CN104152862B - 用于光电半导体工艺的沉积设备及其遮覆框 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光电半导体工艺的沉积设备，其包含：一加热器，具有一第一承载面和设置于所述第一承载面外周围的一第二承载面，所述第一承载面用于支撑一玻璃基板；以及一遮覆框，设置于所述加热器的第二承载面上，所述遮覆框具有围绕中空区域而形成的一框形本体，所述玻璃基板放置于所述框形本体所围绕的区域内，其中所述遮覆框的内框周面最外侧缘与所述加热器的第一承载面侧缘基本上切齐。本发明可增加玻璃基板有效的成膜范围。
Description
技术领域
本发明涉及光电半导体技术领域，尤其特别涉及一种用于光电半导体工艺的沉积设备及其遮覆框。
背景技术
由于消费者对手持通讯装置(如智能型手机、平板计算机等)的需求不断增加，造就了小尺寸面板出货量的成长。目前面板制造商无不以最符合经济效益的方式对面板进行切割，以在一块玻璃基板上产出尽可能多的特定尺寸的面板。除了面板的切割方式之外，扩大玻璃基板有效的成膜范围能够增加面板的可使用面积，此也可使面板在切割上更具弹性。因此，面板制造技术逐渐朝向扩大有效成膜范围的方向发展。
在现有的光电半导体工艺中，对玻璃基板有效成膜范围有直接影响的是遮覆框(shadow frame)，其为一个与玻璃基板大小相仿的中空框架。在制造过程中，遮覆框覆盖在玻璃基板外缘上方，而中空部分露出的区域为玻璃基板上进行成膜以生成面板的显示组件的区域。遮覆框在传统工艺上通常是用来固定玻璃基板，以减少可能的扰动对玻璃基板造成影响。
等离子体辅助化学气相沉积（plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD）机台是光电半导体工艺中常用的机台。请参阅图1，其显示现有的PECVD机台1的结构示意图。在PECVD机台1中，扩散板(diffuser)12作为上电极，加热器(susceptor)14作为下电极。进行化学气相沉积时，气体由入口11导入，经过均热板17升温后，自扩散板12上的多个孔洞进入腔体。扩散板12与加热器14间的电压差使得气体离子化形成等离子体16，进而在遮覆框20的中空部分所曝露出的玻璃基板10上沉积成膜以制成显示组件，多余的气体则从出口19排出。
请参阅图2，其显示图1中遮覆框20的俯视示意图。遮覆框20具有配合玻璃基板10的尺寸、形状而设计的框形本体21。如图2所示，遮覆框20为一中空结构件，框形本体21为中空框架。此外，在遮覆框20的框形本体21上设有对称配置的槽孔25。
图3显示图1中玻璃基板10、加热器14及遮覆框20的细部配置示意图。请配合图2参阅图3，在PECVD工艺进行中，玻璃基板10置于加热器14的承载面140上，遮覆框20盖住玻璃基板10外缘。此时，遮覆框20的框形本体21内框侧的凸缘22抵压住玻璃基板10，遮覆框20的槽孔25与加热器14上的凸梢（未图示）相嵌合，以将玻璃基板10固定。
在现有的PECVD工艺进行中，因为遮覆框20内框侧的凸缘22会盖在玻璃基板10外缘上方，因此影响了玻璃基板10上有效的成膜范围。也就是说，玻璃基板10的这个外缘区域无法形成面板的显示组件或电子电路组件，玻璃基板10的有效成膜范围因此而受限，也就不利于小尺寸面板产品在切割上的弹性。
再者，请进一步参阅图4A和图4B。如图4A所示，在进行成膜过程中，加热器14处于一上升位置，玻璃基板10放置在加热器14上，与加热器14的承载面140贴合，玻璃基板10外缘被遮覆框20内框凸缘22覆盖，玻璃基板10上未被遮覆框20盖住的区域为可进行成膜的区域。如图4B所示，当要对玻璃基板10进行搬动时，将加热器14降低而使其处于一下降位置，此时玻璃基板10被支撑柱103支撑着而不随着作动，遮覆框20被腔壁101上的支座102支撑而保持在原来的位置，接着只需将遮覆框20移开，即能自由地搬动玻璃基板10。
但是，在上述过程中，加热器14的上下升降动作频繁地与遮覆框20离合，以及遮覆框20的覆盖与搬移动作，很容易导致微尘发生，成为玻璃基板10表面异常微粒子的来源，进而可能造成产品良率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光电半导体工艺的沉积设备及其遮覆框，以增加玻璃基板有效的成膜范围。
为达成上述目的，本发明提供一种用于光电半导体工艺的沉积设备，其包含：一加热器，具有一第一承载面和设置于所述第一承载面外周围的一第二承载面，所述第一承载面用于支撑一玻璃基板；以及一遮覆框，设置于所述加热器的第二承载面上，所述遮覆框具有围绕中空区域而形成的一框形本体，所述玻璃基板放置于所述框形本体所围绕的区域内，其中所述遮覆框的内框周面最外侧缘与所述加热器的第一承载面侧缘基本上切齐。
另一方面，本发明提供一种遮覆框，适用于光电半导体工艺的沉积设备中，所述沉积设备包含一加热器，所述加热器具有用于支撑玻璃基板的一承载面，所述遮覆框包含：一框形本体，围绕一中空区域而形成，所述框形本体所围绕的中空区域用于置放所述玻璃基板；以及一填充件，所述填充件与所述框形本体固定接合，所述填充件用以填充所述框形本体与所述加热器第一承载面侧缘之间的空隙，其中所述框形本体与所述填充件所结合形成的遮覆框，所述遮覆框内侧周面最外侧缘与所述加热器的第一承载面侧缘基本上切齐。
再一方面，本发明提供一种遮覆框，适用于光电半导体工艺的沉积设备中，所述沉积设备包含一加热器，所述加热器具有用于支撑玻璃基板的一承载面，所述遮覆框包含：一框形本体，围绕一中空区域而形成，所述框形本体所围绕的中空区域用于置放所述玻璃基板，其中所述框形本体内框周面最外侧缘与所述加热器的第一承载面侧缘基本上切齐。
与现有的遮覆框相较，本发明的遮覆框不会盖住玻璃基板外缘，故运用本发明的遮覆框可扩大玻璃基板有效的成膜范围，从而增加面板的可使用面积，制作更多半导体组件，使得小尺寸面板的生产在切割上更具弹性，提升面板整体的利用率。另一方面，本发明的遮覆框可随着加热器升降，故可减少玻璃基板表面异常微粒子的产生，进而提升产品良率。
附图说明
图1显示现有的等离子体辅助化学气相沉积机台的结构示意图。
图2显示图1中遮覆框的俯视示意图。
图3显示图1中玻璃基板、加热器及遮覆框的细部配置示意图。
图4A显示现有的沉积机台中加热器处于上升位置的示意图。
图4B显示现有的沉积机台中加热器处于下降位置的示意图。
图5显示根据本发明第一实施例的沉积设备中加热器与遮覆框的部分配置示意图。
图6显示根据本发明第二实施例的沉积设备中加热器与遮覆框的部分配置示意图。
图7A显示本发明中框形本体与填充件的锁固方式的一个例子的示意图。
图7B显示本发明中框形本体与填充件的锁固方式的另一个例子的示意图。
图7C显示本发明中框形本体与填充件的锁固方式的再一个例子的示意图。
图8A显示本发明的沉积机台中加热器处于上升位置的示意图。
图8B显示本发明的沉积机台中加热器处于下降位置的示意图。
图中的标注分别表示：
1、PECVD机台；10、玻璃基板；11、入口；
12 、扩散板；14、加热器；16、等离子体；
17、均热板；19、出口；20, 20a~20e 遮覆框；
21, 21a~21e 框形本体；22、凸缘；
25、槽孔；28, 28a~28c 填充件；29、倒角；
30a~30c 锁固件；101、腔壁；102、支座；
103、支撑柱；140、第一承载面；
142、第二承载面；201、顶面；202、底面。
具体实施方式
为使本发明所属技术领域中具有通常知识的技术人员能够轻易实施本发明，以下将参照所附图式对本发明的实施例进行详细说明。然而，本发明可以各种不同的形态体现，并不限于在此说明中的实施例。而且，为了明确对本发明进行说明，图式中省略了与说明无关的部分，整个说明书中类似的部分使用类似的组件标号。
在以下说明中，本发明对遮覆框所作的改良将以两部分进行说明：(1) 以现有的遮覆框进行加工（第一实施例）；以及(2) 制造遮覆框新品（第二实施例），其中第一实施例将配合图5来作说明，而第二实例将配合图6来作说明。
请参阅图5，其显示根据本发明第一实施例的用于光电半导体工艺的沉积设备中加热器与遮覆框的部分配置示意图。如图5所示，沉积设备中的加热器14具有一第一承载面140和一第二承载面142，第一承载面140和第二承载面142形成一个阶梯，也就是说，第一承载面140和第二承载面142位在不同的高度位置，具有高度差。在此例中，第一承载面140位在高于第二承载面142的位置上。第一承载面140是用来支撑玻璃基板10，在工艺进行中，玻璃基板10是放置在第一承载面140上，以进行各种薄膜沉积。遮覆框20a设置在加热器14的第二承载面142，若从俯视角度来看，遮覆框20a会围绕着玻璃基板10。加热器14在沉积设备中，除了使玻璃基板10维持于一定温度下外，并作为一下电极。
遮覆框20a的外型与图2所示的遮覆框20类似，都是中间镂空的框形架构。遮覆框20a具有围绕中空区域而形成的一框形本体21a，玻璃基板10即放置于框形本体21a所围绕的区域，在沉积设备内进行光电半导体工艺，玻璃基板10上因此可形成面板的显示组件或电子电路组件。遮覆框20a具有一顶面201和一底面202，由于遮覆框20a是放置在加热器14的第二承载面142上，因此遮覆框20a的底面202会与加热器14的第二承载面142贴合。遮覆框原有的规格设计中，其顶面是高于加热器第一承载面的（见图3），在此实施例的遮覆框的改良中，保留了此特性，因为遮覆框原本的厚度很薄，若对遮覆框进行削薄加工，可能无法维持原本的表面平整度。
请继续参阅图5，在图5所示的以现有的遮覆框进行加工的实施例中，是将原有遮覆框中用来盖住玻璃基板的凸缘（见图3，标示为22）切割去除，如此遮覆框的框形本体与加热器的第一承载面侧缘会存在空隙，为了避免工艺中的沉积物积聚在此空隙中，需将此空隙进行填补。因此，本实施例的遮覆框20a还包含一填充件28，填充件28与遮覆框20a的框形本体21a固定接合。举例来说，使用与框形本体21a材料相同之物质（如，铝材）作为填充件28，在其表面进行阳极处理后，以镶嵌、螺丝锁固等方式与框形本体21a紧密接合。
如图5所示，完成改良的遮覆框20a，遮覆框20a内框周面最外侧缘与加热器14的第一承载面140侧缘基本上切齐。具体来说，框形本体21a与填充件28所结合形成的遮覆框，遮覆框内侧周面最外侧缘与加热器14的第一承载面140侧缘基本上切齐。因此，与现有的遮覆框（见图3）相较，在此架构下遮覆框不会盖住玻璃基板外缘，故运用本发明的遮覆框可扩大玻璃基板有效的成膜范围，故可增加面板的可使用面积，制作更多半导体组件，使得小尺寸面板的生产在切割上更具弹性，提升面板整体的利用率。
请进一步参阅图6，其显示根据本发明第二实施例的用于光电半导体工艺的沉积设备中加热器与遮覆框的部分配置示意图。图6所示的实施例是以制造一个遮覆框新品为目的，与本发明第一实施例相较，新品遮覆框20b基本上是一体成型的，而不需要增设填充件。再者，与第一实施例不同的是，可对厚度规格进行变更使得新品遮覆框20b的顶面201与加热器14的第一承载面140基本上切齐，如此可避免在搬动玻璃基板10时，导致玻璃基板10与遮覆框碰撞而造成玻璃基板10损坏的情形。
如图6所示，遮覆框20b或其框形本体21b的内侧周面最外侧缘与加热器14的第一承载面140基本上切齐，如前所述，此配置的优点在于可扩大玻璃基板的有效成膜范围。
需注意的是，上述提到的遮覆框内侧周面最外侧缘与第一承载面基本上切齐是概念性的描述，在实际操作上，可考虑机械真空手臂运送玻璃基板时的定位误差，与加热器承载面和玻璃基板的规格误差，来进行设计。
此外，遮覆框的框形本体和各个可能使用的结构件（如填充件）需进行倒角29加工，如此可避免在腔体的电场环境下产生尖端放电（即，电弧现象）而致使腔体内的电场分布异常。
请进一步参阅图7A至图7C，其所举出的实例是根据图5所示的实施例发展而来，具体显示出框形本体与填充件固定接合的各种态样。如图7A所示，可利用一锁固件30a（如，锁固螺丝）将遮覆框20c的框形本体21c与填充件28a固定在一起。在图7A中，锁固件30a是沿着与遮覆框20c的厚度垂直的方向，将填充件28a固定在框形本体21c上。
而于图7B中，锁固件30b是沿着遮覆框20d的厚度方向，将填充件28b固定在框形本体21d上。类似地，在图7C中，锁固件30c也是沿着遮覆框20e的厚度方向，将填充件28c固定在框形本体21e上。由于遮覆框的厚度很薄，因此若利用图7A所示的锁固方式，在取得可以匹配的锁固螺丝上存在一定难度，而图7B和图7C所示的锁固方式可以解决此一问题。
此外，在图7B和图7C中，填充件28b、28c突出于框形本体20d、20e内框外缘，填充件28b曝露出约2mm（如图7B所示）或填充件28c曝露出约4.76~4.84mm，都是可以接受的实施方式。
请进一步参阅图8A和图8B，根据本发明各实施例实现的遮覆框可直接放置于加热器14的第二承载面142上，此时可移去遮覆框支座，因遮覆框不具有凸缘覆盖玻璃基板10外缘，因此当加热器14升降时，遮覆框可随着加热器而升降。因此，在加热器14升降时，遮覆框不会与加热器产生碰撞，遮覆框也不须在搬动玻璃基板10时跟着频繁地进行掀盖动作，故此操作方式的改良可减少玻璃基板表面异常微粒子的产生，进而提升产品良率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于光电半导体工艺的沉积设备，其特征在于，所述沉积设备包含：
一加热器，具有一第一承载面和设置于所述第一承载面外周围的一第二承载面，所述第一承载面用于支撑一玻璃基板；以及
一遮覆框，设置于所述加热器的第二承载面上，所述遮覆框具有围绕中空区域而形成的一框形本体，所述玻璃基板放置于所述框形本体所围绕的区域内，其中所述遮覆框的内框周面最外侧缘与所述加热器的第一承载面侧缘切齐；
所述遮覆框具有一填充件，所述填充件与所述遮覆框的框形本体固定接合，所述填充件用以填充所述框形本体与所述加热器第一承载面侧缘之间的空隙。
2.根据权利要求1所述用于光电半导体工艺的沉积设备，其特征在于，所述遮覆框具有一锁固件，所述锁固件用以将所述填充件与所述框形本体固定。
3.根据权利要求2所述用于光电半导体工艺的沉积设备，其特征在于，所述锁固件沿着垂直于所述遮覆框的厚度方向将所述填充件固定在框形本体上。
4.根据权利要求2所述用于光电半导体工艺的沉积设备，其特征在于，所述锁固件沿着所述遮覆框的厚度方向将所述填充件固定在框形本体上。
5.根据权利要求4所述用于光电半导体工艺的沉积设备，其特征在于，所述填充件突出于所述框形本体内框外缘。
6.根据权利要求1所述用于光电半导体工艺的沉积设备，其特征在于，所述遮覆框具有一顶面和一底面，所述遮覆框的底面与所述加热器的第二承载面贴合，而所述遮覆框的顶面与所述加热器的第一承载面切齐。
7.根据权利要求1所述用于光电半导体工艺的沉积设备，其特征在于，设置于所述加热器的第二承载面的遮覆框随着所述加热器升降而升降。
8.一种遮覆框，适用于光电半导体工艺的沉积设备中，所述沉积设备包含一加热器，所述加热器具有用于支撑玻璃基板的第一承载面，其特征在于，所述遮覆框包含：
一框形本体，围绕一中空区域而形成，所述框形本体所围绕的中空区域用于置放所述玻璃基板；以及
一填充件，与所述框形本体固定接合，所述填充件用以填充所述框形本体与所述加热器第一承载面侧缘之间的空隙，其中所述框形本体与所述填充件所结合形成的遮覆框，所述遮覆框内侧周面最外侧缘与所述加热器的第一承载面侧缘切齐。
9.一种遮覆框，适用于光电半导体工艺的沉积设备中，所述沉积设备包含一加热器，所述加热器具有用于支撑玻璃基板的第一承载面，其特征在于，所述遮覆框包含：
一框形本体，围绕一中空区域而形成，所述框形本体所围绕的中空区域用于置放所述玻璃基板，其中所述框形本体内框周面最外侧缘与所述加热器的第一承载面侧缘切齐；
一填充件，所述填充件与所述遮覆框的框形本体固定接合，所述填充件用以填充所述框形本体与所述加热器第一承载面侧缘之间的空隙。
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