CN113913756A - 一种真空镀膜机 - Google Patents

一种真空镀膜机 Download PDF

Info

Publication number
CN113913756A
CN113913756A CN202111184462.XA CN202111184462A CN113913756A CN 113913756 A CN113913756 A CN 113913756A CN 202111184462 A CN202111184462 A CN 202111184462A CN 113913756 A CN113913756 A CN 113913756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cavity
coating
power device
fixed
cold pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111184462.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113913756B (zh
Inventor
刘毅
黄鹏飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Jinyuda Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Jinyuda Semiconductor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Jinyuda Semiconductor Co ltd filed Critical Jiangsu Jinyuda Semiconductor Co ltd
Priority to CN202111184462.XA priority Critical patent/CN113913756B/zh
Publication of CN113913756A publication Critical patent/CN113913756A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113913756B publication Critical patent/CN113913756B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • C23C14/30Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • C23C14/505Substrate holders for rotation of the substrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/542Controlling the film thickness or evaporation rate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明公开了一种真空镀膜机,包括镀膜腔,镀膜腔的底部安装有坩埚和电子枪,镀膜腔的顶部旋转安装有自转架,自转架由旋转动力装置驱动,镀膜腔的一侧设置有冷却腔体,冷却腔体上固定有冷泵连接法兰,冷泵连接法兰上设置有抽气口,冷却腔体内在冷泵连接法兰处安装有阀座,该阀座将冷却腔体分隔成第一腔室和第二腔室,冷泵连接法兰的外部安装有与第二腔室联通的冷泵,冷却腔体上滑动有阀瓣,阀瓣由第一开闭动力装置驱动;冷却腔体上设置有与第一腔室联通的抽真空管接口,所述抽真空管接口与抽真空系统连通。该真空镀膜机真空的形成时间更短。

Description

一种真空镀膜机
技术领域
本发明涉及一种真空镀膜机,是一种在真空的环境下利用电子束加热金属使其蒸发在基片上镀膜的设备。
背景技术
真空镀膜机是半导体材料制作过程中一种常用的设备,目前主要有电子束蒸发法,其主要原理是在真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料,使蒸发材料气化并向基片移动,在基底上凝结形成薄膜的方法。电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜,同时在同一蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚,实现同时或分别蒸发,沉积多种不同的物质。通过电子束蒸发,任何材料都可以被蒸发。电子束蒸发可以蒸发高熔点材料,蒸发热效率高、束流密度大、蒸发速度快,制成的薄膜纯度高、质量好,厚度可以较准确地控制,可以广泛应用于制备高纯薄膜和导电玻璃等各种光学材料薄膜。
专利号为CN202021013114.7的专利公开了一种电子束蒸发台主要包括箱体(1),所述箱体(1)为内部具有真空腔室的腔体(11);旋转装置,所述旋转装置枢转安装于腔体(11)的顶部,所述旋转装置放置有基片:坩埚(4),所述坩埚(4)设于旋转装置的下方,所述坩埚(4)设置有多个,所述坩埚(4)放置有靶材;电子枪(5),所述电子枪(5)设于腔体(11)内,所述电子枪(5)可对靶材施加高温。这种电子束蒸发台的腔体通过真空系统,真空系统按照市面上的方式采用冷泵冷却使内部真空度满足要求,例如专利号为202021011689.5公开了一种电子束蒸发台蒸发工艺腔体,这个腔体连接冷泵用来制冷提供真空,冷泵提供真空的原理是:冷泵的冷板温度降低,水分和气体就会附着在冷板上而冷凝成液态,此时冷板周围的气体减少,由于压差的作用,其他地方的气体会陆续向冷板移动,最终将整个腔体内的气体和水分都冷凝成液体,使其内部达到所需的真空度,然而结构存在以下缺点:
1、目前的蒸发工艺腔体利用冷泵提供真空,效率比较低,由于腔体内的基片上间歇性的镀膜,镀膜完成后需要开启将基片取出,因此,整个工艺腔体就会变成常压状态,之后又需要冷泵再次制冷提供真空,因而为了一次制备更多的基片,工艺腔体的体积设置得比较大,这样真空产生的时间非常长;
2、目前的这个工艺腔体在进行真空镀膜时,腔体的内壁上也都会镀上金属膜层,而工艺腔体的内部就会比较脏,难清理;
3、目前的这种工艺腔体是通过一个冷泵抽气管道连接,因此,当内部温度非常低,可能导致工艺腔体内部的一些水分会附着在一些隐藏的角落而不会被抽吸走,这样在进行蒸发时,这些水分就又会气化而直接影响真空镀膜的质量;
4、目前的真空镀膜机一般是有公转和自转的两种方式带动基片的旋转,而采用自转方式旋转时,由于金属蒸气向上逸散时,处于旋转中心和处于外围基片的线速度并不相同,从而导致一批次的基片镀膜的厚度差异会有所波动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种真空镀膜机,该真空镀膜机真空的形成时间更短。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种真空镀膜机,包括镀膜腔,所述镀膜腔为立式镀膜腔,镀膜腔的底部安装有用于放置靶材的坩埚和用于对靶材进行加热的电子枪,所述镀膜腔的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架,所述自转架由旋转动力装置驱动,所述镀膜腔的一侧设置有冷却腔体,所述冷却腔体上固定有冷泵连接法兰,所述冷泵连接法兰上设置有方便对冷泵抽气的抽气口,所述冷却腔体内在冷泵连接法兰处安装有阀座,该阀座将冷却腔体分隔成第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与镀膜腔内腔连通,所述冷泵连接法兰的外部安装有与第二腔室联通的冷泵,所述冷却腔体上滑动有阀瓣,所述阀瓣由第一开闭动力装置驱动与阀座相互密封配合;所述冷却腔体上设置有与第一腔室联通的抽真空管接口,所述抽真空管接口与抽真空系统连通。
作为一种优选的方案,所述镀膜腔的内壁上还可拆卸固定有若干块防护板,各防护板覆盖所述镀膜腔的整个内壁。
作为一种优选的方案,所述镀膜腔的内壁上设置有若干个连接螺柱,每个防护板上均设置有与连接螺柱对应的安装孔,所述连接螺柱贯穿所述安装孔后并通过螺母压紧所述防护板。
作为一种优选的方案,所述镀膜腔的内壁和防护板之间还设置有电加热板。
作为一种优选的方案,所述的镀膜腔的侧壁上还设置有安装腔室,所述安装腔室上固定有冷头和与冷头相连接的冷凝板,所述冷凝板处于安装腔室内,所述安装腔室上滑动安装有将安装腔室封堵或打开的封堵防护板,该封堵防护板由第二开闭动力装置驱动。
作为一种优选的方案,所述镀膜腔的顶部固定有上腔体,所述自转架和旋转动力装置安装于所述上腔体上,所述上腔体上位于自转架的外侧四周布置有若干套用于遮挡自转架上的部分基片的遮挡机构。
作为一种优选的方案,所述遮挡机构包括固定于上腔体上的支座,所述支座上摆动安装有摆杆,所述摆杆上固定有遮挡片,所述摆杆由偏摆动力装置驱动偏摆。
作为一种优选的方案,所述偏摆动力装置包括竖直安装于上腔体上的直线动力装置,所述直线动力装置的输出端固定有驱动齿条,所述摆杆的一端设置有与驱动齿条啮合的齿轮,所述支座上设置有限制摆杆摆动角度的限位块。
作为一种优选的方案,所述冷泵连接法兰上设置有用于安装温度传感器和压力传感器的安装口。
作为一种优选的方案,所述坩埚的数量为多个设置在一个旋转座上,所述旋转座转动安装在底座上,所述底座上安装有驱动所述旋转座旋转的电机,所述电子枪安装于所述底座上,所述底座通过若干根第一支撑螺柱固定于底板上,所述镀膜腔的底部设下安装口,所述底板可拆卸安装于所述下安装口处,所述底板上还固定有若干根第二支撑螺柱,所述第二支撑螺柱上可拆卸固定有下封板,该下封板上设置有与坩埚位置对应的逸出孔。
采用了上述技术方案后,本发明的效果是:由于所述镀膜腔为立式镀膜腔,镀膜腔的底部安装有用于放置靶材的坩埚和用于对靶材进行加热的电子枪,所述镀膜腔的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架,所述自转架由旋转动力装置驱动,所述镀膜腔的一侧设置有冷却腔体,所述冷却腔体上固定有冷泵连接法兰,所述冷泵连接法兰上设置有方便对冷泵抽气的抽气口,所述冷却腔体内在冷泵连接法兰处安装有阀座,该阀座将冷却腔体分隔成第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与镀膜腔内腔连通,所述冷泵连接法兰的外部安装有与第二腔室联通的冷泵,所述冷却腔体上滑动有阀瓣,所述阀瓣由第一开闭动力装置驱动与阀座相互密封配合;所述冷却腔体上设置有与第一腔室联通的抽真空管接口,所述抽真空管接口与抽真空系统连通,因此,在正常工作时,将基片放置在自转架上,第一开闭动力装置驱动阀瓣与阀座密封配合使其关闭,然后先利用抽真空系统直接对第一腔室、镀膜腔进行抽真空,此时由于直接采用负压抽气的方式抽吸,因此腔内的压力降低迅速,同时,由于阀瓣和阀座密封,这样就将第二腔室进行隔离,此时通过抽气口对冷泵进行抽气,使冷泵能快速冷却并满足工作压力,这样,该真空镀膜机的真空产生时间缩短,冷泵也能更快的到达工作状态,之后阀瓣打开,且关闭抽真空管接口,冷泵持续工作的过程中,镀膜腔内的气体和水蒸气就会在低温表面上的冷凝和吸附的方法,最终在镀膜腔内形成符合工艺要求的真空度,当一批基片镀膜完成后,只需要关闭阀瓣,然后往镀膜腔内通入惰性气体使其压力恢复正常后,将已镀膜的基片取出更换新一批基片,然后重复上述动作即可,而冷泵一直在持续工作,此时冷泵只作用于第二腔室内,而第二腔室内已经是真空度很高的环境,因此在基片更换的过程中冷泵只需要保持待机状态即可,然后当抽真空系统直接对第一腔室、镀膜腔进行抽完真空后,然后阀瓣打开后,冷泵继续对镀膜腔内进行抽着空,整个工作过程中真空度的产生时间极大缩短,真空镀膜机的工作效率提高。
又由于所述镀膜腔的内壁上还可拆卸固定有若干块防护板,各防护板覆盖所述镀膜腔的整个内壁,该防护板可以对镀膜腔的内壁进行防护,蒸发的金属会附着在防护板上,这样保护了镀膜腔的内壁,当防护板需要清理时可以将防护板拆卸清理,从而实现了重复使用。而述镀膜腔的内壁上设置有若干个连接螺柱,每个防护板上均设置有与连接螺柱对应的安装孔,所述连接螺柱贯穿所述安装孔后并通过螺母压紧所述防护板,所述镀膜腔的内壁和防护板之间还设置有电加热板,该防护板的安装非常方便,同时也留给了电加热板足够的安装空间,电加热板可以对镀膜腔内进行加热,加热的过程中会对冷凝在角落中的水分加热,使其变成水蒸气,然后再在冷泵抽真空的过程中附着冷凝在冷板上,从而彻底的使镀膜腔内的真空度满足要求,同时还能保持足够的干燥,使真空镀膜的效果更稳定。
又由于所述的镀膜腔的侧壁上还设置有安装腔室,所述安装腔室上固定有冷头和与冷头相连接的冷凝板,所述冷凝板处于安装腔室内,所述安装腔室上滑动安装有将安装腔室封堵或打开的封堵防护板,该封堵防护板由第二开闭动力装置驱动,由于还设置了安装腔室,因此可以方便冷凝板的安装,而冷凝板与冷头相连,在形成真空的过程中,封堵防护板会打开,这样,使安装腔室打开,冷凝板就能够起作用,从而直接对镀膜腔内进行辅助抽真空,真空度的形成更加迅速。
又由于所述镀膜腔的顶部固定有上腔体,所述自转架和旋转动力装置安装于所述上腔体上,所述上腔体上位于自转架的外侧四周布置有若干套用于遮挡自转架上的部分基片的遮挡机构,因此,基片旋转的过程中,利用遮挡机构可以遮挡部分的基片,这样能保证整个自转架上的基片在不同的线速度的情况下也能够均匀的镀膜。
又由于所述遮挡机构包括固定于上腔体上的支座,所述支座上摆动安装有摆杆,所述摆杆上固定有遮挡片,所述摆杆由偏摆动力装置驱动偏摆所述偏摆动力装置包括竖直安装于上腔体上的直线动力装置,所述直线动力装置的输出端固定有驱动齿条,所述摆杆的一端设置有与驱动齿条啮合的齿轮,所述支座上设置有限制摆杆摆动角度的限位块,这样,该偏摆动力装置带动驱动齿条直线移动就会驱动摆杆偏摆一定角度,从而实现遮挡或展开,并且遮挡的角度也可以调整,从而改变遮挡面积,最终可以调试出均匀的镀膜工艺参数。
又由于所述坩埚的数量为多个设置在一个旋转座上,所述旋转座转动安装在底座上,所述底座上安装有驱动所述旋转座旋转的电机,所述电子枪安装于所述底座上,所述底座通过若干根第一支撑螺柱固定于底板上,所述镀膜腔的底部设下安装口,所述底板可拆卸安装于所述下安装口处,所述底板上还固定有若干根第二支撑螺柱,所述第二支撑螺柱上可拆卸固定有下封板,该下封板上设置有与坩埚位置对应的逸出孔。采用上述结构后,旋转座可以旋转,从而改变坩埚的位置,进而改变靶材的种类,可以适合不同的金属的镀膜,或者也可以放置相同的靶材而使镀膜的次数更多,同时利用第二支撑螺柱可以方便下封板的固定,电子枪、坩埚都固定在下封板和底板之间,这样对其元器件可以很好的保护,同时需要更换坩埚或者对坩埚进行清理时,可以直接将底板从下安装口拆卸,从而使底板、坩埚、旋转座、下封板统一取下,拆卸和安装都很方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的立体图;
图2是本发明实施例的俯视图;
图3是图2在A-A处的轴侧剖视图;
图4是本发明实施例的主视图;
图5是图4在B-B处的剖视图;
图6是图5在C处的放大示意图;
图7是冷却腔体的立体图;
图8是冷却腔体的剖视图;
图9是坩埚的安装示意图;
图10.为上腔体、遮挡机构、自转架和旋转动力装置的结构立体图;
图11是遮挡机构的剖视图;
附图中:1、镀膜腔;2、冷却腔体;201、第一腔室;202、第二腔室;3、上腔体;4、冷泵连接法兰;5、安装口;6、抽气口;7、抽真空管接口;8、冷头;9、第二开闭动力装置;10、安装腔室;11、旋转动力装置;12、遮挡机构;121、偏摆动力装置;122、遮挡片;123、支座;124、限位块;125、齿轮;126、驱动齿条;127、摆杆;13、第一开闭动力装置;14、检修门;15、阀杆;16、阀瓣;17、阀座;18、防护板;19、电加热板;20、自转架;21、底板;22、下封板;23、逸出孔;24、坩埚;25、电子枪;26、操作观察口;27、冷凝板;28、封堵防护板;29、底座;30、第一支撑螺柱;31、第二支撑螺柱。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至图11所示,一种真空镀膜机,包括镀膜腔1,所述镀膜腔1为立式镀膜腔1,镀膜腔1的底部安装有用于放置靶材的坩埚24和用于对靶材进行加热的电子枪25。
如图9所示,本实施例中,所述坩埚24的数量为多个设置在一个旋转座上,所述旋转座转动安装在底座29上,所述底座29上安装有驱动所述旋转座旋转的电机,电机驱动旋转座旋转时就可以改变坩埚24的位置,从而切换工位,满足不同材料金属的加热蒸发,也可以所有的坩埚24放同一种金属,从而延长更换的周期。所述电子枪25安装于所述底座29上,所述底座29通过若干根第一支撑螺柱30固定于底板21上,所述镀膜腔1的底部设下安装口,所述底板21可拆卸安装于所述下安装口处,所述底板21上还固定有若干根第二支撑螺柱31,所述第二支撑螺柱31上可拆卸固定有下封板22,该下封板22上设置有与坩埚24位置对应的逸出孔23。这样,镀膜腔1的侧壁上设置有若干个操作观察口26,其中一个操作观察口26是位于下封板22的上方,因此需要补充金属靶材时,只需要从操作观察口26将靶材从逸出口放入即可,操作方便。而上封板和底板21之间的空间可以方便一些电器元件和线路的布置。电子枪25是目前现有的结构,通过发射电子束轰击靶材,从而使靶材加热蒸发形成金属蒸气,金属蒸气从逸出口溢出后,经过立式的镀膜腔1就均匀的扩散,最终会附着在自转架20上的基片上,通过控制自转架20的旋转速度、金属蒸发的时间、电子枪25的功率就能够准确的控制镀膜的厚度。
如图1、图3、图10所示,所述镀膜腔1的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架20,所述自转架20由旋转动力装置11驱动,本实施例中,所述镀膜腔1的顶部固定有上腔体3,所述自转架20和旋转动力装置11安装于所述上腔体3上,所述上腔体3上位于自转架20的外侧四周布置有若干套用于遮挡自转架20上的部分基片的遮挡机构12,其中旋转动力装置11采用电机,电机固定在上腔体3的顶部,输出轴朝下设置且与自转架20传动连接,从而控制自转架20旋转,而上腔体3的侧壁也设置有操作窗口,用来更换基片,基片的更换主要直接将自转架20从上腔体内取出,然后更换新的自转架20即可。自转架20是目前真空镀膜机上的常规结构,其上方有若干个用于放置基片的工位槽,基片放在对应工位槽内固定,然后基片会随自转架20旋转,而金属蒸气由下而上移动时就会附着在基片上,最终在基片上镀上一层金属膜。
本实施例中,如图10和图11所示,所述遮挡机构12包括固定于上腔体3上的支座123,所述支座123上摆动安装有摆杆127,所述摆杆127上固定有遮挡片122,所述摆杆127由偏摆动力装置121驱动偏摆。进一步优选的,所述偏摆动力装置121包括竖直安装于上腔体3上的直线动力装置,直线动力装置可以为气缸或者直线电机,所述直线动力装置的输出端固定有驱动齿条126,所述摆杆127的一端设置有与驱动齿条126啮合的齿轮125,所述支座123上设置有限制齿轮125张开角度的限位块124。本实施例中,驱动齿条126的直线运动就会带动摆杆127上的齿轮125旋转,从而改变摆杆127的偏转角度。限位块124可以限定摆杆127的张开角度,进而可以改变遮挡的面积。而遮挡片122则是用来遮挡基片,基片随自转架20旋转的过程中,处于外围的基片线速度和处于中部的基片线速度不同,因此利用遮挡片122遮挡部分的面积,从而尽可能的使不同线速度的基片镀膜厚度一致。
如图7和图8所示,所述镀膜腔1的一侧设置有冷却腔体2,所述冷却腔体2上固定有冷泵连接法兰4,冷却腔体2的侧壁安装有检修门14,所述冷泵连接法兰4上设置有方便对冷泵抽气的抽气口6,冷泵(安装于冷泵连接法兰4的下方,图中未示出)在使用的过程中需要对自身进行抽气产生真空,而抽气口6则是方便冷泵自身抽气,所述冷却腔体2内在冷泵连接法兰4处安装有阀座17,该阀座17将冷却腔体2分隔成第一腔室201和第二腔室202,其中冷却腔体2也为竖直设置,第一腔室201位于上方且空间大,而第二腔室202位于下方比第一腔室201的体积小,所述第一腔室201与镀膜腔1内腔连通,所述冷泵连接法兰4的外部安装有与第二腔室202联通的冷泵,所述冷却腔体2上滑动有阀瓣16,所述阀瓣16由第一开闭动力装置13驱动与阀座17相互密封配合;本实施例中,第一开闭动力装置13采用油缸驱动,油缸的活塞杆通过阀杆15与阀瓣16连接,阀瓣16采用球面状的阀瓣16,阀瓣16的底部与阀座17密封配合即可,阀座17上设置有密封圈。所述冷却腔体2上设置有与第一腔室201联通的抽真空管接口7,所述抽真空管接口7与抽真空系统连通。
在整个系统的真空产生过程中,先利用抽真空系统抽真空,抽真空系统采用目前现有的真空泵抽气,此时第一开闭动力装置13驱动阀瓣16与阀座17配合关闭,同时冷泵也会自身从第二腔室202抽真空,这样当第一腔室201、镀膜腔1内的真空度达到抽真空系统的极限后,抽真空系统停止抽着空,此时打开阀瓣16,此时再利用冷泵对整个内腔进行冷却,由于冷泵的温度非常低,因此气体、水分会在冷泵的冷板上冷凝,这样利用空气自身的压差而流动,从而使镀膜腔1内的气体和水分或逐渐流向冷却腔室,最终整个腔室的真空度进一步提高而满足工艺要求,整个真空产生过程非常快速。所述冷泵连接法兰4上设置有用于安装温度传感器和压力传感器的安装口5,用来实时的检测内部的温度和压力。
如图3、图5和图6所示,所述镀膜腔1的内壁上还可拆卸固定有若干块防护板18,各防护板18覆盖所述镀膜腔1的整个内壁。
所述镀膜腔1的内壁上设置有若干个连接螺柱,每个防护板18上均设置有与连接螺柱对应的安装孔,所述连接螺柱贯穿所述安装孔后并通过螺母压紧所述防护板18,这样拆卸时只需要松开螺母即可取下防护板18。
所述镀膜腔1的内壁和防护板18之间还设置有电加热板19。电加热板19是可以在抽真空的过程中对镀膜腔1内部进行加热,使附着在内壁死角的冷凝水蒸发从形成水蒸气,这样水蒸气更容易被抽出,整个镀膜腔1更干燥,减少水蒸气对真空镀膜所造成的影响。
如图1、图5和图6所示,所述镀膜腔1的侧壁上还设置有安装腔室10,所述安装腔室10上固定有冷头8和与冷头8相连接的冷凝板27,其中冷头8可以采用目前现有的冻干机等制冷设备的冷头8,所述冷头8的冷量会传导给冷凝板27,最终冷凝板27的温度非常低,镀膜腔1内的气体和水汽会在冷凝板27上冷凝,一定程度加快真空的产生,尤其是该冷凝板27所述冷凝板27处于安装腔室10内直接作用于镀膜腔1,效率更快,所述安装腔室10上滑动安装有将安装腔室10封堵或打开的封堵防护板28,该封堵防护板28由第二开闭动力装置9驱动,第二开闭动力装置9采用或者其他的直线动力装置气缸驱动,封堵防护板28可以在工作的过程中封堵安装腔室10。
本实施例中提到的气路系统、电机等执行装置、齿轮125传动机构、丝杠螺母机构均为目前的常规技术,在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计,属于现有技术,其结构清楚明了,2008年08月01日由机械工业出版社出版的现代实用气动技术第3版SMC培训教材中就详细的公开了真空元件、气体回路和程序控制,表明了本实施例中的气路结构也是现有的技术,清楚明了,在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关,因此,电路、气路连接都是清楚。以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述,不作为对本发明范围的限定,在不脱离本发明设计精神的基础上,对本发明技术方案作出的各种变形和改造,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真空镀膜机,包括镀膜腔,其特征在于:所述镀膜腔为立式镀膜腔,镀膜腔的底部安装有用于放置靶材的坩埚和用于对靶材进行加热的电子枪,所述镀膜腔的顶部旋转安装有用于放置基片的自转架,所述自转架由旋转动力装置驱动,所述镀膜腔的一侧设置有冷却腔体,所述冷却腔体上固定有冷泵连接法兰,所述冷泵连接法兰上设置有方便对冷泵抽气的抽气口,所述冷却腔体内在冷泵连接法兰处安装有阀座,该阀座将冷却腔体分隔成第一腔室和第二腔室,所述第一腔室与镀膜腔内腔连通,所述冷泵连接法兰的外部安装有与第二腔室联通的冷泵,所述冷却腔体上滑动有阀瓣,所述阀瓣由第一开闭动力装置驱动与阀座相互密封配合;所述冷却腔体上设置有与第一腔室联通的抽真空管接口,所述抽真空管接口与抽真空系统连通。
2.如权利要求1所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述镀膜腔的内壁上还可拆卸固定有若干块防护板,各防护板覆盖所述镀膜腔的整个内壁。
3.如权利要求2所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述镀膜腔的内壁上设置有若干个连接螺柱,每个防护板上均设置有与连接螺柱对应的安装孔,所述连接螺柱贯穿所述安装孔后并通过螺母压紧所述防护板。
4.如权利要求3所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述镀膜腔的内壁和防护板之间还设置有电加热板。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述的镀膜腔的侧壁上还设置有安装腔室,所述安装腔室上固定有冷头和与冷头相连接的冷凝板,所述冷凝板处于安装腔室内,所述安装腔室上滑动安装有将安装腔室封堵或打开的封堵防护板,该封堵防护板由第二开闭动力装置驱动。
6.如权利要求5所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述镀膜腔的顶部固定有上腔体,所述自转架和旋转动力装置安装于所述上腔体上,所述上腔体上位于自转架的外侧四周布置有若干套用于遮挡自转架上的部分基片的遮挡机构。
7.如权利要求6所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述遮挡机构包括固定于上腔体上的支座,所述支座上摆动安装有摆杆,所述摆杆上固定有遮挡片,所述摆杆由偏摆动力装置驱动偏摆。
8.如权利要求7所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述偏摆动力装置包括竖直安装于上腔体上的直线动力装置,所述直线动力装置的输出端固定有驱动齿条,所述摆杆的一端设置有与驱动齿条啮合的齿轮,所述支座上设置有限制摆杆摆动角度的限位块。
9.如权利要求5所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述冷泵连接法兰上设置有用于安装温度传感器和压力传感器的安装口。
10.如权利要求5所述的一种真空镀膜机,其特征在于:所述坩埚的数量为多个设置在一个旋转座上,所述旋转座转动安装在底座上,所述底座上安装有驱动所述旋转座旋转的电机,所述电子枪安装于所述底座上,所述底座通过若干根第一支撑螺柱固定于底板上,所述镀膜腔的底部设下安装口,所述底板可拆卸安装于所述下安装口处,所述底板上还固定有若干根第二支撑螺柱,所述第二支撑螺柱上可拆卸固定有下封板,该下封板上设置有与坩埚位置对应的逸出孔。
CN202111184462.XA 2021-10-12 2021-10-12 一种真空镀膜机 Active CN113913756B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111184462.XA CN113913756B (zh) 2021-10-12 2021-10-12 一种真空镀膜机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111184462.XA CN113913756B (zh) 2021-10-12 2021-10-12 一种真空镀膜机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113913756A true CN113913756A (zh) 2022-01-11
CN113913756B CN113913756B (zh) 2024-04-30

Family

ID=79239320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111184462.XA Active CN113913756B (zh) 2021-10-12 2021-10-12 一种真空镀膜机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113913756B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114260229A (zh) * 2022-02-24 2022-04-01 江苏晋誉达半导体股份有限公司 一种去胶剥离机的高压剥离装置
CN114507845A (zh) * 2022-01-24 2022-05-17 仪晟科学仪器(嘉兴)有限公司 超高真空金属蒸镀设备及其蒸镀方法
CN115110040A (zh) * 2022-06-20 2022-09-27 北京维开科技有限公司 一种独立双腔室电子束蒸发镀膜设备
CN116240495A (zh) * 2023-03-24 2023-06-09 宿迁市日茂新材料有限公司 一种石墨抗静电硅胶用胶面镀膜设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209227049U (zh) * 2018-10-24 2019-08-09 深圳市亨利莱科技有限公司 一种新型真空镀膜机
CN112011764A (zh) * 2020-08-28 2020-12-01 重庆冠昌光电科技有限公司 一种灯泡玻壳内壁局部真空镀膜设备
US20210254212A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-19 Shibaura Mechatronics Corporation Film formation apparatus and moisture removal method thereof
CN216514092U (zh) * 2021-10-12 2022-05-13 江苏晋誉达半导体股份有限公司 一种真空镀膜机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209227049U (zh) * 2018-10-24 2019-08-09 深圳市亨利莱科技有限公司 一种新型真空镀膜机
US20210254212A1 (en) * 2020-02-14 2021-08-19 Shibaura Mechatronics Corporation Film formation apparatus and moisture removal method thereof
CN112011764A (zh) * 2020-08-28 2020-12-01 重庆冠昌光电科技有限公司 一种灯泡玻壳内壁局部真空镀膜设备
CN216514092U (zh) * 2021-10-12 2022-05-13 江苏晋誉达半导体股份有限公司 一种真空镀膜机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114507845A (zh) * 2022-01-24 2022-05-17 仪晟科学仪器(嘉兴)有限公司 超高真空金属蒸镀设备及其蒸镀方法
CN114507845B (zh) * 2022-01-24 2022-11-25 仪晟科学仪器(嘉兴)有限公司 超高真空金属蒸镀设备及其蒸镀方法
CN114260229A (zh) * 2022-02-24 2022-04-01 江苏晋誉达半导体股份有限公司 一种去胶剥离机的高压剥离装置
CN115110040A (zh) * 2022-06-20 2022-09-27 北京维开科技有限公司 一种独立双腔室电子束蒸发镀膜设备
CN115110040B (zh) * 2022-06-20 2024-05-14 北京维开科技有限公司 一种独立双腔室电子束蒸发镀膜设备
CN116240495A (zh) * 2023-03-24 2023-06-09 宿迁市日茂新材料有限公司 一种石墨抗静电硅胶用胶面镀膜设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN113913756B (zh) 2024-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113913756B (zh) 一种真空镀膜机
CN113621920B (zh) 一种真空镀膜机的真空镀膜方法
CN216514092U (zh) 一种真空镀膜机
CN201217685Y (zh) 磁控溅射与多弧离子镀复合式真空镀膜机
CN101665913B (zh) 真空镀膜用处理装置
KR20190077549A (ko) 스퍼터링 장치용 캐소드 유닛
WO2011116564A1 (zh) 挡板冷却装置
CN112195445B (zh) 一种等离子体蒸发镀膜机
JP2016042471A (ja) プラズマ発生源の冷却機構及び冷却方法
CN117144301B (zh) 一种试验型真空蒸镀机
CN219689835U (zh) 一种真空磁控溅射双面镀膜系统
CN216192664U (zh) 一种真空镀膜机的镀膜腔
CN214193432U (zh) 一种新型蒸镀机
CN201538813U (zh) 基片镀膜用处理机构
CN105018884B (zh) 一种小型真空蒸镀仪
CN101210311A (zh) 复合薄膜制备系统
CN115110040B (zh) 一种独立双腔室电子束蒸发镀膜设备
CN203128648U (zh) 一种衬底冷却装置及带有该装置的电子束蒸镀装置
CN109023246B (zh) 一种高效oled蒸镀设备
CN216107168U (zh) 一种真空镀膜机的冷泵装置
CN208829752U (zh) 一种真空镀膜机
CN112725737B (zh) 一种新型蒸镀机
CN113265622A (zh) 一种真空蒸镀机的修正板系统
CN108277468B (zh) 一种带真空机械臂的磁控溅射光学镀膜设备及镀膜方法
CN112725737A (zh) 一种新型蒸镀机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant