用来形成一种具有预定电阻率的基膜的方法和装置及其用法制造方法及图纸

技术编号:3103392 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种形成具有预定电阻率的基膜的方法和装置。该方法包括以下步骤,将要被涂覆的基体置于一个真空腔体中,在该腔体中产生等离子体,将等离子体的离子沉积到基体上从而形成一ta-C的基膜。当ta-C基膜具有预定电阻率时停止涂覆操作。该预定电阻率为10↑[5]-10↑[9]Ωcm,并且优选为10↑[6]Ωcm。可在沉积过程通过基体偏压来控制电阻率。该膜可用来减少或防止静电释放到基体上或从基体上释放出来,也可用该膜来形成种晶层以提高基体与另一膜之间的粘接性。其中公开的还有具有预定电阻率的膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用来提供一种具有预定电阻率的基膜的方法,特别是一种用来在基体表面形成抗静电膜和/或种晶层(seed layer)的方法。然而,本领域技术人员均清楚,本专利技术并非仅限于此。
技术介绍
静电(ESD)有可能会损坏敏感电路和相关的电气元件。ESD有可能来自于人体、电子制造设备以及电子设备的使用过程。可能会被损坏的电气元件例如包括但不仅限于此存储介质以及用来制造或读取存储介质的设备、指纹及触摸传感器或者是类似的具有外露有源电路的传感器、集成电路(IC)块及元件等。其中一例ESD源是电子元件的组装人员,此时静电可由这些人员的身体运动产生。这种静电有可能会通过组装人员的手指释放到他们正在处理的元器件上。另一例ESD是,静电可能会在硬盘驱动器的盘片和读取头之间积累并释放。现在有许多方法能够减少或防止电子制造过程中所产生的ESD。例如,制造人员可戴上接地的腕带以便将静电从身上安全地放掉。还有就是可在敏感组装区域的入口处安装一个接地的抗静电地垫,这样工作人员在进入组装区域时就能将静电释放到接地的地垫中。另一例防止ESD的方法是给敏感元件或者是带有敏感元件的设备涂上一层电阻率很低的膜。这种涂覆通常采用“湿法”,例如通过喷涂将一乳剂喷到元件上并弄干。湿法涂覆的缺点是膜与被涂元件的粘接性差同时很难形成平整的覆膜。由于电阻率与膜的厚度有关,因此不平整的覆膜会使覆膜的电阻率不一致。还有,湿法涂覆在形成较厚的覆膜时才具有一定的可靠性和一致性。然而,在精密加工中通常不希望覆膜很厚,因为精密加工通常不希望被涂膜产品的外形尺寸发生变化。本专利技术至少有一个优选实施例的目的是克服或改善现有技术的至少一个问题。
技术实现思路
本专利技术的第一个方面是提供一种形成具有预定电阻率的基膜的方法,其包括以下步骤将要被涂覆的基体置于一个真空腔体中;在该腔体中产生碳的等离子体;将等离子体的离子沉积到基体上从而形成一四面体非晶碳(ta-C)的基膜。ta-C膜具有硬度高、耐磨、耐刮的特性,其用于本专利技术中同样具有这些特性。然而,本专利技术这种具有新颖性和创造性的方法还能使被涂覆基体具有相对更为精确的电阻率从而提高了至少是增加了ta-C作为基膜的应用。下面将详细描述ta-C作为基膜的潜在用途的例子。作为优选,预定的电阻率为105-109Ωcm,即介于绝缘体和导体之间。此外,作为优选,预定的电阻率为2×105-107Ωcm或者是4×105-5×106Ωcm。更为优选的是,预定电阻率大约为106Ωcm。当ta-C基膜具有预定厚度时停止涂覆。作为优选,可在沉积过程通过基体偏压来控制电阻率,其优选为-100V到-3000V,并且更为优选的是-500V到-1500V。作为优选,膜的厚度为5-80nm,更为优选的是在20-50nm。使基体偏压能够更为精确地实现预定的电阻率。作为优选,沉积的时间为50s-300s。影响电阻率的参数包括膜的厚度、涂覆过程中加到基体上的偏压大小、沉积处理过程中腔体内气体的类型和体积以及沉积的时间等因素中的一个或多个。是否停止则可由预定的延迟时间或者是用来测量涂层电阻率的反馈传感设备来确定,由此当预定的电阻率达到时就能停止操作。作为优选,沉积操作是由一种与腔体相通的装置来实现的。该装置包括碳靶以及一个给靶供电的电源。在另一实施例中,第二沉积操作是由一种与腔体相通的第二装置来实现的。该第二装置包括金属靶以及一个给金属靶供电的电源,其中ta-C基膜包括由金属靶的等离子体所提供的金属。作为优选,腔体在沉积操作之前抽空,并且在腔体抽空之后在沉积操作之前将真空腔体中的基体弄干净。作为优选,腔体在沉积操作之前抽空,并且基体在暴露于等离子体之后在腔体再次加压之前在真空腔体中被弄干净。作为优选,沉积装置是一种过滤型阴极真空电弧(FCVA)装置。作为优选,本方法包括以下步骤,即在沉积操作过程中将一气体引入真空腔体中从而使基体上的覆膜是该气体与ta-C的化合物。作为优选,该气体是氮气或氩气。作为选择,该气体可包括氨气、氧气、甲烷或乙烯(乙烯基)或其中的一种。沉积操作过程中腔体的压力优选为0.05mTorr到1.0mTorr,更为优选的是0.2mTorr到0.8mTorr。作为优选,基体是以下元器件之一或一部分指纹传感器;具有外露有源电路的电子封装;触摸屏;存储介质;数字存储器读取元件(如,硬盘驱动器悬臂上的柔性电路);集成电路(IC)封装或者部件;IC晶片托盘或支架;有机发光二极管层;或者是闪存设备(如数字安检卡(SecurityDigital Card)或小型闪存卡(Compact Flash Card))或相关的读取器。本专利技术的另一方面是一种用来在一基体上形成ta-C膜的装置,该装置包括真空腔,其用来存放要被涂覆的基体;装置,其用来在该腔体中产生碳的等离子体;控制装置,其用来开动等离子体产生装置,并且在ta-C基膜达到预定厚度时使等离子体产生装置停止操作。作为优选,预定的电阻率为105-109Ωcm。此外,作为优选,预定的电阻率为2×105-107Ωcm或者是4×105-5×106Ωcm。更为优选的是,预定电阻率大约为106Ωcm。当基膜厚度为5-80nm,更为优选的是在20-50nm时,控制装置使等离子体产生装置停止工作。作为选择,当反馈机构表明已达到预定电阻率时,控制装置使等离子体产生装置停止工作。作为优选,该装置还包括基体偏压装置以便在等离子体产生装置被激励时使基体偏压。作为优选,基体偏压装置在结构上使基体偏压-100V到-3000V,并且更为优选的是-500V到-1500V。作为优选,等离子体产生装置是一种过滤型阴极真空电弧(FCVA)装置。本专利技术的另一方面是提供一种基体,其包括一具有105-109Ωcm预定电阻率的ta-C膜。作为优选,预定的电阻率为2×105-107Ωcm或者是4×105-5×106Ωcm。更为优选的是,预定的电阻率大约为106Ωcm。该基体优选包括一个预定电阻率为106Ωcm的ta-C膜。本专利技术的另一方面是提供用于基体的ta-C膜,该膜的预定电阻率为105-109Ωcm。作为优选,预定的电阻率为2×105-107Ωcm或者是4×105-5×106Ωcm。更为优选的是,预定电阻率大约为106Ωcm。作为优选,上述两个方面的膜由上述的方法来提供。显然,在整个说明书中,术语“ta-C膜”是指四面体非晶碳膜,其可包括碳的其它同素异形体或者是其它的元素或化合物。这里的其它元素或化合物可包括沉积过程中由腔体中的气体得到的化合物。作为选择,如果如上所述用到了第二靶体,那么该ta-C膜还可包括由第二靶体得到的元素或化合物。ta-C膜中碳的含量通常>30mol%。本专利技术的另一方面是提供一种有机发光二极管(OLED)显示器,其包括多个堆叠起来的层,这些层按堆叠的顺序包括第一透明的聚合物层;具有预定电阻率的ta-C种晶层;透明的电极膜层;OLED层;一个或多个金属层;以及第二聚合物层。与玻璃制OLED相比,该OLED最好是柔性的,并且用ta-C层能够提高聚合物层和电极膜层之间的粘接性。还有,该ta-C层最好能防止空气或水透过聚合物层而浸到金属层,从而防止金属层被氧化。该ta-C层优选由上述方法提供。作为优选,该ta-C层的厚度为10-50本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种形成具有预定电阻率的基膜的方法,其包括以下步骤:将要被涂覆的基体置于一个真空腔体中;在该腔体中产生碳的等离子体;将等离子体的离子沉积到基体上从而形成一ta-C的基膜;以及当ta-C基膜具有预定电阻率时停止涂覆操作。

【技术特征摘要】
GB 2004-8-27 0419177.11.一种形成具有预定电阻率的基膜的方法,其包括以下步骤将要被涂覆的基体置于一个真空腔体中;在该腔体中产生碳的等离子体;将等离子体的离子沉积到基体上从而形成一ta-C的基膜;以及当ta-C基膜具有预定电阻率时停止涂覆操作。2.如权利要求1的方法,其中的预定电阻率为105-109Ωcm。3.如权利要求1或2的方法,其中的预定电阻率大约为106Ωcm。4.如前述任一权利要求的方法,其中膜的厚度为5-80nm。5.如前述任一权利要求的方法,其中膜的厚度为20-50nm。6.如前述任一权利要求的方法,其中基体在沉积过程偏压。7.如权利要求6的方法,其中基体偏压范围为-100V到-3000V。8.如权利要求6的方法,其中基体偏压范围为-500V到-1500V。9.如前述任一权利要求的方法,其中终止步骤发生在等离子体开始产生的50s-300s后。10.如前述任一权利要求的方法,其中沉积操作是由一个与腔体相通的装置来实现的,该装置包括碳靶以及一个给靶供电的电源。11.如权利要求10的方法,其中的沉积操作是还由一个与腔体相通的第二装置来实现,该第二装置包括金属靶以及一个给金属靶供电的电源,其中ta-C基膜包括由金属靶的等离子体所提供的金属。12.如前述任一权利要求的方法,其中的腔体在沉积操作之前抽空,并且在腔体抽空之后在沉积操作之前将真空腔体中的基体清洗干净。13.如权利要求10到12之一的方法,其中腔体在沉积操作之前抽空,并且基体在暴露于等离子体之后在腔体再次加压之前在真空腔体中被清洗干净。14.如权利要求10到13之一的方法,其中的装置是一种过滤型阴极真空电弧装置。15.如权利要求10到14之一的方法,其包括将一气体引入真空腔体中从而在基体上形成一膜,该膜是该气体与ta-C的化合物。16.如权利要求15的方法,其中的气体是氮气、氩气、氨气、氧气、甲烷或乙烯(乙烯基)。17.如前述任一权利要求的方法,其中的基体是以下元器件之一或一部分指纹传感器;具有外露有源电路的电子封装;存储介质;数字存储器读取元件;集成电路封装;或者是有机发光二极管层。18.一种基体,其包括预定电阻率为105-109Ωcm的ta-C膜。19.如权利要求18的基体,其包括预定电阻率为106Ωcm的ta-C膜。20.一种用于一基体的ta-C膜,其预定电阻率为105-109Ωcm。21.如权利要求20的ta-C膜,其预定电阻率为106Ωcm。22.如权利要求18或19的基体,或者是如权利要求20或21的膜,其中的膜由权利要求1到17之...

【专利技术属性】
技术研发人员:史旭谢丽康
申请(专利权)人:纳峰科技私人有限公司
类型:发明
国别省市:SG[新加坡]

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