一种气相沉积镀膜系统转让专利

申请号 : CN202110075451.1

文献号 : CN112921306B

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发明人 : 邓必龙张向东

申请人 : 龙鳞(深圳)新材料科技有限公司

摘要 :

本发明涉及气相沉积技术领域,尤其涉及一种气相沉积镀膜系统,其包括第一电极组件,沿竖直方向设置;多个第二电极组件,沿竖直方向设置,且多个所述第二电极组件绕所述第一电极组件的周向间隔设置;治具,设置在所述第一电极组件和所述第二电极组件之间,在所述治具上插设有与所述治具相垂直的托盘,所述托盘上用于盛放待镀膜的工件;公转组件,用于驱动所述治具绕所述第一电极组件的中心转动;自转组件,与所述治具传动连接,用于驱动所述治具绕自身轴线转动。本发明能够保证成膜的均匀性,同时治具上的托盘便于拆装。

权利要求 :

1.一种气相沉积镀膜系统,其特征在于,包括:

第一电极组件(1),沿竖直方向设置;

多个第二电极组件(2),沿竖直方向设置,且多个所述第二电极组件(2)绕所述第一电极组件(1)的周向间隔设置;

治具(3),设置在所述第一电极组件(1)和所述第二电极组件(2)之间,在所述治具(3)上插设有与所述治具(3)相垂直的托盘(6),所述托盘(6)用于盛放待镀膜的工件;

公转组件(4),用于驱动所述治具(3)绕所述第一电极组件(1)的中心转动;

自转组件(5),与所述治具(3)传动连接,用于驱动所述治具(3)绕自身轴线转动;

所述第一电极组件(1)包括:电极轴(13)、第一射频电极片(11)和第一接地电极片(12);

所述电极轴(13)沿竖直方向设置,所述第一射频电极片(11)和所述第一接地电极片(12)相互平行且均垂直于所述电极轴(13),且间隔交错设置在所述电极轴(13)上,所述第一射频电极片(11)与第一射频电源电连接,所述第一接地电极片(12)与所述第一射频电极片(11)相互绝缘;

所述公转组件(4)包括公转主动齿轮(41)和公转从动齿轮(42),所述公转主动齿轮(41)与所述公转从动齿轮(42)相啮合,所述公转从动齿轮(42)转动设置在所述电极轴(13)上,所述治具(3)转动设置在所述公转从动齿轮(42)上;

所述自转组件(5)包括自转主动齿轮(51)、自转中继齿轮(52)和自转从动齿轮(53),所述自转主动齿轮(51)、所述自转中继齿轮(52)和所述自转从动齿轮(53)均转动设置在所述公转从动齿轮(42)上,所述自转中继齿轮(52)与所述自转主动齿轮(51)相啮合,所述自转中继齿轮(52)与所述自转从动齿轮(53)相啮合,所述自转从动齿轮(53)与所述治具(3)连接;

所述治具(3)包括固定轴(31)和连接法兰(32),所述固定轴(31)沿竖直方向设置在所述连接法兰(32)上,所述托盘(6)插设在所述固定轴(31)上,所述托盘(6)与所述固定轴(31)相垂直,且位于所述第一射频电极片(11)和所述第一接地电极片(12)之间,所述连接法兰(32)与所述自转从动齿轮(53)连接;

所述固定轴(31)包括转轴本体,弹性限位组件(33)沿竖直方向设置在所述转轴本体的外周面上,所述托盘(6)插设在所述转轴本体上时,所述弹性限位组件(33)与所述托盘(6)卡接。

2.根据权利要求1所述的一种气相沉积镀膜系统,其特征在于,所述第二电极组件(2)包括固定架(21)、第二射频电极片(22)和第二接地电极片(23);

所述固定架(21)沿竖直方向设置,所述第二射频电极片(22)和所述第二接地电极片(23)相互平行且均垂直于所述电极轴(13),且间隔交错设置在所述固定架(21)上,所述第二射频电极片(22)与第二射频电源电连接,所述第二接地电极片(23)与所述第二射频电极片(22)相互绝缘,所述第一射频电极片(11)与所述第二射频电极片(22)处于同一高度,所述第一接地电极片(12)与所述第二接地电极片(23)处于同一高度。

3.根据权利要求1所述的一种气相沉积镀膜系统,其特征在于,所述弹性限位组件(33)包括安装件(331)、压缩弹簧(332)和滚珠(333),所述安装件(331)固定设置在所述转轴本体上,所述安装件(331)具有中空腔,所述压缩弹簧(332)设置在所述中空腔中,所述压缩弹簧(332)的一端与所述中空腔的腔底抵接,另一端与所述滚珠(333)抵接,所述托盘(6)上设置有限位孔(621),所述托盘(6)插设在所述转轴本体上时,所述滚珠(333)与所述限位孔(621)卡接。

4.根据权利要求3所述的一种气相沉积镀膜系统,其特征在于,所述托盘(6)上开设有沿所述托盘(6)的边缘向所述托盘(6)的中心延伸的卡接槽,于所述卡接槽远离所述托盘(6)边缘的一端设置有卡接部(622),所述托盘(6)通过所述卡接部(622)与所述转轴本体卡接。

5.根据权利要求4所述的一种气相沉积镀膜系统,其特征在于,所述卡接部上开设有导向槽(624),所述导向槽(624)呈L形,所述导向槽(624)的一端与所述卡接槽连通,另一端与所述限位孔(621)连通,所述托盘(6)插设在所述转轴本体上时,所述滚珠(333)沿所述导向槽(624)滑动至所述限位孔(621)中。

说明书 :

一种气相沉积镀膜系统

技术领域

[0001] 本发明涉及气相沉积技术领域,尤其涉及一种气相沉积镀膜系统。

背景技术

[0002] 微观粒子种类很多,如电子、中子、质子、离子、分子等,在现代材料涂层、物理化学气相沉积技术绝大部分用这些微观粒子本质特性来完成的。该技术在材料表面改性和纳米材料及半导体行业非常实用,也获得了不少防水、耐磨、微处理器、数据储存器、刻蚀出的成品。真空镀膜制备大部分应用辉光放电原理,可以做化学清洗工艺,可以做镀膜沉积工艺。真空等离子增强化学气相沉积镀膜工艺一般在真空环境中安置一组或多组极板连接射频电源,在引入氦气起辉放电来完成的。由于获得真空难易程度和稳定压强难易程度反应腔都比较紧凑。尤其是旋转平台上的工件安放装置,尤为讲究。
[0003] 在传统气相沉积制备工件的治具主要针对固定的工件架或机构用的,由于固定式反应仓真空压强梯度性、微观粒子流动导向性和等离子起辉位置对称性严重影响成膜均匀性,而且在后续维护的过程中固定工件的治具上的托盘不能单独拆卸。
[0004] 因此,需要一种气相沉积镀膜系统来解决上述技术问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种气相沉积镀膜系统,能够保证成膜的均匀性,同时治具上的托盘便于拆装。
[0006] 为达此目的,本发明采用以下技术方案:
[0007] 一种气相沉积镀膜系统,包括:
[0008] 第一电极组件,沿竖直方向设置;
[0009] 多个第二电极组件,沿竖直方向设置,且多个所述第二电极组件绕所述第一电极组件的周向间隔设置;
[0010] 治具,设置在所述第一电极组件和所述第二电极组件之间,在所述治具上插设有与所述治具相垂直的托盘,所述托盘用于盛放待镀膜的工件;
[0011] 公转组件,用于驱动所述治具绕所述第一电极组件的中心转动;
[0012] 自转组件,与所述治具传动连接,用于驱动所述治具绕自身轴线转动。
[0013] 进一步地,所述第一电极组件包括:电极轴、第一射频电极片和第一接地电极片;
[0014] 所述电极轴沿竖直方向设置,所述第一射频电极片和所述第一接地电极片相互平行且均垂直于所述电极轴,且间隔交错设置在所述电极轴上,所述第一射频电极片与第一射频电源电连接,所述第一接地电极片与所述第一射频电极片相互绝缘。
[0015] 进一步地,所述第二电极组件包括固定架、第二射频电极片和第二接地电极片;
[0016] 所述固定架沿竖直方向设置,所述第二射频电极片和所述第二接地电极片相互平行且均垂直于所述电极轴,且间隔交错设置在所述固定架上,所述第二射频电极片与第二射频电源电连接,所述第二接地电极片与所述第二射频电极片相互绝缘,所述第一射频电极片与所述第二射频电极片处于同一高度,所述第一接地电极片与所述第二接地电极片处于同一高度。
[0017] 进一步地,所述公转组件包括公转主动齿轮和公转从动齿轮,所述公转主动齿轮与所述公转从动齿轮相啮合,所述公转从动齿轮转动设置在所述电极轴上,所述治具转动设置在所述公转从动齿轮上。
[0018] 进一步地,所述自转组件包括自转主动齿轮、自转中继齿轮和自转从动齿轮,所述自转主动齿轮、所述自转中继齿轮和所述自转从动齿轮均转动设置在所述公转从动齿轮上,所述自转中继齿轮与所述自转主动齿轮相啮合,所述自转中继齿轮与所述自转从动齿轮相啮合,所述自转从动齿轮与所述治具连接。
[0019] 进一步地,所述治具包括固定轴和连接法兰,所述固定轴沿竖直方向设置在所述连接法兰上,所述托盘插设在所述固定轴上,所述托盘与所述固定轴相垂直,且位于所述第一射频电极片和所述第一接地电极片之间,所述连接法兰与所述自转从动齿轮连接。
[0020] 进一步地,所述固定轴包括转轴本体,弹性限位组件沿竖直方向设置在所述转轴本体的外周面上,所述托盘插设在所述转轴本体上时,所述弹性限位组件与所述托盘卡接。
[0021] 进一步地,所述弹性限位组件包括安装件、压缩弹簧和滚珠,所述安装件固定设置在所述转轴本体上,所述安装件具有中空腔,所述压缩弹簧设置在所述中空腔中,所述压缩弹簧的一端与所述中空腔的腔底抵接,另一端与所述滚珠抵接,所述托盘上设置有限位孔,所述托盘插设在所述转轴本体上时,所述滚珠与所述限位孔卡接。
[0022] 进一步地,所述托盘上开设有沿所述托盘的边缘向所述托盘的中心延伸的卡接槽,于所述卡接槽远离所述托盘边缘的一端设置有卡接部,所述托盘通过所述卡接部与所述转轴本体卡接。
[0023] 进一步地,所述卡接部上开设有导向槽,所述导向槽呈L形,所述导向槽的一端与所述卡接槽连通,另一端与所述限位孔连通,所述托盘插设在所述转轴本体上时,所述滚珠沿所述导向槽滑动至所述限位孔中。
[0024] 本发明的有益效果:
[0025] 本发明所提供的一种气相沉积镀膜系统,沿竖直方向设置有第一电极组件和多个第二电极组件,在第一电极组件和第二电极组件之间设置有治具,通过将治具设置在第一电极组件和第二电极组件之间,使得位于治具上的工件位于电场中,从而使得电场中产生的等离子体能够快速扩散到工件上,提高镀膜的效率;公转组件能够驱动治具绕第一电极组件的中心转动,自转组件与治具传动连接,驱动治具绕自身轴线转动。通过驱动治具的自转和公转使得工件均匀扫过等离子产生的区域,从而减小等离子体浓度因位置不同造成的差异,提高成膜的均匀性。
[0026] 在治具上插设有托盘,在托盘需要维护时,只需要将托盘从治具上抽出即可,方便对托盘进行拆装。

附图说明

[0027] 图1是本发明一种气相沉积镀膜系统的示意图;
[0028] 图2是本发明一种气相沉积镀膜系统中第一电极组件的主视图;
[0029] 图3是本发明一种气相沉积镀膜系统中第二电极组件的主视图;
[0030] 图4是本发明一种镀膜电极系统中公转组件和自转组件的主视图;
[0031] 图5是本发明一种镀膜电极系统中治具的剖视图;
[0032] 图6是本发明一种镀膜电极系统中治具的示意图;
[0033] 图7是本发明一种镀膜电极系统中插入盘的示意图。
[0034] 图中:
[0035] 1、第一电极组件;11、第一射频电极片;12、第一接地电极片;13、电极轴;2、第二电极组件;21、固定架;22、第二射频电极片;23、第二接地电极片;3、治具;31、固定轴;311、排气孔;32、连接法兰;33、弹性限位组件;331、安装件;332、压缩弹簧;333、滚珠;34、连接销;4、公转组件;41、公转主动齿轮;42、公转从动齿轮;5、自转组件;51、自转主动齿轮;52、自转中继齿轮;53、自转从动齿轮;6、托盘;61、绝缘纸;62、插入盘;621、限位孔;622、卡接部;
623、斜坡引导面;624、导向槽。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
[0037] 在本发明的描述中,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”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0038] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0039] 为了能够保证成膜的均匀性,同时治具上的托盘便于拆装,如图1‑图7所示,本发明提供一种气相沉积镀膜系统。本气相沉积镀膜系统包括:第一电极组件1、第二电极组件2、治具3、公转组件4和自转组件5。
[0040] 其中,第一电极组件1沿竖直方向设置;多个第二电极组件2沿竖直方向设置,且多个第二电极组件2绕第一电极组件1的周向间隔设置;治具3沿竖直方向设置在第一电极组件1和第二电极组件2之间,在治具3上插设有与治具3相垂直的托盘6,托盘6上设置有待镀膜的工件;公转组件4用于驱动治具3绕第一电极组件1的中心转动;自转组件5与治具3传动连接,用于驱动治具3绕自身轴线转动。
[0041] 通过将治具3设置在第一电极组件1和第二电极组件2之间,使得位于治具3上的工件位于电场中,从而使得电场中产生的等离子体能够快速扩散到工件上,提高镀膜的效率;公转组件4能够驱动治具3绕第一电极组件1的中心转动,自转组件5与治具3传动连接,驱动治具3绕自身轴线转动。通过驱动治具3的自转和公转使得工件均匀扫过等离子产生的区域,从而减小等离子体浓度因位置不同造成的差异,提高成膜的均匀性。
[0042] 在治具3上插设有托盘6,在托盘6需要维护时,只需要将托盘6从治具3上抽出即可,方便对托盘6进行拆装。
[0043] 进一步地,第一电极组件1包括:电极轴13、第一射频电极片11和第一接地电极片12;电极轴13沿竖直方向设置,第一射频电极片11和第一接地电极片12相互平行且均垂直于电极轴13,且间隔交错设置在电极轴13上,第一射频电极片11与第一射频电源电连接,第一接地电极片12与第一射频电极片11相互绝缘。治具3上的工件能够设置在相邻的第一射频电极片11和第一接地电极片12之间,从而进一步地提升镀膜效率。
[0044] 进一步地,第二电极组件2包括固定架21、第二射频电极片22和第二接地电极片23;固定架21沿竖直方向设置,第二射频电极片22和第二接地电极片23相互平行且均垂直于电极轴13,且间隔交错设置在固定架21上,第二射频电极片22与第二射频电源电连接,第二接地电极片23与第二射频电极片22相互绝缘,第一射频电极片11与第二射频电极片22处于同一高度,第一接地电极片12与第二接地电极片23处于同一高度。通过上述设置,便于在第一电极组件1和第二电极组件2之间布置治具3。同样地,为了进一步提高镀膜的效率,可选地,第二接地电极片23和第二射频电极片22平行间隔设置多个,且第二接地电极片23与第二射频电极片22一一对应设置。治具3上的工件能够设置在相邻的第二射频电极片22和第二接地电极片23之间,从而进一步地提升镀膜效率。
[0045] 进一步地,公转组件4包括公转主动齿轮41和公转从动齿轮42,公转主动齿轮41与公转从动齿轮42相啮合,公转从动齿轮42转动设置在电极轴13上,治具3转动设置在公转从动齿轮42上。通过公转主动齿轮41驱动公转从动齿轮42带动工件架组件随着公转从动齿轮42转动,从而实现治具3绕第一电极组件1的转动,提升镀膜的均匀性。
[0046] 进一步地,自转组件5包括自转主动齿轮51、自转中继齿轮52和自转从动齿轮53,自转主动齿轮51、自转中继齿轮52和自转从动齿轮53均转动设置在公转从动齿轮42上,自转中继齿轮52与自转主动齿轮51相啮合,自转中继齿轮52与自转从动齿轮53相啮合,自转从动齿轮53与治具3连接。通过驱动自转主动齿轮51带动自转中继齿轮52从而带动自转从动齿轮53转动,实现治具3绕自身轴线的旋转。
[0047] 进一步地,治具3包括固定轴31和连接法兰32,固定轴31沿竖直方向设置在连接法兰32上,托盘6插设在固定轴31上,与固定轴31相垂直,且位于第一射频电极片11和第一接地电极片12之间,连接法兰32与自转从动齿轮53连接。通过设置连接法兰32,便于与自转从动齿轮53连接,通过设置托盘6便于放置工件。
[0048] 进一步地,为了提高镀膜的效率,可选地,沿竖直方向多根固定轴31插装在一起,具体地,在相邻的两根固定轴31之间设置定位孔,其中一根固定轴31插在另一根固定轴31中,连接销34穿设在定位孔中,对相邻的两根固定轴31进行固定。在每根固定轴31上均设置有一个托盘6。通过采用固定轴31插装的方式,便于根据实际的需要调整固定轴31的总高度;而且便于根据实际的需要调整托盘6的数目。为了防止相邻的两根固定轴31之间存在空气,对镀膜造成不利影响,在固定轴31上开设有排气孔311。
[0049] 进一步地,固定轴31包括转轴本体,弹性限位组件33沿竖直方向设置在转轴本体的外周面上,托盘6插设在转轴本体上时,弹性限位组件33与托盘6卡接。通过设置弹性限位组件33可以对托盘6进行限位固定,从而保证在运动的过程中,托盘6不会被甩出。
[0050] 具体地,弹性限位组件33包括安装件331、压缩弹簧332和滚珠333,安装件331固定设置在转轴本体上,具有中空腔,压缩弹簧332设置在中空腔中,一端与中空腔的腔底抵接,另一端与滚珠333抵接,托盘6上设置有限位孔621,托盘6插设在转轴本体上时,滚珠333与限位孔621卡接。在插入托盘6时,滚珠333与托盘6的下端面抵接,压缩弹簧332处于被压缩的状态,当托盘6插装到位后,滚珠333在压缩弹簧332的作用下与限位孔621抵接,从而将托盘6锁紧在固定轴31上。
[0051] 进一步地,托盘6上开设有沿托盘6的边缘向托盘6的中心延伸的卡接槽,于卡接槽远离托盘6边缘的一端设置有卡接部622,托盘6通过卡接部622与转轴本体卡接。具体地,托盘6呈辐条轮状结构,能够实现轻量化设置;卡接部622上设置有斜坡引导面623,能够与固定轴31上的卡槽相配合,从而在插入托盘6时,快速方便,而且定位精准。
[0052] 进一步地,卡接部上开设有导向槽624,导向槽624呈L形,导向槽624的一端与卡接槽连通,另一端与限位孔621连通,托盘6插设在转轴本体上时,滚珠333沿导向槽624滑动至限位孔621中。具体地,由于导向槽624呈L形,在托盘6插设在转轴本体上时,滚珠333沿导向槽624滑动至拐角处,转动托盘6使得滚珠333沿导向槽624继续滑动限位孔621处,与限位孔621卡接。通过上述方式,能够保证托盘6插设在转轴本体的稳定性。
[0053] 进一步地,托盘6包括:从下往上依次叠置的绝缘纸61、插入盘62、玻纤网和夹盘,玻纤网夹设在插入盘62和夹盘之间。在安装托盘6时,首先在插入盘62的下端面上设置绝缘纸61,然后将玻纤网放置到插入盘62的上端面,再通过螺钉将夹盘固定到插入盘62上,保证玻纤网处于张紧状态。
[0054] 显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。