CN202595266U - 真空镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镀膜技术，公开了一种真空镀膜装置。本实用新型中，一个前真空传输腔体可同时连接至少两个并列的真空工艺腔体，根据工艺需求，并列的工艺腔体后可再连接一对或多对并列的真空工艺腔体，串联的多个真空工艺腔体即为一个真空工艺腔体组，在每个真空工艺腔体组中的最后一个真空工艺腔体后端，连接同一个后真空传输腔体。使得真空镀膜装置可同时输入至少两片基片，进行连续的工艺过程。两片基片可同时进行两种不同的工艺过程，也可同时进行两种相同的工艺过程。因此在同样的设备安装面积上，该装置可增加一倍的产出和降低成本达40％，大大提高了生成效率，降低了生产成本。

Description

真空镀膜装置

技术领域

本实用新型涉及镀膜技术，特别涉及真空镀膜技术。

背景技术

在真空中制备膜层，包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜，包括物理沉积镀膜、化学沉积镀膜和蒸发镀膜等类型。目前的真空镀膜装置包含：一个真空进片腔体、一个前真空传输腔体、一个真空工艺腔体组(真空工艺腔体组中包含一个或多个串联的真空工艺腔体)、一个后真空传输腔体和一个真空出片腔体。

需要进行镀膜的基片从真空进片腔体的入口端进入，当基片进入到真空进片腔体后，关闭真空进片腔体上的真空阀门，并将真空进片腔体抽真空。当真空进片腔体处于真空状态后，将基片从真空进片腔体经由前真空传输腔体传输到真空工艺腔体组中，由真空工艺腔体组中的一个或多个真空工艺腔体对该基片进行镀膜工艺处理，在完成镀膜工艺处理后，将完成镀膜工艺的基片传输至后真空传输腔体，后真空传输腔体再将该基片传输至真空出片腔体进行出片。

然而，本实用新型的实用新型人发现，目前的真空镀膜装置在一次镀膜工艺过程中，只能对一片基片进行镀膜处理，因此在产出率及成本上都不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种真空镀膜装置，使得真空镀膜装置可同时对至少两片基片进行两种相同或不同的工艺过程，从而大大提高了生成效率，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种真空镀膜装置，包含：一个前真空传输腔体、至少两个并列的真空工艺腔体组、一个后真空传输腔体、一个真空进片腔体和一个真空出片腔体；

所述前真空传输腔体与并列的各所述真空工艺腔体组相连，该前真空传输腔体将至少两片基片同时或先后分别传输至并列的各所述真空工艺腔体组；一片基片传输至一个所述真空工艺腔体组中，每个所述真空工艺腔体组中，包含至少一个真空工艺腔体；其中，前真空传输腔体内设有真空压力控制器，用于对该前真空传输腔体内的压力进行控制；

各所述真空工艺腔体组均与所述后真空传输腔体相连，各所述真空工艺腔体组将完成镀膜工艺的基片传输至所述后真空传输腔体后出片；

所述真空进片腔体连接在所述前真空传输腔体的前端；所述真空出片腔体连接在所述后真空传输腔体的后端；

所述前真空传输腔体从所述真空进片腔体中接收所述至少两片基片；

所述后真空传输腔体将完成镀膜工艺的基片传输至所述真空出片腔体。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，一个前真空传输腔体可同时连接至少两个并列的真空工艺腔体组，每个真空工艺腔体组中包含至少一个真空工艺腔体。比如说，一个前真空传输腔体可同时连接两个并列的真空工艺腔体，根据工艺需求，并列的工艺腔体后可再连接一对或多对并列的真空工艺腔体，串联的多个真空工艺腔体即为一个真空工艺腔体组，在每个真空工艺腔体组中的最后一个真空工艺腔体后端，连接同一个后真空传输腔体。通过在前真空传输腔体内设有真空压力控制器，利用该真空压力控制器将前真空传输腔体内的压力控制为当前需要的压力。

由于该真空镀膜装置可同时输入至少两片基片，进行连续的工艺过程。两片基片可同时进行两种不同的工艺过程，也可同时进行两种相同的工艺过程。因此在同样的设备安装面积上，该装置可增加一倍的产出和降低成本达40％，大大提高了生成效率，降低了生产成本。

优选地，在前真空传输腔体、真空工艺腔体组内包含的真空工艺腔体、后真空传输腔体中的任意一个或多个腔体内设有加热器或冷却器，使得基片可在进行镀膜前、镀膜过程中或镀膜后进行加热或冷却处理。

优选地，基片材料为以下任意一种类型：玻璃、不锈钢、碳钢，铝、塑料和陶瓷。真空镀膜包含以下任意一种类型的镀膜：物理沉积镀膜、化学沉积镀膜和蒸发镀膜。使得该真空镀膜装置具有广泛的应用场景，可用于薄膜太阳能产业(如铜铟镓硒太阳能电池，碲化镉太阳能电池和非晶硅太阳能电池)，还可用于玻璃镀膜产业，半导体产业和其它镀膜产业。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式的真空镀膜装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型第三实施方式的真空镀膜方法流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种真空镀膜装置。具体结构如图1所示，包含：一个真空进片腔体2、一个前真空传输腔体3、两个并列的真空工艺腔体组(如图中的真空工艺腔体组4和真空工艺腔体组5，真空工艺腔体组4中包含真空工艺腔体6和真空工艺腔体7，真空工艺腔体组5中包含真空工艺腔体8和真空工艺腔体9)、一个后真空传输腔体10、真空出片腔体11。在前真空传输腔体3中设有真空压力控制器，以将前真空传输腔体内的压力控制为当前需要的压力。

其中，真空进片腔体2连接在所述前真空传输腔体3的前端，前真空传输腔体3从所述真空进片腔体2中同时或先后接收两片基片1。前真空传输腔体3与并列的真空工艺腔体组4、真空工艺腔体组5相连，该前真空传输腔体将两片基片1同时或先后分别传输至并列的各真空工艺腔体组；一片基片传输至一个所述真空工艺腔体组中。真空工艺腔体组4和真空工艺腔体组5组均与后真空传输腔体10相连，真空工艺腔体组4和真空工艺腔体组5将完成镀膜工艺的基片传输至后真空传输腔体10。在本实施方式中，每个真空工艺腔体组包含2个真空工艺腔体，包含的2个真空工艺腔体以串联方式相连接。如图1所示，真空工艺腔体组4包含串联的真空工艺腔体6和真空工艺腔体7，真空工艺腔体组5中包含串联的真空工艺腔体8和真空工艺腔体9。

真空出片腔体11连接在后真空传输腔体10的后端，后真空传输腔体10将完成镀膜工艺的基片同时或先后传输至真空出片腔体11。当然，在前真空传输腔体、各真空工艺腔体、后真空传输腔体上还设有真空泵13，在各真空工艺腔体还根据工艺需要设有旋转靶或平面靶14，在各腔体中设有真空阀门15。这些真空泵、旋转靶或平面靶、真空阀门的设计与现有技术相同，在此不再赘述。

具体地说，在本实施方式中，可同时或先后向真空进片腔体2输入两片基片1，在真空进片腔体2处于真空状态后，这两片基片1可同时或先后进入前真空传输腔体3。

如果这两片基片1需进行的是相同的镀膜工艺，则说明基片后续进入的真空工艺腔体组中的压力相同，因此前真空传输腔体3中的真空压力控制器将前真空传输腔体内的压力控制为各真空工艺腔体组中的相同压力。如果这两片基片1需进行的是不同的镀膜工艺，则说明基片后续进入的真空工艺腔体组中的压力可能不相同，此时，前真空传输腔体3中的压力控制器依次将该前真空传输腔体3内的压力控制为目标真空工艺腔体组中的压力，所述目标真空工艺腔体组为当下需要将基片传输至的真空工艺腔体组。

比如说，真空工艺腔体组4中的真空工艺腔体6内的压力为P1，真空工艺腔体组5中的真空工艺腔体8内的压力为P2，当前需要将基片1传输至真空工艺腔体6中，则真空工艺腔体组4即为目标真空工艺腔体组，此时前真空传输腔体3中的压力控制器将前真空传输腔体内的压力控制为真空工艺腔体组4中所需的压力P1。在将基片1传输至真空工艺腔体6后，当下需要将另一片基片1传输至真空工艺腔体8中，此时真空工艺腔体组5即为目标真空工艺腔体组，因此前真空传输腔体3中的压力控制器将前真空传输腔体内的压力控制为真空工艺腔体组5中所需的压力P2。

如果基片后续进入的真空工艺腔体组中的压力不同，则前真空传输腔体3中的两片基片需要一片一片先后进入各自的真空工艺腔体组；如果基片后续进入的真空工艺腔体组中的压力相同，则前真空传输腔体3中的两片基片可以同时进入各自的真空工艺腔体组。在每个真空工艺腔体组中，包含的真空工艺腔体以此对进入本腔体的基片进行工艺处理。针对上述案例，真空工艺腔体组4中的真空工艺腔体6对进入本腔体的基片进行相关的镀膜工艺处理，并在完成后将该基片送入真空工艺腔体7，由真空工艺腔体7继续对该基片进行相关的镀膜工艺处理。真空工艺腔体组5中的真空工艺腔体8和9也将对另一基片进行类似的处理。

当真空工艺腔体组中的最后一个真空工艺腔体(如真空工艺腔体组4中的真空工艺腔体7，真空工艺腔体组5中的真空工艺腔体8)完成基片的镀膜工艺后，将基片传输至后真空传输腔体10。由于独立并列的两个真空工艺腔体组可进行同一种工艺或两种不同工艺，而两种不同工艺的时间可能长短不同，因此两个真空工艺腔体组中的最后一个真空工艺腔体，可同时或先后将完成镀膜工艺的基片传输至后真空传输腔体10。当然，后真空传输腔体10的压力控制与前真空传输腔体3的压力控制相似。后真空传输腔体10可将完成镀膜工艺的基片同时或先后传输至真空出片腔体11进行出片。

值得一提的是，在本实施方式中，仅以两个并列的真空工艺腔体组，每个真空工艺腔体组包含两个真空工艺腔体为例进行说明，在实际应用中，可以并列有更多个真空工艺腔体组，每个真空工艺腔体组也可以有更多个真空工艺腔体或只有一个真空工艺腔体。但其工作原理与本实施方式类似，在此不再赘述。

另外，在本实施方式中，真空镀膜装置还可包含用于循环使用基片架的回片回路12，该回片回路12的一端与真空出片腔体11相连，另一端与真空进片腔体2相连，如图1所示。基片安装在基片架中进行镀膜，基片架上基片的卸载、安装可以在该回片回路12上任意一个位置进行。

需要说明的是，本实施方式中的基片材料可以为是任意一种类型：玻璃、不锈钢、碳钢、铝、陶瓷、塑料。本实施方式的真空镀膜装置可应用于物理沉积镀膜、化学沉积镀膜或蒸发镀膜。

不难发现，由于本实施方式的真空镀膜装置可同时输入至少两片基片，进行连续的工艺过程。两片基片可同时进行两种不同的工艺过程，也可同时进行两种相同的工艺过程。因此在同样的设备安装面积上，该装置可增加一倍的产出和降低成本达40％，大大提高了生成效率，降低了生产成本。而且，该真空镀膜装置具有广泛的应用场景，可用于薄膜太阳能产业(如铜铟镓硒太阳能电池，碲化镉太阳能电池和非晶硅太阳能电池)，还可用于玻璃镀膜产业和半导体产业或其它镀膜产业。

本实用新型的第二实施方式涉及一种真空镀膜装置。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本实用新型第二实施方式中，还可以在前真空传输腔体、真空工艺腔体组内包含的各真空工艺腔体、后真空传输腔体中的任意一个或多个腔体内设置加热器或冷却器，使得基片可在进行镀膜前、镀膜过程中或镀膜后进行加热或冷却处理。

本实用新型第三实施方式涉及一种真空镀膜方法，具体流程如图2所示。

在步骤210中，通过一个前真空传输腔体将至少两片基片同时或先后分别传输至并列的至少两个真空工艺腔体组；一片基片传输至一个所述真空工艺腔体组中。

具体地说，前真空传输腔体从真空进片腔体中接收需进行镀膜工艺的基片，其中，前真空传输腔体可同时或先后从真空进片腔体中接收至少两片基片。前真空传输腔体在接收到至少两片基片后，判断各基片是否需要进行相同的镀膜工艺，如果是，则将前真空传输腔体内的压力控制为各真空工艺腔体组中的相同压力；如果判定各基片需要进行不同的镀膜工艺，则依次将前真空传输腔体内的压力控制为目标真空工艺腔体组中的压力，目标真空工艺腔体组为当下需要将基片传输至的真空工艺腔体组。

接着，在步骤220中，由真空工艺腔体组中包含的真空工艺腔体，对接收到的基片进行镀膜工艺处理。其中，如果真空工艺腔体组中包含两个或两个以上的真空工艺腔体，则真空工艺腔体组中的各真空工艺腔体依次对基片进行工艺处理。

接着，在步骤230中，真空工艺腔体组在完成对基片进行的镀膜工艺处理后，将完成镀膜工艺的基片传输至后真空传输腔体后出片。具体地说，后真空传输腔体将完成镀膜工艺的基片同时或先后传输至真空出片腔体，由该真空出片腔体进行出片。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (5)

1.一种真空镀膜装置，其特征在于，包含：一个前真空传输腔体、至少两个并列的真空工艺腔体组、一个后真空传输腔体、一个真空进片腔体和一个真空出片腔体；

所述前真空传输腔体与并列的各所述真空工艺腔体组相连，该前真空传输腔体将至少两片基片同时或先后分别传输至并列的各所述真空工艺腔体组；一片基片传输至一个所述真空工艺腔体组中，每个所述真空工艺腔体组中，包含至少一个真空工艺腔体；其中，前真空传输腔体内设有真空压力控制器，用于对该前真空传输腔体内的压力进行控制；

各所述真空工艺腔体组均与所述后真空传输腔体相连，各所述真空工艺腔体组将完成镀膜工艺的基片传输至所述后真空传输腔体后出片；

所述真空进片腔体连接在所述前真空传输腔体的前端；所述真空出片腔体连接在所述后真空传输腔体的后端；

所述前真空传输腔体从所述真空进片腔体中接收所述至少两片基片；

所述后真空传输腔体将完成镀膜工艺的基片传输至所述真空出片腔体。

2.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，

所述真空工艺腔体组中包含两个或两个以上的真空工艺腔体时，各真空工艺腔体以串联方式相连接。

3.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，在以下任意一个或其任意组合的腔体内设置加热器或冷却器：

所述前真空传输腔体、所述真空工艺腔体组内包含的真空工艺腔体、后真空传输腔体。

4.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，

所述真空进片腔体将所述至少两片基片同时或先后传输至所述前真空传输腔体；

所述后真空传输腔体将完成镀膜工艺的基片同时或先后传输至所述真空出片腔体。

5.根据权利要求1所述的真空镀膜装置，其特征在于，所述真空镀膜装置还包含用于循环使用基片架的回片回路，所述回片回路的一端与所述真空出片腔体相连，另一端与所述真空进片腔体相连。

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