TWI411818B - 改善擴散板表面特性之方法 - Google Patents

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Jin Jong Su
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改善擴散板表面特性之方法
本發明係關於一種擴散板，特別是有關一種用於電漿輔助化學氣相沉積機台之改善擴散板表面特性之方法。
液晶顯示裝置的製程中，首先須在玻璃基板上製作大量元件如薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)，請參閱第1圖，係繪示玻璃基板10在電漿輔助化學氣相沉積(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)反應室腔體1中之示意圖。於該電漿輔助化學氣相沉積反應室腔體1中，擴散板(Diffuser)12作為上電極，其材質通常以鋁作為基材，加熱器(Susceptor)14則作為下電極，其中擴散板12具有複數個孔洞(未圖示)以供氣體或液體通過。擴散板12與加熱器14兩者之間充滿電漿16。進行化學氣相沉積時，係將所需之反應氣體由氣體入口18導入，氣體經過均熱板20及擴散板12之孔洞(未圖示)後，由於擴散板12與加熱器14之電位差及電漿16的作用下，而能在玻璃基板10上成膜來製作元件，最後製程反應後之廢氣經由氣體出口22排出。
然而在製程反應所產生之副生成物，例如氮化矽、非晶矽、多晶矽、氧化矽、硼參雜非晶矽、磷參雜非晶矽等，會沉積於擴散板12之表面，當擴散板12使用一段時間後，製程環境會影響擴散板12表面特性，例如激發態離子表面轟擊、沉積膜應力以及氟、氯、氧等高活性元素與鋁基材之擴散板12反應皆會影響表面特性，再加上洗淨(Cleaning)與翻新(Refurbishment)過程導致擴散板表面之輪廓算術平均粗糙度 (Ra)提高的問題，上述擴散板12表面特性退化會造成後續製程反應的表現與新品有所差異，甚至會因其與沉積膜之附著力下降而成為產生微塵粒子(Particle)的來源。
是以，確有需要對上述擴散板表面特性因製程使用、洗淨或翻修導致退化改變的問題提出解決方法。
本發明之一目的在於提供一種改善擴散板表面特性之方法，使得該擴散板在使用一段時間後之表面特性儘可能與新品之表面特性相同。
根據本發明之改善擴散板表面特性之方法，包括：清潔該擴散板表面；對該擴散板表面進行噴砂；以及利用一第一酸性溶液去除該擴散板表面之氧化物。
於較佳實施例中，本發明之改善擴散板表面特性之方法更包括：利用一第二酸性溶液對該擴散板進行陽極電鍍，用以形成一陽極電鍍膜在該擴散板表面；以及利用一鹼性溶液去除該擴散板表面之該陽極電鍍膜。
本發明之之改善擴散板表面特性之方法係藉由將該擴散板表面特性儘可能恢復至與新品之表面特性相同，包括表面氧化程度及表面物理特性，避免該擴散板表面特性退化後導致後續製程反應的表現與新品有所差異的問題。
以下將參照附圖就本發明的具體實施例進行詳細說明。
請參閱第2圖，係繪示根據本發明改善擴散板表面特性之方法流程圖。
步驟S200中，清潔該擴散板表面，用以去除表面之副生成物，該等副生成物例如氮化矽、非晶矽、多晶矽、氧化矽、硼參雜非晶矽、磷參雜非晶矽等，清潔的方式係選自高壓純水沖洗、化學浸漬除膜以及精細拋磨所構成群組中之至少一種。
步驟S210中，對該擴散板表面進行噴砂，藉由選擇適合之噴砂砂材號數(即選擇顆粒尺寸)、砂材種類與加壓空氣壓力之配合，改變該擴散板表面之輪廓算術平均粗糙度，使其表面均勻一致且儘可能與新品狀態之輪廓算術平均粗糙度相同，較佳而言，該擴散板表面之輪廓算術平均粗糙度在噴砂後實質上為1μm至1.5μm。噴砂所使用之砂材例如為氧化鋁砂或氧化矽砂。
步驟S220中，利用一第一酸性溶液去除該擴散板表面之氧化物，由於該擴散板使用過一定時間後，其表面氧化程度增加，因此該步驟之目的係用以去除該擴散板表面之氧化物，使得表面氧化程度儘可能與新品的狀態相同。於一實施例中，該第一酸性溶液為硝酸溶液，其濃度為10%至80%重量百分比(Weight Percent，wt.%)，將該擴散板浸漬於該硝酸溶液中，藉此降低其表面之氧分子濃度。
去除該擴散板表面之氧化物後，更包括以加熱之純水清潔該擴散板表面之步驟，清潔的方式例如沖洗及/或浸泡，該加熱之純水的溫度約為30℃至60℃。
步驟S230中，利用一第二酸性溶液對該擴散板進行陽極電鍍，用以形成一陽極電鍍膜在該擴散板表面。該第二酸性溶液例如為為硫酸、草酸或是兩者混合之溶液。
步驟S240中，利用一鹼性溶液去除該擴散板表面之該陽 極電鍍膜。該鹼性溶液例如為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液。
要特別說明的是，步驟S210進行的噴砂步驟係用以控制該擴散板表面之物理特性，即輪廓算術平均粗糙度，使其表面均勻一致且儘可能與新品狀態之輪廓算術平均粗糙度相同。步驟S220進行的去氧化步驟係用以恢復該擴散板例如鋁基材表面之純度，使其純度儘可能與新品相同。步驟S230以及步驟S240進行的陽極電鍍步驟同樣用以控制該擴散板表面之物理特性，改善因為電漿輔助化學氣相沉積製程中高能量電漿(如第1圖所示)導致的表面損壞，並且能讓粗糙表面尖端處的輪廓圓滑。故，噴砂、去氧化以及電鍍之目的皆在於使擴散板表面特性儘可能與新品擴散板表面特性相同，以避免擴散板表面特性退化造成後續製程表現變差的問題。
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反應室腔體
10‧‧‧玻璃基板
12‧‧‧擴散板
14‧‧‧加熱器
16‧‧‧電漿
18‧‧‧氣體入口
20‧‧‧均熱板
22‧‧‧氣體出口
S200-S240‧‧‧步驟
第1圖係繪示玻璃基板在電漿輔助化學氣相沉積反應室腔體中之示意圖；以及第2圖係繪示根據本發明改善擴散板表面特性之方法流程圖。
S200-S240．．．步驟

Claims (14)

  1. 一種改善擴散板表面特性之方法，包括：清潔該擴散板表面；對該擴散板表面進行噴砂；利用一第一酸性溶液去除該擴散板表面之氧化物；利用一第二酸性溶液對該擴散板進行陽極電鍍，用以形成一陽極電鍍膜在該擴散板表面；以及利用一鹼性溶液去除該擴散板表面之該陽極電鍍膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二酸性溶液為硫酸溶液。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二酸性溶液為草酸溶液。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二酸性溶液為硫酸及草酸兩者混合之溶液。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該鹼性溶液為氫氧化鈉溶液。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該鹼性溶液為氫氧化鉀溶液。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中清潔該擴散板表面的方式係選自高壓純水沖洗、化學浸漬除膜以及精細拋磨所構成群組中之至少一種。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中對該擴散板表面進行噴砂所使用之砂材為氧化鋁砂。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中對該擴散板表面進行噴砂所使用之砂材為氧化矽砂。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中對該擴散板 表面進行噴砂後，該擴散板表面之輪廓算術平均粗糙度實質上為1μm至1.5μm。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第一酸性溶液為硝酸溶液。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該硝酸溶液濃度為10%至80%重量百分比。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中在利用該第一酸性溶液去除該擴散板表面之氧化物的步驟中，更包括以加熱之純水清潔該擴散板表面之步驟。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該加熱之純水的溫度為30℃至60℃。
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