CN113684463B - 一种平板连续pvd设备及其载板偏压导入装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及PVD镀膜设备的领域，尤其是涉及一种平板连续PVD设备及其载板偏压导入装置。载板偏压导入装置包括电源、连接机构以及引电机构，引电机构包括导线和装载开关、卸载开关，连接机构的数量设置为至少三个且依次排布，将连接机构按顺序依次编号，奇数序号的连接机构与电源正负极的其中一极导通，偶数序号的连接机构与电源的另一极导通，序号排前两位的连接机构中的至少一个连接的导线上设置有装载开关，序号排后两位的连接机构中的至少一个连接的导线上设置有卸载开关。在整个过程中电流的通断都是通过装载开关和卸载开关来进行的，而不是载板和连接机构接触、分离导致的通断电，可以避免瞬间电流过大导致载板和连接机构连接处损毁的情况。

Description

一种平板连续PVD设备及其载板偏压导入装置
技术领域
本申请涉及PVD镀膜设备的领域，尤其是涉及一种平板连续PVD设备及其载板偏压导入装置。
背景技术
PVD镀膜设备是在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，在基体表面沉积具有特殊功能的薄膜。
最近的市场中，平板式PVD镀膜设备也出现了施加偏压的要求（偏压是指在镀膜过程中施加在基体上的负电压）。常见的平板式PVD镀膜设备如图1所示，在长方形的连续多腔室系统中，载板通过传输装置实现在各个腔室之间的传输，传输过程中经过各种类型的源，完成既定膜层的成膜。如何在载板的运动过程中给载板施加偏压就成了需求解决的问题。
发明内容
为了解决载板运动过程中施加偏压的需求，本申请提供一种平板连续PVD设备及其载板偏压导入装置。
第一方面，本申请提供一种载板偏压导入装置，采用如下的技术方案：
一种载板偏压导入装置，包括电源、用于连接载板的连接机构，以及导通连接机构和电源的引电机构，引电机构包括导线和装载开关、卸载开关，所述连接机构的数量设置为至少三个且依次排布，将连接机构按顺序依次编号，奇数序号的连接机构通过导线与电源正负极的其中一极导通，偶数序号的连接机构通过导线与电源的另一极导通，序号排前两位的连接机构中的至少一个连接的导线上设置有装载开关，序号排后两位的连接机构中的至少一个连接的导线上设置有卸载开关，且装载开关和卸载开关不位于同一条导线上。
通过采用上述技术方案，当载板运动至与序号排前两位的连接机构连通的状态时，通过操作装载开关和卸载开关使得两个连接机构与电源的正负极导通，对载板和载板上的基体施加偏压。当载板运动至与序号排后两位的连接机构连通的状态时，通过断开卸载开关使得不再施加偏压。同时在整个过程中电流的通断都是通过装载开关和卸载开关来进行的，而不是载板和连接机构接触、分离导致的通断电，可以避免瞬间电流过大导致载板和连接机构连接处损毁的情况。
优选的，还包括用于检测载板位置的装载传感器和卸载传感器，装载传感器检测载板达到序号第二、第三的连接机构之间的位置时响应，装载传感器响应时装载开关闭合，装载传感器不响应时装载开关断开；卸载传感器检测载板到达序号倒数第二、第三的连接机构之间的位置时响应，卸载传感器响应时卸载开关闭合，卸载传感器不响应时，卸载开关断开。
通过采用上述技术方案，设置装载传感器和卸载传感器开控制装载开关和卸载开关的通断，使得不需要人工来控制装载开关和卸载开关，当载板运动至与序号排前两位的连接机构连通的状态并继续传输时装载开关就会导通。当载板运动至与序号排后两位的连接机构连通的状态并继续传输时，在未脱离这两个连接机构前卸载开关就会断开。
优选的，所述连接机构包括用于连接组合腔室的安装座和不与组合腔室导通的柔性电刷，柔性电刷与导线导通。
通过采用上述技术方案，通过柔性电刷使得载板传输至与连接机构配合的位置时可以与载板稳定导通。
优选的，所述连接机构包括用于连接组合腔室的安装座以及不与组合腔室导通的导电柱，所述导电柱与安装座滑动连接，且导电柱穿出安装座的一端设有抵接头，导电柱上套设有弹簧，弹簧的两端分别与安装座、抵接头抵接，导电柱与导线导通。
通过采用上述技术方案，在载板传输至与连接机构配合的位置时，载板与抵接头抵接，载板和基体的自重作用下使弹簧被压缩，此时抵接头、导电柱和载板处于稳定导通的状态。
优选的，所述抵接头为帽型。
通过采用上述技术方案，将抵接头设置成帽型，使得载板运动过程中与抵接头接触时会带动抵接头向安装座方向运动，使弹簧被压缩。
第二方面，本申请提供一种平板连续PVD设备，采用如下的技术方案：
一种平板连续PVD设备，包括组合腔室、位于组合腔室内的源、传输载板的传输装置、以及上述的载板偏压导入装置。
通过采用上述技术方案，通过传输装置传输载板，在载板传输的过程中载板偏压导入装置对载板施加偏压，并通过组合腔室内的源进行镀膜作业。
优选的，所述组合腔室包括依次排列的装载腔室、工艺腔室和卸载腔室，所述源位于工艺腔室内。
通过采用上述技术方案，将组合腔室分为三个腔室，在装载腔室中完成装载工作施加偏压，在工艺腔室内完成镀膜，到卸载腔室后不再施加偏压。
优选的，所述传输装置包括接地传输辊和隔离传输辊，隔离传输辊和组合腔室之间绝缘，所述接地传输辊和隔离传输辊在组合腔室内沿直线等间距排布，位于工艺腔室内的均为隔离传输辊，位于装载腔室和卸载腔室内靠近工艺腔室一侧的为隔离传输辊，位于装载腔室和卸载腔室内远离工艺腔室一侧的为接地传输辊。
通过采用上述技术方案，在通过接地传输辊使载板接地，将其本身携带的电荷引入地下。通过隔离传输辊传输以使得顺利施加偏压。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在整个过程中电流的通断都是通过装载开关和卸载开关来进行的，而不是载板和连接机构接触、分离导致的通断电，可以避免瞬间电流过大导致载板和连接机构连接处损毁的情况。
2.当载板运动至与序号排前两位的连接机构连通的状态并继续传输时装载开关就会导通；当载板运动至与序号排后两位的连接机构连通的状态并继续传输时，在未脱离这两个连接机构前卸载开关就会断开，实现自动控制。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图；
图2是实施例一的卸载腔室的结构示意图；
图3是实施例一的多个工艺腔室组合使用时的结构示意图；
图4是实施例二的卸载腔室的结构示意图。
附图标记说明：1、组合腔室；2、源；3、传输装置；4、载板偏压导入装置；5、装载腔室；6、工艺腔室；7、卸载腔室；8、接地传输辊；9、隔离传输辊；10、电源；11、连接机构；12、引电机构；13、安装座；14、柔性电刷；15、导线；16、装载开关；17、卸载开关；18、装载传感器；19、卸载传感器；20、导电柱；21、抵接头；22、弹簧。
具体实施方式
以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种平板连续PVD设备及其载板偏压导入装置4。
实施例一：
如图1所示，平板连续PVD设备包括组合腔室1、源2（可以为离子源2、磁控溅射源2、多弧源2、CVD源2等）、传输载板的传输装置3、载板偏压导入装置4。
如图1所示，组合腔室1包括依次排列的装载腔室5、工艺腔室6和卸载腔室7，源2位于工艺腔室6内。传输装置3包括接地传输辊8和隔离传输辊9，其中隔离传输辊9和组合腔室1之间绝缘。接地传输辊8和隔离传输辊9在组合腔室1内沿直线等间距排布，用于传输载板依次经过装载腔室5、工艺腔室6和卸载腔室7。位于工艺腔室6内的均为隔离传输辊9，位于装载腔室5和卸载腔室7内靠近工艺腔室6一侧的为隔离传输辊9，位于装载腔室5和卸载腔室7内远离工艺腔室6一侧的为接地传输辊8。
如图1所示，载板偏压导入装置4包括电源10、用于连接载板的连接机构11，以及导通连接机构11和电源10的引电机构12。
如图1和图2所示，连接机构11包括和组合腔室1的内壁或底板固定连接的安装座13，安装座13上安装有柔性电刷14，柔性电刷14通过引电机构12和电源10连通。安装座13和组合腔室1之间绝缘或者安装座13和柔性电刷14之间绝缘，使得组合腔室1和柔性电刷14之间不导通。
如图1和图2所示，连接机构11设置有八个，将连接机构11从装载腔室5、工艺腔室6到卸载腔室7依次排序。引电机构12包括导线15和装载开关16、卸载开关17，奇数序号的连接机构11（即第一、三、五、七连接机构11）的柔性电刷14通过导线15与电源10的正负极中的其中一极相连接；偶数序号的连接机构11（即第二、四、六、八连接机构11）的柔性电刷14通过导线15与电源10的另一极相连接。连接第二连接机构11和电源10的导线15上安装有装载开关16，连接第八连接机构11和电源10的导线15上安装有卸载开关17。
如图1和图2所示，组合腔室1内安装有装载传感器18和卸载传感器19，装载传感器18和卸载传感器19可以选用红外传感器、接近开关等检测载板位置的传感器，装载传感器18检测载板达到第二连接机构11和第三连接机构11之间的某一位置时响应，卸载传感器19检测载板到达第五连接机构11和第六连接机构11之间的某一位置时响应。当载板的一端到达装载传感器18的响应位置时，装载传感器18响应，装载开关16闭合，第二连接机构11和电源10导通；当载板继续传输脱离装载传感器18的响应位置后，装载开关16断开，第二连接机构11和电源10不再导通。当载板的一端到达卸载传感器19的响应位置时，卸载传感器19响应，卸载开关17闭合，第八连接机构11和电源10导通；当载板继续传输脱离卸载传感器19的响应位置后，卸载开关17断开。
如图3所示，组合腔室1可以根据工艺需求设置多个工艺腔室6依次排布，多个依次排布时，两个工艺腔室6之间使用隔离传输辊9。
具体工作过程：
将基体放置在载板上，传输装置3从装卸腔室开始向工艺腔室6输送载板。载板到达使用隔离传输辊9的位置后继续向前输送，载板到达与第一连接机构11、第二连接机构11配合的位置时，第一连接机构11和第二连接机构11的柔性电刷14均与载板抵接，此时装载开关16还处于断开状态。载板继续向前输送到达装载传感器18的响应位置时，装载开关16闭合，电源10的正负极与载板连通，对载板施加偏压，避免柔性电刷14在导通状态下与载板部分抵接时瞬间电流过大的问题。
载板继续向前输送的过程中，载板始终与至少一个奇数序号的连接机构11、至少一个偶数序号的连接机构11相连接，使得载板始终处于被施加偏压的状态。
载板达到与第七连接机构11、第八连接机构11连接的位置并继续前进时，载板脱离卸载传感器19的响应位置，卸载开关17断开，此时载板不再处于被施加偏压的状态。
实施例二：
如图4所示，本实施例与实施例一的区别仅在于，连接机构11包括和组合腔室1的内壁或底板固定连接的安装座13，安装座13上滑动连接有导电柱20，导电柱20伸出安装座13的一端成型有帽型的抵接头21。导电柱20上位于安装座13和抵接头21之间的位置套设有弹簧22，当载板到达与连接机构11配合的位置时，抵接头21与载板抵接，弹簧22被压缩。导电柱20和抵接头21通过引电机构12和电源10连通。安装座13和组合腔室1之间绝缘或者安装座13和导电柱20之间绝缘，使得组合腔室1和导电柱20之间不导通。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种载板偏压导入装置，包括电源(10)、用于连接载板的连接机构(11)，以及导通连接机构(11)和电源(10)的引电机构(12)，引电机构(12)包括导线(15)和装载开关(16)、卸载开关(17)，其特征是：所述连接机构(11)的数量设置为至少三个且依次排布，将连接机构(11)按顺序依次编号，奇数序号的连接机构(11)通过导线(15)与电源(10)正负极的其中一极导通，偶数序号的连接机构(11)通过导线(15)与电源(10)的另一极导通，序号排前两位的连接机构(11)中的至少一个连接的导线(15)上设置有装载开关(16)，序号排后两位的连接机构(11)中的至少一个连接的导线(15)上设置有卸载开关(17)，且装载开关(16)和卸载开关(17)不位于同一条导线(15)上；还包括用于检测载板位置的装载传感器(18)和卸载传感器(19)，装载传感器(18)检测载板达到序号第二、第三的连接机构(11)之间的位置时响应，装载传感器(18)响应时装载开关(16)闭合，装载传感器(18)不响应时装载开关(16)断开；卸载传感器(19)检测载板到达序号倒数第二、第三的连接机构(11)之间的位置时响应，卸载传感器(19)响应时卸载开关(17)闭合，卸载传感器(19)不响应时，卸载开关(17)断开。
2.根据权利要求1所述的载板偏压导入装置，其特征是：所述连接机构(11)包括用于连接组合腔室(1)的安装座(13)和不与组合腔室(1)导通的柔性电刷(14)，柔性电刷(14)与导线(15)导通。
3.根据权利要求1所述的载板偏压导入装置，其特征是：所述连接机构(11)包括用于连接组合腔室(1)的安装座(13)以及不与组合腔室(1)导通的导电柱(20)，所述导电柱(20)与安装座(13)滑动连接，且导电柱(20)穿出安装座(13)的一端设有抵接头(21)，导电柱(20)上套设有弹簧(22)，弹簧(22)的两端分别与安装座(13)、抵接头(21)抵接，导电柱(20)与导线(15)导通。
4.根据权利要求3所述的载板偏压导入装置，其特征是：所述抵接头(21)为帽型。
5.一种平板连续PVD设备，其特征是：包括组合腔室(1)、位于组合腔室(1)内的源(2)、传输载板的传输装置(3)、以及权利要求1-4任一项所述的载板偏压导入装置(4)。
6.根据权利要求5所述的平板连续PVD设备，其特征是：所述组合腔室(1)包括依次排列的装载腔室(5)、工艺腔室(6)和卸载腔室(7)，所述源(2)位于工艺腔室(6)内。
7.根据权利要求6所述的平板连续PVD设备，其特征是：所述传输装置(3)包括接地传输辊(8)和隔离传输辊(9)，隔离传输辊(9)和组合腔室(1)之间绝缘，所述接地传输辊(8)和隔离传输辊(9)在组合腔室(1)内沿直线等间距排布，位于工艺腔室(6)内的均为隔离传输辊(9)，位于装载腔室(5)和卸载腔室(7)内靠近工艺腔室(6)一侧的为隔离传输辊(9)，位于装载腔室(5)和卸载腔室(7)内远离工艺腔室(6)一侧的为接地传输辊(8)。
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