用于对电子材料进行等离子体处理的装置和方法制造方法及图纸

公开了用处于大气压力，并处于低温并具有高浓度的反应性物质的氩气和其他分子气体进行操作的等离子体应用。等离子体设备以及容纳所述等离子体设备和衬底的围护结构基本上不含颗粒，所以所述衬底在处理期间不会被颗粒污染。等离子体通过在不存在流光或微弧的情况下进行电容性放电来产生。技术可被采用来将有机材料从衬底移除，从而清洁所述衬底；使材料表面活化，从而增强所述材料与第二材料之间的键合；将材料薄膜从衬底蚀刻掉；并且将薄膜和涂层沉积到衬底上；所有这些过程都是在所述衬底的所述表面不被大量颗粒污染的情况下实施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对电子材料进行等离子体处理的装置和方法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求以下美国临时专利申请的权益，所述专利申请以引用的方式并入本文：由Williams等人于2018年9月4日提交且名称为“DEVICEANDMETHODFORPLASMATREATMENTOFELECTRONICMATERIALS”的美国临时专利申请号62/726,905(代理人案卷号SRFXP010.P1)。专利技术背景1.专利
本专利技术涉及一种等离子体设备以及使用等离子体设备来在电子材料上进行清洁、表面活化、蚀刻和沉积的方法。2.相关技术说明电离气体等离子体已在材料处理中得到了广泛应用。材料处理中所使用的等离子体通常是弱电离的，这意味着气体中的一小部分分子是带电荷的。除了离子之外，这些等离子体还包含可清洁、活化、蚀刻表面并将薄膜沉积在所述表面上的反应性物质。这些弱电离气体的温度通常低于250℃，因此大多数热敏感衬底都不会受损。在若干本教科书中描述了弱电离等离子体的物理和化学性质。参见例如Lieberman本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生电离气体等离子体的方法，所述方法包括：/n通过壳体内的流动路径将包含氩气和一种或多种分子气体的气体流从入口引导到用于包含反应性中性物质的氩等离子体的出口；/n将所述壳体内的所述气体流引导到供电电极的通电电极表面与接地电极的接地电极表面之间，所述接地电极表面与所述通电电极表面紧密隔开；/n从电源输送耦合到所述供电电极和所述接地电极的射频功率，以对所述气体流进行电离并且产生包含所述反应性中性物质的所述氩等离子体；/n将具有所述氩等离子体的所述壳体设置在围护结构内，所述围护结构包括围护结构气体流，其中所述围护结构气体流已被过滤以将颗粒从所述流中移除；以及/n将材料衬底设置在所述围护结构内...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180904 US 62/726,9051.一种产生电离气体等离子体的方法，所述方法包括：
通过壳体内的流动路径将包含氩气和一种或多种分子气体的气体流从入口引导到用于包含反应性中性物质的氩等离子体的出口；
将所述壳体内的所述气体流引导到供电电极的通电电极表面与接地电极的接地电极表面之间，所述接地电极表面与所述通电电极表面紧密隔开；
从电源输送耦合到所述供电电极和所述接地电极的射频功率，以对所述气体流进行电离并且产生包含所述反应性中性物质的所述氩等离子体；
将具有所述氩等离子体的所述壳体设置在围护结构内，所述围护结构包括围护结构气体流，其中所述围护结构气体流已被过滤以将颗粒从所述流中移除；以及
将材料衬底设置在所述围护结构内在所述壳体的所述出口附近以接收所述反应性中性物质。


2.如权利要求1所述的方法，其中来自所述电离气体等离子体的所述反应性中性物质用于清洁来自所述材料衬底的有机污染，使材料衬底表面活化以供附着，将薄膜从所述材料衬底蚀刻掉，或将薄膜沉积到所述材料衬底上，这些基本上全部都是在没有颗粒沉积的情况下进行。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述围护结构内部的气体是处于大气压力。


4.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：使具有用于所述电离气体等离子体的所述出口的所述壳体相对于所述材料衬底的所述表面平移，使得所述材料衬底的整个表面被来自所述电离气体等离子体的所述反应性物质均匀地处理的部件。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述射频功率以13.56或27.12MHz输送。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述分子气体以0.5至5.0体积％之间的浓度添加到氩气体流，并且所述分子气体的一部分在所述氩等离子体内部解离为原子，然后从所述出口流出，其中所述原子选自由以下项组成的组：O、N、H、F、C以及S原子。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·S·威廉姆斯，郑兆辉，罗伯特·F·希克斯，
申请(专利权)人：SURFX技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US