[發明專利]等離子體源及其操作方法

在審

• 申請號: 201980041072.1
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN112313771A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 伊夫·洛德威克·馬里亞·克雷格托恩;安德里斯·里杰費爾斯
• 申請（專利權）人: 荷蘭應用科學研究會(TNO)
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H05H1/24;C23C16/54;C23C16/513;C23C16/455
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 劉彬

一種等離子體源(100)，包括：具有開口(14)的外表面(10)，用于從該開口遞送等離子體。傳送機構被配置為平行于外表面相對于彼此傳送襯底(11)和等離子體源，其中，待處理的襯底表面與包含開口的外表面的至少一部分平行。第一瓦片(4?1)和第二外片(4?2)布置在工作電極(22)的第一平面內，其中，鄰近邊緣(12)與第一等離子體收集空間(6?1)接界，并且第三瓦片(4?3)布置在工作電極的平行于第一平面的第二平面內，使得第三瓦片與第一平面中的鄰近邊緣重疊。工作電極和對電極中的至少一個包括所述鄰近邊緣附近的局部修改(13、15)以增加到開口的等離子體遞送，從而補償由于鄰近邊緣引起的等離子體收集的損失。

技術領域

本發明涉及一種等離子體源裝置，尤其是包括與開口連通的收集空間的類型的離子體源裝置，等離子體可以從該開口遞送到待處理的襯底的表面。從WO2015199539中已知這種裝置。在該裝置中，第一等離子體收集空間至少部分地形成在對電極的第一面與工作電極的第一面之間，并且第二等離子體收集空間至少部分地形成在對電極的第二面和與工作電極的第一面相對的工作電極的第二面之間。

背景技術

表面的等離子體處理具有許多有用的應用，包括表面的放電、表面能的修改、改善材料(如涂料、膠水和其他涂層)的潤濕性或粘附性、表面上細菌細胞的清潔和/或滅活以及包括作為用于例如半導體行業中的表面處理的較大組件的一部分，諸如化學氣相沉積、等離子體蝕刻、原子層沉積和原子層蝕刻裝置。如WO2015199539中所公開的等離子體收集空間形成在中心平面瓦片狀高壓電極之間，該中心平面瓦片狀高壓電極被介電阻擋層封裝并且被放置在一對接地的外部電極面之間的距離處。使用來自進口的合適的氣體流動，在這些空間中生成的等離子體可以被輸送到開口，等離子體從該開口被遞送到待處理的襯底的表面。WO2015199539在高壓電極上使用陶瓷介電阻擋層來獲得對等離子體均勻性必不可少的受控的低電流密度。該陶瓷由高密度多晶陶瓷材料形成。

通過仔細控制重要參數(諸如介電層的厚度、組成和粗糙度、外部電極的形狀、開口的寬度以及等離子體遞送的角度)，可以使到襯底的遞送有效且均勻。重要的是要注意，在所報告的布置中，在兩個空間中生成的等離子體有助于從開口遞送的等離子體的總通量。

WO2015199539中所公開的等離子體源已經在表面處理工具中實現，并且用于例如銦(鎵)氧化鋅半導體和低溫薄膜封裝層的沉積工藝中；這兩種工藝都可能潛在地在例如有機發光二極管(OLED)顯示器制造中得到應用。WO2008038901公開了一種等離子體發生器，該等離子體發生器用于通過在常壓下生成等離子體并且將所生成的等離子體引導出等離子體生成空間以使等離子體與襯底的表面接觸來處理襯底。

下一代制造工藝的一個重要目標是處理越來越大的表面，例如寬度高達0.5米至3米的表面。為此目的，一些等離子體處理工具旨在能夠在這種表面的整個寬度上均勻等離子體沉積的等離子體源。這提出了挑戰，因為考慮到例如陶瓷元件(厚度、平坦度和粗糙度)的嚴格尺寸公差(例如10微米或20微米內)并且考慮到等離子體源應適用的從20℃至350℃的寬溫度范圍，將當前等離子體源放大到例如3米(m)寬度是困難的。