基底外殼的類金剛石碳涂層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實(shí)施方案包括制品，其包含在塑料基底或塑料外殼的一個(gè)或多個(gè)表面上的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層。相比于單獨(dú)塑料，DLC或摻雜DLC涂層的實(shí)施方案降低了所述涂層塑料或熱塑性塑料對(duì)氫氣或氦氣的氣體滲透性。DLC或摻雜DLC涂層的表面電阻率為約107?約1014歐姆/平方，在約300nm?約1100nm下，其透光率比下層塑料基底的透光率低0％?70％。DLC涂層塑料可以用于環(huán)境外殼以保護(hù)對(duì)環(huán)境敏感的基底如半導(dǎo)體晶片和掩模。
【專利說明】基底外殼的類金剛石碳涂層
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年7月17日、申請(qǐng)?zhí)枮?00780047974.3的中國(guó)專利申請(qǐng)的 分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0003] 本申請(qǐng)要求2006年11月22日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?0/860,837的權(quán)利，其內(nèi)容在 此全部并入作為參考。
【背景技術(shù)】
[0004] 類金剛石碳涂層具有許多獨(dú)特的性能，如低摩擦系數(shù)、高表面硬度和高耐磨性。其 已被用于許多高磨損應(yīng)用中，如軸承、醫(yī)療器械、以及食物和飲料容器。
[0005] 技術(shù)內(nèi)容
[0006] 本發(fā)明的實(shí)施方案包括在可以制成儲(chǔ)存容器的塑料上的類金剛石碳涂層(DLC)、 摻雜DLC涂層、或包括這些的組合以保護(hù)對(duì)環(huán)境敏感的基底。所述涂層可以提供靜電放電 (ESD)保護(hù)，還提供足夠的透明度以使用戶能識(shí)別容器中的內(nèi)容物、以及阻氣性能以保護(hù)基 底不受周圍環(huán)境污染或防止容器構(gòu)造材料脫氣。在一些實(shí)施方案中，類金剛石碳涂層或經(jīng) 摻雜的類金剛石碳涂層還可以進(jìn)一步改良來降低類金剛石碳涂層的接觸角和增加其潤(rùn)濕 性(親水性）；接觸角比起始DLC或摻雜DLC涂層小。改進(jìn)的親水性對(duì)于具有所述DLC涂層的容 器的清洗是理想的。在一些實(shí)施方案中，DLC涂層中的摻雜劑是氧、氮、或它們的任意組合。
[0007] 本發(fā)明的實(shí)施方案包括在塑料基底或塑料外殼的一個(gè)或多個(gè)表面上包含類金剛 石碳涂層的制品。相比于單獨(dú)塑料的滲透性，DLC或摻雜DLC涂層的實(shí)施方案可以使涂層塑 料或熱塑性塑料對(duì)氫氣或氦氣的氣體滲透性降低超過10倍，涂層提供約1〇 7-約1〇12歐姆/平 方的表面電阻率，對(duì)約300nm-約llOOnm的光線，其具有比下層塑料基底低約0%-約70%的 透光率。本發(fā)明的其它實(shí)施方案可以包括或者就是在外殼的熱塑性塑料上具有至少一個(gè)類 金剛石碳或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂覆的表面的基底外殼。所述類金剛石碳或經(jīng)摻雜的類金 剛石碳涂覆的表面具有約1〇 7_約1〇14歐姆/平方的表面電阻率，從300nm至llOOnm的百分比 透光率是熱塑性塑料的至少70%，并且對(duì)于氦氣的氣體滲透系數(shù)為0.59barr er或更低。還 有其它的實(shí)施方案可以是一種制品，所述制品包含塑料或熱塑性塑料和在該塑料或熱塑性 塑料的一個(gè)或多個(gè)表面上附著的類金剛石碳涂層或者由其組成。附著的類金剛石碳涂層的 氦氣滲透系數(shù)比塑料或熱塑性塑料低至少10倍。所述類金剛石碳涂層的表面電阻率為約 10 7-約1014歐姆/平方，并且對(duì)于300nm-1100nm的光，附著的類金剛石碳涂層的透光率比塑 料或熱塑性塑料低0 %-70 %。
[0008] 在一些實(shí)施方案中，在聚合物或熱塑性基底的一個(gè)或多個(gè)表面上，類金剛石碳涂 層包含經(jīng)摻雜的類金剛石碳，其中所述基底可用于制造對(duì)環(huán)境敏感的基底的外殼。在其它 實(shí)施方案中，用于保護(hù)一種或多種對(duì)環(huán)境敏感的基底的模制外殼或其部分可以用本發(fā)明的 類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層涂布。所述涂層降低了外殼對(duì)環(huán)境中的氣體的 滲透性，或減少了用于制造外殼的塑料的污染。該涂層可以將下層基底對(duì)氫氣的滲透性降 低超過100倍，該涂層可以提供約1〇 7-約1〇12歐姆/平方的表面電阻率，并且對(duì)于約300nm-約 1 lOOnm的光，其透光率比下層塑料基底低約0 % -約70 %。
[0009] 在本發(fā)明的實(shí)施方案中，塑料材料上經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層可以包含碳、氧、 氮、或它們的任意組合，其對(duì)于約300nm-約llOOnm的光具有比下層塑料基底低約0%-約 70%的透光率，其中所述經(jīng)摻雜的類金剛石碳的表面電阻率為約10 7_約1014歐姆/平方，而 在其它實(shí)施方案中為約1〇8-約1〇 12歐姆/平方，還在其它實(shí)施方案中為約1〇9-約1〇12歐姆/平 方。在一些實(shí)施方案中，所述涂層是均勻的，在整個(gè)涂層表面上與DLC或摻雜DLC涂覆的塑料 的一部分的表面電阻率的差別小于1〇 2歐姆/平方，在一些情況下小于101歐姆/平方。所述涂 層的均勻性是有利的，因?yàn)檫@可以消除涂覆的塑料的絕緣點(diǎn)。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，類金 剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層的實(shí)施方案相比于美國(guó)專利6,805,931報(bào)道的塑料 上的類金剛石碳具有更低的氣體滲透系數(shù)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以選擇塑料基 底上經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層中的氮、氧或其組合的量以提供0.59-0.03barr er的氫氣或 氦氣滲透系數(shù)，或者在一些實(shí)施方案中提供0.15-0.03barrer的滲透系數(shù)。在本發(fā)明的一些 實(shí)施方案中，可以選擇塑料基底上經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層中的氮、氧或其組合的量以提 供0.12barrer或更低的氫氣或氦氣滲透系數(shù)，或在一些實(shí)施方案中提供0.06barrer或更低 的滲透系數(shù)，另外在一些實(shí)施方案中提供0.03barrer或更低的滲透系數(shù)。DLC或摻雜DLC涂 層的厚度和組成不受限制，可以選擇以提供如上所述的滲透系數(shù)、百分比透光率、表面電阻 率、表面電阻率均一性或這些的任意組合。在一些實(shí)施方案中，涂層厚度可以小于1微米，在 其它實(shí)施方案中為250nm或更低，在其它實(shí)施方案中為120nm或更低，還在其它實(shí)施方案中 為70nm或更低。
[0010] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，具有本發(fā)明的不同實(shí)施方案中的類金剛石碳涂層或 經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層的基底或部分外殼的特征在于本發(fā)明的實(shí)施方案中的類金剛石 碳薄膜的XPS光譜具有碳峰、氧峰和氮峰。在一些實(shí)施方案中，XPS光譜在約284eV處具有碳 峰、在約532eV處具有氧峰、和在約399eV處具有氮峰。
[0011] 用本發(fā)明的不同實(shí)施方案中的類金剛石碳或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂覆的塑料基 底或一個(gè)或多個(gè)塑料外殼表面還可以被進(jìn)一步處理。例如，所述處理可以包括但不限于用 等離子體處理、含活性氣體的等離子體處理、或電暈放電處理、含氧等離子體處理或其它方 法，以進(jìn)一步改良涂層使其更具親水性。外殼的一個(gè)或多個(gè)DLC或摻雜DLC涂覆表面可以是 或形成基底載體的任何部分，例如但不限于晶片載體、平板顯示器載體、或平版印刷掩模的 載體、或其它對(duì)環(huán)境敏感的基底的載體。外殼可以提供對(duì)靜電放電、環(huán)境氣體、顆粒、外殼構(gòu) 造材料中的脫氣物質(zhì)、或這些的任意組合的防護(hù)。DLC或摻雜DLC涂層還可以用于減少例如 與易燃液體接觸的基底載體或流體處理裝置中的靜電放電（ESD)，所述易燃液體例如用于 半導(dǎo)體晶片制造、藥物制造或精細(xì)化學(xué)品制造中的有機(jī)液體。所述流體處理裝置可以包括 導(dǎo)管和管道系統(tǒng)、其中的流量計(jì)和控制器和表面、分配噴嘴、熱交換器、流體過濾器、或傳感 器表面等。
[0012] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括確定消費(fèi)者對(duì)諸如半導(dǎo)體晶片、掩模、或平板顯示器 的敏感基底的環(huán)境保護(hù)的需求，以及提供給消費(fèi)者具有特定性能的外殼的過程或步驟，所 述特定性能可以獨(dú)立地包括靜電放電保護(hù)、透明度、氣體滲透性或抗脫氣性。在一些實(shí)施方 案中，性能的組合可以用于確定提供或銷售給消費(fèi)者的外殼的類型，所述性能可以包括ESD 保護(hù)(表面電阻率）、透明度或透光率、氣體滲透系數(shù)、或這些性能的任意組合。
[0013] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案可以包括一種方法，所述方法包括銷售具有至少一個(gè)類金 剛石碳或摻雜DLC涂覆表面的外殼，其表面電阻率為約10 7_約1012歐姆/平方，a%透光率在 可見或UV光譜中為下層基底的0 %-70 %，氫氣或氦氣滲透系數(shù)為0.59-0.03barrer或更低， 或?qū)τ诰酆衔锘變蓚?cè)上的涂層為0.15-0.03barrer或更低。所述方法還可以包括制造外 殼，測(cè)試其滲透性、ESD、透光率、或它們的任意組合，以及基于測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外殼分類。分類的 外殼可以基于其ESD性能或這些性能的組合來銷售。在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在 一個(gè)或多個(gè)涂覆操作中涂覆外殼的一些部分以進(jìn)一步改良涂層的性能。
[0014] 另一個(gè)方法包括確定客戶對(duì)保護(hù)基底的需求，其可以包括ESD或表面電阻率、百分 比透光率、氣體滲透性、或它們的任意組合。所述方法還可以包括連接中央服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù) 以輸入客戶需求的信息、和用經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層涂覆外殼以滿足客戶需求的步驟。 所述方法還可以包括確定外殼價(jià)格和提供客戶價(jià)格和交貨時(shí)間的步驟。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方案中的類金剛石碳涂覆在lOmil PC樣品的兩側(cè)的示意圖， 在PC樣品的每一側(cè)上類金剛石碳具有120nm的涂層厚度；圖1A是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中 一個(gè)區(qū)域具有透明的附著類金剛石碳涂層（130)的塑料薄膜(120)的分解圖，顯示的塑料薄 膜（120)鋪蓋在一張紙上的文字（110)上；圖1B是通過薄膜（120)的圖1A的向下俯視圖，說明 了透過透明的類金剛石碳涂層（130)可以看見塑料薄膜（120)上的類金剛石碳涂層（130)區(qū) 域下的一部分文字(110A)。
[0016] 圖2A是聚碳酸酯薄膜上經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層（未用等離子體處理）的XPS光 譜，而圖2B是聚碳酸酯上經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層（用等離子體處理）的XPS光譜，這兩個(gè)樣 品的XPS光譜在約284eV處顯示出碳峰，在約532eV處顯示出氧峰，和在約399eV處顯示出氮 峰。
[0017]圖3A-圖3D是本發(fā)明的實(shí)施方案的XPS光譜。圖3A圖解說明了圖2A中顯示的聚碳酸 酯薄膜上未經(jīng)處理的DLC涂層的XPS光譜中的C Is峰，該C Is峰的中心在約284cV，峰包范圍 從282eV至286eV;圖3B圖解說明了圖2A中顯示的聚碳酸酯薄膜上未經(jīng)處理的DLC涂層的XPS 光譜中的0 Is峰，該0 Is峰的中心在約532cV，峰包范圍從530eV至534eV;圖3C圖解說明了 圖2B中顯示的聚碳酸酯薄膜上經(jīng)等離子體處理的DLC涂層的XPS光譜中的C Is峰，該C Is峰 的中心在約285cV，峰包范圍從283eV至290eV;圖3D圖解說明了圖2B中顯示的聚碳酸酯薄膜 上經(jīng)等離子體處理的DLC涂層的XPS光譜中的0 Is峰，該0 Is峰的中心在約533cV，峰包范圍 從530eV至535eV。
[0018]圖4是描述本發(fā)明的實(shí)施方案中的方法的非限制性流程圖。
[0019]圖5是聚碳酸酯薄膜(510)樣品和圖1的聚碳酸酯薄膜(520)的每一側(cè)上都具有約 120nm的類金剛石碳涂層的聚碳酸酯薄膜樣品的UV-VIS光譜。
[0020]圖6圖解說明了透明的涂層掩模罩(610)，其為基底載體的一部分的非限制性實(shí) 例，用本發(fā)明的實(shí)施方案中的約120nm的類金剛石碳涂層涂覆在罩的內(nèi)側(cè)表面上;涂層表面 的表面電阻率為約1〇9歐姆/平方，看起來比圖1的較厚的類金剛石碳涂層更亮;透過所述罩 (610)的表面上透明的類金剛石碳涂層，可以看到背景(620)上的文字(630)。
[0021]圖7是描述本發(fā)明的實(shí)施方案中的方法的非限制性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 在描述本發(fā)明的組合物和方法之前，需要理解的是本發(fā)明不限制于所述的特定分 子、組合物、方法學(xué)或方案，這些可以變化。還需要理解的是在說明書中使用的術(shù)語(yǔ)僅僅為 了描述特定的實(shí)施方案，并不意欲限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅受限于所附權(quán)利要 求。
[0023] 還必須注意，在此和在附屬權(quán)利要求所用的單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)指代，除非上下文 中另外明確指示。因此，例如，"一個(gè)涂層"指代一個(gè)或多個(gè)涂層和本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員已知 的其等價(jià)物等。除非另外定義，在此使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 通常理解的含義。與在此所述的類似或等價(jià)的方法和材料可以用于本發(fā)明的實(shí)踐或?qū)Ρ景l(fā) 明實(shí)施方案的測(cè)試中。在此提及的所有出版物并入作為參考。本發(fā)明沒有依據(jù)在先發(fā)明先 于所述公開的權(quán)利。
[0024] "任選的"或"任選地"表示隨后所述的事件或環(huán)境可以發(fā)生或可以不發(fā)生，而且本 說明書包括事件發(fā)生的情況和事件不發(fā)生的情況。例如，在外殼的塑料部分上的類金剛石 碳涂層可以包括涂層被摻雜的情況、未被摻雜的情況、或包括經(jīng)摻雜的類金剛石碳和類金 剛石碳涂層的組合的情況。
[0025] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中的薄膜的示意圖，在lOmil厚的聚碳酸酯基底 (120)的兩側(cè)施涂有120nm厚的透明類金剛石碳涂層（130);該薄膜的表面電阻率為約1011歐 姆/平方。圖5顯示lOmil厚的PC(520)上該類金剛石碳涂層和未涂覆的聚碳酸酯薄膜(510) 在約300nm-1100nm的UV-VIS光譜。如圖5所示，在約300nm處，聚碳酸酯薄膜(510)具有約3% 的百分比透光率，而DLC涂覆的聚碳酸酯（520)具有約0%的透光率一類金剛石碳涂層基底 具有與未涂覆聚碳酸酯塑料幾乎相同或比其低〇%的透光率;在約400nm處，聚碳酸酯薄膜 (510)具有約70%的百分比透光率，而DLC涂層聚碳酸酯（520)具有約2%的透光率一類金剛 石碳涂層基底(520)具有比未涂覆聚碳酸酯塑料(510)幾乎低70 %的透光率;在約600nm處， 聚碳酸酯薄膜(510)具有約72%的百分透光率，而DLC涂層聚碳酸酯（520)具有約10%的透 光率;涂層基底(520)具有比未涂覆聚碳酸酯塑料(510)低約60%的透光率;在約700nm處， 聚碳酸酯薄膜(510)具有約77%的百分透光率，而DLC涂層聚碳酸酯（520)具有約38%的透 光率;涂層基底(520)具有比未涂覆聚碳酸酯塑料(510)低約40%的透光率;在約llOOnm處， 聚碳酸酯薄膜(510)具有約80%的百分透光率，而DLC涂層聚碳酸酯（520)具有約45%的透 光率;涂層基底(520)具有比未涂覆聚碳酸酯塑料(510)低約35%的透光率。通過圖2A(未處 理的）中的XPS光譜對(duì)所述經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層塑料基底（520)進(jìn)行表征，在約300nm-約llOOnm的范圍內(nèi)，其具有比下層塑料基底低約0%-約70%的透光率。圖5中涂覆的樣品 (520)的透光率在約500nm-約900nm間線性增加。在光譜的UV部分，尤其是約400nm以下-500nm的低透光率是有利的，因?yàn)槔?，其可以防止或降低用所述類金剛石碳涂層涂覆的載 體封裝的對(duì)環(huán)境敏感的表面接觸紫外光的量。紫外光可能破壞敏感表面，并導(dǎo)致在對(duì)環(huán)境 敏感的表面上發(fā)生反應(yīng)。所述反應(yīng)可能損壞薄膜。如圖1所示，涂層足夠透明以透過涂層薄 膜看到文字。
[0026]多種塑料基底可以是DLC涂覆的、經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂覆的、或用這些涂層的組 合涂覆的。例如聚碳酸酯基底可以被涂覆，其表面電阻率可以通過摻雜該涂層來控制。經(jīng)摻 雜的類金剛石碳和涂層對(duì)于脫氣、可提取金屬、可提取離子是非常純凈的。相比于未涂覆的 塑料基底，在本發(fā)明的實(shí)施方案中的經(jīng)摻雜的類金剛石碳改善了涂層材料的抗?jié)B透性。例 如，相比于未涂覆的基礎(chǔ)聚碳酸酯基底，聚碳酸酯基底兩側(cè)的120nm類金剛石碳涂層使下層 塑料的氫氣滲透性下降超過10倍，在一些實(shí)施方案中超過100倍，還在其它實(shí)施方案中超過 300倍。
[0027]聚碳酸酯（PC)、全氟烷氧基（PFA)聚合物、聚丙烯（PP)、和丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS)共聚物可用作塑料基底或熱塑性基底，用DLC或摻雜DLC涂層涂覆。使用10和20mil厚 的卩(：薄膜(6￡)和1011111厚的？?4薄膜(01^〇1^，了6€1〇11 10001^)。從齔]\&18七61購(gòu)買5711111厚的 PP薄片和20mil厚的ABS薄膜。用硅晶片作為基底用于脫氣和純度測(cè)試。
[0028] 本發(fā)明的實(shí)施方案中的DLC涂層可以用摻雜技術(shù)來制備，將可控量的氧和氮摻入 到DLC涂層中。所述涂覆方法使經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層的性能，例如電導(dǎo)率或電阻率、氣 體滲透性、百分比透光率、對(duì)聚合物的粘附性、這些性能的組合、或薄膜的其它性能得到改 良。本發(fā)明的塑料上的類金剛石碳的實(shí)施方案可以包含氧、氮或這些的任意組合或由氧、氮 或這些的任意組合組成，其在聚合物基底上提供類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層，從而涂層基底對(duì)于約300]11]1-約1100111]1的光具有比下層塑料基底低約0%-約70%的透光 率，經(jīng)摻雜的類金剛石碳的表面電阻率為約1〇 7_約1〇14歐姆/平方，氫氣和氦氣滲透性為 0.59-0.03barrer或更低，或0.15-0.03barrer或更低。被摻雜以控制電阻率、百分比透光 率、氣體滲透性等的DLC涂層產(chǎn)自Surmet,Burlington，MA。這些薄膜具有的百分比原子組成 在如圖2A所示的XPS光譜中圖解說明。這些薄膜隨后可以被處理，例如但不限于如圖2B所示 的氧等離子體，以提供更高的含氧量，這由百分比原子組成和較低的接觸角得到證明（例如 見圖2B和表5)。制備三種不同的涂層。一種薄膜用10和20mil厚的PC薄膜作為塑料基底。DLC 涂層或摻雜DLC涂層的目標(biāo)厚度為120nm。第二種薄膜用PC和PFA作為基底，目標(biāo)DLC或摻雜 碳涂層的厚度為70nm。第三種用PP和ABS作為基底，目標(biāo)DLC或摻雜DLC厚度為120nm〇
[0029] 在一些實(shí)施方案中，在涂層的一部分或全部粘附在下層塑料的條件下施涂類金剛 石碳涂層。粘附力包括諸如但不限于共價(jià)化學(xué)鍵、或弱鍵如氫鍵、偶極相互作用、或范德華 力、或在一些實(shí)施方案中這些的組合的力。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，粘在DLC涂布塑料上一 小塊的膠帶在去除膠帶時(shí)不導(dǎo)致涂層轉(zhuǎn)移至膠帶時(shí)，類金剛石碳或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層是粘附在下層聚合物基底上。在一些實(shí)施方案中，塑料是熱塑性材料。在其它實(shí)施方案 中，熱塑性塑料是聚酯、聚烯烴、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、全氟化熱塑性塑料、聚砜、聚醚醚 酮、或其它適于晶片、掩模、或其它敏感基底容器的材料。在一些實(shí)施方案中，熱塑性塑料是 聚碳酸酯?；蛘?，可以使用諸如聚醚酰亞胺(PEI)的材料。在150°C-200°C下，PEI可以提供比 PEEK更好的尺寸穩(wěn)定性。用于整體結(jié)構(gòu)的聚合物可以是絕緣的（未填充)或?qū)щ姷模ㄌ挤?、?瓷等）。
[0030] 在一些實(shí)施方案中，用DLC或摻雜DLC涂覆的塑料具有表面能和粗糙度，以形成比 下層塑料具有更低的氣體滲透系數(shù)的完整薄膜。這樣的材料的非限制性實(shí)例包括聚碳酸 酯;包含聚碳酸酯、其它聚酯、聚膦酸酯等具有類似或更高表面能的共混物。
[0031] 相對(duì)于其它導(dǎo)電涂層，本發(fā)明的實(shí)施方案中的包括摻雜DLC涂層的DLC涂層的一個(gè) 優(yōu)勢(shì)是其相對(duì)透明度。本發(fā)明的實(shí)施方案中的DLC涂層足夠透明，以至于如圖1所示可將其 看透，或者足夠透明以至于半導(dǎo)體晶片制造設(shè)備的操作者可以在常規(guī)半導(dǎo)體加工照明條件 下確定用本發(fā)明的實(shí)施方案中的DLC或摻雜DLC涂層涂覆的1-10米的晶片或掩模外殼是否 包含晶片、掩模、或其它對(duì)環(huán)境敏感的基底或材料。圖1說明了聚碳酸酯(PC)薄膜上的本發(fā) 明的實(shí)施方案中的摻雜DLC涂層的透明度。直徑兩英寸的DLC涂布PC圓盤覆蓋圖1所示的標(biāo) 識(shí)（110)的右半部分。盡管粘附在該實(shí)施方案中的聚碳酸酯基底（120)上的類金剛石碳涂層 (130)具有黃棕色或棕色，在類金剛石碳涂層區(qū)域（130)下的部分標(biāo)識(shí)（110A)仍舊清晰可 見，這說明類金剛石碳涂層（130)是透明的。本發(fā)明的實(shí)施方案中的涂層薄膜可以具有其它 顏色并保持透明。例如，所述顏色可以從淡黃色到淡棕色;其它顏色和色調(diào)也是可能的。顏 色和透明度可以使工作者在常規(guī)加工照明條件下從視覺上檢查用于一個(gè)或多個(gè)諸如掩模 或晶片的基底的器件處理容器的內(nèi)容物。圖6中說明了所述在用作部分外殼的塑料基底上 的涂層的實(shí)施例。在所述實(shí)施例中，涂層類似圖1的，然而，其僅有約120nm厚，并僅僅施涂在 最接近印刷文字(630)的表面。視覺上圖6中的實(shí)施方案比圖1中的實(shí)施方案更亮。
[0032]類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層的厚度可以用被部分掩蔽的試樣測(cè) 量，其與待涂覆的塑料基底置于同一個(gè)涂覆室中。通過輪廓測(cè)量?jī)x確定涂層的厚度。產(chǎn)生兩 種不同的涂層厚度，120nm和70nm，然而本發(fā)明的實(shí)施方案不限于所述范圍或這些特定值。 可以制造和使用其它不同厚度的摻雜薄膜DLC組合物，如果所述薄膜降低基底氣體滲透性， 具有足以保護(hù)晶片、掩?；蚱渌o電敏感器件的ESD性能，具有足夠的透明度，或這些的任 意組合?？梢愿淖兠糠N摻雜劑如氮或氧在薄膜中的量以滿足各種應(yīng)用需求。薄膜可以施涂 于載體的一部分上、整個(gè)載體上、或者一側(cè)或多側(cè)。DLC或摻雜DLC涂層的厚度和組成不受限 制，可以選擇以提供在此所述的氫氣滲透系數(shù)、百分比透光率、表面電阻率、表面電阻率均 一性或這些的任意組合。在一些實(shí)施方案中，涂層厚度可以為1微米或更低，在其它實(shí)施方 案中為250nm或更低，在其它實(shí)施方案中為120nm或更低，還在其它實(shí)施方案中為70nm或更 低。
[0033]可用于DLC薄膜的摻雜劑包括氮、氧或這些的組合或者由氮、氧或這些的組合構(gòu) 成。通過引入到涂覆裝置的含氮和/或氧的前體的量在涂覆過程中可以改變摻入到摻雜DLC 涂層的氧和氮的量。涂層的組成可以通過XPS和所測(cè)量的聚合物上經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層的性能來確定，所述性能例如電導(dǎo)率或電阻率、氣體滲透性、百分比透光率、或涂層對(duì)聚 合物的粘附性。電性能可以隨薄膜中的摻雜劑和摻雜劑的量而變化。
[0034]在本發(fā)明的實(shí)施方案中塑料基底上的DLC或摻雜DLC薄膜的表面電阻可以用表面 電阻表例如Monroe Electronics 262A表面電阻表測(cè)量。對(duì)于PC樣品，第一個(gè)測(cè)試樣品（兩 側(cè)均為120nm)顯示出約1011歐姆/平方的表面電阻率，而第二個(gè)測(cè)試樣品(兩側(cè)均為70nm)顯 示約10 9歐姆/平方的表面電阻率。在一些實(shí)施方案中，表面電阻率可以為約107-約1013歐 姆/平方。對(duì)于PFA和ABS樣品，兩側(cè)顯示出不同的表面電阻并取決于樣品的表面粗糙度。平 滑表面顯示出較低的表面電阻。PFA顯示為10 11歐姆/平方和1012歐姆/平方。PP樣品在兩側(cè) 均顯示為1012歐姆/平方。薄膜的厚度和DLC薄膜中摻雜劑的組成可以發(fā)生變化以將表面電 阻率改變到約1〇 4-約1〇14歐姆/平方的范圍內(nèi)。
[0035]可以用聚合物表面條件來改變DLC涂層的形態(tài)?？梢杂霉鈱W(xué)顯微鏡檢查DLC薄膜的 形態(tài)。PP、PFA、和ABS基底是粗糙的，而觀察到DLC涂層基底在表面上具有許多裂縫狀特征， 這可能是在涂覆過程中引入的。PC基底非常平滑，DLC涂層PC基底提供平滑的DLC涂層。
[0036]圖4是描述本發(fā)明的實(shí)施方案中的方法的非限制性流程圖。所述方法可以包括用 類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層涂覆(410)外殼的一個(gè)或多個(gè)表面或流體處理 裝置，和測(cè)量(420)涂層的性能，如涂層厚度、表面電阻率或靜電消散性能、百分比透光率、 氣體滲透性、涂層粘附性、硬度、或這些的任意組合。基于所述測(cè)試，確定用于特定用途的外 殼或流體處理裝置上的涂層的可接受性(430)。如果涂層驗(yàn)收合格(432)，那么制品可以進(jìn) 行銷售或基于測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行分類(460)。在一些實(shí)施方案中，制品可以基于所測(cè)量的一個(gè) 或多個(gè)性能是否在其目標(biāo)值的1%、2%、5%、10%、或更高之內(nèi)來分類。例如，對(duì)600nm光的 百分比透光率的消費(fèi)者需求可以是60±2%，氦氣滲透系數(shù)為0.05± 10%barrer。涂覆之 后，那些透光率為60 ± 2 %和氦氣滲透系數(shù)為0.05 ± 10 % barrer的制品可以分組在一起進(jìn) 行銷售;具有更高透光率和滲透性的那些可以分組在一起進(jìn)行進(jìn)一步涂覆。在一些實(shí)施方 案中，制品可以基于所述一個(gè)或多個(gè)性能是否在其它涂層制品的1〇、1〇〇、1〇〇〇、或更多倍以 內(nèi)來分類。例如，涂層制品的表面電阻率目標(biāo)值可以為1〇 9歐姆/平方，但是在100倍以內(nèi)的 或具有1〇7歐姆/平方-1011歐姆/平方的表面電阻率的那些是可以接受的(432)，該制品可以 基于所述測(cè)量結(jié)果進(jìn)行銷售或分類(460)。在其它實(shí)施方案中，制品可以將其表面電阻率分 成一些組，其范圍例如但不限于1〇 7-1〇8歐姆/平方、1〇9-1〇1()歐姆/平方、和l〇 n-l〇12歐姆/平 方。如果涂層不可接受(434)，可以決定校正涂層(440)。如果可以校正涂層，制品可以被再 涂覆(412)。如果制品涂層不能被校正(442)，可以丟棄制品的所述部分(450)。
[0037]圖7是描述本發(fā)明的實(shí)施方案中的方法的非限制性流程圖。所述方法包括基于ESD 或表面電阻率、百分比透光率、氣體滲透性、涂層硬度或這些的任以組合來確定(710)客戶 或終端用戶對(duì)具有涂層外殼的基底進(jìn)行保護(hù)的需求。所述方法還可以包括連接(720)中央 服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)以輸入客戶需求的信息的步驟，和用類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石 碳涂層涂覆(730)外殼以滿足客戶需求的步驟。測(cè)量(740)涂層外殼或外殼的涂層部分的性 能。所述方法可可任選包括確定(750)涂層外殼價(jià)格，和任選為客戶提供(760)價(jià)格和交付 涂層外殼的時(shí)間的步驟。
[0038]表1總結(jié)了本發(fā)明的一些實(shí)施方案中摻雜DLC涂層PC樣品的氣體滲透性。如圖2A的 XPS表征的在兩側(cè)都具有120nm摻雜DLC涂層、總摻雜DLC涂層約240nm的lOmil PC薄膜(未處 理)被用作氣體滲透性測(cè)試的樣品。作為對(duì)比，還測(cè)量了未涂覆的PC薄膜的氣體滲透性。聚 合物上的摻雜DLC涂層將PC薄膜的抗?jié)B透性提高超過10倍，在一些情況下超過80倍，在一些 情況下超過170倍，還在其它情況下超過350倍，同時(shí)保持可用于ESD(靜電荷消散）的透明度 和表面電阻率;例如1〇 7-1〇14歐姆/平方的表面電阻率。在DLC涂層PFA薄膜上進(jìn)行氣體滲透 性測(cè)試，沒有顯示出改善，這表明在所用涂覆條件下，在這些實(shí)施方案中的涂層上存在氣體 開孔。顯微鏡下的裂縫狀特征被認(rèn)為是所述開孔。如表1中所示，對(duì)于在兩側(cè)都具有120nm的 DLC涂層的lOmil厚的聚碳酸酯薄膜，在氫氣情況下，在3大氣壓下的滲透性比未涂覆的PC薄 膜下降179.9倍;對(duì)于氦氣，在6大氣壓下，本發(fā)明的實(shí)施方案中的經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層 PC基底與未涂覆的聚碳酸酯薄膜相比，滲透性下降84倍。
[0039]相比于未涂覆的基底，在本發(fā)明的實(shí)施方案中的塑料上的摻雜DLC薄膜具有更好 的抗氣體抗?jié)B性（更小的氣體滲透系數(shù)）。抗氣體抗?jié)B性比其它報(bào)道的類金剛石碳涂層更 好。例如在1^ 6,805,931的圖12中，報(bào)道了用231.511111和40〇11111〇^：涂覆的聚丙烯腈;相比于 未涂覆的聚丙烯腈塑料，這兩種薄膜的氧氣滲透性和C0 2滲透性分別下降了33.8倍和37.4 倍。
[0040]表1. DLC涂層PC薄膜的氣體滲透性
[0042]對(duì)lOmil的PC薄膜兩側(cè)上的圖2A的120nm類金剛石碳薄膜(未處理的，即未經(jīng)等離 子體處理)進(jìn)行重復(fù)測(cè)試，測(cè)得H2滲透系數(shù)為0.03(barrer);在該實(shí)施方案中，H2滲透系數(shù)比 未涂覆的PC薄膜低約350倍。在對(duì)兩側(cè)均涂覆約70nm經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層的PC薄膜進(jìn) 行的重復(fù)測(cè)量中也測(cè)定了滲透系數(shù);測(cè)量的滲透系數(shù)為約〇. 06和約0.03(barrer)。
[0043] 在約25°C下，在13.66〇112涂層材料樣品上測(cè)量滲透系數(shù)。高壓側(cè)為223111111取;在3.5 X 105sec內(nèi)測(cè)量薄膜下游側(cè)的壓力上升。
[0044]在本發(fā)明的實(shí)施方案中所述的類金剛石碳涂層，例如DLC、摻雜DLC、這些的組合、 這些的等離子體改性形式，也可以用于涂覆熱交換器中空管、流體處理組件、晶片處理系 統(tǒng)、掩模處理產(chǎn)品。
[0045] 在本發(fā)明的實(shí)施方案中的塑料基底上的類金剛石碳涂層顯示出良好的粘附性，所 述涂層可以用作中間層用于進(jìn)一步表面處理如等離子體衍生。例如為了測(cè)量涂層的粘附 性，將產(chǎn)自3M的Magic?膠帶粘附在DLC涂層薄膜的約（1 X lcm)小塊上，用戴手套的手指摩擦 以去除任何包裹的空氣?？梢詮腄LC薄膜上剝離膠帶，測(cè)量轉(zhuǎn)移至膠帶上的DLC涂層的量。對(duì) 于DLC涂層PC，在膠帶上沒有明顯量的涂層（肉眼觀察）。對(duì)于ABS，粘附性非常好，幾乎與PC 相同。PFA顯示稍差的粘附性（~10%轉(zhuǎn)移），PP顯示更高的轉(zhuǎn)移。PP基底在每一側(cè)上具有非 常不同的表面粗糙度。從更粗糙的一側(cè)上，有幾乎50%的涂層轉(zhuǎn)移至膠帶上，而平滑一側(cè)少 于 10% 〇
[0046] 本發(fā)明的實(shí)施方案中的類金剛石碳涂層塑料是化學(xué)穩(wěn)定的。例如，切割幾條(5mm 寬，2.5〇11長(zhǎng))01(：涂層?(：薄膜(在兩側(cè)都具有12011111的01(：涂層的2011111厚薄膜）。一條用1?八浸 泡的實(shí)驗(yàn)室用紙巾（Kimwipes)摩擦約10次。用刀片在該塊的一端添加一個(gè)十字標(biāo)記，將樣 品置于1 OmL的IPA中三天。在另一個(gè)試驗(yàn)中，將兩條分別置于1 OmL水和1 %表面活性劑 (Alfonic A10)水溶液中。均用實(shí)驗(yàn)室微波爐煮沸2min。將兩個(gè)樣品在相同液體中放置3天。 取出三個(gè)樣品，用水清洗并擦干。測(cè)量表面電阻，在試驗(yàn)前全部顯示出相同的表面電阻（10 11 歐姆/平方）。如前所述用3M Magic?膠帶進(jìn)行膠帶試驗(yàn)，沒有涂層（肉眼觀測(cè))轉(zhuǎn)移到膠帶 上。
[0047]使用Si晶片作為DLC涂層純度測(cè)試的基底；已知Si晶片是非常潔凈的，因此這樣可 以測(cè)量覆蓋的涂層的純度。
[0048] 對(duì)于脫氣的有機(jī)物，用Tenax管將每個(gè)晶片置于潔凈盤中，在室溫下放置7天。 Tenax管也被放置在空盤中以提供試驗(yàn)的背景空白。
[0049] DLC涂層晶片測(cè)量的總脫氣有機(jī)物與未涂覆的對(duì)照晶片沒有明顯差異。兩個(gè)樣品 檢測(cè)到的主要有機(jī)物質(zhì)（或通用類的有機(jī)物質(zhì)）都為酮和脂肪族化合物。在DLC涂層晶片上 僅僅觀察出三種在未涂覆的對(duì)照晶片中未觀察到的物質(zhì)。它們包括硅氧烷和含氮化合物。 表2顯示所述結(jié)果。
[0050] 表2.脫氣有機(jī)物
[0052] 用于晶片或涂層晶片的陰離子和金屬分析的樣品制備通過如下方式進(jìn)行:將25ml 試樣量的超純DI水置于一個(gè)潔凈、預(yù)淋洗的容器中，而后用吸液管吸取所述試樣量并沖洗 晶片適當(dāng)?shù)囊粋?cè)三次。對(duì)每個(gè)晶片獨(dú)立進(jìn)行沖洗過程。分離出每個(gè)晶片得到的沖洗液，一部 分用于通過離子色譜進(jìn)行陰離子分析，另一部分進(jìn)行酸化并通過感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜 (ICP/MS)進(jìn)行金屬分析。
[0053] DLC涂層晶片上檢測(cè)的陰離子與未涂覆的對(duì)照晶片上檢測(cè)的那些沒有明顯差別。 未涂覆的對(duì)照晶片僅顯示出低水平的硝酸鹽和硫酸鹽，而DLC涂層晶片僅顯示出低水平的 硝酸鹽。對(duì)于兩個(gè)樣品，所有其它陰離子都在檢測(cè)限以下。
[0054] 表3.水洗陰離子
[0056] DLC涂層晶片和未涂覆的對(duì)照晶片的痕量金屬分析顯示在兩個(gè)樣品中都缺乏水洗 痕量金屬。在兩個(gè)樣品中觀測(cè)到的唯一痕量金屬是在未涂覆的對(duì)照晶片中19ng的鎳。對(duì)于 兩個(gè)樣品，所有其它痕量金屬在檢測(cè)限以下。
[0057]在本發(fā)明的實(shí)施方案中的摻雜DLC薄膜在2%的基礎(chǔ)基底內(nèi)脫氣，并可以具有等于 或低于表3和4中所測(cè)量值的離子和金屬含量。
[0058]表4.水洗痕量金屬

[0061 ]本發(fā)明的實(shí)施方案中的摻雜DLC薄膜的硬度可以通過鉛筆硬度(ASTM D3363)測(cè) 量。這是已經(jīng)用于油漆和涂料的硬度測(cè)量。其包括用不同的鉛級(jí)別刮擦表面并確定在表面 上制造刮痕的最軟的鉛。人類手指甲的硬度為約2H，本方法對(duì)測(cè)量表面的抗刮擦性很好用。
[0062]本發(fā)明的實(shí)施方案中的摻雜DLC薄膜的硬度接近下層聚合物基底的硬度。薄膜如 此薄，以至于機(jī)械性能通過總體變形受控于下層基底的機(jī)械性能。例如，在PC薄膜上的DLC 層如此薄，而PC薄膜非常軟，約2B，以至于由于下層PC薄膜軟而導(dǎo)致在鉛筆硬度測(cè)試中DLC 薄膜失效。相反，涂覆在Si晶片上的本發(fā)明的DLC是用于測(cè)量DLC薄膜硬度的良好樣品；Si晶 片上的DLC層的硬度超過8H。
[0063]由于DLC涂層表面上具有碳結(jié)構(gòu)，所以DLC涂層可以被改性。摻雜DLC結(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，具有類金剛石碳和石墨結(jié)構(gòu)。表面處理是穩(wěn)定的，這意味著根據(jù)表5中所示的時(shí)間沒有 很大改變。在一些實(shí)施方案中，表面處理導(dǎo)致在環(huán)境空氣下3周后，接觸角比未處理的基底 與水的接觸角小30度-40度;在其它實(shí)施方案中，表面處理導(dǎo)致在環(huán)境空氣下10周后，接觸 角比未處理的基底與水的接觸角小25度-40度;還在其它實(shí)施方案中，表面處理導(dǎo)致在環(huán)境 空氣下16周后，接觸角比未處理的基底與水的接觸角小20度-30度。不期望受理論限制，化 學(xué)改性的摻雜DLC薄膜的接觸角的穩(wěn)定性可以歸因于表面上的官能團(tuán)對(duì)表面重整沒有足夠 的移動(dòng)性，下層基底的有機(jī)或其它污染物不能掩蔽表面基團(tuán)，或這些的組合。
[0064]可以通過等離子體處理來改性DLC涂層。例如，圖2A的DLC涂層隨后用氧等離子體 處理方法處理，隨時(shí)間測(cè)量接觸角的變化。表5顯示結(jié)果;在處理后水立刻滲開，接觸角在這 期間增加，但是在研究的時(shí)間范圍內(nèi)未完全恢復(fù)。圖2B(處理過的）用XPS表征了等離子體改 性的薄膜。
[0065]表5.經(jīng)表面處理的DLC涂層的接觸角變化
[0067]對(duì)聚碳酸酯上涂覆的摻雜DLC薄膜進(jìn)行XPS分析，見圖2A中的光譜(210)，和對(duì)聚碳 酸酯上涂覆的氧等離子體處理的摻雜DLC薄膜進(jìn)行XPS分析，見圖2B中的光譜（220)。從 (210)至(220)534ev附近的0 Is峰強(qiáng)度的增加和兩個(gè)光譜原子百分比的差別說明通過氧等 離子體表面處理使氧的量得到增加。在未處理的類金剛石碳涂層的XPS光譜(210)中，碳(C Is)的原子百分比（％)為82.2%;氮(N Is)為9.7%;氧(0 Is)為8.1%。在光譜(220)中所示 的實(shí)施方案中的經(jīng)處理的類金剛石碳涂層中，碳(C Is)的原子百分比（％)為71.6%;氮(N Is)為8.0%;氧(0 Is)為20.4%。原子比率不限于這些，可以通過改變沉積或隨后的處理時(shí) 間，以及用于沉積涂層和/或隨后處理涂層表面的氣體或試劑的混合物而變化。未處理樣品 中的氧和氮可以歸因于摻雜DLC涂層的摻雜過程。
[0068]本發(fā)明的實(shí)施方案中的DLC涂層可以用于流體處理部件以減少靜電荷。例如，所述 涂層可以有助于減少在晶片制造或熱交換器中使用的噴霧嘴或全氟化管材上的靜電荷積 累。在這些實(shí)施方案中，涂層可以具有提供靜電消散的表面電阻率，表面電阻率為約1〇 7-約 1014歐姆/平方，而氣體滲透系數(shù)可以類似下層聚合物的滲透性的0.1倍。
[0069] 由于PC具有更多極性基團(tuán)、氫氧化物、羰基等，所以在所用的聚合物中PC是唯一一 個(gè)具有更高的表面能?？梢杂玫入x子體預(yù)處理其它聚合物以為它們提供更高的表面能并提 供類似的鍵合(范德華力、H鍵）。DLC涂層還可以用作進(jìn)一步表面處理的初始層，因?yàn)槠浔砻?可以用各種方法進(jìn)行改性，經(jīng)處理的表面顯示長(zhǎng)的服務(wù)時(shí)間?；蛘?，可以活化塑料材料的表 面，以增強(qiáng)類金剛石碳涂層對(duì)塑料的粘附性。例如，可以用無(wú)機(jī)氣體，例如但不限于氬氣或 氧氣、或其它適合的氣體(Cl 2、水、NH3、空氣、氮?dú)?通過等離子體對(duì)塑料表面進(jìn)行活化。
[0070] 涂層的均一性可以沿基底有低于約50%的變化，在一些實(shí)施方案中低于約10%。 變化越小，表面電阻率(ESD)和抗氣體滲透性或氣體滲透系數(shù)越均一。
[0071] 本發(fā)明的實(shí)施方案中的DLC涂層可以通過氣相沉積制備。在一些實(shí)施方案中，可以 控制基底的溫度以降低沉積過程期間和之后在涂層和基底間的熱應(yīng)力和差示熱膨脹。這可 以提供改善的抗氣體滲透性和更均一的ESD。在一些實(shí)施方案中，基底可以在約70°C之下的 溫度下進(jìn)行涂覆。
[0072]晶片載體表面的各個(gè)部分，例如在ESD的控制或進(jìn)入晶片載體的污染物的擴(kuò)散或 滲透是問題的地方，可在本發(fā)明的實(shí)施方案中涂覆。載體的不同部分可以用不同量的涂層 涂覆，以適應(yīng)ESD性能、透明度、或其它性能。用于對(duì)環(huán)境敏感的材料的晶片載體、FOUPS、晶 片載具、和其它類似的基底載體可以是DLC涂覆的或摻雜DLC涂覆的。所述載體可以用例如 但不限于U. S. 5，255，783中公開的方法和材料制備，其內(nèi)容在此全部并入作為參考。掩模外 殼表面的各個(gè)部分，在ESD的控制或進(jìn)入掩模外殼的污染物的擴(kuò)散或滲透是問題的地方，可 以在本發(fā)明的實(shí)施方案中涂覆。掩模外殼的不同部分可以用不同量的涂層來涂覆，以適應(yīng) ESD性能和透明度。掩模外殼可以用例如但不限于美國(guó)專利6，338，409或美國(guó)專利6，498， 619中公開的方法和材料制備，其內(nèi)容在此全部并入作為參考。載體的部分可以用不同量的 DLC涂層、摻雜DLC涂層、或這些涂層的改性形式來涂覆，以保護(hù)對(duì)環(huán)境敏感的基底不受靜電 放電、光催化或光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)的影響。
[0073] 盡管本發(fā)明已經(jīng)參考在此的特定優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了相當(dāng)詳細(xì)地說明，但是其它 形式是可能的。本發(fā)明的實(shí)施方案中的DLC和摻雜DLC涂層具有非常獨(dú)特的性質(zhì)，如低摩擦 系數(shù)、高抗刮擦性、高防滲性能和良好的熱傳導(dǎo)性。晶片托盤、基體托架和測(cè)試用插座的全 部或部分表面可以用本發(fā)明的涂層涂覆。晶片處理產(chǎn)品（低摩擦減少顆粒產(chǎn)生，低滲透改善 由于氧和水的不利影響）。對(duì)于聚合物熱交換器（良好熱傳導(dǎo)性改善性能，低滲透減少諸如 HF和HC1的有害化學(xué)蒸汽的擴(kuò)散），依據(jù)化學(xué)兼容性，DLC涂層可以施涂在熱交換器中空纖維 的外側(cè)和/或內(nèi)側(cè)。在流體處理系統(tǒng)和組件中，低滲透減少有害化學(xué)物和蒸汽的滲漏。用于 進(jìn)一步表面改性的基礎(chǔ)涂層(DLC可以通過各種技術(shù)，包括等離子體處理來改性hDLC、摻雜 DLC、或這些經(jīng)處理的形式的實(shí)施方案可以施涂于液體和/或氣體過濾膜上，以控制滲透、熱 傳導(dǎo)性和/或表面性能。
[0074] 因此，所附權(quán)利要求的精神和范圍不應(yīng)受限于該說明書和該說明書中的優(yōu)選形 式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基底載體，其包括： 熱塑性塑料和在所述熱塑性塑料的一個(gè)或多個(gè)表面上粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻 雜的類金剛石碳涂層，所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層包括8.1原 子百分比或更高的氧和9.7原子百分比或更低的氮，且表面電阻率為10 7-1014歐姆/平方，而 且對(duì)于300nm-1100nm的光，所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂層的透光 率比所述熱塑性塑料低0%_70%，且進(jìn)一步其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類 金剛石碳涂層具有脫氣性能，以便如果其施用到未涂覆硅基底上，其將在2%的未涂覆硅基 底內(nèi)脫氣。2. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述基底載體包括至少一部分選自以下組中的載體：晶 片載體、平板顯示器載體、以及平版印刷掩模的載體。3. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層的表面電阻率為1〇8_1〇 12歐姆/平方。4. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層的表面電阻率為1〇9_1〇 12歐姆/平方。5. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層的表面電阻率的變化小于1〇2歐姆/平方。6. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層的表面電阻率的變化小于101歐姆/平方。7. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層的XPS光譜具有碳峰、氧峰和氮峰。8. 權(quán)利要求7的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層的所述XPS光譜包括284eV處的碳峰、532eV處的氧峰和399eV處的氮峰。9. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層進(jìn)一步通過等離子體、含活性氣體的等離子體、或電暈放電處理，以形成親水性粘附類金 剛石碳涂層。10. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述粘附的類金剛石碳涂層或經(jīng)摻雜的類金剛石碳涂 層通過含氧等離子體處理，以形成親水性粘附類金剛石碳涂層。11. 權(quán)利要求1的基底載體，其中所述基底載體是用于環(huán)境敏感基底的外殼。
【文檔編號(hào)】C08J7/06GK105820364SQ201610131320
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2007年6月14日
【發(fā)明人】文圣仁, C·埃克斯特倫德
【申請(qǐng)人】安格斯公司