CN102460635B - 对容器进行等离子体处理的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对多个容器进行等离子体处理的装置(9)。所述装置包括：歧管(2)，其包括具有多个出口开口的第一室，以及多个中空导电喷嘴(10)，其用于执行传送或排出等离子体发生气体中的至少一个过程。所述多个中空导电喷嘴连接到所述多个出口开口并且从所述歧管突出。本发明还公开了一种对多个容器进行等离子体处理的方法。所述方法包括：提供包括本文所公开的装置的反应器系统；将所述多个中空导电喷嘴插入所述多个容器(30)中；对所述多个容器进行排气；将所述多个中空导电喷嘴接地同时向所述多个容器施加射频功率；将气体供应到所述容器内部，并且生成等离子体。通过中空导电喷嘴执行排出所述气体或供应所述气体中的至少一个过程。

Description

对容器进行等离子体处理的装置和方法
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2009年5月6日提交的美国临时专利申请No.61/175,887、2009年5月6日提交的美国临时专利申请No.61/175,898和2010年4月2日提交的美国临时专利申请No.61/320,361的权益，这些专利申请的全部内容以引用方式并入本文。
背景技术
对于某些应用而言，期望对容器进行等离子体处理。例如，等离子体处理可用于医疗吸气装置，包括广泛用于传送药剂的负压吸入器，如定量负压吸入器(MID)和干粉吸入器(DPI)。由于通常用作医疗吸气装置的材料(例如，深冲不锈钢或铝)具有相对高的表面能，因此会造成悬浮制剂中的药剂颗粒(例如)不可逆转地粘附或吸附到容器的内表面上。这种粘附或吸附会造成在装置的储存寿命期间的效力损失和/或出现定量给药的不稳定。容器和医药制剂之间的相互作用还有可能会造成药物变质或容器受腐蚀的程度加大。
虽然已知采用等离子体处理方法对各种制品的表面特性进行改性，但是对容器进行等离子体处理依旧一直存在挑战。
发明内容
本发明提供了对多个容器进行等离子体处理的装置和方法。本文所公开的装置和方法利用了中空导电喷嘴，中空导电喷嘴既用作进行等离子体处理的至少部分电极(例如接地电极)，又用作等离子生成气体的入口或出口中的至少一个。在等离子体处理期间，喷嘴延伸到待处理容器中，并且在一些实施例中，容器还用作电极(例如射频通电电极)。在本文所公开的装置和方法中，通过中空电极引入或排出气体有利地允许在容器内部进行均匀的处理，而装置中的多个中空电极允许同时对要处理的多个容器内部进行处理。与1)需要处理整个容器(内部和外部)和/或2)允许一次只对单个容器进行处理的装置和方法相比，处理多个容器内部的能力更加有成本效益并且所需的处理时间更短。
在一个方面，本发明提供了一种对多个容器进行等离子体处理的装置，所述装置包括：
歧管，其包括具有多个出口开口的第一室；以及
多个中空导电喷嘴，其用于执行传送或排出等离子体发生气体中的至少一个过程，其中所述多个中空导电喷嘴连接到所述多个出口开口并且从所述歧管突出。
在另一个方面，本发明提供了一种对多个导电容器进行等离子体处理的方法，所述方法包括：
提供反应器系统，所述反应器系统包括本文所公开的装置；
将所述多个中空导电喷嘴插入到所述多个导电容器中；
将所述多个中空导电喷嘴接地，同时向所述多个导电容器施加射频功率；
对所述多个导电容器进行排气；
将气体供应到所述多个导电容器内；以及
生成等离子体以对所述多个导电容器的内表面进行处理，
其中通过所述多个中空导电喷嘴执行排出所述气体或供应所述气体中的至少一种过程。
在上述各方面中，所述装置通常是电容耦合型反应器系统的一部分。在上述各方面的一些实施例中，所述歧管还包括与所述第一室相邻的第二室，所述第二室包括贯穿其中与所述多个出口开口对准的多个通路，其中所述多个中空导电喷嘴延伸穿过所述多个通路。在一些实施例中，所述多个中空导电喷嘴延伸穿过所述多个通路而不完全封闭所述通路。在一些实施例中，所述第二室中的多个通路中的每个包括环绕所述中空导电喷嘴之一的空隙(例如未密封空间或物理间隙)。在其它实施例中，所述第二室中的多个通路包括与所述多个中空导电喷嘴形成密封的连接件。在这些实施例中，其中第二室中的多个通路被喷嘴封闭，通常，每个中空导电喷嘴的中间部分具有中心孔和与所述中心孔基本上平行的至少两个外部孔，其中所述至少两个外部孔通入到第二室中。在这些实施例中，第一室连接到气体源并且第二室连接到真空源。在其它实施例中，第一室连接到真空源并且第二室连接到气体源。
已发现，在一些情形下，被构造用于处理整个容器(内部和外部)的等离子体沉积方法和装置往往会产生不期望数量的泄漏的容器。据推测，泄漏是由于在容器边缘上会形成的厚的涂层。本文所公开的装置和方法被构造用于主要处理容器的内表面(即，内部的至少一部分)，从而消除边缘上有过量涂层的问题。有利地，对于本发明的至少一些实施例，等离子体涂层可以均匀地沉积在容器的内部。通过在处理期间容器内部的中空导电喷嘴(在至少一些实施例中是这些喷嘴的中心位置)设置的气体入口和/或出口和同轴电极有助于形成均匀涂层。此外，在至少一些实施例中，本发明有利地为同时进行处理的多个容器提供均匀的涂层。为了对多个容器的涂层均匀性产生有利影响，本发明的一些实施例提供了多个容器的基本上均匀的压力、通入容器中的基本上同等的气体流动通路或将气体从容器中排出的基本上同等的流体通路中的至少一者。
在本专利申请中，诸如“一”、“一个”和“所述”之类的术语并非旨在只是指单一实体，而是包括一般类别，其具体例子可用来作举例说明。术语“一个”、“一种”和“所述”可以与术语“至少一个(至少一种)”互换使用。后面跟着列表的短语“至少一种(一个)”和“包括至少一种(个)”指包括列表中的任一项以及列表中两项或更多项的任意组合。除非另外指明，所有数值范围均包括它们的端点以及端点之间的非整数值。
在本发明中使用术语“第一”和“第二”。应当理解，除非另外指明，这些术语仅使用其相对含义。具体来讲，在一些实施例中，某些组件是以可互换的方式和/或具有相等个数(例如，成对)的方式存在的。对于这些组件，“第一”和“第二”的命名应用于这些组件的目的其实只是为了方便描述一个或多个实施例。
本文所使用的术语“等离子体处理”包括等离子体蚀刻、等离子体蒸溅、等离子体沉积和等离子体聚合作用。本文所公开的装置和方法可用于这些等离子体处理中的每种等离子体处理。本文所使用的术语“等离子体处理”通常是指在离子轰击的状况下执行的等离子体处理。
本文所使用的术语“多个”是指不止一个。因此，本文所公开的装置包括至少两个中空导电喷嘴(和第一室中对应的出口开口)。可以基于装置的尺寸和长度来选择装置中喷嘴和对应出口开口的数量。在一些实施例中，装置包括至多2500个喷嘴，或者在一些实施例中，包括2个和2500个之间的任意数量的喷嘴(以及第一室中对应的出口开口)，以对对应数量的容器进行等离子体处理。例如，装置可以包括2个、4个、8个、16个、32个、64个、128个、256个、512个或1024个喷嘴和对应的出口开口。
本公开的以上发明内容无意于描述本发明公开的每个实施例或每项具体实施。以下具体实施方式更具体地举例说明了示例性实施例。因此，应当理解，附图和以下描述仅用于举例说明的目的，而不应被理解为是对本发明范围的不当限制。
附图说明
参照以下结合附图对本发明的多个实施例的详细说明，可更全面地理解本发明，其中：
图1A是根据本发明的装置的示例性实施例的透视图；
图1B是图1A所示的示例性实施例的反面的透视图；
图2是根据本发明的装置的一些实施例中可用的中空导电喷嘴的透视图；
图3A是根据本发明的装置的一些实施例中可用的第二室组件的示例性实施例的透视图；
图3B是图3A所示的示例性实施例的反面的透视图；
图4是根据本发明的装置的示例性实施例的分解透视图；
图5是图1A和图1B所示的示例性实施例中包括的可选的内部冷却通道的平面图；
图6是根据本发明的装置的另一个示例性实施例的局部剖面侧视图；
图7是图6所示的实施例可用的中空导电喷嘴的透视图；以及
图8是根据本发明的装置的另一个示例性实施例的透视图。
具体实施方式
现在，将详细参照本发明的实施例，在附图中示出了这些实施例的一个或多个实例。所图示或描述为一个实施例的一部分的特征可以与其它实施例一起使用，从而又得到一个第三实施例。本发明旨在包括这些和其它修改形式和变形形式。
图1A和图1B中示出对多个容器进行等离子体处理的装置9。装置9可以用作(例如)图4所示的装置90中的组件。在图示实施例中，歧管2包括具有第一面11和第二面12的第一板1。多个中空导电喷嘴10连接到第一板1中的多个出口开口(未示出)并且从第一板1的第二面12突出。例如，喷嘴10可以压力配合到第一板中的出口开口中，或者它们可以密封于出口开口中(例如，使用O形环)。歧管2中的第一室包括第一板1的第一面11中的第一多个通路14，其用于将中空导电喷嘴10连接到等离子体发生气体的源或真空源(未示出)。图1B中所示的第一板1还包括贯穿其中的口18。口18适于连接到等离子体发生气体的源或真空源(未示出)。第一板1因此可用于歧管，该歧管还包括第二室，如以下参照图3和图4所描述的。
穿过第一板1的口18在第一面11和第二面12上的尺寸可以相同，或者在第一面和第二面之间的尺寸可以有大有小。在一些实施例中，口在第一板1的第二面12上的尺寸较大。例如，在第一面11上，口可以偏离第一板1的中心，而在第二面12上，口可以比中心(即，几何中心)大并且将中心包括在内。
在一些实施例中，包括在图1B所示的实施例中，第一室包括非线性通路(例如，曲折的通路)，该通路将中空导电喷嘴连接到气体源或真空源。在一些实施例中，包括在图1B所示的实施例中，第一多个通路14被构造为使得多个中空导电喷嘴10中的一个喷嘴与等离子体发生气体的源或真空源(未示出)之间的各通路的气体流动通路体积基本上相同。短语“气体流动通路体积基本上相同”是指各个通路14在体积方面的差异可能至多10％(在一些实施例中至多8％、6％、5％、2％或1％)。在一些实施例中，多个中空导电喷嘴10中的一个喷嘴与等离子体发生气体的源或真空源(未示出)之间的各通路的直径基本上相同(在一些实施例中，差异在10％、8％、6％、5％、2％或1％之内)。在一些实施例中，多个中空导电喷嘴10中的一个喷嘴与等离子体发生气体的源或真空源(未示出)之间的各通路的长度基本上相同(在一些实施例中，差异在10％、8％、6％、5％、2％或1％之内)。在图示实施例中，能够通过通道15获得等离子体发生气体的源或真空源(未示出)。第一多个通路14被构造为使得多个中空导电喷嘴10中的每个喷嘴与通道15之间的各通路的气体流动通路体积和长度均基本上相同。通过使用图1B所示的H图案来完成这种构造。在一些实施例中，通道15的深度和宽度大于或等于H图案侧部(即臂部)的深度和宽度。
在图2中示出可用作本文所公开装置的组件的示例性中空导电喷嘴10。图示的喷嘴可用作(例如)图1A、图1B和图4所示的装置9或90的组件。可以基于待处理容器的尺寸来选择喷嘴10的尺寸。处方MDI通常包括一些罐，这些罐具有直径约为20mm的开口，尽管本文所公开的装置和方法不限于这种尺寸的容器。
图示的喷嘴10具有内径(ID)和外径(OD)。喷嘴10的外径(OD)应该使得喷嘴10将配合到待处理容器。例如，喷嘴10的外径(OD)可以至少为0.125、0.15、0.175、0.20、0.225、0.25或0.26英寸(3.2、3.8、4.4、5.1、5.7、6.35或6.6mm)并可以至多0.31、0.32、0.35、0.375、0.4、0.425、0.45、0.475或0.5英寸(7.9、8.1、8.9、9.5、10.2、10.8、11.4、12.1或12.7mm)。在一些实施例中，外径的范围是0.125英寸至0.5英寸(3.2mm至12.7mm)、0.225英寸至0.375英寸(5.7mm至9.5mm)或0.25英寸至0.35英寸(6.35mm至8.9mm)。在一些实施例中，喷嘴10的内径(ID)可以至少为0.0625、0.08、0.10、0.125、0.15、0.175、0.20、0.235或0.24英寸(1.6、2.0、2.5、3.2、3.8、4.4、5.1、6.0或6.1mm)并且可以至多0.28、0.30、0.32、0.35、0.4、0.425、0.45、0.475或0.48英寸(7.1、7.6、8.1、8.9、10.2、10.8、11.4、12.1或12.2mm)。在一些实施例中，内径的范围是0.0625英寸至0.48英寸(1.6mm至12.2mm)、0.125英寸至0.35英寸(3.2mm至8.9mm)或0.2英寸至0.32英寸(5.1mm至8.1mm)。可以基于用于制成喷嘴的材料的厚度来选择内径。然而，如果内径小于0.0625英寸(1.6mm)，则根据喷嘴在容器中的穿入程度，与容器的其它内部部分相比，容器的底部可能被过度处理，这样会导致等离子体处理不均匀。在一些实施例中，外径(OD)与内径(ID)之比的范围是8∶1至1.04∶1、5∶1至1.1∶1或3∶1至1.5∶1。
图3A和图3B示出电绝缘块8，该电绝缘块8可以连接到图1A和图1B所示的第一板1，以为根据本发明的装置提供可用歧管的另一个示例性实施例。在图3B的图示实施例中，绝缘块8的第一面21具有多个互连通路24。绝缘块8的第一面21位于(例如，连接到或密封于)第一板1的第二面12，使得第二多个互连通路24与第一板1中的口18连通。第二多个互连通路24延伸到绝缘块8的第二面22中的离散开口26(图3A中示出)。多个中空导电喷嘴10穿过绝缘块8，并且从绝缘块8的第二面22中的离散开口26伸出。
在一些实施例中，包括在图3B所示的实施例中，歧管中的第二室包括可能是非线性通路(例如曲折的通路)的第二多个互连通路。在图3B所示的实施例中，第二多个互连通路24被构造为使得离散开口26之一和第一板1中的口18之间的各通路的体积和长度基本上相同。可以使用图3B所示的H图案来完成这种构造。短语“体积基本上相同”是指各个通路24在体积方面的差异可能至多10％(在一些实施例中，至多8％、6％、5％、2％或1％)。在一些实施例中，多个中空导电喷嘴10中的一个喷嘴与口18之间的各通路的直径基本上相同(在一些实施例中，差异在10％、8％、6％、5％、2％或1％之内)。短语“长度基本上相同”是指多个中空导电喷嘴10中的一个喷嘴与口18之间的各个通路24在长度方面的差异可能至多10％(在一些实施例中，至多8％、6％、5％、2％或1％)。
图4示出根据本发明的示例性装置90的分解图，该装置90包括歧管2，歧管2包括图1A和图1B所示的第一板1和多个喷嘴10以及图3A和图3B所示的绝缘块8。装置90还包括位于(例如，连接到或密封于)第一板1的第一面11的基体5。可以可选地使用螺栓55或其它紧固件将基体5连接到第一板1的第一面11。类似地，可以可选地使用螺栓55或其它紧固件将电绝缘块8的第一面21连接到第一板1的第二面12。基体5具有两个连接器54和58，一个附着于高压气体源，一个附着于真空源。连接器54与通向第一多个通路14的通道15对准。基体5和第一板1的第一面11中的第一多个通路14一起限定歧管2的第一室。可选地，例如可以使用狭槽17中的O形环来密封第一室。连接器58与口18对准，口18延伸穿过第一板1并且与电绝缘块8中的第二多个互连通路24连通。第二多个互连通路24和第一板1的第二面12一起限定歧管2的第二室，例如，可以可选地使用狭槽27中的O形环来密封第二室。
装置90还包括第二板3，第二板3包括多个容器30的狭槽36。狭槽36与图3A所示的绝缘块8的第二面中的离散开口26对准。第二板3还具有用于射频(RF)电源的连接器35，使得RF功率可以供应到多个容器30。
再参照图3A，离散开口26每一个均可以具有用于连接到多个容器30之一的密封构件(例如，O形环)，或者绝缘基体8可以包含当将多个容器30被压入离散开口26中时能够形成密封连接的材料。在一些实施例中，离散开口26每一个均还具有加固开口的金属垫圈(未示出)。制成金属垫圈的材料(例如，不锈钢)提供了可以与各容器形成密封的坚固表面。在不希望受理论束缚的情况下，还据信，金属垫圈还可以增强容器开口附近的电场，从而有助于加固开口附近的涂层。由于存在金属垫圈，因此还可以减少容器30边缘会出现的电弧放电，并且可能出现的任何电弧放电可以作用于金属垫圈，由此防止对容器30受损。
对于结合图4所示实施例的根据本发明的等离子体处理方法，16个容器可以被放低到绝缘块8上，使得每个容器的边缘接触电绝缘块8的第二面22，并且使得各容器之间在离散开口26处形成密封。在这种构造中，16个喷嘴10延伸到16个容器30中。为了对容器内部进行处理，可以向容器施加电压并且可以将喷嘴接地，以在容器内部内形成等离子体和离子鞘层。在一些实施例中，为了提供经过容器的气流，在通过喷嘴10将气体供应到容器中的同时，可以通过第二多个互连通路24连续对容器进行抽气。在其它实施例中，在通过第二多个互连通路24将气体从口18供应到容器中的同时，可以通过喷嘴10连续对容器进行抽气。
在一些实施例中，根据本发明的方法包括在生成等离子体的同时控制多个中空导电喷嘴或多个导电容器中的至少一者的温度。例如，通过使冷却剂经过以下参照图4和图5描述的气流路径来执行控制温度的过程。冷却剂可以是气体(例如，空气)或液体(例如，水)。有利地，生成等离子体期间的温度可以保持为低于用于制成喷嘴或容器的材料的熔点而高于露点，使得在喷嘴或容器上不会出现冷凝。
在图4所示的实施例中，装置90还包括顶部基体7，顶部基体7通常由绝缘材料制成。在一些实施例中，当(例如)使用螺钉55将顶部基体7和第二板3连接在一起时，它们一起限定了内部贮器(未示出)，在等离子体处理期间，冷却剂可以经过该内部贮器，冷却第二板3和多个容器30。冷却剂可以流入冷却剂进口34并且流出冷却剂出口32，或者流动方向可以颠倒。第二板3可以包括在冷却剂进口34和冷却剂出口32之间延伸的冷却剂(未示出)的流动路径。这些流动路径可能环绕第二板3中的狭槽36所形成的凹陷。
在等离子体处理期间冷却第一板1也会是有用的。在图4所示的实施例中，第一板1包括冷却剂进口42和冷却剂出口44，其中冷却剂的流动路径在冷却剂入口和冷却剂出口之间延伸。图5中示出示例性的流动路径48。流动路径48可以被形成为延伸穿过第一板1，并且可以使用顶盖49来闭合围绕第一板1周边的开口。在图示实施例中，流动路径48被构造为经过多个开口16之间，这多个开口16用于将多个中空导电喷嘴10接纳到第一板1中。在这种构造中，经过流动路径的冷却剂可以同时冷却第一板1和喷嘴10。
还可以使用装置外部的方法来完成在生成等离子体的同时冷却多个中空导电喷嘴或多个导电容器中的至少一者的过程。例如，在生成等离子体期间，可以用风扇冷却容器。冷却喷嘴温度通常有利于进行等离子体蚀刻并且在等离子体沉积期间也会是有利的。
在图6中示出对多个容器进行等离子体处理的另一个示例性装置中的一部分的剖面侧视图。该装置包括歧管102，歧管102具有两个大体水平的第一室114和第二室128。在一些实施例中，室114连接到气体供给/供应系统并且室128连接到真空源。在一些实施例中，室128连接到气体供给/供应系统并且室114连接到真空源。该歧管包括具有合适的密封系统117(例如，O形环)的垂直通路，以允许与喷嘴110形成密封连接。该装置还包括具有离散垂直开口126的绝缘块108，垂直开口126从第一面延伸到第二面并且被装配到歧管下面，使得离散开口与垂直通路对准。绝缘块还具有合适的密封系统118(例如，O形环)，用于与歧管102形成密封。
在图6和图7所示的实施例中，该装置包括中空导电喷嘴110，每个喷嘴110包括中间部分161和位于中间部分161相对两端的两个延伸件163。喷嘴包括中心孔165和外部孔167，外部孔167基本上平行于中心孔，其中中心孔165穿过延伸件和中间部分并且外部孔167穿过中间部分161。将各喷嘴110的一端经过绝缘块108插入歧管102中，使得中心孔165的相应开口通入室114中并且外部孔167的对应开口通入室128中。喷嘴110的一个延伸件163密封室114的出口开口之一。各喷嘴110的中间部分161密封源自室128的通路之一并且也被密封于绝缘块108内。喷嘴110可以利用图示的螺纹旋入歧管102中。外部孔167的开口与绝缘块108的下表面基本上齐平，并且中心孔165延伸超出绝缘块108的下表面。在图6所示的实施例中，密封系统119设置在绝缘块108的下侧，靠近块/喷嘴结合处，以允许与待处理容器形成密封连接。
对于图7所示的中空导电喷嘴110，中间部分161具有环绕中心孔165的四个外部孔167；然而，在透视图中只可以看到三个外部孔167。在其它实施例中，2个、3个、5个、6个或更多个外部孔167环绕中心孔165。通常，外部孔167平均分布在中心孔165周围。包括中空导电喷嘴110的中心孔165的延伸件163可以具有上述中空导电喷嘴10的任意内径、外径和内径与外径之比。外部孔167的内径应该大得足以允许向待处理容器引入气体或者从待处理容器排出气体。在一些实施例中，外部孔167的内径范围为0.03125英寸至0.25英寸(0.8mm至6.35mm)、0.047英寸至0.125英寸(1.2mm至3.2mm)或0.05英寸至0.1英寸(1.3mm至2.5mm)。
图8示出根据本发明的示例性装置900的透视图，该装置900包括在图6中以剖面示出的歧管102、绝缘块108和多个喷嘴110。装置900还包括第二板103，第二板103包括用于多个容器(未示出)的狭槽136。狭槽136与图6所示绝缘块108的第二面中的离散开口126对准。第二板103还具有用于射频电源(未示出)的连接器，使得RF功率可以供应到多个容器。在图示实施例中，第二板103位于第二绝缘块107上，第二绝缘块107继而位于接地的基体105上。
对于结合图8所示实施例的根据本发明的等离子体处理方法，4个喷嘴110可以被放低到4个容器中，使得每个容器的边缘的上沿接触喷嘴110的中间部分161的下侧，并且使得各容器(边缘的外表面)与绝缘块108的外部下表面之间形成密封。为了对容器内部进行处理，可以向容器施加电压并且可以将喷嘴接地，以在容器内部内形成等离子体和离子鞘层。为了提供经过容器的气流，在通过中心孔165将气体供应到容器中的同时，可以通过外部孔167(靠近边缘的入口开口)连续对容器进行抽气，或者反之亦然。
对于图8所示的实施例，绝缘块108或第二绝缘块107中的至少一个可以设置有冷却剂进口和冷却剂出口，其中冷却剂的流动路径在进口和出口之间延伸，如以上针对图4和图5所示的实施例所描述的。冷却剂的流动路径可以提供在等离子体处理期间冷却喷嘴或容器中的至少一者的手段。还可以通过外部装置(例如风扇)来冷却装置900。
各种材料可用于构造图1至图8所示的示例性装置。基体5、第一板1、第二板3、103和歧管102通常由导电材料(例如，诸如铝、铜和不锈钢之类的金属)制成。绝缘块8、108、顶部基体7和第二绝缘块107通常由电绝缘材料例如塑料(例如，聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚醚酮和聚醚酰亚胺)和陶瓷制成。在一些实施例中，可用于制成本文所公开装置的绝缘部分的电绝缘材料由聚醚酰亚胺(可得自GeneralElectric公司的商标为“ULTEM”(1000级)并可得自世界范围的许多供应商)制成。
各种材料(例如铝、不锈钢、铜或石墨)可用于制成用于实践本发明的中空导电喷嘴10、110。在一些实施例中，喷嘴由铝或铝合金制成。铝之所以是可用材料，部分是因为其溅射产额低，这意味着铝在待进行等离子体处理的表面上将形成极少的污染。
在一些实施例中，中空导电喷嘴10、110设置有表面电介质涂层，该涂层可以保护其不受蚀刻影响并且提高耐久性。在一些实施例中，中空导电喷嘴10、110上设置有表面阳极化产物。阳极化有益于硬化(例如)铝或铝合金以及去除由构造(如，深冲压)导致的表面缺陷或者使表面缺陷减少到最低程度并且有助于自然发生的氧化过程，所有这些都有益于喷嘴的整体耐久性。可以将阳极化执行到至多0.002或0.0015英寸(0.05mm或0.038mm)的深度，在一些实施例中，执行到至少0.0005英寸或0.001英寸(0.013mm或0.025mm)的深度。阳极化可以是至多0.004英寸(0.10mm)(在一些实施例中，至多0.003、0.002或0.001英寸(0.076mm、0.05mm或0.025mm))的总厚度。便利地，对于图1A和图1B所示的实施例，可以在将喷嘴连接到(例如压入)第一板1之后执行阳极化。
在一些实施例中，包括图1A、图1B、图4、图5、图6和图8所示的实施例中，多个出口开口(16、126)和多个中空导电喷嘴10、110布置成对应的规则图案。换句话讲，多个出口开口可以是与中空导电喷嘴10、110的阵列连接的出口开口的阵列。所述阵列可以是线性的或二维的。例如，如以下进一步详细描述的，通过使阵列中各容器的压力一致，喷嘴10的阵列可用于对容器的阵列进行均匀的等离子体处理。
对于根据本发明的装置和方法，如图1A、图1B、图4、图6和图8所示，中空导电喷嘴10、110从歧管2、102突出。对于图1A和图1B所示的实施例，喷嘴10从第一板1突出。对于图4、图6和图8所示的实施例，喷嘴10、110从绝缘块8、108突出。在本文所公开的装置中，中空导电喷嘴10、110从歧管突出，使得它们能够延伸到多个容器的内部中。
可以根据待处理容器的尺寸来调节喷嘴的长度和从歧管突出的部分。各容器的边缘和底部之间具有一定距离。对于处方MDI容器，这个距离可以是2.33英寸(5.9cm)、1.275英寸(3.2cm)或1.22英寸(3.1cm)或者这个距离的范围是1.2英寸至2.5英寸(3.0cm至6.35cm)。然而，本文所公开的装置和方法不限于处理这个尺寸的容器。在一些实施例中，中空导电喷嘴所穿入容器的范围为边缘与底部之间距离的30％至99％。可以通过将容器边缘与喷嘴顶部之间的距离除以边缘与容器底部之间的距离，然后将商数乘以100来计算出穿入百分比。在一些实施例中，中空导电喷嘴穿入容器的至少30％、35％、40％、45％或50％，直至95％、96％、97％、98％或99％。当喷嘴穿入容器范围的30％至99％时，会导致气流和等离子体生成增强，这样可以增强容器内等离子体处理的均匀度。此外，在一些实施例中，根据容器的尺寸，喷嘴顶端与容器底部之间的距离的范围可以是0.0625英寸(1.6mm)直至1.5英寸(38mm)。
图1A至图8的图示实施例的各种修改形式均设想到。例如，如图2中所示的喷嘴10可用于图6和图8所示的装置中。通过进行这种替换，歧管102的下部和绝缘块108可以得到改进，使得在喷嘴周围存在一定空隙(例如，未密封空隙或物理间隙)，从而允许室128和附着于开口126的容器之间形成连通。例如，通过使绝缘块108中的开口126和歧管102的下部的外周大于喷嘴的外周并且取消这些区域中环绕喷嘴的密封件，可以实现所述空隙。此外，图8的装置可以被改进成具有二维阵列以替代图示的线性阵列，并且图4的装置可以被改进成具有线性阵列以替代图示的二维阵列。图示实施例的装置还可以被改进成具有任意数量的中空导电喷嘴，如上所述。
此外，在根据本发明的装置和方法中可使用其它的中空导电喷嘴。例如，用于执行传送或排出等离子体发生气体中的至少一个过程的中空导电喷嘴可以是部分电极，该部分电极使同轴设置的固体电极(例如)穿过其中心。在一些实施例中，同轴设置的固体电极可进一步穿入到容器中而不是中空喷嘴部分。在其它实施例中，同轴设置的固体电极的底部可以与中空喷嘴部分的底部齐平。或者，同轴设置的固体电极可以比中空喷嘴部分短。
对于图4和图8所示的装置90、900，单个容器30(图8中未示出)用作通电电极。因此，对于图4，当将每个喷嘴10接地并且将每个容器30通电时，形成16个单个的等离子体发生器。类似地，在图8中，形成4个单个的等离子体发生器。在其中单个容器用作通电电极的实施例中，容器通常在单个中空导电喷嘴周围与歧管形成密封连接(例如，使用O形环或其它密封材料)。在其中单个容器用作电极的实施例中，容器可以由例如铝、铝合金或不锈钢制成，并且容器的内表面可以被阳极化或者被形成为具有另一种如上所述的电介质涂层。通常，中空导电喷嘴布置在导电容器的中央。布置在中央意味着中空导电喷嘴所占的空间包括容器的几何中心。在一些实施例中，布置在中央是指，中空导电喷嘴和导电容器同轴。
还设想到，根据本发明的装置可用作例如平行板型等离子体发生器的一部分。因此，在一些实施例中，根据本发明的装置还包括连接到歧管的可排气室，其中，多个中空导电喷嘴延伸到可排气室中，并且可排气室内的导电板毗邻多个中空导电喷嘴，其中，导电板包括用于射频电源的连接器。可以使用与国际专利申请公开No.WO2009/061895(Jinks等人)描述的和这个参考文献的图6中示意性示出的构造类似的构造。例如，容器可以设置在室的内部，位于通过绝缘块与室隔离的RF通电电极板上。在操作过程中，导电板可以固定待处理的多个容器，并且可以将中空导电喷嘴放低到容器中，而通常在歧管和容器之间不形成密封。在生成等离子体期间，可以向导电板施加RF功率，并且可以将喷嘴接地。在这些实施例中的某些实施例中，图6和图8中所示的装置的变形形式可能是可用的。例如，歧管102可以被改进成只具有一个室，并且可以使用喷嘴10，如图2中所示的喷嘴。此外，图1A和图1B中所示的装置9可以设置在真空室上，使得喷嘴延伸到室中。对于一些实施例，如上所述，容器可以由铝、铝合金或不锈钢制成，并且它们可以由例如玻璃、塑料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、高密度聚乙烯和聚丙烯)和陶瓷制成。
在根据本发明的方法中，将RF电场施加到通电电极(例如，容器或上面放置了容器的板电极)，从而将气体电离并且生成等离子体。在RF生成的等离子体中，能量通过电子耦合到等离子体当中。等离子体起到电极间的电荷载体的作用。在一些实施例中，可以看到等离子体像彩色云一样。通常还认为，等离子体在至少毗邻RF通电电极的地方形成离子鞘层。离子鞘层可能表现为接近RF通电电极的较暗区域。离子鞘层的深度范围通常为约1mm至约50mm，这取决于诸如所使用气体的类型及浓度、压力、电极间隔和电极相对尺寸之类的因素。例如，压力减小将使离子鞘层的尺寸增大。当电极尺寸不同时，在较小电极周围将形成较大、较强的离子鞘层。一般来说，电极尺寸差别越大，离子鞘层尺寸的差别就越大，增大离子鞘层的端电压将使离子轰击的能量增大。
可以用工作频率范围为(例如)0.001MHz至100MHz的RF发生器(例如，得自Seren IPS有限公司，Vineland，New Jersey，型号No.R1001)对由容器内的气体所生成的等离子体供电。RF发生器(例如，振荡器)可以提供频率范围通常为0.01MHz至50MHz(例如，13.56MHz或任何其整数倍(例如，1、2或3)的功率。电源可以通过网络连接到装置(例如，连接于连接器35)，该网络用于将电源的阻抗与传输线路的阻抗相匹配，以通过同轴传输线路有效地传输RF功率。这种匹配网络是商购自(例如)Advanced Energy(Fort Collins，CO)的Rf PlasmaProducts Model AMN-10。
如上所述，根据本发明的装置和方法可用于各种等离子体处理工艺。对于医疗吸气装置的应用而言，本文所公开的装置和方法可用于例如在容器内部等离子体蒸溅和等离子体沉积非金属涂层。
在一些实施例中，根据本发明的等离子体处理方法包括等离子体蒸溅(例如，通过氧气或氩气的等离子体)。例如，所述方法包括在离子轰击的状况下用氧气等离子体来处理容器的内表面。通常，对于等离子体蒸溅，可以应用的功率密度范围为约0.10瓦特/平方厘米至约0.95瓦特/平方厘米。另外，通常，对于等离子体蒸溅，蒸溅气体的流体密度范围为约0.01sccm/平方厘米至约1sccm/平方厘米，在一些实施例中，为0.05sccm/平方厘米至约1sccm/平方厘米，并且在一些实施例中，为约0.1sccm/平方厘米至约0.6sccm/平方厘米。功率密度是等离子体功率(通常，单位为瓦特)与待处理的基板的表面积(通常，单位为平方厘米)之比(即，在待涂覆的表面处或其上方的等离子体功率密度)。类似地，流体密度是气体的流速(通常，单位为标准立方厘米/分钟(sccm))与待处理的基板的表面积之比。在等离子体蒸溅之前，可以用溶剂(例如，用诸如丙酮或乙醇之类的有机溶剂)清洗容器的内表面。
在一些实施例中，根据本发明的等离子体处理方法包括在容器的内表面上沉积类金刚石玻璃。类金刚石玻璃涂层是含有碳、硅、氢和氧的涂层，这些元素通常是在离子轰击的状况下通过等离子体沉积提供的。在这些实施例中，将含有一种或多种有机硅化合物的气体以选定的流速引入进系统中，使得所提供的流体足够建立执行等离子体沉积所需的压力。在一些实施例中，容器内部表面上的压力至少为100毫托(13.3Pa)或300毫托(40Pa)，并且在一些实施例中，其压力范围为500毫托至5000毫托(66.7Pa至667Pa)。在一些实施例中，有机硅化合物的流体密度为至少约0.01sccm/平方厘米，在一些实施例中，为至少约0.05sccm/平方厘米，并且在一些实施例中为至少约0.1sccm/平方厘米。流体密度通常至多约0.30sccm/平方厘米，在一些实施例中，至多约0.25sccm/平方厘米。这些流体密度通常只是指有机硅化合物(即，没有任何非有机硅辅助气体)。所述有机硅化合物可能是多种有机硅化合物的混合物。这些压力和流速密度的益处可能在于，提供了优良的涂层密度以及均匀的保形涂层，该涂层的柔韧度高并且抗撞击。有利地，等离子体密度高于约0.10瓦特/平方厘米。已发现，应用低功率密度并且结合较长的沉积时间有助于提供具有柔性的涂层。
对于类金刚石玻璃的等离子体沉积，通常，在至少一种有机硅化合物中存在的元素硅的存在量为气体混合物的至少约5原子％。在一些实施例中，所述有机硅化合物包含以下中的至少一种：三甲基硅烷、三乙基硅烷、三甲氧基硅烷、三乙氧基甲硅烷、四甲基硅烷、四乙基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、六甲基环三硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、四乙基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷或双三甲基甲硅烷基甲烷。在本文所公开的等离子体处理方法的一些实施例中，在待处理的容器内供应气体的步骤包括供应四甲基硅烷或四乙氧基硅烷中的至少一种(在一些实施例中，供应的是四甲基硅烷)。
在根据本发明的等离子体处理方法的一些实施例中，供应到容器内部的气体(即，源气体)包括有机硅化合物并且还可以包括附加的一种或多种气体。各附加气体可单独加入，或者彼此组合加入。如果将气体与有机硅化合物(一种或多种)混合在一起，则气体混合物中硅的原子百分比通常是基于混合物中组分气体的体积(或摩尔)流速来计算的。例如，源气体还可以包括氩气或氢气中的至少一种。氩气通常不掺入到所沉积的涂层中但却使离子轰击增强，而氢气会促进形成高的堆集密度，同时为所沉积的组合物中的氢提供附加的源。可选地，源气体还可以包括氨气或氮气中的至少一种。然而，在一些实施例中，通过等离子体沉积形成的类金刚石玻璃涂层基本上不含氮(例如，在不含氢的基础上，氮最多占约5原子％)，在一些实施例中不含氮。源气体还可以包括氧气。在一些实施例中，以摩尔为单元计算，氧气的量小于35％，具体来讲，以摩尔为单位计算，氧气的量小于30％。
在一些实施例中，根据本发明的等离子体处理方法包括在容器的内表面上沉积缺乏氧的类金刚石玻璃涂层。在一些实施例中，有机硅化合物可以不含氧原子，并且源气体可以不含氧气。如果源气体包括氧气和/或含有氧原子的有机硅化合物，则在一些实施例中，源气体中的氧(O)与硅(Si)的原子比(O∶Si)至多3∶1，在一些实施例中，至多2.5∶1，在一些实施例中，至多1∶1，并且在一些实施例中，至多0.8∶1。在一些实施例中，氧辅助气体或含氧的有机硅(一种或多种)的量不大于与氧相对于硅的总含量(以原子为单位计算)的5％(以原子为单位计算)对应的量。
类金刚石玻璃涂层的等离子体沉积发生的速率范围通常为约1纳米/秒至约100纳米/秒。该速率将取决于包括例如压力、功率、气体浓度、气体类型、电极相对尺寸等条件。一般来说，沉积速率随功率、压力和气体浓度的增加而增大，但速率可有上限。在一些实施例中，执行等离子体沉积一段时间，使得所沉积的类金刚石玻璃涂层的厚度范围为约5nm至约5000nm。在一些实施例中，类金刚石玻璃涂层的厚度至少为100nm、250nm或550nm。在一些实施例中，类金刚石玻璃涂层的厚度至多5000nm、3500nm、2500nm或至多2000nm。
在美国专利No.6,696,157(David等人)中描述了示例性的类金刚石玻璃涂层和制成类金刚石玻璃的其它方法，该专利的全部内容并入本文。
在一些实施例中，根据本发明的等离子体处理方法包括等离子体蚀刻(即，等离子体清洁)。在一些实施例中，例如，等离子体蚀刻步骤可用于在之前的步骤中去除等离子装置(尤其是喷嘴电极)上沉积的薄膜层。用于生成蚀刻等离子体的气体通常包括氧气和氟烃(例如，CF4、C2F6或C3F8)。混合物中的氟烃气体的摩尔浓度通常为0％至60％，这取决于氟烃的具体类型和待清洁的所沉积层的组成。如果氟烃中的氟与碳之比较低或者所沉积层中的硅含量较高，则需要更大的氟烃百分比。还可以使用氩气作为可用气体，其结合氧气或氟烃中的至少一者来进行等离子体蚀刻。通常，对于等离子体蚀刻，可以应用的功率密度范围为约0.1瓦特/平方厘米至约1瓦特/平方厘米。另外，通常，对于等离子体蒸溅，可以应用的蒸溅气体的流体密度范围为约0.1sccm/平方厘米至约1sccm/平方厘米。等离子体蚀刻或清洁还可以从容器中以及中空导电电极中去除油、其它有机或含硅剩余层以及其它污染物。在本文所公开方法的一些实施例中，等离子体蚀刻合并等离子体蒸溅和等离子体沉积进行。例如，等离子体蚀刻或清洁可以用于从喷嘴中去除涂层(例如，类金刚石玻璃或等离子体聚合物)并且用于清洁容器的内表面。根据所使用装置的特定实施例，可以通过喷嘴或通过环绕喷嘴的物理间隙排出从喷嘴和容器表面去除的物质。然后，在等离子体蒸溅的状况下，可以将氧气供应到容器内部。在一些实施例中，在等离子体蒸溅期间，在容器上重新形成氧化物层。最后，例如，可以使用含有有机硅化合物的源气体来生成沉积等离子体，以得到类金刚石玻璃涂层。有利地，在本文所公开的装置中，可以对多个容器的内表面中的至少一部分同时执行等离子体蚀刻、等离子体蒸溅和等离子体沉积，而不在等离子体工艺与等离子体工艺之间从装置中取出容器。
在一些实施例中，根据本发明的等离子体处理方法包括在容器内表面中的至少一部分上沉积含氟聚合物。在一些实施例中，使用纯的单体等离子体，这意味着其中等离子体发生放电并且得以保持的气体气氛完全由一种或多种单体组成。在一些实施例中，气体单体包括一种或多种稀释气体。用于形成含氟聚合物的示例性可用单体包括CF4、C2F6、C3F6、C4F8、CF3CHFCF3、CF3CH2F、C5F10H2、C6F12、C6F14和C8F18。这些单体可以单独用于形成均聚物，或者形成为这些单体的共混物的一部分以得到共聚物。这些单体的示例性可用共混物包括CF4/C4F8、CF4/C2H4、CF4/CH4、CF4/C2H6、C4F8/CH4、C4F8/C2H6、CF4/CF3CHFCF3和/或CF3CH2F、C4F8/CF3CHFCF3和/或CF3CH2F。
可以使用根据本发明的装置和方法沉积其它类型的等离子体聚合物。这些等离子体聚合物的实例包括等离子体聚合有机硅、硅氮烷、烃、丙烯酸酯、乙二醇和有机金属化合物，并且示例性的等离子体聚合物可以包括源自诸如氨气、氮气、二氧化硫和过氧化氢之类的气体的其它官能团。
虽然在国际专利申请公开No.WO 2008/146025(Stevenson等人)提出待进行等离子体处理的罐可以用作RF电极，但是在该公开中描述的电极、气体入口和排气出口将会表现为导致罐中的气流不均匀，因此提供了罐内不均匀的等离子体处理。本公开提供了一种装置，该装置可以具有与气体入口和排气通路同轴的电极，由此使得气流更均匀，这样将会导致在根据本发明的方法中能对容器进行更均匀的等离子体处理。
此外，本发明提供了对多个容器同时进行等离子体处理的显著有效的方式。所公开的装置和方法可以成比例地用于大量(例如，大于1000个)的容器。根据本发明的装置容易进行改进，以实现待处理的多个容器的基本上均匀的压力。在本文所公开的装置和方法的一些实施例中，多个容器之间的压力差至多10％(在一些实施例中，至多9％、8％、5％、4％、3％、2％或1％)。在一些实施例中，通过使气体入口和排气流体路径的横截面积相对于歧管的横截面积为最小，可以使多个容器之间的压力差最小。另外，在图1A、图1B、图3和图4所示的实施例中，通过在不考虑容器位置的情况下在各容器的内部和外部采用基本上同样的流体路径，使多个容器之间的压力差最小。
本发明所选的实施例
在第一实施例中，本发明提供了一种对多个容器进行等离子体处理的装置，所述装置包括：
歧管，其包括具有多个出口开口的第一室；以及
多个中空导电喷嘴，其用于执行传送或排出等离子体发生气体中的至少一个过程，其中所述多个中空导电喷嘴连接到所述多个出口开口并且从所述歧管突出。
在第二实施例中，本发明提供了根据第一实施例的装置，其中所述中空导电喷嘴中的每个的内径范围为1.6毫米至12.2毫米。
在第三实施例中，本发明提供了根据第一或第二实施例的装置，其中，所述中空导电喷嘴中的每个具有内径和外径，并且其中，所述外径与所述内径之比的范围为8∶1至1.04∶1。
在第四实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第三实施例中的任一个的装置，其中所述中空导电喷嘴中的每个具有表面电介质涂层。在这些实施例中的某些实施例中，所述中空导电喷嘴中的每个具有阳极化表面。
在第五实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第四实施例中的任一个的装置，其中所述第一室包括所述中空导电喷嘴和等离子体生成的源或真空源中的至少一个之间的非线性通路。
在第六实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第五实施例中的任一个的装置，其中所述第一室包括所述中空导电喷嘴和等离子体生成的源或真空源中的至少一个之间的曲折的通路。
在第七实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第六实施例中的任一个的装置，其中所述歧管包括具有第一面和第二面的第一板，其中所述第一室包括在所述第一板的第一面中的第一多个互连通路，所述第一多个互连通路用于将所述多个中空导电喷嘴连接到等离子体发生气体的源或真空源，并且其中所述多个中空导电喷嘴从所述第一板的第二面突出。
在第八实施例中，本发明提供了根据第七实施例的装置，其中所述第一多个通路被构造为使得在所述导电喷嘴中之一与所述等离子体发生气体的源或所述真空源之间的各通路的体积基本上相同。
在第九实施例中，本发明提供了根据第七或第八实施例的装置，其中所述第一多个通路被构造为使得在所述导电喷嘴中之一与所述等离子体发生气体的源或所述真空源之间的各通路的长度基本上相同。
在第十实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第九实施例中的任一个的装置，其中所述歧管还包括与所述第一室相邻的第二室，所述第二室包括贯穿其中与所述多个出口开口对准的多个通路，其中所述多个中空导电喷嘴延伸穿过所述多个通路。
在第十一实施例中，本发明提供了根据第十实施例的装置，其中所述第二室中的多个通路中的每个包括环绕所述中空导电喷嘴之一的空隙。
在第十二实施例中，本发明提供了根据第十或第十一实施例的装置，其中所述第二室包括非线性(例如曲折的)互连通路。
在第十三实施例中，本发明提供了根据第七实施例至第九实施例中的任一个的装置，其中所述歧管还包括第二室，所述第二室包括在绝缘块的第一面中的第二多个互连通路，所述绝缘块的第一面位于所述第一板的第二面上，其中所述第一板还包括贯穿其中的口，其中所述第二多个互连通路与在所述第一板中的口连通，并且所述第二多个互连通路中的每个延伸到所述绝缘块的第二面中的离散开口，并且其中所述多个中空导电喷嘴从所述第二面中的所述离散开口突出。
在第十四实施例中，本发明提供了根据第十三实施例的装置，其中所述第二多个互连通路被构造为使得所述离散开口之一与所述第一板中的所述口之间的各通路的体积基本上相同。
在第十五实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第四实施例中的任一个的装置，所述装置进一步包括：
第二室，其具有贯穿其中与在所述第一室中的多个出口开口对准的通路；以及
绝缘块，其具有从所述绝缘块的第一面延伸到第二面并且与在所述第一室中的多个出口开口对准的离散开口，
其中所述中空导电喷嘴中的每个包括中间部分和位于所述中间部分的相对两端的两个延伸件，贯穿所述两个延伸件和所述中间部分延伸的中心孔和至少两个外部孔，基本上与中心孔平行，其仅贯穿所述中间部分，其中所述中心孔通向所述第一室中，其中所述至少两个外部孔通向所述第二室中，并且其中所述多个中空导电喷嘴从所述绝缘块的第二面突出，穿过所述离散开口。
在第十六实施例中，本发明提供了一种对多个导电容器进行等离子体处理的装置，所述装置包括：
歧管，其包括：
第一室，其具有多个出口开口；
第二室，其与所述第一室相邻地设置，并且具有贯穿其中与所述第一室中的多个出口开口对准的多个通路，其中所述第一室或所述第二室中的一个适于连接到气体源，并且所述第一室或所述第二室中的一个适于连接到真空源；以及
绝缘块，其与所述第二室相邻地设置，使得所述第二室置于所述第一室与所述绝缘块的第一面之间，所述绝缘块具有离散开口，所述离散开口从所述绝缘块的第一面延伸到第二面并且与所述第一室中的多个出口开口对准；
多个中空导电喷嘴，其插穿所述绝缘块中的离散开口，穿过所述第二室的多个通路，穿过所述多个出口开口进入所述第一室，每个喷嘴包括：
中间部分和位于所述中间部分相对两端的两个延伸件；
中心孔，其贯穿所述两个延伸件以及所述中间部分；
至少两个外部孔，其基本上平行于所述中心孔并且只贯穿所述中间部分，
其中所述中心孔通入所述第一室中并且密封所述多个出口开口之一，其中所述中间部分密封于所述绝缘块中的离散开口之一内，其中所述至少两个外部孔通入所述第二室中，其中所述绝缘块的第二面中的离散开口包括用于接纳待处理容器的密封系统，并且其中所述两个延伸件之一从所述绝缘块的第二面中的离散开口突出。
在第十七实施例中，本发明提供了一种对多个导电容器进行等离子体处理的装置，所述装置包括：
多个中空导电喷嘴，其用于执行传送或排出等离子体生成气体中的至少一个过程；以及
歧管，其包括：
第一室，其位于第一板中，其中所述第一室包括在所述第一板中的第一多个互连通路，所述第一多个互连通路用于将所述多个中空导电喷嘴连接到等离子体生成气体的源或真空源；以及
第二室，其包括在绝缘块的第一面中的第二多个互连通路，所述绝缘块的第一面被设置成靠近所述第一板，其中所述第一板还包括贯穿其中的口，其中所述第二多个互连通路与在所述第一板中的口连通，并且所述第二多个互连通路中的每个延伸到所述绝缘块的第二面中的离散开口，其中所述多个中空导电喷嘴从所述第二面中的离散开口突出，并且其中绝缘块的第二面中的每个离散开口包括用于接纳待处理容器的密封系统。
在第十八实施例中，本发明提供了根据第十三实施例至第十七实施例中的任一个的装置，所述装置进一步包括第二板，所述第二板包括：
用于多个容器的狭槽，所述狭槽与所述绝缘块的第二面中的离散开口对准；以及
用于射频电源的连接器。
在第十九实施例中，本发明提供了根据第十八实施例中的装置，其中所述第二板还包括冷却剂入口和冷却剂出口，其中冷却剂的流动路径在所述冷却剂入口和所述冷却剂出口之间延伸。
在第二十实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第十九实施例中的任一个的装置，其中所述歧管还包括冷却剂入口和冷却剂出口，其中冷却剂的流动路径在所述冷却剂入口和所述冷却剂出口之间延伸。
在第二十一实施例中，本发明提供了根据第一实施例至第九实施例中的任一个的装置，所述装置进一步包括：
可排气室，其连接到所述歧管，其中所述多个中空导电喷嘴延伸到所述可排气室中；以及
导电板，其位于所述可排气室内，其毗邻所述多个中空导电喷嘴，其中所述导电板包括射频电源的连接器。
在第二十二实施例中，本发明提供了一种对多个导电容器进行等离子体处理的方法，所述方法包括：
提供反应器系统，所述反应器系统包括第一实施例至第二十实施例中的任一个的装置；
将所述多个中空导电喷嘴插入所述多个导电容器中；
将所述多个中空导电喷嘴接地，同时向所述多个导电容器施加射频功率；
对所述多个导电容器进行排气；
将气体供应到所述多个导电容器内；以及
生成用于对所述多个导电容器的内表面进行处理的等离子体，
其中，通过所述中空导电喷嘴执行排出所述气体或供应所述气体中的至少一个过程。
第二十三实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例的方法，其中，通过所述中空导电喷嘴执行供应所述气体的过程。
第二十四实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例或第二十三实施例的方法，其中所述中空导电喷嘴布置在所述导电容器的中央(例如，与所述导电容器同轴)。
第二十五实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十四实施例中的任一个的方法，其中所述多个导电容器之间的压力差为至多10％。
第二十六实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十五实施例中的任一个的方法，其中所述多个导电容器中的每个的边缘和底部之间有一定距离，并且其中所述中空导电喷嘴穿入所述导电容器的范围为所述距离的30％至99％。
第二十七实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十六实施例中的任一个的方法，其中所述多个中空导电喷嘴之一的顶端与所述多个导电容器之一的底部之间的距离的范围为1.6mm至38.1mm。
第二十八实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十七实施例中的任一个的方法，其中从所述多个导电容器中的每个排出的气体通过体积基本上相同的通路排出。
第二十九实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十八实施例中的任一个的方法，所述方法进一步包括控制所述多个中空导电喷嘴或所述多个导电容器中的至少一个的温度，同时生成所述等离子体。
第三十实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十九实施例中的任一个的方法，所述方法进一步包括在所述导电容器的内表面上沉积类金刚石玻璃。
第三十一实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十九实施例中的任一个的方法，所述方法进一步包括在所述导电容器的内表面上沉积含氟聚合物。
第三十二实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第二十九实施例中的任一个的方法，所述方法进一步包括在所述导电容器的内表面上沉积等离子体聚合物。
第三十三实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第三十二实施例中的任一个的方法，其中生成等离子体的过程包括生成蚀刻等离子体。
第三十四实施例中，本发明提供了根据第二十二实施例至第三十二实施例中的任一个的方法，其中生成等离子体的过程包括生成蒸溅等离子体。
在第三十五实施例中，本发明提供了一种对多个导电容器进行等离子体处理的方法，所述方法包括：
提供反应器系统，所述反应器系统包括根据第二十一实施例的装置；
将所述多个中空导电喷嘴插入所述多个导电容器中；
将所述多个中空导电喷嘴接地，同时向所述多个导电容器施加射频功率；
对所述多个导电容器进行排气；
将气体供应到所述多个导电容器内；以及
生成用于对所述多个导电容器的内表面进行处理的等离子体；
其中，通过所述中空导电喷嘴执行排出所述气体或供应所述气体中的至少一个过程。
本发明的目的和优点通过以下实例进一步说明，但这些实例中提到的具体材料及其用量以及其他的条件和细节，不应解释为是对本发明的不当限制。
实施例
进行实例1和实例2，以测量根据本发明的装置的不同实施例中的多个容器的压力波动。
实例1
对MDI罐(铝质，19mL的满装容量，可得自3M Healthcare(Clitheroe UK))进行改进，使得其连接到得自MKS Instruments(Andover，MA)、商品名为BARATRON的真空计。使用图8中装置的扩展和改进形式，经喷嘴10(喷嘴的尺寸：0.259英寸(6.6mm)OD×0.237英寸(6.0mm)ID)之一将经过改进的罐插入到线性1×22歧管中。使用O形环密封件将罐边缘的外表面固定到绝缘块中的对应开口。在绝缘块中的开口和真空室的下部形成了环绕喷嘴的物理间隙。类似地，没有经过改进的罐被固定于歧管中剩余的21个位置中的每个位置。在完成对系统的组装后，抽真空并且测量基线压力。然后，将四甲基硅烷(TMS)气体以100sccm(标称4.5sccm/罐)的总流速引入并且一旦得到稳态，就测量压力。通过将引入TMS之后的压力减去基线压力来确定压力差。重复这个工序，以得到装置中的22个罐位置中的每个位置处的测量结果。测得的装置中各个罐位置的平均压力差为873毫托(116Pa)。测得的装置中各个罐位置之间的压力差的最大波动为66.4毫托(8.85Pa)。
实例2
对MDI罐(铝质，19mL的满装容量，可得自3M Healthcare(Clitheroe UK))进行改进，使得其连接到得自MKS Instruments、商品名为BARATRON的真空计。使用图4中的装置，经喷嘴(喷嘴的尺寸：0.259英寸(6.6mm)OD×0.237英寸(6.0mm)ID)之一将经过改进的罐插入4×4歧管中。使用O形环密封件将罐边缘的外表面固定到绝缘块中的对应开口。类似地，没有经过改进的罐被固定于歧管中剩余的15个位置中的每个位置。在完成对系统的组装后，抽真空并且测量基线压力。然后，将四甲基硅烷(TMS)气体以100sccm(标称6.3sccm/罐)的总流速引入并且一旦得到稳态，就测量压力。通过将引入TMS之后的压力减去基线压力来确定压力差。重复这个工序，以得到装置中的16个罐位置中的每个位置处的测量结果。测得的装置中各个罐位置的平均压力差为844毫托(112.5Pa)。测得的装置中各个罐位置之间的压力差的最大波动为7.9毫托(1.05Pa)。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可对本发明进行各种修改和更改。因此，本发明不限于上述实施例，但应受以下权利要求书及其任何等同物中提及的限制的控制。本发明可在不存在本文中未具体公开的任何元件的情况下以适当方式实施。以上引用的所有专利和专利申请的全文均以引用的方式并入本文。

Claims (18)

1.一种对多个容器进行等离子体处理的装置，所述装置包括：
歧管，其包括具有多个出口开口的第一室；以及
多个中空导电喷嘴，其用于执行传送或排出等离子体发生气体中的至少一个过程，其中所述多个中空导电喷嘴连接到所述多个出口开口并且从所述歧管突出，
其中所述歧管包括具有第一面和第二面的第一板，其中所述第一室包括在所述第一板的第一面中的第一多个互连通路，所述第一多个互连通路用于将所述多个中空导电喷嘴连接到等离子体发生气体的源或真空源，并且其中所述多个中空导电喷嘴从所述第一板的第二面突出。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述中空导电喷嘴中的每个的内径范围为1.6毫米至12.2毫米。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述中空导电喷嘴中的每个具有表面电介质涂层。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一多个通路被构造为使得在所述中空导电喷嘴中之一与所述等离子体发生气体的源或所述真空源之间的各通路的体积基本上相同。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一多个通路被构造为使得在所述中空导电喷嘴中之一与所述等离子体发生气体的源或所述真空源之间的各通路的长度基本上相同。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述歧管进一步包括与所述第一室相邻的第二室，所述第二室包括贯穿其中与所述多个出口开口对准的多个通路，其中所述多个中空导电喷嘴延伸穿过所述多个通路。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述歧管进一步包括第二室，所述第二室包括在绝缘块的第一面中的第二多个互连通路，所述绝缘块的第一面位于所述第一板的第二面上，其中所述第一板还包括贯穿其中的口，其中所述第二多个互连通路与在所述第一板中的口连通，并且所述第二多个互连通路中的每个延伸到所述绝缘块的第二面中的离散开口，并且其中所述多个中空导电喷嘴从所述第二面中的离散开口突出。
8.根据权利要求7所述的装置，所述装置进一步包括第二板，所述第二板包括：
用于多个容器的狭槽，所述狭槽与所述绝缘块的第二面中的离散开口对准；以及
用于射频电源的连接器。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第二板进一步包括冷却剂入口和冷却剂出口，其中冷却剂的流动路径在所述冷却剂入口和所述冷却剂出口之间延伸。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中所述歧管进一步包括冷却剂入口和冷却剂出口，其中冷却剂的流动路径在所述冷却剂入口和所述冷却剂出口之间延伸。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，所述装置进一步包括：
可排气室，其连接到所述歧管，其中所述多个中空导电喷嘴延伸到所述可排气室中；以及
导电板，其位于所述可排气室内，其毗邻所述多个中空导电喷嘴，其中所述导电板包括用于射频电源的连接器。
12.一种对多个导电容器进行等离子体处理的方法，所述方法包括：
提供反应器系统，所述反应器系统包括根据权利要求1至7中任一项所述的装置；
将所述多个中空导电喷嘴插入所述多个导电容器中；
将所述多个中空导电喷嘴接地，同时向所述多个导电容器施加射频功率；
对所述多个导电容器进行排气；
将气体供应到所述多个导电容器内；以及
产生用于对所述多个导电容器的内表面进行处理的等离子体，
其中通过所述中空导电喷嘴执行排出所述气体或供应所述气体中的至少一种过程。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述中空导电喷嘴居中地布置在所述导电容器中。
14.根据权利要求12所述的方法，其中在所述导电容器之间的压力差为至多10％。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述导电容器中的每个的边缘和底部之间有一定距离，并且其中所述中空导电喷嘴穿入所述导电容器的范围为所述距离的30％至99％。
16.根据权利要求12所述的方法，其中从所述导电容器中的每个排出的气体通过体积基本上相同的通路排出。
17.根据权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括在产生所述等离子体的同时控制所述多个中空导电喷嘴或所述多个导电容器中的至少一个的温度。
18.根据权利要求12所述的方法，所述方法进一步包括在所述导电容器的内表面上沉积类金刚石玻璃。
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