BR102012032086B1

BR102012032086B1 - aparelho para realizar um processo de deposição química de valor de plasma

Info

Publication number: BR102012032086B1
Application number: BR102012032086-0A
Authority: BR
Inventors: Igor Milicevic; Mattheus Jacobus Nicolaas Van Stralen; Johannes Antoon Hartsuiker
Original assignee: Draka Comteq, B.V.
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2021-05-11
Also published as: CN103160808B; RU2613252C2; EP2605267A2; EP2605267B1; JP6133587B2; CN106399978A; US20130152858A1; NL2007968C2; EP2605267A3; JP2013144845A; DK2605267T3; US9580808B2; BR102012032086A2; CN103160808A; CN106399978B; RU2012154235A

Abstract

APARELHO PARA REALIZAR UM PROCESSO DE DEPOSIÇÃO QUÍMICA DE VALOR DE PLASMA A invenção diz respeito a um aparelho para realizar um processo de deposição química de vapor de plasma. O aparelho compreende um ressoador basicamente cilíndrico que é provido com uma parede cilíndrica externa que encerra uma cavidade ressoante estendendo-se em uma direção circunferencial em torno de um eixo cilíndrico. O ressoador é adicionalmente provido com porções de parede lateral delimitando a cavidade ressoante na direção cilíndrica, e com uma configuração fendilhada estendendo-se em uma direção circunferencial em torno do eixo cilíndrico, provendo acesso da cavidade ressoante radialmente para dentro. Adicionalmente, a configuração fendilhada inclui seções de fendas que são mutuamente deslocadas na direção cilíndrica.

Description

[001] A invenção diz respeito a um aparelho para realizar um processo de deposição química de vapor de plasma, compreendendo um ressoador basicamente cilíndrico que é provido com uma parede cilíndrica externa encerrando uma cavidade ressoante que estende-se em uma direção circunferencial em tomo de um eixo cilíndrico, o ressoador sendo adicionalmente provido com porções de parede lateral delimitando a cavidade ressoante na direção cilíndrica, e com uma configuração fendilhada estendendo-se em uma direção circunferencial em tomo do eixo cilíndrico que dá acesso pela cavidade ressoante radialmente para dentro.

[002] A publicação da patente europeia EP 1 867 610 no nome de Draka Comteq B.V. revela um aparelho como este para fabricar uma fibra ótica. No processo de deposição química de vapor ativada por plasma (PCVD), a deposição é realizada no lado de dentro do tubo de substrato. Neste processo, o ressoador é alimentado por uma fonte de microondas (tipicamente, um magnetron). Tipicamente, o ressoador move para a frente e para trás na direção axial do tubo de substrato. Dentro do tubo de substrato, a energia de micro-ondas cria um plasma que ativa uma reação que resulta na deposição de finas camadas de quartzo dentro do tubo de substrato. O tubo de substrato e o ressoador são colocados dentro de um forno.

[003] Durante inspeção da deposição dentro do tubo de substrato, uma espessura e/ou índice refrativo não uniforme é observado ao longo da direção axial do tubo de substrato. Este fenômeno tem forte impacto negativo em alguns parâmetros de qualidade da fibra resultante, tal como a atenuação (traços OTDR) elou uniformidade do diâmetro do modo campo para uma fibra de um único modo e/ou a uniformidade do valor alfa para fibra de múltiplos modos. A uniformidade da espessura de deposição inclui variações quase periódicas.

[004] A causa dessas variações é a interação de microondas do ressoador com os entornos, basicamente dominadas pela carcaça de metais em tomo do forno, que é necessária com propósitos de construção e para prevenção de alto vazamento de micro-ondas por problemas de segurança de saúde. O efeito da interação de micro-ondas toma-se ainda pior quando a quantidade de vidro depositada aumenta por causa de um efeito cumulativo e por causa das capacidades adaptativas limitadas da configuração de micro-ondas, como a eficiência dos estranguladores. Pode também haver não uniformidade de deposição longitudinal perto das extremidades do tubo de substrato por causa de reflexões da energia de micro-ondas, guiadas pelo plasma no tubo, nas extremidades do forno. Uma energia de micro-onda não uniforme ao longo do comprimento do tubo de substrato faz com que a posição comprimento/frente relativa à posição do ressoador mude ao longo do comprimento do tubo de substrato, introduzindo assim desvio nos alvos de deposição com base na posição do ressoador.

[005] A fim de reduzir as variações na espessura de deposição, a publicação da patente US 2009/0022906 revela movimentar o forno ao longo da direção axial do tubo. Resultados mostram que esta abordagem é efetiva até um certo ponto na suavização das variações. Quando as variações são muito altas, por exemplo, para uma quantidade muito espessa de deposições de vidro (por exemplo, CSA maior que cerca de 350 mm2) e/ou diâmetros internos muito pequenos (por exemplo, menores que cerca de 20 mm) elou alta taxa de deposição (por exemplo, maior que cerca de 2,5 g.min) ou energia de micro-onda (por exemplo, maior que cerca de 5 kW) e/ou maior exigência de qualidade, um maior fator de redução pode ser desejável.

[006] Além disso, um forno móvel tem um efeito negativo adicional, em virtude de diminuir o comprimento da haste do núcleo efetivo, reduzindo o comprimento de passe deslizante no ressoador total em uma distância, que influencia no custo de fibra de uma maneira negativa.

[007] É um objetivo da invenção prover um aparelho de acordo com o preâmbulo que é arranjado para produzir, de uma maneira alternativa, uma espessura de revestimento. mais uniforme de material de vidro no tubo de substrato. Até então, de acordo com a invenção, a configuração fendilhada inclui seções de fendas que são mutuamente deslocadas na direção cilíndrica.

[008] Arranjando-se seções de fendas que são deslocadas na direção cilíndrica, também o padrão de variações na espessura de deposição em diferentes posições circunferenciais do tubo é deslocado na direção cilíndrica. Durante a rotação do tubo de substrato, por exemplo, passo a passo, os padrões são repetidamente intercambiados, de forma que o produto final apresenta um comportamento muito menos oscilatório.

[009] Preferivelmente, o deslocamento entre seções de fendas é cerca de um quarto do comprimento de onda do plasma (microonda). Ajustando-se a distância de deslocamento e, opcionalmente, a diferença de intensidade mútua entre distintos plasmas no tubo, a deposição com um comportamento muito menos oscilatório, ou mesmo sem este, na espessura de deposição e/ou índice refrativo pode ser conseguida. Então, parâmetros de qualidade da fibra tal como atenuação (traços OTDR) e/ou uniformidade da largura do modo-campo pode melhorar significativamente.

[010] Dividindo-se o ressoador em diferentes seções, por exemplo, em duas metades com relação ao plano de simetria em uma guia de onda de alimentação, são gerados dois plasmas que podem ser deslocados na direção longitudinal do tubo.

[011] Geralmente, cada seção de fendas permite que a energia de micro-onda passe radialmente para dentro para gerar plasmas no tubo de substrato. Tipicamente, cada seção de fendas assim facilita a existência de plasmas correspondentes. Preferivelmente, as intensidades da energia de micro-onda que passa correspondentemente combinam substancialmente, de forma que uma configuração de plasma balanceada é obtida durante operação do aparelho. Também, a carga do plasma é então combinada.

[012] Vantajosamente, a largura das seções de fendas, isto é, a dimensão da folga da fenda na direção cilíndrica, difere mutuamente, dessa forma combinando cargas de plasma.

[013] Modalidades vantajosas adicionais de acordo com a invenção são descritas nas reivindicações seguintes.

[014] Apenas a título de exemplo, modalidades da presente invenção serão agora descritas com referência às figuras anexas, em que:

[015] A figura 1 mostra uma vista de topo seccional transversal esquemática de um aparelho conhecido para realizar o processo de deposição química de vapor de plasma;

[016] A figura 2 mostra uma vista de topo seccional transversal esquemática de uma primeira modalidade de um aparelho de acordo com a invenção;

[017] A figura 2b mostra uma vista de topo seccional transversal esquemática de uma segunda modalidade de um aparelho de acordo com a invenção;

[018] A figura 2c mostra uma vista de topo seccional transversal esquemática de uma terceira modalidade de um aparelho de acordo com a invenção;

[019] A figura 3a mostra uma outra vista de topo seccional transversal esquemática do aparelho da figura 2c;

[020] A figura 3b mostra uma vista esquemática do aparelho da figura 2c em uma seção transversal ao longo de um plano de simetria vertical de uma guia de micro-onda;

[021] A figura 4a mostra um gráfico representando alfa em função da posição axial de uma haste de núcleo produzida por um aparelho conhecido; e

[022] A figura 4b mostra um gráfico representando alfa em função de uma posição axial de uma haste do núcleo produzida por um aparelho de acordo com a invenção.

[023] Nota-se que as figuras mostram modalidades meramente preferidas de acordo com a invenção. Nas figuras, números de referência iguais referem-se a partes iguais ou correspondentes.

[024] A figura 1 mostra uma vista lateral seccional transversal esquemática de um aparelho conhecido para realizar um processo de deposição química de vapor de plasma. O aparelho 1 compreende um ressoador basicamente cilíndrico 2. O aparelho também compreende uma guia de micro-onda (não mostrada aqui) para guiar micro-ondas para o ressoador 2. A guia de micro-onda é preferivelmente de forma retangular de forma que uma interface ideal entre a guia e o ressoador 2 possa ser feita. O aparelho pode ser usado para realizar o processo de deposição química de vapor de plasma.

[025] O ressoador 2 é provido com uma parede cilíndrica extema 4 encerrando uma cavidade do ressoador 5. A cavidade tem uma forma substancialmente rotacional simétrica com relação ao eixo cilíndrico C. O ressoador 2 é adicionalmente provido com porções de parede lateral 6a, b delimitando a cavidade do ressoador em uma direção cilíndrica CD.

[026] O ressoador 2 inclui adicionalmente uma parede cilíndrica interna 8 delimitando a cavidade do ressoador 5 em uma direção radial R voltada para o eixo cilíndrico C. De fato, a cavidade 5 é assim de forma anular. A parede cilíndrica interna 8 tem uma fenda 9 estendendo-se em uma direção circunferencial Ci em tomo do eixo cilíndrico C de uma maneira uniforme. Provendo-se a fenda 9, energia de micro-onda pode entrar da cavidade de ressonância 5 em um espaço interno tubular 10 envolto pelo ressoador 2.

[027] A fenda 9 é por si própria uma pequena guia de onda radial que estende-se entre a cavidade 5 e o lado interno do ressoador 2, isto é, o espaço interno tubular 10. Em princípio, a fenda 9 pode ser tão larga quanto à própria cavidade 5, ou menor, até mesmo alguns milímetros.

[028] Em geral, uma fenda tem uma dimensão circunferencial, uma dimensão na largura e uma dimensão radial. A dimensão circunferencial é o comprimento da fenda 9 na direção circunferencial Ci, em tomo da cavidade 5, enquanto a dimensão da largura é a largura da fenda na direção cilíndrica CD. Adicionalmente, a dimensão radial é a profundidade da fenda na direção radial R.

[029] Nas modalidades mostradas, a dimensão circunferencial das seções de fendas é maior que a dimensão da largura das seções de fendas.

[030] O aparelho 1 é colocado em um forno (não mostrado) para condicionar a temperatura de operação durante a aplicação do processo de deposição química de vapor de plasma.

[031] Durante operação do aparelho conhecido 1, microondas geradas por um gerador de micro-ondas, tal como um magnetron ou klystron (não mostrado), são injetadas em uma segunda extremidade da guia de micro-onda, também denominada guia de ondas, e então guiadas através da guia de onda para o ressoador 2. Nota-se que as micro-ondas podem entrar na guia de onda também de uma outra maneira, por exemplo, por meio de um conjunto de guias de onda adicionais. Na cavidade de ressonância 5, a energia de micro-ondas acumula. A energia de micro-ondas parcialmente enfra, através da fenda 9, no espaço interno tubular 10 e gera um plasma dentro de um tubo de subsfrato 11, para realizar um processo de deposição química de vapor de plasma (PCVD). Pelo condicionamento de fluxos de gás adequados (por exemplo, SiC14, GeC14, 02, C2F6, etc.) e alternando-se o ressoador 2 no comprimento do tubo de substrato 11, material vítreo é depositado na superfície interna 11a do tubo de substrato 11 que foi inserido no espaço interno tubular 100, vide figura 3a, dessa forma provendo um tubo com múltiplas camadas de vidro depositadas no lado interno. Um tubo como este pode ser colapsado para formar uma pré-forma sólida ou haste do núcleo, que pode ser adicionalmente processada para fabricar uma fibra de vidro.

[032] As figuras 2a-c mostram uma vista de topo seccional transversal esquemática de uma primeira, segundo e terceira modalidades, respectivamente, de um aparelho de acordo com a invenção. Aqui, a fenda 9 constitui uma configuração fendilhada incluindo um par de seções de fendas 9a, b que são mutuamente deslocadas na direção cilíndrica CD.

[033] Cada uma das seções de fendas 9a, b na figura 2a- c estende-se na direção circunferencial Ci em uma faixa de um semicírculo. A posição da extremidade circunferencial de uma primeira seção de fenda 9a coincide substancialmente com a posição de início circunferencial de uma segunda seção de fendas, de forma que as seções de fendas 9a, b não se sobreponham na direção circunferencial Cio As seções do par de seções de fendas 9a, b ficam voltadas uma para a outra em lados opostos em tomo do espaço interno tubular 10, quando visto na direção cilíndrica CD. As seções de fendas desencontradas 9a, b formam uma configuração fendilhada que estende-se na direção circunferencial como um círculo completo. A cavidade 5 inclui duas partes da cavidade correspondentes às seções de fendas, e estende-se em uma direção circunferencial em torno do eixo cilíndrico CD.

[034] O deslocamento D entre as seções de fendas 9a, b é cerca de um quarto do comprimento de onda do plasma operacional, de forma que o efeito da interação eletromagnética com as paredes do fomo é minimizado, preferivelmente durante rotação de um tubo de substrato, como descrito a seguir. Mais especificamente, o deslocamento entre as seções de fendas 9a, b é maior que cerca de 5 mm, preferivelmente em uma faixa de cerca de 30 mm a cerca de 50 mm.

[035] Na modalidade mostrada na figura 2a, o ressoador 2 inclui duas unidades ressoantes substancialmente idênticas 2a, 2b que são colocadas deslocadas uma em relação à outra em uma distância de deslocamento D na direção cilíndrica CD. Na modalidade mostrada, uma primeira unidade ressoante 2a é mantida na posição cilíndrica do ressoador conhecido 2 enquanto uma segunda unidade ressoante 2b é deslocada na distância de deslocamento D.

[036] As figuras 2b, c mostram modalidades adicionais do aparelho de acordo com a invenção. Novamente, as seções de fendas 9a, b são deslocadas uma em relação à outra na direção cilíndrica CD. Na figura 2b, cada uma das seções de fendas 9a, b é deslocada, em direções mutuamente opostas, com relação à posição da fenda 9 no ressoador conhecido mostrado na figura 2a. Nota-se que também outros desenhos de seção de fendas são possíveis, por exemplo, localizando as seções de fendas em posições que não têm relação com a posição da fenda no ressoador conhecido. Na figura 2c, a posição de uma primeira seção de fendas 9a é similar à posição de fendas no ressoador conhecido mostrado na figura 2a, enquanto a posição da segunda seção de fendas 9a é girada em meio comprimento L do ressoador 2 na direção cilíndrica CD. Na modalidade, mostrada na figura 2a, b, a parede cilíndrica externa 4 do ressoador 2 é basicamente uniforme na direção circunferencial Ci. A cavidade ressoante 5 como um todo tem uma forma substancialmente rotacional simétrica. O ressoador 2 pode ser formado integralmente. Senão, o ressoador pode ser construído de uma maneira modular, por exemplo, usando unidades ressoantes semicilíndricas 2a, b. Nas modalidades mostradas nas figuras 2a, c, em princípio, duas unidades ressoantes idênticas 2a, b podem ser usadas. As duas metades de plasma são preferivelmente no geral idênticas em termos de consumo de energia e posição, comparadas uma com a outra. As unidades ressoantes 2a, b entram fisicamente em uma região de alta intensidade de campo e uma região de baixa intensidade de campo no fomo em diferentes momentos. Uma vez que o tubo de substrato 11 gira a cada passe do ressoador, o efeito total na deposição é mais homogêneo em termos de índice refrativo e/ou espessura das camadas depositadas do que na deposição que ocorre no aparelho conhecido mostrado na figura 1.

[037] A figura 3a mostra uma outra vista de topo seccional transversal esquemática do aparelho da figura 2c, enquanto a figura 3b mostra uma vista esquemática do aparelho da figura 2c em uma seção transversal ao longo de um plano vertical de simetria P de uma guia de microonda. Como claramente mostrado na figura 3b, a posição da extremidade circunferencial P1 da primeira seção de fendas 9a coincide substancialmente com a posição de início circunferencial da segunda seção de fendas 9b. Similarmente, a posição da extremidade circunferencial P2 da segunda seção de fendas 9b coincide substancialmente com a posição de início circunferencial da primeira seção de fendas 9a, de forma que as seções de fendas 9a, b não se sobrepõem na direção circunferencial Ci. As seções do par de seções de fendas 9a, b ficam voltadas uma para a outra em lados opostos em tomo do espaço interno tubular 10, quando vistas na direção cilíndrica CD. Como anteriormente mencionado, o aparelho de acordo com a invenção compreende uma guia de micro-onda com uma extremidade 7 estendendo-se através da parede cilíndrica externa 4 até a cavidade ressoante 5 para guiar micro-ondas para a cavidade 5. Nela, um gerador de microondas(não mostrado) é conectado na segunda extremidade da guia de ondas.

[038] A fim de reduzir a sensibilidade à formação de arco, bordas externas vivas no desenho do ressoador são providas. Uma primeira borda externa é frequentemente encontrada na interface da guia de onda e da cavidade 5. No aparelho mostrado na figura 3 (e também no aparelho mostrado na figura 2b), a largura da cavidade 5, isto é, a distância interna ao longo do eixo cilíndrico C, é basicamente igual ao tamanho correspondente da guia de onda, por exemplo, uma medida padrão de 3,4 polegadas, 86,38 mm, dessa forma evitando uma borda externa. A diferença na largura da cavidade 5 e no lado maior da guia de onda pode ser pequena, isto é, menor que 10 mm, por exemplo, menor que 5 mm, ou mesmo menor que 1 mm, especialmente quando se usam níveis de energia acima de 6 kW. O efeito de formação de arco da outra aresta externa na interface pode ser minimizado arredondando a borda.

[039] Durante operação do aparelho, um tubo de substrato 11 está presente no espaço tubular 10 envolto pelo ressoador 2. Como mostrado na figura 3a, as micro-ondas que deslocam através das seções de fendas mutuamente deslocadas 9a, b geram plasmas 22, 23 no interior 25 do tubo 11, causando a deposição do material vítreo 20, 21 na superfície interna 11a do tubo de substrato 11. O material vítreo depositado tem uma estrutura periódica, ilustrada na figura 3a, b. A espessura da deposição 20, 21 não é uniforme na direção cilíndrica CD. Ambas, tanto a deposição 21 no lado direito do tubo de substrato 11 quanto à deposição 21 no lado direito do substrato 11 têm o perfil de espessura periódico. Por causa do deslocamento nos plasmas 22, 23, também a distribuição de espessura das deposições 20, 21 são mutuamente deslocadas, selecionando uma distância de deslocamento apropriada entre as seções de fendas 9a, b. Preferivelmente, a distância de deslocamento D é cerda de um quarto do comprimento de onda operacional. Como um exemplo, a distância de deslocamento D pode ser escolhida como cerca de 30 mm, se a frequência operacional do ressoador for 2,46 GHz.

[040] Girando o tubo de substrato 11 durante operação do plasma, com relação ao eixo cilíndrico do ressoador 2, a deposição do lado esquerdo 20 e a deposição do lado direito 21 intercambiam sequencialmente, de forma que a distribuição de espessura da deposição geral fica mais uniforme, e nivela. Consequentemente, também o índice refrativo das camadas depositadas ficará mais uniforme.

[041] Como mostrado na figura 3b, as localizações das seções de fendas 9a, b são simétricas com relação ao plano de simetria P da guia de micro-ondas que alimenta o ressoador 2 com micro-ondas W. Aqui, o eixo cilíndrico C estende-se no plano de simetria P da guia de micro-onda.

[042] As seções de fendas 9a, b são guias de onda radiais variando da cavidade 5 até o espaço tubular 10 envolvo pelo ressoador 2. Nas guias de onda radiais, podem existir modos radiais de campos eletromagnéticos. A seção da circunferência interna total das seções de fendas 9a, b (360°), durante a formação de um anel completo, vide figura 1, é maior que o comprimento de onda das micro-ondas aplicadas e menor que o dobro do comprimento de onda, existem 3 modos: um modo simétrico rotacional (rotacionalmente invariante) e dois modos assimétricos rotacionais (isto é, dependência do ângulo/phi e sem (phi) e cos(phi). Como um exemplo, o comprimento de onda da micro-onda é cerca de 122 mm a uma frequência operacional de cerca de 2,46 GHz. Na configuração descrita anteriormente com relação à figura 3a, b, o plano de simetria P da guia de micro-onda coincide com o plano de simetria vertical do ressoador 2.

[043] Em um caso particular, a guia de micro-onda é formada como uma guia de ondas retangular da qual o lado menor é perpendicular ao plano de simetria P, de forma que o lado maior fique paralelo com o plano de simetria P. Então, durante operação, existe somente um modo nas seções de fendas 9a, b das quais a circunferência interna total (360°) fica entre 1 e 2 vezes o comprimento de onda das micro-ondas aplicadas. Por causa da simetria de campo com a guia de onda retangular, os componentes do campo elétricos paralelos ao plano de simetria P esvaem. Uma chapa metálica muito fina poderia ser posta no plano vertical sem mudar a funcionalidade de toda a configuração. A percepção de que a fenda do ressoador pode ser dividida em seções, mantendo ainda a funcionalidade, é explorada no aparelho de acordo com a invenção.

[044] A figura 4 mostra um gráfico representando alfa (α) em função de uma posição axial de uma haste de núcleo produzida por um aparelho conhecido, por exemplo, como representado na figura 1. O parâmetro alfa é uma medida bem conhecida obtida de um assim denominado ajuste alfa de uma haste de núcleo multimodal de perfil quase parabólico associada com variações na espessura e/ou índice refrativo ao longo de uma posição axial da haste de núcleo. O parâmetro alfa apresenta, em uma certa faixa de posições axiais, variações. Essas variações meramente periódicas do parâmetro alfa em função da posição axial têm um forte impacto negativo em alguns parâmetros de qualidade da fibra, tais como atenuação, largura de banda, desempenho do sistema e uniformidade desses parâmetros ao longo do comprimento da fibra. As variações têm uma distância periódica de cerca de 6 cm causada pela interação eletromagnética com paredes internas do forno nas quais o aparelho 1 é colocado.

[045] A figura 4b mostra um gráfico representando alfa (α) em função de uma posição axial de uma haste de núcleo produzida por um aparelho 1 de acordo com a invenção. Aqui, a curva do parâmetro alfa é mais suave. A amplitude das variações é significativamente menor que a amplitude da variação na curva a haste do núcleo que foi produzida por um aparelho conhecido, vide figura 4a. Em decorrência disto, também os parâmetros de qualidade da fibra melhoram, por exemplo, em termos de atenuação, largura de banda, desempenho do sistema e uniformidade desses parâmetros ao longo do comprimento da fibra.

[046] A invenção não está restrita a modalidades aqui descritas. Em virtude de sua sensibilidade, o efeito da invenção está ilustrado pelo alfa (α) medido em hastes de núcleo para fibra multimodal. A invenção também melhora a atenuação e uniformidade no diâmetro do modo-campo para fibra monomodal e tem um efeito positivo na uniformidade da dispersão e nos valores de comprimento de onda de corte da fibra em fibras monomodais controladas pela dispersão, tais como fibras de dispersão deslocada ou deslocadas de dispersão não zero. Entende-se que muitas variantes são possíveis.

[047] O ressoador pode incluir módulos adicionais que acomodam os componentes supradescritos. Adicionalmente, a superfície interna da cavidade é pelo menos parcialmente eletricamente condutora. Portanto, as paredes são preferivelmente feitas de material metálico tal como aço.

[048] Nota-se que a configuração fendilhada pode incluir mais de duas seções de fendas, por exemplo, três ou quatro seções de fendas que formam um anel fechado, quando mostrado na direção cilíndrica CD.

[049] Nas modalidades mostradas, as seções de fendas são arranjadas de maneira tal que uma posição da extremidade circunferencial de uma primeira seção de fendas coincida substancialmente com a posição de início circunferencial de uma segunda seção de fendas, de forma que as seções de fendas se liguem na direção circunferencial Ci. Entretanto, em princípio, outros arranjos são possíveis, por exemplo, permitindo que as seções de fendas se sobreponham ou fiquem deslocadas na direção circunferencial Ci.

[050] As palavras "ressoador' e "cavidade ressoante"são usadas nesta aplicação para identificar estruturas que são normalmente conhecidas no campo. Essas palavras, entretanto, não visam excluir situações onde não existe ressonância de micro-ondas, tal como em casos sem reflexão substancial e sem absorção significante de energia de microondas em um plasma.

[051] Outras tais variantes ficarão aparentes aos versados na técnica e são consideradas de acordo com o escopo da invenção, definido nas reivindicações seguintes.

Claims

1. Aparelho (1) para realizar um processo de deposição química de vapor de plasma, caracterizadopelo fato de que compreende um ressoador (2) basicamente cilíndrico que é provido com uma parede cilíndrica externa (4) encerrando uma cavidade ressoante (5) que estende-se em uma direção circunferencial (Ci) em torno de um eixo cilíndrico (C), o ressoador (2) sendo adicionalmente provido com porções de parede lateral (6) delimitando a cavidade ressoante na direção cilíndrica (CD) do ressoador (2), e com uma configuração fendilhada estendendo-se na direção circunferencial (Ci) em torno do eixo cilíndrico (C) que dá acesso pela cavidade ressoante radialmente para dentro, em que a configuração fendilhada inclui seções de fendas (9) que são mutuamente deslocadas na direção cilíndrica (CD), e as seções de fenda (9) são escalonadas, formando a configuração fendilhada que se estende na direção circunferencial (Ci) como um círculo completo.

2. Aparelho (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que cada uma das seções de fendas (9) estende-se na direção circunferencial (CD) em uma faixa de um semicírculo.

3. Aparelho (1) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que uma posição da extremidade circunferencial de uma primeira seção de fendas (9) coincide substancialmente com a posição de início circunferencial de uma segunda seção de fendas (9).

4. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que a dimensão circunferencial das seções de fendas (9) é maior que a dimensão da largura das seções de fendas (9).

5. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de que a fenda é formada por um par de seções de fendas (9a, b) que ficam voltadas uma para a outra quando vistas na direção cilíndrica (CD).

6. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o deslocamento (D) entre seções de fendas (9a, b) é um quarto do comprimento de onda do plasma (micro-ondas).

7. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o deslocamento (D) entre seções de fendas é maior que 5 mm.

8. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o aparelho (1) compreende adicionalmente uma guia de micro-ondas com uma extremidade (7) estendendo-se através da parede cilíndrica externa (4) até a cavidade ressoante (5).

9. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que cada seção de fendas (9) é configurada para permitir que energia de micro-ondas passe radialmente para dentro, e em que as intensidades das energias de micro-ondas passantes correspondentes combinam substancialmente.

10. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as larguras das seções de fendas (9) diferem mutuamente.

11. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as localizações das seções de fendas (9) são simétricas em relação a um plano de simetria (P) da guia de micro-ondas.

12. Aparelho (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a cavidade ressoante (5) como um todo tem uma forma substancialmente simétrica rotacional.

13. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o ressoador (2) inclui duas semiunidades ressoantes substancialmente idênticas que são colocadas deslocadas uma em relação à outra na direção cilíndrica (CD).

14. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o ressoador (2) é provido com uma parede cilíndrica interna (8) que delimita a cavidade de ressonância (5) em uma direção radial voltada para o eixo cilíndrico, e em que a fenda é arranjada na parede cilíndrica interna (8).

15. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um gerador de micro-ondas conectado a uma segunda extremidade da guia de micro-ondas.

16. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que um tubo de substrato (11) é recebido em um espaço interno tubular (10), radialmente para dentro da cavidade ressoante, e em que o tubo de substrato (11) é arranjado para girar, durante operação do aparelho (1), com relação ao eixo cilíndrico do ressoador.

17. Aparelho (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o ressoador é arranjado para alternar ao longo do tubo de substrato (11) na direção cilíndrica.