(57)【要約】      （修正有）【課題】処理率が過大に低下することなく処理品質に対する高い要求も考慮される、アーク放電を識別する方法、アーク放電識別装置およびプラズマ給電部を提供する。【解決手段】プラズマにおいて発生したアーク放電を識別するためにプラズマプロセスの特性量ＫＧを監視し、アーク放電の識別後に第１の時間ｔ１待機し、続いて特性量ＫＧを再度検査する、プラズマプロセスにおけるアーク放電を識別する方法であって、第１の時間ｔ１の経過後にアーク放電が識別されない場合には、アーク放電を抑制する第１の対抗措置を実施する。【選択図】図１
2008166263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマにおいて発生したアーク放電を識別するためにプラズマプロセスの特性量（ＫＧ）を監視し、アーク放電の識別後に第１の時間（ｔ１）待機し、続いて前記特性量（ＫＧ）を再度検査する、プラズマプロセスにおけるアーク放電を識別する方法において、
前記第１の時間（ｔ１）の経過後にアーク放電が識別されない場合には、アーク放電を抑制する第１の対抗措置を実施することを特徴とする、プラズマプロセスにおけるアーク放電を識別する方法。
【請求項２】
プラズマ給電部（１）の動作を制御するために使用する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記プラズマプロセスの電気的な特性量（ＫＧ）を監視する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の対抗措置を第２の時間（ｔ２）の間に実施する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記第２の時間（ｔ２）は０．１μｓから１０μｓである、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記第１の対抗措置としてプラズマ給電部（１）の遮断または極性反転を実施する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記第１の時間（ｔ１）の経過後にさらにアーク放電が識別される場合には、アーク放電を抑制する第２の対抗措置を実施する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第２の対抗措置を第３の時間（ｔ３）の間に実施する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記第２の対抗措置としてプラズマ給電部（１）の遮断または極性反転を実施する、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記第３の時間（ｔ３）は前記第２の時間（ｔ２）よりも長く、有利には１０μｓより長い、請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の時間（ｔ１）の間に、さらに識別されたアーク放電への反応を行わない、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
アーク放電の識別後の第４の時間（ｔ４）の間は別の第１の対抗措置を実施せず、該第４の時間（ｔ４）は有利には前記第１の時間（ｔ１）よりも長い、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
プラズマプロセスの特性量（ＫＧ）に基づいて該プラズマプロセスにおけるアーク放電を識別するアーク放電識別装置（３）であって、
−アーク放電の識別時に監視信号（ＭＳ）を形成および出力するために構成されている、前記特性量を監視する監視ユニット（５）と、
−前記監視信号（ＭＳ）の形成以降に経過した時間（ｔ）を検出および出力するために構成されているタイマユニット（６）と、
−前記アーク放電を抑制するためのそれぞれの対抗措置を制御するための少なくとも１つの制御信号（ＳＳ１，ＳＳ２）を前記監視信号（ＭＳ）および前記経過した時間（ｔ）に依存して形成するために構成されている制御ユニット（７）とを有する、アーク放電識別装置（３）において、
前記制御ユニット（７）は、前記監視ユニット（５）が前記アーク放電の識別に関して第１の所定の時間（ｔ１）の経過後に前記監視信号（ＭＳ）をもはや出力しない場合には、第１の対抗措置を指示する第１の制御信号（ＳＳ１）を形成するよう構成されていることを特徴とする、アーク放電識別装置（３）。
【請求項１４】
前記制御ユニット（７）は前記第１の制御信号（ＳＳ１）を第２の時間（ｔ２）の間に出力する、請求項１３記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項１５】
前記第２の時間（ｔ２）は調整可能であり、例えば０．１μｓから１０μｓである、請求項１４記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項１６】
制御ユニット（７）は、前記監視ユニット（５）が前記アーク放電の識別に関して前記監視信号（ＭＳ）を前記第１の時間（ｔ１）の経過後にさらに出力する場合には、第２の対抗措置のための第２の制御信号（ＳＳ２）を形成する、請求項１３から１５までのいずれか１項記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項１７】
前記制御ユニット（７）は前記第２の制御信号（ＳＳ２）を第３の時間（ｔ３）の間に出力する、請求項１６記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項１８】
前記第３の時間（ｔ３）は調整可能であり、例えば前記第２の時間（ｔ２）よりも長い時間に調整可能である、請求項１７記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項１９】
前記制御ユニット（７）は、前記アーク放電の識別後に第４の時間（ｔ４）が経過する前は前記第１の制御信号（ＳＳ１）を新たに形成しない、請求項１３から１８までのいずれか１項記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項２０】
前記第４の時間（ｔ４）は調整可能であり、例えば前記第３の時間（ｔ３）よりも長い時間に調整可能である、請求項１９記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項２１】
前記監視ユニット（５）は前記プラズマプロセスの電気的な特性量（ＫＧ）を監視する、請求項１３から２０までのいずれか１項記載のアーク放電識別装置（３）。
【請求項２２】
プラズマプロセスの給電のためのプラズマ給電部（１）において、
請求項１３から２１までのいずれか１項記載のアーク放電識別装置（３）が設けられており、プラズマ給電部が前記アーク放電識別装置（３）の制御ユニット（７）によって制御されることを特徴とする、プラズマ給電部（１）。
【請求項２３】
アーク放電を抑制する第１の対抗措置として、前記制御ユニット（７）の第１の制御信号（ＳＳ１）に応じて、所定の時間（ｔ２）の間に遮断または極性反転される、請求項２２記載のプラズマ給電部（１）。
【請求項２４】
アーク放電を抑制する第２の対抗措置として、前記制御ユニット（７）の第２の制御信号（ＳＳ２）に応じて、別の所定の時間（ｔ３）の間に遮断または極性反転される、請求項２２または２３記載のプラズマ給電部（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク放電を識別する方法、アーク放電識別装置およびプラズマ給電部に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマプロセスは例えばプラズマ処理装置およびコーティング装置において行われる。これらの装置は使用されるプロセス（スパッタリング）に基づき、またプラズマを形成するために直流電圧が使用されるという事実に基づき、直流電流スパッタリング装置とも称される。この種の装置においては電流がプラズマにおける導電性のルートを探す弧絡がしばしば生じる。殊にこの種の弧絡はいわゆる基板の反応性コーティングの際に生じる。この弧絡の原因は基板自体の他に処理チャンバの内壁のようなスパッタリング装置の一部または絞りの一部が非導電性または導電性が悪い材料によってコーティングされ、この材料が降伏電圧まで充電されることにある。
【０００３】
したがってスパッタリング装置のより大きな被害を回避するために、プラズマ給電部の電流供給が弧絡の発生後に遮断されるか、電流が短時間遮断される。択一的に、プラズマチャンバにおける電圧も短絡または極性反転させることができる。アーク放電を抑制するための前述の措置を開始できるようにするために、プラズマプロセスの給電に関して、アーク放電識別またはアーク識別のための装置、またアーク放電を消弧させるための装置が必要とされ、この装置はしばしばプラズマ給電部の構成部材を形成する。
【０００４】
アーク放電またはアークを識別する際には基本的に、自立的に再び消弧するアーク放電（いわゆるショートアーク）と、比較的長い時間にわたり存在し続け、場合にはよってはプラズマの完全な破壊ないし消弧ならびに使用される装置、基板などの相応の損傷を惹起する可能性のあるアーク放電（いわゆるハードアーク）とを区別することができる。
【０００５】
プラズマ給電部の遮断ないしプラズマ給電部の極性反転は常にプラズマプロセスのスループットの低下と結びつき、また前述のショートアークは自己消弧型のアーク放電であるので、プラズマプロセスを実施する際にはショートアークに関して有利には対抗措置が講じられないようにすることが十分に考慮される。しかしながら自己消弧型のアークもプラズマプロセスの処理結果にマイナスに作用し、さらには相応の対抗措置を講じなければハードアークに発展する可能性があるので、この種のアプローチは不利であることが分かった。
【０００６】
したがって公知の方法においては、殊に自己消弧型のアーク放電に対してそもそも反応が行われないことは不利であるとみなすことができる。上述したように、このことはプラズマプロセスにおける処理品質に対する高い要求、例えばコーティングの品質に対する高い要求と両立し得ない。
【０００７】
しかしながらショートアークに対する反応が期間および強度に関して、必然的にしばしば強力な対抗措置が必要とされるハードアークの場合と全く同じように行われた場合には、プラズマ給電部は不当に長い期間にわたりアクティブでなくなり、これにより処理効率が著しく低下する虞がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって本発明の課題は、処理率が過大に低下することなく処理品質に対する高い要求も考慮されるよう、冒頭で述べたようなアーク放電を識別する方法、アーク放電識別装置およびプラズマ給電部を発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
アーク放電を識別する方法に関する課題は、第１の時間の経過後にアーク放電が識別されない場合には、アーク放電を抑制する第１の対抗措置を実施することにより解決される。
【００１０】
アーク放電識別装置に関する課題は、制御ユニットは、監視ユニットがアーク放電の識別に関して第１の所定の時間の経過後に監視信号をもはや出力しない場合には、第１の対抗措置を指示する第１の制御信号を形成するよう構成されていることにより解決される。
【００１１】
プラズマ給電部に関する課題は、請求項１３から２１までのいずれか１項記載のアーク放電識別装置が設けられており、プラズマ給電部がアーク放電識別装置の制御ユニットによって制御されることにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による方法の実施形態においては、プラズマ給電部の動作を制御するための方法が使用される。
【００１３】
したがって本発明の基本思想によれば、自己消弧型のアーク放電の場合においてもアーク放電を抑制するための（第１の）対抗措置が講じられ、これによって本発明はプラズマプロセスにおける処理品質に対する高い要求に適合される。もっとも本発明によればこの種の対抗措置は、実際に（自己消弧型の）アーク放電が事前に識別された場合にのみ行われる、もしくは開始される。
【００１４】
監視される特性量は、本発明による方法の実施形態においても、本発明によるアーク放電識別装置の実施形態においても電圧または電流強度のような電気的な特性量でよい。
【００１５】
本発明による方法の実施形態においては、第１の対抗措置としてプラズマ給電部の遮断または極性反転が実施される。ここで第１の対抗措置を殊に第２の時間の間に実施することができる。
【００１６】
本発明によるプラズマ給電部の相応の実施形態によれば、第１の対抗措置として第１の制御信号に応じてプラズマ給電部を所定の時間の間、殊に第２の時間の間に遮断可能または極性反転可能である。
【００１７】
上述したように、プラズマプロセスの処理率の低下が可能な限り少ないことを保証するために、本発明による方法の別の実施形態においてはショートアークを抑制／消弧するための第１の対抗措置は短時間しか実施されない。すなわち第２の時間は０．１〜１０μｓである。
【００１８】
本発明によるアーク放電識別装置の相応の実施形態によれば、第２の時間は調整可能であり、殊に０．１〜１０μｓである。
【００１９】
ハードアークが存在する場合の本発明による方法の動作の確実性を保証するために、本発明による方法の別の実施形態では、第１の時間の経過後にさらにアーク放電が識別される場合には、アーク放電を抑制するための第２の対抗装置が実施される。したがってハードアークには上述しように相応の時間、すなわち比較的長い遮断時間ないし極性反転時間でもって応答することができる。
【００２０】
本発明によるアーク放電識別装置の相応の実施形態においては、監視ユニットがアーク放電の識別に関して監視信号を第１の時間の経過後にさらに出力する場合には、第２の対抗措置のための第２の制御信号を形成するよう制御ユニットが構成されている。
【００２１】
したがって有利には本発明による方法の実施形態においては、第２の対抗措置としてプラズマ給電部の遮断または極性反転が実施される。第２の対抗措置は本発明による方法の他の実施形態との関連において第３の時間の間に実施される。この関係において、本発明による方法の別の実施形態においては、第３の時間は第２の時間よりも長く、有利には１０μｓより長い。
【００２２】
本発明によるプラズマ給電部の相応の実施形態によれば、第２の対抗措置として第２の制御信号に応じてプラズマ給電部を所定の時間の間、殊に第３の時間の間に遮断可能または極性反転可能である。本発明によるアーク放電識別装置の実施形態においては第３の時間を調整することができ、殊に第２の時間よりも長い時間に調整することができる。
【００２３】
本発明による方法の別の実施形態によれば、第１の時間の間はさらに識別されたアーク放電への反応は行われない。すなわち本発明によれば、第１のアーク放電が識別されてから前述の第１の時間が経過するまでの時間の間にさらに別のアーク放電が生じている場合でも、この別のアーク放電は考慮されない。すなわち、上述したように、第１の時間の経過後にアーク放電が依然として存在する場合には、このアーク放電はいずれにしてもハードアークとされ、相応に適合された強力な対抗措置でもって抑制される。しかしながら既知の第１のアーク放電が第１の時間の経過後にもはや存在しない場合には、本発明の実施形態により設定された短時間の遮断ないし極性反転（すなわち第１の対抗措置）はその間にさらに生じたアーク放電の全ての「不純物」を処理する。
【００２４】
本発明による方法を処理スループットに関してさらに改善するために、本発明による方法の実施形態においては、アーク放電の識別後の第４の時間の間に別の第１の対抗措置は実施されない。第４の時間は有利には第１の時間よりも長い。
【００２５】
相応に本発明によるアーク放電識別装置の実施形態においては、アーク放電の識別後に第４の時間が経過する前に第１の制御信号が新たに形成されないように制御ユニットが構成されている。有利には第４の時間を調整可能であり、殊に第１の時間よりも長い時間に調整可能である。複数の（付加的に）識別されたショートアークに対する反応が行われない別の第４の時間を設定ないし調整することによってプラズマプロセスの処理率をさらに高めることができる。
【００２６】
本発明のさらに別の特徴および利点は、本発明の実施例に関する以下の説明、本発明を詳細に示した図面、ならびに特許請求の範囲に示されている。個々の特徴はそれぞれ単独で実現してもよいし、あるいは本発明の変形実施例において複数の特徴を任意に組み合わせて実現してもよい。
【００２７】
本発明の有利な実施例が図面に概略的に描かれており、以下ではそれらの図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
図１はプラズマプロセスのための本発明による給電部（プラズマ給電部）の構成の概略的なブロック図を示す。図１によるプラズマ給電部１は先ず、（図示していない）プラズマプロセスに直流電圧を供給するための本来的な直流電圧源２ならびにアーク放電識別装置３を有し、このアーク放電識別装置３はプラズマプロセスにおけるアーク放電を識別するために信号技術的にプラズマ給電部１内の直流電圧源２と協働する。
【００２９】
このためにアーク放電識別装置３は、直流電圧源２の電気的な特性量ＫＧのための第１の入力側４を有する。当業者には周知であるように、電気的な特性量ＫＧは電圧または電流である。直流電圧源２における電圧降下ないし電流の増加はプラズマプロセスにおいてアーク放電が行われているか、少なくとも発生中であることを示唆する。
【００３０】
アーク放電識別装置３はさらに監視ユニット５を包含し、この監視ユニット５は信号技術的に入力側４と接続されている。さらにアーク放電識別装置３はタイマユニット６ならびに制御ユニット７を有する。図１による制御ユニット７は別の入力側８ａ〜ｄならびに出力側９を有する。出力側９と制御ユニット７は接続されており、したがってアーク放電識別装置３は上述の直流電圧源２と信号技術的に接続されている。相応の接続部は監視ユニット５とタイマユニット６との間、また監視ユニット５ならびにタイマユニット６から制御ユニット７までの間にも存在する。
【００３１】
本発明によれば、アーク放電識別装置３の監視ユニット５は、第１の入力側４に入力される直流電圧源２の電気的な特性量を例えば（図示していない）基準値または閾値と比較することにより監視する。このような監視自体は当業者には周知である。したがって監視ユニット５は殊に、直流電圧源２の直流電圧源の電圧の降下ないし電流の増加を相応の基準値との比較によって識別するよう構成されている。相応に、そのような直流電圧源の電圧の降下ないし電流の増加はプラズマプロセスのアーク放電の存在または発生を示唆する。監視ユニット５はさらにアーク放電を識別した際に前述のように相応の監視信号ＭＳを形成し、殊にタイマユニット６に出力するよう構成されている。さらには、図１に示されているように、アーク放電を識別した際に監視信号ＭＳは制御ユニット７にも出力される。
【００３２】
ここで本明細書の範囲において信号の「形成」の概念は、一般性に制限されることなく該当する信号が高い論理レベル（「１」）に切り換えられることを意味していることを言及しておく。当業者には公知であるように、本発明による着想をしかしながら択一的な信号形態を用いても実現することができる。殊に該当する信号がその形成時に少なくとも部分的に低い論理レベルに切り換えられることにより実現することができる。これについては図２を参照しながらさらに詳細に説明する。
【００３３】
本発明によればタイマユニット６は、監視ユニット５によって監視信号ＭＳが形成された後に経過した時間を検出し、図１に示されているように時間信号ＴＳを制御ユニット７に出力するよう構成されている。したがって制御ユニット７には監視ユニット５の監視信号ＭＳおよびタイマユニット６の時間信号ＴＳにより、プラズマプロセスにおいてアーク放電が行われているか、または発生中であるか、また必要に応じて何時からアーク放電が行われているか、または発生しているかが既知である。
【００３４】
本発明によれば制御ユニット７は、印加されている監視信号ＭＳおよび時間信号ＴＳに応じてアーク放電の識別後に経過した時間に依存して少なくとも１つの制御信号ＳＳを形成し、アーク放電を抑制するための該当する対抗措置に関してプラズマ給電部１を制御するために出力側９を介して直流電圧源２に出力するよう構成されている。制御信号ＳＳは殊に、直流電圧源２を遮断または極性反転させ、このようにして公知のやり方でプラズマプロセスの識別されたアーク放電を抑制（消弧）する信号でよい。
【００３５】
実際には自己消弧型のショートアークと自己消弧型でないハードアークを区別できるようにするために、制御ユニット７はさらに以下のように構成されている。すなわち、監視ユニット５がアーク放電の識別を示す監視信号ＭＳをタイマユニット６の時間信号ＴＳによって表される所定の第１の時間の経過後にもはや出力しない場合には、第１の対抗措置に関する第１の制御信号ＳＳ１を形成し、出力側９を介して直流電圧源２に出力するよう制御ユニット７は構成されている。換言すれば、タイマユニット６の時間信号ＴＳが所定の第１の時間の経過を示し、またこの時点において監視ユニット５の監視信号ＭＳがそれ以前に識別されたアーク放電後にプラズマプロセスにおけるアーク放電をもはや示さない場合、すなわちＭＳ＝０である場合には、制御ユニット７は出力側９を介して第１の制御信号ＳＳ１を直流電圧源２に出力し、このようにして第１の対抗措置が講じられる。本発明によれば、「対抗措置」とは直流電圧源２の遮断、すなわちプラズマ給電の中断、もしくは直流電圧源２の極性反転であり、このようにしてアーク放電をより効率的に消弧することができる。
【００３６】
第１の時間の経過後に事前に識別されたアーク放電はもはや存在しないことが監視信号ＭＳによって表されているという事実は、所定の第１の時間の相応の選択において、識別されたアーク放電が自己消弧型のアーク放電、すなわちショートアークであったことを意味する。すなわち本発明によれば、この種のショートアークにも相応の第１の対抗措置でもって反応することができる。これについては下記において図２に基づきさらに詳細に説明する。
【００３７】
しかしながら第１の時間の経過後に制御信号ＭＳがさらにアーク放電を示唆する場合、すなわちＭＳ＝１である場合には、制御ユニット７は第１の制御信号ＳＳ１とは異なる第２の制御信号ＳＳ２を形成し、この第２の制御信号ＳＳ２を出力側９を介して直流電圧源２に出力する。本発明によればこの第２の制御信号ＳＳ２によって第１の対抗措置とは異なる第２の対抗措置が、上記において詳細に説明したようにアーク放電を抑制するために講じられる。換言すれば、第１の時間の経過後に既に識別されているアーク放電がさらに行われる場合には、このアーク放電は自己消弧型でないハードアークであり、このハードアークに対しては別個の第２の対抗措置でもって反応する。有利には第１の対抗措置と第２の対抗措置はそれぞれの実施時間に関して区別され、殊に第１の対抗措置が制御信号ＳＳ１によって実施される第２の調整可能な時間は、第２の対抗措置が制御信号ＳＳ２によって実施される第３の時間よりも短い。調整可能な第１から第３の時間ｔ１〜ｔ３は図１に示されているようにそれぞれの入力側８ａ〜ｃを介して制御ユニット７に入力可能であり、したがって設定可能である。
【００３８】
図１における制御ユニット７の第４の入力側８ｄを介してさらに第４の時間ｔ４が入力可能ないし設定可能であり、この第４の時間ｔ４に関しては図２の説明においてさらに詳細に説明する。
【００３９】
図２は本発明の実施形態による図１のプラズマ給電部１内の信号に関するタイムチャートを示す。図２は４つの部分ａ）〜ｄ）に分割されており、部分ａ）は電気的な特性量ＫＧ（図１を参照されたい）の例示的な信号経過を示し、部分ｂ）は監視信号ＭＳの信号経過を示し、部分ｃ）は第１の制御信号ＳＳ１の信号経過を示し、部分ｄ）は第２の制御信号ＳＳ２の信号経過を示す。さらに図２においてｔは時間を表し、またＵPlasmaは考察されるプラズマプロセスのプラズマ電圧を表し、これは本発明において直流電圧源２（図１を参照されたい）によって供給される電圧と同一視することができる。
【００４０】
図２から見て取れるように、（Ｉ）においてはプラズマプロセスの電圧が急激に変化し、これはアーク放電によって惹起されている。ここでのアーク放電は図２のａ）において見て取れるように時間ｔ＜ｔ１内に自己消弧するショートアークである。換言すれば、第１の時間の経過後にマークされている時点（ＩＩ）に達する前に、監視信号ＭＳ（図１を参照されたい）が高い論理レベルＭＳ＝１から低い論理レベルＭＳ＝０に変化する。それにもかかわらず、制御ユニット７（図１を参照されたい）は時点（ＩＩ）において時間ｔ２にわたり、すなわち時点（ＩＩＩ）までプラズマ電圧の極性反転を行う。相応の制御信号の信号経過は図２のｂ）およびｃ）から見て取れる。ａ）に示したように、プラズマ電圧が時点（Ｉ）において急激に変化した直後に、すなわち図示していない所定の電圧閾値を下回った際に、監視ユニット５（図１を参照されたい）は監視信号ＭＳを高い論理レベルＭＳ＝１で出力する。時点（ＩＩ）では制御ユニット（図１を参照されたい）が、監視信号ＭＳは依然として高い論理レベルＭＳ＝１であるか否かを検査する。高い論理レベルでない場合には、制御ユニット７は上述のようにｃ）に示されているように第１の制御信号ＳＳ１を出力する。この制御信号ＳＳ１は第２の時間ｔ２の間に出力され、その間には図２に示されているようにプラズマ電圧の極性反転が行われる。この状態は時点（ＩＩＩ）まで続き、この時点（ＩＩＩ）においてはｃ）に示されているように制御ユニット７が第１の制御信号ＳＳ１を再び低い論理レベルＳＳ１＝０に切り換えられる。図２のｂ）においては、時点（ＩＩ）と時点（ＩＩＩ）との間に講じられるアーク放電を抑制するための第１の対抗措置中の監視信号ＭＳの状態がさらに破線で示されている。しかしながらこの信号経過は第１の制御信号ＳＳ１の形成には関与しない。
【００４１】
図２の右側の部分においては、識別されたアーク放電が自己消弧型でないハードアークである場合の相応の信号経過が示されている。このハードアークは図２のａ）において、時点（ＩＶ）において生じる電圧降下が時点（Ｖ）まで継続することによって示されている。ここで時点（ＩＶ）と時点（Ｖ）との間の間隔はやはり第１の時間ｔ１に対応する。図２のｂ）においても監視ユニット５（図１を参照されたい）の監視信号ＭＳの相応の信号経過が示されている。ここでは監視信号ＭＳが時点（Ｖ）に依然として高い論理レベルＭＳ＝１を有していることが重要である。相応に第１の制御信号ＳＳ１は時点（Ｖ）においてはアクティブではなく、低い論理レベルＳＳ１＝０に維持される（図２におけるｃ）を参照されたい）。これに関して、図２のｄ）に示されているように、制御ユニット７（図１を参照されたい）によって第２の制御信号ＳＳ２＝１が時点（Ｖ）において形成および出力される。この出力は、図２の上部の領域において見て取れる第３の時間ｔ３にわたり行われる。ここではただしｔ３＞ｔ２である。第２の制御信号ＳＳ２＝１の形成および出力は時点（Ｖ）と時点（ＶＩ）との間の時間ｔ３にわたり行われ、したがって自己消弧型でないハードアークに相応に適切に反応するためにアーク放電を抑制するための第２の対抗措置が行われる。
【００４２】
図２のｂ）においてもまた破線により監視信号ＭＳの別の信号経過が示されているが、この信号経過は時点（Ｖ）後の殊に制御信号ＳＳ２の形成に関して特別重要ではない。
【００４３】
図２のａ）においては平行線が引かれたバーによって別の時間ないし期間ｔ４が示されており、その値ないし持続時間は図１による制御ユニット７の前述の第４の入力側８ｄを介して入力可能ないし設定可能である。本発明の殊に有利な実施形態においては第４の時間ｔ４を設定することによって、電圧降下、すなわちアーク放電ないし監視ユニット５（図１を参照されたい）の相応の要求が識別された後では、図２のｂ）に示されているように、時間ｔ４が経過するまで別の第１の制御信号ＳＳ＝１（図２におけるｃを参照されたい）を形成することはできない。このことは図２におけるグラフの変形形態においては例えば、時点（ＩＶ）における電圧降下が同様に自己消弧型のショートアーク（図２には示されていない）であるような場合には重要である。この場合には、確かに図２のｂ）に示されている監視信号ＭＳは再びアーク放電の識別を示すが、既知のアーク放電がショートアークであるにもかかわらず第１の制御信号ＳＳ１は図２のｃ）と同様に低い論理レベルにとどまり続けることになる。このことは、相応の第１の対抗措置のトリガするための該当する時点（Ｖ）が時間ｔ４に応じて依然として「阻止される」期間内にあり、その結果第１の制御信号ＳＳ１＝１は形成および出力されないことによる。
【００４４】
識別された１つまたは複数のショートアークに対する反応が行われない別の第４の時間ｔ４を調整可能に設定することによって、該当するプラズマプロセスの処理率をさらに高めることができる。この場合、相応にｔ４＞ｔ１でなければならない。
【００４５】
有利には、本発明により識別されたショートアークに反応する第２の時間ｔ２は１〜１０μｓの範囲にある。したがって第３の時間ｔ３は第２の時間ｔ２よりも長い。すなわちｔ３＞ｔ２である。第４の時間ｔ４に関しては、前述のように、ｔ４＞ｔ１である。
【００４６】
図３はプラズマプロセスを実施するための本発明による方法の実施形態を説明するためのフローチャートを示す。本発明による方法はステップＳ１００で開始される。続くステップＳ１０２においては電気的な特性量、すなわち電圧または電流の監視が前記において詳細に説明したように行われる。
【００４７】
続いてステップＳ０１４においては、ステップＳ１０２において監視された特性量に基づきアーク放電の発生を識別できるか否かが検査される。識別できない場合（ｎ）、方法はステップＳ１０２に戻る。しかしながらステップＳ１０４における判定が肯定の場合（ｙ）、後続のステップＳ１０６において前述のように時間ｔ１待機される。続いてステップＳ１０８においては、電気的な特性量がアーク放電の存在について再度検査される。アーク放電が依然として識別される場合（ｊ）、つまりこのアーク放電がハードアークである場合、ステップＳ１１０において所定の（第３の）時間の間に相応の対抗措置が講じられる。すなわち、プラズマ給電部の遮断または極性反転が行われる。続いて方法はステップＳ１１２において終了するか、ステップＳ１０２に戻る（図３において破線で示されている）。
【００４８】
ステップＳ１０８において判定が否定である場合（ｎ）、すなわち先行して識別されたアーク放電がステップＳ１０６による時間の経過後にもはや存在しない場合、ステップＳ１１４においては、ショートアークへの反応を阻止するために必要に応じて先行して開始された期間（第４の期間ｔ４）が経過しているか否か、もしくはアクティブでないか否かが検査される。肯定的な場合（ｊ）、ステップＳ１１６においては別の所定の（第２の）時間の間に、プラズマ給電部の相応の遮断ないし極性反転によるショートアークを抑制するための相応の対抗措置が上述したように行われる。続いて本発明による方法はステップＳ１１２において終了するか、ステップＳ１０２に戻る（図３において破線で示されている）。
【００４９】
これに対してステップＳ１１４における判定が否定である場合（ｎ）、すなわち期間ｔ４がまだ経過していない場合には、本発明によれば識別されたショートアークへの反応は行われず、方法はステップＳ１０２へと戻る。
【００５０】
本発明を、上記の実施例において説明したように直流電圧をプラズマに供給するプラズマ給電部に適用することができる。さらに本発明を、交流電圧をプラズマに供給するプラズマ給電部にも適用することができる。
【００５１】
本発明を説明するために使用される「第１の時間」、「第２の時間」、「第３の時間」、「第４の時間」および「タイマユニット」は非常に広範に解釈することができる。
【００５２】
固定的に設定された時間に択一的に、それぞれの時間を自動的に調整することもでき、例えば所定の期間にわたり識別されたショートアークまたはハードアークの比率に依存して自動的に調整することもできる。時間は、ユーザによって測定または制御の自動的な依存関係に統合させるためにプラズマ給電部の入力ピンに印加される信号、例えばガス圧力または混合気体の種類を示す信号に依存して可変であって良い。
【００５３】
時間の自動的な調整に付加的に、この自動的な時間調整が比較的長い持続時間を予定していてもそれを上回ることない最長時間を選択することも可能である。付加的に、自動的な時間調整が比較的に短い持続時間を予定していてもそれを下回ることない最短時間を選択することも可能である。
【００５４】
多数の調整可能性においては、殊に有利な調整の１つまたは複数のデータセットを使用者に提供することができ、この調整のもとでユーザは簡単に選択することができる。このために有利には本発明によるアーク放電識別装置の別の実施形態においては、事前に調整されたパラメータの１つまたは複数のセットを記憶するための（図示していない）記憶ユニットを有する。パラメータは調整可能な時間および閾値を有利な値に設定し、これにより動作を遅延なく実現することができる。有利には、本発明によるアーク放電識別装置の実施形態はその種のデータセットを入力ないしロードおよび記憶する可能性を使用者に提供する。有利にはデータセットが不揮発性のメモリに記憶され、この不揮発性のメモリはアーク放電識別装置が完全に各給電部から分離されている場合であってもデータを記憶する。
【００５５】
多数の調整可能性が存在する場合、本発明の実施形態においては、殊に有利な調整の１つまたは複数のデータセットをユーザに提供することができ、この調整のもとでユーザは簡単に選択することができる。有利には本発明によるアーク放電識別装置は別の実施形態において事前に調整されたパラメータの１つまたは複数のセットを有し、パラメータは調整可能な時間および閾値を有利な値に設定し、これにより動作を遅延なく実現することができる。有利にはプラズマ給電部はその種のデータセットをユーザによって記憶するための可能性を有する。有利にはデータセットが不揮発性のメモリに記憶され、この不揮発性のメモリはプラズマ給電部が完全に各電流供給部から分離されている場合であってもデータを記憶する。
【００５６】
_さらには、使用者が時間を過度に短くまたは過度に長く設定したために無意味であるか、プラズマ給電部が動作しなくなる可能性のある時間ないし相応の値を入力する危険が存在する。これにより信号がアーク放電識別装置の出力側に供給されない可能性が生じる。有利には、ユーザが無意味または動作に損傷を与える可能性のあるデータを入力することを試みた際には警報によりそのような起こりうる危険が指示され、このために本発明による装置は相応の入力手段（図示せず）の他に警報を出力するための相応の出力手段（図示せず）も有する。本発明の実施形態においては全く意味のない調整を阻止することもできる。
【００５７】
前述のように、監視される特性量は有利には実施例において説明したような電気的な特性量である。しかしながらこの特性量は、プラズマプロセスの領域に由来する任意の他の適切な特性量であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】プラズマプロセスのための本発明による給電部の構成の概略的なブロック図。
【図２】図１によるプラズマ給電部内の信号に関するタイムチャート。
【図３】本発明によるアーク放電識別方法の実施形態を説明するためのフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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