Odwrotna analiza numeryczna temperatury stalowego podłoża w procesie RF PECVD

• Autorzy: Siedlaczek P. , Sawicki J. , Dudek M.

Warianty tytułu

EN

Reverse numerical analysis of steel substrate temperature during RF PECVD process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Proces plazmochemiczny (plasma enhanced chemical vapor deposition - cPyECVD) w obecności elektrody częstotliwości radiowej (ang. radio frequen- - RF) jest z powodzeniem stosowany w dziedzinach, takich jak trawienie, wytwarzanie cienkich warstw oraz modyfikacja powierzchni. Interakcja pomiędzy plazmą a podłożem jest jednym z najważniejszych czynników determinujących zmiany zachodzące w warstwie powierzchniowej, a tym samym stosowalność procesu RF PECVD. W prezentowanej pracy analizowany jest wpływ zewnętrznie kontrolowanych parametrów tego procesu (ciśnienie, moc dostarczana do elektrody RF) na zmianę rozkładu temperatury podłoża w trakcie jego trwania. Wyniki otrzymane za pomocą kamery termowizyjnej posłużyły do stworzenia modelu numerycznego na bazie metody elementów skończonych (MES), odtwarzającego rozkład temperatury powierzchni stalowej próbki zanurzonej w plazmie, w dowolnej chwili trwania ustalonego procesu RF PECVD.

EN

The radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition (RF PECVD) process is applied in such fields as etching, thin film deposition and surface modification. Plasma-surface interactions are the one of great importance changes in surface layer and the same the applicability of the process RF PECVD. In the present work, we study the pressure and the value of the electrode RF power to substrate temperature distribution monitoring on the cannulated screw using the infrared technique. Obtained experimental and finite element modeling (FEM) results were used to creation of the numerical model reproducibility of distribution of the surface temperature the cannulated screw in any time of the process RF PECVD.

Słowa kluczowe

PL

RF PECVD; temperatura powierzchni; pomiary termowizyjne; MES (metoda elementów skończonych)

EN

RF PECVD; surface temperature; infrared camera; FEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 4
• Strony: 1226--1229
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Siedlaczek P.

autor

Sawicki J.

autor

Dudek M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka,

Bibliografia

• [1] Mitura S.: Nucleation of diamond powder particles in an RF methane plasma. Journal of Crystal Growth 80 (1987) 417-424.
• [2] Mitura S.: Znaczenie elektronów w procesie niskociśnieniowej syntezie diamentu. Zeszyt. Nauk. Politechniki Łódzkiej, 666 (1992).
• [3] Bubenzer B., Dischler B., Brandt G., Koidl P.: RF plasma deposited amorphous hydrogenated hard carbon thin films: Preparation, properties, and applications. J. Appl. Phys. 54 (1983) 4590-4595.
• [4] Dudek M., Wiecek B.: Kontrola temperatury powierzchni próbki w procesie RF PECVD przy użyciu kamery termowizyjnej. Elektronika (L) 9 (2009) 37-39.
• [5] Dudek M., Sawicki J., Wiecek B., Świątczak T.: Finite element modeling of stress variation in carbon films deposited on cannulated skrew. MICROTHERM (2009) 234-241.
• [6] Niedzielski P.: Warstwy węglowe na narzędziach skrawających. Rozprawa habilitacyjna, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź (2005).
• [7] Lee Y. H., Bachmann K. J., Glass J. T., LeGrice Y. M., Nemanich R. J.: J. Appl. Phys. 57 (18) (1990) 1916-1918.
• [8] Morshed M. M., Cameron D. C., McNamara B. P., Hashmi M. S. J.: Pretreatment of substrates for improved adhesion of diamond-like carbon films on surgically implantable metals deposited by saddle field neutral beam source. Surface and Coatings Technology 174-175 (2003) 579-583.
• [9] Mitura S., Klimek L., Haś Z.: Etching and deposition in RF CH4 plasma. Thin Solid Films 147 (1987) 83-92.
• [10] Von Keudell A.: Surface processes during thin-film growth. Plasma Sources Sci. Technol. 9 (2000) 455-467.
• [11] Meyerson B., Smith F.: Electrical and optical properties of hydrogenated amorphous carbon films. Journal of Non-Crystalline Solids 35/36 (1979) 435-440.
• [12] Grill A., Patel V.: Diamond-like carbon deposited by DC PACVD. Diamond Films and Technology 1 (1992) 219-233.
• [13] Has Z., Mitura S., Cłapa M., Szmidt J.: Electrical properties of thin carbon films obtained by R.F. methane decomposition on an R.F.-powered negatively self-biased electrode. Thin Solid Films 136 (1986) 161-166.
• [14] Mitura S., Has Z., Gorokhovsky V. I.: System for depositing hard diamond- like films onto complex-shaped machine elements in an R.F. arc plasma. Surf. Coat. Technol. 47 (1991) 106-112.
• [15] Stefan J.: Über die Beziehung zwischen der Wärmestrahlung und der Temperatur, in: Sitzungsberichte der mathematisch-naturwissenschaftlichen Classe der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften, Bd. 79 (Wien 1879) 391-428.
• [16] Boltzmann L.: Ableitung des Stefan’schen Gesetzes, betreffend die Abhängigkeit der Wärmestrahlung von der Temperatur aus der electromagnetischen Lichttheorie, in: Annalen der Physik und Chemie, Bd. 22 (1884) 291-294.
• [17] Siegal R., Howell J. R.: Thermal radiation heat transfer. Second Edition. Hemisphere Publishing Corporation (1981).
• [18] Fox J.: Nonparametric regression – appendix to An R and S-PLUS Companion to Applied Regression. The Comprehensive R Archive Network, (2002).