TWM590156U - 用於施加薄膜塗層的真空裝置 - Google Patents

Abstract

本創作涉及用於施加塗層的技術裝置領域，即用於施加具有特定光學、電學和其它特性的薄膜塗層的真空技術裝置。 本創作提供一種用於施加薄膜塗層的真空裝置，其包括安裝在框架上並且設置有技術裝置的至少一處理室；安裝在運輸系統上的至少一負載鎖定室，該運輸系統組態為將負載鎖定室從裝載/卸載位置移動到處理室下方的操作位置；基板保持架，其用於將基板定位在其上以施加薄膜塗層，該基板保持架可以繞其軸線旋轉；用於將基板保持架從負載鎖定室轉移到處理室的進給裝置；真空門，其位於該室之間並且配置為將該負載鎖定室和處理室的內部空間分開；以及處理和負載鎖定室對接裝置；其中，在處理室的上部安裝有夾具，其配置為在基板表面處理期間將基板保持架固定在處理室的內部空間內並且使基板保持架繞其軸線旋轉。 因此，開發了用於施加薄膜塗層的真空裝置，其結構確保了技術效果的實現，包括縮短製程流程的時間，以及提高所獲得的薄膜塗層的品質。

Description

用於施加薄膜塗層的真空裝置

本創作涉及用於施加塗層的技術裝置領域，即用於施加具有特定光學、電學和其它特性的薄膜塗層的真空技術裝置。

從先前技術中已知用於將薄膜塗層施加到工件上的各種裝置。

與本創作的最接近的類似物是國際申請WO2017/156614（2017年9月21日公佈）中揭露的用於施加薄膜塗層的真空裝置，其包括安裝在框架上並且設置有技術裝置的至少一處理室；安裝在運輸系統上的至少一負載鎖定室，該運輸系統組態為將負載鎖定室從裝載/卸載位置移動到處理室下方的操作位置；基板保持架，其用於將基板定位在其上以施加薄膜塗層，該基板保持架可以繞其軸線旋轉；用於將基板保持架從負載鎖定室轉移到處理室的進給裝置；真空門，其位於該室之間並且配置為將該負載鎖定室和處理室的內部空間分開。其中，進給裝置能夠將基板保持架轉移到處理室中直到其與旋轉驅動裝置連接，因此，在基板保持架的隨後旋轉期間，進給裝置不會返回到負載鎖定室中，而且負載鎖定室與處理室之間的真空門保持打開狀態。

該結構的缺點在於增加了製程流程的時間，由於在製程流程期間必須在處理室和負載鎖定室中均提供真空，因為室的內部空間保持不分開。此外，在將薄膜塗層施加到基板上的製程流程期間，處理室中進給裝置的存在會導致塗層品質下降。

本創作的主要目的是開發一種施加薄膜塗層的真空裝置，其結構可以確保技術效果的實現，包括縮短製程流程的時間，以及提高所獲得的薄膜塗層的品質。

通過開發一種用於施加薄膜塗層的真空裝置來解決所設定的目標，該真空裝置包括安裝在框架上並且設置有技術裝置的至少一處理室；安裝在運輸系統上的至少一負載鎖定室，該運輸系統組態為將負載鎖定室從裝載/卸載位置移動到處理室下方的操作位置；基板保持架，其用於將基板定位在其上以施加薄膜塗層，該基板保持架可以繞其軸線旋轉；用於將基板保持架從負載鎖定室轉移到處理室的進給裝置；真空門，其位於該室之間並且配置為將該負載鎖定室和處理室的內部空間分開；以及處理和負載鎖定室對接裝置；其中，在處理室的上部安裝有夾具，其配置為在基板表面處理期間將基板保持架固定在處理室的內部空間內並且使基板保持架繞其軸線旋轉。

由於該設計，即由於夾具的存在，在製程流程期間可以通過關閉真空門和進一步旋轉基板保持架來分開處理室和負載鎖定室的內部空間以提供基板表面處理。因此，縮短了製程流程的時間，因為將被提供真空的內部空間減小了；提高了獲得的薄膜塗層的品質，因為在處理室中獲得薄膜塗層時，在製程流程中沒有直接分離的結構元件，結構元件的直接分離可能導致操作空間的污染。

在一個可能的實施例中，安裝在處理室的上部的夾具包括板、通過可移動連接與該板連接的基座、氣動驅動裝置，該基座設置有配置為固定該基板保持架的一組夾緊機構，該氣動驅動裝置配置為在該板上傳遞力以致動夾緊機構。

較佳地，基板保持架製成為中空的，通常為規則的N邊形棱柱形式，並且設置有可拆卸的接收裝置，用於安裝各種典型尺寸的基板。

示例性實施例之一是鼓型基板保持架，其具有配置為用於在其上安裝撓性基板的圓柱形表面。

該進給裝置位於該負載鎖定室和處理室之外。這有助於避免室內操作空間的污染，這又界定了所獲得的薄膜塗層的高品質。

為了減小本創作裝置中的泵送量，該負載鎖定室具有與該基板保持架的內部形狀對應的形狀。

在特定的實施例中，運輸系統是可旋轉的運輸系統。由於縮短了製程週期的時間，這種結構允許本創作的裝置用於大規模生產。

所揭露的用於將薄膜塗層施加到各種典型尺寸的基板上的真空裝置適用於複雜且長期的製程流程，能夠使用各種技術和製程裝置。

第1圖示出了作為本創作一實施例的用於施加薄膜塗層的真空裝置的全貌圖，其包括安裝在框架2上並且設置有技術裝置3的至少一處理室1，以及安裝在運輸系統（圖中未示出）上的至少一負載鎖定室4，該運輸系統組態為將負載鎖定室4從裝載/卸載位置移動到處理室1下方的操作位置。該裝置包括基板保持架5，其用於將基板定位在其上以施加薄膜塗層，該基板保持架可以繞其軸線旋轉；用於將基板保持架5從負載鎖定室4轉移到處理室1的進給裝置6；真空門7，其位於該室之間並且配置為將該室1和4的內部空間分開。在處理室1的上部安裝有夾具8，該夾具8配置為在基板表面處理期間將基板保持架5固定在處理室1的內部空間內並且通過旋轉驅動裝置9使基板保持架5繞其軸線旋轉。第1圖中還示出了對接裝置10和空間分隔件11。

第2圖示出了作為本創作一實施例的用於施加薄膜塗層的真空裝置的夾具8的全貌圖，其包括連接到基座13的可移動板12，該基座13設置有一組夾緊機構14，該夾緊機構14配置為固定基板保持架5。此外，圖中示出了一氣動驅動裝置19，其包括氣缸15、真空饋通部16、推杆17、驅動彈簧18，其配置為在可移動板12上傳遞力以致動夾緊機構14。

較佳地，基板保持架5製成為中空的，通常為規則的N邊形棱柱形式。基板保持架5的特徵在於具有可拆卸的接收裝置，用於安裝各種典型尺寸的基板。在最較佳的實施例中，規則的棱柱形式的基板保持架具有六個側矩形面而且用於安裝基板的可拆卸接收裝置附接在每個面上。

在本創作的裝置中，可以使用鼓型基板保持架5，其具有配置為用於在其上安裝撓性基板的圓柱形表面。

在負載鎖定室4的裝載/卸載位置，在基板保持架5上，可以更換基板，可以更換接收裝置和基板，或者可以更換基板保持架本身，這樣可以縮短製程流程的時間。該設計使得可以在真空裝置中處理各種典型尺寸的撓性（箔、玻璃、金屬）和實心平的（鈮酸鋰、鉭酸鋰、玻璃、矽、藍寶石、微晶玻璃等）基板。

當執行處理操作時，基板保持架5位於處理室1內部，而且技術裝置3位於處理室1的周圍，圍繞基板保持架5的垂直旋轉軸線。在基板保持架5被進給到處理室中並且被固定在夾具8中後，基板保持架5與夾具8一起通過旋轉驅動裝置9旋轉。

本創作的裝置可以包括等離子體生成系統、清除和蝕刻離子源、蒸發系統、磁控管等作為技術裝置3。

用於使基板保持架5繞其軸線旋轉的旋轉驅動裝置9和用於將其轉移到處理室1的裝置6位於處理室1和負載鎖定室4的外部，這有助於避免室內操作空間的污染，這又限定了獲得的薄膜塗層的高品質。

為了減小本創作裝置中的泵送量，負載鎖定室4具有與基板保持架5的內部形狀對應的形狀並且可以安裝在運輸系統的線性引導件上，以便進行從裝載/卸載位置到處理室1下方操作位置以及反過來的往復運動。

在另一個可能的實施方案中，運輸系統是可旋轉運輸系統，包括：例如具有杆的可旋轉機構，其上安裝有兩個負載鎖定室4。當其中一個負載鎖定室與處理室連接時，另一個負載鎖定室處於裝載/卸載位置。所描述的運輸系統的結構允許本創作的裝置由於技術週期的縮短而用於大規模生產。

為了減小本創作裝置中的泵送量，負載鎖定室4具有與基板保持架5的內表面相對應的形狀。此外，為了減小負載鎖定室4中的“寄生”泵送量，可以使用安裝在負載鎖定室4中的空間分隔件11，其較佳地是中性材料的插入件。

本創作的用於施加薄膜塗層的真空裝置操作如下。

基板預先附接到負載鎖定室4外的基板保持架5上，然後通過進給裝置6，垂直位置的基板保持架5自動下降到附接到運輸系統的負載鎖定室4中。然後，通過傳送系統，帶有基板保持架5的負載鎖定室4從裝載位置向內轉移到處理室1下方的操作位置。通過對接裝置10，負載鎖定室4被緊緊地壓到真空門7上，然後在真空門7關閉時，使用泵送裝置（圖中未示出），先對負載鎖定室4進行低真空泵送，然後對負載鎖定室4進行高真空泵送。當達到所需的真空時，真空門7打開，並且通過進給裝置6，基板保持架5被轉移到夾具8區域中的處理室1。氣動驅動裝置19被致動，並且來自氣缸15的、經由真空饋通部16的力通過推杆17傳遞到可移動板12上，該板通過鉸鏈機構與設置有至少三個夾緊裝置機構14的基座13連接。該夾緊機構14鬆開，並且基板保持架5與夾具8的基座13接觸，於是推杆17返回其初始位置，而且在驅動彈簧18的作用下，夾緊機構14閉合，從而夾緊並固定基板保持架5。隨後進給裝置6向下移動到負載鎖定室4中，並且真空門7關閉。處理室1被泵送到所需的操作壓力，帶有基板保持架5的夾具8通過旋轉驅動裝置9旋轉，技術裝置3被打開並且附著在基板保持架5上的基板的表面被分別處理，以在其上施加具有所需性能的薄膜塗層。

在施加具有所需性能的薄膜塗層之後，停止基板保持架5的旋轉，打開真空門7並使進給裝置6進入處理室1。在進給裝置6與基板保持架5連接之後，在基板保持架5中，基板保持架5從夾具8釋放，其中通過使用推杆17的氣動驅動裝置19，力再次被傳遞到可移動板12上，可移動板12通過鉸鏈機構與基座13連接。因此，可以鬆開夾緊機構14，並相應地釋放基板保持架5。然後，進給裝置6將基板保持架5移動到負載鎖定室4中。真空門7關閉，並且空氣被壓入負載鎖定室4中。壓力均衡，然後帶有基板保持架5的負載鎖定室4通過對接裝置10與處理室1脫離，並通過運輸系統被轉移到裝載/卸載區域，在那裡更換基板。

因此，開發了用於施加薄膜塗層的真空裝置，其結構確保了技術效果的實現，包括縮短製程流程的時間，以及提高所獲得的薄膜塗層的品質。

1‧‧‧處理室 2‧‧‧框架 3‧‧‧技術裝置 4‧‧‧負載鎖定室 5‧‧‧基板保持架 6‧‧‧進給裝置 7‧‧‧真空門 8‧‧‧夾具 9‧‧‧旋轉驅動裝置 10‧‧‧對接裝置 11‧‧‧空間分隔件 12‧‧‧可移動板 13‧‧‧基座 14‧‧‧夾緊機構 15‧‧‧氣缸 16‧‧‧真空饋通部 17‧‧‧推杆 18‧‧‧驅動彈簧 19‧‧‧氣動驅動裝置

本創作結合以下附圖材料揭露。 第1圖是用於施加薄膜塗層的真空裝置的全貌圖。 第2圖是用於施加薄膜塗層的真空裝置的具有旋轉驅動裝置的夾具的全貌圖。

1‧‧‧處理室

2‧‧‧框架

3‧‧‧技術裝置

4‧‧‧負載鎖定室

5‧‧‧基板保持架

6‧‧‧進給裝置

7‧‧‧真空門

8‧‧‧夾具

9‧‧‧旋轉驅動裝置

10‧‧‧對接裝置

11‧‧‧空間分隔件

12‧‧‧可移動板

19‧‧‧氣動驅動裝置

Claims (8)

1. 一種用於施加薄膜塗層的真空裝置，其包括安裝在框架上並且設置有技術裝置的至少一處理室；安裝在運輸系統上的至少一負載鎖定室，該運輸系統組態為將負載鎖定室從裝載/卸載位置移動到處理室下方的一操作位置；一基板保持架，其用於將基板定位在其上以施加薄膜塗層，該基板保持架可以繞其軸線旋轉；用於將基板保持架從負載鎖定室轉移到處理室的一進給裝置；一真空門，其位於該室之間並且配置為將該負載鎖定室和處理室的內部空間分開；以及處理和負載鎖定室對接裝置；其中，在處理室的上部安裝有一夾具，其配置為在基板表面處理期間將基板保持架固定在處理室的內部空間內並且使基板保持架繞其軸線旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該夾具包括一板、通過可移動連接與該板連接的一基座、一氣動驅動裝置，該基座設置有配置為固定該基板保持架的一組夾緊機構，該氣動驅動裝置配置為在該板上傳遞力以致動一夾緊機構。
3. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該基板保持架製成為中空的並且通常為規則的N邊形棱柱形式。
4. 如申請專利範圍第3項所述的裝置，其中，該基板保持架設置有可拆卸的接收裝置，用於安裝各種典型尺寸的基板。
5. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，使用鼓型基板保持架，其具有配置為用於在其上安裝撓性基板的圓柱形表面。
6. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該進給裝置位於該負載鎖定室和處理室之外。
7. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該負載鎖定室具有與該基板保持架的內部形狀對應的形狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中，該運輸系統是可旋轉的。

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