TWI437118B - 薄膜沉積裝置 - Google Patents

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TWI437118B TW101118224A TW101118224A TWI437118B TW I437118 B TWI437118 B TW I437118B TW 101118224 A TW101118224 A TW 101118224A TW 101118224 A TW101118224 A TW 101118224A TW I437118 B TWI437118 B TW I437118B
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Description

薄膜沉積裝置
本發明係與薄膜沉積設備有關，更詳而言之是指一種可用於對基板單面形成薄膜的薄膜沉積裝置。
在許多領域中(尤其是半導體領域)，經常視需求而使用薄膜沉積技術以於特定元件之表面形成有設定特性的薄膜結構。其中一種薄膜沉積技術是將待加工物(下稱基板)放置於一架體上，再一同放入一個具有化學藥液的容槽中，利用控制溫度與時間等因素以達成於該基板的表面形成有一層薄膜，惟前述薄膜的生成方式易衍生以下缺點：
1、除非基板的正、反兩面皆有生成薄膜的特殊需求，否則上述薄膜沉積技術所使用的設備，無法僅於基板的單一表面上形成有薄膜結構，為此，業者通常必須再施以一道程序以去除基板另一面的薄膜結構，惟如此一來，不僅因製程增加而降低效率，更有增加成本支出之虞。
2、上述設備僅能於基板的兩面生成相同結構的薄膜，對於基板的正、反兩面有生成不同特性薄膜的需求而言，該設備無法達成目的。
3、該薄膜沉積技術所使用的設備，為了使架體與基板能順利放入而必須選用較大容積的容槽，此情形將增加化學藥液 的使用成本支出，更因反應時間長而致薄膜生成速度慢。
有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種薄膜沉積裝置，係可用於基板的單面生成薄膜結構。
緣以達成上述目的，本發明所提供之薄膜沉積裝置用以使至少一基板之表面形成有薄膜，其包含有一基座、二側板與二密封件。其中，基座具有一邊框及一由該邊框圍設而成的空間，該邊框具有一左、右側面與至少一貫穿該邊框的孔，且該孔與該空間相連通；該二側板分別壓貼於該邊框的左、右側面上，且其中至少一側板內面安裝該基板，使該基板表面直接面對該空間；該二密封件分別位於該邊框之左、右側面與一對應的側板之間，且該二密封件呈圈繞於該空間外側。
在一實施例中，其中至少一側板之內面設有至少一插槽，且該插槽供該基板插入其中。具體地說，該安裝有基板的側板更具有一鏤空部，且於該鏤空部外圍具有至少一凸塊，該凸塊與該側板內面之間即形成該插槽。另，該邊框的其中至少一側面具有至少一凹部，該凹部位於該空間外圍，且供壓貼該側面之側板的凸塊嵌入其中。
在一實施例中，該邊框之左、右側面各具有一圍繞在該空間外圍的嵌槽，各該嵌槽分別容設一該密封件，且至少一密封件之一端再抵接該基板的表面。
在一實施例中，該薄膜沉積裝置包括有一定位裝置，用以使該基座與該二側板快速組裝。具體地說，該定位裝置包括至少一基準孔貫穿該邊框的左、右側面，至少二定位孔各別貫穿該二側板，以及一軸同時穿設該基準孔與該二定位孔；以及包括有二基準塊分別自該邊框的左、右側面突起形成，各該基準塊用以供各該側板之邊緣抵靠。
在一實施例中，該基座之孔設於該邊框頂面。
在一實施例中，包括有至少一氣孔設於該邊框內面底部，該氣孔連通至一氣體供應源；或者，該基座之孔為複數個，其中至少一孔設於該邊框之一前端面，至少一孔設於該邊框之一後端面，前述各孔一端連通該空間，另一端連接至一強制循環系統。
在一實施例中，另包括有至少一溫控器，該溫控器裝設於該安裝有基板之側板的外表面。
在一實施例中，包括有至少一阻塞件，該阻塞件封閉該邊框的孔。
藉此，該薄膜沉積裝置不僅可用於待加工物(即基板)的單面進行薄膜生成使用，更可減縮製程以提高生產效能，以及可加快薄膜的生成速度。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳 細說明如后。
圖1至圖3所示為本發明第一較佳實施例之薄膜沉積裝置1，該薄膜沉積裝置1係可用於待加工物(下稱基板2)之單面進行薄膜生成使用，其包括有一基座10、二密封件14與二側板16；其中：該基座10具有一矩形的邊框12，及一由該邊框12圍設形成的鏤空部13，該邊框12之左側面12a與右側面12b上具有對稱的結構，於後茲以右側面12b上的結構為例說明。
請配合圖1及圖4，該右側面12b上具有一圍繞在該鏤空部13外圍的嵌槽121，該嵌槽121係供具有良好變形能力的密封件14嵌入，且密封件14一端突伸於該嵌槽121外部，該右側面12b上並分布有複數個位於該鏤空部13外圍的凹部122，以及一橫設的基準塊123自該右側面12b突起形成。
另，該邊框12具有一孔124與一排出孔125分別貫穿頂面12c及底面12d，且該孔124與該排出孔125連通該鏤空部13，以及二個基準孔126貫穿該邊框12的左側面12a與右側面12b。
該二側板16為具有相同結構的板體，在本實施例中，每一側板16具有一矩形的鏤空部161、複數個凸塊162、以及兩個貫穿的定位孔163。請配合圖1所示，該些凸塊162以兩個為一組的方式分布於該鏤空部161周圍，且各凸塊162概呈”L”形，於此定義該些凸塊162與側板16內面之間共同形成一插 槽18，該插槽18即是提供基板2自上方往下插入，且基板2受到該些凸塊162的限位而穩固地與側板16結合，同時基板2恰遮蔽該鏤空部161。
在組裝過程中，以邊框12的基準塊123提供側板16底部邊緣抵靠，且於各側板16的定位孔163與該邊框12的基準孔126對齊，並為一軸20同時穿設後，透過各該側板16的凸塊162恰嵌入邊框12之一對應的凹部122中，使得各側板16內面分別密貼於該邊框12的左側面12a及右側面12b上，同時造成安裝在各側板16內面的基板2與各該密封件14緊抵接觸，如此，使得該基座10的鏤空部13形成封閉空間S，易言之，該封閉空間S是由該二基板2與該邊框12所共同圍設而成，又因密封件14被壓迫變形而能確保該封閉空間S的密閉性。
再說明的是，上述定位孔163、基準孔126、軸20及基準塊123，共同構成本發明所界定的定位裝置，目的在於使得該基座10能與該二側板16快速完成對位組裝。其次，為提高該基座10與該二側板16的結合穩固性，可再選擇以螺栓緊逼或是夾具等輔具為之。
請配合圖2及圖3所示，完成組裝後的薄膜沉積裝置1可選擇被安置於一支撐架3上，以便對基板2進行薄膜生成使用。而在進行薄膜生成作業之前，尚須確定該邊框12的排出孔125是處於封閉狀態，藉以避免自該孔124注入至該封閉空 間S的化學藥液漏出。而隨著控制時間與溫度等因素，將使得直接與化學藥液接觸的基板2表面，逐漸生成一薄膜結構。待完成薄膜生成後，開啟該排出孔125以使化學藥液排出匯流至一廢液回收系統(圖未示)，再於取出基板2，即獲得單面生成有薄膜的基板2結構。
該薄膜沉積裝置1組裝簡易，且因適用於基板2的單面生成薄膜使用，故可減縮製程(例如無須再進行去除基板另一表面之薄膜作業)以提高生產效能，更因只使用較少的化學藥液而可降低作業成本支出，且因安裝於各側板16上的基板2距離縮小，使得化學藥液的反應時間短，相對地造成薄膜生成速度加快。
以上為本發明較佳實施例之薄膜沉積裝置1的結構及其使用功效說明。而值得一提的是，為使基板表面生成的薄膜厚度勻稱，可適時地使用輔具自該孔124伸入該封閉空間S中，以對化學藥液進行擾流作業。所述輔具可為轉動式或是可產生上下往復動作的攪拌棒。
抑或是如圖5所示之第二較佳實施例，即該邊框12的底部設置有複數個連通至封閉空間S的氣孔127，該些氣孔127並共同連通至一氣體供應源4，利用導入空氣的方式，以於化學藥液中生成氣泡，其同樣可達成擾流效果；前述氣體供應源4亦可被替換為一循環系統(圖未示)。
又如圖6所示之第三較佳實施例中，該邊框12的前端面 12e與後端面12f上，各設置有複數個貫穿該邊框12並與該封閉空間S相連通的孔128，該些孔128的一端經由連接外管22而連結至一強制循環系統5，透過啟動該強制循環系統5，以驅使化學藥液於該封閉空間S及外管22中不斷對流，藉以達成使基板表面生成的薄膜厚度勻稱之目的。
為了有效控制化學藥液在薄膜生成中的反應情形，本發明裝置中可再加裝有一溫控器，請參圖7所示之第四較佳實施例，該溫控器24係設置於側板16的外表面，可供選擇導入冷空氣或是熱空氣，以對不同的化學藥液造成不同程度的影響，如此當可縮短薄膜生成的反應時間。
在上述各實施例中，主要是以化學藥液作為生成薄膜使用，而值得一提的是，本發明之薄膜沉積裝置亦可用於化學氣相沉積使用，請參圖8所示之第五較佳實施例，該薄膜沉積裝置1a的孔124’係供導入生成薄膜使用的化學氣體，而為防範化學氣體自該孔124’竄出，該薄膜沉積裝置1a更包括有一阻塞件26，該阻塞件26封閉該邊框上的孔124’，如此即可對基板2表面進行薄膜生成。
圖9所示為本發明之第六較佳實施例，與上述各實施例不同的是，本第六實施例的薄膜沉積裝置1b並不具備側板結構，而是以兩個基板30直接與基座32共同圍設形成有封閉空間S，亦即基板30的一側表面可於薄膜沉積作業中直接生成有薄膜。而為了確保該封閉空間S的密閉性，本實施例同樣於 基座32的左、右側面與各該基板30之間放置有密封件34，再以一結合裝置將該二基板30穩固地與該基座32結合，前述結合裝置是以兩個夾具36為例但不以此為限，該二夾具36分別設於基座32的頂、底側，用以提供一迫緊力壓迫該二基板30，以使該二密封件34變形。
圖10所示為本發明之第七較佳實施例的薄膜沉積裝置1c，揭示在邊框40的兩側面各設置有數個概呈”L”形的凸塊42，且各凸塊42與邊框40之間形成一插槽(圖未示)，該插槽即供基板2插入；該二側板44的內面則各具有複數個可供容納凸塊42的凹部46，以便完成組裝的側板44能更密貼邊框40，並促使基板2緊抵密封件(圖未示)。該薄膜沉積裝置1c同樣可獲得一封閉空間供化學藥液注入，並於基板2表面生成一薄膜結構。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
1、1a、1b、1c‧‧‧薄膜沉積裝置
2‧‧‧基板
3‧‧‧支撐架
4‧‧‧氣體供應源
5‧‧‧強制循環系統
10‧‧‧基座
12‧‧‧邊框
12a‧‧‧左側面
12b‧‧‧右側面
12c‧‧‧頂面
12d‧‧‧底面
12e‧‧‧前端面
12f‧‧‧後端面
121‧‧‧嵌槽
122‧‧‧凹部
123‧‧‧基準塊
124、124’‧‧‧孔
125‧‧‧排出孔
126‧‧‧基準孔
127‧‧‧氣孔
128‧‧‧孔
13‧‧‧鏤空部
14‧‧‧密封件
16‧‧‧側板
161‧‧‧鏤空部
162‧‧‧凸塊
163‧‧‧定位孔
18‧‧‧插槽
20‧‧‧軸
22‧‧‧外管
24‧‧‧溫控器
26‧‧‧阻塞件
30‧‧‧基板
32‧‧‧基座
34‧‧‧密封件
36‧‧‧夾具
40‧‧‧邊框
42‧‧‧凸塊
44‧‧‧側板
46‧‧‧凹部
S‧‧‧封閉空間
圖1為本發明第一較佳實施例之薄膜沉積裝置的分解立體圖；圖2為圖1之薄膜沉積裝置的組合立體圖；圖3為圖2之3-3方向剖視圖；圖4為圖3之4-4方向剖視圖；圖5為本發明第二較佳實施例之薄膜沉積裝置的組合立體圖；圖6為本發明第三較佳實施例之薄膜沉積裝置的組合立體圖；圖7為本發明第四較佳實施例之薄膜沉積裝置的組合立體圖；圖8為本發明第五較佳實施例之薄膜沉積裝置的組合立體圖；圖9為本發明第六較佳實施例之薄膜沉積裝置的剖視圖；圖10為本發明第七較佳實施例之薄膜沉積裝置的分解立體圖。
1‧‧‧薄膜沉積裝置
10‧‧‧基座
12‧‧‧邊框
12a‧‧‧左側面
12b‧‧‧右側面
122‧‧‧凹部
123‧‧‧基準塊
124‧‧‧孔
126‧‧‧基準孔
13‧‧‧鏤空部
16‧‧‧側板
161‧‧‧鏤空部
162‧‧‧凸塊
163‧‧‧定位孔
18‧‧‧插槽
20‧‧‧軸
2‧‧‧基板
3‧‧‧支撐架

Claims (25)

  1. 一種薄膜沉積裝置，用以使至少一基板之表面形成有薄膜，其包含：一基座，包括有一邊框及一由該邊框圍設而成的鏤空部，該邊框具有一左、右側面與至少一貫穿該邊框的孔，且該孔與該鏤空部相連通；二側板，係固接於該基座上，且分別壓貼於該邊框的左、右側面，使得該鏤空部形成一封閉空間，其中至少一側板內面安裝該基板，且該基板之一表面面對該封閉空間；以及二密封件，分別位於該邊框之左、右側面與一對應的側板之間，且該二密封件呈圈繞於該封閉空間外側。
  2. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，其中至少一側板之內面具有至少二凸塊，該二凸塊與該側板內面之間各形成一插槽，該基板插入該二凸塊之插槽中。
  3. 如請求項2所述之薄膜沉積裝置，其中該邊框之其中至少一側面具有至少二凹部，該側板之該二凸塊分別嵌入一該凹部中。
  4. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，其中該邊框之其中至少一側面具有至少二凸塊，該二凸塊與該邊框之間各形成一插槽，該基板插入該二凸塊之插槽中。
  5. 如請求項4所述之薄膜沉積裝置，其中至少一側板之內面具有至少二凹部，該邊框之其中至少一側面之該二凸塊分別嵌入一該凹部中。
  6. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，其中該邊框之左、右側面各具有一圍繞在該鏤空部外圍的嵌槽，各該嵌槽分別容設一該密封件，且至少一密封件之一端再抵接該基板的表面。
  7. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，包括有一定位裝置，用以使該基座與該二側板快速組裝。
  8. 如請求項7所述之薄膜沉積裝置，其中該定位裝置包括至少一基準孔貫穿該邊框的左、右側面，至少二定位孔各別貫穿該二側板，以及一軸同時穿設該基準孔與該二定位孔。
  9. 如請求項8所述之薄膜沉積裝置，其中該定位裝置更包括二基準塊分別自該邊框的左、右側面突起形成，各該基準塊用以供各該側板之邊緣抵靠。
  10. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，其中該基座之孔設於該邊框頂面。
  11. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，更包括有至少一氣孔設於該邊框底部，該氣孔連通該封閉空間並連通至一氣體供應源。
  12. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，更包括有至少一氣孔設於該邊框底部，該氣孔連通該封閉空間並連通至一循環系統。
  13. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，更包括有至少一排出孔設於該邊框底部，該排出孔連通至一廢液回收系統。
  14. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，其中該基座之孔為複數個，其中至少一孔設於該邊框之一前端面，至少一孔設於該邊框之一後端面，前述各孔一端連通該封閉空間，另一端連接至一強 制循環系統。
  15. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，包括有至少一溫控器，該溫控器裝設於該安裝有基板之側板的外表面。
  16. 如請求項1所述之薄膜沉積裝置，包括有至少一阻塞件，該阻塞件封閉該邊框的孔。
  17. 一種薄膜沉積裝置，包含有：一基座，包括有一邊框及一由該邊框圍設而成的鏤空部，該邊框具有一左、右側面與至少一貫穿該邊框的孔，且該孔與該鏤空部相連通；二基板，分別壓貼於該邊框的左、右側面，使得該鏤空部形成一封閉空間；二密封件，分別位於該邊框之左、右側面與一對應的基板之間，且該二密封件呈圈繞於該封閉空間外側；以及一結合裝置，用以將該二基板穩固結合於該基座上。
  18. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，其中該結合裝置包括至少一夾具，該夾具提供一迫緊力壓迫該二基板，以使該二密封件變形。
  19. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，其中該基座之孔設於該邊框頂面。
  20. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，更包括有至少一氣孔設於該邊框底部，該氣孔連通該封閉空間並連通至一氣體供應源。
  21. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，更包括有至少一氣孔 設於該邊框底部，該氣孔連通該封閉空間並連通至一循環系統。
  22. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，更包括有至少一排出孔設於該邊框底部，該排出孔連通至一廢液回收系統。
  23. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，其中該基座之孔為複數個，其中至少一孔設於該邊框之一前端面，至少一孔設於該邊框之一後端面，前述各孔一端連通該封閉空間，另一端連接至一強制循環系統。
  24. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，包括有至少一溫控器，該溫控器裝設於一該基板的外側。
  25. 如請求項17所述之薄膜沉積裝置，包括有至少一阻塞件，該阻塞件封閉該邊框的孔。
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