CN115852315A - 一种用于提高退膜效率的设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于提高退膜效率的设备,包括退膜腔体和退膜腔体内转动装配的载物台,退膜腔体的顶部设置有对应载物台布置的阳极层离子源装置,载物台上具有环形的退膜工作区,阳极层离子源装置上具有引出区域,引出区域用于向下对退膜工作区输出等离子体束流,引出区域在退膜工作区上外环部的投影范围大于引出区域在退膜工作区上内环部的投影范围,外环部位于内环部的外侧。本发明提供的上述方案,可以有效提高工件退膜的效率,且适用于精密模具的退膜处理,提高工业化生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜领域,具体涉及一种用于提高退膜效率的设备及工艺。
背景技术
现有的退膜装置,工件在载物台上各个位置处接受等离子体束流进行退膜处理的实际效果不同,如图1所示,这样就会导致载物台内、中、外层对退膜时间要求不一致,从而造成时间上的浪费,退膜效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于提高退膜效率的设备,其可以提高退膜效率。
本发明采取的技术方案具体为:一种用于提高退膜效率的设备,其特征在于:包括退膜腔体和退膜腔体内转动装配的载物台,退膜腔体的顶部设置有对应载物台布置的阳极层离子源装置,载物台上具有环形的退膜工作区,阳极层离子源装置上具有引出区域,引出区域用于向下对退膜工作区输出等离子体束流,引出区域在退膜工作区上外环部的投影范围大于引出区域在退膜工作区上内环部的投影范围,外环部位于内环部的外侧。
进一步的方案为:引出区域为N个直槽口状的引出子区域组成,N≥2。具体操作时,可以选择N=2进行操作。
载物台的中部为非工作区域,两引出子区域呈套设状布置在非工作区域的外侧。
载物台的中部为非工作区域,两引出子区域分置于非工作区域的两外侧。
两引出子区域的大小相同或相异。
两引出子区域距非工作区域的水平间距相同或相异。
两引出子区域的宽度相同或相异。
退膜腔室的前侧壁采用启闭式的腔室门组成,腔室门上设置有观察窗,观察窗内侧设置有盖板,盖板活动装配在腔室门上,腔室门上设置用于调整盖板遮盖观察窗或者移动至观察窗的旁侧的遮盖调节机构,退膜腔体的顶壁为活动顶板构成,活动顶板翻转式装配,阳极层离子源装置安装在活动顶板上,活动顶板与调节其进行翻转的翻转调节机构相连接。
本发明的另一目的是提供一种用于提高退膜效率的方法,采用上述设备对工件进行退膜处理,包括,打开退膜腔体的腔室门,将待退膜工件放置在载物台上,关闭腔室门,通过控制装置对各装置的运行状态进行设定,启动抽气装置对退膜腔体进行抽真空,待退膜腔体真空度下降至预设值,启动供气装置往退膜腔体内通工艺气体,并启动阳极层离子源装置、冷却水循环装置,同时驱动机构驱使载物台进行转动,阳极层离子源装置上的环形等离子体束流引出区域产生的高能离子束轰击待退膜工件表面的膜层,使得待退膜工件表面的膜层脱落,从而实现对待退膜工件的退膜处理。
本发明提供的上述方案,可以有效提高工件退膜的效率,且适用于精密模具的退膜处理,提高工业化生产效率。
附图说明
图1为一种在先的阳极层离子源装置的实施方式。
图2为本发明的结构示意图。
图3为腔室门、室顶门打开状态的结构示意图。
图4为本发明中阳极层离子源装置的一种实施方式。
图5为本发明中阳极层离子源装置的另一种实施方式。
图6为机架上侧板去除后的结构示意图。
图7为内轴套、外轴套的结构示意图。
图8为图7的剖视示意图。
图9为冷却腔室内部流道分隔示意简图。
100-机架、101-腔室门、102-观察窗、103-遮盖调节机构、104-盖板、105-活动顶板、106-翻转调节机构、110-冷却盘、111-半球形凸起、112-冷却腔室、113-第一连接口、114-第二连接口、115-非工作区域、116-工作区域、117-环线、11a-圆形装配部、11b-第一环形分隔件、11c-第二环形分隔件、11d-冷却盘内壁、11e-第一分隔件、11f-第二分隔件、11g-第三分隔件、120-阳极层离子源装置、121-引出子区域、131-分子泵、132-旋片泵、140-冷却水循环装置、150-控制装置、160-安装座、161-旋转轴、16a-第一腔道、16b-第二腔道、162-第一套管、163-第二套管、164-第一旋转接头部、165-第二旋转接头部、166-第一接口、167-第二接口、168-绝缘件、180-偏压装置、190-驱动件。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解,以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式,并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
如图2-5所示,一种用于提高退膜效率的设备,包括退膜腔体和退膜腔体内转动装配的载物台,退膜腔体的顶部设置有对应载物台布置的阳极层离子源装置120,载物台上具有环形的退膜工作区,阳极层离子源装置120上具有引出区域,引出区域用于向下对退膜工作区输出等离子体束流,引出区域在退膜工作区上外环部的投影范围大于引出区域在退膜工作区上内环部的投影范围,外环部位于内环部的外侧。
传统退膜装置中,由于引出区域在工作区域116的内环部和外环部上的投影范围的大小相同,而在载物台转动时,外环部转动的线速度大于内环部的转动的线速度,使得位于外环部上的工件身部进行退膜处理的实际时长小于位于内环部上的工件身部进行退膜处理的实际时长。本发明中通过增加外环部上引出区域的投影范围,相当于增大了外环部上的退膜处理的实际时长,从缩小外环部和内环部退膜处理的差异,从而缩短整个退膜处理的时间,提高退膜效率。这里的内环部和外环部是相对来说的,如图4、5所示,为环线117分隔的两侧即可视为内环部和外环部。这里所指的“引出区域在退膜工作区上外环部的投影范围大于引出区域在退膜工作区上内环部的投影范围”并非指严格意义上的每一处均属于上述情形,而是指总体上对外环部上方的引出区域大小进行增加,泛指一切增加了外环部上引出区域大小的方式。
引出区域为N个直槽口状的引出子区域121组成,N≥2。具体的可选择N=2进行使用。具体操作时,一般一个引出子区域121需设置一个阳极层离子源装置120,亦即,N=2时,需要设置两个阳极层离子源装置120。具体实施有如下两种,第一种为:载物台的中部为非工作区域115,两引出子区域121呈套设状布置在非工作区域115的外侧,如图4所示。第二种为:载物台的中部为非工作区域115,两引出子区域121呈套设状布置在非工作区域115的外侧,如图5所示,优选采用第二种方式进行实施。
为了尽可能使得内环部和外环部进行退膜处理的实际时长差异缩小,可以对引出区域的排布方式、大小、位置进行调整,已达到最佳使用效果。亦即,两引出子区域121的大小相同或相异。两引出子区域121距非工作区域115的水平间距相同或相异。两引出子区域121的宽度相同或相异。针对具体的情况进行调整搭配使用。
更进一步的方案为:退膜腔室的前侧壁采用启闭式的腔室门101组成,腔室门101上设置有观察窗102,观察窗102内侧设置有盖板104,盖板104活动装配在腔室门101上,腔室门101上设置用于调整盖板104遮盖观察窗102或者移动至观察窗102的旁侧的遮盖调节机构103,退膜腔体的顶壁为活动顶板105构成,活动顶板105翻转式装配,阳极层离子源装置120安装在活动顶板105上,活动顶板105与调节其进行翻转的翻转调节机构106相连接。翻转调节机构106可以为两个翻转调节气缸或电缸构成。遮盖调节机构103可以为操作旋钮和旋转轴组成,旋转轴延伸至腔室门101外侧的端部设置操作旋钮,盖板104安装在旋转轴延伸腔室门101内侧的端部。通过转动操作旋钮从而调节盖板104进行移动,方便操作和观察。翻转调节机构106的设置主要是方便对阳极层离子源装置120进行检修。
更为详细的操作为,还包括机架100,退膜腔体装配在机架100上,退膜腔体上还设置有用于对退膜腔体进行抽气的抽气装置以及供应工艺气体的供气装置,抽气装置包括分子泵131和旋片泵132。载物台转动装配,载物台与驱动其进行转动的驱动机构相连接。载物台与偏压装置180相连接。载物台上设置有对载物台上待退膜的工件进行冷却的冷却机构。载物台包括内部设置有冷却腔道的冷却盘110,冷却盘110转动装配并与驱动机构相连接,冷却腔道与冷却水循环装置140相连接,具体如图6所示。冷却盘110上表面的非工作区域115设置有半球形凸起111。还包括对各装置运行状态进行调控的控制装置150。在退膜处理的过程中,冷却机构的设置可对工件进行实时冷却,保证退膜处理。偏压装置180用于对载物台施加偏压从而传递到工件上,工件上带偏压有利于提高等离子体的能量,使得退膜效果更佳。控制装置150上设置触摸屏,整机通过触摸屏一键操作,实现退膜处理的高效化。观察窗102的设置,便于操作人员观察退膜处理的进程实况。
直槽口状的引出子区域121为阳极层离子源装置120上内阴极和外阴极之间的间隔间隙区域。引出子区域121发出环形等离子体束流作用于下侧的载物台上的工件进行退膜处理。设置两个阳极层离子源装置120可以有效提高待退膜工件退膜处理时不同区域退膜的均匀性以及有效缩短退膜处理的时间。
冷却装置可以采用如图7、8、9所示方案进行实施,冷却盘110装配在竖直布置的旋转轴161的顶端,旋转轴161的轴身上套设有第一套管162,第一套管162上套设有第二套管163,第一套管162、第二套管163和旋转轴161装配固接为一体组成构成驱动机构的驱动轴体,驱动轴体转动安装在机架100上设置的安装座160上,第一套管162和第二套管163之间形成第一腔道16a,第一套管162和第二套管163之间形成第二腔道16b,第二套管163的下端管壁上设置有第一孔,第一套管162的下端延伸至第二套管163下端的下侧且位于第二套管163下侧的第一套管162的管身上设置有第二孔,第一孔处装配有第一旋转接头部164(第一旋转接头),第二孔处装配有第二旋转接头部165(第二旋转接头),第一旋转接头部164和第二旋转接头部165固定装配在安装座160上,第一旋转接头部164和第二旋转接头部165上分别设置用于连接冷却水循环装置140的第一接口166和第二接口167,旋转轴161的下端延伸设置至第一套管162的下侧并与偏压装置180相连接,冷却盘110呈圆形,冷却腔室112的中部设置有用于与驱动轴体进行装配的圆形装配部11a,圆形装配部11a的外围还依次设置有第一环形分隔件11b、第二环形分隔件11c,第二环形分隔件11c和冷却盘内壁11d之间形成第三夹腔部,第一环形分隔件11b和第二环形分隔件11c之间形成第二夹腔部,圆形装配部11a和第一环形分隔件11b之间形成第一夹腔部,第二环形分隔件11c上设置有第二缺口部,第二环形分隔件11c和冷却盘内壁11d之间设置有第三分隔件11g,第三分隔件11g将第二缺口部分隔形成第二A连接口和第二B连接口,第一环形分隔件11b上设置有第一缺口部,第一环形分隔件11b和第二环形分隔件11c之间设置有第二分隔件11f,第二分隔件11f将第一缺口部分隔形成第一A连接口和第一B连接口,圆形装配部11a和第一环形分隔件11b之间设置有第一分隔件11e,第一分隔件11e位于第二分隔件11f、第三分隔件11g之间,第二分隔件11f、第三分隔件11g将第二夹腔部分隔成第二A腔体和第二B腔体,第一分隔件11e、第二分隔件11f将第一夹腔部分割成第一A腔体和第一B腔体,圆形装配部11a上设置第一连接口113和第二连接口114,第一腔道16a通过第一连接口113与第一A腔体相连通连接,第一A腔体通过第一A连接口与第二A腔体相连通连接,第二A腔体通过第二A连接口与第三腔体相连通连接,第三腔体通过第二B连接口与第二B腔体相连通连接,第二B腔体通过第一B连接口与第一B腔体相连通连接,第一B腔体通过第二连接口114与第二腔道16b相连通连接,第二套管163的中部设置用于连接驱动机构的驱动件190。第一分隔件11e、第二分隔件11f、第三分隔件11g分别沿冷却盘110的径向布置,驱动件190可以为驱动轮,驱动轮通过皮带与驱动电机相连接。在驱动轴体和冷却盘110的连接处设置有绝缘件168。第一接口166、第二接口167中的一者为进水口,另一者为出水口。上述冷却机构的冷却效果好,可有效满足工件退膜处理过程中的冷却需求,工件可以为精密模具。
本发明的另一目的是提供一种用于提高退膜效率的方法,亦即在上述设备对工件进行退膜处理,包括打开退膜腔体的腔室门101,将待退膜工件放置在载物台上,关闭腔室门101,通过控制装置150对各装置的运行状态进行设定,启动抽气装置对退膜腔体进行抽真空,待退膜腔体真空度下降至预设值,启动供气装置往退膜腔体内通工艺气体,并启动阳极层离子源装置120、冷却水循环装置140,同时驱动机构驱使载物台进行转动,阳极层离子源装置120上的环形等离子体束流引出区域产生的高能离子束轰击待退膜工件表面的膜层,使得待退膜工件表面的膜层脱落,从而实现对待退膜工件的退膜处理。具体操作时,当退除的膜层为第三膜时,工艺气体可以选择为氧气。
本发明提供的上述方案,可以有效提高工件退膜的效率,且适用于精密模具的退膜处理,提高工业化生产效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、机构以及操作方法,如无特别说明和限定,均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (10)
1.一种用于提高退膜效率的设备,其特征在于:包括退膜腔体和退膜腔体内转动装配的载物台,退膜腔体的顶部设置有对应载物台布置的阳极层离子源装置,载物台上具有环形的退膜工作区,阳极层离子源装置上具有引出区域,引出区域用于向下对退膜工作区输出等离子体束流,引出区域在退膜工作区上外环部的投影范围大于引出区域在退膜工作区上内环部的投影范围,外环部位于内环部的外侧。
2.根据权利要求1所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:引出区域为N个直槽口状的引出子区域组成,N≥2。
3.根据权利要求2所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:N=2。
4.根据权利要求3所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:载物台的中部为非工作区域,两引出子区域呈套设状布置在非工作区域的外侧。
5.根据权利要求3所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:载物台的中部为非工作区域,两引出子区域分置于非工作区域的两外侧。
6.根据权利要求3所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:两引出子区域的大小相同或相异。
7.根据权利要求3所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:两引出子区域距非工作区域的水平间距相同或相异。
8.根据权利要求3所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:两引出子区域的宽度相同或相异。
9.根据权利要求3所述的用于提高退膜效率的设备,其特征在于:退膜腔室的前侧壁采用启闭式的腔室门组成,腔室门上设置有观察窗,观察窗内侧设置有盖板,盖板活动装配在腔室门上,腔室门上设置用于调整盖板遮盖观察窗或者移动至观察窗的旁侧的遮盖调节机构,退膜腔体的顶壁为活动顶板构成,活动顶板翻转式装配,阳极层离子源装置安装在活动顶板上,活动顶板与调节其进行翻转的翻转调节机构相连接。
10.一种用于提高退膜效率的方法,采用权利要求1~9中任意一项所述设备对工件进行退膜处理,其特征在于:打开退膜腔体的腔室门,将待退膜工件放置在载物台上,关闭腔室门,通过控制装置对各装置的运行状态进行设定,启动抽气装置对退膜腔体进行抽真空,待退膜腔体真空度下降至预设值,启动供气装置往退膜腔体内通工艺气体,并启动阳极层离子源装置、冷却水循环装置,同时驱动机构驱使载物台进行转动,阳极层离子源装置上的环形等离子体束流引出区域产生的高能离子束轰击待退膜工件表面的膜层,使得待退膜工件表面的膜层脱落,从而实现对待退膜工件的退膜处理。
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