[发明专利]对玻璃表面，涂有金属氧化物的玻璃表面，和其他SiO2涂覆材料的表面进行清洗、蚀刻、活化和后续处理的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过使用共平面表面势垒放电在接近大气压力的压力下生成的弥散 电等离子体的作用，对玻璃表面，涂有金属氧化物的玻璃表面，和其他SiO₂涂覆材 料的表面进行快速和安全的清洗，蚀刻和活化的装置和方法。本发明还涉及所述等 离子体-处理的表面的后续表面处理。

背景技术

玻璃表面和具有其他SiO₂涂覆材料的表面，例如涂有天然或人工SiO₂层的Si 晶片，涂有含SiO₂势垒层的聚合物箔片，涂有SiO₂基保护层的金属箔和其他金属 材料的表面，涂有含SiO₂釉料的陶瓷表面，通常不具备允许它们的涂敷，或对它们 进行后续表面处理的所需特性。例如，所述表面可能被诸如油类和从空气中吸收的 有机分子的有机污染物污染，以及被诸如细菌和病毒的生物材料污染。例如，在平 板显示器生产中，所述表面可以涂有光致抗蚀剂和聚合物层。通常，有必要除去所 述表面污染或涂层，以便可以进行材料涂敷或对它进行后续处理和表面改性，如粘 接，染色，金属电镀，层压等。

例如，正如在W.R.Birch：＂Coatings：An introduction to the cleaning procedures＂， The Sol-Gel Gateway，2000年6月，www.solgel.com和美国专利申请20010008229 中所披露的，使用诸如异丙醇，腐蚀性含水酸和碱性溶液的有机溶剂，热水，和在 水浴中进行超声波清洗的湿清洗方法被广泛用于清洗玻璃表面和其他SiO₂涂覆材 料。

由于环境和技术原因，使用干清洗方法来清洗玻璃表面和SiO₂涂覆材料的表面 是有利的，如通过加热，通常在超过300℃的温度下加热30分钟以上，通过曝射 于臭氧的处理，优选与紫外光辐射组合进行是有利的，例如，参见美国专利申请 20050076934，通过激光辐射，参见D.R.Halfpenny et al.：Applied Physics A： Materials Science & Processing 71(2000)147-151，以及通过曝射于电等离子体的 处理，例如，参见美国专利号5,028,453，S.Tada et al.：Jpn.J.Appl.Phys.41(2002) 6553-6556，A.Nakahira et al.：Science and Engineering of Composite Materials 8 (1999)129-136，E.Kondoh et al.：Journal of Vacuum Science & Technology B： Microelectronics and Nanometer Structures 18(2000)1276-1280，M.Syed et al.：Jpn. J.Appl.Phys.，Part 1，41(2002)263-269.，K-B Lim a D-Ch.Lee：Surface and Interface Analysis 36(2004)254-258，O.Sneh et al.：J.Phys.Chem.99(1995)4639-4647， B.J.Larson et al.：Biosensors and Bioelectronics 21(2005)796-801，R.Winter et al.： Surface and Coatings Technology 93(1997)，134-141(8)，和美国专利申请号 20040265505。

正如在Cleaning and Degreasing Process Changes，United States Environmental Protection Agency，EPA1625/R-93/017，1994年2月中所指出的，等离子体清洗的 原理与等离子体蚀刻的原理相同。因此，与例如C.H.Yi，Y.H.Lee，G.Y.Yeom： ＂The study of atmospheric pressure plasma for surface cleaning＂，Surface and Coatings Technology 171(2003)237-240中披露的内容一致，本文所使用的等离子体清洗是 指清除有机表面污染物和包括感光耐蚀膜的层。