BRPI0910613B1

BRPI0910613B1 - Método para manufaturar peças de trabalho e aparelho de gravura por íon

Info

Publication number: BRPI0910613B1
Application number: BRPI0910613-8A
Authority: BR
Inventors: Siegfried Krassnitzer; Oliver Gstoehl; Markus Esselbach
Original assignee: Oerlikon Trading Ag, Trübbach
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2021-06-22
Also published as: CA2721249A1; US8864959B2; WO2009130148A1; SG188799A1; RU2010147405A; SI2274763T1; KR20110015566A; AU2009240083B2; JP2011524602A; EP2274763B1; AU2009240083A1; KR101558018B1; CA2721249C; CN102017055B; RU2504860C2; US20090260977A1; MX2010011590A; TWI449077B; ES2703385T3; JP5490098B2

Abstract

método para fabricação de peças de trabalho com superfície corroída por íon. a presente invenção refere-se a suportes planetários (22) para peças de trabalho montados em um carrossel (19) são fornecidos dentro de uma câmara de vácuo. é fornecida uma fonte (24) para uma nuvem que compreende íons (cl), de modo que um eixo central (acl) da nuvem intercepta o eixo rotativo (a20) do carrossel (19). a nuvem (cl) tem um perfil de densidade de íon no trajeto de movimentação (t) dos eixos planetários (a22) que cai para 50% da densidade máxima de íon a uma distância do eixo centra endereçado (acl) que é no máximo metade do diâmetro dos suportes planetários (22). quando as peças de trabalho sobre os suportes planetários (22) são corroídas pela nuvem que compreende íons o material que é corroído é substancialmente não redepositado em suportes planetários vizinhos, mas em vez disso jogado fora em direção a parede da câmara de vácuo.

Description

[0001] A presente invenção refere-se de modo geral à gravura de superfícies de peças de trabalho através de impacto iônico, em que deste modo pelo menos reduz a quantidade de material que gravado destas superfícies é re-depositado em outras peças de trabalho de um lote de peças de trabalho ou em outras áreas da superfície da mesma peça sendo gravada.

DEFINIÇÕES

[0002] Entende-se por “gravura por impacto iônico” um processo de gravura a vácuo, no qual íons colidem em uma superfície a ser gravada para assim retirar material da superfície através de impacto.

[0003] Deste modo, tal gravura pode ser realizada de forma prati camente exclusiva através do impacto do íon, mas também pode ser realizada adicionalmente pela ativação de um gás reativo adjacente a superfície de uma peça de trabalho a ser gravada, de modo que este gás ativado contribui com o processo de gravura.

[0004] Agora deve ser definida uma “nuvem que compreende íons”.

[0005] Entende-se por uma nuvem que compreende íons uma área de espaço limitado em vácuo onde está presente uma densidade de íons positivos que é maior do que no vácuo circundante. Deste modo, define-se o limite desta nuvem de íon como o local geométrico onde a densidade de íon cai para 50% da densidade de íon máxima dentro da nuvem.

[0006] Para estabelecer o limite da nuvem de íon para ser ade quadamente localizada com respeito a peças de trabalho a serem gravadas e como será exemplificado posteriormente, uma ou mais do que uma peça de trabalho simulada pode(m) ser introduzida(s) no respec- tivo aparelho de gravura e imersa(s) dentro da nuvem que contém íons. Depois de um período de tempo predeterminado a peça de trabalho simulada é removida e é verificado onde é alcançado 50% do efeito de gravura, do efeito máximo de gravura na peça de trabalho simulada. Deste modo, o local geométrico do limite da nuvem é descoberto. De acordo com o resultado a fonte para geração da nuvem e/ou a posição da peça de trabalho relativa a tal fonte é ajustada para assim resultar no limite da nuvem localizada onde o mesmo é desejado.

[0007] Outra possibilidade de verificar onde o limite visado é loca lizado in situ é realizar medições como através de sondas Langmuir.

[0008] A distribuição de movimento dos íons pode ser randômica. Este é o caso em uma descarga de plasma remota dos eletrodos. Adjacente ao eletrodo que atua como um catodo, ou seja, através da bainha do catodo também frequentemente chamada espaço escuro de catodo, os íons são atraídos em direção ao catodo através da diferença de potencial elétrico do potencial do plasma e potencial do catodo. Se uma superfície sólida é imersa dentro do plasma também resulta uma bainha na interface e a superfície é exposta ao impacto da gravura de íon mesmo se operada a um potencial flutuante. A taxa de gravura pode ser aumentada pela polarização desta superfície no potencial negativo com respeito ao potencial do plasma, ou seja, no potencial catódico. No caso de polarização, a distribuição de movimento iônico tem uma direção preferencial em direção à superfície visada, sem esta polarização a distribuição de movimento é randômica.

[0009] A distribuição de movimento iônico dentro de uma nuvem que compreende íons tem uma direção pronunciada se a nuvem está presente como um feixe de íons que consiste quase exclusivamente de íons tal como pode ser gerada, por exemplo, ao extrair íons com a ajuda de grades a partir de um plasma remoto e acelerar estes íons em direção à superfície a ser gravada. A direção de movimento pre- dominante visada dos íons neste tipo de nuvem é estabelecida pela respectiva extração e aceleração dos íons para fora do plasma em direção a uma superfície-alvo.

[00010] Para exemplificar adicionalmente o que é para ser entendido como uma nuvem que contém íons na presente descrição e concre-tizações, a figura 1 mostra esquematicamente um arranjo para gerar uma nuvem como feixe que compreende íons cujo feixe consiste praticamente de íons. Como é perfeitamente conhecido por um artesão proficiente é gerada em uma câmara de plasma 5, por exemplo, com um catodo termiônico 7 e a parede da câmara 5 operada como um anodo, através da inserção de um gás nobre como Argônio, uma descarga de plasma PL. O plasma PL compreende elétrons assim como íons positivos do gás nobre. Por meio de um arranjo de grades ou diafragmas de aceleração 9 em alto potencial elétrico negativo com respeito à parede da câmara de plasma 5 os íons positivos são extraídos do plasma e acelerados em uma direção predominante D. Ali resulta um feixe BI que consiste quase exclusivamente de íons I cujo feixe pode ser conduzido, por exemplo, por meio de grades de atrair e repelir eletrostaticamente também ao longo de uma trajetória curva em direção a um alvo remoto 15. Aqui a nuvem que compreende íons tem uma forma pronunciada de feixe e os íons têm uma direção de movimento predominante.

[00011] Na figura 2 é mostrada esquematicamente a geração de uma nuvem que compreende íons que é um feixe de plasma que contém elétrons bem como íons positivos. Deste modo, como exemplo, novamente é fornecido um catodo termiônico 11 em uma câmara de plasma. A câmara de plasma 9 pode, desta forma, ser operada em potencial elétrico flutuante. Um anodo 13 coopera com o catodo 11 para gerar um feixe de plasma BPL. Uma direção D de movimento predominante de íons no plasma é estabelecida pela polarização do alvo 15 em um potencial catódico, ou seja, em uma tensão de polarização negativa UB para atrair íons para fora do plasma PL e para repelir elétrons do plasma que não contribuem para a gravura do alvo. Apesar disso, permanecem elétrons no feixe BPL mesmo adjacentes ao alvo 15. Deste modo aqui a nuvem que contém íons é um feixe de plasma em que os íons têm uma direção de movimento predominante.

[00012] Um terceiro modo de gerar uma nuvem que contém íons é mostrado na figura 14. Um anodo coopera com uma fonte de elétrons, um catodo remoto 65. Os elétrons ionizam um gás de trabalho justamente na frente do anodo 69 em um confinamento 71 que é operado em um potencial flutuante com respeito ao anodo 69 e fonte de elétrons 65. O confinamento da forma ao plasma PL que emerge dali. No plasma os íons não têm nenhuma direção de movimento predominante. Se uma superfície de material sólido é imersa no plasma, em um potencial elétrico flutuante, a bainha que resulta na interface plas- ma/sólido fornece uma aceleração de íon em direção à superfície do sólido que já é suficiente para a gravura da superfície. Apesar disso, a nuvem que contém íons neste caso não tem por si uma direção predominante de movimento de íon. O efeito de gravura na superfície sólida pode ser aumentado através da aplicação de um potencial elétrico a ela, um potencial de polarização, que é negativo com respeito ao potencial do plasma PL.

[00013] Como o impacto dos íons é responsável pela gravura pode ser visto que por todas as três categorias de nuvem, BI como da figura 1 e BPL como da figura 2 e plasma PL como da figura 14 uma superfície-alvo é gravada.

[00014] As figuras 3 a 6 devem exemplificar como se define o limite de uma nuvem que contém íons. A figura 3 mostra esquematicamente a distribuição da densidade de ions p de uma nuvem CL que compreende íons considerados em plano um plano transversal através da nu- vem, ou seja, ao longo do plano E de acordo com a figura 2. Neste caso a nuvem é substancialmente simétrica a um eixo ACL na direção z que é centralizada em uma área central de densidade de íon máxima pmax. A densidade de íon cai, por exemplo, para 75 e 50% etc. da densidade de íon máxima pmax substancialmente ao longo de locais geo-métricos circulares predeterminados. Considera-se o limite ou margem da nuvem no local geométrico de 50% pmax.

[00015] A figura 4 mostra a distribuição de densidade de íon qualitativa resultante p(y).

[00016] Na figura 5 é mostrada em analogia a figura 3, puramente quantitativa, a distribuição da densidade de íon de uma nuvem CL que é alongada linearmente em uma direção - x - considerada no plano transversal através da nuvem.

[00017] Na figura 6 é mostrada a distribuição de densidade no plano z/y. O plano central de acordo com o plano x/z é o local geométrico central da área de densidade de íon máxima pmax.

[00018] É perfeitamente conhecido que, quando os íons colidem com energia suficientemente alta em uma superfície do material, devido ao impacto o material é liberado da tal superfície para dentro da atmosfera de vácuo circundante, com uma distribuição de probabilidade espacial de acordo com a assim chamada “Lei dos Cossenos”. Como mostrado esquematicamente na figura 7, a probabilidade de o material liberado dentro da atmosfera de vácuo circundante depende da direção espacial θ de acordo com a distribuição W. Deste modo, ainda com um olho na figura 7, se material é gravado por íon de uma superfície 1 de uma peça de trabalho e uma superfície 3 está presente, como mostrado esquematicamente na figura 7, certa quantidade do material gravado da superfície 1 irá redepositar na superfície 3. Isto é especialmente desvantajoso se a superfície 3 é uma superfície que também é para ser gravada ou, de forma mais geral, é uma superfície onde não deve ser depositado material gravado. Se a superfície 3 é uma superfície que deve ser gravada, então a eficácia geral da gravura é reduzida significativamente pelo fato de que uma parte do material momentaneamente gravado de uma área de superfície é redepositado em outra área de superfície que também foi gravada ou que terá que ser gravada. A presente invenção visa genericamente este problema de um lote de peças de trabalho para ser gravado por bombardeio de íons. Neste caso a eficácia global da gravura é reduzida significativa-mente se o material gravado de uma peça de trabalho é redepositado em outras peças de trabalho do lote.

[00019] É proposto um método para fabricação de peças de trabalho, em que pelo menos uma parte da superfície das peças de trabalho endereçadas é gravada incluindo gravura por impacto iônico. Uma base do carrossel é acionável rotativamente em torno de um eixo do carrossel. São fornecidos pelo menos dois suportes planetários junto à periferia e na base do carrossel endereçado, cada um acionável rotativamente em torno de um eixo planetário paralelo ao eixo do carrossel. É gerada uma nuvem que compreende íons que tem, considerado um plano transversal perpendicular ao eixo do carrossel e planetário, um eixo central em uma área central de máxima densidade de íon.

[00020] O eixo central é direcionado para cruzar com o eixo do carrossel, ainda considerado no plano transversal perpendicular aos eixos do carrossel e planetário. É usada pelo menos uma peça de trabalho para ser gravada em cada um dos suportes planetários, de modo que cada um dos suportes planetários define um diâmetro através da rotação em torno de seu eixo planetário, ainda considerado no plano transversal endereçado, com respeito a este eixo planetário. Adicionalmente, a nuvem que compreende íons tem uma densidade de íon que cai para 50% da densidade de íon máxima do feixe a uma distância a partir do eixo central, que é no máximo a metade do dito diâmetro no local geométrico do trajeto de movimento dos eixos planetários. A base do carrossel bem como os suportes planetários é acionável rotativamente em torno dos respectivos eixos e as respectivas peças de trabalho são gravadas quando movidas para dentro e através da nuvem endereçada.

[00021] Fornecer um lote de peças de trabalho como, por exemplo, ferramentas de corte ou especialmente peças de trabalho para indús-tria automotiva, como excêntricos, agulhas de bico, pistões de controle, cavilhas de êmbolo, balancim, êmbolos, rolos, sapatas, etc. suportados em uma disposição de carrossel/ suporte planetário para tratamento a vácuo é amplamente conhecido.

[00022] Através do método endereçado é evitado substancialmente que o material que é momentaneamente gravado das peças de trabalho em um suporte planetário seja redepositado em peças de trabalho em outro suporte planetário. A gravura adicional de superfícies de peças de trabalho de formas complexas, por exemplo, superfícies côncavas, é melhorada significativamente,

[00023] Em uma modalidade do método endereçado pelo qual os suportes planetários são estendidos na direção de seus eixos, a nuvem é gerada de forma substancialmente estendida linearmente em uma direção paralela aos eixos planetários. Desta forma, é gerada uma nuvem semelhante e uma folha que define um plano central que compreende o eixo do carrossel.

[00024] Em uma modalidade adicional as peças de trabalho são aplicadas excentricamente com respeito aos respectivos eixos planetários e são giradas preferencialmente em torno de um eixo da peça de trabalho. A última é realizada se a superfície da peça de trabalho a ser gravada se estende em toda a volta das peças de trabalho.

[00025] Em uma modalidade adicional a redeposição de material momentaneamente gravado de peças de trabalho para outras peças de trabalho é adicionalmente evitada por proteger mutuamente as peças de trabalho.

[00026] Em uma modalidade adicional a focalização ou concentração da gravura endereçada em uma peça de trabalho é adicionalmente aumentada pela aplicação seletiva de uma tensão de polarização negativa mais alta as peças de trabalho no momento da gravura do que às peças de trabalho que não estão no momento da gravura.

[00027] Em uma modalidade adicional gerar a nuvem compreende modelar a nuvem através de um diafragma. Isto é feito em uma das seguintes maneiras, a saber, através de um diafragma metálico eletricamente flutuante ou através de um diafragma dielétrico ou através deste diafragma operado como um anodo.

[00028] Se o diafragma metálico é operado em um potencial elétrico flutuante isto é relativo ao potencial elétrico da nuvem. Se a nuvem é um plasma então ou o potencial do plasma é limitado a um potencial de referência como pela seleção do potencial de um anodo ou de um catodo para geração do plasma ser um potencial de referência, por exemplo, potencial de terra, e o potencial do diafragma é flutuante, ou o diafragma é operado em um potencial de referência e o potencial do plasma é flutuante, sem operação do nem catodo nem do anodo para a geração do plasma em um potencial de referência.

[00029] O diafragma operado como um anodo e deste modo em potencial elétrico positivo atua como um membro de focalização na nuvem com respeito a seus íons que são eletricamente positivos. Em uma modalidade adicional a geração da nuvem compreende aplicar um campo magnético ao longo da nuvem.

[00030] Em uma modalidade, a nuvem é gerada como um plasma, em que deste modo contém os íons de gravura endereçados bem como elétrons. É neste caso especialmente em que aplicar um potencial de polarização negativo às peças de trabalho a serem gravadas é significati- vamente vantajoso, porque ao fazer desta forma os íons de gravura positivos são atraídos por um lado e os elétrons são repelidos, deste modo se evita o aquecimento das peças de trabalho pela corrente elétrica.

[00031] Adicionalmente, em uma modalidade a densidade de íon da nuvem é ainda mais restrita a uma pequena área específica pela seleção da distância na qual a densidade de íon cai para 50% pmax para ser no máximo um quarto do diâmetro endereçado.

[00032] Adicionalmente, é proposto um aparelho de gravura de nuvem de íon que compreende uma base do carrossel acionável rotativamente em torno de um eixo do carrossel. O aparelho compreende adicionalmente pelo menos dois suportes planetários que são montados de forma acionável adjacentes a periferia e na base do carrossel e que são acionáveis rotativamente em torno de seus respectivos eixos planetários que são paralelos ao eixo do carrossel.

[00033] Cada um dos suportes planetários define um diâmetro com respeito ao seu eixo planetário.

[00034] É fornecida adicionalmente uma fonte que gera uma nuvem que compreende íons que tem, considerado em um plano transversal perpendicular aos eixos do carrossel e planetário, um eixo central que cruza, ainda no plano endereçado, o eixo do carrossel. O eixo da nuvem é definido no centro da área de densidade de íon máxima considerada no plano endereçado.

[00035] Cada um dos pelo menos dois suportes planetários compreende pelo menos um suporte de peça de trabalho para uma peça de trabalho. A nuvem que compreende íons tem uma densidade de íon que cai para 50% da densidade de íon máxima da nuvem a uma dis-tância a partir do eixo do feixe que é no máximo 50% do diâmetro dos suportes planetários considerado no plano transversal endereçado e no local geométrico do trajeto do movimento dos eixos planetários em torno do eixo do carrossel.

[00036] Em uma modalidade do aparelho endereçado a nuvem que compreende íons se estende de forma substancialmente linear na direção paralela aos eixos planetários.

[00037] Em uma modalidade adicional do aparelho cada um dos suportes planetários compreende suportes de peça de trabalho adja-centes a sua periferia suportes que são preferencialmente acionáveis rotativamente em torno de um respectivo eixo de suporte.

[00038] Ainda em uma modalidade adicional de acordo com a invenção o aparelho compreende um anteparo entre suportes planetários vizinhos que é estacionário com respeito à base do carrossel e que se estende radialmente com respeito ao eixo do carrossel. Através deste anteparo a redeposição de material momentaneamente gravado das peças de trabalho em um dos suportes planetários sobre peças de trabalho em suportes planetários adicionais, especialmente vizinhos é adicionalmente reduzida.

[00039] Ainda em uma modalidade adicional e sempre que os suportes planetários compreendem suportes de peça de trabalho adjacentes em suas periferias as quais são preferencialmente rotativas por si, é fornecido um anteparo entre a vizinhança dos suportes de peças de trabalho endereçados montados em cada um dos respectivos suportes planetários e se estendendo radialmente com respeito aos respectivos eixos planetários. Através deste anteparo é evitada a redepo- sição de material momentaneamente gravado das peças de trabalho nas peças de trabalho suportadas no mesmo suporte planetário.

[00040] O anteparo endereçado seja o mesmo entre suportes planetários vizinhos e/ou entre suportes de peças de trabalho nos suportes planetários, são em uma modalidade feitos de metal e operados flutuando eletricamente ou são de material dielétrico.

[00041] Visto que os anteparos tal como endereçados agora são fornecidos mais sob o aspecto de evitar transição de material gravado de uma peça de trabalho para outra, em uma modalidade adicional é endereçada uma abordagem de acordo com a qual as peças de trabalho são protegidas de serem contaminadas por material gravado de outras peças de trabalho. Isto é alcançado fornecendo um membro de anteparo em torno de cada um dos suportes planetários que é montado na base do carrossel e que tem uma abertura que é direcionada radialmente para fora com respeito ao eixo do carrossel.

[00042] Se nos suportes planetários são fornecidos suportes de peça de trabalho como foi endereçado acima, em uma modalidade adicional são fornecidos membros de anteparo em torno de cada um dos suportes de peça de trabalho, em que cada um dos ditos membros de anteparo tem uma abertura que é direcionada radialmente para fora com respeito ao respectivo eixo planetário.

[00043] Novamente, os membros de anteparo em torno dos suportes planetários e/ou dos suportes de peça de trabalho endereçados há pouco são em uma modalidade ou feitos de metal e operados de uma maneira eletricamente flutuante ou são feitos de um material dielétrico.

[00044] Em uma modalidade adicional é fornecida uma alimentação elétrica para polarizar os suportes de peça de trabalho para atrair íons do feixe.

[00045] Em uma modalidade adicional é fornecida uma unidade de controle de polarização que controla a polarização como endereçado há pouco para ser maior quando um dos suportes de trabalho respectivo é imerso na nuvem do que quando este suporte não está imerso na nuvem.

[00046] Ainda em uma modalidade adicional é fornecido um diafragma ao longo da nuvem que é ou um diafragma metálico flutuante eletricamente ou um diafragma de material dielétrico ou que é operado como um anodo. Com respeito a operar este diafragma em potencial elétrico flutuante refere-se à explicação sobre este assunto como dada acima.

[00047] Ainda em uma modalidade adicional é fornecido um arranjo de bobina, que gera um campo magnético de focalização ao longo da nuvem.

[00048] Ainda em uma modalidade adicional a fonte que gera a nuvem que compreende íons é uma fonte de plasma e a nuvem é um plasma.

[00049] Devido a presente invenção sempre que lotes de peças de trabalho, por exemplo, de um tipo como endereçado acima, são gravadas em um arranjo carrossel/suporte planetário, a redeposição é evitada ou pelo menos substancialmente reduzida.

[00050] A presente invenção será agora adicionalmente exemplificada com a ajuda de figuras.

[00051] As figuras mostram: figura 1 de forma puramente esquemática e simplificada, uma fonte para gerar uma nuvem que compreende íons que pratica-mente consiste de íons como um tipo de tal nuvem; figura 2 em uma representação em analogia àquela da figura 1, uma fonte que gera um feixe de plasma como um tipo adi-cional de uma nuvem que compreende íons; figura 3 esquemática e qualitativamente, uma distribuição de densidade de íon em uma nuvem que compreende íons simétrica centralmente; figura 4 a distribuição de densidade de íon endereçada em uma representação ao longo de uma direção transversal através da nuvem; figura 5 em uma representação em analogia àquela da figura 3, a distribuição da densidade de íon em uma nuvem linearmente estendida e figura 6 em analogia a representação da figura 4, a distribuição da densidade de íon na nuvem de acordo com a figura 5; figura 7 em uma representação esquemática, o efeito da lei dos cossenos no bombardeio de íons mostrando o problema de re-deposição resultante; figura 8 em uma representação simplificada e esquemática, uma primeira modalidade de acordo com a presente invenção; figura 9 ainda esquematicamente e simplificada, uma vista lateral da modalidade de acordo com a figura 8; figura 10 em uma representação de acordo com aquela da figura 8, medidas adicionais para minimizar a re-deposição da gravura em suportes planetários vizinhos do arranjo carros- sel/suporte planetário como da figura 8; figura 11 partindo de uma modalidade como aquela da figura 8 que também pode ser combinada com a modalidade da figura 10, uma modalidade adicional com medidas adicionais para evitar adicionalmente a re-deposição através de polarização controlada da peça de trabalho; figura 12 ainda partindo de uma modalidade de acordo com a figura 8 e possivelmente combinada com a modalidade da figura 10 e/ou da figura 11, medidas adicionais para evitar a re- deposição através de anteparo de proteção; figura 13 em uma representação em analogia àquela da figura 8, um arranjo no qual são fornecidos suportes de peças de trabalho acionáveis rotativamente nos respectivos suportes planetários e com medidas para reduzir à re-deposição que pode ser aplicada separadamente ou em combinação; figura 14 de forma puramente esquemática, uma fonte de plasma como aplicada hoje para praticar a presente invenção e ba-seada em uma fonte de plasma como revelado no documento PCT/EP2006/067869, e em que o plasma gerado desta forma é um tipo adicional de uma nuvem que compreende íons, e figura 15 esquematicamente, um arranjo de acordo com a figura 14 para gravura de peças de trabalho com superfícies complexas.

[00052] Na figura 8 é mostrada esquematicamente uma primeira modalidade de um aparelho para gravura em lote de peças de trabalho de acordo com a presente invenção. É fornecido em uma câmara de vácuo (não mostrada) um carrossel 19 que tem uma base do carrossel 20. O último é acionável rotativamente em torno de um eixo do carros-sel A20. Adjacente à periferia da base do carrossel 20 são fornecidos pelo menos dois, de acordo com a figura 8, por exemplo, oito suportes planetários 22 do carrossel 19 em que cada um destes é acionável rotativamente em torno de um eixo planetário A22, que é montado na base do carrossel 20. Do lado de fora do carrossel 19 é fornecida uma fonte 24 que gera uma nuvem CL que compreende íons. Sob a consideração de o que se entende como uma “nuvem que compreende íons” e como foi definida no contexto com as figuras 1, 2 e 14, qualquer fonte para tal nuvem pode ser usada como fonte 24, assim, por exemplo, fontes de catodo oco, fontes de íon de emissão térmica, fontes de evaporação por arco ou fontes de íons como, por exemplo, disponíveis comercialmente pela Fa. Veeco.

[00053] Uma fonte 24 como aplicada hoje para realizar a presente invenção será posteriormente descrita em mais detalhes no contexto da figura 14.

[00054] A fonte 24 gera uma nuvem CL que tem, considerada no plano transversal do desenho de acordo com a figura 8 e, deste modo, em um plano perpendicular ao eixo do carrossel A20 bem como aos eixos planetários A22, um eixo central ACL que cruza o eixo planetário A20 e é desta forma, ainda considerado no plano endereçado, radialmente alinhado ao eixo endereçado.

[00055] Cada um dos suportes planetários 22 define por rotação um diâmetro Φ com respeito ao seu eixo planetário A22. A nuvem CL como gerada pela fonte 24 tem um perfil de densidade de íon no local geométrico do trajeto de movimento T dos eixos planetários A22 que cai para 50% da densidade de íon máxima pmax a uma distância a partir do eixo central ACL que é no máximo Φ/2 e ainda preferencialmente Φ/4. Deste modo, sempre que um dos suportes planetários 22 fica alinhado com o eixo central ACL da nuvem CL considerado no plano transversal endereçado suas áreas mais externas com respeito ao eixo A22 e per-pendiculares ao eixo central ACL, são expostos a uma densidade de íon que é no máximo 50% da densidade máxima de íon pmax da nuvem CL. Desta forma, a gravura predominante é realizada pelos íons da nuvem CL que atingem na área da superfície dos suportes planetários que são perpendiculares ao eixo central ACL. O material que é gravado daquela área não é re-depositado em suportes planetários vizinhos, mas em vez disso jogado fora em direção a parede da câmara de vácuo (não mostrada). Os íons fora da nuvem que atingem o suporte planetário 22 espaçado lateralmente do eixo central ACL por um lado têm uma eficiência de gravura menor e são de densidade reduzida p, de modo que, adicionalmente considerando a distribuição de cosseno W da figura 7, apenas pequenas quantidades de material gravado se-rão re-depositadas em suportes planetários vizinhos 22.

[00056] Na figura 9 é mostrado esquematicamente o arranjo da figura 8 em uma vista lateral. As considerações com respeito à gravura e re-deposição como tem sido discutidas até agora são especialmente válidas se uma peça de trabalho substancialmente cilíndrica é fornecida no suporte planetário 22 como mostrado esquematicamente em 24 na figura 9 ou uma grande quantidade de peças de trabalho que são agrupadas ao longo de uma superfície cilíndrica sobre os suportes planetários 22 e que devem ser gravadas apenas nas áreas de super- fície que apontam radialmente para fora com respeito ao eixo A22.

[00057] Uma melhoria adicional com respeito a evitar a re- deposição de material gravado em peças de trabalho do lote é obtida pela modalidade de acordo com a figura 10. A partir da figura 8 é evidente que a re-deposição remanescente se tornará mais acentuada quanto mais próximos são mutuamente dispostos os suportes planetários 22 ao longo da periferia da base do carrossel 20. Portanto, deve ser mantido um espaço entre suportes planetários vizinhos 22 na mo-dalidade da figura 8 que concorda pelo menos com o diâmetro Φ como mostrado esquematicamente na figura 8. Para permitir a redução deste espaçamento sem aumentar a redeposição, de acordo com a figura 10 em uma modalidade os suportes planetários são mutuamente protegidos. Esta proteção é realizada por placas de proteção 26 que são montadas radialmente com respeito ao eixo do carrossel A20 na base do carrossel 20. Estes membros de proteção 26 - mostrados em linha tracejada também na figura 9 - podem ser fixados de forma substituível na base do carrossel 20 para deste modo serem facilmente substituídos quando uma quantidade predeterminada de material tenha sido redepositada nos mesmos.

[00058] Como tem sido explicado uma nuvem que compreende íons pode ser realizada por um plasma, de onde os íons de gravura são atraídos em direção a superfície a ser gravada pela polarização negativa da peça de trabalho. Polarizar negativamente a peça de trabalho pode ainda assim adicionar genericamente à energia dos íons do feixe, mas esta polarização é para ser realizada especialmente quando explorando um plasma. Por exemplo, com um olho na figura 8 quanto mais a nuvem CL é enfeixada ou focalizada quando colide em um suporte planetário 22, menos material gravado será redepositado em peças de trabalho transportadas em suportes planetários vizinhos 22. Adicionalmente, como já foi endereçado com um olho na figura 8 sem medidas adicionais, e distância azimutal mútua entre suportes planetários vizinhos 22 não deve ser menor do que uma distância de acordo com o diâmetro Φ dos acionadores planetários. Isto para evitar que quando a nuvem CL transita entre dois suportes planetários vizinhos, peças de trabalho suportadas nos mesmos sejam substancialmente gravadas simultaneamente, levando a que o material gravado seja re- depositado de forma cruzada. Deste modo, em uma modalidade adici-onal e especialmente quando se realiza a nuvem como um plasma as peças de trabalho nos suportes planetários são polarizadas apenas em um potencial elétrico negativo para assim atrair íons de gravura quando o suporte planetário está localizado exatamente em frente do plasma. Deste modo é fornecida uma alimentação de polarização controlada para as peças de trabalho, através das quais somente são alimentadas com uma tensão de polarização peças de trabalho que estão imersas na nuvem CL. Esta modalidade é mostrada na figura 11 em uma representação esquemática e simplificada. Uma fonte de alimentação de polarização 30 tem um contato 32 que é estacionário em uma posição voltada para a fonte 24. Cada um dos suportes planetários 22 tem um contato planetário 34 que é estacionário com respeito à base do carrossel 20. A partir dos contatos planetários 34 é estabelecida uma conexão elétrica (não mostrada), por exemplo, através do eixo planetário A22 para o suporte da peça de trabalho fornecida nos suportes de trabalho 22. Os contatos planetários 34 fazem contato elétrico do contato de fonte de polarização estacionário 32 apenas quando o respectivo suporte planetário 22 está alinhado com o plasma PL. Desse modo e como mostrado na linha tracejada na figura 11 em 32’pelo dimensionamento apropriado da extensão azimutal de qualquer um ou ambos os contatos 34 ou 32, pode ser controlado durante qual ângulo de movimentação dos suportes planetários 22 a tensão de polarização deve ser fornecida às peças de trabalho. Na figura 11 este ângulo rotacional da base do carrossel 20 durante o qual um respectivo suporte planetário 22 é abastecido com a tensão de polarização da fonte de polarização 30 é assinalado por α.

[00059] Assim, a comutação que é estabelecida pelo contato 32 por um lado e 34 pelo outro lado como na figura 11 estabelece uma ali-mentação de polarização para a peça de trabalho transportada nos suportes planetários 22.

[00060] Voltando para a técnica de proteção que foi exemplificada com a ajuda da figura 10, a figura 12 mostra uma modalidade adicional. Visto que as placas de proteção 26 como na figura 10 são preferencialmente fornecidas como anteparos para captura de material, os anteparos como exemplificados na figura 12 podem ser considerados prefe-rencialmente como anteparos protetores de peça de trabalho ou suporte planetário. Na base do carrossel 20 é montado para cada suporte planetário 22 um anteparo protetor 36 que circunda o respectivo suporte planetário 22 que tem uma fenda 38 que aponta radialmente para fora a partir do carrossel 20 com respeito ao eixo do carrossel A20. Deste modo, os suportes planetários 22 são acionados rotativamente em torno de seus eixos A22 dentro do anteparo protetor circundante 36.

[00061] Estes anteparos também podem ser facilmente substituídos na base do carrossel 20 para atuarem como uma peça de reposição. Adicionalmente, estes anteparos protetores 36 podem atuar, com respeito à nuvem que contém íon (não mostrada na figura 12), como um diafragma através de suas aberturas 38, concentrando a interação do íon da nuvem com as peças de trabalho nos suportes planetários 22 em uma área de superfície predeterminada. Os anteparos 36 são feitos de um metal operado eletricamente em uma maneira flutuante ou feita de um material dielétrico. Adicionalmente e em vista de suas aberturas que formam diafragmas 38, também é possível, especialmente quando se usa um plasma como uma nuvem que contém íon, operar os anteparos protetores endereçados 36 em um potencial elétrico positivo, ou seja, como um anodo para deste modo melhorar a focalização dos íons através da abertura 38. Deste modo e como mostrado em 40 na figura 12, a área de borda da abertura endereçada 38 pode ser feita sob medida em uma forma que aumente adicionalmente seu efeito de focalização. A polarização dos anteparos protetores endereçados 36 é mostrada esquematicamente na figura 12 através da fonte de polarização 42.

[00062] Fornecer os anteparos protetores 36 permite, de forma similar a endereçada no contexto com a técnica de proteção da figura 10, reduzir o espaçamento de suportes planetários vizinhos 22 muito abaixo da distância Φ como foi endereçado no contexto da modalidade da figura 8.

[00063] Até agora foi discutida a presente invenção, sempre que é fornecida nos respectivos suportes planetários 22, uma única peça de trabalho que é substancialmente cilíndrica e apoiada coaxialmente ao respectivo eixo planetário A22 ou uma grande quantidade de peças de trabalho que são dispostas ao longo de uma superfície cilíndrica com respeito ao eixo planetário A22, na qual apenas as superfícies que apontam radialmente para fora com respeito aos respectivos eixos planetários A22 devem ser gravadas.

[00064] Frequentemente, as peças de trabalho têm que ser gravadas em toda a sua volta e, portanto, como é perfeitamente conhecido pelo artesão proficiente são suspensas de forma autorrotativa nos respectivos suportes planetários.

[00065] Um suporte planetário 22a para este fim é mostrado esquematicamente na figura 13. Deste modo, os suportes planetários 22a acionáveis rotativamente em torno de seus eixos planetários A22, são fornecidos com suportes de peça de trabalho 44 agrupados adjacentes a e ao longo da periferia dos suportes planetários 22a. Cada um dos suportes de peça de trabalho 44, fornecido para transportar uma peça de trabalho como, por exemplo, uma ferramenta de corte, é acionável rotativamente em torno de um eixo de suporte de peça de trabalho A44.

[00066] Assim para evitar a redeposição de material que é gravado pela nuvem que contém íon CL nas peças de trabalho que são supor-tadas em suportes planetários vizinhos (não mostrado na figura 13) todas as medidas que foram discutidas até agora em contexto com as figuras de 8 a 12 também podem ser aplicadas para tal modalidade. Adicionalmente a assim como para evitar a redeposição de material gravado de uma peça de trabalho em um suporte de peça de trabalho 44 em peças de trabalho em suportes 44 vizinhos em um mesmo suporte planetário 22a, a distribuição de densidade de íon da nuvem CL pode ser adicionalmente limitada para o limite de 50% do limite de densidade como foi exemplificado em contexto com as figuras 3 a 6 bem como com a figura 8 em uma distância tão pequena quanto Φ44 de acordo com o diâmetro do suporte de peça de trabalho 44 ou de uma peça de trabalho apoiada sobre o mesmo respectivamente. Adici-onalmente as medidas de proteção e controle de polarização que foram discutidas até agora podem ser aplicadas nos suportes planetários 22a preferencialmente ou adicionalmente a tais medidas aplicadas a base do carrossel 20 que foram discutidas no contexto com as figu-ras 8 a 12. Deste modo, na figura 13 é mostrada aplicação de placas de anteparo coletoras 46, em analogia as placas de anteparo 26 da figura 10 e/ou de uma polarização controlada 50 em analogia a polarização controlada como foi exemplificado com a ajuda da figura 11 e/ou de anteparos protetores 56 em analogia com tais anteparos 36 como foi exemplificado com a ajuda da figura 12.

[00067] Como adicionalmente mostrado na figura 8 em uma modalidade adicional que pode ser combinada com qualquer das outras modalidades exemplificadas até agora, é fornecido ao longo do eixo central ACL um arranjo de bobina 58 que gera um campo magnético de focalização H ao longo da nuvem que contém íons CL.

[00068] Uma fonte de nuvem de íon sobre a uma fonte usada atualmente é baseada para realizar a presente invenção é revelada em detalhes no pedido de patente PCT/EP2006/067869 do mesmo requerente, depositado em 27 de outubro de 2006 e não publicado quando a presente aplicação foi depositada pela primeira vez, de acordo com o pedido Norte-americano de No Série US 11/870 119, depositado em 10 de outubro de 2007 e que são incorporados na presente descrição por referência. Um sumário de como a fonte de nuvem endereçada é concebida será dado agora com a ajuda da figura 14. Deste modo, tem que ser exposto que a diferença essencial da fonte de acordo com os pedidos PCT/US para a fonte de nuvem de íon como aplicada para praticar a presente invenção é que o confinamento para praticar a presente invenção e ao contrário do confinamento como revelado nos pedidos PCT/US endereçados tem um diafragma ou orifício que restringe o plasma gerado. De acordo com a figura 14 é fornecida uma câmara de vácuo 60 que é evacuada por um arranjo de bombeamento 63 um catodo fonte de elétron 65 e arranjo de anodo 67. O arranjo de anodo 67 compreende um eletrodo anodo 69 e um confinamento 71. O confi- namento tem, para operar a presente invenção, um orifício ou diafragma 72 apontando em direção ao espaço de reação R dentro da câmara de vácuo 60. O confinamento 71 define um espaço interno. O anodo 69 fornecido dentro do espaço interno do confinamento 71 com diafragma 72 é isolado eletricamente do confinamento 71. O confinamen- to 71 é feito de um metal e/ou de material dielétrico, de modo que em uma modalidade pelo menos a superfície interna do confinamento 71 é de metal. O confinamento 71 é operado em um potencial elétrico flutuante com respeito ao potencial de plasma do plasma PL, como foi descrito acima. Em prol de uma controlabilidade adicional o confina- mento 71 pode ser operado em um potencial predeterminado ou ajus- tável como com respeito à parede da câmara de vácuo 1. O catodo de fonte de elétron 65 e o eletrodo anodo 69 são alimentados eletricamente por uma fonte de alimentação 79 que gera um sinal que compreende um componente DC ou que consiste de componente DC com uma polaridade como mostrada na figura 14. Os elétrons gerados pelo catodo de fonte de elétron 65 são impulsionados pelo campo elétrico a partir da superfície emitente do catodo de fonte de elétron 65 em direção ao eletrodo anodo 69. Devido ao confinamento 71 que é operado em um potencial elétrico que é diferente do potencial do eletrodo ano- do 69 em qualquer caso, resulta uma densidade aumentada de elétrons dentro do confinamento 71 e adjacente ao seu diafragma 72. Um gás de trabalho, por exemplo, Argônio, Criptônio ou Xenônio ou uma mistura destes, é inserido dentro da câmara de vácuo 60 e é ionizado pelo impacto do elétron. Devido à densidade de elétron aumentada no confinamento 71 e adjacente ao seu diafragma 72 resulta na área endereçada uma taxa de ionização aumentada do gás de trabalho e, se aplicado, uma ativação aumentada do gás reativo. As peças de traba-lho apoiadas nos suportes planetários 22 ou 22a na base do carrossel 20 passam adjacentes ao diafragma 72 e são expostas a gravura ao plasma de alta densidade PL que é concentrado a área limitada como foi discutido até agora também com a ajuda do diafragma 72. Todas as medidas que foram discutidas até agora podem separadamente ou em combinação ser aplicadas ao arranjo da figura 14 que meramente revela uma fonte de plasma que é usada hoje para praticar a presente invenção. O catodo de fonte elétrica 65 pode, deste modo, ser, por exemplo, um catodo que emite elétrons termiônico ou um catodo de descarga em arco.

[00069] A figura 15 mostra esquematicamente um arranjo de acordo com a presente invenção que faz uso de uma fonte de nuvem como foi exemplificado com a ajuda da figura 14, para gravura complexa, especialmente superfícies côncavas de peças de trabalho 23, por exemplo, das assim chamadas sapatas.

[00070] Pela presente invenção a redeposição de material que foi gravado das superfícies da peça de trabalho através de impacto de íon sobre superfícies nas quais esta redeposição é indesejada, especialmente em superfícies de peças de trabalho que devem ser mantidas limpas ou que devem ser gravadas também, é evitada respectivamente pela limitação de uma nuvem que contém íons de gravura, pela aplicação de membros de proteção e/ou polarização selecionada às peças de trabalho. Deste modo, a eficiência líquida de gravura é aumentada significativamente.

Claims

1. Método para manufaturar peças de trabalho, pelo menos uma parte da superfície das ditas peças de trabalho sendo gravada incluindo gravada por impacto de íon, caracterizado pelo fato de que compreende • fornecer uma base do carrossel (20) acionável rotativamente em torno de um eixo do carrossel (A20); • fornecer ao longo da periferia da e sobre a dita base do carrossel (20) pelo menos dois suportes planetários (22, 22a), cada um acionável rotativamente em torno de um eixo planetário (A22, A22a) paralelo ao dito eixo do carrossel (A20); • gerar uma nuvem (CL, Bl, BPL, PL) que compreende íons e que tem, considerado em um plano transversal perpendicular ao dito eixo do carrossel (A20) e ao dito eixo planetário (A22, A22a), um eixo central (ACL) em um centro de uma área de densidade máxima de íon (pmax); • direcionar o dito eixo central (ACL) de modo a cruzar com o dito eixo do carrossel (A20), considerado no dito plano transversal; • aplicar pelo menos uma peça de trabalho a ser gravada em cada um dos ditos suportes planetários (22, 22a), cada um dos ditos suportes planetários (22, 22a) definindo por rotação em torno de seu eixo planetário (A22, A22a) um diâmetro (Φ) com respeito a tal eixo planetário (A22, A22a); • a dita nuvem (cL, Bl, BPL, PL) compreendendo íons tendo uma densidade de íon (p) que cai para 50% de densidade máxima de íon (pmax) do dito feixe a uma distância do dito eixo central (AcL) que é no máximo igual a 50% do dito diâmetro (Φ), considerado no dito plano transversal, e no local geométrico de trajeto de movimento (T) dos ditos eixos planetários (22, 22a); • girar a dita base do carrossel (20) e os ditos suportes planetários (22, 22a) em torno dos ditos respectivos eixos; • gravar as peças de trabalho quando movidas para dentro e através da dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL) é gerada substancialmente estendida linearmente em uma direção paralela aos eixos planetários (A22, A22a).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar as ditas peças de trabalho excentricamente com respeito ao respectivo eixo planetário (A22, A22a) e preferencialmente girar cada peça de trabalho em torno de um eixo da peça de trabalho.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende evitar re- deposição de material momentaneamente gravado das ditas peças de trabalho a outras das ditas peças de trabalho por proteção mútua.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende concentrar a dita gravura por aplicação seletiva de uma tensão de polarização negativa maior a uma ou mais do que uma peça de trabalho sendo momentaneamente gravadas do que a peças de trabalho que não estão sendo momentaneamente gravadas.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a dita geração compreende modelar a dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL) por um diafragma (72) em uma das seguintes maneiras, a saber, através de um diafragma metálico eletricamente flutuante ou através de um diafragma dielétrico ou através de um diafragma anodo.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a dita geração compreende aplicar um campo magnético ao longo da dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que gera a dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL) como um plasma.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a dita distância é no máximo igual a um quarto do dito diâmetro (Φ).

10. Aparelho de gravura por íon, caracterizado pelo fato de que compreende • uma base do carrossel (20) acionável rotativamente em torno de um eixo do carrossel (A20) em uma câmara de vácuo; • pelo menos dois suportes planetários (22, 22a) montados de forma acionável adjacentes à periferia da e sobre a dita base do carrossel (20) e acionáveis rotativamente em torno de respectivos eixos planetários (A22, A22a) que são paralelos ao dito eixo do carrossel (A20); • cada um dos ditos suportes planetários (22, 22a) definindo um diâmetro (Φ) com respeito ao respectivo eixo planetário (A22, A22a); • uma fonte (24) que gera uma nuvem (CL, Bl, BPL, PL) que compreende íons e que tem, considerado em um plano transversal perpendicular ao dito eixo do carrossel (A20) e ao dito eixo planetário (A22, A22a), um eixo central (ACL), o dito eixo central (ACL) cruzando com o dito eixo do carrossel (A20); • pelo menos um suporte de peça de trabalho para uma peça de trabalho em cada um dos ditos pelo menos dois suportes pla-netários (22, 22a); • a dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL) compreendendo íons tendo uma densidade de íon (p) que cai para 50% da sua densidade máxima de íon (pmax) a uma distância do eixo central (ACL) que é no máximo igual a 50% do dito diâmetro (Φ), considerado no dito plano transversal, e no local geométrico de trajeto de movimento (T) dos ditos eixos planetários (A22, A22a).

11. Aparelho de gravura, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL) que compreende íons se estende de forma substancialmente linear em direção paralela aos ditos eixos planetários (A22, A22a).

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que cada um dos ditos suportes planetários (22, 22a) compreende suportes de peças de trabalho (44) adjacentes à respectiva periferia dos ditos suportes planetários (22, 22a), os ditos suportes (44) sendo preferencialmente acionáveis rotativamente em torno de um respectivo eixo de suporte.

13. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um anteparo (26, 36, 46, 56) entre suportes planetários (22, 22a) vizinhos, o dito anteparo (26, 36, 46, 56) sendo estacionário com respeito à dita base do carrossel (20) e se estendendo radialmente com respeito ao dito eixo do carrossel (A20).

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um anteparo (26, 36, 46, 56) entre suportes adjacentes dos ditos suportes de peças de trabalho (44) montados em cada um dos ditos respectivos suportes planetários (22, 22a) e que se estende radialmente com respeito aos ditos respectivos eixos planetários (A22, A22a).

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que os ditos anteparos (26, 36, 46, 56) são de um metal e são operados de forma eletricamente flutuante ou são de um material dielétrico.

16. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende em torno de cada um dos ditos suportes planetários (22, 22a) um membro de proteção (46) montado na dita base do carrossel (20) e que tem uma abertura (38) direcionada radialmente para fora com respeito ao dito eixo do carrossel (A20).

17. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um membro de proteção (46) em torno dos ditos suportes de peça de trabalho (44) montado nos ditos suportes planetários (22, 22a), cada um tendo uma abertura (38) direcionada radialmente para fora com respeito aos respectivos eixos planetários (A22, A22a).

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que os ditos membros de proteção (46) são de um metal e são operados de forma eletricamente flutuante ou são de um material dielétrico.

19. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 18, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma alimentação elétrica para polarizar os ditos suportes de peça de trabalho (44) de modo a atrair íons do dito feixe.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma unidade de controle de polarização que controla a dita polarização para ser maior quando um dos ditos respectivos suportes (44) está imerso na dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL) do que quando a dita peça de trabalho não está imersa na dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL).

21. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende um diafragma (72) ao longo do dito feixe sendo um diafragma metálico eletricamente flutuante ou um diafragma dielétrico ou atuando como um anodo.

22. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 21, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um arranjo de bobina (58) que gera um campo magnético de fo- calização (H) ao longo da dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL).

23. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 22, caracterizado pelo fato de que a dita fonte (24) é uma fonte de plasma e a dita nuvem (CL, Bl, BPL, PL) é um plasma.