MXPA00003090A - Deposicion quimica intensificada con plasma de compuestos de baja presion de vapor - Google Patents

Deposicion quimica intensificada con plasma de compuestos de baja presion de vapor

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MXPA00003090A
MXPA00003090A MXPA/A/2000/003090A MXPA00003090A MXPA00003090A MX PA00003090 A MXPA00003090 A MX PA00003090A MX PA00003090 A MXPA00003090 A MX PA00003090A MX PA00003090 A MXPA00003090 A MX PA00003090A
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MXPA/A/2000/003090A
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John D Affinito
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Battelle Memorial Institute
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En general, el aparato de la presente invención consiste en (a) un alojamiento para evaporación instantánea (116) con un atomizador de monómero (120) para producir partículas de monómeno (122), una superficie caliente para evaporación (124) para producir un producto evaporado a partir de las partículas de monómero, y una salida para el producto evaporado (128) conectado a (b) un electrodo de descarga luminosa (204) para crear un plasma de descarga luminosa, a partir del producto evaporado, en donde (c) el substrato (104 estácerca del plasma de descarga luminosa, para recibir y condensar criogénicamente, sobre el mismo, el plasma de descarga luminosa. El método de la presente invención tiene las etapas de (a) evaporar instantáneamente un monómero líquido que produce una salida evaporada que forma un producto evaporado;(b) hacer pasar el producto evaporado hacia un electrodo de descarga luminosa, para crear, a partir del producto evaporado, un plasma monomérico de descarga luminosa;y (c) condensar criogénicamente el plasma monomérico de descarga luminosa sobre un substrato y reticular, sobre el mismo, el lasma de descarga luminosa, en donde la reticulación resulta de los radicales creados en el plasma de descarga luminosa, y se logra el autocurado. La figura más representativa de la invención es la número 2.

Description

DEPOSICIÓN QUÍMICA INTENSIFICADA CON PLASMA DE COMPUESTOS DE BAJA PRESIÓN DE VAPOR CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a un método para producir películas polimerizadas con plasma. Más específicamente, la presente invención se refiere a la producción de una película polimerizada con plasma a través de la deposición química intensificada con plasma con una fuente de alimentación evaporada instantáneamente de un compuesto con baja presión de vapor. Como se usa en la presente, el término " (met) acrílico" se define como "acrílico o metacrílico" . Como se usa en la presente, el término "condensar criogénicamente" y formas del mismo se refiere al fenómeno físico de un cambio de fase de la fase gaseosa a la fase líquida cuando el gas hace contacto con una superficie que tiene una temperatura menor que un punto de rocío del gas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El proceso básico de deposición de vapor químico intensificada con plasma (DVQIP) se describe en THIN FILM PROCESSES J.L. Vossen, . Kern, editors, Academic Press, 1978, Part IV, Chapter IV - 1 Plasma Deposition of Inorganic Compounds, Chapter IV - 2 Glow Discharge Polimerization, incorporada en la presente como referencia. De manera breve, se genera un plasma de descarga luminosa sobre un electrodo que puede ser liso o que puede tener proyecciones puntiagudas. Tradicionalmente, una entrada para gas introduce gases monoméricos con alta presión de vapor dentro de la región del plasma, en donde se forman radicales que, mediante colisiones subsecuentes con el substrato, algunos de los radicales en los monómeros, se enlazan químicamente o reticulan (se curan) sobre el substrato. Los gases monoméricos con alta presión de vapor incluyen gases de CH4/ SiH4, C2HS, C2H2,o gases generados a partir de un líquido con alta presión de vapor, por ejemplo estireno (135.97 kg/m2 (10 torr) a (30.8 "C (87.4°F)), hexano (1359.69 kg/m2 (100 torr) a (15.8 'C (60.4'F)), tetrametildisiloxano (135.97 kg/m2 (10 torr) a (28.3'C (82.9 "F)) 1, 3 , -diclorotetrametildisiloxano) y combinaciones de los mismos que puedan ser evaporadas con calentamiento suave controlado. Debido a que estos gases monoméricos con alta presión de vapor no se condensan criogénicamente, de manera fácil, a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas, las velocidades de deposición son bajas (unas cuantas decenas de micrómetros por minuto, máximo) y dependen de los radicales que se enlazan químicamente a la superficie de interés, más que de la condensación criogénica. La reducción debida al grabado de la superficie de interés, por el plasma, compite con la condensación criogénica. En la DVQIP no se han usado especies con baja presión de vapor debido a que el calentamiento de los monómeros de mayor peso molecular hasta una temperatura suficiente para vaporizarlos, provoca generalmente una reacción antes de que se produzca la vaporización, o la dosificación del gas se hace difícil de controlar, y ambas situaciones son inoperantes. El proceso básico de la evaporación instantánea se describe en la patente norteamericana No. 4,954,371 incorporada en la presente como referencia. A este proceso básico se puede hacer referencia como evaporación instantánea para múltiples capas poliméricas (MCP) . De manera breve, se suministra un material, que pueda ser polimerizado y/o reticulado, con radiación, a una temperatura por debajo de una temperatura de descomposición y de una temperatura de polimerización, del material. El material se atomiza en forma de pequeñas gotas que tengan un tamaño que varíe desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 50 micrones. Generalmente se usa un atomizador ultrasónico. Las pequeñas gotas se vaporizan luego instantáneamente, bajo vacío, al hacer contacto con una superficie calentada por encima del punto de ebullición del material, pero por debajo de la temperatura que provocaría la pirólisis. El vapor se condensa criogénicamente sobre un substrato y luego se polimeriza o retícula con radiación, como una capa polimérica muy delgada. El material puede incluir un monómero base o mezcla del mismo, agentes de reticulación y/o agentes de iniciación. Una desventaja de la evaporación instantánea es que requiere de dos etapas secuenciales, la condensación criogénica seguida del curado o reticulación, que están separadas tanto espacial como temporalmente . De acuerdo con el estado actual de la técnica de fabricación de películas polimerizadas con plasma, la DVQIP y evaporación instantánea, o la deposición de plasma de descarga luminosa y evaporación instantánea, no se han usado en combinación. Sin embargo, el tratamiento con plasma, de un substrato, usando un generador de plasma de descarga luminosa, con compuestos inorgánicos, ha sido usado en combinación con la evaporación instantánea bajo una atmósfera de baja presión (vacío) , tal como se reporta en J.D. Affinito, M.E. Gross, C.A.. Coronado, y P.M. Martin, "Vacuum Deposition Of Polymer Electrolytes On Flexible Substrates" . Documento para Conferencia Plenaria en "Proceedings of the Ninth International Conference on Vacuum Web Coating", Noviembre de 1995, ed. R. Bakish, Bakish Press 1995, páginas 20-36, y como se muestra en la Figura 1. En ese sistema el generador de plasma 100 se usa para grabar la superficie 102 de un substrato móvil 104 preparado para recibir la salida gaseosa monomérica proveniente de la evaporación instantánea 106 que se condensa criogénicamente sobre la superficie gravada 102 y luego se hace pasar por una primera estación de curado (no mostrada) , por ejemplo un haz de electrones o radiación ultravioleta, para iniciar la reticulación y el curado. El generador de plasma 100 tiene un alojamiento 108 con una entrada para gas 110. El gas puede ser oxígeno, nitrógeno, agua o un gas inerte, por ejemplo argón, o combinaciones de los mismos. Internamente, un electrodo 112 que es liso o que tiene una o más proyecciones puntiagudas 114 produce una descarga luminosa y produce un plasma con el gas que grava la superficie 102. El evaporador instantáneo 106 tiene un alojamiento 116, con una entrada para monómero 118 y una boquilla atomizadora 120, por ejemplo un atomizador ultrasónico. El flujo a través de la boquilla 120 se atomiza en forma de partículas o pequeñas gotas 122 que chocan contra la superficie caliente 124 por lo cual las partículas o pequeñas gotas 122 se evaporan instantáneamente para formar un gas que fluye por una serie de deflectores 126 (opcional) hacia una salida 128 y se condensa criogénicamente sobre la superficie 102. Aunque se han usado otras disposiciones para la distribución del flujo del gas, se ha descubierto que los deflectores 126 proporcionan una distribución o uniformidad de flujo de gas, adecuada, a la vez que permiten el fácil escalamiento a superficies grandes 102. Corriente abajo del evaporador instantáneo 106 se encuentra localizada una estación de curado (no mostrada) . Por lo tanto, existe la necesidad de un aparato y de un método para producir capas polimerizadas con plasma, a gran velocidad pero que también sea de autocurado, evitando la necesidad de una estación de curado. Un aparato y método como ese sería especialmente útil para producir capas poliméricas MCP.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención puede verse desde dos puntos de vista, en donde el punto de vista (1) consiste en un aparato y método para la deposición de vapor químico intensificada con plasma, de materiales monoméricos con baja presión de vapor, sobre un substrato, y (2) un aparato y método para producir capas poliméricas autocurables, especialmente capas poliméricas MCP autocurables . Desde ambos puntos de vista, la invención es una combinación de evaporación instantánea con deposición de vapor químico intensificada con plasma (DVQIP) lo cual proporciona las mejoras inesperadas de permitir el uso de materiales monoméricos con baja presión de vapor, en un proceso DVQIP y proporciona el autocurado de un proceso de evaporación instantánea, a una velocidad sorprendentemente mayor que las velocidades de deposición DVQIP estándares.
De manera general, el aparato de la presente invención es (a) un alojamiento para evaporación instantánea, con un atomizador de monómero para producir partículas de monómero, una superficie caliente para evaporación, para producir un producto evaporado a partir de las partículas del monómero, y una salida para el producto evaporado, (b) un electrodo de descarga luminosa corriente abajo de la salida para el producto evaporado, para crear un plasma de descarga luminosa a partir del producto evaporado, en donde (c) el substrato está próximo al plasma de descarga luminosa, para recibir y condensar criogénicamente, sobre el mismo, el plasma de descarga luminosa. Todos los componentes se encuentran preferentemente dentro de una cámara a baja presión (vacío) .
El método de la presente invención tiene las etapas de (a) evaporar instantáneamente un monómero líquido y evaporar la salida para formar un producto evaporado; (b) hacer pasar el producto evaporado hacia un electrodo de descarga luminosa, creando, a partir del producto evaporado, un plasma monomérico de descarga luminosa; y (c) condensar criogénicamente, sobre un substrato, el plasma monomérico de descarga luminosa, y reticular sobre el mismo el plasma monomérico de descarga luminosa , en donde la reticulación da por resultado que se creen radicales en el plasma de descarga luminosa y se logre su autocurado. Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y método que combinen la evaporación instantánea con la deposición de plasma de descarga luminosa. Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y método para producir una capa polimérica autocurable. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y método para producir una capa polimérica MCP autocurable. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y método para la deposición DVQIP de monómero con baja presión de vapor. Una ventaja de la presente invención es que es insensible a la dirección de movimiento del substrato, debido a que la capa monomérica depositada es autocurable. En la técnica anterior, la capa monomérica depositada requería de un aparato de curado por radiación, de manera tal que el movimiento del substrato tenía que ser desde el lugar de la deposición hacia el aparato de radiación. Otra ventaja de la presente invención es que se pueden combinar múltiples 'capas de materiales. Por ejemplo, tal como se describe en las patentes norteamericanas Números 5,547,508, 5,395,644 y ,260,095, incorporadas en la presente como referencia, con la presente invención, en el ambiente de vacío, se pueden producir múltiples capas poliméricas, capas alternas de polímero y metal, y otras capas.
El tema de la presente invención se encuentra señalado particularmente y reivindicado de manera distintiva, en la porción concluyente de esta especificación. Sin embargo, tanto la organización como el método de funcionamiento, junto con ventajas y objetos adicionales de la misma, podrán comprenderse de la mejor manera haciendo referencia a la siguiente descripción detallada en combinación con los dibujos, en donde los caracteres de referencia similares se refieren a elementos similares.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una sección transversal de una combinación de la técnica anterior, de un generador de plasma de descarga luminosa, de compuestos inorgánicos, con evaporación instantánea. La figura 2 es una sección transversal del aparato de la presente invención, de evaporación instantánea y deposición de plasma de descarga luminosa, combinados. La figura 2a es una vista extrema, de sección transversal, del aparato de la presente invención. La figura 3 es una sección transversal de la presente invención, en donde el substrato es el electrodo.
DESCRIPCIÓN DE LA(S) MODALIDAD (ES) PREFERIDA(S) De acuerdo con la presente invención, el aparato se muestra en la figura 2. El aparato y método de la presente invención se encuentran preferentemente dentro de un ambiente o cámara a baja presión (vacío) . Las presiones varían preferentemente desde aproximadamente 10"1 torr hasta 10"6 torr. El evaporador instantáneo 106 tiene un alojamiento 116, con una entrada para monómero 118 y una boquilla de atomización 120. El flujo que pasa por la boquilla 120 es atomizado en forma de partículas o pequeñas gotas 122 que chocan con la superficie caliente 124 por lo cual las partículas o pequeñas gotas 122 se evaporan instantáneamente para formar un gas o producto evaporado que fluye más allá de una serie de deflectores 126 y hacia una salida 128 para producto evaporado, y se condensa criogénicamente sobre la superficie 102. La condensación criogénica sobre los deflectores 126 y sobre otras superficies internas se previene mediante el calentamiento de los deflectores 126 y otras superficies hasta una temperatura mayor que una temperatura de condensación criogénica o punto de rocío del producto evaporado. Aunque se han usado otros arreglos para la distribución del flujo del gas, se ha descubierto que los deflectores 126 proporcionan una distribución o uniformidad del flujo del gas, adecuadas, a la vez que permiten el fácil escalamiento a superficies grandes 102. La salida 128 para el producto evaporado dirige el gas hacia un electrodo de descarga luminosa 204 creando un plasma de descarga luminosa a partir del producto evaporado. En la modalidad que se muestra en la figura 2, el electrodo de descarga luminosa 204 está colocado en un alojamiento para descarga luminosa 200 que tiene una entrada 202 para el producto evaporado, próxima a la salida 128 para el producto evaporado. En esta modalidad el alojamiento para descarga luminosa 200 y el electrodo de descarga luminosa 204 se mantienen a una temperatura por encima de un punto de rocío del producto evaporado. El plasma de descarga luminosa sale del alojamiento para descarga luminosa 200 y se condensa criogénicamente sobre la superficie 102 del substrato 104. Se prefiere que el substrato 104 se mantenga a una temperatura por debajo de un punto de rocío del producto evaporado, preferentemente a temperatura ambiente o enfriado por debajo de la temperatura ambiente, para intensificar la velocidad de la condensación criogénica. En esta modalidad el substrato 104 se está moviendo y puede ser eléctricamente no conductor, eléctricamente conductor, o estar polarizado eléctricamente con un voltaje aplicado para extraer especies cargadas del plasma de descarga luminosa. Si el substrato 104 está polarizado eléctricamente, puede reemplazar inclusive al electrodo 204 y ser el electrodo mismo que cree el plasma de descarga luminosa a partir del gas del monómero. Substancialmente no polarizado eléctricamente significa que no existe voltaje aplicado aunque se pueda formar una carga debido a la electricidad estática o debido a la interacción con el plasma. Una forma preferida del electrodo de descarga luminosa 204, se muestra en la figura 2a. En esta modalidad preferida el electrodo de descarga luminosa 204 está separado del substrato 104 y tiene una forma tal que el flujo de producto evaporado proveniente de la entrada 202 para el producto evaporado, substancialmente fluye a través de una abertura 206 del electrodo. Se puede usar cualquier forma de electrodo para crear la descarga luminosa, sin embargo, la forma preferida del electrodo 204 no ensombrece el plasma del producto evaporado que sale de la salida 202 y su simetría, con relación a la hendidura 202 de salida del monómero y al substrato 104, proporciona uniformidad del flujo de vapor del producto evaporado para el plasma a través del ancho del substrato, mientras que del movimiento del substrato se obtiene una uniformidad transversal al ancho. La separación del electrodo 204 del substrato 104 es un espacio libre o distancia que permite que el plasma choque sobre el substrato. La distancia que se extiende el plasma desde el electrodo dependerá de la especie evaporada, de la geometría del electrodo 204/substrato 104, del voltaje y frecuencia eléctricos, y de la presión en la forma estándar, tal como se describe con detalles en ELECTRICAL DISCHARGES IN GASES, F.M. Penning, Gordon and Breach Science Publishers, 1965, y como se resume en THIN FILM PROCESSES, J.L. Vossen, W. Kern, editors, Academic Press, 1978, Part II, Chapter II-1, Glow Discharge Sputter Deposition, ambas incorporadas en la presente como referencia. Un aparato adecuado para la operación por lotes se muestra en la figura 3. En esta modalidad el electrodo de descarga luminosa 204 se encuentra lo suficientemente próximo a una parte 300 (substrato) y esa parte 300 es una extensión del electrodo 204 o es una parte del mismo. Además, la parte está por debajo de un punto de rocío para permitir la condensación criogénica del plasma de descarga luminosa sobre la parte 300 y cubrir por lo tanto la parte 300 con el condensado monomérico y el autocurado para formar una capa polimérica. La expresión suficientemente próximo puede estar relacionado con, descansando sobre, en contacto directo con, o separado por un espacio libre o distancia que permita que el plasma choque sobre el substrato. Esta distancia que el plasma se extiende desde el electrodo, dependerá de la especie del producto evaporado, de la geometría del electrodo 204/substrato 104, del voltaje y frecuencia eléctricos, y de la presión en la forma estándar, tal como se describe con detalles en ELECTRICAL DISCHARGES IN GASES, F.M. Penning, Gordon and Breach Science Publishers, 1965, la cual se incorpora en la presente como referencia. El substrato 300 puede ser estacionario o puede moverse durante la condensación criogénica. El movimiento incluye la rotación y traslación, y se puede emplear para controlar el espesor y uniformidad de la capa monomérica condensada criogénicamente sobre el mismo. Debido a que la condensación criogénica ocurre rápidamente, en un intervalo de milisegundos a segundos, la parte puede retirarse después del recubrimiento y antes de que exceda un límite de temperatura del recubrimiento . En funcionamiento, ya sea visto como un método para la deposición de vapor químico intensificada con plasma, de materiales monoméricos con baja presión de vapor, sobre un substrato, o como un método para producir capas poliméricas autocurables (especialmente MCP) , el método de la invención tiene las etapas de (a) evaporar instantáneamente un monómero líquido y darle salida para formar un producto evaporado; (b) hacer pasar el producto evaporado hacia un electrodo de descarga luminosa para crear, a partir del producto evaporado, un plasma monomérico de descarga luminosa; y (c) condensar criogénicamente el plasma monomérico de descarga luminosa, sobre un substrato, y reticular sobre el mismo, el plasma de descarga luminosa. La reticulación resulta de los radicales creados en el plasma de descarga luminosa, permitiendo por lo tanto el autocurado. La evaporación instantánea tiene las etapas de hacer fluir un líquido monomérico hacia una entrada, atomizar el líquido monomérico a través de una boquilla y crear una pluralidad de partículas de monómero, del líquido monomérico, como un rocío. El rocío se dirige sobre una superficie de evaporación caliente, sobre la cual se evapora, y se descarga a través de una salida para el producto evaporado. El monómero líquido puede ser cualquier monómero líquido. Sin embargo, se prefiere que el material o líquido monomérico tenga una baja presión de vapor a temperatura ambiente, de manera tal que se condense rápido criogénicamente. Preferentemente, la presión de vapor del material monomérico es menor que aproximadamente (135.97 kg/m2 (10 torr) a 28.3 "C (83 ' F) , de manera más preferente menor que aproximadamente (13.59 kg/m2(l torr) a 28.3'C (83* F), y más preferentemente menor que aproximadamente (1.36 kg/m2 (10 militorr) a 28.3'C (83 *F) . Para monómeros de la misma familia química, los monómeros con bajas presiones de vapor usualmente tienen mayores pesos moleculares y se pueden condensar criogénicamente más fácil que los monómeros de menores pesos moleculares que tienen mayores presiones de vapor. El monómero líquido incluye, aunque no está limitado a, monómeros acrílicos, por ejemplo el diacrilato de tripropilenglicol, el diacrilato de tetraetilenglicol, el monoacrilato de tripropilenglicol , el acrilato de caprolactona, y combinaciones de los mismos; monómeros metacrílicos; y combinaciones de los mismos. Los monómeros (met) acrílicos son particularmente útiles en la producción de polímeros molecularmente adulterados (PMA) , polímeros electroluminiscentes (PEL) , y celdas electroquímicas electroluminiscentes (CEL) . Mediante el uso de la evaporación instantánea, el monómero se vaporiza de manera tan rápida que la reacción que generalmente ocurre al calentar un monómero líquido, hasta una temperatura de evaporación, simplemente no ocurrirá. Además, el control de la velocidad de suministro del producto evaporado es controlado estrictamente por la velocidad de suministro del monómero líquido a la entrada 118 del evaporador instantáneo 106. Además del producto evaporado a partir del monómero líquido, se pueden añadir gases adicionales dentro del evaporador instantáneo, a través de una entrada para gas 103 corriente arriba de la salida para el producto evaporado 128, preferentemente entre la superficie caliente 124 y el primer deflector 126 más cercano a la superfisie caliente 124. Los gases adicionales pueden ser orgánicos o inorgánicos, para propósitos que incluyen, pero que no están limitados a, regulador, reacción y combinaciones de los mismos. Regulador se refiere al hecho de proporcionar suficientes moléculas para mantener la iluminación de plasma en circunstancias de un flujo bajo de producto evaporado. Reacción se refiere a una reacción química para formar un compuesto diferente del producto evaporado. Los gases reguladores incluyen, aunque no están limitados a, el grupo VIII de la tabla periódica, el hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, cloro, bromo, gases poliatómicos que incluyen por ejemplo el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, vapor de agua, y combinaciones de los mismos. Una reacción ejemplar es la de la adición de oxígeno gas al producto evaporado monomérico, el hexametildisiloxano, para obtener dióxido de silicio.
Ei emplo 1 Se llevó a cabo un experimento para demostrar la presente invención, tal como se muestra en la figura 2 y como se describió anteriormente. Como monómero líquido se usó diacrilato de tetraetilenglicol . La superficie caliente se ajustó a una temperatura de aproximadamente 343 ' C (650 "F) . Se introdujo monómero líquido a la entrada, a través de un capilar con un diámetro interior de 0.081 cm (0.032 plg) . El atomizador ultrasónico tenía una punta con un diámetro interior de 0.130 cm (0.051 plg) . La velocidad de deposición de la capa polimérica fue de 0.5 m/minuto para una capa polimérica de 25 micrones de espesor, y de 100 m/minuto para una capa polimérica de 1 micrón de espesor. La inspección visual de la capa polimérica curada no reveló ningún agujero pequeño o algún otro tipo de defecto. Aunque se ha mostrado y descrito una modalidad preferida de la presente invención, se pondrá de manifiesto a los experimentados en la técnica, que se pueden realizar muchos cambios y modificaciones sin apartarse de la invención en sus más amplios aspectos. Por lo tanto se pretende que las reivindicaciones anexas cubran todos esos cambios y modificaciones que se encuentren dentro del verdadero espíritu y alcance de la invención.

Claims (29)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la invención que antecede, se considera como una novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes : REIVINDICACIONES
1. Un aparato en una cámara de vacío para la deposición de vapor químico intensificada con plasma, de materiales monoméricos que tienen una baja presión de vapor, sobre un substrato, caracterizado porque comprende: (a) un alojamiento para evaporación instantánea, con un atomizador de monómero para producir partículas del monómero, una superficie caliente para evaporación, para producir un producto evaporado a partir de las partículas del monómero, y una salida para el producto evaporado; y, (b) un electrodo de descarga luminosa ubicado corriente abajo de la salida para el producto evaporado, que crea un plasma de descarga luminosa a partir del producto evaporado; y, (c) el substrato recibe y condensa criogénicamente, sobre el mismo, el plasma de descarga luminosa.
2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el substrato se encuentra próximo al electrodo de descarga luminosa y está polarizado eléctricamente con un voltaje aplicado.
3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el electrodo de descarga luminosa está colocado dentro de un alojamiento para descarga luminosa que tiene una entrada para el producto evaporado próxima a la salida para el producto evaporado, el alojamiento para descarga luminosa y el electrodo de descarga luminosa se mantienen a una temperatura por encima de un punto de rocío del producto evaporado .
4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el alojamiento para la evaporación instantánea tiene deflectores colocados entre una superficie caliente y la salida para el producto evaporado.
5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una entrada para el gas, ubicada corriente arriba de la salida para el producto evaporado .
6. Un método para la deposición de vapor químico intensificada con plasma, de materiales monoméricos que tienen una baja presión de vapor, sobre un substrato, en un ambiente de vacío, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) producir un producto evaporado, al recibir una pluralidad de partículas monoméricas de los materiales monoméricos con baja presión de vapor, como un rocío, dentro de un alojamiento para evaporación instantánea, evaporar el rocío sobre una superficie de evaporación, y descargar un producto evaporado a través de una salida para producto evaporado; y (b) producir un plasma monomérico a partir del producto evaporado, haciendo pasar el producto evaporado cerca de un electrodo de descarga luminosa y creando una descarga luminosa para producir el plasma a partir del producto evaporado; y, (c) condensar criogénicamente el plasma monomérico sobre el substrato.
7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el substrato que está próximo al electrodo de descarga luminosa está polarizado eléctricamente con un voltaje aplicado, y recibe sobre el mismo el plasma monomérico que se condensa criogénicamente.
8. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el electrodo de descarga luminosa está ubicado dentro de un alojamiento para descarga luminosa que tiene una entrada para producto evaporado cercana a la salida para producto evaporado, el alojamiento para descarga luminosa y el electrodo de descarga luminosa, se mantienen a una temperatura por encima de un punto de rocío del producto evaporado, y el substrato está ubicado corriente abajo del plasma monomérico, no se encuentra substancialmente polarizado eléctricamente con un voltaje aplicado, y recibe sobre el mismo el plasma monomérico que se condensa criogénicamente.
9. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el monómero se selecciona del grupo que consiste de monómero acrílico, monómero metacrílico y combinaciones de los mismos.
10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el monómero acrílico se selecciona del grupo que consiste del diacrilato de tripropilenglicol, diacrilato de tetraetilenglicol, monoacrilato de tripropilenglicol, acrilato de caprolactona, y combinaciones de los mismos.
11. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el substrato se enfría.
12. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque además comprende agregar un gas adicional, corriente arriba de la salida para el producto evaporado .
13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el gas adicional es un gas regulador.
14. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el gas es un gas de reacción.
15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el gas de reacción es gas oxígeno y el producto evaporado incluye hexametildisiloxano.
16. Un aparato para producir capas poliméricas autocurables, en una cámara de vacío, caracterizado porque comprende: (a) un alojamiento para evaporación instantánea, con una entrada para monómero, un atomizador de monómero, para recibir un monómero líquido de la entrada para monómero líquido y producir partículas de monómero, una superficie caliente para evaporación, para producir un producto evaporado a partir de las partículas de monómero, y una salida para el producto evaporado; y, (b) un electrodo de descarga luminosa ubicado corriente abajo de la salida para el producto evaporado, creando un plasma de descarga luminosa a partir del producto evaporado; y, (c) el substrato para recibir, condensar criogénicamente y reticular, sobre el mismo, el plasma de descarga luminosa, y la reticulación resulta de los radicales creados en el plasma de descarga luminosa, para el autocurado.
17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el substrato se encuentra próximo al electrodo de descarga luminosa y está polarizado eléctricamente con un voltaje aplicado.
18. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el electrodo de descarga luminosa está colocado dentro de un alojamiento para descarga luminosa que tiene una entrada para producto evaporado, próxima a la salida para producto evaporado, el alojamiento para descarga luminosa y el electrodo de descarga luminosa se mantienen a una temperatura por encima de un punto de rocío del producto evaporado .
19. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el alojamiento para evaporación instantánea tiene deflectores opuestos, colocados entre una superficie caliente y la salida para el producto evaporado.
20. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende una entrada para gas.
21. Un método para producir capas poliméricas autocurables, en una cámara de vacío, caracterizado porque comprende: (a) evaporar instantáneamente un monómero líquido para producir un producto evaporado; (b) hacer pasar el producto evaporado hacia un electrodo de descarga luminosa, creando, a partir del producto evaporado, un plasma monomérico de descarga luminosa; y (c) condensar criogénicamente el plasma monomérico de descarga luminosa, sobre un substrato, como un monómero condensado criogénicamente, y reticular sobre el substrato el monómero condensado criogénicamente, la reticulación resulta de los radicales creados en el plasma de descarga luminosa, para el autocurado .
22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el substrato que está cerca del electrodo de descarga luminosa está polarizado eléctricamente con un voltaje aplicado, y recibe el plasma monomérico que se condensa criogénicamente sobre el mismo.
23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el electrodo de descarga luminosa está ubicado dentro de un alojamiento para descarga luminosa que tiene una entrada para producto evaporado, próxima a la salida para producto evaporado, el alojamiento para descarga luminosa y el electrodo de descarga luminosa se mantienen a una temperatura por encima de un punto de rocío del producto evaporado y el substrato se encuentra corriente abajo del plasma monomérico, substancialmente no se encuentra polarizado eléctricamente con un voltaje aplicado, y recibe sobre el mismo el plasma monomérico que se condensa criogénicamente .
24. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el monómero se selecciona del grupo que consiste de monómero acrílico, monómero metacrílico y combinaciones de los mismos.
25. El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el monómero acrílico se selecciona del grupo que consiste del diacrilato de tripropilenglicol, el diacrilato de tetraetilenglicol, el monoacrilato de tripropilenglicol, el acrilato de caprolactona, y combinaciones de los mismos.
26. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el substrato se enfría.
27. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la baja presión de vapor es menor que aproximadamente (135.97 kg/m2(10 torr) a (28.3"C (83'F).
28. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el electrodo de descarga luminosa se encuentra localizado en un alojamiento, y el substrato se encuentra localizado corriente abajo del plasma monomérico.
29. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el electrodo de descarga luminosa está localizado en un alojamiento y el substrato se encuentra localizado corriente abajo del plasma monomérico.
MXPA/A/2000/003090A 1997-09-29 2000-03-29 Deposicion quimica intensificada con plasma de compuestos de baja presion de vapor MXPA00003090A (es)

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