EP2080214A1 - Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von mikrowellenplasmen hoher leistung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur erzeugung von mikrowellenplasmen hoher leistung

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EP2080214A1
EP2080214A1 EP07818909A EP07818909A EP2080214A1 EP 2080214 A1 EP2080214 A1 EP 2080214A1 EP 07818909 A EP07818909 A EP 07818909A EP 07818909 A EP07818909 A EP 07818909A EP 2080214 A1 EP2080214 A1 EP 2080214A1
Authority
EP
European Patent Office
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dielectric
microwave
tube
dielectric tube
fluid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07818909A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Spitzl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
iplas Innovative Plasma Systems GmbH
Original Assignee
iplas Innovative Plasma Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by iplas Innovative Plasma Systems GmbH filed Critical iplas Innovative Plasma Systems GmbH
Publication of EP2080214A1 publication Critical patent/EP2080214A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32522—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192—Microwave generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192—Microwave generated discharge
    • H01J37/32211—Means for coupling power to the plasma
    • H01J37/3222—Antennas

Definitions

  • the invention relates to a method for producing high plasma density microwave plasma in a device having at least one microwave feed surrounded by at least one dielectric tube.
  • Devices for generating microwave plasmas are used in the plasma treatment of workpieces and gases.
  • the plasma treatment is used for.
  • the workpiece or gas to be treated is brought into contact with the plasma or the microwave radiation.
  • the geometry of the workpieces to be treated ranges from flat substrates, fibers and webs to moldings of any shape.
  • any known gas can be used.
  • the most important process gases are noble gases, fluorine- and chlorine-containing gases, hydrocarbons, furans, dioxins, hydrogen sulfide, oxygen, hydrogen, nitrogen, tetrafluoromethane, sulfur hexafluoride, air, water and their mixtures.
  • the process gas consists of exhaust gases of all kinds, in particular carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides, Aldehydes and sulfur oxides.
  • these gases can readily be used as process gases for other applications.
  • the above-mentioned documents have in common that they describe a microwave antenna inside a dielectric tube. If microwaves are generated in the interior of such a tube, surface waves form along the outside thereof. These surface waves generate a linearly stretched plasma in a process gas which is under low pressure. Typical lower pressures are 0.1 mbar - 10 mbar.
  • the volume inside the dielectric tube is typically at ambient pressure (generally normal pressure, about 1013 mbar).
  • a cooling gas flow through the tube is used to cool the dielectric tube.
  • microwaves for the supply of microwaves, inter alia, waveguide and coaxial, as coupling points in the wall of the plasma chamber, inter alia, antennas and slots are used.
  • Such feed lines for microwaves and coupling points are described, for example, in DE 423 59 14 and WO 98/59359 A1.
  • the microwave frequencies used to generate the plasma are preferably in the range from 800 MHz to 2.5 GHz, more preferably in the ranges from 800 MHz to 950 MHz and 2.0 - 2.5 GHz, however, the microwave frequency can be in the entire range of 10 MHz to several 100 GHz.
  • DE 198 480 22 A1 and DE 195 032 05 C1 describe devices for generating plasma in a vacuum chamber by means of electromagnetic alternating fields, with a conductor which projects inside a tube of insulating material in the vacuum chamber, wherein the insulating tube at both ends by walls the vacuum chamber is held and sealed against the walls on its outer surface.
  • the ends of the conductor are connected to a generator for generating the electromagnetic alternating fields.
  • homogeneous microwave plasmas With a device for the production of homogeneous microwave plasmas according to WO 98/59359 A1, particularly homogeneous plasmas can be produced over long distances, even at higher process pressures, due to the uniform coupling of the microwaves.
  • the possible uses of the abovementioned plasma sources are limited by a high energy output of the plasma on the dielectric tube. This release of energy can lead to excessive heating of the tube and ultimately to its destruction. Therefore, these sources are typically operated with microwave power of about 1 - 2 kW at a correspondingly low pressure (about 0.1 - 0.5 mbar). Although the process pressures can be 1 mbar - 100 mbar, but only under certain conditions and correspondingly lower power, so as not to destroy the pipe. With the above-mentioned devices, typical plasma lengths of 0.5 to 1.5 m can be achieved. Although larger lengths can be achieved with plasmas made from almost 100% argon, such plasmas are technically less relevant.
  • the object of the present invention is to prevent or reduce the above-mentioned disadvantages of excessive heating of the dielectric tube and thus to enable an increase in the power of the plasma sources.
  • a dielectric fluid is passed through the space between the microwave feed and the dielectric tube.
  • the dielectric fluid which has a small dielectric electric loss factor tan ⁇ in the range 10 "2 to 10 ⁇ 7 , flows through this space between microwave feed and dielectric tube.
  • the method advantageously enables the cooling of the dielectric tube by means of the passage of the fluid through the above-described tube arrangement.
  • the device and the method will be described.
  • Suitable microwave feeds are known to the person skilled in the art.
  • a microwave feed consists of a structure that can radiate microwaves into the room. Structures that radiate microwaves are known to the person skilled in the art and can be implemented by all known microwave antennas and resonators with coupling points for coupling the microwave radiation into a room. Cavity resonators, rod antennas, slot antennas, helix antennas and omnidirectional antennas are preferred for the device described. Particularly preferred are coaxial resonators.
  • the microwave feed is connected via microwave feed lines (waveguide or coaxial conductor) to a microwave generator (eg klystron or magnetron).
  • a microwave generator eg klystron or magnetron
  • circulators e.g klystron or magnetron
  • isolators tuning elements
  • tuning elements for example three-pin tuner or E / H tuner
  • mode converters for example rectangular to coaxial conductors
  • the dielectric tubes are preferably elongate. This means here that the ratio of pipe diameter: pipe length is between 1: 1 and 1: 1000, and preferably 1:10 to 1: 100.
  • the two tubes can be the same length or have a different length.
  • the tubes are preferably straight, but may also have a curved shape or corners along their longitudinal axis.
  • the cross-sectional area of the tubes is preferably circular, but generally any surface shapes are possible. Examples of other surface shapes are ellipses and polygons.
  • Elongated shape of the tubes requires an elongated plasma.
  • Elongated plasmas have the advantage that, by moving the plasma apparatus relative to a flat workpiece, large areas can be treated in a short time.
  • the dielectric tubes should have a low dielectric loss factor tan ⁇ for the microwave wavelength used at the given microwave frequency.
  • Low dielectric loss factors tan ⁇ ' are in the range 10 ' 2 to 10 "7 .
  • Suitable dielectric materials for the dielectric tubes are metal oxides, semi-metal oxides, ceramics, plastics, and composites of these materials. Particular preference is given to dielectric tubes made of quartz glass or aluminum oxide with dielectric loss factors tan ⁇ in the range 10 -3 . to 10 ⁇ 4 . In this case, the dielectric tubes may consist of the same material or different materials. According to a particular embodiment, the dielectric tubes are closed at the end faces with walls. A gas- or vacuum-tight connection between the pipes and the walls is advantageous. Connections between two workpieces are known to the person skilled in the art and can be, for example, adhesive, welding, clamping or screw connections.
  • the tightness of the compound can range from gas-tight to vacuum-tight, being vacuum tight, depending on the working environment, tightness in a rough vacuum (300 - 1 hPa), fine vacuum (1 - 10 "3 hPa), high vacuum (10 '3 - 10 " 7 hPa) or Ultra-high vacuum (10 ⁇ 7 - 10 "12 hPa)
  • vacuum-tight means here a tightness in coarse or fine vacuum.
  • the walls may have passages through which a fluid can be passed.
  • the size and shape of the passages is arbitrary.
  • each wall can contain at least one passage. In a preferred embodiment, there are no passages in the area covered by the end face of the inner dielectric tube.
  • the fluid can be conducted into the space between the outer dielectric tube and the inner dielectric tube and discharged again.
  • Another possibility is the supply or discharge of the dielectric liquid via passages in the microwave feed on the one, and at least one of the passages in the walls on the other side.
  • the pressure of the fluid may be greater than, less than or equal to the atmospheric pressure.
  • the rate of flow and flow (laminar or turbulent) of the dielectric fluid through the dielectric tube should be selected so that the fluid has good contact with the edge of the dielectric tube and, in addition, liquid dielectric does not vaporize the dielectric fluid ,
  • the control of the flow rate and the fürström s means of the pressure and the shape and size of the passages is known in the art.
  • a dielectric fluid is preferably used. Since liquids generally have a much higher specific heat coefficient than gases, the cooling of the dielectric tube with a dielectric fluid is much more effective than with gas cooling, as described in DE 195 032 05 C1. However, a cooling of the dielectric tube by a liquid is not easy to realize, since the energy input of the microwaves to the liquid heats them. Each additional heating of the dielectric liquid reduces the cooling effect on the dielectric tube. This reduction in the cooling capacity can also lead to a negative cooling performance at high microwave absorption of the liquid, which corresponds to an additional heating of the dielectric tube by the cooling liquid.
  • the dielectric liquid In order to minimize heating of the dielectric liquid by the microwaves, the dielectric liquid must have a low dielectric loss factor tan ⁇ in the range at the wavelength of the microwaves 10 "2 to 10 " 7 . As a result, a microwave power input is avoided in the cooling medium or reduced to a tolerable level.
  • Such a dielectric fluid is, for example, an insulating oil having a low dielectric loss factor.
  • Insulating oils are, for example, mineral oils, olefins (for example polyalphaolefin) or silicone oils (for example Coolanol® or dimethylpolysiloxanes).
  • Preferred as a dielectric liquid is hexadimethylsiloxane.
  • Another embodiment of the device is a double tube arrangement.
  • a dielectric inner tube between the microwave feed and the dielectric tube is inserted.
  • the dielectric fluid can be guided between the two tubes in this embodiment (see Fig.2).
  • a gas cooling according to DE 195 032 05 in which the cooling gas has contact with the microwave feed, the contact between the fluid and the microwave feed is avoided here by the double tube arrangement, and thus precludes the possibility that the fluid with the microwave feed can react. Furthermore, maintenance of the microwave feed is considerably simplified by this separation of fluid and microwave feed.
  • a metallic Uxnmante- ment can be attached to the outer dielectric tube, which covers this tube partially.
  • This metallic sheath acts as a microwave shield and can be used e.g. consist of a metal tube, a bent metal sheet, a metal foil or even of a metallic layer and plugged, galvanized or applied in any other way.
  • Such metallic microwave shields can arbitrarily limit the angular range in which the generation of the plasma takes place (for example to 90 °, 180 ° or 270 °) and thus reduce the power requirement accordingly.
  • the device is operated inside a room, a plasma chamber.
  • this plasma chamber can have different shapes and openings and fulfill various functions.
  • the plasma chamber can contain the workpiece to be machined and the process gas (direct plasma process) or process gases and openings for the plasma exit have (remote plasma process, exhaust gas purification).
  • Figure 1 shows sectional drawings of the device described above.
  • FIG. 2 shows sectional drawings of the device described above with a double-tube arrangement.
  • Figures 3 A and 3 B show two embodiments with metallic sheath.
  • Figure 4 shows a cross-sectional view of the device described above installed in a plasma chamber.
  • Figures 5 A and 5 B show a possible embodiment for the treatment of large-scale workpieces.
  • FIG. 1 shows the transverse and longitudinal section of a device for the production of microwave plasmas with a running as a coaxial resonator microwave feed.
  • the microwave feed contains an inner conductor (1), an outer conductor (2) and coupling points (4).
  • the microwave feed is surrounded by a dielectric tube (3), which separates the microwave supplying area from the plasma chamber (not shown) and on the outside of which the plasma is formed.
  • the dielectric tube (3) is connected to the walls (5, 6) in a gas-tight or vacuum-tight manner.
  • a dielectric fluid may be added or removed via the openings (8) and (9) in the walls. Another way of supplying or discharging the dielectric fluid is on the way (7) through the coaxial generator.
  • FIG. 2 shows, in front and side view, a further embodiment of the device with a microwave feed designed as a coaxial resonator, as described in FIG. 1, consisting of the inner conductor (1), the outer conductor (2) and the coupling points (4).
  • the microwave feed is surrounded by a dielectric tube (3) which separates the microwave supplying area from the plasma chamber (not shown) and on the outside of which the plasma is formed.
  • the dielectric tube (3) is connected to the walls (5, 6) in a gas-tight or vacuum-tight manner.
  • a dielectric inner tube (10) is inserted, which is also connected to the walls (5, 6) gas-tight or vacuum-tight.
  • the dielectric fluid via the openings (8) and (9) is supplied or removed.
  • FIGS. 3 A and 3 B show cross sections of the embodiments illustrated in FIGS. 1 and 2, in which the dielectric tube (3) is surrounded by a metallic sheathing (11). Shown here is the case in which the metallic Uiranantelung the angular range in which the generation of the plasma takes place limited to 180 °.
  • Figure 4 shows a longitudinal section of a device (20), as described by Figure 1, when installed in a plasma chamber (21).
  • the cooling liquid (22) flows in this example through passages in the two end faces.
  • the plasma is formed during operation.
  • FIGS. 5 A and 5 B show, in a perspective illustration and in a cross section, an embodiment (20) in which the largest part of the outer surface of the outer dielectric tube is enclosed by a metal sleeve (11) and a plasma (31) which is located in the Drawing indicated by transparent arrows, can arise only in a narrow range.
  • a workpiece (30) which moves relative to the device can be treated in this area with plasma over a large area.
  • All embodiments are powered by a microwave supply, not shown in the drawings, consisting of a microwave generator and possibly additional elements. These elements may include, for example, circulators, isolators, tuning elements (eg three-pin tuner or E / H tuner) as well as mode converters (eg, rectangular to coaxial).
  • the fields of application of the apparatus and the method described above are manifold.
  • the plasma treatment is used for.
  • the workpiece or gas to be treated is brought into contact with the plasma or the microwave radiation.
  • the geometry of the workpieces to be treated ranges from flat substrates, fibers and webs to moldings of any shape.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen hoher Leistung weist mindestens eine Mikrowelleneinspeisung (1, 2, 4) auf, die von mindestens einem dielektrischen Rohr umgeben ist. Der Raum zwischen Mikrowelleneinspeisung und dem äußeren dielektrischem Rohr wird dabei von einem dielektrischen Fluid durchströmt, wobei das dielektrische Fluid einen kleinen dielektrischen Verlustfaktor tan delta im Bereich 10-2 bis 10-7 aufweist. Mittels eines Fluids wird zumindest das äussere dielektrische Rohr einer oben beschriebenen Vorrichtung gekühlt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen hoher Leistung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen hoher Plasmadichte in einer Vorrichtung, welche mindestens eine Mikrowelleneinspeisung aufweist, die von mindestens einem dielektrischen Rohr umgeben ist .
Vorrichtungen zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen werden bei der Plasmabehandlung von Werkstücken und Gasen eingesetzt. Die Plasmabehandlung dient z. B. der Beschichtung, Reinigung, Modifizierung und Ätzung von Werkstücken, zur Behandlung von medizinischen Implantaten, zur Textilbehand- lung, zur Sterilisation, zur Lichterzeugung, bevorzugt im Spektralbereich Infrarot bis Ultraviolett, zur Umsetzung von Gasen oder zur Gassynthese sowie in der Technik zur Abgasreinigung. Dabei wird das zu behandelnde Werkstück oder Gas in Kontakt mit dem Plasma oder der Mikrowellenstrahlung gebracht .
Die Geometrie der zu behandelnden Werkstücke reicht von flachen Substraten, Fasern und Bahnen bis zu Formteilen von beliebiger Gestalt.
Als Prozessgas kann jedes bekannte Gas genutzt werden. Die wichtigsten Prozessgase sind Edelgase, fluor- und chlorhaltige Gase, Kohlenwasserstoffe, Furane, Dioxine, Schwefelwasserstoffe, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Tetrafluormethan, Schwefelhexafluorid, Luft, Wasser und deren Mischungen. Bei der Abgasreinigung durch mikrowelleninduziertes Plasma besteht das Prozessgas aus Abgasen aller Art insbesondere Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Stickoxide, Aldehyde und Schwefeloxide. Diese Gase können jedoch ohne weiteres auch als Prozessgase für andere Anwendungen verwendet werden.
Vorrichtungen, die Mikrowellenplasmen erzeugen, sind in den Dokumenten WO 98/59359 Al, DE 198 480 22 Al und DE 195 032 05 Cl beschrieben worden.
Den oben angeführten Dokumenten ist gemein, dass sie eine Mikrowellenantenne im Inneren eines dielektrischen Rohres beschreiben. Werden im Inneren eines solchen Rohres Mikrowellen erzeugt, bilden sich entlang dessen Außenseite Oberflächenwellen aus . Durch diese Oberflächenwellen wird in einem Prozessgas, welches unter niedrigem Druck steht, ein linear gestrecktes Plasma erzeugt . Typische niedere Drücke sind dabei 0,1 mbar - 10 mbar. Das im Inneren des dielektrischen Rohres liegende Volumen ist typischerweise auf Umgebungsdruck (im Allgemeinen Normaldruck; . ca. 1013 mbar). Bei einigen Ausführungsformen wird zur Kühlung des dielektrischen Rohres ein Kühlgasstrom benutzt, der das Rohr durchströmt .
Für die Zuleitung der Mikrowellen werden unter anderem Hohlleiter und Koaxialleiter, als Koppelstellen in der Wand der Plasmakammer werden unter anderem Antennen und Schlitze verwendet. Solche Zuleitungen für Mikrowellen und Koppelstellen werden zum Beispiel in DE 423 59 14 und WO 98/59359 Al beschrieben.
Die zur Erzeugung des Plasmas verwendeten Mikrowellenfrequenzen liegen vorzugsweise im Bereich von 800 MHz bis 2,5 GHz, besonders bevorzugt in den Bereichen 800 MHz bis 950 MHz und 2,0 - 2,5 GHz, jedoch kann die Mikrowellenfrequenz im gesamten Bereich von 10 MHz bis einigen 100 GHz liegen.
DE 198 480 22 Al und DE 195 032 05 Cl beschreiben Vorrichtungen zur Erzeugung von Plasma in einer Vakuumkammer mit Hilfe von elektromagnetischen Wechselfeldern, mit einem Leiter, der innerhalb eines Rohres aus isolierendem Werkstoff in die Vakuumkammer hineinragt, wobei das Isolierrohr an beiden Enden durch Wände der Vakuumkammer gehalten und gegenüber den Wänden an seiner Außenfläche abgedichtet ist. Die Enden des Leiters sind an einen Generator zur Erzeugung der elektromagnetischen Wechselfelder angeschlossen.
Mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von homogenen Mikrowellenplasmen gemäß WO 98/59359 Al lassen sich aufgrund der gleichmäßigen Einkopplung der Mikrowellen besonders homogene Plasmen auch bei höheren Prozessdrücken über große Längen erzeugen.
Die Einsatzmöglichkeiten der oben genannten Plasmaquellen werden durch eine hohe Energieabgabe des Plasmas auf das dielektrische Rohr eingeschränkt. Durch diese Energieabgabe kann es zu einer übermäßigen Erwärmung des Rohres und letztendlich zu einer Zerstörung desselben kommen. Daher werden diese Quellen typischerweise mit Mikrowellenleistungen von ca. 1 - 2 kW bei entsprechend niedrigem Druck (ca. 0,1 - 0,5 mbar) betrieben. Die Prozessdrücke können zwar auch 1 mbar - 100 mbar betragen, jedoch nur unter bestimmten Bedingungen und entsprechend niedrigerer Leistung, um das Rohr nicht zu zerstören. Mit den oben genannten Vorrichtungen lassen sich typische Plasmalängen von 0,5 bis 1,5 m erreichen. Mit Plasmen aus nahezu 100% Argon lassen sich zwar auch größere Längen erzielen, jedoch sind solche Plasmen technisch wenig relevant.
Ein weiteres Problem bei solchen Plasmaquellen liegt in der Prozessgasführung insbesondere bei höheren Prozessgasdrücken (größer als 1 xnbar) . Die Ursache hierfür liegt darin begründet, dass die Plasmadichte in zunehmender radialer Entfernung vom dielektrischen Rohr stark abnimmt. Dies erschwert die Zuführung von neuem Prozessgas zu den Bereichen hoher Ladungsträgerdichten. Desweiteren steigt bei höheren Prozessdrücken die auf das dielektrische Rohr abgegebene Wärmeleistung.
Höhere Prozessgasdrücke sind jedoch bevorzugt, da sie häufig zu deutlichen Steigerungen der Prozessgeschwindigkeiten, um das 10 bis 100-fache, führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile der übermäßigen Erwärmung des dielektrischen Rohres zu verhindern oder zu vermindern und so eine Steigerung der Leistung der Plasmaquellen zu ermöglichen.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erreicht . In einer Vorrichtung zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen, welche mindestens eine Mikrowelleneinspei- sung aufweist, die von mindestens einem dielektrischen Rohr umgeben ist, wird durch den Raum zwischen Mikrowellenein- speisung und dielektrischem Rohr ein dielektrisches Fluid geleitet. Das dielektrische Fluid, das einen kleinen di- elektrischen Verlustfaktor tan δ im Bereich 10"2 bis 10~7 aufweist, durchströmt dabei diesen Raum zwischen Mikrowel- leneinspeisung und dielektrischem Rohr.
Das Verfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise die Kühlung des dielektrischen Rohres mittels der Durchleitung des Fluids durch die oben beschriebene Rohranordnung. Im Folgenden werden die Vorrichtung und das Verfahren beschrieben.
Geeignete Mikrowelleneinspeisungen sind dem Fachmann bekannt . Im Allgemeinen besteht eine Mikrowelleneinspeisung aus einer Struktur, die Mikrowellen in den Raum abstrahlen kann. Strukturen, die Mikrowellen abstrahlen, sind dem Fachmann bekannt und können durch alle bekannten Mikrowellenantennen und Resonatoren mit Koppelstellen zum Einkop- peln der Mikrowellenstrahlung in einen Raum realisiert werden. Bevorzugt für die beschriebene Vorrichtung sind Hohlraumresonatoren, Stabantennen, Schlitzantennen, Helixanten- nen und omnidirektionale Antennen. Besonders bevorzugt sind Koaxialresonatoren.
Die Mikrowelleneinspeisung ist im Betrieb über Mikrowellenzuleitungen (Hohlleiter oder Koaxialleiter) mit einem Mikrowellengenerator (z.B. Klystron oder Magnetron) verbunden. Zur Steuerung der Eigenschaften der Mikrowellen und zum Schutz der Elemente können noch Zirkulatoren, Isolatoren, Tuningelemente (z.B. Dreistifttuner oder E/H Tuner) sowie Modenkonverter (z.B. Rechteck- auf Koaxialleiter) in die Mikrowellenzuführung eingebracht werden. Die dielektrischen Rohre sind vorzugsweise langgestreckt. Dies bedeutet hier, dass das Verhältnis Rohrdurchmesser : Rohrlänge zwischen 1:1 und 1:1000 liegt und vorzugsweise 1:10 bis 1:100 beträgt. Dabei können die beiden Rohre gleichlang sein oder eine unterschiedliche Länge aufweisen. Ferner sind die Rohre vorzugsweise gerade, können jedoch auch eine gebogene Form oder Ecken entlang ihrer Längsachse haben.
Die Querschnittsfläche der Rohre ist vorzugsweise kreisrund, jedoch sind generell beliebige Flächenformen möglich. Beispiele für andere Flächenformen sind Ellipsen und Polygone.
Die langgestreckte Form der Rohre bedingt ein langgestrecktes Plasma. Langgestreckte Plasmen haben den Vorteil, dass durch Bewegung der Plasmavorrichtung relativ zu einem flächigen Werkstück große Flächen in kurzer Zeit behandelt werden können.
Die dielektrischen Rohre sollten bei der gegebenen Mikrowellenfrequenz einen geringen dielektrischen Verlustfaktor tan δ für die benutzte Mikrowellenlänge aufweisen. Geringe dielektrische Verlustfaktoren tan δ' liegen in dem Bereich 10'2 bis 10"7.
Geeignete dielektrische Materialien für die dielektrischen Rohre sind Metalloxide, Halbmetalloxide, Keramiken, Kunststoffe und Verbundmaterialien aus diesen Stoffen. Besonders bevorzugt sind dielektrische Rohre aus Quarzglas oder Aluminiumoxyd mit dielektrischen Verlustfaktoren tan δ im Bereich 10~3. bis 10~4. Dabei können die dielektrischen Rohre aus demselben Material oder unterschiedlichen Materialien bestehen. Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die dielektrischen Rohre an den Stirnseiten mit Wänden verschlossen. Eine gas- oder vakuumdichte Verbindung zwischen den Rohren und den Wänden ist dabei vorteilhaft. Verbindungen zwischen zwei Werkstücken sind dem Fachmann bekannt und können zum Beispiel Klebe-, Schweiß-, Klemm- oder Schraubverbindungen sein. Die Dichtigkeit der Verbindung kann von gasdicht bis vakuumdicht reichen, wobei vakuumdicht, je nach Arbeitsumgebung, Dichtigkeit im Grobvakuum (300 - 1 hPa) , Feinvakuum (1 - 10"3 hPa), Hochvakuum (10'3 - 10"7 hPa) oder Ultrahochvakuum (10~7 - 10"12 hPa) bedeutet. Im Allgemeinen bedeutet vakuuxndicht hier eine Dichtigkeit im Grob- oder Feinvakuum.
Die Wände können Durchlässe aufweisen, durch die ein Fluid geleitet werden kann. Dabei ist die Größe und Form der Durchlässe beliebig. Je nach Anwendung kann jede Wand mindestens einen Durchlass enthalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich in dem Bereich, den die Stirnseite des inneren dielektrischen Rohres abdeckt, keine Durchlässe.
Durch diese Durchlässe kann das Fluid in den Raum zwischen dem äußeren dielektrischen Rohr und dem inneren dielektrischen Rohr geleitet und wieder abgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Zu- beziehungsweise Abführung der dielektrischen Flüssigkeit über Durchlässe in der Mikrowel- leneinspeisung auf der einen, und mindestens einem der Durchlässe in den Wänden auf der anderen Seite. Der Druck des Fluids kann dabei größer, kleiner oder gleich dem Atmosphärendruck sein. Die Durchstömungsgeschwindigkeit und das Durchströmverhai- ten (laminar oder turbulent) des dielektrischen Fluids durch das dielektrische Rohr ist so zu wählen, dass das Fluid einen guten Kontakt mit dem Rand des dielektrischen Rohres hat und es zusätzlich bei flüssigen Fluiden zu keiner Verdampfung der dielektrischen Flüssigkeit kommt. Die Regelung der Durchströmgeschwindigkeit und des Durchströmverhaltens mittels des Drucks und der Form und Größe der Durchlässe ist dem Fachmann bekannt.
Als dielektrisches Fluid wird bevorzugt eine dielektrische Flüssigkeit benutzt. Da Flüssigkeiten generell einen viel größeren spezifischen Wärmekoeffizienten besitzen als Gase, ist die Kühlung des dielektrischen Rohres mit einer dielektrischen Flüssigkeit viel effektiver als mit einer Gaskühlung, wie sie in DE 195 032 05 Cl beschrieben wird. Jedoch ist eine Kühlung des dielektrischen Rohres durch eine Flüssigkeit nicht in einfacher Weise zu realisieren, da der Energieeintrag der Mikrowellen auf die Flüssigkeit diese erwärmt. Durch jede zusätzliche Aufheizung der dielektrischen Flüssigkeit wird der Kühleffekt auf das dielektrische Rohr vermindert. Diese Verminderung der Kühlleistung kann bei hoher Mikrowellenabsorption der Flüssigkeit auch zu einer negativen Kühlleistung führen, was einer zusätzlichen Erwärmung des dielektrischen Rohres durch die Kühl- flüssigkeit entspricht.
Um eine Aufheizung der dielektrischen Flüssigkeit durch die Mikrowellen möglichst gering zu halten, muss die dielektrische Flüssigkeit bei der Wellenlänge der Mikrowellen einen niedrigen dielektrischen Verlustfaktor tan δ im Bereich 10"2 bis 10"7 aufweisen. Hierdurch wird ein Mikrowellenleistungseintrag in das Kühlmedium vermieden bzw. auf ein tolerierbares Maß reduziert.
Eine solche dielektrische Flüssigkeit ist zum Beispiel ein isolierendes Öl mit einem niedrigen dielektrischen Verlustfaktor. Isolierende Öle sind zum Beispiel Mineralöle, Ole- fine (z.B. Polyalphaolefin) oder Silikonöle (z.B. Coolanol® oder Dimethylpolysiloxane) . Bevorzugt als dielektrische Flüssigkeit ist Hexadimethylsiloxan.
Durch diese Fluid-Kühlung des äußeren dielektrischen Rohres ist es möglich, die Aufheizung des äußeren dielektrischen Rohres zu vermindern. Dadurch werden höhere Mikrowellenleistungen ermöglicht, die wiederum zu einer Steigerung der Konzentration des Plasmas an der Außenseite des äußeren dielektrischen Rohres führen. Desweiteren wird durch die Kühlung ein höherer Prozessdruck möglich als in ungekühlten Plasmaerzeugern.
Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Dop- pelrohranordnung. Dabei wird ein dielektrisches Innenrohr zwischen der Mikrowelleneinspeisung und dem dielektrischen Rohr eingefügt .
Das dielektrische Fluid kann bei dieser Ausführungsform zwischen den beiden Rohren geführt werden (siehe Fig.2) . Im Gegensatz zu einer Gaskühlung gemäß DE 195 032 05, bei der das Kühlgas Kontakt zu der Mikrowelleneinspeisung hat, wird hier durch die Doppelrohranordnung der Kontakt zwischen Fluid und der Mikrowelleneinspeisung vermieden, und somit die Möglichkeit ausgeschlossen, dass das Fluid mit der Mikrowelleneinspeisung reagieren kann. Desweiteren wird durch diese Trennung von Fluid und Mikrowelleneinspeisung eine Wartung der Mikrowelleneinspeisung erheblich vereinfacht .
Um den Mikrowellenleistungsbedarf bei den oben aufgeführten Plasmaquellen weiter zu reduzieren, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine metallische Uxnmante- lung um das äußere dielektrische Rohr angebracht werden, welches dieses Rohr partiell abdeckt. Diese metallische Um- mantelung wirkt dabei als Mikrowellenabschirmung und kann z.B. aus einem Metallrohr, einem gebogenen Metallblech, einer Metallfolie oder auch aus einer metallischen Schicht bestehen und aufgesteckt, aufgalvanisiert oder auf eine andere Weise aufgebracht sein. Solche metallischen Mikrowellenabschirmungen können den Winkelbereich, in dem die Erzeugung des Plasmas stattfindet, beliebig begrenzen (z.B. auf 90°, 180° oder 270°) und so den Leistungsbedarf entsprechend reduzieren.
Insbesondere bei der Ausführungsform mit einer metallischen Ummantelung der Vorrichtungen zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen ist es möglich, breite Werkstoffbahnen mit nur geringer Verlustleistung mit einem Plasma zu behandeln. Durch die Ummantelung wird der Raumbereich der Vorrichtung, der dem Werkstück nicht zugewandt ist, abgeschirmt, und nur ein schmaler Plasmastreifen zwischen Werkstück und Vorrichtung über die gesamte Breite des Werkstückes erzeugt.
Alle oben beschriebenen Vorrichtungen zur Erzeugung von Plasmen bilden während des Betriebs an der Außenseite des dielektrischen Rohres ein Plasma aus. Im Normalfall wird die Vorrichtung im Inneren eines Raumes, einer Plasmakammer, betrieben. Diese Plasmakammer kann je nach Betriebsart verschiedene Formen und Öffnungen aufweisen und verschiedene Funktionen erfüllen. Zum Beispiel kann die Plasmakammer das zu bearbeitende Werkstück und das Prozessgas enthalten (direkter Plasmaprozess) oder Prozessgase und Öffnungen für den Plasmaaustritt aufweisen (remote-Plasmaprozess, Abgasreinigung) .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert .
Figur 1 zeigt Schnittzeichnungen der oben beschriebenen Vorrichtung.
Figur 2 zeigt Schnittzeichnungen der oben beschriebenen Vorrichtung mit einer Doppelrohranordnung. Figuren 3 A und 3 B zeigen zwei Ausführungsformen mit metallischer Ummantelung.
Figur 4 zeigt eine Schnittzeichnung der oben beschriebenen Vorrichtung eingebaut in einer Plasmakammer. Figuren 5 A und 5 B zeigen eine mögliche Ausführungsform zur Behandlung großflächiger Werkstücke.
Figur 1 zeigt den Quer- und Längsschnitt einer Vorrichtung zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen mit einer als Koaxialresonator ausgeführten Mikrowelleneinspeisung. Die Mikro- welleneinspeisung enthält einen Innenleiter (1), einen Außenleiter (2) und Koppelstellen (4) . Die Mikrowelleneinspeisung ist von einem dielektrischen Rohr (3) umgeben, das den mikrowellenzuführenden Bereich von der Plasmakammer (nicht eingezeichnet) trennt, und auf dessen Außenseite sich das Plasma ausbildet. Das dielektrische Rohr (3) ist mit den Wänden (5, 6) gas- oder vakuumdicht verbunden. Ein dielektrisches Fluid kann über die Öffnungen (8) und (9) in den Wänden zu- bzw. abgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit der Zu- bzw. Abführung des dielektrischen Fluids besteht auf dem Wege (7) durch den Koaxialgenerator.
Figur 2 zeigt in Front- und Seitenansicht eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit einer als Koaxialresonator ausgeführten Mikrowelleneinspeisung, wie sie in Figur 1 beschrieben wurde, bestehend aus dem Innenleiter (1), dem Außenleiter (2) und den Koppelstellen (4) . Die Mikrowelleneinspeisung ist von einem dielektrischen Rohr (3) umgeben, das den Mikrowellenzuführenden Bereich von der Plasmakammer (nicht eingezeichnet) trennt, und auf dessen Außenseite sich das Plasma ausbildet. Das dielektrische Rohr (3) ist mit den Wänden (5, 6) gas- oder vakuumdicht verbunden. Zwischen dem Koaxialgenerator und dem dielektrischen Rohr (3) ist ein dielektrisches Innenrohr (10) eingefügt, welches ebenfalls mit den Wänden (5, 6) gas- oder vakuumdicht verbunden ist. Durch den Raum zwischen dem dielektrischen Rohr (3) und dem dielektrischen Innenrohr (10) wird das dielektrische Fluid über die Öffnungen (8) und (9) zu- bzw. abgeführt . Mit dieser Doppelröhranordnung ist es möglich, den Bereich, durch den das dielektrische Fluid strömt, von der Mikrowelleneinspeisung zu trennen.
Die Figuren 3 A und 3 B zeigen Querschnitte der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen, bei denen das dielektrische Rohr (3) von einer metallischen Ummante- lung (11) umgeben ist. Dargestellt ist hier der Fall, in dem die metallische Uiranantelung den Winkelbereich in dem die Erzeugung des Plasmas stattfindet auf 180° begrenzt.
Figur 4 zeigt einen Längsschnitt eine Vorrichtung (20), wie sie durch Figur 1 beschrieben wird, im eingebauten Zustand in einer Plasmakammer (21). Die Kühlflüssigkeit (22) fließt in diesem Beispiel durch Durchlässe in den beiden Stirnseiten. In dem Raum (23) zwischen dem äußeren dielektrischen Rohr (3) und der Wand der Plasmakammer bildet sich im Betrieb das Plasma aus .
Figuren 5 A und 5 B zeigen in einer perspektivischen Darstellung und in einem Querschnitt eine Ausführungsform (20), bei der der größte Teil der Mantelfläche des äußeren dielektrischen Rohres von einer Metallummantθlung (11) umschlossen ist und ein Plasma (31), welches in der Zeichnung durch durchsichtige Pfeile angedeutet ist, nur in einem schmalen Bereich entstehen kann. Ein Werkstück (30), welches sich relativ zu der Vorrichtung bewegt, kann in diesem Bereich mit Plasma über eine große Fläche behandelt werden.
Alle Ausführungsformen werden von einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Mikrowellenzufuhr, bestehend aus einem Mikrowellengenerator und ggf. zusätzlichen Elementen, gespeist. Diese Elemente können z.B. Zirkulatoren, Isolatoren, Tuningelemente (z.B. Dreistifttuner oder E/H Tuner) sowie Modenkonverter (z.B. Rechteck- auf Koaxialleiter) beinhalten. Die Einsatzgebiete der oben beschriebenen Vorrichtung und des oben beschriebenen Verfahrens sind mannigfaltig. Die Plasmabehandlung dient z. B. der Beschichtung, Reinigung, Modifizierung und Ätzung von Werkstücken, zur Behandlung von medizinischen Implantaten, zur Textilbehandlung, zur Sterilisation, zur Lichterzeugung, bevorzugt im Spektralbereich Infrarot bis Ultraviolett, zur Umsetzung von Gasen oder zur Gassynthese, sowie in der Technik zur Abgasreinigung. Dabei wird das zu behandelnde Werkstück oder Gas in Kontakt mit dem Plasma oder der Mikrowellenstrahlung gebracht . Die Geometrie der zu behandelnden Werkstücke reicht von flachen Substraten, Fasern und Bahnen bis zu Formteilen von beliebiger Gestalt.
Durch die Erhöhung der der Plasmaleistung sind dabei höhere Plasmadichten und damit höhere Prozessgeschwindigkeiten als in Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik möglich.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen in einer Vorrichtung, welche mindestens eine Mikrowelleneinspei- sung aufweist, die von einem dielektrischen Rohr (3) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen Mikrowelleneinspeisung und dielektrischem Rohr (3) von einem dielektrischen Fluid durchströmt wird, wobei das dielektrische Fluid einen kleinen dielektrischen Verlustfaktor tan δ im Bereich 10"2 bis 10~7 aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Mikrowelleneinspeisung und dielektrischem Rohr (3) ein dielektrisches Innenrohr (10) angebracht ist, das die Mikrowelleneinspeisung umgibt, und dass der Raum zwischen dem dielektrischem Rohr (3) und dielektrischem Innenrohr (10) von dem dielektrischen Fluid durchströmt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes dielektrische Rohr an seinen Stirnseiten mit Wänden (5, 6), die Durchlässe (8, 9) aufweisen, verbunden sind, und das dielektrische Fluid durch Durchlässe (8, 9) in den Wänden oder über einen Durchläse (7) in der Mikrowelleneinspeisung und mindestens einen der Durchlässe (8, 9) zu- und abgeleitet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dielektrische Fluid eine dielektrische Flüssigkeit, vorzugsweise ein isolierendes Öl, ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Flüssigkeit ein Mineralöl, Silikonöl oder eine Mischung aus beiden Ölgruppen ist oder enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Flüssigkeit ein Dimethylpolysiloxan, vorzugsweise Hexadimethylsiloxan, ist oder enthält
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ein Gas ist oder enthält.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Raum zwischen dem inneren dielektrischen Rohr (10) und dem äußeren dielektrischen Rohr (3) größer als der Atmosphärendruck oder gleich dem Atmosphärendruck ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Raum zwischen dem inneren dielektrischen Rohr (10) und dem äußeren dielektrischen Rohr (3) kleiner als der Atmosphärendruck ist.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen welche mindestens eine Mikro- welleneinspeisung aufweist, die von mindestens einem dielektrischen Rohr (3) umgeben ist, wobei jedes dielektrische Rohr an seinen Stirnseiten mit Wänden (5, 6) abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl mindestens eine der Wände als auch die Mikrowellenstruktur mindestens einen Durchlass (7, 8, 9) aufweisen oder beide Wände (5, 6) jeweils mindestens einen Durchläse (8, 9) aufwei- sen, und das die Durchlässe geeignet sind, ein Fluid hindurchzuleiten.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrischen Rohre aus Materialien aus der Metalloxide, Halbmetalloxide, Keramiken, Kunststoffe sowie Verbundmaterialien aus diesen Stoffen umfassenden Gruppe hergestellt sind, bevorzugt aus Quarzglas oder Aluminiumoxid.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere dielektrische Rohr (3) teilweise mit einer Metallummantelung (11) umgeben ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallummantelung (11) aus einem metallenen Rohrsegment, einer Metallfolie oder einer Metallschicht besteht .
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallummantelung (11) einen Bereich der Mantelfläche des äußeren dielektrischen Rohres (3) frei lässt, der über die gesamte Länge des dielektrischen Rohres (3) reicht.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Prozesskammer außerhalb des äußeren dielektrischen Rohres (3) aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowelleneinspeisung eine Mikrowellenantenne oder ein Hohlraumresonator mit Koppelstellen, vorzugsweise ein Koaxialresonator, ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowelleneinspeisung über Mikrowellenzuleitungen, vorzugsweise Hohlleiter oder Koaxialleiter, mit einem Mikrowellengenerator, vorzugsweise einem Klystron oder Magnetron, verbunden ist.
18. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Erzeugung eines Plasmas zur Beschichtung, Reinigung, Modifizierung und Ätzung von Werkstücken, zur Behandlung von medizinischen Implantaten, zur Textilbehandlung, zur Sterilisation, zur Lichterzeugung, bevorzugt im Spektralbereich Infrarot bis Ultraviolett, zur Umsetzung von Gasen oder zur Gassynthese sowie in der Technik zur Abgasreinigung.
19. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17 zur Erzeugung eines Plasmas zur Beschichtung, Reinigung, Modifizierung und Ätzung von Werkstücken, zur Behandlung von medizinischen Implantaten, zur Textilbehandlung, zur Sterilisation, zur Lichterzeugung, bevorzugt im Spektralbereich Infrarot bis Ultraviolett, zur Umsetzung von Gasen oder zur Gassynthese sowie in der Technik zur Abgasreinigung.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008018902A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-15 Iplas Innovative Plasma Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur inneren Oberflächenbehandlung von Hohlkörpern
DE202008008729U1 (de) * 2008-07-02 2009-11-19 Melitta Haushaltsprodukte Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Reinigung von Gegenständen
DE202008008731U1 (de) 2008-07-02 2009-11-19 Melitta Haushaltsprodukte Gmbh & Co. Kg Anordnung zur Herstellung von Plasma
EP2170022A1 (de) * 2008-09-25 2010-03-31 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Plasmaapplikator und entsprechendes Verfahren
CN102859655A (zh) * 2010-04-30 2013-01-02 应用材料公司 垂直直列cvd系统
US20120326592A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Jozef Kudela Transmission Line RF Applicator for Plasma Chamber
US9048518B2 (en) * 2011-06-21 2015-06-02 Applied Materials, Inc. Transmission line RF applicator for plasma chamber
JP6473332B2 (ja) * 2012-01-27 2019-02-20 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ セグメント化されたアンテナアセンブリおよびプラズマ発生装置
DE102012103425A1 (de) * 2012-04-19 2013-10-24 Roth & Rau Ag Mikrowellenplasmaerzeugungsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
JP5648660B2 (ja) * 2012-09-10 2015-01-07 株式会社デンソー アルミニウムの陽極酸化方法
US11560627B2 (en) 2017-05-23 2023-01-24 Starfire Industries Llc Atmospheric cold plasma jet coating and surface treatment
FR3079773B1 (fr) * 2018-04-06 2022-03-18 Addup Dispositif de chauffage pour appareil de fabrication additive
KR20210076113A (ko) * 2018-10-18 2021-06-23 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 방사 디바이스, 기판 상에 재료를 증착하기 위한 증착 장치 및 기판 상에 재료를 증착하기 위한 방법
JP7462486B2 (ja) 2020-06-23 2024-04-05 東京エレクトロン株式会社 高周波給電部材及びプラズマ処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998059359A1 (de) * 1997-06-23 1998-12-30 Sung Spitzl Hildegard Vorrichtung zur erzeugung von homogenen mikrowellenplasmen

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56136646A (en) * 1980-03-26 1981-10-26 Toshiba Corp Treating apparatus for surface of microwave plasma
FR2579855A1 (fr) * 1985-03-28 1986-10-03 Centre Nat Rech Scient Dispositif pour l'excitation par ondes hyperfrequences d'un plasma dans une colonne de gaz, permettant notamment la realisation d'un laser ionique
DE3617779A1 (de) * 1986-05-27 1987-12-03 Max Planck Gesellschaft Fluiddichte kopplungsvorrichtung fuer mikrowellenstrahlung
US5008593A (en) * 1990-07-13 1991-04-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Coaxial liquid cooling of high power microwave excited plasma UV lamps
DE4136297A1 (de) * 1991-11-04 1993-05-06 Plasma Electronic Gmbh, 7024 Filderstadt, De Vorrichtung zur lokalen erzeugung eines plasmas in einer behandlungskammer mittels mikrowellenanregung
DE4235914A1 (de) * 1992-10-23 1994-04-28 Juergen Prof Dr Engemann Vorrichtung zur Erzeugung von Mikrowellenplasmen
DE19503205C1 (de) * 1995-02-02 1996-07-11 Muegge Electronic Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung von Plasma
US5597624A (en) * 1995-04-24 1997-01-28 Ceram Optic Industries, Inc. Method and apparatus for coating dielectrics
DE29623199U1 (de) * 1996-03-08 1998-04-02 Spitzl Ralf Dr Vorrichtung zur Erzeugung von leistungsfähigen Mikrowellenplasmen
DE19722272A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-03 Leybold Systems Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung von Plasma
DE19812558B4 (de) * 1998-03-21 2010-09-23 Roth & Rau Ag Vorrichtung zur Erzeugung linear ausgedehnter ECR-Plasmen
DE19848022A1 (de) * 1998-10-17 2000-04-20 Leybold Systems Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung von Plasma
FR2787677B1 (fr) * 1998-12-22 2001-01-19 Air Liquide Element de canalisation pour dispositif de traitement de gaz et dispositif incorporant un tel element de canalisation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998059359A1 (de) * 1997-06-23 1998-12-30 Sung Spitzl Hildegard Vorrichtung zur erzeugung von homogenen mikrowellenplasmen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2008046551A1 *

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Publication number Publication date
CA2666117A1 (en) 2008-04-24
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AU2007312618A1 (en) 2008-04-24
WO2008046551A1 (de) 2008-04-24
US20100215541A1 (en) 2010-08-26
DE102006048815A1 (de) 2008-04-17

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