專利名稱：具有鍍層防護的電子回旋共振等離子體源及該鍍層防護的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有根據(jù)權利要求I的特征的具有鍍層防護的電子回旋共振(ECR)等離子體源。本發(fā)明特別地涉及具有線性等離子體出口的電子回旋共振等離子體源。此外，本發(fā)明涉及鍍層防護的應用。
背景技術：
根據(jù)現(xiàn)有技術，已有大量電子回旋共振等離子體源(ECR-Electron CyclotronResonance/Electron-Zyklotron-Resonanz)公知。例如，DE 19812558A1 描述了用于產生線性膨脹的電子回旋共振等離子體的設備，該設備由線性膨脹的雙同軸導體與多極磁裝置組成。該裝置基本上由等離子體空間構成，該等離子體空間的殼形成相對具有保護管的同心的內部導體的在外的同軸波導體。在外的同軸波導體在軸向方向上具有呈裂縫形的開口。高頻功率的饋入(Einspeisung)在內部導體的單側或兩側進行。在在外的同軸波導體中的呈裂縫形的開口處出現(xiàn)強大的電場分量，這些電場分量達到多極磁裝置的靜態(tài)磁場，由此構造了強大的電子回旋共振等離子體。過程氣體優(yōu)選地被直接送入等離子體空間中。在所有的等離子體裝置中皆有的問題為，不僅在鍍層過程的情況下而且在用于處理基板表面的蝕刻過程的情況下，所有其他暴露給等離子體的表面也被鍍層了過程特有的沉積。在實踐中嘗試最小化此類不期望的沉積，其方法為將等離子體源直接布置在待處理的基板對面。相對等離子體敞開的構件或表面經常以鍍層防護來遮蔽，此鍍層防護本身被鍍層并且必須相應地重生或更換。特別強化的鍍層也直接在等離子體源的等離子體腔的內表面上進行，例如在依照所描述的DE 198 12 558 Al的這種情況下。在實踐中，在電子回旋共振等離子體源的持續(xù)運行中，在等離子體空間中的表面在短時間內被鍍層可以是IOmm和更厚的沉積。片主要由耐腐蝕鋼制成，該耐腐蝕鋼具有穩(wěn)定的基本上與層沉積不同的膨脹系數(shù)。等離子體過程部分地在顯著的溫度下運行，這導致所有構件包括鍍層防護的不穩(wěn)定的片的相應的熱力負載。其結果為，導致層沉積的無法控制的剝落。特別地，片由于其良好的熱傳導性局部地以非常不穩(wěn)定的層沉積被鍍層。當這類片具有用于過程氣體的進入的開口時，則這些開口可能被不穩(wěn)定地鍍層，并也可能通過沉積被封閉。此類剝落可能落在過程空間內，這導致不期望的故障，并可能在整體上極度負面地影響等離子體過程。在WO 2009/096954 Al中說明了一種系統(tǒng)及方法，用于借助等離子體支持的化學氣相析出(英語plasma enhanced chemical vapour deposition, PECVD)處理基板表面。該系統(tǒng)包含過程腔、針對基板的保持器、在過程腔內部的天線及至少部分的等離子體粹取柵。該等離子體腔以電介質層內襯。因此應當獲得等離子體的較高的離子化程度。DE 19628952A1說明了一種用于借助電磁交流場在低壓容器中產生等離子體的設備。在此，呈棒形的導體在由絕緣材料制成的管的內部穿過低壓容器地引導并且在該導體的兩個端部上聯(lián)接用于產生電磁交流場的源。至少在所述管的長度的一部分上，導體在周邊的一部分上由傳導的屏蔽裝置包圍。由此，等離子體的產生應該被集中在如下的區(qū)域上，在這些區(qū)域中有工件，而在設備的背離工件的側上沒有等離子體被產生。

發(fā)明內容
由已公知的現(xiàn)有技術出發(fā)，本發(fā)明基于如下任務，S卩，提出一種具有鍍層防護的電子回旋共振等離子體源，其中，將在表面上的不期望沉積的不利的結果最小化。此外任務在于，說明一種針對鍍層防護的有利的應用。本發(fā)明通過在權利要求I中的特征解決針對電子回旋共振等離子體源的任務。本發(fā)明的有利改進方案在從屬權利要求中表征，并在下面與本發(fā)明的優(yōu)選實施的描述(包括附圖)結合進行詳細闡釋。 針對鍍層防護的應用的任務通過權利要求5的特征定義。本發(fā)明公開一種電子回旋共振等離子體源，其基本上由殼體及中央的波分配器組成，該波分配器與用于產生高頻的裝置連接。殼體至少部分地包圍具有中央的波導體的空間。在殼體與中央的波導體之間設置有平面的鍍層防護，該鍍層防護應阻止或者至少減少殼體的鍍層。所謂殼體，是指各種全平面式(voiifiachig)或呈支架狀的結構，該結構將電子回旋共振等離子體源的構件在真空鍍層腔的內部保持在一起。依據(jù)本發(fā)明，鍍層防護由有機的或礦物質的纖維材料制成。在根據(jù)權利要求2的優(yōu)選的實施中，鍍層防護的面朝等離子體空間的表面具有至少部分敞開的織物結構。原則上所有可變形的及熱力地在需要范圍內能負載的纖維織物和毛氈織物皆可做為纖維材料使用。在實踐中，特別地由玄武巖(Basalt)、碳材質或氧化鋁制成的纖維織物或者說毛氈織物已證明是有利的方式。由纖維織物和毛氈織物制成的此類鍍層防護的幾何形狀構造能良好適配電子回旋共振等離子體源的給出的配置。在使用具有依據(jù)本發(fā)明的鍍層防護的所說明的電子回旋共振等離子體源的情況下可實現(xiàn)極度長的過程時間。令人驚異的發(fā)現(xiàn)，強制性地構造的沉積通過依據(jù)本發(fā)明的鍍層防護的熱力特性，結合良好的附著強度停留在鍍層防護上，而不會產生不期望的析出的剝落。在此，以有利的方式也確定了，在鍍層防護中的氣體通道的內部不構建或僅很少地構建析出，也就是說，關于過程氣體到等離子體腔中的輸入的技術上的條件不被負面影響。只有當層厚度已達到如下程度，S卩，層厚度因為厚度變成問題時，才機械地將沉積由鍍層防護移除。在此，至少部分地出現(xiàn)纖維織物或毛氈織物的牢固地錨固在剝落上的表面小部分的脫離(Ausreisen)，這意外地導致，在鍍層防護上構造具有敞開的織物結構的新表面，該新表面直接提供用于下次的等離子體過程。依據(jù)本發(fā)明的鍍層防護亦可應用于遮蓋任何表面，這些表面暴露給物理性的等離子體并且在各所使用的方法中不應受到鍍層。


以下將在實施例方面進一步說明本發(fā)明。附屬地，圖I顯示到具有向上的線性等離子體出口的電子回旋共振等離子體源上的立體視圖。圖2顯示具有鍍層防護的殼體的放大截段并且圖3以示意方式顯示在鍍層防護的表面區(qū)域中的截面圖。
具體實施例方式在圖I中所示的工業(yè)的電子回旋共振等離子體源I具有呈支架狀的殼體，其具有例如大約1，OOOmm的寬度。如特別由圖2可看出，殼體基本上由基礎板3構成，在基礎板3上，借助承載銷4在縱向方向上保持有具有整合的多極磁裝置的兩個平行的側邊條5和6。在二個側邊條5和6之間布置有鍍層防護7，該鍍層防護適配基礎板3以及兩個側邊條5和6，并經由保持 接片8以及附著裝置9附著在側邊條5和6上。在殼體內，冷卻水管路10向兩個側邊條5和6引導。將過程氣體經由管路11向側邊條5和6以及在基礎板3與鍍層防護7之間的空間中導引。過程氣體貫穿穿過在鍍層防護7中的孔17直接被導引到等離子體空間中。在圖I中向上取向地，電子回旋共振等離子體源I具有平行于側邊條5和6的線性等離子體出口 16。未圖示的待鍍層的基板在同樣未圖示的真空鍍層腔內直接布置在等離子體出口 16對面。如由圖I可清楚看出，在具有鍍層防護7的殼體內部有波分配器12，該波分配器在兩側保持在裝置13和14上，在裝置13和14中也提供了高頻功率。電子回旋共振等離子體源運行的情況下，在鍍層防護7的內部的空間中，繞波長分配器12構造等離子體，該空間被標稱為等離子體空間。電子回旋共振等離子體源I布置在未圖示的真空鍍層腔的內部，并且裝置13和14布置在未圖示的真空鍍層腔的外部，其中，經由已公知的壁套管(Wanddurchfiihrung)實現(xiàn)在這些結構組件之間的電連接。實際上的本發(fā)明實現(xiàn)在鍍層防護7內，該鍍層防護7由碳材質織物2制成的纖維材料以層復合物的形式制成。示例性的層復合物由多個平行于表面的層構建而成，這些層以公知的方式互相以對溫度具有穩(wěn)定性的結合劑連接。備選地所使用的毛氈織物并不具有分離的層結構。相應于權利要求2，面朝等離子體空間的鍍層防護7表面具有敞開的織物結構，該敞開的織物結構以如下方式制造，即，至少層復合物的最上方層的上側無結合劑，這種方式地織物結構自由存在，并以垂直于上表面的方式底切保持自由。(在圖3中)圖3中以示意方式顯示穿過鍍層防護7的層復合物的碳材質織物2的在上的層15的截面圖。在等離子體過程中析出在鍍層防護7上的沉積18在此以如下方式強迫地包圍碳材質織物2的在上的層15的自由存在的纖維，即，構建了相對牢固的形狀鎖合的連接。圖3中，位于底切中的沉積以密集陰影線的方式表示成沉積19。以下將對運行中的電子回旋共振等離子體源做進一步說明。以公知的方式，真空鍍層腔被抽真空，灌入承載氣體或過程氣體且在等離子體空間的內部點著等離子體放電。將過程氣體經由管路11及孔17直接灌入等離子體空間，且等離子體貫穿穿過線性等離子體出口 16地在整個真空鍍層腔中擴散。形成層的過程氣體通過等離子體空間中的等離子體來裝載，并在真空鍍層腔的內部根據(jù)能量條件的不同析出在所有表面上。不期望的且相對強地，析出也在等離子體空間的內部在鍍層防護7的內表面上進行。意外發(fā)現(xiàn)，在依據(jù)本發(fā)明的鍍層防護7上的層形成基本上比在由耐腐蝕鋼制成的鍍層防護片的情況下更均勻且穩(wěn)定地進行。特別地，在鍍層防護7的情況下不會導致溫度造成的變形，且在鍍層防護7中的孔17幾乎免于沉積地保持。
在鍍層防護7上構建的沉積牢固地附著在鍍層防護7上，且在等離子體過程中不成塊或作為片地剝離。只有當沉積具有一定厚度，該厚度將干擾規(guī)定的方法流程時，才必須將該沉積移除。對此，將整個鍍層防護 7連同沉積由等離子體源移除。在機械地將沉積由鍍層防護7分離時，產生意外效果，沉積經常整塊地由鍍層防護7拆下，且在此層復合物的碳材質織物2的表面的很小的部分也隨同脫落，以這種方式地，鍍層防護7的表面再度具有相應于權利要求2所述的至少部分敞開的織物結 構。
權利要求
1.電子回旋共振等離子體源，由殼體、中央的波分配器(12)及在所述殼體與所述中央的波分配器(12)之間的鍍層防護(7)構成，所述中央的波分配器(12)與用于產生高頻的裝置(13、14)連接，而所述鍍層防護(7)至少部分地包圍在所述殼體內部的空間，其特征在于，所述鍍層防護(7)由有機的或礦物質的纖維材料制成。
2.根據(jù)權利要求I所述的電子回旋共振等離子體源，其特征在于，所述鍍層防護(7)的面朝所述等離子體空間的表面具有至少部分敞開的織物結構。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的電子回旋共振等離子體源，其特征在于，所述纖維材料為由玄武巖、碳材質或氧化鋁制成的纖維織物或毛氈織物。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的電子回旋共振等離子體源，其特征在于，所述鍍層防護(7)適配所述電子回旋共振等離子體源的給出的配置。
5.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的鍍層防護的應用，其特征在于，暴露給等離子體并且在各所使用的等離子體過程中不應鍍層的任意表面以所述鍍層防護遮蓋。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子回旋共振等離子體源，由殼體、中央的波分配器(12)及在殼體與中央的波分配器(12)之間的鍍層防護(7)構成。依據(jù)本發(fā)明，鍍層防護(7)由有機的或礦物質的纖維材料制成。纖維材料可以是由玄武巖、碳材質或氧化鋁制成的纖維織物或毛氈織物，且鍍層防護(7)的面朝等離子體空間的表面可至少部分具有敞開的織物結構。鍍層防護可被應用于遮蓋任意表面，這些表面暴露給等離子體并且在各所使用的等離子體過程中不應被鍍層。
文檔編號H01J37/32GK102714126SQ201080056181
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權日2009年12月9日
發(fā)明者艾可哈特·阿克曼, 馬里奧·普呂斯特爾 申請人:霍赫勞股份有限公司