LavViewによる絶縁壁内プラズマ診断システムの開発

LabView による絶縁壁内プラズマ診断システム
【研究目的】
各種材料の表面処理におけるプラズマプロセスは重要な役割を担っているが、プロセス制御に必須
である絶縁容器内に生成されたプロセスプラズマの診断技術は未だに確立していない。本研究では、
プローブが浮遊状態で測定可能な新しいエミッシブプローブ法を提案し、LabView によるプロービング
システムの開発を行った。また、ラングミュアプローブ法などの従来の手法では測定が困難である高
周波誘導結合型プラズマの診断結果について報告する。本測定法は測定回路が浮遊状態で測定でき
ることを特徴としており、絶縁壁中のプラズマを直接診断することが可能である。
【実験装置図及び方法】
図 1 には実験装置図を示す。13.56MHz の RF 電力を
ワンターアンテナに印加しφ360 SUS 製チャンバ内に
Ar プラズマを生成した。チャンバ下端よりφ0.03 W 線フ
ィラメントを用いたエミッシブプローブを挿入し、浮遊状
態のプロービングシステムから 30kHz のパルス電圧を
印加してフィラメントを加熱し、浮遊電位 Vf と加熱電圧
VH に対応した浮遊電位変化量ΔVf をオシロスコープで
測定した。測定値 Vf、ΔVf、VH から電子温度 Te、プラズ
マ電位 Vs が算出できる。システムインターフェイスは
LabView(National Instruments 社製）で作成した。プロー
ビングシステムの H8/3048CPU を RS232C 通信により
制御し、同時にデジタルオシロスコープから GPIB 通信
図.1 実験装置図
でデータを取り込み、PC 上でシステム操作が可能である。