DE10322696B3 - Plasma-assisted treatment of given substrate surface area, e.g. for structurizing or coating metal, alloy, semiconductor, insulator or dielectric, uses insulator with opening, to form discharge gap, between electrode and substrate - Google Patents

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Abstract

Plasma-assisted treatment of predetermined surface areas of a substrate involves operating a gas discharge without dielectric barriers by applying a potential at 2 electrodes and placing an insulator between one electrode and either the substrate or an ancillary electrode, so that there is a discharge gap at the given area, formed by openings in the insulator and ancillary electrode. An independent claim is also included for equipment used for this type of treatment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur plasmagestützten Behandlung von vorgebbaren Oberflächenbereichen eines Substrates, bei dem ohne Maskierung oder Abdeckung von Teilbereichen der Oberfläche eine Oberflächenmodifikation erfolgt, welche eine laterale Strukturierung aufweist.The The invention relates to a method and a device for plasma-assisted treatment of specifiable surface areas a substrate in which without masking or covering of subregions the surface a surface modification takes place, which has a lateral structuring.

Die Modifikation, d. h. die Reinigung und Aktivierung von Oberflächen und die Abscheidung von dünnen Schichten, hat seit langem eine große technologische Bedeutung. Der erforderliche Aufwand solcher Verfahren ist insbesondere durch die technischen Einrichtungen zur Erzeugung und Aufrechterhaltung hinreichender Vakuumbedingungen bestimmt. Daher werden bereits seit langem Verfahren entwickelt, welche Oberflächenmodifikationen bei Atmosphärendruck ermöglichen. So wird in der EP0732727B1 vorgeschlagen, Plasmen, welche in dielektrisch behinderten Entladungen erzeugt werden, zur Oberflächenbehandlung und zur Abscheidung dünner Schichten einzusetzen.The modification, ie the cleaning and activation of surfaces and the deposition of thin layers, has long been of great technological importance. The required expense of such methods is determined in particular by the technical means for generating and maintaining adequate vacuum conditions. Therefore, methods have been developed for a long time which allow surface modifications at atmospheric pressure. So will in the EP0732727B1 proposed to use plasmas, which are produced in dielectrically impeded discharges, for the surface treatment and deposition of thin layers.

Dabei wird eine Elektrode, welche dem zu behandelnden Substrat gegenüber steht, mit einem Dielektrikum als Isolator von der Substratoberfläche getrennt. Bei hinreichend hohen Feldstärken, welche typischerweise zwischen 1 kV/mm und 5 kV/mm liegen, wird eine dielektrisch behinderte Entladung gezündet, welche auf die zu behandelnde Oberfläche einwirkt. Meist wird die Entladung mit einer gepulsten Gleichspannung oder einer Wechselspannung betrieben.there becomes an electrode facing the substrate to be treated, with a dielectric as insulator separated from the substrate surface. At sufficiently high field strengths, which are typically between 1 kV / mm and 5 kV / mm ignited a dielectrically impeded discharge, which on the treated Surface acts. Mostly the discharge with a pulsed DC voltage or operated an AC voltage.

Nachteilig an diesem Verfahren sind zum einen die hohen erforderlichen Feldstärken, um die Entladung über die dielektrische Barriere zu zünden. Dadurch ist inhärent ein hoher technischer Aufwand gegeben.adversely On the one hand, this method requires the high field strengths required the discharge over to ignite the dielectric barrier. Thereby is inherent given a high technical effort.

Bei dem vorbeschriebenen Verfahren liegt außerdem die Frequenz der angelegten Hochspannung bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 kHz, jedoch stets unter 1 MHz. Dadurch ist die Leistungsdichte und damit die Dichte an reaktiven Teilchen gering. Eine Barrierenentladung läuft für gewöhnlich als filamentierte Entladung ab. Eine willkürliche Erhöhung der Frequenz der angelegten Hochspannung wird daher dazu führen, dass der folgende Entladungspuls dem Entladungskanal des vorhergehenden Pulses folgen würde. Damit nimmt die Inhomogenität der Beschichtung zu und die gewünschte Erhöhung der Abscheiderate tritt nicht ein.at the method described above is also the frequency of the applied High voltage preferably in the range of 10 to 50 kHz, but always below 1 MHz. This is the power density and thus the density low on reactive particles. A barrier discharge usually runs as filamentous discharge. An arbitrary increase in the frequency of the applied High voltage will therefore cause the following discharge pulse is connected to the discharge channel of the preceding one Pulse would follow. This decreases the inhomogeneity the coating to and the desired increase the deposition rate does not occur.

Daher wurden in der Vergangenheit Versuche unternommen, die Oberflächenmodifikation bei Atmosphärendruck nicht mit einer dielektrisch behinderten Entladung auszuführen. In A. Ignatkov, A. Schwabedissen, G. F. Leu, J. Engemann, Studies of the atmospheric pressure jet matrix plasma source: Electrical properties and discharge stability, Hakone VIII Conference Proceedings, 2002, 58, wird beschrieben, wie mit Hochfrequenz betriebene Entladungen in kleinen Kanälen zur Oberflächenmodifikation eingesetzt werden können. Nachteilig ist hierbei, dass ein starker Gasfluss eingesetzt werden muss, um die Entladungen bei Atmosphärendruck zu stabilisieren.Therefore In the past, attempts were made to modify the surface at atmospheric pressure not with a dielectrically impeded discharge. In A. Ignatkov, A. Schwabedissen, G.F. Leu, J. Engemann, Studies of the atmospheric pressure jet matrix plasma source: Electrical properties and discharge stability, Hakone VIII Conference Proceedings, 2002, 58, is described as high frequency driven discharges in small channels for surface modification can be used. The disadvantage here is that a strong gas flow can be used must to stabilize the discharges at atmospheric pressure.

In Y.-B. Guo, F. C.-N. Hong, Radio-frequency microdischarge arrays for large-area cold atmospheric plasma generation, Applied Physics Letters, 82 (2003) 337, wird eine Vorrichtung gezeigt, die aus einem dielektrischen Material besteht, das beidseitig mit einem Metallfilm versehen ist. Durch Anbringung mehrerer Bohrungen in dieser Platte kann bei Anlegen einer hinreichend hohen Wechselspannung ein Plasma zwischen Ober- und Unterseite der dielektrischen Platte über die Bohrungen hinweg gezündet werden. Auch hier ist ein starker Gasfluss erforderlich, um die Entladung zu stabilisieren. Dieses Plasma ist zur großflächigen Modifikation von Oberflächen bei Atmosphärendruck einsetzbar.In Y.-B. Guo, F.C.-N. Hong, radio-frequency microdischarge arrays for large area cold atmospheric plasma generation, Applied Physics Letters, 82 (2003) 337, a device is shown which consists of a dielectric material is made, on both sides with a metal film is provided. By attaching several holes in this plate may be a plasma when a sufficiently high AC voltage is applied between the top and bottom of the dielectric plate over the Boreholes are fired away. Again, a strong gas flow is required to discharge to stabilize. This plasma is used for the large-scale modification of surfaces atmospheric pressure used.

Für eine große Zahl technischer Anwendung ist es jedoch erforderlich, nur auf bestimmten Flächenelementen der Oberfläche eines Materials Modifikationen vorzunehmen. Eine solche strukturierte Beschichtung oder Funktionalisierung von Oberflächen ist in erster Linie für Anwendungen von Interesse, die in den Bereichen Biomedizin und Bioanalytik, Mikrooptik, Mikroelektronik oder Mikrosystemtechnik liegen.For a large number However, technical application requires it only on certain surface elements the surface of a material to make modifications. Such a structured coating or functionalization of surfaces is primarily for applications of interest in the fields of biomedicine and bio-analytics, micro-optics, Microelectronics or microsystems technology lie.

Wenn nur bestimmte, vorgebbare Bereiche der Oberfläche modifiziert werden sollen, werden nach dem Stand der Technik meist fotolithografische Verfahren angewandt. Dabei wird die Oberfläche vollflächig mit einem Fotolack abgedeckt. Dieser wird daraufhin belichtet, entwickelt und partiell abgetragen.If only certain, specifiable areas of the surface should be modified Most of the prior art are photolithographic processes applied. The surface is completely covered with covered by a photoresist. This is then exposed, developed and partially removed.

Auf diese Weise kann die Oberfläche zunächst ganzflächig modifiziert werden, woraufhin anschließend die Modifikation wieder an definierten Stellen beseitigt wird. Alternativ kann die Oberfläche auch zunächst mit einem Fotolack versehen werden, woraufhin die Oberfläche in den nicht abgedeckten Bereichen modifiziert wird. In jedem Fall wird der Fotolack danach in einem so genannten Lift-off-Prozess wieder entfernt.On this way can the surface first the whole area be modified, whereupon subsequently the modification again is eliminated at defined locations. Alternatively, the surface can also first be provided with a photoresist, whereupon the surface in the uncovered areas is modified. In any case, will the photoresist then in a so-called lift-off process again away.

Um dieses Verfahren zu vereinfachen, wird in der WO 01/69644A1 vorgeschlagen, die an sich bekannte Oberflächenmodifikation mittels Barrierenentladungen dahingehend abzuwandeln, dass der notwendige elektrische Isolator derart zwischen die beiden Elektroden eingebracht wird, dass in vorgegebenen Oberflächenbereichen kein formschlüssiger Kontakt zwischen dem Isolator und der jeweiligen Elektrode vorliegt und in den restlichen Oberflächenbereichen der Isolator und die jeweilige Elektrode in Kontakt stehen. Beim Anlegen einer Hochspannung, aus welcher ein elektrisches Feld von 1 bis 5 kV/mm resultiert und welche eine Frequenz von 10 bis 50 kHz aufweist, bildet sich eine kalte, transiente Gasentladung ausschließlich in den vorgegebenen Oberflächenbereichen.In order to simplify this method, it is proposed in WO 01 / 69644A1 to modify the per se known surface modification by means of barrier discharges in such a way that the necessary electrical insulator is inserted between the two electrodes such that there is no positive contact between the insulator and the respective electrode in predetermined surface areas and in the remaining surface areas of the insulator and the respective electrode in contact. When applying a high voltage, which results in an electric field of 1 to 5 kV / mm and which has a frequency of 10 to 50 kHz, forms a cold, transient gas discharge exclusively in the predetermined surface areas.

Auf diese Art wird die strukturierte Oberflächenmodifikation ohne zusätzliche Abdeckung und Maskierung möglich.On this type will be the textured surface modification without additional Cover and masking possible.

Da über die Barriere oft Oberflächengleitentladungen gezündet werden, füllt das entstehende Plasma meist nicht den gesamten Hohlraum aus. Die Oberflächenbehandlung wird daher inhomogen.Because of the Barrier often surface sliding discharges ignited be filled the resulting plasma usually does not cover the entire cavity. The surface treatment becomes inhomogeneous.

Weil die Entladungszone durch mindestens einen Isolator abgeschlossen sein muss, ist die Zufuhr von Gasen mit schichtbildenden Substanzen durch Einströmen in den Entladungsspalt nicht möglich.Because completed the discharge zone by at least one insulator must be, is the supply of gases with layer-forming substances through pour in not possible in the discharge gap.

Weiterhin bleiben die oben genannten Nachteile der Beschichtungsverfahren mit Barrierentladungen auch bei der Beschichtung von Teilbereichen der Oberfläche bestehen.Farther remain the above-mentioned disadvantages of the coating process with barrier discharges also in the coating of partial areas of the surface consist.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit zu stellen, so dass die Behandlung einer Oberfläche ermöglicht wird, die sich nicht uniform über diese Oberfläche erstreckt. Vielmehr soll diese Oberflächenbehandlung eine laterale Strukturierung aufweisen. Bei der Lösung dieser Aufgabe sollen die bekannten Nachteile einer lokalen Beschichtung mittels Barrierenentladungen vermieden werden.Of the The invention is therefore based on the object, a method and to provide a device so that the treatment of a surface allows who will not uniform over this surface extends. Rather, this surface treatment is a lateral Have structuring. In the solution of this task should the known disadvantages of a local coating by means of barrier discharges be avoided.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur plasmagestützten Behandlung von vorgebbaren Oberflächenbereichen eines Substrates 1; 5, bei dem durch Anlegen einer Spannung an mindestens zwei Elektroden 3, 1; 6; 6a eine Gasentladung betrieben wird und ein Isolator 2 entweder zwischen die Elektrode 3 und das Substrat 1; 5 oder zwischen die Elektrode 3 und eine Hilfselektrode 6a derart eingebracht wird, dass an den vorgegebenen Oberflächenbereichen Entladungsspalten 4 entstehen, die durch Aussparungen im Isolator 2 und der Hilfselektrode 6a gebildet werden. Weiterhin besteht die Lösung in einer Vorrichtung zur plasmagestützten Behandlung von vorgebbaren Oberflächenbereichen eines Substrates 1; 5, die aus mindestens zwei Elektroden 3, 1; 6; 6a gebildet wird, welche durch einen Isolator 2 getrennt werden, wobei Aussparungen im Isolator Entladungsspalte 4 darstellen und diese mit den vorgegebenen Oberflächenbereichen in Kontakt bringbar sind.The object is achieved by a method for plasma-assisted treatment of predeterminable surface areas of a substrate 1 ; 5 in which by applying a voltage to at least two electrodes 3 . 1 ; 6 ; 6a a gas discharge is operated and an insulator 2 either between the electrode 3 and the substrate 1 ; 5 or between the electrode 3 and an auxiliary electrode 6a is introduced such that at the predetermined surface areas discharge columns 4 emerge through recesses in the insulator 2 and the auxiliary electrode 6a be formed. Furthermore, the solution consists in a device for plasma-assisted treatment of predeterminable surface areas of a substrate 1 ; 5 consisting of at least two electrodes 3 . 1 ; 6 ; 6a is formed, which by an insulator 2 be separated, with recesses in the insulator discharge column 4 represent and these can be brought into contact with the predetermined surface areas.

Eine Behandlung von Oberflächen im Sinne dieser Erfindung kann dabei eine Beschichtung sein, bei der dünne Schichten eines andersartigen Materials auf der Oberfläche abgeschieden werden. Ebenfalls als Behandlung gilt eine Oberflächenmodifizierung, d. h. eine Veränderung der Ausstattung mit chemisch-funktionellen Gruppen. Weiterhin eignet sich das Verfahren zur Reinigung, Oxidation, Reduktion oder zum Materialabtrag.A Treatment of surfaces In the context of this invention can be a coating, at the thin one Layers of a dissimilar material deposited on the surface become. Also treated as a surface modification, d. H. a change the equipment with chemical-functional groups. Furthermore suitable the process for purification, oxidation, reduction or for Material removal.

Die zu behandelnden Oberflächen können aus Metall, einer Legierung, einem Halbleiter oder aus Isolatoren bestehen. Ein Isolator in diesem Sinne ist insbesondere auch ein Dielektrikum.The surfaces to be treated can out Metal, an alloy, a semiconductor or insulators consist. An insulator in this sense is in particular also a dielectric.

Das verwendete Plasma entsteht aus einer nicht thermischen Entladung, welche zwischen mindestens zwei Elektroden statt findet, die durch mindestens einen Isolator 2 von einander getrennt sind. Dabei wird mindestens ein Entladungsspalt 4 in Form von einer durchgehenden Aussparung im Isolator bereitgestellt, so dass sich das Plasma in einem solchen Spalt ohne dielektrische Barriere ausbildet.The plasma used arises from a non-thermal discharge which takes place between at least two electrodes, which pass through at least one insulator 2 are separated from each other. In this case, at least one discharge gap 4 provided in the form of a continuous recess in the insulator, so that the plasma is formed in such a gap without a dielectric barrier.

Nicht thermische Entladung bedeutet in diesem Fall, dass durch den Energieeintrag selektiv das Elektronengas geheizt wird und die schweren Teilchen, wie z. B. Ionen und Neutralteilchen, relativ gesehen dazu kalt bleiben. Kalte Teilchen zeichnen sich durch niedrige kinetische Energie aus.Not Thermal discharge in this case means that through the energy input selectively the electron gas is heated and the heavy particles, such as For example, ions and neutrals remain relatively cold. Cold particles are characterized by low kinetic energy.

Da das Verfahren keine dielektrische Barriere verwendet, sind die erforderlichen Spannungen zur Zündung der Gasentladung im Vergleich zu Barrierenentladungen niedrig. Typischerweise werden Feldstärken von 0,1 bis 2 kV/mm verwendet.There the process does not use a dielectric barrier are the required Tensions to the ignition the gas discharge compared to barrier discharges low. typically, become field strengths from 0.1 to 2 kV / mm.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich die Entladung auf vorgebbare Oberflächenbereiche begrenzen lässt, wenn der mit Aussparungen bzw. Durchbrüchen versehene Isolator in direktem Kontakt mit dem zu beschichtenden Substrat gebracht wird, vergleiche 1 und 2.According to the invention, it has been recognized that the discharge can be limited to predefinable surface areas if the insulator provided with recesses or openings is brought into direct contact with the substrate to be coated, cf. 1 and 2 ,

Bei Verwendung einer Hilfselektrode 6a wird diese mit denselben Aussparungen versehen wie der Isolator 2 und statt diesem in direkten Kontakt mit dem zu beschichtenden Substrat gebracht, vergl. 3. Dabei eignet sich die Anordnung nach 1 nur für leitfähige Substrate, während die Vorrichtungen nach 2 und 3 universell einsetzbar sind.When using an auxiliary electrode 6a this is provided with the same recesses as the insulator 2 and instead brought into direct contact with the substrate to be coated, see. 3 , The arrangement is suitable for 1 only for conductive substrates, while the devices after 2 and 3 are universally applicable.

Die vorgesehenen Aussparungen bzw. Durchbrüche im Isolator und der ggf. zu verwendenden Hilfselektrode 6a können beliebige Geometrien aufweisen. In Frage kommen neben Kreisen, Quadraten und Rechtecken auch kompliziertere oder unregelmäßige Formen.The intended recesses or openings in the insulator and possibly to use the auxiliary electrode 6a can have any geometry. In question come next to circles, squares and rectangles also more complicated or irregular shapes.

Die Strukturbreiten dieser Durchbrüche sind dabei in einem weiten Bereich der geforderten Anwendung anpassbar. Typischerweise liegen diese im Submillimeterbereich von etwa 1 μm bis etwa 1 mm. In der Anwendung bevorzugt sind Strukturbreiten von 50 μm bis 500 μm.The Structure widths of these breakthroughs are adaptable in a wide range of the required application. Typically, these are in the submillimeter range of about 1 micron to about 1 mm. Preferred in the application are feature widths of 50 μm to 500 μm.

Unter Strukturbreite soll hier die kleinste Ausdehnung in einer Dimension verstanden werden, so dass eine Struktur von beispielsweise 10 μm auch eine große Länge von beispielsweise mehreren Millimetern oder Zentimetern erreichen kann.Under Structure width should be the smallest dimension in one dimension be understood, so that a structure of for example 10 microns also a size length of For example, can reach several millimeters or centimeters.

Als Isolator kann insbesondere auch ein Dielektrikum verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Glas, Keramik oder Kunststoffen. Die erforderlichen Durchbrüche werden bevorzugt durch Bohren, Fräsen, Laserstrukturierung oder nasschemisch erzeugt.When Insulator can also be used in particular a dielectric. Particularly preferred is the use of glass, ceramics or plastics. The required breakthroughs are preferred by drilling, milling, laser structuring or produced wet-chemically.

Der verwendete Isolator weist eine Dicke von etwa 1 μm bis etwa 2000 μm auf. Um die anzulegende Spannung zur Zündung der Gasentladung möglichst gering zu halten, ist eine möglichst geringe Dicke des Isolators 2 wünschenswert. Andrerseits erfordert die mechanische Stabilität des Aufbaus größere Dicken. Besonders bevorzugt sind daher Isolatoren mit Dicken von etwa 50 μm bis etwa 500 μm.The insulator used has a thickness of about 1 micron to about 2000 microns. In order to minimize the voltage to be applied to ignite the gas discharge, the smallest possible thickness of the insulator 2 desirable. On the other hand, the mechanical stability of the structure requires larger thicknesses. Therefore, particularly preferred are insulators with thicknesses of about 50 microns to about 500 microns.

Die Entladung wird mit Frequenzen oberhalb von etwa 1 MHz betrieben. Der Betrieb ist bis in den Mikrowellenbereich bei einigen GHz möglich.The Discharge is operated at frequencies above about 1 MHz. Operation is possible up to the microwave range at a few GHz.

Bevorzugt ist eine Verfahrensführung, bei der die Gasentladung mit einer Frequenz von etwa 1 MHz bis etwa 200 MHz betrieben wird. Bei diesen Frequenzen wird durch die eingekoppelte Leistung besonders effektiv das Elektronengas geheizt. Schwerere Teilchen wie Ionen oder Neutralteilchen bewegen sich hingegen quasi stationär im Wechselfeld der Entladung. Der Energieübertrag durch Stöße der Elektronen ist durch den Massenunterschied der Teilchen sehr ineffizient. Demnach enthält das Plasma keine hochenergetischen schweren Teilchen. Sputterprozesse, welche die Entladungsanordnung und das Substrat schädigen, werden auch durch die geringe mittlere freie Weglänge unterbunden.Prefers is a procedure, in which the gas discharge at a frequency of about 1 MHz to about 200 MHz is operated. At these frequencies is coupled by the Performance particularly effective heating the electron gas. heavier By contrast, particles such as ions or neutral particles are moving, so to speak stationary in the alternating field of the discharge. The transfer of energy through collisions of the electrons is very inefficient due to the mass difference of the particles. Therefore contains the plasma is not a high energy heavy particle. sputtering, which damage the discharge assembly and the substrate also prevented by the small mean free path.

Besonders vorteilhaft ist der Betrieb der Gasentladung mit einer Frequenz von 10 MHz bis 50 MHz. Diese Frequenzen lassen sich mit geringem technischen Aufwand erzeugen und abschirmen, so dass funktechnische Störungen vermieden werden.Especially advantageous is the operation of the gas discharge with a frequency from 10 MHz to 50 MHz. These frequencies can be achieved with little technical Create and shield effort, so that radio interference avoided become.

Ein bevorzugter Druckbereich für den Betrieb der Gasentladung liegt zwischen etwa 102 Pa bis etwa 106 Pa. Dabei wird der verwendete Arbeitsdruck an die Strukturhöhe der Aussparungen im Isolator angepasst. Besonders bevorzugt ist ein Arbeitsdruck in der Größenordnung des Atmosphärendrucks, also von etwa 5×104 Pa bis 1, 5×105 Pa.A preferred pressure range for the operation of the gas discharge is between about 10 2 Pa to about 10 6 Pa. The working pressure used is adapted to the structural height of the recesses in the insulator. Particularly preferred is a working pressure in the order of the atmospheric pressure, that is from about 5 × 10 4 Pa to 1, 5 × 10 5 Pa.

Die mittlere freie Weglänge der freien Elektronen hängt direkt vom gewählten Arbeitsdruck ab und beträgt bei Atmosphärendruck ca. 100 nm. Somit lassen sich entsprechend scharfe Strukturen fertigen, wenn der Arbeitsdruck hinreichend hoch gewählt ist. Weiterhin ist die Erzeugung von Excimer- und anderer UV-Strahlung bei hohen Arbeitdrücken besonders effektiv.The mean free path the free electrons hang directly from the selected one Working pressure decreases and amounts to at atmospheric pressure about 100 nm. Thus, correspondingly sharp structures can be produced, when the working pressure is sufficiently high. Furthermore, the Generation of excimer and other UV radiation at high working pressures especially effectively.

Der Beschuss der zu behandelnden Oberfläche mit hochenergetischen Photonen führt zu stimulierten Desorptionsprozessen. Daraus folgt eine Steigerung der Abtrags- und Beschichtungsrate und dadurch eine schnellere Behandlung der Substrate. Die höhere Prozessgeschwindigkeit bewirkt neben einer Kostensenkung der Beschichtung eine Verringerung der unerwünschten Kontaminationen. Dies beruht darauf, dass bei gegebener Stoßrate und Haftkoeffizient die Anzahl der tatsächlich eingebauten Atome direkt proportional zur Prozesszeit ist.Of the Shelling of the surface to be treated with high-energy photons leads to stimulated desorption processes. This results in an increase the removal and coating rate and thus a faster treatment the substrates. The higher one Process speed causes in addition to a cost reduction of the coating a reduction of unwanted Contamination. This is because at given burst rate and Adhesion coefficient the number of atoms actually incorporated directly is proportional to the process time.

Bei großen Strukturhöhen bzw. Isolatordicken wächst das Isolationsvermögen des eingeschlossenen Gasvolumens an. Wenn der Betrieb der Gasentladung dadurch aufwändig wird, so kann der Arbeitsdruck verringert werden. Damit wird die Durchbruchfeldstärke entsprechend der Paschen-Kurve erniedrigt.at huge structure heights or insulator thickness grows the insulation capacity of the enclosed gas volume. When the operation of the gas discharge thereby consuming is, so the working pressure can be reduced. This will match the breakdown field strength lowered the Paschen curve.

Um gezielte Oberflächenmodifikationen durchzuführen, sind oftmals bestimmte Gasatmosphären notwendig. Hierzu wird in einer Weiterentwicklung eine Gaszuführungseinrichtung 7 vorgesehen, durch welche ein Prozessgas in den Entladungsspalt eingeleitet werden kann, vergl. 4. Wie in 4a gezeigt, kann diese im einfachsten Fall durch eine Düse 8 gebildet werden, die das Gas durch eine gasdurchlässige Elektrode 3 in den Entladungsspalt führt. Möglich ist weiterhin, das Prozessgas, wie in 4c gezeigt, durch Einfräsungen oder wie in 4b durch Bohrungen im Isolator 2 in die Entladungsspalte zu leiten.In order to perform targeted surface modifications, certain gas atmospheres are often necessary. For this purpose, in a further development, a gas supply device 7 provided, through which a process gas can be introduced into the discharge gap, cf. 4 , As in 4a In the simplest case, this can be shown through a nozzle 8th be formed, which passes the gas through a gas-permeable electrode 3 leads into the discharge gap. It is still possible, the process gas, as in 4c shown by milled or as in 4b through holes in the insulator 2 into the discharge column.

Der Gasstrom kann dabei im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 slm liegen. Vorteilhaft wird das Verfahren in einer statischen Atmosphäre oder mit geringem Durchfluss von weniger als etwa 2 slm betrieben. Die Einheit slm bezeichnet dabei Standard-Liter-Pro-Minute, d.h. ein Gasfluss von einem Liter pro Minute bei einer Temperatur von 273,15 K und 1,013×105 Pa. Durch den geringen Gasfluss erfolgt kein Transport der reaktiven Gaskomponenten in den durch den Isolator abgedeckten Bereich und die Strukturbreiten lassen sich vermindern.The gas stream may be in the range of about 1 to about 10 slm. Advantageously, the process is operated in a static atmosphere or with a low flow of less than about 2 slm. The unit slm designates standard liter per minute, ie a gas flow of one liter per minute at a temperature of 273.15 K and 1.013 × 10 5 Pa. Due to the low gas flow no transport of the reactive gas components in the area covered by the insulator and the structure widths can be reduced.

Besonders vorteilhaft ist eine Prozessführung, bei der die Gaszufuhr nur durch Diffusion erfolgt. In diesem Fall sind die erhaltenen Strukturbreiten durch die fehlende Strömung besonders scharf.Especially advantageous is a process management, in which the gas supply takes place only by diffusion. In this case the structure widths obtained are especially due to the lack of flow sharp.

Um die Gaszufuhr durch eine einfache Austrittsdüse 8 in die Entladungsspalte zu ermöglichen, muss die erste Elektrode 3 gasdurchlässig ausgeführt werden, vergl. 4a. Dies geschieht im einfachsten Fall dadurch, dass diese Elektrode aus einem Metallgitter besteht. Hierzu können handelsübliche, geätzte Gitter verwendet werden oder solche, die aus dünnem Draht auf einem Trägerkörper gewickelt wurden. Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei welcher der Spalt zwischen den Elektroden 3, 6a und Isolator 2 vermieden wird. Dies wird ermöglicht, indem eine Elektrode dadurch gebildet wird, dass eine Metallschicht durch Sputtermethoden oder durch Aufdampfen im Vakuum auf dem Isolator 2 direkt abgeschieden wird. Da in diesem Fall kein Spalt zwischen Isolator und Elektrode vorhanden ist, können sich auch keine parasitären Oberflächenentladungen an dieser Stelle ausbilden.To the gas supply through a simple outlet nozzle 8th In order to allow into the discharge column, the first electrode must 3 gas permeable, see. 4a , This happens in the simplest case in that this electrode consists of a metal grid. Commercially available, etched grids or those wound from thin wire onto a carrier body can be used for this purpose. Particularly advantageous is an arrangement in which the gap between the electrodes 3 . 6a and insulator 2 is avoided. This is made possible by forming an electrode by forming a metal layer by sputtering methods or by vacuum evaporation on the insulator 2 is deposited directly. Since there is no gap between insulator and electrode in this case, no parasitic surface discharges can form at this point.

Eine Weiterentwicklung der Vorrichtung zur Behandlung vorgebbarer Oberflächenbereiche zeichnet sich dadurch aus, dass eine der Elektroden eine Schutzschicht 9 aufweist. Ein Ausführungsbeispiel ist ohne Beschränkung der Allgemeinheit in 5 gezeigt. Diese Schicht wird derart gewählt, dass die Schädigung der Elektrode durch die Gasentladung vermindert oder verhindert wird. Dazu eignet sich beispielsweise eine Oxid- oder Nitridschicht auf der Elektrodenoberfläche. Die Schichtdicke beträgt bevorzugt 10 nm bis 10 μmA further development of the device for the treatment of predeterminable surface areas is characterized in that one of the electrodes is a protective layer 9 having. An embodiment is without limitation of generality in 5 shown. This layer is chosen such that the damage to the electrode is reduced or prevented by the gas discharge. For example, an oxide or nitride layer on the electrode surface is suitable for this purpose. The layer thickness is preferably 10 nm to 10 μm

Besonders einfach lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren leitfähige Substrate behandeln. Wie 1 zeigt, kann das Substrat in diesem Fall direkt als Elektrode verwendet werden. Von besonderer technologischer Bedeutung ist dabei die Verwendung eines Halbleitermaterials, das gleichzeitig das Substrat und die Elektrode 1 darstellt.Particularly simple can be treated by the process according to the invention conductive substrates. As 1 In this case, the substrate can be directly used as an electrode. Of particular technological importance is the use of a semiconductor material that simultaneously the substrate and the electrode 1 represents.

Eine mögliche Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Oberflächenbehandlung mit siliciumhaltigen Prekursoren dar. In diesem Fall wird als schichtbildende Substanz eine siliciumhaltige Verbindung zusammen mit einem Trägergas in den Entladungsspalt eingebracht. Als Trägergase eignen sich beispielsweise Edelgase und Stickstoff. Möglich ist auch die Zugabe von Sauerstoff.A possible Use of the method according to the invention represents the surface treatment with silicon-containing precursors. In this case is called layer-forming Substance a silicon-containing compound together with a carrier gas in introduced the discharge gap. Suitable carrier gases are, for example Noble gases and nitrogen. Possible is also the addition of oxygen.

Bevorzugte siliciumhaltige Verbindungen sind organisch modifizierte Silane und/oder organisch modifizierte Disiloxane und/oder organisch modifizierte Disilazane und/oder organisch modifizierte Disilane. Besonders bevorzugt sind dabei, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, Hexamethyldisilazan, Tetraethoxysilan, Tetramethoxysilan, Hexamethyldisi-loxan, Hexamethyldisilan, Tetramethylsilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan Werden radikalisch polymerisierbare Substanzen als Prekursoren verwendet, so erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Abscheidung von Plasmapolymeren, die sich durch eine hohe Konzentration funktioneller Gruppen auszeichnen.preferred Silicon-containing compounds are organically modified silanes and / or organically modified disiloxanes and / or organically modified Disilazane and / or organically modified disilane. Especially preferred are there, without restriction generality, hexamethyldisilazane, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, Hexamethyldisi-Loxan, Hexamethyldisilane, tetramethylsilane, aminopropyltrimethoxysilane, Aminopropyltriethoxysilane Be radically polymerizable substances used as precursors, so allows the inventive method the deposition of plasma polymers, which are characterized by a high concentration distinguish functional groups.

Bevorzugt enthält das Prozessgas dabei eine Acryl- und/oder eine Methacryl- und/oder eine Allyl- und/oder eine Propargyl- und/oder eine Vinyl-Verbindung und/oder Maleinsäure-Derivate und/oder Maleinsäureanhydrid.Prefers contains the process gas thereby an acrylic and / or a methacrylic and / or an allyl and / or a propargyl and / or a vinyl compound and / or maleic acid derivatives and / or Maleic anhydride.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Methacrylsäure oder eines Methacrylsäureesters.Especially preferred is the use of methacrylic acid or a methacrylic acid ester.

Durch die Behandlung des Substrates mit fluorhaltigen Kohlenwasserstoffen können Oberflächen lateral strukturiert hydrophobisiert werden. Durch die Zufuhr zyklischer Siloxan-Prekursoren wird die Bildung funktioneller Gruppen unterdrückt und die Oberflächenspannung der behandelten Oberfläche weiter verringert.By the treatment of the substrate with fluorine-containing hydrocarbons can surfaces laterally structured be hydrophobized. By the supply cyclic Siloxane precursors the formation of functional groups is suppressed and the surface tension the treated surface continues reduced.

Dazu wird als Prozessgas neben den bereits erwähnten Trägergasen eine fluorhaltige Kohlenwasserstoff- und/oder Kohlenstoffverbindung mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen eingesetzt. Da leicht flüchtige Verbindungen leichter in die Entladungsspalte eindringen und eine höhere Diffusionsgeschwindigkeit aufweisen, sind kleine Moleküle mit wenigen Kohlenstoffatomen bevorzugt.To is used as a process gas in addition to the carrier gases already mentioned a fluorine-containing Hydrocarbon and / or carbon compound with less than 20 carbon atoms used. Because volatile compounds easier penetrate into the discharge gap and a higher diffusion speed are small molecules preferred with few carbon atoms.

Beispiele für solche bevorzugten Prekursoren sind teilweise oder vollständig fluorierte Alkane und/oder Alkene mit einer Kettenlänge von jeweils 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und/oder Cycloalkane und/oder Cycloalkene mit einer Ringgröße von jeweils 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und/oder Aromaten.Examples for such preferred precursors are partially or fully fluorinated Alkanes and / or alkenes having a chain length of 3 to 20 carbon atoms and / or cycloalkanes and / or cycloalkenes having a ring size of each 3 to 8 carbon atoms and / or aromatics.

Besonders bevorzugt sind dabei teilweise oder vollständig fluorierte Alkane und/oder Alkene mit einer Kettenlänge von jeweils 3 bis 8 Kohlenstoffatomen.Especially Partially or completely fluorinated alkanes and / or are preferred Alkenes of one chain length each of 3 to 8 carbon atoms.

Durch Zufuhr von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasgemischen kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Oxidation von Substraten eingesetzt werden. Beispielhaft sei die Oxidation von Silicium in elektronischen Bauelementen genannt. Auf diese weise kann der Gate-Isolator eines Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) Bauelements gebildet werden.By Supply of oxygen or oxygen-containing gas mixtures can the inventive method be used for the oxidation of substrates. Exemplary called the oxidation of silicon in electronic components. In this way, the gate insulator of a metal oxide semiconductor (MOS) Component be formed.

Durch Einleiten von chlorierten oder fluorierten Alkanen in den Entladungsspalt können Siliciumsubstrate einem Ätzprozess unterworfen werden. Ein solches strukturiertes Ätzen der Oberfläche ist auch dann möglich, wenn die Siliciumoberfläche vorbehandelt wurde und aus beispielsweise Siliciumoxid SiOX oder Siliciumnitrid SiNX besteht.By introducing chlorinated or fluorinated alkanes into the discharge gap, silicon substrates may be subjected to an etching process. One Such structured etching of the surface is possible even if the silicon surface has been pretreated and consists of, for example, silicon oxide SiO X or silicon nitride SiN X.

Ein letztes Beispiel für die strukturierte Modifikation einer Oberfläche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stellt die Aminierung einer Polymeroberfläche dar. Mögliche Pro zessgase für diese Modifikation sind Stickstoff, Ammoniak, Hydrazin oder Mischungen dieser Gase.One last example for the structured modification of a surface according to the inventive method represents the amination of a polymer surface. Possible process gases for these Modification are nitrogen, ammonia, hydrazine or mixtures these gases.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.following the invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

In einem ersten Ausführungsbeispiel wurden in einer dielektrischen Platte aus Keramik 100 Löcher mit einem Durchmesser von 400 μm in einer regelmäßigen Anordnung von 10 × 10 Löchern angebracht. Die Stärke der keramischen Platte beträgt dabei 0,5 mm und der strukturierte Bereich weist eine Größe von 13 × 13 mm2 auf. Diese dielektrische Platte wird im direkten Kontakt mit dem zu beschichtenden leitfähigen Substrat gebracht, vergleiche 1. In einem ersten Experiment handelte es sich dabei um eine Metallplatte. Auf der gegenüberliegenden Seite des strukturierten Dielektrikums befindet sich eine metallische Elektrode in Form eines Gitters. Durch Anlegen einer Spannung von etwa 195 V bei einer Frequenz von 13,56 MHz wird in den 100 Durchbrüchen des Isolators gleichzeitig eine Gasentladung gezündet. Die benötigte elektrische Leistung beträgt in diesem Fall ca. 16 W. Mit Hilfe eines kommerziellen Anpassungsnetzwerkes wird eine optimale Einkopplung der elektrischen Leistung an die Entladevorrichtung erreicht.In a first embodiment, in a ceramic dielectric board, 100 holes having a diameter of 400 μm were arranged in a regular array of 10 × 10 holes. The thickness of the ceramic plate is 0.5 mm and the structured area has a size of 13 × 13 mm 2 . This dielectric plate is brought into direct contact with the conductive substrate to be coated, cf. 1 , In a first experiment, this was a metal plate. On the opposite side of the structured dielectric is a metallic electrode in the form of a grid. By applying a voltage of about 195 V at a frequency of 13.56 MHz, a gas discharge is simultaneously ignited in the 100 openings of the insulator. The required electrical power in this case is about 16 W. With the aid of a commercial matching network, an optimal coupling of the electrical power to the unloading device is achieved.

In gleicher Weise lässt sich diese Anordnung mit einem Silicium-Wafer als Substrat betreiben. Nach einer Behandlungszeit von 60 Sekunden werden auf der behandelten Fläche hydrophile runde Bereiche nachgewiesen, die durch hydrophobe Bereiche voneinander getrennt sind. Die hydrophobisch aktivierten Bereiche entsprechen dabei der Geometrie des strukturierten Isolators. Die hydrophilen Bereiche sind dabei rund und haben einen Durchmesser von ca. 400 μm.In same way this arrangement operate with a silicon wafer as the substrate. To a treatment time of 60 seconds are treated on the area Hydrophilic round areas detected by hydrophobic areas are separated from each other. The hydrophobically activated areas correspond to the geometry of the structured insulator. The hydrophilic areas are round and have a diameter of about 400 microns.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Gegenelektrode 3 durch eine Titanschicht von 50 nm Dicke ersetzt, die im Vakuum direkt auf eine Keramikplatte von 1 mm Stärke aufgedampft wird. Daran anschließend wird wieder eine regelmäßige Anordnung von 10 × 10 Löchern mit einem Durchmesser von 400 μm in der metallbeschichteten Keramikplatte gefertigt. Im direkten Kontakt mit einem Silicium-Wafer gemäß 1 gelingt es, eine Gasentladung in allen Aussparungen bei einer eingekoppelten Leistung von etwa 35 W bei einer Spannung von 275 V zu zünden. Die Entladung wird auch in diesem Fall mit einer Frequenz von 13,56 MHz betrieben.In a second embodiment, the counter electrode 3 replaced by a titanium layer of 50 nm thickness, which is evaporated in vacuo directly on a ceramic plate of 1 mm thickness. Subsequently, a regular arrangement of 10 × 10 holes with a diameter of 400 microns in the metal-coated ceramic plate is made again. In direct contact with a silicon wafer according to 1 succeeds in igniting a gas discharge in all recesses with a coupled power of about 35 W at a voltage of 275 V. The discharge is also operated in this case with a frequency of 13.56 MHz.

Das Gesamtvolumen der 100 Entladungsspalte beträgt 1.3·10–2 cm3. Die Leistungsdichte der Entladung beträgt somit 2.8 kW/cm3. Barrierenentladungen, wie sie in der WO 01/69644A1 zur strukturierten Oberflächenbehandlung vorbeschrieben sind, weisen demgegenüber eine mittlere Leistungsdichte von 0.1-1 W/cm3 auf. Im gleichen Maße steigt der Anteil an reaktiven Teilchen in der Gasentladung, womit sich die erfindungsgemäßen Vorteile bei der Oberflächenbehandlung einstellen.The total volume of the 100 discharge gap is 1.3 × 10 -2 cm 3 . The power density of the discharge is thus 2.8 kW / cm 3 . Barrier discharges, as described in WO 01/69644 A1 for structured surface treatment, have a mean power density of 0.1-1 W / cm 3 . To the same extent, the proportion of reactive particles in the gas discharge increases, which sets the advantages according to the invention in the surface treatment.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde auf eine 80 μm dicke Folie aus Polypropylen eine lateral strukturierte Beschichtung mit Siliciumoxid aufgebracht. Dazu wurde die Polypropylenfolie zwischen die strukturierte Keramikplatte, die in den vorstehenden Beispielen beschrieben ist, und einer metallischen Gegenelektrode eingebracht, vergleiche 2a.In a further embodiment, a laterally structured coating with silicon oxide was applied to an 80 μm thick polypropylene film. For this purpose, the polypropylene film was introduced between the structured ceramic plate described in the above examples and a metallic counterelectrode, cf. 2a ,

Das Prozessgas bestand aus 0,01 Vol.-% Tetraethoxysilan (TEOS), das zusammen mit Sauerstoff als zweite schichtbil dende Substanz und Helium als Trägergas bei einem Gesamtdruck von 105 Pa und einem Gasfluss von 1 slm in die Entladungsspalte eingeleitet wurde. Die ortsaufgelöste Elementanalytik dieser Schichten wurde mit Rasterelektronenmikroskopie (REM) und einer Elektronenstrahl-Mikrosonde (EPMA) durchgeführt.The process gas consisted of 0.01 vol .-% tetraethoxysilane (TEOS), which was introduced together with oxygen as a second layer forming substance and helium as a carrier gas at a total pressure of 10 5 Pa and a gas flow of 1 slm in the discharge column. The spatially resolved elemental analysis of these layers was performed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Electron Beam Microprobe (EPMA).

Abhängig von der Beschichtungszeit betrug die nachgewiesene Schichtdicke einige 10 nm bis einige 100 nm. Die laterale Strukturierung dieser Beschichtung entsprach wiederum mit guter Genauigkeit der Geometrie des strukturierten Isolators.Depending on the coating time was some of the detected coating thickness 10 nm to several 100 nm. The lateral structuring of this coating again corresponded with good accuracy of the geometry of the structured Insulator.

Die so abgeschiedenen Siliciumoxidschichten lassen sich derivatisieren, so dass, basierend auf der Siliciumoxidabscheidung, verschiedene funktionelle Gruppen eingeführt werden können. Als Beispiel kann die direkte Schichtabscheidung mit Aminopropyltrimethoxysilan (APTMS) als Prekursor genannt werden. Durch eine solche Prozessführung sind aminofunktionalisierte Oberflächen erhältlich. Zur Bestimmung der Dichte an funktionellen Gruppen auf der Oberfläche wurden die an die Oberfläche gekoppelten Aminogruppen mit Fluoresceinisothiocyanat (FITC) markiert. Die Dichte an funktionellen Gruppen auf der Oberfläche kann dann leicht bestimmt werden, indem die Fluoreszenz über einen Fluoreszenz-Reader ausgelesen oder das charakteristische Absorptionsspektrum des Farbstoffs mit Hilfe eines Spektrometers gemessen wird.The thus-deposited silicon oxide layers can be derivatized so that various functional groups can be introduced based on the silicon oxide deposition. As an example, the direct layer deposition with aminopropyltrimethoxysilane (APTMS) can be mentioned as a precursor. Such process control provides aminofunctionalized surfaces. To determine the density of functional groups on the surface, the surface-coupled amino groups were labeled with fluorescein isothiocyanate (FITC). The density of functional groups on the surface can then be readily determined by measuring fluorescence over a fluorescein zenz reader read or the characteristic absorption spectrum of the dye is measured using a spectrometer.

Claims (26)

Verfahren zur plasmagestützten Behandlung von vorgebbaren Oberflächenbereichen eines Substrates (1; 5), bei welchem durch Anlegen einer Spannung an zwei Elektroden (3, 1; 6; 6a) eine Gasentladung ohne dielektrische Barriere betrieben wird und ein Isolator (2) entweder zwischen die Elektrode (3) und das Substrat (1; 5) oder zwischen die Elektrode (3) und eine Hilfselektrode (6a) derart eingebracht wird, dass an den vorgegebenen Oberflächenbereichen Entladungsspalte (4) entstehen, welche durch Aussparungen im Isolator (2) und der Hilfselektrode (6a) gebildet werden.Process for the plasma-assisted treatment of predefinable surface areas of a substrate ( 1 ; 5 ), in which by applying a voltage to two electrodes ( 3 . 1 ; 6 ; 6a ) a gas discharge without dielectric barrier is operated and an insulator ( 2 ) either between the electrode ( 3 ) and the substrate ( 1 ; 5 ) or between the electrode ( 3 ) and an auxiliary electrode ( 6a ) is introduced in such a way that at the predetermined surface areas discharge gaps ( 4 ), which through recesses in the insulator ( 2 ) and the auxiliary electrode ( 6a ) are formed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung mit einer Frequenz von 1 MHz bis 200 MHz betrieben wird.Method according to claim 1, characterized in that that the gas discharge operated at a frequency of 1 MHz to 200 MHz becomes. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung mit einer Frequenz von 10 MHz bis 50 MHz betrieben wird.Method according to claim 2, characterized in that that the gas discharge operated at a frequency of 10 MHz to 50 MHz becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei einem Druck von 102 Pa bis 106 Pa betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas discharge is operated at a pressure of 10 2 Pa to 10 6 Pa. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasentladung bei einem Druck von 5·104 Pa bis 1.5·105 Pa betrieben wird.A method according to claim 4, characterized in that the gas discharge at a pressure of 5 · 10 4 Pa to 1.5 · 10 5 Pa is operated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozessgas in die Entladungsspalte (4) zugeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a process gas in the discharge column ( 4 ) is supplied. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Prozessgas durch Diffusion zugeführt wird.Method according to Claim 6, characterized that the process gas is supplied by diffusion. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas eine siliciumhaltige Verbindung eingesetzt wird.Method according to one of claims 6 or 7, characterized in that a silicon-containing compound is used as the process gas. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas organisch modifizierte Silane und/oder organisch modifizierte Disiloxane und/oder organisch modifizierte Disilazane und/oder organisch modifizierte Disilane enthaltende Gase eingesetzt werden.Method according to claim 8, characterized in that that as the process gas organically modified silanes and / or organic modified disiloxanes and / or organically modified disilazanes and / or organically modified disilane-containing gases used become. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die siliciumhaltige Verbindung ausgewählt wird aus Hexamethyldisilazan, Tetraethoxysilan, Tetramethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, Hexamethyldisilan, Tetramethylsilan, Aminopropyltrimethoxysilan, Aminopropyltriethoxysilan.Method according to claim 8 or 9, characterized that the silicon-containing compound is selected from hexamethyldisilazane, Tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, hexamethyldisiloxane, hexamethyldisilane, Tetramethylsilane, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas eine fluorhaltige Kohlenwasserstoff- und/oder Kohlenstoffverbindung mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen enthaltende Gase eingesetzt werden.Method according to one of claims 6 or 7, characterized that as the process gas, a fluorine-containing hydrocarbon and / or Carbon compound containing less than 20 carbon atoms Gases are used. Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas teilweise oder vollständig fluorierte Alkane und/oder Alkene mit einer Kettenlänge von jeweils 3 bis 20 Kohlenstoffatomen und/oder Cycloalkane und/oder Cycloalkene mit einer Ringgröße von jeweils 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und/oder Aromaten enthaltende Gase eingesetzt werden.Method according to claim 11, characterized that as a process gas partially or completely fluorinated alkanes and / or Alkenes of one chain length each of 3 to 20 carbon atoms and / or cycloalkanes and / or Cycloalkenes having a ring size of each 3 to 8 carbon atoms and / or aromatics-containing gases used become. Verfahren nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas teilweise oder vollständig fluorierte Alkane und/oder Alkene mit einer Kettenlänge von jeweils 3 bis 8 Kohlenstoffatomen enthaltende Gase eingesetzt werden.Method according to claim 12, characterized that as a process gas partially or completely fluorinated alkanes and / or Alkenes of one chain length used gases each containing 3 to 8 carbon atoms become. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas eine oder mehrere radikalisch polymerisierbare Verbindungen enthaltende Gase eingesetzt werden.Method according to one of claims 6 or 7, characterized that as the process gas one or more radically polymerizable Compounds containing gases are used. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas eine Acryl- und/oder eine Methacryl- und/oder eine Allyl- und/oder eine Propargyl- und/oder eine Vinyl-Verbindung und/oder Maleinsäure-Derivate und/oder Maleinsäureanhydrid enthaltende Gase eingesetzt werden.Method according to claim 14, characterized that as the process gas is an acrylic and / or a methacrylic and / or an allyl and / or a propargyl and / or a vinyl compound and / or maleic acid derivatives and / or maleic anhydride containing gases are used. Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass als Prozessgas Methacrylsäure oder Methacrylsäureester enthaltende Gase eingesetzt werden.Method according to claim 15, characterized that as the process gas methacrylic acid or methacrylic containing gases are used. Vorrichtung zur plasmagestützten Behandlung von vorgebbaren Oberflächenbereichen eines Substrates (1; 5), welche zwei Elektroden (3, 1; 6; 6a) aufweist, die durch einen Isolator (2) getrennt sind, wobei durch Aussparungen im Isolator Entladungsspalte (4) bereitgestellt werden und der Isolator dergestalt mit dem Substrat in Kontakt bringbar ist, dass die Entladungsspalte an den vorgegebenen Oberflächenbereichen des Substrates zu liegen kommen, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen durchgängig ausgeführt sind.Device for the plasma-assisted treatment of predefinable surface areas of a substrate ( 1 ; 5 ), which two electrodes ( 3 . 1 ; 6 ; 6a ) through an insulator ( 2 ) are separated, wherein by recesses in the insulator discharge column ( 4 ) and the insulator can be brought into contact with the substrate such that the discharge gaps come to lie on the predetermined surface areas of the substrate, characterized in that the recesses are made continuous. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator eine Dicke von etwa 1 μm bis etwa 2000 μm aufweist.Device according to claim 17, characterized in that the insulator has a thickness of about 1 μm to about 2000 μm. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator eine Dicke von etwa 50 μm bis etwa 500 μm aufweist.Device according to claim 18, characterized in that the insulator has a thickness of about 50 μm to about 500 μm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen eine Strukturbreite von 1 μm bis 1000 μm aufweisen.Device according to one of claims 17 to 19, characterized the recesses have a structure width of 1 μm to 1000 μm. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen eine Strukturbreite von 50 μm bis 500 μm aufweisen.Device according to claim 20, characterized in that the recesses have a structure width of 50 μm to 500 μm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden (3, 1; 6; 6a) aus einem Metallgitter besteht.Device according to one of claims 17 to 21, characterized in that one of the electrodes ( 3 . 1 ; 6 ; 6a ) consists of a metal grid. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden (3, 1; 6; 6a) aus einem Halbleiter besteht.Device according to one of claims 17 to 22, characterized in that one of the electrodes ( 3 . 1 ; 6 ; 6a ) consists of a semiconductor. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden (3, 1; 6; 6a) durch Abscheiden einer Metallschicht auf dem Isolator (2) erhältlich ist.Device according to one of claims 17 to 23, characterized in that one of the electrodes ( 3 . 1 ; 6 ; 6a ) by depositing a metal layer on the insulator ( 2 ) is available. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Elektroden eine Schutzschicht (9) aufweist.Device according to one of Claims 17 to 24, characterized in that one of the electrodes has a protective layer ( 9 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaszuführungseinrichtung vorhanden ist, durch welche ein Prozessgas in den Entladungsspalt einleitbar ist.Device according to one of claims 17 to 25, characterized that a gas supply device is present is, by which a process gas in the discharge gap can be introduced is.
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