CH694112A5 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Plasma-unterstützten Oberflächebehandlung. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Oberflächenbehandlungen mittels  reaktiver Teilchen, die in einem Glimmentladungs-Plasma entstehen,  und bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den  Oberbegriffen der entsprechenden, unabhängigen Patentansprüche. Verfahren  und Vorrichtung dienen dazu, eine derartige, Plasma-unterstützte  Oberflächenbehandlung zu überwachen, insbesondere eine Plasma-unterstützte,  chemische Abscheidung aus der Gasphase oder eine Plasma-unterstützte  Polymerisation, insbesondere eine Plasma-unterstützte, chemische  Abscheidung von Siliziumoxid aus der Gasphase auf einem Kunststoffsubstrat.                                                    



   Plasma-unterstützte, chemische Abscheidung von Siliziumoxid aus der  Gasphase auf einem Kunststoffsubstrat wird bekannterweise verwendet,  um die Gasbarriere-Eigenschaften des Substrates zu verbessern. Derartige  Beschichtungsprozesse werden beispielsweise verwendet zur Beschichtung  von Kunststoffbehältern, beispielsweise zur Beschichtung der Innenoberflächen  von Flaschen aus Poly-ethylenterephthalat, oder zur Beschichtung  von dünnen Kunststofffolien beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen,  Polyethylenterephthalat oder Polyamid.

   Die beschichteten Folien werden  beispielsweise in mehrschichtigen Verpackungsmaterialien, die beispielsweise  Karton und weitere Kunststoffschichten enthalten, integriert und  dienen als Barriereschichten, indem sie die Gaspermeabilität derartiger  Konstrukte re   duzieren zu einem Grad, der mit dem Barriereeffekt  einer dünnen Aluminiumschicht vergleichbar ist. 



   Für die Plasma-unterstützte, chemische Abscheidung von Siliziumoxid  aus der Gasphase wird üblicherweise als Prozessgas eine Mischung  aus einer Organosilizium-Verbindung, Sauerstoff und einem inerten  Gas (z.B. Helium oder Argon) verwendet. Anwendbare Organosilizium-Verbindungen  sind beispielsweise Hexamethylendisiloxan und/oder Tetramethylendisiloxan.  Das Plasma wird in diesem Gas üblicherweise aufrechterhalten mithilfe  eines alternierenden, elektrischen Feldes (z.B. Niederfrequenz oder  Radiofrequenz), durch Mikrowellen oder durch eine Kombination von  verschiedenen Frequenzen. 



   Für die Behandlung des Substrates mit den im Plasma entstehenden,  reaktiven Teilchen wird das Substrat entweder direkt dem Plasma ausgesetzt,  indem es zwischen zwei Elektroden, die in geeigneter Weise unter  Spannung gesetzt sind, positioniert wird, oder die Behandlung ist  eine Fernbehandlung, in der das Substrat in einer Entfernung vom  Plasma posi-tioniert und dem Gas, das die reaktiven Teilchen enthält,  ausgesetzt wird. 



   Für die Beschichtung von Bahnen dünner Kunststofffolien mithilfe  von Plasma, das durch Niederfrequenz oder Radiofrequenz aufrechterhalten  wird, wird beispielsweise vorgeschlagen, zwei Plattenelektroden vorzusehen,  diese unter Spannung zu setzen, derart, dass dazwischen ein Plasma  aufrechterhalten wird, ein Prozessgas oder eine Prozessgasmischung  zwischen die Elektroden zuzuführen und das Folienmaterial durch das  Plasma zu bewegen. Dabei ist beispielsweise eine der Elektroden eine  Trägertrommel und die Gegenelektrode hat eine konkave Form, wobei  die beiden Elektroden zusammen einen gebogenen Zwischenraum zwischen  der Umfangsfläche der Trommel und der Gegenelektrode bilden.

   Das  Folienmaterial wird auf der üblicherweise gekühlten Umfangsfläche  der Trommel positioniert, und die Trommel wird ge   dreht, wodurch  das Folienmaterial durch den Zwischenraum vorgeschoben, von einer  Zuführungsrolle auf der einen Seite der Trommel abgewickelt und auf  einer Produktrolle auf der anderen Seite der Trommel aufgewickelt  wird. 



   Für die Beschichtung eines Substrates bzw. einer Oberfläche des Substrates  mithilfe eines Plasmas, das durch Mikrowellen aufrechterhalten wird,  wird das Substrat oder dessen Oberfläche in einer geeigneten Mikrowellenkammer  positioniert. Eine Folienbahn kann beispielsweise frei durch die  Mikrowellenkammer gespannt werden. 



   Die Qualität der Beschichtung mit Siliziumoxid, insbesondere der  Grad, in dem diese fähig ist, die Gaspermeabilität zu reduzieren  (Barrierequalität), ist stark abhängig von der Stöchiometrie und  der Struktur des abgeschiedenen Siliziumoxids. Diese sind ihrerseits  von der Zusammensetzung und dem Druck der Prozessgasmischung und  von weiteren, meist elektrischen Plasmaparametern abhängig. Um eine  konstant hohe Barrierequalität zu erreichen, ist es aus diesem Grunde  wichtig, das Plasma zu überwachen, das heisst das Plasma on-line  zu analysieren und den Prozess der Plasma-unterstützten Abscheidung  aus der Gasphase anhand der Überwachungsresultate zu regulieren. 



   Gemäss L. Schott (Plasma Diagnostics, herausgegeben von W. Lochte-Holtgreven,  American Institute of Physics, 1995, Seite 668), wird für eine Plasmadiagnose  eine Langmuir-Sonde verwendet. Diese Sonde wird im Plasma positioniert  und erlaubt die Messung von Elektronen- und Ionenströmen, aus denen  Plasmaparameter wie Elektronendichte, Plasmatemperatur und Plasmaspannung  abgeleitet werden können. Die Langmuir-Sonde ist nicht anwendbar  für Beschichtungsprozesse, da sie im Plasma positioniert und dadurch  der Beschichtung ausgesetzt ist, die sie in sehr kurzer Zeit "blind"  macht. 



     Gemäss J. Felts et al. (US-4 888 199) werden Plasma-unterstützte  Prozesse überwacht durch on-line-Spektralanalyse des Lichts, das  vom Plasma ausgestrahlt wird. Dabei wird vorgeschlagen, Intensitätsverhältnisse  zwischen spezifischen Emissions-Linien (H  alpha  , H  beta   und  He) zu überwachen, welche Verhältnisse mit der Elektronentemperatur  im Plasma korreliert sind. Für denselben Zweck schlagen R. Lamedola  und R. d'Agostino (Pure and Applied Chemistry, Proceeding of 13th  International Symposium of Plasma Chemistry, Bejing, 18-22. August  1997) aktinometrisch optische Spektroskopie vor, wobei das Verhältnis  der CH und der Ar-Strahlung als Parameter für die Regulierung der  Beschichtungs-Stöchiometrie und der Barrierequalität verwendet wird.                                                           



   Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung  zu schaffen, die zur Überwachung einer Plasma-unterstützten Oberflächenbehandlung  dienen, in der ein Prozessgas zur Anwendung kommt, das mindestens  eine oxidierende Komponente enthält. Insbesondere sollen Verfahren  und Vorrichtung zur Überwachung einer chemischen Abscheidung aus  der Gasphase und einer Plasma-unterstützten Polymerisation dienen,  insbesondere einer Plasma-unterstützten, chemischen Abscheidung von  Siliziumoxid aus der Gasphase, in der eine Prozessgasmischung verwendet  wird, die eine Organosilizium-Verbindung und Sauerstoff enthält.  Verfahren und Vorrichtung gemäss Erfindung sollen anwendbar sein  für die Regulierung der Behandlungsqualität, insbesondere der Beschichtungsqualität,  die abhängig ist von der Zusammensetzung und der Struktur der Beschichtung.

    Verfahren und Vorrichtung sollen einfach sein und so unabhängig wie  möglich vom spezifischen Prozess bezüglich beispielsweise der Art  der Energiezufuhr zum Plasma und des Gasdrucks im Plasma. 



   Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung,  wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. 



     Ein Plasma, das in einer Gasmischung mit einer oxidierenden Komponente  (z.B. Sauerstoff oder Stickoxide) aufrechterhalten wird, enthält  Kohlendi-oxid und gegebenenfalls Kohlenmonoxid, wenn die Gasmischung  ferner auch mindestens eine organische Verbindung enthält. Ferner  wird Kohlendioxid und gegebenenfalls Kohlenmonoxid auch in Plasmas  festgestellt, wenn das Plasma in unerwünschter Weise mit einem zu  behandelnden, organischen Sub-strat oder mit einem organischen Teil  der Vorrichtung, in der die Plasmabehandlung durchgeführt wird, reagiert.  Es zeigt sich, dass die Menge von Kohlendioxid und/oder Kohlenmonoxid  im Plasma nicht nur mit der Zusammensetzung der Gasmischung, die  dem Plasma zugeführt wird, korreliert ist, sondern auch mit weiteren  Plasmaparametern und Vorrichtungsbedingungen.

   Aus diesem Grunde ist  die Kohlendioxid- und/oder Kohlenmonoxid-Konzentration im Plasma  auch korreliert mit den Eigenschaften einer Beschichtung, die auf  einer Oberfläche eines Substrates in einem entsprechenden Plasma-unterstützten,  chemischen Abscheidungs-Prozess aus der Gasphase oder einer Plasma-unterstützten  Polymerisation erstellt wird. 



   Für die Überwachung der Kohlendioxid- und/oder Kohlenmonoxid-Konzentration  in einem Plasma wird die Infrarot-Absorption von Kohlendioxid und/oder  Kohlenmonoxid überwacht durch die Messung des Intensitätsverlustes  eines Infrarot-Strahles, der durch das Plasma gerichtet wird. Das  infrarote Licht des Strahles ist vorteilhafterweise monochromatisch  und hat eine Wellenlänge von 4,3  +/-  0,2  mu m (maximale Absorption  durch CO 2 -Streckungsvibrationen), was dem Passband von im Handel  erhältlichen Filtern entspricht, eine Wellenlänge von 15,0  +/-   0,2  mu m (maximale Absorption durch CO 2 -Biegungsvibrationen) oder  eine Wellenlänge zwischen 4,50 und 4,85 mu m (CO-Vibrationen). 



   Es zeigt sich, dass in einer Plasma-unterstützten, chemischen Abscheidung  von Siliziumoxid aus der Gasphase, in der eine Prozessgasmischung  mit einer Organosilizium-Verbindung und Sauerstoff verwendet wird,  die Barriereeigenschaften des Substrates nach der Behandlung korreliert  sind mit der Kohlendioxid-Konzentration im    Plasma und dass konstante  Barriereeigenschaften erreicht werden können, wenn die Messdaten  bezüglich Kohlendi-oxid-Konzentration benützt werden, um die Zusammensetzung  der Gasmischung zu regulieren. 



   Gemäss Erfindung wird der Kohlendioxid-Gehalt des Plasmas gemessen,  indem ein Strahl von infrarotem Licht mit einer Wellenlänge von 4,3  +/-  0,2  mu m und einer konstanten Intensität durch das Plasma  gerichtet wird und indem die Intensität des Strahles bei seinem Austritt  aus dem Plasma gemessen wird. Für die Korrelation zwischen gemessenem  Intensitätsverlust und Beschichtungsqualität und für die Bestimmung  von Grenzwerten für die Regulierung eines spezifischen Prozesses  ist es notwendig, das entsprechende System zu kalibrieren. Messdaten,  die während der Überwachung erhalten werden, werden dann mit Grenzwerten  aus der Kalibrierung verglichen, und anhand der Vergleichsresultate  werden Steuersignale erzeugt.

   Die Steuersignale werden beispielsweise  in geschlossenen Regelkreisen verwendet, indem damit beispielsweise  die Zuführung einzelner Komponenten der Prozessgasmischung, der Gasfluss  (Pumpenleistung) oder die Feldstärke (elektrische Leistung) gesteuert  werden oder indem damit optische oder akustische Alarmmittel oder  ein Notstopp aktiviert wird. 



   Für Plasma-unterstützte Prozesse, in denen dünnes Kunststoffmaterial  auf einem Träger (z.B. auf einer Trägertrommel) durch das Plasma  gefördert und dabei beschichtet wird, zeigt es sich, dass die Überwachung  zusätzlich zur Verwendung als Qualitätskontrolle und Prozessregulierung  auch weitere Anwendungen haben kann. Es zeigt sich, dass kurzfristige  Erhöhungen (bursts) der Kohlendioxidmenge, das heisst ein steiler  Anstieg in der Kohlendioxid-Konzentration unmittelbar gefolgt von  einer steilen Abnahme auf Unebenheiten oder Falten im Folienmaterial,  das heisst auf Positionierungsfehler wie beispielsweise auf eine  ungenügende Folienspannung zurückzuführen sind.

   Dabei wird vermutet,  dass kurze Erhöhungen des Kohlendioxids bei Unebenheiten oder Falten  im Substrat auf thermischen Effekten beruhen, die dadurch hervorgerufen  werden, dass das Substrat im Bereiche von Unebenheiten    oder Falten  weniger gekühlt und deshalb zu einem höheren Grad oxidiert wird als  in Bereichen ohne Un-ebenheiten oder Falten. 



   Für Plasma-unterstützte Prozesse mit einer Prozessgasmischung mit  einer oxidierenden Komponente, welche Prozesse für eine Beschichtung  eines dünnen Kunststoffsubstrates (z.B. Bahn einer dünnen Kunststofffolie)  dienen, ist es aus den oben genannten Gründen vorteilhaft, nicht  nur den absoluten Wert des Intensitätsverlustes (Absorption durch  Kohlendioxid) zu messen, sondern auch den Gradienten von entsprechenden  Zu- und Abnahmen und die Zahl steiler Peaks, die pro Zeiteinheit  auftreten, und diese für die Steuerung der Substratspannung und/oder  der Bahnpositionierungsmittel zu verwenden. 



   Zusätzlich ist es auch möglich, mit derselben Überwachungseinrichtung  den Wassergehalt im Plasma zu überwachen. Veränderungen im Wassergehalt  können bedingt sein durch Leckagen im Kühlsystem beispielsweise der  Elektroden oder der Mittel zur Positionierung des Substrates oder  durch Luft, die durch Leckagen im Gehäuse, in dem der Plasma-unterstützte  Prozess durchgeführt wird, stammen können. Für die Überwachung des  Wassergehaltes in einem Plasma mittels Infrarot-Absorption wird der  Infrarot-Strahl gefiltert oder monochromatisiert auf eine Wellenlänge  von 2,7  +/-  0,2  mu m, was dem Maximum der Wasserabsorption entspricht.                                                      



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist Mittel auf zur Transmission  eines Strahles von infrarotem Licht mit konstanter Intensität durch  das Plasma, Mittel zur Messung der Intensität des Infrarot-Strahls  in mindestens einem spezifischen Wellenlängenbereich auf der Austrittsseite  des Plasmas, Mittel zum Vergleich der gemessenen Intensität mit Grenzwerten  aus einer Kalibrierung des Systems und entsprechenden Experimenten  und Mittel zur Erzeugung von Steuersignalen anhand der Resultate  des Vergleichs und zur Übermittlung der Steuersignale an Stellglieder,  die eine Prozess   funktion steuern, wie beispielsweise die Strömung  einer Komponente der Prozessgasmischung und/oder der Prozessgasdruck,  oder an Alarmmittel. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung  werden im Detail beschrieben anhand der folgenden Figuren. Dabei  zeigen:      Fig. 1 für eine Plasma-unterstützte Abscheidung  von Siliziumoxid aus der Gasphase, die Korrelation zwischen der Kohlendioxid-Absorption  und den Bar-riereeigenschaften eines behandelten Substrates als Funktion  des Verhältnisses zwischen Sauerstoff und Organosilizium-Verbindung  (Hexamethyldisiloxan) in der Prozessgasmischung;     Fig. 2 eine  Serie von Messungen der Infrarot-Absorption aus der Überwachung einer  Plasma-unterstützten Oberflächenbehandlung einer Kunststofffolie;     Fig. 3 sehr schematisch eine beispielhafte Ausführungsform  der erfindungsgemässen Vorrichtung.  



   Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung von Kalibrierungsexperimenten  für den Prozess der Beschichtung einer PET-Folie mit einer Dicke  von 12  mu m mit einer Barriereschicht aus Siliziumoxid, wobei eine  Prozessgasmischung verwendet wird, die Sauerstoff (O2), Hexamethyldisiloxan  (HMDSO) und Helium enthält. Mit 1 ist die Kurve der Infrarot-Absorption  bei einer Wellenlänge von 4,3  +/-  0,2  mu m (bedingt durch Kohlendioxid  im Plasma) als Funktion des Verhältnisses O2/HMDSO in der Prozessgasmischung  bezeichnet. Mit 2 ist die Funktion der Durchlässigkeit der beschichteten  Folie in Kubikzentimetern Sauerstoff, die durch die Folie in einem  Tag bei einer Druckdifferenz von einer Atmosphäre durchdringen, in  Abhängigkeit wiederum des Verhältnisses O2/HMDSO bezeichnet.

   Die  Messdaten wurden erhalten durch Variation der Sauerstoff-Strömung  und entsprechender Anpassung der Ent   lüftung der Prozesskammer  bei konstanten elektrischen Parametern und konstanter HMDSO-Strömung.                                                          



   Die graphische Darstellung zeigt, dass der gemessene Intensitätsverlust  bzw. der Kohlendioxid-Gehalt im Plasma mit steigendem Verhältnis  O2/HMDSO steigt und bei einem Verhältnis von ca. 30 einen Sättigungswert  erreicht. Die Durchlässigkeit des behandelten Substrates erreicht  ein Minimum (beste Barrierequalität) bei einem Verhältnis O2/HMDSO  von ca. 20. Das bedeutet, dass im betrachteten System optimale Barriereeigenschaften  erreicht werden, wenn der Sauerstoffüberschuss über die Infrarot-Absorption  auf einem Wert gehalten wird, der einem Verhältnis von O2/HMDSO von  über 10, vorteilhafterweise zwischen 20 und 30 gehalten wird. 



   Fig. 2 zeigt die Überwachung einer kontinuierlichen Plasma-unterstützten  Behandlung einer dünnen Kunststofffolie, beispielsweise die Beschichtung  mit einer Barriereschicht aus Siliziumoxid. Das Diagramm zeigt den  gemessenen Intensitätsverlust L als Funktion der Zeit t. Die Kurve  weist Bereiche mit im Wesentlichen konstantem Kohlendioxid-Gehalt  auf und zwischen zwei derartigen Bereichen eine Phase mit Peaks 3.  Diese Peaks sind mit Unebenheiten oder Falten im gerade behandelten  Bereich des Folienmaterials oder mit einer unregelmässigen Positionierung  des Materials auf einem gekühlten Träger korreliert. 



   Fig. 3 zeigt in einer sehr schematischen Art eine beispielhafte Vorrichtung  für die Überwachung eines Plasma-unterstützten Prozesses für die  Oberflächenbehandlung eines dünnen Folienmaterials mithilfe einer  Prozessgasmischung, die eine oxidierende Komponente aufweist, beispielsweise  zur Überwachung eines Prozesses zur kontinuierlichen Beschichtung  einer Bahn eines solchen Materials mit einer Schicht aus Siliziumoxid  unter Verwendung einer Prozessgasmischung, die Sauerstoff und eine  Organosilizium-Verbindung enthält 



     Die Bahn 10 (geschnitten dargestellt) wird durch eine rotierende  Trommel 11 gehalten. Zwischen der Trommel und einer Gegenelektrode  12 wird ein Plasma 13 aufrechterhalten durch geeignete Beaufschlagung  der Elektroden mit einer elektrischen Spannung. Die Prozessgasmischung  wird dem Plasma zugeführt via Rohrsammler 14, der an geeignete Quellen  der Komponenten des Gasgemisches angeschlossen und mit Mitteln zur  Veränderung der Zuflussströmung jeder Komponente des Gemisches ausgerüstet  ist. Die Prozessgasmischung wird durch das Plasma bewegt durch Absaugung  durch eine geeignete Pumpe 15. Von einer Quelle 16 für infrarotes  Licht wird ein Strahl 17 durch das Plasma 13 gerichtet und durch  ein geeignetes, optisches System (z.B. eine Linse) auf einen Infrarotdetektor  18 fokussiert.

   Der gewünschte Wellenlängenbereich kann gewählt werden  durch Wahl einer entsprechenden Lichtquelle oder durch einen entsprechenden  Filter, der im Strahlenweg positioniert wird. Das System weist ferner  eine Recheneinheit 20 auf, die für den Empfang der Daten der Absorptionsmessung,  für den Vergleich der erhaltenen Messdaten mit gespeicherten Grenzwerten,  für die Erzeugung von Steuersignalen anhand der Vergleichsresultate  und für die Übermittlung dieser Steuersignale zur Steuerung beispielsweise  des Sammlers 14 und/oder der Entlüftungspumpe 15 und/oder für die  Aktivierung von Alarmmitteln 21 ausgerüstet ist. 



   Wenn der Plasma-unterstützte Prozess, der nach dem erfindungsgemässen  Verfahren überwacht werden soll, bei reduziertem Druck durchgeführt  wird, weist das System eine evakuierte Reaktionskammer 22 auf, die  gegebenenfalls als Gegenelektrode dient. Für Eingang und Ausgang  des Infrarot-Strahles sind an entsprechenden, einander gegenüberliegenden  Stellen des Gehäuses Fenster 23 vorzusehen. Diese Fenster sind aus  einem Material herzustellen, das sich für ungehinderten Durchlass  des infraroten Lichtes eignet und müssen je nach Anwendung gegebenenfalls  vor einer Beschichtung geschützt werden. Zinkselenid eignet sich  als Fenstermaterial und Schutz vor Beschichtung kann erreicht werden  durch ein Antihohlkathoden-Gitter. 



     Zur Entstörung der Messsignale, die durch den Detektor 18 erzeugt  werden, ist es vorteilhaft, in an sich bekannter Weise zwischen der  Quelle 16 und der Eingangsseite des Plasmas einen Strahlenunterbrecher  zur Erzeugung von Lichtpulsen mit einer vorgegebenen Frequenz (z.B.  116 kHz) vorzusehen und das Detektorsignal mithilfe eines synchronisierten  Verstärkers, der auf die Unterbrecherfrequenz abgestimmt ist, zu  messen. 



   Alle Elemente der erfindungsgemässen Vorrichtung sind dem Fachmann  bekannt, und die Vorrichtung, die in der Fig. 3 nur sehr schematisch  dargestellt ist, kann ohne Probleme von einem Fachmann realisiert  und durch unterschiedliche Positionierungsmittel und/oder unterschiedliche  Mittel für die Energiezufuhr angepasst werden für andere Plasma-unterstützte  Prozesse mit anderen Mitteln zur Aufrechterhaltung des Plasmas (z.B.  Mikrowellen), für Plasmas bei reduziertem Druck oder im Bereiche  von Umgebungsdruck (Corona, dielektrische Barriere-Entladung, uniforme  Glimmentladung) und/oder für Anwendungen zur Behandlungen von anderen  Substraten.

Claims (21)

1. Verfahren zur Überwachung einer Plasma-unterstützten Oberflächenbehandlung, in der ein Substrat (10) reaktiven Teilchen, die in einem Plasma (13) erzeugt werden, ausgesetzt wird, wobei dem Plasma eine Gasmischung mit einer oxidierenden Komponente zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption von infrarotem Licht durch das Plasma gemessen wird, dass eine Serie von Messsignalen anhand der Absorptionsmessung erzeugt wird, dass die Messsignale mit mindestens einem Grenzwert verglichen werden, dass Steuersignale erzeugt werden anhand der Vergleichsresultate und dass die Steuersignale dazu verwendet werden, mindestens einen Prozessparameter zu steuern und/oder Alarm mittel (13) zu aktivieren.

2.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Überwachung des Kohlendioxid-Gehaltes des Plasmas, die Absorption von infrarotem Licht in den Wellenlängenbereichen 4,3 +/- 0,2 mu m oder 15,0 +/- 0,2 mu m gemessen wird, in welchen Wellenlängenbereichen Kohlendioxid Licht absorbiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Überwachung des Kohlenmonoxid-Gehaltes des Plasmas die Absorption von infrarotem Licht im Wellenlängenbereich von 4,50 bis 4,85 mu m gemessen wird, in welchem Wellenlängenbereich Kohlenmonoxid Licht absorbiert.

4.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmischung nebst der oxidierenden Komponente eine organische Komponente enthält und dass der Plasma-unterstützte Behandlungsprozess eine chemische Abscheidung aus der Gasphase oder eine Polymerisation ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Prozessparameter, der durch die erzeugten Steuersignale gesteuert wird, die Zusammensetzung der Gasmischung, die Strömung der Gasmischung durch das Plasma, der Druck oder die Feldstärke im Plasma ist.

6.

Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasma-unterstützte Behandlung eine Plasma-unterstützte, chemische Abscheidung von Siliziumoxid aus der Gasphase ist und dass die Prozessgasmischung eine Organosilizium-Verbindung, Sauerstoff und ein inertes Gas enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Prozessparameter, der durch die erzeugten Steuersignale gesteuert wird, das Verhältnis von Sauerstoff zu Organosilizium-Verbindung in der Prozessgasmischung ist.

8.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Plasma-unterstützten Oberflächenbehandlung behandelte Oberfläche die eine Oberfläche einer dünnen Kunststofffolie (10) ist, dass die Serie von Messsignalen bezüglich Peaks (3) mit steilen Schultern analysiert wird und dass entsprechende Steuersignale für die Steuerung der Substratpositionierung verwendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dünne Kunststofffolie (10) eine Bahn ist, die gehalten durch das Plasma (13) vorgeschoben wird und dass die erzeugten Steuersignale für die Steuerung der Positionierung und/oder der Spannung der Folienbahn verwendet werden.

10.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt des Plasmas überwacht wird durch Messung der Absorption von infrarotem Licht in einem Wellenlängenbereich von 2,7 +/- 0,2 mu m, in welchem Wellenlängenbereich Wasser infrarotes Licht absorbiert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Steuersignale für die Überwachung von Wasser- oder Luft-Leckagen in einem System zur Durchführung der Plasma-unterstützten Oberflächenbehandlung verwendet werden.

12.

Vorrichtung für die Überwachung einer Plasma-unterstützten Oberflächenbehandlung eines Substrates, die in einem System mit Mitteln zur Aufrechterhaltung eines Plasmas, Mitteln zur Zuführung einer Prozessgasmischung zum Plasma und Mitteln, mit deren Hilfe das zu behandelnde Substrat den im Plasma erzeugten, reaktiven Teilchen ausgesetzt wird, durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel aufweist zur Richtung eines Strahles von infrarotem Licht durch das Plasma, Mittel zur Erzeugung einer Sequenz von Messsignalen, die dem Intensitätsverlust des Infrarot-Strahles durch das Plasma entsprechen, Mittel zum Vergleichen der Sequenz von Messsignalen mit mindestens einem vorgegebenen Grenzwert und zur Erzeugung von Steuersignalen anhand der Vergleichsresultate und Mittel für die Steuerung von Prozessparameter und/oder Alarmmittel,

die durch die erzeugten Steuersignale steuerbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Richtung des infraroten Lichtes durch das Plasma und die Mittel zur Messung des Intensitätsverlustes eine Quelle für infrarotes Licht, Filtermittel, Fokussierungsmittel und Detektionsmittel aufweisen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Richtung des infraroten Lichtes durch das Plasma und die Mittel für die Erzeugung der Messsignale ferner einen Strahlenunterbrecher und einen synchronisierten Verstärker aufweisen, wobei der Verstärker das Mittel zur Erzeugung der Messsignale gemäss der Frequenz des Unterbrechers steuert.

15.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Reaktionskammer (22) aufweist, in der das Plasma (13) lokalisiert ist, sowie Fenster (23) für Eingang und Ausgang des Strahles, wobei die Fenster aus Zinkselenid bestehen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenster durch Antihohlkathoden-Gitter davor geschützt sind, durch den Effekt der im Plasma erzeugten, reaktiven Partikel undurchsichtig zu werden.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Steuerung von Prozessparametern durch die erzeugten Steuersignale einen Zuführungssammler (14) für die Zuführung der Prozessgasmischung zum Plasma (13) aufweisen, welcher Sammler für die Strömungsregulierung für mindestens eine Komponente der Prozessgasmischung ausgerüstet ist.

18.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Steuerung von Prozessparametern durch die erzeugten Steuersignale eine Vakuumpumpe (15) für die Absaugung der Prozessgasmischung aus dem Plasma aufweist, wobei die Leistung der Pumpe steuerbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, mit deren Hilfe das zu behandelnde Substrat den im Plasma erzeugten, reaktiven Teilchen ausgesetzt wird, eine bewegbare Substratunterlage aufweisen, mithilfe deren das Substrat (10) durch das Plasma (13) vorgeschoben wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Substratunterlage eine rotierende Trägertrommel (11) ist.

21.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Mittel aufweist zur Detektion von Steigungen in der Sequenz von Messsignalen und zur Steuerung der Positionierung und/oder der Spannung des Substrates (10), das auf der Substratauflage aufliegend durch das Plasma vorgeschoben wird.