CZ2016537A3 - Způsob diagnostiky plazmatu s vyloučením měření narušených nestabilitami a přechodovými jevy v plazmatu a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob diagnostiky plazmatu s vyloučením měření narušených nestabilitami a přechodovými jevy v plazmatuje realizovaný na měřicím systému tvořeném vzájemně propojeným plazmochemickým reaktorem (1), do něhož je zavedena Langmuirova sonda (4), řídícím a měřícím blokem (6), řídícím počítačem (7) a generátorem (8) spouštěcích impulsů. Stav diagnostikovaného plazmatického objektu (5)je na výstupu z referenční a výbojové elektrody (3) nepřetržitě sledován a vyhodnocován ve vloženém blokovacím obvodu (9) pomocí filtrace a tvarování vstupních signálů (31) z referenční a výbojové elektrody (3), zachycující časové změny napětí ve výboji. Při zjištění vzniku nestabilit v plazmatickém objektu (5) jsou spouštěcí impulsy vysílané z generátoru (8) do řídícího a měřícího bloku (6) zablokovány do okamžiku ustálení nestabilit v plazmatickém objektu (5). Načež je obnoveno propouštění spouštěcích impulsů do řídícího a měřícího bloku (6). Podstatou vynálezuje i konstrukce zařízení k realizaci tohoto způsobu diagnostiky plazmatu.

Description

Vynález spadá do oblasti měření parametrů plazmatu a týká se způsobu jeho diagnostiky s vyloučením měření narušených nestabilitami a přechodovými jevy v plazmatu a zařízení k provedení tohoto způsobu.

Současný stav techniky

Diagnostika plazmatu je rozhodujícím postupem, jak pro zkoumání parametrů vlastního plazmatu pro účely základního výzkumu, tak aktuálně pro určení parametrů plazmatu při technologických procesech. Jednou z nejstarších a nejpropracovanějších metod diagnostiky plazmatu je metoda využívající k měření Langmiurovu sondu, která je popsána v publikacích LANGMUIR, /., MOTT-SMITH, Η. M., Gen. Elec. Rev. 26 (1923) p. 731. a HIPPLER, R., PFAU, S., SCHMIDT, M., SCHOENBACH, K. Low Temperature Plasma Physics - Fundamental Aspects and Applications. Berlin, Wiley VCH Verlag, 2001.

V posledních desetiletích dochází opět k širšímu uplatnění Langmuirovy sondy v experimentálních aplikacích vyžadujících specifické postupy při diagnostice plazmatu, například při vývoji tenkých vrstev nebo v plazmových technologiích pro monitorování parametrů plazmatu, především během depozičních procesů. Ve stati ADÁMEK, P., KALČÍK, J., ŠÍCHA, M., TICHÝ, M., BIEDERMAN, H., SOUKUP, L., JASTRABÍK, L., Contribution to the Application of the Probe technique for Plasma Monitoring in the Ar and n-Hexane Mixture Plasma during the Polymerization Process, Czechoslovak Journal of Physics, 1999, 49, 12, 1685-1701 je popsán princip měření volt-ampérové, respektive sondové, charakteristiky zkoumaného výboje vycházející ze současných » » 9 9 • » 4 «

• ·» 4 ·»4 1 • 9 99 • 4 4· • · · 4 I 4· • ·· «44 · *

β» • 44 4 • ·* • ·* «449 9

-2měřicích aparatur pro sondovou diagnostiku, které jsou řízeny zpravidla osobním počítačem nebo jednočipovým mikropočítačem. Do prostoru výboje stejnosměrného (DC), vysokofrekvenčního (RF) nebo mikrovlnného (MW) typu je umístěna diagnostická Langmuirova sonda, která je zapojena v sérii se zdrojem napětí a referenční elektrodou do obvodu, do něhož je vložen zesilovač, který je současně převodníkem proud/napětí (l/U převodník), a který slouží k převodu proudu procházejícího obvodem sondy na napětí, které je pak zesíleno na hodnotu zpracovatelnou použitým převodníkem analogového signálu na digitální (A/D převodník). Obvod mezi referenční elektrodou a sondou, který je uzavírán diagnostikovaným plazmatem, je vybaven dvěma číslicově řízenými zdroji napětí. Jeden slouží k nastavení pevného předpětí vyrovnávajícího rozdíl potenciálů mezi sondou a referenční elektrodou a druhý je generátorem tvarového signálu s tvarem vhodným pro měření volt-ampérové charakteristiky obvodu referenční elektroda-plasma-sonda, nejčastěji lineárně rostoucího schodovitého napětí. Vlastní měření sondové volt-ampérové charakteristiky probíhá tak, že na číslicově řízeném zdroji napětí, generátoru tvarového signálu, je nastaveno napětí a následně je sledována, digitalizována a zaznamenána hodnota proudu procházejícího obvodem sondy. Hodnota proudu procházejícího obvodem Langmuirovy sondy je pak řídícím programem přiřazena výsledné hodnotě součtu pevného předpětí a nastavovaného schodovitého napětí druhého zdroje (generátoru). Takto získanou sondovou charakteristiku je pak nutno dle vhodné teorie a metodiky zpracovat a vyhodnotit. Při sondovém měření získáme informace o výboji pouze v nejbližším okolí sondy. Sondová diagnostika je tedy metodou, která umožňuje měřit pouze lokální parametry zkoumaného výboje. Přesto, že se jedná o metodu relativně jednoduchou, poskytuje možnost určení hned několika veličin. Jsou to například teploty nabitých částic elektronů a iontů T_e, T_it respektive jejich energie, koncentrace n_e, n._t rozložení potenciálu ve výboji a rozdělovači funkce elektronů podle energie. Toto popsané základní uspořádání měřicího systému ovšem předpokládá, aby studovaný výboj byl ve spojitém režimu a stabilní. Jedině tak poskytuje měřená sondová charakteristika platná data použitelná pro správné vyhodnocení.

Pro depozice tenkých vrstev jsou vyvíjeny stále nové stejnosměrné, vysokofrekvenční nebo mikrovlnné i kombinované napájecí zdroje, v současnosti ♦

» * ♦ ·« «4* • 4 4 ·4 « • · · ·» 4 · 9 · « ·· ♦ * > · 4 · · 994·· · ·· * » ··· 9»·· ,♦ » · 4 · « « · ·> ·«· «4

-3přednostně v impulsním režimu, případně jejich modifikace či kombinace. Tyto napájecí zdroje slouží ke generování plazmatu v plazmochemických reaktorech. Ke stále komplikovanějšímu napájení výboje vedou různé důvody a požadavky. Jedním z nich je požadavek na zabránění ohřevu substrátu, na který je vrstva deponována trvalým kontinuálním výbojem, jelikož deponovaná vrstva může být vlastním ohřevem nežádoucím způsobem ovlivněna nebo dokonce zničena, případně pokud je substrát z termicky nestálého materiálu, může být ohřevem deformován, degradován, či zničen. Jedním ze způsobů depozice impulsním výbojem, popsaným ve statích Ehiasarian, A.

P., Můnz, W-D., Hultman, L., Helmersson, U., Petrov, /., High power pulsed magnetron sputtered Cr Nx films, Surface and Coatings Technology, 163 -164 (2003), 267-272 a Čada, M., Hubička, Z., Adámek, P., Kluson, J., Jastrabik, L., Time-resolved plasma parameters in the HiPIMS discharge with Ti target in Ar/O(2) atmosphere, SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, Vol. 205, supplement 2, 2010, pp S317-S321, je vysokoenergetické pulzní magnetronové naprašování (high-power pulsed magnetron sputtering - HIPIMS).

Vlivem řady jevů a jejich kombinací se v plazmatických výbojích vyskytují nestability, které mohou měření parametrů plazmatu ovlivnit. Některé z nich jsou z hlediska měření zvládnuty, především tzv. regulární periodické nestability, kdy výboj kmitá na jednom nebo více módech. Pro získání kvalitních měření pomocí Langmuirovy sondy je nutné měření s těmito regulárními nestabilitami výboje synchronizovat, k čemuž slouží spouštěcí obvod a vstup pro přivádění spouštěcího impulsu měření z generátoru spouštěcích impulsů, tzv. triggeru, který je používán i pro časově rozlišená měření. Takto provedené systémy jsou aplikovány na diagnostiku plazmatu a popsány ve spisech CZ 20273 U1 o názvu „Měřicí systém pro diagnostiku plazmatu Langmuirovou sondou“ nebo CZ 20755 U1 „Řídicí modul pro zkoumání regulárních nestabilit výboje měřicím systémem sondové diagnostiky plazmatu“ nebo CZ 304249 o názvu „Způsob synchronizace měření pro sondovou diagnostiku plazmatu a měřící systém k provádění tohoto způsobu“. Vyskytují se i nestability náhodné, způsobené například náhodným průrazem vrstev, které se vytvářejí na výbojových elektrodách, nebo nestability vzniklé krátkodobým přechodem výboje do režimu obloukového výboje, tzv. „arcing“, či se může jednat o přechodový děj vzniklý při zapnutí nebo vypnutí • » výboje. Většina jak těchto regulárních periodických, tak i irregulárních náhodných, nestabilit se vyskytuje v technologickém plazmatu, používaném kupříkladu při deponování polymerních vrstev, kdy je součástí náplně plazmochemického reaktoru další reaktivní prekurzor či jiný plyn a další příměsi. Komerčně dostupné měřicí systémy jsou popsány v publikaci Sudit, I. D., Woods, C. R., A workstation based Langmuir probe systém for low-pressure dc plasmas, Review Sci. Instrum, Vol. 64 (9), 1993, 2440-2448 a spisu GB2460664. Všechny uvedené nestability se vyznačují většinou rychlým, skokovým narušením výboje, respektive jeho parametrů čímž znehodnocují měření jednotlivých hodnot s následkem znehodnocení celého měření a mohou tak znemožnit řádné a správné vyhodnocení dat. Nestačí-li k potlačení vlivu libovolných nestabilit použití středování naměřených dat, která zahrnují jak velké množství hodnot naměřených bez nestabilit tak i hodnoty získané měřením narušeným občasnými nestabilitami nebo synchronizace měření s nestabilitami, případně kombinaci těchto metod s numerickými metodami, jak využívají i výše popsané systémy. I při sofistikovaném sběru dat, daném kombinací schopností a vlastností výše popsaných měřicích systémů a metod, včetně tzv. „středování“ z velkého počtu vzorků, není možné vliv extrémních nestabilit odstranit do té míry, aby bylo měření standardními numerickými metodami správně zpracovatelné nebo vůbec, aby bylo možné měření vyhodnotit aspoň s přijatelně velkými chybami. Nesprávné a nepřesné vyhodnocení narušených hodnot je také způsobeno omezenými možnostmi numerických matematických metod. Zpracování narušených nebo poškozených měření se obvykle řeší částečně manuálním nebo dle vhodného vyhodnocovacího algoritmu softwarovým odstraněním, vypuštěním narušených naměřených hodnot nebo nahrazením narušených extrémních hodnot měřených veličin prokládáním, tzv. „fitováním“, hodnotami odpovídajícími parametrům zkoumaného procesu, vycházejících z bezprostředně předcházejících měření. Toto však není zcela exaktní postup, který může způsobit překrytí nebo vypuštění důležitého fyzikálně-chemického jevu. Uvedené nouzové podpůrné postupy zpracování se zpravidla se nepublikují.

Úkolem nového vynálezu je představit nový způsob diagnostiky plazmatu a zařízení k provádění tohoto způsobu, které by eliminovalo vliv nestabilit a přechodových jevů v plazmatu na měření jeho parametrů a umožnilo jejich správné vyhodnocení » 9 • »»49 9 9 · » · · 5 * • · » » · *.»*·»· »» »

9 «99 4 9 4 9

J -· 9 * * ) 9 9 9 9 9 » 9 ·

-5standardními numerickými metodami, které poskytují moderní programové prostředky pro zpracování fyzikálních dat, tedy dokonalejší diagnostiku plazmatu. Představovaný postup blokování narušených měření umožňuje eliminovat poškozené, a tedy nesprávné, měřené hodnoty dříve, než jsou zaznamenány měřicím systémem, než jsou zařazeny do procesu předzpracování středováním a následně též zařazeny do neúčinného a nepoužitelného zpracování a vyhodnocení odpovídajících reálně správných parametrů plazmatu. Jedná se případ, kdy je výhodnější v okamžiku existence nestability nebo přechodového jevu a v období krátce po něm měření, respektive sběr dat, neprovádět. Obvykle postačuje k opětovnému ustálení plazmatu nebo výboje čas v řádu jednotek až stovek mikrosekund, a pak je možno provádění diagnostiky měřicímu systému povolit, respektive umožnit.

Podstata vynálezu

Stanoveného cíle je dosaženo vynálezem, kterým je způsob diagnostiky plazmatu s vyloučením měření narušených nestabilitami a přechodovými jevy v plazmatu realizovaný na měřícím systému tvořeném vzájemně propojenými plazmochemickým reaktorem, do něhož je zavedena Langmuirova sonda, řídícím a měřícím blokem, řídícím počítačem a generátorem spouštěcích impulsů, kde podstata řešení spočívá v tom, že stav diagnostikovaného plazmatického objektu je na výstupu z referenční a výbojové elektrody nepřetržitě sledován a vyhodnocován ve vloženém blokovacím obvodu pomocí filtrace a tvarování vstupních signálů z referenční a výbojové elektrody, zachycujících časové změny napětí ve výboji, a při zjištění vzniku nestabilit v plazmatickém objektu jsou spouštěcí impulsy vysílané z generátoru do řídícího a měřícího bloku zablokovány do okamžiku ustálení nestabilit v plazmatickém objektu, načež je obnoveno propouštění spouštěcích impulsů do řídícího a měřícího bloku.

Ve výhodném provedení se v blokovacím obvodu nejdříve oddělují pozitivní a negativní impulsy získávané z referenční a výbojové elektrody, následně se potlačují vlivy blokování spouštěcích impulsů při radiofrekvenčním buzení výboje a signály se

Λ β i « • « ·· • · ·· • ·9 > » • ·»

99· «

-» 9 4 «

-6zesilují a tvarují na úroveň číslicových signálů, v nichž se detekují nestability v plazmatickém objektu, při jejichž zjištění se zablokuje propouštění spouštěcích impulsů do spouštěcího obvodu.

Dále je podstatou vynálezu zařízení k provádění způsobu diagnostiky, které je realizované na měřícím systému, obsahujícím řídící počítač a generátor spouštěcích impulsů a tvořeném plazmochemickým reaktorem, který je vybaven vnějším napájecím zdrojem a referenční a výbojovou elektrodou, je do něj zavedena Langmuirova sonda a je v něm umístěn měřený plazmatický objekt, přičemž Langmuirova sonda je napojena na řídící a měřící blok, který je tvořený v sérii zapojenými napěťovým generátorem tvarového signálu, předpěťovým zdrojem, zesilovačem a analogově-digitálním převodníkem, kde analogově-digitální převodník je přes spouštěcí obvod paralelně propojen s napěťovým generátorem tvarového signálu a zesilovač je propojen s referenční elektrodou, a kde mezi generátor spouštěcích impulsů a spouštěcí obvod řídícího a měřícího bloku je vložen blokovací obvod spouštěcích impulsů, který je napojen mezi zesilovač řídícího a měřícího bloku a referenční a výbojovou elektrodu.

Ve výhodném provedení blokovací obvod spouštěcích impulsů obsahuje dvě paralelně uspořádané větve elektronických prvků, které jsou tvořeny v sérii zapojenými filtry nestabilit, vysokofrekvenčními propustmi a zesilovači signálu, přičemž výstupy ze zesilovačů signálu jsou vyvedeny do detektoru nestabilit opatřeného přepínačem, který je napojen mezi výstup z generátoru spouštěcích impulsů a vstup spouštěcího obvodu řídícího a měřícího bloku, a filtry nestabilit jsou připojeny na vstupní signál snímaný z referenční a výbojové elektrody.

Předkládaným vynálezem se dosahuje nového a vyššího účinku v tom, že popsaným způsobem a s využitím znázorněného zařízení je možné rozlišit a detekovat nestabilitu nebo přechodový jev plazmatu a dočasně zablokovat měřicí impuls, který je následně spuštěn po opětovné stabilizaci plazmatu. Přináší to úsporu paměti dat pro uložení diagnostiky zatížené nestabilitami nebo jinými jevy, jakými jsou: Například nestabilita vzniká krátkodobým přechodem výboje do režimu obloukového výboje, tzv.

• » » ·

-7„arcing“, nebo buzení nebo vypínání buzení plazmatu, a zvýšení kapacity pro uložení dat nenarušených měření. Nenarušená a nepoškozená data umožňují snadnější automatické a rychlejší vyhodnocení plazmatu a poskytují přesnější údaje o jeho parametrech.

Objasnění výkresů

Konkrétní příklad provedení vynálezu je schematicky znázorněn na přiložených výkresech kde:

obr. 1 je schéma zapojení zařízení podle vynálezu v systému pro sondovou diagnostiku plazmatu, obr. 2 je schéma zařízení s detailně rozkresleným blokovacím obvodem spouštěcích impulsů a obr. 3 je časový průběh signálů buzení výboje, nestabilit a blokování spouštěcích impulsů.

Výkresy znázorňující představovaný vynález a následně popsaný příklad konkrétního provedení v žádném případě neomezují rozsah ochrany uvedený v definici, ale jen objasňují podstatu vynálezu.

(AS U U V- Λ <S ·Λ h ΐ

Příklad převedení vynálezu

Zařízení podle vynálezu je realizováno jako součást měřícího systému sondové diagnostiky plazmatu, znázorněném na obrjl a tvořeném plazmochemickým reaktorem 1, který je vybaven vnějším napájecím zdrojem 2 a referenční a výbojovou elektrodou 3, je do něj zavedena Langmuirova sonda 4 a je v něm umístěn měřený plazmatický objekt 5. Langmuirova sonda 4 je napojena na řídící a měřící blok 6, který je tvořený v sérii zapojenými napěťovým generátorem 61 tvarového signálu, předpěťovým zdrojem

62. zesilovačem 63 a analogově-digitálním převodníkem 64, přičemž analogově« * ··· ···· 9 4* • · « · · 4 · · « ·4 t 4 • 9 *44 9 9 4 9 9 9 99

9 9 9 9 9 9 99

4 9 9 9 *4 · · * Λ 99 9

-8digitální převodník 64 je přes spouštěcí obvod 65 paralelně propojen s napěťovým generátorem 61 tvarového signálu a zesilovač 63 je propojen s referenční a výbojovou elektrodou 3. Měřící systém je jednak vybaven řídícím počítačem 7, který je napojen na analogově-digitální převodník 64 a na napěťový generátor 61 tvarového signálu řídícího a měřícího bloku 6, a jednak generátorem 8 spouštěcích impulsů, který je napojen na spouštěcí obvod 65 řídícího a měřícího bloku 6. Mezi generátor 8 spouštěcích impulsů a spouštěcí obvod 65 je pak vně řídícího a měřícího bloku 6 vložen blokovací obvod 9 spouštěcích impulsů, který je dále napojen mezi zesilovač 63 řídícího a měřícího bloku 6 a referenční a výbojovou elektrodu 3.

Blokovací obvod 9 spouštěcích impulsů obsahuje v základním provedení znázorněném na obr. 2 dvě paralelně uspořádané větve elektronických prvků pro umožnění odděleného zpracování kladných a záporných signálů a jejich přechodů z referenční a výbojové elektrody 3, které jsou tvořeny v sérii zapojenými filtry 91 nestabilit, vysokofrekvenčními propustmi 92 a zesilovači 93 signálu. Výstupy ze zesilovačů 93 signálu jsou vyvedeny do detektoru 94 nestabilit opatřeného přepínačem 95, který je napojen mezi výstup 81 z generátoru 8 spouštěcích impulsů a vstup 651 spouštěcího obvodu 65 řídícího a měřícího bloku 6. Filtry 91 nestabilit jsou pak připojeny na vstupní signál 31 snímaný z referenční a výbojové elektrody 3.

Jednotlivé prvky blokovacího obvodu 9 spouštěcích impulsů mají tyto funkce:

- filtry 91 nestabilit oddělují pozitivní a negativní impulsy,

- vysokofrekvenční propusti 92 potlačují vliv blokování spouštěcího impulsu při radiofrekvenčním buzení výboje,

- zesilovače 93 signálu zesilují a tvarují signál na úroveň číslicových signálů,

- detektor 94 nestabilit vyhodnocuje signál, detekuje nestability a ovládá propouštění spouštěcího impulsu přepínačem 95,

- přepínač 95 blokuje nebo propouští spouštěcí impulsy měření z generátoru 8 do spouštěcího obvodu 65.

Příklad průběhu časového diagramu signálů měřícího systému je znázorněn na obr. 3, kde graf a) je záznam signálu impulzního buzení plazmatického výboje, graf b) je » ’»

4 záznam spouštěcího impulzu měření, graf c) je záznam blokování spouštěcího impulzu měření a na grafu a) v kroužcích či oválech zachycené průběhy signálu jsou zjištěné nestability plazmatu.

Při provádění diagnostiky za standardních podmínek je po příchodu spouštěcího impulsu měření vyslaného generátorem 8 do řídícího a měřicího bloku 6 nastaveno prostřednictvím spouštěcího obvodu 65 a napěťového generátoru 61 s účastí řídícího počítače 7 nastavení napětí na Langmuirově sondě 4. Následně je odebrán vzorek sondového proudu, který je převeden na napětí a zesílen zesilovačem 63. digitalizován analogově-digitálním převodníkem 64 a obě hodnoty jsou zaznamenány řídícím počítačem 7. Současně je blokovacím obvodem 9 kontrolován signál z referenční a výbojové elektrody 3, který je přes filtr 91 nestabilit, vysokofrekvenční propusť 92 a zesilovač 93 přiveden do detektoru 94 nestabilit. Je-li tímto detektorem 94 vyhodnocena v plazmatu nestabilita, detektor 94 prostřednictvím přepínače 95 neumožní průchod spouštěcího impulsu měření vyslaného z generátoru 8 do řídícího a měřicího bloku 6 rozpojením kontaktu spojujícího výstup 81 z generátoru 8 spouštěcích impulsů a vstup 651 spouštěcího obvodu 65 a měření tak neproběhne. Detektor 94 může neomezeně prodloužit blokování spouštěcího impulsu měření, dokud nejsou splněny podmínky stability měřeného plazmatického objektu 5. Po uplynutí nastavitelné doby pro odpovídající ustálení výboje blokovací obvod 9 obnoví propouštění spouštěcích impulsů měření.

Na realizovaném vzorku zařízení byla úspěšně odzkoušena funkce blokovacího obvodu 9, který zpracovává a vyhodnocuje velký vstupní signál o vysokém napětí a amplitudě o velikosti řádově kilovoltů (1,5 kV), kdy tento signál je složený (superponovaný) ze stejnosměrné složky nebo je stejnosměrná složka superponována s vysokofrekvenčním signálem nebo s mikrovlnným signálem. Nestabilita v diagnostikovaném plazmatickém objektu 5 se přitom projevovala i malou změnou vstupního napětí blokovacího obvodu 9 v čase. To znamená, že blokovací objekt 9 musel vyhodnotit nestabilitu, která se projevila změnou napětí, tedy impulsem menším než 0,1 V na vstupním napětí 1500 V. To celé bylo komplikováno možným impulsním režimem napájení všech zmíněných složek. Blokovací obvod 9 díky svému uspořádání

-10rozlišuje nestabilitu plazmatu podle charakteru vyhodnocovaného (detekovaného) impulsu, tj. dle amplitudy impulsu, dle délky trvání impulsu, dle frekvence impulsů a dle polarity impulsu. Jedna polovina blokovacího obvodu 9 vyhodnocuje kladné změny sledovaného vstupního signálu a druhá záporné změny, tedy kladné i záporné změny napětí, které jsou nestabilitami vyvolané. Tyto detekované a vyhodnocené impulsy při rozpoznání, zda se jedná o užitečný signál stejnosměrného, vysokofrekvenčního nebo kombinovaného buzení nebo o přechodový děj, tedy nestabilitu, způsobily, že byl spouštěcí signál v podobě signálu číslicového propouštěn nebo nepropouštěn. Blokovacím obvodem 9_vyhodnocované nestability, respektive jejich vyhodnocené a tvarované impulsy, byly pak sledovány osciloskopem na malém napětí na výstupech blokovacího obvodu 9. které nejsou na obr. 2 znázorněny.

Průmyslová využitelnost

Způsob diagnostiky plazmatu s vyloučením měření narušených nestabilitami a přechodovými jevy v plazmatu a zařízení k provádění tohoto způsobu lze využít jak pro experimentální výzkumy v oblasti fyziky plazmatu, tak pro určení parametrů plazmatu při technologických procesech, kupříkladu při depozicích tenkých vrstev.

Claims (4)

1. Způsob diagnostiky plazmatu s vyloučením měření narušených nestabilitami a přechodovými jevy v plazmatu realizovaný na měřícím systému tvořeném vzájemně propojenými plazmochemickým reaktorem (1), do něhož je zavedena Langmuirova sonda (4), řídícím a měřícím blokem (6), řídícím počítačem (7) a generátorem (8) spouštěcích impulsů, vyznačující se tím, že stav diagnostikovaného plazmatického objektu (5) je na výstupu z referenční a výbojové elektrody (3) nepřetržitě sledován a vyhodnocován ve vloženém blokovacím obvodu (9) pomocí filtrace a tvarování vstupních signálů (31) z referenční a výbojové elektrody (3), zachycujících časové změny napětí ve výboji, a při zjištění vzniku nestabilit v plazmatickém objektu (5) jsou spouštěcí impulsy vysílané z generátoru (8) do řídícího a měřícího bloku (6) zablokovány do okamžiku ustálení nestabilit v plazmatickém objektu (5), načež je obnoveno propouštění spouštěcích impulsů do řídícího a měřícího bloku (6).

2. Způsob diagnostiky plazmatu podle nároku 1, vyznačující se tím, že v blokovacím obvodu (9) se nejdříve oddělují pozitivní a negativní impulsy získávané z referenční a výbojové elektrody (3), následně se potlačují vlivy blokování spouštěcích impulsů při radiofrekvenčním buzení výboje a signály se zesilují a tvarují na úroveň číslicových signálů, v nichž se detekují nestability v plazmatickém objektu (5), při jejichž zjištění se zablokuje propouštění spouštěcích impulsů do spouštěcího obvodu (65).

ín C. O

3. Zařízení k provádění způsobu diagnostiky podle nároků 1_zaf2, které je realizované na měřícím systému, obsahujícím řídící počítač (7) a generátor (8) spouštěcích impulsů a tvořeném plazmochemickým reaktorem (1), který je vybaven vnějším napájecím zdrojem (2) a referenční a výbojovou elektrodou (3), je do něj zavedena Langmuirova sonda (4) a je v něm umístěn měřený plazmatický objekt (5), přičemž Langmuirova sonda (4) je napojena na řídící a měřící blok (6), který je tvořený v sérii zapojenými napěťovým generátorem (61) tvarového signálu, předpěťovým zdrojem (62), zesilovačem (63) a analogově-digitálním převodníkem (64), kde analogově« » »1-11

-12digitální převodník (64) je přes spouštěcí obvod (65) paralelně propojen s napěťovým generátorem (61) tvarového signálu a zesilovač (63) je propojen s referenční elektrodou (3), vyznačující se tím, že mezi generátor (8) spouštěcích impulsů a spouštěcí obvod (65) řídícího a měřícího bloku (6) je vložen blokovací obvod (9) spouštěcích impulsů, který je napojen mezi zesilovač (63) řídícího a měřícího bloku (6) a referenční a výbojovou elektrodu (3).

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že blokovací obvod (9) spouštěcích impulsů obsahuje dvě paralelně uspořádané větve elektronických prvků, které jsou tvořeny v sérii zapojenými filtry (91) nestabilit, vysokofrekvenčními propustmi (92) a zesilovači (93) signálu, přičemž výstupy ze zesilovačů (93) signálu jsou vyvedeny do detektoru (94) nestabilit opatřeného přepínačem (95), který je napojen mezi výstup (81) z generátoru (8) spouštěcích impulsů a vstup (651) spouštěcího obvodu (65) řídícího a měřícího bloku (6), a filtry (91) nestabilit jsou připojeny na vstupní signál (31) snímaný z referenční a výbojové elektrody (3).