SI23611A - Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme - Google Patents

Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme Download PDF

Info

Publication number
SI23611A
SI23611A SI201100025A SI201100025A SI23611A SI 23611 A SI23611 A SI 23611A SI 201100025 A SI201100025 A SI 201100025A SI 201100025 A SI201100025 A SI 201100025A SI 23611 A SI23611 A SI 23611A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
coil
coils
plasma
excitation
individual
Prior art date
Application number
SI201100025A
Other languages
English (en)
Inventor
ZAPLOTNIK@Rok
VESEL@Alenka
MOZETIÄŚ@Miran
Original Assignee
Institut@@quot@JoĹľef@Stefan@quot
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut@@quot@JoĹľef@Stefan@quot filed Critical Institut@@quot@JoĹľef@Stefan@quot
Priority to SI201100025A priority Critical patent/SI23611A/sl
Priority to PCT/SI2012/000002 priority patent/WO2012099548A1/en
Priority to DE112012000015.3T priority patent/DE112012000015B4/de
Publication of SI23611A publication Critical patent/SI23611A/sl

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Predmet izuma je naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme to je za optimizacijo prenosa elektromagnetne moči od radiofrekvenčnega generatorja v plinsko plazmo Prenos moči je optimiziran z uporabo dveh ali več vzporedno vezanihprekrivajočih se in zamaknjenih vzbujevalnih tuljav ki so zaporedno vezane v sklopu generator visokofrekvenčni kabel uskladitveni člen vzbujevalne tuljave Meritve napetosti na priključkih vzbujevalne tuljave dokazujejo da je za enak prenos moči potrebna manjša napetost na dvojni vzbujevalni tuljavi in kije sestavljena iz vzporedno vezanih prekrivajočih se vzbujevalnih tuljav kot na navadni vzbujevalni tuljavi Pri enakinapetosti na priključkih tuljave je plazma tudi veliko intenzivnejša če je generirana v dveh vzporedno vezanih prekrivajočih se vzbujevalnih tuljavah in

Description

NAPRAVA ZA VZBUJANJE VISOKOFREKVENČNE PLINSKE PLAZME
Predmet izuma je naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme, to je za optimizacijo prenosa elektromagnetne moči od radiofrekvenčnega generatorja v plinsko plazmo. Prenos moči je optimiziran z uporabo dveh ali več vzporedno vezanih prekrivajočih se in zamaknjenih vzbujevalnih tuljav, ki so zaporedno vezane v sklopu generator, visokofrekvenčni kabel, uskladitveni člen, tuljave. Tovrstna vezava tuljav ima pred doslej opisanimi sklopi več prednosti, med drugim naslednje: izkoristek moči generatorja se poveča, plazma v razelektritveni posodi je bolj homogena, napetost na generatorju, ki je potrebna za generiranje plazme je manjša, obenem pa so bistveno zmanjšani stranski pojavi, ki so posledica kapacitivnih sklopitev v plazemskem sistemu.
Prikaz problema
Plazma je v zadnjih desetletjih postala osnova številnih sodobnih tehnologij. Poznamo termično in termodinamsko neravnovesno plazmo. Termična plazma, kjer so delci plina v termodinamičnem ravnovesju, se uporablja za plazemsko rezanje in varjenje, za sintezo keramike, za razgradnjo nevarnih kemijskih odpadkov, za plazemsko pršenje debelih zaščitnih prevlek na orodja in stroje, itd. Zahteva po ekološko neoporečnih tehnologijah je povzročila razvoj vrste novih postopkov obdelave materialov, kjer pa se uporabljajo termodinamsko neravnovesne plazme. Primeri uporabe so: vakuumski postopki nanašanja tankih plasti, industrija svetil, laserjev, mikroelektronika, makroelektronika, npr. plazemski prikazovalniki, mikroobdelava silicija, npr. proizvodnja silicijevih senzorjev tlaka, proizvodnja spominskih elementov, itd. Številni primeri uporabe so še v avtomobilski, optični in vojaški industriji ter v biomedicini.
Za plazemske obdelave površin materialov se uporabljajo različne vrste termodinamsko neravnovesnih plazem, ki jih vzbudimo z različnimi razelektritvami v plinih. Prehod plina v stanje plazme oz. razelektritev dosežemo tako, da plin izpostavimo električnemu polju. Plin, skozi katerega teče električni tok, se delno ionizira, kar pomeni, da so poleg nevtralnih delcev prisotni tudi prosti elektroni in ioni. Prosti elektroni se v električnem polju pospešujejo in pri
-2trkih z atomi ali molekulami plina povzročijo prehod atoma ali molekule iz osnovnega termodinamsko ravnovesnega stanja v različna vzbujena stanja.
Vrste razelektritev delimo po frekvencah električnega polja, s katerim vzbujamo plazmo: enosmerna DC razelektritev, korona 50-450 kHz, radiofrekvenčna razelektritev 5-100 MHz, mikrovalovna izotropna brez magneta 2.45 GHz in ECR razelektritev z magnetom 2.45 GHz. Pri radiofrekvenčni - v nadaljevanju RF - plazmi se uporabljata predvsem industrijsko predpisani frekvenci 13.56 MHz in 27.12 MHz. RF plazme delimo na kapacitivno in induktivno sklopljene, ki so določene z metodo, s katero ustvarimo električno polje. Pri kapacitivni sklopitvi za generiranje električnega polja uporabljamo elektrodi oz. kondenzator, pri induktivni sklopitvi pa vzbujevalno tuljavo ali spiralo.
Pri induktivno sklopljeni plazmi obstajata dva načina delovanja: E- in H-način. Pri manjših vzbujevalnih močeh je za razelektritev v induktivno sklopljeni plazmi značilna šibka emisija svetlobe, nizka gostota elektronov in razmeroma visoka temperatura elektronov. Ker tu prevladuje kapacitivna komponenta prenosa RF moči v plazmo, ta način imenujemo E-način. Ko s povečevanjem RF vzbujevalne moči dosežemo določeno kritično vrednost, se nenadoma povečata svetilnost plazme in gostota elektronov, temperatura elektronov pa se nekoliko zmanjša. Pri tem načinu delovanja prevladuje induktivna komponenta prenosa RF moči v plazmo, zato se tudi imenuje H-način. V H-načinu, ki ga je dokaj enostavno ustvariti v manjših plazemskih reaktorjih, je plazma koncentrirana v majhnem volumnu znotraj vzbujevalne tuljave ali v okolici vzbujevalne spirale. Nerešen pa ostaja problem generiranja enakomerno porazdeljene induktivno sklopljene RF plazme v H-načinu v večjih reaktorjih, ki so zanimivi predvsem za industrijo.
Stanje tehnike
Večji plazemski reaktorji za induktivno sklopljene RF plazme se v industriji uporabljajo pri različnih procesih obdelave površin opisanih v patentih: W02004098259A3, SI1828434T1, EP1828434A1, US200914621Al, US2010024845A1, ipd.
Za večino teh postopkov je potrebno imeti plazmo s čim večjo gostoto ionov ali nevtralnih atomov. Če želimo doseči veliko gostoto nevtralnih atomov ali ionov pri nekem tlaku, moramo plazmo vzbujati s čim večjo močjo in kot je zapisano v patentu SI21903A, mora plazemski
reaktor biti zgrajen iz materiala z nizkimi rekombinacij skimi koeficienti, ki zagotavljajo visoko disociacijo plina.
Za maksimalen prenos moči iz RF generatorja v plazmo se največkrat uporabljajo uskladitveni členi. Uskladitveni členi so sestavljeni iz različno vezanih pasivnih elementov: kondenzatorjev in tuljav. Najdemo jih v več patentih, npr. za kapacitivno sklopljene RF plazemske reaktorje: EP1812949A2, US5815047A in za induktivno sklopljene reaktorje: US2002130110A1, US5689215A, itd.
Poleg uskladitvenega člena, pa je pri induktivno sklopljeni RF plazmi za prenos moči v plazmo, še bolj pa za homogenost plazme, pomembna oblika vzbujevalne tuljave. Obstaja več patentov, ki se nanašajo na obliko vzbujevalne tuljave. Patenta US5578165A in US2002096999A1 npr. predstavljata vzbujevalni planami tuljavi in metodi za doseganje bolj enakomerne gostote plazme v planami osi.
Vzbujevalna tuljava LILAC, ki je opisana v patentu US6184488B1, je planama tuljava za generiranje velikih površin plazme. Tuljava ima majhno induktivnost, ki zmanjša probleme z ujemanjem impedance in maksimalnim prenosom moči.
V induktivno sklopljeni plazmi velikokrat predstavlja problem tudi kapacitivna komponenta prenosa RF moči v plazmo. Čeprav je plazma generirana v električnem polju, proizvedenem s tuljavo, se poleg induktivne pojavi tudi kapacitivna komponenta sklopitve, ki pa je večinoma nezaželena. Obstajata dve možni rešitvi tega problema: uporaba Faradayevega ščita, ki je za planamo tuljavo opisana v patentu US2002023899A1 in za navadno tuljavo opisana v patentu W00049638A1, ter uporaba tako imenovane plavajoče tuljave. Plavajoča tuljava navedena v patentu US5683539A, zmanjša kapacitivno komponento sklopitve zato, ker je od visokofrekvenčnega generatoija in uskladitvenega člena ločena s transformatorjem in je zato na plavajočem potencialu.
Več raziskav in razvoja je bilo do sedaj opravljenih v planamih induktivno sklopljenih reaktorjih, saj so po obliki podobni kapacitivno sklopljenim, ki so bili razviti prvi.
Še vedno pa obstaja dosti neraziskanega in nerešenih problemov kot so prenos maksimalne moči, homogenost plazme, zmanjšanje kapacitivne sklopitve pri večjih plazemskih sistemih, kjer je vzbujevalna tuljava navita okoli cevi reaktorja. Zaradi velikega premera tuljave je
-4induktivnost lahko kmalu zelo velika, kar pa predstavlja problem za uskladitveni člen oziroma izkoristek generatorja.
Opis rešitve problema in izvedbeni primer
Predmet izuma je naprava za optimizacijo prenosa elektromagnetne moči od radiofrekvenčnega generatorja v plinsko plazmo. Metoda temelji na posebni obliki vzbujevalne tuljave. Ta je sestavljena iz dveh ali več vzporedno vezanih tuljav. Tuljave so zamaknjene tako, da se ovoji posameznih tuljav ne prekrivajo.
Naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme je opisana s pomočjo slik, ki prikazujejo:
Sl. 1 Vakuumska shema plazemskega sistema
Sl. 2 Vzbujevalni del izvedbenega primera plazemskega sistema
Sl. 3 Dvojna vzbujevalna tuljava izvedbenega primera
Sl. 4 Meritve napetosti na navadni vzbujevalni tuljavi in dvojni vzbujevalni tuljavi, kije predmet tega izuma, v odvisnosti od moči generatorja
Sl. 5 Meritve intenzitete izsevane svetlobe na sredini navadne vzbujevalne tuljave in dvojne vzbujevalne tuljave, kije predmet tega izuma, v odvisnosti od napetosti na vzbujevalni tuljavi pri tlaku 10 Pa
Sl. 6 Meritve intenzitete izsevane svetlobe na sredini navadne vzbujevalne tuljave in dvojne vzbujevalne tuljave, ki je predmet tega izuma, v odvisnosti od napetosti na vzbujevalni tuljavi pri tlaku 40 Pa
Shema vakuumskega dela plazemskega sistema, ki smo ga uporabili v našem izvedbenem primeru, je prikazana na sliki 1. Vakuumski sistem je sestavljen iz vakuumske črpalke 1, ventila 2, ventila za vpust zraka 3, razelektritvene kvarčne cevi 4, merilnika 5 absolutnega tlaka, preciznega dozirnega ventila 6 in plinske jeklenke 7. Vakuumska črpalka 1 in sistem za dovajanje plina z ventilom 6 in jeklenko 7 zagotavljata tlak v razelektritveni cevi 4 med 1 Pa in 104 Pa, prvenstveno pa med 10 Pa in 1000 Pa. Razelektritvena cev 4 je precej večja od običajnih laboratorijskih plazemskih sistemov. Njen premer je v izvedbenem primeru 200 mm,
-5dolžina pa je 2000 mm. Cev je kvarčna in zato prenese višje temperature, ki so posledica rekombinacij atomov in nevtralizacij nabitih delcev na stenah reaktorja.
Električni, oziroma vzbujevalni del naprave, prikazan na sliki 2, je sestavljen iz radiofrekvenčnega generatorja 8, koaksialnega kabla 9, uskladitvenega člena 10 in vzbujevalne tuljave 11, 12. Radiofrekvenčni generator 8 lahko deluje v frekvenčnem območju med 100 kHz in 310 MHz. V izvedbenem primeru je uporabljen 8 kW radiofrekvenčni generator 8, ki deluje s frekvenco 27.12 MHz. Na radiofrekvenčni generator 8 je preko koaksialnega kabla 9 priključen uskladitveni člen 10. Uskladitveni člen 10 je sestavljen iz dveh visokofrekvenčnih, visokonapetostnih, variabilnih vakuumskih kondenzatorjev, katerih kapacitivnost se spreminja s pomočjo servo motoijev, ki se jih krmili z radioffekvenčnim generatorjem 8. Vezava kondenzatorjev se lahko spremeni s premikom povezovalne ploščice.
Na uskladitveni člen 10 je v izvedbenem primeru vezana dvojna vzbujevalna tuljava 11 in 12, ki je osrednji del izuma. Dvojna vzbujevalna tuljava 11 in 12 je sestavljena iz dveh vzporedno vezanih prekrivajočih se vzbujevalnih tuljav 11, 12. Po izumu sta vzbujevalni tuljavi 11, 12 najmanj dve, lahko pa jih je tudi več. Vzbujevalne tuljave 11, 12, ki imajo vse enak premer, se prekrivajo tako, da imajo isto os in se dotikajo le na začetku in na koncu, kjer so vezane na uskladitveni člen. Vzbujevalne tuljave 11, 12 morajo biti med seboj vzdolž skupne osi zamaknjene za 1/N razdalje med dvema zaporednima ovojema, kjer je N število vzbujevalnih tuljav 11, 12. To pomeni, da so v primeru dveh vzbujevalnih tuljav 11, 12 ovoji druge vzbujevalne tuljave 12 naviti na sredini med ovoji prve vzbujevalne tuljave 11, oziroma je druga vzbujevalna tuljava 12 zamaknjena vzdolž skupne osi za 1/2 razdalje med dvema zaporednima ovojema. Če so vzbujevalne tuljave 11, 12 tri so med seboj zamaknjene vzdolž skupne osi za 1/3 razdalje med dvema zaporednima ovojema, itd. Vzbujevalne tuljave 11, 12 morajo biti med seboj zamaknjene najmanj za širino traku vsake od posameznih vzbujevalnih tuljav 11, 12. Vzbujevalne tuljave 11, 12, so vse navite v isto smer, tako da ovoji vsake vzbujevalne tuljave 11, 12 potekajo vzporedno z ovoji vsake druge vzbujevalne tuljave 11, 12. Torej kljub temu, da se vzbujevalne tuljave 11, 12 prekrivajo, se ovoji vsake posamezne vzbujevalne tuljave 11, 12 med seboj ne prekrivajo in ne dotikajo. Ker imajo vse tuljave enak premer, se nahajajo na isti ravnini. Število ovojev posameznih tuljav 11, 12 je najmanj 2 in največ 100. Število ovojev je lahko na vseh vzbujevalnih tuljavah 11,12 enako, lahko pa imajo druge oziroma dodatne vzbujevalne tuljave 12 en ovoj manj kot prva vzbujevalna tuljava 11.
-6Tudi v tem primeru še vedno velja, da se ovoji posameznih vzbujevalnih tuljav 11, 12 ne prekrivajo. Razlog za en ovoj manj na drugih oziroma dodatnih vzbujevalnih tuljavah 12 je le to, da se celotna dolžina dvojne vzbujevalne tuljave 11 in 12 ne daljša z N številom vzbujevalnih tuljav 11, 12, oziroma dolžina dvojne vzbujevalne tuljave 11 in 12 ostaja enaka dolžini prve vzbujevalne tuljave 11, ne glede na to koliko je N.
Dvojna vzbujevalna tuljava 11 in 12 je izdelana iz traku z električno upornostjo za enosmerni električni tok največ 100 Ω, pri čemer so širine traku, iz katerih je izdelana vsaka posamezna vzbujevalna tuljava 11, 12, enake in sicer je širina traku vsake posamezne vzbujevalne tuljave 11, 12 med 1 mm in 10 cm. Trak je navit okoli razelektritvene kvarčne cevi 4 tako, da se cevi dotika z večjo ploskvijo. Premer posameznih vzbujevalnih tuljav 11, 12, ki sestavljajo dvojno vzbujevalno tuljavo 11 in 12 je torej enak zunanjemu premeru cevi, v izvedbenem primeru je to D = 200 mm. Dolžina navitja vsake posamezne tuljave 11, 12 se lahko razlikuje od mnogokratnika četrtine valovne dolžine elektromagnetnega valovanja, ki izvira iz radiofrekvenčnega generatorja 8, za največ 20%.
V izvedbenem primeru, prikazan na sliki 3, sta uprabljeni dve vzporedno vezani prekrivajoči se vzbujevalni tuljavi 11, 12 izdelani iz 25 mm širokega bakrenega traku debeline 0.4 mm. Bakreni trak je okoli kvarčne razelektritvene cevi 4 navit tako, da se cevi dotika z večjo ploskvijo. Prva vzbujevalna tuljava 11 je 5 ovojna, druga prekrivajoča vzbujevalna tuljava 12 pa 4 ovojna. Ovoji iz bakrenega traku druge vzbujevalne tuljave tuljave 12 se ne prekrivajo in ne dotikajo ovojev prve vzbujevalne tuljave tuljave 11. Razdalja med robovom bakrenih trakov prve tuljave 11 in druge 12 je v tem izvedbenem primeru približno 60 mm. Celotna dolžina dvojne vzbujevalne tuljave 11 in 12 je v izvedbenem primeru 800 mm.
Meritve, narejene v kisikovi plazmi, generirani v navadni 5 ovojni 800 mm dolgi vzbujevalni tuljavi 11 v primerjavi z meritvami, izmerjenimi na plazmi generirani z dvojno vzbujevalno tuljavo 11 in 12, ki je predmet izuma, so prikazane na slikah 4-6.
Slika 4 prikazuje meritev napetosti na priključkih navadne vzbujevalne tuljave 11 in dvojne vzbujevalne tuljave 11 in 12, ki je predmet izuma, v odvisnosti od moči radiofrekvenčnega generatorja. Napetost na dvojni vzbujevalni tuljavi 11 in 12 smo merili z visokonapetostno sondo 13 in odčitavali z osciloskopom 14.
Iz grafov je razvidno, da je za prenos enake moči potrebna večja napetost takrat, ko uporabljamo le navadno vzbujevalno tuljavo 11. Z uporabo dvojne vzbujevalne tuljave 11 in • · ·
-Ί12, ki je predmet tega izuma, se napetost zmanjša v primerjavi s klasično tuljavo 11, kar je s tehnološkega vidika zelo ugodno.
Intenziteta izsevane svetlobe na sredini vzbujevalne tuljave 11, 12 v odvisnosti od napetosti na vzbujevalni tuljavi 11, 12 oz. od moči radiofrekvenčnega generatorja nam pove, daje plazma, generirana v dvojni vzbujevalni tuljavi 11 in 12, ki je predmet izuma, veliko intenzivnejša kot plazma, generirana v navadni vzbujevalni tuljavi 11. Na sliki 5 so predstavljeni rezultati meritev intenzitete kisikovih emisijskih črt 777 nm in 845 nm plazme pri tlaku 10 Pa. Integracijski čas optičnega spektrometra je bil 200 ms. Opazimo, da je intenziteta izsevane svetlobe plazme, generirane v navadni vzbujevalni tuljavi 11, okoli 3-krat manjša od intenzitete izsevane svetlobe plazme, generirane v dvojni vzbujevalni tuljavi 11 in 12, sestavljeni iz dveh vzporedno vezanih prekrivajočih se tuljav 11, 12.
Na sliki 6 pa so predstavljeni enaki rezultati za tlak 40 Pa in integracijski čas spektrometra 100 ms. Razlika je še bolj očitna kot pri tlaku 10 Pa. Intenziteta svetlobe v dvojni vzbujevalni tuljavi 11 in 12 sestavljeni iz dveh vzporedno vezanih prekrivajočih se tuljav 11, 12 je pri enaki napetosti na tuljavi tudi do 4-krat večja od intenzitete svetlobe v navadni vzbujevalni tuljavi 11.
Naprava po izumu za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme, to je za prenos elektromagnetne moči od radiofrekvenčnega generatorja v plinsko plazmo z visokofrekvenčnim generatorjem 8 vezanim v sistem, sestoji iz razelektritvene posode 4, okoli katere je ovita plazemska tuljava 11, 12, vakuumske črpalke 1, preciznega dozirnega ventila 6, plinske jeklenke 7, pri čemer so zaporedno vezani visokofrekvenčni generator 8, uskladitveni člen 10 in plazemska tuljava 11, 12. Plazemska tuljava je 11, 12 sestavljena iz dveh ali več tuljav, ki so vezane vzporedno tako, da se posamezni ovoji vsake od tuljav ne prekrivajo in so ovite okoli skupne osi tako, da se ovoji druge tuljave nahajajo med ovoji prve tuljave. Vse tuljave 11, 12 so izdelane iz traku z električno upornostjo za enosmerni električni tok največ 100 Ω, pri čemer so širine traku, iz katerih je izdelana vsaka posamezna tuljava 11, 12, enake in sicer je širina traku vsake posamezne tuljave 11, 12 med 1 mm in 10 cm. Tuljave 11, 12 so zamaknjene ena proti drugi vzdolž skupne osi za 1/N razdalje med dvema zaporednima ovojema vsake od posameznih tuljav 11, 12, kjer je N število posameznih tuljav in sicer najmanj za širino traku vsake od posameznih tuljav 11, 12. Vsako posamezno tuljavo 11, 12 sestavlja najmanj 2 in največ 100 ovojev. Število ovojev na vseh vzbujevalnih tuljavah 11, 12
-8je bodisi enako, ali pa imajo druge oziroma dodatne vzbujevalne tuljave 12 en ovoj manj kot prva vzbujevalna tuljava 11. Dolžina navitja vsake posamezne tuljave 11, 12 se razlikuje od mnogokratnika četrtine valovne dolžine elektromagnetnega valovanja, ki izvira iz visokofrekvenčnega generatorja 8, za največ 20%. Visokofrekvenčni generator 8 deluje v frekvenčnem območju med 100 kHz in 310 MHz. Vakuumska črpalka 1 in sistem za dovajnje plina z ventilom 6 in jeklenko 7 zagotavljata tlak v razelektritveni posodi 4 med 1 Pa in 104 Pa, prvenstveno pa med 10 Pa in 1000 Pa.

Claims (7)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1. Naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme, to je za prenos elektromagnetne moči od radiofrekvenčnega generatorja v plinsko plazmo z visokofrekvenčnim generatorjem (8), vezanim v sistem, ki sestoji iz razelektritvene posode (4), okoli katere je ovita plazemska tuljava (11, 12), vakuumske črpalke (1), preciznega dozirnega ventila (6), plinske jeklenke (7), pri čemer so zaporedno vezani visokofrekvenčni generator (8), uskladitveni člen (10) in plazemska tuljava (11, 12), označena s tem, da je plazemska tuljava (11, 12) sestavljena iz dveh ali več tuljav, ki so vezane vzporedno tako, da se posamezni ovoji vsake od tuljav ne prekrivajo in so ovite okoli skupne osi tako, da se ovoji druge tuljave nahajajo med ovoji prve tuljave.
  2. 2. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, da so vse tuljave (11, 12) izdelane iz traku z električno upornostjo za enosmerni električni tok največ 100 Ω, pri čemer so širine traku, iz katerih je izdelana vsaka posamezna tuljava (11, 12), enake in sicer je širina traku vsake posamezne tuljave (11, 12) med 1 mm in 10 cm.
  3. 3. Naprava po zahtevku 1 in 2, označena s tem, da so tuljave (11, 12) zamaknjene ena proti drugi vzdolž skupne osi za 1/N razdalje med dvema zaporednima ovojema vsake od posameznih tuljav (11, 12), kjer je N število posameznih tuljav in sicer najmanj za širino traku vsake od posameznih tuljav (11, 12).
  4. 4. Naprava po predhodnih zahtevkih, označena s tem, da vsako posamezno tuljavo (11, 12) sestavlja najmanj 2 in največ 100 ovojev.
  5. 5. Naprava po zahtevku 4, označena s tem, da je število ovojev na vseh vzbujevalnih tuljavah (11, 12) bodisi enako, ali pa imajo druge oziroma dodatne vzbujevalne tuljave (12) en ovoj manj kot prva vzbujevalna tuljava (11).
  6. 6. Naprava po predhodnih zahtevkih, označena s tem, da se dolžina navitja vsake posamezne tuljave (11, 12) razlikuje od mnogokratnika četrtine valovne dolžine elektromagnetnega valovanja, ki izvira iz visokofrekvenčnega generatorja (8), za največ 20%.
    -107. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, da deluje visokofrekvenčni generator (8) v frekvenčnem območju med 100 kHz in 310 MHz.
  7. 8. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, da vakuumska črpalka (1) in sistem za dovajnje plina z ventilom (6) in jeklenko (7) zagotavljata tlak v razelektritveni posodi (4) med 1 Pa in 104 Pa, prvenstveno pa med 10 Pa in 1000 Pa.
SI201100025A 2011-01-20 2011-01-20 Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme SI23611A (sl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201100025A SI23611A (sl) 2011-01-20 2011-01-20 Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme
PCT/SI2012/000002 WO2012099548A1 (en) 2011-01-20 2012-01-19 Device for high-frequency gas plasma excitation
DE112012000015.3T DE112012000015B4 (de) 2011-01-20 2012-01-19 Vorrichtung für die Anregung eines Hochfrequenz-Gasplasmas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI201100025A SI23611A (sl) 2011-01-20 2011-01-20 Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI23611A true SI23611A (sl) 2012-07-31

Family

ID=45922789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI201100025A SI23611A (sl) 2011-01-20 2011-01-20 Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112012000015B4 (sl)
SI (1) SI23611A (sl)
WO (1) WO2012099548A1 (sl)

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5401350A (en) 1993-03-08 1995-03-28 Lsi Logic Corporation Coil configurations for improved uniformity in inductively coupled plasma systems
US5815047A (en) 1993-10-29 1998-09-29 Applied Materials, Inc. Fast transition RF impedance matching network for plasma reactor ignition
US5683539A (en) 1995-06-07 1997-11-04 Applied Materials, Inc. Inductively coupled RF plasma reactor with floating coil antenna for reduced capacitive coupling
US5874704A (en) 1995-06-30 1999-02-23 Lam Research Corporation Low inductance large area coil for an inductively coupled plasma source
KR970064327A (ko) * 1996-02-27 1997-09-12 모리시다 요이치 고주파 전력 인가장치, 플라즈마 발생장치, 플라즈마 처리장치, 고주파 전력 인가방법, 플라즈마 발생방법 및 플라즈마 처리방법
US5689215A (en) 1996-05-23 1997-11-18 Lam Research Corporation Method of and apparatus for controlling reactive impedances of a matching network connected between an RF source and an RF plasma processor
US6369348B2 (en) * 1997-06-30 2002-04-09 Applied Materials, Inc Plasma reactor with coil antenna of plural helical conductors with equally spaced ends
US6154465A (en) 1998-10-06 2000-11-28 Vertical Networks, Inc. Systems and methods for multiple mode voice and data communications using intelligenty bridged TDM and packet buses and methods for performing telephony and data functions using the same
US6248251B1 (en) 1999-02-19 2001-06-19 Tokyo Electron Limited Apparatus and method for electrostatically shielding an inductively coupled RF plasma source and facilitating ignition of a plasma
JP2001052894A (ja) 1999-08-04 2001-02-23 Ulvac Japan Ltd 誘導結合高周波プラズマ源
US6694915B1 (en) * 2000-07-06 2004-02-24 Applied Materials, Inc Plasma reactor having a symmetrical parallel conductor coil antenna
US6459066B1 (en) 2000-08-25 2002-10-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Transmission line based inductively coupled plasma source with stable impedance
KR100444189B1 (ko) 2001-03-19 2004-08-18 주성엔지니어링(주) 유도결합 플라즈마 소스의 임피던스 정합 회로
US6855225B1 (en) * 2002-06-25 2005-02-15 Novellus Systems, Inc. Single-tube interlaced inductively coupling plasma source
US20040182319A1 (en) * 2003-03-18 2004-09-23 Harqkyun Kim Inductively coupled plasma generation system with a parallel antenna array having evenly distributed power input and ground nodes
DE10320472A1 (de) * 2003-05-08 2004-12-02 Kolektor D.O.O. Plasmabehandlung zur Reinigung von Kupfer oder Nickel
SI21903A (sl) 2004-09-06 2006-04-30 Uros Cvelbar Naprava za generiranje nevtralnih atomov
SI1828434T1 (sl) 2004-09-16 2008-06-30 Kolektor Group D.O.O. Postopek za izboljšanje električnih povezovalnih lastnosti površine na izdelku iz kompozitne snovi s polimerno matriko
US20070286964A1 (en) * 2004-09-16 2007-12-13 Kolektor Group D.O.O. Method for Improving the Electrical Connection Properties of the Surface of a Product Made From a Polymer-Matrix Composite
ATE473513T1 (de) 2004-11-12 2010-07-15 Oerlikon Trading Ag Impedanzanpassung eines kapazitiv gekoppelten hf- plasmareaktors mit eignung für grossflächige substrate
KR100774521B1 (ko) * 2005-07-19 2007-11-08 주식회사 디엠에스 다중 안테나 코일군이 구비된 유도결합 플라즈마 반응장치
AT504466B1 (de) 2006-10-25 2009-05-15 Eiselt Primoz Verfahren und vorrichtung zur entfettung von gegenständen oder materialien mittels oxidativer radikale
US7938379B2 (en) 2007-07-11 2011-05-10 General Electric Company Three axis adjustable mounting system

Also Published As

Publication number Publication date
DE112012000015B4 (de) 2016-04-21
DE112012000015T5 (de) 2013-05-08
WO2012099548A1 (en) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10076020B2 (en) Apparatus and method for plasma ignition with a self-resonating device
EP2972241B1 (en) Microwave plasma spectrometer using dielectric resonator
CN107801286B (zh) 一种基于介质阻挡放电预电离的微波等离子体激发系统
US20140062285A1 (en) Method and Apparatus for a Large Area Inductive Plasma Source
KR20110058699A (ko) 플라즈마 처리 장치
KR20130100664A (ko) 드라이 에칭 장치 및 드라이 에칭 방법
US10014162B2 (en) Plasma generation apparatus for generating toroidal plasma
KR20070104701A (ko) 마그네틱 코어 블록에 매설된 플라즈마 방전 튜브를 구비한유도 결합 플라즈마 소스
US20160091534A1 (en) Current sensor
McConville et al. Demonstration of auroral radio emission mechanisms by laboratory experiment
CN110402009B (zh) 等离子体发生装置
US9215789B1 (en) Hybrid plasma source
Piejak et al. Electric field in inductively coupled gas discharges
WO2007117122A1 (en) Compound plasma source and method for dissociating gases using the same
SI23611A (sl) Metoda in naprava za vzbujanje visokofrekvenčne plinske plazme
KR100760551B1 (ko) 상압 플라즈마 발생장치
CN109148073B (zh) 线圈组件、等离子体发生装置及等离子体设备
KR101577272B1 (ko) 롤투롤 공정을 위한 플라즈마 처리장치
KR100743842B1 (ko) 자속 채널에 결합된 플라즈마 챔버를 구비한 플라즈마반응기
KR101680707B1 (ko) 점화 및 플라즈마 유지를 위한 일차 권선을 갖는 변압기 결합 플라즈마 발생기
KR101028215B1 (ko) 플라즈마 발생 장치
KR102114686B1 (ko) 고주파 전력 시스템 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치
KR101479273B1 (ko) 분광 분석을 위한 저전력 플라즈마 발생 장치
KR100761688B1 (ko) 다중 배열된 방전실을 갖는 플라즈마 반응기 및 이를이용한 대기압 플라즈마 처리 시스템
KR101832468B1 (ko) 공진기를 이용한 대기압 플라즈마 발생 장치

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20120809

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20210125