6.2.2 Prozesstaugliche Plasmadiagnostik auf Basis der Multipol-Resonanz-Sonde
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- 6.2 Impedanzspektrokopie
- Author(s)
- J. Oberrath, C. Schulz, R. Storch, T. Stynoll, M. Lapke, T. Mussenbrock, P. Awakowicz, R. Brinkmann, T. Musch, I. Rolfes - Ruhr-Universität Bochum
- Pages
- 630 - 639
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/6.2.2
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
Die Überwachung und zielgerichtete Beeinflussung technischer Plasmen erfordert die messtechnische Bestimmung ihrer inneren Zustandsgrößen, vor allem der Elektronendichte und der mittleren Elektronenenergie. Der Begriff „Plasmadiagnostik“ umfasst alle Einrichtungen und Verfahren, die für eine solche Messung der Zustandsgrößen eines Plasmas herangezogen werden können. Von den bekannten Methoden sind jedoch nur wenige für den Einsatz in einem industriellen Umfeld geeignet. Eine industriekompatible Plasmadiagnostik muss robust und stabil sein, soll eine eindeutige und kalibrationsfreie Auswertung ermöglichen, und darf den zu überwachenden Prozess weder elektrisch noch chemisch stören. Im Hinblick auf Anschaffung, Unterhalt und Platzbedarf müssen die Kosten vertretbar sein. Im Fall schichtabscheidender Plasmaprozesse sind diese Forderungen besonders schwer zu erfüllen. Nahezu alle bekannten Diagnostiken scheiden als ungeeignet aus: Optisch-spektroskopische Verfahren (Optical Emission Spectroscopy, Optical Absorption Spectroscopy) sind zu aufwendig und liefern nur indirekte Aussagen; Massenspektroskopie scheitert an dem unzureichenden Zugang (sowie an den Kosten), konventionelle elektrische Diagnostik (mittels Langmuir-Sonden) wird durch die abgeschiedenen dünnen Schichten erheblich verfälscht. Auch das Plasmametrologieverfahren SEERS (Self Excited Electron Resonance Spectroscopy) ist nicht geeignet, da es eine Hochfrequenzanregung der Plasmen voraussetzt.