ES2621164T3 - Procedimiento de tratamiento de superficie de al menos una pieza mediante fuentes elementales de plasma por resonancia ciclotrónica electrónica - Google Patents

Abstract

Procedimiento de tratamiento de superficie de al menos una pieza mediante fuentes elementales de plasma por resonancia ciclotrónica electrónica, que consiste en someter la(s) pieza(s) (1) a al menos un movimiento de revolución con respecto a al menos una fila lineal fija de fuentes elementales (2), estando la o dichas filas lineales de fuentes elementales (2) dispuesta(s) de manera paralela al eje o a los ejes de revolución de la o de las piezas, caracterizado por que la distancia Dmáx entre fuentes se determina mediante la fórmula:**Fórmula** fórmula en la que: Rmáxo es aproximadamente 5 cm, Po 2,10-3 mbar, siendo P la presión de trabajo en mbar.

Description

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Las fuentes elementales (2) son alimentadas por un generador único cuya potencia se divide a partes iguales entre las fuentes. O bien las fuentes elementales (2) son alimentadas por generadores cuya potencia se ajusta para aumentar el grado de homogeneidad del tratamiento. El o los generadores son, por ejemplo, del tipo microondas

5 normalmente de 2,45 gigahercios.

De acuerdo con la invención, como muestra la figura 1, varias fuentes (2) están dispuestas a lo largo de una línea paralela al eje (X-X') de rotación de las piezas. De ello resulta que las zonas de plasma de las fuentes elementales

(2) se superponen permitiendo obtener un tratamiento homogéneo a lo largo de la fila de fuentes elementales.

10 La distancia mínima Dmín que separa dos fuentes vine impuesta por su interacción magnética. Ésta es del orden de dos veces el diámetro del imán de una fuente elemental. Por debajo de esto, la interacción entre imanes, desplaza la zona de RCE. En el caso de polaridades opuestas entre los dos imanes, la zona se acerca demasiado de la superficie de la fuente; en caso contrario, se aleja demasiado de ella.

15 De la superficie de la fuente, el plasma se extiende por una distancia Rmáxo de aproximadamente 5 cm a una presión Po de 2.10-3 mbar. La separación máxima Dmáx entre dos fuentes está, por lo tanto, limitada a dos veces esta distancia (aproximadamente 10 cm). A presión más baja, la separación máxima podrá ser mayor y, a presión más alta, será más baja. Esta distancia es, por lo tanto, inversamente proporcional a la presión:

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Po

Dmáx  2Rmáx

oP

Para producir un tratamiento homogéneo siguiendo la altura del reactor, la posición relativa de las diferentes fuentes debe estar comprendida, por lo tanto, entre Dmín y Dmáx.

25 En un ejemplo de realización, las piezas a tratar pueden estar dispuestas sobre un portasustrato de capacidad de rotación de acuerdo con uno o varios movimientos y del tipo de los utilizados en el campo del depósito PVD como la pulverización por magnetrón. La distancia mínima de las piezas con respecto a las fuentes, está definida como siendo la distancia considerada la más cercana posible durante el movimiento. Se ha podido constatar que una

30 distancia mínima comprendida entre 40 y 160 mm aproximadamente da una calidad de tratamiento adecuada a nivel de la homogeneidad buscada.

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35 En este ejemplo se considera la homogeneidad de espesor de un depósito realizado a partir de las fuentes de RCE microondas utilizando como precursor gaseoso un hidrocarburo. Las probetas se disponen a diferentes distancias mínimas de las fuentes en frente de éstas últimas. Se compara un tratamiento en estático, es decir con los sustratos permaneciendo inmóviles, y un tratamiento con un movimiento planetario. La figura ilustra el decrecimiento de la velocidad de depósito cuando la distancia a la fila de fuentes aumenta. En el caso del movimiento planetario, la

40 distancia fuentes-sustrato corresponde a la distancia mínima del sustrato a las fuentes durante el movimiento. Se ve claramente que el movimiento permite atenuar la caída de la velocidad de depósito.

La invención tiene una aplicación ventajosa para el tratamiento de superficie a diferentes niveles, tal que, de una manera indicativa en absoluto limitante, la limpieza de las piezas por decapado iónico, la asistencia iónica a un 45 procedimiento de depósito PVD o también de activación de especies gaseosas para fabricar revestimientos PACVD.

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Como se ha indicado en el preámbulo, estas técnicas de tratamiento con plasma se utilizan en numerosos campos, tales como mecánica, óptica, la protección contra corrosión o el tratamiento de superficie para la producción de energía.

5 Las ventajas surgen claramente de la descripción, en particular se recalca y se recuerda, que el procedimiento y el dispositivo de tratamiento mediante fuentes elementales de plasma por resonancia ciclotrónica electrónica, permiten:

-el tratamiento de piezas metálicas o no, de geometría variable y cualquiera, utilizando una configuración única de equipo;

10 -la obtención de tratamiento homogéneo en superficies complejas y variadas, sin que sea, no obstante, necesario modificar la geometría del equipo en función de la geometría de las piezas. La invención está definida por las reivindicaciones.

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Claims (1)

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