專利名稱：用于制作大面積氧化層的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型是應用于可制作大面積氧化層的設備，在本案中以制作光波導制作設備當實施例說明其適用于一種光波導制作設備的技術領域，藉由燃燒器沉積裝置與限壓抽氣裝置間的特殊設計，而可制作大面積的光波導晶片；為因應目前整合型光積體電路元件越來越大的尺寸，因此大面積光波導晶片的需求乃不可或缺，本實用新型不僅克服改善現(xiàn)有轉盤式光波導燃燒器沉積設備在制作大面積光波導時，因內外徑速度差擴大而導致沉積組成及厚度不均勻，也改善以X-Y運動取代轉盤式光波導燃燒器沉積設備于制作大面積光波導時基板加熱器需加大而造成基板不易均溫的缺點，藉以大幅提升光波導的制作產能與經濟效益。
又如美國專利公告第3,873,339號與臺灣專利公告第339611號的“制造平面光學導波板的改良方法”等專利前案中，所提及的燃燒器沉積設備，則是讓燃燒器呈固定位置，而讓放置基材的盤體呈水平與垂直狀的直線移動，如此雖然可克服上述專利案轉盤沿徑向速率不同的問題，然而為了使整個基材能沉積均勻的玻璃微粒，其下方的加熱盤體必須與基材座加大至整個盤體運行的軌跡為止，如此才能不間斷提供熱能，滿足制作大面積的需求，如此即需加大整個設備的體積，提高了設備成本，同時加熱盤體加大后，其加熱速度較慢，且加熱不易均勻，一樣會影響到玻璃微粒的沉積均一度。
如臺灣專利公告第243500號“光波導的制造方法(一)”與公告第263566號“光波導的制造方法(二)”等發(fā)明專利案中所提及的光波導設備，其中燃燒器沉積設備的燃燒器管與抽氣管通常是呈獨立設計，其并無法同步移動，而造成燃燒器移動至不同位置時其抽氣量不均，如此也會使玻璃微粒的沉積厚度不同，另外由于一般的抽氣馬達很難保持穩(wěn)定的差壓，因此其差壓會有震蕩的現(xiàn)象發(fā)生，故其玻璃微粒的抽離一樣無法均勻，無形間亦會影響到玻璃微粒的沉積厚度。
經由上述的說明可知，現(xiàn)有光波導的設備，由于設計未盡完善，使其厚度均勻性受到相當?shù)淖璧K，無法完成大面積的光波導制作，而僅能運用于小面積的制作，造成產能低，而成本高的現(xiàn)象，再加上排氣系統(tǒng)的不完善，更造成其玻璃微粒抽離不均勻的現(xiàn)象，一樣會影響到產品的均勻性，因此如何解決這些問題，是目前業(yè)界所亟欲開發(fā)，也是本實用新型所欲追求探討的。
所以，本發(fā)明人乃藉由多年從事光波導制作與開發(fā)的實務經驗，針對上述的問題深入的探討，并積極尋求解決的方案，經過長期努力的研究與試作，終于成功的創(chuàng)作出一種用于制作大面積光波導的設備，以增進光波導的均勻性，并提高整體的產能。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來實現(xiàn)一種用于制作大面積氧化層的設備，其包含有一燃燒器沉積裝置及一設于一側的限壓抽氣裝置；其特征在于一燃燒器沉積裝置，該燃燒器沉積裝置是于一密閉空間內設一加熱器，且加熱器設有一可將基材旋轉的基材旋轉機構，又加熱器上設有一可與加熱器接觸的均熱座，均熱座上用以設置基材，且加熱器上方設有一燃燒器抽氣組，該燃燒器抽氣組是由可同步動作的燃燒器管與抽氣所組成；一限壓抽氣裝置，該限壓抽氣裝置則是設于一箱體側壁利用一抽氣主管連接燃燒器沉積裝置的側壁，且箱體頂面另設有一可將處理后廢氣排出的排氣主管，又箱體底端與頂端間設有一輸水用的輸水管，輸水管上段在箱體內部中央設有一可形成兩層水幕的旋轉機構；藉此，組構成一氧化層沉積均勻、且可用于制作大面積氧化層的設備?；男D機構是于加熱器的一端形成有一透孔，且基材旋轉機構是由一旋轉缸及一伸縮缸所構成，其中旋轉缸與伸縮缸可同時作動一透孔的伸桿，以供利用伸桿頂升旋轉基材。其中，伸桿頂端設有一旋盤，以提升基材旋轉時的穩(wěn)定性。其中，該加熱器上設有一框板，該框板中形成有一中空孔，其中均熱座可置于該孔中并直接接觸于加熱器上，且該框板可帶動均熱座滑移于加熱器上。其中，該框板底部兩側分別設有軌導座，該軌導座可滑設于分設在加熱器兩側的滑軌上，使框板可貼近加熱器滑移。其中，燃燒器抽氣裝置是設有一連接驅動裝置的動作桿，動作桿對應框板的端部設有一橫向的固定架，而燃燒器管與抽氣管則是設于固定架的兩端。其中，燃燒器抽氣組的燃燒器噴口與基材表面間距離L1小于10cm，而抽氣管開口與基材表面間距離L2小于5cm，又抽氣管口徑D1與抽氣管開口至燃燒器管開口距離D2的比值為D1∶D2至少小于1。其中，燃燒器抽氣組移動的速度V1與框板基材移動的速度V2的比值為V1/V2至少大于10。其中，限壓抽氣裝置箱體的抽氣主管與排氣主管內分設有過濾裝置，以提供過濾作用。其中，箱體下方另設有填加堿性液體的注液口。其中，輸水管內設有抽動水源的泵浦。其中，輸水管內設有一酸堿檢測器，用來檢測水中的酸堿值。其中，伸管上段向下延伸有一較小徑且具有出水孔的伸管。其中，旋轉機構是于伸管上樞設有一中空旋體，旋體上方于伸管上另設有一可形成第一道水幕覆片，另旋體側壁分設有系列內部具導管的葉片管，且導管于葉片管中央形成噴水口，以利用離心力形成第二道水幕。其中，旋體上、下分設有上、下蓋板。
一種用于制作大面積氧化層的設備，其包含有一燃燒器沉積裝置及一設于一側的限壓抽氣裝置；其特征在于一燃燒器沉積裝置，該燃燒器沉積裝置是于一密閉空間內設一加熱器，且加熱器設有一可將基材旋轉的基材旋轉機構，又加熱器上設有一可與加熱器接觸的均熱座，均熱座上用以設置基材，且加熱器上設有一燃燒器抽氣組，該燃燒器抽氣組是由可同步作動的燃燒器管與抽氣所組成；藉此，組構成一氧化層沉積均勻、且可用于制作大面積氧化層的設備。其中，基材旋轉機構是于加熱器的一端形成有一透孔，且基材旋轉機構是由一旋轉缸及一伸縮缸所構成，其中旋轉缸與伸縮缸可同時作動一透孔的伸桿，以供利用伸桿頂升旋轉基材。其中，伸桿頂端設有一旋盤，以提升基材旋轉時的穩(wěn)定性。其中，加熱器上設有一框板，該框板中形成有一中空孔，其中均熱座可置于該孔中并直接接觸于加熱器上，且該框板可帶動均熱座滑移于加熱器上。其中，該框板底部兩側分別設有軌導座，該軌導座可滑設于分設在加熱器兩側的滑軌上，使框板可貼近加熱器滑移。其中，燃燒器抽氣裝置是設有一連接驅動裝置的動作桿，動作桿對應框板的端部設有一橫向的固定架，而燃燒器管與抽氣管則是設于固定架的兩端。其中，燃燒器抽氣組的燃燒器管噴口與基材表面間距離L1小于10cm，而抽氣管開口與基材表面間距離L2小于5cm，又抽氣管口徑D1與抽氣管開口至燃燒器管開口距離D2的比值為D1∶D2至少小于1。其中，燃燒器抽氣組移動的速度V1與框板基材移動的速度V2的比值為V1/V2至少大于10。
歸納上述的說明，藉由本用實用新型上述結構的設計，使本實用新型可均勻沉積玻璃微粒、并均勻的抽離廢氣中玻璃微粒，而達到可制作大面積基材的目的，并進一步提高產能，以及降低生產成本。
圖2是燃燒器沉積裝置的立體分解圖，其顯示各組件的態(tài)樣及其相對關系。
圖3是燃燒器沉積裝置的側視平面示意圖。
圖4是燃燒器沉積裝置的俯視平面示意圖，顯示燃燒器抽氣組的移動狀態(tài)。
圖5是燃燒器沉積裝置的另一側視平面示意圖，用來顯示基材旋轉的態(tài)樣。
圖6是燃燒器沉積裝置的另一俯視平面示意圖。
圖7是本實用新型限壓抽氣裝置的平面示意圖。
圖8是本實用新型抽氣裝置的立體分解圖，說明其各組件的態(tài)樣與相對位置。
圖9是本實用新型限壓抽氣裝置的動作示意圖。
圖號說明1.燃燒器沉積裝置 10.加熱器11.透孔15.基材旋轉機構16.旋轉缸17.伸縮缸18.伸桿19.旋盤 20.框板21.軌導座 22.滑軌 25.中空孔
30.均熱座35.基材40.燃燒器抽氣組 41.動作桿42.固定架 45.燃燒器管 46.抽氣管5.限壓抽氣裝置 50.箱體 51.抽氣主管52.排氣主管53.排水管55.通孔板56.注液口 60.輸水管61.泵浦62.酸堿檢測器 65.伸管 66.出水孔70.旋體71.葉片管72.導管73.噴水口 74.軸承 76.上蓋板77.下蓋板 78.覆片本實用新型是一種可用來制作大面積氧化層、且增進均勻度的氧化層設備，其中，本案以制作光波道為實施例說明的，如


圖1所示，其包含有一燃燒器沉積裝置1及一限壓抽氣裝置5，其中燃燒器沉積裝置1是用來利用氫氣焰燃燒器使玻璃微粒沉積于石英或矽基材表面，而設于一側的限壓抽氣裝置5則是用來均勻的抽離廢氣中的玻璃微粒，使光波導膜的厚離能夠均勻化。
至于本實用新型主要結構的詳細構成，首先由燃燒器沉積裝置1來看，請參看圖2、圖3及圖4所示，其主要是于一密閉空間內設一加熱器10，該加熱器10底面設有一可旋轉基材的基材旋轉機構15，其是于加熱器10的一端形成有一貫穿的透孔11，該基材旋轉機構15設于對應透孔11的下方，其主要由一旋轉缸16及一伸縮缸17所構成，其中旋轉缸16與伸縮缸17可同時作動一伸桿18，該伸桿18頂端并設有一可穿經透孔11的旋盤19，用來頂升旋轉基材35；又加熱器10上設有一框板20，該框板20底面兩側分別設有一軌道座21，軌道座21可滑設于分設在加熱器10兩側的滑軌22上，使框板20可貼近加熱器10滑移，該框板20中心形成有一中空孔25，中空孔25用來容置一均熱座30，均熱座30底緣并可略為穿出框板20，并與加熱器10頂面接觸，讓加熱器10可對均熱座30上的基材35進行加熱作用；再者加熱器20上方設有燃燒器抽氣組40，燃燒器抽氣組40是由可同步作動的燃燒器管45與抽氣管46所組成，燃燒器抽氣組40是設有一連接驅動裝置的動作桿41，動作桿41對應框板20的端部設有一橫向的固定架42，而燃燒器管45與抽氣管46則同時固設于固定架42的兩端，使燃燒器管45與抽氣管46可同步移動，且其中燃燒器管45噴口與基材35表面間距L1小于10cm，而抽氣管46開口與基材35表面間距離L2小于5cm，又抽氣管46口徑D1與抽氣管46開口至燃燒器管45開口距離D2的比值為D1∶D2至少小于1，使含有玻璃微粒的廢氣可被穩(wěn)定的抽離。
而限壓抽氣裝置5，則是如圖7、圖8所示，限壓抽氣裝置5是于燃燒器沉積1的一側設一箱體50，箱體50的側邊并利用抽氣主管51連接燃燒器沉積裝置1的側壁，且箱體50頂面另設有一可將處理后廢氣排出的排氣主管52，其中抽氣主管51與排氣主管52的管內分設有過濾裝置(圖未示)，以提供過濾作用，又箱體50內壁底端處另設有一排水口53，箱體50預定位置更設有一通孔板55，且箱體50內下方另設有注液口56，用以填加堿性液體。
再者箱體50的排水口53連接有一輸水管60，該輸水管60并可由箱體50的側壁上段再穿入內部，且輸水管60內分設有抽動水源的泵浦61及檢測水源酸堿值的酸堿檢測器62，又輸水管60在箱體50中央向下延伸有一較小徑的伸管65，伸管65上形成有系列貫穿的出水孔66，且伸管65上設有一可形成上、下兩層水幕的旋轉機構，該旋轉機構是于伸管65上利用軸承樞設有一中空旋體70，旋體70上、下分設有上、下蓋板76、77，且旋體70上方于伸管65上另設有一覆片78，供擋住由上方流的水源，以形成由伸管65外緣至箱體50一半空間的第一道水幕(如圖9所示)，另旋體70側壁分設有系列內部具導管72的葉片管71，且導管72于葉片管71中央形成噴水口73，使其他水源可由噴水口73流出，除了可帶動旋體70轉動外，并利用離心力形成由箱體50一半至箱體50內壁的第二道水幕(如圖9所示)，利用第一、二道水幕的的兩層設計使廢體可被完全的過濾。藉此組構成一光波導沉積均勻、且可用于制作大面積光波導的設備。
至于本實用新型實際運用，首先請配合參看圖3、4、5、6所示，于制作大面積光波導時，是將設有基材35的框板20移至燃燒器抽氣組40的下方，并透過電路控制，使燃燒器抽氣組40前、后移動，而框板20負責左、右移動，兩者呈現(xiàn)X、Y軸式相對運動，并使燃燒器抽氣組40的速度V1與基材35移動的速度V2的比值小于10，同時使抽氣管46同步隨同燃燒器管45移動抽離廢氣中的玻璃微粒，讓玻璃微?？删鶆虻某练e在基材35上，且為了使其沉更為均勻，待第一次整片完成后，框板20退回端部，并利用基材旋轉機構15將基材35頂升并轉180度，然后再送回燃燒器抽氣組40下，重覆進行一次燃燒器沉積，如此可得到更佳的效果；再者設于一旁的限壓抽氣裝置5則除了啟動排氣主管52的抽風裝置外，并啟動輸水管60的泵浦61，使箱體50下段的水源可被抽出，并由伸管65的出水孔66流出，由于輸水管60流向伸管65時其口徑變小，故其水流速度加快，當水流由旋體70的葉片管71噴水口73噴出時，其適可帶動旋體70轉動，而利離心力的作用，使覆片78下方形成第一道水幕，而噴水口73噴出的水源形成第二道水幕，如此可完全的過濾廢氣中的玻璃微粒，同時利用水幕下方所形成的空間，使其保持穩(wěn)定的氣壓在一大氣壓以下，而得到更佳、且均勻的抽離效果。
權利要求1.一種用于制作大面積氧化層的設備，其包含有一燃燒器沉積裝置及一設于一側的限壓抽氣裝置；其特征在于一燃燒器沉積裝置，該燃燒器沉積裝置是于一密閉空間內設一加熱器，且加熱器設有一可將基材旋轉的基材旋轉機構，又加熱器上設有一可與加熱器接觸的均熱座，均熱座上用以設置基材，且加熱器上方設有一燃燒器抽氣組，該燃燒器抽氣組是由可同步動作的燃燒器管與抽氣所組成；一限壓抽氣裝置，該限壓抽氣裝置則是設于一箱體側壁利用一抽氣主管連接燃燒器沉積裝置的側壁，且箱體頂面另設有一可將處理后廢氣排出的排氣主管，又箱體底端與頂端間設有一輸水用的輸水管，輸水管上段在箱體內部中央設有一可形成兩層水幕的旋轉機構；藉此，組構成一氧化層沉積均勻、且可用于制作大面積氧化層的設備。
2.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于基材旋轉機構是于加熱器的一端形成有一透孔，且基材旋轉機構是由一旋轉缸及一伸縮缸所構成，其中旋轉缸與伸縮缸可同時作動一透孔的伸桿，以供利用伸桿頂升旋轉基材。
3.如權利要求2所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于伸桿頂端設有一旋盤，以提升基材旋轉時的穩(wěn)定性。
4.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于該加熱器上設有一框板，該框板中形成有一中空孔，其中均熱座可置于該孔中并直接接觸于加熱器上，且該框板可帶動均熱座滑移于加熱器上。
5.如權利要求1或4所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于該框板底部兩側分別設有軌導座，該軌導座可滑設于分設在加熱器兩側的滑軌上，使框板可貼近加熱器滑移。
6.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于燃燒器抽氣裝置是設有一連接驅動裝置的動作桿，動作桿對應框板的端部設有一橫向的固定架，而燃燒器管與抽氣管則是設于固定架的兩端。
7.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于燃燒器抽氣組的燃燒器噴口與基材表面間距離L1小于10cm，而抽氣管開口與基材表面間距離L2小于5cm，又抽氣管口徑D1與抽氣管開口至燃燒器管開口距離D2的比值為D1∶D2至少小于1。
8.如權利要求1或6或7所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于燃燒器抽氣組移動的速度V1與框板基材移動的速度V2的比值為V1/V2至少大于10。
9.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于限壓抽氣裝置箱體的抽氣主管與排氣主管內分設有過濾裝置，以提供過濾作用。
10.如權利要求1或9所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于箱體下方另設有填加堿性液體的注液口。
11.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于輸水管內設有抽動水源的泵浦。
12.如權利要求1或11所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于輸水管內設有一酸堿檢測器，用來檢測水中的酸堿值。
13.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于伸管上段向下延伸有一較小徑且具有出水孔的伸管。
14.如權利要求1所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于旋轉機構是于伸管上樞設有一中空旋體，旋體上方于伸管上另設有一可形成第一道水幕覆片，另旋體側壁分設有系列內部具導管的葉片管，且導管于葉片管中央形成噴水口，以利用離心力形成第二道水幕。
15.如權利要求1或13或14所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于旋體上、下分設有上、下蓋板。
16.一種用于制作大面積氧化層的設備，其包含有一燃燒器沉積裝置及一設于一側的限壓抽氣裝置；其特征在于一燃燒器沉積裝置，該燃燒器沉積裝置是于一密閉空間內設一加熱器，且加熱器設有一可將基材旋轉的基材旋轉機構，又加熱器上設有一可與加熱器接觸的均熱座，均熱座上用以設置基材，且加熱器上設有一燃燒器抽氣組，該燃燒器抽氣組是由可同步作動的燃燒器管與抽氣所組成；藉此，組構成一氧化層沉積均勻、且可用于制作大面積氧化層的設備。
17.如權利要求16所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于基材旋轉機構是于加熱器的一端形成有一透孔，且基材旋轉機構是由一旋轉缸及一伸縮缸所構成，其中旋轉缸與伸縮缸可同時作動一透孔的伸桿，以供利用伸桿頂升旋轉基材。
18.如權利要求17所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于伸桿頂端設有一旋盤，以提升基材旋轉時的穩(wěn)定性。
19.如權利要求16所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于加熱器上設有一框板，該框板中形成有一中空孔，其中均熱座可置于該孔中并直接接觸于加熱器上，且該框板可帶動均熱座滑移于加熱器上。
20.如權利要求16或19中所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于該框板底部兩側分別設有軌導座，該軌導座可滑設于分設在加熱器兩側的滑軌上，使框板可貼近加熱器滑移。
21.如權利要求16所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于燃燒器抽氣裝置是設有一連接驅動裝置的動作桿，動作桿對應框板的端部設有一橫向的固定架，而燃燒器管與抽氣管則是設于固定架的兩端。
22.如權利要求16所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于燃燒器抽氣組的燃燒器管噴口與基材表面間距離L1小于10cm，而抽氣管開口與基材表面間距離L2小于5cm，又抽氣管口徑D1與抽氣管開口至燃燒器管開口距離D2的比值為D1∶D2至少小于1。
23.如權利要求16或21或22所述的用于制作大面積氧化層的設備，其特征在于燃燒器抽氣組移動的速度V1與框板基材移動的速度V2的比值為V1/V2至少大于10。
專利摘要本實用新型是有關于一種可制作大面積氧化層的設備,其中更可適用于沉積組成均勻的光波導設備,包含有一燃燒器沉積裝置與一限壓抽氣裝置,其中燃燒器沉積裝置于可加熱基材的加熱器上設有基材旋轉機構,且加熱器上方另設有一可使燃燒器上設有基材旋轉機構,且加熱器上方另設有一可使燃燒器與玻璃微粒抽氣管同步移動的燃燒器抽氣組,而設于一側的限壓抽氣裝置則透過水幕的設計,可使其排氣的差壓變動小于0.5mm—H
文檔編號G02B6/132GK2492861SQ0123267
公開日2002年5月22日 申請日期2001年8月2日 優(yōu)先權日2001年8月2日
發(fā)明者武東星, 洪瑞華, 李明輝 申請人:武東星