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ESPionsoft－Langmuir Probe 電漿診斷與自動分析軟體
ESPionsoft－Langmuir Probe 電漿診斷與自動分析軟體
Probe Control、Automatic Data Acquisition、Real-Time Plasma Analysis 與 3D Trend Display
Hiden ESPionsoft 是專為 ESPion Langmuir Probe Plasma Diagnostic System 開發的 Windows 軟體，可直接由 PC 控制探針，並進行資料擷取、Automatic / Semi-Automatic Analysis 與 Real-Time Trend Display。
軟體將 Langmuir Probe 所取得的 I-V Characteristic 轉換為實際可用的 Plasma Parameters，可用於分析 Plasma Potential、Electron Temperature、Electron Density、Ion Density、Ion Flux 與其他重要電漿特性。
透過自動 Acquisition Recipe、Linear Z Stage Position Control、Multi-Scan Acquisition 與即時趨勢分析，ESPionsoft 特別適合 Plasma Uniformity Mapping、Process Development 與長時間電漿製程監控。
ESPionsoft 系統概述
從 Langmuir Probe 操作、I-V Data Acquisition 到 Plasma Parameter Analysis 的完整工作平台。
Langmuir Probe 是低壓 Plasma Research 中最常用的 Diagnostic Techniques 之一，可藉由探針 Bias Voltage 掃描與所取得的 Probe Current 建立完整 I-V Characteristic。
ESPionsoft 將 Probe Control、Data Acquisition、Analysis Algorithm 與 Data Display 整合，使研究人員不必另外進行大量人工資料處理，即可將原始量測資料轉換為 Plasma Parameters。
原廠軟體支援完全自動、半自動以及 Manual Analysis，讓一般製程監測與進階 Plasma Research 都能依需求使用。:contentReference[oaicite:1]{index=1}
全自動 Data Acquisition
無需預先設定所有量測參數，即可快速建立 Langmuir Probe Acquisition Workflow。
Automatic Acquisition with Full Parameter Control
ESPionsoft 支援 Fully Automatic Data Acquisition，在自動模式下不要求使用者預先手動設定所有 Acquisition Parameters。
對進階使用者，軟體仍保留完整的 Acquisition Parameter Edit Control，因此可依 Plasma Condition、Probe Type 與 Experiment Requirement 進一步最佳化 Bias Range、Scan Conditions 與 Measurement Sequence。
不同分析條件亦可儲存為 Acquisition Recipe，後續可快速 Recall，適合固定製程條件與重複性 Plasma Characterisation。
Automatic Probe Cleaning
利用自動 Inter-Scan Cleaning 降低探針表面污染對電漿量測的影響。
Langmuir Probe 在 Plasma Environment 中長時間量測時，Probe Surface 可能因沉積、氧化或其他 Plasma-Surface Interaction 而逐漸改變。
ESPionsoft 提供 Powerful Automatic Interscan Clean Routines，並可調整 Cleaning Duty Cycle，使探針在不同 Scan 之間進行自動清潔。:contentReference[oaicite:2]{index=2}
對 Thin Film Deposition、Reactive Plasma、Etching 與 Coating Process 等容易造成 Probe Surface Contamination 的應用，此功能可提升長時間分析的一致性。
Linear Z Stage 自動位置掃描
將 Plasma Parameter 與 Probe Position 關聯，用於電漿均勻性與空間分布研究。
若 ESPion 系統配置 Linear Drive Z Stage，ESPionsoft 可自動控制 Probe Position，依預先設定的位置逐點進行 Plasma Measurement。
每個位置取得的 Plasma Parameters 可與 Probe Position 直接關聯，因此可建立 Plasma Density、Electron Temperature、Plasma Potential 或 Ion Flux 的 Spatial Profile。
此功能特別適合 Plasma Uniformity、Chamber Mapping、Process Zone Characterisation 與 Plasma Source Development。
Real-Time Plasma Parameter Analysis
量測完成後立即自動計算重要電漿參數並進行即時趨勢顯示。
Plasma Potential
由 Langmuir Probe I-V Characteristic 取得 Plasma Potential，用於分析 Plasma Electrical Condition。
Electron Temperature
計算 Electron Energy Distribution 相關參數，研究不同 Plasma Operating Conditions。
Electron Density
估算 Plasma 中 Electron Density，評估 Discharge Strength 與 Plasma Uniformity。
Ion Parameters
取得 Ion Density、Ion Flux 等參數，適合 Etching、Deposition 與 Plasma-Surface Interaction Study。
Real-Time Trend 與 3D Surface Display
將 Plasma Parameters 對 Time 與 Probe Position 顯示，快速辨識電漿變化與空間均勻性。
ESPionsoft 可將分析完成的 Plasma Parameters 依時間或 Probe Position 繪製，並支援 Multi-Scan Data File Acquisition 與 Real-Time Display。
除了傳統 2D Trend Plot 外，軟體亦可使用 Surface 3-D Display 顯示分析結果，使 Plasma Parameter 隨 Position 與 Time 的變化更加直觀。
Trend Report 可進一步整理計算後的 Plasma Parameters，支援 Plasma Stability、Uniformity 與 Process Drift Analysis。:contentReference[oaicite:3]{index=3}
Manual、Semi-Automatic 與 Automatic Analysis
兼具自動化日常分析與 Plasma Research 所需的進階資料處理彈性。
ESPionsoft 支援 Manual、Semi-Automatic 與 Fully Automatic Analysis。
自動模式適合大量重複量測與 Process Monitoring；Semi-Automatic 與 Manual Mode 則讓研究人員可針對特殊 I-V Curve 或非典型 Plasma Condition 調整 Analysis Parameters。
軟體同時提供 Specific Plasma Probe Data Functions，可由量測資料萃取不同 Plasma Parameters。
進階 Data Processing
內建多圖顯示、數學運算、Scan Averaging 與統計報告功能。
- Multiple Graph Displays
- Multiple Files Simultaneously Open
- Add / Average / Smooth Data Curves
- Differentiate Data Curves
- Mathematical Combination of Data Curves
- Scan Averaging
- Per-Scan Plasma Parameter Report
- Analysis Statistics
- Slopes and Intercepts Reporting
- Manual / Semi-Automatic / Automatic Reanalysis
Data Exchange 與外部資料分析
支援 Windows DDE 與 ASCII X-Y Data，使 ESPionsoft 可整合至其他分析流程。
ESPionsoft 支援 Dynamic Data Exchange（DDE），可將資料輸出至其他 Windows Applications。
軟體亦可匯入 ASCII X-Y Data Files，包括由其他設備取得的資料，再使用 ESPionsoft 的 Plasma Analysis Functions 進行處理。
Graph 與 Analysis Report 也可直接輸出至不同 Printer 或 Plotter Devices。:contentReference[oaicite:4]{index=4}
ESPionsoft 主要特色
從探針控制、自動資料收集到 Plasma Mapping 與進階分析的完整軟體功能。
- Fully Automatic Data Acquisition
- Full Acquisition Parameter Editing
- Automatic Save / Recall of Acquisition Recipes
- Automatic Inter-Scan Probe Cleaning
- Linear Z Stage Automatic Position Control
- Multi-Scan Data Acquisition
- Real-Time Plasma Analysis
- Time / Position Trend Display
- 3D Surface Display
- Manual / Semi-Automatic / Automatic Analysis
- Multiple Graphs and Files
- Math Operations and Scan Averaging
- DDE Data Export
- ASCII X-Y File Import and Analysis
ESPionsoft 系統能力
依 Hiden Analytical 現行 ESPionsoft 官方公開資料整理。
| Platform | Windows PC Software |
|---|---|
| Primary Instrument | Hiden ESPion Langmuir Probe |
| Probe Control | Direct PC-Based Probe Operation |
| Data Acquisition | Automatic / Multi-Scan Acquisition |
| Analysis Modes | Manual / Semi-Automatic / Fully Automatic |
| Recipe Function | Automatic Save and Recall of Acquisition Recipes |
| Probe Cleaning | Automatic Interscan Clean Routine with Adjustable Duty Cycle |
| Position Control | Automatic Linear Drive Z Stage Control |
| Display | Real-Time Trend / Multiple Graph / 3D Surface Display |
| Data Processing | Add / Average / Smooth / Differentiate / Scan Averaging |
| Data Exchange | DDE Export / ASCII X-Y Import |
ESPionsoft 典型應用
適合低壓電漿診斷、製程最佳化、均勻性研究與 Plasma Source Characterisation。
Plasma Etching
監測 Electron Temperature、Density、Plasma Potential 與 Ion Parameters，研究 Etch Process Condition。
Plasma Deposition
應用於 PVD、PECVD、Magnetron Plasma 與其他 Thin Film Deposition Process Characterisation。
HiPIMS
分析 High Power Impulse Magnetron Sputtering Plasma 的空間與時間變化。
RF Plasma
進行 RF Discharge Plasma Characterisation 與 Operating Parameter Optimisation。
Plasma Uniformity Mapping
搭配 Linear Z Stage 建立 Plasma Parameters 隨 Probe Position 的空間分布。
Process Monitoring
利用 Real-Time Trend Display 觀察 Plasma Stability、Drift 與製程重複性。
為何使用 ESPionsoft？
將原始 Langmuir Probe I-V Data 轉換為可直接判讀與比較的 Plasma Parameters。
Langmuir Probe 的核心價值不只是量測 Probe Current，而是由完整 I-V Characteristic 萃取 Plasma Physics Parameters。
若每次實驗皆需人工整理 Bias Scan、計算 Plasma Potential、Electron Temperature 與 Plasma Density，資料處理會非常耗時，也較容易受到分析方法差異影響。
ESPionsoft 將Probe Control → Automatic Acquisition → Probe Cleaning → Plasma Parameter Calculation → Trend / Position Mapping → Data Export整合為完整工作流程，適合 Research Laboratory 以及需要高重複性的 Plasma Process Development。
恩詠有限公司－Hiden ESPion / ESPionsoft 電漿診斷技術服務
ESPion Langmuir Probe 的實際分析結果會受到 Plasma Pressure、Gas Species、RF / DC / Pulsed Plasma Condition、Probe Geometry、Probe Position、Surface Contamination 與 Analysis Method 等條件影響。
恩詠有限公司可依客戶的Plasma Source、Operating Pressure、RF / DC / HiPIMS、Electron Temperature、Electron Density、Ion Density、Ion Flux、Plasma Uniformity、Linear Z Stage Mapping、Process Monitoring 與 Automatic Analysis需求，協助規劃 Hiden ESPion 與 ESPionsoft 的適用配置。