[发明专利]处理系统及其等离子体产生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体产生装置，特别涉及一种无电极损耗的处理系统及其等离子体产生装置。

背景技术

等离子体技术已发展多年，利用等离子体内的高能粒子(电子及离子)与活性物种对欲处理工件产生镀膜、蚀刻与表面改质等效应，其特性可应用于光电及半导体产业、3C产品、汽车产业、民生材料业及生物医学材料表面处理等，因其技术应用广泛，各国乃投入相当多的研发能量进行等离子体基础研究与其应用领域。

然而，由于光电及半导体产业工艺品质的需求，等离子体技术的应用皆处于真空环境之下，庞大的真空设备成本限制了其技术于传统产业的应用，故诸多研究者尝试在大气下激发等离子体。大气等离子体(或称常压等离子体)乃指于一大气压或接近一大气压的状态下所产生等离子体，相较于目前发展已具完备的真空等离子体技术，常压等离子体系统比低压等离子体系统在成本上有绝对优势。就设备成本，它不需使用昂贵的真空设备，若能建构线状的常压等离子体系统，更可提高等离子体区域而增加处理面积；而就工艺方面，欲处理物可不受真空腔体限制并可进行R2R(Roll-to-Roll)连续式程序，这些技术特色皆可有效地降低产品的制造成本(Running Cost)。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种无电极损耗的处理系统及其等离子体产生装置，如此以避免电极损耗问题(亦即，等离子体不与电极接触)，并且模块化的处理系统可提供线状大气等离子体处理装置，有效的降低设备成本并提升产率。

本发明的等离子体产生装置用以对于第一流体进行离子化。等离子体产生装置包括至少一导引组件与至少一电极组件。导引组件包括一路径，第一流体沿着路径依序通过第一位置与第二位置。电极组件包括第一电极与第二电极，在第一电极相对于第一位置、第二电极相对于第二位置之下，第一电极、第二电极对于第一位置与第二位置之间的第一流体进行激能(energize)后形成了第二流体，其中，第一流体的能量状态不同于第二流体的能量状态。

本发明的处理系统包括基座与等离子体产生装置。基座用以承载物件。等离子体产生装置用以对于第一流体进行离子化。

等离子体产生装置包括至少一导引组件与至少一电极组件。导引组件包括一路径，第一流体沿着路径依序通过第一位置与第二位置。电极组件包括第一电极与第二电极，在第一电极相对于第一位置、第二电极相对于第二位置之下，第一电极、第二电极对于第一位置与第二位置之间的第一流体进行激能后形成了第二流体，如此以利用第二流体对于物件进行表面处理、活化、清洁、光致抗蚀剂灰化或蚀刻等工艺或处理。

第一电极与第二电极之间存在有电位差。导引组件包括一中空件，路径位于中空件之内部。第一电极、第二电极可具有完全相同的尺寸。第一电极的尺寸可大于第二电极的尺寸。

第一、二电极可环绕或局部环绕于导引组件的外侧。第一电极可包括一似C型结构、第二电极可包括一似C型结构。第一电极可包括一第一槽结构，第二电极可包括一第二槽结构，第一槽结构与第二槽结构相对于路径而采用交错方式的排列。

处理系统还可包括供应装置。供应装置可为射频产生器，第一电极接收射频产生器所产生的信号而对于第一流体进行激能，并且射频产生器的频率为13.56 MHz或13.56MHz的整数倍数的频率。此外，供应装置也可为电源供应器，此电源供应器具有交流电产生器，其中，交流电产生器的频率为1MHz～100MHz。

导引组件还可包括第三位置，第二流体通过第三位置，并且在第三位置的第二流体于实质上具有均匀能量分布曲线。导引组件由介电材料制成。第一电极为线圈结构。线圈结构设置于导引组件的外部。

导引组件还可包括侧壁部与埠结构，埠结构形成于侧壁部，并且第二流体经由埠结构对于物件进行处理，其中，埠结构可为一开孔。

附图说明

图1表示根据本发明的第一实施例的等离子体产生装置(M1)的示意图；

图2表示根据本发明的第二实施例的等离子体产生装置(M2)的示意图；

图3表示根据本发明的第三实施例的等离子体产生装置(M3)的示意图；

图4表示根据本发明的第四实施例的等离子体产生装置(M4)的示意图；

图5A表示本发明的第一应用例的处理系统(T1a)的示意图，其中，处理系统(T1a)包括单一等离子体产生装置(M1)；

图5B表示图5A的处理系统(T1a)的变化例(T1b)；

图6表示本发明的第二应用例的处理系统(T1’)的示意图；