用于借助微波生成等離子體用來對襯底進行CVD涂層的裝置（1）具有反應氣體可被輸送到的真空箱（2）和布置在其中的電導體（3），所述電導體在其兩個端部處分別與用于耦合輸入微波的裝置（6）以及與電壓源（7）相連接，用該電壓源（7）可在電導體（3）和周圍的真空箱（2）之間生成電位差，其中，電導體（3）相對于用于耦合輸入微波的裝置（6）是電絕緣的。電導體（3）具有棒狀的造型或彎曲的走向。電導體（3）經由穿通濾波器與電壓源（7）相連接。用于耦合輸入微波的裝置（6）朝向電導體（3）漏斗狀地展開，并且部分地或完全地用介電材料（11）充填。用于耦合輸入微波的裝置（6）具有沿著周邊伸展的槽形的凹口。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于借助微波生成等離子體用來對襯底進行CVD涂層的裝置，其中，裝置具有反應氣體可被輸送到的真空箱和布置在其中的、與用于耦合輸入微波的裝置相連接的電導體。
技術介紹
除了從實踐中公知的蒸發或濺射技術之外，也可以使用基于化學氣相沉積的涂層方法用于制造薄層。以下也將這樣的涂層方法稱作為CVD方法(來自英語chemical vapour deposition (化學氣相沉積))。由于來自氣相的化學反應而在襯底的所加熱的表面上沉積固體組分。至少一種氣體狀原始化合物和兩種反應產物必須參與化學反應，所述反應產物中的至少一種以固體相存在。用CVD涂層方法也可以在襯底的復雜成形的表面情況下實現均勻的涂層。通過等離子體輔助的化學氣相沉積，可以減小襯底的溫度負荷。為此目的，相鄰于襯底表面地例如用微波生成等離子體，以便由等離子體激發原始化合物(通常是反應氣體)，并且輔助對于涂層所需要的化學反應。在用于CVD涂層的公知的裝置中(DE 38 30 249 C2)，通過多個用于耦合輸入微波的矩陣形布置的裝置在要涂層的襯底表面之上生成大面積的等離子體。在此，將矩陣形地布置在平面中的耦合輸入裝置的巨大的結構耗費看作為缺點，所述耦合輸入裝置是需要的，以便可以生成平面的和盡可能均勻的等離子體場。 從DE 39 26 023 C2中公知一種管形的外導體，該外導體經由在外導體上沿著軸向伸展的縫隙形開口耦合到要涂層的襯底所位于的反應室上。在管形的外導體中，可以通過耦合輸入微波脈沖形式的微波能量來生成等離子體，所述等離子體在外導體的縫隙形開口的附近激發反應氣體，并且輔助或能夠實現襯底的CVD涂層。上述的裝置不適用于或僅有限制地適用于，將由導電材料制成的涂層生成到襯底上。用等離子體輔助的或進行的化學反應導致，也在對于等離子體生成所需要的組分的區域中沉積導電的涂層，該導電的涂層在短時間之后導致短路，或至少可能影響通過微波對等離子體的生成。一旦不再能確保由微波所生成的等離子體與導電的微波導體在空間上分開，則不再能形成空間上傳播的微波，使得等離子體生成被中斷。
技術實現思路
因此看作為本專利技術任務的是，如此設計一種用于借助微波生成等離子體用來使用于襯底的CVD涂層方法的裝置，使得用導電的材料也可以對襯底涂層。附加地線性延伸的盡可能均勻的等離子體生成也應是可能的，以便輔助盡可能同樣的涂層。根據本專利技術如下來解決該任務，即電導體在其兩個端部處分別與用于耦合輸入微波的裝置相連接，電導體與電壓源相連接，用該電壓源可以在電導體和周圍的真空箱之間生成電位差，并且電導體相對于用于耦合輸入微波的裝置電絕緣或脫耦。由于電導體相對于真空箱和位于其中的反應氣體的電位差，圍繞電導體生成電場，使得帶電的粒子要么移向電導體，要么被電導體排斥。形成包圍電導體的區域，較少的或幾乎沒有帶電的粒子逗留在該區域中，由此能夠實現或輔助等離子體的形成。同樣可以設想，通過施加高頻交流電壓生成快速交變的電場，使得諸如電子的輕易可移動的粒子移向電導體，和經由該電導體引出，或被電導體排擠，并且形成電子的貧化區，而重的和不能移動的離子幾乎不受快速交變的電場影響。合適的頻率范圍是I至200 MHz之間的無線電頻率的范圍。通過電導體相對于微波的耦合輸入的電的或電流的絕緣，確保圍繞電導體的電場生成不明顯影響微波的生成。也可以設置可能在商業上可買到的直通濾波器 (Durchgangsfilter)來代替電的或電流的絕緣,該直通濾波器將微波饋入從電導體脫率禹。以下僅僅示例性地從電導體的負電位出發來闡述本專利技術思想的其它的實施方案和擴展方案，并且也可以以類似的方式在電導體的正電位的情況下或在施加高頻交流電壓的情況下來實現。由于電導體的負電位，來自圍繞電導體所生成的等離子體中的電子遠離電導體地在徑向上被排擠，并且以由負電位所預先給定的間距圍繞電導體聚集。等離子體的包圍電導體的電子與電導體一起形成同軸導電裝置，耦合輸入的微波可在所述同軸導電裝置中傳播。通過在電導體的兩個端部處耦合輸入微波，所耦合輸入的微波能量可以在很大程度上均勻地沿著電導體分布，并且導致生成相應均勻的等離子體。通過電導體的負電位此外可以實現，帶負電的粒子或電子被排斥并且帶正電的離子朝電導體方向被加速。在合適地預先給定負電位時，通過用帶正電的離子對電導體的由此所生成的沖擊可以減少以高動能撞擊到電導體上的離子的粘附和沉淀，或者可以再次通過持續的離子沖擊將已經沉淀的離子從電導體脫開。通過預先給定合適的環境條件和運行參數，可以以此方式實現電導體的自凈化，該自凈化尤其是在電絕緣的殼體穿通的區域中和在布置在該區域中的用于耦合輸入微波的裝置中防止或至少延遲電導體的連續增長的涂層。于是可以在長的時間間隔上使用所述裝置用于用導電涂層材 料對襯底進行CVD涂層，而不需要為清除對于微波傳播和等離子體生成所必要的組分而定期地中斷涂層過程。 通常謀求高的涂層速率，使得只引起電導體的延遲的涂層，而不能完全防止該電導體的涂層。為了輔助電導體的自凈化，可以規定采用脈沖式微波激發，該微波激發同時也有利于許多涂層過程，尤其是PECVD涂層過程。由于電導體的通過負電位所生成的離子沖擊導致該電導體的加熱，因而規定電導體是連接到冷卻液容器上的空心導體。通過用例如空氣或水的合適的冷卻介質來連續流過空心的電導體，可以可靠地引出在電導體中所生成的熱量。按照本專利技術思想的一種擴展方案規定，電導體具有棒狀的造型。可以成本有利地制造棒狀電導體，尤其是空心圓柱形電導體，并且由于簡單的幾何關系，而能夠實現等離子體沿著棒狀電導體的很均勻的形成。通過多個平行的和互相以間距布置的棒狀導體，可以產生平面延伸的等離子體生成。按照本專利技術思想的另一種擴展方案規定，電導體具有彎曲的走向。在此，彎曲的電導體可以布置在基本上平坦的面之內，并且例如可以具有螺旋形的或回紋形的走向。以此方式已經可以用唯一的電導體來生成平面延伸的、在工作區域之內在很大程度上均勻的等離子體，使得可以實現在其尺寸方面與工作區域相匹配的襯底的相應均勻的涂層。同樣可以設想，通過一個彎曲的電導體或多個互相相間隔地布置的彎曲的電導體的合適的造型，生成復雜的空間造型，使得經由或沿著復雜彎曲的表面可以生成在很大程度上均勻的等離子體。復雜成形的襯底以此方式也可以配備盡可能均勻的涂層，并且例如具有凹狀或凸狀的區域的工件，可以配備由導電材料制成的均勻的敷層。為了防止在電導體的兩個端部處所耦合輸入的微波影響或干擾電導體相對于真空箱的負電位，規定電導體經由穿通濾波器(DurchfUhrungsfilter)與電壓源相連接。穿通濾波器可以要么布置在用于耦合輸入微波的裝置的區域中，要么卻布置在電壓源的區域中，或布置在電壓源和真空箱之間的導電連接的走向中。優選規定，用于耦合輸入微波的裝置朝向電導體漏斗狀地展開。此外，可以用介電材料部分地或完全地充填用于耦合輸入微波的裝置，以便降低在微波耦合輸入處的電場并且延遲或限制在該區域中用導電材料的涂層。用于耦合輸入微波的裝置可以具有帶有彎曲的徑向對稱外表面的截錐形的或優選喇叭形的外輪廓。優選規定，用于耦合輸入微波的裝置具有縫隙形的或槽形的凹口。縫隙形的或槽形的凹口或切口可以在徑向上或與此成角度地沿著封閉的周邊線布置。通過以此方式本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.11.11 DE 102009044496.31.用于借助微波生成等離子體用來對襯底進行CVD涂層的裝置，具有反應氣體可被輸送到的真空箱(2)和具有布置在其中的、與用于耦合輸入微波的裝置(6)相連接的電導體(3)，其特征在于，電導體(3)在其兩個端部處分別與用于耦合輸入微波的裝置(6)相連接，電導體(3)與電壓源(7)相連接，用所述電壓源(7)可以在電導體(3)和周圍的真空箱(2)之間生成電位差，并且電導體(3)相對于用于耦合輸入微波的裝置(6)電絕緣或脫耦。2.按照權利要求1的裝置，其特征在于，電導體(3)是連接到冷卻液容器上的空心的導體。3.按照權利要求1的或權利要求2的裝置，其特征在于，電導體(3)具有棒狀的造型。4.按照權利要求1的或權利要求2的裝置，其特征在于，電導體(3)具有彎曲的走向。5.按照以上...
【專利技術屬性】
技術研發人員：H米格，KM鮑姆格特納，M凱澤，L阿爾貝茨，
申請(專利權)人：米格有限責任公司，
類型：
國別省市：
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