CN203270029U - 等离子体增强化学气相沉积设备及其定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于定位技术领域，公开了一种等离子体增强化学气相沉积设备及其定位装置，该定位装置的定位夹具包括固定在基板承载结构上的固定件及与该固定件通过旋转轴连接的旋转体，放置在工作台上的基板的侧边位于该旋转体的旋转区域内，且该旋转体的重心相对其旋转中心靠近定位装置真空腔的侧壁，并在真空腔的侧壁上设置用于驱动旋转体旋转的驱动件。通过利用基板承载结构与真空腔相对运动频繁的特点，有效将基板承载结构与真空腔的相对运动转化为定位装置定位基板的动力源，大大简化了定位夹具的结构，还能够实现动作的高再现性，保证定位精度，满足量产的需求。

Description

等离子体增强化学气相沉积设备及其定位装置

技术领域

本实用新型涉及定位技术领域，特别是涉及一种具有基板定位功能的等离子体增强化学气相沉积设备及其定位装置。

背景技术

PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，简称“PECVD”）即为等离子体增强化学气相沉积法，在化学气相沉积时，为了使化学反应能在较低的温度下进行，可以利用等离子体的活性来促进反应，这种化学气相沉积方法称为等离子体化学气相沉积法，实施该种加工方法的设备为等离子体增强化学气相沉积设备，简称PECVD设备。

在显示面板制造领域，PECVD设备包括传送腔、基板装/卸载腔和工艺腔，其中，传送腔内部设有行走机械手，用于将基板传送至基板装/卸载腔进行定位，然后再传送至工艺腔，通过等离子体增强化学气相沉积法形成特定薄膜（如：半导体层薄膜、透明导电金属层薄膜）。

在显示面板的制造过程中，基板的精确定位是关键的工艺之一，为面板的优良品质提供可靠保证，基板装/卸载腔就是PECVD设备的基板定位装置。如图1所示，现有技术中的基板装/卸载腔为真空腔12，在真空腔12的内部平行设置有多层基板承载结构2，基板则放置在基板承载结构2上的工作台5上，为了保证真空腔12的密闭性，一般在真空腔12的腔体壁上只具有一个供基板进、出腔体的通孔3，导致在工艺过程中基板承载结构2上下移动频繁，定位结构过于复杂。如图2所示，因为基板一般为矩形结构，为了节省材料，基板承载结构2一般也为矩形结构，而基板装/卸载腔的定位夹具4安装在基板承载结构2的四个角上，其中，每个定位夹具4与基板有两个接触点p，共8个接触点p，如图3所示。由于每个定位夹具4上的两个接触点p是联动关系，所以很难单独调节每个接触点p的定位位置，在长期的量产过程中，基板定位精度不能得到保证，甚至会导致基板偏斜破损。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种等离子体增强化学气相沉积设备及其定位装置，以保证在基板的量产过程中对基板的定位精度及可再现性。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种定位装置，所述定位装置具有真空腔，所述真空腔内部设置有多层基板承载结构，所述基板承载结构上设置有用于放置基板的工作台及多个定位夹具，其中，所述定位夹具包括固定件和旋转体，所述固定件固定在所述基板承载结构上，所述旋转体与所述固定件通过旋转轴连接，放置在所述工作台上的基板的侧边位于所述旋转体的旋转区域内；所述旋转体的重心相对其旋转中心远离所述工作台；所述真空腔的侧壁上设置有驱动所述旋转体旋转的驱动件。

如上所述的定位装置，优选的是，所述旋转体为一与所述固定件通过旋转轴连接的旋转盘；

所述旋转盘的侧边上设置有从动杆和主动杆，放置在所述工作台上的基板的侧边位于所述从动杆的旋转区域内；

所述驱动件为驱动杆，且所述驱动杆与所述主动杆的长度之和大于所述旋转盘的旋转中心到所述真空腔侧壁的垂直距离；

如上所述的定位装置，优选的是，所述主动杆和从动杆与所述旋转盘位于同一平面，且所述主动杆和从动杆所在直线的交点为所述旋转盘的旋转中心。

如上所述的定位装置，优选的是，所述从动杆在旋转过程中与所述基板的接触点位于所述基板下表面的侧边上。

如上所述的定位装置，优选的是，所述定位夹具还包括用于限位所述旋转体在重力作用下的旋转的限位件。

如上所述的定位装置，优选的是，所述限位件为一支撑柱，所述支撑柱固定在所述基板承载结构上，位于所述主动杆的旋转区域内，并相对所述旋转体远离所述工作台设置。

如上所述的定位装置，优选的是，所述真空腔的侧壁上具有供基板进出所述真空腔的通孔；所述通孔位于所述真空腔侧壁的中部；所述驱动件靠近所述通孔设置。

如上所述的定位装置，优选的是，所述驱动件可活动设置在所述真空腔的侧壁上。

如上所述的定位装置，优选的是，所述多个定位夹具的结构均相同，并对称设置在所述工作台的周围。

如上所述的定位装置，优选的是，放置在所述工作台上的基板为四边形结构；

所述定位夹具的个数大于等于8；其中8个所述定位夹具与基板的接触点分别位于基板四个角的两侧边上。

本实用新型还提供一种等离子体增强化学气相沉积设备，所述等离子体增强化学气相沉积设备的基板定位装置采用如上所述的定位装置。

（三）有益效果

本实用新型所提供的等离子体增强化学气相沉积设备的定位装置，其定位夹具包括固定在基板承载结构上的固定件及与该固定件通过旋转轴连接的旋转体，放置在工作台上的基板侧边位于该旋转体的旋转区域内，且该旋转体的重心相对其旋转中心靠近定位装置真空腔的侧壁，并在真空腔的侧壁上设置用于驱动旋转体旋转的驱动件，当基板进入真空腔后，基板承载结构相对真空腔运动，使得驱动件驱动基板承载结构上的旋转体旋转一定角度，从而定位基板，基板定位完成后，该基板承载结构继续同向运动，驱动件与旋转体脱离，旋转体在重力作用下，释放基板，从而实现基板承载结构上基板的定位。通过利用基板承载结构与真空腔相对运动频繁的特点，有效将基板承载结构与真空腔的相对运动转化为定位夹具定位基板的动力源，大大简化了定位夹具的结构，还能够实现动作的高再现性，保证定位精度，满足量产的需求。

附图说明

图1为现有技术中等离子体增强化学气相沉积设备的定位装置的局部结构示意图；

图2为现有技术中等离子体增强化学气相沉积设备定位装置的基板承载结构的结构示意图；

图3为现有技术中等离子体增强化学气相沉积设备定位装置的基板定位过程中定位夹具与基板接触点的分布示意图；

图4-图7为本实用新型实施例中等离子体增强化学气相沉积设备定位装置的定位过程示意图；

其中，1：基板；2：基板承载结构；3：通孔；4：定位夹具；5：工作台；6：固定件；7：旋转体；8：从动杆；9：主动杆；10：驱动件；11：限位件；12：真空腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

需要说明的是，以下内容中关于位置关系的术语，如：“上”、“下”，为参照图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

图4-图7为本实用新型实施例中等离子体增强化学气相沉积设备定位装置的定位过程示意图。如图4-图7所示，在等离子体增强化学气相沉积设备定位装置的基板定位过程中，由于定位装置的真空腔内部平行设置有多层基板承载结构（一般大于或等于10层），为了保证真空腔的密闭环境，不可能在真空腔的侧壁壁上与每层基板承载结构对应的位置设置通孔来供基板进出真空腔，因此，需要利用基板承载结构与真空腔的相对运动来实现所有基板进入腔体（或从腔体内输出），形成等离子体增强化学气相沉积设备中基板承载结构与真空腔相对运动频繁的特点。

以下内容中将以真空腔固定不动、基板承载结构沿真空腔的侧壁上下移动为例，来具体说明本实用新型实施例中PECVD设备定位装置的定位过程。

结合图4-图7所示，本实用新型实施例中的PECVD设备定位装置具有真空腔12，在真空腔12的内部设置有多层基板承载结构2，一般在每层基板承载结构2上均设置有用于放置基板1的工作台5及多个定位夹具4。其中，定位夹具4包括固定件6和旋转体7，将固定件6固定在基板承载结构2上，旋转体7与固定件6通过旋转轴连接，放置在工作台5上的基板1的侧边位于旋转体7的旋转区域内，并在真空腔12的侧壁上设置驱动件10，在基板承载结构2运动至驱动件10对应的位置时，驱动件10驱动旋转体7旋转，通过控制旋转体7的旋转角度能够实现利用旋转体7的旋转来定位基板1。且旋转体7的重心相对其旋转中心远离工作台5，使得基板1定位后，基板承载结构2继续运动，旋转体7与驱动件10脱离，其在重力的作用下反向旋转，解除对基板1的定位，方便机械手取出定位好的基板1进形后续工艺。

本实用新型实施例中的PECVD设备的定位装置通过利用基板承载结构与真空腔相对运动频繁的特点，有效将基板承载结构与真空腔的相对运动转化为定位夹具定位基板的动力源，大大简化了定位夹具的结构，还能够实现定位动作的高再现性，保证定位精度，满足量产的需求。

其中，能够实现上述定位功能的定位夹具4的结构有很多种，本实施例中定位夹具4的旋转体7可以为一与固定件6通过旋转轴连接的旋转盘，使得旋转体7的重心较低，旋转方向稳定且易于控制。并在旋转盘7的侧边上设置从动杆8和主动杆9，放置在工作台5上的基板1的侧边位于从动杆8的旋转区域内，相应地，驱动件10为一驱动杆，且驱动杆10与主动杆9的长度之和大于旋转盘7的旋转中心到真空腔12侧壁的垂直距离，确保驱动杆10朝向真空腔12的中心伸出时，能够驱动主动杆9带动旋转盘7旋转，进而利用从动杆8的旋转定位基板1。其中，固定件6可以由多个支撑架组成，质量较轻，不会增加基板承载结构2的承重负担。

优选主动杆9和从动杆8与旋转盘7位于同一平面，且主动杆9和从动杆8所在直线的交点为旋转盘7的旋转中心，使得主动杆9和从动杆8旋转角度相同，便于控制从动杆8的旋转角度，易于实现对基板1的精确定位。

进一步地，本实施例中设置从动杆8在旋转过程中与基板1的接触点位于基板1下表面的侧边上，防止从动杆8压碎基板1，保证基板1在定位过程中的良率。

本实施例中还可以设置限位件11，用于限位旋转体7在重力作用下的旋转。具体的，限位件11可以为一支撑柱，该支撑柱固定在基板承载结构2上，位于主动杆9的旋转区域内，并相对旋转体7远离工作台5设置。

进一步地，优选驱动件10可活动设置在真空腔12的侧壁上，如通过锁紧螺母可活动固定真空腔12的侧壁上，在当基板1的定位完成后，收起驱动件10，使得基板承载结构2相对真空腔12运动时，驱动件10不再驱动旋转体7旋转，减小磨损，延长使用寿命。

现有技术中通过在真空腔12侧壁上设置通孔3，以供基板1进出真空腔12。为了保证真空腔12的密闭性，只设置一个通孔3同时供基板1进出真空腔12。并通常将通孔3设置在真空腔12侧壁的中部，以减小真空腔12的大小。本实施例中可以将驱动件10靠近通孔3设置，使得基板1从通孔3进入真空腔12后，在基板承载结构2向下运动的过程中，同时实现对基板1的定位，缩短基板1的定位时间，还可以进一步减小真空腔12的大小。

为了方便定位夹具4的加工和安装，本实施例中多个定位夹具4的结构均相同，并对称设置在工作台5的周围。由于基板1一般为四边形结构，相应地，优选定位夹具4的个数大于等于8，且其中8个定位夹具4与基板1的接触点分别位于基板1四个角的两侧边上，为了保证基板1定位的稳定性，定义基板1四个角的两侧边的长度分别为该侧边所在边长度的1/3。

本实施例中PECVD设备的定位装置的具体定位过程为：

结合图1、图4-图7所示，首先伸出驱动杆10，当基板1从通孔3进入真空腔12后，该层基板承载结构2相对真空腔12向下运动，如图中的箭头方向所示，驱动杆10驱动主动杆9旋转，从而带动从动杆8旋转，定位基板1；基板1定位完成后，该层基板承载结构2继续向下运动，驱动杆10与主动杆9脱离，旋转盘7在重力作用下，解除对基板1的定位；从而依次实现对每层基板承载结构2上的基板1的定位。

所有层基板承载结构2上的基板1均定位完成后，基板承载结构2向上运动，依次将其上的基板1从通孔3取出进形后续工艺。

当然，本领域所属的技术人员很容推出本实用新型的技术方案也适用于基板承载结构固定不动、真空腔上下移动的情况。

实施例二

本实用新型实施例中还提供一种PECVD设备，该PECVD设备的基板定位装置采用实施例一中的定位装置，通过利用定位装置的基板承载结构与真空腔相对运动频繁的特点，有效将基板承载结构与真空腔的相对运动转化为定位夹具定位基板的动力源，大大简化了定位夹具的结构，还能够实现动作的高再现性，保证定位精度，满足量产的需求。

由以上实施例可以看出，本实用新型所提供的PECVD设备的定位装置，其定位夹具包括固定在基板承载结构上的固定件及与该固定件通过旋转轴连接的旋转体，放置在工作台上的基板侧边位于该旋转体的旋转区域内，且该旋转体的重心相对其旋转中心靠近定位装置真空腔的侧壁，并在真空腔的侧壁上设置用于驱动旋转体旋转的驱动件，当基板进入真空腔后，基板承载结构相对真空腔运动，使得驱动件驱动基板承载结构上的旋转体旋转一定角度，从而定位基板，基板定位完成后，该基板承载结构继续同向运动，使得驱动件与旋转体脱离，旋转体在重力作用下，释放基板，从而实现基板承载结构上基板的定位。通过利用基板承载结构与真空腔相对运动频繁的特点，有效将基板承载结构与真空腔的相对运动转化为定位夹具定位基板的动力源，大大简化了定位夹具的结构，还能够实现动作的高再现性，保证定位精度，满足量产的需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种定位装置，所述定位装置具有真空腔，所述真空腔内部设置有多层基板承载结构，所述基板承载结构上设置有用于放置基板的工作台及多个定位夹具，其特征在于，所述定位夹具包括固定件和旋转体，所述固定件固定在所述基板承载结构上，所述旋转体与所述固定件通过旋转轴连接，放置在所述工作台上的基板的侧边位于所述旋转体的旋转区域内；所述旋转体的重心相对其旋转中心远离所述工作台；所述真空腔的侧壁上设置有驱动所述旋转体旋转的驱动件。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述旋转体为一与所述固定件通过旋转轴连接的旋转盘；

所述旋转盘的侧边上设置有从动杆和主动杆，放置在所述工作台上的基板的侧边位于所述从动杆的旋转区域内；

所述驱动件为驱动杆，且所述驱动杆与所述主动杆的长度之和大于所述旋转盘的旋转中心到所述真空腔侧壁的垂直距离。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述主动杆和从动杆与所述旋转盘位于同一平面，且所述主动杆和从动杆所在直线的交点为所述旋转盘的旋转中心。

4.根据权利要求3所述的定位装置，其特征在于，所述从动杆在旋转过程中与所述基板的接触点位于所述基板下表面的侧边上。

5.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述定位夹具还包括用于限位所述旋转体在重力作用下的旋转的限位件。

6.根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于，所述限位件为一支撑柱，所述支撑柱固定在所述基板承载结构上，位于所述主动杆的旋转区域内，并相对所述旋转体远离所述工作台设置。

7.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述真空腔的侧壁上具有供基板进出所述真空腔的通孔；所述通孔位于所述真空腔侧壁的中部；所述驱动件靠近所述通孔设置。

8.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述驱动件可活动设置在所述真空腔的侧壁上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的定位装置，其特征在于，所述多个定位夹具的结构均相同，并对称设置在所述工作台的周围。

10.根据权利要求9所述的定位装置，其特征在于，放置在所述工作台上的基板为四边形结构；

所述定位夹具的个数大于等于8；其中8个所述定位夹具与基板的接触点分别位于基板四个角的两侧边上。

11.一种等离子体增强化学气相沉积设备，其特征在于，所述等离子体增强化学气相沉积设备的基板定位装置采用权利要求1-10任一项所述的定位装置。

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