通过电子回旋共振产生的等离子体基本源来处理至少一个零件的表面的方法技术

本方法包括使一个或更多零件（１）相对于基本源（２）的至少一个固定直列作至少一个旋转运动，基本源（２）的所述一个或者多个直列被设置为与所述一个或更多零件的一个或更多旋转轴线平行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过电子回旋共振产生的等离子体基本源来处理至少一个零件的表面的方法本专利技术涉及基于气体介质通过电子回旋共振(RCE)产生等离子体，并更特别地涉 及表面处理的
本领域的技术人员非常熟知通过电子回旋共振产生的等离子体可参与金属零件 或非金属零件的表面处理，诸如通过离子清洗对零件进行清理、对物理气相沉积(PVD)沉 积方法的离子辅助、活化气态物质以制造等离子体辅助化学气相沉积(PACVD)涂层等。这 些通过等离子体进行的表面处理方法可被用于但不限于机械、光学、腐蚀保护或用于产生 能量的表面处理等领域。本专利技术尤其适用于处理具有多个待处理的表面或者所谓复杂形状的一个或多个零件。 众所周知，为了在形状复杂的零件上实现等离子体处理，可实现所述零件的极化， 以便在待处理的零件的表面直接创建等离子体，极化可以以连续、脉冲或射频的方式进行。 这种方案具有如下缺点由于工作电压同时确定到达表面的离子的能量和等离子体的密 度，所以等离子体的产生和通过该等离子体的离子对表面的轰击不是独立的。还观察到这 种极化只有在约为IPa (帕斯卡)至IOPa的压强下才有效。然而，该压强(对等离子体处 理而言相对较高)对应于较小平均自由行程，这使得来自或向待处理的零件的材料传输尤 其困难，并且促使在零件之间形成空心阴极，导致所得到的处理不均勻。为避免形成空心阴 极，必须特别注意待处理的零件之间的距离。即使通过使用外部源(例如射频波或微波)来创建等离子体从而降低工作压强， 仍然存在零件均勻处理的问题。已提出多种技术方案来在待处理的零件的表面创建均勻的等离子体。根据专利FR2658025的记录，通过使用在空间上均勻的磁场获得均勻的等离子 体。于是由等离子体的均勻性得到对零件的均勻处理。另外，由于铁磁型的零件必定会改 变磁场的均勻性从而改变处理的均勻性，所以该类型的配置受到极大限制。专利FR2838020提出在反应器的外围上分布源从而产生等离子体约束，以使得等 离子体在空间上是均勻的以获得均勻处理。根据该方案，虽然零件的磁性或非磁性并不重 要，但等离子体的均勻性却必定受到零件存在的影响。事实上，由分布在处理系统壁上的基 本源的作用的总和得到空间上均勻的等离子体。将物体放置在等离子体中的行为必定会导 致对源的遮蔽，从而损害等离子体和处理的均勻性。由专利FR2797372的记录可知用于处理具有平坦几何形状或具有轻度弯曲表面 类型的几何形状的物体的方案。根据该专利的记录，等离子体源位于距待处理零件的表面 恒定距离处，以使得等离子体在该表面上是均勻的。但是，正如已指出的，该方案专用于零 件的确定几何形状。针对每一新的几何形状，必须改变反应器并且尤其要改变等离子体源 的位置。由专利W02007/023350的记录可知用于处理平坦几何形状的物体的另一方案。该 专利应用了不常见的磁感应共振条件B = π mf/e (其中f是电磁波的频率，而m和e是电子的质量和电荷)。根据该专利的记录，通过足够接近基本源以获得满足上述共振条件的 感应B的公共等值面(isosurface)，获得了均勻的处理区域。在通常使用的2. 45GHz频率 下，该条件对于约为437高斯(Gauss)的场而言是满足的。因此该方案需要无论压强是多 少都遵守基本源之间小于5cm的足够小的距离。因此需要布置许多单独的源，这提高了处 理的成本。同样地，源前面的磁场也被加强，如果希望处理磁零件则这可能是不利的。由专利FR 2826506的记录可知涉及不规则放电电流的放大设备的另一方案。该 设备放大存在的等离子体，因此，为了工作，需要连接其它电极(比如磁控管阴极)。通过施 加正电压来放大等离子体。然而，带极强正电的等离子体具有以下潜在缺点溅射反应器的 壁并因此污染待处理的零件。 本专利技术的目的是简单、可靠、有效和合理地克服上述缺点。本专利技术所提出要解决的问题是能够实现这样的表面处理允许以均勻的方式(换 句话说允许在即使空间中的等离子体本身不均勻的情况下仍可在空间上均勻地处理)处 理具有复杂形状的零件，限制源个体的数量并降低处理成本。为了解决该问题，设计和开发了通过电子回旋共振产生的等离子体基本源来处理 至少一个零件的表面的方法和设备。该方法包括使一个或更多零件相对于基本源的至少一个固定直列作至少一个运动。该设备包括与一个或更多零件相对设置的基本源的至少一个固定直列，所述一个 或更多零件固定到用于经受至少一个旋转运动的装置。为了使基本源的等离子体相互叠加并产生沿该列基本源的均勻处理，将基本源的 一个或者多个直列设置为与所述一个或更多零件的旋转轴线平行。在使用多个直列的情况下，将这些列设置为使得它们不互相磁性干扰。根据这些特征，等离子体基本源构成局部化的处理区域，使得尺寸的扩展变得尤 其简单。优选地，旋转运动是简单旋转的形式或者是单行星式或双行星式的运动形式。为了实现电子回旋共振的条件，基本源可由同轴波导和包含磁体的端罩构成，所 述磁体被限定为允许电子回旋共振并适合给所述源供电的一个或多个发生器的频率，如专 利FR2797372中所述。为了保护波导旋转的对称性和为了保证电子轨迹的自闭合，磁体的磁化轴线与波 导的轴线是共线的。根据另一特征，基本源可由功率在源之间平均分配的单个发生器供给，如专利FR 2798552所述。基本源可由多个发生器供给，调节所述多个发生器的功率以沿所述源的所述 列获得均勻的处理。通过两个源之间的磁相互作用规定分隔这两个源的最小距离。该距离大约是基本 源的磁体直径的两倍。在这里，磁体之间的相互作用移动RCE的区域。在两个磁体间的极性 相反的情况下，该区域非常接近源的表面；在另一种情况下，该区域距离源的表面非常远。在2X 10_3毫巴的压强Ptl下，从源的表面起，等离子体在约为5cm的距离Rmaxtl上 展开。因此两个源之间的最大间距Dmax被限制为该距离的两倍(大约IOcm)。该最大间距在压强较小的情况下可更大，而在压强较大的情况下将更小。因此该距离与压强成反比。<formula>formula see original document page 5</formula>以下将借助附图更详细地描述本专利技术，在附图中-附图说明图1是根据本专利技术的处理设备的简化实施方式的仅为示意性质的正视图；-图2是在运动是简单旋转形式的旋转类型的情况下对应于图1的俯视图；-图3是在运动为单行星运动形式的旋转类型的情况下与图2相似的视图；-图4是在双行星运动形式的旋转类型的运动的情况下与图3相似的视图；-图5和图6示出具有不同极性磁化(图5)或优选为相同极性磁化(图6)的两 种基本源布置；-图7是基本源的实施例的透视图。图1示出通过电子回旋共振产生的等离子体基本源(2)来处理至少一个零件(1) 的表面的设备的总体结构。根据本专利技术，该设备包括布置为与零件(1)相对的基本源(2)的至少一个固定直 列。重要的是，将一个或多个零件(1)与任何类型的已知装置固定，该装置适于作至 少一个运动，尤其是旋转运动。零件的旋转运动与通过电子回旋共振产生的等离子体基本源的线性布置的这种 组合允许产生对复杂零件的三维表面的均勻处理。该运动适合待处理零件的形状和几何尺寸并且适合载入真空罩内。对尺寸较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过电子回旋共振产生的等离子体基本源来处理至少一个零件的表面的方法，其特征在于，所述方法包括：使一个或更多零件（１）相对于基本源（２）的至少一个固定直列作至少一个旋转运动，基本源（２）的所述一个或者多个直列被设置为与所述一个或更多零件的一个或更多旋转轴线平行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝亚特施密特，克里斯托弗埃奥，菲利普毛林佩里耶，
申请(专利权)人：HEF公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]