TW201340227A - 手套箱及使用此手套箱之薄膜沈積設備 - Google Patents

Abstract

一種手套箱，用於安裝至少一手套，手套箱包括箱體、蓋板以及連接組件。箱體具有開口。蓋板上形成有至少一手套安裝孔，對應於該至少一手套，且該至少一手套安裝於該至少一手套安裝孔。連接組件連接箱體與蓋板，蓋板適於藉由連接組件而相對於箱體移動以覆蓋箱體的開口或離開開口。

Description

手套箱及使用此手套箱之薄膜沈積設備

本發明是有關於一種半導體製程設備，且特別是有關於一種手套箱及使用此手套箱之薄膜沈積設備。

薄膜沈積(Thin Film Deposition)可應用於裝飾品、餐具、刀具、工具、模具、半導體元件等之表面處理，泛指在各種金屬材料、超硬合金、陶瓷材料及晶圓基板的表面上，成長一層同質或異質材料薄膜的製程，以期獲得美觀耐磨、耐熱、耐蝕等特性。薄膜沈積依據沈積過程中，是否含有化學反應的機制，可以區分為物理氣相沈積(Physical Vapor Deposition，簡稱PVD)及化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，簡稱CVD)。

隨著沈積技術及沈積參數差異，所沈積薄膜的結構可能是單晶、多晶、或非結晶的結構。單晶薄膜的沈積在積體電路製程中特別重要，稱為是磊晶(epitaxy)。相較於晶圓基板，磊晶成長的半導體薄膜的優點主要有：可以在沈積過程中直接摻雜施體或受體，因此可以精確控制薄膜中的摻質分佈(dopant profile)，而且不包含氧與碳等雜質。

金屬有機化學氣相沈積(Metal-Organic Chemical VaporDeposition，簡稱MOCVD)，其原理是利用承載氣體(carrier gas)攜帶氣相反應物，或是前驅物進入裝有晶圓的腔體中，晶圓下方的承載盤(susceptor)以特定方式加熱晶圓及接近晶圓的氣體，因高溫觸發單一或是數種氣體間的化學反應式，將反應物(通常為氣體)轉換為固態生成物沈積在晶圓表面的一種薄膜沈積技術。

於MOCVD設備中，手套箱通常是用來將高純惰性氣體充入箱體內，並循環過濾掉其中的活性物質的設備，也稱真空手套箱、惰性氣體保護箱等，主要功能在於對氧(O₂)、水(H₂O)、有機氣體的清除。手套箱也廣泛應用於其他無水、無氧、無塵的超純環境，如：鋰離子電池及材料、超級電容、特種燈、雷射焊接、釺焊等。

先前技術中的手套箱的構造是將蓋板以多數個螺栓鎖固的方式固定於箱體上，蓋板中間結合玻璃板而形成透明的視窗，在玻璃板上形成多數個手套孔，在手套孔上設置手套。然而，由於蓋板是以多數個螺栓鎖固，因此安裝及拆卸相當繁瑣費時，會增加維護設備所需的時間及人力。

本發明提供一種手套箱，其操作簡單，能夠節省時間和人力。

本發明還提供一種薄膜沈積設備，以提升操作便利性。

本發明一實施例提出一種手套箱，用於安裝至少一手套。此手套箱包括箱體、蓋板、以及連接組件。箱體具有開口。蓋板上形成有至少一手套安裝孔，至少一手套安裝於至少一手套安裝孔。連接組件連接箱體與蓋板，蓋板適於藉由連接組件而相對於箱體移動以覆蓋開口或離開開口。

在本發明的一實施例中，上述之連接組件包括樞軸，蓋板的一端藉由樞軸樞接於箱體，蓋板適於沿樞軸相對於箱體轉動。

在本發明的一實施例中，上述之連接組件包括第一樞軸、第二樞軸及連桿，連桿的一端藉由第一樞軸樞接於蓋板，連桿的另一端藉由第二樞軸樞接於箱體。

在本發明的一實施例中，上述之連接組件包括滑軌，滑軌設置於箱體上，蓋板可滑動地連接於滑軌。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括驅動件，連接蓋板與箱體，驅動件適於驅使蓋板相對於箱體轉動，以將蓋板轉動至開啟位置。

在本發明的一實施例中，上述之驅動件係為油壓臂或電動式自動開啟機構。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括一第一密封構件設於蓋板與箱體之間。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括至少一鎖扣件，適於固定蓋板與箱體。

在本發明的一實施例中，上述之蓋板包括框架以及視窗，視窗安裝於框架上，視窗對應於開口，至少一手套安裝孔形成於視窗上。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括第二密封構件，設於視窗與框架之間。

在本發明的一實施例中，上述之視窗的材質為壓克力，視窗嵌於框架中。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括多個鎖固組件，將視窗固定於框架。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括黏膠，將視窗固定於框架。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括至少一施壓件設於箱體上，至少一施壓件適於緊抵蓋板。

在本發明的一實施例中，上述之手套箱更包括把手，設於蓋板上。

本發明另一實施例提出一種薄膜沈積設備。此薄膜沈積設備具有上述手套箱。

本發明之手套箱的蓋板藉由連接組件可相對於箱體移動，由於不需要藉由螺栓來鎖固，所以可省去拆卸或鎖固螺栓的時間，以便於進行維修等操作。如此，能夠節省時間和人力，有助於提升本發明之薄膜沈積設備的操作便利性。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

圖1繪示為本發明第一實施例之手套箱的立體示意圖，圖2繪示為手套箱的正面示意圖。請參照圖1及圖2，手套箱10包括箱體12、蓋板14、以及連接組件18。箱體12上具有開口122(圖1及圖2中以虛線表示)。蓋板14形成有手套安裝孔144(圖1及圖2以三個為例)對應於手套16，且手套16安裝於手套安裝孔144。連接組件18連接箱體12與蓋板14，蓋板14適於藉由連接組件18而相對於箱體12移動以覆蓋開口122或離開開口122。

進一步的，於本實施例中，箱體12更包括箱體壁120，而開口122開設於箱體壁120上。蓋板14例如具有框架140以及視窗142，視窗142安裝於框架140上。手套安裝孔144形成於視窗142上。連接組件18連接箱體壁120與框架140，蓋板14適於藉由連接組件18而相對於箱體壁120移動以覆蓋箱體12的開口122或離開開口122。

於本實施例中，箱體壁120上的開口122例如為矩形，蓋板14上的視窗142亦相應的設計為矩形。圖3繪示為圖2中蓋板的後視圖，請同時參照圖3。視窗142設置於蓋板14的中央，也就是說，框架140圍繞視窗142。視窗142的材質為透明材質，例如為壓克力或玻璃。具體的，視窗142可以鑲嵌於框架140內，再藉由黏膠固定於框架140。當然，視窗142與框架140也可以採用其他固定方式，例如，如圖6所示，視窗142也可以通過鎖固組件28固定於框架140上，鎖固組件28例如為螺栓。

請再參照圖2與圖3，為了更穩固地固定視窗142，於框架140內緣的四個轉角處可以各設置一個條狀連接部1404連接於對應轉角的兩個側邊以防止視窗142由框架140脫落。另一方面，為了增加蓋板14的氣密性，也可以在視窗142及框架140之間設置密封構件(第二密封構件)24(圖3中以虛線表示)，密封構件24例如是由彈性材質(如橡膠)製成的密封環，但不限於此。此外，開設於視窗142上的手套安裝孔144的個數可以根據實際需求決定，本實施例中以3個為例，當然也可以少於或多於3個，本發明並不以此為限。

請參照圖2與圖4，於本實施例中，連接組件18例如為樞軸，框架140的第一端1400藉由樞軸樞接於箱體壁120，蓋板14適於沿樞軸相對於箱體12轉動。於本實施例中，手套箱10更可以包括驅動件20。驅動件20連接框架140與箱體壁120，適於驅使蓋板14沿樞軸相對於箱體12轉動，以將蓋板14轉動至開啟位置。驅動件20例如為油壓臂。當使用者施力輕微掀開蓋板14時，驅動件20可將蓋板14掀開至定位(即開啟位置)。本發明並不限定驅動件20為油壓臂，舉例來說，在另一實施例中，驅動件也可以是電動式自動開啟機構，其具有開啟鍵，當使用者按壓此開啟鍵時，驅動件可將蓋板14掀開至開啟位置。此電動式的自動開啟機構，亦可具有關閉鍵，當使用者按壓此關閉鍵時，驅動件可驅使蓋板14遮蓋開口。

請參照圖2與圖3，於本實施例中，手套箱10可更包括至少一鎖扣件26，適於固定蓋板14與箱體12。鎖扣件26可設置於框架140的第二端1402與樞接於箱體壁120的第一端1400相對。本實施例中，鎖扣件26的數量例如為兩個，且對稱的設置於框架140的第二端1402。鎖扣件26例如為旋轉鎖，但不以此為限。當蓋板14閉合於箱體12上時，將旋轉鎖旋轉適當角度至第一位置，使旋轉鎖位於靠近箱體12一側的部分能經由箱體壁120的鎖槽121伸入箱體壁120的內側，接著再將旋轉鎖旋轉適當角度至第二位置，以使旋轉鎖之伸入箱體壁120內側的部分，無法再經由鎖槽121而離開箱體壁120內側，如此即可將蓋板14固定於箱體12上。當要開啟蓋板14時，則再將旋轉鎖旋轉至第一位置後，即可開啟蓋板14。進一步的，於箱體壁120上更可以設置多個施壓件30，施壓件30例如為樞接於箱體壁120的壓條，但不以此為限。當蓋板14閉合於箱體12上時，旋轉壓條使其緊抵蓋板14，即可以進一步的將蓋板14固定於箱體12上。於本實施例中，為了增加蓋板14與箱體12之間的氣密性，可進一步在框架140與箱體壁120之間設置密封構件(第一密封構件)22，此密封構件22例如是由彈性材質(如橡膠)製成的密封環，但不限於此。當鎖扣件26鎖扣蓋板14於箱體壁120上時，可迫緊密封構件22，以達氣密之效果。另外，為了便於掀起蓋板14，框架140上還可以設置至少一把手32。在只有一個把手32的實施例中，把手32可設置於框架140的第二端1402的中央，以利掀起蓋板14。當然，鎖扣件26也可以兼做把手，故把手32也可省略。

可以理解的是，上述連接組件18與鎖扣件26的位置並不限於圖1至圖6中上下相對的位置，連接組件18也可以設置於框架140的第二端1402，而鎖扣件26可以設置在框架140的第一端1400，也就是說連接組件18與鎖扣件26可以互換。連接組件18與鎖扣件26亦可以左右設置，本發明並不以此為限。

值得一提的是，本發明的連接組件並不限定為樞軸。也就是說，蓋板與箱體之間也可以採用其他形式的連接組件，只要能夠實現蓋板可相對於箱體壁移動以覆蓋箱體的開口或離開開口即可。以下將配合圖式來說明採用其他形式的連接組件的實施例。

圖7繪示為本發明第二實施例之手套箱的示意圖。請參照圖7，與第一實施例不同的是，於本實施例中，連接箱體壁420與框架440的連接組件48包括第一樞軸480、第二樞軸482及連桿484，連桿484的一端藉由第一樞軸480樞接於蓋板44的框架440，連桿484的另一端藉由第二樞軸482樞接於箱體壁420。藉由連桿484可將蓋板44舉升或下拉而遮蓋箱體壁420的開口或露出箱體壁420的開口，且蓋板44打開後平行於箱體壁420更節省空間。

圖8繪示為本發明第三實施例之手套箱的示意圖。請參照圖8，與第一實施例不同的是，於本實施例中，連接箱體壁520與蓋板54之框架540的連接組件58例如是滑軌，滑軌設置於箱體壁520上，蓋板54可滑動地連接於滑軌，以沿著滑軌滑動，進而遮蓋箱體壁520的開口或露出箱體壁520的開口。

手套箱可以配合MOCVD設備中的反應腔體進行工作，如圖9所示，MOCVD設備可以包括鄰接於手套箱60的反應腔62及氣體處理單元64，當基板(或其他待沈積物)在手套箱60內進行完相關製程步驟後，基板會被送至反應腔62，以進行沈積製程。或者，當基板在反應腔62內進行完沈積製程後，會被送至手套箱60內，以進行後續製程步驟。當然，手套箱60本身亦可作為反應腔使用，本發明並不以此為限。氣體處理單元64主要係藉由調變氣體流量控制器來調節不同氣體流入反應腔的流量，以將氣體混和而參與薄膜沈積製程的反應。

綜上所述，本發明各實施例之手套箱的蓋板藉由連接組件可相對於箱體移動，由於不需要藉由螺栓來鎖固，所以可省去拆卸或鎖固螺栓的時間，以便於進行維修等操作，如此能夠節省時間和人力，有助於提升本發明之薄膜沈積設備的操作便利性。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

10．．．手套箱

12．．．箱體

120、420、520．．．箱體壁

121．．．鎖槽

122．．．開口

14、44、54．．．蓋板

140、440、540．．．框架

142．．．視窗

144．．．手套安裝孔

1400．．．第一端

1402．．．第二端

1404．．．連接部

16．．．手套

18、48、58．．．連接組件

20．．．驅動件

22．．．密封構件(第一密封構件)

24．．．密封構件(第二密封構件)

26．．．鎖扣件

28．．．鎖固組件

30．．．施壓件

32．．．把手

480．．．第一樞軸

482．．．第二樞軸

484．．．連桿

60．．．手套箱

62．．．反應腔

64．．．氣體處理單元

圖1繪示為本發明第一實施例之手套箱的立體示意圖。

圖2繪示為圖1中手套箱的正面示意圖。

圖3繪示為圖2中蓋板的後視示意圖。

圖4繪示為圖2中蓋板結合於箱體壁的側視示意圖。

圖5繪示為圖2中蓋板在開啟狀態的側視示意圖。

圖6繪示為本發明另一實施例之蓋板的示意圖。

圖7繪示為本發明第二實施例之手套箱的示意圖。

圖8繪示為本發明第三實施例之手套箱的示意圖。

圖9繪示為使用本發明手套箱的薄膜沈積設備的示意圖。

10．．．手套箱

12．．．箱體

121．．．鎖槽

122．．．開口

14．．．蓋板

144．．．手套安裝孔

16．．．手套

18．．．連接組件

20．．．驅動件

26．．．鎖扣件

30．．．施壓件

32．．．把手

Claims (16)

1. 一種手套箱，用於安裝至少一手套，該手套箱包括：一具有一開口之箱體；一蓋板，形成有至少一手套安裝孔，對應於該至少一手套，且該至少一手套安裝於該至少一手套安裝孔；以及一連接組件，連接該箱體與該蓋板，該蓋板適於藉由該連接組件而相對於該箱體移動以覆蓋該開口或離開該開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，其中該連接組件包括一樞軸，該蓋板的一端藉由該樞軸樞接於該箱體，該蓋板適於沿該樞軸相對於該箱體轉動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，其中該連接組件包括一第一樞軸、一第二樞軸及一連桿，該連桿的一端藉由該第一樞軸樞接於該蓋板，該連桿的另一端藉由該第二樞軸樞接於該箱體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，其中該連接組件包括一滑軌，該滑軌設置於該箱體上，該蓋板可滑動地連接於該滑軌。
5. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，更包括一驅動件，連接該蓋板與該箱體，該驅動件適於驅使該蓋板相對於該箱體轉動，以將該蓋板轉動至一開啟位置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之手套箱，其中該驅動件係為一油壓臂或一電動式自動開啟機構。
7. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，更包括一第一密封構件，設於該蓋板與該箱體之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，更包括至少一鎖扣件，適於固定該蓋板與該箱體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，其中該蓋板包括一框架以及一視窗，該視窗安裝於該框架上，該視窗對應於該開口，該至少一手套安裝孔形成於該視窗上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之手套箱，更包括一第二密封構件，設於該視窗與該框架之間。
11. 如申請專利範圍第9項所述之手套箱，其中該視窗的材質為壓克力，該視窗嵌於該框架中。
12. 如申請專利範圍第9項所述之手套箱，更包括多個鎖固組件，將該視窗固定於該框架。
13. 如申請專利範圍第9項所述之手套箱，更包括一黏膠，將該視窗固定於該框架。
14. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，更包括至少一施壓件，設於該箱體上，該至少一施壓件適於緊抵該蓋板。
15. 如申請專利範圍第1項所述之手套箱，更包括一把手，設於該蓋板上。
16. 一種薄膜沈積設備，包括如申請專利範圍第1項所述的手套箱。