TW202218694A - 使用空間原子層沉積的眼內透鏡的部分塗層 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種用於有效地改質一眼內透鏡之表面以減少黏性並改善透鏡展開時間及展開時間一致性的系統及方法，以及一種使用該系統與方法所產生之產品。在一些實施例中，該系統與方法將一透鏡成形裝置之至少一部分用作為遮罩。

Description

使用空間原子層沉積的眼內透鏡的部分塗層

相關申請案之交互參照 本申請案主張2020年8月25日申請之美國臨時專利申請案第63/070,180號之優先權，該案之內容如同完整闡述地以引用方式併入本文中。

本揭露係關於沉積一薄塗佈層在一聚合材料上。這些經塗佈材料（其等具有減少的黏性、改善的展開時間、及改善的展開時間的一致性）可在眼用裝置（諸如眼內植入物或眼內透鏡）中使用。

白內障手術經常執行用來置換已變得混濁之眼睛的天然水晶體。用以置換天然晶狀體之材料必須柔軟且具有優異的可撓性。這些材料係必須具彈性的精巧裝置，因為要先將這些材料緊緊捲起來，然後透過極小的切口來插入眼睛中。當透鏡被壓縮並驅使通過插入尖端時，所施加於透鏡上的壓縮及拉伸應力係並非不顯著的。一旦插入後，此經壓縮透鏡必須在足夠慢的時間內展開，以允許外科醫師適當地定位透鏡，但時間不會太長而引起不當延遲或患者的不適。透鏡材料的黏性係可能減慢或甚至抑制透鏡展開的一個因素。

用於可摺疊透鏡的許多這些軟性、可撓性材料傾向於擁有「自黏性(self-tackiness)」。一旦透鏡經植入眼睛中，此黏性會導致較長的展開時間。這對於將一眼內透鏡(IOL)定位在眼睛中的支撐腳(haptics)或支撐結構尤其如此，該等結構經摺疊於前視神經上方，使得該等結構在插入至眼睛中期間觸碰透鏡的前表面且彼此觸碰。如本文中所使用，用語「支撐腳(haptics)」可包含用於將IOL定位在眼睛中的各種支撐結構之任何者。黏性與在摺疊及插入期間促進支撐腳朝向透鏡之前表面的力（即，用於將IOL定位在眼睛中的各種支撐結構之任何者）組合可導致無法預期且往往係長的展開時間。在一些情況中，透鏡一旦植入到眼睛中，就必須手動地展開。

各種方法係採取用以減少自黏性。在一些情況中，整個透鏡可塗佈有一親水性塗層。此允許於水性環境中分離表面，並且因此透鏡一旦植入至眼睛中，就更快速且可靠地展開。

雖然親水性透鏡確實具有某些優點，但對於在眼內透鏡中的疏水性仍有優點。一個優點是疏水性表面可將更好地黏附至後袋(posterior bag)，其將有助於延遲或防止透鏡後囊混濁。

在一些情況中，可使用真空或低壓化學氣相沉積來施加一塗層。電漿處理可用於促進此類塗層。替代地，如在美國公開案第2009/0076603號（Avery等人）中所述，大氣壓力化學氣相沉積可用於施加一部分塗層。化學氣相沉積描述一種製程，藉以可使用一經汽化材料來用一薄膜塗佈一基材。在此製程中，塗層分子係以蒸氣形式形成並沉降至基材的表面上。如從美國公開案第2009/0076603號（Avery等人）可見，該製程需要將遮罩施加至每一透鏡之目標部分的耗時步驟。然後，將透鏡各個別地放置在輸送器上。這些步驟需要實體操控透鏡。每次在製造期間觸碰透鏡時，例如因掉落、因光學表面損壞、或因其他不小心的手段而造成損壞的可能性增加。在最佳情況中，此類損壞會降低製造良率。在最差情況中，該損壞會為患者帶來不太理想的結果。

當使用氣相沉積時，塗層厚度是一個顧慮，因為必須謹慎小心以確保氣相沉積塗層延伸於整個基材上。此顧慮適用於基材之上表面。甚至，更要留意非水平表面，諸如邊緣/側及底部。嘗試確保適當的塗層可能導致所施加的塗層過厚。

此外，這些製程僅適用於某些類型的情況。一些基材及基材的用途具有在可施加之塗層厚度上的限制。其他方法耗時且無效率。

因此，需要一種塗層及一種採用將減少自黏性但不過度干擾透鏡之光學元件的方式來施加一薄塗層至一透鏡的有效、安全方法。

在一實施例中，有一種用於使用空間原子層沉積來改質一眼內透鏡(IOL)之表面的系統及方法。在一實施例中，在該透鏡被包含在透鏡成形期間使用的一裝置或裝置之部分中時，執行此表面改質。在一實施例中，此類裝置或裝置之部分可係一模具之一部分。在另一實施例中，此類裝置或裝置之部分係在車削製程期間使用的一裝載台。在處理期間，在該IOL仍在其裝置或裝置之部分中時，將該IOL遞送至該空間原子層沉積系統。接著，該空間原子層沉積系統透過用以執行該表面改質的複數個塗佈區段來處理該透鏡。每一塗佈區段包括：一第一惰性氣體源，其經組態以提供惰性氣體；一前驅物注射器源，其經組態以提供一前驅物氣體；一第二惰性氣體源，其經組態以提供惰性氣體；以及一電漿源，其經組態以提供電漿。當該等塗佈區段被啟動時，且該等透鏡移動通過該等塗佈區段時，每一區段鋪設一非常薄的塗佈層。該複數個塗佈區段共同提供足夠厚度的一均勻塗層以達成該所欲表面改質。

在一實施例中，有一種使用空間原子層沉積來塗佈一眼內透鏡(IOL)之系統及方法。在一實施例中，在該透鏡被包含在透鏡成形期間使用的一裝置或裝置之部分中時，執行此塗層。在一實施例中，此類裝置或裝置之部分可係一模具之一部分。在另一實施例中，此類裝置或裝置之部分係在車削製程期間使用的一裝載台。在處理期間，在該IOL仍在其裝置或裝置之部分中時，將該IOL遞送至該空間原子層沉積系統。接著，該空間原子層沉積系統透過複數個塗佈區段來處理該透鏡。每一塗佈區段包括：一第一惰性氣體源，其經組態以提供惰性氣體；一前驅物注射器源，其經組態以提供一前驅物氣體；一第二惰性氣體源，其經組態以提供惰性氣體；以及一電漿源，其經組態以提供電漿。當該等塗佈區段被啟動時，且該等透鏡移動通過該等塗佈區段時，每一區段鋪設一非常薄的塗佈層。該複數個塗佈區段共同提供足夠厚度的一均勻塗層以達成所欲結果。

在一實施例中，至少部分地藉由使用用以在透鏡成形製程與透鏡塗佈製程兩者期間形成透鏡的裝置或裝置之部分來達成效率。在另一實施例中，藉由用以在透鏡成形製程與透鏡塗佈製程兩者期間形成透鏡的裝置或裝置之部分，且進一步藉由使用該裝置或該裝置之該部分至少部分地遮罩該透鏡本體，同時允許該支撐結構之一部分定位遠離該透鏡本體以沿實質上其整個圓周表面接收一塗層，來達成效率。從功能性/所欲塗層區觀點而言，此類遮罩可係所欲的。亦即，對於一些材料，較佳的是僅塗佈成品之一部分。替代地，從效率觀點而言，此種遮罩可係所欲的。在這種情況中，較佳的是對材料（例如，透鏡）進行塗佈，而無需顯著處置透鏡。減少所需處置步驟一般導致較少的不慎之製造瑕疵。

在上述實施例中，當該至少一個支撐結構至少部分地從該模具及/或在透鏡成形期間使用的該裝置移除時，該塗層經施加至該透鏡本體之前表面及該透鏡支撐結構之一部分，其包括位於遠離該透鏡本體的該至少一個透鏡支撐結構之該部分的實質上所有該圓周表面。

應知本揭露不限於以下說明之結構或製程步驟細節。本揭露可有其他實施例，且可使用本文所教示之不同方式執行或實施。

本揭露討論如何藉由施加一薄均勻塗層至一聚合材料之一或多個表面來改質該聚合材料之表面。此塗層係化學鍵結至該聚合材料之表面。

作為本揭露之部分而所施加的該塗層係使用空間原子層沉積(s-ALD)來施加。原子層沉積(ALD)是用以在基材上生長薄膜的技術，其係基於將一基材循序暴露於自限制表面半反應。使用ALD將該基材暴露於循序的前驅物，接著進行吹掃步驟，s-ALD是ALD的變體。在s-ALD中，在不同位置中持續供應前驅物。這些區域係被一惰性氣體區域或區分開。膜生長係藉由將該基材暴露於含有不同前驅物的位置而達成。s-ALD的一個優點是：在ALD中使用的吹掃步驟並非必要。此允許實質上較快的沉積速率。此外，s-ALD可在環境條件（即，大氣壓力、無真空）下執行，其允許製程以連續佈置(continual layout)的方式進行。相形之下，使用一真空較為符合批次製程。

ALD及s-ALD可與其他塗佈製程的區別在於，ALD/s-ALD製程鋪設一氣態前驅物之一薄均勻塗層，然後以電漿來化學活化以形成所欲塗層。同時地，該電漿處理將該塗層化學鍵結至該基材之表面。從逐步的觀點而言，首先允許氣態前驅物之一薄層沉降於對氣體開放（即，未以某些形式來遮罩）的該基材之該部分上。接著，移除該前驅物氣體而不與該基材接觸。接下來，使電漿與該基材上的前驅物反應。電漿可經選擇以與選定之前驅物化學鍵結以形成所欲塗層。舉實例而言，在一些實施例中，當所欲塗層係氧化物時，可使用氧電漿。在一些實施例中，當需要氮化物時，可使用氮電漿。同樣地，在一些實施例中，當碳化物係所欲的時，可使用CO或CO ₂電漿。在一些實施例中，使用氧化氮。

該電漿促進在電漿分子與該前驅物之間以及在該前驅物與該基材中之未反應基之間的鍵結形成，其導致該基材之整個未經遮罩表面上的一塗層。舉實例而言，當該電漿為氧電漿時，該電漿可促進在氧與該前驅物之間以及該前驅物與該基材中之未反應丙烯酸酯之間的鍵結形成，其導致該基材之整個未經遮罩表面上的一塗層，該塗層經化學鍵結至該基材。該塗層至該基材之化學鍵結導致該表面的化學改質。由於該ALD/s-ALD處理，該基材之經塗佈表面較不具膠黏性，且因此有減少黏住本身的傾向。當減少展開時間時，如本文所述之塗佈方法亦改善展開時間的一致性及可預測性。

當塗佈眼內透鏡時，重要的是良好地控制塗佈厚度。首先，較厚塗層（約25 nm及更大）具有影響透鏡之光學性能的可能性，亦即，在使用一較厚塗層的情況下，患者在隨著反射增加時將看到該塗層與該透鏡/支撐腳材料之間的折射率差異的可能性。較厚的塗層可能會造成塗層龜裂，或當透鏡暴露於其他化學品時（例如，在對透鏡進行化學滅菌期間）可能會導致化學反應。厚塗層亦具有在植入手術期間脫落粒子的可能性。從外科手術觀點來看，手術過後有塗層粒子在眼睛中鬆脫係非所欲的。最後，隨著透鏡技術進步，形成具有較薄截面的眼內透鏡變得越來越可行。隨著透鏡厚度（即，沿著光學存取的距離）縮減，透鏡上任何塗層的厚度亦會減小，以保持該塗層與該透鏡本體之間的相對厚度。較薄的透鏡亦可較緊密摺疊，其產生較高應力集中的區。當一薄塗層係所欲時，一相對較厚的塗層可導致患者具有負面體驗或經歷不利之透鏡性能的可能性增加。

在其他應用中，較厚的塗層可能係所欲的。對於例如使高折射透鏡材料減少反射，此可能係重要的，尤其是當折射材料係介於水溶液與透鏡材料的折射率之間時。因此，控制塗層厚度是IOL製造的一個重要態樣。

使用如本文所述之ALD/s-ALD製程（其中在逐層製程中將該塗層鋪設在基材之整個未遮罩表面上）允許具有所控制厚度之均勻塗層。

雖然多個s-ALD組態適用於根據本揭露之方法，但較佳的是已展現特定效率之所屬技術領域的組態。舉實例而言，美國專利第4,413,022號（Suntola等人）揭示一種用於在薄膜上生長化合物的方法。此參考文獻中的系統係線性的，且可往復。美國公開案第2004/0052972號(Jacques Schmitt)揭示一種用於在旋轉式承熱器上進行ALD的方法及設備。EP 2 334 842（Maas等人）描述一種提供改善之前驅物氣體用途的ALD設備及方法，其可係相當昂貴的。

圖1係繪示一個重複單元1的圖，該重複單元構成一s-ALD系統之處理線之一部分。重複單元1亦可稱為塗佈區段。重複單元1可包含數個元件：兩個惰性氣體源2、一個前驅物源3、及一個電漿源4。一處理間隙6可位於該等材料源與一輸送器5之間。如所示之每一元件配備有兩個排氣裝置7。排氣裝置7可與相鄰元件共用，或分開地形成。如上所述，s-ALD系統將需要複數個重複單元1以鋪設複數個分子層，以達成具有所欲厚度之塗層。

在惰性氣體源2中之開口的形狀可變化。在一些實施例中，惰性氣體源2的形狀可係橢圓形、圓形、方形、矩形或類似狹槽的形狀。惰性氣體源2中之開口的形狀及大小可經選擇以確保其提供介於前驅物源3及電漿源4中環境之間的有效分離。

前驅物源3中之開口的形狀可變化。在一些實施例中，前驅物源3之形狀可係橢圓形、圓形、方形、矩形、或類似狹槽的形狀。前驅物源3中之開口的形狀及大小可經選擇以確保可將該前驅物均勻沉積在該基材之表面上。

藉以遞送電漿的電漿源4中之開口的形狀可變化。在一些實施例中，電漿源4之形狀可係橢圓形、圓形、方形、矩形或類似狹槽的形狀。電漿源4中之開口的形狀及大小可經選擇以確保電漿係以實質上均勻的量提供在基材之全表面上。此可能導致從前驅物至塗層之均勻層轉化。在一些實施例中，該電漿源中之開口具有矩形或狹槽的形狀。

每一元件可包含一供應器及一排氣裝置7。在一些實施例中，每一元件由一供應器及多於一個排氣裝置7所組成。在一些實施例中，每一元件由一供應器及兩個排氣裝置7所組成。在一些實施例中，排氣裝置7經放置朝向輸送器之一側。

如目前所述，每一元件由一材料供應器所組成。在一些實施例中，每一元件（即，惰性氣體源2、前驅物源3、及電漿源4）係由複數個單元區段所構成。單元區段意指相同元件的兩個單元。亦即，並非僅有一個具有兩個排氣裝置的來源，而是緊接在第一來源之後可有與排氣裝置耦接的一第二來源。在一實施例中，每一元件係由1至8個單元區段所構成。在一實施例中，每一元件係由1至6個單元區段所構成。在一實施例中，每一元件係由1至4個單元區段所構成。在一實施例中，每一元件係由1至3個單元區段所構成。在一實施例中，每一元件係由2個單元區段所構成。在一實施例中，每一吹掃區/惰性氣體元件會由2個單元區段所構成。

一眼內透鏡可包含一中央透鏡部分與至少一個支撐結構。該至少一個支撐結構可係所屬技術領域中已知的任何形狀。在一些實施例中，該透鏡支撐結構係一支撐腳。在一些實施例中，該眼內透鏡可形成為一個件。替代地，該至少一支撐結構可在形成之後接合至該透鏡。在一些實施例中，模製該眼內透鏡。用語模製(molded)包括透過模製製程以光學精確形式來完全形成的透鏡，以及透過一模製製程來至少部分形成的透鏡。在一實施例中，在透鏡係以光學精確形式來模製的情況中，該基板裝載台可係透鏡模具之一半。在另一實施例中，在透鏡係於接收該塗層之前進行車削的情況中，該基材裝載台可係在車削製程期間使用的透鏡裝載台。在車削製程期間使用的該透鏡裝載台可係或可不係透鏡模具之一部分。在前述實施例中，該透鏡可經或可不經模製。

該等模製透鏡可經由s-ALD來接收一塗層，同時仍至少部分地包覆在於其形成期間使用的一裝置中。在一些實施例中，該裝置係在車削製程期間用於裝載該透鏡的一裝置。在其他實施例中，該裝置係一透鏡模具。在一些實施例中，移除模具之一側，並保留一側。在其他實施例中，保留之該側遮罩該透鏡的實質上所有後側。

前述製程係有效的，因為該等透鏡不必先從其形成期間所使用的裝置移除，然後分別被置於一相異載體系統中及/或被遮罩。使用現有裝置可能減少浪費並節省時間，亦減少每一透鏡受到處置的程度，其減輕不慎損壞透鏡的機會，因此增加透鏡的製造良率並且潛在地改善患者結果。最後，當該裝置被用作為一遮罩時，便免除分別地施用遮罩的需求，其同樣導致改善的效率。

當該透鏡經由s-ALD來塗佈並同時至少部分地包覆在其模具或在透鏡形成期間使用的其他裝置中時，該透鏡被該裝置部分地遮罩。在一實施例中，此類遮罩可藉由將該透鏡維持在用於模製該透鏡的模具之一側中，同時移除該透鏡成形模具之另一側而達成。在另一實施例中，此類遮罩可藉由將該透鏡維持在用於模製該透鏡之後側的模具之側中，同時移除形成該透鏡之前側的該透鏡成形模具之側而達成。在另一實施例中，此類遮罩可藉由將該透鏡維持在用於模製該透鏡之底側的模具之側中，同時移除形成該透鏡之頂側的該透鏡成形模具之側而達成。在另一實施例中，該透鏡本體可維持在用以形成該透鏡的模具之一側，同時該至少一個透鏡支撐結構已從該模具釋放。在另一實施例中，該透鏡本體可維持在用以形成該透鏡之後側的模具之側，同時該至少一個透鏡支撐結構已從該模具釋放。在另一實施例中，該透鏡本體可維持在用以形成該透鏡的模具之一側，同時該至少一個透鏡支撐結構已至少部分地從該模具釋放。在另一實施例中，該透鏡本體可維持在用以形成該透鏡之後側的模具之側，同時該至少一個透鏡支撐結構已至少部分地從該模具釋放。在另一實施例中，該透鏡本體可維持在用以形成該透鏡之後側的模具之側，同時用以形成該至少一個透鏡支撐結構的該模具之部分已移除。在另一實施例中，可藉由將該透鏡維持在於透鏡成形期間使用的該裝置中而達成。在又另一實施例中，可藉由將該透鏡維持在於透鏡成形期間使用的該裝置中，同時相關聯之一或多個透鏡支撐裝置之一部分未被該裝置支撐而達成。在另一實施例中，在該至少一個透鏡支撐結構具有與光學元件上之塗層不同的塗層厚度的情況中，該透鏡可經遮罩或定向使得僅該至少一個透鏡支撐結構暴露於該s-ALD。

在一些實施例中，該至少一個透鏡支撐結構部分地從該模具及/或在透鏡成形期間使用的裝置移除。此類部分移除可藉由從該裝置移除一透鏡支撐結構之一遠端部分，同時允許更靠近該透鏡的該透鏡支撐結構之部分保持在該裝置中而達成。此部分移除允許實質上完全塗佈在插入期間與該透鏡之前面接合的該透鏡支撐結構之部分。

在上述實施例中，當該至少一個透鏡支撐結構至少部分地從該模具及/或在透鏡成形期間使用的該裝置移除時，該塗層經施加至經定位遠離該透鏡本體的該透鏡支撐結構之一部分的實質上所有圓周表面及其餘透鏡支撐結構之一部分，以及該透鏡本體之一側。在一實施例中，該塗層經施加至該透鏡支撐結構之多於75%的實質上所有圓周表面。在一實施例中，該塗層經施加至該透鏡支撐結構之多於50%的實質上所有圓周表面。在一實施例中，該塗層經施加至該透鏡支撐結構之多於25%的實質上所有圓周表面。

在另一實施例中，可藉由化學或物理手段執行額外遮罩。在一實施例中，可使用鐵氟龍膠帶或具有黏著劑背襯的膠帶來執行此額外遮罩。在一實施例中，可使用化學塗層或障壁來執行此額外遮罩。在一實施例中，可使用一可移除式化學塗層或障壁來執行此額外遮罩。在一實施例中，可藉由放置一遮罩在該前驅物源下方，或藉由改變該前驅物源中之該開口之形狀來執行額外遮罩。在一實施例中，可藉由噴墨印刷在該基材上的一抗沉積阻區塊來執行此額外遮罩。許多其他遮罩方法在所屬技術領域中係已知的，且所有此類遮罩方法可以與本揭露相關聯的方式利用。

在一實施例中，一種用於s-ALD的設備可包括前驅物源。該前驅物源將包括一開口，該開口與該基材表面被一沉積空間分開，該沉積空間係藉由該前驅物源中之該開口與該基材表面之間的距離所界定。在該前驅物源中之該開口經設計以從該前驅物供應器提供一前驅物氣體至該沉積空間中，使得該前驅物氣體可接觸該基材表面。在一實施例中，該前驅物供應器可形成該基材所暴露的氣體。在另一實施例中，該基材所暴露的氣體可由前驅物氣體及惰性氣體所形成，該惰性氣體與該前驅物氣體相異。

(a)該前驅物源與該基材裝載台之間的距離、(b)該惰性氣體源與該基材裝載台之間的距離、及(c)該電漿源與該基材裝載台之間的距離係固定的。在一實施例中，這些距離係以機械方式來固定。在另一實施例中，這些距離係使用一機動系統來控制/固定。整體而言，這些距離將被指稱為遠離注射器頭之間距。

在一實施例中，提供材料至該基材的該前驅物源之該部分、該惰性氣體源、及該電漿源中之一或多者可呈圓形構形。在另一實施例中，提供材料至該基材的該前驅物頭之該部分、該惰性氣體入口及該電漿源中之一或多者可呈一狹縫構形。在另一實施例中，提供材料至該基材的該前驅物頭之該部分、該惰性氣體入口及該電漿源中之一或多者可呈一狹縫構形，該狹縫構形具有與該基材之一截面大約相同的寬度/直徑。在另一實施例中，提供材料至該基材的該前驅物頭之該部分、該惰性氣體入口及該電漿源中之一或多者獨立地具有與該基材之一截面大約相同之寬度/直徑的尺寸，或具有比該基材之一截面小之寬度/直徑的尺寸。

在一實施例中，該注射器頭經定位於遠離該基材裝載台之頂部介於100與400微米之間。此距離係稱為處理間隙6。在另一實施例中，該注射器頭經定位於遠離該基材裝載台之頂部介於150與250微米之間。在另一實施例中，介於該反射器頭與該基材裝載台之間的距離係200微米。

圖2係根據一實施例之在電漿或氣體流下的系統中之基材裝載台10及基材11的圖。在一實施例中，基材裝載台10延伸超出基材11之高度。在圖2所繪示之實施例中，前驅物或電漿之流動12係由彎曲箭頭展示。在一實施例中，從反射器頭13至基材11的距離（即，沉積空間）係約1 mm至約5 mm。在另一實施例中，從前驅物反射器頭13至基材11的距離係約2 mm至約5 mm。在另一實施例中，從前驅物反射器頭13至基材11的距離係約3 mm至約5 mm。在另一實施例中，從前驅物反射器頭13至基材11的距離係約4 mm。在圖2所繪示之實施例中，基材裝載台10被包含在一裝載台14中。

所屬技術領域中具有通常知識者將理解，對於s-ALD而言，此沉積空間係異常地大的。當與介於反射器頭13與基材裝載台10之頂部之間的比較小的間距耦接時，此緩衝距離允許該系統能夠與眼內透鏡充分運作。當基材裝載台10延伸超過基材11之表面時，其允許基材11之高度變化的間距。亦即，例如，相同的系統同樣適合塗佈彎曲的34個屈光度透鏡作為實際上平坦的屈光度透鏡。

比較小的處理間隙6充作為一閥，用以切斷至該基材裝載台之內部15的材料供應。在一實施例中，此小處理間隙6允許介於前驅物/電漿與電漿/前驅物之間僅包含一個吹掃站。在另一實施例中，前驅物/電漿與電漿/前驅物之間包含多於一個吹掃站。

該基材暴露於重複單元（吹掃、前驅物、電漿）之各種部分的時間可藉由改變每一重複單元段之長度及/或基材通過重複單元之移動速率來選擇。一般而言，將該基材暴露於前驅物區複數次以達成一足夠的塗層。在一實施例中，該基材暴露於該前驅物區一次的時間係200至400毫秒。在另一實施例中，該基材暴露於該前驅物區一次的時間係225至350毫秒。在另一實施例中，該基材暴露於該前驅物區一次的時間係250至300毫秒。所屬技術領域中具有通常知識者將理解，若在重複單元（吹掃、前驅物、電漿）之各種部分的材料量的濃度或流量可增加，則暴露時間可減少。所屬技術領域中具有通常知識者能夠針對每一情況判定最小暴露時間。

根據一實施例之用於s-ALD的設備將包括一電漿源。在一實施例中，該電漿係氧電漿。氧電漿係指在將氧引入至電漿腔室的同時所執行的任何電漿處理。

各種電漿產生方法及裝置適用於根據一實施例之方法及系統。經選擇用於與本揭露相關聯使用的電漿產生系統及方法可經足夠冷卻，使得該電漿中所產生之自由基不會將該基材加熱至超過由該輸送器所提供之溫度。舉實例而言，可藉由使氣體經受強電磁場至其中離子化氣體物質變得越來越傳導的程度來產生電漿。

如上文所討論，該電漿氣體可係一種氣體，或可係一氣體混合物。在一實施例中，該混合物經選擇以促進與一或多種選定前驅物的多種不同反應。在另一實施例中，可基於其他原因（例如可得性、成本及安全性）來選擇該混合物。舉實例而言，當氧電漿物種係所欲時，可使用氧與氮之組合。在一實施例中，在氮中使用0.5%至10%的氧。在另一實施例中，在氮中使用0.75%至7.5%的氧。在又另一實施例中，在氮中使用1%至5%的氧。在又另一實施例中，在氮中使用1.5%至3%的氧。

在一實施例中，使用預混氣體來產生上述氣體之組合。在另一實施例中，上述氣體之組合係藉由具有在達到該電漿源中之該開口之前所組合的複數個分開之氣體源來產生。

將基於所欲化學反應及待達成的所得塗層來選擇較佳的電漿氣體。電漿的流速及壓力將藉由電漿遞送的大小及形狀來決定。在一實施例中，電漿氣體離開電漿源的流速係在約0.1至約10 slm之範圍內。在另一實施例中，電漿氣體離開電漿源的流速係在約0.5至約8 slm之範圍內。在另一實施例中，電漿氣體離開電漿源的流速係在約0.5至約6 slm之範圍內。在另一實施例中，含電漿的載體氣體離開電漿源的流速係在約1至約4 slm之範圍內。在另一實施例中，電漿氣體離開電漿源的流速係在約1.5至約3 slm之範圍內。流速可受到電漿遞送之大小所影響。亦即，較大的電漿遞送可允許較慢的流速，而較小的電漿遞送一般將需要較快的流速以在給定時間達成相同的基材覆蓋。

圖3A係繪示根據一實施例之隨氧流量320而變動之沉積層310厚度的圖表300A，及圖3B係繪示根據一實施例之隨氧流量320而變動之沉積層330折射率的圖表300B。如圖3A及圖3B所見，氧流量可影響厚度與折射率。在圖3A及圖3B中繪示的實施例中，總氮幕流量係100 slm，而氧流量係從零至1 slm。如在圖表300A中可見，1 slm的氧流量（包含少於1%的總流量）導致約21 nm的厚度。相比之下，0.2 slm的氧流量導致大約55至65 nm的厚度（取決於溫度）。此證明氧在較低濃度下更有效。此係在三種不同溫度下觀察到。當本揭露用於塗佈IOL時，在折射率圖表300B中亦反映較低氧流量的偏好。具體而言，折射率係相對恆定的，直到氧流量超過0.5 slm為止。此係在三種不同溫度下觀察到。

圖4係根據一實施例之電漿源的圖。在圖4所繪示之實施例中，當氣體32通過一介電管34時產生一電漿噴射30。此介電管34被連接至電力供應器38的兩個環狀電極36所環繞。為了啟動圖4之電漿機構，由一產生器在第一環電極36之間施加一高頻電壓差。

圖5係根據另一實施例之電漿源的圖。在圖5所繪示之實施例中，當氣體32通過一石英玻璃管40時產生一電漿噴射30。此玻璃管40被可連接至一電力供應器（未圖示）的一高電壓電極42所環繞。玻璃管件40及電極42被由陶瓷本體44所環繞。基材46擱置在一樣本裝載台48上，該樣本裝載台可位於接地電極49上。為了啟動圖5之電漿機構，可由一產生器施加一高頻電壓差至高電壓電極42。

圖6係根據又另一實施例之電漿源的圖。此實施例揭示於美國公開案第20170137939號（Creyghton等人）中。在圖6所繪示之實施例中，一基板50可藉由傳送機構51來移動，且流體/氣體入口52可在第一電極53a與第二電極53b之間流動。在一些實施例中，第一電極53a及第二電極53b可包含導電材料54。在一些實施例中，第一電極53a及第二電極53b可耦接至一電壓產生器。在一些實施例中，導電材料54可包括一介電層55。在進一步實施例中，介電層55可係氧化鋁或碳化矽。

圖6所繪示之實施例進一步包括一孔隙56，在電漿中所產生的自由基通過該孔隙流動而達到基材50。在一些實施例中，第一電極53a、第二電極53b及介電層55至少沿孔隙56之長度延伸，該孔隙垂直於圖之平面延伸。亦即，孔隙56可採取透過其提供電漿的狹槽之形式。

為了啟動如圖6所示之電漿機構，可由產生器（未圖示）在第一電極53a與第二電極53b之間施加一高頻電壓差。第一電極53a可保持在一恆定電位（例如，接地電位）。可施加一較高頻率電位至第二電極53b。第一電極53a、第二電極53b、及介電層55之組合可作用為介電障壁放電或表面介電障壁放電的電漿產生器。氣體可通過介電層55之下表面與第一電極53a之上表面及第二電極53b之上表面之間的空間來從入口52流動至孔隙56。

在這些空間中由電壓差所產生的高頻電場可將氣體離子化，從而產生電漿。該經離子化氣體可流動至孔隙56中，在該孔隙處形成大氣電漿（即，在可觀壓力之氣體中的電漿）。

在一些實施例中，電漿區配備有至少一個排氣裝置，在該電漿中所產生之自由基可透過該至少一個排氣裝置離開。在圖2所繪示之實施例中，電漿區可配備有兩個排氣裝置（未圖示）：一個排氣裝置在裝載台14之一側上（其大致上在裝載台14之移動路徑上），及一個排氣裝置在裝載台14之另一側上（其大致上在裝載台14之移動路徑上）。在又另一實施例中，電漿區配備有兩個排氣裝置（未圖示）：一個排氣裝置在裝載台14之一側上（其大約垂直於裝載台14之相對移動），及一個排氣裝置在裝載台14之另一側上（其大約垂直於裝載台14之相對移動）。圖1中展示實例排氣裝置7。

在一個實施例中，從該電漿源至該基材的距離係約1 mm至約5 mm。在另一實施例中，從該電漿源至該基材的距離係約2 mm至約5 mm。在另一實施例中，從該電漿源至該基材的距離係約3 mm至約5 mm。在另一實施例中，從該電漿源至該基材的距離係約4至約5 mm。在本發明另一態樣中，該電漿源至該基材的距離係約4 mm。將藉由測量隨處理間隙而變動之GPC來展示從該電漿源至該基材的特定距離的有效性。GPC可定義為每沉積循環的膜之厚度的遞增。可藉由類似於下表1所示的預示結果來例示比較大距離的有效性，其說明大處理距離的GPC（例如，約3 mm至約5 mm）落在可接受範圍內。

從電漿源至基材的距離 (mm)	GPC （ nm/ 循環）
1	0.140
2	0.120
3	0.150
4	0.080
5	0.060

表 1

圖7係根據一實施例之隨處理間隙620（即，注射器頭與基材裝載台之間的距離）而變動之GPC 610的圖表600。如圖7所示，約4 mm之處理間隙的GPC係展示為有效的。(a)在前驅物源中之開口與基材及(b)電漿源與基材之間的比較大間距（諸如4 mm間距）之有效性係出乎意料的，因為許多業界人士相信，產品的表面將需要接近s-ALD頭，以便藉由吹掃區促進有效之氣體分離。如所屬技術領域中具有通常知識者將理解，可使用較大氣體流及/或濃度來補償較大的處理間隙。藉由具有一比較大的間距，透鏡可被保留在形成透鏡期間使用的裝置中並且在塗佈前不需要脫模。此外，實施例之組態不會對狹槽之氣體分離產生顯著的不利影響。

在使用中，該基材裝載台係置於該s-ALD系統中之一輸送器5（參見圖1）上。該系統可配置用於該輸送器與前驅物源/吹掃源/電漿源之間的相對運動。可達成此相對運動而無需改變輸送器5與前驅物源/吹掃源/電漿源之間的距離；該移動係平面的。在一實施例中，輸送器5移動通過固定的前驅物源/吹掃源/電漿源。在另一實施例中，輸送器5係固定的且定位於一系統內，該前驅物源/吹掃源/電漿源在該系統中運動並移動通過該基材。在又另一實施例中，輸送器5及前驅物源/吹掃源/電漿源兩者皆相對於彼此移動。在另一實施例中，該輸送器及前驅物源/吹掃源/電漿源移動可特徵化為往復式。

如所屬技術領域中具有通常知識者將理解，可藉由許多不同手段而達成移動。例如，在一實施例中，可透過使用一輸送器帶或一工作台及驅動該工作台的一馬達來達成移動。在其他實施例中，該傳輸機構可包含一馬達，該馬達用以將該基材移動通過該系統，或反之亦然。

本揭露藉由使用s-ALD將一薄抗黏性塗層施加至該透鏡之前表面來解決自黏性及展開時間長及不可預測的問題。在一些實施例中，使用s-ALD將該薄抗黏性塗層施加至該透鏡之該前表面及一或多個支撐構件之該等表面。在一些實施例中，該透鏡之前側及該等透鏡支撐結構的所有表面經塗佈有層之此薄層。在一些實施例中，該透鏡之前側及該等透鏡支撐結構之實質上所有表面經塗佈有此薄層。可基於其抗黏性性質、其對基材產生化學鍵結的能力、及/或其折射率來選擇該塗層。如上所述，雖然該塗層之折射率不必須與該基材精確匹配，但可經選擇使得該塗層之折射率與該基材之折射率之間的差異不會過度造成反射或對患者造成負面光學結果。

在一些實施例中，設計具有具體訂製性質之塗層可係所欲的。當該塗層之折射率匹配於透鏡材料之折射率時，將不會影響光學性質。當選擇介於水溶液與透鏡材料的反應指數之間的折射率時，每次轉變較低時，總折射角將隨著之折射率差異而增加。因此，可減少反射。對於具有高折射率及不連續特徵（諸如繞射圖案）的眼內透鏡而言，此係特別重要的。

舉實例而言，執業醫師可能會想取得具有特定折射率之非黏性塗層。在此類情況中，可係所欲的是提供包含不同化合物之交替層的塗層。此類交替不一定要是1:1；其可係1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:1、1:12、1:13、1:14、1:15等等。在另一實施例中，交替可係1:2:1、1:3:1等。在一實施例中，一種化合物可形成塗層之基底，而另一種化合物形成塗層之頂層。如所可見者，層之組織的可能變體幾乎無限制，且所有的可能性均視為適合使用。上述預期兩種潛在塗層化合物。在一個實施例中，三種不同的塗層化合物經層疊成透鏡塗層。層疊具有不同折射率的多個塗層以在該表面塗層中建立一梯度折射率將進一步減少反射。在一個實施例中，四種不同的塗層化合物經層疊成透鏡塗層。在一個實施例中，五或更多種不同塗層化合物經層疊成透鏡塗層。

藉由以不同莫耳比來組合不同的前驅物氣體使得其等係由相同的前驅物頭所遞送來設計具有具體訂製特性的塗層可係所欲的。在此類情況中，該等氣體之間的相對比率可係例如在1:100與100:1之間的範圍中。在其他實施例中，三或更多種不同前驅物氣體可以不同莫耳比組合，使得前驅物氣體係由相同的前驅物頭所遞送。該等前驅物氣體係在將其等由前驅物頭遞送之前來組合。舉實例而言，但不造成限制，此類組合可在通往前驅物源的通道中執行。在此實施例中，可由執業醫師基於所得塗層之所欲性質來選擇該等氣體中之相對比率。

塗層可施加在足夠厚的層中以避免黏性問題，但又足夠薄以避免過度干擾透鏡之光學元件。在一實施例中，該層係在約0.5 nm至約25的範圍內。在一實施例中，該層係在約0.75 nm至約20的範圍內。在一實施例中，該層係在約1 nm至約15 nm的範圍內。在一實施例中，該層係在約1.5 nm至約12.5 nm的範圍內。在一實施例中，該層係在約2 nm至約11 nm的範圍內。在一實施例中，該層係在約5 nm至約11 nm的範圍內。目前，s-ALD是可逐原子層地將抗黏塗層置於這些厚度中的唯一技術。

在一些實施例中，該薄抗黏性塗層係施加在足夠厚的層中以避免黏性問題，但又足夠薄以避免過度干擾透鏡之光學元件。在一實施例中，該抗黏性塗層係一SiO ₂層。在一實施例中，此層係在約0.5 nm至約10 nm的範圍內。在一實施例中，該SiO ₂層係在約0.75 nm至約8 nm的範圍內。在一實施例中，該SiO ₂層係在約1 nm至約6 nm的範圍內。在一實施例中，該SiO ₂層係在約1.5 nm至約2.5 nm的範圍內。在一實施例中，該SiO ₂層係在約2 nm至約5 nm的範圍內。在SiO ₂層係4 nm的一實施例中，觀察到100%展開良率。4 nm的SiO ₂層導致1 nm之產品上的厚度。

對於藉由前驅物源的遞送而言，首先使選定前驅物蒸發，然後將該等煙霧載送至該前驅物源。在一實施例中，首先使選定前驅物蒸發，然後將該等煙霧由一中性載體氣體載送至該前驅物源。所屬技術領域中具有通常知識者將理解到，重要的是中性載體氣體不會以非所欲的方式與前驅物反應。中性載體氣體亦可不含會以非所欲的方式與前驅物反應的任何雜質。在一實施例中，載體氣體係氮氣。在另一實施例中，中性載體氣體係非常純的氮，僅具有ppb位準的濕氣。前驅物之蒸氣壓力判定載體氣體流可載送多少前驅物蒸氣。在一實施例中，載體氣體加前驅物氣體之壓力係大約1大氣壓。

在一實施例中，含前驅物的載體氣體離開前驅物源的流速係在約0.5至約8 slm之範圍內。在另一實施例中，含前驅物的載體氣體離開前驅物源的流速係在約0.75至約6 slm之範圍內。在另一實施例中，含前驅物的載體氣體離開前驅物源的流速係在約1至約4 slm之範圍中。所屬技術領域中具有通常知識者將理解，流速將受到前驅物遞送之大小影響。亦即，較大的開口將需要較慢的流速，而較小的開口一般將需要較快的流速以在給定時間達成相同的基材覆蓋。

在其中該抗黏性塗層係SiO ₂的一實施例中，前驅物可選自所屬技術領域中已知的任何者。舉實例而言，但不造成限制，前驅物可選自下列中之一者：雙(二乙胺基)矽烷(bis(diethylamino) silane)（CAS編號：27804-64-4）(BDEAS)；三(二甲基胺基)矽烷(tris(dimethylamino) silane)（CAS編號：15112-89-7）（TDMAS或3DMAS）、二(異丙胺基)矽烷(di(isopropylamino) silane)（CAS編號：908831-34-5）(DIPAS)、正矽酸四乙酯(tetraethyl orthosilicate)（CAS編號：78-10-4）(TEOS)、六甲基二矽氧烷(hexamethyldisiloxane)（CAS編號：107-46-0）(HMDSO)、三氯矽烷(tri-Chloro-Silane)（CAS編號：2550-06-3）(TCS)、或苄基三甲基矽烷(benzyltrimethylsilane)（CAS編號：770-09-2）(BTMAS)、或其組合。在一實施例中，該前驅物係選自BDEAS。

在其中該抗黏性塗層係氧化鋁的一實施例中，前驅物可選自所屬技術領域中已知的任何者。舉實例而言，但不造成限制，前驅物可包含下列中之一者：溴化鋁（CAS編號：1309-64-4）、溴化鋁（CAS編號：7446-70-0）、三甲基鋁（CAS編號：75-24-1）、三甲基胺鋁烷(trimethylamine alane)（CAS編號：16842-00-5）、三-二級-丁氧鋁(aluminum tri-sec-butoxide)（CAS編號：2269-22-9)、或其組合。

在其中該抗黏性塗層係氧化鈦(TiO ₂)的一實施例中，前驅物可選自所屬技術領域中已知的任何者。舉實例而言，但不造成限制，前驅物可包含下列中之一者：肆(二甲胺基)鈦(IV)(tetrakis(dimethylamino)titanium(IV))（CAS編號：3275-24-9）(TDMAT)、四氯化鈦（CAS編號：）(TiCl4)、及四異丙醇鈦(titanium tetraisopropoxide)（CAS編號：546-68-9）(TTIP)、或其組合。

在一些實施例中，該前驅物可係一流體。在此類情況中，該流體可保持在一容器中。在一實施例中，該容器係不鏽鋼、鋁、或不與該前驅物反應的另一材料。在另一實施例中，該容器係玻璃。在任一實施例中，可將該容器置於一溫控浴中，其中該溫度經選擇以從該流體前驅物產生適量的蒸氣。接著，依據前驅物之溫度及取放流量判定蒸氣量。若需要，可將惰性氣體之進一步稀釋流量添加至前驅物流量。

在一實施例中，一塗層可經設計成具有特定化學或物理性質。在此一實施例中，取決於所欲的化學或物理性質，可使用多於一種分子來形成塗層。在一實施例中，本文所述之塗層之一或多者經層疊在一起以形成一塗層。在一替代實施例中，從一前驅物頭一起遞送本文中所識別之一或多種前驅物，以提供由多於一個分子所組成的一塗佈層。

該前驅物氣體之濃度較佳地經選擇以略高於原子層沉積所需的最小濃度。此改善了系統效率，並減少達成所欲塗層厚度所需的循環次數。

如所述，一些上述前驅物尤其適合在暴露於氧電漿時提供氧化物塗層。在一個實施例中，選擇氮化物或碳化物塗層，而非氧化物塗層。針對氮化物，可使用氮電漿。針對碳化物，可使用一氧化碳或二氧化碳電漿。在一實施例中，使用一氧化氮。取決於前驅物反應性，此氣體可用於氧或氮自由基。

此類塗層可例如用在具有類似折射率的丙烯酸透鏡或其他透鏡上。如所屬技術領域中具有通常知識者將理解，其他塗層及其他前驅物亦可適於丙烯酸透鏡、或由其他材料製成之透鏡。所屬技術領域中具有通常知識者知道組成試圖塗佈的透鏡的化學品，及試圖產生的塗層之性質，將能夠選擇可能未被包括在上述清單中的適當前驅物。考慮的因素可包括達成所欲效果所需的沉積溫度及層之厚度。在一些實施例中，沉積溫度可係室溫。如上所述，在一些實施例中，較薄塗層較佳地在較厚塗層上。

可被施加前驅物的區配備至少一個排氣裝置，該前驅物可透過該至少一個排氣裝置離開。在一實施例中，該前驅物區可配備有兩個排氣裝置：一個排氣裝置在裝載台14之一側上（其在裝載台14之移動路徑上），及一個排氣裝置在裝載台14之另一側上（其大致上在裝載台14之移動路徑上）。在另一實施例中，該前驅物區配備有兩個排氣裝置：一個排氣裝置在裝載台14之一側上（其大約垂直於裝載台14之相對移動），及一個排氣裝置在裝載台14之另一側上（其大約垂直於裝載台14之相對移動）。

如上所述，繼被施加前驅物的區後可接著吹掃區。此區作為流動障壁，以使前驅物材料停止進入基材。在實務上，該吹掃區可包含一惰性氣體源。在一實施例中，該吹掃區包含一氮氣源。該吹掃區可配備至少一個排氣裝置，氮氣及任何其他氣體可透過該至少一個排氣裝置離開。在一實施例中，該吹掃區配備有兩個排氣裝置：一個排氣裝置在裝載台14之一側上（其大致上在裝載台14之移動路徑上），及一個排氣裝置在裝載台14之另一側上（其大致上在裝載台14之移動路徑上）。在又另一實施例中，該吹掃區配備有兩個排氣裝置：一個排氣裝置在裝載台14之一側上（其大約垂直於裝載台14之相對移動），及一個排氣裝置在裝載台14之另一側上（其大約垂直於裝載台14之相對移動）。

如上所述，被施加電漿的區後可接著吹掃區。此區可作為流動障壁，以使電漿停止進入基材。在實務上，該吹掃區可包含一惰性氣體源。在一實施例中，該吹掃區可包含一氮氣源。

可一次處理的透鏡數目及隧道長度（重複吹掃、前驅物、及電漿單元的數目）可基於塗層的所欲厚度、前驅物的流速、溫度、基材頭或電漿源與基材之間的間距、以及透鏡的潛在預處理。可藉由改變這些因素的實驗來決定最終構形。

為了促進所需的化學反應，需要熱。在一實施例中，此係透過輸送器5（參見圖1）來施加。在一替代實施例中，該熱係藉由將該s-ALD系統放置在一加熱室中來提供。在另一實施例中，可使用加熱燈及/或電氣加熱棒。所欲之溫度在約25℃至約90℃的範圍內。在另一實施例中，溫度在30℃至約70℃的範圍內。在另一實施例中，溫度在30℃至約55℃的範圍內。在另一實施例中，溫度在32℃至約55℃的範圍內。在另一實施例中，溫度在30℃至約40℃的範圍內。將基於促進所需化學反應的所欲熱量來決定溫度之選擇。如將理解的，可係所欲的是選擇隨時間推移所提供的溫度不會對基材之化學性有任何可測量的影響。

當該等透鏡裝載台行進通過s-ALD路徑時，該等透鏡裝載台之間可有最小間距。該等透鏡裝載台之間的較小間隙可減少洩漏的可能性，並有助於確保氣體之間的充分分離，其亦可減少所處理的空滯體積(dead volume)量，其增加產出量。

如可設想的，施加一有用塗層之此簡化製程可組成由自動化模製及脫模、透鏡檢驗、及表面處理的生產線之部分。此類自動化系統之表面處理部分之涵蓋區可係小型的。舉實例而言，整個系統可能夠配裝在一個房間內。

各種s-ALD組態被視為在本揭露之範圍內。應理解，可依廣泛多樣的組態建置s-ALD。現在將在下列實例中詳細描述根據前述揭露的實施例，其不應視為具限制性。

實例1：隧道概念

此實例展示可達成表面改質之一種方式。在此概念中，待塗佈的透鏡在裝載台中向下行進一筆直路徑。此可經構形為一行透鏡或在平行製程中的複數行透鏡。在一實施例中，可使用一穿隧構形在平行製程中處理高達25個透鏡/透鏡裝載台。在一替代實施例中，可在平行製程中處理1至15個透鏡/透鏡裝載台。

可執行連續處理，其中透鏡依一行(column)來配置，即，當一透鏡接著另一透鏡時。連續處理亦可平行地配置，其中多個透鏡同時行進通過系統。在該系統之一實施例中，透鏡依一行及平行的兩者方式行進。此允許最大產出量。

如上所述，圖1係根據一個實施例之s-ALD之一部分之一實例。如可見，該生產線首先清除大氣。接著，基板通過一前驅物區，接著通過一吹掃區，接著通過使基板暴露於電漿之一區，接著再通過另一吹掃區。該前驅物源、該惰性氣體源及該電漿源之該等開口全部係類似狹槽的構形，其中該狹槽實質上跨越該基材裝載台之填充寬度。可以重複穿過被吹掃區分開的前驅物區及電漿區的路徑，直到達到所欲的塗佈厚度為止。接著，基材可通過一個最後的吹掃區。在此實施例中，電漿係藉由在氮氣中之2%的氧所產生之氧自由基，前驅物係BDEAS。氮載體氣體及BDEAS前驅物的蒸氣壓力係大約1 atm。亦即，BDEAS的蒸氣壓力低於1 atm，但取放流量及載體流量之壓力係1 atm。所使用的流速係2 slm。所有透鏡在經受處理時皆位於該前驅物源、惰性氣體源及該電漿源中之開口下方4 mm處。

圖8A係根據一實施例之複數個產品托盤710之堆疊700的透視圖，而圖8B係根據一實施例之圖8A之堆疊700之單一產品托盤710的透視圖。當單一產品托盤710移動通過s-ALD系統時，產品托盤710可裝載透鏡。在一些實施例中，產品托盤710經設計成僅使用一次（即，可棄式）。產品托盤710的可棄性可係有利的，因為永久性產品易受碎屑堆積及破裂影響。

每一產品托盤710可包含經構形以裝載透鏡的複數個凹陷701。在一實施例中，凹陷701可以一線性方式配置。然而，凹陷701可經構形為適用於本揭露之系統的各種其他配置。在一些實施例中，凹陷701彼此相鄰。在其他實施例中，凹陷701係以一距離分開。

圖8C係具有遮罩裝置之產品托盤710的平面圖，其中藉由複數個結構構件721接合在一起的複數個遮罩元件720係用於至少部分地遮罩透鏡本體，同時允許支撐結構之一部分經定位遠離該透鏡本體，以沿實質上其整個圓周表面接收一塗層。參照圖2，在一些實施例中，遮罩元件720可延伸超出處理間隙6並進入基材裝載台之內部15中。此類遮罩元件720可以凹入方式來設計，使得其部分或實質上配裝於上部透鏡表面上方。遮罩元件720可係無撓性的，及/或其等可配備有一密封部分以改善遮罩效率。從功能性/所欲塗層區觀點而言，此類遮罩可係所欲的。例如，對於一些材料而言，較佳的是僅塗佈成品之一部分。從效率觀點而言，此類遮罩可係所欲的，因為一個遮罩可用於覆蓋在一托盤中之多個透鏡。

遮罩亦會允許塗佈而無需顯著處置透鏡。減少所需處置步驟一般導致較少的不慎之製造瑕疵。

圖9係繪示隨時間820而變動之SiO ₂之每循環成長率810的圖表800。在此系統中，前驅物狹槽長度係70 mm，且平均前驅物暴露時間係275 ms。針對電漿，使用氧與氮之混合物（2%氧）。電漿暴露係62 mm/s基材速度。電漿壓力係大約1 atm，且流量係2 slm。15次循環之後（吹掃/前驅物/吹掃/電漿），將2 nm的SiO ₂塗層沉積在透鏡上。將經塗佈之透鏡被壓縮並通過一透鏡插入系統。

圖10繪示用於經塗佈透鏡之比較性資料900。Y軸910代表以秒為單位的展開時間，且x軸表示組類型920。在圖10中，「視杯(cup)中之透鏡」901係指具有支撐腳（即，用於將IOL定位在眼睛中的多種支撐結構之任何者）的模製透鏡，其中該透鏡模具之頂部部分已被移除，且該透鏡及支撐腳被保留在模具的底部部分中。「視杯中透鏡，支撐腳已推出」902係指模製透鏡，其中已移除透鏡模具之頂部部分，且支撐腳（即，用於將IOL定位在眼睛中的多種支撐結構之任何者）之遠端已被推出模具，使得該透鏡與該支撐腳之部分被保留在模具之底部部分中。透鏡類型（「視杯中透鏡」901及「視杯中透鏡，支撐腳已推出」902）兩者皆在距前驅物源、惰性氣體源及電漿源中之開口達4 mm距離處行進通過s-ALD系統。

如在圖10中可見，根據本發明所塗佈之兩種透鏡類型兩者皆具有在小於60秒之可接受範圍內的平均展開時間。如可見，這兩種透鏡類型皆具有小於35秒之平均展開時間。

「視杯中透鏡」901具有25.4秒之平均展開時間，良率為56%。「視杯中透鏡，支撐腳已推出」902具有31.125秒之平均展開時間，良率為89%。此外，如由兩組透鏡的良率所示，展開時間的一致性隨著透鏡及支撐腳表面之較大百分比受到塗佈而增加。在此實驗中，減少的良率意指透鏡在少於60秒內無法展開。藉由新增一致厚度之塗層，展開時間及展開時間的一致性獲得改善，兩者都是眼用手術的關鍵參數。

這些展開時間可與未經塗佈透鏡（未圖示）相對比，其等的展開時間全部在少於60秒之可接受範圍外。

因此，本揭露之s-ALD系統提供所欲的展開時間，但不會實質增加模製透鏡之每單元成本。

實例2：圓形s-ALD系統

此實例展示可達成表面改質之一替代方式。在此實施例中，待塗佈的複數個基材係提供於圓形基底上。吹掃區、電漿區、及前驅物區係繞該圓形間隔開，其可被視為是構成全圓的扇形區(pie wedge)。

圖11係根據一實施例之圓形旋轉式s-ALD系統的透視圖。頂部區段中之每一扇形件可視為一前驅物源62區、一惰性氣體源68區（亦稱為一吹掃區）或一電漿源66區。為方便起見，此一般視圖僅展示一前驅物源62區及一電漿源66區。亦展示具有複數個基材裝載台60之圓形裝載台64。

圖12展示類似於圖11的旋轉式系統，其中在圓形裝載台64上的一個基材裝載台60與前驅物源62對準，且一個基材裝載台與吹掃區68對準。一個基材裝載台60係僅留下電漿源66區。圓形輸送器與頂部區段之間的相對旋轉係由箭頭A展示。如所示，此旋轉係逆時針。應理解，旋轉亦可為順時針或振盪。將進一步理解，移動可來自該圓形輸送器或來自該頂部區段。

如將理解的，本文所述之圓形s-ALD系統可適用於批次處理及連續處理兩者。對於連續處理，可包括其中可添加且可移除基材裝載台的區。

實例3：經訂製塗層

此實例展示可達成表面改質的進一步方式。在此實施例中，設計一種塗層，其提供抗黏性性質，但具有較高折射率。SiO ₂塗層係用於其抗黏性性質，但較佳係具有略為較高折射率之塗層。藉由將TDMAT前驅物與BDEAS前驅物組合而將鈦併入SiO ₂中。TDMAT壓力係BDEAS壓力之2%。

圖13係根據一實施例之隨前驅物氣體1220之不同比例而變化之塗層1210折射率的圖表1200。在此實例中，圖表1200展示藉由將約1.5至2%的TDMAT添加至前驅物氣體來將塗層之折射率從大約1.44改變至大約1.49。

根據此實例3所塗佈的透鏡將具有與實例1之透鏡相當的展開時間。

上述說明書、實例及資料提供如申請專利範圍中所定義之例示性實施例之結構及使用的完整描述。雖然上文在一定特定程度上或參照一或多個別實施例描述各種實施例，但是所屬技術領域中具有通常知識者可對所揭示實施例做出許多變更，而不脫離所主張實施例之精神及範疇。因此設想其他實施例。意欲將上述說明書所包含及附圖所示的所有主長解讀為僅為具體實施例而不造成限制。可在不悖離如下文申請專利範圍中所定義之實施例之基本元件的情況中進行細節或結構的變化。

1:重複單元 2:惰性氣體源 3:前驅物源 4:電漿源 5:輸送帶 6:處理間隙 7:排氣裝置 10:基材裝載台 11:基材 12:前驅物或電漿之流動 13:反射器頭；前驅物反射器頭 14:裝載台 15:基材裝載台之內部 30:電漿噴射 32:氣體 34:介電管 36:環狀電極；第一環電極 38:電力供應器 40:石英玻璃管；玻璃管件 42:高電壓電極 44:陶瓷本體 46:基材 48:樣本裝載台 49:接地電極 50:基板 51:傳送機構 52:流體/氣體入口 53a:第一電極 53b:第二電極 54:導電材料 55:介電層 56:孔隙 60:基材裝載台 62:前驅物源 64:圓形裝載台 66:電漿源 68:惰性氣體源 300A:圖表 300B:圖表 310:沉積層 320:氧流量 330:沉積層 600:圖表 610:每循環成長率(GPC) 620:處理間隙 700:堆疊 701:凹陷 710:產品托盤 720:遮罩元件 721:結構構件 800:圖表 810:SiO ₂之每循環成長率 820:時間 900:經塗佈透鏡之比較性資料 901:Y軸；以秒為單位的展開時間 902:視杯中透鏡，支撐腳已推出 910:視杯中透鏡 920:組類型 1200:圖表 1210:塗層 1220:前驅物氣體 A:箭頭；圓形輸送器與頂部區段之間的相對旋轉

圖1係根據一實施例之形成處理線之部分的重複單元或塗佈區段的圖；

圖2係根據一實施例之在電漿或氣體流下，在系統中之基材裝載台及基材的圖；

圖3A係繪示根據一實施例之隨氧流量而變動之沉積層厚度的圖表；

圖3B係繪示根據一實施例之隨氧流量而變動之沉積層折射率的圖表；

圖4係根據一實施例之電漿源的圖；

圖5係根據另一實施例之電漿源的圖；

圖6係根據又另一實施例之電漿源的圖；

圖7係根據一實施例之隨處理間隙而變動之每循環成長率(GPC)的圖表；

圖8A係根據一實施例之產品托盤之堆疊的透視圖；

圖8B係根據一實施例之圖8A之單一產品托盤的透視圖；

圖8C係具有遮罩元件之單一產品托盤的平面圖；

圖9係根據一實施例之繪示SiO ₂之每循環成長率的圖表；

圖10係根據一實施例之繪示用於經塗佈透鏡之比較性資料的圖表；

圖11係根據一實施例之一旋轉式空間原子層沉積(s-ALD)系統的分解透視圖；

圖12係根據一實施例之旋轉式s-ALD系統之平面圖；及

圖13係根據一實施例之藉由組合前驅物氣體的塗層之折射率變化的圖表。

1:重複單元

2:惰性氣體源

3:前驅物源

4:電漿源

5:輸送帶

6:處理間隙

7:排氣裝置

Claims (20)

1. 一種用於塗佈一眼內透鏡之方法，該眼內透鏡具有一透鏡表面，該方法包含： 遞送該眼內透鏡至一輸送器， 啟動一處理裝置，該處理裝置包含複數個塗佈區段，每一塗佈區段包含： 一第一惰性氣體源，其經組態以提供惰性氣體， 一前驅物源，其經組態以提供一前驅物氣體； 一第二惰性氣體源，其經組態以提供惰性氣體；及 一電漿源，其經組態以提供電漿； 其中，在啟動後，該第一惰性氣體源提供惰性氣體，該前驅物源提供前驅物氣體，該第二惰性氣體源提供惰性氣體，且該電漿源提供電漿；及 使用該處理裝置與該輸送器之間的相對移動，使該眼內透鏡從該輸送器通過該處理裝置，其中每次該眼內透鏡通過一塗佈區段時，將一塗佈層施加至該眼內透鏡。
2. 如請求項1之方法，其中該眼內透鏡係一模製眼內透鏡。
3. 如請求項1之方法，其中該眼內透鏡包含一透鏡本體及至少一支撐結構，該方法包含使該支撐結構之至少一部分從一半模件位移，該半模件係用以模製該透鏡本體之一側及該支撐結構。
4. 如請求項1之方法，其中該眼內透鏡容納於一基材裝載台內，該基材裝載台至少部分藉由用以形成該眼內透鏡之一部分形成。
5. 如請求項4之方法，其中該基材裝載台係一半模件。
6. 如請求項4之方法，其中該基材裝載台係經組態以在一車削製程期間裝載該眼內透鏡的一裝置。
7. 如請求項1之方法，其中該等塗佈區段經定位而與該眼內透鏡之該表面相距1 mm至5 mm。
8. 如請求項1之方法，其中該前驅物氣體包含下列一或多者：雙(二乙胺基)矽烷(bis(diethylamino) silane)、三(二甲基胺基)矽烷(tris(dimethylamino) silane)、二(異丙胺基)矽烷(di(isopropylamino) silane)、苄基三甲基矽烷(benzyltrimethylsilane)、正矽酸四乙酯(tetraethyl orthosilicate)、六甲基二矽氧烷(hexamethyldisiloxane)、三氯矽烷(tri-chloro-silane)、溴化鋁、三氯化鋁、三甲基鋁、三甲基胺鋁烷(trimethylamine alane)、三-二級-丁氧鋁(aluminum tri-sec-butoxide)、肆(二甲胺基)鈦(IV)(Tetrakis(dimethylamino)titanium(IV))、四氯化鈦、四異丙醇鈦(titanium tetraisopropoxide)、及其組合。
9. 如請求項1之方法，其中該處理裝置沉積一二氧化矽塗層在一表面上，該表面包含該眼內透鏡之一前表面、與該眼內透鏡耦接之一支撐結構、或其組合中之一者。
10. 如請求項1之方法，其中該電漿源包含氧電漿、氮電漿、一氧化碳電漿、二氧化碳電漿、及氧化氮電漿中之一或多者。
11. 如請求項1之方法，其中該方法是在25℃至90℃之間的溫度下進行。
12. 一種用於在一眼內透鏡的一表面上之原子層沉積之系統，該系統包含： 一站台，其用於接收該眼內透鏡，該眼內透鏡容納於一基材裝載台內， 一處理裝置，其包含複數個塗佈區段，每一塗佈區段包含： 一第一惰性氣體源，其用於提供惰性氣體； 一前驅物注射器源，其用於提供一前驅物氣體； 一第二惰性氣體源，其用於提供惰性氣體；及 一電漿源，其用於提供電漿； 其中該處理裝置經配置用於該基材裝載台與該等塗佈區段之間的相對運動，使得該眼內透鏡之該表面暴露於該複數個塗佈區段。
13. 如請求項12之系統，其中該等塗佈區段經定位於在該眼內透鏡之該表面上方1 mm至5 mm。
14. 如請求項12之系統，其中該眼內透鏡進一步包含至少一個支撐結構，且使該至少一個支撐結構至少部分地從用以形成該透鏡本體的一部分位移。
15. 如請求項12之系統，其中該基材裝載台包含用以形成該眼內透鏡的一部分。
16. 如請求項12之系統，其中該基材裝載台係一半模件。
17. 如請求項12之系統，其中該基材裝載台係用於在一車削製程期間裝載該眼內透鏡的一裝置。
18. 如請求項12之系統，其中用於接收該眼內透鏡的該站台經組態以接收複數個眼內透鏡，且該複數個眼內透鏡係依一行(column)、平行、及其組合方式來配置。
19. 如請求項12之系統，其中該第一惰性氣體源及該第二惰性氣體源中之一者包含複數個單元區段，且每一單元區段包含一惰性氣體源及一排氣裝置。
20. 如請求項12之系統，其中該處理裝置沉積一二氧化矽塗層在一表面上，該表面包含該眼內透鏡之一前表面、與該眼內透鏡耦接之一支撐結構之一部分、或其組合。

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