[RU]

Способ обработки поверхности посредством диэлектрического барьерного разряда (ДБР), включающий следующие операции: подачу или прохождение подложки в реакционную камеру (2), где расположены по меньшей мере два электрода (10, 12) и по меньшей мере один противоэлектрод (13, 14, 15), при этом между указанными по меньшей мере двумя электродами (10, 12) и указанным по меньшей мере одним противоэлектродом (13, 14, 15) помещен диэлектрический барьер (16); подключение индуктивности (L ₁ , L ₂ ) последовательно с каждым из указанных электродов (10, 12), при этом указанные индуктивности (L ₁ , L ₂ ) намотаны на общий магнитный сердечник таким образом, чтобы результирующий магнитный поток этих двух индуктивностей являлся нулевым, когда в двух электродах (10, 12) циркулируют одинаковые токи; генерирование высокочастотного электрического напряжения такой величины, чтобы оно вызывало генерирование плазмы между по меньшей мере двумя электродами (10, 12) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13, 14, 15); подачу в реакционную камеру смеси, состав которой таков, что при контакте с плазмой она разрушается и образует вещества, способные реагировать с поверхностью подложки (4).

(57) Реферат / Формула:

Способ обработки поверхности посредством диэлектрического барьерного разряда (ДБР), включающий следующие операции: подачу или прохождение подложки в реакционную камеру (2), где расположены по меньшей мере два электрода (10, 12) и по меньшей мере один противоэлектрод (13, 14, 15), при этом между указанными по меньшей мере двумя электродами (10, 12) и указанным по меньшей мере одним противоэлектродом (13, 14, 15) помещен диэлектрический барьер (16); подключение индуктивности (L ₁ , L ₂ ) последовательно с каждым из указанных электродов (10, 12), при этом указанные индуктивности (L ₁ , L ₂ ) намотаны на общий магнитный сердечник таким образом, чтобы результирующий магнитный поток этих двух индуктивностей являлся нулевым, когда в двух электродах (10, 12) циркулируют одинаковые токи; генерирование высокочастотного электрического напряжения такой величины, чтобы оно вызывало генерирование плазмы между по меньшей мере двумя электродами (10, 12) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13, 14, 15); подачу в реакционную камеру смеси, состав которой таков, что при контакте с плазмой она разрушается и образует вещества, способные реагировать с поверхностью подложки (4).

---

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ПАР ЭЛЕКТРОДОВ ДБР
Область техники изобретения
[0001] Изобретение относится к диэлектрическим барьерным
5 разрядным способам обработки поверхности подложек. В частности,
изобретение касается зажигания, когда обработка поверхности проводится
посредством, по меньшей мере, двух электродов и, по меньшей мере, одного
противоэлектрода, расположенных с каждой стороны подложки.
[0002] Изобретение также относится к установке, оснащенной
10 рассматриваемым зажиганием.
Уровень техники
[0003] Из документа ЕР 2145978 известен способ осаждения слоев на
подложку посредством диэлектрического барьерного разряда. Описанный способ, в частности, включает введение или прохождение подложки в
15 реакционную камеру, где расположены электрод и противоэлектрод. Между этим электродом и этим противоэлектродом помещают диэлектрический барьер. Между указанными электродом и противоэлектродом генерируют высокочастотное электрическое напряжение, вызывающее образование плазмы. В реакционную камеру подают газообразный состав, который при
20 контакте с плазмой реагирует с поверхностью подложки. Для того чтобы уменьшить сдвиг по фазе между напряжением и вырабатываемым током и увеличить время прохождения тока в плазме, в действие вводят регулируемую индуктивность (L), расположенную параллельно индуктивности установки и генерирующую электрическое напряжение.
25 [0004] В интересах повышения производительности способа уже было
предусмотрено использование двух электродов, размещенных рядом, при этом ток проходит от этих электродов к соответствующим противоэлектродам, а введение реакционноспособной смеси, таким образом, происходит в промежутке, разделяющем эти два электрода. В
30 таком способе практически неизбежным следствием небольших дефектов в геометрии электродов и противоэлектрода или перепадов температуры является то, что плазма предпочтительно зажигается под одиночным электродом. Результирующее напряжение на зажимах электродов после
зажигания, таким образом, стабилизируется на значении разряда согласно закону Пашена. Это напряжение уже не допускает зажигание второго электрода, поскольку оно ниже значения напряжения пробоя разряда. Результат заключается в том, что вдуваемый реакционноспособный продукт 5 теряется на 50%, и таким же образом замедляется скорость роста слоя. Так как невозможно сформировать совершенные электроды и, таким образом, скомпенсировать любые перепады температуры, для того чтобы иметь возможность зажигать оба электрода, решением является разделение трансформатора, питающего систему, для того чтобы предусмотреть 10 трансформатор для каждой пары электродов. Это решение, разумеется, не является преимущественным с экономической точки зрения, так как разделение трансформатора является дорогостоящим.
[0005] Другим решением, описанным в документе WO 99/04411,
является использование балластных индуктивностей, последовательно 15 соединенных с каждым электродом. Однако в ходе работы после зажигания двух электродов такой агрегат влечет повышение напряжения питания реактора.
Сущность изобретения
20 [0006] Целью изобретения является разрешение проблемы
зажигания, обычно возникающей в процессе ДБР с использованием, по меньшей мере, двух электродов, расположенных рядом для выполнения обработки поверхности.
[0007] Другой целью изобретения является повышение
25 производительности и эффективности такого процесса.
[0008] Изобретение относится к способу обработки поверхности
посредством диэлектрического барьерного разряда, включающему
следующие операции:
- подачу или прохождение подложки в реакционную камеру, 30 где расположены, по меньшей мере, два электрода и, по меньшей мере,
один противоэлектрод, при этом между этими, по меньшей мере, двумя
электродами и, по меньшей мере одним противоэлектродом помещен, по
меньшей мере, один диэлектрический барьер;
- генерирование высокочастотного электрического напряжения такой величины, чтобы оно вызывало образование плазмы между этими, по меньшей мере, двумя электродами и, по меньшей мере, одним противоэлектродом;
5 - подачу в реакционную камеру смеси, состав которой таков, что
при контакте с плазмой она разрушается и образует вещества, способные реагировать с поверхностью подложки;
- соединение индуктивности последовательно с каждым из указанных электродов, при этом величина указанных индуктивностей
10 такова, что в случае, когда плазма зажигается под одиночным электродом, ток, циркулирующий, в индуктивности, последовательной с этим электродом, вызывает магнитный поток в другой индуктивности, и такова, что результирующее напряжение на зажимах этой второй индуктивности вызывает увеличение напряжения на зажимах электрода, остающегося
15 незажженным, вынуждая его зажигание, при этом указанные индуктивности намотаны на общий магнитный сердечник так, чтобы результирующий магнитный поток этих двух индуктивностей являлся нулевым, когда в указанных двух электродах циркулируют одинаковые токи.
20 [0009] Следует отметить, что способ согласно изобретению определен
в выражении "операций", а не "этапов", т.е. что последовательность операций не обязательно происходит в том порядке, в котором они описаны выше.
[00010] "Обработку поверхности" здесь понимают как означающую 25 любую операцию по подготовке, чистке, покрытию или осаждению одного или нескольких слоев на поверхность подложки.
[00011] Таким образом, здесь определено устройство зажигания, подходящее для последовательного соединения с, по меньшей мере, двумя электродами и содержащее две индуктивности, намотанные на общий 30 магнитный сердечник и имеющие такие намотки, что магнитные потоки, вырабатываемые этими двумя индуктивностями, взаимно компенсируются, когда в указанных двух электродах циркулируют одинаковые токи.
[00012] В устройстве зажигания величина индуктивностей (Li, L2), расположенных последовательно с каждым из электродов, рассчитана так, чтобы, когда плазма зажигается под одиночным электродом, ток, циркулирующий в индуктивности, последовательно соединенной с этим 5 электродом, вызывал магнитный поток в другой индуктивности, и чтобы результирующее напряжение на зажимах этой второй индуктивности вызывало увеличение напряжения на зажимах конденсатора, образованного электродом, который остается незажженным, и соответствующим противоэлектродом.
10 [00013] Когда зажжены оба электрода, токи являются сбалансированными, и магнитные потоки, вызванные индуктивностями, смонтированными последовательно с электродами, взаимно компенсируют друг друга, поскольку токи, циркулирующие по этим двум электродам, являются, по существу, одинаковыми, что в результате приводит к взаимной
15 компенсации полных сопротивлений этих индуктивностей. Этот признак является очень важным, поскольку, когда агрегат запускают, необязательно повышать напряжение питания электродов или инициировать какую-либо коррекцию на возможной компенсаторной катушке.
[00014] С учетом необходимых изменений, этот принцип таким же 20 образом также применим в случае, когда используют две пары электродов. [00015] Выбор величины индуктивностей зависит от нескольких функций, в частности, от тока между электродом и противоэлектродом (противоэлектродами), причем этот ток сам зависит от частоты и геометрии указанных электродов. Преимущественно, если изменение напряжения 25 (dV), являющееся результатом предпочтительного зажигания на одном из электродов вызывает дифференциальный ток (dl) с тем электродом, который остается незажженным, величина каждой индуктивности (l) будет такой, что dV = w.l.dl, отсюда 1 = dV/w.dl, где ш = 2jif, a f - частота ВЧ-источника питания.
30 [00016] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, намотка намотанных на общий магнитный сердечник индуктивностей, последовательно соединенных с каждым из указанных электродов, является обратной.
[00017] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, реакционноспособную смесь подают через канал, сообщающийся с реакционной камерой в промежутке, разделяющем указанные два электрода. 5 [00018] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, плазму генерируют с каждой стороны подложки между двумя электродами и противоэлектродом, а реакционноспособную смесь, подаваемую в реакционную камеру, подают на каждую из сторон подложки. Такой способ позволяет выполнить обработку
10 поверхности на каждой из сторон подложки.
[00019] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, плазму генерируют с каждой стороны подложки между двумя электродами и противоэлектродом, а в реакционную камеру с каждой стороны подложки подают
15 реакционноспособные смеси разных составов. Такой способ позволяет выполнять разную обработку поверхности на каждой из сторон подложки. [00020] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, смеси, подаваемые в реакционную камеру с каждой стороны подложки ограничивают в двух отдельных зонах
20 посредством механических барьеров. Подложка может сама быть частью этих механических барьеров.
[00021] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, для подачи реакционноспособной смеси через канал в реакционной камере, сообщающийся с промежутком, разделяющим 25 два противоэлектрода, рядом размещают два противоэлектрода, обращенных к электродам.
[00022] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, способ дополнительно включает следующие операции:
30 - ввод в действие регулируемой индуктивности, расположенной
параллельно индуктивности самой установки и генерирующей электрическое напряжение с целью уменьшения сдвига по фазе между напряжением и током, подаваемым ВЧ-источником;
- адаптация напряжения и/или частоты, подаваемой цепью генератора, и/или регулируемой величины индуктивности в начале или в ходе процесса для получения оптимальных характеристик реакции. [00023] Одним из преимуществ этого варианта является то, что 5 введение индуктивности в цепь улучшает коэффициент мощности установки и, таким образом, значительно повышает ее производительность. Другим преимуществом этого варианта является то, что это позволяет процессу генерировать достаточно эффективной энергии для получения повышенных скоростей осаждения и, в то же время, улучшать свойства
10 осаждаемых слоев.
[00024] Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, напряжение и/или частоту, подаваемую цепью генератора, и/или величину индуктивности модулируют с целью возбуждения выработки гармоник, в каждом полупериоде продлевающих
15 время, в течение которого напряжение остается выше значения, необходимого для поддержания дуги, что в результате приводит к продлению генерирования плазмы во времени. Предпочтительно возбуждают гармоники з-го и 5-го порядков. Преимуществом этого варианта осуществления изобретения является то, что при равном
20 количестве потребленной энергии эффективность способа существенно повышается.
[00025] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, указанный способ дополнительно включает следующую операцию: вызов изменения положения электродов с целью
25 получения оптимальных характеристик реакции. Это может обеспечить возможность изменения характеристик электрической цепи и, таким образом, позволить оказывать влияние на конфигурацию тока. [00026] Согласно одному из частных вариантов осуществления изобретения, указанный способ дополнительно включает следующую
30 операцию: приведение атмосферы, преобладающей в камере, к определенному давлению, которое может быть ниже атмосферного давления.
[00027] Преимущественно, подложка является изолирующей и сама образует один из диэлектрических барьеров, помещенных между, по меньшей мере, двумя электродами.
[00028] Более того, если подложка является проводящей, то она сама 5 образует один из электродов.
[00029] Указанную смесь подают в реакционную камеру предпочтительно в форме жидкости путем распыления или как реакционноспособный газ или порошок.
[00030] Изобретение также относится к установке для обработки 10 поверхности посредством диэлектрического барьерного разряда на подложке, содержащей камеру, средства переноса и опорные средства для введения подложки в камеру. Высоковольтный и высокочастотный источник питания соединен с двумя парами электродов, размещенных с каждой стороны подложки, и между этими, по меньшей мере, двумя 15 электродами расположен, по меньшей мере, один диэлектрический барьер. Предусматриваются средства регулирования и управления источником питания, а также средства подачи реакционноспособных веществ в камеру и средства извлечения фоновых газов. В этой установке последовательно с каждой парой электродов расположена индуктивность, причем величина 20 этих индуктивностей рассчитана на то, чтобы вызывать зажигание второй пары электродов так, как это разъяснено выше.
[00031] Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, параллельно с цепью питания расположена регулируемая индуктивность. Характеристики этой регулируемой
25 индуктивности таковы, что она позволяет модулировать сдвиг по фазе между напряжением, генерируемым между электродами, и полным током, подаваемым высоковольтным источником. В этой установке средства регулирования источника питания и средства управления индуктивностью преимущественно связаны для того чтобы позволять генерировать
30 гармоники, в каждом полупериоде продлевающие время, в течение которого величина напряжения между электродами удерживается на значении выше такового, необходимого для поддержания электрического разряда.
[00032] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, камера является открытой с двух ее концов, что позволяет объединить способ обработки поверхности в установку для непрерывного производства. Например, камера может быть 5 преимущественно объединена в лер для производственной линии флоат-стекла, при этом опорные средства для подложки содержат, по меньшей мере, один ролик.
[00033] Согласно одному из преимущественных вариантов осуществления изобретения, камера является открытой с двух ее концов, 10 что позволяет объединить способ обработки поверхности в установку для непрерывного производства. В этом контексте, камера может быть объединена в производственную линию флоат-стекла, при этом опорные средства для подложки содержат ванну для лужения.
[00034] Согласно другому предпочтительному варианту осуществления 15 изобретения, камера является закрытой, что позволяет объединить способ согласно изобретению в прерывную операцию обработки поверхности. Указанную камеру можно располагать, например, на линиях обработки "магнетронным распылением".
[00035] Преимущественно, плазму можно генерировать в двух 20 отдельных зонах расположенных с каждой стороны подложки таким образом, чтобы слой одновременно осаждался на каждую из лицевых поверхностей этой подложки.
Краткое описание фигур
25 [00036] Эти особенности, а также другие особенности изобретения будут разъяснены в подробном описании частных вариантов осуществления изобретения со ссылками на графические материалы в виде фигур, при этом:
[00037] Фигура 1 - схематический вид спереди установки для 30 осаждения слоев на подложку;
Фигура 2 - схематический вид спереди установки для осаждения слоев на обе лицевые стороны подложки;
Фигура з - эквивалентная схема установки перед образованием плазмы в случае осаждения на одну из двух лицевых поверхностей подложки или на обе лицевые поверхности подложки;
Фигура 4 - эквивалентная схема установки после зажигания 5 плазмы под одним из двух электродов в случае осаждения на одну из двух лицевых поверхностей подложки или на обе лицевые поверхности подложки;
Фигура 5 - эквивалентная схема установки после зажигания плазмы под обоими электродами в случае осаждения на одну из двух 10 лицевых поверхностей подложки или на обе лицевые поверхности подложки;
Фигура 6 - эквивалентная схема установки после зажигания плазмы обоими электродами в случае осаждения на одну из двух лицевых поверхностей подложки или на обе лицевые поверхности подложки 15 согласно другому варианту осуществления изобретения;
Фигура 7 - схематический вид спереди установки для осаждения слоев на подложку;
[00038] Фигуры выполнены не в масштабе. В общем, аналогичные элементы представлены на фигурах аналогичными ссылочными 20 позициями.
Подробное описание частных вариантов осуществления изобретения
[00039] Фигура 1 показывает открытую камеру 2, рассчитанную на 25 непрерывный процесс осаждения слоев на стеклянную подложку. Стеклянную подложку 4 вводят через вводное отверстие 6, затем проводят внутрь этой камеры 2 осаждения перед выходом вновь через выводное отверстие 8. Высокочастотное высокое напряжение прикладывают между двумя электродами ю, 12 и противоэлектродом 14. Диэлектрический барьер 30 16 помещают между двумя электродами ю, 12 и противоэлектродом 14. Разность потенциалов между двумя электродами ю, 12 и противоэлектродом 14 вызывает генерирование плазмы. В камеру 2 осаждения вводят реакционноспособную смесь 18. Использование
нескольких электродов, под которыми последовательно проходит подложка 4, в результате приводит к тому, что полная площадь поверхности электродов является увеличенной. В сравнении со способом, использующим только один электрод и один противоэлектрод, это позволяет увеличить 5 толщину осаждаемого слоя или, в качестве альтернативы, позволяет увеличить скорость прохождения подложки внутри камеры при одинаковой толщине осаждаемого слоя. На практике, в случае использования двух электродов ю, 12, обращенных к противоэлектроду 16, реакционноспособную смесь i8 в идеале подают через канал 20, 10 сообщающийся с камерой 2 осаждения в промежутке 22, разделяющем эти два электрода ю, 12. Это позволяет идеально и быстро распределять реакционноспособные ионы 18 в зоне 24 осаждения. Стрелки 23 указывают направление прохождения стеклянной подложки 4.
[00040] Фигура 2 показывает, что осаждение также можно проводить
15 одновременно на обе лицевые поверхности стеклянной подложки 4. В таком способе противоэлектрод 14 предыдущего агрегата заменяют двойным противоэлектродом, сформированным из двух противоэлектродов 13, 15, а диэлектрический барьер 16 заменяют двойным диэлектрическим барьером, образованным двумя диэлектрическими барьерами 16а и 16b. Введение
20 реакционноспособных газов 18, 19 в этом случае происходит через каналы 20, 26 в реакционной камере 2 осаждения, сформированные с каждой стороны подложки 4 и сообщающиеся с промежутками 22, 28, соответственно, разделяющими эти два электрода и два противоэлектрода. [00041] Напряжение, прикладываемое между электродами и
25 противоэлектродом, или противоэлектродами, предпочтительно находится в интервале размаха напряжения 1000-200000 В, более предпочтительно - размаха напряжения 5000-100000 В, и еще более предпочтительно - размаха напряжения 10000-40000 В. Частота предпочтительно находится в диапазоне между ю КГц и юоо КГц, более предпочтительно - между 20
30 КГц и 400 КГц, и еще более предпочтительно - между 50 КГц и 200 КГц.
[00042] Электроды и противоэлектроды по фигурам 1 и 2 были вычерчены как цилиндрические электроды, но, в качестве альтернативы, они могут быть плоскими.
[00043] Как разъяснялось выше, использование двух электродов ю, 12 в способах, описанных на Фигуре 1 и Фигуре 2, вызывает проблему зажигания, возникающую в результате того, что если одновременно не зажечь эти два электрода, то после зажигания первого электрода 5 напряжения, приложенного между электродом, остающимся назажженным, и противоэлектродом, или противоэлектродами 13, 14, 15, уже не будет достаточно для зажигания этого второго электрода. Для разрешения этой проблемы было сконструировано устройство, содержащее две одинаковые катушки, намотанные на общий магнитный сердечник. Каждая из катушек
10 последовательно соединена с одним из электродов ю, 12, и намотку двух этих катушек вокруг общего магнитного сердечника выполняют для того чтобы получить два потока, взаимно компенсирующих друг друга, как только оба электрода будут зажжены. Этот признак является в высокой степени преимущественным, поскольку как только агрегат запустился, нет
15 необходимости в повышении напряжения питания электродов или в инициации какой-либо коррекции на возможной компенсаторной катушке. [00044] В устройстве зажигания величину индуктивностей (Li, L2), расположенных последовательно с каждым из электродов, рассчитывают так, чтобы, когда плазма зажигается под одиночным электродом, ток,
20 циркулирующий в индуктивности, последовательно соединенной с этим электродом, вызывал магнитный поток в другой индуктивности, и чтобы результирующее напряжение на зажимах этой второй индуктивности вызывало повышение напряжения на зажимах конденсатора, образованного электродом, остающимся незажженным, и соответствующим
25 противоэлектродом.
[00045] На Фигуре 3 показана в высокой степени упрощенная эквивалентная схема установки перед запуском, оснащенной устройством для вынужденного зажигания плазмы под двумя электродами. Между электродами и противоэлектродом, или противоэлектродами,
30 прикладывают высокочастотное (ВЧ) высокое напряжение. Установка для разряда в камере, по существу, является эквивалентной сложению параллельных и последовательных конденсаторов, т.е. Ср (паразитной емкости, параллельно соединенной с паразитным сопротивлением Rp), Cd
eqi, Cd eq2 (емкости диэлектрика, или диэлектриков) и Cg eqi, Cg eq2 (емкости газа, или газов). Li и L2 соответствуют индуктивностям устройства для вынужденного зажигания плазмы под обоими электродами. [00046] Фигура 4 показывает ту же схему тогда, когда плазма 5 генерируется под одиночным электродом. В этом случае емкость Cg eq2 шунтирована сопротивлением Rg eq2, представляющим сопротивление плазмы под первым электродом.
[00047] Фигура 5 снова показывает ту же схему, но на этот раз тогда, когда плазма также генерируется и под вторым электродом под действием 10 устройства зажигания, образованного Li и L2. В этом случае, емкость Cg eqi шунтирована сопротивлением Rg eqi, представляющим сопротивление плазмы под вторым электродом.
[00048] В отсутствие разряда (то есть до тех пор, пока напряжение, приложенное между электродами и противоэлектродом, или
15 противоэлектродами, ниже напряжения пробоя), значения Rg eqi и Rg eq2 являются чрезвычайно высокими, что объясняет то, почему принимать их в расчет не является необходимым в цепях, моделирующих систему в отсутствие разряда, а полный ток, подаваемый источником, практически является исключительно емкостным. В ходе разряда активные токи Igi и Ig2
20 появляются под каждым электродом и представляют собой электрический признак осаждения, проводимого на подложке.
[00049] Фигура 6 показывает эквивалентную схему штатного режима работы установки для обработки поверхности согласно изобретению, в которой в действие введена регулируемая индуктивность (L),
25 расположенная параллельно индуктивности самой установки и генерирующая электрическое напряжение. Величину регулируемой индуктивности (L) выбирают так, чтобы уменьшить сдвиг по фазе между напряжением и током, подаваемым ВЧ-источником. Введение этой индуктивности в цепь повышает коэффициент мощности установки и,
30 таким образом, значительно повышает ее производительность. Специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение не ограничивается примерами, представленными и описанными выше. Изобретение включает каждый из новаторских признаков, а также их
сочетания. Наличие ссылочной нумерации не может рассматриваться как ограничение. Использование термина "содержит" никоим образом не может исключать присутствия иных элементов, чем упомянутые. Использование какого-либо термина в единственном числе для 5 представления элемента не исключает присутствия множества этих элементов. Настоящее изобретение было описано в отношении конкретных вариантов осуществления, имеющих чисто иллюстративное значение, которые нельзя рассматривать как ограничивающие.
[00050] Фигура 7 показывает другую установку для обработки
10 поверхности подложки согласно настоящему изобретению, содержащую две камеры 2а, 2b, рассчитанные на непрерывный процесс осаждения слоев на стеклянную подложку 4. Такая установка обеспечивать возможность, например, последовательного покрытия подложки двумя слоями разной природы, или первоначальной обработки подложки с последующим
15 осаждением на нее покрытия, или покрытия подложки более толстым покрытием. В варианте осуществления изобретения по фигуре 7 вышеупомянутая установка для обработки поверхности является сдвоенной: (i) первая подустановка содержит камеру 2а и первичные индуктивности Li, L2, последовательно подключенные к каждому из указанных электродов
20 юа, 12а, и (п) вторая подустановка содержит камеру 2b и первичные индуктивности L3, L4, последовательно подключенные к каждому из указанных электродов iob, 12b. Противоэлектроды обозначены ссылочными позициями 13а, 15а и 13b, 15b. Эти две подустановки питаются от единственного СВЧ- или ВЧ-источника, а вторичные индуктивности L5 и
25 L6 позволяют уравновешивать токи в обеих камерах 2а и 2b (под "уравновешиванием токов" мы понимаем наличие, по существу, одинаковых токов на вводе обеих камер, т.е. на вводе первичных индуктивностей). Как было описано выше, Li, L2 и L3, L4 позволяют уравновешивать токи и вынуждать зажигание плазмы под каждой парой
30 электродов в соответствующей камере. Этот вариант осуществления изобретения показывает, что устройство, содержащее вышеупомянутую сдвоенную систему индуктивностей для установки с двумя парами электродов, также применимо для разрешения проблемы зажигания двух
подустановок, каждая из которых содержит две пары электродов, но
питается от единственного ВЧ-источника.
[00051 ] В примере по фигуре 7, было выбрано:
- использование стеклянной подложки в качестве диэлектрического 5 барьера, поэтому между электродами и противоэлектродами не был
заключен какой-либо другой диэлектрический барьер
- вычерчивание электродов и противоэлектродов как "плоских" электродов. [00052] Если использовать такую установку для покрытия подложки, покрытие будет сформировано на нижней лицевой поверхности стеклянной
10 подложки 4.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ обработки поверхности посредством 5 диэлектрического барьерного разряда (ДБР), включающий следующие операции:
- подачу или прохождение подложки в реакционную камеру (2), где расположены по меньшей мере два электрода (ю, 12) и по меньшей мере один противоэлектрод (13, 14, 15), при этом между указанными по меньшей
10 мере двумя электродами (ю, 12) и указанным по меньшей мере одним противоэлектродом (13, 14, 15) помещен по меньший мере один диэлектрический барьер (16);
- генерирование высокочастотного электрического напряжения такой величины, чтобы оно вызывало образование плазмы между по
15 меньшей мере двумя электродами (ю, 12) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13,14,15);
- подачу в реакционную камеру смеси, состав которой таков, что при контакте с плазмой она разрушается и образует вещества, способные реагировать с поверхностью подложки (4);
20 отличающийся тем, что он дополнительно включает
следующую операцию:
- соединение последовательно с каждым из указанных электродов (ю, 12) индуктивности (Li, L2), при этом величина указанных индуктивностей (Li, L2) такова, что в случае, когда плазма зажигается под
25 одиночным электродом, ток, циркулирующий в индуктивности, последовательно соединенной с этим электродом, вызывает магнитный поток в другой индуктивности, и такова, что результирующее напряжение на зажимах этой второй индуктивности вызывает повышение напряжения на зажимах электрода, остающегося незажженным, вынуждая его
30 зажигание, при этом указанные индуктивности намотаны на общий магнитный сердечник так, чтобы результирующий магнитный поток этих
двух индуктивностей (Li, L2) являлся нулевым, когда в двух электродах (ю, 12) циркулируют одинаковые токи.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что намотка 5 индуктивностей (Li, L2), последовательно соединенных с каждым из
указанных электродов (ю, 12) и намотанных на общий магнитный сердечник, является обратной.
3. Способ по одному из предыдущих пунктов, 10 отличающийся тем, что смесь, подаваемую в реакционную камеру, подают
через канал (20), сообщающийся с промежутком (22), разделяющим указанные два электрода (ю, 12).
4. Способ по одному из предыдущих пунктов,
отличающийся тем, что для выполнения обработки поверхности с каждой
15 стороны подложки (2) плазму генерируют с каждой стороны подложки (4) между по меньшей мере двумя электродами (ю, 12) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13,14,15).
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в реакционную 20 камеру (2) с каждой стороны подложки (4) подают реакционноспособные
смеси (18, 19) разных составов для того чтобы выполнять отличающуюся обработку поверхности с каждой стороны подложки (4).
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, 25 отличающийся тем, что два противоэлектрода (13, 15), обращенные к двум
электродам (ю, 12), размещают рядом, при этом реакционную смесь (19) подают в реакционную камеру через канал (26), сообщающийся с промежутком (28), разделяющим эти два противоэлектрода (13,15).
30 7. Способ по одному из предыдущих пунктов,
отличающийся тем, что он дополнительно включает следующие операции:
ввод в действие регулируемой индуктивности (L), расположенной параллельно индуктивности самой установки, и
генерирующей электрическое напряжение с целью уменьшения сдвига по фазе между напряжением и генерируемым током;
- адаптация напряжения и/или частоты, подаваемой цепью генератора, и/или регулируемой величины индуктивности (L) в начале или
5 в ходе процесса с целью увеличения отношения активной мощности к реактивной мощности.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что он дополнительно включает следующую операцию:
10 - адаптацию напряжения и/или частоты, подаваемой цепью
генератора, и/или регулируемой величины (L) индуктивности с целью возбуждения выработки гармоник, продлевающих время, в течение которого напряжение остается выше значения, необходимого для поддержания электрического разряда.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что, по существу, возбуждают гармоники 3-го и 5-го порядков.
ю. Способ по любому из предыдущих пунктов, 20 отличающийся тем, что он дополнительно включает следующую операцию:
- приведение атмосферы, преобладающей в камере, к давлению ниже атмосферного давления.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов,
25 отличающийся тем, что камера (2) является открытой и включает зону
ввода и зону вывода для подложки (4).
12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что подложка (4) является изолирующей и сама
30 образует, по меньшей мере, один из диэлектрических барьеров (16).
13. Установка для обработки поверхности подложки (4) посредством диэлектрического барьерного разряда (ДБР), содержащая
13.
камеру, средства переноса и опорные средства для введения подложки (4) в указанную камеру, высоковольтный и высокочастотный источник питания, соединенный с по меньшей мере двумя электродами (ю, 12) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13,14,15), при этом указанные по меньшей 5 мере два электрода (ю, 12) и указанный по меньшей мере один противоэлектрод (13, 14, 15) расположены с каждой стороны средств переноса и опоры подложки (2), по меньшей мере один диэлектрический барьер, расположенный между указанными по меньшей мере двумя электродами (ю, 12) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13, 14,
10 15), средства регулирования и управления источником питания, средства подачи реакционноспособных веществ в камеру, средства извлечения фоновых веществ, при этом указанная установка подходит для генерирования плазмы для обработки поверхности подложки (4),
отличающаяся тем, что к каждому из указанных электродов
15 последовательно подключены индуктивности, при этом величина указанных индуктивностей (Li, L2) такова, что в случае, когда плазма зажигается под одиночным электродом, ток, циркулирующий в индуктивности, последовательно соединенной с этим электродом, вызывает магнитный поток в другой индуктивности, и такова, что результирующее
20 напряжение на зажимах этой второй индуктивности вызывает повышение напряжения на зажимах электрода, остающегося незажженным, вынуждая его зажигание, при этом указанные индуктивности намотаны на общий магнитный сердечник так, чтобы результирующий магнитный поток этих двух индуктивностей являлся нулевым, когда в двух электродах
25 циркулируют одинаковые токи.
14. Установка для обработки поверхности по п. 13, отличающаяся тем, что плазма генерируется в двух отдельных зонах, расположенных с каждой стороны подложки таким образом, чтобы 30 одновременно проводить обработку на каждой из лицевых поверхностей этой подложки (2).
15. Установка для обработки поверхности подложки (4) посредством диэлектрического барьерного разряда (ДБР), содержащая две камеры (2а, 2b), средства переноса и опорные средства для введения подложки (4) в камеры, единый высоковольтный и высокочастотный 5 источник питания, соединенный с по меньшей мере двумя электродами (юа, 12а) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13а, 15а) в первой камере и с по меньшей мере двумя электродами (iob, 12b) и по меньшей мере одним противоэлектродом (13b, 15b) - во второй камере, при этом указанные по меньшей мере четыре электрода (ю, 12) и указанные по
10 меньшей мере два противоэлектрода (13, 15) расположены с каждой стороны средств переноса и опоры подложки (2), по меньшей мере один диэлектрический барьер, расположенный между по меньшей мере четырьмя электродами (ю, 12) и по меньшей мере двумя противоэлектродами (13, 15), средства регулирования и управления
15 источником питания, средства подачи реакционноспособных веществ в камеры, средства извлечения фоновых веществ, при этом указанная установка подходит для генерирования плазмы для обработки поверхности подложки (4) в каждой камере,
отличающаяся тем, что, отдельно для каждой камеры,
20 последовательно с указанными электродами подключены первичные индуктивности, при этом величина указанных первичных индуктивностей (Li, L2 и L3, L4) такова, что в случае, когда плазма зажигается под одиночным электродом, ток, циркулирующий в этой первичной индуктивности, последовательно соединенной с этим электродом, вызывает
25 магнитный поток в другой первичной индуктивности, и такова, что результирующее напряжение на зажимах этой другой первичной индуктивности вызывает повышение напряжения на зажимах электрода, остающегося незажженным, вынуждая его зажигание, при этом указанные первичные индуктивности намотаны на общий магнитный сердечник так,
30 чтобы результирующий магнитный поток этих двух первичных индуктивностей являлся нулевым, когда в указанных двух электродах циркулируют одинаковые токи,
дополнительно отличающаяся тем, что, последовательно с указанными первичными индуктивностями подключены вторичные индуктивности, при этом величина указанных дополнительных вторичных индуктивностей (L5, L6) такова, что ток, циркулирующий в первой 5 вторичной индуктивности, последовательно соединенной с первой камерой, вызывает магнитный поток в другой вторичной индуктивности, и такова, что результирующее напряжение на зажимах этой другой вторичной индуктивности обеспечивает уравновешивание напряжений между двумя камерами, при этом указанные вторичные индуктивности намотаны на 10 общий магнитный сердечник так, чтобы результирующий магнитный поток этих двух вторичных индуктивностей являлся нулевым, когда в двух камерах циркулируют одинаковые токи.
2/4
Cd"" I с"чг Фиг. 3
1 J
^0 PCP '
Фиг. 4
4/4
Фиг. 7
4 ш
1У !
rYVYYYYYV-
WO 2014/097620 - 2 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 1- PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
-з-
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 4 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 5 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 6 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 -7- PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 8 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 9 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
- 10 -
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 11 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 12 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 -13 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
-14-
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
-15-
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 -16 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 -17- PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 -18 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 -19 - PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
- 20 -
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620 - 21- PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
PCT/JP2013/007432
WO 2014/097620
PCT/JP2013/007432