基體涂覆方法和裝置與流程

可被插入人體或動物體中的醫用植入體必須具有足夠高的生物相容性。這樣的植入體例如是支架等。為了建立植入體的生物相容性，給這種植入體配備涂層是一種已知做法。

當今，很經常地采用了用于治療狹窄癥的支架。支架具有基體，其在可行情況下呈開放作業管狀或在縱向兩端開放的空心柱狀架形式。這種內置假體的管狀架被插入待處理血管以實現支撐血管目的。尤其是該支架本身創立用于血管疾病治療。通過利用支架，血管中的縮窄部段可被擴寬，造成管腔增大。雖然通過使用支架或其它植入體能獲得最重要所需的最佳血管橫截面用于成功治療，但永久存在這種外來體引發了一連串微生物處理過程，其可能導致支架逐步閉合，在最糟糕情況下導致血管閉塞。一種解決此問題的方法是由可生物降解材料制造支架或其它植入體。

生物降解是指在活的有機體內的水解、酶解和其它新陳代謝分解過程，其主要由接觸植入體的可生物降解材料的體液造成且導致含有可生物降解材料的植入體的結構的逐步溶解。此加工過程導致植入體在某一時刻損失其機械完整性。術語“生物降解”通常與生物腐蝕同義使用。術語“生物再吸收”包含由活的有機體隨后再吸收分解產物。

適于注入身體的可生物降解植入體的材料可以含有例如聚合物或金屬。由此，基體可以由這些材料中的幾種構成。這些材料的共同性能是其生物降解能力。合適的聚合化合物的例子是由以下組構成的聚合物，所述組由纖維素、膠原蛋白、白蛋白、酪蛋白、多糖(PSAC)、聚丙交酯(PLA)、聚(l-丙交酯)(PLLA)、聚乙二醇(PGA)、聚(d,l丙交酯-乙交酯)(PDLLA-PGA)、聚羥基丁酸(PHB)、聚羥基戊酸(PHV)、聚烷基碳酸酯、聚原酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙二酸(PML)、聚酐、聚磷腈、聚氨基酸及其共聚物以及透明質酸組成。根據期望的性能，聚合物能以純的形式、衍生形式、混合物或共聚物的形式存在。金屬的可生物降解材料主要基于鎂和鐵的合金。

在制造可生物降解的植入體時，目的是要根據期望的治療或各植入體的應用(冠狀動脈、顱骨內、腎臟等)控制降解能力。例如，一個重要的目標通道用在許多治療應用中，在這里，植入體在四個星期到六個月的期間內喪失其完整性。在此，完整性即機械完整性是指所述植入體相比于非降解植入體的僅最低限度的機械損失性能。這意味著植入體持續機械穩定到下述程度，例如癟縮壓力只是最低限度的，即它最多減小至其名義值的80％。因此，植入體在可獲得的完整性情況下能滿足其主要功能即保持血管暢通。或者所述完整性可由下述程度的植入體機械穩定性限定，此時它在血管內并在負載狀態下幾乎未經歷任何形狀變化，例如它沒有顯著地癟縮，即它在承受應力時具有擴張直徑的至少80％，或在支架情況下幾乎不具有部分破裂的支撐條桿。

通常采用CVD方法(CVD＝化學氣相沉積)，尤其是等離子體加強方法(PECVD，等離子體加強化學氣相沉積)。傳統涂覆方法所具有的固有風險是，植入體在涂覆過程中被緊固于此的接觸位置未被涂覆或者當支架相互接觸時在等離子體中產生有害的閃絡。

US 5,238,866 A披露了借此給支架涂覆生物相容性材料的方法和裝置。

US 5,735,896 A披露了一種方法，在此，支架通過PECVD被涂覆幾百納米的碳化硅(SiC)。

另外，也知道了通過適當的表面處理停止植入體的生物降解能力。EP 2 272 547 A1披露了摩擦化學方法，其中，植入體表面被噴涂上由NaCl、CaCl、MgCl2、Mg(OH)2等構成的顆粒。

由此出現與涂層相關的問題，即，支架或其它植入體通常采取兩種狀況，即具有小直徑的壓縮狀況和具有大直徑的擴展狀況。在壓縮狀況下，植入體可被插入待由導管支承的血管中且就位在待治療的位點。在治療位點，植入體隨后通過球囊導管被擴展，或者(當利用形狀記憶合金作為植入體材料時)通過被加熱到超過例如轉變溫度而被轉變至擴展狀況。根據此直徑變化，植入體的基體在此承受機械應力。作用于植入體的附加機械應力可以在制造過程中發生，或者在使植入體在已插入有植入體的血管內或隨該血管移動時發生。因此，所述涂層有下述缺點，涂層在植入體變形時開裂，例如產生微裂紋形成，或者有時也被去除，這可能造成不確定的局部降解。另外，所述插入和降解速度取決于由變形形成的微裂紋的尺寸和分布，并且這些難以作為表面缺陷來控制。這導致降解時間的明顯變化。

US 2011/0144761 A1披露了一種方法，其中，在基體材料表面上形成擴散層以降低生物降解能力，它也能最佳地被涂覆金屬層和鈍化層。為了形成擴散層，對應的涂層被施加至所述表面并通過熱處理被擴散到其中。

本發明所基于的目的是提出一種改進的用于用可生物降解材料涂覆基體外周面的方法，尤其是由鎂或鎂合金構成或包含鎂或鎂合金的基體。該基體尤其是內置假體。

另一目的在于提出一種用于實施該方法的裝置。另一目的是提供改進的內置假體。

根據本發明，該問題通過獨立權利要求的特征來解決。由附加權利要求、說明書和附圖給出了本發明的有利實施方式和優點。

提出一種利用PECVD工藝的基體涂覆方法，尤其是以內置假體為基體，包括以下步驟：

-將基體插入真空室；

-利用等離子體處理在待涂覆的基體表面執行清潔步驟。

該方法可以還包括以下步驟：

-在有待在等離子體中涂覆的基體表面上執行處理步驟，其中，來自等離子體的離子在靠近基體表面的區域被注入。

由此，側區可以有利地形成在該基體的散裝材料中，其作為擴散阻擋層且能減緩散裝材料的生物降解。由此，被用于在該表面上的離子注入的材料可以根據需要來選擇。同樣，擴散層因為所述方法的參數能以定向方式來構造。另外，附加層可以由此在側區被施加至基體。

在一個實施例中，本文所提出的方法包括以下處理步驟：

-在第二電極幫助下沉積一層或一層系。

有利地，本發明涉及植入體，其可生物降解材料至少含有某些金屬，最好是鎂或鎂合金。該基體優選由鎂或可生物降解的鎂合金構成。

在本發明范圍內，被描述為可生物降解的所述合金和元素是其分解/重塑發生在生理環境中的合金和元素，從而由所述材料構成的植入體部分完全或至少大部分不再存在。

在目前情況下，鎂合金是指這樣的金屬結構，其中的主要成分是鎂。主要成分是在合金中具有最大重量成分的合金成分。主要成分的成分比例按照重量百分比優選大于50％，尤其大于70％。優選地，可生物降解鎂合金含有釔和附加的稀土金屬，因為這種合金以其物理化學性能和高度生物相容性尤其還有其分解產物為特點。尤其優選下述鎂合金，其按照重量百分比由5.2-9.9％的稀土元素金屬構成，其釔為3.7-5.5％，余量小于1％，由此，鎂是使合金達到100％所需要的重量成分。該鎂合金已確認其非常適合臨床實驗，即它顯示出用于既定用途的高度生物相容性、有利的加工處理性能和良好的力學參數和充分的腐蝕性能。在目前情況下，統稱“稀土金屬”是指鈧(21)、釔(39)、鑭(57)和在鑭(57)之后的14種元素，即，銫(58)、鐠(59)、釹(60)、钷(61)、釤(62)、銪(63)、釓(64)、鋱(65)、鏑(66)、鈥(67)、鉺(68)、銩(69)、鐿(70)和镥(71)。另外，優選鎂合金，其含有按重量百分比達到6％的鋅。尤其優選下述鎂合金，其按照重量百分比由0.5-10％的釔、0.5-6％的鋅、0.05-1％的鈣、0-0.5％的錳、0-1％的銀、0-1％的銫和0-1％的鋯或者0-0.4％的硅，在此，所述重量百分比是指按合金和鎂以及由制造條件引起的雜質構成合金余量達到按重量百分比的100％。

必須如此選擇鎂合金的成分，即它是可生物降解的，例如按照重量百分比具有2.0％的鋅、0.8％的釔和0.25％的鈣的成分的鎂合金。

根據有利的實施例，可以在處理步驟中如此進行離子注入，注入離子的定向分布輪廓在靠近所述表面的區域中形成。尤其是，分布輪廓的最大值可以在最大10nm、尤其最大5nm的基體深度處。有利地，對基體機械穩定性的任何負面影響可以因為深度淺而被避免。

根據有利的實施例，具有在5至50之間的原子數的元素組的至少一種元素可以在處理步驟中被注入，尤其是來自由硅、鈣、碳構成的組。

有利地，待注入的這個或這些元素如此選擇，它們具有相對于與基體材料配合的生物降解的有利的穩定作用。

根據有利的實施例，該基體靠近第一電極且與第二電極間隔地就位，尤其是在清潔步驟和/或處理步驟和/或涂覆步驟中。還提出所述基體在清潔步驟和/或處理步驟和/或涂覆步驟中被電絕緣。尤其是該基體相對于第一電極被絕緣。另外，基體可以相對于等離子體被電絕緣。還提出，在基體區域內緊鄰第一電極地可以至少在清潔步驟和處理步驟中通過施加呈直流電壓或脈沖形式的負電壓至第一電極來形成至少間歇地實際上無電子的側區。因此，在優選實施例中提出根據本發明的方法包括以下步驟：

-至少在清潔待涂覆表面和/或沉積一層或層系時，在氣體腔室內，在基體區域中緊鄰第一電極地形成至少間歇的實際上無電子的側區。

所述至少間歇無電子的側區的形成通過施加負電壓至第一電極來完成。

在等離子體處理運行模式中，可以在第一電極處施加直流電壓，而這個或這些基體處于絕緣安裝中。由于基體如內置假體如支架的絕緣安裝，故它們既未被直接置于電位。由此，基體在小接觸點處的因保持用于基體的元素而引起的任何“點燃”可以被避免。

另外，在基體上的直流電壓對減少輕元素加入例如氫加入是有利的，并且非常適用于涂覆親水性材料，尤其適用于涂覆由鎂、鎂合金、鎳鈦合金(如鎳鈦諾)等構成的支架。待涂覆的基體可以極大程度上被保護而避免不希望有的氫夾雜，其可能導致基體變脆。為此，在等離子體清潔和/或離子注入和/或涂覆中，基體區域內的電壓可被適當調節，由此可以緊鄰第一電極地產生至少間歇地實際上無電子的側區。

有利地，因為在基體區域內有至少間歇地實際上無電子的側區，可做到少量氫離子從等離子體到達待涂覆的基體，從而它本身可對應于所述至少間歇地實際上無電子的側區的設計略微帶正電。另外，少量氫離子從等離子體到達基體的作用受到基體絕緣安裝的直接影響，因為絕緣安裝導致基體僅略微帶正電，其排斥氫原子但不會排斥較重的原子。于是，較重的離子實際上無阻礙地到達待涂覆的基體，以便在等離子體清潔處理過程中清潔它或者在處理階段中注入離子或者在涂覆階段中涂覆，此時氫離子更可能偏移離開。

用于使第二電極帶電以便清潔和/或沉積可選層和/或可選的層系的有利頻率是例如13.56MHz。

根據有利的實施例，負電壓可被施加至第一電極。在有利的實施例中，負電壓可以在處理步驟開始時比在處理步驟結束時更高。由此，這個或這些注入元素的深度分布可以按照定向方式來調節。

由此，電壓可以作為連續直流電壓或脈沖直流電壓來施加。脈沖負電壓可以是處于最高1兆赫、優選最好400千赫的頻率的脈沖電壓。尤其是根據用于產生至少間歇無電子的側區的方法的有利改進方案，能以脈沖方式通過脈沖電壓使第一電極帶正電。尤其是該電壓可以是脈沖的負直流電壓。因為有脈沖電壓，基體可以生成在等離子體清潔過程中吸引正離子如氬離子的電勢。當采用脈沖電壓時，支架只略微帶電，較高的電荷在脈沖運行模式中將是不希望的。較大的基體電荷將會是非常不利的，因為在過高電勢情況下，輕的正離子和重的離子都會被偏移。在這樣的情況下，既不會出現基體清潔，也不會出現基體涂覆。于是，已發現特別有利的是該基體上的電勢在有利范圍內被調節。根據系統的配置和這個或這些基體距第一電極的距離，所述調節可以是可變的。另外已發現，在脈沖之間的足夠長的間隔是有利的，在此間隔期間內所述基體可以完全或至少部分放電。本領域技術人員將分別選擇合適的組合。相比于在第二電極上的電壓頻率，在第一電極上的電壓實際上是直流電壓。有利地，脈沖電壓不改變正負符號。有利地，在脈沖模式中，脈沖頻率可以在1kHz與350kHz之間，尤其在50kHz與100kHz之間。

尤其是連續電壓或脈沖電壓可以在-1V至-2000V之間的范圍內。有效的脈沖電壓可以在-50V至-800V之間，尤其在-500V至-800V之間。

在這樣的電壓范圍內獲得尤其有效的清潔和同時氫加入的盡量減少。在脈沖之間可以有在0.1-5μs之間的、尤其在1μs-2μs之間的脈沖關斷時間。在優選實施例中，在基體上的層的厚度增大可以通過具有1-350kHz頻率，其關斷時間即脈沖之間間隔為0.1-5μs，電壓為-50V至-800V，最好具有在50kHz至100kHz頻率的脈沖直流電壓分三步帶電。優選1μs至2μs的關斷時間和-500V至-800V的脈沖電壓。在脈沖關斷間隔期內，電位明顯較低或為0伏。有利地，基體相對于第一電極被電絕緣并且可以形成在等離子體清潔過程中吸引正離子如氬離子的電勢。這些能使基體帶正電，從而輕的氫離子被排斥，但重的帶正電的離子實際上根本未受影響。

元素在此電壓范圍內的穿透深度例如在不銹鋼(如L605)中的硅不到10nm。有利地，該電壓必須根據基體材料厚度來選擇，從而待注入元素的穿透深度小于10nm。因為基體絕緣懸置，從到達基體的等離子體中選擇離子可以按照定向方式來獲得。

根據優選實施例，功能層可被沉積在基體表面上，尤其是由碳化硅構成的功能層或者例如類金剛石碳的功能層。堅硬物質碳化硅可以尤其有效減少基體生物降解。

根據該方法的有利改進方案，支座可沿其軸線保持基體。可設置用于多個基體的多個適配接頭，它們例如可相互平行組裝。這些基體可容易可靠地安裝。

根據該方法的有利改進方案，基體可以在待涂覆表面的清潔過程和/或所述層或層系的沉積過程中被轉動，從而基體在所有側面被涂覆。有利地，用于基體的適配接頭可以旋轉。即便基體僅被松弛安放在適配接頭中，它也能隨之轉動，從而其表面可以被全面涂覆。甚至更復雜的表面結構如不具有兩維表面但具有絲線網格或交織絲線的支架的表面例如可以被可靠涂覆。

根據本發明的另一方面，提出一種用于執行利用PECVD工藝處理基體尤其是內置假體的方法的裝置，其中基體的支座在等離子體清潔步驟及處理步驟中相對于等離子體被電絕緣，基體表面在處理步驟中接受淺層離子注入。

根據本發明的另一方面，提出一種內置假體且尤其是支架，其具有由鎂或鎂合金構成的基體，基體具有通過離子注入被處理的表面。尤其是提出一種內置假體且尤其是支架，其具有由鎂或鎂合金構成的基體，基體具有通過本文提出的方法處理的表面，其中該基體至少在清潔步驟中相對于第一電極被電絕緣，導致基體具有最輕微的氫污染或未被氫污染。

還有利地，可以使靠近基體表面的區域富含所選的元素如硅。在優選實施例中，可以使基體表面具有由選自以下組的至少一種元素構成的層，所述元素所具有的原子數在5至50之間，尤其是選自由硅、鈣、碳構成的組。這具有以下優點，按照層序列沉積的層可以起到用于其上方的層的黏附強化劑作用。在尤其優選的實施例中，基體表面可被涂覆一層硅。還有利地，基體上的例如硅層被沉積在基體上，其具有最輕微的氫污染或未被氫污染，這對所述層的附著或耐用性是有利的，因為基體的脆化趨勢減弱。

另外，碳化硅可以被有利地沉積在該表面上。結果，內置假體所釋放的鎂明顯少于不具有離子注入側區和不具有由碳化硅構成的功能層的參考例。

根據該方法的有利改進方案，可以形成由粘附層和功能層構成的層序列。這可以在不中斷真空且有利地甚至不中斷等離子體的情況下完成。

據該方法的有利改進方案，該粘附層可由硅構成，而功能層由碳化硅構成。在優選實施例中提出一種內置假體且優選是支架，其最好由貧氫鎂或貧氫鎂合金構成，其表面被離子注入處理，表面所包含的層序列包括在內置假體上的硅和在硅上的碳化硅。根據本發明，無定形硅或無定形碳化硅是有利的。碳化硅在涂覆過程中也可被注入合適物質，該物質從等離子體被加入生長層中。尤其提出一種內置假體且優選是支架，其根據本文所提出的方法來制造。

本發明有利地允許基體的尤其是植入體如支架或內置假體的生物相容性涂層。相比于未經處理的基體，生物相容性涂層和/或基體由此具有低至最低、但至少不提高的且因而貧瘠的氫含量。基體的任何氫脆化可被避免，它改善其長期穩定性。相反，已知方法導致基體材料載有氫，該氫含量必須總被控制，因為過高的氫含量導致材料受損和進而支架功能變差。可以同樣避免因短路或電閃絡所導致的材料局部過熱而引起的材料不利受損。用層系來涂覆可在原位完成，從而不必重新安裝該基體。無法在加工過程中松開支架。

以下借助如圖所示的實施例進一步詳細舉例解釋本發明。示意圖示出：

圖1示出在第一電極上的直流電壓的運行模式中和支架電絕緣懸置情況下，涂覆裝置連同被插入的呈支架形式的內置假體的實施例的橫截面；

圖2示出支架的示意圖；

圖3示出圖1的隨該裝置的旋轉適配接頭旋轉的支架視圖；

圖4示出在清潔步驟中的該方法的細節；

圖5示出在處理步驟中的該方法的細節，此時離子被注入基體表面；

圖6示出在沉積步驟中的該方法的細節；以及

圖7示出根據加速電壓的注入元素的各不同分布曲線。

在附圖中，功能相同的或作用相同的零部件分別用相同的附圖標記標示。附圖是本發明的示意圖。它們未示出本發明的具體參數。另外，附圖只反映本發明的典型實施例，不應將本發明限制到所示的實施例。

以下，借助支架涂覆來描述本發明。但也可以想到其它類型的內置假體，例如例如心臟瓣膜等。

圖1以示意圖示出具備真空室10的裝置100的有利實施例的橫截面，在真空內安置多個待涂覆的支架56的基體50。PECVD方法是眾所周知的，因此傳統組成部分如氣體輸送、氣體供應、泵送單元等未被示出。例如可以采用像在US 5,238,866 A中那個的系統。在此參照其公開內容以說明總體現有技術。

圖2示出呈支架56形式的基體50的斜視圖，支架表面52在裝置100中被處理且涂覆有層60或一系列層70。支架56具有包括縱軸線54的縱向延伸。

圖1示出在借助等離子體清潔工藝的清潔步驟中的狀況。在真空室10的內部空間12中，高頻等離子體20被點燃，支架56表面可借此被處理，尤其被清潔、注入離子和涂覆。尤其是這是用于執行利用HF-CCP等離子體的(CCP＝電容耦合等離子體)的PECVD涂覆工藝的裝置100。

支架56可以在俯視圖中從其正面來識別且垂直于圖平面延伸。例如六個支架56相互重疊位于支架32上。這些支架56被安放到橫向于支座32延伸的桿狀適配接頭上。支座32可以實現支架56表面的處理(尤其是涂覆)，而不會在其表面上出現遮蔽效應。適配接頭能繞其縱軸線轉動，如圖3所示。即便當支架56只以其內周面松弛抵靠，它們仍然能共同回轉，從而它們的外表面可以被全面處理。如果表面本身是可滲透的，甚至內表面也可被同時處理。

支架56電絕緣安裝，并且電極30被設置為負電壓。通過正離子轟擊，支架56獲得低正電位，從而輕離子(如氫)隨后偏離開支架56。支架56電絕緣安裝在可旋轉支座上是尤其優選的，因為在缺少絕緣的情況下，安裝支架的電荷易于導致電閃絡，其可能造成對材料的損傷和/或該支架脫離支座。

另外，對本文所提出的裝置有利的是，支座32靠近第一電極30布置并與第二電極40間隔。第一電極是提供負電勢的電極。當位于兩個電極之間空間內的支座比靠近第二電極更靠近第一電極時，支座32靠近第一電極30但與第二電極間隔安置。尤其是當位于兩個電極之間空間內的支座位于靠近第一電極的一半、最好在靠近第一電極的三分之一或甚至更好地在靠近第一電極的四分之一處時，支座32位于第一電極30附近但與第二電極間隔。由此假定這兩個電極之間的空間可以通過在最佳情況下平行于這兩個電極的“理論平面”被分為多個空間部段，由此，所產生的兩個空間部段在各自另一電極處開始且在理論平面處相遇。

因為支座32靠近第一電極30且與第二電極40間隔地配置，故可以根據本發明形成無電子側區22，其包括支座和位于其上的基體和/或涂覆的基體50。由于支座32就位在第一電極30附近但與第二電極40間隔，故該基體于是可以帶正電荷，即便支座被電絕緣。

第二電極40用于具有兆赫級常規高頻例如13.56兆赫的等離子體輔助處理。如果相應的前體氣體如硅烷被送入真空室10，則前體在高頻等離子體作用下分解，相應材料如硅樹脂在等離子體中沉積在表面上。

因為在第一電極30上的負電勢，形成一個貧電子空間22。正離子從等離子體20的表面部段被加速向電極30。對應于加速能量和基體50密度，離子可被插入基體50，達到幾納米深。

實質上，給支架56涂覆一層或一系列層是分三個步驟完成的。在第一步驟中進行借助氬等離子體的等離子體清潔，如圖4所示。在第二步驟中，將離子注入到靠近基體50表面的區域，即處理步驟。在此，在基體50表面上形成擴散阻擋層。

在第三步驟中施加一個層，在優選實施例中例如是碳化硅層，例如a-SiC:H:P層或類金剛石碳，作為功能層。為了涂覆支架56，在一個實施例中，無定形硅層作為粘附層，氫飽和磷摻雜碳化硅層有利地作為功能層。

因為支架56依賴線，它們因等離子體震蕩運動而無法搭建。由此可減少相鄰支架56相互接觸且產生閃絡或甚至支架丟失的危險。支架56可以更密集地裝在支座上，從而等離子體20中的涂覆空間的利用率可被顯著提高。由此，可以顯著提高生產率。

第一電極30的負電勢吸引正離子并且它們能使支架56略微帶正電。當使用具有氫成分的反應氣體時，相對于氫帶正電的較重離子仍然到達支架56并且使支架帶正電，而較輕的氫離子被排斥。

圖3示出圖1的支架56的在桿狀或線狀適配接頭34上的回轉。支架56只松弛抵靠適配接頭34且在適配接頭繞其縱軸線回轉時共同回轉。因此可以制成具有一致厚度的涂層而沒有遮蔽效應或者變化的層厚。可以在支架56不在真空室10中運動的情況下，進行按照層序列的至少兩層的沉積。

圖4-6示出用于離子注入處理和涂覆支架56的上述方法的各步驟，由此，圖4示出等離子體清潔過程中的細節，圖6示出功能層沉積過程中的細節，而圖5示出離子注入步驟。

在此實施例中，支架56(基體50)未與第一電極30電連接，但相對于第一電極30被電絕緣。帶有支架56的支座32靠近第一電極30布置，相距大約1cm至2cm、尤其是約1.5cm的距離。因為支架56在加工過程中略帶正電，故可以獲得在等離子體中的氫離子偏移離開支架56，于是可以防止氫嵌入基體材料。

為了增強層附著、在待涂覆支架56上的沉積速度和涂覆方法的可靠性，至少在離子注入處理步驟中，可以將恒定直流電壓施加至第一電極30。合適的直流電壓例如在幾百伏至幾千伏之間，例如在-500V至-2000V之間。

為了防止載氫，支架56被安放或擰裝到絕緣適配接頭34上。在支架56后的第一電極30被布置到負直流電壓上。因為有負直流電壓，正離子從等離子體20被加速向第一電極30(在圖4中是氬離子，在圖5中是正離子如硅離子)。由此，這些離子也沖擊支架56，導致支架56略帶正電荷。該電荷已足以偏移輕的氫離子，而相對重的離子(如Si、C、P)沖擊支架56，層附著由此得到保證。

“帶電荷”可以在先前的清潔步驟中已經用氬氣開始。由此，支架材料的氫脆化可以在隨后采用含氫成分氣體的涂覆步驟中幾乎被完全阻止。為了利用此作用，-500V至-2000V的、最好-1500V至-2000V的負電壓被施加至第一電極30達1至10分鐘間隔期，最好是4至8分鐘。已經發現，在間隔期較短情況下，支架表面的清潔和在支架表面上的層附著不充分。如果時間間隔和電壓被選擇為太長和太高，則支架56帶有過高電荷，結果產生呈電閃絡形式的不希望有的放電效應。對于其它類型的系統或加工條件，必須分別選擇合適的參數。

有利地，利用PECVD方法在裝置100中涂覆支架56，做法是進行以下步驟，將基體50插入真空室10；靠近第一電極30安置基體50；通過等離子體處理清潔基體50的待涂覆表面52；借助第二電極40沉積一個層60或一系列層70；緊鄰第一電極30地在基體50區域中，至少在待涂覆表面52的清潔過程和/或沉積所述層60或一系列層70過程中形成至少間歇的實際無電子的側區22。

在支架表面52的涂覆過程中，在第一電極30上的電壓被降低，尤其被調整至0V。由此，支架56可以在等離子體中20放電(圖6)。

圖7示出曲線圖，其包括根據用于三種不同的加速電壓U1、U2、U3的加速電壓U在該表面注入的元素的三條不同分布曲線，其中，U3>U2>U1。由此一來，縱坐標表示顆粒數量，橫坐標穿透深度。穿透深度與離子沖擊靶即基體50表面的加速電壓成比例。電壓由此例如在-250V與-2000V之間變化。

由此，加速電壓作為負電壓被施加至第一電極30(圖5)，從而帶正電的離子從等離子體20(圖5)被加速向第一電極30，并在中途沖擊緊鄰第一電極就位的一個或多個基體。一般，注入粒子的分布至少接近高斯分布。加速電壓越低，分布曲線最大值越接近基體表面。