[发明专利]用于执行等离子体化学气相沉积过程的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于执行等离子体化学气相沉积过程的装置，其包括大体圆柱形的谐振器，该谐振器设有包围谐振腔的圆柱形外壁，该谐振腔具有相对于圆柱轴线基本上旋转对称的形状，谐振器还设有沿相对的圆柱轴线方向限制谐振腔的侧壁部，其中该装置还包括微波波导部，该微波波导部的一端穿过圆柱形外壁延伸到谐振腔中。

背景技术

以Draka Comteq B.V.的名义的欧洲专利公开文献EP 1867610公开了这样一种用于制造光纤的装置。

当大功率微波应用于长时间持续的过程时，由于内部反射和对击穿(arcing)的敏感性，可出现关于负载匹配的问题。如果负载不匹配，则整个结构可能变得过热。那么，部分微波功率可能无法到达等离子体。另外，其他仪器，像自动调谐仪(autotuner)，也可能变得过热，导致故障或甚至损坏。而且，如果谐振器，也称为高频发热电极(applicator)，对击穿敏感，则不能适当使用高频发热电极。因此，在使用期间将在一些点发生损坏。击穿过程消耗大量功率，这意味着等离子体自身可能暂时衰减或甚至消失，这对通过等离子体过程制造的任何产品都有负面结果。

关于负载匹配的问题，应注意在径向方向限制腔的径向内环实际上太薄而不能在其中应用水冷设备以冷却环。

发明内容

本发明的目的是提供一种根据前序部分的装置，其中改善负载匹配同时不增加对击穿的敏感度。另外，根据本发明，谐振腔在圆柱形方向上的长度根据到圆柱轴线的径向距离变化。

本发明部分基于的观点是，在避免可能出现诱发击穿的锐边的同时能够改变腔的几何形状以改善负载匹配。通过根据到圆柱轴线径向距离改变谐振腔在圆柱形方向上的长度，也称为腔的宽度，能够获得改善的负载匹配，同时能够保持使微波波导部与谐振器之间能够电磁耦合的结构。因此，根据本发明的方案，在不引入额外的锐边的情况下改变腔的形状，以改善匹配并消除任何进一步击穿的几率。

在具体优选实施例中，谐振腔在圆柱形方向上至少部分被圆锥的表面限制，该圆锥具有与谐振器的圆柱轴线基本一致的纵轴线，并向腔的相对侧表面逐渐变细，使得同时满足匹配和将击穿条件最小化。

根据本发明的其他优选实施例在所附的权利要求书中描述。

附图说明

现在将参照附图描述仅作为示例给出的本发明的实施例，其中：

图1示出根据本发明的装置的第一实施例的示意性截面侧视图；

图2A示出根据本发明的装置的第二实施例的示意性截面侧视图；

图2B示出根据本发明的装置的第三实施例的示意性截面侧视图；

图2C示出根据本发明的装置的第四实施例的示意性截面侧视图；

图2D示出根据本发明的装置的第五实施例的示意性截面侧视图；以及

图2E示出根据本发明的装置的第六实施例的示意性截面侧视图。

具体实施方式

应注意，附图仅示出根据本发明的优选实施例。在图中，相同的附图标记表示相同或相应的零件。

图1示出根据本发明的装置1的第一实施例的示意性截面侧视图。装置1包括大体圆柱形的谐振器2。该装置还包括将微波引导至谐振器2的微波波导部3。微波波导部3优选为矩形，使得波导3与谐振器2之间能够形成最优界面。该装置能够用于执行等离子体化学气相沉积过程。

谐振器2设有包围谐振腔5的圆柱形外壁4。腔具有相对于圆柱轴线C基本上旋转对称的形状。谐振器2还设有在相对的圆柱轴线的方向C1、C2上限制谐振腔5的侧壁部6a、6b。

微波波导部3具有穿过圆柱形外壁4延伸到谐振腔5中的端部7。在所示实施例中，谐振器2还包括在径向方向R上朝向圆柱轴线C限制谐振腔5的圆柱形内壁8。实际上，腔5因此而成为环形。圆柱形内壁8具有绕圆柱轴线C在圆周方向Ci延伸的缝9。通过设置缝9，微波能量能够从谐振腔5进入被谐振器2围绕的管形内空间10。

在所示实施例中，基底管11已经被插入管形内空间10。