专利名称：具有镀层防护的电子回旋共振等离子体源及该镀层防护的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有根据权利要求I的特征的具有镀层防护的电子回旋共振(ECR)等离子体源。本发明特别地涉及具有线性等离子体出口的电子回旋共振等离子体源。此外，本发明涉及镀层防护的应用。
背景技术：
根据现有技术，已有大量电子回旋共振等离子体源(ECR-Electron CyclotronResonance/Electron-Zyklotron-Resonanz)公知。例如，DE 19812558A1 描述了用于产生线性膨胀的电子回旋共振等离子体的设备，该设备由线性膨胀的双同轴导体与多极磁装置组成。该装置基本上由等离子体空间构成，该等离子体空间的壳形成相对具有保护管的同心的内部导体的在外的同轴波导体。在外的同轴波导体在轴向方向上具有呈裂缝形的开口。高频功率的馈入(Einspeisung)在内部导体的单侧或两侧进行。在在外的同轴波导体中的呈裂缝形的开口处出现强大的电场分量，这些电场分量达到多极磁装置的静态磁场，由此构造了强大的电子回旋共振等离子体。过程气体优选地被直接送入等离子体空间中。在所有的等离子体装置中皆有的问题为，不仅在镀层过程的情况下而且在用于处理基板表面的蚀刻过程的情况下，所有其他暴露给等离子体的表面也被镀层了过程特有的沉积。在实践中尝试最小化此类不期望的沉积，其方法为将等离子体源直接布置在待处理的基板对面。相对等离子体敞开的构件或表面经常以镀层防护来遮蔽，此镀层防护本身被镀层并且必须相应地重生或更换。特别强化的镀层也直接在等离子体源的等离子体腔的内表面上进行，例如在依照所描述的DE 198 12 558 Al的这种情况下。在实践中，在电子回旋共振等离子体源的持续运行中，在等离子体空间中的表面在短时间内被镀层可以是IOmm和更厚的沉积。片主要由耐腐蚀钢制成，该耐腐蚀钢具有稳定的基本上与层沉积不同的膨胀系数。等离子体过程部分地在显著的温度下运行，这导致所有构件包括镀层防护的不稳定的片的相应的热力负载。其结果为，导致层沉积的无法控制的剥落。特别地，片由于其良好的热传导性局部地以非常不稳定的层沉积被镀层。当这类片具有用于过程气体的进入的开口时，则这些开口可能被不稳定地镀层，并也可能通过沉积被封闭。此类剥落可能落在过程空间内，这导致不期望的故障，并可能在整体上极度负面地影响等离子体过程。在WO 2009/096954 Al中说明了一种系统及方法，用于借助等离子体支持的化学气相析出(英语plasma enhanced chemical vapour deposition, PECVD)处理基板表面。该系统包含过程腔、针对基板的保持器、在过程腔内部的天线及至少部分的等离子体粹取栅。该等离子体腔以电介质层内衬。因此应当获得等离子体的较高的离子化程度。DE 19628952A1说明了一种用于借助电磁交流场在低压容器中产生等离子体的设备。在此，呈棒形的导体在由绝缘材料制成的管的内部穿过低压容器地引导并且在该导体的两个端部上联接用于产生电磁交流场的源。至少在所述管的长度的一部分上，导体在周边的一部分上由传导的屏蔽装置包围。由此，等离子体的产生应该被集中在如下的区域上，在这些区域中有工件，而在设备的背离工件的侧上没有等离子体被产生。
发明内容
由已公知的现有技术出发，本发明基于如下任务，S卩，提出一种具有镀层防护的电子回旋共振等离子体源，其中，将在表面上的不期望沉积的不利的结果最小化。此外任务在于，说明一种针对镀层防护的有利的应用。本发明通过在权利要求I中的特征解决针对电子回旋共振等离子体源的任务。本发明的有利改进方案在从属权利要求中表征，并在下面与本发明的优选实施的描述(包括附图)结合进行详细阐释。 针对镀层防护的应用的任务通过权利要求5的特征定义。本发明公开一种电子回旋共振等离子体源，其基本上由壳体及中央的波分配器组成，该波分配器与用于产生高频的装置连接。壳体至少部分地包围具有中央的波导体的空间。在壳体与中央的波导体之间设置有平面的镀层防护，该镀层防护应阻止或者至少减少壳体的镀层。所谓壳体，是指各种全平面式(voiifiachig)或呈支架状的结构，该结构将电子回旋共振等离子体源的构件在真空镀层腔的内部保持在一起。依据本发明，镀层防护由有机的或矿物质的纤维材料制成。在根据权利要求2的优选的实施中，镀层防护的面朝等离子体空间的表面具有至少部分敞开的织物结构。原则上所有可变形的及热力地在需要范围内能负载的纤维织物和毛毡织物皆可做为纤维材料使用。在实践中，特别地由玄武岩(Basalt)、碳材质或氧化铝制成的纤维织物或者说毛毡织物已证明是有利的方式。由纤维织物和毛毡织物制成的此类镀层防护的几何形状构造能良好适配电子回旋共振等离子体源的给出的配置。在使用具有依据本发明的镀层防护的所说明的电子回旋共振等离子体源的情况下可实现极度长的过程时间。令人惊异的发现，强制性地构造的沉积通过依据本发明的镀层防护的热力特性，结合良好的附着强度停留在镀层防护上，而不会产生不期望的析出的剥落。在此，以有利的方式也确定了，在镀层防护中的气体通道的内部不构建或仅很少地构建析出，也就是说，关于过程气体到等离子体腔中的输入的技术上的条件不被负面影响。只有当层厚度已达到如下程度，S卩，层厚度因为厚度变成问题时，才机械地将沉积由镀层防护移除。在此，至少部分地出现纤维织物或毛毡织物的牢固地锚固在剥落上的表面小部分的脱离(Ausreisen)，这意外地导致，在镀层防护上构造具有敞开的织物结构的新表面，该新表面直接提供用于下次的等离子体过程。依据本发明的镀层防护亦可应用于遮盖任何表面，这些表面暴露给物理性的等离子体并且在各所使用的方法中不应受到镀层。
以下将在实施例方面进一步说明本发明。附属地，图I显示到具有向上的线性等离子体出口的电子回旋共振等离子体源上的立体视图。图2显示具有镀层防护的壳体的放大截段并且图3以示意方式显示在镀层防护的表面区域中的截面图。
具体实施例方式在图I中所示的工业的电子回旋共振等离子体源I具有呈支架状的壳体，其具有例如大约1，OOOmm的宽度。如特别由图2可看出，壳体基本上由基础板3构成，在基础板3上，借助承载销4在纵向方向上保持有具有整合的多极磁装置的两个平行的侧边条5和6。在二个侧边条5和6之间布置有镀层防护7，该镀层防护适配基础板3以及两个侧边条5和6，并经由保持 接片8以及附着装置9附着在侧边条5和6上。在壳体内，冷却水管路10向两个侧边条5和6引导。将过程气体经由管路11向侧边条5和6以及在基础板3与镀层防护7之间的空间中导引。过程气体贯穿穿过在镀层防护7中的孔17直接被导引到等离子体空间中。在图I中向上取向地，电子回旋共振等离子体源I具有平行于侧边条5和6的线性等离子体出口 16。未图示的待镀层的基板在同样未图示的真空镀层腔内直接布置在等离子体出口 16对面。如由图I可清楚看出，在具有镀层防护7的壳体内部有波分配器12，该波分配器在两侧保持在装置13和14上，在装置13和14中也提供了高频功率。电子回旋共振等离子体源运行的情况下，在镀层防护7的内部的空间中，绕波长分配器12构造等离子体，该空间被标称为等离子体空间。电子回旋共振等离子体源I布置在未图示的真空镀层腔的内部，并且装置13和14布置在未图示的真空镀层腔的外部，其中，经由已公知的壁套管(Wanddurchfiihrung)实现在这些结构组件之间的电连接。实际上的本发明实现在镀层防护7内，该镀层防护7由碳材质织物2制成的纤维材料以层复合物的形式制成。示例性的层复合物由多个平行于表面的层构建而成，这些层以公知的方式互相以对温度具有稳定性的结合剂连接。备选地所使用的毛毡织物并不具有分离的层结构。相应于权利要求2，面朝等离子体空间的镀层防护7表面具有敞开的织物结构，该敞开的织物结构以如下方式制造，即，至少层复合物的最上方层的上侧无结合剂，这种方式地织物结构自由存在，并以垂直于上表面的方式底切保持自由。(在图3中)图3中以示意方式显示穿过镀层防护7的层复合物的碳材质织物2的在上的层15的截面图。在等离子体过程中析出在镀层防护7上的沉积18在此以如下方式强迫地包围碳材质织物2的在上的层15的自由存在的纤维，即，构建了相对牢固的形状锁合的连接。图3中，位于底切中的沉积以密集阴影线的方式表示成沉积19。以下将对运行中的电子回旋共振等离子体源做进一步说明。以公知的方式，真空镀层腔被抽真空，灌入承载气体或过程气体且在等离子体空间的内部点着等离子体放电。将过程气体经由管路11及孔17直接灌入等离子体空间，且等离子体贯穿穿过线性等离子体出口 16地在整个真空镀层腔中扩散。形成层的过程气体通过等离子体空间中的等离子体来装载，并在真空镀层腔的内部根据能量条件的不同析出在所有表面上。不期望的且相对强地，析出也在等离子体空间的内部在镀层防护7的内表面上进行。意外发现，在依据本发明的镀层防护7上的层形成基本上比在由耐腐蚀钢制成的镀层防护片的情况下更均匀且稳定地进行。特别地，在镀层防护7的情况下不会导致温度造成的变形，且在镀层防护7中的孔17几乎免于沉积地保持。
在镀层防护7上构建的沉积牢固地附着在镀层防护7上，且在等离子体过程中不成块或作为片地剥离。只有当沉积具有一定厚度，该厚度将干扰规定的方法流程时，才必须将该沉积移除。对此，将整个镀层防护 7连同沉积由等离子体源移除。在机械地将沉积由镀层防护7分离时，产生意外效果，沉积经常整块地由镀层防护7拆下，且在此层复合物的碳材质织物2的表面的很小的部分也随同脱落，以这种方式地，镀层防护7的表面再度具有相应于权利要求2所述的至少部分敞开的织物结 构。
权利要求
1.电子回旋共振等离子体源，由壳体、中央的波分配器(12)及在所述壳体与所述中央的波分配器(12)之间的镀层防护(7)构成，所述中央的波分配器(12)与用于产生高频的装置(13、14)连接，而所述镀层防护(7)至少部分地包围在所述壳体内部的空间，其特征在于，所述镀层防护(7)由有机的或矿物质的纤维材料制成。
2.根据权利要求I所述的电子回旋共振等离子体源，其特征在于，所述镀层防护(7)的面朝所述等离子体空间的表面具有至少部分敞开的织物结构。
3.根据权利要求I或2所述的电子回旋共振等离子体源，其特征在于，所述纤维材料为由玄武岩、碳材质或氧化铝制成的纤维织物或毛毡织物。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的电子回旋共振等离子体源，其特征在于，所述镀层防护(7)适配所述电子回旋共振等离子体源的给出的配置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的镀层防护的应用，其特征在于，暴露给等离子体并且在各所使用的等离子体过程中不应镀层的任意表面以所述镀层防护遮盖。
全文摘要
本发明涉及电子回旋共振等离子体源，由壳体、中央的波分配器(12)及在壳体与中央的波分配器(12)之间的镀层防护(7)构成。依据本发明，镀层防护(7)由有机的或矿物质的纤维材料制成。纤维材料可以是由玄武岩、碳材质或氧化铝制成的纤维织物或毛毡织物，且镀层防护(7)的面朝等离子体空间的表面可至少部分具有敞开的织物结构。镀层防护可被应用于遮盖任意表面，这些表面暴露给等离子体并且在各所使用的等离子体过程中不应被镀层。
文档编号H01J37/32GK102714126SQ201080056181
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月9日
发明者艾可哈特·阿克曼, 马里奥·普吕斯特尔 申请人:霍赫劳股份有限公司