專利名稱：擴散板結(jié)構(gòu)及其制作方法
擴散板結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擴散板，尤其涉及一種能避免等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備中 的微小顆粒(Particle)周期性產(chǎn)生的擴散板結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置的工藝中，首先須在玻璃基板上制作大量器件如薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)等，請參閱附圖1所示，是玻璃基板10在等離子體輔助化學(xué)氣相沉 積(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)反應(yīng)室腔體 1 中的示意圖。在 該等離子體輔助化學(xué)氣相沉積反應(yīng)室腔體1中，擴散板(Diffuser) 12作為上電極，加熱器 (SUSCeptor)14作為下電極，其中擴散板12具有多個孔洞(未圖示)以供氣體或液體通過。 擴散板12與加熱器14兩者之間充滿等離子體16。進行化學(xué)氣相沉積時，將所需的反應(yīng)氣 體由氣體入口 18導(dǎo)入，氣體經(jīng)過均熱板20及擴散板12的孔洞(未圖示)后，由于擴散板 12與加熱器14的電位差及等離子體16的作用下，而能在玻璃基板10上成膜來制作器件。 最后，工藝反應(yīng)后之廢氣經(jīng)由氣體出口 20排出。然而在工藝反應(yīng)所產(chǎn)生的副產(chǎn)物，例如氮化硅、非晶硅、多晶硅、氧化硅、硼摻雜非 晶硅和磷摻雜非晶硅等，會沉積于擴散板12的孔洞(未圖示)的側(cè)壁上，當(dāng)上述各種副產(chǎn) 物不足以穩(wěn)定成膜時，便會形成微小顆粒(Particle)隨著反應(yīng)氣體掉落附著于玻璃基板 10上，一旦微小顆粒過大或數(shù)量過多會使得制作在玻璃基板10上的器件產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致產(chǎn) 品功能不良。為解決上述問題，現(xiàn)有作法是對等離子體輔助化學(xué)氣相沉積反應(yīng)室腔體1進行周 期式自清潔(Self-Clean)，清除沉積的副產(chǎn)物，以提升使用效益。所謂周期式自清潔功能是 指每處理特定數(shù)量如6片玻璃基板后進行一次清除沉積副產(chǎn)物的操作，在實際應(yīng)用上，自 清潔的周期一般在4-10片之間。然而，周期式自清潔功能雖然解決上述副產(chǎn)物的沉積問題，卻也產(chǎn)生新的問題。擴 散板12的孔洞(未圖示)是由機械加工而成，因此其側(cè)壁的粗糙度平均而細致，化學(xué)氣相 沉積工藝及自清潔進行一段時間后，孔洞(未圖示)側(cè)壁的粗糙度變大，此時經(jīng)過自清潔后 會使得微小顆粒形成在下一處理周期的某一片玻璃基板表面。以上述處理6片玻璃基板為 例，擴散板12處于新品階段時，自清潔功能并不會發(fā)生問題，當(dāng)擴散板12被使用一段時間 后，孔洞(未圖示)側(cè)壁的粗糙度變大，此時假設(shè)經(jīng)過了 N次自清功能，在第N+1次自清潔 功能前處理的6片玻璃基板(Clean Count 1至Clean Count 6)中會有某一片玻璃基板如 第2片(Clean Count 2)玻璃基板表面附著大量的微小顆粒，其原因在于處理完第1片玻 璃基板后副產(chǎn)物附著于孔洞(未圖示)側(cè)壁上，當(dāng)處理第2片玻璃基板時所累積之副產(chǎn)物 表面應(yīng)力(Film Stress)會導(dǎo)致副產(chǎn)物剝落而形成大量微小顆粒掉落并附著于第2片玻璃 基板上。接著，處理第3片玻璃基板時，由于表面應(yīng)力較脆弱的副產(chǎn)物均已掉落，因此第3 片玻璃基板及其之后的玻璃基板又不會發(fā)生微小顆粒的問題。簡而言之，當(dāng)擴散板12的孔 洞(未圖示)側(cè)壁的粗糙度變差且經(jīng)過自清潔功能后，在后續(xù)處理周期當(dāng)中會特定于某一片玻璃基板上附著大量微小顆粒，究竟是哪一片玻璃基板要視各別設(shè)備的工藝及硬件設(shè)備 狀況而定。要特別說明的是，由于不同廠商的等離子體輔助化學(xué)氣相沉積反應(yīng)室腔體的工藝 條件不同，不見得是在自清潔功能后的第2片玻璃基板上附著大量微小顆粒，也有可能是 第3片或第4片等等，但其必然在每次自清潔功能后特定順序的某一片玻璃基板附著大量 微小顆粒的問題，也就是說，大量微小顆粒是周期性的產(chǎn)生在特定順序的某一片玻璃基板。 上述情況已為液晶面板業(yè)界所周知已久，然而卻無法有效解決的問題。再者，液晶面板制作 尺寸日益增大，擴散板12的尺寸亦然，價格所費不眥，若每次實施自清潔(klf-Clean)即 更換新品，成本必然大幅提高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種對上述擴散板的孔洞側(cè)壁的粗糙度變差 后且經(jīng)過自清潔而周期性產(chǎn)生的微小顆粒提出解決方法。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種擴散板結(jié)構(gòu)，包括一基材、多個孔洞以及一 黏合層。所述各個孔洞縱向形成于基材內(nèi)。各孔洞分別包括一進氣部、一出氣部以及一用 以連接進氣部與出氣部的連接部。黏合層形成于各出氣部的側(cè)壁上，所述黏合層的厚度為 1微米至11微米。本發(fā)明進一步提供了一種上述擴散板結(jié)構(gòu)的制作方法，所述擴散板結(jié)構(gòu)包括一基 材以及多個縱向形成于所述基材內(nèi)的孔洞，各孔洞分別包括一進氣部、一出氣部以及一用 以連接進氣部與出氣部的連接部，所述制作方法包括利用一酸性化學(xué)溶液清潔所述擴散 板結(jié)構(gòu)；以及于各出氣部的側(cè)壁上形成一黏合層，所述黏合層的厚度為1微米至11微米。本發(fā)明的優(yōu)點在于，黏合層能降低工藝反應(yīng)的副產(chǎn)物成膜時作用在出氣口表面的 收縮應(yīng)力，使其在自清潔周期內(nèi)皆可低于附著力而持續(xù)穩(wěn)定成膜且不剝離。
附圖1所示是玻璃基板在等離子體輔助化學(xué)氣相沉積反應(yīng)室腔體中的示意圖；附圖2所示是根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪制的擴散板結(jié)構(gòu)的立體示意圖；附圖3所示是附圖2沿線段AA’的剖面圖；附圖4所示是本發(fā)明擴散板結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的擴散板結(jié)構(gòu)及其制作方法的具體實施方式
做詳細 說明。請同時參閱附圖2以及附圖3，附圖2所示是根據(jù)本發(fā)明一實施例繪制的擴散板結(jié) 構(gòu)200的立體示意圖，附圖3所示是附圖2中沿線段AA’的剖面圖。擴散板結(jié)構(gòu)200包括 一基材210、多個孔洞220以及一黏合層230?？锥?20縱向形成于基材210內(nèi)，即貫穿基 材210的上下表面，每個孔洞220分別包括一進氣部222、一出氣部224以及一連接部226， 連接部2 用以連接進氣部222與出氣部224。黏合層230形成于各出氣部2M的側(cè)壁上?；?10的材料為金屬，例如鋁、不銹鋼或鈦。連接部226的直徑為0. 4毫米，小于進氣部222的直徑以及出氣部2 的直徑，用以限制氣體流速(Flow Rate)。其中進氣部 222是作為工藝反應(yīng)如等離子體輔助化學(xué)氣相沉積過程中的氣體入口，呈圓錐形，且圓錐形 兩端較窄處(頂點)連接至連接部226，而出氣部2M是作為工藝反應(yīng)過程中的氣體出口， 也呈圓錐形，且圓錐形兩端較窄處(頂點)連接至連接部226，反應(yīng)過程中從出氣部2M排 出的氣體將會進入充滿等離子體(如附圖1所示的標(biāo)號16)的空間。黏合層230的厚度為1微米至11微米，較佳為1微米至3微米，若黏合層230的 厚度大于11微米，則會具有絕緣層的功能，不利于工藝反應(yīng)。在本實施例中，黏合層230進 一步形成于各連接部226的側(cè)壁上及各進氣部222的側(cè)壁上。也就是說，黏合層230形成 于各孔洞220的整個側(cè)壁上。要特別說明的是，黏合層230可僅形成于各出氣部224的側(cè) 壁上而不形成于各連接部226的側(cè)壁上及各進氣部222的側(cè)壁上，因為各出氣部2M最靠 近等離子體(如附圖1所示)，所以工藝反應(yīng)所需的氣體在各出氣部224的活動最劇烈，為 容易產(chǎn)生微小顆粒之處，因此至少在各出氣部224的側(cè)壁上形成黏合層230，即可大幅改善 現(xiàn)有自清潔后微小顆粒周期性產(chǎn)生的問題。請同時參閱附圖2至附圖4，其中附圖4所示為根據(jù)本發(fā)明擴散板結(jié)構(gòu)200所實施 的制作方法的流程圖。擴散板結(jié)構(gòu)200包括一基材210以及多個縱向形成于基材210內(nèi)的 孔洞220，各孔洞210分別包括一進氣部222、一出氣部224以及一用以連接進氣部222與 出氣部224的連接部226，所述制作方法包括步驟S400中，利用一酸性化學(xué)溶液清潔擴散板結(jié)構(gòu)200，例如以硝酸溶解洗凈擴 散板結(jié)構(gòu)200表面附著的臟污；步驟S410中，以加壓水柱清潔擴散板結(jié)構(gòu)200，從而去除已溶解的臟污；以及步驟S420中，在各出氣部224的側(cè)壁上形成一黏合層230，例如利用一硫酸溶液 對各出氣部2M進行陽極電鍍，其中陽極電鍍條件如下硫酸溶液濃度為15%至25%重量 百分比(Weight Percent,wt. % )，硫酸溶液溫度為為_5°C至20°C，假設(shè)基材210的材料為 鋁，經(jīng)過陽極電鍍后，硫酸溶液的氧分子會與鋁結(jié)合而在各出氣部224的側(cè)壁上形成氧化 鋁(Al2O3),即黏合層230可被視為一氧化層。通過本發(fā)明者的多次反復(fù)實驗，黏合層230的 厚度以1微米至11微米為佳，且較佳為1微米至3微米之間，若黏合層230的厚度大于11 微米，則會產(chǎn)生絕緣效應(yīng)，不利于工藝反應(yīng)。此外，亦可利用其它合適的化學(xué)反應(yīng)方式形成 黏合層230，此不再贅述。在上述步驟S420中，進一步包括在各連接部226的側(cè)壁上和(或)各進氣部2M 的側(cè)壁上形成黏合層230。以氮化硅成膜為例，一般氮化硅成膜會形成極強的收縮應(yīng)力，當(dāng)其收縮應(yīng)力大于 膜體與基材表面的附著力時，會造成氮化硅膜體破裂剝離，成為微小顆粒的來源，本發(fā)明是 在出氣口側(cè)壁與氮化硅膜體之間形成黏合層，從而降低氮化硅成膜時作用在出氣口表面的 收縮應(yīng)力，使其在自清功能周期內(nèi)皆可低于附著力而持續(xù)穩(wěn)定成膜且不剝離。至于其它不同工藝反應(yīng)的不同副產(chǎn)物，其成膜原理與性質(zhì)與氮化硅類似，因此皆 可通過黏合層的形成，以改善自清潔功能后周期性產(chǎn)生大量微塵粒子的問題。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種擴散板結(jié)構(gòu)，包括 一基材；多個孔洞，縱向形成于所述基材內(nèi)，各孔洞分別包括 一進氣部； 一出氣部；以及一連接部，用以連接所述進氣部與所述出氣部，其特征在于，所述擴散板結(jié)構(gòu)還包括一 黏合層形成于各出氣部的側(cè)壁上，所述黏合層的厚度為1微米至11微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基材的材料為金屬。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬為鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進氣部呈圓錐形，且圓錐形兩 端較窄處連接至所述連接部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述出氣部呈圓錐形，且圓錐形兩 端較窄處連接至所述連接部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述黏合層的厚度為1微米至3微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述黏合層為一氧化層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述黏合層進一步形成于各連接 部的側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述黏合層進一步形成于各進氣 部的側(cè)壁上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擴散板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接部的直徑小于所述進氣 部的直徑以及所述出氣部的直徑。
11.一種擴散板結(jié)構(gòu)的制作方法，所述擴散板結(jié)構(gòu)包括一基材以及多個縱向形成于所 述基材內(nèi)的孔洞，各孔洞分別包括一進氣部、一出氣部以及一用以連接所述進氣部與所述 出氣部的連接部，其特征在于，所述制作方法包括利用一酸性化學(xué)溶液清潔所述擴散板結(jié) 構(gòu)；以及在各出氣部的側(cè)壁上形成一黏合層，所述黏合層的厚度為1微米至11微米。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，在各出氣部的側(cè)壁上形成所述黏 合層的步驟之前，進一步包括以加壓水柱清潔所述擴散板結(jié)構(gòu)的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述酸性化學(xué)溶液為硝酸。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，利用一硫酸溶液對各出氣部進行 陽極電鍍，以在各出氣部的側(cè)壁上形成所述黏合層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述硫酸溶液濃度為15%至25% 重量百分比。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的制作方法，其特征在于，所述硫酸溶液的溫度為-5°C至 20°C。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述黏合層的厚度為1微米至3微米。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述基材的材料為金屬。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制作方法，其特征在于，所述金屬為鋁。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述黏合層為一氧化層。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，在于所述出氣部的側(cè)壁上形成所 述黏合層的步驟中，進一步包括于各連接部的側(cè)壁上形成所述黏合層的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制作方法，其特征在于，在于所述出氣部的側(cè)壁上形成所 述黏合層的步驟中，進一步包括于各進氣部的側(cè)壁上形成所述黏合層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種擴散板結(jié)構(gòu)及其制作方法。擴散板結(jié)構(gòu)包括一基材、多個孔洞以及一黏合層。所述多個孔洞縱向形成于基材內(nèi)，各孔洞分別包括一進氣部、一出氣部以及一用以連接進氣部與出氣部的連接部。黏合層形成于各出氣部的側(cè)壁上，且黏合層的厚度為1微米至11微米。本發(fā)明能解決等離子體輔助化學(xué)氣相沉積設(shè)備實施自清潔功能后微小顆粒周期性產(chǎn)生的問題。
文檔編號C23C16/513GK102064082SQ20091022277
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者劉芳鈺, 樸炳俊, 蘇金種 申請人:世界中心科技股份有限公司