[发明专利]电感等离子体涂敷器

说明书

背景技术

本发明涉及一种电感等离子体涂敷器，一种包含此电感等离子体涂敷器的真空容器，以及一种包括该真空容器的表面处理设备。

等离子体处理被广泛用于工业中以实现很多目的，例如，表面激活，特别是用于聚合物基的材料，材料薄膜沉积，层刻蚀，等等。很多应用还要求在大面积的基底上进行等离子体处理，这样的基底范围大约为1平方厘米至几平方米。例如，建筑的幕墙玻璃装配实施薄膜叠层，薄膜叠层被沉积在大约20平方米的玻璃面板上。在卷绕镀膜机中，薄膜叠层还被沉积在连续的聚合物基的薄板上。

根据等离子体处理的众所周知的实施方式，使用射频频率磁场来激活等离子体。在一个等离子体容积中，使用供应交流电流的线圈来生成该磁场。该交流磁场又生成一电场，该电场将能量传输至等离子体。

实际上，用于如此等离子体处理的处理时间取决于被实施的等离子体的物理参数。例如，在等离子体量中的该磁场是一个重要的参数，待处理的表面与等离子体密度最高的位置之间的相隔距离也是一个重要的参数。所以，设计等离子体处理设备应当考虑这些参数的值，这些参数因为处理以及相关应用而被优化。因此，需要提供等离子体处理设备，其具有可容易按需改变的设计和几何参数。

另一种需求涉及大面积的等离子体源，它适于执行宽基底的均匀处理。特别地，这种大面积的等离子体源应当适于在具有固定或移动基底的真空设备中实施。

另一需求是提供等离子体生成设备，这些设备适于能容易地安装在多种真空容器中，且安装时间短。

另一需求还提供等离子体生成设备，这些设备的单位成本比目前可供的等离子体源都低。

因此，本发明的目的是提供一种满足这些需求中至少一个的等离子体源。

发明内容

为此，本发明提供一种电感等离子体涂敷器，其包括：

-支持元件，具有大致平板形状，适于形成真空容器壁的部分或适于布置在真空容器壁上，此支持元件具有意欲面向真空容器的内部容积定向的前表面、后表面以及可能的位于前表面和后表面之间的附加表面，所述表面彼此平行；

-至少一个铁磁体电感耦合等离子体源，其包括：

-至少一个导电线圈，线圈包括一匝或多匝，具有平面螺旋设计，被布置在支持元件表面上；

-开环铁磁芯，具有至少两个面向同一磁输出侧定向的末端面；以及

-用于将铁磁芯刚性地连接在与所述支持元件的前表面相对的支持元件上的装置，其中铁磁芯的磁输出侧面向真空容器的内部容积定向，并且一匝或多匝线圈围绕一磁通束，该磁通束通过该铁磁芯的至少一个末端面流出；以及

-具有孔样式的至少一个电极，相对于线圈对中，并且适于不抑制磁通束在真空容器的内部容积中延伸，所述电极进一步适于与位于涂敷器外部的另一电极形成一电容器。

此外，该铁磁电感耦合的等离子体源的线圈和该电极包括各自的分布在支持元件表面的金属轨道部分，其中，该电极的金属轨道部分比线圈的金属轨道部分更接近于真空容器的内部容积。

由于该支持元件具有大致平板形状，本发明的电感等离子体涂敷器可以被容易地合并入用于等离子体处理的真空容器的壁中。可选地，它可被布置为平行于该容器壁，在其内侧或外侧上。

该电感等离子体涂敷器的支持元件的这种形状还可以兼容于模块化设计，适于将多个电感等离子体涂敷器彼此相邻地布置，并因此形成一大面积的等离子体源。

此外，线圈和电极与铁磁芯组合在一起，能够生成具有被良好控制并适于预期的表面处理的位置和物理参数的等离子体。特别地，这一组合在引入真空容器中的等离子体发生物质与用于激励等离子体的能源供应之间提供了有效的耦合。

在本发明的优选实施例中，该支持元件可包括多个彼此层叠在一起的基底单元的组件，其中，每个基底单元的表面形成支持元件的表面。然后，该电感等离子体涂敷器可容易地被设计为具有两个或多个导电部分，它们垂直于涂敷器前表面定位而有可变的移位，特别是用于形成线圈和电极。该线圈还可包括两组或多组匝，每匝组以平面螺旋设计布置在支持元件的不同表面上。

有利地，该支持元件和金属轨道部分可形成印刷电路板组件、厚膜技术组件，或共焙烧陶瓷技术组件。

本发明还提供一真空容器，其包括这种电感等离子体涂敷器。

它还提供一表面处理设备，其包括这种真空容器。

从下面基于现将要列出的附图的详细说明，本发明的这些特征和其他特征以及优点将会变得清晰明了，提供该详细说明仅用于说明的目的而不引起任何的限制。

附图说明