TWI401769B - 遮覆框及其製造方法 - Google Patents

Description

遮覆框及其製造方法

本發明係關於一種遮覆框(shadow frame)及其製造方法，特別是有關一種用於光電半導體製程中將玻璃基板固定的遮覆框及其製造方法。

在光電半導體製程中，於玻璃基板上製作電子電路元件時，需要先藉由遮覆框將玻璃基板固定，以免玻璃基板受到擾動而影響製程順利進行。

請參閱第1圖，係顯示電漿輔助化學氣相沉積(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)機台1的結構示意圖。在PECVD機台1中，擴散板(diffuser)12作為上電極，加熱板(susceptor)14作為下電極，進行化學氣相沉積時，所需之反應氣體係從氣體入口11導入，氣體經過均熱板17均勻升溫後流至擴散板12，擴散板12具有複數個孔洞可供氣體通過。由於擴散板12與加熱板14間之電位差使得反應氣體離子化形成電漿16，而能在玻璃基板10上沉積成膜來製作電子電路元件，最後製程反應後之廢氣經由氣體出口19排出。

在PECVD製程進行中，遮覆框會蓋在玻璃基板10側上方，並與加熱板14相嵌合，以固定玻璃基板10。而製程完成或需進行另一製程時，會將遮覆框移開以利玻璃基板10之搬動。因PECVD製程中玻璃基板10之進出，遮覆框需與加熱板14進行頻繁的往復離合，其相嵌合之接觸點的材質在加熱板14即為陶瓷，但在遮覆框的位置同為構成遮覆框的鋁基材，因鋁材與陶瓷材質的硬度差異，容易造成遮覆框嵌合接觸點經常為加熱板14接觸點所磨損，也會因而產生微粒子，成為玻璃基板10表面異常微粒子的來源之一，進而造成產品良率降低。

本發明之一目的在於提供一種遮覆框及其製造方法，以解決光電半導體製程中異常微粒子散落玻璃基板表面，造成產品良率降低的問題。

根據上述目的，本發明提供一種遮覆框，用以於光電半導體製程中將玻璃基板固定，其中該玻璃基板係放置於加熱板上，該遮覆框與該加熱板相嵌合而將該玻璃基板固定，該遮覆框包含有：框形本體，其材質為鋁；以及接觸件，其設置於該框形本體的框架，且該接觸件穿設該框形本體的正反面與該框形本體固著，該遮覆框係透過該接觸件以與該加熱板相嵌合；其中，該接觸件包含有陶瓷塊及鋁材片，該鋁材片與該陶瓷塊固定在一起，且該鋁材片與鋁質的該框形本體焊接在一起，使得該接觸件與該框形本體固著，而且該陶瓷塊上設有槽孔，該遮覆框係透過該槽孔提供的陶瓷接觸面以與該加熱板相嵌合。

本發明另一方面提供一種製造遮覆框的方法，包含步驟：提供框形本體，其材質為鋁；對該框形本體裁切加工形成中空的車槽；提供包含有陶瓷塊及鋁材片的接觸件；將該陶瓷塊與該鋁材片固定在一起；將該接觸件嵌入該車槽內；以及將該鋁材片與鋁質的該框形本體焊接在一起，使得該接觸件與該框形本體固著；其中，該陶瓷塊上設有槽孔，該遮覆框係透過該槽孔提供的陶瓷接觸面以與該加熱板相嵌合。

本發明亦可對遮覆框進行陽極電鍍以形成氧化鋁層於遮覆框的表面上，該氧化鋁層可以保護遮覆框，亦可提供絕緣之功用。

由於本發明之遮覆框設有接觸件，接觸件的陶瓷塊具有槽孔，其與加熱板上之凸梢接觸卡合的都是陶瓷接觸面，由於接觸點都是陶瓷，其硬度相同，因此於遮覆框與加熱板的頻繁往復的離合過程中，可以減少接觸點的磨損，因之可以減少磨損產生的微粒子，進而減少異常微粒子散落在玻璃基板表面而造成產品良率降低的情形。

此外，本發明之遮覆框表面可再形成氧化鋁層，其可提供遮覆框保護之作用。而在製程中，氧化鋁層有絕緣的功用，使遮覆框不易受離子轟擊，因之遮覆框表面的氧化鋁層也可以減少異常微粒子的產生。

此外，本發明之遮覆框上的接觸件使用鋁材片與框形本體相焊接，由於鋁材片及框形本體的材質都是鋁，因此兩者相焊接時形成較強之介面附著，故能提高焊接的穩固性。而用以固定鋁材片56及陶瓷塊52之螺絲58亦可用鋁材，當鋁材片56、框形本體21及螺絲58三者進行焊接時，能夠形成更強之介面附著而固定為一體。

以下將參照附圖就本發明的具體實施例進行詳細說明。

請同時參閱第1圖、第2圖，在進行光電半導體製程時，需將玻璃基板10固定，以免玻璃基板10受到擾動而影響製程。第2圖係顯示第1圖中玻璃基板10、加熱板14及遮覆框20等細部放大示意圖，如第1圖及第2圖所示，在製程進行中，玻璃基板10放置於加熱板14上，玻璃基板10的側上方會以遮覆框20蓋住，當遮覆框20與加熱板14相嵌合時即可將玻璃基板10固定，遮覆框20的框形本體21具有環繞內框側的凸緣22，該凸緣22可以抵壓住玻璃基板10，防止玻璃基板10上下移動。於製程完成或需搬動玻璃基板10以進行另一製程時，將遮覆框20移開，即可把玻璃基板10取出。

請同時參閱第2圖及第3圖，第3圖係顯示第2圖中遮覆框20的俯視示意圖。遮覆框20係配合玻璃基板10的尺寸、形狀而設計，遮覆框20與玻璃基板10同樣都呈矩形，而加熱板14亦為矩形的平板。如第3圖所示，遮覆框20的框架上設有接觸件25，其與框形本體21相固著，接觸件25係用以與加熱板14上的凸梢(未圖示)相接觸而卡合，以使遮覆框20與加熱板14相嵌合。另一方面，遮覆框20上的接觸件25係對應遮覆框20的框邊而設，接觸件25之安排較佳呈對稱配置，以保持與加熱板14上之凸梢的應力平衡。當然，接觸件25的設置需與加熱板14上之凸梢設置的位置相配合。

請參閱第4a圖至第4d圖，其等係顯示本發明之遮覆框20及其製造流程的示意圖，以下將配合該等圖式來說明本發明之遮覆框20的製造流程及該遮覆框20的細部結構特徵。

首先，提供材質為鋁的框形本體21。因在光電半導體製程中，需要頻繁地搬動遮覆框20以固定或鬆開玻璃基板，由於鋁材本身重量輕，使用鋁材來製作遮覆框20可以節省搬動時耗費的能量。而且，鋁材本身易於加工成形，因此使用鋁材可以減少加工的時間成本，降低加工的難度。

再來，如第4a圖所示，對該框形本體21裁切加工形成中空的車槽23。就矩形的框形本體21來說，對應矩形的四個邊分別設置一個中空的車槽23，四個車槽23呈對稱排列。

另一方面，如第4b圖所示，製作接觸件25，其包含有陶瓷塊52及鋁材片56，接觸件25係用以與加熱板14上的凸梢(未圖示)相接觸而卡合。

在接觸件25的製作過程中，先把陶瓷塊52與鋁材片56固定在一起。於一實施態樣中，係利用螺絲58依序穿過鋁材片56及陶瓷塊52上的螺絲孔，以將鋁材片56與陶瓷塊52鎖固在一起，而螺絲58之材質較佳為鋁。另外，鋁材片56的形狀可設計成具有容置螺絲58頭部的凹部，而鋁材片56可具有兩個凹部對應鎖進兩根螺絲58。

其中，接觸件25之陶瓷塊52上設有槽孔54，槽孔54係與加熱板14上的凸梢適配，該凸梢恰可與槽孔54卡合，而該凸梢及槽孔54孔壁的材質都是陶瓷，當該凸梢與槽孔54卡合時，兩者的接觸面都是陶瓷接觸面，遮覆框20即是透過槽孔54與該凸梢相卡合而與加熱板14相嵌合。

其中，接觸件25更包含有楔形凸塊59，其突設於陶瓷塊52，楔形凸塊59係與框形本體21之車槽23邊上的凹孔(未圖示)適配。當接觸件25與框形本體21進行組合時，楔形凸塊59恰可與該凹孔卡固，楔形凸塊59可使接觸件25與框形本體21更為牢固地結合。

再來，如第4c圖所示，將陶瓷塊52與鋁材片56以螺絲58互相鎖固好的接觸件25嵌入框形本體21之車槽23內。互相固定好的陶瓷塊52與鋁材片56整合而成的接觸件25其大小及形狀與車槽23適配，且接觸件25穿過框形本體21的正反兩面。而嵌入過程中，楔形凸塊59會與車槽23邊上的凹孔相卡固。

再來，將接觸件25上的鋁材片56與鋁質的框形本體21焊接在一起，使得接觸件25與框形本體21相固著，且形成如第4d圖所示的焊接區28。由於鋁材片56及框形本體21的材質都是鋁，因此焊接時可以形成較強的介面附著，不易因介面附著力差異而造成焊接點的崩離。另外，螺絲58的材質也可以用鋁，當鋁材片56、螺絲58及框形本體21的材質都是鋁，於進行焊接時，能夠形成更強之介面附著而固定為一體。

其中，鋁材片56與框形本體21進行焊接後，整個接觸件25會與框形本體21相密合，而接觸件21與框形本體25沒有高低段差，如第4c圖所示，接觸件21完美地嵌入框形本體25中。

最後，將整個遮覆框20放入酸液電鍍槽中進行陽極電鍍，在遮覆框20材質為鋁的部份，亦即框形本體21、鋁材片56及鋁質的螺絲58，與酸液接觸之處，會形成氧化鋁層26。進行陽極電鍍所形成的氧化鋁層26可以保護遮覆框20以減少受製程中的離子轟擊而造成的表面破壞。

由於本發明之遮覆框20設有接觸件25，接觸件25的陶瓷塊52具有槽孔54，其與加熱板14上之凸梢接觸卡合的都是陶瓷接觸面，由於接觸點都是陶瓷，其硬度相同，因此於遮覆框20與加熱板14的頻繁往復的離合過程中，可以減少接觸點的磨損，因之可以減少磨損產生的微粒子，進而減少異常微粒子散落在玻璃基板表面而造成產品良率降低的情形。

另一方面，本發明之遮覆框20表面可再形成氧化鋁層26，其可提供遮覆框20保護之作用。而在製程中，氧化鋁層26有絕緣的功用，使遮覆框20不易受離子轟擊，因之遮覆框20表面的氧化鋁層26也可以減少異常微粒子的產生。

此外，本發明之遮覆框20上的接觸件25使用鋁材片56與框形本體21相焊接，由於鋁材片56及框形本體21的材質都是鋁，因此兩者相焊接時形成較強之介面附著，故能提高焊接的穩固性。而用以固定鋁材片56及陶瓷塊52之螺絲58亦可用鋁材，當鋁材片56、框形本體21及螺絲58三者進行焊接時，能夠形成更強之介面附著而固定為一體。

綜上所述，雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．電漿輔助化學氣相沉積機台

10．．．玻璃基板

11．．．氣體入口

12．．．擴散板

14．．．加熱板

16．．．電漿

17．．．均熱板

19．．．氣體出口

20．．．遮覆框

21．．．框形本體

22．．．凸緣

23．．．車槽

25．．．接觸件

26．．．氧化鋁層

28．．．焊接區

52．．．陶瓷塊

54．．．槽孔

56．．．鋁材片

58．．．螺絲

59．．．凸塊

第1圖係顯示電漿輔助化學氣相沉積機台的結構示意圖。

第2圖係顯示第1圖中玻璃基板、加熱板及遮覆框等細部放大示意圖。

第3圖係顯示第2圖中遮覆框的俯視示意圖。

第4a圖係顯示於遮覆框之框形本體加工形成車槽的示意圖。

第4b圖係顯示製作包含陶瓷塊及鋁材片的接觸件的示意圖。

第4c圖係顯示接觸件嵌入框形本體之車槽並與該框形本體相焊接的示意圖。

第4d圖係顯示進行陽極電鍍以於框形本體上形成氧化鋁層的示意圖。

21．．．框形本體

23．．．車槽

25．．．接觸件

52．．．陶瓷塊

54．．．槽孔

56．．．鋁材片

58．．．螺絲

59．．．凸塊

Claims (20)

1. 一種遮覆框，用以於光電半導體製程中將玻璃基板固定，其中該玻璃基板係放置於加熱板上，該遮覆框與該加熱板相嵌合而將該玻璃基板固定，該遮覆框包含有：框形本體，其材質為鋁；以及接觸件，其設置於該框形本體的框架，且該接觸件穿設該框形本體的正反面與該框形本體固著，該遮覆框係透過該接觸件以與該加熱板相嵌合；其中，該接觸件包含有陶瓷塊及鋁材片，該鋁材片與該陶瓷塊固定在一起，且該鋁材片與鋁質的該框形本體焊接在一起，使得該接觸件與該框形本體固著，而且該陶瓷塊上設有槽孔，該遮覆框係透過該槽孔提供的陶瓷接觸面以與該加熱板相嵌合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，其中該鋁材片係透過螺絲以與該陶瓷塊鎖固在一起。
3. 如申請專利範圍第2項所述之遮覆框，其中該螺絲之材質係為鋁。
4. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，更包含氧化鋁層形成於該框形本體上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，其中該接觸件更包含有楔形凸塊，其突設於該陶瓷塊，該楔形凸塊係用以與該框形本體卡固。
6. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，其中該框形本體具有環繞內框側之凸緣。
7. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，其中該接觸件與該框形本體相密合。
8. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，其中該接觸件與該框形本體無高低段差。
9. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，其中該接觸件係呈對稱配置。
10. 如申請專利範圍第1項所述之遮覆框，其中該框形本體係呈矩形。
11. 一種製造遮覆框的方法，該遮覆框係用以於光電半導體製程中將玻璃基板固定，其中該玻璃基板係放置於加熱板上，該遮覆框與該加熱板相嵌合而將該玻璃基板固定，該製造遮覆框的方法包含步驟：提供框形本體，其材質為鋁；對該框形本體裁切加工形成中空的車槽；提供包含有陶瓷塊及鋁材片的接觸件；將該陶瓷塊與該鋁材片固定在一起；將該接觸件嵌入該車槽內；以及將該鋁材片與鋁質的該框形本體焊接在一起，使得該接觸件與該框形本體固著；其中，該陶瓷塊上設有槽孔，該遮覆框係透過該槽孔提供的陶瓷接觸面以與該加熱板相嵌合。
12. 如申請專利範圍第11項所述之製造遮覆框的方法，其中於該陶瓷塊與該鋁材片相固定的步驟中，該鋁材片係透過螺絲以與該陶瓷塊鎖固在一起。
13. 如申請專利範圍第12項所述之製造遮覆框的方法，其中該螺絲之材質係為鋁。
14. 如申請專利範圍第11項所述之製造遮覆框的方法，於焊接該鋁材片與鋁質的該框形本體的步驟後，更包含在該框形本體上形成氧化鋁層的步驟。
15. 如申請專利範圍第14項所述之製造遮覆框的方法，其中於形成該氧化鋁層的步驟中，該氧化鋁層係透過陽極電鍍而形成。
16. 如申請專利範圍第11項所述之製造遮覆框的方法，其中於提供該接觸件的步驟中，該接觸件更包含有楔形凸塊，其突設於該陶瓷塊，該楔形凸塊係用以與該框形本體卡固。
17. 如申請專利範圍第11項所述之製造遮覆框的方法，其中於提供該框形本體的步驟中，該框形本體具有環繞內框側之凸緣。
18. 如申請專利範圍第11項所述之製造遮覆框的方法，其中於焊接該鋁材片與鋁質的該框形本體使該接觸件與該框形本體固著的步驟中，該接觸件與該框形本體相密合。
19. 如申請專利範圍第11項所述之製造遮覆框的方法，其中於焊接該鋁材片與鋁質的該框形本體使該接觸件與該框形本體固著的步驟中，該接觸件與該框形本體無高低段差。
20. 如申請專利範圍第11項所述之製造遮覆框的方法，其中於提供該框形本體的步驟中，該框形本體係呈矩形。