CN103276369A - 一种pecvd镀膜系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PECVD镀膜系统，包括工艺系统、装卸系统及阀门机构；工艺系统包括工艺腔体及工艺反应室；工艺反应室设置在工艺腔体内；装卸系统包括装卸腔体及传输机械手；传输机械手滑动设置在装卸腔体与工艺腔体之间；阀门机构设置在工艺腔体与装卸腔体之间，用于工艺腔体与装卸腔体之间的连通或隔离，通过阀门机构使得传输机械手可以在腔体之间往复运动，同时保证了腔体之间的互相连通以及真空环境的相互独立；装卸腔体同时具备装载腔和中转传输腔的功能，能满足基片上下料以及在腔体之间相互传输的功能；由于只有两个腔体，结构更为简单，使得设备成本低，安装维护简单方便，传输结构简单便易，对机械精度要求低。

Description

一种PECVD镀膜系统

技术领域

本发明涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种PECVD镀膜系统。

背景技术

等离子体化学气相沉积（Plasma enhanced Chemical Vapor Depositon，以下称PECVD）技术，是利用辉光放电产生等离子体进行化学气相沉积的过程。多采用射频放电技术，利用外加射频电源加速电子，这些高能电子与工艺气体发生碰撞，产生分解、化合、激发和电离等过程，产生大量的带电离子，自由基和活性基团，这些具有很高活性的化学基团在放置于电极上的样品表面发生一系列化学反应，生成固态薄膜。该技术因具有工作温度低，沉积速率快，薄膜致密性好，工艺重复性好等优点；该技术是上世纪70年代初，为适应现代半导体工业的发展，获取优质的介质膜而发展起来的新工艺,后来开始逐步应用到太阳能光伏行业。近年来随着太阳能光伏行业的蓬勃发展，为了提高太阳能电池的转换效率，沉积高质量的减反射膜、非晶硅薄膜，PECVD技术更是得到了大规模的应用。

目前PECVD系统主要的结构类型有：1、in-line型，该类型设备最早应用于TFT-LCD生产的制造线，基板单片依次进入工艺腔体中，薄膜各层依次制备，这就会造成生产节拍过长，生产成本过高；其次，基板成膜时竖立在腔室内，制备膜层时，容易发生绕射问题，随着基板尺寸的增加绕射问题越严重，目前已被其他类型的设备取代。2、batch type，该类型设备采用是在一个工艺腔体中同时处理多片基板，生产效率高；但由于基板的放电电极相互间会发生干涉，造成等离子体不稳定，进而造成基板的膜层均匀性和一致性差。3、cluster type，此类设备是采用单片成膜方式，各工艺腔体共用一个中央传输腔室，且各自独立，当任一个镀膜腔室出现故障时，其他腔室不受影响。

随着技术的日益发展，在综合了上述设备特点的基础上研发出新型的PECVD系统，出现了单腔多工艺室的PECVD系统以及一些国外公司研制的多腔室多工艺室的团簇式PECVD系统。现有的一种PECVD系统，采用在同一个腔室内设置有多个工艺室的结构模式，真空腔室和工艺室分别连接单独的真空系统，各工艺室之间实行单独沉积成膜，保证了基片膜层的质量，又不影响生产节拍，满足生产的需要。但该系统存在下列不足，由于整个系统只有一个腔室，当需要在基片上进行沉积多种膜层的时候，会产生交叉感染，从而影响镀膜质量。而国外公司设计的PECVD系统有6个真空腔室组成，其分别是2个装载腔室，3个反应腔室，一个预处理腔，一个中转传输腔室，基片通过装载腔室进行上下料，而在中转传输腔室中设置有传输机构，主要是实现基片在腔室与腔室之间的移进或移出，而在反应腔中设置了多个反应盒，每个腔室和中转传输室之间有活动阀门连接，使每个腔室的真空环境保持独立，可单独调节其腔内压力大小。由于该系统由多个反应腔组成，当需要在基片上进行多种膜层沉积时，可在一个腔室沉积完成一种膜层后通过中转传输室将基片传输到另一个腔室进行沉积第二层膜，从而避免了膜层的交叉感染，保证了膜层质量。然而该PECVD系统由于是由几个真空腔室组成，设备结构复杂并且造价昂贵，设备维护困难且成本高；同时由于快捷可靠的运行对其机械精度要求极高，增加了设备制造安装调试难度,而且基片在腔室中进行传输运转时容易出现卡死或是基片碰损现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种PECVD镀膜系统，可避免膜层之间的交叉感染，保证膜层质量，结构简单，成本低，安装维护简单方便。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种PECVD镀膜系统，包括工艺系统、装卸系统、及阀门机构；

所述工艺系统包括工艺腔体及至少一个工艺反应室；所述工艺反应室设置在工艺腔体内，用于对基片进行镀膜；所述工艺反应室具有一朝向所述装卸腔体的开口，所述工艺反应室的开口处均设有密封门，用于工艺反应室与工艺腔体的连通或隔离；

所述装卸系统包括装卸腔体及传输机械手；传输机械手滑动设置在装卸腔体与工艺腔体之间，用于基片的上下料及传输；

所述阀门机构设置在所述工艺腔体与所述装卸腔体之间，用于工艺腔体与装卸腔体之间的连通或隔离。

其中，所述工艺反应室、所述工艺腔体及所述装卸腔体分别连接有单独的真空系统，分别进行真空处理。

其中，所述工艺系统还包括用于对所述工艺反应室的内壁进行清洗的远程等离子体源清洗系统，所述远程等离子体源清洗系统连接至所述工艺反应室。

其中，所述工艺反应室为两个或两个以上，所述工艺反应室间相互独立且层叠设置；各所述工艺反应室均设有所述密封门；

所述工艺系统还包括控制所述密封门开关的连杆机构，所述连杆机构包括连杆及动力装置，所述连杆沿所述工艺反应室的层叠排布方向设置，各所述密封门均连接至所述连杆，所述连杆连接至所述动力装置，所述动力装置设置在所述工艺腔体内并用于带动所述连杆移动使所述密封门开关。

其中，所述连杆机构还包括相互平行的主动转轴和从动转轴，且所述主动转轴和所述从动转轴的轴向均垂直于所述连杆的轴向；所述连杆的两端分别铰接有曲柄及摇杆，所述曲柄及摇杆分别固定连接至所述主动转轴和所述从动转轴，所述从动转轴连接至所述动力装置，在所述动力装置的驱动下转动，并带动所述连杆移动实现所述密封门的开关。

其中，所述工艺反应室为两个或两个以上，所述工艺反应室间相互独立且层叠排布设置；所述阀门机构包括固定板、腔体密封门、及用于开关腔体密封门的阀门动力装置，所述固定板上设有与所述工艺反应室的开口一一对应的阀门孔，所述腔体密封门与所述阀门孔一一对应配合且连接至阀门动力装置；

所述阀门动力装置包括联动组件及阀门驱动件；所述联动组件包括主动杆、从动杆、第一连接件、第二连接件及压簧，所述主动杆与从动杆的轴向均平行于所述工艺反应室的层叠排布方向；所述主动杆连接至所述阀门驱动件，并在所述阀门驱动件的驱动下沿自身轴向平移；所述第一连接件的一端铰接至所述主动杆、另一端铰接至所述从动杆，所述第二连接件的一端铰接至所述从动杆，另一端铰接至所述固定板；所述第一连接件与所述第二连接件各铰接点的转轴相互平行；所述腔体密封门通过所述压簧连接至所述从动杆。

其中，所述传输机械手包括支撑架及至少一层用于承载基片的承载手臂层，所述承载手臂层包括至少两个承载手臂，所述承载手臂为长条形，且沿所述工艺反应室的开口方向设置，其远离所述工艺腔体的一端与所述支撑架固定连接；所述支撑架滑动设置于所述装卸腔体；所述装卸腔体内设有连接至所述支撑架的传输动力装置，用于带动所述传输机械手直线往复运动。

其中，所述装卸腔体的侧面内壁上设置有用于对基片进行定位的基片定位机构；所述基片定位机构包括支架、及带动支架平移的驱动件；

所述支架的平移方向为水平向且垂直于所述承载手臂的长度方向；所述支架上设置有导向层，所述导向层与所述承载手臂层一一对应，所述导向层包括至少两个第一定位柱；所述第一定位柱的轴向平行于支架的平移方向，其一端固定至支架；另一端设有导向滑轮；所述导向滑轮的转动轴向为竖直向；各所述第一定位柱上的导向滑轮排布于同一直线上；

所述承载手臂层上设有至少两个沿直线排布的第二定位柱，各所述导向滑轮的排布直线与所述第二定位柱的排布直线相互垂直，构成一个用于基片的整形定位限位直角线。

其中，所述传输动力装置包括马达及用于将所述马达的转动转换为直线运动的传动机构，所述马达通过所述传动机构传动连接至所述传输机械手。

其中，所述装卸腔体上还设有进料门，所述进料门位于所述传输机械手滑动方向的一侧。

本发明所提供的PECVD镀膜系统具有双腔体结构，装卸腔体和工艺腔体，二者通过阀门机构实现相互隔离或连通，从而使得传输机械手可以在腔体之间往复运动；同时保证了腔体之间的互相连通以及真空环境的相互独立；工艺反应室的开口朝向装卸腔体，便于传输机械手对工艺反应室内的基片操作。装卸腔体同时具备装载腔和中转传输腔的功能，能满足基片上下料以及在腔体之间相互传输的功能；由于只有两个腔体，结构更为简单，使得设备成本低，安装维护简单方便，传输结构简单便易，对机械精度要求低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明优选实施例提供的PECVD镀膜系统的结构示意图；

图2为本发明优选实施例提供的工艺系统的剖面示意图；

图3为本发明优选实施例提供的连杆机构的结构示意图；

图4为本发明优选实施例提供的阀门机构的结构示意图；

图5为本发明优选实施例提供的传输机械手的结构示意图；

图6为本发明优选实施例提供的装卸系统的剖面示意图；

图7为本发明优选实施例提供的基片定位机构与传输机械手相对应配合的结构示意图；

图8为本发明优选实施例提供的装卸系统的立体示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1至图8，为本发明优选实施例提供的一种PECVD镀膜系统，包括工艺系统1、装卸系统2、及阀门机构3。工艺系统1包括工艺腔体10及至少一个工艺反应室11。装卸系统2包括装卸腔体20及传输机械手21。阀门机构3设置在工艺腔体10与装卸腔体20之间，用于工艺腔体10与装卸腔体20之间的连通或隔离。传输机械手21滑动设置在装卸腔体20与工艺腔体10之间，当工艺腔体10与装卸腔体20之间隔离时，传输机械手21位于装卸腔体20内。

本实施例中，如图2所示，工艺反应室11的数目为四个，工艺反应室11之间相互独立。当然工艺反应室11的数目可根据需要进行确定，亦可以为一个、两个、或其他数目，均在本发明技术方案的范围内。工艺反应室11之间层叠设置，本实施例中，工艺反应室11沿竖直向层叠设置，同时，相邻两个工艺反应室11之间存在间隙，以避免相互影响。工艺腔体10内设有用于支撑工艺反应室11的托架12。工艺反应室11固定于托架12。

工艺反应室11设置在工艺腔体10内，用于对基片100进行镀膜。各工艺反应室11均具有一朝向装卸腔体20的开口（图中未标示），各工艺反应室11的开口处均设有密封门13，密封门13用于工艺反应室11与工艺腔体10的连通或隔离；利用开口可便于基片100的进出。工艺反应室11整体呈方形扁状，且平行于水平面，以便于容置基片100。开口设置在工艺反应室11朝向装卸腔体20的侧壁上，开口为条形，各工艺反应室11的开口相互平行。相应地，密封门13亦为条形且相互平行。

工艺反应室11内底面上设有顶针（图中未示出），顶针连接至升降机构，当传输机械手21传送基片100进工艺反应室11时，顶针被升降机构抬起而顶起基片100，传输机械手21撤出，顶针下降，基片100被放在工艺反应室11的预定位置；传出基片100时，顶针抬起，传输机械手21进入工艺反应室11托住基片100，顶针下降后传输机械手21托着基片100传出，实现基片100在工艺反应室11内的进出。顶针为呈阵列排布的多个，以便将基片100平稳地支撑。

如图1及图3所示，工艺系统1还包括控制密封门13开关的连杆机构14，连杆机构14包括连杆141及动力装置142。连杆141沿工艺反应室11的层叠排布方向设置，在本实施例中，连杆141的轴向为竖直向。各密封门13均连接至连杆141，连杆141连接至动力装置142，动力装置142设置在工艺腔体10内并用于带动连杆141移动使密封门13开关。更具体地，连杆141为相互平行的两个，各密封门13的两端分别固定连接至两个连杆141。连杆机构14还包括相互平行的主动转轴143和从动转轴144，主动转轴143和从动转轴144的轴向均垂直于连杆141的轴向，在本实施例中，主动转轴143和从动转轴144均水平设置且平行于密封门13的长度方向。连杆141的两端分别铰接有曲柄145及摇杆146，曲柄145及摇杆146分别固定连接至主动转轴143和从动转轴144，曲柄145、连杆141及摇杆146构成第一曲柄摇杆机构，从动转轴144连接至动力装置142，在动力装置142的驱动下转动，并带动连杆141移动实现密封门13开关。为了保证连杆141移动的稳定性，主动转轴143与从动转轴144之间还连接有两个第二曲柄摇杆机构147，分别设置在主动转轴143与从动转轴144的两端。

当连杆141位于第一位置时，密封门13关闭；当连杆141在动力装置142的带动下移动到第二位置时，密封门13打开并移动至工艺反应室11排布方向的一侧。连杆141会带动密封门13产生两个方向上的位移，即如图X向与Y向的移动。X向为工艺反应室11开口的方向，Y向为工艺反应室11的排布方向即竖直向，密封门13在X向上的移动实现密封门13的开关，密封门13在Y向移动会使得密封门13错开工艺反应室11的开口，即密封门13会移动到工艺反应室11排布方向的一侧，便于传输机械手21对基片100进行传输。

作为优选，动力装置142为伺服电机，在其它实施方式中，动力装置142亦可为旋转气缸、直驱马达等等。

利用连杆机构14可实现多个工艺反应室11的密封门13的开关，同时可避免密封门13对机械手操作的影响，结构简单，便于控制，同时可充分利用工艺腔体10内的空间，使得整个装置结构更加紧凑，体积更小。

如图2所示，工艺系统1还包括用于对工艺反应室11的内壁进行清洗的远程等离子体源（Remote Plasma Source,简称RPS）清洗系统（以下简称RPS清洗系统）15，RPS清洗系统连接至工艺反应室11。当需要在同一基片100进行多膜层沉积等复杂制程时，为了避免在沉积第二层薄膜时对膜层造成交叉感染，需要使用RPS清洗系统15清除上道工艺时残留在工艺反应室11内剩余物质和室壁的颗粒粉尘。本实施例中，RPS清洗系统15通过气路系统同时连通至各工艺反应室11的腔室，可同时对多个工艺反应室11进行清洗，且成本低；利用气路系统使二者连通，可使得RPS清洗系统设置在工艺腔体10外，以节省内部空间。当然，在其他可实现的实施方式中，各工艺反应室11亦可采用各自单独的RPS清洗系统15。

如图1及图2所示，工艺反应室11及工艺腔体10分别连接有单独的真空系统4，分别进行真空处理。真空系统4主要由真空管路、阀门、及真空泵组成，其真空泵采用先进的干式真空泵组，杜绝由于真空泵返油而对真空腔室造成的污染，保证了工艺环境的清洁度。在工艺抽气系统管路中设置有先进蝶阀，用于控制工艺制备时反应室压力大小。

关闭密封门13使工艺腔体10与工艺反应室11隔离后，由于工艺反应室11及工艺腔体10的真空系统4相互独立，各自连接单独的真空系统4，可通过控制系统独立调节各个腔室的压力大小。当进行镀膜工艺时，工艺反应室11压力大于工艺腔体10压力，避免了环境气体、工艺腔体10的微粒或是粉尘进入工艺反应室11对镀膜工艺的干扰，保证薄膜质量；进行RPS清洗工艺时，工艺反应室11压力小于工艺腔体10压力，可以避免F离子等颗粒进入到工艺腔体10对腔体造成腐蚀或是污染；工艺腔体10的压力小于大气压，可避免清洗气体流入大气影响环境及操作人员的安全。本实施例中，作为优选，各工艺反应室11连接至同一真空系统，即利用一个真空系统可同时对多个工艺反应室11进行处理，以降低成本。当然，在其他可实现的实施方式中，各工艺反应室11亦可采用各自独立的真空系统。

如图1所示，工艺腔体10上设有工艺维修门16。在本实施例中，工艺维修门设置在工艺腔体10远离装卸腔体20的腔壁上，利用工艺维修门可打开工艺腔体10，便于对工艺反应室11的安装、调试及维护。

本实施例中，工艺腔体10及装卸腔体20均为方形壳体式结构，且由不锈钢板焊接而成，其内部可利用空间大，便于工艺反应室11及传输机械手21的设置。

如图1及图4所示，阀门机构3设置在工艺腔体10与装卸腔体20之间，其包括固定板31、腔体密封门32、及用于开关腔体密封门32的阀门动力装置33，固定板31上设有与工艺反应室11的开口一一对应的阀门孔30，其数目与工艺反应室11的数目相同，为四个。腔体密封门32与阀门孔30一一对应配合，亦为四个，且均连接至阀门动力装置33。工艺反应室11的开口为条形，阀门孔30与腔体密封门32亦均为条形。

阀门动力装置33包括联动组件331及阀门驱动件332。联动组件331包括主动杆331a、从动杆331b、第一连接件331c、第二连接件331d及压簧331e。主动杆331a与从动杆331b的轴向均平行于工艺反应室11的层叠排布方向，即为竖直向。主动杆331a连接至阀门驱动件332，并在阀门驱动件332的驱动下沿自身轴向平移。为了保证主动杆331a的平移的稳定性，固定板31上设有定型座311，主动杆331a滑动连接于该定型座311。本实施例中，主动杆331a同时滑动连接于两个定型座311，以进一步保证其平移的稳定性。

第一连接件331c的一端铰接至主动杆331a、另一端铰接至从动杆331b，第二连接件331d的一端铰接至从动杆331b，另一端铰接至固定板31。第一连接件331c与第二连接件331d各铰接点的转轴相互平行。为了保证从动杆331b移动的稳定性，第一连接件331c与第二连接件331d均为两个，分别设置于从动杆331b的两端。

进一步，联动组件331为两组，分别设置在腔体密封门32的两端。固定板31上转动设置有联动轴34，连接至从动杆331b一端，第二连接件331d的端部固定至联动轴34，并通过该联动轴34铰接至固定板31，连接至从动杆331b另一端的第二连接件的端部可直接与固定板31铰接。两组联动组件331的第二连接件331d分别连接至联动轴34的两端，两组联动组件331可通过联动轴34实现二者之间的联动。利用分别设置在腔体密封门32两端的两组联动组件331可保证腔体密封门32开关的稳定性，同时可避免对传输机械手21动作的影响。

腔体密封门32通过压簧331e连接至从动杆331b，利用压簧331e可保证腔体密封门32与固定板31之间密封的可靠性。当主动杆331a在阀门驱动件332的带动下平移时，从动杆331b带动腔体密封门32移动，从而实现腔体密封门32的开关。与前述连杆机构14的功能效果相似，联动组件331可带动腔体密封门32在两个方向上的移动，腔体密封门32打开的同时可将腔体密封门32移动至阀门孔30的一侧，避免其对传输机械手21的影响。

本实施例中，如图1所示，阀门驱动件332为直线气缸，以带动主动杆331a平移。当然，在其他实施方式中，阀门驱动件332亦可为伺服电机，并通过滚珠丝杆连接至主动杆331a，带动主动杆331a平移。

利用该阀门动力装置33可同时控制多个腔体密封门32的开关，便于控制，且节省空间。在此处，作为另外的实施方式，阀门动力装置33亦可采用前述用于控制工艺反应室11密封门的连杆机构14，同时，控制工艺反应室11密封门的连杆机构14亦可采用该阀门动力装置33。

此处，当装卸腔体20与工艺腔体10的外形尺寸较小时，装卸腔体20与工艺腔体10之间的阀门机构3可选用市场上较为成熟的标准阀门机构，其密封性能更佳，同时亦可降低设备制造成本。

装卸系统2主要实现基片100的上下料和传输功能，同时装卸腔体20亦可用于基片100的预处理，如进行真空退火，冷却等。在工艺反应中，装卸腔体20还可以实现基片100缓存作用,例如当在基片100上进行多膜层工艺制备时基片100可退回到装卸腔体20缓存,同时利用RPS清洗系统对工艺腔体10中的工艺反应室11进行清洗。将基片100缓存在装卸腔体20内，使得在进行清洗工艺时基片100依然处于真空环境下，这避免了基片100在取出工艺腔体10暴露于大气中时对膜层造成的污染，同时由于基片100是处于真空状态下，其温度散失可以降到最低，减少做下一道工艺时重新对基片100进行加热等工作；这不仅可以保证所镀薄膜的质量，同时还可节省整个制程所需时间，大大的提高生产效率。

如图1及图5所示，传输机械手21滑动设置在装卸腔体20与工艺腔体10之间，用于基片100的上下料及传输。传输机械手21包括承载手臂层211及支撑架212。承载手臂层211为四组，可同时实现四片基片100的传输，以对应配合四个工艺反应室11。承载手臂层211的数目可根据需要进行确定，亦可为单层、双层、或其他数目。

各承载手臂层211包括至少两个承载手臂211a。承载手臂211a的数目可根据自身结构强度及基片100的尺寸确定。本实施例中，承载手臂层211包括四个承载手臂211a。承载手臂211a为长条形，且沿工艺反应室11的开口方向设置，其远离工艺腔体10的一端与支撑架212固定连接，在随支撑架212移动过程中可便于承载手臂211a进出工艺反应室11。多个承载手臂211a沿水平向排布设置。承载手臂211a的结构可实际工艺的需求进行确定调整，方便灵活，适用范围广。

如图7所示，承载手臂211a的上表面上设有多个用于支撑基片100的承载凸点211b，以减少基片100与承载手臂211a的接触面积，避免承载手臂211a对基片100的污染和因热传导造成的干扰。

如图1及图5所示，支撑架212滑动设置于装卸腔体20。支撑架212包括竖直设置的支撑板212a及水平设置的滑动托板212b，支撑板212a固定于滑动托板212b。本实施例中，支撑架212通过滑动导轨213连接至装卸腔体20的底面，以保证其滑动的稳定性。具体地，滑动导轨213设置在滑动托板212b与装卸腔体20的底面之间。优选地，滑动导轨213为相互平行的两组。滑动导轨213为无尘导轨，以避免对基片100的污染。

传输机械手21的各主要部件如承载手臂211a、支撑架212等均为铝合金材质，从而使得整个传输机械手21整体重量更加轻便；同时可对承载手臂211a的结构进行弧形优化设计，既保证了其重量轻又满足其机械强度的要求。

结合图1、图5、图6所示，装卸腔体20还设有连接至支撑架212的传输动力装置22，用于带动传输机械手21直线往复运动。本实施例中，传输动力装置22包括传输直驱马达221及将转动转成直线运动的皮带轮传动机构222。直驱电机221又称DD（direct driver）马达，其作为传输机械手21的动力源，皮带轮传动机构222的皮带通过螺栓与滑动托板212b固定连接，从而可通过皮带轮传动机构222将传输驱动电机221的转动转成直线移动，使得传输机械手21可在装卸腔体20内沿着滑动导轨213进行往复运动，从而实现基片100在腔室之间移进或移出的直线往复运动。皮带轮传动机构222中的皮带可采用不锈钢带或是其他合金材质的带状物质，可避免对基片100的污染。

此处，作为另外的实施方式，直驱马达221亦可替换为伺服马达、步进电机等其他马达，皮带轮传动机构222亦可替换为滚珠丝杆、曲柄滑块等其他可将转动转化为直线移动的传动机构；另外，传输动力装置22亦可采用直线气缸等直线驱动装置，直接带动传输机械手21直线往复运动。

如图6、图7所示，装卸腔体20的侧面内壁上设置有基片定位机构23。基片定位机构23包括支架231、及带动支架231平移的定位驱动件232。支架231的平移方向为水平向且垂直于承载手臂211a的长度方向。本实施例中，定位驱动件232为驱动气缸，作为其他的实施方式，定位驱动件232亦可为电机，通过滚珠丝杆与支架231连接实现支架231的平移。为了保证支架231平移的稳定性，装卸腔体20的侧面内壁上固定有导向柱24，支架231通过滑动轴承241滑动连接于导向柱24。本实施例中，导向柱24为四个，均布于定位驱动件232的四周，当然导向柱24的数目并不局限于此，可根据支架231的结构大小来确定导向柱24的具体数目。

支架231上设置有导向层233，导向层233与承载手臂层211一一对应，亦为四层。如图7所示，每层导向层233包括至少两个第一定位柱233a，本实施例中每层导向层233包括三个第一定位柱233a。第一定位柱233a的轴向平行于支架231的平移方向，其一端固定至支架231；另一端设有导向滑轮233b。导向滑轮233b的转动轴向为竖直向。各第一定位柱233a上的导向滑轮233b排布于同一直线上。

承载手臂层211上设有至少两个沿同一直线排布的第二定位柱211c，在本实施例中，每层承载手臂层211上设有四个第二定位柱211c，与该层的承载手臂211a一一对应，第二定位柱211c的排布直线垂直于承载手臂211a的长度方向，且平行与支架231的平移方向。

各导向滑轮233b的排布直线与第二定位柱211c的排布直线相互垂直，两条直线构成一个用于基片100的整形定位限位直角线，保证基片100在运行过程中保持平稳，不会出现基片100滑动、卡死或碰撞现象。基片100的定位过程如下，将基片100防止在承载手臂211a上后，定位驱动件232带动支架231向靠近承载手臂211a方向移动，将导向滑轮233b移动至预设位置，此时各层导向滑轮233b与各层定位柱组成一个限位直角线，从而实现基片100的整形定位，动作完成后，支架231退回到原来位置，避免在基片100传输过程中影响基片100位置。

如图8所示，装卸腔体20上还设有进料门25，进料门25位于传输机械手21滑动方向的一侧。在本实施例中，装卸腔体20包括相对设置的顶板201和底板202，两个相对的侧板203、204，及背板205。顶板201位于传输机械手21的上方，底板202位于传输机械手21的下方，两个相对的侧板203、204分别位于传输机械手21滑动方向上的两侧。背板205与工艺腔体10相对设置。两个侧板203、204、顶板201和底板202均于工艺腔体10对应连接，两个侧板203、204、顶板201、底板202及背板205连接构成所述装卸腔体20。进料门25设置在其中一个侧板203、204上，使得进料门25位于传输机械手21滑动方向的一侧，以便在传输机械手21上放置基片100。

进料门25与基片定位机构23相对设置，分别设置在两个侧板203、204上，使得进料门25设置在装卸腔体20内与基片定位机构23相对的腔壁上。此处，当本系统只有一个工艺反应室11时，传输机械手21只有一层承载手臂层211，进料门25可设置在装卸腔体20的顶部，即设置在顶板201上。进料门25上设有观察窗250，用于观察基片100及传输机械手21在装卸腔体20内的运行状况。

作为优选，进料门25连接有一控制进料门25开关的进料动力装置，从而使得进料门25可实现自动开关，进而提高本系统的自动性，同时亦可增加产线的效能，节约生产时间。进料动力装置可为旋转气缸或者电动马达等。

如图1所示，装卸腔体20上与工艺腔体10相对的侧壁设有装卸维修门26，即装卸维修门26设置在背板205上，在对装卸系统2进行安装调试和维护时，打开装卸维修门26，可利用小车将传输机械手21从装卸腔体20中拉出，即方便、省力又快捷，大大节省装置的维护时间。

本发明的PECVD镀膜系统中，装卸腔体20亦连接有单独的真空系统4，以单独进行真空处理，避免对工艺腔室的影响。

本发明所提供的PECVD镀膜系统具有双腔体结构：装卸腔体20和工艺腔体10，装卸腔体20和工艺腔体10之间通过阀门机构3连接，由于阀门机构3的存在，使工艺腔体10与装卸腔体20可轻便灵活的实现相互隔离或连通，从而使得传输机械手21可以在腔体之间往复运动；同时保证了腔体之间的互相连通以及真空环境的相互独立；装卸腔体20同时具备装载腔和中转传输腔的功能，能满足基片100上下料以及在腔室之间相互传输的功能；系统具备了多腔室团簇式系统的功能，同时由于只有两个腔体，结构更为简单，使得设备成本低，安装维护简单方便，传输结构简单便易，对机械精度要求低。本发明提供的PECVD镀膜系统可应用于TFT-LCD、太阳能薄膜电池、半导体芯片、晶圆等薄膜的工艺制备和生产。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PECVD镀膜系统，其特征在于，包括工艺系统、装卸系统、及阀门机构；

所述工艺系统包括工艺腔体及至少一个工艺反应室；所述工艺反应室设置在工艺腔体内，用于对基片进行镀膜；所述工艺反应室具有一朝向所述装卸腔体的开口，所述工艺反应室的开口处均设有密封门，用于工艺反应室与工艺腔体的连通或隔离；

所述装卸系统包括装卸腔体及传输机械手；传输机械手滑动设置在装卸腔体与工艺腔体之间，用于基片的上下料及传输；

所述阀门机构设置在所述工艺腔体与所述装卸腔体之间，用于工艺腔体与装卸腔体之间的连通或隔离。

2.根据权利要求1所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述工艺反应室、所述工艺腔体及所述装卸腔体分别连接有单独的真空系统，分别进行真空处理。

3.根据权利要求1所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述工艺系统还包括用于对所述工艺反应室的内壁进行清洗的远程等离子体源清洗系统，所述远程等离子体源清洗系统连接至所述工艺反应室。

4.根据权利要求1所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述工艺反应室为两个或两个以上，所述工艺反应室间相互独立且层叠设置；各所述工艺反应室均设有所述密封门；

所述工艺系统还包括控制所述密封门开关的连杆机构，所述连杆机构包括连杆及动力装置，所述连杆沿所述工艺反应室的层叠排布方向设置，各所述密封门均连接至所述连杆，所述连杆连接至所述动力装置，所述动力装置设置在所述工艺腔体内并用于带动所述连杆移动使所述密封门开关。

5.根据权利要求4所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述连杆机构还包括相互平行的主动转轴和从动转轴，且所述主动转轴和所述从动转轴的轴向均垂直于所述连杆的轴向；所述连杆的两端分别铰接有曲柄及摇杆，所述曲柄及摇杆分别固定连接至所述主动转轴和所述从动转轴，所述从动转轴连接至所述动力装置，在所述动力装置的驱动下转动，并带动所述连杆移动实现所述密封门的开关。

6.根据权利要求1所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述工艺反应室为两个或两个以上，所述工艺反应室间相互独立且层叠排布设置；所述阀门机构包括固定板、腔体密封门、及用于开关腔体密封门的阀门动力装置，所述固定板上设有与所述工艺反应室的开口一一对应的阀门孔，所述腔体密封门与所述阀门孔一一对应配合且连接至阀门动力装置；

所述阀门动力装置包括联动组件及阀门驱动件；所述联动组件包括主动杆、从动杆、第一连接件、第二连接件及压簧，所述主动杆与从动杆的轴向均平行于所述工艺反应室的层叠排布方向；所述主动杆连接至所述阀门驱动件，并在所述阀门驱动件的驱动下沿自身轴向平移；所述第一连接件的一端铰接至所述主动杆、另一端铰接至所述从动杆，所述第二连接件的一端铰接至所述从动杆，另一端铰接至所述固定板；所述第一连接件与所述第二连接件各铰接点的转轴相互平行；所述腔体密封门通过所述压簧连接至所述从动杆。

7.根据权利要求1所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述传输机械手包括支撑架及至少一层用于承载基片的承载手臂层，所述承载手臂层包括至少两个承载手臂，所述承载手臂为长条形，且沿所述工艺反应室的开口方向设置，其远离所述工艺腔体的一端与所述支撑架固定连接；所述支撑架滑动设置于所述装卸腔体；所述装卸腔体内设有连接至所述支撑架的传输动力装置，用于带动所述传输机械手直线往复运动。

8.根据权利要求7所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述装卸腔体的侧面内壁上设置有用于对基片进行定位的基片定位机构；所述基片定位机构包括支架、及带动支架平移的驱动件；

所述支架的平移方向为水平向且垂直于所述承载手臂的长度方向；所述支架上设置有导向层，所述导向层与所述承载手臂层一一对应，所述导向层包括至少两个第一定位柱；所述第一定位柱的轴向平行于支架的平移方向，其一端固定至支架；另一端设有导向滑轮；所述导向滑轮的转动轴向为竖直向；各所述第一定位柱上的导向滑轮排布于同一直线上；

所述承载手臂层上设有至少两个沿直线排布的第二定位柱，各所述导向滑轮的排布直线与所述第二定位柱的排布直线相互垂直，构成一个用于基片的整形定位限位直角线。

9.根据权利要求7所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述传输动力装置包括马达及用于将所述马达的转动转换为直线运动的传动机构，所述马达通过所述传动机构传动连接至所述传输机械手。

10.根据权利要求1所述的PECVD镀膜系统，其特征在于，所述装卸腔体上还设有进料门，所述进料门位于所述传输机械手滑动方向的一侧。

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