本发明专利技术涉及一种方法，包括步骤：引入包括待在低压力反应腔室中涂敷的表面的衬底；在所述反应腔室内在处理时段期间将所述表面暴露于等离子体；通过施加功率输入来确保稳定等离子体激发，其特征在于，功率输入在所述处理时段期间连续地严格高于零瓦特(W)，并且包括至少一个下限功率以及严格大于所述下限功率的至少一个上限功率，由此获得具有受涂敷的表面的衬底。本发明专利技术还涉及一种用于通过低压力等离子体工艺来处理衬底的装置以及因此而处理的衬底。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种方法，包括步骤：引入包括待在低压力反应腔室中涂敷的表面的衬底；在所述反应腔室内在处理时段期间将所述表面暴露于等离子体；通过施加功率输入来确保稳定等离子体激发，其特征在于，功率输入在所述处理时段期间连续地严格高于零瓦特(W)，并且包括至少一个下限功率以及严格大于所述下限功率的至少一个上限功率，由此获得具有受涂敷的表面的衬底。本专利技术还涉及一种用于通过低压力等离子体工艺来处理衬底的装置以及因此而处理的衬底。【专利说明】用于低压力等离子体工艺在连续功率模式下生成等离子体的 改进方式
本专利技术处于衬底的等离子体涂敷的
，具体地说，由此在连续功率模式下 并且在低压力处执行等离子体涂敷。
技术介绍
低压力等离子体工艺是自从80年代早期针对电子设备中的小组件的清洁和活化 而开发的已知技术。自此，该技术已经连续地发展，并且新工艺和新应用已经发展。 运些新的工艺之一是将涂层沉积到表面上，W将功能加入到衬底(例如更好的润 湿性、抗刮擦性、拒液性W及很多更多）。可W使用等离子体涂敷沉积所涂敷的表面的示例 包括聚合物、纺织品和织物、金属和合金、纸张、合成物、陶瓷W及W运些材料或其组合制成 的特定产品。 例如，Yasuda描述通过等离子体工艺使用碳氨化合物和全氣化碳W沉积拒水涂层 (Journal of Polymer Science,vol.15,pp 81-97and pp 2411-2425(1977))〇 EP0049884描述一种用于使用前体单体的低压力等离子体聚合将氣烧丙締酸醋 (門1101'0日化713(3巧1日16)聚合物沉积在衬底上的工艺。 W02004067614描述一种用于在开放单元结构上沉积拒液涂层的方法，其中，涂层 贯穿整个结构沉积，从而不仅涂敷外表面，而且同样涂敷内表面。 US2012107901描述一种用于获得具有更好的生物分子粘附力的医疗设备的四步 骤工艺。 据现有技术已知，可W在减少的压力下在封闭的环境中执行低压力等离子体工 艺。通过它们的最简化的方式，运些工艺包括W下5个步骤： -排空腔室W达到低压力； -引入一个或多个反应气体； -在等离子体腔室内部生成电磁场，W创建有益的等离子体； -在足够的时间段之后关闭等离子体生成；W及 -对腔室进行通风，直到达到大气压力，此后，所处理的衬底可W带出腔室。 当在等离子体腔室内部生成电磁场时，形成等离子体。通过将功率施加到电磁场 生成设备来完成该操作。在电容式等离子体装备中，电极贴装在等离子体腔室内部。一些电 极是大地，并且功率施加到其它电极(例如射频电极)上。在电感式等离子体装备中，导电线 圈绕着等离子体腔室缠绕，并且功率施加在其上。 现有技术描述施加功率W生成等离子体的两种方式，其可W用于电容式装备和电 感式装备二者。第一种方式是使用连续波等离子体，其中，功率设置在实质上高于0W的特定 值，并且其中，在总处理时间期间连续地保持该恒定功率值，例如，功率在10分钟的总处理 时间期间恒定地保持在50W。 第二种方式是脉冲式等离子体模式，其中，在具有短打开时间和长关闭时间的重 复性打开-关闭序列中施加功率，其中，功率在较高功率峰值中捆绑在一起(打开时间），从 而对于短的打开时间，功率实质上高于0W。在关闭时间期间，功率掉落回到0W，运表示在关 闭时间期间不施加功率。打开间隔和关闭间隔的持续时间可W变化，W获得用于给定化学 和装备的最佳工艺结果。通常，与较长打开时间组合的给出尖锐功率峰值的十分短的打开 时间带来最佳结果。 为了获得更复杂的功能（例如具有它们排斥水和/或油的运种低表面能量的拒液 涂层，或例如用于将长期亲水性质给予衬底的功能化工艺），可W使用不同类型的前体。通 过具有轻松分子结构的（一般气态）前体来获得较低程度的拒水性和/或拒油性。例如， W02004067614描述使用不饱和全氣化碳和饱和全氣化碳(例如C2F6、C3F6和C3F8)。在表面 需要呈现亲水性的情况下，可W使用具有轻松组分的气态前体或其混合物(例如氧气和氣 气)获得较短期亲水性。也可W通过特定材料获得、增加或降低其它功能，例如疏油性、疏水 性、摩擦、静摩擦、黏合性质、粘接性质等。 在需要保持亲水性质达很长至永久时间段的情况下，需要更复杂的前体(气态、液 态或固态）。当需要较高拒液性(例如更好的拒水性和/或拒油性)时，一般使用复杂前体分 子。运些分子典型地包括不同的官能基团（例如用于提供与衬底和交联(cross-linking)的 良好键合的基团W及用于排斥性增强的基团）。在处理期间，必须使得正确的官能基团活 化。例如，应W运样的方式来沉积用于将拒液性质给予衬底的分子:将负责涂层的拒液性质 的官能基团保持得尽可能无损，W获得最佳执行涂层。 据现有技术已知，对于复杂前体，低压力等离子体工艺发生的平均所施加的功率 必须很低，W将前体分子的官能基团保持得无损，如例如Hynes等人Macromolecules Vo 1 29,pp 4220-4225,1996的"Pulsed Plasma Polymerisation of Perfluoro巧clohexane'' 中所描述的那样。然而，其中所描述的用于生成等离子体的方法对于等离子体的连续激发 并非总是足够的，因为所请求的低平均功率可能过低而无法通过商用发生器来保持，并且 可能阻止等离子体的良好和稳定激发。 【申请人】注意到，通过处于恒定设置功率的连续波功率并且通过脉冲式功率模式， 并非总是能够保持等离子体的稳定激发。运样可能带来劣质的处理或涂敷质量。 更具体地说，如果使用连续波等离子体来确保优化功能性，则非常低的值的功率 输入是必要的。【申请人】已经发现，具体地说，对于例如上达大约5001的较小体积的等离子体 腔室，运些低值带来不稳定等离子体激发。 运个问题也可能产生在脉冲式等离子体工艺和装置中，因为功率输入在运些设置 中减少到零瓦特达特定关闭时间，运可能带来不稳定等离子体激发。 此外，尤其是对于短暴露时间，脉冲式等离子体工艺遭受可能小于对应连续波等 离子体工艺的速率的50%的低沉积或处理速率的问题。显然，对于衬底的大规模或高占空 等离子体处理，重要的是，将处理或沉积速率保持得尽可能高，并且将暴露时间保持得尽可 能短。因此，脉冲式等离子体工艺通常对于大规模或高占空等离子体工艺应用并不是优选 的。 【申请人】发现，上述问题尤其产生在例如用于涂敷电子组件和/或设备、外衣 (garment)、复杂形状3D对象W及很多更多东西的较小系统(例如具有上至5001的等离子体 腔室体积的系统）中。 代表化icon AS的欧洲申请EP2422887A1公开了一种用于通过W下操作W拒水或 拒油聚合物层涂敷设备的表面的涂敷方法:将表面暴露于包括lHaHJHJH-全氣丙締酸醋 的化合物，将表面暴露于具有等离子体电路所提供的等离子体功率的连续等离子体，W及 W大于110°的水接触角度施加均匀聚合物层。在暴露期间，等离子体功率从初始较高等离 子体功率减少到最终较低等离子体功率。最终等离子体功率小于初始较高等离子体功率的 35%。该涂敷方法可W应用于通信设备(例如助听器）。因为涂敷层可W归因于功率的连续 输入而在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涂敷方法，包括以下步骤：‑引入包括待在低压力反应腔室中涂敷的表面的衬底；‑在所述反应腔室内在处理时段期间将所述表面暴露于等离子体；‑通过施加功率输入来确保稳定等离子体激发，其特征在于，功率输入在所述处理时段期间连续地严格高于零瓦特(W)，并且包括至少下限功率和严格大于所述下限功率的至少上限功率，并且上限功率与下限功率之间的改变的功率序列在处理时段期间重复，由此获得具有受涂敷的表面的衬底。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F利坚，E罗格，M塞库，
申请(专利权)人：欧洲等离子公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE
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