TWI519212B - 具有限制處理腔室及有電極之內滙流電連接器之多電極電漿處理系統 - Google Patents

Description

具有限制處理腔室及有電極之內滙流電連接器之多電極電漿處理系統

本發明一般係關於電漿處理，且特定言之，係關於用於處置有增強均一性的基板之電漿處置系統及方法。

電漿處置係頻繁用於修改用於各種應用(包括(但不限於)積體電路、電子封裝、及印刷電路板)中的基板之表面性質。特定言之，電漿處置可用於電子封裝中(例如)以蝕刻樹脂、移除鑽孔汙跡、增加表面活性及/或表面清潔度以消除分層及接合故障、改良線接合強度、確保附接至印刷電路板的晶片之無空隙側填滿、自表面移除氧化物、增強晶粒附接、以及改良用於晶片囊封之黏著。

在一習知電漿處理系統中，將多個基板放置於一真空腔室內，採用一源氣體之部分壓力來抽空並充滿該真空腔室，在該真空腔室內產生由一部分離子化源氣體組成之一電漿，而且將每一基板之表面曝露至該電漿物種。藉由物理濺鍍、化學輔助濺鍍、以及藉由該電漿提升的化學反應自每一基板移除原子之最外表面層。該物理或化學作用可用於調節該表面以改良性質(例如黏著)、選擇性地移除一外來表面層、或清潔來自該基板之表面的不需要污染物。

在多個電極電漿處理系統中，在一批次程序中同時電漿處置材料之多個面板的兩側。一基板固持器採用垂直定向在一對平坦垂直電極之間固持每一面板，該對平坦垂直電極採用存在於該處置系統之該處置腔室中的適當大氣來供能量以產生該電漿。每一平坦垂直電極與該面板之鄰近表面之間的環境供應其中存在部分離子化源氣體的一局部處理腔室。

可在印刷電路板的製造期間使用電漿處理以在各種製備階段期間處理該等面板。在一應用中，電漿係用於移除藉由機械鑽孔程序沿通孔及導孔之壁展開具有殘餘聚合物樹脂的形式之鑽孔汙跡。若留下未加以輕減，則該鑽孔汙跡可干擾用於形成建立該印刷電路板的電連接之金屬化的電鍍處理，例如無電極銅電鍍。亦可將電漿用於活化用於該等印刷電路板中的聚合物之表面以增加施加於通孔及導孔之壁的電鍍金屬化之可濕性及層壓。亦可採用電漿以在於印刷電路板上圖案化精細間距金屬化線時移除光阻殘餘物並製備用於金屬化的撓曲材料(例如聚醯亞胺)之內層。亦可將電漿用於移除在雷射鑽孔該印刷電路板以形成盲孔時導致的碳殘餘物。

使用多個電極電漿處理系統經電漿處理之該等面板可相當大。例如，該等面板可具有一矩形周邊，其特徵為約26吋之一寬度以及約32吋之一長度。藉由習知處理系統而實現同時足夠用於其預計目的之橫跨每一板的整個表面區域之處理均一性可能不足以作為增加該印刷電路板上之接線的密度之技術進展。另一挑戰係均一性處置在不同處理腔室之每一者中的該面板。

雖然習知電漿處理系統已足夠用於其預計目的，但需要能夠改良每一印刷電路板之整個表面區域上以及於板之任何單一處理批中處理的多個印刷電路板中的處理之均一性的一電漿處理系統。

在一具體實施例中，提供一種用於處置有自一源氣體產生的電漿之產品的裝置。該裝置包括一真空腔室，其有一可抽空空間；一幫浦埠，其與該可抽空空間連通；以及至少一注入氣體埠，其經組態用以將一源氣體引入至該可抽空空間內。將複數個電極定位於該可抽空空間中。該等電極具有一並置配置以界定於該可抽空空間中的複數個處理腔室。該等電極之每一者包括一外部周邊。一電漿激發源經組態用以向該等電極提供電力以便在該等處理腔室之每一者中自該源氣體產生該電漿。該裝置進一步包括複數個導電構件。該等導電構件之每一者電耦合該等電極之一各別者與該電漿激發源。將該等導電構件之每一者係在該外部周邊內的一位置處與該等電極之該各別者電連接。

在另一具體實施例中，提供一種用於處置有自一源氣體產生的電漿之產品的裝置。該裝置包括一真空腔室，其有一可抽空空間；以及一幫浦埠，其與該可抽空空間連通。採用以複數個鄰近對之一並置配置將複數個電極定位於該可抽空空間中以界定於該可抽空空間中的複數個處理腔室。藉由一間隙來分離該等電極之該等鄰近對的每一者以界定該等處理腔室之一各別者。該等電極之每一者包括一外部周邊。將複數個氣體輸送管佈置於該真空腔室內。該等氣體輸送管之每一者包括一注入埠，其經組態用以將該源氣體注入至該等電極之該外部周邊內的該等處理腔室之一各別者內。一電漿激發源係與該等電極電耦合。該電漿激發源經組態用以向該等電極提供電力以便在該等處理腔室之每一者中自該源氣體產生該電漿。該裝置進一步包括複數個流量限定構件。將該等流量限定構件之每一者定位於該等電極之該等鄰近對的一各別者之間的該間隙中。該等流量限定構件之每一者操作以減小該間隙用於約束該等處理腔室之每一者外的該源氣體至該幫浦埠的一流量。

在一替代具體實施例中，該裝置可除該等氣體輸送管與流量限定構件外進一步包括複數個導電構件。該等導電構件之每一者電耦合該等電極之一各別者與該電漿激發源。將該等導電構件之每一者在該外部周邊內的一位置處與該等電極之該各別者電連接。

參考其中同樣參考數字指同樣特徵之圖1、2、3A、3B及5，一電漿處置系統10包括一箱或外殼12、一真空腔室14、以及藉由該真空腔室14之側壁13圍繞的一可抽空空間16。該可抽空空間16透過該真空腔室14中的一出入開口18而出入。可打開一腔室門15以顯露出入該可抽空空間16所透過之出入開口18，並將該腔室門15關閉以供應使該可抽空空間16與圍繞周圍環境隔離之一流體不漏密封件。藉由沿該真空腔室14之一側邊緣定位的鉸鏈而鄰近於該出入開口18加以附接之該腔室門15承載一閂鎖20，其在該腔室門15於關閉位置中時接合該真空腔室14之另一部分。該閂鎖20係用於在與該真空腔室14之其餘部分密封接合中保全該腔室門15。環繞該腔室門15之周邊的一密封構件22調控該密封接合。該真空腔室14係由適用於高真空應用的一導電材料(例如一鋁合金或不銹鋼)形成，並與電接地連接。

透過一幫浦埠23來抽空界定於該真空腔室14內之該可抽空空間16，該幫浦埠23藉由一真空幫浦系統26穿透該真空腔室14之一底壁。可定位於該外殼12內或鄰近於該外殼12之底面空間上的該真空幫浦系統26藉由一真空線27與該幫浦埠23連接，其包括調整該幫浦埠23與該真空線27之間的直徑差之一錐形漸縮管29。該真空幫浦系統26可包含具有由熟習真空技術者所辨識的一構造及操作之一或多個真空幫浦。例如，該真空幫浦系統26可包括合作以在係在較低毫托範圍內之該真空腔室14內建立並維持一真空壓力之一轉葉幫浦以及魯式鼓風機。在處理期間，可將該真空腔室14抽空至(例如)於約200毫托至約300毫托的範圍內之一真空壓力。該真空幫浦系統26係用於每次針對一面板交換排氣空間16就抽空來自該可抽空空間16的大氣氣體。

該電漿處置系統10包括定位於該真空腔室14內之名義上同樣的複數個電極28以及以一射頻(RF)產生器30之代表形式的一電漿激發源。該等電極28係與該RF產生器30並聯電連接，如以下詳細說明，而且該真空腔室14用作一無功率、接地反電極。該RF產生器30包括一阻抗匹配器件與一RF電源，其在(例如)約40 kHz之一頻率操作，儘管可使用kHz至MHz範圍內之其他操作頻率。供應至該等電極28之電力的範圍在40 kHz下可自約4000瓦特至約8000瓦特。然而，熟習此項技術者應瞭解可修改該系統10以允許不同偏功率的輸送，或者，可允許直流(DC)電源的利用。

採用電極28之並置對25之間的均一間隔自該真空腔室14的側壁13之一來懸掛該等電極28。藉由並置電極28之每一鄰近對25之間的空間來界定一個別化處理腔室或單元52(圖5)。除最外圍電極28外，每一電極28與其最近相鄰電極28參與兩個鄰近對25。該等最外圍電極28之每一者僅參與一單一鄰近對25。

該等電極28具有係(例如)約0.5吋(約1.3公分)厚的固體金屬板之代表形式以及特徵為長度L與寬度W之一矩形幾何形狀。該等金屬形成電極28(例如鋁或鋁合金)之特徵為用以提升有效率的熱傳輸之一相對高的電導率以及一相對高的熱導率。以其中將每一鄰近對25中之鄰近電極28一般定向於平行平面中之一側接關係來配置該等電極28。

如圖5與6中最佳顯示，該電漿處置系統10包括有名義上同樣的多個產品固持器38之一托架36，其經組態用以支撐以該真空腔室14內的面板40之代表形式的產品。該等面板40之每一者可插入至該托架36中的該等產品固持器38之一者內。該托架36在定位於該真空腔室14之外側時於一匣(未顯示)上載送以易於移動。在該托架36採用一批或批次面板40填充後，打開該腔室門15並將該托架36自該匣傳輸至真空腔室14內之軌道46。在傳輸後，將該托架36定位於該真空腔室14內，因此可關閉該腔室門15以提供準備用於藉由該真空幫浦系統26來抽空之一密封環境。該托架36在支撐於該匣上的同時係可移動的。雖然在該電漿處置系統10中處理於托架36中之該等面板40，但類似於托架36之另一托架(未顯示)可採用另一批次面板40來載入，而且在於處理後移除托架36時立即載入至該真空腔室14中以處理更多面板40。

在載入後，將該等面板40之一者佈置於每一處理單元52中，而且在操作該電漿處置系統10時，電漿處置每一面板40之兩相對表面48、50。雖然藉由該真空腔室14內的托架36之該等產品固持器38來支撐，但將該等面板40定向於一般平行於含有該等電極28之各別平面的各別平面中。該面板40之一表面48面對於每一鄰近對25中的該等並置電極28之一者的一表面49。該面板40之另一表面50面對於每一鄰近對25中的該等並置電極28之另一者的一表面51。該等電極28之每一者具有一外部外圍邊緣或周邊24而且將面板40之該等外部外圍邊緣佈置於電極28的鄰近對25之外部周邊24內。該等面板40係相對於該等電極28而且相對於該真空腔室14而於一電浮動狀態中。

參考其中同樣參考數字指同樣特徵之圖3A、3B、4及5，該電漿處置系統10包括一源氣體輸送系統，其經組態用以將源氣體輸送至並置電極28之每一鄰近對25之間的該處理單元52。該源氣體輸送系統包括一源氣體供應56、一質量流量控制器58、於該真空腔室14內之一氣體分配歧管60、以及亦佈置於該真空腔室14內之多個氣體輸送管62。藉由有一單一氣體入口65之一輸送線64來連接該源氣體供應56與質量流量控制器58，該單一氣體入口65服務藉由該氣體分配歧管60內之一空腔界定的一通道66，如圖4中最佳顯示。該氣體分配歧管60與通道66沿該真空腔室14之寬度運行而且藉由有一對應孔口70之一配件68來連接每一氣體輸送管62之一末端61處的一開口(未顯示)，該對應孔口70穿透該氣體分配歧管60之壁以與該通道66連通。

該質量流量控制器58係用於建立計量輸送至該氣體分配歧管60之通道66的該源氣體之一質量流量率。具有為熟習此項技術者所理解的一構造之該質量流量控制器58可具備回授迴路控制以維持用於輸送至管狀導管的流進該進給管中之該源氣體或氣體混合物的一選擇壓力設定。將來自該源氣體供應56並藉由質量流量控制器58計量之源氣體的流在一單一入口輸送至該氣體分配歧管60並接著藉由該氣體分配歧管60自該通道66分配至不同氣體輸送管62。此配置允許針對所有處理單元52之源氣體輸送欲藉由一單一質量流量控制器58來計量。

調整藉由該質量流量控制器58提供的氣體之流量率以及真空幫浦系統26之抽取率以在每一處理單元52中提供適用於電漿產生之一真空壓力以使得可維持其後電漿處理。同時藉由該源氣體之引入來抽空該真空腔室14以使得在該真空腔室14內連續交換新鮮氣體。

在替代具體實施例中，可將多個氣體供應(未顯示)與至該氣體分配歧管60之入口相連接。藉由一專用質量流量控制器(未顯示)來調節藉由每一各別額外源氣體供應輸送至該氣體分配歧管60之源氣體的質量流量率。在一特定具體實施例中，該電漿處置系統10可包括最多至5個的質量流量控制器以及5個獨立氣體供應。該等不同源氣體供應可用於在用於不同處理製法的氣體混合物中產生各種氣比。

繼續參考圖3A、3B、4及5，名義上同樣的該等氣體輸送管62經組態用以將該源氣體輸送至在一般於該等電極28之外部周邊24內並且在電極28之每一鄰近對25的表面49、51之間的一位置處的各別處理單元52。該等氣體輸送管62之每一者在末端61(其具有藉由有於該氣體分配歧管60中的孔口70之一的配件68連接之開口)與末端63處的另一開口63a之間延伸。每一開口63a在該等處理單元52之一者內界定一注入埠。每一氣體輸送管62包括於末端61之開口處終止之一第一管狀區段72、於末端63之開口63a處終止之一第二管狀區段74、以及連接該第一管狀區段72與該第二管狀區段74之一第三管狀區段76。彎曲每一氣體輸送管62以在管狀區段72、76之交叉點形成一近似直角彎曲以及在管狀區段74、76之交叉點形成另一近似直角彎曲。因此，該等管狀區段72、74、76相對於彼此成角度。

藉由一組支架78將該等氣體輸送管62之一者實體附接至該等電極28之每一者的表面49。藉由另一組支架78將該等氣體輸送管62之另一者實體附接至該等電極28之每一者的表面51。因此，藉由該等支架78將該等氣體輸送管62之一者安裝至每一電極28之兩表面49、51而且附接於兩個不同電極28上的兩個氣體輸送管62將源氣體輸送至每一處理單元52。在將該等面板40之一者定位於電極28的鄰近對25之一者之間時，於該鄰近對25之一電極28上的該等氣體輸送管62之一者輸送用於處置該等表面48、50之一者的電漿之源氣體而且於該鄰近對25之另一電極28上的該等氣體輸送管62之一者輸送用於處置該等表面48、50之另一者的電漿之源氣體。當然，將該等氣體輸送管62之僅一者附接至於平行板電極陣列中的該等最外圍電極28。

將於每一氣體輸送管62之末端63處的開口63a實體定位於束縛於該電極28之外部周邊24內的一平面中之空間座標(x,y)。將x座標指定為該電極28之相對橫向邊緣42、44之間的一位置而且將y座標指定為該電極28之頂部邊緣41與底部邊緣43之間的一位置。在一具體實施例中，將於每一氣體輸送管62之末端63處的開口63a近似定位於其所附接的該表面49、51之幾何中心。在一特定具體實施例中，將於每一氣體輸送管62之末端63處的開口63a在其所附接的該表面49、51之幾何中心的近似0.5吋處加以定位。針對代表矩形幾何形狀，可將於每一氣體輸送管62之末端63處的開口63a定位於該等表面49、51之各別者的長度L之近似1/2以及寬度W的1/2處。

藉由調整該等管狀區段72、74、76之個別長度以及彎曲之傾角來有意修訂每一氣體輸送管62之總長度，咸信彎曲之傾角係建立至該電漿處置系統10中的該等處理單元52之每一者的氣體之適當流量率的一因素。咸信另一因素係經彎曲用以形成每一氣體輸送管62的導管之內徑以及該氣體分配歧管60中的孔口70之直徑。在一具體實施例中，每一氣體輸送管62的總長度係約21吋(約53公分)而且每一氣體輸送管62的內徑係約0.15吋(約0.38公分)。該氣體輸送管62沿其長度係無孔的以使得氣體注入點僅在末端63之開口63a處。在一替代具體實施例中，該氣體輸送管62可包括在沿其長度之不同位置處的多個氣體注入點。

參考其中同樣參考數字指同樣特徵之圖5、5A及6，該電漿處置系統10包括延遲來自該等處理單元52的電漿之部分離子化源氣體的逃逸之特徵。藉由一水平頂部棒80、以一後桿84之代表形式的一垂直構件、以及以一對前桿86、88之代表形式的垂直構件來制定該托架36之每一產品固持器38。該托架36進一步包括一底板82，其係佈置於該等產品固持器38與該幫浦埠23之間。在將該托架36定位於該可抽空空間16中時係定位於該真空腔室14之後側壁13附近的該後桿84連接該頂部棒80之一末端與該底板82。在將該托架36定位於該可抽空空間16中並關閉該腔室門15時係定位於該真空腔室14之該腔室門15附近的該等前桿86、88連接該頂部棒80之一相對端與該底板82。

每一產品固持器38之上交叉構件89及下交叉構件90係機械連接至該等桿84、86、88並合作以支撐該等面板40之一者。該等交叉構件89、90之至少一者可沿該等桿84、86、88垂直移動以調整藉由該等桿84、86、88及該等交叉構件89、90制定的開口之區域並因而以容納不同大小之面板40。

每一頂部棒80、每一組之桿84、86、88、底板82、以及電極28之每一鄰近對25共同束縛或圍繞該等處理單元52之一者，並因而合作以限制該等處理單元52之每一者內的電漿之部分離子化源氣體。每一頂部棒80、每一組之桿84、86、88、底板82、以及電極28之每一鄰近對25延遲部分離子化源氣體自該等處理單元52之一者逃逸的能力。在該等電極28的外部周邊24內之一注入點處自每一氣體輸送管62注入該源氣體亦採用該等不同處理單元52來提升限制。禁止該等不同處理單元52之間的源氣體與電漿的橫流之該等電極28的固體本質亦合作以限制該源氣體與電漿以及該源氣體與電漿自該等處理單元52之緩慢逃逸。亦係一固體物體之底板82操作為一流量分流器，其約束自該等處理單元52抽取之源氣體在運送中在其外部周邊83附近流動至該幫浦埠23。與藉由習知處理系統而實現的結果比較，認為逃逸率中之減小提升橫跨每一面板40之整個表面區域的電漿處理之增加均一性。

頂部棒80、桿84、以及與該等產品固持器38之每一者相關聯的桿86、88操作為有效變窄電極28之每一鄰近對25之間的間隙G之各別部分的障礙物。在一具體實施例中，每一頂部棒80具有約1.75吋(約4.4公分)之一寬度而且電極28的每一鄰近對之表面49、51之間的分離係約2吋(約5.1公分)以使得該頂部棒80之每一側上的間隙係約0.125吋(約0.32公分)。

如圖5A中最佳顯示，以低於每一鄰近對25中的該等電極28之各別頂部表面或邊緣92、93一距離d來定位每一頂部棒80之一頂部表面81。該等頂部邊緣92、93形成於每一鄰近對25中的該等電極28之周邊24的一部分並連接每一電極28之相對表面49、51。在一具體實施例中，可將該頂部棒80之頂部表面81定位於自電極28的該鄰近對25之各別頂部邊緣92、93的至少0.375吋(至少0.95公分)或更低處，其被認為增強該處理單元52內之氣體限制。該後桿84與電極28的該鄰近對25之側邊緣近似同平面。類似地，該等前桿86、88係與電極28的該鄰近對25之側邊緣於近似相同平面中。該後桿84具有比該等前桿86、88大的一直徑。

參考其中同樣參考數字指同樣特徵之圖7A、7B及8，該電漿處置系統10包括合作以將來自該RF產生器30之電力匯流至該等固體電極28的每一者之內部的特徵。將電力自該RF產生器30輸送至穿透該真空腔室14的一側壁13之一對高壓電饋通100、102。該等高壓電饋通100、102以真空密閉方式傳輸該等RF信號透過該側壁13。附接至該真空腔室14外側之保護盒101、103(圖2)操作以遮蔽該RF產生器30與該等高壓電饋通100、102之間的外側連接。在代表具體實施例中，RF產生器30之RF電源係一雙輸出電源。將交變電極28匯流於一起並在與亦匯流於一起的其餘交變電極28 180°異相處對其提供電力。因此，標稱蝕刻率在定位於電極28之每一鄰近對25之間的該面板40之相對側上係類似的。

將該真空腔室14內之一匯流條104與饋通100電連接。將該真空腔室14內之另一匯流條106與饋通102電連接。該等匯流條104、106延伸橫跨該等電極28上之該真空腔室14的寬度以促進與各別組之交變電極28的電連接之建立。藉由有匯流條104之導電構件108、110來連接每一鄰近對25中的該等電極28之一。導電構件112、114連接每一鄰近對25中的該等電極28之另一者與匯流條106。

在每一鄰近對25的該等電極28之一者中形成一電力匯流通道115。類似地，在每一鄰近對25的另一電極28中形成一電力匯流通道116。該等通道115、116可係槍鑽孔盲過道。電力匯流通道115、116係定位於該各別電極28之表面49、51之間並截斷該各別外部周邊24。將導電構件110佈置於每一鄰近對25中的該等電極28之一者的該電力匯流通道115內。類似地，將導電構件114佈置於每一鄰近對25中的該等電極28之另一者的該電力匯流通道116中。該等導電構件110、116與該等電力匯流通道115、116合作以允許每一鄰近對25中的該等電極28之內部匯流。

導電構件110之一外圍端包括一尖端111，其藉由(例如)與該電力匯流通道116中之一區域焊接而加以實體連接以建立其中將該導電構件110與該電極28電連接之一位置。該位置在藉由該電極28的外部周邊24束縛之一平面中具有座標(x,y)。在該電極28之幾何中心近似定位尖端111。針對電極28之代表矩形幾何形狀，可將該尖端111定位於(即，終止於)該等表面49、51之各別者的長度L之近似1/2以及寬度W的1/2處。在一具體實施例中，將該尖端111在其幾何中心之0.5吋內的一位置連接至該電極28。類似地，導電構件114之一外圍端包括係類似於尖端111之一尖端113，其與該電力匯流通道116中之一區域實體連接以電連接該導電構件114與該各別電極28。在替代具體實施例中，可採用一螺紋連接或採用以固定螺釘為主的連接將該等尖端111、113連接至該等各別電極28。

導電構件110包括自有相對高的電導率之一桿形導體形成的一圓筒形的核心98(圖8)以及自特徵為相對低的電導率之一絕緣體形成的一管狀套筒118。該管狀套筒118圍繞該導電核心98之一外部表面96(圖8)。該管狀套筒118電隔離該導電構件110之電導體與圍繞該電力匯流通道115之側壁的電極28之導電材料。藉由該管狀套筒118露出該尖端111。因此，僅該導電構件110之尖端111有與該電極28之一電連接。類似於導電構件110之導電構件114亦包括自該導體與類似於核心之外部表面上的管狀套筒118之一管狀套筒120形成的一核心(未顯示)。

導電構件110相對於該電極28朝向該周邊24橫向延伸並穿過該電力匯流通道115至係相對於尖端111之一外圍端122。將導電構件110之外部表面96縱向定位於尖端111與外圍端122之間。該外圍端122超出該電極28之外部周邊24向外突出而且並未藉由該管狀套筒118來覆蓋。接線盒126連接導電構件110之暴露外圍端122與導電構件108，其提供自該匯流條104至導電構件110之一導電路徑。另一接線盒128連接導電構件114之一外圍端(未顯示)(其突出至該電力匯流通道116以外)與導電構件112以便供應自該匯流條106至該導電構件114之一導電路徑。

構成管狀套筒118、120之電絕緣材料可由任何適當介電材料組成。例如，該等管狀套筒118、120可由聚合碳氟化合物材料(像聚四氟乙烯(PTFE))組成，其係可在商標TEFLON下購得的四氟乙烯之均聚物。或者，該等管狀套筒118、120可由聚乙烯對苯二酸酯(PETE)組成，其在商標MYLAR下購得。在一具體實施例中，該等電力匯流通道115、116之每一者具有約0.25吋(約0.64公分)之一直徑，該等導電構件108、110、112、114由鋁或鋁合金組成，而且該等管狀套筒118、120由在該等導電構件110、114上滑動的PTFE之管構成。

該電漿處置系統10包括以一可程式邏輯控制器(PLC)體現之一控制器132、一數位信號處理器(DSP)、或有一中央處理單元之另一以微處理器為主之器件，該中央處理單元能夠執行儲存於一記憶體中的軟體並實行本文中說明的功能(如由熟習此項技術者所理解的該等功能)。將定位於該外殼12內之該控制器132耦合至該電漿處置系統10的各種組件以促進該電漿處理之控制。人機介面(HMI)134可以一已知方式操作連接至該控制器132。該HMI 134可包括輸出器件(例如文數顯示器、觸控螢幕以及其他視覺指示器)與能夠接受來自操作者的命令或輸入並將該鍵入輸入發送至控制器132之中央處理單元的輸入器件及控制(例如觸控螢幕介面、文數鍵盤、指向器件、數字鍵盤、按鈕、控制鈕等)。該控制器132可具備與具有該電漿處置系統10之生產線中利用的另一自動化設備相容之標準連通匯流排。

該等電極28之每一者包括用於調節該固體金屬板之溫度的通道136之一網路，該固體金屬板在產生該電漿時受到加熱。透過通道136(其可在該等固體金屬板中之槍鑽孔)之該網路來抽取蒸餾水或另一適當熱交換液體。將該等通道136之一者與入口配管138連接而且將該等通道136之另一者與出口配管140連接，其具有穿透該真空腔室14之一壁的相關聯流體饋通141、143。該等流體饋通141、143以一密封方式將來自該大氣壓力環境之熱交換流體傳達至該可抽空空間16。入口配管138及出口配管140可供應機械支撐以在該真空腔室14中懸掛該等電極28。該真空腔室14之外側上的入口分配管142與出口分配管144分別具有藉由配管與服務該等電極28之每一者內的通道136之入口配管138與出口配管140合適長度耦合的旋塞。

可藉由透過該等各別通道136的該熱交換液體之循環來調節該等電極28之溫度。為此目的，可將來自一熱交換器(未顯示)之熱交換液體供應至該入口分配管142之一入口埠並分配至該等入口配管138之每一者。該熱交換器可調整該熱交換液體之流量率及溫度以取決於需要效應而加熱或冷卻該等電極28。因為在操作期間於該等電極28與面板40之間傳輸熱，所以該等電極28之溫度調節亦可在電漿處置期間用於有益調節該等面板40之溫度。

在使用並參考圖1至8中，在該真空腔室14外側之一位置採用面板40來填充該托架36之產品固持器38，將該真空腔室14排氣至大氣壓力，打開該腔室門15以顯露該出入開口18，而且透過該出入開口18來傳輸該托架36至該真空腔室14。藉由關閉腔室門15並接合該閂鎖20來密封該出入開口18。藉由該等鄰近對25之一者的該等電極28之間的該等產品固持器38之一者來支撐面板40之每一者。

使用真空幫浦系統26來抽空駐存於該真空腔室14內之該可抽空空間16中的大氣氣體。將來自該源氣體供應56的源氣體之流量供應至該氣體分配歧管60且其中藉由該質量流量控制器58來計量質量流量率，同時採用真空幫浦系統26來主動抽空該真空腔室14。自服務電極28的每一鄰近對25之該等氣體輸送管62的每一者之末端63處的開口63a將該源氣體注入至每一處理單元52中。每一源氣體注入點係在該等電極28之周邊24內，而且在一具體實施例中，係近似定位於該等電極28之一者之該等表面49、51的各別者之幾何中心或中點處。因此，在每一面板40之表面48與每一鄰近對25中的該等並置電極28之一者的表面49之間提供一氣體注入點而且在每一面板40之表面50與每一鄰近對25中的該等並置電極28之另一者的表面50之間提供另一氣體注入點。

一旦在該真空腔室14內實現並穩定化需要的處理壓力，則為該RF產生器30供能量以將電力供應至該等電極28。藉由導電構件110、114將電力輸送至於該各別周邊24內(而且在一具體實施例中近似在每一電極28之幾何中心或中點處)之該等鄰近對25中的每一固體電極28內之一位置。駐存於電極28之每一鄰近對25之間的源氣體藉由施加RF能量加以部分離子化以在該等處理單元52之每一者中局部地產生電漿。該等處理單元52之每一者內之電漿代表由離子、電子、自由基及中性物種組成的部分離子化源氣體。每一頂部條80、每一組之桿84、86、88、底板82、以及電極28之每一鄰近對25圍繞該等處理單元52之一者並合作以藉由減小來自該各別處理單元52之部分離子化源氣體的逃逸率而限制該等處理單元52之每一者內的電漿之部分離子化源氣體。

該等處理單元52中將該等面板40曝露至該電漿長達足以處置每一面板40之曝露相對表面48、50的一持續時間。構成該電漿之離子化氣體混合物具有導電及高反應性，此提升電漿與該等面板40相互作用以實行指定電漿處置之能力。電漿生成活性物種透過離子轟擊實行物理處理並透過基/副產品化學反應實行化學處理。視特定源氣體或源氣體之組合而定，可引起不同反應發生於該等面板表面48、50上。處理製法可依據該電漿處置之本質而改變。針對印刷電路板應用，利用於該等面板40之表面48、50處的化學反應以移除鑽孔汙跡及光阻浮渣並增加用於層壓及圖例黏著之可濕性。在完成處置後，打開該腔室門15以顯露出入開口18，自該真空腔室14移除載送該等處理面板40之托架36，而且自該托架36卸載該等處理面板40並選路至另一處理階段。

藉由範例而非藉由限制在本文中對術語(例如)「垂直」、「水平」等參考以建立參考之一框架。應瞭解，可採用各種其他參考框架而不脫離本發明之精神與範疇。儘管將該等電極28稱為係垂直定向，但熟習此項技術者將瞭解該等電極28可具有一非垂直定向。

雖然藉由各種具體實施例之說明已解說本發明而且雖然已相當詳細地說明此等具體實施例，但申請者的意圖並非限定或以任何方式限制附屬申請專利範圍之範疇於此細節。熟習此項技術者將輕易地明白額外優點及修改。本發明在其更廣闊態樣中因此並非限於特定細節、代表裝置與方法以及顯示與說明的解說性範例。因此，可脫離自此類細節而不脫離申請者之一般發明概念的精神或範疇。應僅藉由附屬申請專利範圍來定義本發明本身之範疇。

10．．．電漿處置系統

12．．．箱或外殼

13．．．側壁

14．．．真空腔室

15．．．腔室門

16．．．可抽空空間

18．．．出入開口

20．．．閂鎖

22．．．密封構件

23．．．幫浦埠

24．．．外部外圍邊緣或周邊

25．．．並置對、鄰近對

26．．．真空幫浦系統

27．．．真空線

28．．．電極

29．．．錐形漸縮管

30．．．射頻(RF)產生器

36．．．托架

38．．．產品固持器

40．．．面板

46．．．軌道

48．．．表面

49．．．表面

50．．．表面

51．．．表面

52．．．處理腔室或單元

56．．．源氣體供應

58．．．質量流量控制器

60．．．氣體分配歧管

61．．．末端

62．．．氣體輸送管

63．．．末端

63a．．．開口

64．．．輸送線

65．．．氣體入口

66．．．通道

68．．．配件

70．．．孔口

72．．．第一管狀區段

74．．．第二管狀區段

76．．．第三管狀區段

78．．．支架

80．．．水平頂部棒

81．．．頂部表面

82．．．底板

84．．．後桿

86．．．前桿

88．．．前桿

89．．．上交叉構件

90．．．下交叉構件

92．．．頂部邊緣

93．．．頂部邊緣

96．．．外部表面

98．．．導電核心

100．．．高壓電饋通

102．．．高壓電饋通

104．．．匯流條

106．．．匯流條

108．．．導電構件

110．．．導電構件

111．．．尖端

112．．．導電構件

113．．．尖端

114．．．導電構件

115．．．電力匯流通道

116．．．電力匯流通道

118．．．管狀套筒

120．．．管狀套筒

122．．．外圍端

128．．．接線盒

132．．．控制器

134．．．人機介面(HMI)

136．．．通道

138．．．入口配管

140．．．出口配管

141．．．流體饋通

142．．．入口分配管

143．．．流體饋通

144．．．出口分配管

併入並構成此說明書之一部分的附圖解說本發明之具體實施例並結合以上給予的本發明之一般說明以及以上給予的實施方式用於解釋本發明之原理。

圖1係依據本發明之一具體實施例的一多電極電漿處置系統之一前透視圖。

圖2係圖1之該電漿處置系統的真空腔室之一後透視圖。

圖3A係顯示一鄰近電極對中之一電極以及附接至該電極的一氣體輸送管之圖2的該真空腔室之一側視圖。

圖3B係類似於該鄰近電極對中之另一電極以及附接至該電極的一氣體輸送管的圖3A之一側視圖。

圖4係顯示用於將處理氣體分配至與多電極電漿處置系統中之不同電極相關聯的該等氣體輸送管之氣體分配歧管的圖3A之一部分的一放大圖。

圖5係其中為說明之清楚起見省略藉由該等產品固持器固持的該等產品之該多電極電漿處置系統的該等電極與該等產品固持器之一端視圖。

圖5A係圖5之一部分的一放大圖，一產品在電極之該鄰近對之間可見而且藉由電極之該鄰近對之間的該產品固持器固持。

圖6係用於將該等產品固持於該多電極電漿處置系統內之該等處理腔室中之處置位置處的產品固持器之該托架的一透視圖。

圖7A係其中顯示用於為一鄰近電極對中之一電極提供電力的該等導電構件之圖1的該多電極電漿處置系統之部分斷面中的一視圖。

圖7B係類似於其中顯示用於為一鄰近電極對中之另一電極提供電力的該等導電構件之圖7A的部分斷面中的一斷面圖。

圖8係顯示該電極內之該導電構件以及該導電構件之尖端至該電極的電與實體連接之細節的圖7A之一部分的一放大圖。

圖9係顯示在接線塊連接的該導電構件之細節的圖7A之另一部分的一放大圖。

10．．．電漿處置系統

12．．．箱或外殼

13．．．側壁

14．．．真空腔室

15．．．腔室門

16．．．可抽空空間

18．．．出入開口

20．．．閂鎖

22．．．密封構件

28．．．電極

46．．．軌道

134．．．人機介面(HMI)

Claims (17)

1. 一種用於處置有自一源氣體產生的電漿之產品的裝置，該裝置包含：一真空腔室，其包括一可抽空空間；一幫浦埠，其與該可抽空空間連通；以及至少一注入埠，其經組態用以將該源氣體引入至該可抽空空間內；複數個電極，其於該可抽空空間中，該等電極之每一者係具有藉由該外部周邊連接的相對第一與第二表面，該等電極具有一並置配置以界定於該可抽空空間中的其間之複數個處理腔室，而且該等電極之每一者包括自該外部周邊延伸進入介於該電極的該第一表面及該第二表面之間的該電極的一通道，及包括在該通道中的一電絕緣體組成的一管狀套筒；一電漿激發源，其經組態用以向該等電極提供電力以便在該等處理腔室之每一者中自該源氣體產生該電漿；以及複數個導電構件，該等導電構件之每一者配置在該等電極之一各別者的該通道之內，而且在該外部周邊內側之一位置處與該等電極之該各別者電連接，以將該電極電耦合至該電漿激發源，且該等導電構件之每一者包括突出超出該管狀套筒的一第一末端，以在該電極的該外部周邊內側的該位置與該等電極之一者電接觸。
2. 如請求項1之裝置，其中該等電極之每一者在該外部周邊內側具有一幾何中心，而且該等導電構件之每一者的 該位置係在該等電極之該各別者的該幾何中心之1/2吋內。
3. 如請求項1之裝置，其中該等電極之每一者係一固體板。
4. 如請求項1之裝置，其中該等導電構件之每一者進一步包括一第二末端，其突出超出該外部周邊以建立與該電漿激發源的一外部連接。
5. 如請求項4之裝置，其中該等導電構件之每一者係包括在該等第一與第二末端之間延伸的一圓筒形的外部表面之一桿，該管狀套筒係佈置於該桿的圓筒形的該外部表面與該通道之一側壁之間的該圓筒形的該外部表面上以使得在第一與第二末端之間與該等電極之該各別者電隔離該導電構件。
6. 如請求項5之裝置，其中該管狀套筒在長度上係短於該導電構件以使得該導電構件的該第二末端自該管狀套筒向外突出。
7. 如請求項1之裝置，其中該等電極之該等鄰近對之每一者藉由一間隙分離，該裝置進一步包含：複數個氣體輸送管，其於該真空腔室內，該等氣體輸送管之每一者包括一注入埠，其經組態用以將該源氣體注入至該等處理腔室之一各別者中，該注入埠位於該等電極的該外部周邊內側；以及一托架，其包括複數個產品固持器，該複數個產品固持器經組態用以將產品固持於該等處理腔室中，該等產 品固持器的每一者包括一水平頂部棒以及自該水平頂部棒延伸的複數個垂直構件，該等垂直構件之每一者係定位於該等電極的該等鄰近對之一各別者之間的該間隙中，而且該等產品固持器之每一者的該水平頂部棒及該等垂直構件操作以減小該間隙用於約束至該幫浦埠的該等處理腔室之每一者外的該源氣體之一流量；其中該等產品之一或多者係定位於該等電極之各該等鄰近對之一者之該第一表面與該等電極之各該等鄰近對之另一者之該第二表面之間，將該等氣體輸送管之一者附接至該第一表面，而且將該等氣體輸送管之另一者附接至該第二表面。
8. 如請求項7之裝置，其中該等電極係固體以使得約束該等處理腔室之每一者中的該源氣體流過該間隙以到達該幫浦埠。
9. 如請求項7之裝置，其中該托架包括係固體之一底板，該底板具有一外部周邊，而且該底板係佈置於該等產品固持器與該幫浦埠之間以使得約束該源氣體繞該底板之該外部周邊的該等處理腔室之每一者流出以到達該幫浦埠。
10. 如請求項7之裝置，其中該頂部棒具有稍小於該間隙之一寬度。
11. 如請求項10之裝置，其中該頂部棒定位於每一鄰近對中的該等電極之該外部周邊內側。
12. 如請求項7之裝置，其中該等產品固持器之每一者包括 經組態用以支撐該等產品之至少一者的複數個交叉構件，而且該頂部棒係定位於該等交叉構件之至少一者與每一鄰近對中的該等電極之該外部周邊之間。
13. 如請求項7之裝置，其進一步包含：一氣體分配歧管，其於該真空腔室內，該等氣體輸送管之每一者在流體連通中與該氣體分配歧管連接。
14. 如請求項13之裝置，其中該氣體分配歧管包括一通道，該等氣體輸送管之每一者以連通方式與該通道連接，且進一步包含：一質量流量控制器，其經組態用以調節輸送至該氣體分配歧管之該通道的該源氣體之一質量流量率。
15. 如請求項14之裝置，其中將該等電極定向於一系列平行平面中，而且在近似垂直於該系列平行平面對準該氣體分配歧管之該通道。
16. 如請求項7之裝置，其中該等氣體輸送管之每一者包括相對於彼此成角度的複數個管狀區段，該等管狀區段之每一者包括經選擇用以建立該等氣體輸送管之每一者的一總長度之一長度。
17. 如請求項7之裝置，其中該等電極之每一者在該外部周邊內側具有一幾何中心，而且該等氣體輸送管之每一者的該注入埠係定位於該等電極之該各別者的該幾何中心之1/2吋內。