CN1988753B - 在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，该装置包括：壳体，气体导入所述壳体内；以及等离子体发生单元，所述等离子体发生单元包括设置在所述壳体内的上电极、以及设置在所述上电极之下的网状的下电极，其中，所述下电极通过使线形条交叉并使所述线形条之间具有规则的间隙而形成。根据本发明的网状下电极较容易制造。所述网状下电极使得可以调节等离子体所经过的开口的尺寸，从而在基板上均匀地提供等离子体。另外，使得微粒和残余气体不能附到所述基板的表面或附到所述装置的内部。

Description

在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置；并且，更特别地，涉及一种用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，所述装置具有网状下电极和排出单元。
背景技术
参见图1，示出了用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的常规装置300。
常规装置300包括壳体310、气体分配板320、上电极330、和下电极340。
气体被引导经过的第一开口311形成在壳体310的各横向侧上。气体分配板320水平地设置在壳体310内。
第二开口321穿过气体分配板320。被引导经过开口311的气体经过第二开321在设置上和下电极用于产生等离子体的区域上平均地分配。
参见图2a和2b，根据本发明描述下电极。如图2a和2b所示，下电极340包括陶瓷制成的基部341、形成在基部341上的传导层342、以及传导层342上的介电层343。介电层343通过将介电材料融化在传导层342上而形成于传导层342上。
第三开口340a竖直地穿过下电极340。在上电极330和下电极340之间产生的等离子体被引导朝着基板通过第三开口340a。
在将传导层342和介电层343形成在基部341上之后，第三开口340a以规则的间隔刺穿。第三开口340a可以在将传导层342形成于基部341上之后以规则间隔刺穿，然后所述介电层可以通过将介电材料融化在传导层342上而形成。
参见图3，示出了常规装置300的操作。
被引导经过第一开口311的气体通过气体分配板320上的第二开口321在设置上和下电极用于产生等离子体的区域上平均地分配。
通过上电极330两端和下电极340两端之间的两个间隙350，所述气体被引导到上电极330和下电极340之间的空间内。此后，通过将交流电流施加到上和下电极中的任一个并使另一个接地而产生等离子体。
所述等离子体被引导朝着基板(未示出)通过下电极340上的第三开口340a。承受等离子体处理的基板在第三开口340a之下水平地传送。
当第二孔340a的尺寸不同和/或以不规则的间隔刺穿时，对于每个第三开口340a不能有均匀量的等离子体被引导通过。此导致对基板的不良等离子体处理。
对于常规装置300，很难竖直地以相同的尺寸并且以规则的间隔使第二孔刺穿通过基部341和传导层342、或基部341、传导层342，和介电层343。这在时间和精力上要求大的投入，增加用于制造下电极340的成本。特别地，长时间暴露于等离子体导致介电层343从传导层342脱落。与此类似的拱起现象缩短了下电极340的寿命。
另外，用于下电极的材料的特性对于缩短第三开口之间的均匀距离产生限制。第三开口彼此距离越近，等离子体在承受等离子体处理的基板上的分布越均匀。这要求第三开口之间的距离尽可能地近，以确保等离子体在所述基板上均匀地分布。
与在真空中产生等离子体的装置不同，常规装置不能消除在基板暴露于大气压力下的等离子体环境时所出现的微粒。这导致微粒附到基板的表面，或附到常规装置的内部，从而增加不良率。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于使得用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置能够在基板上均匀地供应等离子体，并能够调整穿过等离子体的开口的尺寸。
本发明的另一个目的在于使得用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置能够将微粒和残余气体排出至外部。
根据本发明的一个方面，提供一种用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，所述装置包括壳体，气体导入所述壳体内；以及等离子体发生单元，所述等离子体发生单元包括：设置在所述壳体内的上电极；以及网状的下电极，其设置在所述上电极之下，其中，所述下电极通过使线形条交叉并使所述线形条之间具有规则的间隙而形成。
所述网状下电极可以由线形金属条制成。可以使用阳极氧化处理来保护网状下电极以防止其磨损、碰撞和氧化。为了相同的目的，可以在网状下电极上形成树脂或陶瓷的保护层。
空气所通过的至少一个或多个开口可以穿过上电极。在上电极上可以形成介电层，以及在所述介电层上形成传导层。
排出单元将在进行等离子体处理时出现的微粒或残余气体从所述装置排出。所述排出单元包括两个设置在所述等离子体发生单元的左侧和右侧的罩、至少一个或多个排出管、以及连接至所述排出管的排出泵，排出所述微粒或所述残余气体。
通过结合附图所作的下述详细说明，可以更清楚地理解本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点。
附图说明
附图包括进来用于更清楚地理解发明并且集成进来作为本说明书的一部分，所述附图示出了本发明的具体实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在所述附图中：
图1是示出用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的常规装置的立体图；
图2a和2b是示出图1中下电极的放大视图；
图3是示出图1中常规装置的剖视图；
图4是示出根据发表明的第一实施方式的立体图；
图5是沿图7a中A-A线的剖视图；
图6是示出根据本发明的等离子体发生单元的立体图；
图7a和7b是示出图6所示装置的上电极的视图；
图8a和8b是示出图6所示装置的下电极的视图、以及
图9是示出根据本发明的第二实施方式的视图。
具体实施方式
现在将详细说明本发明的优选实施方式，所述实施方式的一个例子在附图中示出。
在结构和操作上对根据本发明的第一实施方式进行描述。
参见图4和5，根据本发明的用于在大气压力下产生等离子体并提供所述等离子体的装置包括等离子体发生单元1和排出单元100。
排出单元100包括两个设置至等离子体发生单元1的左侧和右侧的罩110、借助于吸力和排出泵(未示出)从所述装置排出被导入罩110内的微粒和残余气体的排出管120。
所述罩的下部朝着等离子体发生单元1的体部相对于虚拟竖直线弯曲0°～45°以将残余气体导入排出管120内。
等离子体发生单元1和排出单元100可以如图9所示设置在腔内。
参见图6，等离子体发生单元1包括壳体10、气体分配板20、上电极30、以及下电极40。
第一开口11形成于壳体10的两横向侧上.气体通过所述第一开口被导入壳体10内。气体分配板20水平地设置在壳体10内。
第二开口21穿过分配板20。从第一开口11引导来的气体通过第二孔21在气体分配板之下均匀地分布。
参见图7a和7b，示出上电极30。上电极30包括诸如陶瓷和氧化铝(Al2O3)之类材料的介电层、以及形成于介电层上的传导层32。通过涂敷诸如Ag或Ag-Pd之类的传导性胶、或导电性材料，传导层32形成于所述介电层上。
至少一个或多个第三开口穿过上电极30。通过第二开口21均匀地分布的气体经过第三开口30a。第三开口30a的形状为长条形，但是不限于此形状。交流电流施加至上电极30。
参见图8a和8b，描述根据本发明的下电极40。如图8a中所示，下电极40由以规则间隙彼此相交的线形金属条制成。也就是说，网状电极通过使水平的线形条40b和竖直的线形条40a相交叉而形成。通过使水平的线形条40b和竖直的线形条40a相交叉而形成的规则间隙用作第四开口40c，等离子体通过第四开口40c。通过对将水平和竖直线形条交叉而获得的规则间隙进行调节而调整第四开口40c的尺寸。或者，第四开口的尺寸通过调节水平和竖直线形条的尺寸而调整。
如图8b所示，下电极40由以网状穿过板40a’的第四开口40b形成。
水平和竖直线形条40b和40a以及板40a’都由诸如不锈钢之类的金属制成。
下电极40和40’的氧化导致微粒。如图8a和8b所示，在下电极40和40’上形成用于保护下电极40和40’防止其氧化的保护层。
阳极氧化处理可以用于保护下电极防止其磨损、碰撞和氧化。为了相同的目的，可以在下电极上形成树脂或陶瓷的保护层。下电极接地。
参见图6，描述等离子体发生单元的操作。
气体通过第一开口11被导入壳体10内。所导入的气体通过第二开口21在气体分配板20之下均匀地分布。分布后的气体通过第三开口30a供应至上和下电极之间的空间内。此后，通过向上电极30和下电极40中的任一个施加交流电流以及将另一电极接地而产生等离子体。
所产生的等离子体通过穿透下电极40的第四开口而对在下电极40之下传送的基板(未示出)提供等离子体处理.
参见图9，描述根据本发明的第二实施方式。等离子体发生单元1和排出单元100设置在腔200内。设置在下电极之下用于进行等离子体处理的基板“S”由传送装置(未示出)传送。腔200用于防止污物进入用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置。
可有一空气循环单元设置至所述腔200。所述空气循环单元包括诸如风扇过滤器单元之类的空气供应单元210、以及排出来自腔内的已脏污空气的空气排出单元。
说明用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置的操作。
等离子体通过下述方式在上和下电极之间产生：通过空气供应单元12将空气供应至上和下电极之间，然后将高频交流电流施加上电极30和下电极40中的任一个上并使另一个接地。所产生的等离子体提供至在等离子体发生单元1之下水平传送的基板上。一旦在对基板进行等离子体处理的过程中出现微粒和残余气体，通过排出单元100将所述微粒和残余气体排出到所述装置之外。
根据本发明的网状下电极更容易制造。网状下电极使得可以调节经过等离子体的开口的尺寸，从而在基板上均匀地提供等离子体。防止介电层从传导层脱落。使得气体能够通过穿透上电极的长条形第三开口而均匀地分布。
另外，不允许微拉和残余气体附到所述基板的表面或所述装置的内部。
由于在不脱离本发明的主旨和主要特征的情况下本发明能够以多种方式实施，所以，还可以理解，除非特别地指出，否则上述具体实施方式并不限于前述说明中的任何细节，而是应该在如所附权利要求中所限定的主旨和范围内宽泛地理解，因此落在权利要求的边界和保护范围内或此边界和保护范围的等同范围内的所有改变、修改包括在所附的权利要求内。

Claims (17)

1.一种用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其包括：
壳体，气体导入所述壳体内；以及
等离子体发生单元，
所述等离子体发生单元包括：设置在所述壳体内的上电极；以及网状的下电极，其设置在所述上电极之下，
其中，所述下电极通过使线形条交叉并使所述线形条之间具有规则的间隙而形成，
所述装置进一步包括排出单元，所述排出单元将在基板暴露于等离子体环境时出现的微粒和残余气体排出所述装置，
其中，所述排出单元包括：
设置在所述等离子体发生单元的左侧和右侧的罩；
至少一个或多个连接至所述罩的排出管；以及
排出泵，其用于将所述微粒和所述残余气体排出至所述装置之外，并且所述排出泵连接至所述排出管。
2.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述下电极由金属制成。
3.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述下电极上形成有防氧化层。
4.如权利要求3所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，采用阳极氧化处理来保护所述下电极而防止其氧化。
5.如权利要求3所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述下电极上形成有由树脂或陶瓷中的任一种构成的氧化保护层。
6.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，在所述上电极上形成有介电层。
7.如权利要求6所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，在所述介电层上形成有传导层。
8.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述气体所通过的一个或多个的开口穿透所述上电极。
9.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，交流电流施加至所述上电极而所述下电极接地。
10.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，交流电流施加至所述下电极而所述上电极接地。
11.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，进一步包括设置在所述上电极上的气体分配板，有多个开口穿透所述气体分配板，以使得所述气体能够通过所述多个开口而均匀地分布。
12.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述罩的下部相对于铅垂线以0°～45°的角度朝着所述等离子体发生单元(1)的体部弯曲。
13.如权利要求1所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，进一步包括气密腔，所述气密腔内容纳等离子体发生单元、所述排出单元、以及所述基板。
14.如权利要求13所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述气密腔包括空气循环单元。
15.如权利要求14所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述空气循环单元包括供应净化空气的空气供应单元。
16.如权利要求15所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述空气供应单元是风扇过滤器单元。
17.如权利要求14所述的用于在大气压力下产生等离子体并供应所述等离子体的装置，其中，所述空气循环单元包括空气排出单元，所述空气排出单元将所述腔内存在的脏污排出到所述腔之外。
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