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。因此，若將聚對二甲苯膜直接鍍于金屬或半導體表面時，屬于異質(zhì)接合，導致聚對二甲苯膜對于金屬或半導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。半導體表面可包含硅或其他任意的半導體材料。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氣相沉積所使用的氣體氣氛及流量控制。例如，進行等離子體增強化學氣相沉積時，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。進行等離子體增強化學氣相沉積時,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可以化學氣相沉積(CVD)沉積于中介層104上。在本實施例中，化學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