CN217230906U - 一种行星盘结构以及蒸镀设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种行星盘结构以及蒸镀设备,其中该行星盘结构包括:旋转盘和至少一个基片盘,每个所述基片盘与所述旋转盘之间设有第一转动连接件,所述第一转动连接件用于将所述基片盘与所述旋转盘之间转动相连,以使所述基片盘与所述旋转盘的中心轴线之间的夹角可变。本申请实施例中的该行星盘结构基片盘的角度可变,可以有效改善大尺寸基片镀膜时基片上金属薄膜厚度的均一性,提高基片镀膜的成品率,从而可以降低生产成本。

Description

一种行星盘结构以及蒸镀设备
技术领域
本申请实施例涉及半导体设备技术领域,特别涉及一种行星盘结构以及蒸镀设备。
背景技术
随着电力电子技术的高速发展,半导体的应用场景越来的越广阔,而在半导体的制备过程中,为了提高半导体的性能经常需要在基片的背面沉积大面积的金属膜。
现有技术中,通常利用电子束蒸发台来完成对基片的镀膜工艺。具体的,将待蒸发的镀膜材料放置进坩埚,在真空系统中,利用电子束对镀膜材料进行加热,以使镀膜材料蒸发,镀膜材料蒸发后的分子撞击到基片表面凝结并形成金属薄膜。在这个制备过程中,基片通常被固定在一个行星盘结构上,通过旋转行星盘结构,可以使基片的各个角度的金属薄膜厚度均匀。
然而,现有技术中的半导体制备设备的行星盘结构在对尺寸较大的基片进行镀膜时,依然存在镀膜不均匀的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种行星盘结构以及蒸镀设备,该行星盘结构的基片盘的角度可变,可以有效改善大尺寸基片镀膜时基片上金属薄膜厚度的均一性,提高基片镀膜的成品率,从而可以降低生产成本。
本申请实施例第一方面提供一种行星盘结构,包括:旋转盘和至少一个基片盘,每个所述基片盘与所述旋转盘之间设有第一转动连接件,所述第一转动连接件用于将所述基片盘与所述旋转盘之间转动相连,以使所述基片盘与所述旋转盘的中心轴线之间的夹角可变。
本申请实施例通过设置旋转盘,可以给基片盘提供支撑,从而保证整个行星盘的结构稳定性。通过将基片盘设置在旋转盘上,以使基片盘可以随着旋转盘的旋转而旋转,并且可以保证设置在旋转盘上的全部基片盘的旋转速度均相同,从而提高不同基片上的金属薄膜的厚度的均一性。相对于现有技术中,仅通过旋转旋转盘来改善基片的金属薄膜的均一性,本申请实施例通过在基片盘和旋转盘之间设置第一转动连接件,可以使基片盘相对于行星盘旋转,从而可以使基片盘与旋转盘的中心轴线之间的夹角可变,进而改变基片盘到蒸镀设备的蒸发源的距离,这样在对一些尺寸较大的基片镀膜时,通过改变基片盘不同位置到蒸镀设备的蒸发源的距离,可以改变基片的不同位置到蒸发源的距离,这样可以使基片的不同位置到蒸发源的距离均相等,这样在镀膜时可以保证基片的不同位置镀上的金属薄膜的厚度更加均匀,进而提高基片镀膜的成品率,降低生产成本。
在一种可选的实现方式中,还包括至少一个支架组件,所述支架组件连接在每个所述基片盘与所述旋转盘之间,且每个所述基片盘和所述旋转盘中的至少一个通过所述第一转动连接件与所述支架组件转动相连。
本申请实施例通过设置支架组件可以将基片盘和旋转盘固定连接,以提高行星盘结构的稳固性,另外,通过设置支架组件可以使行星盘结构的尺寸加大,从而可以增加基片盘的自由度,所以可以使基片盘能够在更大的范围内移动,所以可以使更大尺寸的基片的不同位置到蒸发源的距离均相等,从而可以对更大尺寸的基片进行镀膜。
在一种可选的实现方式中,每个所述基片盘与所述旋转盘之间设有两个所述第一转动连接件;每个所述基片盘通过其中一个所述第一转动连接件与所述支架组件的一端转动相连,所述支架组件的另一端通过另一个所述第一转动连接件与所述旋转盘相连。
本申请实施例通过在支架组件的两端均设置第一转动连接件,可以提高基片盘的自由度,从而将基片设置在基片盘上时,可以增加基片的自由度,这样可以更加精细的调节基片到蒸发源的距离,以适应更多不同尺寸的基片镀膜。
在一种可选的实现方式中,每个所述支架组件包括至少一个盘架,每个所述基片盘与所述旋转盘中的至少一个通过所述第一转动连接件与所述盘架转动相连。
在一种可选的实现方式中,每个所述支架组件包括多个盘架和第二转动连接件,相邻两个所述盘架之间通过所述第二转动连接件转动相连。
在一种可选的实现方式中,每个所述支架组件中的所述盘架的数量为两个,两个所述盘架之间通过所述第二转动连接件转动相连,其中一个所述盘架的一端与所述旋转盘通过所述第一转动连接件转动相连,另一个所述盘架的一端通过所述第一转动连接件与一个所述基片盘转动相连。
本申请实施例通过设置盘架可以将基片盘和旋转盘稳定连接,并且通过设置盘架可以增加支架组件上的第二转动连接件的数量,这样可以提高基片盘的自由度,从而使该行星盘结构能够适应更多尺寸的基片。另外,还可以提高基片盘调节精密度,以提高基片上金属薄膜的均一性。
在一种可选的实现方式中,所述第一转动连接件和所述第二转动连接件均为转轴结构。
本申请实施例通过将第一转动连接件和第二转动连接件设置为转轴结构,可以使盘架与盘架之间可以相对旋转,旋转盘和盘架之间也可以相对旋转,基片盘和盘架之间也可以相对旋转,从而提高基片盘的自由度。另外,转轴结构的结构简单、装配方便,可以降低行星盘结构的成本。
在一种可选的实现方式中,还包括控制器;其中,所述控制器与所述旋转盘连接,所述控制器用于控制所述旋转盘的旋转速度;所述控制器与所述基片盘连接,所述控制器用于控制所述基片盘和所述旋转盘的中心轴线之间的夹角。
本申请实施例通过设置控制器,这样可以在镀膜过程中通过控制器来控制旋转盘的旋转以及基片盘和旋转盘中心轴线之间的角度,进而调节基片盘上的基片到蒸发源的距离,进而调节基片上电镀的金属薄膜的厚度以及金属薄膜的均一性。
在一种可选的实现方式中,所述控制器包括第一处理模块;所述第一处理模块与所述旋转盘连接,所述第一处理模块用于控制所述旋转盘的旋转速度。
在一种可选的实现方式中,所述控制器还包括第二处理模块,所述第二处理模块至少与每个所述第一转动连接件连接;所述第二处理模块至少用于单独控制每个所述第一转动连接件的旋转角度。
本申请实施例通过设置第一处理模块和第二处理模块,可以将旋转盘和基片盘单独控制,通过第一处理器可单独控制旋转盘的旋转速度,进而控制基片盘上基片的金属薄膜厚度的均一性;通过将第二处理模块与第一转动连接件连接,可以控制基片与旋转盘的中心轴线的夹角,从而控制基片盘与蒸发源之间的距离,从而提高基片盘上的基片的金属薄膜厚度的均一性。
在一种可选的实现方式中,所述第二处理模块与每个所述第一转动连接件均连接,且所述第二处理模块与每个所述第二转动连接件均连接;所述第二处理模块用于控制所述第一转动连接件以及所述第二转动连接件的旋转角度。
本申请实施例通过将第二处理模块与每个第一转动连接件和每个第二转动连接件均连接,这样可以通过第二处理模块单独控制每个第一转动连接件,以及单独控制每个第二转动连接件,这样可以将位于不同支架组件上的基片盘,分别调节到不同的位置,从而使不同基片盘上的基片到蒸发源的距离不同,这样可以在同一时间内制备金属薄膜厚度不同的基片。
在一种可选的实现方式中,所述支架组件为可折叠杆状结构。
在一种可选的实现方式中,所述行星盘结构为伞状结构。
在一种可选的实现方式中,所述基片盘的数量为多个,多个所述基片盘通过所述第一转动连接件绕着所述旋转盘间隔设置。
本申请实施例通过设置多个基片盘可以同时对多个基片进行镀膜,从而提高镀膜的生产率。
在一种可选的实现方式中,所述旋转盘的顶端设置连接部。
本申请实施例通过在旋转盘的顶端设置连接部,可以方便的将行星盘结构固定在其它设备(例如:蒸镀设备)上,方便使用。
在一种可选的实现方式中,每个所述基片盘上设置有固定装置;所述固定装置用于固定所述基片。
在一种可选的实现方式中,所述基片盘为圆形盘状结构。
在一种可选的实现方式中,所述基片盘的外径在5cm到40cm之间。
本申请实施例第二方面提供一种蒸镀设备,包括如上所述的行星盘结构。
本申请实施例中的蒸镀设备通过设置行星盘结构可以提高基片上的金属薄膜的厚度的均一性。特别是在对一些尺寸较大的基片镀膜时,通过改变基片盘不同位置到蒸镀设备的蒸发源的距离,可以改变基片的不同位置到蒸发源的距离,这样可以使基片的不同位置到蒸发源的距离均相等,这样在镀膜时可以保证基片的不同位置镀上的金属薄膜的厚度更加均匀,进而提高基片镀膜的成品率,降低生产成本。
附图说明
图1是现有技术中的一种类球面状行星盘的结构示意图;
图2是现有技术中的一种类球面状行星盘中基片到蒸发源的示意图;
图3是现有技术中的另一种类球面状行星盘中基片到蒸发源的示意图;
图4是本申请一实施例提供的其中一种行星盘结构的结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的一种行星盘结构的基片盘的结构示意图;
图6是图4中行星盘结构的框架示意图;
图7是本申请一实施例提供的另一种行星盘结构的结构示意图;
图8是图7中行星盘结构的框架示意图;
图9是本申请一实施例提供的又一种行星盘结构的结构示意图;
图10是图9中行星盘结构的框架示意图;
图11是图9中的行星盘结构的旋转盘、支架组件和基片盘的一种结构示意图;
图12是图9中的行星盘结构的旋转盘、支架组件和基片盘的另一种结构示意图;
图13是图9中的行星盘结构的旋转盘、支架组件和基片盘的又一种结构示意图。
附图标记说明:
200-类球面状行星盘; 210-类球面盘架; 220-基片固定装置;
230、160-基片; 300-蒸发源;
100-行星盘结构; 240、110-旋转盘; 111-第二连接部;
120-基片盘; 121-可伸缩杆状结构; 122-卡槽;
123-第一连接部; 130-第一转动连接件; 140-控制器;
141-第一处理模块; 142-第二处理模块; 150-支架组件;
151-支架组件的第一端; 152-支架组件的第二端; 153-盘架;
1531-第一盘架; 1532-第二盘架; 154-第二转动连接件。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
除非上下文另有要求,否则,在整个说明书和权利要求书中,术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。在说明书的描述中,术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外,所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
此外,本申请中,“前”、“后”等方位术语是相对于附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请实施例中,“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
金属化是半导体制备中至关重要的制程,在半导体器件的制程中通常需要在基片的背面沉积大面积金属薄膜,金属薄膜的质量直接影响各器件的性能及重复性。金属化方式多样,各具特点,常见的方式有物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)、溅射、金属化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)以及电镀成膜。其中,PVD(热蒸发镀膜、电子束蒸发镀膜)由于其沉积速率高,效率快在半导体制备中被广泛使用。
随着电力电子技术的高速发展,基片上的金属薄膜的均一性是衡量薄膜质量的重要指标,直接影响电力电子器件的重复性。目前,电子束蒸发镀膜的蒸发源主要以小平面蒸发源为主,根据小平面蒸发源对平行平面蒸发的膜厚变化率公式(t/t0=1/[1+(b/h)2]2)可知,当蒸发源到基片的距离h(简称蒸距)较大,而基片的直径b较小时,更有利于提高薄膜的均一性,但大蒸距与小基片的生产制造成本较高。为了更好的实现半导体基片上金属薄膜的均一性,目前业界通常将行星盘形状设计为可旋转的类球面状。
图1为现有技术中的可水平旋转类球面状行星盘的结构示意图。如图1所示,类球面状行星盘200包括旋转盘240、类球面盘架210以及基片固定装置220,类球面盘架210与旋转盘240固定连接,基片固定装置220位于类球面盘架210上。
在旋转盘240的带动下,类球面状行星盘200整体发生特定速率的水平旋转,这样可以在一定程度上改善基片上的金属薄膜的均一性。在连贯的类球面盘架210上开孔以形成基片固定装置220,基片230放置在基片固定装置220,并与类球面盘架210形成一体式结构,对于点以及小面的蒸发源(即为镀膜材料设置的位置)300,金属薄膜的均一性具有一定改善作用。如图2所示,由于类球面盘架210的直径较大(一般最大的直径超过一米),而基片尺寸较小,与球面类似,所以基片上的各个位置到蒸发源300的具体均相等(R1=R2),所以对于小尺寸基片的金属薄膜的均一性较好。
然而,图1所示的可旋转类球面盘架210的角度固定,对于大尺寸基片,例如:外径大于25cm以上规格的基片230,不能简单类比于球面,如图3所示,尺寸较大的基片230与球切面更相似,由于蒸发源300与大尺寸基片230各处的距离不相等(R1≠R2),所以基片230上金属薄膜的厚薄不一,因此,类球面盘架210的结构仍不能满足大尺寸基片生产的需求。
为了解决上述问题,本申请实施例提供了一种行星盘结构,可以用于半导体镀膜,通过在改变基片盘与旋转盘的中心轴线之间的夹角,可以改变基片盘到蒸镀设备的蒸发源的距离,这样在对一些尺寸较大的基片镀膜时,通过改变基片盘不同位置到蒸镀设备的蒸发源的距离,可以改变基片的不同位置到蒸发源的距离,这样可以使基片的不同位置到蒸发源的距离均相等,以解决大尺寸基片上的金属薄膜的厚度不均匀的技术问题,以达到提高基片上的金属薄膜厚度的均一性,提高基片镀膜的成品率,降低生产成本的目的。
以下对本申请实施例的行星盘结构的具体结构进行详细说明。
图4是本申请一实施例提供的其中一种行星盘结构100的结构示意图。如图4所示,本申请实施例提供一种行星盘结构100,可以用于蒸镀设备,包括:旋转盘110、基片盘120和第一转动连接件130,其中,基片盘120的数量至少为一个,至少一个基片盘120围绕旋转盘110间隔设置,并且每个基片盘120与旋转盘110之间均设有第一转动连接件130,第一转动连接件130用于将基片盘120与旋转盘110之间转动相连,以使基片盘120与旋转盘110的中心轴线之间的夹角θ1可变。
需要说明是,基片盘120可以沿着图中基片盘120下方的虚线箭头的方向摆动,并且基片盘120与旋转盘110中心轴线之间的夹角θ1的取值范围为-90°~180°,也就是说,基片盘120可以旋转270°,这样大范围的旋转可以提高该行星盘结构100的适用范围,进而方便对不同尺寸的基片进行镀膜。
本申请实施例通过在基片盘120和旋转盘110之间设置第一转动连接件130,可以使基片盘120相对于行星盘旋转,从而可以使基片盘120与旋转盘110的中心轴线之间的夹角θ1可变,进而改变基片盘120到蒸镀设备的蒸发源的距离,这样在对一些尺寸较大的基片镀膜时,通过改变基片盘120不同位置到蒸镀设备的蒸发源的距离,可以改变基片的不同位置到蒸发源的距离,这样可以使基片的不同位置到蒸发源的距离均相等,这样在镀膜时在同一时间内到达基片上的镀膜材料数量相同,因此可以保证基片的不同位置镀上的金属薄膜的厚度更加均匀,进而提高基片镀膜的成品率,降低生产成本。
在本实施例中,第一转动连接件130可以为转轴结构,示例性的,在基片盘120与旋转盘110连接的一端设置有第一连接部123,在旋转盘110与基片盘120连接的一端设置有与连接部配合的第二连接部111,其中,第一连接部123和第二连接部111活动连接。第一连接部123和第二连接部111上均设有通孔,转轴结构穿设于第一连接部123和第二连接部111的通孔内,其中,转轴结构与第一连接部123固定连接,转轴结构与第二连接部111旋转连接,这样通过旋转转轴结构可带动基片盘120相对于旋转盘110旋转,从而可以通过控制转轴机构可以控制基片盘120与旋转盘110的中心轴线的夹角θ1。
需要说明的是,第一转动连接件130的结构包括但不限于转轴结构,并且在不同实施例中的转轴结构的形状大小也不一定相同,在一些实施例中转轴结构较大,在另外一些实施例中,转轴结构可以较小。另外,在一些实施例中,第一转动连接件130还可以为其它结构,示例性的,第一转动连接件130还可以为齿轮连杆结构、销轴结构等。第一转动连接件130的具体结构可以根据具体情况具体设定,在此不再赘述。
本申请实施例通过将第一转动连接件130和第二转动连接件154设置为转轴结构,可以使盘架153与盘架153之间可以相对旋转,旋转盘110和盘架153之间也可以相对旋转,基片盘120和盘架153之间也可以相对旋转,从而提高基片盘120的自由度。另外,转轴结构的结构简单、装配方便,可以降低行星盘结构100的成本。
如图4所示,四个基片盘120围绕旋转盘110间隔设置,需要说明的是,基片盘120的数量包括但不局限于四个,在一些实施例中,基片盘120的数量也可以为一个、两个、三个、五个等,具体的数量可以根据具体情况具体设定,在此不再一一赘述。
另外,在旋转盘110的顶端还可以设置连接部(图中未示出);旋转盘110通过连接部可以与蒸镀设备旋转连接,当然在应用于其它领域时,也可以通过连接部将行星盘结构与其它设备旋转连接,具体该行星盘结构应用的设备并不加以限定。
本申请实施例通过在旋转盘110的顶端设置连接部,可以方便的将行星盘结构100固定在蒸镀设备上,增加行星盘结构100和蒸镀设备的连接稳定性。
本申请实施例中,基片盘120的形状可以为圆形盘状结构,该圆形盘状结构的外径在5cm到40cm之间(适用于尺寸在2寸到12寸之间的基片盘)。
在本申请实施例中,基片盘120的形状可以为圆形、长方形或正方形等规则形状,也可以是不规则形状。示例性地,本实施例中基片盘120的形状为圆形盘状结构。实际应用中,基片盘120的外径约为25cm。在一些实施例中,该基片盘120的外径也可以为20cm、30cm、40cm、45cm等合适的数值。
需要说明的是,本申请实施例涉及的数值和数值范围为近似值,受制造工艺的影响,可能会存在一定范围的误差,这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
在本申请实施例中,行星盘结构100可以为伞状结构。在另外一些实施例中,行星盘结构100还可以为其它形状的结构,例如可以为手状结构等。
如图5所示,本申请实施例中的行星盘结构100的每个基片盘120上均可以设置固定装置,其中该固定装置可以用于固定基片160。
示例性的,如图5所示,固定装置可以为多个围绕基片盘120中心轴线间隔设置的可伸缩杆状结构121,在该可伸缩杆状结构121的顶端设置有卡槽122。使用时,可以将可伸缩杆状结构121拉伸,以使多个可伸缩杆状结构121的顶端围成的面积增大,然后将基片160放在基片盘120上,在将可伸缩杆状结构121压缩,这样就可以将基片160的外边缘卡合在卡槽122内。
通过将固定装置设置成多个可伸缩杆状结构121,这样可以在同一个基片盘120上设置不同尺寸的基片160,这样可以提高该行星盘结构100的适用性。
在本实施例中设置了三个可伸缩杆状结构121,这样可以方便放置圆形的基片160;当然也可以设置两个或者四个可伸缩杆状结构121,并且可以将两个或者四个可伸缩杆状结构121相对设置,这样可以方便放置长方形的基片160;还可以设置五个、六个等可伸缩杆状结构121,这样可以方便固定其他形状的基片160。具体可伸缩杆状结构121的数量可根据具体情况设定,本申请实施例对此并不加以限定。
另外,需要说明的是,基片盘120上也可以不设置固定装置,例如:在对基片进行镀膜时,可以将基片粘贴在基片盘120上。因此,固定装置不够成对本申请技术方案保护范围的限制,只要是能够将基片固定在基片盘120上的技术方案均属于本申请技术方案的保护范围。
在本申请实施例中,如图6所示,该行星盘结构100还包括控制器140,其中,控制器140与旋转盘110连接,控制器140用于控制旋转盘110的旋转速度;控制器140与基片盘120连接,控制器140用于控制基片盘120和旋转盘110的中心轴线之间的夹角。
本申请实施例通设置控制器140,这样可以在镀膜过程中通过控制器140来控制旋转盘110的旋转以及基片盘120和旋转盘110中心轴线之间的角度,进而调节基片盘120上的基片到蒸发源的距离,进而调节基片上电镀的金属薄膜的厚度以及金属薄膜的均一性。
在本申请实施例中,如图6所示,控制器140可以包括第一处理模块141;第一处理模块141与旋转盘110连接,第一处理模块141用于控制旋转盘110的旋转速度。控制器140还包括第二处理模块142,第二处理模块142与每个第一转动连接件130连接;第二处理模块142用于单独控制每个第一转动连接件130的旋转角度。
需要说明的是,在一些实施例中,第二处理模块142还可以同时控制多个第一转动连接件130的旋转角度,这样在对同一中基片进行镀膜时,可以通过同时控制多个第一转动连接件130,来调节多个基片盘120的角度,进而节约调节时间。
另外,需要说明的是,行星盘结构100的形状不局限于上述实施例中的结构,在一些实施例中,该行星盘结构100还可以为其它形状。
为了方便描述,在下面的实施例中将支架组件150靠近旋转盘110的一端作为支架组件的第一端151,将支架组件150靠近基片盘120的一端作为支架组件的第二端152。
图7是本申请一实施例提供的其中另一种行星盘结构的结构示意图。如图7所示,在本实施例中,该行星盘结构100包括:旋转盘110、基片盘120、第一转动连接件130、支架组件150,其中,支架组件150连接在每个基片盘120与旋转盘110之间。基片盘120的数量可以为四个,四个基片盘120围绕旋转盘110间隔设置,并且,每个基片盘120与旋转盘110之间可以设有两个第一转动连接件130;每个基片盘120通过其中一个第一转动连接件130与支架组件的第二端152转动相连,支架组件的第一端151通过另一个第一转动连接件130与旋转盘110相连。
本实施例中,第一转动连接件130用于将基片盘120和支架组件150之间转动相连,以使基片盘120可相对于支架组件150旋转,进而改变基片盘120到蒸发源的距离,第一转动连接件130还用于将基片盘120与旋转盘110之间转动相连,以使基片盘120与旋转盘110的中心轴线之间的夹角θ1可变,进而改变基片盘120到蒸发源的距离。使用时,通过调节基片盘120的角度,可以使基片盘120上的基片的不同位置到达蒸发源的距离均相等,这样在蒸镀时,可以保证相同时间内到达基片的不同位置的镀膜材料的数量相同,从而保证基片上金属薄膜的均一性。
需要说明是,支架组件150可以沿着虚线箭头的方向摆动,这样可以改变支架组件150和旋转盘110中心轴线之间的夹角θ2,基片盘120可以沿着图中基片盘120下方的虚线箭头的方向相对于支架组件150摆动,这样可以改变支架组件150和基片盘120之间的夹角θ3,进而改变基片盘120与旋转盘110中心轴线之间的夹角θ1,其中,θ2的取值范围为-90°~180°,θ3的取值范围为-180°~180°,也就是说,支架组件的第一端151可以绕着第一转动连接件130摆动270°,基片盘120可以围绕支架组件的第二端152摆动360°。这样基片盘120的自由度更高,从而可以利用该行星盘结构100对更多不同尺寸的基片进行镀膜。
本申请实施例通过设置支架组件150可以将基片盘120和旋转盘110固定连接,以提高行星盘结构100的稳固性,另外,通过设置支架组件150可以使行星盘结构100的尺寸加大,从而可以增加基片盘120的自由度,所以可以使基片盘120能够在更大的范围内移动,以使更大尺寸的基片的不同位置到蒸发源的距离均相等,从而可以对更大尺寸的基片进行镀膜。
需要说明的是,在一些实施例中,每个基片盘120与旋转盘110之间也可以只设置一个第一转动连接件130,其中该第一转动连接件130可以设置在支架组件150和基片盘120之间,也可以设置在支架组件150和旋转盘110之间,这样也可以实现调节基片盘120与旋转盘110中心轴线之间角度的目的。
另外,通过设置支架组件150可以加大行星盘结构100的体积,从而可以加大基片盘120到蒸发源的距离,这样跟有利于将基片盘120上的基片类球面化。应当理解的是,基片均为平面结构,但是将一个较小的平面放在一个较大的球面上时,该较小的平面可以贴合在较大的球面上,也可以说,这种情况下该较小的平面与该较大的球面类似,此时该较小的平面的不同位置到该较大的球面的球心的距离均相同。因此加大行星盘结构100的直径,可以增大基片类球面的可能性,有利于提高基片上金属薄膜的均一性。
在本实施例中,第一转动连接件130也可以为转轴结构,其中,转轴结构可以为和图4中实施例中描述的转轴结构相同,在此不再赘述。
另外,该转轴结构也可以为图7中的尺寸较小的转轴结构,具体的可根据具体情况具体设定,只要是能够实现将支架组件150和旋转盘110或者基片盘120旋转连接即可。并且该第一转动连接件130也可以为其它结构,只要是能够实现将旋转盘110和支架组件150旋转连接,并将支架组件150和基片盘120旋转连接即可。
需要说明的是,基片盘120的数量包括但不局限于四个,在一些实施例中,基片盘120的数量也可以为一个、两个、三个、五个等,具体的数量可以根据具体情况具体设定,在此不再一一赘述。
另外,本申请实施例中,基片盘120的形状可以为圆形盘状结构,该圆形盘状结构的外径在5cm到40cm之间。
在本申请实施例中,基片盘120的形状可以为圆形、长方形或正方形等规则形状,也可以是不规则形状。示例性地,本实施例中基片盘120的形状为圆形盘状结构。实际应用中,基片盘120的外径约为25cm。在一些实施例中,该基片盘120的外径也可以为10cm、15cm、35cm、40cm等合适的数值。
需要说明的是,本申请实施例涉及的数值和数值范围为近似值,受制造工艺的影响,可能会存在一定范围的误差,这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
另外,在本实施例中,行星盘结构100的每个基片盘120上均可以设置固定装置,其中该固定装置可以用于固定基片。其中,该固定装置可以参见图5中所示的固定装置,在此不再赘述。
在本申请实施例中,如图8所示,该行星盘结构100还包括控制器140,其中,控制器140与旋转盘110连接,控制器140用于控制旋转盘110的旋转速度;控制器140与基片盘120连接,控制器140用于控制基片盘120和旋转盘110的中心轴线之间的夹角。控制器140可以包括第一处理模块141;第一处理模块141与旋转盘110连接,第一处理模块141用于控制旋转盘110的旋转速度。控制器140还包括第二处理模块142,第二处理模块142与每个第一转动连接件130连接,其中每个支架组件150的两端分别设有一个该第一转动连接件130;第二处理模块142用于单独控制每个第一转动连接件130的旋转角度,或者同时控制多个第一转动连接件130的旋转角度。
在使用过程中,控制器140的第二控制模块可以单独控制一个第一转动连接件130,也可以同时控制一个支架组件150上的两个第一转动连接件130,也可以同时控制支架组件的第一端151的多个第一转动连接件130,或则同时控制位于支架组件150第二端的多个第一转动连接件130。即可以根据需求随意调节基片盘120的角度,从而提高基片盘120的自由度,以适应相同尺寸的基片以及不同尺寸的基片同时进行镀膜的要求。
在本实施例中,支架组件150为杆状结构,在另外一些实施例中,支架组件150也可以为其它结构,如图9所示,支架组件150为可折叠的杆状结构,并且该支架组件150可以包括盘架153和第二转动连接件154,相邻两个盘架153之间通过第二转动连接件154转动相连,每个基片盘120与旋转盘110中的至少一个通过第一转动连接件130与盘架153转动相连。本实施例中,基片盘120和旋转盘110与盘架153之间均通过第一转动连接件130连接。每个支架组件150中的盘架153的数量为两个,两个盘架153之间通过第二转动连接件154转动相连,其中一个盘架153的一端与旋转盘110通过第一转动连接件130转动相连,另一个盘架153的一端通过第一转动连接件130与一个基片盘120转动相连。
需要说明的是,支架组件150的盘架153的数量至少为一个,且盘架153数量为一个时结构与图7中的支架组件150的结构相同,即支架组件150即为一个盘架153,并且支架组件150为杆状结构。当盘架153数量为多个时,则支架组件150为可折叠杆状结构,具体盘架153的数量可以根据具体情况具体设定,在此不再赘述。
本申请实施例通过设置盘架153可以将基片盘120和旋转盘110稳定连接,并且通过设置盘架153可以增加支架组件150上的第二转动连接件154的数量,这样可以提高基片盘120的自由度,从而使该行星盘结构100能够适应更多尺寸的基片。另外,还可以提高基片盘120调节精密度,以提高基片上金属薄膜的均一性。
在本申请实施例,如图10所示,该行星盘结构100还包括控制器140,控制器140包括第一处理模块141和第二处理模块142,其中,第一处理模块141与旋转盘110连接,第一处理模块141用于控制旋转盘110的旋转速度。第二处理模块142与每个第一转动连接件130均连接,且第二处理模块142与每个第二转动连接件154均连接;第二处理模块142用于控制第一转动连接件130以及第二转动连接件154的旋转角度。
本申请实施例通过将第二处理模块142与每个第一转动连接件130和每个第二转动连接件154均连接,这样可以通过第二处理模块142单独控制每个第一转动连接件130,以及单独控制每个第二转动连接件154,这样可以将位于不同支架组件150上的基片盘120,分别调节到不同的位置,从而使不同基片盘120上的基片到蒸发源的距离不同,这样可以在同一时间内制备金属薄膜厚度不同的基片。
为了方便描述,在本实施例中,将靠近旋转盘110的盘架153作为第一盘架1531,将靠近基片盘120的盘架153作为第二盘架1532。
如图11所示,行星盘结构100位于初始状态时,支架组件150和基片盘120位于同一直线上,此时第一盘架1531、第二盘架1532以及基片盘120和旋转盘110中心轴线之间的夹角均为α1;如图12和图13所示,通过第二控制模块对靠近旋转盘110的第一转动连接件130经过调节,可以使第一盘架1531相对于第一转动连接件130摆动,从而使第一盘架1531和旋转盘110中心轴线之间的夹角变为α2;然后通过第二控制模块对第二转动连接件154进行调节,这样可以使第二盘架1532相对于第一盘架1531摆动,从而使第二盘架1532和旋转盘110中心轴线之间的夹角变为α3;继续通过第二控制模块对靠近基片盘120的第一转动连接件130进行调节,这样可以使基片盘120相对于第二盘架1532摆动,从而使基片盘120和旋转盘110中心轴线之间的夹角变为α4;其中,α1、α2、α3和α4、的角度可以相同也可以不同,具体可根据具体情况具体调节。另外,α2的取值范围为-90°~180°,α3和α4的取值范围均为-180°~180°。
需要说明的是,盘架153的数量包括但不限于两个,也可以为三个、四个、五个等,盘架153的具体数量可以根据行星盘结构100的尺寸要求来具体确定,同理第二转动连接件154的数量包括但不限于一个,也可以为两个、三个、四个等,具体可以根据盘架153的数量来确定。
需要说明的是,本申请实施例中的图仅为示意图,实际的行星盘结构100的尺寸远大于基片盘120的尺寸,所以基片盘120相对于行星盘结构100可以视作类球面。
另外,可以理解的是,本申请实施例中的行星盘结构可以用于半导体制备设备中,也可以用于其它领域,本申请实施例对此并不加以限定。
本申请实施例第二方面提供一种蒸镀设备,包括蒸发源固定装置以及上述实施例中的行星盘结构。使用时,在蒸发源固定装置内放上镀膜材料,启动蒸镀设备后可使镀膜材料蒸发,然后沉积到基片上,在基片上形成金属薄膜。
需要说明的是,蒸发源即为镀膜材料设置的位置。
本申请实施例中的蒸镀设备通过设置行星盘结构可以提高基片上的金属薄膜的厚度的均一性。特别是在对一些尺寸较大的基片镀膜时,通过改变基片盘不同位置到蒸镀设备的蒸发源的距离,可以改变基片的不同位置到蒸发源的距离,这样可以使基片的不同位置到蒸发源的距离均相等,这样在镀膜时可以保证基片的不同位置镀上的金属薄膜的厚度更加均匀,进而提高基片镀膜的成品率,降低生产成本。
需要说明的是,本申请实施例中的蒸镀设备可以用于半导体镀膜,当然也可以用于其它领域,在本申请实施例中对此并不加以限定。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

Claims (19)

1.一种行星盘结构,其特征在于,包括:旋转盘和至少一个基片盘,每个所述基片盘与所述旋转盘之间设有第一转动连接件,所述第一转动连接件用于将所述基片盘与所述旋转盘之间转动相连,以使所述基片盘与所述旋转盘的中心轴线之间的夹角可变。
2.根据权利要求1所述的行星盘结构,其特征在于,还包括至少一个支架组件,所述支架组件连接在每个所述基片盘与所述旋转盘之间,且每个所述基片盘和所述旋转盘中的至少一个通过所述第一转动连接件与所述支架组件转动相连。
3.根据权利要求2所述的行星盘结构,其特征在于,每个所述基片盘与所述旋转盘之间设有两个所述第一转动连接件;
每个所述基片盘通过其中一个所述第一转动连接件与所述支架组件的一端转动相连,所述支架组件的另一端通过另一个所述第一转动连接件与所述旋转盘相连。
4.根据权利要求2或3所述的行星盘结构,其特征在于,每个所述支架组件包括至少一个盘架,每个所述基片盘与所述旋转盘中的至少一个通过所述第一转动连接件与所述盘架转动相连。
5.根据权利要求4所述的行星盘结构,其特征在于,每个所述支架组件包括多个盘架和第二转动连接件,相邻两个所述盘架之间通过所述第二转动连接件转动相连。
6.根据权利要求5所述的行星盘结构,其特征在于,每个所述支架组件中的所述盘架的数量为两个,两个所述盘架之间通过所述第二转动连接件转动相连,其中一个所述盘架的一端与所述旋转盘通过所述第一转动连接件转动相连,另一个所述盘架的一端通过所述第一转动连接件与一个所述基片盘转动相连。
7.根据权利要求5或6所述的行星盘结构,其特征在于,所述第一转动连接件和所述第二转动连接件均为转轴结构。
8.根据权利要求7所述的行星盘结构,其特征在于,还包括控制器;其中,
所述控制器与所述旋转盘连接,所述控制器用于控制所述旋转盘的旋转速度;
所述控制器与所述基片盘连接,所述控制器用于控制所述基片盘和所述旋转盘的中心轴线之间的夹角。
9.根据权利要求8所述的行星盘结构,其特征在于,所述控制器包括第一处理模块;
所述第一处理模块与所述旋转盘连接,所述第一处理模块用于控制所述旋转盘的旋转速度。
10.根据权利要求9所述的行星盘结构,其特征在于,所述控制器还包括第二处理模块,所述第二处理模块至少与每个所述第一转动连接件连接;
所述第二处理模块至少用于单独控制每个所述第一转动连接件的旋转角度。
11.根据权利要求10所述的行星盘结构,其特征在于,所述第二处理模块与每个所述第一转动连接件均连接,且所述第二处理模块与每个所述第二转动连接件均连接;
所述第二处理模块用于控制所述第一转动连接件以及所述第二转动连接件的旋转角度。
12.根据权利要求2、3、5、6或8-11任一所述的行星盘结构,其特征在于,所述支架组件为可折叠杆状结构。
13.根据权利要求12所述的行星盘结构,其特征在于,所述行星盘结构为伞状结构。
14.根据权利要求13所述的行星盘结构,其特征在于,所述基片盘的数量为多个,多个所述基片盘通过所述第一转动连接件绕着所述旋转盘间隔设置。
15.根据权利要求14所述的行星盘结构,其特征在于,所述旋转盘的顶端设置连接部。
16.根据权利要求15所述的行星盘结构,其特征在于,每个所述基片盘上设置有固定装置;所述固定装置用于固定所述基片。
17.根据权利要求13-16任一所述的行星盘结构,其特征在于,所述基片盘为圆形盘状结构。
18.根据权利要求17所述的行星盘结构,其特征在于,所述基片盘的外径在5cm到40cm之间。
19.一种蒸镀设备,其特征在于,包括蒸发源固定装置以及如权利要求1-18任一所述的行星盘结构。
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