CN201648508U

CN201648508U - 水平步进式溅镀设备

Info

Publication number: CN201648508U
Application number: CN2010201236748U
Authority: CN
Inventors: 黄一原; 李福元; 陈绍伟; 卢木森
Original assignee: Linco Technology Co Ltd
Current assignee: Linco Technology Co Ltd
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2020-03-05

Abstract

一种水平步进式溅镀设备，包含一个具有一个入口、一个出口、至少一个溅镀腔室与至少一个设置于所述溅镀腔室内并定义出一配置总长的阴极溅镀靶的溅镀站、一个具有一个设置于所述入口的入口阀门与一个设置于所述出口的出口阀门的阀门单元、一个与所述溅镀腔室相通的抽真空单元、至少一个具有一个位于所述溅镀腔室外的伺服马达与多数个设置于所述溅镀腔室内并被所述伺服马达驱动的输送滚轮的驱动单元，及一个与所述伺服马达电连接的控制单元，所述控制单元具有一个往复控制模式，控制所述伺服马达连续且周期性地正、逆往复运转，驱使所述输送滚轮往复转动，所述输送滚轮的往、复行程分别小于所述配置总长。因此可有效改善工件溅镀膜厚的均匀性。

Description

水平步进式溅镀设备

技术领域

本实用新型涉及一种溅镀设备，特别是涉及一种水平步进式溅镀设备。

背景技术

现有一种定点式厚膜真空溅镀设备(台湾新型专利第M346604号)，利用一个内部传动装置配合一个感应装置让一个承载有多数个工件的工件载具在一个制程室内进行定点溅镀作业，然而，由于所述制程室上方的多数个溅镀靶材是呈间隔设置，因此，所述工件在定点上进行溅镀作业时，往往会因相对于所述溅镀靶材的相对位置关系，而产生膜厚不均的问题，特别是大尺寸的工件(例如NB的外壳)其膜厚不均的问题会更明显。

此外，现有一种真空溅镀设备的传动装置(台湾新型专利第M351441号)与一种用于真空溅镀设备的传动装置(台湾新型专利第M329125号)，分别利用多数个正齿轮与多数个螺旋齿轮来驱动带动所述工件载具的滚轮，然而，由于所述正齿轮之间或所述螺旋齿轮之间均存在有一定的背隙(Backlash)，因此，这些传动装置只适用于单向输送所述工件载具，且无法对所述工件载具进行精确的位置控制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可改善溅镀膜厚均匀性的水平步进式溅镀设备。

本实用新型的水平步进式溅镀设备，包含一个溅镀站、一个阀门单元、一个抽真空单元、至少一个驱动单元，及一个控制单元。所述溅镀站具有一个入口、一个出口、至少一个介于所述入口、出口之间的溅镀腔室，及至少一个设置于所述溅镀腔室内的阴极溅镀靶，所述阴极溅镀靶定义出一配置总长。所述阀门单元具有一个设置于所述入口的入口阀门，及一个设置于所述出口的出口阀门。所述抽真空单元与所述溅镀腔室相通。所述驱动单元具有一个位于所述溅镀腔室外的伺服马达，及多数个间隔地设置于所述溅镀腔室内并被所述伺服马达驱动的输送滚轮。所述控制单元与所述伺服马达电连接，所述控制单元具有一个往复控制模式，控制所述伺服马达连续且周期性地正、逆往复运转，驱使所述输送滚轮往复转动，所述输送滚轮的往、复行程分别小于所述配置总长。

本实用新型的有益效果在于：所述控制单元的往复控制模式可控制所述伺服马达驱使所述输送滚轮带动一工件托盘往复移动，使所述工件托盘上的工件在进行溅镀作业时可形成均匀的溅镀膜厚。

附图说明

图1是本实用新型的水平步进式溅镀设备一较佳实施例的俯视示意图；

图2是所述较佳实施例的前视示意图；

图3是沿图1中III-III剖面线的剖视示意图；

图4是所述较佳实施例的一个溅镀站的局部侧视示意图；

图5是所述溅镀站的局部立体示意图；

图6是沿图4中VI-VI剖面线的剖视示意图，说明所述较佳实施例带动一个工件托盘往复移动。

图中：10.溅镀站；100.工件托盘；11.入口；12.出口；13.溅镀腔室；131.上溅镀区；132.下遮蔽区；14.防着板；141.连通孔；15.阴极溅镀靶；20.载入腔；21.卸载腔；22.搬入腔；23.搬出腔；30.阀门单元；31.入口阀门；32.出口阀门；33.前阀门；34.后阀门；40.抽真空单元；41.第一真空泵；42.第二真空泵；43.第三真空泵；50.驱动单元；51.伺服马达；52.输送滚轮；53.时规皮带轮；54.时规皮带；55.侧向滚轮；60.感测单元；61.第一光发射器；62.第一光接收器；63.第二光发射器；64.第二光接收器；70.控制单元；I.第一基准点；II.第二基准点；L.配置总长；L1.行程；L2.行程。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

有关本实用新型的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合附图所示的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。

参阅图1、图2、图3，为本实用新型水平步进式溅镀设备的较佳实施例，可配合至少一个承载多数个工件(图未示)的工件托盘100进行溅镀作业，所述水平步进式溅镀设备包含：一个溅镀站10、一个载入腔20、一个卸载腔21、一个搬入腔22、一个搬出腔23、一个阀门单元30、一个抽真空单元40、二个驱动单元50、二个感测单元60，及一个控制单元70。

如图2、图3、图4所示，所述溅镀站10具有一个入口11、一个出口12、二个介于所述入口11、出口12之间且彼此相通的溅镀腔室13、二块分别可拆卸地设置于所述溅镀腔室13内的防着板(ShieldingPlate)14，及二个分别设置于所述溅镀腔室13内的阴极溅镀靶15。每一个阴极溅镀靶15定义出一配置总长L。在本实施例中，这两个溅镀腔室13可分别进行不同材料(例如Cu/SUS)的溅镀作业，因为这两个溅镀腔室13结构相同，图3～图6只表现其中一个溅镀腔室13，此外，要说明的是，每一个阴极溅镀靶15也可改由多数个小尺寸的阴极溅镀靶来组成。

在本实施例中，每一个溅镀腔室13定义出一个对应于每一个阴极溅镀靶15的后端缘的第一基准点I，及一个对应于每一个阴极溅镀靶15的前端缘的第二基准点II。

在本实施例中，每一块防着板14将每一个溅镀腔室13区分为一个上溅镀区131，及一个下遮蔽区132，每一块防着板14具有多数个连通所述上溅镀区131与所述下遮蔽区132的连通孔141(见图6)。

如图1、图2所示，所述载入腔20邻近于所述溅镀站10的入口11，所述卸载腔21邻近于所述溅镀站10的出口12，所述搬入腔22邻近于所述载入腔20，所述搬出腔2 3邻近于所述卸载腔21。在本实施例中，所述工件托盘100可经所述搬入腔22与所述载入腔20输送入所述溅镀站10进行溅镀作业，再经所述卸载腔21与所述搬出腔23输送出所述溅镀站10。要说明的是，所述载入腔20、所述卸载腔21、所述搬入腔22与所述搬出腔23内均设置有可输送所述工件托盘100的输送机构，此部分因属于现有技术且非本实用新型重点，所以不再详细地说明。

如图1、图2所示，所述阀门单元30具有一个设置于所述入口11并介于所述载入腔20与所述溅镀站10之间的入口阀门31、一个设置于所述出口12并介于所述卸载腔21与所述溅镀站10之间的出口阀门32、一个介于所述搬入腔22与所述载入腔20之间的前阀门33，及一个介于所述卸载腔21与所述搬出腔23之间的后阀门34。所述入口阀门31、出口阀门32与所述前阀门33、后阀门34可启闭所述溅镀站10、所述载入腔20与所述卸载腔21。

如图1所示，所述抽真空单元40具有一个第一真空泵41、一个第二真空泵42，及一个第三真空泵43，所述第一真空泵41与所述溅镀站10的溅镀腔室13相通，所述第二真空泵42、第三真空泵43分别与所述载入腔20及所述卸载腔21相通。

如图4、图5所示，所述驱动单元50分别对应所述溅镀腔室13设置，每一个驱动单元50具有一个位于每一个溅镀腔室13外的伺服马达51、多数个间隔地设置于每一个溅镀腔室13内并被所述伺服马达51驱动的输送滚轮52、多数个分别同轴连接于所述伺服马达51与所述输送滚轮52的时规皮带轮53、多数条连接于两两相邻的时规皮带轮53之间的时规皮带54，及多数个间隔地设置于每一个溅镀腔室13内并位于所述输送滚轮52两侧的侧向滚轮55。

在本实施例中，所述输送滚轮52、所述时规皮带轮53与所述时规皮带54位于每一个溅镀腔室13的下遮蔽区132，且所述输送滚轮52经所述连通孔141(见图6)延伸入每一个溅镀腔室13的上溅镀区131，所述侧向滚轮55位于每一个溅镀腔室13的上溅镀区131，所述输送滚轮52可与所述工件托盘100底面抵接，所述侧向滚轮55可导引所述工件托盘100两侧。

如图5、图6所示，所述感测单元60分别对应所述溅镀腔室13设置，每一个感测单元60具有一个设置于每一个溅镀腔室13的第一基准点I的第一光发射器61、一个相向于所述第一光发射器61设置的第一光接收器62、一个设置于每一个溅镀腔室13的第二基准点II的第二光发射器63，及一个相向于所述第二光发射器63设置的第二光接收器64。所述第一光发射器61与所述第一光接收器62可侦测所述工件托盘100抵达所述第一基准点I，所述第二光发射器63与所述第二光接收器64可侦测所述工件托盘100抵达所述第二基准点II。在本实施例中，所述感测单元60是一种红外线感测单元。

如图1、图6所示，所述控制单元70与每一个驱动单元50的伺服马达51及每一个感测单元60电连接，所述控制单元70具有一个往复控制模式，控制所述伺服马达51连续且周期性地正、逆往复运转，驱使所述输送滚轮52往复转动，所述输送滚轮52带动所述工件托盘100的往、复行程L1、L2分别小于所述配置总长L(见图3)。在本实施例中，所述控制单元70是一种工业计算机。

借此，如图3、图6所示，当所述驱动单元50的伺服马达51驱动所述输送滚轮52带动所述工件托盘100朝前移动至所述第一基准点I，而阻断所述第一光发射器61与所述第一光接收器62时，所述控制单元70(见图1)会控制所述伺服马达51使所述输送滚轮52带动所述工件托盘100从所述第一基准点I再朝前移动所述行程L1，然后再带动所述工件托盘100朝后移动至所述第二基准点II，则当所述工件托盘100阻断所述第二光发射器63与所述第二光接收器64时，所述控制单元70(见图1)会控制所述伺服马达51使所述输送滚轮52带动所述工件托盘100从所述第二基准点II再朝后移动所述行程L2，然后再带动所述工件托盘100朝前移动至所述第一基准点I，如此，所述控制单元70(见图1)的往复控制模式即可控制所述伺服马达51驱使所述输送滚轮52带动所述工件托盘100连续且周期性地往复移动，使所述工件托盘100上的工件(图未示)在进行溅镀作业时，可不断改变其相对于所述阴极溅镀靶15的相对位置关系，使所述阴极溅镀靶15激发出来的粒子均匀地溅射于所述工件上，而于所述工件上形成均匀的溅镀膜厚。

要说明的是，所述行程L1、L2可设定成等长或不等长，在本实施例中，是以等长的行程L1、L2作说明。

经由以上的说明，可再将本实用新型的优点归纳如下：

一、本实用新型控制单元70的往复控制模式可控制所述伺服马达51驱使所述输送滚轮52带动所述工件托盘100往复移动，使所述工件托盘100上的工件在进行溅镀作业时可形成均匀的溅镀膜厚，有效改善现有技术溅镀膜厚不均的问题。

二、本实用新型驱动单元50的伺服马达51经所述时规皮带轮53、所述时规皮带54驱动所述输送滚轮52，相较于现有技术的正齿轮或斜齿轮传动，本实用新型不会产生背隙问题，因此，所述驱动单元50可连续且周期性地往复带动所述工件托盘100，并对所述工件托盘100进行精确的位置控制。

三、本实用新型溅镀站10的溅镀腔室13内设置有所述防着板14，所述防着板14可防止所述阴极溅镀靶15激发出来的粒子溅射于所述溅镀腔室13内的非工件处，而且当所述防着板14上形成一定的溅镀膜厚后，使用者可方便地将所述防着板14拆下进行更换或喷砂处理。

四、本实用新型溅镀站10的防着板14将每一个溅镀腔室13区分为所述上溅镀区131与所述下遮蔽区132，使所述输送滚轮52、所述时规皮带轮53与所述时规皮带54可容置于所述溅镀腔室13的下遮蔽区132，而可被所述防着板14遮蔽保护，并用以阻隔每一个溅镀腔室13内的高温。

值得一提的是，本实用新型尚有下列可行的变化例：

1.若只以所述第一光发射器61与所述第一光接收器62作位置控制，也可使所述工件托盘100以所述第一基准点I为原点而往复移动。

2.取消所述载入腔20、所述卸载腔21、所述搬入腔22与所述搬出腔23，以机械手臂(图未示)或人工将所述工件托盘100置入且定位于所述溅镀站10内。

3.承前述变化例2，也可不设置所述感测单元60，直接经所述控制单元70控制所述伺服马达51作预设行程的往复运转。

综上所述，本实用新型的水平步进式溅镀设备，不但可有效改善工件溅镀膜厚的均匀性，且可防止溅镀腔室内的非工件处被溅镀增厚，并可遮蔽保护驱动单元，所以确实能达成本实用新型的目的。

Claims

1.一种水平步进式溅镀设备，包含一个溅镀站、一个阀门单元、一个抽真空单元、至少一个驱动单元，及一个控制单元，其特征在于：

所述溅镀站，具有一个入口、一个出口、至少一个介于所述入口、出口之间的溅镀腔室，及至少一个设置于所述溅镀腔室内的阴极溅镀靶，所述阴极溅镀靶定义出一配置总长；

所述阀门单元，具有一个设置于所述入口的入口阀门，及一个设置于所述出口的出口阀门；

所述抽真空单元，与所述溅镀腔室相通；

所述驱动单元，具有一个位于所述溅镀腔室外的伺服马达，及多数个间隔地设置于所述溅镀腔室内并被所述伺服马达驱动的输送滚轮；

所述控制单元，与所述伺服马达电连接，所述控制单元具有一个往复控制模式，控制所述伺服马达连续且周期性地正、逆往复运转，驱使所述输送滚轮往复转动，所述输送滚轮的往、复行程分别小于所述配置总长。

2.根据权利要求1所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述驱动单元还具有多数个分别连接于所述伺服马达与所述输送滚轮的时规皮带轮，及多数条连接于两两相邻的时规皮带轮之间的时规皮带。

3.根据权利要求2所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述溅镀站还具有至少一块可拆卸地设置于所述溅镀腔室内的防着板，所述防着板将所述溅镀腔室区分为一个上溅镀区，及一个下遮蔽区，所述防着板具有多数个连通所述上溅镀区与所述下遮蔽区的连通孔，所述输送滚轮、所述时规皮带轮与所述时规皮带位于所述下遮蔽区，且所述输送滚轮经所述连通孔延伸入所述上溅镀区。

4.根据权利要求3所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述驱动单元还具有多数个间隔地设置于所述溅镀腔室的上溅镀区内并位于所述输送滚轮两侧的侧向滚轮。

5.根据权利要求1所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述水平步进式溅镀设备包含二个驱动单元，所述溅镀站具有二个相通的溅镀腔室，所述驱动单元分别对应所述溅镀腔室设置。

6.根据权利要求5所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述水平步进式溅镀设备还包含一个邻近于所述溅镀站的入口的载入腔、一个邻近于所述溅镀站的出口的卸载腔、一个邻近于所述载入腔的搬入腔，及一个邻近于所述卸载腔的搬出腔，所述阀门单元还具有一个前阀门，及一个后阀门，所述入口阀门介于所述载入腔与所述溅镀站之间，所述出口阀门介于所述卸载腔与所述溅镀站之间，所述前阀门介于所述搬入腔与所述载入腔之间，所述后阀门介于所述卸载腔与所述搬出腔之间。

7.根据权利要求6所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述抽真空单元具有一个第一真空泵、一个第二真空泵，及一个第三真空泵，所述第一真空泵与所述溅镀站的溅镀腔室相通，所述第二、三真空泵分别与所述载入腔及所述卸载腔相通。

8.根据权利要求1所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述水平步进式溅镀设备还包含一个对应所述溅镀腔室设置并与所述控制单元电连接的感测单元，所述溅镀腔室定义出至少一个基准点，所述感测单元设置于所述溅镀腔室的基准点。

9.根据权利要求8所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述溅镀腔室定义出一个对应于所述阴极溅镀靶的后端缘的第一基准点，所述感测单元具有一个设置于所述溅镀腔室的第一基准点的第一光发射器，及一个相向于所述第一光发射器设置的第一光接收器。

10.根据权利要求9所述的水平步进式溅镀设备，其特征在于：所述溅镀腔室更定义出一个对应于所述阴极溅镀靶的前端缘的第二基准点，所述感测单元还具有一个设置于所述溅镀腔室的第二基准点的第二光发射器，及一个相向于所述第二光发射器设置的第二光接收器。