ES2331489T3 - Instalacion de revestimiento y sistema de conduccion de gas. - Google Patents
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Abstract
Instalación de revestimiento, especialmente instalación de revestimiento por PECVD, que comprende una cámara de proceso y un sistema de conducción de gas (1) para el suministro y/o la evacuación de un gas a o de la cámara de proceso de la instalación de revestimiento, presentando el sistema de conducción de gas (1) al menos una abertura de alimentación (2) para alimentar gas al sistema de conducción de gas (1) o para evacuar gas del sistema de conducción de gas (1), al menos dos aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) para evacuar el gas del sistema de conducción de gas (1) o para introducir el gas en el sistema de conducción de gas (1), así como conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) dispuestos respectivamente entre la al menos una abertura de alimentación (2) y las aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f), estando configurados los conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) de tal forma que la resistencia al flujo de los conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) entre la al menos una abertura de alimentación (2) y las aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) es sustancialmente igual, caracterizada porque el sistema de conducción de gas (1) presenta al menos un punto de ramificación (2a, 2b), en el que un primer tramo de conducto (3a, 3b) desemboca en al menos tres segundos tramos de conducto (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) dispuestos a continuación del primer tramo de conducto (3a, 3b).
Description
Instalación de revestimiento y sistema de
conducción de gas.
La invención se refiere a una instalación de
revestimiento, especialmente a una instalación de revestimiento por
PECVD, que comprende una cámara de proceso y un sistema de
conducción de gas para el suministro y/o la evacuación de un gas a
o de la cámara de proceso, presentando el sistema de conducción de
gas al menos una abertura de alimentación para alimentar gas al
sistema de conducción de gas o para evacuar gas del sistema de
conducción de gas, al menos dos aberturas de salida para evacuar el
gas del sistema de conducción de gas o para introducir el gas en el
sistema de conducción de gas, así como conductos dispuestos
respectivamente entre la al menos una abertura de alimentación y
las aberturas de salida, estando configurados los conductos de tal
forma que la resistencia al flujo de los conductos entre la al menos
una abertura de alimentación y las aberturas de salida es
sustancialmente igual. Asimismo, la invención se refiere a un
sistema de conducción de gas para suministrar y/o evacuar un gas a
o de una cámara de proceso de una instalación de revestimiento,
especialmente de una instalación de revestimiento por PECVD, que
comprende al menos una abertura de alimentación para alimentar gas
a un sistema de conducción de gas o para evacuar gas de un sistema
de conducción de dos, al menos dos aberturas de salida para evacuar
el gas del sistema de conducción de gas o para introducir el gas en
el sistema de conducción gas, y conductos dispuestos respectivamente
entre la al menos una abertura de alimentación y las aberturas de
salida, estando configurados los conductos de tal forma que la
resistencia al flujo de los conductos entre la al menos una
abertura de alimentación y las aberturas de salida sea
sustancialmente igual.
Para revestir sustratos se dispone de una
multitud de procedimientos de revestimiento. Uno de estos
procedimientos que se emplea, por ejemplo, en la fabricación de
células solares, es el llamado procedimiento PECVD (Plasma Enhanced
Chemical Vapor Deposition), en el que el revestimiento es asistido
por el plasma procedente de la fase gaseosa. En este procedimiento,
se suministran gases a una cámara de proceso o de plasma. El plasma
de estos gases añadidos contiene los productos previos formadores
de capa que permiten el crecimiento de una capa sobre un
sustrato.
Para conseguir revestimientos homogéneos, el gas
de proceso tiene que suministrarse de la forma más homogénea
posible a la cámara de proceso o a la cámara de plasma. Por el
estado de la técnica se conocen posibilidades de lograr un
suministro homogéneo de gas a una cámara de proceso PECVD. Por
ejemplo, se pone a disposición un conducto de gas que a un llamado
electrodo "Showerhead" suministra una mezcla adecuada del gas
de proceso. El electrodo "Showerhead" sirve, por una parte, de
primer electrodo que, mediante un segundo electrodo, puede formar
un plasma. Por otra parte, presenta aberturas de salida, a través de
las cuales el gas de proceso que entra a través del conducto de gas
se suministra homogéneamente a la cámara de proceso, es decir, el
gas de proceso se distribuye homogéneamente sobre o encima de la
superficie a revestir. Un electrodo "Showerhead" de este tipo
para el revestimiento de un sustrato circular se describe, por
ejemplo, en el documento US6,410,089B1.
Además, existe la posibilidad de distribuir el
gas de proceso con la ayuda de una estructura de conductos. En este
caso, el gas se distribuye desde un punto de alimentación, a través
de una estructura de conductos ramificados. El gas reproceso puede
alimentarse al sistema de conducción de gas 1, a través de un punto
de alimentación 2. El gas de proceso alimentado se distribuye en
dos direcciones homogéneamente entre los conductos 3a y 3b. A
través de aberturas de salida 4a ó 4b, el gas se suministra a la
cámara de proceso. A través de la primera abertura 4a, se carga con
gas reproceso un primer sector 5a cuadrado, representado en líneas
discontinuas. Un segundo sector 5b se alimenta de gas de proceso a
través de la segunda abertura 4b. Para garantizar un suministro
homogéneo, las resistencias al flujo de los conductos 3a y 3b son
iguales dentro de tolerancias predeterminadas.
Para cargar homogéneamente una superficie más
grande, el gas alimentado a través de una abertura de alimentación
2 puntual, tal como está dibujado en la figura 2, puede dividirse
inicialmente dos veces mediante dos primeros tramos de conducto 3a
y 3b. El extremo de los tramos de conducto 3a y 3b puede
considerarse a su vez respectivamente como punto de alimentación 2a
ó 2b virtual del que parten otros dos tramos de conducto 3aa y 3ab ó
3ba y 3bb, respectivamente.
Los puntos de ramificación 2a y 2b pueden
considerarse también puntos de alimentación reales, si forman
físicamente un paso a otro canal, desde el cual continua la
estructura.
Como resultado, cuatro sectores 5a, 5b, 5c y 5d
se cargan respectivamente con la misma cantidad de gas, de modo que
la superficie cuadrada en su conjunto, representada en la figura 2,
es alimentada de gas de proceso en su totalidad, de forma
homogénea.
Visto en una representación bidimensional, el
sistema de distribución de gas según la figura 2 se compone de una
estructura en forma de H, siendo alimentado, en el punto central de
la estructura en forma de H, gas de proceso que se suministra o
bien a la cámara de proceso en los cuatro puntos angulares de la
estructura en forma de H. Evidentemente, desde los puntos angulares
también puede alimentarse otro plano de ramificación, por ejemplo,
con una estructura de conductos también en forma en de H. De esta
manera, es posible prever cualquier número de planos de
ramificación, según el tamaño y los requisitos de homogeneidad. Para
una distribución homogénea del gas en la cámara de plasma encima
del sustrato, son idénticos los valores de conducción de los tramos
de conducto entre el punto inicial y el punto final dentro de un
plano de distribución. Esto puede realizarse, por ejemplo, mediante
una ejecución geométrica idéntica de los conductos correspondientes,
es decir, los tramos de conducto correspondientes presentan la
misma longitud y la misma sección transversal. Cada conducto se
ramifica al pasar de un plano al siguiente, con el mismo número de
conductos, por lo que no se requieren medidas para mantener
constante la resistencia al flujo entre el punto de alimentación
central y cada uno de los puntos de salida. Entonces, en total,
resulta una estructura de conductos que se extiende en diferentes
planos y que desde un punto de alimentación desemboca en 2^{n}/2
(n = 1, 2, 3,...) nuevos puntos de alimentación.
Una estructura con ramificaciones dobles y
cuádruples en forma de H se describe, por ejemplo, en el documento
DE10045958A1.
Dado que los puntos de alimentación (virtuales o
reales) 2; 2a, 2b (véase la figura 2) y los puntos de salida 4a,
4b, 4c y 4d correspondientes forman en cada plano una trama regular,
con las estructuras de conductos conocidas, se pueden alimentar
homogéneamente de gas de proceso superficies con una relación de
lados de 1:1, o bien, si se realiza sólo una mitad de una
estructura en H, con una relación de lados de 2:1 (en este último
caso, la estructura en H se corta a lo largo del eje de simetría
vertical). Además, serían posibles, por ejemplo, también formatos
de revestimiento rectangulares con una relación de lados de 4:1,
pero en todo caso sólo con una relación de lados de número
par.
par.
Sin embargo, con la ayuda de estas estructuras
no es posible realizar tramas regulares con un solo punto de
alimentación central, que permitan revestir homogéneamente
superficies con una relación de lados de número impar.
Partiendo de ello, la presente invención tiene
el objetivo de proporcionar una instalación de revestimiento o un
sistema de conducción de gas para una instalación de revestimiento,
que permitan producir en una cámara de proceso / de plasma una
distribución homogénea del gas de proceso encima de la superficie de
un sustrato para diferentes formatos de sustrato y, por tanto,
conseguir un revestimiento homogéneo del sustrato. En especial,
formatos rectangulares de sustratos con relaciones de lados
distintas a los números pares, deben poder alimentarse
homogéneamente a través de una alimentación central y una trama
regular de puntos de salida de gas.
Este objetivo se consigue proporcionando una
instalación de revestimiento según la reivindicación 1 y un sistema
de conducción de gas según la reivindicación 17. Algunas formas de
realización ventajosas resultan de las reivindicaciones
subordinadas.
La instalación de revestimiento según la
invención, especialmente una instalación de revestimiento por PECVD,
comprende una cámara de proceso y un sistema de conducción de gas
para el suministro y/o la evacuación de un gas a o de la cámara de
proceso de la instalación de revestimiento, presentando el sistema
de conducción de gas al menos una abertura de alimentación para
alimentar gas al sistema de conducción de gas o para evacuar gas
del sistema de conducción de gas, al menos dos aberturas de salida
para evacuar el gas del sistema de conducción de gas o para
introducir el gas en el sistema de conducción de gas, así como
conductos dispuestos respectivamente entre la al menos una abertura
de alimentación y las aberturas de salida, estando realizados los
conductos de tal forma que la resistencia al flujo de los conductos
entre la al menos una abertura de alimentación y las aberturas de
salida es sustancialmente igual. El sistema de conducción de gas
presenta al menos un punto de ramificación, en el que un primer
tramo de conducto desemboca en al menos tres segundos tramos de
conducto dispuestos a continuación del primer tramo de
conducción.
Para realizar una relación diferente a las
relaciones de lados de número par, como 1:1 ó 2:1, de un sustrato
rectangular, según la invención, en al menos un plano de
distribución, desde un punto de alimentación de gas virtual o real
se ramifica a más de dos conductos, especialmente directamente a
tres conductos. Una distribución homogénea del gas queda
garantizada porque los valores de conducción de gas de los tramos de
conducto ramificados dentro de cada plano de distribución son
iguales. Los valores de conducción de un plano únicamente pueden
diferir unos de otros dentro de tolerancias predefinidas, si los
valores de conducción son muy grandes (y por tanto, despreciables)
frente a los valores de conducción de uno o varios de los demás
planos de distribución. Todos los trayectos entre la abertura de
alimentación y las aberturas de salida presentan la misma
configuración, es decir, el mismo perfil de sección transversal, a
lo largo de su longitud. De esta forma, las características de paso
por todas las ramas de la estructura de árbol son similares hasta
tal punto que no es necesario tomar medidas adicionales para
adaptar las resistencias al flujo unas a otras. Además, una
adaptación de este tipo resulta muy difícil de calcular y de
realizar. En cualquier caso, debe estar garantizada una salida de
gas homogénea de las aberturas de salida, es decir, el flujo de gas
tiene que producirse por todas las aberturas con el mismo caudal
(por unidad de tiempo), el mismo perfil de circulación, la misma
velocidad etc.
Mediante la invención, se pueden revestir de
forma homogénea especialmente también formatos de número impar con
relaciones de lados de 3:2, 3:4 etc. (además de 1:1), siendo
alimentada una trama regular de aberturas de salida homogéneamente
desde un solo punto de alimentación. La estructura es simétrica, al
menos en lo que se refiere a que todos los conductos o trayectos
entre el punto de alimentación y las aberturas de salida presentan
la misma longitud, un número idéntico de ramificaciones y el mismo
perfil de sección transversal. Especialmente, los tramos de
conducto derivados en el punto de ramificación pueden partir, en los
mismos ángulos, del tramo de conducto situado en el lado de la
abertura de alimentación, es decir, el gas que pasa tiene que
realizar en el punto de ramificación un cambio de dirección en el
mismo ángulo, independientemente del tramo de conducto derivado por
el que esté circulando el gas. De esta manera, se consigue una
resistencia al flujo idéntica en los conductos de un plano de
conducción.
Una posible distribución del gas en una cámara
de proceso por una superficie con una relación de lados de 3:2 se
consigue, por ejemplo, de tal forma que una superficie rectangular
del un sustrato se divide, por ejemplo, en seis áreas cuadradas que
se alimentan a través de aberturas de salida situadas centralmente
en el punto central de los cuadrados. Partiendo del punto de
alimentación central para alimentar la superficie total, las
aberturas de salida pueden alimentarse homogéneamente mediante
divisiones en 2 o 3 partes, realizadas en simetría puntual con el
centro de la superficie total.
La instalación de revestimiento según la
invención puede emplearse de forma especialmente ventajosa en un
procedimiento de revestimiento por PECVD, por ejemplo, para fabricar
módulos solares de capa delgada de silicio. Con el procedimiento de
PECVD, las capas de cilicio de la célula solar se precipitan sobre
un sustrato de vidrio plano. El tamaño de los vidrios corresponde
generalmente al tamaño de los módulos solares. Por diversas
razones, es deseable fabricar módulos con relaciones de lados
diferentes a 1:1 ó 2:1. Esto lo tiene en cuenta la instalación de
revestimiento propuesta en esta solicitud. Las ventajas de
proporcionar módulos rectangulares con relaciones de lados de
números impares consisten, por una parte, en un manejo más fácil de
estos formatos en comparación con los módulos cuadrados, por
ejemplo en la instalación de módulos solares. Además, los elementos
de construcción integrados en edificios presentan generalmente
formatos rectangulares, especialmente formatos con relaciones de
lados diferentes a 2:1. Otra ventaja de relaciones de lados de
número impar consiste en una mayor homogeneidad del revestimiento
en procedimiento PECVD. Dado que con una mayor dimensión de longitud
del electrodo se producen problemas de homogeneidad del
revestimiento, resulta favorable elegir una relación de lados de
3:2 en lugar de por ejemplo 2:1, con la misma superficie de
revestimiento. Finalmente, el formato de 3:2 corresponde también a
un formato de imagen muy extendido, de uso corriente o
estandarizado.
En cualquier caso, según la invención se
proporciona una trama regular para la alimentación de gas a la
cámara de plasma con una distribución homogénea simultánea del gas
para formar un revestimiento homogéneo.
El primer tramo de conducto desemboca
especialmente en exactamente tres segundos tramos de conducto
situados a continuación del primer tramo de conducto. En total,
resulta una estructura de árbol con ramificaciones en diferentes
planos (en concreto, los planos pueden considerarse, por ejemplo, o
bien como disposiciones por capas, o bien, como planos de
ramificación abstractos), es decir, los conductos se ramifican cada
vez más en dirección hacia las aberturas de salida. Los tramos de
conducto ramificados están realizados en simetría inversa y/o
puntual con respecto al punto de ramificación, de tal forma que en
las ramas de conducto no se producen resistencias al flujo
distintas.
Evidentemente, el sistema de conducción de gas
puede emplearse también de forma inversa, como sistema para la
retirada de gas de la cámara de proceso. Aunque esta posibilidad no
siempre se describe en concreto, también entra en el alcance de
protección de la invención. En este caso, las aberturas de salida
que conducen a la cámara de proceso sirven de aberturas para la
retirada del gas de la cámara de proceso. El gas retirado llega, a
través del sistema de conducción, que (en el marco de esta
solicitud) se denomina abertura de alimentación, a la abertura
central para abandonar a través de ésta el sistema de conducción de
gas.
Con la al menos una abertura de alimentación
están conectadas preferentemente al menos tres aberturas de salida,
especialmente exactamente tres aberturas de salida o un múltiplo de
tres aberturas de salida. De esta manera, es posible revestir
homogéneamente formatos rectangulares con relaciones de lados de
número impar, proporcionando una trama de suministro regular.
En particular, los conductos presentan la misma
longitud entre la abertura de alimentación y las aberturas de
salida. Al menos, los conductos dentro de un plano con una gran
resistencia al flujo, deben presentar la misma longitud, al menos a
partir de la división en tres en un punto de ramificación o de nodo.
Entonces, la misma longitud conduce a una resistencia al flujo
sustancialmente igual, al menos en la estructura dividida en tres.
La invención resulta adecuada especialmente para sistemas en los
que, en ningún plano, la resistencia al flujo es tan grande que la
resistencia al flujo fuese despreciable en comparación en los demás
planos.
Preferentemente, los conductos presenten entre
la abertura de alimentación y las aberturas de salida
respectivamente el mismo número de ramificaciones.
Los conductos pueden extenderse en al menos dos
planos. Entonces, resulta una estructura de árbol con diferentes
planos, pudiendo interpretarse el término "plano" de forma
abstracta o concreta. En todo caso, partiendo de la abertura de
alimentación central, la estructura de conducción se ramifica entre
dos planos, en tres tamos de conducto en cada punto de nodo. Los
puntos de ramificación o de nodo se encuentran en la transición de
un plano al otro.
El primer tramo de conducto puede extenderse
desde un primer punto, especialmente el punto de alimentación,
hasta el punto de ramificación, y los al menos tres segundos tramos
de conducto siguientes pueden encerrar entre sí ángulos de 90º y/o
de 180º, partiendo del punto de ramificación.
Los tres tramos de conducto que parten del punto
de ramificación pueden encerrar ángulos de 45º, 135º ó 225º con el
primer tramo de conducto.
El sistema de conducción presenta
preferentemente una estructura simétrica, al menos en un plano.
Especialmente, los conductos derivados están configurados en
simetría puntual con el punto de ramificación o de nodo.
Al menos un tramo de conducto puede estar
configurado como cavidad y/o concavidad en una placa, especialmente
por fresado. Especialmente, uno o varios planos de conducción pueden
estar fresados en una placa, respectivamente. Las placas de suponen
unas encima de otras (a modo de sándwich), resultando una estructura
de árbol tridi-
mensional.
mensional.
El primer tramo de conducción está configurado
preferentemente como cavidad y/o concavidad en una placa,
especialmente por fresado, y entre el primer tramo de conducto y
los al menos tres segundos tramos de conducto dispuestos en el lado
de la placa, opuesto al primer tramo de conducto, está realizada una
unión en forma de taladro en una placa. Por lo tanto, los tramos de
conducto fresados en las placas se comunican con los tramos de
conducto de otros planos, a través de taladros en las placas.
Las aberturas de salida están dispuestas
especialmente como trama regular a través de una superficie total,
formando las aberturas de salida respectivamente puntos centrales de
cuadrados dispuestos unos al lado de otros, respectivamente con el
mismo tamaño de superficie, formando la superficie total un
rectángulo con lados que no tiene la misma longitud y con una
relación de número impar de los lados laterales. Esto quiere decir:
Aparte de un cuadrado (con
V = 1), en el marco de la invención han de realizarse unas relaciones V de V = (3*2^{n})/(2^{m}), con n = 0, 1, 2, 3,... y m = 0, 1, 2, 3,..., por ejemplo, es decir, 3:1, 3:2, 3:4, 6:1, etc.
V = 1), en el marco de la invención han de realizarse unas relaciones V de V = (3*2^{n})/(2^{m}), con n = 0, 1, 2, 3,... y m = 0, 1, 2, 3,..., por ejemplo, es decir, 3:1, 3:2, 3:4, 6:1, etc.
Según una forma de realización preferible, el
número de aberturas de salida es el triple o un múltiplo de número
entero de tres. De esta forma, se puede alimentar homogéneamente de
gas un número de cuadrados, divisible por tres. Esto corresponde a
la posibilidad de una relación de lados de número impar. El número N
es N = 3*2^{n}, con N = 0, 1, 2, 3...
El sistema de conducción de gas está configurado
preferentemente en la tapa o como tapa de la cámara de proceso de
la instalación de revestimiento.
Dentro de la cámara de proceso pueden estar
dispuestos medios para producir un plasma, por ejemplo
electrodos.
Las aberturas de salida que desembocan en la
cámara de proceso pueden estar realizadas como aberturas en un
electrodo que produce un plasma. Con otras palabras, al menos aquel
plano del sistema de conducción de gas, que contiene aberturas de
salida, puede estar configurado como electrodo plano de un sistema
PECVD. Junto con otro electrodo puede formar un plasma en la cámara
de proceso.
El objetivo se consigue también al proporcionar
un sistema de conducción de gas para el suministro y/o la
evacuación de un gas a o de una cámara de proceso de una instalación
de revestimiento, especialmente de una instalación de revestimiento
por PECVD, que comprende al menos una abertura de alimentación para
alimentar gas al sistema de conducción de gas o para evacuar gas
del sistema de conducción de gas, al menos dos aberturas de salida
para evacuar el gas del sistema de conducción de gas o para
introducir el gas en el sistema de conducción de gas, y conductos
dispuestos respectivamente entre la al menos una abertura de
alimentación y las aberturas de salida, estando configurados los
conductos de tal forma que la resistencia al flujo de los conductos
entre la al menos una abertura de alimentación y las aberturas de
salida son sustancialmente iguales. El sistema de conducción de gas
presenta al menos un punto de ramificación, en el que un primer
tramo de conducto desemboca en al menos tres segundos tramos de
conducto dispuestos a continuación del primer tramo de conducto.
En el marco de la invención, el sistema de
conducción de gas puede ser también un sistema parcial de un sistema
más grande. La invención se refiere en principio a ramificaciones
triples en el sistema de conducción de gas genérico para alimentar
un número de tres aberturas (o un múltiplo de ello).
Las relaciones han de indicarse siempre con la
longitud del lado más grande en el numerador y la longitud del lado
más pequeño en el denominador. Evidentemente, formará parte del
contenido de esta solicitud cualquier proposición en caso de
relaciones de lados invertidas.
Las características descritas en relación con la
instalación de revestimiento se reivindican también con respecto al
sistema de conducción de gas que constituye un componente del
sistema de revestimiento según la invención. Además, en el marco de
esta invención se reivindica cualquier combinación de las
características descritas.
Más características, propiedades y ventajas de
la presente invención resultan de la siguiente descripción de
ejemplos de realización especiales. Muestran:
La figura 1 una vista en planta desde arriba de
un sistema de conducción según el estado de la técnica, proyectada
esquemáticamente en una representación bidimensional,
la figura 2 una vista en planta desde arriba de
otro sistema de conducción según el estado de la técnica,
proyectada esquemáticamente en una representación bidimensional,
la figura 3 una vista en planta desde arriba de
una primera forma de realización del sistema de conducción de gas
según la invención, proyectada esquemáticamente en una
representación bidimensional,
la figura 4 una vista en planta desde arriba de
una segunda forma de realización del sistema de conducción de gas
según la invención, proyectada esquemáticamente en una
representación bidimensional.
En la figura 3 está representada una primera
forma de realización de un sistema de conducción de gas 1 para una
instalación de revestimiento por PECVD según la invención. Está
dibujado un sistema de distribución de dos etapas.
El gas de proceso se suministra a través de una
abertura de alimentación 2 central. En un primer punto de nodo, el
gas suministrado se distribuye a parte iguales por dos conductos 3a
y 3b que en hasta dos puntos de alimentación (virtuales o reales)
2a ó 2b presentan una resistencia al flujo sustancialmente
igual.
En los puntos de alimentación virtuales 2a y 2b
está realizada respectivamente una ramificación triple. Las
ramificaciones triples están realizadas en un plano por debajo del
plano de los conductos 2a y 3b.
Los tramos de conducto correspondientes que
parten de los puntos de nodo 2a ó 2b están designados por los
signos de referencia 3aa, 3ab, 3ac ó 3ba, 3bb, 3bc. Unen los puntos
de ramificación 2a ó 2b con aberturas de salida 4a, 4b y 4c ó 4d, 4e
y 4f.
En los puntos de ramificación 2a y 2b, los
tramos de conducto 3aa, 3ab, 3ac ó 3ba, 3bb, 3bc desembocan, con
respecto a los tramos de conducto 3a ó 3b, en ángulos de 45º, 135º ó
225º (es decir en ángulos de 90º entre sí) en dirección hacia las
aberturas de salida 4a, 4b y 4c ó 4d, 4e y 4f.
También estos tramos de conducto 3aa, 3ab, 3ac,
3ba, 3bb ó 3bc presentan, entre los puntos de ramificación 2a ó 2b
y los puntos de salida 4a, 4b, 4c, 4d, 4e ó 4f correspondientes, las
mismas resistencias al flujo. De esta manera, queda garantizado que
en los puntos de salida 4a, 4b, 4c, 4d, 4e y 4f salen siempre las
mismas cantidades de gas. Por lo tanto, la superficie total marcada
por líneas de rayas discontinuas y por la trama básica se carga con
gas con la homogeneidad suficiente, ya que cada una de las aberturas
de salida de gas 4a, 4b, 4c, 4d, 4e y 4f forma el punto central de
un sector cuadrado que ocupa una sexta parte de la superficie
total.
Sin embargo, los puntos 4a, 4b, 4c, 4d, 4e y 4f,
en lugar de desembocar en la cámara de plasma como aberturas de
salida, pueden ser puntos de alimentación virtuales o reales que
alimentan homogéneamente de gas a otra estructura de conducción
siguiente, dispuesta eventualmente en otro plano. Se entiende por sí
mismo que, en cada plano, la resistencia al flujo entre los puntos
de alimentación virtuales o reales y los puntos de salida o
aberturas de salida es sustancialmente igual.
En el presente ejemplo de realización, los
conductos 3a, 3b ó 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc están fresados
respectivamente en una placa, formando las placas de los conductos
3a, 3b ó 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc una estructura de árbol en
dos planos dispuestos uno encima de otro. El punto de alimentación 2
central está configurado como paso 2 en una placa de recubrimiento
que cubre el primer plano de conducto 3a, 3b, para permitir la
entrada al sistema de conducción 3a, 3b. Los puntos de alimentación
2a y 2b (reales o virtuales) están configurados como aberturas de
paso 2a, 2b mediante la placa que presenta la estructura de conducto
3a, 3b, para permitir una transición al sistema de conducción 3aa,
3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc del segundo plano de conducción. Las
aberturas de salida 4a, 4b, 4c, 4d, 4e y 4f están fresadas como
aberturas de paso en aquella placa en la que está fresado el
segundo plano de conducción 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc. De esta
manera, resulta una estructura de placas tipo sándwich con
aberturas de unión entre los distintos planos.
La estructura de conducción completa con
conductos que se ramifican en forma de árbol para la distribución
homogénea del gas entre las aberturas de salida 4a, 4b, 4c, 4d, 4e y
4f puede estar configurada como placa de recubrimiento de una
cámara de proceso. En este caso, el gas de proceso se introduce en
la cámara de proceso desde arriba, de forma homogénea y uniforme
encima del plano que se ha de revestir.
A través de ramificaciones de los conductos 3a y
3b en los puntos de nodo 2a y 2b en respectivamente tres conductos
3a, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc que conducen a los puntos 4a, 4b, 4c,
4d, 4e y 4f, es posible alimentar homogéneamente de gas de proceso
a superficies rectangulares con un número de superficies parciales
cuadradas, divisible por tres. En el presente caso, resulta una
alimentación de seis superficies parciales, es decir, de un formato
de 3 x 2 superficies parciales, es decir, de una longitud de lados
de 3:2.
En la figura 4 está representada una ampliación
del ejemplo de realización de la figura 3, con un plano de
ramificación adicional.
Partiendo del punto de alimentación 2, el gas se
divide en dos tramos de conducto 3a y 3b hasta los puntos de nodo
2a ó 2b, como en la figura 3. En los puntos de nodo 2a, 2b, los
conductos 3a, 3b hacia los puntos de nodo 4a, 4b, 4c, 4d, 4e ó 4f
se dividen respectivamente en tres. Los puntos de nodo 4a, 4b, 4c,
4d, 4e y 4f, a su vez, forman transiciones a un (tercer) plano de
conducción siguiente. En dicho plano de conducción siguiente, en
cada uno de los puntos de nodo 4a, 4b, 4c, 4d, 4e y 4f se encuentra
una ramificación a una estructura de conducción en forma de H
representada en la figura 2, hasta los puntos de salida (6a, 6b, 6c,
6d etc.) marcados con una cruz. De entre los puntos de salida
marcados con una cruz, que partiendo del tercer plano de conducción
desembocan en la cámara de proceso, están designadas tan sólo las
aberturas de salida 6a, 6b, 6c y 6d pertenecientes al punto de nodo
4b central.
La estructura de conducción representada está
realizada en simetría puntual respecto al punto de alimentación
2.
Una estructura con una relación de lados de 1/b
= 3:1 = 6:2 podría realizarse, por ejemplo, mediante la disposición
de una estructura idéntica (o simétrica) a la figura 3, a lo largo
del lado más corto b de la superficie alimentada por el sistema de
entrada de gas según la figura 3, y una relación de lados de 3:4
mediante la disposición de una estructura idéntica (o simétrica) a
la figura 3, a lo largo del lado más largo 1 de la superficie
alimentada por el sistema de entrada de gas según la figura 3. En
el marco de la invención, los puntos de alimentación 2 de las
estructuras dispuestas una al lado de otra se alimentarían por un
punto de alimentación dispuesto centralmente con respecto a los
puntos 2.
En el ejemplo de realización según la figura 4
resulta también una distribución regular de las aberturas 6a, 6b,
6c, 6d etc. a través de una trama con una relación de longitud de
lados de 6:4, (= 3:2), pero con una distribución homogénea aún más
fina del gas por toda la superficie total.
En el marco de la invención, en principio, todas
las relaciones de lados pueden realizarse para una superficie que
se ha de alimentar homogéneamente, en la que las longitudes de lados
de la trama, divididas en unidades de longitud de número entero,
pueden dividirse por 2 y/o por 3 en cualquier combinación. Esto, a
su vez, permite revestir sustratos con formatos totalmente nuevos
(3:2, 6:2, 3:4, 3:8, etc.) que sean más fáciles de manejar o que
sean deseables por razones técnicas o estéticas, frente a las
relaciones de formato de 1:1 o relaciones de formato de número
entero.
Claims (17)
1. Instalación de revestimiento, especialmente
instalación de revestimiento por PECVD, que comprende una cámara de
proceso y un sistema de conducción de gas (1) para el suministro y/o
la evacuación de un gas a o de la cámara de proceso de la
instalación de revestimiento, presentando el sistema de conducción
de gas (1) al menos una abertura de alimentación (2) para alimentar
gas al sistema de conducción de gas (1) o para evacuar gas del
sistema de conducción de gas (1), al menos dos aberturas de salida
(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) para evacuar el gas del sistema de
conducción de gas (1) o para introducir el gas en el sistema de
conducción de gas (1), así como conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac,
3ba, 3bb, 3bc) dispuestos respectivamente entre la al menos una
abertura de alimentación (2) y las aberturas de salida (4a, 4b, 4c,
4d, 4e, 4f), estando configurados los conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab,
3ac, 3ba, 3bb, 3bc) de tal forma que la resistencia al flujo de los
conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) entre la al menos
una abertura de alimentación (2) y las aberturas de salida (4a, 4b,
4c, 4d, 4e, 4f) es sustancialmente igual, caracterizada
porque el sistema de conducción de gas (1) presenta al menos un
punto de ramificación (2a, 2b), en el que un primer tramo de
conducto (3a, 3b) desemboca en al menos tres segundos tramos de
conducto (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) dispuestos a
continuación del primer tramo de conducto (3a, 3b).
2. Instalación de revestimiento según la
reivindicación 1, caracterizada porque el primer tramo de
conducto (3a, 3b) desemboca en exactamente tres segundos tramos de
conducto (3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) situados a continuación del
primer tramo de conducto (3a, 3b).
3. Instalación de revestimiento según la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque con la al menos
una abertura de alimentación (2) están comunicadas al menos tres
aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f), especialmente
exactamente tres aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) o un
número N = 3*2^{n} de aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e,
4f), con n = 0, 1, 2, 3....
4. Instalación de revestimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) entre la abertura
de alimentación (2) y las aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e,
4f) presentan la misma longitud.
5. Instalación de revestimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) entre la abertura
de alimentación (2) y las aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e,
4f) presentan respectivamente el mismo número de ramificaciones.
6. Instalación de revestimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) se extienden en al
menos dos planos.
7. Instalación de revestimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el primer
tramo de conducto (3a, 3b) se extiende desde un primer punto,
especialmente el punto de alimentación (2), hasta el punto de
ramificación (2a, 2b), y los al menos tres segundos tramos de
conducto (3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) pueden encerrar entre sí
ángulos de 90º y/o de 180º, partiendo del punto de ramificación (2a,
2b).
8. Instalación de revestimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los tres
tramos de conducto (3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) que parten del
punto de ramificación (2a, 2b) pueden encerrar ángulos de 45º, 135º
ó 225º con el primer tramo de conducto (3a, 3b).
9. Instalación de revestimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el sistema
de conducción (1) presenta una estructura simétrica.
10. Instalación de revestimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al
menos un tramo de conducto (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc)
puede estar configurado como cavidad y/o concavidad en una placa,
especialmente por fresado.
11. Instalación de revestimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
primer tramo de conducto (3a, 3b) está configurado preferentemente
como cavidad y/o concavidad en una placa, especialmente por
fresado, y entre el primer tramo de conducto (3a, 3b) y los al menos
tres segundos tramos de conducto (3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc)
dispuestos en el lado de la placa, opuesto al primer tramo de
conducto, está realizada una unión como taladro en la placa.
12. Instalación de revestimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) están dispuestas como
trama regular a través de una superficie total, de tal manera que
las aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) forman
respectivamente puntos centrales de cuadrados (5a, 5b, 5c, 5d)
dispuestos unos al lado de otros, respectivamente con el mismo
tamaño de superficie, formando la superficie total un rectángulo
con una relación V de número impar de las longitudes de lados de la
relación V de V = (3*2^{n})/(2^{m}), con n = 0, 1, 2, 3,... y m
= 0, 1, 2, 3,....
13. Instalación de revestimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
número de aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) es el triple
o un múltiplo de número entero de tres.
14. Instalación de revestimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el
sistema de conducción de gas (1) está realizado en la tapa o como
tapa de la cámara de proceso de la instalación de revestimiento.
15. Instalación de revestimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dentro
de la cámara de proceso están dispuestos medios para producir un
plasma.
16. Instalación de revestimiento según una de
las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) que desembocan en la
cámara de proceso están realizadas como aberturas en un electrodo
que produce un plasma.
17. Sistema de conducción de gas (1) para el
suministro y/o la evacuación de un gas a o de una cámara de proceso
de una instalación de revestimiento, especialmente de una
instalación de revestimiento por PECVD, que comprende al menos una
abertura de alimentación (2) para alimentar gas al sistema de
conducción de gas (1) o para evacuar gas del sistema de conducción
de gas (1), al menos dos aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e,
4f) para evacuar el gas del sistema de conducción de gas (1) o para
introducir el gas en el sistema de conducción de gas (1), y
conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) dispuestos
respectivamente entre la al menos una abertura de alimentación (2)
y las aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f), estando
configurados los conductos (3a, 3b, 3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc)
de tal forma que la resistencia al flujo de los conductos (3a, 3b,
3aa, 3ab, 3ac, 3ba, 3bb, 3bc) entre la al menos una abertura de
alimentación (2) y las aberturas de salida (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f)
son sustancialmente iguales, caracterizado porque el sistema
de conducción de gas (1) presenta al menos un punto de ramificación
(2a, 2b), en el que un primer tramo de conducto (3a, 3b) desemboca
en al menos tres segundos tramos de conducto (3aa, 3ab, 3ac, 3ba,
3bb, 3bc) dispuestos a continuación del primer tramo de conducto
(3a, 3b).
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