等离子体处理设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于对物品（12）进行等离子体处理的设备（10），该设备包括用于接收要处理的物品的室（14）；电极装置（16），用于当被交变电能激发时在所述室中生成电和/或磁场以便在所述室中建立等离子体，使得能够处理所述物品；以及变频生成装置（20），用于生成用于传输到电极装置的交变电能，所述交变电能是一个频率接一个频率地连续地在多个不同频率下生成的，从而在所述室中产生多个不同波长的一系列驻波。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体处理设备
本专利技术涉及一种用于对物品进行等离子体处理的设备。
技术介绍
至此，物品的等离子体处理是已知的。处理可包括将物品的表面功能化、去除或涂覆。一般地，向处理室引入物种(species)(蒸气或气体)并激发其以形成等离子体。在一个已知设备中，在处理室内部设置一对电极并将其连接到交变电能的源，诸如RF发生器。已经发现在处理室中建立的等离子体的密度变化成使得在一个位置处可建立比另一位置更高密度的等离子体。在其处建立相对高密度等离子体的物品表面上的位置比在其处建立相对低密度等离子体的位置被更高效地处理。相应地，室中的物品的处理可能不是均匀的，这是不利的，因为此类物品的表面在处理之后并未在其最大程度上表现出通常类似的功能。高和低密度等离子体的区域可由处理室中的驻波的生成而发生。在这方面，高密度的区域可以与驻波中的波腹相符，而低密度区域可与驻波中的波节相符。然而，通常仅在室尺寸大到足以容纳全波、半波或四分之一波的情况下才将预期室中的驻波的生成。例如，如果施加电能的频率约为13.56 MHz，那么其波长在22m的区域中。然而，本专利技术已发现等离子体改变自由空间的介电属性，并且能够在4至5的区域中表现出有效介电率或介电常数。在这些情况下，13.56 MHz频率能够在处理室中生成驻波。许多商用处理室具有从0.5至4米的尺寸，并且因此可能有驻波，因为等离子体介电常数减小有效波长。在一定程度上能够通过处理物品达较长的持续时间来减轻非均匀处理的问题，使得可充分地处理与低密度等离子体相符的物品表面。然而，这种解决方案一般地并不是令人满意的，因为其将不可避免地导致与高密度等离子体相符的表面的过度处理，这浪费资源和时间。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于对物品进行等离子体处理的设备，该设备包括: 室，其用于接收要处理的物品； 电极装置，其用于当被交变电能激励时在所述室中生成电和/或磁场以便在所述室中建立等离子体，使得能够对所述物品进行处理；以及 变频生成装置，其用于生成用于传输到电极装置的交变电能，所述交变电能是一个频率接一个频率连续地在多个不同频率下生成的，从而在所述室中产生多个不同波长的一系列驻波。由于生成多个不同波长，在所述室中的不同位置处出现所述驻波的波节和波腹。在实施例中，所述变频生成装置能够改变传输电能的频率，使得所述电极装置在所述室中生成随时间而变化的电磁场。在实施例中，在所选频率下，所述电极装置在所述室中建立在密度方面变化的等离子体，并且其中，当电场的频率变化时，相应位置处的等离子体的密度随时间而变化。在实施例中，所述变频生成装置能够在所述室中的物品处理期间在所选频率范围内改变传输电能的频率。在实施例中，所述变频生成装置在所选扫描频率下在所选频率范围内扫描频率。在实施例中，所述变频生成装置包括用于扫描频率的扫描发生器电路。在实施例中，所述设备包括用于在所述频率范围内使所述电极装置的阻抗与所述变频生成装置的阻抗匹配的匹配装置。在实施例中，所述变频生成装置包括用于在不同频率下生成交变电能的多个频率发生器和用于连续地控制所述频率发生器的操作的控制器。在实施例中，所述变频生成装置是用于传输RF电能。在实施例中，所述变频生成装置用于在约13 MHz和0.9 GHz之间的频率范围内生成电能。在实施例中，所述变频生成装置是用于以变化脉宽传输脉冲电能。在实施例中，所述电极装置包括一对电极，所述成对电极中的一个被连接用于从所述变频生成装置接收交变电能。在实施例中，所述电极装置包括感应线圈装置。本专利技术还提供了一种用于使用上面描述设备对物品进行等离子体处理的方法，其包括使用变频生成装置以便一个频率接一个频率连续地在多个不同频率下生成交变电能，从而在等离子体处理室中产生多个不同波长的一系列驻波。在所附权利要求中定义了本专利技术的其它优选和/或可选特征。遍及本说明书的描述和权利要求，词语“包括”和“包含”及该词语的变体、例如“包括”和“包含”意指“包括但不限于”，并且不排除其它半族、添加物、部件、整体或步骤。此夕卜，单数涵盖复数，除非上下文另外要求；特别地，在使用不定冠词的情况下，应将本说明书理解为预期复数以及单数，除非上下文另外要求。可与其它方面中的任何一个相结合地描述本专利技术的每个方面的可选特征。根据以下示例，本专利技术的其它特征将变得显而易见。一般而言，本专利技术扩展至在本说明书(包括任何所附权利要求和附图)中公开的特征中的任何新型的一个或任何新型的组合。因此，应将结合本专利技术的特定方面、实施例或示例描述的特征、整体、特性、化合物、化学半族或组理解为可应用于在本文中描述的任何其它方面、实施例或示例，除非与之不相容。此外，除非另外声明，可由用于相同或类似目的的替代特征来替换本文公开的任何特征。现在将仅作为示例来参考附图描述本专利技术，在所述附图中。【附图说明】图1示出了电容性耦合的等离子体处理设备；以及 图2示出了具有感应电极的等离子体处理设备；以及 图3示出了用于如图1或2中所示的设备的扫频电路。【具体实施方式】参考图1，示出了用于对物品12进行等离子体处理的设备10。该设备包括用于接收要处理的物品的室14。提供了用于当被交变电能激发时在室14中生成电场以便在室中建立等离子体，使得能够处理物品的电极装置16。频率生成装置20生成用于传输到电极装置16的交变电能。交变电能由电连接器18供应。频率生成装置20连续地在多个不同频率下生成交变电能，从而在所述室中产生多个不同波长的驻波，其中，在所述室中的不同位置处出现所述驻波的波腹和波节。当设备在使用中时，此装置增加驻波波长的种类，并减少室中的驻波的驻留时间。要激活等离子体物种通常所需的频率是在RF范围内。在一个实施例中，频率生成装置20连续地一个频率接一个频率地在多个不同频率下生成交变电能。在这方面，频率生成装置可以在所选扫描频率下在所选频率范围内扫描频率。例如，RF频率的扫描可根据室尺寸而在13.56 MHz和900 MHz之间，并且扫描频率是在0.01 Hz至IOKhz范围内且更优选地在0.01 Hz至I KHz范围内的固定频率。在当前优选实施例中，发生器适于在13.56 MHz或其简单谐波下进行传输。传输可以是脉冲的，例如可在足以在室中建立等离子体的短持续时间内传输能量，接着是是在其期间不传输能量的暂停。因此，在每个RF频率间隔处生成多个驻波，从而形成在扫描频率下在室周围移动的数千个波节和波腹。效果是当设备在使用中时使所述室中的驻波的任何一个位置中的驻留时间最小化。[0031 ] 在另一实施例中，频率生成装置包括用于在不同频率下生成交变电能的多个频率发生器和用于连续地控制所述频率发生器的操作的控制器。在这方面，可使发生器中的第一个在第一频率(例如13.56 MHz)下操作达20微秒的脉冲，接着是所述发生器中的第二个在第二频率(例如60 MHz)下的达20微秒的脉冲的操作等等。频率生成装置可包括用于在一定频率下生成电能的频率发生器和用于控制供应能量的特性的控制器。例如，频率生成装置可以是对宽带放大器进行馈送的扫描发生器。频率生成装置20可如图1中所示与RF或其它发生器整合，或者可如图2中所示与之分离。因此，能够实现物品12的大体上均匀的处理。电极装置16可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对物品进行等离子体处理的设备，该设备包括：室，其用于接收要处理的物品；电极装置，其用于当被交变电能激励时在所述室中生成电和/或磁场以便在所述室中建立等离子体，使得能够对所述物品进行处理；以及变频生成装置，其用于生成用于传输到电极装置的交变电能，所述交变电能是一个频率接一个频率地连续地在多个不同频率下生成的，从而在所述室中产生多个不同波长的一系列驻波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对物品进行等离子体处理的设备，该设备包括: 室，其用于接收要处理的物品； 电极装置，其用于当被交变电能激励时在所述室中生成电和/或磁场以便在所述室中建立等离子体，使得能够对所述物品进行处理；以及 变频生成装置，其用于生成用于传输到电极装置的交变电能，所述交变电能是一个频率接一个频率地连续地在多个不同频率下生成的，从而在所述室中产生多个不同波长的一系列驻波。2.如权利要求1中所述的设备，其中，所述变频生成装置能够改变传输电能的频率，使得所述电极装置在所述室中生成随时间而变化的电磁场。3.如权利要求2中所述的设备，其中，在所选频率下，所述电极装置在所述室中建立在密度方面变化的等离子体，并且其中，当电场的频率变化时，在相应位置处的等离子体的密度随时间而变化。4.如任何前述权利要求中所述的设备，其中，所述变频生成装置能够在所述室中的物品处理期间在频率的所选范围内改变传输电能的频率。5.如任何前述权利要求中所述的设备，其中，所述变频生成装置在所选扫描频率下在频率的所选范围内扫描频率。6.如权利要求5中所述的设备，其中，所述变频生成装置包括用于扫描频率的扫描发生器电路。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：CE金，
申请(专利权)人：P二I有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB