CN101696493A - 用于化学气相沉积工艺的机台 - Google Patents

Abstract

一种用于化学气相沉积工艺的机台，其包含边框、导块、第一固定件和第二固定件。导块突出于边框的一边上，且向边框的中心方向延伸。第一固定件朝向边框的一侧开设凹口，第一固定件由陶瓷构成。第二固定件朝向第一固定件的一侧以可拆卸的方式嵌合于凹口，朝向导块的一侧包含沟槽，导块以可拆卸的方式嵌合于沟槽，第二固定件由铝合金并镀上陶瓷阳极膜构成。本发明提供的用于化学气相沉积工艺的机台，使用不易崩裂且可于化学气相沉积工艺机台上替换固定沟槽的陶瓷。

Description

用于化学气相沉积工艺的机台

技术领域

本发明关于一种用于化学气相沉积工艺的机台，尤指一种可置换反应腔内陶瓷档板的化学气相沉积工艺机台。

背景技术

在半导体或是液晶面板产业中常使用化学气相沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)工艺技术来成长纯度高的薄膜。传统的CVD工艺是将晶片或玻璃(基底)暴露在一种或多种不同的前驱物下，在基底表面发生化学反应或/及化学分解来产生欲沉积的薄膜。

请参阅图1以及图2，图1为现有化学气相沉积工艺机台10的示意图，图2绘示图1中的陶瓷档板15、固定沟槽16和固定导块18。化学气相沉积工艺机台10在反应腔12的扩散器(Diffuser)14的周边设有陶瓷档板15，陶瓷档板15的一侧设有固定沟槽16，固定沟槽16嵌合在化学气相沉积工艺机台10外围的固定导块18上。陶瓷档板15的材质为陶瓷(Ceramic)料材，其功用为阻隔等离子体(Plasma)及绝缘导电。但当扩散器14热膨胀或是安装不佳时，容易导致陶瓷档板15的固定沟槽16被挤压而崩裂。崩裂的碎屑不仅影响产品良率，当较大的碎块掉落反应腔12内时，甚至会造成玻璃因刮伤砸伤而报废、反应腔12因等离子体不正常集中放电而击穿玻璃或破坏阳极膜等问题，耗费大量成本。

发明内容

因此，本发明的目的是开发出一种用于化学气相沉积工艺机台，使用不易崩裂且可于化学气相沉积工艺机台上替换固定沟槽的陶瓷档板，以解决先前技术的问题。

本发明提出一种用于化学气相沉积工艺的机台，其包含边框、导块、第一固定件和第二固定件。该导块突出于该边框的一边上，且向该边框的中心方向延伸。该第一固定件朝向该边框的一侧开设一凹口，该第一固定件由一第一材质构成。该第二固定件朝向该第一固定件的一侧以可拆卸的方式嵌合于该凹口，朝向该导块的一侧包含一沟槽，该导块以可拆卸的方式嵌合于该沟槽，该第二固定件由一第二材质构成。该第二固定件朝向该第一固定件的一侧的外形顺应该凹口的轮廓。

本发明的另一目的是提供一种用于化学气相沉积工艺的机台，其包含边框、导块、第一固定件和第二固定件。该导块突出于该边框的一边上，且向该边框的中心方向延伸。该第一固定件朝向该边框的一侧开设一凹口，该凹口包含至少一缓冲区。该第二固定件朝向该第一固定件的一侧以可拆卸的方式嵌合于该凹口，朝向该导块的一侧包含一沟槽，该导块以可拆卸的方式嵌合于该沟槽。

根据本发明的一实施例，该第一固定件的材质为陶瓷，该第二固定件为铝合金材质，并镀上一陶瓷阳极膜。

根据本发明，该第二固定件另包含多个第二锁固孔，该多个第二锁固孔开设在对应于该沟槽的区域上且贯穿该第二固定件。该第一固定件另包含多个第一锁固孔，该多个第一锁固孔开设在对应于该凹口的区域上。该机台利用锁固件穿过第二锁固孔，并锁固于对应的第一锁固孔上，使得第二固定件可固定在第一固定件上。

根据本发明，该第二固定件另包含多个保护孔，设置于该沟槽的两旁，用来于该机台在加热环境下，该第二固定件具有热膨胀空间。

相较于现有技术，本发明的效果是显著的：本发明的化学气沉积工艺机台将传统一体成形的陶瓷档板分成第一固定件和第二固定件组成，其中第一固定件仍采用陶瓷材质，而第二固定件则利用锻造铝合金材料涂布陶瓷阳极膜制成，之后再将第一固定件及第二固定件相互嵌合，再以螺丝固定。因为陶瓷与陶瓷阳极膜(结晶相α-Al2O3)完全相同且硬度相当，不会因为彼此材料物性及机械性质差异过大，造成阳极膜被挤压剥离(Peeling)，而使第二固定件的金属基材裸露在等离子体反应(Plasma)作用过程中，产生电弧集中放电现象(Arcing)，此外，由于第二固定件以锻造铝合金为基材，因金属材料具有塑性变形的能力，于工艺使用过程中，可避免崩裂情况的发生。

附图说明

图1为现有化学气相沉积工艺机台的示意图。

图2为图1中的固定沟槽和固定导块的示意图。

图3为本发明的化学气相沉积工艺机台的示意图。

图4为图3中的固定组件和导块的示意图。

图5为组装前的固定组件的第一固定件和第二固定件的示意图。

图6A为图5中组装后的固定组件的第一固定件和第二固定件的示意图。

图6B为组装后的固定组件的第一固定件和第二固定件的示意图。

图7为图5的第二固定件朝箭头A所示方向的侧视图。

图8为图5的第二固定件朝箭头B所示方向的侧视图。

图9为图5的第二固定件的俯视图。

元件符号说明

10、30……化学气相沉积工艺机台    12……反应腔

14……扩散器                      16……固定沟槽

18……固定导块                    32……扩散器

42……边框                        44……导块

46……固定组件                    50……第一固定件

52……凹口            54……第一锁固孔

56……缓冲区          60……第二固定件

62……沟槽            64……第二锁固孔

66……保护孔          68……凸缘

70……锁固件          15……陶瓷档板

65、65’……嵌合区

442……扣合部         444……抵持部

641……第一螺孔       642……第二螺孔

具体实施方式

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下：

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

请参阅图3以及图4，图3为本发明的化学气相沉积工艺机台30的示意图，图4为图3中的固定组件46和导块44的示意图。本发明的化学气相沉积工艺机台30包含扩散器(diffuser)32、边框42、多个导块44与多个固定组件46，其中扩散器32用于控制流向基材电镀表面的电解质的流动模式。而每一固定组件46由第一固定件50和第二固定件60嵌合组成。第一固定件50为陶瓷材质。多个导块44分别突出于边框42的每一边上，且包含一扣合部442和一抵持部444。扣合部442向边框42的中心方向延伸，抵持部444设于扣合部442之上，且外型大致呈一L字型。当导块44嵌合于固定组件46时，导块44的扣合部442插入第二固定件60，而呈L字型的抵持部444则抵持第二固定件60的外缘。

请参阅图5和图6A，图5为组装前的固定组件46的第一固定件50和第二固定件60的示意图，图6A绘示了图5组装后的固定组件46的第一固定件50和第二固定件60。第一固定件50朝向边框42的一侧开设一凹口52，第一固定件50由陶瓷材质构成。第一固定件50包含多个第一锁固孔54，第一锁固孔54开设在对应于凹口52的区域上，凹口52包含一个以上大致呈弧形的缓冲区56。

请一并参阅图4、5、6A和6B。第二固定件60朝向第一固定件50的一侧的外形顺应凹口52的轮廓，以可拆卸的方式嵌合于凹口52，换言之，第二固定件60对应于第一固定件50的缓冲区56处设置嵌合区65，嵌合区65顺应缓冲区56的轮廓，以适当地将第二固定件60和第一固定件50组装在一起。请注意，在另一实施例中，如图6B所示，第二固定件60的嵌合区65’也可呈多边型，较佳地多边型的顶角需大于90度，当多边型的嵌合区65’的边数越多，则其轮廓和效果越近似于弧形的嵌合区65。同时，嵌合区65’与缓冲区56的轮廓必需相互顺应，所以缓冲区56也可呈与嵌合区65’相同轮廓的多边型。由于凹口52上并无任何的锐角设计，所以在组装时，可以避免因施力不当造成第一固定件50和第二固定件60因触碰摩擦而有碎屑掉落而影响化学气相沉积工艺机台30生产的产品良率，在工艺中也不会产生应力集中，而造成破裂的问题。此外，第二固定件60朝向导块44的一侧包含一沟槽62。当导块44嵌合于固定组件46时，导块44的扣合部442插入第二固定件60的沟槽62，呈L字型的抵持部444则抵持第二固定件60的外缘，使得导块44以可拆卸的方式嵌合于沟槽62(如图4所示)。第二固定件60以可拆卸的方式嵌合于凹口52，再以多个锁固件70锁固第一固定件50和第二固定件60。在本实施例中，第二固定件60由金属构成，并镀上一层约50μm厚的陶瓷阳极膜。较佳地，第二固定件60由铝合金构成，并于整个构件上镀上陶瓷阳极膜。由于第一固定件50的陶瓷和第二固定件60的陶瓷阳极膜(结晶相α-Al2O3)完全相同且硬度相当，不会因为彼此材料物性及机械性质差异过大，造成阳极膜被挤压剥离(Peeling)，而使第二固定件60的基材金属裸露在等离子体反应(Plasma)作用过程中，产生电弧集中放电现象(Arcing)，且由于锻造铝合金属的材料具有塑性变形的能力，于工艺使用过程中，绝对不会造成崩裂的发生。

请一并参阅图7至图9，图7为图5中的第二固定件60朝箭头A所示方向的侧视图，图8为图5中的第二固定件60朝箭头B所示方向的侧视图。图9为图5中的第二固定件60的俯视图。第二固定件60包含多个第二锁固孔64、多个保护孔66和两个凸缘68。两个凸缘68分别设置于第二固定件60的两侧，当欲将第二固定件60锁固在第一固定件50时，两个凸缘68用来使第二固定件60暂时卡持于第一固定件50上以防止第二固定件60脱离第一固定件50，换言之，当第二固定件60组靠于第一固定件50上时，两个凸缘68分别抵靠于第一固定件50的底部，使第二固定件60可暂时定位于第一固定件50上。第二锁固孔64开设在对应于沟槽62的区域上且贯穿第二固定件60。第二锁固孔64包含一第一螺孔641以及一第二螺孔642，第一螺孔641的内径小于第二螺孔642的内径，而第一螺孔641的内径大致上与第一固定件50的第一锁固孔54的内径相同。每一锁固件70穿过其中的一第二锁固孔64，锁固于其中的一第一锁固孔54上，使得第二固定件60固定在第一固定件50上。锁固件70可为螺丝或是其它类似的固定件，而且螺丝的螺帽半径大于第一螺孔641的内径，但小于第二螺孔642的内径。除此之外，当化学气相沉积工艺机台30在加热环境下，金属材质的第二固定件60会因受热而膨胀，所以设置于沟槽62两旁的多个保护孔66，可提供第二固定件60热膨胀空间。

相较于传统化学气相沉积工艺机台的扩散器四边的陶瓷档板中所设置的固定沟槽容易崩裂的缺点，本发明的化学气相沉积工艺机台30的固定组件46使用可拆换的第一个固定件50以及第二固定件60，其中第一固定件50仍采用陶瓷材质，而与导块44相嵌合的第二固定件60的本体采用锻造铝合金材料，并在整个构件镀上陶瓷阳极膜。如此一来，通过金属具有塑性变形的特点，可以避免传统扩散器四周的陶瓷档板的固定沟槽易崩裂的问题。而且一但发现与导块44相嵌合的第二固定件60有磨损现象时，可直接拆卸更换新的第二固定件60，而毋需大费周章的购买另一陶瓷档板，这不仅减少成本而且可重复再生利用的第二固定件60不易产生废料的特性，更符合绿色环保的要求。而且本发明更可确保反应腔12内构件的安全性，更不需担心传统固定沟槽被挤压而崩裂产生的碎屑掉落反应腔12内，影响产品良率等困扰。

虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟知此技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围当以权利要求的范围为准。

Claims (14)

1.一种用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，包含：

一边框；

一第一固定件，朝向该边框的一侧开设一凹口，该第一固定件由一第一材质构成；

一第二固定件，其以朝向该第一固定件的一侧嵌合于该凹口，而另一侧包含一沟槽，该第二固定件由一第二材质构成；以及

一导块，突出于该边框的一边上，并向该边框的中心方向延伸，且该导块嵌合于该沟槽内。

2.如权利要求1所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第一材质为陶瓷，该第二材质为铝合金，并镀上一陶瓷阳极膜。

3.如权利要求1所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，包括多个锁固件，且该第二固定件另包含多个第二锁固孔，该多个第二锁固孔开设在对应于该沟槽的区域上且贯穿该第二固定件；而该第一固定件另包含多个第一锁固孔，该多个第一锁固孔开设在对应于该凹口的区域上，使得每一锁固件分别穿过其中的一第二锁固孔，锁固于其中的一第一锁固孔上，使得该第二固定件固定在该第一固定件上。

4.如权利要求1所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第二固定件另包含二凸缘，其分别形成于该第二固定件的两侧，当该第二固定件组装于该第一固定件时，该二凸缘分别抵靠于该第一固定件的底部，使该第二固定件定位于该第一固定件上。

5.如权利要求1所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第二固定件另包含多个保护孔，设置于该沟槽的两旁，用来于该机台在加热环境下，该第二固定件具有热膨胀空间。

6.如权利要求1所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第二固定件朝向该第一固定件的一侧的外形顺应该凹口的轮廓。

7.一种用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，包含：

一边框；

一导块，突出于该边框的一边上，且向该边框的中心方向延伸；

一第一固定件，朝向该边框的一侧开设一凹口，该凹口包含一个以上缓冲区；以及

一第二固定件，其朝向该第一固定件的一侧以可拆卸的方式嵌合于该凹口，朝向该导块的一侧包含一沟槽，该导块以可拆卸的方式嵌合于该沟槽，该第二固定件以可拆卸的方式嵌合于该凹口。

8.如权利要求7所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第一固定件由陶瓷构成。

9.如权利要求7所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第二固定件由铝合金构成，并镀上一陶瓷阳极膜。

10.如权利要求7所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，包括多个锁固件，且该第二固定件另包含多个第二锁固孔，该多个第二锁固孔开设在对应于该沟槽的区域上且贯穿该第二固定件；而该第一固定件另包含多个第一锁固孔，该多个第一锁固孔开设在对应于该凹口的区域上，使得每一锁固件分别穿过其中的一第二锁固孔，锁固于其中的一第一锁固孔上，使得该第二固定件固定在该第一固定件上。

11.如权利要求7所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第二固定件另包含二凸缘，其分别形成于该第二固定件的两侧，当该第二固定件组装于该第一固定件时，该二凸缘分别抵靠于该第一固定件的底部，使该第二固定件定位于该第一固定件上。

12.如权利要求7所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该第二固定件另包含多个保护孔，设置于该沟槽的两旁，用来于该机台在加热环境下，该第二固定件具有热膨胀空间。

13.如权利要求7所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该缓冲区呈弧形。

14.如权利要求7所述的用于化学气相沉积工艺的机台，其特征在于，该缓冲区为顶角大于90度的多边形。

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