SI23626A - Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravaza obdelavo trdih materialov s to metodo - Google Patents

Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravaza obdelavo trdih materialov s to metodo Download PDF

Info

Publication number
SI23626A
SI23626A SI201100023A SI201100023A SI23626A SI 23626 A SI23626 A SI 23626A SI 201100023 A SI201100023 A SI 201100023A SI 201100023 A SI201100023 A SI 201100023A SI 23626 A SI23626 A SI 23626A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
nitrogen
density
oxygen
atoms
active element
Prior art date
Application number
SI201100023A
Other languages
English (en)
Inventor
PRIMC@Gregor
MOZETIÄŚ@Miran
Original Assignee
Institut@@quot@JoĹľef@Stefan@quot
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut@@quot@JoĹľef@Stefan@quot filed Critical Institut@@quot@JoĹľef@Stefan@quot
Priority to SI201100023A priority Critical patent/SI23626A/sl
Priority to PCT/SI2012/000001 priority patent/WO2012099547A1/en
Publication of SI23626A publication Critical patent/SI23626A/sl

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32422—Arrangement for selecting ions or species in the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32972—Spectral analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H01J37/32981—Gas analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/3299—Feedback systems

Abstract

Predmet izuma sta metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov z aktivnim elementom v plazemski vakuumski komori in naprava za obdelavo trdih materialov z uporabo opisane metode Kontrolni sistem preko meritev in beleženja gostote nevtralnih atomov kisika dušika ali vodika sprejema vhodne podatke in na podlagi katerih generira kontrolne signale za prilagajanje oziroma krmiljenje položaja aktivnega elementa zvelikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijoatomov kisika dušika ali vodika z ustreznim motorjem Sistem zajema gostoto nevtralnih atomov kisika dušika ali vodika z različnimi metodami kot so katalitična sonda optična emisijska spektroskopija in optična absorpcijska spektroskopija in titracija Tovrstno krmiljenje omogoča dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v okolici obdelovanega vzorca to je obdelovanca neodvisno od razelektritvenih parametrov in pa aktivno spreminjanje gostote nevtralnih atomov ob prisotnostiali odsotnosti obdelovanca neodvisno od razelektritvenih parametrov

Description

METODA ZA DINAMIČNO NADZOROVANJE GOSTOTE NEVTRALNIH ATOMOV V PLAZEMSKI VAKUUMSKI KOMORI IN NAPRAVA ZA OBDELAVO TRDIH MATERIALOV S TO METODO
Predmet izuma sta metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov z aktivnim elementom v plazemski vakuumski komori in naprava za obdelavo trdih materialov z uporabo opisane metode. Kontrolni sistem preko meritev in beleženja gostote nevtralnih atomov kisika, dušika ali vodika sprejema vhodne podatke, na podlagi katerih generira kontrolne signale za prilagajanje oziroma krmiljenje položaja aktivnega elementa, z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, z ustreznim motorjem. Sistem zajema gostoto nevtralnih atomov kisika, dušika ali vodika z različnimi metodami, kot so katalitična sonda, optična emisijska spektroskopija, optična absorpcijska spektroskopija in titracija. Tovrstno krmiljenje omogoča dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v okolici obdelovanega vzorca (v nadaljevanju: obdelovanec) neodvisno od razelektritvenih parametrov, in pa aktivno spreminjanje gostote nevtralnih atomov ob prisotnosti ali odsotnosti obdelovanca neodvisno od razelektritvenih parametrov.
Prikaz problema
Dandanes se za obdelavo raznovrstnih materialov v vedno večji meri uporablja šibko ionizirano, visoko disociirano plinsko plazmo. Plazemsko obdelavo materialov namreč odlikuje izredna kakovost, stabilnost in ekološka neoporečnost. Zelo pogosto se v različnih tehnologijah uporablja ravno kisikovo, dušikovo ali vodikovo plazmo, predvsem kot alternativo okolju neprijaznim mokrim kemijskim postopkom. Uporablja sejo predvsem za plazemsko čiščenje, aktivacijo organskih materialov, selektivno jedkanje polimernih kompozitov, hladno upepeljevanje bioloških vzorcev ter v medicinskih aplikacijah za sterilizacijo občutljivih materialov in za sintezo nano materialov.
Plazma je delno ioniziran plin. Osnovni parametri plazme so: elektronska temperatura oziroma energijska porazdelitvena funkcija elektronov, gostota nevtralnih atomov, gostota nevtralnih molekul v vzbujenih stanjih, s poudarkom na metastabilnih stanjih ter gostota nabitih težkih delcev oziroma ionov ali pozitivno in negativno nabitih molekul in atomov.
Poznamo termično ravnovesne plazme, kjer dosežemo zadosten nivo ionizacije s segrevanjem plina. V tovrstnih plazmah so koncentracije elektronov, ionov, nevtralnih atomov in molekul ter kinetična energija termičnega gibanja delcev enolično odvisne od temperature. Problem predstavlja potrebna temperatura, saj je plin potrebno segreti nad 104K. Zato se poslužujemo laboratorijsko ustvarjenih termično neravnovesnih plazem, kjer ionizacijo atomov ali molekul dosežemo - med drugim - z razelektritvijo v plinu. Poznamo različne vrste razelektritev, kot so tleča, enosmerna z vročo katodo, visokofrekvenčna radiofrekvenčna ali RF in mikrovalovna ali MV ter kombinirana. Pri razelektritvi z močnim zunanjim električnim poljem v plinu povzročimo pospešeno gibanje prostih elektronov, ki so v vsakem primeru prisotni v plinu v majhnih gostotah, do energije, ki je ustrezna za ionizacijo atomov ali molekul. Zunanje električno polje je lahko enosmerno ali pa izmenično. Pomembno je le, da se elektroni pospešijo do dovolj visoke energije, ki omogoča ionizacijo. Prenos energije visokofrekvenčnega električnega polja je veliko bolj učinkovit za lahke elektrone kot težke ione, zato je v plazmah, ustvarjenih z visokofrekvenčno razelektritvijo, elektronska temperatura ali termična energija elektronov dosti višja od ionske.
Pri obdelavi materialov je zelo pomembno poznavanje gostote plazemskih delcev v okolici obdelovanca, saj sta način in intenziteta obdelave močno odvisni od gostote toka delcev na površino obdelovanca. Poleg tega lahko obstajajo v obdelovalni komori gradienti koncentracije različnih plazemskih delcev, torej ni vseeno, kje se naš obdelovanec nahaja. Pogosto se tudi pripeti, da predstavlja obdelovanec močan ponor plazemskih delcev, tako da je gostota toka delcev na površino odvisna tudi od razsežnosti in snovnih značilnosti obdelovanca.
Izmed vseh delcev imajo v šibko ionizirani plazmi ravno nevtralni atomi najpomembnejši vpliv na fizikalne in kemične reakcije na površini obdelovanega materiala. Ioni imajo večjo potencialno energijo kot nevtralni atomi in so zato kemijsko bolj aktivni. Če bi želeli znaten
-3delež ioniziranih atomov, bi potrebovali termično ravnovesno ali vročo plazmo, da bi ionizacija dosegla zadosten nivo. Po drugi strani pa je v hladnih ali termično neravnovesnih plazmah znatno večji delež nevtralnih atomov, ki so navadno stabilnejši od ionov. Nevtralni atomi se ob dotiku stene rekombinirajo z verjetnostjo, ki jo določa koeficient za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov - ta je lahko zelo nizek -, medtem ko se ioni na steni zagotovo rekombinirajo z verjetnostjo blizu 1.
Tako je gostota kisikovih atomov v plazemskem sistemu z obdelovancem odvisna ravno od lastnosti vzorca, ki ga obdelujemo, ter od razelektritvenih parametrov. Ti parametri so moč, frekvenca in faza generatorja, stopnja vakuuma, tlak vpusta plina, oblika reaktorske komore, itd.
Poglavitni problem predstavlja natančno poznavanje in ohranjanje gostote nevtralnih atomov v okolici obdelovanca neodvisno od razelektritvenih parametrov, saj le-ta pogosto predstavlja spreminjajoči se ponor delcev, in pa aktivno spreminjanje gostote nevtralnih atomov ob prisotnosti ali odsotnosti obdelovanca neodvisno od razelektritvenih parametrov.
Stanje tehnike
Termično neravnovesno plazmo izkoriščamo na številne načine, tako za akademske, kot industrijske namene. Naprava za generiranje plazme s primemo gostoto nevtralnih atomov je opisana v patentu SI21903A. Laboratorijski plazemski reaktorji se uporabljajo pri selektivnem plazemskem jedkanju materialov polimernih kompozitov, predvsem polprevodniških elementov, za nanos materialov s CVD (Chemical Vapour Deposition) metodo, za čiščenje površin, v medicinskih aplikacijah pa je namembnost plazme pomembna pri sterilizaciji občutljivih materialov. Plazma je prisotna tudi v najnovejših tehnologijah, kot je npr. sinteza nanomaterialov.
Nekatere izmed naštetih metod za obdelovanje uporabljajo nevtralne atome, torej je poznavanje in aktivno nadzorovanje gostote nevtralnih atomov izrednega pomena, saj omogoča izboljšanje izkoristka in kvalitete samih procesov obdelovanja.
Obstajajo številne metode za nadzor gostote ionov, elektronov in atomov, predvsem pa zagotavljajo uniformno gostoto plazme na območju vzorca, ki ga obdelujemo. Zelo pogosta
-4je uporaba dveh ali treh elektrodnih sistemov, kjer se vsaj ena elektroda uporabi za enosmerno prednapetost na obdelovancu, ostale pa za vzbujanje plazme. Vsaka izmed elektrod je preko ujemalnega člena povezana na svoj vir in preko povratne zanke povezana s kontrolnim sistemom, ki preko kontrolnih signalov nadzoruje bodisi dovajano moč ali napetost na elektrodah bodisi frekvenco RF močnostnega vira. Tovrstne metode se uporabljajo predvsem za nadzorovanje temperature elektronov, gostote ionov ali uniformne gostote plazme. Slednje dosegajo preko spreminjanja razelektritvenih parametrov plazemskega sistema, kar je opisano v patentih US6174450B1, US2004060660A1 in US2009126634A1. Se vedno pa ostaja problem aktivnega nadzorovanja nevtralnih atomov neodvisno od razelektritvenih parametrov.
Tudi metode opisane v patentih US5266364A, US6383554B1, US2003141821A1, US2003155079A1 ter US2010224321A1, prilagajajo ali ohranjajo gostoto atomov, elektronov in ionov, ponekod tudi gostoto plazme, s spreminjanjem razelektritvenih parametrov. Omenjeni patenti se med seboj razlikujejo glede načina zajemanja plazemskih parametrov ter načina krmiljenja krajevnih porazdelitev delcev. Posamezne metode izvajajo regulacijo glede na zajemanje meritev magnetnega pretoka znotraj plazme US5266364A, zaznavanje gostote plazme s heterodinskim milimetrskim valovnim interferometrom US6383554B1, glede na merjenje toka med dvema elektrodama v plazmi US2003141821A1, kvantitativni in prostorski nadzor nad vpustom plina v plazmo US2003155079A1 ter glede na meijenje RF fazne razlike med radiofrekvenčnim virom za vzbujanje plazme in radiofrekvenčnim virom, ki omogoča prednapetost na substratu US2010224321A1. Pri opisanih postopkih je ponovno glavna pomanjkljivost nadzor nad gostoto delcev v plazemskem sistemu preko spreminjanja razelektritvenih parametrov.
Nekatere metode so nekoliko abstraktnejše, kot npr. nadzor nad delci v plazemskem sistemu z injiciranjem nevtralnih oziroma plazemskih zvočnih valov, kar je opisano v patentu US5350454A. Metoda omogoča, preko zgoščin in razredčin nevtralnih oziroma plazemskih zvočnih valov, nadzor nad premikom večjih plazemskih delcev, ne omogoča pa natančnega spreminjanja gostote nevtralnih atomov.
-5Opis izuma in izvedbeni primer
Izum obsega metodo za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravo za obdelavo trdih materialov z uporabo te metode. Nadzorovanje atomov je izvedeno s posebnim aktivnim elementom. Metoda temelji na kontrolnem sistemu s povratno vezavo za motoriziran nadzor nad položajem aktivnega elementa, z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, v glavni plazemski cevi. Krmiljenje tega aktivnega elementa omogoča dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v okolici obdelovanca neodvisno od razelektritvenih parametrov, in pa spreminjanje gostote nevtralnih atomov ob prisotnosti ali odsotnosti obdelovanca neodvisno od razelektritvenih parametrov.
Metoda za krmiljenje gostote nevtralnih atomov in naprava za obdelavo trdih materialov sta podrobneje opisani s pomočjo slik, ki prikazujejo sl. 1 shematski prikaz vakuumskega dela plazemskega sistema, sl. 2 shematski prikaz električnega oziroma vzbujevalnega dela plazemskega sistema, sl. 3 shematski prikaz krmilnega sistema s povratno zanko, sl. 4 shematski prikaz izvedbenega primera v šibko ionizirani kisikovi plazmi z aktivnim elementom z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, sl. 5 meritve gostote nevtralnih kisikovih atomov pri tlaku 90 Pa, različnih močeh vzbujanja ter različnih položajih aktivnega elementa z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, sl. 6 meritve disociacije kisikove plazme pri tlaku 90 Pa, različnih močeh vzbujanja ter različnih položajih aktivnega elementa z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika.
-6Shematski prikaz vakuumskega dela plazemskega sistema je prikazan na sliki 1. Sestavljen je iz preciznega dozirnega ventila za vpust plina 2 iz jeklenke 1, razelektritvene cevi 4, merilnika tlaka 3, ventila za vpust zraka 7 ter vakuumske črpalke 6 in pripadajočega ventila
5.
Slika 2 prikazuje električni oziroma vzbujevalni del naprave, ki sestoji iz visokofrekvenčnega radiofrekvenčnega močnostnega generatorja 8, ki je preko koaksialnega kabla 9 povezan z uskladitvenim členom 10. Uskladitveni člen je preko dveh usmerjevalnih členov 11 in 12, ki merita vhodno moč v razelektritveno cev 4 in od antene odbito ali reflektirano moč, povezan z radiofrekvenčno tuljavo za vzbujanje plazme 13. Plazmi, ki jo vzbujamo s prenosom elektromagnetnega valovanja preko radiofrekvenčne tuljave, pravimo induktivno sklopljena plazma. Uskladitveni člen je sestavljen iz dveh visokonapetostnih, visokofrekvenčnih, variabilnih kondenzatorjev, ki služita za prilagajanje impedance sistema antena-plazma na impedanco preostalega vezja, ki znaša 50 Ω.
Na sliki 3 je prikazan shematski prikaz plazemskega sistema z dodanim kontrolnim sistemom. Celoten sistem sestoji iz glavne razelektritvene cevi 4 ter ene ali dveh stranskih cevi 14 in 15. Električni del predstavlja radiofrekvenčna tuljava 13, ki jo vzbujamo z visokofrekvenčnim RF močnostnim generatorjem 8. Slednji je preko koaksialnega kabla 9 povezan z uskladitvenim členom 10. Kontrolni sistem 16 na vhodih zajema podatke in na podlagi vhodnih signalov 17 in 18, preko povratne zanke, dinamično prilagaja izhodni krmilni signal 19 s katerim, preko motoriziranega vmesnika 21, krmili aktivni element 20 z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika. Podatke zajemamo bodisi s katalitično sondo 22 ali z optičnim vlaknom 23, ki je povezano s spektrometrom 24. Možna je tudi katera koli kombinacija omenjenih metod zajemanja podatkov.
Z opisano kontrolno metodo neposredno kontroliramo gostoto nevtralnih atomov ob prisotnosti ali odsotnosti obdelovanca, ki predstavlja ponor delcev, neodvisno od razelektritvenih parametrov.
V izvedbenem primeru na sliki 4 smo uporabili aktivni element 20 z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, njegov položaj pa
-Ίsmo spreminjali ročno. Aktivni element je lahko kakršenkoli izdelek z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, prvenstveno pa je to snop, ki sestoji iz množice urejenih žic z nanostrukturirano površino. Žice so značilno razporejene vzdolžno glede na orientacijo aktivnega elementa. Nanostrukturirana površina značilno sestoji iz nanožic, ki so orientirane pravokotno na geometrijsko površino žic. Tovrstna konfiguracija zagotavlja veliko verjetnost za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika ob hkratni minimalni upornosti za pretok plina v svoji okolici. Dolžina aktivnega elementa z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, je bila 40 cm, od tega smo največ 13 cm površine izpostavili plazmi. Uporabili smo kisikovo plazmo, plazemski reaktor pa je imel glavno razelektritveno cev 4 dolžine 80 cm in premera 4 cm ter stransko cev 14 dolžine 10 cm in premera 1,5 cm. Plazmo smo ustvarili z radiofrekvenčno tuljavo 13, s šestimi ovoji, ovito okoli glavne cevi, na dolžini 5,5 cm. Radiofrekvenčna tuljava je bila preko uskladitvenega člena 10 s koaksialnim kablom 9 povezana z visokofrekvenčnim RF močnostnim generatorjem 8. Podatke o gostoti nevtralnih atomov smo zajemali z nikljevo optično katalitično sondo 22 in z optičnim vlaknom 23, povezanim s spektrometrom Avantes 3648 24, za analizo optične emisijske spektroskopije plazme. Preko računalnika 25 smo spremljali in beležili gostote posameznih plazemskih delcev. S tem izvedbenim primerom smo pokazali ter dokazali zmožnost nadzorovanja gostote nevtralnih atomov neodvisno od razelektritvenih parametrov s spreminjanjem položaja aktivnega elementa z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika.
Meritve gostote nevtralnih atomov in meritve disociacij izvedene z opisanim izvedbenim primerom v kisikovi plazmi so prikazane na sliki 5 ter sliki 6. Meritve so bile opravljene pri tlaku 90 Pa, s šestimi različnimi močmi med 0 in 600 W. Položaj aktivnega elementa, z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, smo spreminjali glede na položaj nikljeve optične katalitične sonde in je znašal med 4 cm desno od konice merilne sonde in 7,5 cm levo od konice merilne sonde.
Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov kisika, dušika ali vodika v plazemski vakuumski komori po izumu je torej značilna po tem, da je v vakuumski komori gostota atomov kontrolirana s položajem gibljivega aktivnega elementa z velikim
-8koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika. Gibljivi element je povezan s kontrolno enoto, ki preko merilnika gostote atomov kisika, dušika ali vodika krmili položaj gibljivega aktivnega elementa. Gibljivi element je lahko motoriziran. Koeficient za heterogeno površinsko rekombinacijo aktivnega elementa je večji od 0,001. Merilnik gostote atomov je katalitična sonda ali optični spektrometer. Naprava za obdelavo trdih materialov z nevtralnimi atomi kisika, dušika ali vodika po izumu je značilna po tem, da vsebuje vakuumsko posodo, izvir atomov kisika, dušika ali vodika, merilnik gostote atomov kisika, dušika ali vodika in gibljiv aktivni element z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika. Aktivni element z velikim rekombinacij skim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, omogoča spreminjajočo se gostoto toka atomov kisika, dušika ali vodika med lxl018 in lxl025 m'2 s'1, prednostno pa med lxl019 in 5xl023m'2s‘1.

Claims (6)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1. Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov kisika, dušika ali vodika v plazemski vakuumski komori, označena s tem, da je v vakuumski komori gostota atomov kontrolirana s položajem gibljivega aktivnega elementa z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika.
  2. 2. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da je gibljiv element povezan s kontrolno enoto, ki preko merilnika gostote atomov kisika, dušika ali vodika krmili položaj gibljivega aktivnega elementa.
  3. 3. Metoda po zahtevku 2, označena s tem, daje gibljiv aktivni element motoriziran.
  4. 4. Metoda po zahtevku 1, označena s tem, da je koeficient za heterogeno površinsko rekombinacijo aktivnega elementa večji od 0,001.
  5. 5. Metoda po zahtevku 2, označena s tem, daje merilnik gostote atomov katalitična sonda ali optični spektrometer.
  6. 6. Naprava za obdelavo trdih materialov z nevtralnimi atomi kisika, dušika ali vodika, označena s tem, da vsebuje vakuumsko posodo, izvir atomov kisika, dušika ali vodika, merilnik gostote atomov kisika, dušika ali vodika in gibljiv aktivni element z velikim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika.
    -107. Naprava za obdelavo trdih materialov z nevtralnimi atomi kisika, dušika ali vodika po zahtevku 6, označena s tem, da aktivni element, z velikim rekombinacijskim koeficientom za heterogeno površinsko rekombinacijo atomov kisika, dušika ali vodika, omogoča spreminjajočo se gostoto toka atomov kisika, dušika ali vodika med lxlO18 in lxl025 m'2s'1, prednostno pa med 1 χ 1019 in 5 χ 1023 m*2s'*.
SI201100023A 2011-01-19 2011-01-19 Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravaza obdelavo trdih materialov s to metodo SI23626A (sl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201100023A SI23626A (sl) 2011-01-19 2011-01-19 Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravaza obdelavo trdih materialov s to metodo
PCT/SI2012/000001 WO2012099547A1 (en) 2011-01-19 2012-01-16 Method for a dynamic control of density of neutral atoms in a plasma vacuum chamber and a device for the processing of solid materials by using this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201100023A SI23626A (sl) 2011-01-19 2011-01-19 Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravaza obdelavo trdih materialov s to metodo

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI23626A true SI23626A (sl) 2012-07-31

Family

ID=45879004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201100023A SI23626A (sl) 2011-01-19 2011-01-19 Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravaza obdelavo trdih materialov s to metodo

Country Status (2)

Country Link
SI (1) SI23626A (sl)
WO (1) WO2012099547A1 (sl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9048190B2 (en) * 2012-10-09 2015-06-02 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for processing substrates using an ion shield

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3056772B2 (ja) 1990-08-20 2000-06-26 株式会社日立製作所 プラズマの制御方法ならびにプラズマ処理方法およびその装置
US5350454A (en) 1993-02-26 1994-09-27 General Atomics Plasma processing apparatus for controlling plasma constituents using neutral and plasma sound waves
US6174450B1 (en) 1997-04-16 2001-01-16 Lam Research Corporation Methods and apparatus for controlling ion energy and plasma density in a plasma processing system
US20030155079A1 (en) 1999-11-15 2003-08-21 Andrew D. Bailey Plasma processing system with dynamic gas distribution control
US6383554B1 (en) 2000-09-05 2002-05-07 National Science Council Process for fabricating plasma with feedback control on plasma density
TWI239794B (en) 2002-01-30 2005-09-11 Alps Electric Co Ltd Plasma processing apparatus and method
US20040060660A1 (en) 2002-09-26 2004-04-01 Lam Research Inc., A Delaware Corporation Control of plasma density with broadband RF sensor
JP2009123934A (ja) 2007-11-15 2009-06-04 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
US8368308B2 (en) 2009-03-05 2013-02-05 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma reactor having RF phase control and methods of use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012099547A1 (en) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105931942B (zh) 用于谱法的外界解吸附、电离和激励
CN105122042A (zh) 使用介质谐振器的微波等离子体谱仪
Barkhordari et al. A pulsed plasma jet with the various Ar/N 2 mixtures
CN104064428A (zh) 集成微波源和等离子体焰炬、以及相关方法
Latrasse et al. Self-matching plasma sources using 2.45 GHz solid-state generators: microwave design and operating performance
Mozetič et al. Introduction to plasma and plasma diagnostics
US11569059B2 (en) Apparatus of charged-particle beam such as electron microscope comprising plasma generator, and method thereof
Hopwood et al. Ultrahigh frequency microplasmas from 1 pascal to 1 atmosphere
JP5322157B2 (ja) スピン偏極イオンビーム発生装置及びそのスピン偏極イオンビームを用いた散乱分光装置及び方法並びに試料加工装置
SI23626A (sl) Metoda za dinamično nadzorovanje gostote nevtralnih atomov v plazemski vakuumski komori in napravaza obdelavo trdih materialov s to metodo
Petrova et al. Helium and oxygen excited states densities in a He-air RF-driven atmospheric pressure plasma jet
Wegner et al. E‐H Transition in Argon/Oxygen Inductively Coupled RF Plasmas
Lu et al. On the chronological understanding of the homogeneous dielectric barrier discharge
Frolko Plasma source based on helicon discharge for a plasma accelerator
Milosavljević et al. Phase-resolved optical emission spectroscopy for an electron cyclotron resonance etcher
Aleksandrov et al. Investigation of the helicon discharge plasma parameters in a hybrid RF plasma system
Kolodko et al. Diagnostics of a low-pressure ICP discharge using a magnetic sector mass analyser
Kadhim et al. Development of Low-Temperature Atmospheric Plasma Jet Sources for Biological Applications
US20230187195A1 (en) Plasma generating device
Colina-Delacqua et al. Qualification of uniform large area multidipolar ECR hydrogen plasma
Sukhanov et al. Comparative study of inductively coupled and microwave BF3 plasmas for microelectronic technology applications
Kazakov et al. Beam-produced plasma generated by the pulsed large-radius electron beam in the forevacuum pressure range
Elgarhy Microwave Plasma Source Optimization for Thin Film Deposition Applications
Jaafarian et al. Using RF inductive rings to improve the efficiency of a designed pulsed plasma jet
Hassanpour et al. Characterization of RF-driven atmospheric pressure plasma micro-jet plume

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20120808

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20210125