CN111326398A - 等离子处理真空腔体结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种等离子处理真空腔体结构，包括绝缘体、电极板、第一腔体和与所述第一腔体相配合的第二腔体，所述绝缘体设置于所述第一腔体内，所述电极板设置于所述绝缘体靠近第二腔体的一侧面上，所述第一腔体、第二腔体围成等离子处理空间。将等离子处理腔体结构设计为可拆分的第一腔体和第二腔体，第一腔体用于固定绝缘体和电极板等部件，第二腔体可用于运输待处理产品，搭配自动传送生产线等可实现自动上下料，提高产品处理效率。

Description

等离子处理真空腔体结构
技术领域
本发明涉及等离子处理技术领域，尤其涉及一种等离子处理真空腔体结构。
背景技术
现在市面上的真空式等离子处理设备，大都是独立于自动化体系的单独机台，等离子处理设备的腔体结构设计要求必须人工进行取料和放料，这大大影响了处理效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种等离子处理真空腔体结构，无需人工进行取放料。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种等离子处理真空腔体结构，包括绝缘体、电极板、第一腔体和与所述第一腔体相配合的第二腔体，所述绝缘体设置于所述第一腔体内，所述电极板设置于所述绝缘体靠近第二腔体的一侧面上，所述第一腔体、第二腔体围成等离子处理空间。
进一步的，所述绝缘体靠近第二腔体的一侧面上设有与所述电极板相适配的第一凹陷位。
进一步的，还包括导电条，所述绝缘体靠近电极板的一侧面上设有与所述导电条相适配的第二凹陷位，所述导电条与所述电极板电性导通。
进一步的，所述绝缘体的材质为陶瓷，且所述绝缘体的厚度大于或等于20mm。
进一步的，所述第一腔体内设有进气管，所述进气管靠近所述第一腔体的内侧壁设置，所述进气管的形状为U形，所述进气管相对的两边上均设有进气孔，且相对的两边上的进气孔错位设置。
进一步的，还包括密封件，所述第一腔体靠近第二腔体的一侧面上设有凹槽，所述密封件设置于所述凹槽内。
进一步的，所述第一腔体上设有导电柱，所述第二腔体通过所述导电柱与所述第一腔体电性导通。
进一步的，所述第一腔体上设有视窗结构。
进一步的，所述第一腔体上设有法兰，所述法兰与所述等离子处理空间连通。
进一步的，所述第一腔体的内侧壁上还设有布气板，所述布气板与所述法兰对应设置，且所述布气板与法兰之间留有间隙。
本发明的有益效果在于：将等离子处理腔体结构设计为可拆分的第一腔体和第二腔体，第一腔体用于固定绝缘体和电极板等部件，第二腔体可用于运输待处理产品，搭配自动传送生产线等可实现自动上下料，提高产品处理效率；在电极板和第一腔体之间设置绝缘体可以杜绝电极的非正常功率产生，提高安全性能。
附图说明
图1为本发明实施例一的等离子处理真空腔体结构的整体结构示意图；
图2为本发明实施例一的等离子处理真空腔体结构的结构爆炸图；
图3为本发明实施例一的等离子处理真空腔体结构的另一结构爆炸图；
图4为本发明实施例一的等离子处理真空腔体结构的部分结构示意图；
图5为本发明实施例一的等离子处理真空腔体结构的另一部分结构示意图；
图6为本发明实施例一的等离子处理真空腔体结构中的进气管的进气示意图；
图7为本发明实施例一的等离子处理真空腔体结构的气流示意图。
标号说明：
1、绝缘体；101、第一凹陷位；102、第二凹陷位；2、电极板；3、第一腔体；31、凹槽；4、第二腔体；5、导电条；6、密封件；7、导电柱；8、视窗结构；9、法兰；10、进气管；1001、进气孔；11、布气板。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：将等离子处理腔体结构设计为可拆分的第一腔体和第二腔体，第一腔体用于固定绝缘体和电极板等部件，第二腔体可用于运输待处理产品，搭配自动传送生产线等可实现自动上下料。
请参照图1至图7，一种等离子处理真空腔体结构，包括绝缘体1、电极板2、第一腔体3和与所述第一腔体3相配合的第二腔体4，所述绝缘体1设置于所述第一腔体3内，所述电极板2设置于所述绝缘体1靠近第二腔体4的一侧面上，所述第一腔体3、第二腔体4围成等离子处理空间。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将等离子处理腔体结构设计为可拆分的第一腔体和第二腔体，第一腔体用于固定绝缘体和电极板等部件，第二腔体可用于运输待处理产品，搭配自动传送生产线等可实现自动上下料，提高产品处理效率；在电极板和第一腔体之间设置绝缘体可以杜绝电极的非正常功率产生，提高安全性能。
进一步的，所述绝缘体1靠近第二腔体4的一侧面上设有与所述电极板2相适配的第一凹陷位101。
由上述描述可知，在绝缘体上设置与电极板相适配的第一凹陷位，第一凹陷位的侧边包裹住电极板，杜绝电极板四周四个面对负极放电的可能，故而达成保证在装置工作过程中，电极板有且只有一个平面平行于负极放电，辉光稳定均匀且腔室内各部位等离子处理效果高度均匀一致。
进一步的，还包括导电条5，所述绝缘体1靠近电极板2的一侧面上设有与所述导电条5相适配的第二凹陷位102，所述导电条5与所述电极板2电性导通。
由上述描述可知，设置导电条可以保证高频窥入接触更充分，大大降低功耗。
进一步的，所述绝缘体1的材质为陶瓷，且所述绝缘体1的厚度大于或等于20mm。
由上述描述可知，陶瓷材料是可以在真空等离子腔体长期辉光照射下保证原有物理和化学性能不发生变化的材质，且不会产生任何微量粒子影响等离子处理产品的效用；高强度陶瓷材质在该装置长期的使用过程中，可以经受住震荡而不会发生破损；当绝缘体的厚度大于或等于20mm，易于加工，且不易产生变形。
进一步的，所述第一腔体3内设有进气管10，所述进气管10靠近所述第一腔体3的内侧壁设置，所述进气管10的形状为U形，所述进气管10相对的两边上均设有进气孔1001，且相对的两边上的进气孔1001错位设置。
由上述描述可知，进气孔错位设置可以使腔体内的气体均匀分布，不会因为气体对流、气压大而导致局部的气体流量大或气体密度大，大大保证了装置在工作时的内部均匀性。
进一步的，还包括密封件6，所述第一腔体3靠近第二腔体4的一侧面上设有凹槽31，所述密封件6设置于所述凹槽31内。
由上述描述可知，密封件可以提高第一腔体和第二腔体之间的密封性能，提高处理效果。
进一步的，所述第一腔体3上设有导电柱7，所述第二腔体4通过所述导电柱7与所述第一腔体3电性导通。
由上述描述可知，设置导电柱可以达到良好的接地效果。
进一步的，所述第一腔体3上设有视窗结构8。
由上述描述可知，设置视窗结构便于观察等离子处理情况。
进一步的，所述第一腔体3上设有法兰9，所述法兰9与所述等离子处理空间连通。
由上述描述可知，设置法兰便于与真空设备连接。
进一步的，所述第一腔体3的内侧壁上还设有布气板11，所述布气板11与所述法兰9对应设置，且所述布气板11与法兰9之间留有间隙。
由上述描述可知，设置布气板可有效阻挡和分散外部真空泵的直接吸力，保护内部气体均匀流动。外形可设计为圆形，使得其在工作时更均匀的分散真空泵吸力，让内部气体流动更加平衡和稳定，杜绝局部通道的大气体流动而影响等离子体产生浓度和工艺气体的分布均匀性。
请参照图1至图7，本发明的实施例一为：
一种等离子处理真空腔体结构，如图1至图3所示，包括绝缘体1、电极板2、第一腔体3和与所述第一腔体3相配合的第二腔体4，所述绝缘体1设置于所述第一腔体3内，所述电极板2设置于所述绝缘体1靠近第二腔体4的一侧面上，所述电极板2的材质为铝。所述第一腔体3、第二腔体4围成等离子处理空间，第二腔体4可以对待处理产品进行运输，然后与第一腔体3闭合后即可进行待处理产品的等离子处理。
所述绝缘体1的材质为陶瓷，其厚度大于或等于20mm，经过对各种材质的实际验证测试，发现陶瓷材质是唯一可以在真空等离子体长期辉光照射下保证原有物理和化学性能不发生变化的材质，且不会产生任何微量粒子影响等离子处理产品的效用；高强度陶瓷材质在该装置长期的使用过程中，可以经受住震荡而不会发生破损；在长期验证中，发现此陶瓷部件的不同厚度会对其实际使用性能有影响，低于20mm的板材在在特别定制时厚度偏薄，加工难度高，并且在长期等离子体发生环境中该部件会发生形变，最终影响整个装置的使用功能；陶瓷本身的化学性质稳定，在等离子体的侵蚀过程中，不易发生化学反应产生其他气体物质，保证此装置在应用上满足各种行业的需求(如医疗卫生行业不允许有其他成分影响到需要等离子处理的产品)而不会产生潜在的危害。
如图4所示，所述绝缘体1靠近第二腔体4的一侧面上设有与所述电极板2相适配的第一凹陷位101。第一凹陷位101的侧边包裹住电极板2，杜绝电极板2四周四个面对负极放电的可能，故而达成保证在装置工作过程中，电极板2有且只有一个平面平行于负极放电，辉光稳定均匀且腔室内各部位等离子处理效果高度均匀一致。当不设置第一凹陷位101时，电极板2五个面可以和负极满足放电条件，因为各个面与负极间距的不同，故腔体内部会存在局部放电不均匀，而导致外在表现为观测到内部有特别明亮的辉光部分，产品处理的效果实测各处不一致。
本实施例中，所述等离子处理真空腔体结构还包括导电条5和密封件6，所述绝缘体1靠近电极板2的一侧面上设有与所述导电条5相适配的第二凹陷位102，所述导电条5与所述电极板2电性导通。本实施例中，所述导电条5的材质为铜。所述第一腔体3靠近第二腔体4的一侧面上设有凹槽31，所述密封件6设置于所述凹槽31内。
如图5所示，所述第一腔体3内设有进气管10，所述进气管10靠近所述第一腔体3的内侧壁设置，所述进气管10的形状为U形，所述进气管10相对的两边上均设有进气孔1001，且相对的两边上的进气孔1001错位设置。进气孔1001的直径可以根据需要进行设置，优选的，进气孔1001的直径为1mm。图6为进气管的进气示意图，错位开孔出气的设计方式，可以有效地在通入工艺气体时使气体在腔体内均匀分布，且不会因为气体对流、气压大而导致局部的气体流量大或气体密度大，大大保证了装置在工作时的内部均匀性。
如图5所示，所述第一腔体3上设有导电柱7，所述第二腔体4通过所述导电柱7与所述第一腔体3电性导通，所述导电柱7的材质为铜。所述第一腔体3上设有视窗结构8和法兰9，所述法兰9与所述等离子处理空间连通，设置法兰9便于与真空发生装置连接，法兰9处可以设置密封结构，使得腔体内部的压强可以快速下降以及使负压状态更稳定。所述第一腔体3的内侧壁上还设有布气板11，所述布气板11与所述法兰9对应设置，且所述布气板11与法兰9之间留有间隙使得可容气体通过。如图7所示，设置布气板可有效阻挡和分散外部真空泵的直接吸力，保护内部气体均匀流动。外形可设计为圆形，使得其在工作时更均匀的分散真空泵吸力，让内部气体流动更加平衡和稳定，杜绝局部通道的大气体流动而影响等离子体产生浓度和工艺气体的分布均匀性。
本实施例的等离子处理真空腔体结构工作时，待处理产品放置在第二腔体4上，第一腔体3和第二腔体4紧密结合，此时导电柱7使得第一腔体3和第二腔体4电性导通，达到良好的接地效果；通过法兰9处抽取等离子处理空间内的气体，使得腔体内部进入低压状态；等离子电源供应高频电场通过导电条5与电极板2连接，电极板2与腔体间存在一层绝缘体1，更好杜绝电极板2的非正常功率产生及杜绝设备危险性，该连接方式使得功率窥入接触更充分，功耗大大降低，等离子产生浓度提升，处理产品效果更佳；此时腔体内部满足辉光放电条件，通入工艺气体，工艺气体通过进气管10上的进气孔1001进入，即可产生等离子体对等离子处理空间内的产品进行全方位的等离子清洁，可以通过视窗结构8观察腔体内部的实际等离子发生状况，可以实时监察设备运行；处理一定时间后，通过法兰9处充入气体使得腔体内恢复常压状态，同时停止等离子电源和工艺气体输入，第一腔体3和第二腔体4分开，取出产品即可。
综上所述，本发明提供的一种等离子处理真空腔体结构，无需人工操作，可实现自动上下料，提高产品处理效率，并且安全性能好。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种等离子处理真空腔体结构，其特征在于，包括绝缘体、电极板、第一腔体和与所述第一腔体相配合的第二腔体，所述绝缘体设置于所述第一腔体内，所述电极板设置于所述绝缘体靠近第二腔体的一侧面上，所述第一腔体、第二腔体围成等离子处理空间。
2.根据权利要求1所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，所述绝缘体靠近第二腔体的一侧面上设有与所述电极板相适配的第一凹陷位。
3.根据权利要求2所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，还包括导电条，所述绝缘体靠近电极板的一侧面上设有与所述导电条相适配的第二凹陷位，所述导电条与所述电极板电性导通。
4.根据权利要求1所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，所述绝缘体的材质为陶瓷，且所述绝缘体的厚度大于或等于20mm。
5.根据权利要求1所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，所述第一腔体内设有进气管，所述进气管靠近所述第一腔体的内侧壁设置，所述进气管的形状为U形，所述进气管相对的两边上均设有进气孔，且相对的两边上的进气孔错位设置。
6.根据权利要求1所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，还包括密封件，所述第一腔体靠近第二腔体的一侧面上设有凹槽，所述密封件设置于所述凹槽内。
7.根据权利要求1所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，所述第一腔体上设有导电柱，所述第二腔体通过所述导电柱与所述第一腔体电性导通。
8.根据权利要求1所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，所述第一腔体上设有视窗结构。
9.根据权利要求1所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，所述第一腔体上设有法兰，所述法兰与所述等离子处理空间连通。
10.根据权利要求9所述的等离子处理真空腔体结构，其特征在于，所述第一腔体的内侧壁上还设有布气板，所述布气板与所述法兰对应设置，且所述布气板与法兰之间留有间隙。
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US20210319982A1 (en) * 2020-04-10 2021-10-14 Asm Ip Holding B.V. Gas supply unit and substrate processing apparatus including the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20210319982A1 (en) * 2020-04-10 2021-10-14 Asm Ip Holding B.V. Gas supply unit and substrate processing apparatus including the same

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