[go: up one dir, main page]

NL1023491C2 - Cascadebron. - Google Patents

Cascadebron. Download PDF

Info

Publication number
NL1023491C2
NL1023491C2 NL1023491A NL1023491A NL1023491C2 NL 1023491 C2 NL1023491 C2 NL 1023491C2 NL 1023491 A NL1023491 A NL 1023491A NL 1023491 A NL1023491 A NL 1023491A NL 1023491 C2 NL1023491 C2 NL 1023491C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cascade
electrode
plates
housing
cathode housing
Prior art date
Application number
NL1023491A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Dinant Bijker
Franciscus Cornelius Dings
Leonardus Petrus Maria Clijsen
Remco Leonardus Johan Pennings
Original Assignee
Otb Groep B V
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
Priority to NL1023491A priority Critical patent/NL1023491C2/nl
Application filed by Otb Groep B V filed Critical Otb Groep B V
Priority to KR1020097004439A priority patent/KR100944299B1/ko
Priority to EP10181652.8A priority patent/EP2262351B1/en
Priority to PCT/NL2004/000348 priority patent/WO2004105450A1/en
Priority to KR1020057022138A priority patent/KR100910281B1/ko
Priority to EP04748589A priority patent/EP1632114B1/en
Priority to JP2006532126A priority patent/JP4163234B2/ja
Priority to US10/557,043 priority patent/US7872207B2/en
Priority to CNB2004800137954A priority patent/CN100559912C/zh
Priority to CN2009102063697A priority patent/CN101674703B/zh
Priority to TW093114321A priority patent/TWI262531B/zh
Application granted granted Critical
Publication of NL1023491C2 publication Critical patent/NL1023491C2/nl
Priority to US12/967,392 priority patent/US8183495B2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/3452Supplementary electrodes between cathode and anode, e.g. cascade
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

Titel: Cascadebron
De uitvinding heeft betrekking op een cascadebron voorzien van een kathodehuis, een aantal van elkaar geïsoleerde, op elkaar gestapelde cascadeplaten die tezamen ten minste één plasmakanaal begrenzen, en een anodeplaat die is voorzien van een uitstroomopening die aansluit op het 5 plasmakanaal.
Een dergelijke cascadebron is uit de praktijk bekend. De oorspronkelijke cascadebron is uitgevonden door Maecker in 1956. Vervolgens is hieruit een argon plasmabron ontwikkeld door Kroesen et al. De bekende cascadebron is voorzien van een koperen kathodehuis en een 10 drietal kathodes die zijn voorzien van wolfraam tips die in het kathodehuis reiken. De cascadeplaten zijn bij de bekende inrichting vervaardigd uit koper en bevatten koelkanalen waardoorheen water geleid kan worden voor het koelen van cascadeplaten. Tussen elke twee op elkaar gestapelde koperen platen bevindt zich een O-ring, een isolatieplaatje van bijvoorbeeld 15 pvc en een boronnitride plaatje die gezamenlijk zorgen voor vacuümafdichting en elektrische isolatie. De plasmaboog strekt zich uit tussen de tips van de kathodes en de uitstroomopening van de anode. In het algemeen is de cascadebron aangesloten op een proceskamer waarin een sterk verlaagde druk heerst. In het kathodehuis wordt een fluïdum onder 20 hogere druk ingevoerd. Dit fluïdum stroomt met grote snelheid vanuit het kathodehuis via het plasmakanaal naar de proceskamer. Als gevolg van deze gasstroom, strekt het plasma zich tot ver in de proceskamer uit, zodat het aldaar werkzaam is.
Bij de bekende cascadebron zijn de drie kathodes alle geïsoleerd 25 ten opzichte van het koperen kathodehuis. Doordat de afstand tussen het geleidende kathodehuis en de elektrode tips van de kathodes bijzonder klein is, is er bij de bekende bron een aanzienlijk kans aanwezig dat er tijdens het ontsteken van het plasma gedurende korte tijd doorslag plaatsvindt tussen H de elektrodetip en het kathodehuis. Een dergelijke doorslag gaat gepaard met sputteren van de elektrodetip, hetgeen de levensduur van de H elektrodetip aanzienlijk bekort. Bovendien kan als gevolg van het sputteren I 5 koper of elektrodemateriaal in de procesomgeving terechtkomen, hetgeen I desastreuze gevolgen kan hebben voor het in de proceskamer te behandelen I substraat. Bij de bekende bron moesten de kathodes derhalve regelmatig I worden vervangen. Het vervangen van de kathodes en het vervolgens I opnieuw positioneren van de elektrodetip in het kathodehuis is bij de H 10 bekende inrichting een tijdrovend en lastig karwei. Dit is onder andere een H gevolg van het feit dat bij het demonteren van het kathodehuis tevens de I onderlinge verbinding tussen de cascadeplaten verloren ging.
I De onderhavige uitvinding beoogt een cascadebron waarvan verschillende aspecten zijn verbeterd, zodat deze beter industrieel I 15 toepasbaar is.
De cascadebron van het in de aanhef beschreven type wordt hiertoe I volgens de uitvinding gekenmerkt door één kathode per plasmakanaal, welke kathode een elektrode omvat die in de richting van het plasmakanaal I verstelbaar is ten opzichte van het kathodehuis.
20 De positionering van de tip van de bij voorkeur staafvormige I elektrode kan eenvoudig worden bewerkstelligd doordat de elektrode in de richting van het plasmakanaal verstelbaar is ten opzichte van het I kathodehuis.
Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding is het bijzonder I 25 gunstig wanneer de elektrode een standaard laselektrode is.
I Doordat de kathode is uitgevoerd als een standaard laselektrode, is deze overal ter wereld verkrijgbaar. Het ontwerp van de bron kan zo worden I uitgevoerd dat de standaard laselektrode, zoals bijvoorbeeld een TIG- I laselektrode, zonder aanpassingen direct is te gebruiken. Een dergelijke I 30 elektrode is bestand tegen hogere ampèrages dan de elektrodes in de tot op 3 heden bekende cascadebogen voor welke bekende bogen de elektrodetips speciaal dienden te worden vervaardigd. De standaard laselektrodes zijn niet alleen bijzonder voordelig in aanschaf maar hebben bovendien een aanzienlijk langere levensduur. Bovendien is het onderhoud bijzonder 5 eenvoudig. Slechts door de punt van de standaard laselektrode te slijpen kan de laselektrode weer opnieuw worden ingezet.
Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding is het kathodehuis verbonden met een elektrodehuis met een opspanvoorziening voor het verstelbaar bevestigen van de elektrode.
10 Doordat een apart kathodehuis dat is verbonden met een elektrodehuis met een opspanvoorziening is voorzien, ontstaat er ten aanzien van de materiaalkeuze van het elektrodehuis en het kathodehuis meer keuzevrijheid. Het elektrodehuis met de opspanvoorziening moet krachten overdragen op de elektrode voor de opspanning daarvan.
15 Bovendien moet het materiaal van het elektrodehuis geschikt zijn om warmte af te voeren die wordt gegenereerd in de elektrode.
Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding is het bijzonder gunstig wanneer het materiaal waaruit het kathodehuis is vervaardigd een niet geleidend materiaal is. Dit biedt het voordeel dat de tip van de 20 elektrode op afstand kan worden gepositioneerd van overige metalen delen. Bij de bekende cascadebron bevonden de elektrodetips zich nabij de wanden van een koperen kathodehuis. Onder bepaalde drukcondities, met name bij het starten van het proces, deed het zich bij de bekende bron regelmatig voor dat er een doorslag plaatsvond tussen een elektrodetip en het 25 kathodehuis. Een dergelijke doorslag gaat gepaard met sputteren van de elektrodetip waardoor de levensduur van de elektrodetip aanzienlijk wordt bekort. Tevens kwam er soms als gevolg van de doorslag koper in de procesomgeving terecht, hetgeen bij sommige substraten leidde tot vernietiging van het procesresultaat.
4
Teneinde de kans op doorslag te minimaliseren bevindt volgens een nadere uitwerking van de uitvinding de elektrodetip zich nabij de onderzijde van het isolerende kathodehuis, bevindt het elektrodehuis met de opspanvoorziening zich nabij een bovenzijde van het isolerende 5 kathodehuis, en strekt de elektrode zich uit door een elektrodekanaal dat zich uitstrekt in het isolerende kathodehuis. Bij een dergelijke uitvoering zal het derhalve niet voorkomen dat als gevolg van doorslag de elektrode vastsmelt met de opspanvoorziening.
Om bovendien de gasdrukgradiënt in het elektrodekanaal tijdens 10 het opstarten en het normale gebruik van de bron telkens ongunstig te houden voor doorslag verdient het volgens een nadere uitwerking van de uitvinding de voorkeur wanneer de diameter van het elektrodekanaal slechts een weinig groter is dan de diameter van de elektrode.
Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding kan het niet 15 geleidende materiaal keramiek zijn.
Volgens een alternatieve nadere uitwerking van de uitvinding kan het niet geleidende materiaal kwarts zijn. Kwarts heeft de mooie eigenschap dat het doorzichtig is en biedt derhalve de mogelijkheid om de elektrode visueel te inspecteren. Niet alleen de positie en de conditie van de 20 elektrodetip kan worden geïnspecteerd, ook kan in één oogopslag worden waargenomen of het plasma is ontstoken of niet.
In een nadere uitwerking van de uitvinding kan op het kathodehuis uit kwarts tenminste één sensor zijn aangebracht. Dat kan bijvoorbeeld een optisch sensorsysteem zijn dat spectraallijnen in het 25 plasma meet. Daarbij kunnen de signalen van de sensor naar een besturing worden geleid voor het bijsturen van het proces, bijvoorbeeld door variatie van de gastoevoer, of variatie van het spanningsverschil tussen de kathode en de anode. Anderzijds is het ook mogelijk dat aan de hand van de waargenomen signalen een procesbeveiliging wordt gerealiseerd. Met 5 behulp van optische emissie spectroscopie (OES) kan zelfs een chemische analyse van het in het kathodehuis gevormde plasma worden uitgevoerd.
Bij voorkeur is de opspanvoorziening van het spantangtype. Met een opspanvoorziening van het spantangtype wordt een opspanvoorziening 5 bedoeld die is voorzien van een opspanhuls die is voorzien van een aantal langssleuven over een deel van de lengte van de huls, zodanig dat de door de langssleuven begrensde wanddelen van de huls enigszins naar elkaar toe kunnen worden gedrukt. Daarbij zal buitenzijde van de huls een konisch deel omvatten dat in een konische holte kan worden gedrukt, zodat bij het 10 aandrukken in die holte de genoemde wanddelen naar elkaar worden gedrukt. Daarbij wordt de door de wanddelen begrensde binnenruimte, dat wil zeggen het door de huls begrensde kanaal, vernauwd. Wanneer zich derhalve in het hulskanaal een elektrode bevindt, wordt deze als gevolg van de vernauwing van het kanaal ingeklemd ofwel opgespannen. Door het 15 lossen van de aandrukkracht van de huls in de konische holte, dat kan bijvoorbeeld plaatsvinden door het lossen van een spanmoer, wordt de vernauwing van het hulskanaal opgeheven als gevolg van de elasticiteit van het hulsmateriaal en is de elektrode in langrichting verplaatsbaar. Het voordeel van een dergelijke opspanning is dat de elektrode altijd 20 gecentreerd is ten opzichte van de opspanhuls, welke opspanhuls op zijn beurt weer gecentreerd is ten opzichte van het elektrodehuis. Aldus wordt op eenvoudige wijze bewerkstelligd dat de elektrode zich centraal in het elektrodekanaal uitstrekt. De langssleuven in de huls verschaffen tevens de mogelijkheid om gas via die langssleuven toe te voeren aan het 25 elektrodekanaal. Het gas kan niet alleen bestaan uit het ontsteekgas van het plasma, maar ook een reactie gas bevatten. Bovendien kunnen naast de langssleuven nog extra gaskanalen zijn voorzien voor de toevoer van gas aan het elektrodekanaal. Aldus kan worden bewerkstelligd dat een optimale koeling van de opspanhuls en daarmee van de elektrode wordt verkregen.
30 Aangezien de huls bij voorkeur is vervaardigd uit metaal, kan deze tevens 6 dienen als stroomtoevoer naar de elektrode. De functie van de opspanhuls van het spantangtype is derhalve drieledig: - gecentreerd inklemmen van de elektrode - stroomtoevoer naar de elektrode 5 - koelen elektrode.
Nadere uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies en zullen hierna aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, onder verwijzing naar de tekening, verder worden verduidelijkt.
Fig. 1 toont een bovenaanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van 10 een cascadebron;
Fig. 2 toont een eerste doorsnede-aanzicht over lijn II-II uit figuur 1; fig. 3 toont een tweede doorsnede-aanzicht over lijn III-III uitfiguur 1; en 15 fign. 4a-4b tonen een tweetal voorbeelden van cascadeplaten met meerdere plasmakanalen.
Het in figuur 1 weergegeven bovenaanzicht van een uitvoeringsvoorbeeld van de cascadebron toont duidelijk op welke wijze de doorsnede-aanzichten van figuren 2 en 3 verlopen.
20 In het eerste doorsnede-aanzicht uit figuur 2 is een cascadebron 1 getoond die is voorzien van een kathodehuis 2, een elektrodehuis 3 met een opspanvoorziening 4 voor een elektrode 5. Verder zijn cascadeplaten 6 zichtbaar die onderling door teflon isolatieplaten 7 elektrisch zijn geïsoleerd. De cascadeplaten 6 en isolatieplaten 7 begrenzen tezamen een 25 plasmakanaal 8. Aan de van het kathodehuis 2 afgekeerde zijde van de cascadeplaten 6 is een anodeplaat 9 opgesteld die is voorzien van een uitstroomopening 10 die aansluit op het plasmakanaal 8. Opgemerkt zij dat ook meerdere plasmakanalen 8 kunnen zijn voorzien. De elektrode 5 is bij voorkeur een standaard in het verkeer verkrijgbare laselektrode, zoals 30 bijvoorbeeld een TIG-laselektrode. De opspanvoorziening 4 in het 7 elektrodehuis 3 is zodanig uitgevoerd dat de elektrode 5 in de richting van het plasmakanaal 8 verstelbaar is ten opzichte van het kathodehuis 2.
In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld is het kathodehuis 2 vervaardigd uit niet geleidend materiaal, zoals bijvoorbeeld keramiek of 5 kwarts. Duidelijk zichtbaar is dat de tip 5a van de elektrode 5 zich nabij de onderzijde van het isolerende kathodehuis 2 bevindt. Het elektrodehuis 3 met de opspanvoorziening 4 bevindt zich nabij een bovenzijde van het isolerende kathodehuis. De elektrode 5 strekt zich uit door een elektrodekanaal 11 dat zich uitstrekt in het isolerende kathodehuis 2. De 10 diameter van het eleketrodekanaal 11 is iets groter dan de diameter van de elektrode 5.
De opspanvoorziening 4 die is voorzien in het elektrodehuis 3 is van het spantangtype. Daartoe is een opspanhuls 12 voorzien die langsleuven en van een buitenmantel met een konisch toelopend deel 13.
15 Het konisch toelopende deel 13 kan worden gedrukt in een holte 14 met een overeenkomstige konische vorm. Deze drukkracht wordt uitgeoefend wanneer een spanmoer 15 wordt aangedraaid. Over de elektrode 5 is een beschermkap 16 geplaatst waarmee het van de elektrodetip 5' afgekeerde uiteinde van de elektrode 5 wordt beschermd.
20 Het elektrodehuis 3 is voorzien van aansluitnippel 17 die aansluit op een koelkanaal 18. Verder is een gastoevoeraansluiting 34 in het elektrodehuis 3 zichtbaar, met name in figuur 2. Ook in de cascadeplaten 6 zijn koelkanalen 19 voorzien die in verbinding staan met aansluitnippels 20 voor koelslangen. In de anodeplaat 9 is een koelkanaal 21 zichtbaar dat in 25 verbinding staat met een aansluitnippel 22. Verder is een fluïdumtoevoerring 30 zichtbaar die is aangesloten op een gastoevoerkanaal 31 dat in verbinding staat met een toevoernippel 32 voor toevoer van secondair fluïdum in de vorm van vloeistof, gas of poeder.
In figuur 2 is duidelijk weergegeven dat de cascadeplaten 6 en het 30 kathodehuis 2 met eerste bevestigingsmiddelen 23, 24 onderling bij elkaar 8 worden gehouden. Het elektrodehuis 3 is via tweede bevestigingsmiddelen 25 met het kathodehuis 2 verbonden. Aldus wordt bewerkstelligd dat het \ elektrodehuis 3 kan worden afgenomen van het kathodehuis 2 met de cascadeplaten 6 zonder dat de onderlinge verbinding tussen de 5 cascadeplaten 6 en het kathodehuis 2 wordt verbroken. Met name voor het opnieuw positioneren van de elektrodetip is het handig wanneer het elektrodehuis 3 van het kathodehuis 2 kan worden afgenomen zonder dat de onderlinge verbinding tussen de cascadeplaten 6 en de cascadeplaten 6 met het kathodehuis 2 verloren gaat. Dit scheelt bij het vervangen of opnieuw 10 instellen van de elektrodetip zeer veel insteltijd, hetgeen met name in een productieomgeving van groot belang is.
In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zijn de cascadeplaten 6 en het kathodehuis 2 onderling verbonden door draadeind/moer-samenstellen 23, 24 die zich uitstrekken vanaf de anodeplaat 9 tot aan een van de 15 cascadeplaten 6 afgekeerde zijde van het kathodehuis 2. De draadeinden zijn geïsoleerd door keramische bussen 26 die tot in een uitsparing 27 in het kathodehuis 2 reiken (zie fig. 2). Als gevolg hiervan is de kans dat er doorslag plaatsvindt tussen de draadeinden 23 - welke draadeinden 23 immers de potentiaal hebben van de anodeplaat 9 - en één van de 20 cascadeplaten 6 geminimaliseerd. Figuur 2 toont ook duidelijk dat in een van de cascadeplaten 6 afgekeerde zijde van het kathodehuis 2 uitsparingen 28 zijn aangebracht waarin de moeren 24 van de draadeind/moer-samenstellen 23, 24 zijn opgenomen. Aldus is bewerkstelligd dat de moeren 24 en de uiteinden van de draadeinden 23 of op afstand liggen van het ! 25 elektrodehuis 3, zodat ook doorslag tussen het elektrodehuis 3 en de draadeind/moer-samenstellen 23, 24 wordt verhinderd.
Volgens een alternatieve uitvoering, welke hier niet is getoond, kan de verbinding tussen de cascadeplaten en de tussengelegen isolatieplaten door een soldeerverbinding tot stand zijn gebracht in plaats van door een 30 inklemming door draadeind/moer-samenstellen. Dit betekent dat de 9 cascadeplaten met de isolatieplaten één geheel zijn geworden. De bron omvat dan slecht de volgende hoofdonderdelen: een elektrodehuis, een kathodehuis, een cascadestack en een anodeplaat. Dit biedt de mogelijkheid om, wanneer de cascadestack wordt omgeven door een afgesloten ruimte en 5 wordt voorzien van afdoende isolatie tegen kortsluiting, de cascadestack te omgeven met koelmedium, zoals bijvoorbeeld water. De isolatieplaten kunnen in die uitvoeringsvorm bijvoorbeeld zijn vervaardigd uit een AIO-legering. Een dergelijke isolatieplaat kan aan de beide vlakke zijden zijn voorzien van een metaallaag die soldeerbaar is, bijvoorbeeld een 10 molybdeenlaag.
Teneinde te verhinderen dat koper de procesomgeving vervuilt kan bet plasmakanaal 8 geheel worden begrensd door delen die zijn vervaardigd uit een materiaal dat voor het substraat onscbadelijk is. Voor de productie van zonnecellen kunnen dat bijvoorbeeld molybdeen delen zijn. In het 15 onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zijn slechts binnen de isolatieplaten 7 molybdeen inserts 33 geplaatst. Ook nozzle 29 in de anodeplaat 9 die de uitstroomopening 10 begrenst is vervaardigd uit molybdeen. De cascadeplaten 6 zijn in bet onderhavige uitvoeringsvoorbeeld geheel vervaardigd uit voor het substraat onschadelijk materiaal. In plaats 20 daarvan zouden de cascadeplaten 6 ook uit koper kunnen zijn vervaardigd en slechts ter plaatse van het plasmakanaal 8 kunnen zijn voorzien van voor het substraat onschadelijke inserts op de wijze zoals weergegeven bij de isolatieplaten 7. Deze laatste oplossing heeft het voordeel dat wel gebruik kan worden gemaakt van de goede warmtegeleidende eigenschappen van 25 koper terwijl toch het gevaar van vervuiling van de procesomgeving met koper tot een minimum is beperkt.
Figuur 1 toont duidelijk dat de tussen de geleidende cascadeplaten 6 opgenomen isolatieplaten 7 buitenafmetingen hebben die groter zijn dan de buitenafinetingen van de cascadeplaten 6. Ook die maatregel dient om te 30 verhinderen dat kortsluiting tussen de cascadeplaten 6 onderling optreedt,
i λ o O 1 λ H
10 bijvoorbeeld als gevolg van condens welke zich op de buitenzijde van de gekoelde cascadeplaten vormt. De grotere isolatieplaten 7 verhinderen, althans verminderen de kans op een dergelijke kortsluiting.
Het is duidelijk dat de uitvinding niet is beperkt tot het beschreven 5 uitvoeringsvoorbeeld maar dat diverse wijzigingen binnen het raam van de uitvinding, zoals gedefinieerd door de conclusies, mogelijk zijn.
Zo tonen figuren 4a en 4b in bovenaanzicht elk een cascadeplaat 6 waarin zich meer dan één plasmakanaal 8 uitstrekt. Bij een dergelijke uitvoering behoort bij elk plasmakanaal 8 een elektrode 5. Bij voorkeur is de 10 positionering van de plasmakanalen 8 afgestemd op de vorm van het te behandelen substraat, zodanig dat een gewenste behandeling van het substraat over het gehele oppervlak daarvan wordt verkregen.
Verder kan althans één van de cascadeplaten zijn voorzien van een gastoevoerkanaal voor secondair gas. Aldus kan worden bewerkstelligd dat 15 in gedeelte in de bron waar nog een hogere druk heerst een reactiegas aan het plasma kan worden töegevoerd. Dit biedt het voordeel dat door de aldaar heersende hogere gasconcentraties een sneller reactieverloop wordt bewerkstelligd.
20

Claims (23)

1. Cascadebron voorzien van een kathodehuis, een aantal van elkaar geïsoleerde, op elkaar gestapelde cascadeplaten die tezamen ten minste één plasmakanaal begrenzen, en een anodeplaat die is voorzien van een uitstroomopening die aansluit op het plasmakanaal, gekenmerkt door één 5 kathode per plasmakanaal, welke kathode een elektrode omvat die in de richting van het plasmakanaal verstelbaar is ten opzichte van het kathodehuis.
2. Cascadebron volgens conclusie 1, waarbij de elektrode een standaard laselektrode is.
3. Cascadebron volgens conclusie 1 of 2, waarbij het kathodehuis is verbonden met een elektrodehuis met een opspanvoorziening voor het verstelbaar bevestigen van de elektrode.
4. Cascadebron volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het kathodehuis in hoofdzaak is vervaardigd uit niet geleidend materiaal.
5. Cascadebron volgens conclusie 4, waarbij de elektrodetip zich nabij de onderzijde van het isolerende kathodehuis bevindt, een waarbij het elektrodehuis met de opspanvoorziening zich nabij een bovenzijde van het isolerende kathodehuis bevindt, waarbij de elektrode zich uitstrekt door een elektrodekanaal dat zich uitstrekt in het isolerende kathodehuis.
6. Cascadebron volgens conclusie 5, waarbij de diameter van het elektrodekanaal slechts een weinig groter is dan de diameter van de elektrode.
7. Cascadebron volgens één der conclusies 4-6, waarbij het niet geleidende materiaal keramiek is.
8. Cascadebron volgens één der conclusies 4-6, waarbij het niet geleidende materiaal kwarts is. 1 ft 9 3 A Q 1
9. Cascadebron volgens conclusie 8, waarbij op het kathodehuis tenminste een sensor is aangebracht, zoals bijvoorbeeld een optisch sensorsysteem.
10. Cascadebron volgens conclusie 9, waarbij de signalen van de sensor 5 naar een besturing worden geleid voor het bijsturen van het proces, bijvoorbeeld door variatie van de gastoevoer, of variatie van het spanningsverschil tussen de kathode en de anode.
11. Cascadebron volgens één der conclusies 8-10, waarbij de sensoor deel uitmaakt van een inrichting voor het uitvoeren van optische emissie 10 spectroscopie (OES) ten behoeve van een chemische analyse van het in het kathodehuis gevormde plasma.
12. Cascadebron volgens althans conclusie 3, waarbij de opspanvoorziening van het spantangtype is.
13. Cascadebron volgens althans conclusie 3, waarbij de cascadeplaten en 15 het kathodehuis met eerste bevestigingsmiddelen onderling bij elkaar worden gehouden, waarbij het elektrodehuis via tweede bevestigingsmiddelen met het kathodehuis is verbonden, zodanig dat het elektrodehuis kan worden afgenomen van het kathodehuis met de cascadeplaten zonder de onderlinge verbinding tussen de cascadeplaten en 20 het kathodehuis te verbreken.
14. Cascadebron volgens althans conclusie 5, waarbij de cascadeplaten en het kathodehuis onderling zijn verbonden door draadeind/moer- of bout/moer-samenstellen die zich uitstrekken vanaf de anodeplaat tot aan een van de cascadeplaten afgekeerde zijde van het kathodehuis, waarbij de 25 draadeinden of bouten zijn geïsoleerd door keramische bussen die tot in een uitsparing in het kathodehuis reiken.
15. Cascadebron volgens conclusie 14, waarbij in een van de cascadeplaten afgekeerde zijde van het kathodehuis uitsparingen zijn aangebracht waarin de moeren van de draadeind/moer- of bout/moer- samenstellen opneembaar zijn, zodanig dat de moeren en de uiteinden van de draadeinden of bouten op afstand liggen van het elektrodehuis.
16. Cascadebron volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het plasmakanaal geheel is begrensd door delen vervaardigd uit een materiaal 5 dat voor het substraat onschadelijk is.
17. Cascadebron volgens conclusie 16, waarbij de cascadeplaten en de anodeplaat met een de uitstroomopening bevattende nozzle zijn vervaardigd uit een materiaal dat voor het substraat onschadelijk is.
18. Cascadebron volgens conclusie 16, waarbij de cascadeplaten en de 10 anodeplaat zijn vervaardig uit koper, waarbij in deze platen ter plaatse van het plasmakanaal inserts zijn opgenomen welke zijn vervaardigd uit een materiaal dat voor het substraat onschadelijk is.
19. Cascadebron volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de tussen de geleidende cascadeplaten isolatieplaten zijn opgenomen waarvan 15 de buitenafmetingen groter zijn dan de buitenafmetingen van de cascadeplaten.
20. Cascadebron volgens één der voorgaande conclusies, voorzien van meer dan één elektrode en van een overeenkomstig aantal plasmakanalen.
21. Cascadebron volgens conclusie 20, waarbij de positionering van de 20 plasmakanalen is afgestemd op de vorm van het te behandelen substraat, zodanig dat een gewenste behandeling van het substraat over het gehele oppervlak daarvan wordt verkregen.
22. Cascadebron volgens één der voorgaande conclusies, waarbij in althans één van de cascadeplaten een gastoevoerkanaal is voorzien dat zich 25 uitstrekt tot in het tenminste ene plasmakanaal.
23. Cascadebron volgens althans conclusie 1, waarbij de verbinding tussen de cascadeplaten en de tussengelegen isolatieplaten door een soldeerverbinding tot stand is gebracht. 1 π '? A ü i
NL1023491A 2003-05-21 2003-05-21 Cascadebron. NL1023491C2 (nl)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1023491A NL1023491C2 (nl) 2003-05-21 2003-05-21 Cascadebron.
EP10181652.8A EP2262351B1 (en) 2003-05-21 2004-05-19 Cascade source and a method for controlling the cascade source
PCT/NL2004/000348 WO2004105450A1 (en) 2003-05-21 2004-05-19 Cascade source and a method for controlling the cascade source
KR1020057022138A KR100910281B1 (ko) 2003-05-21 2004-05-19 캐스케이드공급원과 캐스케이드공급원을 제어하는 방법
KR1020097004439A KR100944299B1 (ko) 2003-05-21 2004-05-19 캐스케이드공급원과 캐스케이드공급원을 제어하는 방법
EP04748589A EP1632114B1 (en) 2003-05-21 2004-05-19 Cascade source and a method for controlling the cascade source
JP2006532126A JP4163234B2 (ja) 2003-05-21 2004-05-19 カスケード源およびこのカスケード源の制御方法
US10/557,043 US7872207B2 (en) 2003-05-21 2004-05-19 Cascade source and a method for controlling the cascade source
CNB2004800137954A CN100559912C (zh) 2003-05-21 2004-05-19 级联源以及用于控制级联源的方法
CN2009102063697A CN101674703B (zh) 2003-05-21 2004-05-19 级联源以及用于控制级联源的方法
TW093114321A TWI262531B (en) 2003-05-21 2004-05-20 Cascade source and a method for controlling the cascade source
US12/967,392 US8183495B2 (en) 2003-05-21 2010-12-14 Cascade source and a method for controlling the cascade source

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1023491A NL1023491C2 (nl) 2003-05-21 2003-05-21 Cascadebron.
NL1023491 2003-05-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1023491C2 true NL1023491C2 (nl) 2004-11-24

Family

ID=33476095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1023491A NL1023491C2 (nl) 2003-05-21 2003-05-21 Cascadebron.

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7872207B2 (nl)
EP (2) EP2262351B1 (nl)
JP (1) JP4163234B2 (nl)
KR (2) KR100944299B1 (nl)
CN (2) CN101674703B (nl)
NL (1) NL1023491C2 (nl)
TW (1) TWI262531B (nl)
WO (1) WO2004105450A1 (nl)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7354845B2 (en) 2004-08-24 2008-04-08 Otb Group B.V. In-line process for making thin film electronic devices
US7703413B2 (en) * 2004-06-28 2010-04-27 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Expanded thermal plasma apparatus
SE529056C2 (sv) * 2005-07-08 2007-04-17 Plasma Surgical Invest Ltd Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning och användning av en plasmakirurgisk anordning
SE529053C2 (sv) * 2005-07-08 2007-04-17 Plasma Surgical Invest Ltd Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning och användning av en plasmakirurgisk anordning
SE529058C2 (sv) * 2005-07-08 2007-04-17 Plasma Surgical Invest Ltd Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning, användning av en plasmakirurgisk anordning och förfarande för att bilda ett plasma
USH2207H1 (en) * 2007-01-05 2007-12-04 Bijker Martin D Additional post-glass-removal processes for enhanced cell efficiency in the production of solar cells
JP4881775B2 (ja) * 2007-03-26 2012-02-22 国立大学法人名古屋大学 光源
US7589473B2 (en) 2007-08-06 2009-09-15 Plasma Surgical Investments, Ltd. Pulsed plasma device and method for generating pulsed plasma
FR2940584B1 (fr) * 2008-12-19 2011-01-14 Europlasma Procede de controle de l'usure d'au moins une des electrodes d'une torche a plasma
WO2011045320A1 (de) * 2009-10-14 2011-04-21 Inocon Technologie Ges.M.B.H Heizvorrichtung für polysilizium-reaktoren
US9089319B2 (en) 2010-07-22 2015-07-28 Plasma Surgical Investments Limited Volumetrically oscillating plasma flows
US8581496B2 (en) * 2011-07-29 2013-11-12 Oaks Plasma, LLC. Self-igniting long arc plasma torch
WO2018170090A1 (en) * 2017-03-16 2018-09-20 Oerlikon Metco (Us) Inc. Optimized neutrode stack cooling for a plasma gun
US10616988B2 (en) * 2017-06-20 2020-04-07 The Esab Group Inc. Electromechanical linearly actuated electrode
DE102017120017A1 (de) * 2017-08-31 2019-02-28 Plasmatreat Gmbh Düsenanordnung für eine Vorrichtung zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls, System und Verfahren zur Überwachung und/oder Steuerung des Systems
CN111869332A (zh) * 2018-02-20 2020-10-30 欧瑞康美科(美国)公司 中性极堆叠用作等离子弧控制方法的单弧级联低压涂覆枪
CN112911780B (zh) * 2019-11-19 2024-07-16 核工业西南物理研究院 一种级联式等离子体发生器
CA3191050A1 (en) 2020-08-28 2022-03-03 Nikolay Suslov Systems, methods, and devices for generating predominantly radially expanded plasma flow
CN113727507B (zh) * 2021-08-17 2023-03-24 哈尔滨工业大学 一种多通道电弧等离子体源级联铜片水冷装置及其优化方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3501665A (en) * 1967-01-20 1970-03-17 Leitz Ernst Gmbh Plasma torch
EP0249238A2 (en) * 1986-06-13 1987-12-16 The Perkin-Elmer Corporation Plasma gun with adjustable cathode
EP0289961A2 (en) * 1987-05-08 1988-11-09 The Perkin-Elmer Corporation Arc device with adjustable cathode
US4957062A (en) * 1987-06-16 1990-09-18 Shell Oil Company Apparatus for plasma surface treating and preparation of membrane layers
EP0474899A1 (en) * 1990-09-11 1992-03-18 Tadahiro Shimadzu Method and apparatus for generating plasma flame jet

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953705A (en) 1974-09-03 1976-04-27 Mcdonnell Douglas Corporation Controlled arc gas heater
JPS52139645A (en) 1976-05-18 1977-11-21 Ebara Densan Kk Plasma torch
JPS56100900U (nl) 1979-12-28 1981-08-08
JPS56100899U (nl) 1979-12-29 1981-08-08
US4367393A (en) 1980-12-24 1983-01-04 Union Carbide Corporation Gas shielded plasma arc torch with improved collet
US4484059A (en) 1982-04-26 1984-11-20 General Electric Company Infrared sensor for arc welding
US4656331A (en) * 1982-04-26 1987-04-07 General Electric Company Infrared sensor for the control of plasma-jet spray coating and electric are heating processes
IL67951A (en) 1982-07-26 1986-04-29 Gen Electric Arc welding torch with integral vision sensor
US4488032A (en) 1982-07-26 1984-12-11 General Electric Company Arc welding torch with integral vision sensor
JPH0287564A (ja) 1988-09-26 1990-03-28 Hitachi Ltd 半導体装置
FI86038C (fi) 1991-02-25 1992-07-10 Rotaweld Oy Plasmabraennare.
JPH05255831A (ja) 1992-03-11 1993-10-05 Mitsubishi Electric Corp プラズマ溶射装置
JPH0817573A (ja) 1994-06-29 1996-01-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd プラズマアーク炉制御装置
US5455401A (en) * 1994-10-12 1995-10-03 Aerojet General Corporation Plasma torch electrode
FI964347A7 (fi) * 1996-10-28 1998-04-29 Plasma Modules Oy Plasmapoltin
AU2001261619A1 (en) * 2000-05-15 2001-11-26 Jetek, Inc. System for precision control of the position of an atmospheric plasma jet

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3501665A (en) * 1967-01-20 1970-03-17 Leitz Ernst Gmbh Plasma torch
EP0249238A2 (en) * 1986-06-13 1987-12-16 The Perkin-Elmer Corporation Plasma gun with adjustable cathode
EP0289961A2 (en) * 1987-05-08 1988-11-09 The Perkin-Elmer Corporation Arc device with adjustable cathode
US4957062A (en) * 1987-06-16 1990-09-18 Shell Oil Company Apparatus for plasma surface treating and preparation of membrane layers
EP0474899A1 (en) * 1990-09-11 1992-03-18 Tadahiro Shimadzu Method and apparatus for generating plasma flame jet

Also Published As

Publication number Publication date
US7872207B2 (en) 2011-01-18
EP2262351B1 (en) 2016-12-14
EP2262351A2 (en) 2010-12-15
JP4163234B2 (ja) 2008-10-08
CN101674703B (zh) 2012-12-05
TW200428456A (en) 2004-12-16
KR100910281B1 (ko) 2009-08-03
KR20060031604A (ko) 2006-04-12
JP2006528415A (ja) 2006-12-14
WO2004105450A1 (en) 2004-12-02
EP1632114B1 (en) 2012-08-22
KR20090033919A (ko) 2009-04-06
US8183495B2 (en) 2012-05-22
CN101674703A (zh) 2010-03-17
EP1632114A1 (en) 2006-03-08
US20060292891A1 (en) 2006-12-28
TWI262531B (en) 2006-09-21
EP2262351A3 (en) 2015-10-28
KR100944299B1 (ko) 2010-02-24
CN1792122A (zh) 2006-06-21
US20110079506A1 (en) 2011-04-07
CN100559912C (zh) 2009-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1023491C2 (nl) Cascadebron.
US4463245A (en) Plasma cutting and welding torches with improved nozzle electrode cooling
RU2074533C1 (ru) Плазменная горелка
KR20040015763A (ko) 고온 정전기 척
WO2010107484A2 (en) Hybrid nozzle for plasma spraying silicon
US20080296268A1 (en) Plasma generator and workpiece processing apparatus using the same
DE60224140D1 (de) Lichtbogenschweissbrenner zum Schutzgasmetallichtbogenschweissen
EP2022299A1 (en) Gas-cooled plasma arc cutting torch
KR101836494B1 (ko) 회로 보호 장치와 함께 이용하기 위한 전극 및 플라즈마 건 구조
JP2006528415A5 (nl)
US7781947B2 (en) Apparatus and methods for producing electromagnetic radiation
CN104507627A (zh) 用于钨极惰性气体焊接的燃烧器
JP5074039B2 (ja) 高強度の電磁放射線発生装置及び発生方法
CA1168684A (en) Electrode for arc furnaces
JP2001523551A (ja) 半径設計のパルス状コロナ放電装置
US3811029A (en) Plasmatrons of steel-melting plasmaarc furnaces
JP5157807B2 (ja) 多結晶シリコン製造装置
US4250433A (en) Vacuo spark generator for the spectrographic analysis of samples
CA1181455A (en) High gas flow rate arc heater having improved self- starting feature
US20240058886A1 (en) Electrode extension device for use in welding systems
BE852589A (fr) Procede pour produire un plasma avec un chalumeau a arc
GB2110145A (en) Plasma cutting and welding torches

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: OTB SOLAR B.V.

Effective date: 20091022

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20210601