System pomiarowy do dynamicznej spektroskopii widma emisyjnego plazmy TR-OES do diagnostyki plazmy wyładowania jarzeniowego w układzie magnetronowym zasilanym impulsowo

• Autorzy: Wiatrowski A.

Warianty tytułu

EN

The Time-Resolved Optical Emission Spectroscopy (TR-OES) measurement system for diagnostics of pulsed magnetron sputtering plasma

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł podejmuje tematykę budowy systemu pomiarowego do dynamicznej spektroskopii optycznego widma emisyjnego plazmy (ang. Time-Resolved Optical Emission Spectroscopy - TR-OES). Przedstawione rozwiązanie projektowano pod kątem zastosowania tego układu do diagnostyki plazmy wyładowania jarzeniowego wytwarzanego przez magnetronowy układ rozpylający zasilany impulsowo. W artykule omówiono zasadę działania, nakreślono podstawy konstrukcji oraz przedstawiono przykładowe wyniki zarejestrowane przy użyciu zaproponowanego rozwiązania.

EN

The article discusses the construction of measurement system for Time Resolved Optical Emission Spectroscopy (TR-OES). The described solution was designed in terms of its application for diagnostics of glow discharge plasma in a pulsed magnetron sputtering deposition system. This article discusses the principle of operation, outlines the basis of the electronic circuitry design, shows sample results obtained using the proposed solution.

Słowa kluczowe

PL

spektroskopia widma emisyjnego plazmy; diagnostyka plazmy; impulsowe rozpylanie magnetronowe

EN

optical emission spectroscopy; Time-Resolved Optical Emission Spectroscopy; plasma diagnostics; pulsed magnetron sputtering

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 11
• Strony: 89--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., il., wykr., rys.

Twórcy

autor

Wiatrowski A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

Bibliografia

• [1] Kouznetsov V., K. Macak, J. M. Schneider, U. Helmersson, I. Petrov: A novel pulsed magnetron sputter technique utilizing very high target power densities, Surface and Coatings Technology, 122, (1999), s. 290-293.
• [2] A. P. Ehiasarian, R. New, W. D. Munz, L. Hultman, U. Helmersson, V. Kouznetsov: Influence of high power densities on the composition of pulsed magnetron plasmas, Vacuum 65, (2002), s. 147-154.
• [3] Bohlmark J., J. Alami, Ch. Christou, A. P. Ehiasarian, U. Helmersson: Ionization of sputtered metals in high power pulsed magnetron sputtering, J. Vac. Sci. Technol. A 23(1), Jan/Feb 2005, s. 18-22.
• [4] Andersson J., A. Anders: Gasless sputtering: Opportunities for ultraclean metallization, coatings in space, and propulsion, Applied Physics Letters, 92, (2008), s. 221501-03.
• [5] Wiatrowski A., W. Posadowski, Z. Radzimski: Pulsed-dc self-sustained magnetron sputtering, J. Vac. Sci. Technol. A, 2008, 26(5), s. 1277-1281.
• [6] Wiatrowski A.: Medium frequency magnetron self-sputtering of copper, Vacuum 82(10), (2008), s. 1111-1114.
• [7] Anders A.: Fundamentals of pulsed plasmas for materials processing, Surface and Coatings Technology 183, (2004), s. 301-311.
• [8] Hosokawa N., T. Tsukada, H. Kitahara: Effect of discharge current and sustained self-sputtering, Proceedings of The 8th International Vacuum Congress, Cannes, France, 22-26 September 1980, Supplement LeVideles Couches Minces, No.201, s. 11-14.
• [9] Hopwood L., F. Qian: Mechanisms for highly ionized magnetron sputtering, Journal Appl. Phys. 78, (1995), s. 758-765.
• [10] Vlcek J., A. D. Pajdarova, P. Belsky, J. Lukas, P. Kudlacek, J. Musil: Characterization of High-power Pulsed DC Magnetron Discharges for Ionized High-rate Sputtering of Copper Films, Society of Vacuum Coaters, Proceedings of The 48th Annual Technical Conference (2005), s. 465-469.
• [11] Bohlmark J., J. Alami, C. Christou, A. P. Ehiasarian, U. Helmersson: Ionization of sputtered metals in high power pulsed magnetron sputtering, J. Vac. Sci. Technol. A 23, (2005), s. 18-22.
• [12] Helmersson U., M. Lattemann, J. Bohlmark, A. P. Ehiasarian, J. T. Gudmundsson; Ionized physical vapor deposition (IPVD): A review of technology and applications, Thin Solid Films, 513, (2006), s. 1-24.
• [13] Christie D. J., A. Pflug, V. Sittinger, F. Ruskę, M. Siemers, B. Szyszka, M. Geisler: Model Prediction and Empirical Confirmation of Rate Scaling with Peak Power for High Power Pulse Magnetron Sputtering (HPPMS) Deposition of Thin Ag Films, Society of Vacuum Coaters, Proceedings of The 48th Annual Technical Conference (2005), s. 501-503.
• [14] Kouznetsov V., K. Macak, J. M. Schneider, U. Helmersson, I. Petrov: A novel pulsed magnetron sputter technique utilizing very high target power densities, Surface and Coatings Technology 122, (1999), s. 290-293.
• [15] DeKoven B. M., P. R. Ward, R. E. Weiss, D. J. Christie, R. A. Scholl, W. D. Sproul, F. Tomasel, A. Anders: Carbon Thin Film Deposition Using High Power Pulsed Magnetron Sputtering, Society of A/acuum Coaters, Proceedings of The 46th Annual Technical Conference (2003), s. 158-160.
• [16] Boboli K., i in.: Zagadnienia podstawowe spektralnej analizy atomowej, 1972, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa.
• [17] Goyes C., F. Sequeda, and A. Neira: Magnetron Sputtering Deposition of Titanium Nitride Films Using Optical Emission Spectroscopy (OES) as In-Situ Technique for Plasma Diagnostics, 45th SVC Annual Technical Conference Proceedings (2002), ISSN 0737-5921.
• [18] Moiseev T., D. C. Cameron: Estimation of the Electron Temperature and Density from Space and Time-resolved O.E.S. During Pulsed DC Operation of an Opposed Target Magnetron, 48th SVC Annual Technical Conference Proceedings (2005) ISSN 0737-5921.
• [19] Zasilacz rezonansowy ze stabilizacją dobroci, J. Dora, patent RP nr 313150, 1996.
• [20] Nota aplikacyjna, HAMAMATSU Photomultipier Tubes R928, R955.
• [21] Materiały szkoleniowe, Understanding photomultipliers, Ref: upmt/01, 2001, Electron Tubes Limited, www.electrontubes.com
• [22] Wiatrowski A.: Sposób pomiaru dynamiki zmian natężenia promieniowania świetlnego emitowanego przez źródła zasilane impulsowo, Zgłoszenie patentowe numer P.399950 z dnia 13.07.2012 r.
• [23] Praca zbiorowa, Zakłócenia w aparaturze elektronicznej, Radioelektronik, Warszawa, 1995.
• [24] Free Samples Program, Texas Instruments, Analog Devices.