用于使用常压等离子体进行沉积的方法和装置

摘要

一种装置可包括等离子体沉积单元、移动系统以及网孔系统。等离子体沉积单元可被配置为产生等离子体。移动系统可被配置为移动等离子体沉积单元下方的基板。网孔系统可位于等离子体沉积单元与基板之间，其中，网孔可包括用于沉积到基板上的一些材料，并且其中，穿过网孔的等离子体可以使一些材料中的一部分从网孔被沉积到基板上。

说明书

技术领域

本公开整体涉及制造设备，具体地，涉及将材料沉积到基板中。

背景技术

在使数层材料沉积以形成薄膜和/或涂层来制备耐用和多功能层时，作 为工艺的一部分，一层材料可沉积到基板上。薄膜沉积可与设备的制造有 关。例如，这些设备可包括但不限于，半导体电路和计算机显示器。这些 薄膜可以是设备的电子操作功能中的一部分或者可以用作抗侵蚀和/或磨 损的保护层。

在使光学涂层形成在光学器件上时也可使一层材料被沉积。例如，这 些光学涂层可提供但不限于，抗反射和/或防冻性能。

可以多种不同方式使材料沉积到基板上。例如，可使用物理气相沉积、 化学气相沉积、电化学沉积、分子束外延以及其他类型沉积使材料沉积。

某些形式的沉积可使用等离子体。例如，使用等离子体可实施化学气 相沉积。该类型沉积可被称为等离子体增强化学气相沉积、等离子体气相 沉积、大气等离子体沉积和/或开放空气等离子体沉积。

当使用等离子体使材料层沉积时，在真空和/或大气条件下可使材料沉 积到基板上。例如，基板可被涂敷有各种材料，但不限于诸如，氧化物、 金属、聚合物以及其他合适类型的材料。

通常，使用真空条件开发出等离子体沉积系统。然而，使用真空条件 下的等离子体沉积可能要求另外的大容量昂贵设备和复杂度来获得用于 使材料沉积到基板上的适当真空条件。

大气沉积系统的益处可依赖于该类型沉积技术的成本效益和通用性。 这些系统可被设计成移动模块化结构以用于实验室或者工厂之外的相关 领域应用。

大气沉积系统还可被称为开放空气沉积系统。在大气条件下，可避免 用大容量、高成本的真空泵以及用于提供真空环境的其他设备。

然而，这些类型的沉积系统仍然不能提供用于对基板进行处理时所需 的大吞吐量。此外，这些系统在使材料沉积到基板上时不能提供根据需要 进行控制。

因此，采用将上述问题中至少某些以及其他可能问题考虑在内的方法 和装置将是有利的。

发明内容

在一种有利实施方式中，一种装置可包括等离子体沉积单元、移动系 统以及网孔系统。等离子体沉积单元可被配置为产生等离子体。移动系统 可被配置为移动等离子体沉积单元下方的基板。网孔系统可位于等离子体 沉积单元与基板之间，其中，网孔可包括用于沉积到基板上的一些材料， 并且其中，穿过网孔的等离子体可以使一些材料中的一部分从网孔被沉积 到基板上。

在另一有利实施方式中，可提供一种使材料沉积的方法。可从等离子 体沉积单元引导等离子体通过位于等离子体沉积单元与基板之间的网孔 系统，其中，网孔可以由一些材料组成。等离子体可以使一些材料中的一 部分从网孔被沉积到基板上。可相对于等离子体移动基板。一些材料可被 沉积到基板上。

在又一有利实施方式中，一种大气等离子体沉积系统可包括等离子体 沉积单元、移动系统、网孔系统以及控制器。等离子体沉积单元可具有被 配置为产生等离子体的一些喷嘴。移动系统可被配置为移动等离子体沉积 单元下方的基板，其中，基板可选自于柔性材料和半导体基板中的一种。 网孔系统可具有位于等离子体沉积单元与基板之间的一些网孔，其中，一 些网孔中的某个网孔可与一些喷嘴相关联。一些网孔可包括用于沉积到基 板上的一些材料。穿过网孔的等离子体可以使一些材料中的一部分从网孔 被沉积到基板上。可使用选自于扇区和梯度的配置使一些材料沉积，其中， 一些材料中沉积的某种材料的量以该梯度来变化。一些材料可选自于下列 各项中的至少一种：导电聚合物、非导电聚合物、半导体聚合物、金属、 金属合金、电介质、碳、石墨、氧化物、铝、氧化铝、氧化锌、铝铜、掺 铝氧化锌、掺镓氧化锌、涂料以及高定向热解石墨。控制器可被配置为控 制用于使一些材料沉积到基板上的等离子体沉积单元、移动系统以及一些 参数的操作。一些参数可包括一些材料的量、用于一些材料的材料类型、 一些材料的图案以及使一些材料可沉积到基板表面上的区域中的至少一 种。

在再一有利实施方式中，可提供一种使材料等离子体沉积在基板上的 方法。基于沉积到基板上的一些材料所需的配置，可选择用于等离子体沉 积单元中的一些喷嘴的网孔系统的一些网孔，其中，一些材料可选自于下 列各项中的至少一种：导电聚合物、非导电聚合物、半导体聚合物、金属、 金属合金、电介质、碳、石墨、氧化物、铝、氧化铝、氧化锌、铝铜、掺 铝氧化锌、掺镓氧化锌、涂料以及高定向热解石墨。基板可选自于柔性材 料和非柔性材料中的一种。可从等离子体沉积单元中的一些喷嘴引导等离 子体通过网孔系统中的一些网孔，其中，一些网孔可位于等离子体沉积单 元与基板之间，其中，网孔可以由一些材料组成，并且等离子体可以使一 些材料中的一部分从网孔被沉积到基板上。可相对于等离子体移动基板， 同时一些材料被沉积到基板上。

总之，根据本发明的一方面，提供了一种装置，包括：等离子体沉积 单元(110)，被配置为产生等离子体(122)；移动系统(112)，被配置为 移动所述等离子体沉积单元(110)下方的基板(108)；以及网孔系统(124)， 位于所述等离子体沉积单元(110)与所述基板(108)之间，其中，网孔 包括用于沉积到所述基板(108)上的一些材料(104)，并且其中，穿过 所述网孔的所述等离子体(122)使所述一些材料(104)中的一部分从所 述网孔被沉积到所述基板(108)上。

有利地，该装置进一步包括控制器(116)，被配置为控制所述等离子 体沉积单元(110)和所述移动系统(112)的操作。

有利地，在该装置中，所述一些材料(104)包括多种材料(151)， 其中，所述多种材料中的每一种均沉积到所述基板上多个区域(153)中 的一些区域上。

有利地，在该装置中，所述网孔系统(124)被配置为使用选自于梯 度(162)和扇区(区间，173)中的一种的配置(168)来使所述一些材 料(104)沉积到所述基板(108)上，其中，所述一些材料(104)中的 沉积的材料的量(191)以所述梯度(162)来变化。

有利地，在该装置中，所述等离子体沉积单元(110)包括一些喷嘴 (128)，并且所述网孔系统(124)包括与所述一些喷嘴(128)相关联的 一些网孔(138)。

有利地，在该装置中，所述一些网孔(138)由多种网孔(148)组成， 其中，所述多种网孔(148)中的网孔类型选自于网孔图案(150)和材料 类型(152)中的至少一种。

有利地，该装置进一步包括选择为提供第二数量的材料的源(127)。

有利地，在该装置中，第二数量的材料选自于液体、气体以及粉末中 的至少一种。

有利地，该装置进一步包括定位系统(473)，被配置为将所述等离子 体沉积单元(110)围绕一些轴移动。

有利地，在该装置中，一些材料(104)选自于下列各项中的至少一 种：导电聚合物、非导电聚合物、半导体聚合物、金属、金属合金、电介 质、碳、石墨、氧化物、铝、氧化铝、氧化锌、铝铜、掺铝氧化锌、掺镓 氧化锌以及高定向热解石墨。

有利地，在该装置中，等离子体沉积单元(110)选自于真空等离子 体沉积单元和大气等离子体沉积单元中的一种。

有利地，在该装置中，基板(108)包括柔性基板(134)。

有利地，在该装置中，基板(108)包括非柔性基板(136)。

有利地，在该装置中，所述控制器(116)被配置为控制作为部分工 艺的所述一些材料(104)到所述基板(108)的沉积，以便形成选自于下 列各项中的一种的设备：有机发光二极管显示器、集成电路、处理器、显 示设备、传感器、太阳能电池、窗、挡风玻璃、医疗器械、生物医学植入 体以及工程化组织。

有利地，在该装置中，控制器(116)被配置为控制用于使一些材料 (104)沉积到基板(108)上的一些参数(190)。

有利地，在该装置中，一些参数(190)包括下列中的至少一种：一 些材料的量(191)、用于一些材料的材料类型(192)、一些材料的图案 (193)、以及一些材料(104)沉积到基板(108)表面(106)上的区域 (194)。

根据本发明的另一方面，提供了一种使材料沉积的方法，该方法包括： 从等离子体沉积单元(110)引导等离子体(122)通过位于所述等离子体 沉积单元(110)与基板(108)之间的网孔系统(124)，其中，网孔由一 些材料(104)组成，并且所述等离子体(122)使所述一些材料(104) 中的一部分从所述网孔被沉积到所述基板(108)上；以及相对于所述等 离子体(122)移动所述基板(108)，同时所述一些材料(104)被沉积到 所述基板(108)上。

有利地，该方法进一步包括基于要被沉积到所述基板(108)上的所 述一些材料(104)的所需配置(168)，选择用于所述网孔系统(124)的 一些网孔(138)。

有利地，在该方法中，所述一些材料(104)包括多种材料类型(151)， 其中，所述多种材料类型中的每一种均被配置为沉积到所述基板(108) 上多个区域(153)中的一些区域上。

有利地，在该方法中，所述等离子体沉积单元(110)包括一些喷嘴 (128)，所述网孔系统(124)包括一些网孔(138)，并且所述一些网孔 (138)与所述一些喷嘴(128)相关联。

有利地，在该方法中，所述一些网孔(138)由多种网孔(148)组成， 其中，所述多种网孔(148)中的网孔类型选自于网孔图案(150)和材料 类型(152)中的至少一种。

有利地，在该方法中，一些材料(104)是第一数量的材料并且进一 步包括：

将第二数量的材料引入到等离子体(122)中。

有利地，在该方法中，第二数量的材料选自于液体、气体以及粉末中 的至少一种。

有利地，在该方法中，一些材料(104)选自于下列各项中的至少一 种：导电聚合物、非导电聚合物、半导体聚合物、金属、金属合金、电介 质、碳、石墨、氧化物、铝、氧化铝、氧化锌、铝铜、掺铝氧化锌、掺镓 氧化锌、涂料以及高定向热解石墨。

有利地，在该方法中，等离子体沉积单元(110)选自于真空等离子 体沉积单元(120)和大气等离子体沉积单元(118)中的一种。

有利地，在该方法中，基板(108)包括被配置为存储在辊(232)上 的柔性基板(134)。

有利地，在该方法中，基板(108)包括半导体晶片。

根据本发明的又一方面，提供了一种大气等离子体沉积系统，包括等 离子体沉积单元(110)，该等离子体沉积单元(110)具有被配置为产生 等离子体(122)的一些喷嘴(128)；移动系统(112)，该移动系统(112) 被配置为移动等离子体沉积单元(110)下方的基板(108)，其中，基板 (108)选自于柔性基板(134)和非柔性基板(136)中的一种；网孔系 统(124)，该网孔系统(124)具有位于等离子体沉积单元(110)与基板 (108)之间的一些网孔(138)，其中，一些网孔(138)中的网孔与一些 喷嘴(128)相关联；其中，一些网孔(138)包括用于沉积到基板(108) 上的一些材料(104)；其中，穿过网孔的等离子体(122)使一些材料(104) 中的一部分从网孔被沉积到基板(108)上；其中，使用选自于梯度(162) 和扇区(173)的配置(168)使一些材料(104)沉积；并且其中，一些 材料(104)选自于下列各项中的至少一种：导电聚合物、非导电聚合物、 半导体聚合物、金属、金属合金、电介质、碳、石墨、氧化物、铝、氧化 铝、氧化锌、铝铜、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、涂料以及高定向热解石墨； 以及控制器(116)，该控制器(116)被配置为控制用于使一些材料(104) 沉积到基板(108)上的等离子体沉积单元(110)、移动系统(112)以及 一些参数(190)的操作，其中，一些参数(190)包括下列中的至少一种： 一些材料(104)的量(191)、用于一些材料(104)的材料类型(192)、 一些材料(104)的图案(193)以及一些材料(104)沉积到基板(108) 的表面(106)上的区域(194)。

根据本发明的又一方面，提供了一种使材料等离子体沉积到基板 (108)上的方法，该方法包括：基于沉积到基板(108)上的一些材料(104) 的所需配置(168)，选择等离子体沉积单元(110)中的一些喷嘴(128) 的网孔系统(124)的一些网孔(138)，其中，一些材料(104)选自于下 列各项中的至少一种：导电聚合物、非导电聚合物、半导体聚合物、金属、 金属合金、电介质、碳、石墨、氧化物、铝、氧化铝、氧化锌、铝铜、掺 铝氧化锌、掺镓氧化锌、涂料以及高定向热解石墨；并且其中，基板(108) 选自于柔性基板(134)和非柔性基板(136)中的一种；从等离子体沉积 单元(110)中的一些喷嘴(128)引导等离子体(122)通过网孔系统(124) 中的一些网孔(138)，其中，该一些网孔(138)位于等离子体沉积单元 (110)与基板(108)之间，其中，网孔由一些材料(104)构成，并且 等离子体(122)使一些材料(104)中的一部分从网孔被沉积到基板(108) 上；以及相对于等离子体(122)移动基板(108)，同时一些材料(104) 被沉积到基板(108)上。

有利地，在该方法中，一些材料(104)是第一数量的材料并且进一 步包括将第二数量的材料引入到选自于液体、气体以及粉末中至少一种的 等离子体(122)中。

在本公开的各种实施方式中可独立实现特性、功能以及优点，或者在 参考下列描述和附图可以看出进一步细节的其他实施方式中，可对特性、 功能以及优点进行组合。

附图说明

所附权利要求中设定了有利实施方式的新型特性和公认特征。然而， 在结合附图阅读时，通过参考本公开的有利实施方式的下列细节描述，将 会非常理解有利实施方式、以及使用的优选模式、进一步目标、以及其优 点，其中：

图1是根据有利实施方式的制造环境的例图；

图2是根据有利实施方式的等离子体沉积系统的例图；

图3是根据有利实施方式的等离子体沉积系统的例图；

图4是根据有利实施方式的等离子体沉积系统的另一例图；

图5是根据有利实施方式的具有网孔的喷嘴的例图；

图6是根据有利实施方式的网孔类型的例图；

图7是根据有利实施方式的网孔类型的例图；

图8是根据有利实施方式的网孔类型的例图；

图9是根据有利实施方式的网孔类型的例图；

图10是根据有利实施方式的用于使多种材料沉积到基板上的工艺流 程图的例图；

图11是根据有利实施方式的用于选择网孔系统的网孔的工艺流程图 的例图；

图12是根据有利实施方式的用于形成网孔的工艺流程图的例图；

图13是根据有利实施方式的具有梯度的基板的例图；

图14是根据有利实施方式的具有材料扇区的基板的例图；

图15是根据有利实施方式的飞机制造和检修方法的例图；

图16是其中可实施有利实施方式的飞机的例图。

具体实施方式

不同有利实施方式认识到并且考虑一个或者多个考虑因素。例如，有 利实施方式认识到并且考虑当前可用的等离子体沉积系统在使材料沉积 到基板中时不能提供进行所需的控制。

例如，不同的有利实施方式认识到并且考虑在某些情况下可能有关于 沉积到基板上的材料浓度所需的梯度。例如，可能希望使氧化锌沉积到基 板的一部分上，氧化锌加铝在基板的另一部分中约为5％，以及氧化锌加 铝在基板的又一部分中约为10％。

不同的有利实施方式认识到并且考虑目前无法对大气等离子体沉积 单元提出该类型的控制。此外，不同有利实施方式认识到并且考虑目前使 用的等离子体和气相沉积系统可能不允许将不同类型的材料沉积到基板 的不同部分上。

因此，有利实施方式提供了一种使材料沉积到基板上的方法和装置。 在一种有利实施方式中，一种装置可包括等离子体沉积单元、移动系统以 及网孔系统。大气等离子体沉积单元可被配置为产生等离子体。移动系统 可被配置为移动大气等离子体沉积单元下方的基板。网孔系统可位于等离 子体沉积单元与基板之间。网孔可包括用于沉积到基板上的一些材料。穿 过网孔的等离子体可以使一些材料中的一部分从网孔被吸附、激活和/或沉 积到基板的表面上。等离子体沉积和进一步的分子激活或者电离可被称为 等离子体种类(诸如离子或者中性原子)与固体或者液体目标表面的交互 作用，等离子体种类与目标材料的碰撞可物理地或者化学地从目标材料中 释放出亚原子、原子或者分子结构。并行和/或串行激活可被称为因目标材 料与等离子体种类的碰撞产生目标材料的亚原子、原子和/或分子变化。在 等离子体处理时，这些碰撞可用于激活表面以改善表面的粘附性能。在等 离子体释放时，这些碰撞可用于从目标释放亚原子、原子和/或分子种类， 并且将这些种类转变成气相中的自由种类。随后，这些种类可通过物理或 者化学吸附沉积到形成膜的表面上。

现参考附图，且具体地，现参考图1，图1是根据有利实施方式所描 述的制造环境的例图。在该示例性实施例中，制造环境100可包括等离子 体沉积系统102。等离子体沉积系统102可被配置为使多种材料104沉积 到基板108的表面106上。

例如，一些材料104可选自于下列各项中的至少一种，但不限于导电 聚合物、非导电聚合物、半导体聚合物、金属、金属合金、电介质、碳、 石墨、氧化物、铝、氧化铝、氧化锌、铝铜、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、 涂料、高定向热解石墨以及其他合适的材料。当然，除了或者代替本公开 中所描述的一些，还可使用其他材料。

如本公开中所使用的，当与列出项一起使用时，短语“至少一个”指 可使用列出项中的一种或者多种的不同组合，并且可能仅需要列出的各项 中的一种。例如，“项A、项B以及项C中的至少一种”可包括但不限 于，项A、或者项A和项B。该实施例还可包括项A、项B以及项C，或 者项B和项C。此外，如本公开中参考各项所使用的，“一些项”指一个 或者多个项。例如，“一些材料104”指一种或者多种材料。

在这些示出的实施例中，等离子体沉积系统102可包括等离子体沉积 单元110、移动系统112、材料供应系统114以及控制器116。

等离子体沉积单元110可产生等离子体122。等离子体沉积单元110 可选自于大气等离子体沉积单元118和真空等离子体沉积单元120中的一 种。当等离子体沉积单元110是真空沉积单元120时，还可提供真空系统 121。

移动系统112可被配置为相对于等离子体沉积单元110来移动基板 108。材料供应系统114可被配置为供应用于沉积到基板108的表面106 上的一些材料104。控制器116可被配置为在使一些材料104沉积到基板 108的表面106上以形成层123时控制等离子体沉积系统102中其他部件 的操作。例如，控制器116可被配置为控制一些材料104的层123沉积到 基板108上。

例如，控制器116可被配置为控制用于沉积到基板108上的一些材料 104的一些参数190。一些参数190可包括下列中的至少一种：一些材料 104的量191、用于一些材料104的材料192的类型、一些材料104的图 案193以及一些材料104可沉积到基板108的表面106上的区域194。当 然，控制器116可被配置为在使一些材料104沉积到基板108的表面106 上时控制任何其他合适的参数。

在这些示出的实施例中，控制器116可包括硬件并且还可包括软件。 可使用计算机系统140实施控制器116。计算机系统140可以是一台或者 多台计算机。如果计算机系统140由多于一台的计算机组成，则这些计算 机可彼此进行通信。

在这些示出的实施例中，材料供应系统114可被配置为供应一些材料 104。材料供应系统114可包括网孔系统124、气体源126、液体源144以 及一些材料104的其他合适来源中的至少一种。

如图所示，网孔系统124、气体源126以及液体源144均可以是一些 材料104中不同类型的材料。此外，网孔系统124可以由一些材料104中 的多种材料组成。一些材料104可形成网孔系统124或者可涂敷网孔系统 124中的结构。

气体源126、液体源144或者这两者均可结合网孔系统124使用液体 或者气体形式的前驱体。换言之，气体源126可具有前驱气体170，并且 液体源144可具有前驱液体172。可对这些材料的流动进行控制以使具有 可变或者不可变化学组合物的掺杂材料沉积。当一些材料104从使用的一 些网孔138侵蚀时，可以网孔系统124代替一些网孔138。在使用等离子 体沉积单元110使一些材料104沉积到基板108的表面106上期间可替换 掉一些网孔138。根据多少数量的网孔耗尽一些材料104，可替换一些网 孔138中的一些或者全部。

来自气体源126的前驱气体170的流171和/或来自液体源144的前驱 液体172的流171可由流控制器174控制。流控制器174可以是被配置为 控制针对前驱气体170和/或前驱液体172到等离子体122的移动的压力、 流速率以及其他参数的任何设备和/或系统。

例如，由流控制器174以选择为获得层123所需的最终组合物的流速 率和/或压力可传送前驱气体170和/或前驱液体172。

前驱气体170和/或前驱液体172还可用于形成与在网孔系统124中的 前驱气体170、前驱液体172以及一些材料104或者其某种组合一起形成 的一些材料的多层结构176。在一种示出的实施例中，前驱气体170和/ 或前驱液体172可用于形成粘附膜以增强膜性能。网孔系统124中的一些 材料104可用于形成透明导电层。接着，前驱液体172可用于在顶部形成 抗腐蚀和抗磨损层以用作多层结构176的保护屏蔽。

等离子体沉积单元110可具有源127和一些喷嘴128。源127可以是 被配置为产生等离子体122的任何设备。例如，源127可被实施为任何当 前使用的等离子体生成设备。例如，在源127中可使用的等离子体生成设 备包括但不限于，辉光放电、容性耦合等离子体、电感耦合等离子体、波 加热等离子体、电弧放电、电晕放电以及电容放电系统。

一些喷嘴128可将等离子体122从源127导向基板108。当等离子体 122中出现一些材料104时，一些材料104可沉积到基板108上。

在示出的实施例中，移动系统112可相对于等离子体沉积单元110中 的一些喷嘴128移动基板108，同时产生等离子体122。基板108相对于 一些喷嘴128的移动可致使一些材料104在基板108的表面106上的所需 区域146中被沉积。在这些示出的实施例中，基板108可移动经过一些喷 嘴128。

在这些示出的实施例中，移动系统112可采用一些不同的形式。例如， 移动系统112可以由卷带式系统130、传送系统132以及被配置为移动基 板108的其他合适移动系统中的至少一种组成。当移动系统112采用卷带 式系统130形式时，基板108可以是柔性基板134。例如，柔性基板134 可以是但不限于，聚酰亚胺、透明聚酯、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二酯 以及其他合适的基板。

当传送系统132用于实施移动系统112时，基板108可采用诸如半导 体晶片、飞机零件或者汽车零件等非柔性基板136的形式。

移动系统124可定位在等离子体沉积单元110与基板108之间。因此， 等离子体122可穿过网孔系统124。等离子体122可以某种方式穿过网孔 系统124，使得来自网孔系统124中的一些材料104的一部分在等离子体 122中被携带以沉积到基板108的表面106上。

如图所示，网孔系统124可包括一些网孔138。一些网孔138中的各 个网孔均可定位在一些喷嘴128的喷嘴与基板108之间。在其他示出的实 施例中，一些网孔138可以是定位在一些喷嘴128与基板108之间的单个 网孔。

一些网孔138可以由一些类型的网孔148组成。因此，与一些网孔138 中的另一网孔相比较，一些网孔138中的某个网孔可以是不同类型的网孔。 在这些示出的实施例中，当一些网孔138中出现不同类型的材料时，一些 材料104中的不同材料可沉积到基板108的不同部分上。

可针对一些类型网孔148中各种类型的网孔来选择网孔图案150和材 料类型152。对于一些网孔138中一些类型的网孔148的各种类型网孔， 网孔图案150和材料类型152可以相同或者不同，依具体实施方式而定。 例如，网孔图案150可以是但不限于，锯齿形图案、矩形图案、圆形图案、 分形图案或者某种其他合适的配置。

在这些示出的实施例中，一些网孔138可被选择为在使一些材料104 沉积到基板108上时提供一些材料104所需的配置168。选择的一些材料 104中的材料可以是易于沉积到基板108上的感兴趣的任何材料。具体地， 例如，所需配置168可以是但不限于，梯度162、扇区173以及其他合适 配置中的至少一种，其中，一些材料104中沉积的材料的量随着梯度162 而变化。

例如，网孔系统124中的一些材料104可包括多种材料151，其中， 各种类型材料中的一部分可沉积到基板108的表面106上多个区域153的 一些区域中。换言之，一些材料104中的材料可以是用于一些材料104的 某种类型材料。

例如，第一材料154和第二材料156可以是多种材料151中的不同类 型的材料。因此，网孔系统124中第一材料154的一部分可以沉积到基板 108的表面106上，同时第二材料156的一部分也可以沉积到基板108的 表面106的不同部分上。具体地，第一材料154的部分可以沉积到基板108 的表面106上的第一区域158中。第二材料156的部分可以沉积到基板108 的表面106的第二区域160上。

在一些示出的实施例中，第一区域158与第二区域160可重叠。以此 方式，网孔系统124可与等离子体沉积单元110一起使用，从而在使一些 材料104沉积到表面106上以形成一些材料104的层123时创建梯度162。 采用本实施方式，一些网孔138中的不同网孔可具有不同浓度的一些材料 104。

所需配置168的另一实施例可包括使多种材料沉积到两个或者多个区 域中。例如，第一材料154的一部分和第二材料156的一部分可沉积到第 二区域160中。可替代地，第一材料154、第二材料156、第三材料188 以及第四材料189中的至少一种可沉积到第一区域158中。第一材料154、 第二材料156、第三材料188以及第四材料189中的至少一种的不同组合 可沉积到第二区域160中。当然，任何一些材料和/或任何材料的组合均可 沉积到任何数目的区域和/或任何组合区域中，依具体实施方式而定。

因此，使用等离子体沉积系统102可从极大程度上执行控制材料沉积 到基板上。具体地，使用等离子体沉积系统102可使多于一种的材料沉积 到一些材料104中的基板108上。因此，等离子体沉积系统102在使多于 一种的材料沉积到基板108上时可提供极大程度的控制。

在有利实施方式中，基板108可被处理为形成不同类型的制品。例如， 基板108可被处理为形成有机发光二极管显示器、集成电路、处理器、显 示设备、传感器、太阳能电池、飞机机窗或者挡风玻璃、汽车车窗或者挡 风玻璃、医疗器械、生物医疗植入体、工程化组织和/或其他合适的制品。 此外，网孔系统124可以大气等离子体沉积单元118或者真空等离子体沉 积单元120的形式与等离子体沉积单元110一起使用。

图1中制造环境100的例图并不意味着默示对可实施有利实施方式的 方式的物理或者架构限制。可使用除示出部件之外的或者替代示出部件的 其他部件。某些部件可能不是必需的。此外，出现的框图示出了一些功能 性部件。在有利实施方式中被实施时，可以对一个或者多个这些框图进行 组合、拆分或者进行组合并拆分成不同的框图。

例如，除了等离子体沉积系统102之外，可提供另外的等离子体沉积 系统。此外，制造环境100中还可出现其他处理装备。又例如，自身并非 形成层123，一些材料104可沉积为多层堆栈的材料。此外，一些网孔138 中的网孔可由多于一种类型的材料组成。

在又一示出的实施例中，控制器116可采用控制等离子体沉积单元 110的操作的电路形式。例如，控制器116可实施为使用专用集成电路 (ASIC)。

接着转向图2，根据有利实施方式描述了等离子体沉积系统中的例图。 等离子体沉积系统200是图1中等离子体沉积系统102的物理实施的实施 例。

如图所示，等离子体沉积系统200包括等离子体沉积单元202、移动 系统204、材料供应系统206、控制器208、激光切割器210以及隔框212。 在这些示出的实施例中，等离子体沉积单元202、移动系统204、材料供 应系统206、控制器208以及激光切割器210可与隔框212相关联。

当一个部件与另一部件“相关联”时，在这些所示实施例中的相关联 是物理相关联。例如，通过稳固到第二部件、联接到第二部件、安装到第 二部件、焊接到第二部件、紧固到第二部件和/或以某种其他合适的方式连 接到第二部件，第一部件，等离子体沉积单元202，可被视为与第二部件 (隔框212)相关联。第一部件还可使用第三部件连接到第二部件。第一 部件通过被形成为第二部件的一部分和/或延伸还可被视为与第二部件相 关联。

等离子体沉积单元202可被配置为产生等离子体214。在该示出的实 施例中，等离子体214可从一些喷嘴216流到等离子体沉积单元202中。 如图所示，一些喷嘴216可包括喷嘴218、喷嘴220以及喷嘴222。等离 子体214可分别作为等离子体流224、等离子体流226以及等离子体流228 而从喷嘴218、喷嘴220以及喷嘴222流动。

在该示出的实施例中，移动系统204可包括电机230和辊232。电机 230可使得辊232转动，从而使基板234在箭头236的方向上移动。在该 示出的实施例中，基板234可采用柔性基板238的形式。在该示出的实施 例中，材料供应系统206中的一些网孔248可与一些喷嘴216相关联。如 图所示，一些网孔248中的网孔250、网孔252以及网孔254可分别与喷 嘴218、喷嘴220以及喷嘴222相关联。因此，等离子体流224、等离子 体流226以及等离子体流228中的等离子体214可分别流经网孔250、网 孔252以及网孔254。柔性基板238可被存储在移动系统204上的辊240 上。

如图所示，基板234可在箭头236的方向上移动经过等离子体沉积单 元202中的一些喷嘴216。基板234可在箭头236的方向上移动，同时等 离子体沉积单元202可以被固定。

当基板234在箭头236的方向上移动时，激光切割器210可将基板234 切割成单元242。单元242可采用各种形式。例如但不限于，单元242中 的某个单元可以是显示器、太阳能电池单元、集成电路系统或者一些其他 合适类型的单元。

现转向图3，根据有利实施方式描述了等离子体沉积系统的例图。等 离子体沉积系统300是图1中等离子体沉积系统102的实施的另一实施例。

在本实施例中，等离子体沉积系统300可包括等离子体沉积单元302、 移动系统304、材料供应系统306、控制器308以及隔框310。等离子体沉 积单元302、移动系统304、材料供应系统306以及控制器308可与隔框 310相关联。

如图所示，等离子体沉积单元302可产生等离子体312。等离子体沉 积单元302中的一些喷嘴314可产生等离子体312。在该示出的实施例中， 等离子体流322、等离子体流324以及等离子体流326可形成等离子体312。 在这些示出的实施例中，等离子体312可分别以等离子体流322、等离子 体流324以及等离子体流326的形式流经喷嘴316、喷嘴318以及喷嘴320。

如图所示，材料供应系统306中的一些网孔348可与一些喷嘴314相 关联。一些网孔348中的各个网孔可与一些喷嘴314中的某个喷嘴相关联。 换言之，一些喷嘴314中的各个喷嘴可具有不同于一些网孔348的网孔。 例如但不限于，一些网孔348中的网孔350、网孔352以及网孔354可分 别与喷嘴316、喷嘴318以及喷嘴320相关联。

因此，等离子体流322、等离子体流324以及等离子体流326中的等 离子体312可分别流经网孔350、网孔352以及网孔354。

基板328可以由可采用该示出的实施例中的卷带式系统330的形式的 移动系统304移动。移动系统304可包括辊332、辊334以及电机336。 电机336可被配置为使辊334转动，从而使基板328在箭头338的方向上 移动。在该示出的实施例中，基板328可以是柔性基板340，其中，柔性 基板340可源自于辊332并且可在辊334处被接收。

接着转向图4，根据有利实施方式描述了等离子体沉积系统的另一例 图。在该示出的实施例中，等离子体沉积系统400可以是图1中等离子体 沉积系统102的另一实施方式的实施例。

如图所示，等离子体沉积系统400可包括等离子体沉积单元402、移 动系统404、材料供应系统406、控制器408以及隔框410。等离子体沉积 单元402、移动系统404、材料供应系统406以及控制器408可与隔框410 相关联。

等离子体沉积单元402可被配置为产生等离子体412。等离子体412 可由一些喷嘴414产生。具体地，一些喷嘴414可包括喷嘴416、喷嘴418 以及喷嘴420。喷嘴416可产生等离子体流422，喷嘴418可产生等离子 体流424，并且喷嘴420可产生等离子体流426。

如图所示，材料供应系统406中的一些网孔448可与一些喷嘴414相 关联。如图所示，一些网孔448中的网孔450、网孔452以及网孔454可 分别与喷嘴416、喷嘴418以及喷嘴420相关联。因此，等离子体流422、 等离子体流424以及等离子体流426中的等离子体412可分别流经网孔 450、网孔452以及网孔454。

在该示出的实施例中，移动系统404可包括辊428、辊430、传送带 432以及电机434。传送带432可响应于使辊430滚动的电机434而移动。 当这些基板位于传送带432的表面446上时，传送带432的移动可以使基 板436、438、440以及442在箭头444的方向上移动。在所描述的实施例 中，机械臂456和机械臂457可在处理过程中沿着传送带432的表面446 将基板移动到传送带432上面并且将基板从传送带432上移下。机械臂456 可将基板436放置在传送带432的表面446上。以此方式，等离子体412 中的一些材料(未示出)可沉积到基板436上。在处理之后，机械臂457 可将诸如基板442等的基板从传送带432的表面446上移除以进行其他处 理。在某些示出的实施例中，机械臂456和机械臂457可被视为移动系统 404的一部分，而非独立的部件。

此外，等离子体沉积系统400还可包括等离子体沉积单元460。等离 子体沉积单元460可具有一些喷嘴462。具体地，等离子体沉积单元460 可具有这些所描述的实施例中的喷嘴464和喷嘴466。

如另一示出的实施例，材料供应系统406中的一些网孔480可以是单 个网孔。不同材料可出现在相对于一些喷嘴462的位置的不同区域内。在 该示出的实施例中，一些网孔480可采用网孔482的形式。网孔482可与 喷嘴464和喷嘴466两者相关联。如图所示，网孔482可具有网孔482的 扇区488中的材料486。材料490可出现在网孔482的扇区492中。扇区 488可相对于喷嘴464而定位，并且扇区492可相对于喷嘴466而定位。

相反，该配置使用用于各个喷嘴的单个网孔。当然，在某些示出的实 施例中，网孔482可仅具有材料486。此外，材料486在扇区488和扇区 492中的浓度可以不同。在又一示出的实施例中，材料486和材料490两 者均可出现在扇区488中。使用该配置，等离子体468可作为等离子体流 470从喷嘴464流经网孔482的扇区488。等离子体流470中的等离子体 468可携带网孔482的扇区492中的材料486、材料490和/或任何其他材 料以沉积到基板440上。

如果扇区492中出现材料486和材料490两者，则等离子体468可作 为等离子体流472流经网孔482的扇区492，并且等离子体流472中的等 离子体468可携带网孔482的扇区492中的材料486、材料490和/或任何 其他材料以沉积到基板440上。

在该示出的实施例中，等离子体沉积单元460可相对于诸如基板440 等的基板可移动。在该示出的实施例中，等离子体沉积单元460可沿着一 些不同的轴471移动。

在这些示出的实施例中，定位系统473可被配置为移动等离子体沉积 单元460。在该示出的实施例中，定位系统473可以是机械臂474。当然， 可使用提供等离子体沉积单元460的所需移动的任何定位系统。

因为等离子体沉积单元460能够围绕一些轴移动，所以等离子体沉积 单元460可被定位成提供所需沉积的材料。在基板440是非平面时，该类 型的移动可以是有用的。等离子体沉积单元460可跟随基板440上的等高 线478。

接着转向图5，根据有利实施方式描述了具有网孔的喷嘴的例图。在 该示出的实施例中，喷嘴500可以是图1中一些喷嘴128中的某个喷嘴的 实施方式的实施例。网孔502可以是图1中用于材料供应系统114的一些 网孔138中的某个网孔的实施方式的实施例。

在该示出的实施例中，由支架系统506相对于喷嘴500中的开口504 定位网孔502。以此方式，网孔502可定位在喷嘴500与基板508之间。

如图所示，网孔502可由材料510组成。因此，当等离子体512从喷 嘴500流经网孔502时，等离子体512中可携带材料510的部分511。等 离子体512中携带的材料510的部分511可沉积到基板508的表面514上。 以此方式，材料510的层516可形成在基板508的表面514上。

在这些示出的实施例中，材料510的部分511可以是来自等离子体512 中携带的材料510的原子。等离子体512可以是等离子体流518。

除来自网孔502的材料510之外，当等离子体512流向部分剖面图中 的喷嘴500的开口504时，可通过进口522吸入材料520并且将其吸入到 喷嘴500的内部550的等离子体512中。因此，等离子体512中可携带材 料520的部分521。

以此方式，材料510和材料520两者可分别出现在等离子体512中携 带的材料510的部分511中和材料520的部分521中，依具体实施方式而 定。在该示出的实施例中，材料520可采用液体、气体或者某种其他合适 流体的形式。在又一些其他示出的实施例中，材料520可采用诸如粉末等 的固体形式。

如图所示，网孔502可包括具有结构530上的材料510的结构530。 材料510可沉积、涂敷在结构530上、或者与结构530另行相关联。结构 530可由被配置为与材料510相关联的任何材料组成。例如但不限于，结 构530可由钢、钛、铝和/或任何其他合适的材料组成。在一些示出的实施 例中，结构530可由材料510组成。

在这些示出的实施例中，相比材料520作为气体、液体和/或其他流体 等的沉积，使用网孔502可以从网孔502更好地提供对材料510的沉积的 控制。此外，与使用粉末状形式的材料520相比较，使用来自网孔502的 材料510对环境更为友好。

现转向图6至图9，根据有利实施方式描述了不同类型网孔的例图。 首先转向图6，网孔600可具有锯齿形图案。接着，在图7中，网孔700 可具有矩形图案。在图8中，网孔800可具有圆形形状。接着，在图9中， 网孔900可具有分形图案。

出于示出可如何实施网孔的一些实施例之目的，仅提供不同类型网孔 的不同图案的例图。当然，可基于具体实施方式来实施不同类型网孔的其 他图案。

图2至图9中等离子体沉积系统和系统有关部件的例图可与图1中的 部件进行组合、与图1中的部件一起使用、或者是两者的组合。此外，图 2至图9中的某些部件可以是图1中以框图形式示出的部件如何实施为物 理结构的示出性实施例。

接着转向图10，根据有利实施方式描述了用于使一些材料沉积在基板 上的工艺流程图的例图。在图1的制造环境100中可实施图10中示出的 工艺。具体地，可使用图1中的等离子体沉积系统102来实施该工艺。

由生成等离子体122(操作1000)开始该工艺。该工艺可从等离子体 沉积单元110引导等离子体122通过定位在基板108与等离子体沉积单元 110之间的网孔系统124(操作1002)。然后，该工艺可使来自网孔系统 124的一些材料104被等离子体122携带(操作1004)。在该示出的实施 例中，一些材料104可来自图5中的网孔502。

接着，该工艺可响应于流向基板108的等离子体122使一些材料104 的部分沉积到基板108的表面106上(操作1006)。该工艺可相对于来自 等离子体沉积单元110的等离子体122移动基板108(操作1008)。然后， 该工艺可以返回至操作1000。

该工艺可被重复任意次数，直至一些材料104的层123沉积到基板108 上。

现转向图11，根据有利实施方式描述了用于选择网孔系统的网孔的工 艺流程图的例图。在图1的制造环境100中可实施图11中示出的工艺。 具体地，该工艺可以用于选择一些网孔138中一些类型网孔148的材料类 型152，以在一些材料104沉积到基板108上时在网孔系统124中使用该 材料类型152。

通过认识到使一些材料104沉积到基板108上所需的配置168可开始 该工艺(操作1100)。该工艺可选择一些网孔138中网孔的某种类型以对 应于一些材料104的所需配置168(操作1102)。接着，所选网孔的类型 可与一些喷嘴128相关联(操作1104)。该网孔类型可以是材料类型152 和网孔图案150中的至少一种。可以出现一些网孔138与一些喷嘴128的 相关联，从而使得将合适的网孔放置在一些材料104中沉积到基板108上 时的材料所需位置处的喷嘴的前方。之后可终止该工艺。以此方式，然后， 等离子体沉积单元110可使用所需配置使一些材料104沉积。

不同描述性实施方式中的流程图和框图均示出了有利实施方式中装 置和方法的一些可能实施方式的架构、功能以及操作。为此，流程图或者 框图中的各个框均代表模块、片段、功能和/或操作或者步骤的一部分。例 如，一个或者多个框可被实施为程序代码、硬件、或者程序代码和硬件的 组合。当在硬件中实施时，例如，硬件可采用被制造或者配置为执行流程 图或者框图中一个或者多个操作的集成电路形式。

在有利实施方式的一些可替代实施方式中，框中标注的功能可不按照 附图中标注的顺序出现。例如，在某些情况下，连续示出的两个框可大致 同时执行，或者有时可以反顺序执行框，依涉及的功能而定。此外，除流 程图或者框图中示出的框之外，可添加其他框。

现参照图12，根据有利实施方式描述了用于形成网孔的工艺流程图的 例图。在该示出的实施例中，使用图1中的等离子体沉积系统102可制造 一些网孔138。

通过对一些材料104中的材料510进行加热以形成液体形式的材料 510可开始该工艺(操作1200)。接着，该工艺可将结构530侵泡在液体 形式的材料510中，从而使得材料510涂敷在结构530上(操作1202)。 在这些示出的实施例中，结构530可以由可具有比熔化至涂敷结构530的 材料510更高的熔点的任一材料构成。

可从液体形式的材料510中移除结构530(操作1204)。之后，可使 具有涂敷在结构530上的材料510的结构530冷却(操作1206)，且之后 终止该工艺。

接着转向图13，根据有利实施方式描述了具有梯度的基板的例图。在 该示出的实施例中，从顶部示出了基板1300。基板1300可以是图1中基 板108的实施方式的实施例。如图所示，来自网孔系统124的材料1302 (未示出)可以材料1302的量变化的梯度形式被沉积到基板1200上。换 言之，材料1302中可变浓度的材料可沉积到基板1300上。

现转向图14，根据有利实施方式描述了具有材料扇区的基板的例图。 在该示出的实施例中，从顶部示出了基板1400。基板1400可具有材料1404 从网孔系统124(未示出)沉积到基板1400上的扇区1402。不同类型和/ 或量的材料均可出现在扇区1402的不同扇区中。

以此方式，使用图1中的等离子体沉积系统102可以出现增强控制材 料沉积到基板上的方式。具体地，通过选择一些网孔138中的材料类型 152，等离子体沉积系统102可提供在使一些材料104沉积到图1中的基 板108上时该材料所需的配置168。

在图15中所示的飞机制造和检修方法1500以及图16中所示的飞机 1600的背景下描述本公开的有利实施方式。首先转向图15，根据有利实 施方式描述了飞机制造和检修方法的例图。在预生产过程中，飞机制造和 检修方法1500可包括图16中飞机1600的规格和设计1502以及材料采购 1504。

在生产过程中，可以出现图16中的飞机1600的部件和子组件制造 1506以及系统集成1508。之后，可对飞机1600进行认证和交付1510以 放置在检修服务1512中。而由客户的检修1512中，可安排对飞机1600 进行日常维护和检修1514，其可以包括维修、重新配置、翻新以及其他维 护或者检修。

可由系统集成商、第三方和/或运营商执行或者完成飞机制造和检修方 法1500的各个工艺。在这些实施例中，运营商可以是客户。出于描述性 之目的，系统集成商可包括但不限于，任何数目的飞机制造商和主系统子 承包商；第三方可包括但不限于，任何数目的销售商、子承包商以及供应 商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。

现转向图16，在可实施有利实施方式中描述了飞机的例图。在该实施 例中，飞机1600可通过图15中的飞机制造和检修方法1500来生产并且 可包括具有多个系统1604和内部1606的机身1602。系统1604的实施例 可包括一个或者多个推进系统1608、电力系统1610、液压系统1612以及 环境系统1614。可包括任意数目的其他系统。使用图1中的等离子体沉积 系统102的等离子体沉积可用于形成系统1604中的任一种的设备和零件， 其中包括一个或者多个推进系统1608、电力系统1610、液压系统1612以 及环境系统1614。这些设备和零件可包括集成电路、显示器以及可位于系 统1604中的其他设备。

尽管示出了航空实施例，然而，可将不同的有利实施方式应用于其他 行业。例如，其他行业可包括但不限于，汽车行业、显示器行业、太阳能 电池行业、半导体行业、生物医疗设备行业、生物医疗植入体行业、传感 器行业以及其他合适的行业。

在图15中的飞机制造和检修方法1500的至少一个阶段过程中可采用 本公开中包括的装置和方法。在一种示出的实施例中，以类似于生产的部 件或者子组件的方式，可制备或者制造图15中部件和子组件制造1506中 生产的部件或者子组件，同时飞机1600处于图15中的检修1512。使用有 利实施方式可制造部件和子组件。在一种实施例中，使用有利实施方式可 制造电子电路、显示器以及其他设备中的至少一种。例如，该制造可出现 在但不限于，使用图1中的等离子体沉积系统102进行等离子体沉积时的 部件和子组件制造1506过程中。

如再一实施例，在生产阶段过程中可采用使用图1中的等离子体沉积 系统102进行等离子体沉积的一种或者多种装置实施方式和/或方法实施 方式，诸如图15中的部件和子组件制造1506以及系统集成1508。在图 15的维护和检修1514过程中可采用一种或者多种装置实施方式、方法实 施方式或者其组合。例如，在维护和检修1514过程中使用通过等离子体 沉积系统102的等离子体沉积可制造电子电路、显示器以及其他设备中的 至少一种。使用多种不同的有利实施方式可使飞机1600的组件极大地加 速和/或极大降低飞机1600的成本。

在一种或者多种有利实施方式中，可由一种简单设备实施等离子体释 放、等离子体激活以及等离子体沉积。在该工艺中采用的相同等离子体单 元还可用于在膜沉积之前、过程中以及之后来激活或者处理表面。使用有 利实施方式，梯度、材料的扇区或者两者可形成在基板上。此外，有利实 施方式可使得以所需方式形成多层结构。

出于说明性和描述性之目的对不同有利实施方式进行了描述，并且并 不旨在穷尽或者局限于所公开形式的实施方式。对本领域普通技术人员而 言，多种变形和改造可以是显而易见的。例如，等离子体沉积系统102可 用于将涂料涂覆到基板上。例如，用于涂料的树脂材料和聚合物可用于网 孔上的材料。

此外，与其他有利实施方式相比较，不同的有利实施方式可提供不同 的优点。选中并且描述了所选择的一种实施方式或者多种实施方式，以对 各种实施方式的原理和实际应用进行最佳解释，并且能够使得本领域的其 他普通技术人员理解本公开中做出各种变形以适于设定的具体应用的各 种实施方式。