Bremen 2017 – scientific programme

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SYPO: Symposium Plasma und Optische Technologien

SYPO 4: Plasma und Optische Technologien II

SYPO 4.3: Invited Talk

Wednesday, March 15, 2017, 17:10–17:35, GW1 HS

Die Multipolresonanzsonde: Von der Diagnostik zur Systemanwendung — •Moritz Oberberg, Marcel Fiebrandt, Stefan Ries, Nikita Bibinov und Peter Awakowicz — Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, Ruhr-Uni Bochum

Die Multipolresonanzsonde (MRP) ist seit einigen Jahren als neue Realisierung der aktiven Plasmaresonanzspektroskopie bekannt. Zahlreiche Veröffentlichungen zu Modell, Simulationen und praktischen Anwendungen sind mittlerweile verfügbar. Um das Konzept in eine Industrieanwendung zu überführen, müssen mehrere Einflüsse bzw. Zusammenhänge überprüft werden: Die Zuverlässigkeit der Elektronendichtebestimmung in Argon-Molekülgas-Mischungen sowie in reinem Molekülgas (N2, O2, H2) soll anhand von Vergleichsmessungen mit einer Langmuir-Sonde (LP) gezeigt werden. Als Prozessumgebung wird ein doppelt induktiv gekoppeltes Plasma (DICP) gewählt und für die Prozessbedingungen muss auch die in der Literatur gut beschriebene LP beurteilt werden. Von der LP ist bekannt, dass sie hauptsächlich Elektronen mit niedriger kinetischer Energie (< 10 eV) erfasst. Die optische Emissionsspektroskopie hingegen bestimmt Plasmaparameter aus der Strahlungsabregung, deren Anregung für Stickstoff Energien von mehr als 10 eV benötigt. Die MRP wird durch Messungen im DICP mit einer Maxwellschen EEDF und in einem CCP mit stark nicht-Maxwellscher Verteilung mit beiden Diagnostikmethoden verglichen und eingeordnet. Letztlich wird die MRP in einem industrierelevanten reaktiven Sputterprozess als Sensor für eine Regelung eingesetzt. Die Ergebnisse werden mit einem handelsüblichen optischen Regler verglichen.