磁控溅射镀膜生产线的制作方法

文档序号:3310851阅读:160来源:国知局
磁控溅射镀膜生产线的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种磁控溅射镀膜生产线,包括机座及设于机座的传输装置、上料区、真空加工室组、下料区和回传线路,上料区、真空加工室组、下料区及回传线路呈环形顺次相连设置且形成连续循环运行的加工环路,传输装置呈连续循环运行的设于加工环路;真空加工室组包含沿传输装置的传输方向顺次相连设置的进料室、前过渡室、前缓冲室、一号镀膜室、二号镀膜室、三号镀膜室、后缓冲室、后过渡室及出料室,一号、二号及三号镀膜室内均设有靶材,一号、二号及三号镀膜室外均设有可移动的且靠近于所对应的靶材的磁体及用于调节磁体的调节机构,调节机构包含移磁调节组件及均磁调节组件,移磁调节组件及均磁调节组件均与磁体连接。
【专利说明】磁控溅射镀膜生产线
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁控溅射镀膜领域,尤其涉及一种磁控溅射镀膜生产线。
【背景技术】
[0002]众所周知,磁控溅射是为了在低气压下进行高速溅射,必须有效地提高气体的离化率。通过在靶材阴极表面引入磁场,利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率的方法;即在二极溅射中增加一个平行于靶材表面的封闭磁场,借助于靶材表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶材表面特定区域来增强电离效率,增加离子密度和能量,从而实现高速率溅射的过程。
[0003]在现有的磁控溅射镀膜生产线中,通常是通过一呈板状长方体结构的磁体来提供磁场,虽然磁控派射的技术日趋成熟,但是其仍存在众多的缺陷,一方面,由于板状长方体结构的磁体本身的磁场分布是不均匀的,造成了靶材所处区域的磁场分布不均匀,使得在二极溅射中的二次电子的运动不稳定及分布不均匀,最终导致待镀膜的玻璃基片的镀膜分布不均匀及镀膜厚度不一致,从而严重影响了玻璃基片的镀膜质量及合格率;另一方面,由于磁体相对于靶材往往是呈固定设置的,无法移动,对于靶材面积较大而磁体所产生的磁场较小的情况时,则使得靶材的利用率和溅射范围受到限制,无法充分利用靶材,对未处于磁场作用区域内的靶材造成浪费,且很大的制约了玻璃基片镀膜的加工效率,且也会对玻璃基片的镀膜质量及合格率产生一定的不良影响;再者,现有的磁控溅射镀膜生产线还存在结构复杂、镀膜加工效率低、玻璃基片镀膜加工成本高、工艺通用性差及无法满足大批量的生产需求的缺点。 [0004]因此,急需要一种磁控溅射镀膜生产线来克服上述存在的问题。

【发明内容】

[0005]本发明的目的在于提供一种结构简单及工艺通用性强的磁控溅射镀膜生产线,该磁控溅射镀膜生产线具有能够提高镀膜合格率、镀膜质量、靶材利用率及镀膜加工效率的优点,且该磁控溅射镀膜生产线还能够降低基片镀膜加工成本及满足大批量的生产需求。
[0006]为实现上述的目的,本发明提供了一种适用于对基片进行镀膜加工的磁控溅射镀膜生产线,包括机座及设于所述机座的传输装置、上料区、真空加工室组、下料区和回传线路,所述上料区、真空加工室组、下料区及回传线路呈环形顺次相连设置且形成连续循环运行的加工环路,所述传输装置呈连续循环运行的设于所述加工环路;所述真空加工室组包含沿传输装置的传输方向顺次相连设置的进料室、前过渡室、前缓冲室、一号镀膜室、二号镀膜室、三号镀膜室、后缓冲室、后过渡室及出料室,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有靶材,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室外均设有可移动的且靠近于所对应的所述靶材的磁体及用于调节所述磁体的调节机构,所述调节机构包含移磁调节组件及均磁调节组件,所述移磁调节组件及均磁调节组件均与所述磁体连接,通过所述移磁调节组件驱使所述磁体相对所述靶材沿平行于所述靶材的方向做平移调节操作,通过所述均磁调节组件驱使所述磁体弯曲以调节所述磁体两端与所述靶材的距离;所述基片于所述上料区处装载于所述传输装置,所述传输装置承载所述基片顺次传输于所述进料室、前过渡室、前缓冲室、一号镀膜室、二号镀膜室、三号镀膜室、后缓冲室、后过渡室及出料室以完成基片的镀膜加工,所述基片于所述下料区处从所述传输装置上卸下,所述传输装置经所述回传线路回传至所述上料区。
[0007]较佳地,所述调节机构还包含安装架,所述安装架设于所述机座,所述磁体呈移动的设于所述安装架,所述移磁调节组件及均磁调节组件均设于所述磁体及安装架之间。
[0008]较佳地,所述移磁调节组件包含主动齿轮及从动条形齿,所述主动齿轮枢接于所述安装架,所述从动条形齿沿所述磁体做平移调节的方向安装于所述磁体,且所述主动齿轮与所述从动条形齿啮合配合;每一所述磁体的两端均设有所述均磁调节组件,所述移磁调节组件位于所对应的所述磁体的中部,所述均磁调节组件包含连接座、抵推螺栓及回拉螺栓,所述连接座连接于所述安装架,所述抵推螺栓的一端螺纹连接于所述连接座,所述抵推螺栓的另一端抵触于所述磁体,所述回拉螺栓的一端螺纹连接于所述磁体,所述回拉螺栓的另一端滑动贯穿所述连接座,所述连接座均位于所述磁体与所述回拉螺栓的螺帽之间,且所述连接座抵触于所述回拉螺栓的螺帽;所述移磁调节组件还形成有顶推部,所述顶推部朝靠近所述靶材的方向抵推于所述磁体。
[0009]较佳地,所述传输装置包含机架、移动承载架及驱动机构,所述机架设于所述机座,所述移动承载架的底部承载传送于所述驱动机构,所述机架沿所述移动承载架的移动方向设有第一导向部,所述移动承载架设有与所述第一导向部呈间隙配合的第二导向部,所述第一导向部与所述第二导向部相面对的侧部呈磁性相斥而维持所述移动承载架处于竖直状态。
[0010]较佳地,所述第一导向部包含若干第一磁体及若干第二磁体,所述第一磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第一磁体组,所述第二磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第二磁体组,所述第一磁体组及第二磁体组沿同一水平位置布置,且所述第一磁体组及第二磁体组之间形成一磁性导向槽,所述第二导向部呈间隙的容置于所述磁性导向槽内;所述第二导向部包含若干第三磁体及若干第四磁体,所述第三磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第三磁体组,所述第四磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第四磁体组,所述第三磁体组及第四磁体组均位于所述磁性导向槽内,所述第三磁体的一端呈间隙的面对于所述第一磁体的一端且呈磁性相斥,所述第四磁体的一端呈间隙的面对于所述第而磁体的一端且呈磁性相斥。
[0011]较佳地,所述前过渡室及所述后过渡室均设有用于抽真空的快速真空机构,所述快速真空机构包括第一阀门、第一连通管道、第二阀门、第二连通管道、罗茨泵及滑阀泵,所述第一阀门连通于所述前过渡室与所述第一连通管道之间或所述后过渡室与所述第一连通管道之间,所述第二阀门连通于所述第一连通管道于第二连通管道之间,所述滑阀泵的进气端连通于所述第二连通管道,所述罗茨泵的进气端连通于所述第一连通管道,所述罗茨泵的出气端连通于第二连通管道。
[0012]较佳地,所述传输装置沿传输方向承载有呈间隔开的并排且处于同一水平位置的两列所述基片,每一列所述基片形成一基片排,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有面对于两所述基片排并对两所述基片排进行同时镀膜的镀膜机构。[0013]较佳地,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有用于加热的加热机构,所述加热机构包括第一加热器、第二加热器及第三加热器,两所述基片排位于所述第一加热器及第二加热器之间,所述第三加热器位于两所述基排片之间。
[0014]较佳地,每一所述基片排沿竖直方向均具有至少两层承载于所述传输装置的所述基片。
[0015]较佳地,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有用于导入惰性气体的分段布气机构,所述分段布气机构包括若干布气管道,所述布气管道的侧壁开设有至少两个导气孔,所述导气孔沿惰性气体的流动方向排布,且两相邻的所述导气孔之间的距离沿惰性气体的流动方向呈逐渐缩小的设置。[0016]与现有技术相比,由于本发明的磁控溅射镀膜生产线的上料区、真空加工室组、下料区及回传线路呈环形顺次相连设置且形成连续循环运行的加工环路,传输装置呈连续循环运行的设于加工环路;真空加工室组包含沿传输装置的传输方向顺次相连设置的进料室、前过渡室、前缓冲室、一号镀膜室、二号镀膜室、三号镀膜室、后缓冲室、后过渡室及出料室,一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有靶材,一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室外均设有可移动的且靠近于所对应的靶材的磁体及用于调节磁体的调节机构,调节机构包含移磁调节组件及均磁调节组件,移磁调节组件及均磁调节组件均与磁体连接,通过移磁调节组件驱使磁体相对靶材沿平行于靶材的方向做平移调节操作,通过均磁调节组件驱使磁体弯曲以调节磁体两端与靶材的距离,一方面,通过移磁调节组件驱使磁体相对靶材沿平行于靶材的方向做平移调节,使得靶材的每一处都能够轮流处于磁体的磁场作用范围内,从而大大增加了靶材的利用率和溅射范围,充分利用靶材,同时大大提高了基片镀膜的加工效率,且无需增大磁体的体积;另一方面,通过均磁调节组件驱使磁体弯曲以调节磁体两端与靶材的距离,从而使得靶材所处区域的磁场分布更为均匀,使得在二极溅射中的二次电子的运动更为稳定及分布更为均匀,进而使待镀膜的基片的镀膜分布更为均匀及镀膜厚度更为一致,最终大大提高了基片的镀膜质量及合格率;基片于上料区处装载于传输装置,传输装置承载基片顺次传输于前进料室、过渡室、前缓冲室、一号镀膜室、二号镀膜室、三号镀膜室、后缓冲室、后过渡室及出料室以完成基片的镀膜加工,基片于下料区处从传输装置上卸下,传输装置经回传线路回传至上料区,从而使得本发明的磁控溅射镀膜生产线还具有结构简单、工艺通用性强及能够提高镀膜合格率、镀膜质量、靶材利用率和镀膜加工效率的优点,且还能够降低基片镀膜加工成本及满足大批量的生产需求。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1为本发明的磁控溅射镀膜生产线的俯视图。
[0018]图2为本发明的磁控溅射镀膜生产线的调节机构组合立体示意图。
[0019]图3为图2的平面结构示意图。
[0020]图4为沿图3中A-A线的剖视图。
[0021]图5为本发明的磁控溅射镀膜生产线的移磁调节组件的组合立体示意图。
[0022]图6为本发明的磁控溅射镀膜生产线的均磁调节组件的组合立体示意图。
[0023]图7本发明的磁控溅射镀膜生产线的传输装置的组合立体示意图。
[0024]图8图7的平面结构示意图。[0025]图9为图8中B部分的放大图。
[0026]图10为沿图9中C-C线的断面图。
[0027] 图11为本发明的磁控溅射镀膜生产线的快速真空机构的结构示意图。
[0028]图12为本发明的磁控溅射镀膜生产线的加热机构与基片排的平面结构示意图。
[0029]图13为本发明的磁控溅射镀膜生产线的分段布气机构的全剖视图。
【具体实施方式】
[0030]为了详细说明本发明的技术内容、构造特征,以下结合实施方式并配合附图作进
一步说明。
[0031]请参阅图1至图8,本发明的磁控溅射镀膜生产线100包括机座101及设于机座101的传输装置102、上料区103、真空加工室组104、下料区105和回传线路106,上料区103、真空加工室组104、下料区105及回传线路106呈环形顺次相连设置且形成连续循环运行的加工环路100a,传输装置102呈连续循环运行的设于加工环路IOOa ;真空加工室组104包含沿传输装置102的传输方向顺次相连设置的进料室80a、前过渡室80b、前缓冲室80c、一号镀膜室90a、二号镀膜室90b、三号镀膜室90c、后缓冲室80d、后过渡室80e及出料室80f,其中,前缓冲室80c及后缓冲室80d的具体结构为本领域的普通技术人员所熟知,在此不再赘述;一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c内均设有靶材911,一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c外均设有可移动的且靠近于所对应的靶材911的磁体912及用于调节磁体912的调节机构108,磁体912呈板状结构,调节机构108包含移磁调节组件50及均磁调节组件60,移磁调节组件50及均磁调节组件60均与磁体912连接,通过移磁调节组件50驱使磁体912相对靶材911沿平行于靶材911的方向做平移调节操作,通过均磁调节组件60驱使磁体912弯曲以调节磁体912两端与靶材911的距离,一方面,通过移磁调节组件50驱使磁体912相对靶材911沿平行于靶材911的方向做平移调节,使得靶材911的每一处都能够轮流处于磁体912的磁场作用范围内,从而大大增加了靶材911的利用率和溅射范围,充分利用靶材911,同时大大提高了基片201镀膜的加工效率,且无需增大磁体912的体积;另一方面,通过均磁调节组件60驱使磁体912弯曲以调节磁体912两端与靶材911的距离,从而使得靶材911所处区域的磁场分布更为均匀,使得在二极溅射中的二次电子的运动更为稳定及分布更为均匀,进而使待镀膜的基片201的镀膜分布更为均匀及镀膜厚度更为一致,最终大大提高了基片201的镀膜质量及合格率;基片201于上料区103处装载于传输装置102,传输装置102承载基片201顺次传输于进料室80a、前过渡室80b、前缓冲室80c、一号镀膜室90a、二号镀膜室90b、三号镀膜室90c、后缓冲室80d、后过渡室80e及出料室80f以完成基片201的镀膜加工,基片201于下料区105处从传输装置102上卸下,传输装置102经回传线路106回传至上料区103,从而使得本发明的磁控溅射镀膜生产线100能够实现提高基片201镀膜加工效率、满足大批量的生产需求及降低基片201镀膜加工成本。具体地,如下:
[0032]请参阅图2至图6,调节机构108还包含安装架70,安装架70设于机座101,磁体912呈移动的设于安装架70,移磁调节组件50及均磁调节组件60均设于磁体912及安装架70之间,结构更为合理紧凑。具体地,移磁调节组件50包含主动齿轮51及从动条形齿52,主动齿轮51枢接于安装架70,从动条形齿52沿磁体912做平移调节的方向安装于磁体912,且主动齿轮51与从动条形齿52啮合配合,从而通过枢转主动齿轮51驱使从动条形齿52移动以带动磁体912移动而对磁体912进行平移的位置调节,以提高靶材911的利用效率,结构更为合理紧凑。较优是,在本实施例中,靶材911及磁体912均沿竖直方向设置,磁体912做平移调节的方向呈水平方向设置,结构更为合理紧凑,但,不以此为限。更优是,在本实施例中,移磁调节组件50还包含第一枢转轴53及操作件54,第一枢转轴53枢接于安装架70,主动齿轮51安装于第一枢转轴53靠近磁体912的一端,操作件54安装于第一枢转轴53远离磁体912的一端,使得主动齿轮51的枢接结构更为合理紧凑,且通过操作件54能够更为方便省力地枢转主动齿轮51。详细而言,在本实施例中,安装架70上设有一枢接座55,第一枢转轴53枢接于枢接座55,结构更为合理紧凑。
[0033]同时,每一磁体912的两端均设有均磁调节组件60,移磁调节组件50位于所对应的磁体912的中部,均磁调节组件60包含连接座61、抵推螺栓62及回拉螺栓63,连接座61连接于安装架70,抵推螺栓62的一端螺纹连接于连接座61,抵推螺栓62的另一端抵触于磁体912,回拉螺栓63的一端螺纹连接于磁体912,回拉螺栓63的另一端滑动贯穿连接座61,连接座61均位于磁体912与回拉螺栓63的螺帽之间,且连接座61抵触于回拉螺栓63的螺帽,即通过抵推螺栓62及回拉螺栓63 —推一拉的相互配合作用来定位磁体912两端与靶材911的距离,当需要调节磁体912两端与靶材911的距离时,仅需枢转抵推螺栓62及回拉螺栓63来进行操作,极为方便,且结构简单紧凑;较优是,在本实施例中,均磁调节组件60包括两个回拉螺栓63及一个抵推螺栓62,两个回拉螺栓63分布于抵推螺栓62的两侧且关于抵推螺栓62呈对称的布置,结构更为合理紧凑,当然,抵推螺栓62及回拉螺栓63的具体数量及布置结构并不以此为限,在其它实施例中,还可以根据实际的使用需求而灵活选择和设计;移磁调节组件50还形成有顶推部511,顶推部511朝靠近靶材911的方向抵推于磁体912,顶推部511较优为形成于主动齿轮51靠近于磁体912的端部,且顶推部511位于磁体912的两端的均磁调节组件60之间,从而通过顶推部511抵推于磁体912的中部,及通过位于磁体912两端的均磁调节组件60的调节操作,最终驱使磁体912弯曲以调节磁体912两端与靶材911的距离,从而使得靶材911所处区域的磁场分布更为均匀。更优是,在本实施例中,均磁调节组件60还包含导向件65,导向件65沿磁体912做平移调节的方向设于安装架70,连接座61呈滑动连接于导向件65,从而使的磁体912的平移调节更为顺畅稳定,结构更为合理。更优是,在本实施例中,安装架70开设有容置槽71,移磁调节组件50及均磁调节组件60均位于容置槽71内,使得移磁调节组件50及均磁调节组件60布局空间更为合理,减少整体的占用空间,结构更为合理紧凑,但,并以此为限。
[0034]请参阅图7至图10,传输装置102包含机架10、移动承载架20及驱动机构30,机架10设于机座101,移动承载架20的底部承载传送于驱动机构30,机架10沿移动承载架20的移动方向设有第一导向部11,移动承载架20设有与第一导向部11呈间隙配合的第二导向部21,第一导向部11与第 二导向部21相面对的侧部呈磁性相斥而维持移动承载架20处于竖直状态,从而防止移动承载架20出现倾斜,且实现第一导向部11与第二导向部21的无摩擦配合的导向,使得传输装置102能够维持所传输的基片201处于竖直状态及避免产生灰尘,进而提高基片201的镀膜质量。较优是,第一导向部11设于机架10的顶部,第二导向部21设于移动承载架20的顶部,结构更为合理紧凑,当然第一导向部11及第二导向部21的具体设置位置并不以此为限,还可以根据实际的使用需求而灵活选择。更优是,移动承载架20设有用于承载基片201的承载部23,以方便基片201的承载,且承载部23就具体结构可以根据实际的使用需求而灵活设计。具体地,第一导向部11包含若干第一磁体Illa及若干第二磁体112a,第一磁体Illa沿移动承载架20的移动方向呈间隙的排列而形成第一磁体组111,第二磁体112a沿移动承载架20的移动方向呈间隙的排列而形成第二磁体组112,第一磁体组111及第二磁体组112沿同一水平位置布置,且第一磁体组111及第二磁体组112之间形成一磁性导向槽113,第二导向部21呈间隙的容置于磁性导向槽113内;第二导向部21包含若干第三磁体211a及若干第四磁体212a,第三磁体211a沿移动承载架20的移动方向呈间隙的排列而形成第三磁体组211,第四磁体212a沿移动承载架20的移动方向呈间隙的排列而形成第四磁体组212,第三磁体组211及第四磁体组212均位于磁性导向槽113内,第三磁体211a的一端呈间隙的面对于第一磁体Illa的一端且呈磁性相斥,第四磁体212a的一端呈间隙的面对于第而磁体912的一端且呈磁性相斥,从而维持第二导向部21于磁性导向槽113内移动,且第二导向部21不会与第一导向部11接触摩擦,以及维持移动承载架20处于竖直状态。且,在本实施例中,第一磁体111a、第二磁体112a、第三磁体211a及第四磁体212a均沿移动承载架20的移动方向呈间隙均匀的排列,使得第一磁体组111与第三磁体组211的磁性作用及第二磁体组112与第四磁体组212的磁性作用更为均衡稳定,使得移动承载架20的移动更为稳定,且本发明并不对第一磁体111a、第二磁体112a、第三磁体211a及第四磁体212a的具体设置数量作限定,在不同的实施例中,可以根据实际的使用需求而灵活选择。更优是,在本实施例中,移动承载架20上并排设有两个第二导向部21,对应的,机架10上也设有两个与每一第二导向部21 —一对应配合的第一导向部11,使得移动承载架20的传输更为稳定,故移动承载架20上所承载的基片201的传输也能够更为稳定的接受:每一工序的加工,从而大大提闻基片201的锻I旲质量,结构更为合理紧凑,当然,第一导向部11及第二导向部21具体设置数量并不以此为限,还可以根据实际的使用需求而灵活选择。更优是,在本实施例中,第一磁体111a、第二磁体112a、第三磁体211a及第四磁体212a均优选为耐高温的磁铁制成,以适应基片201于高温腔室内的镀膜。详细而言,在本实施例中,第一导向部11还包含第一安装座114及第二安装座115,第一安装座114及第二安装座115呈间隙的且均沿移动承载架20的移动方向设于机架10,第一磁体组111内置固定于第一安装座114,第二磁体组112内置固定于第二安装座115,即, 磁性导向槽113也形成于第一安装座114及第二安装座115之间;第二导向部21还包含第三安装座213,第三安装座213沿移动承载架20的移动方向设于移动承载架20,第三安装座213呈间隙的容置于磁性导向槽113内,第三磁体组211及第四磁体组212均内置固定于第三安装座213,最终实现对第一磁体组111、第二磁体组112、第三磁体组211及第四磁体组212的安装固定,结构更为合理紧凑,当然,第一磁体组111、第二磁体组112、第三磁体组211及第四磁体组212具体安装固定结构并不限于此,还可根据实际的使用需求而灵活设计。值得注意者,在其它实施例中,第三磁体211a及第四磁体212a还可以一体成型,则第三磁体211a及第四磁体212a还可以一体成型后的两端均与所面对的第一磁体Illa的一端及第二磁体112a的一端呈磁性相斥,一样能实现维持第二导向部21于磁性导向槽113内移动,且第二导向部21不会与第一导向部11接触摩擦,以及维持移动承载架20处于竖直状态。详细而言,在本实施例中,驱动机构30包括驱动器31及至少两个传动轮32,在本实施例中,驱动器31优选为电机,当然不以此为限;驱动器31安装于机架10,传动轮32沿移动承载架20的移动方向呈间隙的排列的枢接于机架10,较优是,传动轮32呈间隙均匀的排列,且本发明并不对传动轮32的设置数量进行限定,在不同的实施例中,可以根据实际的使用需求而灵活选择;传动轮32均连接于驱动器31的输出端,移动承载架20的下部承载传送于传动轮32上,即通过驱动器31驱使传动轮32旋转,进而带动传动轮32上所承载的移动承载架20移动。传动轮32通过一第二枢转轴33枢接于机架10的底部,第二枢转轴33均连接于驱动器31的输出端,详细而言,在本实施例中,所有第二枢转轴33之间均通过传动带34相互连接,再由其中一个第二枢转轴33通过传动带34连接于驱动器31的输出端,结构更为合理紧凑,当然,传动轮32之间及传动轮32与驱动器31之间的具体传动结构并不以此为限,还可以根据实际的使用需求而灵活设计。移动承载架20的下部设有第一承载卡合部22,传动轮32的外缘设有与第一承载卡合部22相互配合的第二承载卡合部321。更具体地,第一承载卡合部22呈凸条结构,第二承载卡合部321为与凸条结构相互配合的凹槽结构,使得移动承载架20的承载传输更为稳定。
[0035]值得注意者,如图1及图7至图10所示,在本实施例中,进料室80a、前过渡室80b、前缓冲室80c、一号镀膜室90a、二号镀膜室90b、三号镀膜室90c、后缓冲室80d、后过渡室SOe及出料室80f相互连接所组成的真空加工室组104呈直线布置,而回传线路106也呈直线布置,且真空加工室组104与回传线路106相互平行,上料区103位于回传线路106的末端及进料室80a的起始端之间,下料区105位于出料室80f的末端及回传线路106的起始端之间,即上述的加工环路IOOa呈矩形;对应地,在本实施例中,传输装置102的位于真空加工室组104及回传线路106中的机架10也呈直线布置,结构更为合理紧凑,大大提高了镀膜效率,较优是,在本实施例中,传输装置102还包括位于上料区103及下料区105的平移传输机构40,该平移传输机构40包括平移架体41、导轨42及气缸(图中未不),导轨42及气缸均设于机座101上,平移架体41的连接于气缸的输出端,平移架体41通过一滑动部(图中未示)滑动设于导轨42上,且导轨42的布置方向与机架10布置的直线方向相互垂直,而平移架体41的设置方向则与机架10布置的直线方向相互平行,且当气缸驱使平移架体41移动至导轨42的端 部时,平移架体41分别与所相邻的机架10对接,且,在本实施例中,平移架体41除了与导轨42相互滑动配合的滑动部及与气缸连接的结构外,其余结构均与机架10的结构相同,且平移架体41也设有上述的驱动机构30,在此不再赘述。
[0036]请参阅图1及图11,前过渡室80b及后过渡室80e均设有用于抽真空的快速真空机构81,即在本实施例中,前过渡室80b及后过渡室80e均对应设有一个快速真空机构81,快速真空机构81包括第一阀门811、第一连通管道812、第二阀门813、第二连通管道814、罗茨泵815及滑阀泵816,第一阀门811连通于前过渡室80b与第一连通管道812之间或后过渡室80e与第一连通管道812之间,第二阀门813连通于第一连通管道812于第二连通管道814之间,滑阀泵816的进气端816a连通于第二连通管道814,罗茨泵815的进气端815a连通于第一连通管道812,罗茨泵815的出气端815b连通于第二连通管道814,需要说明的是,现有技术中的罗茨泵的出气端是设置有排气阀门,而在本发明中,对罗茨泵815进行了改进,即罗茨泵815的出气端815b未设置排气阀门,即是罗茨泵815的出气端815b处于常开状态,以减少所需控制的阀门的数量及阀门的总开闭次数,结构更为合理紧凑,作动更快捷,以满足前过渡室80b及后过渡室80e快速真空的工作需求,即,当需要对前过渡室80b或后过渡室80e进行真空操作时,先打开第一阀门811及第二阀门813,启动滑阀泵816 (此时无需启动罗茨泵815),当由滑阀泵816真空至预设的压强时,则再启动罗茨泵815,并同时关闭第二阀门813,即由滑阀泵816及罗茨泵815同时作业进行真空操作,从而实现前过渡室80b及后过渡室80e快速真空的操作。较优是,在本实施例中,第二阀门813为一气缸驱动阀门,但,并不以此为限。罗茨泵815及滑阀泵816的具体结构为本领域的普通技术人员所熟知,在此不再赘述。
[0037]请参阅图1及图12,传输装置102的移动承载架20上沿传输方向承载有呈间隔开的并排且处于同一水平位置的两列基片201,每一列基片201形成一基片排200,即移动承载架20上设有与基片排200相对应的承载部23,一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c内均设有面对于两基片排200并对两基片排200进行同时镀膜的镀膜机构91,从而提高本发明的磁控溅射镀膜生产线100的镀膜加工的效率,进而降低生产成本。镀膜机构91的具体结构为本领域的普通技术人员所熟知,且,在本实施例中,每一镀膜机构91均对应的设有上述的调节机构108,上述的磁体912及靶材911也设于镀膜机构91中,在此不再赘述。较优是,在本实施例中,一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c内均设有用于加热的加热机构92,加热机构92包括第一加热器921、第二加热器922及第三加热器923,两基片排200位于第一加热器921及第二加热器922之间,第三加热器923位于两基排片之间,从而使得基片201能够被均匀加热,避免加热温度的差异,从而提高了基片201镀膜加工的质量,结构更为合理紧凑;值得注意的是,第一加热器921、第二加热器922及第三加热器923的具体结构为本领域的普通技术人员所熟知,在此不再赘述。更优是,在本实施例中,每一基片排200沿竖直方向均具有至少两层承载于传输装置102的基片201,使得本发明的磁控溅射镀膜生产线100在相同的时间段内,能够加工更多的数量的基片201,效率更闻。
[0038]请参阅图1及图13,一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c内均设有用于导入惰性气体的分段布气机构93,分段布气机构93包括若干布气管道931,布气管道931的侧壁开设有至少两个导气孔931a,导气孔931a沿惰性气体的流动方向(图13中箭头D所指的方向)排布,且两相邻`的导气孔931a之间的距离沿惰性气体的流动方向(图13中箭头D所指的方向)呈逐渐缩小的设置,从而使得惰性气体于一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c内能够更快速地分布为均匀,以保障基片201镀膜厚度的均匀性,且在本实施例中,布气机构还设有流量计(图中未示),布气管道931的进气端连通于流量计,以方便观察和控制进气量及进气速率,结构更为合理,工作更为方便快捷。
[0039]结合附图,对本发明的磁控溅射镀膜生产线100的工作原理做详细说明,基片201于上料区103处装载于移动承载架20,驱动机构30驱使移动承载架20由上料区103的移动架体进入前过度室的起始端,并顺次传输于进料室80a、前过渡室80b、前缓冲室80c、一号镀膜室90a、二号镀膜室90b、三号镀膜室90c、后缓冲室80d、后过渡室80e及出料室80f以完成基片201的镀膜加工,完成镀膜加工工序后,到达下料区105,移动承载架20移入位于下料区105的平移架体41,该平移架体41在气缸的驱使下由出料室80f的末端移动至回传线路106的起始端,之后,移动承载架20由驱动机构30驱使移出平移承载架,并进入回传线路106,由驱动机构30驱使回传至进入位于上料区103的平移架体41,则该平移架体41在气缸的驱使下由回传线路106的末端移动至进料室80a的起始端,并同时完成基片201的上了操作,以进入下一批次的基片201的镀膜加工。[0040]且,在镀膜加工过程中,可以通过调节机构108对磁体912进行调节,当需要将磁体912相对靶材911沿平行于靶材911的方向做平移调节操作时,仅需通过枢转操作件54以带动第一枢转轴53驱使主动齿轮51旋转,从而通过枢转主动齿轮51驱使从动条形齿52移动以带动磁体912移动而对磁体912进行平移的位置调节处于不同的位置,进而提高靶材911的利用效率。当需要调节磁体912两端与靶材911的距离时,仅需通过位于磁体912的两端的均磁调节组件60进行调节,即通过抵推螺栓62及回拉螺栓63 —推一拉的相互配合作用来定位磁体912两端与靶材911的距离,即通过枢转抵推螺栓62及回拉螺栓63来进行调节操作,且在顶推部511的顶推下,使得磁体912的中部朝靠近靶材911的方向弯曲,而此轮的两端朝远离靶材911的方向弯曲,以对磁体912两端与靶材911的距离进行调整,从而使得靶材911所处区域的磁场分布更为均匀,使得在二极溅射中的二次电子的运动更为稳定及分布更为均匀,进而使待镀膜的基片201的镀膜分布更为均匀及镀膜厚度更为一致。
[0041]与现有技术相比,由于本发明的磁控溅射镀膜生产线100的上料区103、真空加工室组104、下料区105及回传线路106呈环形顺次相连设置且形成连续循环运行的加工环路100a,传输装置102呈连续循环运行的设于加工环路IOOa ;真空加工室组104包含沿传输装置102的传输方向顺次相连设置的进料室80a、前过渡室80b、前缓冲室80c、一号镀膜室90a、二号镀膜室90b、三号镀膜室90c、后缓冲室80d、后过渡室80e及出料室80f,一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c内均设有靶材911,一号镀膜室90a、二号镀膜室90b及三号镀膜室90c外均设有可移动的且靠近于所对应的靶材911的磁体912及用于调节磁体912的调节机构108,调节机构108包含移磁调节组件50及均磁调节组件60,移磁调节组件50及均磁调节组件60均与磁体912连接,通过移磁调节组件50驱使磁体912相对靶材911沿平行于靶材911的方向做平移调节操作,通过均磁调节组件60驱使磁体912弯曲以调节磁体912两端与靶材911的距离,一方面,通过移磁调节组件50驱使磁体912相对靶材911沿平行于靶材911的方向做平移调节,使得靶材911的每一处都能够轮流处于磁体912的磁场作用范围内,从而大大增加了靶材911的利用率和溅射范围,充分利用靶材911,同时大大提高了基片201镀膜的加工效率,且无需增大磁体912的体积;另一方面,通过均磁调节组件60驱使磁体912弯曲以调节磁体912两端与靶材911的距离,从而使得靶材911所处区域的磁场分布更为均匀,使得在二极溅射中的二次电子的运动更为稳定及分布更为均匀,进而使待镀膜的基片201的镀膜分布更为均匀及镀膜厚度更为一致,最终大大提高了基片201的镀膜质量及合格率;基片201于上料区103处装载于传输装置102,传输装置102承载基片201顺次传输于前进料室80a、过渡室、前缓冲室80c、一号镀膜室90a、二号镀膜室90b、三号镀膜室90c、后缓冲室80d、后过渡室80e及出料室80f以完成基片201的镀膜加工,基片201于下料区105处从传输装置102上卸下,传输装置102经回传线路106回传至上料区103,从而使得本发明的磁控溅射镀膜生产线100还具有结构简单、工艺通用性强及能够提高镀膜合格率、镀膜质量、靶材911利用率和镀膜加工效率的优点,且还能够降低基片201镀膜加工成本及满足大批量的生产需求。
[0042]以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种磁控溅射镀膜生产线,适用于对基片进行镀膜加工,其特征在于,包括机座及设于所述机座的传输装置、上料区、真空加工室组、下料区和回传线路,所述上料区、真空加工室组、下料区及回传线路呈环形顺次相连设置且形成连续循环运行的加工环路,所述传输装置呈连续循环运行的设于所述加工环路;所述真空加工室组包含沿传输装置的传输方向顺次相连设置的进料室、前过渡室、前缓冲室、一号镀膜室、二号镀膜室、三号镀膜室、后缓冲室、后过渡室及出料室,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有靶材,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室外均设有可移动的且靠近于所对应的所述靶材的磁体及用于调节所述磁体的调节机构,所述调节机构包含移磁调节组件及均磁调节组件,所述移磁调节组件及均磁调节组件均与所述磁体连接,通过所述移磁调节组件驱使所述磁体相对所述靶材沿平行于所述靶材的方向做平移调节操作,通过所述均磁调节组件驱使所述磁体弯曲以调节所述磁体两端与所述靶材的距离;所述基片于所述上料区处装载于所述传输装置,所述传输装置承载所述基片顺次传输于所述进料室、前过渡室、前缓冲室、一号镀膜室、二号镀膜室、三号镀膜室、后缓冲室、后过渡室及出料室以完成基片的镀膜加工,所述基片于所述下料区处从所述传输装置上卸下,所述传输装置经所述回传线路回传至所述上料区。
2.如权利要求1所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述调节机构还包含安装架,所述安装架设于所述机座,所述磁体呈移动的设于所述安装架,所述移磁调节组件及均磁调节组件均设于所述磁体及安装架之间。
3.如权利要求2所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述移磁调节组件包含主动齿轮及从动条形齿,所述主动齿轮枢接于所述安装架,所述从动条形齿沿所述磁体做平移调节的方向安装于所述磁体,且所述主动齿轮与所述从动条形齿啮合配合;每一所述磁体的两端均设有所述均磁调节组件,所述移磁调节组件位于所对应的所述磁体的中部,所述均磁调节组件包含连接座、抵推螺栓及回拉螺栓,所述连接座连接于所述安装架,所述抵推螺栓的一端螺纹连接于所述连接座,所述抵推螺栓的另一端抵触于所述磁体,所述回拉螺栓的一端螺纹连接于所述磁体,所述回拉螺栓的另一端滑动贯穿所述连接座,所述连接座均位于所述磁体与所述回拉螺栓的螺帽之间,且所述连接座抵触于所述回拉螺栓的螺帽;所述移磁调节组件还形成有顶推部,所述顶推部朝靠近所述靶材的方向抵推于所述磁体。·
4.如权利要求1所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述传输装置包含机架、移动承载架及驱动机构,所述机架设于所述机座,所述移动承载架的底部承载传送于所述驱动机构,所述机架沿所述移动承载架的移动方向设有第一导向部,所述移动承载架设有与所述第一导向部呈间隙配合的第二导向部,所述第一导向部与所述第二导向部相面对的侧部呈磁性相斥而维持所述移动承载架处于竖直状态。
5.如权利要求4所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述第一导向部包含若干第一磁体及若干第二磁体,所述第一磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第一磁体组,所述第二磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第二磁体组,所述第一磁体组及第二磁体组沿同一水平位置布置,且所述第一磁体组及第二磁体组之间形成一磁性导向槽,所述第二导向部呈间隙的容置于所述磁性导向槽内;所述第二导向部包含若干第三磁体及若干第四磁体,所述第三磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第三磁体组,所述第四磁体沿所述移动承载架的移动方向呈间隙的排列而形成第四磁体组,所述第三磁体组及第四磁体组均位于所述磁性导向槽内,所述第三磁体的一端呈间隙的面对于所述第一磁体的一端且呈磁性相斥,所述第四磁体的一端呈间隙的面对于所述第而磁体的一端且呈磁性相斥。
6.如权利要求1所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述前过渡室及所述后过渡室均设有用于抽真空的快速真空机构,所述快速真空机构包括第一阀门、第一连通管道、第二阀门、第二连通管道、罗茨泵及滑阀泵,所述第一阀门连通于所述前过渡室与所述第一连通管道之间或所述后过渡室与所述第一连通管道之间,所述第二阀门连通于所述第一连通管道于第二连通管道之间,所述滑阀泵的进气端连通于所述第二连通管道,所述罗茨泵的进气端连通于所述第一连通管道,所述罗茨泵的出气端连通于第二连通管道。
7.如权利要求1所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述传输装置沿传输方向承载有呈间隔开的并排且处于同一水平位置的两列所述基片,每一列所述基片形成一基片排,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有面对于两所述基片排并对两所述基片排进行同时镀膜的镀膜机构。
8.如权利要求7所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有用于加热的加热机构,所述加热机构包括第一加热器、第二加热器及第三加热器,两所述基片排位于所述第一加热器及第二加热器之间,所述第三加热器位于两所述基排片之间。
9.如权利要求8所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,每一所述基片排沿竖直方向均具有至少两层承载于所述传输装置的所述基片。
10.如权利要求1所述的磁控溅射镀膜生产线,其特征在于,所述一号镀膜室、二号镀膜室及三号镀膜室内均设有用于导入惰性气体的分`段布气机构,所述分段布气机构包括若干布气管道,所述布气管道的侧壁开设有至少两个导气孔,所述导气孔沿惰性气体的流动方向排布,且两相邻的所述导气孔之间的距离沿惰性气体的流动方向呈逐渐缩小的设置。
【文档编号】C23C14/35GK103849845SQ201410083043
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】卢秀强, 熊树林, 李响 申请人:东莞鑫泰玻璃科技有限公司
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