CN101481789B

CN101481789B - 镀膜***及其隔离装置

Info

Publication number: CN101481789B
Application number: CN2008100039171A
Authority: CN
Inventors: 刘志宏; 陈志明; 苏濬贤; 陈志玮; 许文通; 林春宏
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: CN101481789A

Abstract

本发明公开了一种镀膜***及其隔离装置。镀膜***用以对物件进行镀膜。镀膜***包括工作站与隔离装置。物件设置于工作站。隔离装置用以对于物件进行隔离。隔离装置包括本体、第一工作流体、第二工作流体、第一导引部与第二导引部。本体用以产生第一能量。第一导引部用以导引第一工作流体通过本体而形成第一工作区，并且于第一工作区对于物件进行涂覆。第二导引部用以导引第二工作流体通过本体，于第二工作流体受到本体所产生的第一能量的激发而形成第二工作区，利用第二工作区对于第一工作区与物件进行隔离。

Description

镀膜***及其隔离装置

技术领域

本发明涉及一种隔离装置，特别涉及一种具常压等离子体镀膜工艺与高镀膜品质的镀膜***及其隔离装置。

背景技术

就已发展多年的等离子体技术而言，等离子体技术系利用等离子体内的高能粒子(例如：电子及离子)与活性物种对欲处理工件进行镀膜、蚀刻与表面改质等处理，这些工艺特性可应用在光电及半导体产业、3C产品、汽车产业、民生材料业及生医材料表面处理等领域。

由于光电与半导体产业工艺的品质的需求，等离子体技术的应用皆处于真空环境之下。然而，高成本的真空设备造成了其技术无法普及地应用在传统产业上，故诸多研究者尝试于大气下激发等离子体。再者，就目前发展已具完备的真空等离子体技术而言，在相较于较低压等离子体***之下，大气等离子体(或称常压等离子体)***是成本上的绝对优势。就设备成本而言，由于大气等离子体***不需使用昂贵的真空设备，若能建构线状的常压等离子体***，更可提高等离子体区域且增加处理面积。另外，就工艺方面而言，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)。

大气等离子体镀膜技术近年来于产官学研投入相当多的研发能量。然而，目前所遇到的瓶颈在于工艺再现性与膜材品质的要求。就工艺再现性而言，目前常见的大气等离子体镀膜***乃将成膜单体注入***中(即单体乃与电极及等离子体作接触)，此过程易导致电极损耗及沉积不需要的膜材于电极上，除了影响等离子体稳定性(间接影响工艺再现性)外，其电极上未处理掉的膜材易于下次镀膜工艺时掉落欲镀工件上而影响膜材品质。此外，镀膜环境的控制精准与否亦会影响欲镀膜材的品质。

发明内容

为有效解决上述问题，本发明提出一种具常压等离子体镀膜工艺与高镀膜品质的镀膜***及其隔离装置，应用等离子体掩模于大气环境进行薄膜沉积。

本发明的镀膜***可对物件进行镀膜。镀膜***包括工作站与隔离装置。物件设置于工作站。隔离装置用以对于物件进行隔离。

隔离装置包括本体、第一工作流体、第二工作流体、第一导引部与第二导引部。本体包括相互间隔的多基座且可绕着一轴心进行转动，并且该本体的该多基座可用以产生第一能量。第一导引部用以导引第一工作流体通过本体而形成第一工作区，并且于第一工作区对于物件进行涂覆。第二导引部用以导引第二工作流体通过本体，于第二工作流体受到本体所产生的第一能量的激发而形成第二工作区，利用第二工作区对于第一工作区与物件进行隔离。

本体可绕着一轴心进行转动的电极结构，并且本体更可产生第二能量，通过第二能量对于第一导引部所导引的第一工作流体进行加热。

第一导引部为中空管件。第二导引部可绕着一轴心进行转动。第二导引部为贯穿本体的中空管件，并且第二导引部可由介电材料所制成。

本发明的镀膜***的隔离装置更可包括头部，头部设置于第一导引部之上，第一工作流体经由头部的输出而形成第一工作区。第二工作区实质上具有中空柱状结构体，第一工作区由中空柱状结构所包覆。第二工作区为等离子体所形成的掩模。工作站为卷绕传输机台。第一工作流体为成膜单体，并且第二工作流体为离子化气体。

镀膜***处于常压环境。物件包括可镀基材。

为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合所附图示，作详细说明如下.

附图说明

图1A表示本发明的镀膜***的示意立体图；

图1B表示沿着图1A的轴心(a1-a1)对于镀膜***进行剖切的剖面图；以及

图2表示本发明的镀膜***于操作状态时的示意图。

附图标记说明

1～本体 10～基座

11～第一导引部 110～头部

12～第二导引部 a1-a1～轴心

E～镀膜*** e1～第一能量

e2～第二能量 F1～第一工作流体

F2～第二工作流体 M～隔离装置

p1～第一工作区 p2～第二工作区

W～工作站 z0～物件

具体实施方式

图1A表示本发明的镀膜***E的示意立体图，并且图1B表示沿着图1A的轴心a1-a1对于镀膜***E进行剖切的剖面图。图2表示本发明的镀膜***于操作状态时的示意图。在本实施例中，镀膜***E的薄膜沉积作业可于大气环境(常压)下进行操作。

如图2所示，镀膜***E用以对物件z0(例如：硬质(晶片、金属材料等)与软质(塑胶、聚合物等)等可镀基材)进行镀膜处理或薄膜沉积。镀膜***E包括工作站W(例如：卷绕传输(roll-to-roll)机台)与隔离装置M。物件z0设置于工作站W，并且利用隔离装置M对于物件z0进行隔离。隔离装置M包括本体1、头部110、第一工作流体F1、第二工作流体F2、第一导引部11与第二导引部12。在本实施例中，第一工作流体F1为成膜单体，第二工作流体F2为一离子化气体。

本体1包括相互间隔的多基座10且可绕着轴心a1-a1进行转动，并且本体1的基座10可产生第一能量e1与第二能量e2。第二能量e2对第一导引部11所导引的第一工作流体F1进行预热。在本实施例中，本体1的基座10为电极结构。

头部110设置于第一导引部11之上。第一导引部11用以导引第一工作流体F1通过本体1的多基座10而形成第一工作区p1，亦即，第一工作流体F1经由头部110的输出而形成第一工作区p1，并且于第一工作区p1对于物件z0进行涂覆。在本实施例中，第一导引部11为中空管件。

第二导引部12贯穿本体1且可绕着轴心a1-a1进行转动。第二导引部12用以导引第二工作流体F2通过基座10，并且第二工作流体F2受到基座1所产生的第一能量e1的激发而形成第二工作区p2，其中，第二工作区p2用以对于第一工作区p1与物件z0进行隔离。在本实施例中，第二导引部12为中空管件，并且第二导引部12由介电材料所制成。在本实施例中，第二工作区p2为等离子体，第二工作区p2实质上具有一似中空柱状结构体(等离子体掩模(plasma curtain))，其中，第一工作区p1由中空柱状结构p2所完全包覆。

由此可知，本发明的第一工作流体F1(成膜单体)可经由本体1的基座10(电极结构)进行预热，并且第二工作流体F2(离子化气体)与第一工作流体F1(成膜单体)以分流方式输出(亦即，第二工作区p2(等离子体)不会直接接触于第一工作流体F1(成膜单体))，并以第二工作区p2(等离子体掩模)隔绝镀膜环境与外界环境接触，如此以提高涂覆于物件z0的薄膜的品质。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限制本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种隔离装置，用于一物件在被涂覆时与外界环境隔离，该隔离装置包括：

本体，包括相互间隔的多基座且可绕着一轴心进行转动，并且该本体的该多基座可产生第一能量；

第一工作流体；

第二工作流体；

第一导引部，导引该第一工作流体通过该本体而形成第一工作区，以对该物件进行涂覆；以及

第二导引部，可绕着该轴心进行转动并导引该第二工作流体通过该本体，该第二工作流体受到该本体所产生的该第一能量的激发而形成第二工作区，其中该第二工作区具有一中空柱状结构，用于将该第一工作区及该物件完全包覆，以与该外界环境隔离。

2.如权利要求1所述的隔离装置，其中该本体为电极结构。

3.如权利要求1所述的隔离装置，其中该本体更可产生第二能量，该第二能量对该第一导引部所导引的该第一工作流体进行加热。

4.如权利要求1所述的隔离装置，其中该第一导引部为中空管件。

5.如权利要求1所述的隔离装置，其中该第二导引部贯穿该本体。

6.如权利要求1所述的隔离装置，其中该第二导引部为中空管件。

7.如权利要求1所述的隔离装置，其中该第二导引部由介电材料所制成。

8.如权利要求1所述的隔离装置，还包括头部，该头部设置于该第一导引部之上，该第一工作流体经由该头部的输出而形成该第一工作区。

9.如权利要求1所述的隔离装置，其中该第二工作区为等离子体。

10.如权利要求1所述的隔离装置，其中该第一工作流体包括多个单体。

11.如权利要求1所述的隔离装置，其中该第二工作流体包括离子化气体。

12.如权利要求1所述的隔离装置，其中该隔离装置处于常压环境。

13.一种镀膜***，用以对物件进行镀膜，该镀膜***包括：

工作站，该物件设置于该工作站；以及

隔离装置，对于设置于该工作站的该物件与外界环境进行隔离，该隔离装置包括：

第一工作流体；

第二工作流体；

第一导引部，导引该第一工作流体通过该本体而形成第一工作区，该第一工作区对于该物件进行涂覆；以及

第二导引部，可绕着该轴心进行转动并导引该第二工作流体通过该本体，该第二工作流体受到该本体所产生的该第一能量的激发而形成第二工作区，其中该第二工作区具有一中空柱状结构，用于将该第一工作区和该物件完全包覆，以与该外界环境隔离。

14.如权利要求13所述的镀膜***，其中该本体为电极结构。

15.如权利要求13所述的镀膜***，其中该本体更可产生第二能量，该第二能量对该第一导引部所导引的该第一工作流体进行加热。

16.如权利要求13所述的镀膜***，其中该第一导引部为中空管件。

17.如权利要求13所述的镀膜***，其中该第二导引部可绕着该轴心进行转动。

18.如权利要求13所述的镀膜***，其中该第二导引部贯穿该本体。

19.如权利要求13所述的镀膜***，其中该第二导引部由介电材料所制成。

20.如权利要求13所述的镀膜***，其中该隔离装置还包括头部，该头部设置于该第一导引部之上，该第一工作流体经由该头部的输出而形成该第一工作区。

21.如权利要求13所述的镀膜***，其中该第二工作区为等离子体。

22.如权利要求13所述的镀膜***，其中该工作站为一卷绕传输机台。

23.如权利要求13所述的镀膜***，其中该第一工作流体包括成膜单体。

24.如权利要求13所述的镀膜***，其中该第二工作流体包括离子化气体。

25.如权利要求13所述的镀膜***，其中该镀膜***处于常压环境。

26.如权利要求13所述的镀膜***，其中该物件包括一可镀基材。