層疊結(jié)構(gòu)、其制造方法及發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】本揭露系關(guān)于一種層疊結(jié)構(gòu)，包括：一基板，其具有一表面；一聚對二甲苯膜，設(shè)于此基板之此表面上；以及一中介層設(shè)于此表面及此聚對二甲苯膜之間，其中此中介層對此基板及此聚對二甲苯膜皆共價接合，此中介層中之Si-C鍵與Si-X鍵的比例為0.3～0.8，其中X為O或N。此外，本揭露亦提供上述層疊結(jié)構(gòu)之制造方法及其于發(fā)光裝置的應(yīng)用。
【專利說明】層疊結(jié)構(gòu)、其制造方法及發(fā)光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本揭露系關(guān)于電子組件，且特別是有關(guān)于一種含聚對二甲苯膜的層疊結(jié)構(gòu)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚對二甲苯(poly(p-xylylene))為一種有機高分子材料,其耐酸堿、高透明度及高介電常數(shù)等特性，經(jīng)常用作為電子組件的絕緣層的材料。電子組件所使用的基板大多為具有金屬表面之基板或具有半導(dǎo)體表面之基板，例如表面布有銅層(或銅線路)的印刷電路板(PCB)基板。無論是具有金屬表面之基板或具有半導(dǎo)體表面之基板，表面皆為無機材料，性質(zhì)與有機高分子材料相差甚遠(yuǎn)。因此，若將聚對二甲苯膜直接鍍于金屬或半導(dǎo)體表面時，屬于異質(zhì)接合，導(dǎo)致聚對二甲苯膜對于金屬或半導(dǎo)體表面的附著度不佳。也就是說，即便聚對二甲苯膜具有良好的絕緣層性質(zhì)，但其附著度不佳的問題，使得其難以應(yīng)用至更先進(jìn)及微縮后的電子組件中。
[0003]目前，已發(fā)展出提升聚對二甲苯鍍膜對于金屬表面之附著度的方法。其中一種濕式清洗方法，其系以硅烷偶合劑對金屬表面做濕式清洗，并加熱該涂有硅烷偶合劑的金屬表面至至少90°C，以使硅烷偶合劑鍵合至金屬表面。之后，再以合適的溶劑洗去未鍵合的硅烷偶合劑并烘干金屬表面。需注意的是，若以濕式清洗方式進(jìn)行清洗及烘干，有可能會損害金屬表面的微小電路布線，且上述硅烷偶合劑與金屬表面的鍵合會隨時間老化，使得聚對二甲苯膜對金屬表面的附著度亦隨時間逐漸降低。
[0004]業(yè)界另有研發(fā)出干式清洗的方法，例如以等離子體將金屬表面活化，以利于直接鍍制聚對二甲苯膜至金屬表面。然而，直接活化金屬表面僅能些微提升聚對二甲苯膜對金屬表面的附著度，效果仍然有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本揭露系提供一種層疊結(jié)構(gòu)，包括:基板，其具有表面；聚對二甲苯膜，設(shè)于此基板的此表面上；以及中介層設(shè)于此表面及此聚對二甲苯膜之間，其中此中介層對此基板及此聚對二甲苯膜皆共價接合，此中介層中的S1-C鍵與S1-X鍵的比例為0.3?0.8，其中X為O或N。
[0006]本揭露亦提供一種層疊結(jié)構(gòu)之制造方法，包含:提供一基板，其具有表面；通入硅烷偶合劑于沉積腔體中，以等離子體增強化氣相沉積形成中介層于此基板的表面上，其中在進(jìn)行此等離子體增強化氣相沉積時，此沉積腔體中的氣體實質(zhì)上僅有此硅烷偶合劑；熱裂解對二甲苯的寡聚物，以形成帶自由基的對二甲苯單體；以及通入此對二甲苯單體至此沉積腔體中，以聚合形成聚對二甲苯膜，此聚對二甲苯膜與此中介層共價接合。
[0007]本揭露更提供一種發(fā)光裝置，一種發(fā)光裝置，包括:基板，具有表面；發(fā)光組件于此基板的此表面上；聚對二甲苯膜于此基板的此表面上，并包覆此發(fā)光組件；中介層，位于此發(fā)光組件與此聚對二甲苯膜之間，其中此中介層對此基板及此聚對二甲苯膜皆具有共價連接，此中介層中的S1-C鍵與S1-X鍵的比例為約0.3至0.8，其中X為O或N;以及第一阻
障層，覆于此聚對二甲苯膜上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1A?IC顯示為依照本揭露一實施例之含聚對二甲苯膜之層疊結(jié)構(gòu)之制造方法于各中間制造階段之剖面圖。
[0009]圖2A?2E顯示為依照本揭露一實施例之發(fā)光裝置之制造方法于各中間制造階段之剖面圖。
[0010]圖3顯示為沾附雜質(zhì)顆粒之發(fā)光裝置之剖面圖。
[0011]圖4A及4B各自顯示為本揭露多個實施例之中介層之傅立葉紅外線(FTIR)光譜圖。
[0012]圖5A及5B顯示各自顯示為形成含聚對二甲苯膜之發(fā)光裝置及未包含聚對二甲苯膜之發(fā)光裝置置于空氣下操作時的照片之照片。
【具體實施方式】
[0013]下述揭露內(nèi)容提供多種實施例，以實現(xiàn)本揭露的多種不同特征。在本說明書中，為了簡化說明，將采用特定的實施例、單元、及組合方式說明。然而這些特例僅用以說明而非限制本揭露。此外，為求圖標(biāo)簡潔清楚，各組件可能以任意比例繪示。
[0014]圖1A?IC顯示為依照本揭露一實施例之含聚對二甲苯膜之層疊結(jié)構(gòu)100之制造方法于各中間制造階段之剖面圖。參見圖1A，首先提供一基板102，其具有一表面103?；?02可為金屬基板、半導(dǎo)體基板、玻璃基板或塑料基板?；蛘?，基板102可為任意基板，但表面103為金屬表面、金屬氧化物表面、半導(dǎo)體表面、玻璃表面或塑料表面。在某些實施例中，金屬表面可包含銅、鈦、鋁、前述之合金或不銹鋼。金屬氧化物表面可包含氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋅鋁(AZO)或前述之組合。半導(dǎo)體表面可包含硅或其他任意的半導(dǎo)體材料。玻璃表面可包含強化玻璃、玻纖或前述之組合。塑料表面可包含聚亞酰胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2，6-萘二甲酸乙二酯基(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)或前述之組合。
[0015]接著，參見圖1B，沉積中介層104于基板102之表面103上。在一實施例中，中介層 104 由等離子體增強化學(xué)氣相沉積(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)形成，并可以硅烷偶合劑作為沉積源。所述的硅烷偶合劑可包含例如六甲基二硅氧燒(hexamethyldisiloxane,HMDS0)或六甲基二娃氮燒(hexamethyldisilazane,HMDS)。中介層104之厚度可為約30至約300nm。在本實施例中，中介層104系會與基板102以共價方式接合。此外，中介層104中的S1-C鍵與S1-X鍵的比例為約0.3?0.8，其中X為O或N0
[0016]在本實施例中，上述S1-C鍵與S1-X鍵的比例可由等離子體增強化學(xué)氣相沉積所使用的氣體氣氛及流量控制。例如，進(jìn)行等離子體增強化學(xué)氣相沉積時，沉積腔體中的氣體實質(zhì)上僅有上述的娃燒偶合劑。娃燒偶合劑的流量可為約IOsccm至200sccm。此外,等離子體增強化學(xué)氣相沉積的等離子體功率可為約50W至1000W、沉積腔體的壓力可為約ImTorr至IOOOmTorr,沉積時間為約Imins?60mins。進(jìn)行等離子體增強化學(xué)氣相沉積時,基板表面103可維持在室溫，如此的低溫可使得中介層104與基板表面103不易有老化的問題，且可減少基板表面103之微小電路(如有)所受:的損傷。
[0017]在一可選擇之實施例中，于沉積中介層104之前，可先對基板表面103進(jìn)行等離子體處理。例如,此等離子體處理可包含通入氬氣至幾近真空的腔體中，在約50W至1000W的功率及在約20°C至100°C的溫度下對基板表面103進(jìn)行轟擊約Imin至3mins，以活化基板表面103。需注意的是，此等離子體處理不宜太久，以避免對基板表面103造成傷害。此等離子體處理可于基板表面103形成懸鍵，其有助于基板102和中介層104形成共價鍵。例如，當(dāng)基板表面103為塑料表面時，等離子體處理可幫助塑料表面形成碳懸鍵。
[0018]接著，參見圖1C，形成聚對二甲苯膜106于中介層104上。在一實施例中，聚對二甲苯膜106可以化學(xué)氣相沉積(CVD)沉積于中介層104上。在本實施例中，化學(xué)氣相沉積制程可包括將對二甲苯的寡聚物(例如二聚體)固體粉末置于一蒸發(fā)室中，并加溫至約150°C以上，以將對二甲苯寡聚物蒸發(fā)為氣體。接著，將對二甲苯寡聚物的氣體通入一熱裂解室進(jìn)行熱裂解。例如，在高于約60(TC之溫度下熱裂解。對二甲苯寡聚物將裂解成對二甲苯單體，且裂解后的對二甲苯單體上系具有自由基以供聚合。接著，將裂解后的對二甲苯單體通入置有前述基板102(其上覆有中介層104)的沉積腔體中，沉積形成聚對二甲苯膜106于中介層104上。進(jìn)行沉積時，沉積腔體之溫度可為室溫，基板102表面溫度可為室溫至-40°C ),且壓力為約IOmTorr至50mTorr。在某些實施例中，聚對二甲苯膜106可包含ParyIene~C>ParyIene~D>ParyIene~N>ParyIene-F 或前述之組合。聚二甲苯膜 106 之厚度可為約0.2 μ m至10 μ m。
[0019]值得注意的是，聚對二甲苯膜106及中介層104系具有如下之結(jié)構(gòu)式，以彼此共價連接:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種層疊結(jié)構(gòu)，包括: 基板，其具有一表面； 聚對二甲苯膜，設(shè)于該基板的該表面上；以及 中介層設(shè)于該表面及該聚對二甲苯膜之間，其中該中介層對該基板及該聚對二甲苯膜皆共價接合，該中介層中的S1-C鍵與S1-X鍵的比例為約0.3至0.8，其中X為O或N。
2.權(quán)利要求1所述的層疊結(jié)構(gòu)，其中該聚二甲苯膜包含Parylene-C、Parylene_D、Parylene-N、Parylene-F 或前述的組合。
3.權(quán)利要求1所述的層疊結(jié)構(gòu)，其中該表面包含金屬表面、金屬氧化物表面、半導(dǎo)體表面、玻璃表面或塑料表面。
4.權(quán)利要求3所述的層疊結(jié)構(gòu)，其中該金屬表面包含銅、鈦、鋁、前述的合金，或不銹鋼。
5.權(quán)利要求3所述的層疊結(jié)構(gòu)，其中該金屬氧化物表面包含氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化鋅鋁(AZO)或前述組合。
6.權(quán)利要求3所述的層疊結(jié)構(gòu)，其中該塑料表面包含聚亞酰胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2，6-萘二甲酸乙二酯基(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)或前述的組入口 ο``
7.權(quán)利要求1所述的層疊結(jié)構(gòu)，其中該聚對二甲苯膜的厚度為約0.2 μ m至10 μ m。
8.權(quán)利要求1所述的層疊結(jié)構(gòu)，其中該中介層的厚度為約30nm至300nm。
9.權(quán)利要求1所述的層疊結(jié)構(gòu)，該聚對二甲苯膜及該中介層系以如下之結(jié)構(gòu)式作共價接合:
10.一種層疊結(jié)構(gòu)的制造方法，包含: 提供基板，其具有表面； 通入硅烷偶合劑于沉積腔體中，以等離子體增強化氣相沉積形成中介層于該基板的表面上，其中在進(jìn)行該等離子體增強化氣相沉積時，該沉積腔體中的氣體實質(zhì)上僅有該硅烷偶合劑； 熱裂解對二甲苯的寡聚物，以形成帶自由基的對二甲苯單體；以及通入該對二甲苯單體至該沉積腔體中，以聚合形成聚對二甲苯膜，該聚對二甲苯膜與該中介層共價接合。
11.權(quán)利要求10項所述的層疊結(jié)構(gòu)的制造方法，其中該硅烷偶合劑的流量為約10至200sccmo
12.權(quán)利要求10項所述的層疊結(jié)構(gòu)之制造方法，其中該硅烷偶合劑包含六甲基二硅氧焼或TK甲基一娃氣焼。
13.權(quán)利要求10項所述的層疊結(jié)構(gòu)的制造方法，其中該對二甲苯的寡聚物包含對二甲苯之二聚體。
14.一種發(fā)光裝置，包括: 基板，具有表面； 發(fā)光組件于該基板之該表面上； 聚對二甲苯膜于該基板的該表面上，并包覆該發(fā)光組件； 中介層，位于該發(fā)光組件與該聚對二甲苯膜之間，其中該中介層對該基板及該聚對二甲苯膜都具有共價連接，該中介層中的S1-C鍵與S1-X鍵的比例為約0.3至0.8，其中X為O或N;以及 第一阻障層，覆于該聚對二甲苯膜上。
15.權(quán)利要求14項所述的發(fā)光裝置，其中該表面包含金屬表面、金屬氧化物表面、半導(dǎo)體表面、玻璃表面或塑料表面。
16.權(quán)利要求14項所述的發(fā)光裝置，其中該聚對二甲苯膜的厚度為約0.2μπι至約10 μ m0
17.權(quán)利要求14項所述的發(fā)光裝置，其中該第一阻障層包含一或多個有機子層及/或一或多個無機子層。
18.權(quán)利要求14項所述的發(fā)光裝置，其中該第一阻障層包含有機硅氧層，且該有機硅氧層中的S1-C鍵與S1-O鍵的比例小于0.25。
19.權(quán)利要求14項所 述的發(fā)光裝置，更包含第二阻障層于該發(fā)光組件及該中介層之間，其中該第二阻障層覆蓋該發(fā)光組件的上表面及側(cè)壁。
20.權(quán)利要求19項所述的發(fā)光裝置，其中該第二阻障層包含有機硅氧層，且該有機硅氧層中的S1-C鍵與S1-O鍵的比例小于0.25。
【文檔編號】H05K1/05GK103874325SQ201310666995
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】陳泰宏, 張均豪, 賴豐文, 林昆蔚 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院