ES2621951T3 - Sistema de plasma - Google Patents
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Abstract
Un sistema de plasma para la deposición química de vapor asistida por plasma, comprendiendo el sistema: una cámara de vacío (1), al menos dos electrodos, un sustrato, y una materia a ionizar para depositarse sobre al menos una superficie deseada del sustrato, en el que el sustrato comprende una pieza de trabajo tubular (2) que tiene dos extremos (4, 5), siendo al menos uno de los dos extremos (4, 5) un extremo abierto que se cierra por una tapa de extremo extraíble (6, 7) de manera que la cámara de vacío (1) se define por la pieza de trabajo (2) y la tapa (6, 7), y en el que la pieza de trabajo (2) define uno de los electrodos extendiéndose el otro electrodo (3, 3a, 3b) a través de la tapa de extremo (6, 7) y al interior de la pieza de trabajo (2), y siendo al menos una superficie deseada del sustrato definida por una superficie interior de la pieza de trabajo tubular (2), en el que los al menos dos electrodos comprenden un electrodo periférico formado por la pieza de trabajo tubular (2) y un electrodo central formado por dicho otro electrodo (3, 3a, 3b), en el que el electrodo central (3, 3a, 3b) comprende un electrodo tubular que tiene una pluralidad de conductos (28, 29, 30) en comunicación fluida con la cámara de vacío (1), caracterizado en que la pluralidad de conductos (28, 29, 30 ) del electrodo tubular comprenden al menos un conducto de gas (28) para conducir el gas de proceso a la cámara de vacío (1), al menos un conducto de precursor (29) para conducir una materia precursora a la cámara de vacío (1) y al menos una conducto de vacío (30) para la generación de vacío en la cámara de vacío (1), el conducto de gas (28), el conducto de precursor (29) y el conducto de vacío (30) están dispuestos de forma concéntrica en el electrodo tubular, cada uno del conducto de gas ( 28) y el conducto de precursor (29) disponen de boquillas de difusión (31, 32) a la cámara de vacío (1) y el conducto de vacío (30) está provisto de al menos un puerto de succión (33) abierto a la cámara de vacío (1).
Description
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DESCRIPCION
Sistema de plasma
ANTECEDENTES DE LA INVENClON
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere al campo de las deposiciones de pelfcula mediante el uso de plasma y mas particularmente se refiere a una nueva tecnica y un sistema para la deposicion qmmica asistida por plasma (PECVD) en la que superficies selectivas de sustratos tubulares pueden ser tratadas para depositar pelfculas delgadas de una materia deseada con un sistema inventivo simple y directo en el que uno de los electrodos empleados en el sistema de plasma esta conformado por el mismo sustrato o pieza de trabajo sin la necesidad de reactores de plasma voluminosos.
descripciOn de la tecnica anterior
La Deposicion Qmmica de Vapor asistida por plasma (PECVD) (de sus siglas en ingles Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) es un proceso basado en el uso de un gas ionizado generalmente denominado plasma. El plasma es cualquier gas en el que se ioniza un porcentaje significativo de los atomos o moleculas. El plasma es un estado de la materia distinta de gases comunes y tiene propiedades unicas. El termino "ionizado" se refiere a la presencia de uno o mas electrones libres, que no estan unidos a un atomo o molecula. Las cargas electricas libres hacen que el plasma sea un conductor electrico de forma que responde con fuerza a campos electricos, magneticos y electromagneticos.
Los diferentes tipos de plasma pueden formarse mediante el calentamiento e ionizacion de un gas, con la extraccion de los electrones de los atomos, permitiendo asf que las cargas positivas y negativas se muevan con mas libertad. Las propiedades del plasma permiten realizar un proceso, a saber, la PECVD, para depositar pelfculas delgadas de un estado de gas (vapor) a un estado solido en algun sustrato tal como una pieza de trabajo. La deposicion de plasma se lleva a cabo en general bajo RF (radio frecuencia), frecuencia CA (corriente alterna) o descarga CC (corriente continua) entre dos electrodos en donde el espacio intermedio esta lleno de los gases reactivos. El sustrato se expone a estos gases reactivos y la deposicion genera una pelfcula adherida qmmicamente o integrada a la superficie del sustrato. El plasma es normalmente mas positivo que cualquier objeto con el que este en contacto, pues de lo contrario un gran flujo de electrones fluina desde el plasma al objeto. El voltaje a traves del plasma y los objetos en contacto con el mismo normalmente cae a lo largo de una zona de vaina delgada. Los atomos o moleculas ionizados que se difunden hacia el borde de la zona de vaina experimentan una fuerza electrostatica y son acelerados hacia la superficie colindante. Por lo tanto todas las superficies expuestas al plasma reciben un bombardeo energetico de iones.
Se conocen varios tipos de reactores de plasma en la tecnica y todos ellos basicamente se componen de una camara voluminosa de vado cerrada con dos electrodos instalados en la misma. Los electrodos estan conectados, respectivamente, a cargas electricas opuestas a traves de conexiones correspondientes desde fuera de la camara de vado cerrada. Un reactor puede operarse por una descarga de corriente continua (CC) que puede crearse entre los dos electrodos conductores, y puede ser adecuada para la deposicion de materiales conductores. Tambien es posible excitar una descarga capacitiva mediante la aplicacion de una senal de radio-frecuencia (RF) o corriente alterna (CA) entre un electrodo y las paredes conductoras de una camara de reactor, o entre dos electrodos conductores cilmdricos enfrentados entre sf. El tipo de reactor dependera del tipo de piezas objeto de tratamiento.
La camara tiene varios puertos para recibir los gases de proceso y materias precursoras necesarios para la reaccion qmmica ya sea bajo un campo electromagnetico, electrico o de RF. El plasma se genera dentro de la camara de vado y el sustrato se situa en la camara de vado para exponerse al plasma y para recibir la materia como una deposicion para formar la cubierta o el revestimiento de pelfcula deseado. Las camaras de vado pueden ser pequenas o grandes en funcion de las piezas que han de introducirse en las mismas, pero, en general, intervienen camaras voluminosas para procurar capacidad suficiente para todo tipo de piezas. En todo caso, la pieza entera en el interior de la camara se expone al plasma y la deposicion se realizara en todas las superficies expuestas de la pieza de trabajo.
Un problema frecuente es que ciertas piezas voluminosas no pueden ser tratadas, porque no hay reactores de plasma disponibles y el diseno y la fabricacion de un reactor especial para un determinado tipo de pieza de trabajo puede no ser economicamente viable. Otro problema es que el plasma provoca la deposicion de la pelfcula por todas las superficies de la pieza de trabajo en la camara de vado, no obstante en algunos casos, solo se desea la deposicion en algunas partes o superficies del sustrato. Para trabajos especiales, puede que se desee la deposicion solamente en superficies selectivas de la pieza tal
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como puede ser en la superficie interna de un tubo, tubena o conducto, por ejemplo. Si una tubena se introduce en la camara de vado, todas sus superficies seran cubiertas por la pelfcula de deposicion mientras que puede que la deposicion no sea necesaria en la superficie exterior del tubo. En general, es necesario tratar la superficie interior de una tubena. Un claro ejemplo es el reciclado de tubenas usadas o la proteccion de nuevas tubenas en cualquier industria y en particular en el campo del petroleo. Teniendo en cuenta los tamanos de las tubenas involucradas, no hay camaras de plasma facilmente disponibles para ese servicio.
Bajo las circunstancias anteriores, sena muy conveniente disponer de una nueva tecnica y un sistema para llevar a cabo una PECVD en piezas tubulares, ya sean de tamanos reducidos o grandes, asf como para la obtencion de una deposicion en solo partes selectivas de la pieza tratada, sin la necesidad de un sistema voluminoso e instalaciones fijas.
SUMARIO DE LA INVENCION
Por tanto, un objeto de la invencion es proporcionar un nuevo equipo o sistema que sea simple, directo y economicamente conveniente para la deposicion de plasma en sustratos y piezas de trabajo que puedan requerir mucho espacio y/o una deposicion selectiva.
Las patentes JP 62 170 477 A, GB 2 030 180 A y US 2006/196419 A1 describen sistemas para la deposicion qrnmica de vapor asistida por plasma que comprenden:
una camara de vado, al menos dos electrodos, un sustrato, y una materia a ionizar para depositarla sobre al menos una superficie deseada del sustrato,
en los que el sustrato comprende una pieza de trabajo tubular que tiene dos extremos, siendo al menos uno de los dos extremos un extremo abierto que se cierra por medio de una tapa de extremo extrafble de manera que la camara de vado se define por la pieza de trabajo y la tapa, y en los que la pieza de trabajo define uno de los electrodos, extendiendose el otro electrodo a traves de la tapa en el extremo y al interior de la pieza de trabajo, y siendo al menos una superficie deseada del sustrato definida por una superficie interior de la pieza de trabajo tubular,
en los que los al menos dos electrodos comprenden un electrodo periferico formado por la pieza de trabajo tubular y un electrodo central formado por dicho otro electrodo, en donde el electrodo central comprende un electrodo tubular que tiene una pluralidad de conductos en comunicacion fluida con la camara de vado.
Aun es otro objeto de la presente invencion proporcionar un nuevo sistema y una tecnica para trabajos especiales, tales como cuando la deposicion es unicamente para superficies selectivas de la pieza, tales como solo la superficie interna de una tubena o conducto, para el reciclado y/o la proteccion de los mismos, en campos de la industria, por ejemplo el campo del petroleo.
Es un objeto adicional de la presente invencion proporcionar un nuevo sistema y tecnologfa para el tratamiento de una superficie deseada de piezas tubulares, tales como tubenas, tubos, conductos, barriles, tambores, contenedores, tanques y similares, con al menos un extremo abierto, sin la necesidad de camaras voluminosas e instalaciones fijas.
Es un objeto adicional de la presente invencion proporcionar un nuevo sistema y tecnologfa para el tratamiento de grandes tubos, tales como conductos, tubenas y carcasas, en la industria del petroleo, en el que el sistema es pequeno y portatil.
Es un objeto adicional de la presente invencion proporcionar un sistema y tecnica para la deposicion qrnmica asistida por plasma (PECVD) en el que las superficies selectivas de sustratos tubulares pueden ser tratados para depositar pelfculas delgadas de una materia deseada, en el que la camara de vado y uno de los electrodos empleados en el sistema de plasma esta conformado por el sustrato o pieza de trabajo sin la necesidad de reactores de plasma voluminosos.
Es un objeto adicional de la presente invencion proporcionar un sistema de plasma para la deposicion qrnmica de vapor asistida por plasma, comprendiendo el sistema:
una camara de vado, al menos dos electrodos, un sustrato o pieza de trabajo, y una materia a ionizar para ser depositada sobre al menos una superficie deseada del sustrato,
en el que el sustrato comprende una pieza de trabajo tubular que tiene dos extremos, siendo al menos
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uno de los dos extremos un extremo abierto que se cierra por medio de una tapa de extremo extrafole de manera que la camara de vado se define por la pieza de trabajo y la tapa, y en el que la pieza de trabajo define uno de los electrodos, extendiendose el otro electrodo a traves de la tapa en el extremo y al interior de la pieza de trabajo, y siendo al menos una superficie deseada del sustrato definida por una superficie interior de la pieza de trabajo tubular.
Los anteriores y otros objetos, caractensticas y ventajas de esta invencion se entenderan mejor cuando se ponen en relacion con los dibujos y la descripcion que acompanan.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La presente invencion se ilustra a modo de ejemplo en los siguientes dibujos en los que:
La figura 1 muestra un diagrama esquematico de un sistema de plasma de acuerdo con la presente invencion;
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un reactor de plasma y una camara de vado para piezas de trabajo de grandes dimensiones, tambien de acuerdo con la tecnica anterior;
La Figura 3 muestra una vista esquematica del sistema de plasma segun un modo de realizacion preferido de la invencion;
La figura 4 muestra una vista en seccion transversal del sistema de plasma de la figura 3;
La figura 5 muestra una vista en seccion transversal del sistema de plasma de acuerdo con otro modo de realizacion de la invencion;
La figura 6 muestra una vista en seccion transversal del electrodo central que muestra con mas detalle los conductos de gas y precursores con las boquillas de difusion de los mismos, asf como el conducto de
vado que tiene los puertos de succion abiertos a la camara de vado, de acuerdo con el modo de
realizacion de la Figura 4, y
La figura 7 muestra una vista en seccion transversal del electrodo central que muestra con mas detalle los conductos de gas y precursores con las boquillas de difusion de los mismos, asf como el conducto de
vado que tiene los puertos de succion abiertos a la camara de vado, de acuerdo con el modo de
realizacion de la figura 5.
DESCRIPCION DE LOS MODOS DE REALIZACION PREFERIDOS
Con referencia ahora en detalle a los dibujos, se hara primero referencia a algunos sistemas de la tecnica anterior como se muestra en las Figuras 1 y 2. Se ilustra esquematicamente en la Figura 1 un sistema de plasma muy conocido para la Deposicion Qrnmica de Vapor asistida por Plasma (PECVD). El sistema basicamente consiste en una camara de vado definida por un contenedor o recipiente adecuado, para recibir un sustrato o pieza de trabajo para someterse al tratamiento con plasma. Dos electrodos estan situados en la camara en la que los electrodos generan las condiciones de campo para la reaccion de los gases de proceso inyectados en la camara bajo el control de unas valvulas de gas, por ejemplo. Se forma un vado en la camara por el uso de una bomba con el fin de iniciar el proceso para alcanzar las condiciones para la reaccion mencionada. La pieza de trabajo se calienta, se inyectan los gases, y se inician las condiciones de campo para lograr una region de plasma. La pieza de trabajo esta ahora en condiciones de ser tratada. Con el fin de proceder con el tratamiento con plasma del sustrato o pieza de trabajo ya situados en la camara, la camara se evacua mediante el uso de la bomba. A continuacion, el gas o los gases de proceso se inyectan en la camara y el encendido se inicia mediante la aplicacion del campo. Algunas veces, el calentamiento del recipiente se realiza mediante el uso de calentadores perifericos no ilustrados. Durante un cierto penodo de tiempo el plasma depositara la materia precursora sobre la pieza de trabajo y cuando ha transcurrido el tiempo de acuerdo con un programa de tratamiento disenado se ventila la camara y la pieza de trabajo tratada se extrae.
El esquema anterior se encuentra basicamente en todo tipo de sistemas de plasma que pueden ser de varios tipos dependiendo de la forma, tamano y otros parametros del sustrato. Por ejemplo, el receptor de la Figura 1 puede alojar un tambor giratorio (no mostrado) disenado para contener los sustratos o piezas bajo tratamiento en forma de material voluminoso. Con la rotacion del tambor las muestras se mueven hacia el interior del tambor con el fin de recibir una deposicion de pelfcula uniforme y completa. En otros tipos de sistemas, el electrodo que va a la camara puede estar disenado para ser adaptado a la forma del sustrato e, incluso en otro tipo (no mostrado), cuando las laminas o bandas deben ser tratadas, la camara
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puede incluir un par de electrodos paralelos enfrentados a la lamina que esta dispuesto en un mecanismo de bobinado, todo en la camara de vado. Otro tipo de sistema puede conformar un recipiente grande, como se muestra en la Figura 2, con una puerta que cierra la entrada al personal y una habitacion grande con una pluralidad de bandejas dentro de la misma para disponer varios sustratos o piezas de trabajo.
En todos estos casos, el sistema comprende un contenedor o recipiente que define la camara de vado, cuya forma y tamano dependera de la forma y tamano de la/s pieza/s de trabajo. Esto puede hacer que el sistema sea notablemente voluminoso, como se muestra en la Figura 2, y que requiera instalaciones y edificios fijos. Por ejemplo, si hay que tratar sustratos como tubenas para la industria petrolera, carcasas, tambores o tanques, el recipiente de la camara de vado debe ser grande y largo con los inconvenientes de espacio disponible y los costes que esto implicana.
El inventor ha abordado el problema de la necesidad de un sistema de plasma para el tratamiento de piezas de gran tamano como tubenas de revestimiento, tubenas y tubos para la industria petrolera y otras industrias pesadas sin camaras de vado facilmente disponibles para tales sustratos. Otro problema abordado por el inventor era el de tener una deposicion selectiva en piezas en las que no todas las partes o superficies de la misma debfan tratarse mientras que solo unas superficies selectivas se disenaban para ser tratadas con plasma.
Aqrn, en relacion con la presente invencion, aunque la presente descripcion hara referencia espedfica a la aplicacion del sistema de la invencion a sustratos o piezas cilmdricos tubulares, tales como tubos, conductos y tubenas, resultara evidente para cualquier experto de la tecnica que el sistema puede ser conformado por cualquier otra forma de la pieza de trabajo en el que, con las ensenanzas de la invencion, al menos parte de la pieza define al menos parte de las paredes de la camara de vado y uno de los electrodos del sistema.
Como se muestra en las figuras 3-7, la invencion proporciona un nuevo sistema de plasma para la deposicion qrnmica de vapor asistida por plasma (PECVD), preferiblemente empleado para tratar sustratos o piezas de trabajo, tales como piezas tubulares y similares. Las piezas tubulares pueden comprender tubenas, tubos, conductos, tanques, calderas, tambores, contenedores, y similares. Aunque se prefieren los cuerpos cilmdricos o de revolucion, las piezas tubulares pueden tener cualquier seccion adecuada, como secciones cuadradas, secciones poligonales, secciones ovales, incluyendo cuellos de cisne y codos, y similares. Al igual que cualquier sistema de plasma convencional, el nuevo sistema se compone basicamente de una camara de vado, al menos dos electrodos, un sustrato o pieza de trabajo a ser tratado y una materia a ionizar para depositarse sobre al menos una superficie deseada del sustrato.
Segun la invencion, en el nuevo sistema el sustrato comprende una pieza de trabajo tubular que tiene dos extremos, siendo al menos uno de los dos extremos un extremo abierto que se cierra por medio de una tapa de extremo extrafble de manera que la camara de vado se define por la pieza de trabajo y la tapa, y en el que la pieza de trabajo define uno de los electrodos, extendiendose el otro electrodo a traves de la tapa en el extremo y al interior de la pieza de trabajo, y siendo al menos una superficie deseada del sustrato definida por una superficie interior de la pieza de trabajo tubular.
Mas particularmente, el sistema de la invencion, como se muestra en la Figura 3, comprende una camara de vado 1 definida o encerrada al menos parcialmente por el sustrato o pieza de trabajo que comprende una pieza tubular 2 y al menos dos electrodos, en donde un electrodo esta definido por el sustrato o pieza de trabajo 2, formando un electrodo periferico, y el otro electrodo esta definido por un electrodo central, preferiblemente un electrodo central tubular 3. El sustrato o pieza de trabajo tubular 2 tiene dos extremos, a saber, el extremo 4 y el extremo 5, estando ambos extremos abiertos, como se muestra en el modo de realizacion de la Figura 4, o estando un extremo parcial o totalmente cerrado, como se muestra en el modo de realizacion de la figura 5. Una tubena tendra probablemente ambos extremos abiertos mientras que un tambor, por ejemplo, tendra un extremo cerrado.
Ahora se hara referencia al modo de realizacion de la Figura 4, en donde, los dos extremos 4, 5 se conectaran a las correspondientes tapas de extremo extrafbles 6, 7 con el fin de mantener la camara 1 correctamente cerrada para mantener el vado en la misma y para contener de forma segura las reacciones ffsico-qmmicas . Asf, segun un aspecto importante de la invencion, la camara de vado se define por el sustrato y las tapas. Las tapas 6, 7 pueden estar hechas de cualquier material adecuado que no sea conductor electrico y sea capaz de resistir altas temperaturas, tales como 1000°C. Las tapas 6, 7 pueden estar fijadas a los extremos 4, 5 por cualquier medio, tales como conexiones roscadas, conexiones de friccion, etc., y estaran provistas de orificios 8, 9 en donde el electrodo central puede pasar a traves de los orificios para tener sus respectivos extremos fuera de la camara de vado. Para mayor claridad, el electrodo central del modo de realizacion de la Figura 4 se indicara mediante el numero de referencia 3a y el electrodo central del modo de realizacion de la figura 5 se indicara mediante 3b y
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cuando se hace referencia al electrodo 3, esto significara que la referencia es aplicable al electrodo 3a y/o 3b. Tambien pueden estar dispuestos medios de sellado, tales como juntas toricas 10, 11, entre los orificios 8, 9 y el electrodo central 3. El montaje de las tapas y el sustrato pueden rotar por el uso de un motor 12 con medios de transmision 13, tales como engranajes, correas, y similares, estando el conjunto soportado por cojinetes correspondientes, tales como cojinetes de bolas 14, 15 o similar (figuras 5, 6).
Tambien de acuerdo con la invencion, el electrodo central, compuesto por una estructura de electrodo tubular, tiene una pluralidad de conductos en comunicacion fluida con la camara de vado con el fin de alimentar el gas de proceso y la materia precursora a la camara de vado para la obtencion de la reaccion necesaria para generar el deposicion deseada unicamente sobre la superficie interior 16 del sustrato tubular. Se trata de una deposicion selectiva lograda por el sistema de la invencion. El gas de proceso puede proporcionarse por una fuente de gas 17, tal como una botella o tanque, a traves de conductos externos 18 con dispositivos de control de flujo 19 para la administracion del suministro de gas a la camara de vado. De la misma manera, la materia precursora puede proporcionarse por una fuente de materia precursora 20 a traves de conductos externos 21 que tambien tienen dispositivos de control de flujo 22 para la administracion del suministro a la camara de vado. De acuerdo con el modo de realizacion de las figuras 3, 4, se emplea un conducto externo 23 conectado a una bomba de succion 24 para crear vado en la camara 1. Como se muestra en la Figura 3, puede disponerse un manometro 25 en al menos una de las tapas y una fuente de campo 26 estara conectada a los electrodos 3 y 2 para proporcionar ya sea, un campo de alta frecuencia, ya sea un campo de microondas, campo de energfa pulsante, campo de RF, campo CC, campo CA, etc. Si el calentamiento es necesario para el proceso, tambien se pueden proporcionar una pluralidad de calentadores 27, de los cuales solo dos han sido ilustrados, tal y como se conoce en la tecnica.
La pluralidad de conductos del electrodo tubular comprenden al menos un conducto de gas 28 para conducir el gas de proceso a traves de un conducto externo 18 desde la fuente de gas 17 al interior de la camara de vado, al menos un conducto de precursor 29 para conducir una materia precursora a traves de un conducto externo 21 desde la fuente 20 al interior de la camara de vado y al menos un conducto de vado 30 para la generacion de vado en la camara de vado mediante la bomba 24 a traves de un conducto externo 23. En general, ya sea en el modo de realizacion de las figuras 3, 4 y figura 5, los conductos preferentemente estan dispuestos de forma concentrica en el electrodo tubular. Los conductos 28, 29 tienen respectivas boquillas de difusion 31, 32 abiertas a la camara de vado para proporcionar, como indican las flechas que salen de las boquillas en las Figuras 6, 7, gas de proceso y materia precursora, respectivamente. En cuanto al conducto de vado, el mismo esta provisto de al menos un puerto de succion 33 tambien abierto a la camara de vado con el fin de evacuar la camara, como indican las flechas que entran en los puertos 33 en las Figuras 6, 7. El electrodo tubular tiene sus extremos situados fuera de la pieza de trabajo para proporcionar las conexiones entre los varios conductos en el electrodo con el gas y la materia fuentes y de la bomba.
De acuerdo con otro modo de realizacion de la invencion, ilustrada en las Figuras 5 y 7, el sustrato tubular puede tener un extremo cerrado, indicado por el numero de referencia 34. En este modo de realizacion, solo se emplea una tapa 6 siempre que el electrodo central 3b no atraviese el extremo 34 para salir de la camara de vado. El proceso y el sistema es como el modo de realizacion de las figuras 3, 4, excepto que los conductos de vado 23, 30 y puertos de vado 33 estan dispuestos en el lado izquierdo junto con los conductos para los gases de proceso y precursores. En ambos modos de realizacion, el electrodo central 3 esta disenado de tal manera que un suministro uniforme y continuo de gases esta garantizado y se logran valores de vado suficientes.
Tambien de acuerdo con la invencion, el gas de proceso puede comprender argon, hidrogeno, nitrogeno, helio, metano, oxfgeno, y mezclas de los mismos, y la materia precursora puede ser cualquier gas capaz de ser ionizado pero preferentemente diclorosilano, silano y oxido, amomaco, nitrogeno, titanatos, cromatos, aluminatos, y mezclas de los mismos. La pieza de trabajo o sustrato 2 puede comprender cualquier material tal como metales, vidrio, plasticos, ceramicas, fibras de carbono y mezclas de los mismos. La forma y el tipo de piezas pueden ser tubenas, tubos, conductos, barriles, tambores, contenedores esfericos, etc., y combinaciones de los mismos, incluyendo cuellos de cisne y codos.
Aunque se han ilustrado y descrito los modos de realizacion preferidos de la invencion, sera evidente para los expertos en la tecnica que pueden hacerse diversos cambios y modificaciones a los mismos sin apartarse del alcance de la invencion tal y como se define por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
- 510152025303540455055REIVINDICACIONES1. Un sistema de plasma para la deposicion qmmica de vapor asistida por plasma, comprendiendo el sistema:una camara de vado (1), al menos dos electrodos, un sustrato, y una materia a ionizar para depositarse sobre al menos una superficie deseada del sustrato,en el que el sustrato comprende una pieza de trabajo tubular (2) que tiene dos extremos (4, 5), siendo al menos uno de los dos extremos (4, 5) un extremo abierto que se cierra por una tapa de extremo extrafole (6, 7) de manera que la camara de vado (1) se define por la pieza de trabajo (2) y la tapa (6, 7), y en el que la pieza de trabajo (2) define uno de los electrodos extendiendose el otro electrodo (3, 3a, 3b) a traves de la tapa de extremo (6, 7) y al interior de la pieza de trabajo (2), y siendo al menos una superficie deseada del sustrato definida por una superficie interior de la pieza de trabajo tubular (2), en el que los al menos dos electrodos comprenden un electrodo periferico formado por la pieza de trabajo tubular (2) y un electrodo central formado por dicho otro electrodo (3, 3a, 3b),en el que el electrodo central (3, 3a, 3b) comprende un electrodo tubular que tiene una pluralidad de conductos (28, 29, 30) en comunicacion fluida con la camara de vado (1), caracterizado en que la pluralidad de conductos (28, 29, 30 ) del electrodo tubular comprenden al menos un conducto de gas (28) para conducir el gas de proceso a la camara de vado (1), al menos un conducto de precursor (29) para conducir una materia precursora a la camara de vado (1) y al menos una conducto de vado (30) para la generacion de vado en la camara de vado (1), el conducto de gas (28), el conducto de precursor (29) y el conducto de vado (30) estan dispuestos de forma concentrica en el electrodo tubular, cada uno del conducto de gas ( 28) y el conducto de precursor (29) disponen de boquillas de difusion (31, 32) a la camara de vado (1) y el conducto de vado (30) esta provisto de al menos un puerto de succion (33) abierto a la camara de vado (1).
- 2. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el electrodo tubular tiene al menos un extremo exterior situado fuera de la pieza de trabajo y el extremo exterior incluye al menos un puerto de conexion de gas del conducto de gas, al menos un puerto de conexion de precursor del conducto de gas y al menos un puerto de conexion de vado del conducto de vado, con el al menos un puerto de conexion de gas conectado a una fuente de gas de proceso, el al menos un puerto de conexion de precursor conectado a una fuente de materia precursora y el al menos un puerto de conexion de vado conectado a una bomba de vado.
- 3. El sistema de la reivindicacion 2, en el que el gas de proceso se selecciona de entre el grupo que consiste en argon, hidrogeno, nitrogeno, helio, metano, oxfgeno, y mezclas de los mismos.
- 4. El sistema de la reivindicacion 2, en el que la materia precursora se selecciona de entre el grupo que consiste en diclorosilano, silano y oxido, amomaco, nitrogeno, titanatos, cromatos, aluminatos, y mezclas de los mismos.
- 5. El sistema de la reivindicacion 2, en el que el sustrato se selecciona de entre el grupo que consiste en metales, vidrio, plasticos, ceramicas, fibras de carbono, y mezclas de los mismos.
- 6. El sistema de la reivindicacion 1, en el que la pieza de trabajo se selecciona de entre el grupo que consiste en tubos, conductos, barriles, tambores, contenedores esfericos y combinaciones de los mismos.
- 7. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el electrodo periferico formado por la pieza de trabajo tubular es un tubo con dos extremos abiertos y la al menos una tapa de extremo extrafble comprende una tapa de extremo extrafble que cierra cada extremo abierto, y el electrodo central se extiende de forma longitudinal a lo largo de un centro del tubo, pasando el electrodo central a traves de las tapas de extremo de manera que mantiene la camara de vado cerrada y mantiene un aislamiento electrico con las tapas, teniendo el electrodo central dos extremos situados fuera de la camara de vado.
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