[发明专利]等离子体镀膜装置及其镀膜方法

说明书

技术领域

本发明关于一种等离子体镀膜装置及其镀膜方法，特别关于一种大气压等离子体镀膜装置及其镀膜方法。

背景技术

镀膜技术在现代的工业应用里扮演很重要的角色，镀膜可用湿式或干式的方式来达成，高级的应用一般要靠干式的制作工艺才能达到。传统的干式镀膜技术有物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)、化学气相沉积(chemical vapor depositon，CVD)、大气压(常压)化学气相沉积(atmosphericpressure CVD，APCVD)、等离子体增强型化学气相沉积(plasma-enhancedCVD，PECVD)、金属有机气相沉积(metal organic CVD，MOCVD)、分子束外延(molecular beam epitaxy，MBE)、卤化物气相外延法(Halide Vapor PhaseEpitaxy，HVPE)、蒸镀(Evaporation)等等。以上技术除了APCVD(又称ThermalCVD)之外，都需要真空环境才能进行镀膜制作工艺。不需要真空环境的干式等离子体镀膜制作工艺，又称为大气压等离子体增强型辅助镀膜(APPECVD)，这几年越来越受到重视与兴趣，此处的”大气压”或”常压”的定义为镀膜制作工艺压力约在一大气压力或与外界气压相同。目前传统的大气压等离子体辅助镀膜技术不易产生平整的镀膜表面，易有表面突起的现象(HillLike)，或针尖状的表面型态。这些影响镀膜的品质，如透光度、洁净度、及表面特性，应用在镀膜品质要求不高的应用场合时，如民生应用，还尚能应付，但对于高品质镀膜要求的产品时，如光电半导体产品，就会产生严重的问题，如何免微粒的产生，或避免镀膜后的表面不平整，如表面突起的现象(Hill Like)，或针尖状的表面型态，需要一种新的干式大气压等离子体辅助镀膜(AP PECVD)的方法与装置，以解决目前传统的大气压等离子体辅助镀膜制作工艺所担心的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提出一个新的干式大气压等离子体辅助镀膜(APPECVD)的方法与装置，以解决目前所传统的大气压等离子体辅助镀膜制作工艺所担心的问题，如大气压等离子体增强型辅助镀膜所易产生的微粒问题，以及不易产生平整的镀膜表面，易有表面突起的现象(Hill Like)，或针尖状的表面型态。

本发明以大气压等离子体制作工艺的方法，配合特别的等离子体源设计，可以解决目前传统以大气压等离子体辅助镀膜制作工艺所面临到的问题。

为达成发明的上述目的，本发明提供一种等离子体镀膜装置，包括：一反应室；一载座，设置在上述反应室中；一等离子体源产生装置，设置在上述反应室中，且位于上述载座上方，上述等离子体源产生装置包括一等离子体束喷射器，用以提供一沉积薄膜用的等离子体束，上述等离子体束喷射器所产生的上述等离子体束与上述载座的法线夹角0°<θ1<90°；以及一抽气装置，设置在上述反应室中，且位于上述载座上方，上述抽气装置包括一抽气管，用以提供一抽气路径以抽取上述等离子体束形成薄膜时产生的微粒以及副产物，上述抽气管与上述载座的法线夹角0°<θ2<90°。

本发明还提供一种等离子体镀膜方法，包括：提供一基板；利用具有一等离子体束喷射器的一等离子体源产生装置产生一沉积薄膜用的等离子体束，以形成一薄膜在上述基板上，上述等离子体束喷射器所产生的上述等离子体束与上述载座的法线夹角0°<θ1<90°；以及利用具有一抽气管的一抽气装置抽取上述等离子体束在上述基板上形成上述薄膜时产生的微粒以及副产物，上述抽气管与上述载座的法线夹角0°<θ2<90°。

附图说明

图1a为本发明第一实施例的等离子体镀膜装置剖面示意图。

图1b为本发明第二实施例的等离子体镀膜装置剖面示意图。

图1c为本发明第三实施例的等离子体镀膜装置剖面示意图。

图1d为本发明第四实施例的等离子体镀膜装置剖面示意图。

图1e为本发明第五实施例的等离子体镀膜装置剖面示意图。

图1f为本发明第六实施例的等离子体镀膜装置剖面示意图。

图1g为本发明第七实施例的等离子体镀膜装置剖面示意图。

图2为本发明等离子体镀膜装置的镀膜流程图。

图3a为传统的大气压等离子体镀膜装置的镀膜表面的SEM影像及Ra测量值。

图3b为本发明优选实施例的等离子体镀膜装置的镀膜表面的SEM影像以及Ra测量值。

主要组件符号说明

100～等离子体镀膜装置；

110～反应室；