CN105887033B - 夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置 - Google Patents

夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；所述升降机构用于带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；所述夹持机构用于当进行溅射工艺时将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；所述夹持机构用于当更换处理单元时将所述溅射腔室与处理单元分离。本发明提供的技术方案使用夹持机构通过半自动方式固定溅射腔室与靶材，在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。

Description

夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置
技术领域
本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置。
背景技术
现有的磁控溅射装置使用螺丝固定溅射腔室与靶材，因此现有的磁控溅射装置使用的螺丝数量较多。磁控溅射装置需要频繁更换靶材，由于拆卸和安装过程需要人工紧固螺丝，会造成数量较多的颗粒，从而影响真空镀膜质量。另外，在拆卸和安装过程之中，紧固螺丝时经常出现螺丝帽断掉，取出损坏螺丝需要较长时间，导致溅射工艺的延误，最终影响真空镀膜效率。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置，至少部分解决现有技术由于使用螺丝坚固，导致更换靶材影响真空镀膜质量和效率的问题。
为此，本发明提供一种夹持设备，包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；
所述升降机构用于带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；
所述夹持机构用于当进行溅射工艺时将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；
所述夹持机构用于当更换处理单元时将所述溅射腔室与处理单元分离。
可选的，所述夹持机构包括固定板和多个凸起结构，所述凸起结构固定设置在所述固定板上，所述处理单元上设置有多个凹槽结构，所述溅射腔室上设置有多个过孔，所述过孔与所述凹槽结构对应设置，所述凸起结构通过所述过孔与所述凹槽结构相互配合，以使所述溅射腔室与处理单元固定或者分离。
可选的，所述处理单元包括靶材、绝缘板、冷却层以及平面防着板。
可选的，所述凸起结构的数量为3个，所述平面防着板设置在所述冷却层上，所述冷却层设置在所述绝缘板上，所述绝缘板设置在所述靶材上，所述3个凸起结构分别与设置在所述靶材、绝缘板以及冷却层上的凹槽结构相互配合，以使所述溅射腔室分别与所述靶材、绝缘板以及冷却层固定或者分离。
可选的，所述夹持机构的数量为8个。
可选的，所述8个夹持机构平均分成4组，所述4组夹持机构分别均匀设置在所述溅射腔室的四周。
可选的，所述升降机构包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元与所述夹持机构固定连接，所述控制单元与所述驱动单元连接；
所述驱动单元用于在所述控制单元的控制之下驱动所述夹持机构上升或者下降。
可选的，所述驱动单元包括气缸、电机以及升降平台，所述控制单元包括电磁阀、第一感应器以及第二感应器，所述气缸与所述夹持机构固定连接，所述电磁阀与所述气缸连接，所述升降平台分别与所述气缸和所述电机连接，所述第一感应器和所述第二感应器设置在所述升降平台与所述电机之间；
所述第一感应器用于控制所述升降平台上升的最高位置；
所述第二感应器用于控制所述升降平台下降的最低位置。
可选的，所述夹持机构的外部设置有绝缘材料层。
可选的，所述绝缘材料层的构成材料为聚四氟乙烯。
可选的，所述绝缘材料层的厚度范围为1.5cm-5cm。
可选的，所述绝缘材料层的厚度为10cm。
本发明还提供一种磁控溅射装置，包括上述任一夹持设备。
本发明还提供一种夹持设备的工作方法，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；
所述夹持设备的工作方法包括：
所述升降机构带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；
当进行溅射工艺时，所述夹持机构将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；
当更换处理单元时，所述夹持机构将所述溅射腔室与处理单元分离。
可选的，所述升降机构包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元与所述夹持机构固定连接，所述控制单元与所述驱动单元连接；
所述升降机构带动所述夹持机构上升或者下降的步骤包括：
所述驱动单元在所述控制单元的控制之下驱动所述夹持机构上升或者下降。
可选的，所述驱动单元包括气缸、电机以及升降平台，所述控制单元包括电磁阀、第一感应器以及第二感应器，所述气缸与所述夹持机构固定连接，所述电磁阀与所述气缸连接，所述升降平台分别与所述气缸和所述电机连接，所述第一感应器和所述第二感应器设置在所述升降平台与所述电机之间；
所述夹持设备的工作方法还包括：
所述第一感应器控制所述升降平台上升的最高位置；
所述第二感应器控制所述升降平台下降的最低位置。
本发明具有下述有益效果：
本发明提供的夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置之中，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；所述升降机构用于带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；所述夹持机构用于当进行溅射工艺时将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；所述夹持机构用于当更换处理单元时将所述溅射腔室与处理单元分离。本发明提供的技术方案使用夹持机构通过半自动方式固定溅射腔室与靶材，在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。本发明提供的技术方案使用机械加紧，方便快捷，操作简单，能够节省拆卸和安装螺丝需要耗费的时间，从而提高了真空镀膜效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种夹持设备的结构示意图；
图2为图1所示夹持设备的俯视图；
图3为图1所示夹持机构的立体图；
图4为图3所示夹持机构的截面图；
图5为本发明实施例三提供的一种夹持设备的工作方法的流程图；
图6-10为实施例三中更换靶材的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的夹持设备及其工作方法、磁控溅射装置进行详细描述。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种夹持设备的结构示意图，图2为图1所示夹持设备的俯视图。如图1和图2所示，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构201，所述夹持机构201固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构201设置在溅射腔室(图中未示出)的周围。所述升降机构带动所述夹持机构201上升或者下降，以使所述夹持机构201与所述溅射腔室固定或者分离。当进行溅射工艺时，所述夹持机构201将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内，当更换处理单元时，所述夹持机构201将所述溅射腔室与处理单元分离，从而通过半自动方式固定溅射腔室与靶材，在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。
本实施例中，所述处理单元包括靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101。图3为图1所示夹持机构的立体图。如图3所示，所述夹持机构201包括固定板202和多个凸起结构203，所述凸起结构203固定设置在所述固定板202上，所述处理单元上设置有多个凹槽结构，所述溅射腔室上设置有多个过孔，所述过孔与所述凹槽结构对应设置，所述凸起结构通过所述过孔与所述凹槽结构相互配合，以使所述溅射腔室与处理单元固定或者分离。本实施例使用凸起结构与凹槽结构相互配合，以使所述溅射腔室与处理单元固定或者分离，从而避免使用螺丝连接固定。因此，本实施例提供的技术方案使用机械加紧，方便快捷，操作简单，能够节省拆卸和安装螺丝需要耗费的时间，从而提高了真空镀膜效率。
参见图1和图3，所述凸起结构的数量为3个，所述平面防着板101设置在所述冷却层102上，所述冷却层102设置在所述绝缘板103上，所述绝缘板103设置在所述靶材104上，所述靶材104的下方设置有磁铁105。当进行溅射工艺或者更换处理单元时，第一个凸起结构与设置在所述靶材104上的凹槽结构相互配合，第二个凸起结构与设置在所述绝缘板103上的凹槽结构相互配合，第三个凸起结构与设置在所述冷却层102上的凹槽结构相互配合，从而使得所述溅射腔室分别与所述靶材、绝缘板以及冷却层固定或者分离，可以在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。
参见图2，所述夹持机构的数量为8个，这8个夹持机构平均分成4组，每组包含两个夹持机构，所述4组夹持机构分别均匀设置在所述溅射腔室的四周。均匀分布的夹持机构使得所述溅射腔室与所述处理单元的受力更加均匀，可以提高真空镀膜效率。
图4为图3所示夹持机构的截面图。如图4所示，所述夹持机构的外部设置有绝缘材料层204。优选的，所述绝缘材料层的构成材料为聚四氟乙烯。本实施例中，所述绝缘材料层204的厚度范围为1.5cm-5cm。优选的，所述绝缘材料层204的厚度为10cm。本实施例使用绝缘材料层204保证夹持机构201与溅射装置之间的绝缘性，从而避免影响真空镀膜效果。
参见图1，所述升降机构包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元与所述夹持机构201固定连接，所述控制单元与所述驱动单元连接。所述驱动单元在所述控制单元的控制之下驱动所述夹持机构上升或者下降。可选的，所述驱动单元包括气缸301、电机302以及升降平台303，所述控制单元包括电磁阀304、第一感应器305以及第二感应器306，所述气缸301与所述夹持机构201固定连接，所述电磁阀304与所述气缸301连接，所述升降平台303分别与所述气缸301和所述电机302连接，所述第一感应器305和所述第二感应器306设置在所述升降平台303与所述电机302之间。所述第一感应器305控制所述升降平台上升的最高位置，所述第二感应器306控制所述升降平台下降的最低位置。当进行溅射工艺时，所述升降机构上升以使得所述夹持机构201与所述溅射腔室固定，此时所述第一感应器305控制上升的最高位置。当更换处理单元时，所述升降机构下降，以使得所述夹持机构与所述溅射腔室分离，此时所述第二感应器306控制下降的最低位置。
本实施例提供的夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；所述升降机构用于带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；所述夹持机构用于当进行溅射工艺时将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；所述夹持机构用于当更换处理单元时将所述溅射腔室与处理单元分离。本实施例提供的技术方案使用夹持机构通过半自动方式固定溅射腔室与靶材，在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。本实施例提供的技术方案使用机械加紧，方便快捷，操作简单，能够节省拆卸和安装螺丝需要耗费的时间，从而提高了真空镀膜效率。
实施例二
本实施例提供一种磁控溅射装置，包括实施例一提供的夹持设备，具体内容可参照实施例一的描述，此处不再赘述。
本实施例提供的磁控溅射装置之中，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；所述升降机构用于带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；所述夹持机构用于当进行溅射工艺时将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；所述夹持机构用于当更换处理单元时将所述溅射腔室与处理单元分离。本实施例提供的技术方案使用夹持机构通过半自动方式固定溅射腔室与靶材，在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。本实施例提供的技术方案使用机械加紧，方便快捷，操作简单，能够节省拆卸和安装螺丝需要耗费的时间，从而提高了真空镀膜效率。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种夹持设备的工作方法的流程图。如图5所示，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围。所述夹持设备的工作方法包括：
步骤1001、所述升降机构带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离。
步骤1002、当进行溅射工艺时，所述夹持机构将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内。
步骤1003、当更换处理单元时，所述夹持机构将所述溅射腔室与处理单元分离。
参见图1，当进行溅射工艺时，所述夹持机构201将所述溅射腔室与处理单元固定，当更换处理单元时，所述夹持机构201将所述溅射腔室与处理单元分离，从而通过半自动方式固定溅射腔室与靶材，在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。
本实施例中，所述升降机构包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元与所述夹持机构201固定连接，所述控制单元与所述驱动单元连接。所述升降机构带动所述夹持机构上升或者下降的步骤包括：所述驱动单元在所述控制单元的控制之下驱动所述夹持机构上升或者下降。优选的，所述驱动单元包括气缸301、电机302以及升降平台303，所述控制单元包括电磁阀304、第一感应器305以及第二感应器306，所述气缸301与所述夹持机构201固定连接，所述电磁阀304与所述气缸301连接，所述升降平台303分别与所述气缸301和所述电机302连接，所述第一感应器305和所述第二感应器306设置在所述升降平台303与所述电机302之间。所述夹持设备的工作方法还包括：所述第一感应器控制所述升降平台上升的最高位置；所述第二感应器控制所述升降平台下降的最低位置。当进行溅射工艺时，所述升降机构上升以使得所述夹持机构201与所述溅射腔室固定，此时所述第一感应器305控制上升的最高位置。当更换处理单元时，所述升降机构下降，以使得所述夹持机构与所述溅射腔室分离，此时所述第二感应器306控制下降的最低位置。
图6-10为实施例三中更换靶材的示意图。如图6所示，更换靶材之前，将真空腔室打开，所述夹持机构201的凸起结构203与靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101的凹槽结构分离，使得所述夹持机构201与靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101松开。如图7所示，所述升降机构带动所述夹持机构201整体下降，以使得所述夹持机构201与所述靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101分离。如图8、图9以及图1所示，将所述靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101取下，再依次设置更换之后的靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101，最后所述升降机构带动所述夹持机构201整体上升，所述夹持机构201的凸起结构203设置在靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101的凹槽结构之内，使得所述夹持机构201与靶材104、绝缘板103、冷却层102以及平面防着板101固定。再对真空腔室抽取真空，从而完成了对靶材的更换。因此，本实施例在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。
本实施例提供的夹持设备的工作方法之中，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；所述升降机构用于带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；所述夹持机构用于当进行溅射工艺时将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；所述夹持机构用于当更换处理单元时将所述溅射腔室与处理单元分离。本实施例提供的技术方案使用夹持机构通过半自动方式固定溅射腔室与靶材，在更换靶材的过程之中避免造成数量较多的颗粒，从而提高了真空镀膜质量。本实施例提供的技术方案使用机械加紧，方便快捷，操作简单，能够节省拆卸和安装螺丝需要耗费的时间，从而提高了真空镀膜效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种夹持设备，其特征在于，包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；
所述升降机构用于带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；
所述夹持机构用于当进行溅射工艺时将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；
所述夹持机构用于当更换处理单元时将所述溅射腔室与处理单元分离；
所述夹持机构包括固定板和多个凸起结构，所述凸起结构固定设置在所述固定板上，所述处理单元上设置有多个凹槽结构，所述溅射腔室上设置有多个过孔，所述过孔与所述凹槽结构对应设置，所述凸起结构通过所述过孔与所述凹槽结构相互配合，以使所述溅射腔室与处理单元固定或者分离。
2.根据权利要求1所述的夹持设备，其特征在于，所述处理单元包括靶材、绝缘板、冷却层以及平面防着板。
3.根据权利要求2所述的夹持设备，其特征在于，所述凸起结构的数量为3个，所述平面防着板设置在所述冷却层上，所述冷却层设置在所述绝缘板上，所述绝缘板设置在所述靶材上，所述3个凸起结构分别与设置在所述靶材、绝缘板以及冷却层上的凹槽结构相互配合，以使所述溅射腔室分别与所述靶材、绝缘板以及冷却层固定或者分离。
4.根据权利要求1所述的夹持设备，其特征在于，所述夹持机构的数量为8个。
5.根据权利要求4所述的夹持设备，其特征在于，所述8个夹持机构平均分成4组，所述4组夹持机构分别均匀设置在所述溅射腔室的四周。
6.根据权利要求1所述的夹持设备，其特征在于，所述升降机构包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元与所述夹持机构固定连接，所述控制单元与所述驱动单元连接；
所述驱动单元用于在所述控制单元的控制之下驱动所述夹持机构上升或者下降。
7.根据权利要求6所述的夹持设备，其特征在于，所述驱动单元包括气缸、电机以及升降平台，所述控制单元包括电磁阀、第一感应器以及第二感应器，所述气缸与所述夹持机构固定连接，所述电磁阀与所述气缸连接，所述升降平台分别与所述气缸和所述电机连接，所述第一感应器和所述第二感应器设置在所述升降平台与所述电机之间；
所述第一感应器用于控制所述升降平台上升的最高位置；
所述第二感应器用于控制所述升降平台下降的最低位置。
8.根据权利要求1所述的夹持设备，其特征在于，所述夹持机构的外部设置有绝缘材料层。
9.根据权利要求8所述的夹持设备，其特征在于，所述绝缘材料层的构成材料为聚四氟乙烯。
10.根据权利要求9所述的夹持设备，其特征在于，所述绝缘材料层的厚度范围为1.5cm-5cm。
11.根据权利要求9所述的夹持设备，其特征在于，所述绝缘材料层的厚度为10cm。
12.一种磁控溅射装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一所述的夹持设备。
13.一种夹持设备的工作方法，其特征在于，所述夹持设备包括升降机构和多个夹持机构，所述夹持机构固定设置在所述升降机构上，所述夹持机构设置在溅射腔室的周围；
所述夹持设备的工作方法包括：
所述升降机构带动所述夹持机构上升或者下降，以使所述夹持机构与所述溅射腔室固定或者分离；
当进行溅射工艺时，所述夹持机构将所述溅射腔室与处理单元固定，所述处理单元设置在所述溅射腔室内；
当更换处理单元时，所述夹持机构将所述溅射腔室与处理单元分离；
所述夹持机构包括固定板和多个凸起结构，所述凸起结构固定设置在所述固定板上，所述处理单元上设置有多个凹槽结构，所述溅射腔室上设置有多个过孔，所述过孔与所述凹槽结构对应设置，所述凸起结构通过所述过孔与所述凹槽结构相互配合，以使所述溅射腔室与处理单元固定或者分离。
14.根据权利要求13所述的夹持设备的工作方法，其特征在于，所述升降机构包括驱动单元和控制单元，所述驱动单元与所述夹持机构固定连接，所述控制单元与所述驱动单元连接；
所述升降机构带动所述夹持机构上升或者下降的步骤包括：
所述驱动单元在所述控制单元的控制之下驱动所述夹持机构上升或者下降。
15.根据权利要求14所述的夹持设备的工作方法，其特征在于，所述驱动单元包括气缸、电机以及升降平台，所述控制单元包括电磁阀、第一感应器以及第二感应器，所述气缸与所述夹持机构固定连接，所述电磁阀与所述气缸连接，所述升降平台分别与所述气缸和所述电机连接，所述第一感应器和所述第二感应器设置在所述升降平台与所述电机之间；
所述夹持设备的工作方法还包括：
所述第一感应器控制所述升降平台上升的最高位置；
所述第二感应器控制所述升降平台下降的最低位置。
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