專利名稱：蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)槽裝置，特別是涉及一種用于蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置。
背景技術(shù)：
在電漿蝕刻制程中，上電極位于玻璃基板的上方，必須要有高電漿電阻，為達(dá)到此 目的，現(xiàn)有上電極板的制造方式，是對基板層進(jìn)行陽極處理，使其表面產(chǎn)生薄薄的一層陽極 膜，例如中國臺灣申請案號第88107375號專利案。但是因?yàn)殡姖{蝕刻制程中會(huì)存在著氟 (F2)、氯(Cl2)等活性腐蝕氣體，當(dāng)陽極膜遭受到電漿蝕刻制程中的腐蝕氣體腐蝕后，上電 極電阻會(huì)迅速的降低，容易致使上電極發(fā)生電弧現(xiàn)象，導(dǎo)致整個(gè)上電極失效，所以必須適時(shí) 把腐蝕后的陽極膜除去，重新再長出陽極膜。陽極膜再生時(shí)，先以化學(xué)蝕刻基板層的方式，將舊陽極膜蝕刻掉，然后再對基板層 表面重新進(jìn)行陽極處理而生成新的陽極膜，但是此再生方式除了會(huì)導(dǎo)致基板層變薄外，還 會(huì)使上電極中用以通入上述蝕刻用氣體的通氣孔產(chǎn)生擴(kuò)孔問題，導(dǎo)致上電極通氣孔變大的 現(xiàn)象，易造成蝕刻制程變異，嚴(yán)重者上電極需報(bào)廢。此外，玻璃基板的電漿蝕刻制程中，會(huì)產(chǎn)生微粒子，這些微粒子除了被真空泵抽走 外，另一部分會(huì)吸附在真空腔體內(nèi)的零件，零件的表面積越大越能吸附微粒子。但是陽極處 理前必須要把表面粗糙度降低到一定的程度(Ra = 1 μ m以下)，這樣才可使陽極皮膜均勻 性佳，因此，陽極膜的低表面粗糙度的限制，會(huì)致使其吸附微粒子的能力相當(dāng)有限，易達(dá)到 飽和，進(jìn)而容易致使微粒子掉落在玻璃基板的線路上，造成玻璃基板的缺陷，必須經(jīng)常進(jìn)行 清洗，相當(dāng)不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可提高蝕刻品質(zhì)且使用壽命長的蝕刻設(shè)備的反
應(yīng)槽裝置。本實(shí)用新型蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，包含一個(gè)開口朝上的反應(yīng)室、一個(gè)安裝于反 應(yīng)室中的下電極，及一個(gè)蓋設(shè)于反應(yīng)室上的上電極。該反應(yīng)室包括一個(gè)底壁，及一個(gè)自底壁 往上突伸的環(huán)狀的圍壁，該下電極是安裝于反應(yīng)室的底壁頂面。該上電極是蓋封反應(yīng)室開 口地往下疊置于該圍壁頂面，并包括一個(gè)具有一個(gè)粗糙化底面的基板層，及一個(gè)由陶瓷粉 末以電漿熔射方式熔射固結(jié)于該基板層的粗糙化底面的陶瓷熔射層。較佳地，前述的蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，所述的上電極還包括一個(gè)被覆固定于該 陶瓷熔射層的保護(hù)層。較佳地，前述的蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，所述的陶瓷熔射層厚度范圍介于 ΙΟμ3000 μ Hl0較佳地，前述的蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，所述的保護(hù)層厚度范圍介于5nm 10 μ m。本實(shí)用新型的有益效果在于通過于基板層被覆該陶瓷熔射層的設(shè)計(jì)，除了可通過陶瓷熔射層的抗腐蝕性，大幅提高上電極的使用壽命外，還可通過該陶瓷熔射層的粗糙 表面設(shè)計(jì)，提高上電極吸附蝕刻產(chǎn)生的微粒子的能力，提高玻璃蝕刻品質(zhì)。

圖1是本實(shí)用新型蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例的側(cè)視剖視示意圖；圖2是該較佳實(shí)施例的一個(gè)上電極的局部剖視放大示意圖；圖3是該較佳實(shí)施例的上電極板的制造流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、2所示，本實(shí)用新型蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置的較佳實(shí)施例，適用于供一個(gè) 氣體供應(yīng)管100連通安裝，以通入蝕刻玻璃的氣體，例如氟、氯等氣體。該反應(yīng)槽裝置包含 一個(gè)開口朝上的反應(yīng)室3、一個(gè)安裝于反應(yīng)室3中的下電極4，及一個(gè)蓋設(shè)于反應(yīng)室3且間 隔位于下電極4正上方的上電極5。該反應(yīng)室3由鋁材制成，包括一個(gè)底壁31，及一個(gè)自該底壁31周緣一體往上突伸 的環(huán)狀的圍壁32，且該圍壁32近底緣處會(huì)連通安裝一個(gè)用以排出氣體的氣體放電管200。 該下電極4安裝固定于該底壁31頂面。由于反應(yīng)室3與下電極4都為一般構(gòu)件，且非本實(shí) 用新型的創(chuàng)作重點(diǎn)，因此不再詳述。該上電極5蓋封該反應(yīng)室3開口地疊置蓋設(shè)于該圍壁32頂面，而位于該下電極4 正上方，且該上電極5底面穿設(shè)有多個(gè)分別用以將氣體供應(yīng)管100注入的蝕刻氣體導(dǎo)入該 反應(yīng)室3的氣孔50。該上電極5包括一個(gè)穿設(shè)有所述氣孔50的鋁質(zhì)的基板層51、一個(gè)被 覆于該基板層51底面且局部被覆于氣孔50底端開口處孔緣的陶瓷熔射層52，及一個(gè)被覆 于該陶瓷熔射層52外表面的保護(hù)層53。配合圖3，該上電極5制造時(shí)，會(huì)先將該基板層51面向該下電極4的底面進(jìn)行粗糙 化處理，在本實(shí)施例中，該基板層51材質(zhì)為鋁(Al)，其粗糙度(Ra)范圍為0.3μπι 40μπι， 但是實(shí)施時(shí)，基板層51也可由鈦(Ti)、鈦合金(Ti Alloy)、不銹鋼(Stainless Steel)、· (Mo)、鎳合金(Ni Alloy)等金屬或合金制成。接著，再以電漿熔射方式，將高電漿電阻的陶瓷粉末熔射固結(jié)于該基板層51的粗 糙化底面，而構(gòu)成覆蓋該基板層51底面與被覆在氣孔50開口處孔緣的陶瓷熔射層52，并可 依據(jù)需求，任意調(diào)整所被覆的陶瓷熔射層52的厚度與表面粗糙度。在本實(shí)施例中，該陶瓷 熔射層52厚度范圍為10 μ m 3000 μ m,其表面粗糙度(Ra)范圍為0. 1 μ m 40 μ m，且所 選用的陶瓷粉末為氧化鋁。但是實(shí)施時(shí)，所用陶瓷粉末也可選自于氧化釔、氧化鋯、氧化鋁、 氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、氧化鉻及由氧化釔、氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂、氧化鈣、氧化 硅與氧化鉻的混合所組成的群體。完成該陶瓷熔射層52的被覆后，再將熔射粒子粘結(jié)劑涂布于該陶瓷熔射層52的 表面，然后再以低溫?zé)Y(jié)方式，使涂布的熔射粒子粘結(jié)劑固結(jié)于陶瓷熔射層52，而構(gòu)成薄膜 狀的保護(hù)層53，填補(bǔ)陶瓷熔射層52表面處的陶瓷粉末間隙，及強(qiáng)化熔射后的陶瓷粉末間的 結(jié)合力，該低溫?zé)Y(jié)溫度低于基板層51與陶瓷熔射層52的熔點(diǎn)。最后，再以清水清洗該上 電極5，便完成上電極5的制作。[0021]本實(shí)施例中，該保護(hù)層53厚度只為5nm 10 μ m，會(huì)稍微降低該陶瓷熔射層52的 表面粗糙度，所以可通過調(diào)整該陶瓷熔射層52的表面粗糙度的方式，控制該保護(hù)層53被覆 后所構(gòu)成的上電極5底面的整體粗糙度，例如上電極5的目標(biāo)粗糙度是Ra = 5μπι，可將陶 瓷熔射層52的粗糙度熔射到Ra = 5 μ m以上，例如陶瓷熔射層52的粗糙度Ra = 7 μ m或 8 μ m,使熔射粒子粘結(jié)劑燒結(jié)構(gòu)成保護(hù)層53后的表面粗糙度降回Ra = 5 μ m。該熔射粒子粘結(jié)劑是選自于由Si系列化合物、Cr系列化合物及Si系列化合物與 Cr系列化合物的混合所構(gòu)成的群體，例如水玻璃、硅酸鉀、硅酸鈉、有機(jī)鉻，或是高分子聚合 物，例如PVA、PVB等等。將本實(shí)用新型的上電極5與一般被覆陽極膜的鋁質(zhì)上電極進(jìn)行比較，本實(shí)用新型 的上電極5底面粗糙度會(huì)明顯大于一般上電極，所以本實(shí)用新型的上電極5吸附蝕刻產(chǎn)生 的微粒子的能力會(huì)優(yōu)于一般上電極，因此可相對降低上電極5的清洗頻率，并有助于提高 蝕刻品質(zhì)。且經(jīng)分析，上述一般上電極的陽極膜屬于非晶相(amorphous相)的氧化鋁，而本 實(shí)用新型以熔射技術(shù)所構(gòu)成的陶瓷熔射層52屬于α相氧化鋁，所以陶瓷熔射層52的抗 腐蝕性會(huì)明顯優(yōu)于一般上電極的陽極膜，再加上該保護(hù)層53也具有抗腐蝕性，所以將上述 兩種上電極分別浸泡于5%的HCl溶液中進(jìn)行耐腐蝕試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，陽極膜在浸泡五小時(shí) 后，表面已發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，但是本實(shí)用新型所使用的上電極5在浸泡十小時(shí)后，表面依然完 全無腐蝕現(xiàn)象，證實(shí)本實(shí)用新型中所使用的上電極5的抗腐蝕性確實(shí)優(yōu)于一般被覆陽極膜 的上電極，所以使用壽命會(huì)明顯較一般上電極長。此外，當(dāng)上電極5經(jīng)過一段時(shí)間的使用，該保護(hù)層53與陶瓷熔射層52被蝕刻氣體 腐蝕，致使構(gòu)成陶瓷熔射層52的陶瓷熔射粒子會(huì)掉落在被蝕刻的玻璃基板時(shí)，就須重新被 覆保護(hù)層53及/或陶瓷熔射層52。若陶瓷熔射層52還可用，可以直接把上電極5附著的 微粒子清洗后，直接再于該陶瓷熔射層52表面涂布該熔射粒子粘結(jié)劑，然后再將熔射粒子 粘結(jié)劑燒結(jié)構(gòu)成保護(hù)層53。當(dāng)然，必要時(shí)，也可再次進(jìn)行陶瓷粉末的熔射被覆，以構(gòu)成新的 陶瓷熔射層52，然后再燒結(jié)被覆該保護(hù)層53。在上述重新被覆陶瓷熔射層52與保護(hù)層53 過程中，完全不須采用一般重新被覆陽極膜前所需使用的化學(xué)蝕刻，所以該基板層51不 會(huì)越來越薄。且當(dāng)上電極5的氣孔50在通入腐蝕性氣體一段時(shí)間后，有被腐蝕產(chǎn)生擴(kuò)孔現(xiàn)象 時(shí)，可通過使陶瓷熔射層52局部徑向突伸入氣孔50開口處，與局部被覆于氣孔50靠近開 口處內(nèi)緣的方式，將氣孔50開口處口徑縮小至原本預(yù)定的口徑，使經(jīng)由氣孔50注入反應(yīng)室 3的氣體流量可維持恒定。另外，實(shí)施時(shí)，由于該陶瓷熔射層52的抗腐蝕性已優(yōu)于一般陽極膜，所以不以在 該陶瓷熔射層52被覆該保護(hù)層53為必要。綜上所述，通過于金屬材質(zhì)的基板層51被覆該陶瓷熔射層52，并于陶瓷熔射層52 表面被覆該保護(hù)層53的設(shè)計(jì)，除了可通過陶瓷熔射層52與保護(hù)層53的抗腐蝕性，大幅提 高上電極5的使用壽命外，還可通過該陶瓷熔射層52的粗糙表面設(shè)計(jì)，提高上電極5吸附 蝕刻產(chǎn)生的微粒子的能力，可降低上電極5清洗頻率，并提高玻璃蝕刻品質(zhì)，且該陶瓷熔射 層52的重新被覆，完全不需使用到一般除去舊陽極膜所用的化學(xué)蝕刻，所以上電極5不會(huì) 有逐漸變薄的情況。并可方便通過調(diào)控該陶瓷熔射層52的粗糙度，任意調(diào)控被覆該保護(hù)層53后的上電極5的表面粗糙度。 此外，還可通過使該陶瓷熔射層52局部徑向突伸遮蔽基板層51的氣孔50的開 口，及延伸附著于氣孔50靠近開口處內(nèi)緣的設(shè)計(jì)，有效控制氣孔50的開口口徑，有助于調(diào) 控經(jīng)上電極5注入反應(yīng)室3的腐蝕氣體流量，使本實(shí)用新型反應(yīng)槽裝置具有穩(wěn)定的蝕刻品 質(zhì)，進(jìn)而可相對提高本實(shí)用新型反應(yīng)槽裝置的市場競爭力。
權(quán)利要求1.一種蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，包含一個(gè)開口朝上的反應(yīng)室，及分別安裝于該反應(yīng)室 的一個(gè)下電極與一個(gè)上電極，該反應(yīng)室包括一個(gè)底壁，及一個(gè)自底壁往上突伸的環(huán)狀的圍 壁，該下電極安裝于反應(yīng)室的底壁頂面，該上電極蓋封反應(yīng)室開口地往下疊置于該圍壁頂 面，其特征在于該上電極包括一個(gè)具有一個(gè)粗糙化底面的基板層，及一個(gè)由陶瓷粉末以電 漿熔射方式熔射固結(jié)于該基板層的粗糙化底面的陶瓷熔射層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，其特征在于該上電極還包括一個(gè) 被覆固定于該陶瓷熔射層的保護(hù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，其特征在于陶瓷熔射層厚度 范圍介于ΙΟμπι 3000μπι之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，其特征在于該保護(hù)層厚度范圍介 于5nm 10 μ m之間。
專利摘要一種蝕刻設(shè)備的反應(yīng)槽裝置，包含一個(gè)反應(yīng)室、一個(gè)下電極及一個(gè)上電極。該反應(yīng)室包括一個(gè)底壁，及一個(gè)自底壁往上突伸的環(huán)狀的圍壁，該下電極安裝于反應(yīng)室的底壁頂面，該上電極蓋封反應(yīng)室開口地往下疊置于該圍壁頂面，并包括一個(gè)具有一個(gè)粗糙化底面的基板層，及一個(gè)由陶瓷粉末以電漿熔射方式熔射固結(jié)于該基板層的粗糙化底面的陶瓷熔射層。通過于基板層被覆該陶瓷熔射層的設(shè)計(jì)，除了可通過陶瓷熔射層的抗腐蝕性，大幅提高上電極的使用壽命外，還可通過該陶瓷熔射層的粗糙表面設(shè)計(jì)，提高上電極吸附蝕刻產(chǎn)生的微粒子的能力，提高玻璃蝕刻品質(zhì)。
文檔編號C03C15/00GK201817397SQ20102028954
公開日2011年5月4日 申請日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者周峙丞, 張國欽 申請人:周業(yè)投資股份有限公司