專利名稱：用于行進金屬基底的等離子處理的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于對金屬基底或絕緣基底進行等離子體處理的方法，特別是用 于大規(guī)模生產(chǎn)中的清潔和/或加熱，所述金屬基底或絕緣基底可以是線、梁、管、板、所有類 型橫斷面的型材、條和/或板材的形式，而且也可以是設置在支架上的部件，例如金屬鉤或 籃，它們借助于任意類型的一般裝置一例如一排輥子或者單軌傳輸系統(tǒng)一在處理區(qū)域 中被傳輸。在這個方法中，待處理基底在具有一處理區(qū)域的真空室中沿的給定方向運動，在 所述處理區(qū)域中在電極和基底之間靠近所述基底的表面產(chǎn)生放電，所述放電借助于同樣屬 于本發(fā)明主題的一個裝置實現(xiàn)。本發(fā)明的方法和裝置特別使其有可能消除基底的污染層，例如表面金屬氧化物和 表面碳化物，以便促進通過真空沉積技術被隨后施加的涂層的附著。本發(fā)明也使得能夠高效加熱基底，并可以因此用作退火金屬產(chǎn)品，或者當在處理 區(qū)域中加入壓力低于IOOOmbar的氣體形式的反應物時，確保通過分散或與基底的反應形 成表面化合物。本發(fā)明的方法可以應用于任意具有充分導電性的基底，并因此可以同樣地 較好應用于由低碳鋼、不銹鋼、鋁、銅和其他金屬制成的基底，但也可以應用于涂覆有一層 薄電絕緣層的導電基底，并且在本發(fā)明的一個特定的具體實施方式
中，可以應用于絕緣基 底，而這已經(jīng)被主要發(fā)展用于工業(yè)應用以用于在真空沉積方法電鍍之前預處理低碳鋼。這 使得應用具有極大的適應性，與迄今為止具體采用的鋼產(chǎn)品處理方法相比，為這個新穎的 方法賦予了顯著的優(yōu)勢。這是因為，如將在下面詳細解釋的，這種方法例如可以處理具有任 意形式橫截面的產(chǎn)品的表面，不僅是開放的表面而且也能處理部分封閉的表面，假使由該 新穎裝置產(chǎn)生的等離子體可以擴散到這些表面。通過其特殊的激發(fā)裝置，與現(xiàn)有技術基于 通過產(chǎn)生第二電子加熱等離子體的方法相比，這個方法對于電弧的形成更加不敏感。最后 通過交替或脈沖激發(fā)面向待處理產(chǎn)品的電極，這個新穎的方法也可以處理覆蓋有電絕緣物 質(zhì)的金屬表面，例如涂覆有比如不導電油漆的鋼板、型材或梁。
現(xiàn)有技術迄今為止已知的用于通過等離子體清潔或加熱金屬產(chǎn)品的方法具有多項缺陷 它們僅能處理金屬表面，最多是覆蓋有幾納米厚金屬氧化物層的金屬表面，并 因此不能清潔被高度氧化的產(chǎn)品或者那些覆蓋有聚合物的產(chǎn)品； 現(xiàn)有技術中已知的這些方法，只基于通過發(fā)射第二電子產(chǎn)生等離子體，特別適 合于電弧的形成，將使得基底的去污變得非常困難，甚至不可能，并且甚至由于所產(chǎn)生電弧 能量消散形成表面熔點從而導致基底的表面不可挽回的退化。 現(xiàn)有技術僅允許處理具有簡單幾何形狀的金屬基底，主要是具有高度開放表面 的縱向基底，其貫穿處理裝置。根據(jù)現(xiàn)有技術，在本發(fā)明之前，在WO 02/12591中描述，例如 不可能在一次單獨的操作中處理金屬產(chǎn)品的所有外表面，例如不可能處理梁、管和型材，而 也使得板的處理變得極為復雜，這是因為條帶寬度會發(fā)生變化，并且在特別是金屬加工工業(yè)以及特別是對鋼板進行處理時，這些材料在連續(xù)的直線運動中會發(fā)生不可避免的橫向移 動。實際上，現(xiàn)有的方法包括通過在待處理表面的背面處設置磁鐵陣列從而在基底表面上 產(chǎn)生磁控管放電。這明顯將這種技術局限于處理相對較薄的板和條，以便獲得足夠強度的 磁場以能夠在與設置磁鐵陣列背面相對的表面附近通過磁控管放電產(chǎn)生等離子體。這特別 在低碳鋼板時是這樣的情況，其也必須充滿感應磁場。在WO 02/12591中描述的裝置，利 用至少一個縱向產(chǎn)品必須穿過的磁鏡，解決了這個難題，但對于大量的實際應用仍具有嚴 重的缺陷。這是因為，雖然這個裝置能夠處理任意形狀的細長產(chǎn)品，例如具有幾乎所有橫截 面的梁、型材、薄或厚的板、管、線等，在實踐中對于較長產(chǎn)品的端部的處理再次具有一定的 缺陷，該端部因此不會直接穿過處理裝置。在這種情況中，待處理產(chǎn)品表面的磁控管放電區(qū) 域，局限于處理區(qū)域中基底的長度，由于等離子體的軸向限制證明對于形成穩(wěn)定的等離子 體是不夠的，所述等離子體在產(chǎn)品未穿過的磁鏡方向中是不夠的。為了克服這個問題，一個 簡單的方法為在端部的處理期間，提高有效電功率以便通過提高電離率保持等離子體的密 度，以便對在產(chǎn)品未穿過的磁鏡方向中軸向雙極擴散造成的等離子體損耗進行補償。然而 這大大復雜了系統(tǒng)的管理。這個裝置的另一缺點在于在對具有高度封閉內(nèi)表面的產(chǎn)品的處 理非常吃力。因此，例如，這個裝置能夠處理U形、T形或I形梁的整個表面，但對部分封閉的 U形或沿其軸線裂開管的內(nèi)表面的處理則具有更大的困難。這個裝置的另一缺點涉及這樣 的事實，等離子體的電特性主要依賴于基底的幾何形狀和表面特性，其可能在多個基底平 行處理期間產(chǎn)生不穩(wěn)定，例如在處理區(qū)域中平行穿過多個梁。在這種情況中，不容易在平行 放置在處理區(qū)域中的所有基底上形成放電，因為等離子體優(yōu)先在更小阻抗的區(qū)域中形成， 并且某些產(chǎn)品將得不到處理。當基底某些區(qū)域覆蓋有介電材料時也出現(xiàn)另一缺陷，其阻礙 了在WO 02/12591中所述磁控管放電功能必須的軸線對稱，并且部件的處理因此變得不可 能。在迄今為止已知的裝置和方法實踐中經(jīng)常出現(xiàn)的一個缺陷在于當基底被金屬氧化物高 度污染時。在這種情況中，不可能獨立控制離子流到達基底，并且放電電壓促進形成電弧， 其大大局限了有效功率密度，這使其不可能給基底去污而沒有損傷其表面具有電弧斑點的 風險。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提出的方法和裝置旨在通過下面的手段解決這些缺點 等離子體的加熱不再依賴于第二電子的發(fā)射，而是基本上通過歐姆和隨機的電 磁能量的射頻(RF)電感耦合，使得可能處理被高度污染或者甚至表面上覆蓋有介電材料 的基底，并能處理不同形狀的基底。例如可能處理較長基底的端部，不必是細長的基底或者 高度封閉基底的內(nèi)表面。 在本發(fā)明的原理性實施方式中，反電極/基底系統(tǒng)，其不再用于產(chǎn)生等離子體， 而在離子朝著基底加速以及它們在基底上流動過程中提供獨立的電位差控制。這是因為離 子流僅依賴于等離子體密度，并且與放電中耦合的RF功率直接成比例。RF電感耦合是一種相對簡單、并且此外已知的能夠以給定功率產(chǎn)生高密度等離子 體的方法，與電容耦合相比，RF功率的主要部分用于鞘中的離子加速。RF電感耦合通常借 助于設置在真空室外側的感應螺線管實現(xiàn)，所述真空室由介電材料(陶瓷，玻璃或石英)制 成以允許電磁能量的傳遞。在本發(fā)明涉及用于工業(yè)處理工廠的類型中，其涉及例如梁和鋼板的處理，真空室的尺寸是這樣的，外部大氣壓產(chǎn)生的力使得此尺寸的真空室在使用由介 電材料制成的部件時，是極其復雜或者甚至是危險的。這是因為，對于尺寸超過一米，由鋼 或鋁制成的安裝有加強肋的機械焊接結構是不可避免的。這個機械限制使其必須將感應器 放置在真空室內(nèi)部，這產(chǎn)生了本發(fā)明給予解決的電學困難。金屬部件的污染處理，隨之而來的是這些部件表面的離子轟擊，產(chǎn)生來自被移除 污染層原子的大量高速噴射，必須保護感應器免受其影響，以保持感應器具有盡可能小的 表面電阻，以便最小化由Joule效應造成的損失。感應器例如由螺線管形成。通常，感應器 由銅制成，并且有利地在其表面上涂覆有沉積銀，以便盡可能小地減小其表面電阻，因為RF 電流基本上在感應器的表面上流動。根據(jù)本發(fā)明，使感應器耦合表面免受由去污表面發(fā)射物質(zhì)——例如鐵污染——的 保護借助于一個法拉第屏實現(xiàn)，該法拉第屏設置在其附近，形狀類似于感應器，其設計不僅 僅完全保護了感應器的這個工作面，而且最優(yōu)化了 RF電磁能量在處理區(qū)域中的傳遞。在一個特別有利的結構中，法拉第屏由設置在感應螺線管內(nèi)部的金屬結構形成， 并具有許多互相平行且垂直于感應電流穿過螺線管的流動方向的槽。每個槽由一個金屬縱 梁保護，該金屬縱梁固定到法拉第屏并設置在與處理區(qū)域同側與槽成一直線，離開槽較小 的間距以便不會由槽產(chǎn)生的電容短路。一個縱梁因此面向法拉第屏中的每個槽，以便防止 污染物穿過這些槽到達螺線管表面。法拉第屏和保護縱向槽的縱梁借助于兩個凸緣(bride)組裝，該凸緣優(yōu)選位于感 應器電磁感應區(qū)域的外側。凸緣有利地由水冷卻。這些凸緣必須設置在感應螺線管電磁感 應區(qū)域的外側，并且實際上是這樣的，當法拉第屏足夠長時，它們位于螺線管的外側并且充 分遠離后者的端部，以便不會成為感應電流產(chǎn)生的場所。有利地，可以將這個方法在法拉第 屏支撐凸緣中結合通常一個、有時候多個的絕緣部分，以使得法拉第屏不會形成封閉的電 回路，其進一步減小了在法拉第屏中感應產(chǎn)生的電流水平。僅僅模擬就可以確定縱向槽的最佳設置、凸緣相對于感應器的位置以及為每個凸 緣提供的絕緣部分的數(shù)目。該最佳設置是這樣的，其產(chǎn)生由感應器發(fā)射電磁能量穿過法拉 第屏的最大傳輸。根據(jù)本發(fā)明，法拉第屏相對于基底或面向它的電極隨著時間被平均正電極化，以 便構成指向待處理的單個或多個基底的電極，并且能夠連接對其處理所必須的電源。根據(jù)本發(fā)明，這個電極因此構成前述的法拉第屏，并能夠在其表面上集聚從被處 理基底移除的污染物層，而不會損傷基底的處理環(huán)境。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，法拉第屏因此構成一個鄰近等離子體的傳導電極，具體 與等離子體接觸，其相對于反電極或相對于待處理基底被平均正極化。因此主要形成正極 的法拉第屏的目的在于回收來自等離子體的電子，并因此封閉等離子體上的電回路，所述 等離子體通過另一設備產(chǎn)生。這個另一設備優(yōu)選是通過法拉第屏的射頻感應電磁激發(fā)。法 拉第屏因此將等離子體中存在的離子朝著反電極加速，所述反電極例如通過待處理的基底 形成。等離子體在兩個電極之間的中間部分中產(chǎn)生，或者在法拉第屏和處理區(qū)域中的基 底之間，或者在法拉第屏和反電極之間。避免在形成法拉第屏的電極和感應器之間形成任何離散的等離子體是至關重要的。為此目的，必須將這個電極和感應器之間的自由空間尺寸限制為小于可能在這些表面 和任意等離子體之間形成的鞘的厚度。這個鞘的厚度典型的小于或約等于1mm。此外，為了提高感應器和形成法拉第屏的電極之間的容抗，以限制電容耦合，但也 是由于結構的原因，同樣必須在這些表面之間保持至少幾個毫米的間距。為此，必須在法拉 第屏和感應器之間保持通常為Icm-IOcm的間距。為了滿足這兩個條件，本發(fā)明在將感應器與形成法拉第屏的電極分開的空間中設 置一個中間絕緣材料。當感應器和電極被適當冷卻時，例如通過為此目的設置的水冷回路 中的水循環(huán)，可以使用例如特氟隆(Teflon)的中間聚合物材料，否則的話可以有利地使用 陶瓷泡沫、或玻璃棉或氧化鋁棉作為中間材料。這是因為所述陶瓷泡沫、或玻璃棉或氧化鋁 棉具有抗高溫和限制自由空間的優(yōu)勢，在該自由空間處可以形成等離子體穿過相鄰纖維的 附近。不幸的是，在增加感應器和形成法拉第屏的電極之間空間的同時，在該空間處設 置中間介電體，雖然在這兩個電極之間的電感容抗增加了，但朝向法拉第屏的RF運動流僅 通過這個手段未被充分減小。這是因為，在增加這個空間時，感應電流同樣運動遠離等離子 體中的感應電流，通過增加感抗，其增加了 RF電壓的振幅，這意味著增加了離散的RF電容 性電流，其是需要設法在法拉第屏中減小的。因此建議通過在形成法拉第屏的電極和連接電源的電極之間設置一個低通的過 濾器以阻擋這個RF離散電流。在實踐中，僅允許通過頻率低于IMHz并且優(yōu)選低于IOOKHz 的過濾器是適當?shù)?，因為其允許法拉第屏的交替或脈沖激發(fā)，同時阻擋朝向連接到法拉第 屏的發(fā)生器的任何RF電流，由此連接到法拉第屏的發(fā)生器朝向連接到感應器的RF發(fā)生器 的最低頻信號通過由感應螺線管和形成法拉第屏電極之間空間產(chǎn)生的較高容抗而被阻擋。 低通過濾器一般由在法拉第屏和其發(fā)生器之間連續(xù)設置的扼流器、和將扼流器一端接地的 電容器構成，但也可以有其他等效的結構。根據(jù)本發(fā)明的裝置因此通過具有一個中間空間而不同于現(xiàn)有技術，所述中間空間 足以阻擋頻率等于或小于高頻的信號，該信號朝向連接到所用阻擋RF信號的低通過濾器 的感應器，并且感應器位于法拉第屏和其電源之間。在這個空間中，因為存在中間的介電材 料，不能產(chǎn)生等離子體。為了保護所有的處理裝置，可以有利地設置接地的保護罩，可將其機械固定在真 空室中，提供懸掛固定用于其在每次生產(chǎn)活動之后必須的維護和清潔期間的處理，同樣也 減少了真空室中的RF放射。在這種情況中，必須采取預防措施防止一方面在這個保護罩和 感應器之間形成任何離散的等離子體，另一方面防止在這個保護罩和形成法拉第屏的電極 之間形成任何離散的等離子體，同樣防止通過接地RF電容造成的電流損失。該離散電流通 過在保護罩內(nèi)表面和感應螺線管外表面之間保持至少幾毫米的足夠空間而被減小，并且如 果需要的話與法拉第屏的凸緣一起。為了防止形成任何離散的等離子體，必須在保護罩和感應器以及法拉第屏之間的 空間中填充中間介電材料，例如固體材料、泡沫或纖維材料形式的聚合物、陶瓷或玻璃。當 然也可以使用由玻璃纖維制成的紡織品。該材料必須與設計的處理溫度范圍相匹配，并且 不會在使用期間被過度脫氣，以便不會在處理期間污染基底。


圖1是根據(jù)本發(fā)明裝置的一個具體實施方式
的示意性透視圖。圖2顯示了構成圖1中所示裝置的各個元件的分解圖。圖3是形成圖1和圖2中所示本發(fā)明實施方式的法拉第屏的電極的透視圖。圖4根據(jù)本發(fā)明裝置的另一實施方式的示意性圖。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的用作等離子源的裝置的一個有利的實施方式的分解圖。圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的用作離子源的裝置的一個有利的實施方式的分解圖。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的在其被裝配好時的等離子源或離子源。在各個附圖中，相同的附圖標記表示相似或相同的元件。
具體實施例方式1.根據(jù)本發(fā)明的裝置在圖1-3中示意性顯示了一個根據(jù)本發(fā)明特別有利的實施方式的裝置。這個裝置 1被安裝在一個真空室中，并包括處理區(qū)域2，一個或多個金屬基底可以在該處理區(qū)域中連 續(xù)穿過。這個處理區(qū)域2位于裝置內(nèi)部。在圖1中顯示了這樣的一個裝置，三根金屬梁3互相平行沿其縱向方向中運動穿 過該裝置。梁3由一排在處理裝置上游和下游的輥子支撐，所述輥子在圖中未示出。該裝置具有用于在處理區(qū)域2中產(chǎn)生等離子的設備。這些設備尤其包括連接至射 頻振蕩器的感應器4，用于通過射頻電感耦合在處理區(qū)域2中產(chǎn)生等離子體。感應器4，其 至少部分地環(huán)繞處理區(qū)域2，有利地由包括一圈的螺線管形成。這個感應器4通過為此目的 設置的連接器5和6經(jīng)由一未被示出的阻抗匹配電路而被連接到射頻振蕩器(未示出)。 連接器5或6的一個可以被連接到射頻振蕩器而連接器5或6的另一個則被接地。很清楚 其他等效的配置——例如推挽式結構——也是可行的，該其他等效的配置通過兩個因子中 一個的接地減少了射頻電壓振幅。在感應器4和處理區(qū)域2之間設置一個形成法拉第屏7的電極，在該位置處形成 等離子體并保護感應器免受任何由基底表面發(fā)射物質(zhì)的污染。這個電極7供以DC電源，根 據(jù)施加目的其可以是脈沖電源或者是頻率低于IMHz的高頻(HF)電源。電極7具有用于供 以DC或HF電源的連接器8。為了能夠冷卻電極7，電極具有一個水循環(huán)回路，該水循環(huán)回路由連接器9供水并 由連接器10排出。感應器4和法拉第屏7為包圍處理區(qū)域2的套筒形式。套筒的縱向軸線基本對應 于基底的運行方向。套筒具有一入口和一出口，基底通過它們可以進入處理區(qū)域2和離開 處理區(qū)域2。如圖3中所示，形成法拉第屏7的電極由位于兩個凸緣12和13之間的中央部件 構成。這些凸緣12和13由導電材料制成并是環(huán)形的。中央部件包括連續(xù)的條14，它們由 它們相對的端部被分別連接到凸緣12和13。在條14之間具有槽15。這些槽15優(yōu)選平行 于基底行進方向延伸，或者換句話說，基本平行于構成感應器4的螺線管的軸線延伸。因此 這些槽15基本垂直于感應器4中感應電流的方向。槽15由縱梁16保護，該縱梁設置在處理區(qū)域2中形成法拉第屏7的電極內(nèi)部，并由這個電極7的凸緣12和13支撐。在縱梁16和條14之間保持一個很小的間距，以便不 會使得該槽15短路并因此使得由感應器4產(chǎn)生的電磁場能夠盡可能延伸處理區(qū)域2。一個 凸緣12設置有前述用于其水冷回路的連接器9和10，并設置有用于通過DC或HF電源使電 極7相對于基底3極化的連接器8。很清楚形成法拉第屏7的電極并不必須由連續(xù)的條形成，但也可以包括一個設置 有連續(xù)槽形式的開口的金屬板。在上述裝置的實施方式的變型中，凸緣12和13可以具有至少一個切口，以便不會 形成封閉回路并能夠減小可能在其中由感應器4感應產(chǎn)生的電流振幅。形成法拉第屏7的電極優(yōu)選在感應器4內(nèi)部感應之前涂敷一介電材料。感應器4在覆蓋保護罩18之前由一中間介電材料17保護。保護罩18通常電接 地。這個保護罩18具有開口 19、20和21，其該開口使連接器5和6通過。保護罩18在一 些情況中也可以通過其在真空室中的固定點與接地電勢隔離而被保持在浮動電位。圖4是根據(jù)本發(fā)明裝置的具體結構的示意圖。這個結構使得高噸位的較長產(chǎn)品能 夠被處理，例如具有I形橫截面的梁3。裝置1的橫斷面適應產(chǎn)品3的橫斷面。在這個結構 中，處理裝置1包括感應器4和形成法拉第屏7的電極，法拉第屏的凸緣12和13從感應器 4露出以便不會成為感應電流的發(fā)生源。中間介電材料17和保護罩18未被示出，以便強 調(diào)裝置的有效部件。中間介電材料11看不見，因為其位于感應器4和電極7之間。感應器 4通過連接器5和6被供以RF電源。在處理裝置1的頂部中留有開口 22，如果需要其使得 待處理的產(chǎn)品能夠借助于一個懸掛在單軌下方的支架而被輸送，該支架未被示出。這個單 軌在處理區(qū)域2外側延伸。也可以想象這樣的一種情況，開口 22在裝置1的底部中。這使得基底能夠通過在 一個或多個軌道上運行的托架而被輸送穿過處理區(qū)域2。向下的開口 22也使其可能在一個 未示出的回收容器中回收從污染層分離的碎片，所述污染層積聚在形成法拉第屏7的電極 上。強調(diào)以下內(nèi)容是有益的，感應器，在其一個特別有利的形式中可以由包括一圈或 多圈的螺線管形成，通常可以具有任意的幾何形狀。這是因為由感應器感應產(chǎn)生的電磁場 被限制在等離子體的周圍并接近保護感應器的形成法拉第屏的電極，電磁場強度基本與裝 置的通常幾何形狀無關并與任何接近的其他獨立裝置無關。這特別在涂敷時是有利的。例 如，為了處理基底的一個具體表面，可以提供感應器和形成法拉第屏的電極，具有相似的形 狀的法拉第屏的表面基本平行于待處理表面并且產(chǎn)品在其前面穿過。因此例如有可能通過這個方法獨立地處理鋼板的兩面，該鋼板在一由平直感應器 構成的平直裝置的前面穿過，所述平直感應器在待處理表面相對的一側由其形成法拉第屏 的電極保護。通過將板水平翻轉180°，這種結構有可能由位于板下方的裝置處理板的兩 面，并且其形成法拉第屏的電極能用作回收污染層的容器。該裝置的這種模塊化設計的另一個優(yōu)點在于能夠通過限定電流流過的長度來限 制感應器的電抗，但也能在處理較大產(chǎn)品時將射頻功率在多個感應器上分配。例如如果需 要處理一輛汽車的整個車身，可以設計一個使用四個裝置的系統(tǒng)，其中兩個裝置寬度為2 米，用于處理車體的頂面和底面，而其中兩個裝置寬度為1.5米，用于處理車體的側面。這 個模塊化設計也使得裝置的幾何形狀能夠適應一些產(chǎn)品內(nèi)部表面的處理，或者能夠橫向移動這些裝置，并且因此垂直于待處理基底的運動方向，以便適應不同基底的具體橫截面尺 寸。2.本發(fā)明的操作條件和具體結構2. 1處理氣體的類型和壓力為了清潔金屬產(chǎn)品，特別是鋼質(zhì)的較長形式產(chǎn)品和平直形式產(chǎn)品，真空室中氣壓 固定在 0. 05Pa-5Pa 之間(5 X l(T4mbar-5 X l(T2mbar)。這個氣體通常由100%的氬組成。在具體的應用中，該氬氣可以混有氧、氫，或者可 能混有例如He、Kr或Xe的稀有氣體?；蛘?，當根據(jù)本發(fā)明的裝置被用于對加熱產(chǎn)品進行包含氣體分子成分的擴散處理 時，處理氣體通常為氬氣，在與基底表面進行活性處理時，可能混有包含待擴散至處理產(chǎn)品 表面上的成分的氣體。這種氣體例如包括對于擴散碳到產(chǎn)品表面上時的碳氫化合物氣體， 或者對于附加金屬至這個表面上時的有機金屬化合物氣體。通常該氣體的總壓力必須大于 5Pa,以避免由于濺射造成基底表面侵蝕，并且優(yōu)選在5Pa-100Pa之間(在0. 05mbar-lmbar 之間)。2. 2感應器的射頻激發(fā)根據(jù)感應器中電流流過的長度，感應器4有利地由1ΜΗζ-170ΜΗζ之間并且優(yōu)選 1-30MHZ之間、特別是13. 56MHz的激發(fā)頻率激發(fā)。具有較大橫截面的裝置選擇最低的頻率， 以減小感應器的扼流阻抗。由于相同的原因，感應器通常僅有一圈，其也可以將裝置構造為 如上所述并例如在圖4中所示的具有一個開口。因此這允許使用懸掛在單軌或支架上的輸 送裝置，和/或能夠?qū)⑷コ奈廴緦邮占椒胖迷谔幚硌b置下方的回收容器中，所述污染 層可能從形成法拉第屏的電極上剝離。最優(yōu)選使用13. 56MHz的頻率，但低于IOMHz并且特別是在2MHz_5MHz之間的頻率 對于感應器中電流流過長度超過3米的設備是有利的。每個裝置的有用射頻功率根據(jù)該裝 置的尺寸而變化，但通常大于或等于5KW。這個功率典型地為每個感應器在5KW-30KW之間， 但也可以設計更低或更高的功率。2. 3形成法拉第屏的電極的激發(fā)形成法拉第屏的電極相對于待處理基底或位于法拉第屏和基底之間的反電極而 被正極化。這個基底或這個反電極通常但不全都接地。相對于待處理基底或反電極的電 位，極化回路上的平均功率必須是正的，也就是說一個周期的電壓積分與該周期的比值是 正的。該極化因此可以是DC、整流過的AC、或者相對于具有任意負極性脈沖基底或反電極 的正極化AC。形成法拉第屏電極的激發(fā)頻率相對于感應器的射頻必須降低至少10倍。在實踐 中，這個激發(fā)頻率低于IMHz并優(yōu)選低于ΙΟΟΚΗζ。在直流電(DC)的情況中，這個激發(fā)頻率尤 其零，可能具有負極性脈。電源被連接到形成法拉第屏的電極和面向它的基底或電極。這個電源根據(jù)面向形 成法拉第屏的電極并在這個電極前面運動穿過處理區(qū)域的基底面積大小按比例調(diào)節(jié)功率。提到以下內(nèi)容是有益的，應用于形成法拉第屏電極的功率優(yōu)選至少等于應用于感 應器的射頻功率以能夠產(chǎn)生等離子體。應用于該電極的這個功率有利地大于應用的射頻功 率。實際上，該方法是形成法拉第屏電極的功率與感應器連接射頻功率的比值越大，就越節(jié)約。這一點對于冶金涂敷目的而言是非常重要的，其中消耗的功率相當巨大并且投資和使 用RF電源的成本遠高于那些在低于IOKHz頻率工作的電源成本。2. 4穿過處理裝置的基底所滿足的條件穿過處理裝置的金屬基底必須具備有限的橫截面尺寸，以便不會成為感應電流 源。為此，基底必須不與等離子體的外圍區(qū)域接觸并且與其充分遠離，所述等離子體的外圍 區(qū)域構成由感應器感應產(chǎn)生的電流源。這個等離子體的外圍區(qū)域保護基底防止在其表面上 產(chǎn)生任何感應電流，所述等離子體的外圍區(qū)域通常在周圍一厘米厚，其中主要在感應電場 和由隨機和撞擊方法釋放的電子之間在等離子體中感應產(chǎn)生全部的電子流并在其中發(fā)生 能量轉移。這個在等離子體外圍處的感應電流層的作用是必不可少的，因此基本所有的感 應電磁(EM)場位于其中，因為它使其可能在處理區(qū)域中待處理基底的穿過點處獲得可以 忽略的電磁場。等離子體因此為電磁波的傳播提供一個有效的屏蔽，該電磁波的振幅在裝 置的軸線方向非常快速地衰弱。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，這個物理特征使得可能處理導電 材料，并且特別能夠處理例如低碳鋼的鐵磁性材料。為此目的，必須(1)在將基底穿過處理區(qū)域之前就存在等離子體，或者(2)激發(fā)等 離子體可以通過與處于射頻電源的感應器之前的感應器不同的設備產(chǎn)生，和(3)，如已經(jīng)在 上面提到的，處理后的基底充分遠離等離子體的外圍區(qū)域而通過，基本所有等離子體中感 應產(chǎn)生的電子流在該等離子體的外圍區(qū)域中流動。在實踐中，基底表面上的任意點離開形 成朝向等離子體的法拉第屏電極的表面將不小于約5cm。該感應電磁場隨著相對于等離子 體表面垂直運動遠離感應器測得的距離變化而呈指數(shù)衰減。在距離為5cm處，信號振幅的 衰減通常為其初始值的99%左右。因此等離子體通過射頻感應在與感應器成一直線的待處理基底或多個基底之前 在感應器的表面附近產(chǎn)生，或者提供任意用于產(chǎn)生激發(fā)等離子體的裝置，以在將射頻電源 連接到感應器之前在基底已經(jīng)至少部分與感應器成一直線時產(chǎn)生等離子體。在基底處理期間需要切斷射頻電源的情況中，用于等離子體電容激發(fā)的裝置特別 適合于這種應用。有利地，當感應器加電時，通過利用位于形成法拉第屏的電極附近處理區(qū) 域中的激發(fā)電極，可以利用在感應器的上述連接器5或6處產(chǎn)生的高壓。這個激發(fā)電極被 連接到上述的連接器5或6，以便能夠在這個激發(fā)電極和例如基底之間產(chǎn)生電容激發(fā)等離 子體。2. 5利用磁鏡為了減少位于根據(jù)本發(fā)明裝置前述凸緣12和13處的入口和出口處的雙極擴散造 成的等離子體損失，可以利用由螺線管構成的磁鏡，其具有優(yōu)選為直流電的電流通過。這兩 個螺線管有利地設置成環(huán)繞凸緣12和13。一個簡單的設備由環(huán)繞保護罩18與凸緣12和 13成一直線設置的兩個螺線管構成。這些螺線管通過一個獨立的發(fā)電機供以電流，該獨立 的發(fā)電機用于產(chǎn)生與每個螺線管成直線的最大感應磁場。3實際應用的實施例3. 1用于平均截面的較長鋼制產(chǎn)品的清潔裝置所用的裝置是如圖1-3中所示的類型。處理后產(chǎn)品標稱的總的比表面積為2m2/m。 形成法拉第屏7的電極的主要內(nèi)部尺寸為ImXO. 3m，有效軸向長度為0. 55m。形成法拉第 屏7的電極由水冷卻。感應螺線管4由銅制成并由水冷卻，其內(nèi)表面離開感應等離子體的外表面2cm。該裝置被固定在真空室中位于兩排能使產(chǎn)品3在處理區(qū)域2中輸送的輥子之間。 保護罩18被保持接地。真空室供以壓力為5X10_3mbar并且溫度為300° K的氬氣。在這些條件下，使用包括一連接至感應器4電極6的電極的電容激發(fā)裝置。接地 的產(chǎn)品3被用作反電極。在電容激發(fā)等離子體之后，該等離子體通過感應螺線管4的電磁 感應而被保持，同時在13. 56MHZ時其中損耗的有效電功率為15KW。形成法拉第屏7的電極被連接到一個直流發(fā)電機，該直流發(fā)電機在其和產(chǎn)品之間 維持57KW的功率，確保產(chǎn)品通過600V電壓的離子轟擊進行的表面清潔。等離子體外圍處 電磁場衰減系數(shù)的翻轉等于1. 14cm。等離子體外圍指等離子體中感應電流基本流過的一定 厚度的表皮。當該裝置的感應器不是以13. 56MHz而是以3. 39MHz激發(fā)時，所有的條件相同，等 離子體的特性未改變，但感應器4的連接器5和6之間激發(fā)回路的阻抗更低。3. 2用于具有較高橫截面的較長鋼制產(chǎn)品的清潔裝置所用的裝置是如圖4中所示的類型，并設置有保護罩18和中間介電材料17，它們 兩者在這個圖中均未示出。處理后產(chǎn)品標稱的總的比表面積3m2/m。形成法拉第屏7的電 極的主要內(nèi)部尺寸為0. SmX0. 9m，有效軸向長度為0. 5m。形成法拉第屏7的電極由水冷卻。感應螺線管4由銅制成并由水冷卻，其內(nèi)表面離 開感應等離子體的外表面2cm。該裝置被固定在真空室中位于兩排能使產(chǎn)品3在處理區(qū)域 2中輸送的輥子之間。保護罩18接地。真空室供以壓力為5X10_3mbar并且溫度為300° K 的氬氣。在這些條件下，由連接至連接器6的電極組成的電容激發(fā)裝置并將接地的產(chǎn)品 3用作反電極來激發(fā)等離子體，其然后通過感應螺線管4的電磁感應而被保持，同時在 13. 56MHZ時其中損耗的有效電功率為15KW。形成法拉第屏7的電極被連接到一個直流發(fā) 電機，該直流發(fā)電機在其和產(chǎn)品之間維持50KW的功率，確保產(chǎn)品通過600V電壓的離子轟擊 進行表面清潔。等離子體外圍處電磁場衰減系數(shù)的翻轉等于1. 37cm。等離子體外圍指等離 子體中感應電流基本流過的一定厚度的表皮。3. 3適于鋼板連續(xù)清潔的裝置所用的裝置是如圖1-3中所示的類型。處理后產(chǎn)品標稱的總的比表面積為3m2/m。 特別是1. 5m寬的板。形成法拉第屏7的電極的主要內(nèi)部尺寸為1. 7mX0. 2m，有效軸向長度 為0.7m。形成法拉第屏7的電極由水冷卻。感應螺線管4由銅制成并由水冷卻，其內(nèi)表面 離開感應等離子體的外表面2cm。該裝置被固定在真空室中，因此垂直移動的板在其中間平 面處穿過。保護罩18接地。真空室供以壓力為5X10-3mbar并且溫度為300° K的氬氣。在這些條件下，使用包括一連接至感應器4電極6的電極的電容激發(fā)裝置。接地 的板被用作反電極，獲得激發(fā)的等離子體，其然后通過感應螺線管4的電磁感應而被保持， 在13. 56MHZ時其中損耗的有效電功率為25KW。形成法拉第屏7的電極被連接到一個直流發(fā)電機，其在直流發(fā)電機和產(chǎn)品之間維 持148KW的功率，確?；淄ㄟ^900V電壓的離子轟擊進行表面清潔。在這些操作條件下， 等離子體外圍處電磁場衰減系數(shù)的翻轉，也就是說其中感應電流主要流動的等離子體的表 皮層厚度，等于1.2cm。
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4.擁絲日月艦鋪細原銷原白碟-本發(fā)明的原理也使其可能產(chǎn)生一種等離子體源或離子源。圖5顯示了一個根據(jù)本發(fā)明利用等離子體源的裝置的具體結構。在這個結構中， 不必極化任何基底就可以產(chǎn)生等離子體，其離子以給定的能量被加速。這是因為在形成法 拉第屏7的電極和導電基底之間不再建立極化，但實際上在電極7和格柵24形式的反電極 23之間形成。反電極23具有基準尺寸“d”的開口。在激發(fā)格柵24中形成開口的基準尺寸 “d”典型地大約等于在等離子體界面處自然形成的鞘的厚度，并且這個反電極23被保持在 其激發(fā)電位。格柵24中開口的最佳間距大約為相當于由感應器產(chǎn)生的等離子體密度的鞘的厚 度的兩倍，并且該鞘的產(chǎn)生也對應于給該形成法拉第屏7電極相對于格柵24所施加平均正 極化。這是因為，在在對于等離子體源的這些條件下，等離子體通過確定離子路徑的邊界和 場線不會分散穿過開口，所述離子通過靜電學預測穿過這些開口。形成法拉第屏7的電極為具有底部25和側壁26的容器形式。在底部25中設置 槽15，所述槽互相平行延伸并基本垂直于感應器4中感應電流的流動方向。根據(jù)本發(fā)明，格柵24的引出電位相對于形成法拉第屏7的電極電位當然為平均正 電位，所述形成法拉第屏7的電極電位平均為負電位。這是因為電極電位形成相對于反電 極23固定的法拉第屏7。反電極23的電位有利地可以為接地電位。在這些條件下，如果這 個格柵24的區(qū)域開口部分的開口比例與其投影總面積相比較高，那么在等離子體鞘處形 成的電場線主要穿過格柵24。這例如可以通過使用由鎢、鉬、鋼或其他金屬制成比開口尺寸 “d”更小的尺寸而實現(xiàn)。典型地，尺寸“d”在正常使用條件下約為1mm，可以使用零點幾毫 米的金屬線來形成引出格柵24。在本發(fā)明這個具體形式的其他實施方式中，格柵24可以由互相分離間距“d”的平 行金屬線構成。這是因為，當形成法拉第屏7的電極電位相對于反電極23為平均+600V時，氬離 子在約ZXKr11CnT3的鞘處具有等離子體密度，典型地觀察到1.2mm厚的鞘。格柵24有利 地與保護罩18電連接，如果需要其可被接地。在這些條件下，沿著場線流動的離子穿過引出格柵24中的開口，該離子的動能由 在等離子體和這個格柵24之間形成的鞘的電位決定，鞘的電位本身由固定在形成法拉第 屏7電極處與反電極23相關的電位決定。在前一實施例中，離子被引出具有約600eV的能 量的等離子體源。為了防止形成正空間電荷，離子流通常由一個獨立電子源產(chǎn)生的電子流所中和。 更好且更廉價的設備利用脈沖電源構成，以便將形成法拉第屏7的電極極化。這是因為，在 這些條件下，通過在形成法拉第屏7的電極上施加較短持續(xù)時間但重復的負脈沖，電子能 夠穿過格柵中的開口逸出，相對于形成法拉第屏7的電極所述格柵通過脈沖處于正電位， 并且能夠中和電子流。這因此是一個真正的等離子體源。與正極化的持續(xù)時間相比，負脈沖的持續(xù)時間 保持得更短。這同樣適用于負脈沖電位的絕對值。假設電子的遷移率遠大于離子的遷移率， 與正電位值相比其可以保持較低。槽15在形成法拉第屏7的電極中產(chǎn)生。這些槽15當然可以由縱梁16保護，所述縱梁未在圖5中示出并固定到電極7的側壁26。這些側壁26等效于圖1-4中示出的凸緣 12 禾口 13。等離子體源的幾何形狀決不局限于圖5的平面形狀。這是因為這個幾何形狀可以 是如圖1-4中所示的封閉結構。在幾何結構這個具體的情況中，引出格柵24必須具有類似 于形成法拉第屏7并設置在側壁26上方的電極的形狀，以便與法拉第屏7的電位電絕緣。在圖6中，顯示了一個根據(jù)本發(fā)明利用離子源的裝置的實施方式。在這個例子中，形成法拉第屏7的電極借助于出口格柵27封閉，所述格柵27的電 位與形成法拉第屏7的電極電位相同。形成反電極23的引出格柵24必須面向離子出口格 柵27設置并離開約“d”的間距，所述引出格柵24相對于出口格柵27為平均負電位，所述 出口格柵27為平均正電位。在這些條件下，基于所公知的離子源方法，可以最優(yōu)化格柵中 開口的幾何形狀，因此電場線來自等離子體并穿過兩個格柵，以致離子不會轟擊這兩個格 柵并且不會侵蝕它們。離子然后主要在分隔格柵27和24的間隙“d”中被加速。這例如在 由 Ian G. Brown, John Wiley & Sons 發(fā)表的 ISBN 編號 0471857084 (1989) "The Physics and Technology of IonSources，，中詳細描述。如上面在等離子體源的離子中提到的，離子流能通過一個獨立的本發(fā)明電子源而 被中和，其在圖6中未示出。然而，利用脈沖電源來極化形成法拉第屏7的電極也是特別有 利的，因此在每次應用到這個電極7和格柵27的負脈沖時，電子可以從位于電極7和格柵 27之間的等離子體空間中逸出，并且在兩個格柵27和24之間的加速之后，穿過引出格柵 24，以便中和在形成法拉第屏7電極極化周期主要部分期間放射出的離子流。由形狀類似于形成法拉第屏7電極的容器28形成的保護罩18環(huán)繞法拉第屏7。 在形成法拉第屏7的電極和感應器14之間具有介電材料11。形成保護罩18的容器28的 內(nèi)表面涂覆有介電材料17。形成法拉第屏7的電極與感應器4 一起容納在保護罩18中。形成法拉第屏7的電極相對于引出格柵24被平均正極化。該引出格柵可以關于保 護罩18電絕緣，但通常處于這個保護罩18的電位。引出格柵24的電位有利的為地電位， 但這不是必須的。在離子源的情況中，系統(tǒng)也可以包括三個電極出口格柵27，引出格柵24以及位 于這兩個格柵27和24之間的補充電極，與出口格柵27相比更靠近引出格柵24，并比引出 格柵24的電位略微更負一些，用于當由獨立于該裝置的源產(chǎn)生電子時防止這些電子回到 出口格柵27。這個獨立的電子源可以是中空陰極發(fā)射電子源或絲狀發(fā)射電子源。由格柵形 成的不同電極中開口的幾何形狀和相對位置基于通常所說Pierce等勢線(由IanG. Broun, John Wiley & Sons 發(fā)表的 ISBN 為 0471857084 (1989) "ThePhysics and Technology of Ion Sources，，,第 28 頁)。圖7顯示了圖5或6分解視圖中示出組成部件的裝配。為了附圖清晰的原因，很清楚格柵24和27的網(wǎng)眼以及在圖5和7中示出的間距 ‘‘d”并不是按比例的。在形成法拉第屏7的電極附近始終必須具有氣體的注入(在附圖中未示出)，并且 特別在等離子體和離子源的情況中這是必須的，因為必須補償與從源形成離子流有關的氣 體損耗。上面描述的等離子體和離子源具有這樣的優(yōu)點，其具有非常簡化的結構，并能抵抗來自受處理產(chǎn)品的污染。另外，等離子體以感應方式被經(jīng)濟地產(chǎn)生，并且離子的加速也借助于直流電源而 被經(jīng)濟地實現(xiàn)，該直流電源可以是脈沖的。因此產(chǎn)生具有較高能量效率的等離子體或離子 源。有可能產(chǎn)生源，用于任何幾何形狀并且特別是具有例如最高3m長的較大尺寸的 平面幾何形狀，例如用于建筑玻璃在真空涂覆之前的預處理。該等離子體源可用于清潔建筑玻璃。在這種情況中，所用的該裝置為圖5中所示 的等離子體源的形式，并且適于在通過濺射的涂覆之前清潔3m寬的玻璃板。該裝置被供以 氬氣并產(chǎn)生氬等離子體，其離子借助于脈沖直流電源通過關于形成法拉第屏7的電極相對 極化引出格柵24而被以約300eV的能量引出。形成法拉第屏7的電極電位相對于地電位 為+300V，引出格柵24處于接地保護罩18的電位。在射頻13. 56MHz、5KW的脈沖直流電源 的情況中，能量損耗約為15KW。
權利要求
用于金屬基底或絕緣基底的等離子體處理的方法，其中至少一個基底基本連續(xù)地在具有處理區(qū)域(2)的真空室中行進，穿過該處理區(qū)域(2)，所述等離子體借助于連接至射頻發(fā)生器的感應器(4)通過射頻感應耦合而被保持在處理區(qū)域(2)中，其中通過法拉第屏(7)保護感應器(4)免于被所述基底(3)的表面所發(fā)射物質(zhì)的污染，所述法拉第屏(7)位于所述等離子體和所述感應器(4)之間，其特征在于所述法拉第屏(7)構成一導電電極；并且，所述法拉第屏(7)相對于所述基底(3)或相對于存在于所述等離子體中的反電極(23)被平均正電極化，因此將存在于所述等離子體中的離子朝著所述基底(3)或朝著所述反電極(23)加速，并且在形成所述法拉第屏(7)的電極處回收來自所述等離子體的電子。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述法拉第屏(7)經(jīng)受一系列包括負脈沖 的極化循環(huán)。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述法拉第屏(7)的激發(fā)頻率相對于 連接至感應器(4)的射頻發(fā)生器的頻率低至少10倍，并且具體低于1MHz。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于所述法拉第屏(7)相對于所 述基底(3)被平均正極化；并且供給法拉第屏(7)的電源在該法拉第屏(7)和所述基底(3) 之間連接，并且與所述處理區(qū)(2)中在所述法拉第屏(7)前面移動的所述基底(3)的面積 成比例地被調(diào)節(jié)功率。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于在所述法拉第屏(7)和所述 基底⑶或所述反電極的表面之間保持2cm、優(yōu)選5cm的最小間距。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于在所述感應器(4)由所述射 頻發(fā)生器施以功率之前在所述處理區(qū)域(2)中產(chǎn)生等離子體。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于所述等離子體通過在所述基 底(3)進入和/或離開所述處理區(qū)域(2)處產(chǎn)生磁場而被限定在所述處理區(qū)域(2)內(nèi)。
8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于在所述法拉第屏(7)和所述 基底(3)之間施加的電功率至少等于用于產(chǎn)生所述等離子體的射頻功率。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于通過存在的一系列的槽(15) 允許將所述感應器(4)的電磁功率穿過所述法拉第屏(7)傳遞給所述等離子體，所述槽 (15)基本互相平行且基本垂直于所述感應器(4)中感應電流的方向。
10.用于通過等離子體處理金屬或絕緣基底的裝置，其包括具有處理區(qū)域(2)的真空 室，金屬基底或絕緣基底基本連續(xù)地在該真空室中行進，所述裝置包括感應器(4)，該感 應器連接至射頻發(fā)生器以便產(chǎn)生等離子體；和法拉第屏(7)，該法拉第屏鄰接所述等離子 體并位于所述等離子體和感應器(4)之間用以保護所述感應器(4)免于由所述基底(3)的 表面所發(fā)射材料的污染，其中所述等離子體在所述處理區(qū)域(2)中產(chǎn)生，或者在所述法拉 第屏和反電極(23)之間的空間中產(chǎn)生，其特征在于所述法拉第屏(7)構成一導電電極，并且相對于所述基底(3)或相對于所 述反電極(23)被平均正電極化。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于在所述感應器(4)和所述法拉第屏(7)之 間設置中間空間，該中間空間充滿介電材料(11)。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于所述感應器(4)和所述法拉第屏(7)之間的距離在0. Icm-IOcm之間。
13.如權利要求11或12所述的裝置，其特征在于所述中間介電材料(11)包括特弗 隆的聚合物、陶瓷泡沫或玻璃棉或氧化鋁棉。
14.如權利要求10至13中任一項所述的裝置，其特征在于在所述法拉第屏(7)和該 法拉第屏(7)的電源之間設置一低通過濾器，僅允許頻率低于IMHz并且優(yōu)選低于IOOKHz 的頻率通過。
15.如權利要求10至14中任一項所述的裝置，其特征在于所述法拉第屏(7)具有 一系列的槽(15)，所述槽基本互相平行并基本垂直于所述感應器(4)中感應電流的流動方 向。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于縱梁(16)在所述等離子體一側的所述槽 (15)的對面離開所述槽(15) —較短的距離。
17.如權利要求10至16中任一項所述的裝置，其特征在于設置接地并保持在浮動電 位的保護罩(18)，該保護罩環(huán)繞所述感應器(4)。
18.如權利要求15所述的裝置，其特征在于在所述感應器(4)和所述保護罩(18)之 間存在一中間空間，該中間空間充滿介電材料(17)。
19.如權利要求10至18中任一項所述的裝置，其特征在于所述感應器(4)包括至少 一個感應線圈。
20.如權利要求10至19中任一項所述的裝置，其特征在于所述感應器(4)以 1ΜΗζ-170ΜΗζ之間的頻率被激發(fā)。
21.如權利要求10至20中任一項所述的裝置，其特征在于所述法拉第屏(7)的電源 具有小于連接至所述感應器(4)的頻率的至少十倍的激發(fā)頻率。
22.如權利要求10至21中任一項所述的裝置，其特征在于設置用于能夠產(chǎn)生火等離 子體的設備。
23.如權利要求10至22中任一項所述的裝置，其特征在于所述感應器(4)和所述法 拉第屏(7)呈套筒形式，該套筒封裝所述處理區(qū)域(2)并且其縱向軸線基本對應于所述基 底(3)的行進方向，該套筒具有一入口和一出口，所述基底(3)通過所述入口和所述出口能 夠進入所述處理區(qū)域(2)和離開所述處理區(qū)域(2)。
24.如權利要求23所述的裝置，其特征在于所述套筒具有一沿其整個縱向方向延伸 的開口。
25.如權利要求10至24中任一項所述的裝置，其特征在于與形成所述法拉第屏(7) 的電極相對地設置一反電極(23)，該反電極具有寬度(d)約為鞘的厚度的開口或槽，所 述鞘由等離子體和該反電極(23)的界面形成，該形成法拉第屏的電極相對于所述反電極 (23)被平均正電極化，以便構成等離子體源或離子源。
26.如權利要求25所述的裝置，其特征在于在形成所述法拉第屏(7)的電極和所述 反電極之間具有一出口格柵(27)，該出口格柵(27)處于與所述法拉第屏(7)相同的電位， 并且朝向所述反電極離開所述反電極(23) —充分短的距離，使得在所述出口格柵(27)和 所述反電極(23)之間不會存在等離子體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對金屬基底或絕緣基底(3)進行等離子體處理的方法，所述基底基本連續(xù)地在具有處理區(qū)域(2)的真空室中行進，所述等離子體借助于連接至射頻發(fā)生器的感應器(4)通過射頻感應耦合而被保持在處理區(qū)域(2)中，其中通過法拉第屏(7)保護感應器(4)免于被所述基底(3)的表面所發(fā)射物質(zhì)的污染，所述法拉第屏(7)位于所述等離子體和所述感應器(4)之間，并且，所述法拉第屏(7)相對于所述基底(3)或相對于存在于所述等離子體中的反電極被平均正電極化。
文檔編號H01J37/32GK101884086SQ200880118815
公開日2010年11月10日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權日2007年10月22日
發(fā)明者P·范德布蘭德 申請人:工業(yè)等離子體服務與技術Ipst有限公司