專利名稱：等離子加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子加工設(shè)備，該等離子加工設(shè)備通過(guò)在近似大氣 壓下產(chǎn)生等離子放電并把待加工物品暴露于該等離子放電來(lái)加工待加工 物品的表面。本發(fā)明尤其涉及一種在物品由玻璃襯底等電介質(zhì)材料組成時(shí)10 適用的大氣壓等離子加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
通過(guò)在近似大氣壓下產(chǎn)生等離子放電并把物品放置在等離子放電空 間中來(lái)加工玻璃襯底等物品的表面的常壓等離子加工設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中15是公知的。這種設(shè)備典型地具有布置成彼此面對(duì)的高壓電極和接地電極。 上述電極中的每個(gè)具有形成在相對(duì)表面上的固體介電層以便提高放電的 穩(wěn)定性。固體介電層典型地由熱噴氧化鋁板或陶瓷板(thermally-sprayeci alumina or a ceramic plate)組成。在許多情況中，接地電極還用作在 其上放置物品的臺(tái)。高壓電極設(shè)置成與接地電極附帶臺(tái)(ground電極20 -cum-臺(tái))上放置的物品相對(duì)。當(dāng)給高壓電極供應(yīng)電壓時(shí)，在高壓電極和 接地電極附帶臺(tái)之間施加電場(chǎng)，從而產(chǎn)生大氣壓等離子放電。適用于預(yù)期 的加工的加工氣體被引導(dǎo)進(jìn)大氣壓等離子放電。加工氣體被等離子化，接 觸物品并與物品反應(yīng)，因此加工物品的表面。專利文獻(xiàn)l:日本專利公開(kāi)公報(bào)No. 2004-228136。25發(fā)明內(nèi)容[本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題]近年來(lái)，待加工物品已經(jīng)越來(lái)越大，因此，需要擴(kuò)大接地電極附帶臺(tái)。 臺(tái)的擴(kuò)大需要擴(kuò)大臺(tái)的頂表面上的固體介電層。然而，不容易形成大面積 30的固體介電層，這不可避免地導(dǎo)致制造成本的增加。另一方面，物品典型地由玻璃等電介質(zhì)材料組成。因此，如果電介質(zhì) 材料組成的物品能夠用作用于臺(tái)的固體介電層，那么就不需要把固體介電 層設(shè)置在臺(tái)的金屬表面上。在該情況中，期望以這樣的方式用物品完全地 覆蓋臺(tái)的金屬表面，即以物品的周邊部分比臺(tái)的金屬表面稍微凸出的方 5 式，從而能夠放置電弧放電。然而，在該步驟中，當(dāng)電極位于物品的上方或外部時(shí)不產(chǎn)生放電。當(dāng) 電極比物品的周邊部分更進(jìn)一步地朝內(nèi)移動(dòng)到臺(tái)的金屬表面的末端部分 的上方時(shí)，突然產(chǎn)生等離子放電并開(kāi)始加工。因此，在加工開(kāi)始點(diǎn)處(即， 周邊部分和更進(jìn)一步位于內(nèi)側(cè)的主體部分之間的邊界部分)放電條件容易10不穩(wěn)定。結(jié)果，邊界部分(主體部分的末端部分)可能會(huì)被不適當(dāng)?shù)丶庸せ虮粨p害。[解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案]鑒于上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種等離子加工設(shè)備，該等離子加 工設(shè)備通過(guò)將待加工物品暴露到近似大氣壓等離子放電來(lái)加工待加工物15 品的表面，該待加工物品主要由電介質(zhì)材料組成，所述設(shè)備包括臺(tái)，所述臺(tái)包括第一臺(tái)部分(主放置部分)和第二臺(tái)部分(側(cè)部分)， 所述第一臺(tái)部分具有暴露的第一金屬表面(金屬主放置表面)，所述第二 臺(tái)部分具有覆蓋有固體介電層(側(cè)介電部件)的第二金屬表面(側(cè)金屬部 分)并設(shè)置在所述第一臺(tái)部分的外周邊部分上，所述物品放置在所述第一20臺(tái)部分的所述第一金屬表面上，從而使得所述物品的周邊部分凸向所述第 二臺(tái)部分；和電極，所述電極相對(duì)于所述臺(tái)在包括第一移動(dòng)范圍(第一位置)和第 二移動(dòng)范圍(第二位置)的范圍內(nèi)相對(duì)可移動(dòng)，在第一移動(dòng)范圍內(nèi)所述電 極與所述第一臺(tái)部分相對(duì)以便產(chǎn)生所述等離子放電，在所述第二移動(dòng)范圍 25 內(nèi)所述電極與所述第二臺(tái)部分相對(duì)。在該布置中，待加工物品能夠用作用于臺(tái)的第一金屬表面的固體介電 層，因此消除了在第一金屬表面上設(shè)置由噴涂膜或陶瓷板組成的固體介電 層的必要性。這節(jié)省了制造成本，并且能夠更容易地?cái)U(kuò)大臺(tái)。在該布置中， 能夠在第二移動(dòng)范圍內(nèi)的電極和第二臺(tái)部分之間施加電場(chǎng)。這允許在電極 30進(jìn)入第一移動(dòng)范圍之前產(chǎn)生助走放電，為正常等離子加工著好準(zhǔn)備。結(jié)果，正常等離子放電開(kāi)始時(shí)的放電條件能夠在周邊部分和比物品的周邊部分 更進(jìn)一步靠近內(nèi)側(cè)的主體部分之間的邊界部分處穩(wěn)定。防止對(duì)物品的主體 部分的末端部分的損害，和確保末端部分的適當(dāng)加工。優(yōu)選地，第一金屬表面的面積比物品的面積稍微小點(diǎn)。這允許物品的 5 主體部分覆蓋第一金屬表面的全部。優(yōu)選地，物品的周邊部分放置在第二 臺(tái)部分上。優(yōu)選地，所述第二臺(tái)部分的所述固體介電層的厚度和介電常數(shù)設(shè)置成 使得在所述第二移動(dòng)范圍內(nèi)的所述電極和所述第二臺(tái)部分之間產(chǎn)生所述 等離子放電。10 這確保在電極進(jìn)入第一移動(dòng)范圍之前產(chǎn)生助走放電，因此可靠地穩(wěn)定物品的主體部分的末端部分處的放電條件。優(yōu)選地，所述第二臺(tái)部分的所述固體介電層包括內(nèi)部介電部分(周邊 放置部分)和外部介電部分，所述物品的周邊部分將放置在內(nèi)部介電部分 上，所述外部介電部分設(shè)置在所述內(nèi)部介電部分的與所述第一臺(tái)部分相對(duì)15的相對(duì)側(cè)上，所述外部介電部分比所述物品的所述周邊部分更凸出。優(yōu)選地，所述內(nèi)部介電部分和所述外部介電部分中至少所述外部介電 部分對(duì)應(yīng)于所述第二金屬表面設(shè)置并覆蓋所述第二金屬表面。 這允許在物品的周邊部分的外側(cè)產(chǎn)生助走放電。 優(yōu)選地，外部介電部分的厚度與介電常數(shù)的比率與物品的厚度與介電20 常數(shù)的比率大致相同。這允許在比物品的周邊部分更進(jìn)一步地位于外側(cè)的外部介電部分的上 方產(chǎn)生助走放電。優(yōu)選地，所述外部介電部分的厚度與介電常數(shù)的比率與所述物品的厚 度與介電常數(shù)的比率大致相同。 25優(yōu)選地，所述外部介電部分的介電常數(shù)和厚度設(shè)定成使得外部介電部 分的每單位面積的容量與所述物品的每單位面積的容量相等。這允許外部介電部分上方的助走放電的條件與物品的主體部分的上方 的正常放電的條件大致相同。優(yōu)選地，所述電極具有在相對(duì)移動(dòng)方向上橫跨外部介電部分和第一臺(tái) 30 部分的寬度。這允許當(dāng)電極從第二移動(dòng)范圍朝第一移動(dòng)范圍移動(dòng)時(shí)，不僅在物品的 主體部分的末端部分的上方，而且還在外部介電部分的上方存在電場(chǎng)。這 樣，能夠防止物品的主體部分的末端部分的上方的電場(chǎng)的集中，并且能夠 確保物品的主體部分的末端部分的適當(dāng)?shù)募庸ぁ?優(yōu)選地，電極在相對(duì)移動(dòng)方向上的寬度至少大于內(nèi)部介電部分在相對(duì) 移動(dòng)方向上的寬度。所述第一金屬表面可比所述第二金屬表面(第二金屬部分和固體介電 層之間的接觸表面)更凸向所述電極。所述外部介電部分的表面可比所述 第一金屬表面更凸向所述電極。當(dāng)外部介電部分的介電常數(shù)大于物品的介 10電常數(shù)時(shí)，該布置較適當(dāng)。當(dāng)外部介電部分的介電常數(shù)小于物品的介電常數(shù)時(shí)，優(yōu)選的是第二金 屬部分和固體介電層之間的接觸表面比第一金屬表面更凸向電極。優(yōu)選地，所述外部介電部分的表面比所述第一金屬表面更凸向所述電 極的凸出量與所述物品的厚度大致相同。 15 這允許助走放電期間電極和第二臺(tái)部分之間的加工氣體的流動(dòng)條件與 正常等離子放電期間電極和物品之間的加工氣體的流動(dòng)條件大致相同。優(yōu)選地，內(nèi)部介電部分的表面與第一金屬表面平齊。優(yōu)選地，內(nèi)部介 電部分的表面與第一金屬表面連續(xù)地平齊。這允許物品的主體部分可靠地接觸第一金屬表面，這還允許物品的周 20邊部分可靠地接觸內(nèi)部介電部分。這防止物品的后面和臺(tái)之間形成間隙。 內(nèi)部介電部分的正面和第一金屬表面可彼此平齊，當(dāng)內(nèi)部介電部分延 伸向第一臺(tái)部分時(shí)，內(nèi)部介電部分的后面可以是朝正面傾斜的傾斜表面， 并且內(nèi)部介電部分的厚度可以朝第一臺(tái)部分減小(見(jiàn)圖7)。這允許內(nèi)部介電部分和放置在內(nèi)部介電部分上的物品的周邊部分的總 25介電常數(shù)朝第一臺(tái)部分逐漸地更接近僅有物品的介電常數(shù)。因此，物品的 周邊部分的上方的助走放電區(qū)的等離子放電條件朝正常放電區(qū)更接近正 常放電區(qū)的等離子放電條件，因此防止周邊部分和物品的主體部分的末端 部分之間的邊界部分的放電條件的不連續(xù)。優(yōu)選地，內(nèi)部介電部分和外部介電部分連續(xù)且整體地形成。 30 這防止第二金屬部分在內(nèi)部介電部分和外部介電部分之間的邊界處暴露，因此防止沿面放電通過(guò)內(nèi)部介電部分和外部介電部分之間的邊界沖擊第二金屬部分?？蛇x地，內(nèi)部介電部分和外部介電部分可分離地形成。優(yōu)選地，內(nèi)部介電部分和外部介電部分之間形成臺(tái)階。在該布置中，5物品的端表面能夠抵靠臺(tái)階放置，因此確保物品的精確定位。優(yōu)選地，第一臺(tái)部分的第一金屬部分和第二臺(tái)部分的第二金屬部分彼 此接觸或彼此連續(xù)，優(yōu)選地，第二金屬部分設(shè)置在內(nèi)部介電部分的后側(cè)。 這允許當(dāng)電極定位成橫跨第二移動(dòng)范圍和第一移動(dòng)范圍時(shí)等離子放電 的助走放電區(qū)和正常放電區(qū)是連續(xù)的，因此進(jìn)一步確保物品的主體部分的 10 末端部分的適當(dāng)?shù)募庸?。?yōu)選地，所述臺(tái)包括金屬制的臺(tái)本體；其中比所述臺(tái)本體的周邊部分更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè)的部分包括所述暴 露的第一金屬表面，以便構(gòu)成所述第一臺(tái)部分；并且其中所述臺(tái)本體的周邊部分包括覆蓋有所述固體介電層的所述第二金 15 屬表面，所述臺(tái)本體的所述周邊部分和所述固體介電層構(gòu)成所述第二臺(tái)部 分。在該布置中，第一臺(tái)部分的第一金屬部分和第二臺(tái)部分的第二金屬部 分能夠整體地構(gòu)造，因此當(dāng)電極定位成橫跨第二移動(dòng)范圍和第一移動(dòng)范圍 時(shí)確保等離子放電的助走放電區(qū)和正常放電區(qū)之間的連續(xù)性。20 優(yōu)選地，所述電極在包括所述第一移動(dòng)范圍、所述第二移動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍的范圍內(nèi)相對(duì)可移動(dòng)，所述第三移動(dòng)范圍定位在所述第二移動(dòng) 范圍的與所述第一移動(dòng)范圍相對(duì)的相對(duì)側(cè)上。優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括電源電路。優(yōu)選地，在所述電極經(jīng)所述第二 移動(dòng)范圍從所述第三移動(dòng)范圍朝所述第一移動(dòng)范圍移動(dòng)的同時(shí)、當(dāng)所述電25 極到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，所述電源電路開(kāi)始給所述電極供應(yīng)電壓用于所述等離 子放電，所述預(yù)定位置定位在使所述電極定位成橫跨所述第二移動(dòng)范圍和 所述第三移動(dòng)范圍的位置和使所述電極定位在緊靠所述第一移動(dòng)范圍之 前的位置之間。在該布置中，開(kāi)始電壓供應(yīng)時(shí)來(lái)自電極的電場(chǎng)的方向能夠確定地引導(dǎo) 30向第二金屬，因此防止來(lái)自電極的不正常放電的產(chǎn)生。能夠避免來(lái)自電極的電場(chǎng)在第二金屬的外端部分上的局部集中，能夠防止對(duì)第二臺(tái)部分的固 體介電層的損害。電極可定位成在預(yù)定位置處橫跨第二移動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍。在該情況中，優(yōu)選的是所述電極的大約百分之30 — 70位于所述第二移動(dòng)范圍 5中，所述電極的其余部分位于所述第三移動(dòng)范圍中。使電極的百分之30或更多放置在第二移動(dòng)范圍中能夠在開(kāi)始電壓供應(yīng) 時(shí)確定地防止不正常放電，并且確定地避免電場(chǎng)在第二金屬的外端部分等 的部分上的集中。使電極的百分之70或更少放置在第二移動(dòng)范圍中能夠 消除使第二臺(tái)部分不必要地寬的必要性。 10 更優(yōu)選地，所述電極的大約百分之50位于所述第二移動(dòng)范圍中，所述 電極的其余部分位于所述第三移動(dòng)范圍中。這可靠地防止來(lái)自電極的不正常放電，并且可靠地避免電場(chǎng)在第二金 屬的外端部分上的集中。電極在電極的相對(duì)移動(dòng)方向上的寬度可大于或等于第二臺(tái)部分(即第 15二移動(dòng)范圍)在電極的相對(duì)移動(dòng)方向上的寬度。預(yù)定位置可設(shè)定在橫跨第二移動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍的位置和緊靠第 一移動(dòng)范圍之前的位置之間的任何位置處。當(dāng)電極的寬度大于第二臺(tái)部分的寬度時(shí)，預(yù)定位置可以是橫跨第二移 動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍的位置，并且同時(shí)緊靠第一移動(dòng)范圍之前。 20當(dāng)電極的寬度小于第二臺(tái)部分的寬度時(shí)，預(yù)定位置沒(méi)有必要是橫跨第 二移動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍的位置。預(yù)定位置可以是整個(gè)電極在寬度方向 上位于第二移動(dòng)范圍內(nèi)的位置。優(yōu)選地，所述臺(tái)還包括第三臺(tái)部分，所述第三臺(tái)部分具有絕緣特性并 定位在所述第二臺(tái)部分的與所述第一臺(tái)部分相對(duì)的相對(duì)側(cè)上。優(yōu)選地，當(dāng) 25所述電極位于所述第三移動(dòng)范圍中時(shí)，所述電極與所述第三臺(tái)部分相對(duì)。 這允許電極位于第三臺(tái)部分的上方?？稍诘诙_(tái)部分的外部，以及電 極與第三臺(tái)部分之間形成用于加工氣體的通路。優(yōu)選的是第三臺(tái)部分的正面與第二臺(tái)部分的固體介電層的正面平齊。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種大氣壓等離子加工設(shè)備，該大氣 30 壓等離子加工設(shè)備通過(guò)將待加工物品暴露到近似大氣壓等離子放電來(lái)加工待加工物品的表面，該待加工物品主要由電介質(zhì)材料組成，所述設(shè)備包 括臺(tái)，所述臺(tái)包括第一臺(tái)部分和第二臺(tái)部分，所述第一臺(tái)部分具有暴露 的第一金屬表面，所述第二臺(tái)部分具有覆蓋有固體介電層的第二金屬表面 5 并設(shè)置在所述第一臺(tái)部分的外周邊部分上，所述物品放置在所述第一臺(tái)部 分的所述第一金屬表面上，從而使得所述物品的周邊部分凸向所述第二臺(tái) 部分；第一電極，所述第一電極相對(duì)于所述臺(tái)在包括第一移動(dòng)范圍、第二移 動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍的范圍內(nèi)相對(duì)可移動(dòng)，在第一移動(dòng)范圍內(nèi)所述電極 10與所述第一臺(tái)部分相對(duì)，在所述第二移動(dòng)范圍內(nèi)所述電極與所述第二臺(tái)部 分相對(duì)，所述第三移動(dòng)范圍定位在所述第二移動(dòng)范圍的與所述第一移動(dòng)范 圍相對(duì)的相對(duì)側(cè)上；第二電極，所述第二電極定位成比所述第一電極更靠近所述第三移動(dòng) 范圍側(cè)，并且所述第二電極與所述第一電極一體地相對(duì)于所述臺(tái)在包括所 15述第一移動(dòng)范圍、所述第二移動(dòng)范圍和所述第三移動(dòng)范圍的范圍內(nèi)相對(duì)可 移動(dòng)；第一電源電路，在進(jìn)入運(yùn)動(dòng)期間當(dāng)所述第一電極到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，所述第一電源電路開(kāi)始給所述第一電極供應(yīng)電壓用于所述等離子放電，在所述進(jìn)入運(yùn)動(dòng)中所述第一和第二電極經(jīng)所述第二移動(dòng)范圍從所述第三移動(dòng) 20范圍朝所述第一移動(dòng)范圍移動(dòng)，所述預(yù)定位置定位在使所述第一電極定位成橫跨所述第二移動(dòng)范圍和所述第三移動(dòng)范圍的位置和使所述第一電極定位在緊靠所述第一移動(dòng)范圍之前的位置之間；和第二電源電路，在進(jìn)入運(yùn)動(dòng)期間當(dāng)所述第二電極到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，一 所述第二電源電路開(kāi)始給所述第二電極供應(yīng)電壓用于所述等離子放電，所述 25 預(yù)定位置定位在使所述第二電極定位成橫跨所述第二移動(dòng)范圍和所述第三移動(dòng)范圍的位置和使所述第二電極定位在緊靠所述第一移動(dòng)范圍之前的位置之間。在該布置中，物品能夠用作用于臺(tái)的第一金屬表面的固體介電層，因 此消除了在第一金屬表面上設(shè)置由噴涂膜或陶瓷板組成的固體介電層的 30必要性。這降低了制造成本，并且使得更容易擴(kuò)大臺(tái)。在第二移動(dòng)范圍內(nèi)的電極和第二臺(tái)部分之間施加電場(chǎng)。這樣允許在電極進(jìn)入第一移動(dòng)范圍之 前產(chǎn)生助走放電，為正常等離子加工著準(zhǔn)備。結(jié)果，能夠使正常等離子放 電開(kāi)始時(shí)的放電條件在周邊部分和比物品的周邊部分更進(jìn)一步靠近內(nèi)側(cè) 的主體部分之間的邊界部分中穩(wěn)定。因此，防止對(duì)物品的主體部分的末端5部分的損害，并且能夠確保末端部分的適當(dāng)?shù)募庸ぁ４送?，?dāng)?shù)谝浑姌O到達(dá)預(yù)定位置時(shí)開(kāi)始給第一電極供應(yīng)電壓，這確保 來(lái)自第一電極的電場(chǎng)的方向被引導(dǎo)向第二金屬。隨后，當(dāng)?shù)诙姌O到達(dá)預(yù) 定位置時(shí)開(kāi)始給第二電極供應(yīng)電壓，這確保來(lái)自第二電極的電場(chǎng)的方向被 引導(dǎo)向第二金屬。這樣，通過(guò)依次給第一和第二電極供應(yīng)電壓，在電壓供 10 應(yīng)開(kāi)始時(shí)能夠防止不正常放電和電場(chǎng)集中。根據(jù)本發(fā)明，適用于表面加工的放電的類型包括電暈放電(corona discharge )、沿面放電(cre印ing discharge )、 電介質(zhì)阻擋放電 (dielectric barrier discharge)禾口輝光放電(glow discharge)。優(yōu) 選的是近似大氣壓(大致常壓)下的輝光放電。這里，大致常壓指 15 1.013xl04 50 . 66 3 x 104 Pa范圍內(nèi)的壓力?？紤]到壓力控制的容易性 和設(shè)備的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性，優(yōu)選的是1. 333xl04 10.664 x 104 Pa范圍內(nèi) 的壓力，更優(yōu)選的是9. 331xl04 10 . 397 x 104 Pa范圍內(nèi)的壓力。 [技術(shù)效果]根據(jù)本發(fā)明，物品能夠用作用于臺(tái)的第一金屬表面的固體介電層。這 20 消除了在第一金屬表面上設(shè)置由噴涂膜或陶瓷板組成的固體介電層的必 要性。這降低了制造成本，并且使得更容易擴(kuò)大臺(tái)。此外，能夠在第二移 動(dòng)范圍內(nèi)的電極和第二臺(tái)部分之間時(shí)間電場(chǎng)。這允許產(chǎn)生助走放電，為正 常等離子放電著好準(zhǔn)備。結(jié)果，能夠使物品的主體部分的末端部分的上方 的正常等離子放電的開(kāi)始時(shí)的放電條件穩(wěn)定。因此，能夠防止對(duì)包括物品 25 的主體部分的末端部分的部分的損害，并且能夠確保末端部分的適當(dāng)?shù)募?工。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的示意主剖視30 圖；圖2是顯示在用設(shè)備加工襯底的過(guò)程中把襯底放置在臺(tái)上的步驟的常壓等離子加工設(shè)備的主剖視圖；圖3是顯示把電極定位在第二移動(dòng)范圍內(nèi)的步驟和用設(shè)備在襯底的加 工中在外部介電部分的上方產(chǎn)生的助走放電的常壓等離子加工設(shè)備的主 5 剖視圖；圖4是顯示用電極覆蓋整個(gè)第二臺(tái)部分和用設(shè)備在襯底的加工中在襯 底的周邊部分的上方產(chǎn)生助走放電的步驟的常壓等離子加工設(shè)備的主剖視圖；圖5是顯示把電極定位成橫跨第二臺(tái)部分的上方位置和第一臺(tái)部分的 10 末端部分的上方位置和用設(shè)備在襯底的加工中在襯底的主體部分的末端 部分的上方產(chǎn)生正常等離子放電的步驟的常壓等離子加工設(shè)備的主剖視 圖；圖6是顯示用設(shè)備等離子加工襯底的主體部分的大致中間部分的步驟 的常壓等離子加工設(shè)備的主剖視圖； 15 圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的局部示意主剖視圖(固體介電層變化了的變型)；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的局部示意主 剖視圖(固體介電層變化了的變型)；圖9是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的局部示意主 20剖視圖(固體介電層變化了的變型)；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的示意主剖 視圖；圖11是顯示用設(shè)備在襯底的加工中，把加工單元后退到臺(tái)的外側(cè)、 把襯底防止在臺(tái)上、和開(kāi)始朝臺(tái)的上方移動(dòng)加工單元的步驟的，根據(jù)第五 25 實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的示意主剖視圖；圖12是顯示用設(shè)備在襯底的加工中，把右電極定位在橫跨第二移動(dòng) 范圍和第三移動(dòng)范圍的預(yù)定位置的步驟的，根據(jù)第五實(shí)施例的常壓等離子 加工設(shè)備的示意主剖視圖；圖13是顯示用設(shè)備在襯底的加工中，把中間電極定位在預(yù)定位置處 30的步驟的，根據(jù)第五實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的示意主剖視圖；圖14是顯示用設(shè)備在襯底的加工中，把左電極定位在預(yù)定位置處和把右電極定位在橫跨第一移動(dòng)范圍和第二移動(dòng)范圍的位置處的步驟的，根據(jù)第五實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的示意主剖視圖；圖15是顯示把整個(gè)加工單元定位在第一移動(dòng)范圍內(nèi)并用等離加工襯底的主體部分的步驟的，根據(jù)第五實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的示意主 剖視圖；圖16是顯示右電極在預(yù)定位置處的根據(jù)第五實(shí)施例的常壓等離子加 工設(shè)備的示意主剖視圖，其中預(yù)定位置是電壓供應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)，預(yù)定位置是 每個(gè)電極的整個(gè)位于第二移動(dòng)范圍的位置； 10 圖17是具有比第二臺(tái)部分寬的單個(gè)電極的本發(fā)明的第六實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的主剖視圖，顯示把電極定位在橫跨第二移動(dòng)范圍和第 三移動(dòng)范圍的預(yù)定位置處。圖18是第六實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備的主剖視圖，其中電極的 預(yù)定位置是電壓供應(yīng)的開(kāi)始點(diǎn)，預(yù)定位置是緊靠第一移動(dòng)范圍前的位置。參考標(biāo)記W 襯底(待力口工物品) (substrate (object to be processed)) Wa襯底的主體部分 (main portion of the substrate) Wae 寸底的主體部分的末端部分(end portion of the main portion 20of the substrate)Wb襯底的周邊部分(peripheral portion of the substrate)M 大氣壓等離子力口工設(shè)備 (atmospheric-pressure plasma processingapparatus)10加工單元 (processing unit) 11電極 (electrode)11A 電極 (electrode)11B 電極 (electrode)11C 電極 (electrode)12保持器 (holder)13固體介電板 (solid dielectric plate)20臺(tái) (stage)20A 臺(tái)本體 (stage body)21第一臺(tái)部分 (first stage portion)21a第一金屬表面(first metal surface) 522第二臺(tái)部分 (second stage portion)23夕卜框,第三臺(tái)部分(outer frame, third stage portion)24第二金屬部分 (second metal portion)24a第二金屬表面 (second metal surface)25固體介電層 (solid dielectric layer)1026內(nèi)部介電部分 (i匿r dielectric portion)27夕卜部介電部分 (outer dielectric portion)30電源電路 (power supply circuit)31A開(kāi)關(guān)部件 (switch part)31B 開(kāi)關(guān)部件 (switch part) 1531C開(kāi)關(guān)部件 (switch part)40禾多動(dòng)機(jī)構(gòu) (moving mechanism)Dl正常等離子放電區(qū)(regular plasma discharge zone) D2等離子放電助走區(qū)(plasma discharge run up zone) D2a助走放電區(qū) (run叩discharge zone)20D2b助走放電區(qū) (run up discharge zone)Rl第一移動(dòng)范圍 (first movement range)R2第二移動(dòng)范圍 (second movement range)R3第三移動(dòng)范圍 (third movement range)2具體實(shí)施方式
下面將說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1顯示常壓等離子加工設(shè)備M的示意圖。常壓等離子加工設(shè)備M 包括加工單元10和臺(tái)20。加工單元IO具有高壓電極11和保持電極11 的保持器12。加工單元10和高壓電極ll在垂直于圖1的圖示平面的方 30向上延伸。電源電路30連接到高壓電極11。電源電路30給電極11供應(yīng)電壓用于產(chǎn)生大氣壓等離子放電。供應(yīng)電壓可以是連續(xù)波形的電壓，例 如正弦波電壓或脈沖波等間歇波電壓。作為陶瓷制的固體介電層的固體介電板13設(shè)置在加工單元IO的底部上，加工單元IO包括高壓電極11的下表面。5 盡管未圖示，加工氣體供應(yīng)管線從加工氣源連接到加工單元10。來(lái)自加工氣體供應(yīng)管線的加工氣體朝下吹向加工單元10。這種適用于期望 的加工的氣體被用作加工氣體。例如，CF4等碳氟化合物和氮被用于蝕刻 力口王或用于防7jC力口工(water repellent processing)。臺(tái)20位于加工單元10的下方。加工單元IO的下表面(固體介電板 1013的下表面)和臺(tái)20之間的間隙為幾個(gè)毫米數(shù)量級(jí)。在圖示中間隙比夸 大了。臺(tái)20包括第一臺(tái)部分21、設(shè)置在第一臺(tái)部分21的外周邊部分上的 第二臺(tái)部分22、和設(shè)置在第二臺(tái)部分22的外周邊部分上的外框23 (第 三臺(tái)部分)。15 第一臺(tái)部分21由鋁等金屬(第一金屬)制成，并且在俯視圖中具有四邊形形狀。第一臺(tái)部分21的深度(在垂直于圖1的圖示平面的方向上 的尺寸)與電極ll的長(zhǎng)度大致相同。固體介電層不設(shè)置在金屬制的第一臺(tái)部分21的頂表面21a (第一金 屬表面)上，并且金屬表面21a是暴露的。金屬表面21a在俯視圖中具20有四邊形形狀，并且水平地延伸。如圖l中的虛線所示，襯底(待加工物品)W將被直接放置在暴露的 第一金屬表面21a上。襯底W可由用于大液晶顯示器或?yàn)V色器的玻璃等 電介質(zhì)材料組成，并且在俯視圖中具有四邊形形狀。組成襯底W的玻璃的 相對(duì)介電常數(shù)L大致為ew =5。襯底W的厚度L例如大致為t 二0.7毫25 米。第一金屬表面21a的面積(第一臺(tái)部分21的面積)稍微小于襯底W 的面積。因此，比襯底W的周邊部分Wb更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè)的主體部分 Wa覆蓋整個(gè)第一金屬表面21a。襯底W的周邊部分Wb比第一金屬表面 21a更進(jìn)一步地朝外凸出，換言之，朝第二臺(tái)部分22凸出。襯底的周邊 30部分Wb從第一金屬表面21a凸出的凸出量例如大致是10毫米。24和固體介電層25。第二金屬24由鋁 等金屬組成。第二金屬24從組成第一臺(tái)部分21的第一金屬整體地連續(xù)。 第一和第二金屬21， 24構(gòu)成臺(tái)本體20A。為了更詳細(xì)，臺(tái)20包括由鋁等組成的臺(tái)本體20A，并在俯視圖中具 5 有四邊形形狀。臺(tái)本體20A的中間部分(比周邊部分更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè) 的部分)是第一金屬21 (第一臺(tái)部分)，臺(tái)本體20A的周邊部分是第二 金屬24。臺(tái)本體20A(第一和第二金屬21， 24)電接地。因此，臺(tái)本體20A 用作面向高壓電極11的接地電極。第二臺(tái)部分22的第二金屬24 (第二金屬表面)的頂表面24a相對(duì)于 10 第一臺(tái)部分21的第一金屬表面21a凹陷，在第一和第二金屬表面之間形 成臺(tái)階。(第一金屬表面21a比第二金屬表面24a更朝上凸出)第二金屬 表面24a是水平的。第二金屬表面24a上設(shè)置有固體介電層25。(對(duì)于臺(tái)本體20A中的 周邊部分24和比周邊部分更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè)的主體部分21，僅周邊部 15 分24上設(shè)置有固體介電層25)固體介電層25覆蓋整個(gè)第二金屬表面 24a。固體介電層25由氧化鋁(Al20》等陶瓷材料組成。組成固體介電層25 的氧化鋁的相對(duì)介電常數(shù)￡25大致為襯底W的相對(duì)介電常數(shù)的兩倍，即大 致為e25 =10。固體介電層25具有在第一臺(tái)部分21側(cè)上的內(nèi)部介電部分26和在 20外框23側(cè)上的外部介電部分27。內(nèi)部和外部介電部分26， 27連續(xù)且整 體地形成。內(nèi)部介電部分26的內(nèi)端表面(第一臺(tái)部分21側(cè)上的端表面)抵靠 住第一金屬表面21a and the第二金屬表面24a之間的臺(tái)階上升表面。 內(nèi)部介電部分26的頂表面與第一金屬表面21a平齊。 25 襯底W的周邊部分Wb將放置在內(nèi)部介電部分26的頂表面上。外部介電部分27比內(nèi)部介電部分26厚。外部介電部分27比內(nèi)部介 電部分26和第一金屬表面21a更朝上凸出。在外部介電部分27和內(nèi)部 介電部分26之間形成臺(tái)階。臺(tái)階比第二金屬24 (第一臺(tái)部分21側(cè)上)的外端部分更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè)。 30 襯底W的周邊表面抵靠外部介電部分27和內(nèi)部介電部分26之間的臺(tái)階上升表面放置。外部介電部分27和內(nèi)部介電部分26之間的臺(tái)階的 高度與襯底W的厚度大致相同。因此，外部介電部分27的頂表面和襯底 W的頂表面彼此大致平齊。外部介電部分27比襯底W更進(jìn)一步地位于外側(cè)。 5 外部介電部分27的外端表面比第二金屬24更朝外凸出。由樹(shù)脂等絕緣材料組成的外框23設(shè)置在外部介電部分27和第二金屬24的外側(cè) 表面上。外部介電部分27的厚度/介電常數(shù)的比率設(shè)定成與襯底W的厚度/介 電常數(shù)的比率大致相同。這使得第二臺(tái)22上方的放電條件與第一臺(tái)21上10 方的放電條件大致相同。因此，當(dāng)固體介電層25的介電常數(shù)是襯底W的 介電常數(shù)的兩倍時(shí)，外部介電部分27的厚度設(shè)定成大致是襯底W的厚度 的兩倍。當(dāng)玻璃制襯底W的相對(duì)介電常數(shù)在h = 5.3 6.5的大致范圍 內(nèi)并且襯底W的厚度在t，二0.5 0.7毫米的大致范圍內(nèi)，以及固體介電 層25的相對(duì)介電常數(shù)在e25 = 9 11的大致范圍內(nèi)時(shí)，那么外部介電部15 分27的厚度設(shè)定成在t27 = 0.69 1.45毫米的大致范圍內(nèi)。例如當(dāng)襯底 W的相對(duì)介電常數(shù)大致為"二 5并且襯底W的厚度大致為t. 二 0. 7毫米 時(shí)，相對(duì)介電常數(shù)大致為e25 = 10的氧化鋁制固體介電層25的外部介 電部分27的厚度設(shè)定成大致為t27 = 1.4毫米。第二臺(tái)部分22的右和左方向上的寬度比高壓電極11的右和左方向20 上的寬度小。這意味著高壓電極11具有橫跨第二臺(tái)部分22和第一臺(tái)部 分21的寬度。如圖1所示，常壓等離子加工設(shè)備M還包括移動(dòng)機(jī)構(gòu)40。移動(dòng)機(jī)構(gòu) 40連接到加工單元10。移動(dòng)機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)加工單元IO在右和左方向(與 電極11的縱向垂直的方向)上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如圖2 — 6中的箭頭所示。這意25 味著高壓電極11相對(duì)于臺(tái)20在右和左方向上相對(duì)移動(dòng)。高壓電極11的 相對(duì)移動(dòng)的范圍包括第一移動(dòng)范圍Rl和第二移動(dòng)范圍R2，在第一移動(dòng)范 圍Rl內(nèi)電極11與第一臺(tái)部分21相對(duì)，在第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)電極11 與第二臺(tái)部分22相對(duì)(見(jiàn)圖3 — 5)。圖5中的高壓電極11與第一臺(tái)部分 21的末端部分和第二臺(tái)部分22相對(duì)，并且定位成橫跨第一移動(dòng)范圍Rl30和第二移動(dòng)范圍R2?？蛇x地，移動(dòng)機(jī)構(gòu)40可連接到臺(tái)20，臺(tái)20可在右和左方向上往復(fù) 移動(dòng)。為了使用上述結(jié)構(gòu)的常壓等離子加工設(shè)備M來(lái)加工襯底W的表面， 如圖2所示，首先，加工單元IO后退到臺(tái)20的外側(cè)(例如，左邊)，然 5 后襯底W放置在臺(tái)20上。襯底W上的比周邊部分Wb更進(jìn)一步地位于內(nèi) 側(cè)的主體部分Wa直接放置在臺(tái)本體20A的第一金屬表面21a上。周邊 部分Wb放置在第二臺(tái)部分22的內(nèi)部介電部分26上。因?yàn)閮?nèi)部介電部分 26的頂表面和第一金屬表面21a連續(xù)并且彼此平齊，因此能夠防止襯底 W的后表面和臺(tái)20之間形成間隙。襯底W的端表面抵靠?jī)?nèi)部介電部分2610 和外部介電部分27之間的臺(tái)階升起表面放置。這允許襯底W精確地定位。 襯底W的頂表面(正面)與外部介電部分27的頂表面平齊。接下來(lái)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)加工單元10在圖2的箭頭的方向(朝右 的方向)上移動(dòng)。然后，如圖3所示，高壓電極ll進(jìn)入第二移動(dòng)范圍R2， 在第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)高壓電極11與第二臺(tái)部分22相對(duì)。此時(shí)，從電源15 電路30給高壓電極11供應(yīng)電壓。開(kāi)始電壓供應(yīng)的時(shí)刻優(yōu)選地為當(dāng)高壓 電極ll還沒(méi)有到達(dá)襯底W的末端部分的上方并位于第二臺(tái)部分22上方 之時(shí)(優(yōu)選地位于外部介電部分27上方)。這允許在高壓電極ll和高壓 電極ll下方的第二金屬24之間施加電場(chǎng)，并且在高壓電極ll和高壓電 極11下方的第二金屬24之間產(chǎn)生大氣壓等離子放電。大氣壓等離子放電20 起初僅產(chǎn)生在固體介電層25的外部介電部分27的上方。結(jié)果，能夠在 襯底W的外側(cè)產(chǎn)生助走等離子放電D2。此時(shí)，外部介電部分27用作第 二金屬24的表面上的固體介電層，因此有助于放電的穩(wěn)定性。通過(guò)適當(dāng) 地設(shè)定外部介電部分27的介電常數(shù)和厚度，能夠使放電條件與襯底W上 方的正常等離子放電D1的放電條件大致相同，稍后對(duì)此將說(shuō)明。因?yàn)橥?5 部介電部分27的頂表面和襯底W的頂表面彼此平齊，因此第二位置處的 加工單元10和外部介電部分27之間的間隙能夠與第一位置處的加工單 元IO和襯底W之間的間隙相同。這允許在助走放電D2時(shí)的加工氣體的 流動(dòng)條件與稍后說(shuō)明的正常等離子放電Dl時(shí)的加工氣體的流動(dòng)條件大致 相同。30 如圖4所示，當(dāng)加工單元10在箭頭的方向上移動(dòng)時(shí)，高壓電極11被移動(dòng)成還位于襯底W的周邊部分Wb的上方。這導(dǎo)致助走放電D2延伸 到襯底W的周邊部分Wb的上方。加工氣體引導(dǎo)到助走^(guò)電區(qū)D2，并且襯 底的周邊部分Wb的正面被等離子加工。此時(shí)，襯底的周邊部分Wb隨同 內(nèi)部介電部分26 —起用作第二金屬24的表面上的固體介電層，因此有 5 助于放電的穩(wěn)定性。
盡管此時(shí)電極11定位成橫跨外部介電部分27和內(nèi)部介電部分26， 但是防止第二金屬24受到沿面放電(cre印ing discharge)等的沖擊， 因?yàn)榈诙饘?4被連續(xù)且整體地形成的外部介電部分27和內(nèi)部介電部 分26完全覆蓋。
10 襯底的周邊部分Wb和內(nèi)部介電部分26的總介電常數(shù)稍微不同于僅
有外部介電部分27的介電常數(shù)，也不同于僅有襯底的主體部分Wa的介 電常數(shù)。這導(dǎo)致周邊部分上方的放電條件與外部介電部分27上方的助走 放電D2的放電條件或襯底的主體部分Wa的上方的正常等離子放電Dl的 放電條件稍微不同。然后，這不會(huì)造成問(wèn)題，因?yàn)橐r底的周邊部分Wb的
15 條件與產(chǎn)品的質(zhì)量不相關(guān)。
如圖5所示，當(dāng)加工單元IO在箭頭的方向上進(jìn)一步移動(dòng)時(shí)，高壓電 極ll到達(dá)橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第一移動(dòng)范圍Rl的末端部分的位置。 這導(dǎo)致在高壓電極11和第一臺(tái)部分21的末端部分之間施加電場(chǎng)。結(jié)果， 在加工單元IO和襯底W的主體部分Wa的末端部分Wae (與周邊部分Wb
20相連的部分)之間產(chǎn)生正常大氣壓等離子放電Dl。加工氣體被引導(dǎo)到正常 等離子放電區(qū)Dl，并且襯底W的主體部分的末端部分Wae被等離子加工。 從襯底W的主體部分的末端部分Wae開(kāi)始正常等離子加工(regular plasma processing)。在正常等離子加工開(kāi)始時(shí)，高壓電極11和第一臺(tái) 部分21之間的重疊區(qū)域較小。因此正常放電區(qū)D1較狹窄。另一方面，此
25 時(shí)，高壓電極ll還與第二臺(tái)部分22相對(duì)。因此，在高壓電極ll和第二 臺(tái)部分22之間保持電場(chǎng)。仍然產(chǎn)生助走放電D2。這防止電場(chǎng)僅集中在狹 窄的正常放電區(qū)D1上。這樣，防止了正常等離子加工開(kāi)始時(shí)對(duì)電源電路30 的損害。襯底W的主體部分的末端部分Wae的上方的放電條件被穩(wěn)定。在 正常等離子放電Dl之前，第二臺(tái)部分22上方的助走放電D2使電極11
30的溫度升高。這導(dǎo)致陶瓷制固體介電板13被干燥為放電著好準(zhǔn)備。這使襯底W的主體部分的末端部分Wae的上方的放電條件進(jìn)一步穩(wěn)定。此外， 因?yàn)橹叻烹妳^(qū)D2和正常放電區(qū)Dl是連續(xù)的，等離子能夠在這兩個(gè)放電 區(qū)D1， D2之間連通。結(jié)果，能夠在整個(gè)放電區(qū)上獲得大致均勻的等離子。 這允許襯底W的主體部分的末端部分Wae以與襯底W的中間部分相同的 5方式被加工，因此提高加工的均勻性。
如圖6所示，加工單元IO在箭頭的方向上進(jìn)一步移動(dòng)。然后，整個(gè) 電極ll位于僅與第一臺(tái)部分21相對(duì)的第一移動(dòng)范圍Rl內(nèi)。在第一移動(dòng) 范圍Rl內(nèi)的電極11和襯底W的主體部分Wa之間產(chǎn)生正常等離子放電 Dl以便允許襯底W的主體部分Wa被等離子加工。此時(shí)，襯底W的主體 10 部分Wa用作用于第一臺(tái)部分21的固體介電層。這消除了設(shè)置固體介電 層在第一金屬表面21a上的必要性，因此降低了制造成本。這樣，臺(tái)20 能夠容易地?cái)U(kuò)大到容納襯底W的面積的增加。
加工單元IO在箭頭的方向上進(jìn)一步移動(dòng)以便到達(dá)臺(tái)20的相對(duì)側(cè)(圖 6總的右側(cè))上的末端部分的上方。這樣，襯底W的整個(gè)主體部分Wa能 15 夠被等離子加工。
加工單元IO可根據(jù)需要在右和左方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 在完成加工之后，加工單元IO后退到臺(tái)20的外側(cè)，拆除襯底W。 下面將說(shuō)明本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。相同的參考標(biāo)記用于表示與前述 實(shí)施例中的元件相同的元件，并省略這些元件的詳細(xì)說(shuō)明。 20 圖7顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，固體介電層25的內(nèi)
部介電部分26的底表面是朝上傾斜向內(nèi)端部分(與外部介電部分27相 對(duì)側(cè))的傾斜表面。內(nèi)部介電部分26具有三角形截面結(jié)構(gòu)，該三角形截面 結(jié)構(gòu)的厚度朝內(nèi)端部分減小。然后，內(nèi)部介電部分26和放置在內(nèi)部介電 部分26上的襯底W的周邊部分Wb的總介電常數(shù)朝內(nèi)部介電部分26的 25內(nèi)端部分逐漸地減小以便更接近僅有襯底W的介電常數(shù)e*。
這樣，襯底W的周邊部分Wb上方的助走放電區(qū)D2a的等離子放電條 件能夠逐漸地更接近朝向襯底的主體部分Wa的正常等離子放電Dl的條 件。這防止在周邊部分Wb和襯底W的主體部分的末端部分Wae之間的邊 界處的放電條件不連續(xù)，使襯底W的主體部分的末端部分Wae的放電條件 30進(jìn)一步穩(wěn)定，因此進(jìn)一步提高加工的均勻性。圖8顯示本發(fā)明的第三實(shí)施例。在該實(shí)施例中，第二臺(tái)部分22的第 二金屬24由獨(dú)立于臺(tái)本體20A的金屬形成，前述臺(tái)本體20A構(gòu)成第一 臺(tái)部分21。第二金屬24的內(nèi)端部分與第一臺(tái)部分21抵靠并直接接觸。 地線設(shè)置在第一臺(tái)部分21中。第二金屬24經(jīng)第一臺(tái)部分21電接地?？?5選地，地線可直接連接到第二金屬24。
固體介電層25的內(nèi)部介電部分26和外部介電部分27獨(dú)立地形成。 內(nèi)部介電部分26由氧化鋁等陶瓷制成，并具有L形截面的框結(jié)構(gòu)。襯底W 的周邊部分Wb放置成抵靠框形內(nèi)部介電部分26。
用于在其上裝配內(nèi)部介電部分26的臺(tái)階形成在第二金屬24的頂表 10 面的內(nèi)端側(cè)。
外部介電部分27是由陶瓷等組成的固體介電板，并放置在第二金屬 24的頂表面上。外部介電部分27可以是噴涂到第二金屬24的頂表面上 的噴涂膜。構(gòu)成外部介電部分27的固體電介質(zhì)的介電常數(shù)小于襯底W的 介電常數(shù)。外部介電部分27的厚度小于襯底W的厚度。因此，外部介電 15 部分27的厚度/介電常數(shù)的比率與襯底W的厚度/介電常數(shù)的比率大致 相同。第二金屬24的頂表面定位成高于第一金屬表面21a，從而使得外 部介電部分27的頂表面與襯底W的頂表面平齊。
圖9顯示本發(fā)明的第四實(shí)施例。在第一至第三實(shí)施例中，第二金屬24 定位成橫跨固體介電層25的外部介電部分27的后部和內(nèi)部介電部分 20 26的后部。另一方面，在第四實(shí)施例中，第二金屬24僅設(shè)置在外部介電 部分27的后部處。能夠是接地電極的金屬設(shè)置在內(nèi)部介電部分26的后 部。第二金屬24以與內(nèi)部介電部分26的寬度對(duì)應(yīng)的距離與第一臺(tái)部分 21分隔開(kāi)。地線連接到獨(dú)立于第一臺(tái)部分21的第二金屬24。
根據(jù)第四實(shí)施例，助走放電D2僅在外部介電部分27的上方產(chǎn)生，在 25 內(nèi)部介電部分26的上方或襯底W的周邊部分Wb的上方不產(chǎn)生。另一方 面，電極11寬到足以定位成橫跨外部介電部分27上方的位置和第一臺(tái) 部分21上方的位置。因此，當(dāng)在電極11的運(yùn)行方向的前部處的末端部 分(圖9中的右端部分)和第一臺(tái)部分21的末端部分之間施加電場(chǎng)時(shí)， 仍然在電極11的運(yùn)行方向的后部處的末端部分(圖9中的左端部分)和 30第二金屬24之間施加電場(chǎng)。外部介電部分27上方的助走放電D2連續(xù)產(chǎn)生。因此，電場(chǎng)不會(huì)集中在第一臺(tái)部分21的末端部分的上方。此外，在 到達(dá)第一臺(tái)部分21的末端部分的上方之前，電極11的運(yùn)行方向的前部 處的末端部分通過(guò)外部介電部分27的上方。在通過(guò)外部介電部分27的 上方時(shí)，電極11的運(yùn)行方向的前部處的末端部分被助走放電D2加熱， 5 并且固體介電板13的運(yùn)行方向的前部處的末端部分被干燥。這有助于在 襯底W的主體部分Wa的末端部分Wae的上方產(chǎn)生的穩(wěn)定的等離子放電 Dl，因此提高了末端部分Wae的適當(dāng)?shù)谋砻婕庸ぁ?br> 圖10顯示本發(fā)明的第五實(shí)施例。第五實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備M 的加工單元IO包括三個(gè)(多個(gè))高壓電極ll、 11、 11。為了區(qū)別這三個(gè) 10電極ll、 11、 11，右邊的電極稱作11A，中間的電極稱作11B，左邊的電 極稱作11C (見(jiàn)圖11 — 15)。
每個(gè)電極11具有四邊形截面并且在垂直于圖10的圖示平面的方向上 延伸。作為固體介電層的陶瓷固體介電層(未顯示)設(shè)置在每個(gè)電極11 的下表面上。三個(gè)電極ll、 11、 ll在右和左方向上以等間隔布置。 15 三個(gè)電極ll連接到共同的電源電路30。電源電路30給電極11供應(yīng)
電壓用于產(chǎn)生大氣壓等離子放電。電源電路30具有與電極11對(duì)應(yīng)的三個(gè) (多個(gè))開(kāi)關(guān)部件31。開(kāi)關(guān)部件31A連接到電極IIA。開(kāi)關(guān)部件31B連 接到電極11B。開(kāi)關(guān)部件31C連接到電極11C (見(jiàn)圖11一15)。
在右和左方向上彼此相鄰的電極11、 11之間的間隙大于加工單元10 20的下表面(每個(gè)電極11的固體介電層的下表面)和臺(tái)20之間的實(shí)際間隙。 臺(tái)20的第一臺(tái)部分21和比第一臺(tái)部分21更迸一步地位于外側(cè)的 第二臺(tái)部分22的第二金屬部分24獨(dú)立地由金屬形成，并且彼此相鄰和 彼此連接。第二金屬24經(jīng)第一臺(tái)部分21電接地。可選地，第二金屬24 可直接連接到地線，而不通過(guò)第一臺(tái)部分21。 25 構(gòu)成第一臺(tái)部分21的第一金屬和第二臺(tái)部分22的第二金屬24可
以整體地且連續(xù)地形成。臺(tái)20可包括鋁等金屬制成的臺(tái)本體，固體介電 層25覆蓋用作具有暴露表面的第一金屬21 (第一臺(tái)部分)的臺(tái)本體的中 間部分(比周邊部分更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè)的部分)和用作第二金屬24的 臺(tái)本體的周邊部分。
30 第二臺(tái)部分22的內(nèi)部介電部分26在右和左方向上的寬度(襯底的周邊部分Wb的寬度)小于每個(gè)電極11在右和左方向上的寬度。
外部介電部分27在右和左方向上的寬度大于每個(gè)電極11在右和左 方向上的寬度，并小于左電極11C的左端部分和右電極11A的右端部分之 間的距離。
5 第二臺(tái)部分22的第二金屬24不必需設(shè)置在內(nèi)部介電部分26的后
側(cè)(下表面)上，只要設(shè)置在外部介電部分27的后側(cè)(下表面)上即可。 內(nèi)部介電部分26和外部介電部分27可獨(dú)立地形成，并且可具有不同的 介電常數(shù)值。
第二金屬24的外端部分和第二臺(tái)部分22的固體介電層25的外端 10 部分彼此平齊。樹(shù)脂等電介質(zhì)材料制外框，即第三臺(tái)部分23設(shè)置在第二 金屬24和固體介電層25的外側(cè)表面上。
可選地，固體介電層25的外部介電部分27可比第二金屬24更加朝 外凸出。
此外，在第五實(shí)施例中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)加工單元10的三個(gè)電極
15 11、 11、 ll在右和左方向(垂直于電極ll的縱向的方向)上一體地往復(fù) 移動(dòng)。如圖11一15所示，每個(gè)電極11的移動(dòng)范圍包括與第一臺(tái)部分21 相對(duì)的第一移動(dòng)范圍Rl、與第二臺(tái)部分22相對(duì)的第二移動(dòng)范圍R2和與 第三臺(tái)部分23相對(duì)的第三移動(dòng)范圍R3。
可選地，加工單元lO和電極ll、 11、 ll可固定，移動(dòng)機(jī)構(gòu)40可連
20接到臺(tái)20，從而使得臺(tái)20可在右和左方向上往復(fù)地移動(dòng)。
為了利用第五實(shí)施例的常壓等離子加工設(shè)備M來(lái)加工襯底W的表面， 如圖11所示，首先，與電極11A—11C對(duì)應(yīng)的所有開(kāi)關(guān)部件31A—31C設(shè) 定成斷開(kāi)，加工單元IO至少后退到臺(tái)20的第二臺(tái)部分22的外側(cè)(例如 左邊)，襯底W放置在臺(tái)20上。為了更加具體，襯底W的比周邊部分Wb
25更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè)的主體部分Wa放置在第一臺(tái)部分21的第一金屬表 面21a上，周邊部分Wb放置在第二臺(tái)部分22的內(nèi)部介電部分26上。 因?yàn)榈谝唤饘俦砻?1a和內(nèi)部介電部分26的頂表面連續(xù)并彼此平齊，因 此能夠防止在襯底W的后表面和臺(tái)20之間形成間隙。襯底W的端表面抵 靠住內(nèi)部介電部分26和外部介電部分27之間的臺(tái)階上升表面。因此，
30襯底W能夠精確地定位。襯底W的頂表面(正面)變成與外部介電部分27的頂表面平齊。接下來(lái)，移動(dòng)機(jī)構(gòu)40驅(qū)動(dòng)加工單元10在圖11的箭頭方向(朝右的 方向)上移動(dòng)。在移動(dòng)的過(guò)程中，如圖12所示，右電極IIA到達(dá)橫跨對(duì)應(yīng)于第二臺(tái) 5 部分22的第二移動(dòng)范圍R2和對(duì)應(yīng)于第三臺(tái)部分23的第三移動(dòng)范圍R3 的預(yù)定位置。在該預(yù)定位置處，電極11A的大約百分之30 — 70位于第二 移動(dòng)范圍R2內(nèi)，電極IIA的其余部分位于第三移動(dòng)范圍R3內(nèi)。優(yōu)選地， 電極11A的大約百分之50位于第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)，電極IIA的其余部 分位于第三移動(dòng)范圍R3內(nèi)。此時(shí)，開(kāi)關(guān)部件31A設(shè)定成閉合以便開(kāi)始從10 電源電路30到右電極11A的電壓供應(yīng)。這導(dǎo)致在右電極11A和第二臺(tái) 部分22的第二金屬24之間施加電場(chǎng)。因?yàn)橛译姌O11A的百分之30或 更多，優(yōu)選地百分之50與第二金屬24相對(duì)，因此來(lái)自電極IIA的電場(chǎng) 的方向能夠被精確地引導(dǎo)向第二金屬24。這防止不正常的放電從電極 IIA施加到周圍的金屬構(gòu)件。當(dāng)整個(gè)電極IIA在第二移動(dòng)范圍R2的外側(cè)15 時(shí)不施加電壓。即使當(dāng)電極IIA的一部分位于第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)，也不 施加電壓，只要電極11A定位在預(yù)定位置的左邊即可。僅當(dāng)電極到達(dá)預(yù)定 位置時(shí)才開(kāi)始電壓供應(yīng)。這防止來(lái)自電極IIA的電場(chǎng)局部集中到第二金屬 24的外端部分，因此防止對(duì)固體介電層25的損害。上述電場(chǎng)的施加導(dǎo)致在右電極11和外部介電部分27之間產(chǎn)生大氣20壓等離子放電。這導(dǎo)致在襯底W的外側(cè)產(chǎn)生助走等離子放電D2。此時(shí)， 第二金屬24用作用于電極11的接地電極。外部介電部分27用作第二金 屬表面24a上的固體介電層，因此有助于放電的穩(wěn)定性。通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定 外部介電部分27的厚度和介電常數(shù)，能夠使放電條件與襯底W上方的正 常等離子放電Dl的放電條件大致相同，稍后對(duì)其說(shuō)明。因?yàn)橥獠拷殡姴?5分27的頂表面和襯底W的頂表面彼此平齊，因此能夠使第二位置處的加 工單元10和外部介電部分27之間的間隙與第一位置處的加工單元10 和襯底W之間的間隙相同。這允許助走放電D2處的加工氣體的流動(dòng)條件 與正常等離子放電Dl處的加工氣體的流動(dòng)條件大致相同，稍后對(duì)其說(shuō)明。 當(dāng)電極11A的百分之70或更少放置在第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)時(shí)開(kāi)始助30走放電D2。這消除了把第二臺(tái)部分22制成不必要地寬的必要性。以便繼續(xù)給右電極IIA供應(yīng)電壓時(shí)，加工 單元10進(jìn)一步地朝右移動(dòng)。當(dāng)右電極11A朝右移動(dòng)時(shí)，電極11A和第 二臺(tái)部分22之間的助走放電區(qū)D2也朝右移動(dòng)。然后，如圖13所示，中 間電極IIB到達(dá)橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第三移動(dòng)范圍R3的預(yù)定位置。 5 此時(shí)，幵關(guān)部件31B設(shè)定成閉合以便開(kāi)始從電源電路30給中間電極11B 供應(yīng)電壓。這允許在中間電極IIB和第二金屬24之間施加電場(chǎng)，同時(shí)防 止來(lái)自中間電極IIB的不正常的放電和電場(chǎng)的集中，因此在中間電極11B 和外部介電部分27之間產(chǎn)生助走放電D2。當(dāng)開(kāi)關(guān)部件31A, 31B分別保持閉合以便繼續(xù)給右電極11A和中間電10 極11B供應(yīng)電壓時(shí)，加工單元IO進(jìn)一步地朝右移動(dòng)。當(dāng)加工單元10朝 右移動(dòng)時(shí)，右電極11A和第二臺(tái)部分22之間的助走放電區(qū)D2、和中間 電極IIB和第二臺(tái)部分22之間的助走放電區(qū)D2也朝右移動(dòng)。然后，如 圖14所示，左電極11C到達(dá)橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第三移動(dòng)范圍R3 的預(yù)定位置。此時(shí)，開(kāi)關(guān)部件31C設(shè)定成閉合以便開(kāi)始從電源電路30給15 左電極11C供應(yīng)電壓。這允許在左電極11C和第二金屬24之間施加電 場(chǎng)，同時(shí)防止來(lái)自左電極11C的不正常放電和電場(chǎng)集中，因此在左電極 IIC和外部介電部分27之間產(chǎn)生助走放電D2。如上所述，當(dāng)每個(gè)電極11A、 IIB、 IIC比橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第 三移動(dòng)范圍R3的預(yù)定位置更進(jìn)一步地定位到第三移動(dòng)范圍R3側(cè)時(shí)，不20 給電極供應(yīng)電壓。每當(dāng)電極到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，開(kāi)始給電極供應(yīng)電壓，因此 產(chǎn)生助走放電D2。然后當(dāng)電極比預(yù)定位置更進(jìn)一步地定位到第一移動(dòng)范圍 Rl側(cè)時(shí)，繼續(xù)供應(yīng)電壓以便保持放電。如圖14所示，在左電極IIC到達(dá)預(yù)定位置的大致相同時(shí)間處，右電 極IIA到達(dá)襯底W的周邊部分Wb的上方。這導(dǎo)致在右電極11A和襯底25的周邊部分Wb之間產(chǎn)生助走放電D2。加工氣體引導(dǎo)到右電極IIA和襯 底的周邊部分Wb之間，然后襯底的周邊部分Wb的正面被等離子加工。 此時(shí)，襯底的周邊部分Wb隨同內(nèi)部介電部分26 —起用作第二金屬24 的表面上的固體介電層，因此有助于放電的穩(wěn)定性。這里，襯底的周邊部分Wb和內(nèi)部介電部分26的總介電常數(shù)稍微不30同于僅有外部介電部分27的介電常數(shù)，也稍微不同于僅有襯底的主體部分Wa的介電常數(shù)。這意味著放電D2b的條件稍微不同于外部介電部分27 上方的助走放電D2的放電條件或襯底的主體部分Wa的上方的正常等離 子放電Dl的放電條件。然而，這不會(huì)引起問(wèn)題，因?yàn)橐r底的周邊部分Wb 的條件與產(chǎn)品的質(zhì)量無(wú)關(guān)。 5 如圖14所示，右電極IIA到達(dá)橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第一移動(dòng)范圍Rl的位置。因此，還在右電極IIA和第一臺(tái)部分21的末端部分之間 施加電場(chǎng)。結(jié)果，在右電極IIA和襯底W的主體部分Wa的末端部分Wae (與周邊部分Wb交界的部分)之間產(chǎn)生正常大氣壓等離子放電Dl。加工 氣體引導(dǎo)到正常等離子放電區(qū)Dl，襯底的主體部分的末端部分Wae被等 10 離子加工。在開(kāi)始臺(tái)的正常等離子加工時(shí)，仍然產(chǎn)生電極IIA和第二臺(tái)部分22 之間的助走放電D2或D2b。這防止電場(chǎng)集中在狹窄的正常放電區(qū)D1。這 防止對(duì)電源電路30的損害，并用于使襯底的主體部分的末端部分Wae的 上方的放電條件穩(wěn)定。在正常等離子放電Dl之前，第二臺(tái)部分22上方15 的助走放電D2使電極11A的溫度上升。這導(dǎo)致電極11A的表面上的陶瓷 制固體介電層(未顯示)被干燥為放電著好準(zhǔn)備。這使襯底的主體部分的 末端部分Wae的上方的放電條件進(jìn)一步穩(wěn)定。因?yàn)殡姌O11A的放電限定 的助走放電區(qū)D2 (包括D2b)和正常放電區(qū)Dl是連續(xù)的，因此等離子能 夠在這兩個(gè)放電區(qū)D1， D2之間連通。能夠獲得大致均勻的等離子。這樣，20 襯底的主體部分的末端部分Wae能夠以與襯底W的中間部分相同的方式 被加工，因此實(shí)現(xiàn)加工的均勻性。加工單元IO在朝右的方向上進(jìn)一步移動(dòng)，并且整個(gè)右電極IIA定位 在第一移動(dòng)范圍Rl內(nèi)，中間電極IIB定位成橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第 一移動(dòng)范圍Rl。然后，在中間電極IIB和襯底的周邊部分Wb之間產(chǎn)生25 等離子放電D2b，然后進(jìn)一步地，在中間電極11B和襯底的主體部分的 末端部分Wae之間產(chǎn)生等離子放電Dl隨后，整個(gè)中間電極IIB定位在第一移動(dòng)范圍Rl內(nèi)，并且左電極11C 定位成橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第一移動(dòng)范圍Rl。然后，在左電極11C 和襯底的周邊部分Wb之間產(chǎn)生等離子放電D2b，然后進(jìn)一步地，在左電30極IIC和襯底的主體部分的末端部分Wae之間產(chǎn)生等離子放電Dl。然后，如圖15所示，整個(gè)加工單元IO定位在第一移動(dòng)范圍Rl內(nèi)， 在電極11A、 IIB、 IIC中的每個(gè)和第一臺(tái)部分21之間施加電場(chǎng)，然后在 電極11A、 IIB、 IIC中的每個(gè)和襯底的主體部分Wa之間產(chǎn)生正常等離子 放電Dl。這允許定位在電極IIA、 IIB、 11C下面的襯底的主體部分Wa 5 的部分的表面被等離子加工。此時(shí)，襯底W用作用于第一臺(tái)部分21的固 體介電層。這消除了在第一金屬表面21a上設(shè)置固體介電層的必要性，因 此降低了制造成本。這樣，臺(tái)20能夠容易地?cái)U(kuò)大到容納襯底W的面積的 增加。加工單元IO在箭頭的方向上進(jìn)一步移動(dòng)向臺(tái)20的相對(duì)側(cè)(圖10中 10的右側(cè))上的末端部分。盡管未圖示，在相對(duì)側(cè)上的末端部分中，當(dāng)每個(gè) 電極到達(dá)橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第三移動(dòng)范圍R3的預(yù)定位置時(shí)，對(duì)應(yīng) 的開(kāi)關(guān)部件31設(shè)定成斷幵，并且停止對(duì)電極ll的電壓供應(yīng)。當(dāng)每個(gè)電極ll到達(dá)橫跨第一移動(dòng)范圍Rl和第二移動(dòng)范圍R2的預(yù)定 位置時(shí)，可停止對(duì)臺(tái)20的相對(duì)側(cè)上的末端部分的上方的電極的電壓供應(yīng)。 15 當(dāng)所有電極到達(dá)臺(tái)20的相對(duì)側(cè)上的末端部分時(shí)，整個(gè)襯底W被等離子加工。加工單元IO根據(jù)需要可在右和左方向上往復(fù)移動(dòng)。 在完成加工后，加工單元IO后退到臺(tái)20的外側(cè)，拆除襯底W。 如圖16所示，每個(gè)電極ll、 11、 ll在右和左方向上的寬度小于第二 20臺(tái)部分22在右和左方向上的寬度，并且小于第二移動(dòng)范圍R2在右和左 方向上的寬度。因此，存在這樣的區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)電極ll的整個(gè)寬度 定位在第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)。因此，設(shè)定電壓供應(yīng)時(shí)刻的預(yù)定位置可在第 一移動(dòng)范圍Rl的方向上、從電極11定位成橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第三 移動(dòng)范圍R3的位置移動(dòng)到電極11的整個(gè)寬度定位在第二移動(dòng)范圍R2 25內(nèi)的位置。換言之，可在電極11的整個(gè)寬度位于第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)時(shí) 開(kāi)始電極11的電壓供應(yīng)和助走放電的產(chǎn)生。這樣，在電壓供應(yīng)開(kāi)始時(shí)來(lái)自電極11的電場(chǎng)的方向能夠確保引導(dǎo)向 第二臺(tái)部分22的第二金屬24。因此能夠確定地防止從電極ll產(chǎn)生不正 常放電。同時(shí)，能夠確定地避免在第二金屬的外端部分等的部分上的電場(chǎng) 30 的集中。在圖17所示的第六實(shí)施例中，加工單元lO僅包括一個(gè)電極ll。電 極11在右和左方向上的寬度大于第五實(shí)施例中的每個(gè)電極極11A、 IIB、 11C在右和左方向上的寬度，而且大于第二臺(tái)部分22在右和左方向上的 寬度。因此，當(dāng)電極ll的運(yùn)行方向的前端部分(右端部分)到達(dá)緊靠第 5 —移動(dòng)范圍Rl前的點(diǎn)時(shí)，電極11的運(yùn)行方向的后端部分(左端部分) 仍在第三移動(dòng)范圍R3內(nèi)，并且電極11定位成橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第 三移動(dòng)范圍R3 (見(jiàn)圖18)。電源電路30僅包括一個(gè)開(kāi)關(guān)部件31，電極11通過(guò)該開(kāi)關(guān)部件31 連接到電源電路30。 10 在第六實(shí)施例中，當(dāng)單個(gè)寬電極11定位在第三移動(dòng)范圍R3內(nèi)時(shí)，開(kāi)關(guān)部件31設(shè)定成斷開(kāi)，停止對(duì)電極ll的電壓供應(yīng)。在圖17的箭頭方向 (朝右的方向)上移動(dòng)，當(dāng)電極ll到達(dá)橫跨第二移動(dòng)范圍R2和第三移動(dòng) 范圍R3的預(yù)定位置時(shí)，開(kāi)關(guān)部件31設(shè)定成閉合，開(kāi)始給電極ll供應(yīng)電 壓，以便在電極ll和第二臺(tái)部分22之間產(chǎn)生助走放電D2。預(yù)定位置可 15設(shè)定成這樣的位置，例如在該位置處寬電極11的大致百分之30 — 70位 于第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)，并且寬電極11的其余部分位于第三移動(dòng)范圍R3 內(nèi)。當(dāng)寬電極ll達(dá)到預(yù)定位置時(shí)，開(kāi)始電壓供應(yīng)。優(yōu)選地，如圖17所示， 預(yù)定位置可以是寬電極11的大致百分之50位于第二移動(dòng)范圍R2內(nèi)、并 且寬電極11的其余部分位于第三移動(dòng)范圍R3內(nèi)的位置。當(dāng)寬電極11到 20 達(dá)預(yù)定位置時(shí)，開(kāi)始電壓供應(yīng)。這樣，能夠確定地防止從寬電極11產(chǎn)生 不正常放電和防止電場(chǎng)在第二金屬24的外端部分上的集中。更優(yōu)選地，如圖18所示，預(yù)定位置設(shè)定成寬電極ll位于緊靠第一移 動(dòng)范圍Rl之前的位置，并且當(dāng)寬電極11到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，開(kāi)始電壓供應(yīng)。 這樣，能夠進(jìn)一步確定地防止從寬電極11產(chǎn)生不正常放電和防止電場(chǎng)在 25第二金屬24的外端部分上的集中，因此進(jìn)一步提高了安全性。當(dāng)寬電極11定位成比預(yù)定位置更位于第一移動(dòng)范圍Rl側(cè)時(shí)，繼續(xù)電 壓供應(yīng)。這樣，襯底W的表面能夠被等離子加工。 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，能夠有各種變化例。 例如，待加工物品W不必要完全由電介質(zhì)材料組成，只要主要由電介 30質(zhì)材料組成即可，具體地，只要待加工表面(表面)主要由電介質(zhì)材料組成即可?？稍诒砻嫔显O(shè)置一些金屬。金屬可嵌在待加工物品w中，這將基 本不造成任何問(wèn)題，只要金屬不暴露到外部即可。這種物品w可包括構(gòu)成液晶顯示器的液晶面板和液晶模塊和構(gòu)成等離子顯示器、有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光顯示器(organic electroluminescence display)禾口場(chǎng)致發(fā)射顯示器(field 5emission display)的面板禾口模塊。第一臺(tái)部分21的金屬表面不必要全部暴露，只要第一臺(tái)部分21具 有暴露的金屬表面。金屬表面的一部分可涂覆有固體介電層或不用作固體 介電層的絕緣體(例如半導(dǎo)體領(lǐng)域中使用的帶、油漆或絕緣薄膜)。這里 "固體介電層"指涂覆在電極的金屬體上的固定電介質(zhì)，并用于防止電弧 10放電(arc discharge)等不正常放電以便獲得穩(wěn)定的輝光放電(glow discharge)。第一至第六實(shí)施例的不同特征可組合。例如，第一或第二實(shí)施例的單 構(gòu)件的固體介電層25可與第三實(shí)施例的獨(dú)立地形成的第一臺(tái)部分21和 第二金屬24組合。第三實(shí)施例的內(nèi)部介電部分26可如第二實(shí)施例那樣 15 形成為使得它的寬度朝它的內(nèi)端(與外部介電部分27的相對(duì)側(cè))減小。 并且第三實(shí)施例的外部介電部分27的厚度和介電常數(shù)可如第一實(shí)施例那 樣制得大于襯底W的厚度和介電常數(shù)。在第五實(shí)施例中，電極的數(shù)量不必需為一個(gè)或三個(gè)。也可使用兩個(gè)或 多于四個(gè)的電極。優(yōu)選地，沿相對(duì)于臺(tái)的相對(duì)移動(dòng)方向上布置兩個(gè)或更多 20個(gè)電極。當(dāng)兩個(gè)或更多個(gè)電極中的一個(gè)用作第一電極，在相對(duì)移動(dòng)方向上 布置在它后面(在第三移動(dòng)范圍側(cè))的另一個(gè)電極用作第二電極。在第五實(shí)施例中，可為多個(gè)電極中的每個(gè)設(shè)置電源電路30。用于第 一電極的電源電路是第一電源電路，用于第二電極的電源電路是第二電源 電路。當(dāng)然，如圖10所示，第一電源電路和第二電源電路可以通過(guò)一個(gè) 25 共同的電源電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。[工業(yè)應(yīng)用性]例如，本發(fā)明可應(yīng)用于在制造半導(dǎo)體襯底或液晶襯底中使用等離子對(duì)襯底的表面進(jìn)行清洗、改性(property modification)(親水化、疏水化 等)、制膜、蝕刻、拋光等。
權(quán)利要求
1.一種等離子加工設(shè)備，該等離子加工設(shè)備通過(guò)將待加工物品暴露到近似大氣壓等離子放電來(lái)加工待加工物品的表面，該待加工物品主要由電介質(zhì)材料組成，所述設(shè)備包括臺(tái)，所述臺(tái)包括第一臺(tái)部分和第二臺(tái)部分，所述第一臺(tái)部分具有暴露的第一金屬表面，所述第二臺(tái)部分具有覆蓋有固體介電層的第二金屬表面并設(shè)置在所述第一臺(tái)部分的外周邊部分上，所述待加工物品放置在所述第一臺(tái)部分的所述第一金屬表面上，從而使得所述待加工物品的周邊部分凸向所述第二臺(tái)部分；和電極，所述電極相對(duì)于所述臺(tái)在包括第一移動(dòng)范圍和第二移動(dòng)范圍的范圍內(nèi)相對(duì)移動(dòng)，在第一移動(dòng)范圍內(nèi)所述電極與所述第一臺(tái)部分相對(duì)以便產(chǎn)生所述等離子放電，在所述第二移動(dòng)范圍內(nèi)所述電極與所述第二臺(tái)部分相對(duì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的等離子加工設(shè)備，其中所述第二臺(tái)部分的所述 固體介電層的厚度和介電常數(shù)設(shè)置成使得在所述第二移動(dòng)范圍內(nèi)的所述 電極和所述第二臺(tái)部分之間產(chǎn)生所述等離子放電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的等離子加工設(shè)備，其中所述第二臺(tái)部分的所述 20固體介電層包括內(nèi)部介電部分和外部介電部分，所述物品的周邊部分將放置在內(nèi)部介電部分上，所述外部介電部分設(shè)置在所述內(nèi)部介電部分的與所 述第一臺(tái)部分相對(duì)的相對(duì)側(cè)上，所述外部介電部分比所述物品的所述周邊 部分更凸出；并且其中，所述內(nèi)部介電部分和所述外部介電部分中至少所述外部介電部 25 分對(duì)應(yīng)于所述第二金屬表面設(shè)置并覆蓋所述第二金屬表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述外部介電部分的厚 度和介電常數(shù)設(shè)定成使得在所述第二移動(dòng)范圍內(nèi)的所述電極和所述外部 介電部分之間產(chǎn)生所述等離子放電。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述外部介電部分的厚 30 度與介電常數(shù)的比率與所述物品的厚度與介電常數(shù)的比率大致相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述電極具有在所述相 對(duì)移動(dòng)方向上橫跨所述外部介電部分和所述第一臺(tái)部分的寬度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述第一金屬表面比所 述第二金屬表面更凸向所述電極；并且5 其中所述外部介電部分比所述第一金屬表面更凸向所述電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述外部介電部分的表 面比所述第一金屬表面更凸向所述電極的凸出量與所述物品的厚度大致 相同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述內(nèi)部介電部分的表 10 面與所述第一金屬表面平齊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述內(nèi)部介電部分的厚 度朝所述第一臺(tái)部分減小。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中在所述內(nèi)部介電部分和 所述外部介電部分之間形成臺(tái)階。15
12.根據(jù)權(quán)利要求3的等離子加工設(shè)備，其中所述內(nèi)部介電部分和所述外部介電部分連續(xù)且整體地形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1的等離子加工設(shè)備，其中所述臺(tái)包括金屬制的臺(tái) 本體；其中比所述臺(tái)本體的周邊部分更進(jìn)一步地位于內(nèi)側(cè)的部分包括所述 20暴露的第一金屬表面，以便構(gòu)成所述第一臺(tái)部分；并且其中所述臺(tái)本體的所述周邊部分包括覆蓋有所述固體介電層的所述 第二金屬表面，所述臺(tái)本體的所述周邊部分和所述固體介電層構(gòu)成所述第 二臺(tái)部分。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1的等離子加工設(shè)備，其中所述電極在包括所述第 25—移動(dòng)范圍、所述第二移動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍的范圍內(nèi)相對(duì)移動(dòng)，所述第三移動(dòng)范圍定位在所述第二移動(dòng)范圍的與所述第一移動(dòng)范圍相對(duì)的相、其中所述設(shè)備還包括電源電路；并且其中在所述電極經(jīng)所述第二移動(dòng)范圍從所述第三移動(dòng)范圍朝所述第 30—移動(dòng)范圍移動(dòng)的同時(shí)、當(dāng)所述電極到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，所述電源電路開(kāi)始給所述電極供應(yīng)電壓用于所述等離子放電，所述預(yù)定位置定位在使所述電 極定位成橫跨所述第二移動(dòng)范圍和所述第三移動(dòng)范圍的位置和使所述電 極定位在緊靠所述第一移動(dòng)范圍之前的位置之間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的等離子加工設(shè)備，其中在所述預(yù)定位置處，5所述電極的大約百分之30—70位于所述第二移動(dòng)范圍中，所述電極的其 余部分位于所述第三移動(dòng)范圍中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14的等離子加工設(shè)備，其中在所述預(yù)定位置處， 所述電極的大約百分之50位于所述第二移動(dòng)范圍中，所述電極的其余部 分位于所述第三移動(dòng)范圍中。10
17.根據(jù)權(quán)利要求14的等離子加工設(shè)備，其中所述電極在所述相對(duì)移動(dòng)方向上的寬度比所述第二臺(tái)部分在所述相對(duì)移動(dòng)方向上的寬度??；并 且其中所述預(yù)定位置是所述整個(gè)電極在寬度方向上位于所述第二移動(dòng) 范圍內(nèi)的位置。15
18. 根據(jù)權(quán)利要求14的等離子加工設(shè)備，其中所述臺(tái)還包括第三臺(tái) 部分，所述第三臺(tái)部分具有絕緣特性并定位在所述第二臺(tái)部分的與所述第 一臺(tái)部分相對(duì)的相對(duì)側(cè)上；并且其中當(dāng)所述電極位于所述第三移動(dòng)范圍中時(shí)，所述電極與所述第三臺(tái) 20 部分相對(duì)。
19. 一種大氣壓等離子加工設(shè)備，該大氣壓等離子加工設(shè)備通過(guò)將待 加工物品暴露到近似大氣壓等離子放電來(lái)加工待加工物品的表面，該待加 工物品主要由電介質(zhì)材料組成，所述設(shè)備包括臺(tái)，所述臺(tái)包括第一臺(tái)部分和第二臺(tái)部分，所述第一臺(tái)部分具有暴露 25的第一金屬表面，所述第二臺(tái)部分具有覆蓋有固體介電層的第二金屬表面 并設(shè)置在所述第一臺(tái)部分的外周邊部分上，所述待加工物品放置在所述第 一臺(tái)部分的所述第一金屬表面上，從而使得所述待加工物品的周邊部分凸 向所述第二臺(tái)部分；第一電極，所述第一電極相對(duì)于所述臺(tái)在包括第一移動(dòng)范圍、第二移 30動(dòng)范圍和第三移動(dòng)范圍的范圍內(nèi)相對(duì)移動(dòng)，在第一移動(dòng)范圍內(nèi)所述電極與所述第一臺(tái)部分相對(duì)，在所述第二移動(dòng)范圍內(nèi)所述電極與所述第二臺(tái)部分 相對(duì)，所述第三移動(dòng)范圍定位在所述第二移動(dòng)范圍的與所述第一移動(dòng)范圍相對(duì)的相對(duì)側(cè)上；第二電極，所述第二電極定位成比所述第一電極更靠近所述第三移動(dòng) 5范圍側(cè)，并且所述第二電極與所述第一電極一體地相對(duì)于所述臺(tái)在包括所 述第一移動(dòng)范圍、所述第二移動(dòng)范圍和所述第三移動(dòng)范圍的范圍內(nèi)相對(duì)移 動(dòng)；第一電源電路，在進(jìn)入運(yùn)動(dòng)期間當(dāng)所述第一電極到達(dá)第一預(yù)定位置 時(shí)，所述第一電源電路開(kāi)始給所述第一電極供應(yīng)電壓用于所述等離子放 電，在所述進(jìn)入運(yùn)動(dòng)中所述第一和第二電極經(jīng)所述第二移動(dòng)范圍從所述第 三移動(dòng)范圍朝所述第一移動(dòng)范圍移動(dòng)，所述第一預(yù)定位置定位在使所述第 一電極定位成橫跨所述第二移動(dòng)范圍和所述第三移動(dòng)范圍的位置和使所 述第一電極定位在緊靠所述第一移動(dòng)范圍之前的位置之間；和第二電源電路，在所述進(jìn)入運(yùn)動(dòng)期間當(dāng)所述第二電極到達(dá)第二預(yù)定位 置時(shí)，所述第二電源電路開(kāi)始給所述第二電極供應(yīng)電壓用于所述等離子放 電，所述第二預(yù)定位置定位在使所述第二電極定位成橫跨所述第二移動(dòng)范 圍和所述第三移動(dòng)范圍的位置和使所述第二電極定位在緊靠所述第一移 動(dòng)范圍之前的位置之間。
全文摘要
為了提供能夠容納待加工物品的面積的增加、并且能夠在開(kāi)始正常等離子放電時(shí)確保適當(dāng)?shù)募庸さ拇髿鈮旱入x子加工設(shè)備。在一種大氣壓等離子加工設(shè)備中，臺(tái)(20)的第一臺(tái)部分(21)的第一金屬表面(21a)被暴露，并且由電介質(zhì)材料組成的待加工物品(W)放置在第一金屬表面21a上。固體介電層(25)設(shè)置在第二臺(tái)部分(22)的第二金屬(24)上。物品W的周邊部分放置在固體介電層(25)的內(nèi)部介電部分(26)上。電極(11)在第二臺(tái)部分(22)的上方的第二移動(dòng)范圍(R2)內(nèi)產(chǎn)生助走放電(D2)。然后，電極(11)移動(dòng)到第一臺(tái)部分(21)的上方的第一移動(dòng)范圍(R1)并產(chǎn)生正常等離子放電(D1)。
文檔編號(hào)C23C16/50GK101258784SQ20068003271
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者中島節(jié)男, 中野良憲, 古野喜彥, 齋藤直道, 松崎純一, 武內(nèi)稔公, 真弓聰, 福士麻琴, 西川理 申請(qǐng)人:積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社