 100a; 100b) according to at least one of claims 6 to 9, wherein the device (100; 100a; 100b) is designed to be connected by means of a second
Tiefpassfilterung mit zweiter Grenzfrequenz aus dem zweiten Signal (s2) ein viertes Signal (s4) abzuleiten, wobei insbesondere die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu  Low pass filtering with second cutoff frequency from the second signal (s2) to derive a fourth signal (s4), wherein in particular the device (100; 100a; 100b) thereto
ausgebildet ist, die zweite Größe (G2) in Abhängigkeit des vierten Signals (s4) und der ersten Größe (Gl) zu ermitteln.  is designed to determine the second variable (G2) as a function of the fourth signal (s4) and the first variable (G1).
11. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, eine dritte Größe (G3) a) als Summe der ersten Größe (Gl) und der zweiten Größe (G2) und/oder b) in Abhängigkeit des vierten Signals (s4) zu ermitteln (510) . The device (100; 100a; 100b) according to at least one of the preceding claims, wherein the device (100; 100a; 100b) is configured to have a third quantity (G3) a) as the sum of the first quantity (G1) and the second one Size (G2) and / or b) in dependence of the fourth signal (s4) to determine (510).
12. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, eine vierte Größe (G4) in Abhängigkeit der ersten Größe (Gl) und der dritten Größe (G3) zu ermitteln, insbesondere als gewichtete Summe der ersten Größe (Gl) und der dritten Größe (G3) , wobei der ersten Größe (Gl) ein erster The apparatus (100; 100a; 100b) of claim 11, wherein the apparatus (100; 100a; 100b) is adapted to receive a fourth quantity (G4) in response to the first size (G1) and the third size (G3) in particular as the weighted sum of the first quantity (G1) and the third quantity (G3), wherein the first size (G1) is a first one
Gewichtungsfaktor (a) zugeordnet ist, und wobei der dritten Größe (G3) ein zweiter Gewichtungsfaktor (b) zugeordnet ist.  Weighting factor (a) is assigned, and wherein the third size (G3) is associated with a second weighting factor (b).
13. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, eine Impedanz des Plasmas (P) zu ermitteln, insbesondere einen zeitlichen Verlauf der 13. Device (100; 100a; 100b) according to at least one of the preceding claims, wherein the device (100; 100a; 100b) is designed to determine an impedance of the plasma (P), in particular a time profile of the plasma
Impedanz des Plasmas (P) .  Impedance of the plasma (P).
14. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach Anspruch 13 und 12, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, die vierte Größe (G4) und/oder eine fünfte Größe (G5) zusätzlich in Abhängigkeit der Impedanz des Plasmas (P) zu ermitteln . The apparatus (100; 100a; 100b) according to claim 13 and 12, wherein the device (100; 100a; 100b) is configured to have the fourth size (G4) and / or a fifth size (G5) additionally in dependence on the impedance of the plasma (P).
15. Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) dazu ausgebildet ist, wenigstens eine der folgenden Größen an eine externe Einheit (200; 400; 400a) auszugeben (520) und/oder über eine Anzeigevorrichtung (110; 1040) auszugeben (520) : die erste Größe (Gl), die zweite Größe (G2), die dritte Größe (G3) , die vierte Größe (G4), eine bzw. die fünfte Größe (G5) . The apparatus (100; 100a; 100b) according to at least one of the preceding claims, wherein the apparatus (100; 100a; 100b) is adapted to output (520,100a) at least one of the following quantities to an external unit (200; ) and / or via a display device (110, 1040): the first size (G1), the second size (G2), the third size (G3), the fourth size (G4), a fifth Size (G5).
16. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (100; 100a; 16. A method of operating a device (100; 100a;
100b) zur Ermittlung einer von einem Plasma (P)  100b) for determining one of a plasma (P)
reflektierten elektrischen Leistung, wobei das Plasma (P) mit einem eine erste Frequenz (fl) aufweisenden ersten Hochfrequenzleistungssignal (LSI) und wenigstens einem mindestens eine zweite Frequenz (f2) aufweisenden zweiten Hochfrequenzleistungssignal (LS2) beaufschlagbar ist, wobei die zweite Frequenz (f2) kleiner ist als die erste Frequenz (fl), wobei die Vorrichtung (100; 100a; 100b) reflected electrical power, wherein the plasma (P) having a first frequency (fl) having first High-frequency power signal (LSI) and at least one second high-frequency power signal (LS2) having at least one second frequency (f2), the second frequency (f2) being smaller than the first frequency (fl), wherein the device (100; 100a; 100b)
- eine erste Größe (Gl) ermittelt (500), die eine von dem Plasma (P) reflektierte Leistung im Bereich der ersten Frequenz (fl) charakterisiert,  a first quantity (G1) is determined (500) which characterizes a power reflected by the plasma (P) in the range of the first frequency (fl),
- eine zweite Größe (G2) ermittelt (502), die eine von dem Plasma (P) reflektierte Leistung in einem ersten  a second quantity (G2) is determined (502), which is a power reflected from the plasma (P) in a first
Frequenzbereich charakterisiert, wobei der erste  Frequency domain characterized, with the first
Frequenzbereich eine vorgebbare Anzahl von  Frequency range a predetermined number of
Summenfrequenzen (fs_l, fs_2, fs_3) und/oder  Sum frequencies (fs_l, fs_2, fs_3) and / or
Differenzfrequenzen (fd_l, fd_2, fd_3) aus der ersten Frequenz (fl) und einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Frequenz (f2) aufweist und  Differential frequencies (fd_l, fd_2, fd_3) from the first frequency (fl) and an integer multiple of the second frequency (f2) and has
- zwischen der vom Plasma (P) reflektierten Leistung im Bereich der ersten Frequenz (fl), und der vom Plasma (P) reflektierten Leistung in dem genannten ersten  between the power reflected by the plasma (P) in the range of the first frequency (fl) and the power reflected by the plasma (P) in the said first frequency
Frequenzbereich differenzieren kann.  Frequency range can differentiate.
17. Hochfrequenzgenerator (200; 400; 400a) zur Erzeugung 17. High frequency generator (200, 400, 400a) for generating
wenigstens eines ersten eine erste Frequenz (fl)  at least a first one a first frequency (fl)
aufweisenden Hochfrequenzleistungssignals (LSI) mit  having high-frequency power signal (LSI) with
wenigstens einer Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach  at least one device (100; 100a; 100b)
wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15.  at least one of claims 1 to 15.
18. Hochfrequenzgenerator (200; 400; 400a) nach Anspruch 17, wobei der Hochfrequenzgenerator (200; 400; 400a) dazu ausgebildet ist, die Erzeugung des ersten The high frequency generator (200; 400; 400a) of claim 17, wherein the high frequency generator (200; 400; 400a) is adapted to generate the first one
Hochfrequenzleistungssignals (LSI) mittels eines ersten Reglers (402) in Abhängigkeit wenigstens zweier der  High frequency power signal (LSI) by means of a first regulator (402) in response to at least two of
folgenden Größen zu regeln: erste Größe (Gl), zweite Größe (G2), dritte Größe (G3) , vierte Größe (G4), fünfte Größe (G5 ) . following sizes: first size (GI), second size (G2), third size (G3), fourth size (G4), fifth size (G5).
19. Hochfrequenzgenerator (200; 400; 400a) nach Anspruch 18, wobei der Hochfrequenzgenerator (200; 400; 400a) einen ersten Regelkanal für wenigstens eine der folgenden Größen aufweist: erste Größe (Gl), zweite Größe (G2), dritte Größe (G3) , vierte Größe (G4), fünfte Größe (G5) , und einen zweiten Regelkanal für wenigstens eine andere der folgenden Größen aufweist: erste Größe (Gl), zweite Größe (G2), dritte Größe (G3) , vierte Größe (G4), fünfte Größe (G5) . The high frequency generator (200; 400; 400a) of claim 18, wherein said high frequency generator (200; 400; 400a) has a first control channel for at least one of: first magnitude (G1), second magnitude (G2), third magnitude ( G3), fourth size (G4), fifth size (G5), and a second control channel for at least one of the following quantities: first size (G1), second size (G2), third size (G3), fourth size (G4 ), fifth size (G5).
20. Verwendung einer Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach 20. Use of a device (100; 100a; 100b) according to
wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 und/oder eines Verfahrens nach Anspruch 16 zur Übermittlung der ersten Größe (Gl) und der zweiten Größe (G2) an eine  at least one of claims 1 to 15 and / or a method according to claim 16 for the transmission of the first size (G1) and the second size (G2) to one
Anzeigevorrichtung und/oder an eine maschinenlesbare Schnittstelle zur unterscheidbaren Darstellung und/oder Verarbeitung der beiden Größen (Gl, G2) .  Display device and / or to a machine-readable interface for distinguishable presentation and / or processing of the two variables (Gl, G2).
21. Verwendung einer Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach 21. Use of a device (100; 100a; 100b) according to
wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 und/oder eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 16, 20 zur Regelung eines Hochfrequenzgenerators (200; 400;  at least one of claims 1 to 15 and / or a method according to at least one of claims 16, 20 for controlling a high-frequency generator (200; 400;
400a), wobei für die Regelung die erste Größe (Gl) und die zweite Größe (G2) mit jeweils unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren ungleich null in die Regelung einbezogen werden.  400a), wherein for the control the first variable (G1) and the second variable (G2), each with different weighting factors not equal to zero, are included in the control.
22. Verwendung einer Vorrichtung (100; 100a; 100b) nach 22. Use of a device (100; 100a; 100b) according to
wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 und/oder eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 16, 20 bis 21 zur Regelung einer Impedanzanpassungsvorrichtung, insbesondere eines Anpassungsnetzwerks (220), wobei für die Regelung die erste Größe (Gl) und die zweite Größe (G2) mit jeweils unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren in die Regelung einbezogen werden, insbesondere die erste Größe (Gl) mit einem betragsmäßig größeren at least one of claims 1 to 15 and / or a method according to at least one of claims 16, 20 to 21 for controlling an impedance matching device, in particular a matching network (220), wherein for the control of the first variable (G1) and the second variable (G2), each having different weighting factors, are included in the control, in particular the first variable (G1) having a larger magnitude
Gewichtungsfaktor als die zweite Größe (G2) . Weighting factor as the second size (G2).
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