CN101126147B

CN101126147B - 离子束处理电介质表面的方法及实施该方法的装置

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Publication number: CN101126147B
Application number: CN 200710107941
Authority: CN
Inventors: 弗拉基米尔·希里罗夫; 米卡莱·莱乌胡克; 谢尔盖·马雷舍夫; 弗拉济米尔·萨文卡; 艾拉特·希萨莫夫; 亚历山大·霍赫洛夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-16
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: EA200601832A1; EA009514B1; CN101126147A; JP5241169B2; TWI419193B; JP2008047535A; TW200847216A

Abstract

本发明所提出的方法利用了等离子阴极放电及隧道式磁场生成电子流，而且隧道式磁场的一部分磁通量同时穿过阴极的表面和待处理的电介质表面，且阴极由石墨和/或硼制造。在此工作气体的组分包括10-100％的氧气。实施本发明所提出的上述方法的装置将阴极由石墨和/或硼制造的阴极放电装置用作电子源，且磁系统安装在阴极表面之下用于在阴极表面上产生隧道式磁通量。此外，相对于电介质表面和离子源的输出孔安放阴极放电装置，以这种方式在待处理的表面上离子流作用的区域和磁通量与该表面交汇的区域形成相互重叠的区域。

Description

离子束处理电介质表面的方法及实施该方法的装置

技术领域

本发明涉及为了清洁、激活、修改、催化、离子注入和蚀刻表面，用离子流真空处理表面的领域。其用于在涂覆薄膜涂层之前中和电介质表面上的电荷，并在制造显示器和建筑用玻璃上的薄膜涂层时使用。

背景技术

已知用于处理材料表面的装置以离子流中和电荷。该装置包括离子源、电子源和待处理的衬底表面。所有这些装置的特征在于使用白炽阴极作为电子源。

上述方案的主要缺点是阴极的使用寿命短。

此外，该方案使用的阴极是强热辐射源，其影响待处理的表面并加热该表面。当受热时阴极材料蒸发，致使待处理的表面被污染[1、2、3]。

另一种已知的以离子流处理衬底的方法和装置，其中电弧放电作为中和电荷的电子源[4]。

但是，该技术方案具有以下缺点：

与消耗的能量相比电子源的运行效率低；

由于使用阴炽元件使用寿命短；

装置设计复杂，且不便应用于处理大尺寸的表面；

非线性形状表面的处理复杂[4]。

另一种已知的通过离子束处理与中和待处理的表面上产生的电荷的方法和装置，其中使用SHF放电装置作为电子源。

但是，上述技术方案具有一系列的本质上的不足，即造价高、设计复杂、效率低、只适用于处理小面积表面，以及设计用于以低强度离子流运行[5]。

最接近的方法和实施该方法的装置的发明是通过与磁控管同时工作的离子源处理衬底表面。该专利的实质在于磁控管放电作为电子源，这要求同时操作离子源和调整在衬底表面上形成的电势[6]。

然而，该方案受到大量的限制。

第一，由于待处理的表面被阴极溅射产物严重污染，该方案仅用于辅助涂层涂覆过程，即该装置不能有效实施衬底表面的清洁或蚀刻。

第二，在衬底上的电荷中和过程不是最优的，且需要大功率的阴极放电。

发明内容

本发明的目标在于消除上述所有缺点，以及确保离子束处理不同尺寸类型和形状的电介质表面，小到用于仪器制造行业，大到用于建造建筑结构，以及直线和曲线的几何表面。

通过请求保护的离子束处理电介质表面的方法已经实现了所设定的目标，该方法包括形成定向离子流和定向电子流，将这些流作用在待处理的电介质表面上，以及中和电介质表面上出现的正电荷；利用等离子阴极放电及隧道式磁场形成电子流；而且隧道式磁场的一部分磁通量同时穿过阴极的表面和待处理的电介质表面，且阴极由石墨或硼制造。

在所提出的方法中，同时穿过阴极的表面和待处理的电介质表面的一部分隧道式磁场为总磁通量的至少20％，且在待处理的表面上离子流作用的区域和隧道式磁场的一部分与该表面交汇的区域相互重叠。

此外，在阴极表面上隧道式磁场的平行分量的强度调整为在20-100毫特的范围内，且阴极合成物掺杂0.1-5.0％的具有低电子逸出功的材料，例如Cs、Ba、La系列之一。

利用工作气体离子的可控发生器形成定向离子流。闭合式电子漂移加速器用作上述发生器，工作气体组分包括氧气，含量是10-100％。

用于实施请求保护的方法的装置也是针对实现上述方法。

本发明提出的离子束处理方法实施如下。

将电介质放置在真空箱中，以该方式定向的带电粒子流，即离子和电子流将作用于电介质的待处理表面上。

开始处理之前，从真空箱中抽取空气，压强下降到5×10^-4帕-10^-3帕的界限。随后向真空箱中馈送氧气或其与其他气体的混合物，而且在混合物中氧气的百分比为10-100％。

当工作压强达到5×10^-2帕-10^-1帕时，形成定向离子流和定向电子流。

通过向工作气体离子发生器的阳极施加正电势形成第一粒子流，通过向阴极放电装置的阴极施加负电势形成第二粒子流。

在此，同时用离子流和电子流处理电介质的表面，从而确保中和电介质表面上出现的正电荷。

为了提高处理效率，确定在阴极放电装置中阴极的近表面区域内出现的隧道式磁场的范围，以这种方式磁通量的一部分会同时穿过阴极的表面和待处理的电介质表面。

在此，阴极放电区域内的电子沿指向速度矢量的磁场线运动。

如计算和试验性研究所示，负责将电子运送到电介质表面的总磁通量的至少20％应同时穿过阴极表面和待处理的电介质表面，这一点是必需的。

在此，在待处理的表面上离子流作用的区域和隧道式磁场的一部分与待处理表面交汇的区域的空间重叠进一步增强了中和效果。

等离子阴极放电磁场不仅应当投射在矢量空间，而且其在阴极表面上的绝对值应当在20-100毫特的范围内。这是在低压强下强阴极放电的存在条件，和与离子源兼容运行的条件。

在此，高浓度的等离子体提供相当大的电子流。

根据所提出的方法不同技术的装置可以用作离子源，但是从工程和技术的观点而言最优的是闭合式电子漂移加速器。

使用加速器能够形成不同构造的离子束，因此可以执行平直和弯曲表面的离子束处理。此外，该加速器能够形成长直线形离子束，从而允许处理大尺寸的表面。

为了最小化对待处理电介质表面的污染，有必要向工作气体组分中引入氧气。

当使用等离子阴极放电时，阴极材料蒸发，从而导致溅射产物污染电介质表面。

但是，当使用石墨或硼作为阴极材料，且氧气或其混合物作为工作气体时，阴极溅射产生的挥发性化合物(CO、CO₂、B₂O₃、BO₂)不会凝结在待处理的表面上，而且通过真空泵能从真空箱中去除。此外，这些材料的特征在于溅射系数低，因此所提出的方案将对待处理的电介质表面的污染降到了零。

如果阴极材料组分中掺杂了具有低电子逸出功的元素，如Cs、Ba、La，在电介质表面上的中和效果进一步加强。

在这种情况下，电子流密度大幅提高，从而能在较小的阴极放电功率下工作。在此，通过试验性研究确定这些添加物的量在0.1-5.0％的范围内。因为这些材料与氧气形成不挥发的化合物，所以添加浓度超过这一范围会导致待处理的表面的污染。

电介质表面离子束处理过程的完成取决于待处理产品在离子和电子流的处理区域停留的总暴露时间和处理方式。

在直通型装置中实施该处理过程时，当处理完成物品应当被移送到下一位置，将由离子束处理的下一物品放置到位。

当处理完成时，真空箱充满空气，压强恢复到大气压强，重新装载物品。

附图说明

图1是实施离子束处理电介质表面的装置的原理图。

图2是实施离子束处理电介质表面的装置的总图。

图3是处理平直电介质表面的装置布局图。

图4是处理平直电介质表面的装置的另一布局图。

图5是处理平直电介质表面的装置的另一布局图。

图6是处理平直电介质表面的装置的另一布局图。

图7是处理弯曲电介质表面的装置布局图。

图8是处理弯曲电介质表面的装置的另一布局图。

图9是处理弯曲电介质表面的装置的另一布局图。

图10是处理弯曲电介质表面的装置的另一布局图。

具体实施方式

图1原理性地表示了实施请求保护的方法的装置，其中：1是待处理的表面，2是离子源，3是包括阴极放电装置的阴极4和磁系统5的电子源，6是磁系统5产生的隧道式的磁通量。

具有待处理的表面1的产品(例如，尺寸为1260×940毫米的玻璃板)放置在运送支架上送入离子束处理真空箱，其中分别形成离子和电子流的装置2和3放置在待处理的表面1的前方。

利用真空泵从真空箱中抽取空气，压强下降到5×10^-4帕-10^-3帕的界限。随后向真空箱中馈送比例为70％：30％的氧气与氩气的混合气体。

向离子源2的阳极施加4.2千伏的正电势。

当点火放电时，形成总电流为1.4安的带型离子束。同时，向电子源3的阴极4施加相对于地550伏的负电势。该电势引发5.5安的等离子放电。在此磁场系统5产生阴极放电装置的隧道式磁场6。

随后用离子和电子流同时处理玻璃板的表面1，确保中和其表面上出现的正电荷。

在此玻璃板1相对于气体放电装置2和3的移动速度设定为1.5米/分钟。

确定在阴极放电装置中阴极4的表面上产生的隧道式磁场6的范围，从而磁通量的一部分(例如25％)同时穿过阴极4的表面和待处理的玻璃板的表面1。在此，在阴极放电区域出现的电子沿指向其速度矢量的磁场线运动。

通过试验确定的磁系统5产生的磁通量6的百分比(25％)促进了实现高效的中和，因为其确保了向电介质的表面1(该情况下为玻璃板)运送电子，并确保了上述部分的磁通量6同时处理阴极4的表面与待处理的玻璃表面1的重叠部分。

在此，在待处理的表面1上离子流作用的区域和隧道式磁通量6的一部分与该表面交汇的区域的空间重叠进一步加强了中和效果。

等离子阴极放电的磁场强度不仅投射在矢量空间，而且其在阴极4的表面上的绝对值在该具体实施例中等于40毫特。

高浓度的等离子体提供电流密度高达10毫安/平方厘米的电子流。在此，闭合式电子漂移加速器用作离子源2，其能够形成不同构造的离子束，用于处理平直的和弯曲的电介质表面，以及形成长直线形的离子束用于处理大尺寸的物品。

为了最小化当在玻璃板的表面1上使用等离子阴极放电时由于分解产物凝结造成和引起的污染，在工作气体组分中引入氧气。在该具体实施例中，氧气的百分比是70％。

在溅射阴极4的过程中，用于阴极4的材料(在该实施例中是石墨)和用作工作气体的氧气形成挥发性的化合物CO₂，其不会凝结在待处理的表面上，而是利用真空泵从箱中除去。

此外，该材料(石墨)的特征是溅射系数低，因此将对待处理的玻璃板表面1的污染实际上降为零。

如果阴极材料掺杂了低逸出功的元素，如Cs，在待处理的玻璃表面1上的中和效果进一步加强。

在这种情况下，电子流密度提高两倍，从而能够以较低的阴极放电功率工作。在此试验确定添加物的量是3％。

离子束处理电介质表面过程的完成由待处理产品在离子和电子流的处理区域中停留的总暴露时间和处理方式确定，在该具体实施例中是2.5分钟。

在直通型装置中实施处理过程时，当处理完成物品应当被移送到下一位置，将由离子束处理的下一物品放置到位。

请求保护的离子束处理电介质表面的方法能够：

对不同尺寸类型和形状的电介质表面执行离子束处理，小到用于仪器制造行业，大到用于建造建筑结构；

对直线和曲线的电介质表面进行处理；

相对于消耗的能量确保离子和电子流的高效运行；

确保阴极的使用寿命长；

用高强度离子和电子流工作，以该方式确保高效清洁表面；

将在离子束处理表面的过程中由于在上述表面上沉积溅射产物对电介质表面造成的污染实际上降为零。

本发明提出的装置用于执行上述离子束处理电介质表面的方法，显著地不同于类似用途的已知装置。

用于实施离子束处理电介质表面的方法的装置，其目标在于消除以上列举的相似用途的装置中的所有缺点[1、2、3、4、5、6]。

设定的目标通过用于实施离子束处理电介质表面的方法的装置实现，其包括内部放置电介质表面的真空箱、工作气体离子源、电子源、用于产生相对于待处理的电介质表面分布的磁通量的磁系统，阴极由石墨和/或硼制造的阴极放电装置用作电子源，且磁系统安装在阴极表面之下用于在阴极表面上产生隧道式磁通量；而且，相对于电介质表面和离子源的输出孔安放阴极放电装置，以该方式在待处理的表面上离子流作用的区域和磁通量与该表面交汇的区域形成相互重叠的区域。

在此相互重叠的区域包括磁系统产生的磁通量的至少20％。在阴极表面上隧道式磁通量的平行分量的强度在20-100毫特的范围内。

阴极放电装置的阴极材料按0.1-5.0％的重量百分比掺杂来自Cs、Ba、La系列的元素和/或其化合物，闭合式电子漂移加速器用作工作气体离子源。

在此，待处理的电介质表面是平直或弯曲的几何形状。

平行地或以相对待处理的表面成一定角度安放离子束源的输出孔，离子束源的输出孔与待处理的电介质表面之间形成0-90度的角。

此外，平行地或以相对待处理的表面成一定角度安放阴极表面。在此阴极表面与待处理的电介质表面之间形成0-90度的角。

图2是用于实施离子束处理电介质表面的方法的装置的总图，其中：1是待处理的电介质表面，2是离子源，3是包括阴极放电装置的阴极4和磁系统5的电子源，6是隧道式磁通量。

用于实施该方法的装置运转如下。

产品(例如，尺寸为630毫米×470毫米的玻璃衬底)放置到运送支架上，并安放在真空箱中，从而以该方式待处理的电介质表面1将位于离子源2和包括阴极4和磁系统5的电子源3之前。在此电子源3的阴极4由石墨和/或硼制造。

电子源3的磁系统5安装在阴极4的表面之下，并在其表面上产生隧道式磁通量6。在此相对于电介质表面1和离子源2的输出孔安放阴极放电装置，以该方式在待处理的表面1上离子流作用的区域和磁通量6与该表面交汇的区域形成相互重叠的区域。相互重叠的区域包括磁系统5产生的隧道式磁通量6的至少40％。

在阴极4的表面上隧道式磁通量6的平行分量的强度是65毫特。闭合式电子漂移加速器用作离子源2。

为了进行离子束处理，利用真空泵从真空箱中抽取空气，剩余压强下降至5×10^-4帕。

向离子源2馈送比例为90％：10％的氧气和氩气的混合气体，箱中的工作压强达到6.0×10^-2帕。对离子源2的阳极施加相对于地4.0千伏的正电势，并形成总电流0.9安的离子束。

同时，向电子源3的阴极4施加相对于地500伏的负电势，其产生1.8安的等离子放电。

随后同时用离子流和电子流处理玻璃表面；通过放置在处理区域的探针监测电介质表面1上的电荷中和程度。

玻璃衬底相对于气体放电装置的移动速度是1.5米/分钟，处理时间是40秒，如图2所示。

当完成中和处理时，真空箱充满空气，压强达到一个大气压，重新装载物品。

图3-10是待处理的电介质表面1、离子源2、电子源3相互布置的不同布局图，电子源3包括阴极放电装置的阴极4和形成隧道式磁通量6的磁系统5。

图3-6是处理处理平直电介质表面的布局图。

图3是布局图，其中离子源2放置在包围其的电子源3中，离子源2的输出孔和阴极4的表面及形成隧道式磁通量6的磁系统5平行于待处理的电介质表面1安放。

图4是布局图，其中电子源3放置在包围其的离子源2中，相对于待处理的电介质表面1以一定角度安放离子源孔，平行于该表面放置阴极4的表面及磁系统5。

图5是布局图，其中离子源2放置在包围其的电子源3中；在此相对于待处理的电介质表面1以一定角度放置离子源2的孔，电子源3的阴极4的表面及磁系统5平行于待处理的电介质表面1。

图6是布局图，其中离子源2同时放置在电子源3的内部和下方，电子源3包括阴极放电装置的阴极4和形成隧道式磁通量6的磁系统5。

在此，平行于待处理的电介质表面1放置离子源2的孔，阴极4的表面与待处理的电介质表面1之间的角是90度。

图7-10是处理弯曲电介质表面的方案。

图7是布局图，其中电介质的圆柱形外表面1由离子源2和电子源3包围，离子源2的孔和组成电子源3的阴极4的表面及磁系统5平行于待处理的电介质表面1。

图8是布局图，其中电介质的圆柱形外表面1由离子源2和电子源3包围，但是离子源2的孔对待处理的电介质表面1以一定的角度放置，阴极4的表面及磁系统5平行于待处理的电介质表面1。

图9是布局图，其中电介质的圆柱形内表面是待处理的表面。在此离子源2和电子源3位于内表面之中，而且离子源2的孔和阴极4的表面及磁系统5平行于待处理的电介质表面1。

图10是布局图，其中电介质的圆柱形内表面1也是由位于其中的离子源2和电子源3处理，但是离子源2的孔对待处理的电介质表面1以一定角度放置，而阴极放电装置的阴极4的表面及磁系统5平行于待处理的电介质表面1。

其布局图如图3-10所示的装置的运行原理类似于上述图2所示的实施例。区别涉及实际技术方案中的布局尺寸及其涂覆效率。

在作为处理设备的一个部件提出的装置上，对面积为平方2322厘米(540×430毫米)用于显示产品的玻璃衬底的表面进行离子束处理。

在使用磁控管溅射陶瓷ITO靶的方法涂覆透明导电涂层之前，即刻执行玻璃表面的离子束处理。

获得无缺陷薄膜ITO涂层的先决条件是在执行离子束清洁时完全中和表面上的电荷。

否则，带电荷的表面将从相反极性的离子体吸引微粒子。这些大小从0.1-10微米的微粒子是涂覆ITO薄膜时缺陷(穿孔、孔隙、微粗糙等)的成因。

为了消除或最小化上述缺陷，根据后续的表面缺陷分析对装置的运行模式进行优化。

装置应用的具体实施例

实施例1

为了进行玻璃板的离子束处理的过程，利用低温真空泵从真空箱抽取空气，剩余压强降至5.5×10^-4帕。

向离子源2馈送纯氧气，如图2所示；随后箱中的工作压强达到8.0×10^-2帕。

对离子源2的阳极施加相对于地4.2千伏的正电势，并形成总电流0.8安的离子束。

当包括阴极放电装置的阴极4和形成隧道式磁通量6的磁系统5的电子源3关闭时，探针电势是正390伏。

当对电子源3的阴极4施加相对于地500伏的负电势时，在1000瓦的总使用功率下形成2.0安的等离子放电。随后探针电势变为负的35伏。

玻璃板1相对于气体放电装置2和3的移动速度是1.5米/分钟，处理时间是30秒。

然后，玻璃板运送到磁控管所在的位置，在那里涂覆0.15微米厚的ITO薄膜。从真空箱移走表面1已处理的物品之后，使用显微镜在黑暗的区域分析表面1上的缺陷的大小。

在该具体实施例中，缺陷的最大尺寸不超过0.2-0.3微米。(如果不中和物品表面的电荷只使用离子束处理物品，则缺陷的尺寸达到5-10微米，且缺陷的数量比使用在此所提出的装置时多5倍。)

实施例2

为了进行离子束清洁的处理，利用低温真空泵从真空箱抽取空气，剩余压强降至5.5×10^-4帕。

向离子源2馈送纯氧气，如图3所示，随后箱中的工作压强达到8.0×10^-2帕。对离子源2的阳极施加相对于地4.2千伏的正电势，并形成总电流0.8安的离子束。

当对电子源3的阴极4施加相对于地500伏的负电势时，在500瓦的总使用功率下形成1.0安的等离子放电。随后探针电势变为负的5伏。

然后，玻璃板运送到磁控管所在的位置，在那里涂覆0.15微米厚的ITO薄膜。从真空箱移走表面1已处理的物品之后，使用显微镜在黑暗的区域分析物品的已处理表面1上出现的缺陷的大小。分析显示缺陷的最大尺寸不超过0.1-0.2微米。

因此，当涂覆ITO涂层时，从电介质表面上的电荷值的可控性和在对表面进行进一步处理的过程中薄膜涂层缺陷减少的观点来看，对装置运行的一般性分析表明该装置的高效率。

因为该装置允许实施不同几何结构的实施例方案，所以考虑装置的功能基于所选用的源优化装置的结构。

重要的一点是本发明提出的结构允许该类型的装置设计为直线的几何形状，从而能够处理大尺寸的零件。

离子束处理电介质表面的方法及实施该方法的装置是唯一的和通用的，其能：

对不同尺寸类型和形状的电介质表面实施离子束处理，小到用于仪器制造行业，大到用于建造建筑结构；

确保离子束处理表面的高质量；

确保处理平直和弯曲的几何表面；

最小化在待处理的表面上出现的缺陷；

执行表面处理，同时相对于消耗的能量确保离子和电子源的高效运行；

确保阴极的长使用寿命；

确保实施该方法的装置简单；

用高强度离子和电子流工作，以该方式确保高效清洁表面；

由于将溅射产物集中到了电介质表面上，将在离子束处理表面的过程中产生的电介质表面的污染实际上降为零；

确保高质量地清洁待处理的表面并确保在预先处理过的表面上高质量地涂覆薄膜涂层。

请求保护的方法及实施该方法的装置可应用于工业，并在真空处理电介质表面的领域符合当前的技术水平；其可用于当前的生产条件下，且在实施电荷的中和处理和待处理电介质表面的清洁时简单。

公开源

1、美国专利第4731540号，H01J 37/30，1988年03月15日公开；

2、美国专利第5136171号，H01J 37/317，1992年08月04日公开；

3、美国专利第6724160号，H01J 23/00，2004年04月20日公开；

4、美国专利第6313428号，B23К10/00，2001年11月06日公开；

5、美国专利第5576538号，H05J H 3/00，1996年11月19日公开；

6、美国专利第6454910号，C23C 14/34，2002年09月24日公开。

Claims

1.处理电介质表面的方法，包括：形成定向离子流和定向电子流，使其作用于待处理的电介质表面上并中和电介质表面上出现的正电荷，其特征在于，利用等离子阴极放电及隧道式磁场形成电子流，而且隧道式磁场的一部分磁通量同时穿过阴极表面和待处理的电介质表面，在待处理的表面上离子流作用的区域和隧道式磁场的一部分与该表面交汇的区域相互重叠，所述阴极由石墨或硼制造。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于同时穿过阴极表面和待处理的电介质表面的隧道式磁场是总磁通量的至少20%。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在阴极表面上隧道式磁场的平行分量的强度调整在20-100毫特的范围内。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于所述阴极中以重量百分比0.1-5.0%的浓度掺杂了包括Cs、Ba、La中之一的元素杂质。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于利用可控工作气体离子发生器形成定向离子流。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于闭合式电子漂移加速器用作工作气体离子发生器。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于工作气体的组分包括10-100%的氧气。

8.用于处理电介质表面的装置，包括：其中安放电介质表面的真空箱、工作气体离子源、电子源、及用于产生相对于待处理的电介质表面分布的磁通量的磁系统，其特征在于阴极由石墨和/或硼制造的阴极放电装置用作电子源，且磁系统安装在阴极表面之下用于在阴极表面上产生隧道式磁通量；阴极放电装置相对于电介质表面和离子源的输出孔安放，使得在待处理的表面上离子流作用的区域和磁通量与该表面交汇的区域形成相互重叠的区域。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于相互重叠的区域包括磁系统产生的磁通量的至少20%。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于在阴极表面上隧道式磁通量的平行分量的强度在20-100毫特的范围内。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于阴极材料按0.1-5.0%的重量百分比掺杂Cs、Ba、La中的元素之一和/或其化合物。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于闭合式电子漂移加速器用作工作气体离子源。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于待处理的电介质表面是平直的几何形状。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于待处理的电介质表面是弯曲的几何形状。

15.根据权利要求8或12所述的装置，其特征在于平行于待处理的电介质表面或与待处理的电介质表面成一定角度安放离子源的输出孔。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于离子源的输出孔与待处理的电介质表面之间的角在0-90度。

17.根据权利要求8所述的装置，其特征在于平行于待处理的电介质表面或与待处理的电介质表面成一定角度安放阴极表面。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于阴极表面与待处理的电介质表面之间的角在0-90度。