用于借助微波生成等离子体用来对衬底进行CVD涂层的装置（1）具有反应气体可被输送到的真空箱（2）和布置在其中的电导体（3），所述电导体在其两个端部处分别与用于耦合输入微波的装置（6）以及与电压源（7）相连接，用该电压源（7）可在电导体（3）和周围的真空箱（2）之间生成电位差，其中，电导体（3）相对于用于耦合输入微波的装置（6）是电绝缘的。电导体（3）具有棒状的造型或弯曲的走向。电导体（3）经由穿通滤波器与电压源（7）相连接。用于耦合输入微波的装置（6）朝向电导体（3）漏斗状地展开，并且部分地或完全地用介电材料（11）充填。用于耦合输入微波的装置（6）具有沿着周边伸展的槽形的凹口。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于借助微波生成等离子体用来对衬底进行CVD涂层的装置，其中，装置具有反应气体可被输送到的真空箱和布置在其中的、与用于耦合输入微波的装置相连接的电导体。
技术介绍
除了从实践中公知的蒸发或溅射技术之外，也可以使用基于化学气相沉积的涂层方法用于制造薄层。以下也将这样的涂层方法称作为CVD方法(来自英语chemical vapour deposition (化学气相沉积))。由于来自气相的化学反应而在衬底的所加热的表面上沉积固体组分。至少一种气体状原始化合物和两种反应产物必须参与化学反应，所述反应产物中的至少一种以固体相存在。用CVD涂层方法也可以在衬底的复杂成形的表面情况下实现均匀的涂层。通过等离子体辅助的化学气相沉积，可以减小衬底的温度负荷。为此目的，相邻于衬底表面地例如用微波生成等离子体，以便由等离子体激发原始化合物(通常是反应气体)，并且辅助对于涂层所需要的化学反应。在用于CVD涂层的公知的装置中(DE 38 30 249 C2)，通过多个用于耦合输入微波的矩阵形布置的装置在要涂层的衬底表面之上生成大面积的等离子体。在此，将矩阵形地布置在平面中的耦合输入装置的巨大的结构耗费看作为缺点，所述耦合输入装置是需要的，以便可以生成平面的和尽可能均匀的等离子体场。 从DE 39 26 023 C2中公知一种管形的外导体，该外导体经由在外导体上沿着轴向伸展的缝隙形开口耦合到要涂层的衬底所位于的反应室上。在管形的外导体中，可以通过耦合输入微波脉冲形式的微波能量来生成等离子体，所述等离子体在外导体的缝隙形开口的附近激发反应气体，并且辅助或能够实现衬底的CVD涂层。上述的装置不适用于或仅有限制地适用于，将由导电材料制成的涂层生成到衬底上。用等离子体辅助的或进行的化学反应导致，也在对于等离子体生成所需要的组分的区域中沉积导电的涂层，该导电的涂层在短时间之后导致短路，或至少可能影响通过微波对等离子体的生成。一旦不再能确保由微波所生成的等离子体与导电的微波导体在空间上分开，则不再能形成空间上传播的微波，使得等离子体生成被中断。
技术实现思路
因此看作为本专利技术任务的是，如此设计一种用于借助微波生成等离子体用来使用于衬底的CVD涂层方法的装置，使得用导电的材料也可以对衬底涂层。附加地线性延伸的尽可能均匀的等离子体生成也应是可能的，以便辅助尽可能同样的涂层。根据本专利技术如下来解决该任务，即电导体在其两个端部处分别与用于耦合输入微波的装置相连接，电导体与电压源相连接，用该电压源可以在电导体和周围的真空箱之间生成电位差，并且电导体相对于用于耦合输入微波的装置电绝缘或脱耦。由于电导体相对于真空箱和位于其中的反应气体的电位差，围绕电导体生成电场，使得带电的粒子要么移向电导体，要么被电导体排斥。形成包围电导体的区域，较少的或几乎没有带电的粒子逗留在该区域中，由此能够实现或辅助等离子体的形成。同样可以设想，通过施加高频交流电压生成快速交变的电场，使得诸如电子的轻易可移动的粒子移向电导体，和经由该电导体引出，或被电导体排挤，并且形成电子的贫化区，而重的和不能移动的离子几乎不受快速交变的电场影响。合适的频率范围是I至200 MHz之间的无线电频率的范围。通过电导体相对于微波的耦合输入的电的或电流的绝缘，确保围绕电导体的电场生成不明显影响微波的生成。也可以设置可能在商业上可买到的直通滤波器 (Durchgangsfilter)来代替电的或电流的绝缘,该直通滤波器将微波馈入从电导体脱率禹。以下仅仅示例性地从电导体的负电位出发来阐述本专利技术思想的其它的实施方案和扩展方案，并且也可以以类似的方式在电导体的正电位的情况下或在施加高频交流电压的情况下来实现。由于电导体的负电位，来自围绕电导体所生成的等离子体中的电子远离电导体地在径向上被排挤，并且以由负电位所预先给定的间距围绕电导体聚集。等离子体的包围电导体的电子与电导体一起形成同轴导电装置，耦合输入的微波可在所述同轴导电装置中传播。通过在电导体的两个端部处耦合输入微波，所耦合输入的微波能量可以在很大程度上均匀地沿着电导体分布，并且导致生成相应均匀的等离子体。通过电导体的负电位此外可以实现，带负电的粒子或电子被排斥并且带正电的离子朝电导体方向被加速。在合适地预先给定负电位时，通过用带正电的离子对电导体的由此所生成的冲击可以减少以高动能撞击到电导体上的离子的粘附和沉淀，或者可以再次通过持续的离子冲击将已经沉淀的离子从电导体脱开。通过预先给定合适的环境条件和运行参数，可以以此方式实现电导体的自净化，该自净化尤其是在电绝缘的壳体穿通的区域中和在布置在该区域中的用于耦合输入微波的装置中防止或至少延迟电导体的连续增长的涂层。于是可以在长的时间间隔上使用所述装置用于用导电涂层材 料对衬底进行CVD涂层，而不需要为清除对于微波传播和等离子体生成所必要的组分而定期地中断涂层过程。 通常谋求高的涂层速率，使得只引起电导体的延迟的涂层，而不能完全防止该电导体的涂层。为了辅助电导体的自净化，可以规定采用脉冲式微波激发，该微波激发同时也有利于许多涂层过程，尤其是PECVD涂层过程。由于电导体的通过负电位所生成的离子冲击导致该电导体的加热，因而规定电导体是连接到冷却液容器上的空心导体。通过用例如空气或水的合适的冷却介质来连续流过空心的电导体，可以可靠地引出在电导体中所生成的热量。按照本专利技术思想的一种扩展方案规定，电导体具有棒状的造型。可以成本有利地制造棒状电导体，尤其是空心圆柱形电导体，并且由于简单的几何关系，而能够实现等离子体沿着棒状电导体的很均匀的形成。通过多个平行的和互相以间距布置的棒状导体，可以产生平面延伸的等离子体生成。按照本专利技术思想的另一种扩展方案规定，电导体具有弯曲的走向。在此，弯曲的电导体可以布置在基本上平坦的面之内，并且例如可以具有螺旋形的或回纹形的走向。以此方式已经可以用唯一的电导体来生成平面延伸的、在工作区域之内在很大程度上均匀的等离子体，使得可以实现在其尺寸方面与工作区域相匹配的衬底的相应均匀的涂层。同样可以设想，通过一个弯曲的电导体或多个互相相间隔地布置的弯曲的电导体的合适的造型，生成复杂的空间造型，使得经由或沿着复杂弯曲的表面可以生成在很大程度上均匀的等离子体。复杂成形的衬底以此方式也可以配备尽可能均匀的涂层，并且例如具有凹状或凸状的区域的工件，可以配备由导电材料制成的均匀的敷层。为了防止在电导体的两个端部处所耦合输入的微波影响或干扰电导体相对于真空箱的负电位，规定电导体经由穿通滤波器(DurchfUhrungsfilter)与电压源相连接。穿通滤波器可以要么布置在用于耦合输入微波的装置的区域中，要么却布置在电压源的区域中，或布置在电压源和真空箱之间的导电连接的走向中。优选规定，用于耦合输入微波的装置朝向电导体漏斗状地展开。此外，可以用介电材料部分地或完全地充填用于耦合输入微波的装置，以便降低在微波耦合输入处的电场并且延迟或限制在该区域中用导电材料的涂层。用于耦合输入微波的装置可以具有带有弯曲的径向对称外表面的截锥形的或优选喇叭形的外轮廓。优选规定，用于耦合输入微波的装置具有缝隙形的或槽形的凹口。缝隙形的或槽形的凹口或切口可以在径向上或与此成角度地沿着封闭的周边线布置。通过以此方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.11 DE 102009044496.31.用于借助微波生成等离子体用来对衬底进行CVD涂层的装置，具有反应气体可被输送到的真空箱(2)和具有布置在其中的、与用于耦合输入微波的装置(6)相连接的电导体(3)，其特征在于，电导体(3)在其两个端部处分别与用于耦合输入微波的装置(6)相连接，电导体(3)与电压源(7)相连接，用所述电压源(7)可以在电导体(3)和周围的真空箱(2)之间生成电位差，并且电导体(3)相对于用于耦合输入微波的装置(6)电绝缘或脱耦。2.按照权利要求1的装置，其特征在于，电导体(3)是连接到冷却液容器上的空心的导体。3.按照权利要求1的或权利要求2的装置，其特征在于，电导体(3)具有棒状的造型。4.按照权利要求1的或权利要求2的装置，其特征在于，电导体(3)具有弯曲的走向。5.按照以上...
【专利技术属性】
技术研发人员：H米格，KM鲍姆格特纳，M凯泽，L阿尔贝茨，
申请(专利权)人：米格有限责任公司，
类型：
国别省市：
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