基板固定装置及工艺腔室的制作方法

本实用新型涉及半导体工艺技术领域，特别是涉及一种基板固定装置及工艺腔室。

背景技术：

目前，采用磁控溅射设备进行镀膜工艺时，通常在工艺腔室内设置基板固定装置对放置在基台上的基板进行夹紧固定，以保证镀膜工艺过程中能够将沉积材料准确沉积到基板表面上，使得镀膜工艺顺利进行。但是，当采用基板固定装置加紧固定住基板进行薄膜沉积时，通常沉积材料也会同时沉积到基板固定装置的表面。当进行长时间镀膜工艺后，基板固定装置的表面会沉积过多的薄膜，从而在长期机械运行过程中很容易发生薄膜剥离。由此，当继续使用该基板固定装置进行基板的夹紧固定时，在后续的镀膜工艺中很容易使得位于基板固定装置区域处的基板区域出现颗粒聚集的现象，从而影响薄膜沉积质量。

由此，为了保证薄膜沉积质量，需要定期打开工艺腔室进行基板固定装置的更换。但是，采用传统的基板固定装置进行基板的固定时，每进行一次基板固定装置的更换均需要打开一次工艺腔室，这就使得工艺腔室开腔次数较多，从而降低了工艺腔室的正常运行时间，导致生产效率较低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的基板固定装置容易降低工艺腔室的正常运行时间，从而导致生产效率较低的问题，提供一种基板固定装置及工艺腔室。

为实现本实用新型目的提供的一种基板固定装置，包括驱动机构、切换机构和固定机构；

所述驱动机构与所述切换机构连接，用于驱动所述切换机构转动；

所述固定机构包括连接件及多个固定单元；

多个所述固定单元分散安装在所述连接件上；

所述连接件安装在所述切换机构上，并能够随所述切换机构的转动而旋转；

其中，当所述连接件随所述切换机构的转动而旋转预设角度时，多个所述固定单元中的一个所述固定单元能够与放置在工艺腔室中的基板的边缘卡接。

在其中一个实施例中，所述连接件包括多个连接杆；多个所述连接杆与多个所述固定单元一一对应；

多个所述连接杆的一端固定连接；且

多个所述连接杆固定连接的一端安装在所述切换机构上；

多个所述连接杆的另一端分散设置，并均对应安装有一个所述固定单元。

在其中一个实施例中，所述固定单元与所述连接杆之间的连接为可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述切换机构为转动轴；所述连接件套设在所述转动轴的一端，并能够在所述转动轴的转动下以所述转动轴的中轴线为中心旋转。

在其中一个实施例中，所述固定机构的个数为两个；且两个所述固定机构对称安装在所述切换机构的两端。

在其中一个实施例中，所述驱动机构的传动为链传动、齿轮传动和电磁传动中的任意一种。

在其中一个实施例中，所述固定单元具有第一侧面；所述第一侧面朝向所述基板；且

所述第一侧面上开设有凹槽；

所述凹槽的底面与所述凹槽的顶面相配合，适用于卡接所述基板的边缘。

在其中一个实施例中，还包括升降机构；

所述驱动机构与所述升降机构相连接，用于驱动所述升降机构上升或下降；

所述升降机构与所述切换机构连接，用于在驱动机构的驱动下带动所述切换机构上升或下降。

相应的，本实用新型还提供了一种工艺腔室，包括基台和如上任一所述的基板固定装置；

其中，所述基台和所述基板固定装置均位于所述工艺腔室中，所述基台用于支撑放置基板；所述基板固定装置中的固定机构位于所述基台的边缘，所述固定机构中的任意一个固定单元适用于固定所述基板。

在其中一个实施例中，所述基板固定装置的个数为多个；且

多个所述基板固定装置中的固定机构分散设置在所述基台的边缘位置处。

上述基板固定装置，通过设置驱动机构、切换机构和固定机构，将驱动机构与切换机构相连接，由驱动机构驱动切换机构转动。固定机构包括连接件和多个固定单元。多个固定单元分散安装在连接件上。连接件则安装在切换机构上，并能够随切换机构的转动而旋转。当连接件随切换机构的转动而旋转预设角度时，多个固定单元中的一个固定单元能够与放置在工艺腔室中的基板的边缘卡接。由此，当多个固定单元中的某一个固定单元使用较长一段时间需要进行更换时，只需由驱动机构驱动切换机构转动，从而带动固定机构中的连接件旋转，通过连接件的旋转将另一个固定单元移动至基板的边缘位置处即可。其避免了每次更换固定单元均需要打开一次工艺腔室的操作，从而减少了工艺腔室的开腔次数，提高了工艺腔室的正常运行时间，最终有效解决了传统的基板固定装置容易降低工艺腔室的正常运行时间，从而导致生产效率较低的问题。

附图说明

图1为本实用新型的基板固定装置的一具体实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的基板固定装置中的固定机构的实施例一的结构示意图；

图3为本实用新型的基板固定装置中的固定机构的实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型的基板固定装置中的固定机构的实施例三的结构示意图；

图5为本实用新型的基板固定装置中的固定单元的一具体实施例的结构示意图；

图6为采用本实用新型的基板固定装置的一具体实施例进行基板固定时将基板固定装置中的固定单元移动至基台的边缘时的俯视示意图；

图7为本实用新型的工艺腔室的一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

首先，应当说明的是，本实用新型的基板固定装置100适用于安装在工艺腔室中，用于对放置在工艺腔室中的基板进行固定和定位，以保证基板在沉积过程中不会发生位移。

其中，参见图1，作为本实用新型的基板固定装置100的一具体实施例，其包括驱动机构110、切换机构120和固定机构130。驱动机构110与切换机构120连接，用于驱动切换机构120转动。固定机构130包括连接件131及多个固定单元132。其中，多个固定单元132分散安装在连接件131上。连接件131安装在切换机构120上。并且，连接件131能够随切换机构120的转动而旋转。当连接件131随切换机构120的转动而旋转预设角度时，多个固定单元132中的一个固定单元132能够与放置在工艺腔室内的基板的边缘卡接，从而实现固定单元132对基板的固定和定位作用。

由此，其通过设置驱动机构110、切换机构120和固定机构130，由驱动机构110驱动切换机构120转动，从而带动安装在切换机构120上的连接件131的旋转。由于连接件131上分散安装有多个固定单元132，当连接件131在切换机构120的转动下旋转预设角度时，能够使得多个固定单元132中的某一个固定单元132与基板的边缘卡接。因此，采用本实用新型的基板固定装置100进行基板的固定过程中，当需要更换固定单元132时，只需由驱动机构110驱动切换机构120转动即可实现，其全程不需要进行工艺腔室的开腔操作，因此有效减少了工艺腔室的开腔次数，从而也就有效提高了工艺腔室的工艺时间，最终提高了生产效率。

参见图1，在本实用新型的基板固定装置100中，连接件131可通过多个连接杆131’来实现。其中，多个连接杆131’与多个固定单元132一一对应。同时，多个连接杆131’的一端固定连接，且多个连接杆131’固定连接的一端均安装在切换机构120上。多个连接杆131’的另一端则分散设置，形成条式辐射状结构。并且，每个连接杆131’的另一端均对应安装有一个固定单元132。由此，当连接件131在切换机构120的转动下旋转时，会同时带动固定单元132沿其旋转方向发生相应的位移。

具体的，以图2所示的固定机构130为例，在该实施例中，固定机构130包括四个连接杆131’构成的连接件131和四个固定单元132。其中，四个连接杆131’分别为第一连接杆131a、第二连接杆131b、第三连接杆131c和第四连接杆131d。第一连接杆131a、第二连接杆131b、第三连接杆131c和第四连接杆131d的一端均安装在切换机构120上，并呈“十”字型结构。即，第一连接杆131a与第三连接杆131c在同一直线上，第二连接管与第四连接杆131d在同一直线上。并且，每相邻两个连接杆之间的夹角为90°。四个固定单元132则分别为第一固定单元132a、第二固定单元132b、第三固定单元132c和第四固定单元132d。这四个固定单元132分别对应安装到第一连接杆131a、第二连接杆131b、第三连接杆131c和第四连接杆131d的另一端上。

假设当采用第一固定单元132a固定基板一段时间后，需要进行第一固定单元132a的更换时，此时只需由驱动结构驱动切换机构120转动以带动连接件131顺时针旋转90°或逆时针旋转90°，即可实现将第一固定单元132a更换为第四固定单元132d或第二固定单元132b。另外，当需要将第一固定单元132a更换为第三固定单元132c时，同理，只需由驱动机构110驱动切换机构120转动以带动连接件131顺时针旋转180°或逆时针旋转180°即可实现。其结构简单，易于实现。

此处，需要说明的是，连接杆131’的个数可根据实际情况进行相应的设置。参见图3和图4，连接杆131’的个数还可为5个、6个或6个以上。即，在本实用新型的基板固定装置100中，通过采用多个连接杆131’来实现连接件131时，连接杆131’的个数为两个以上即可实现。

并且，多个连接杆131’即可通过焊接的安装方式分别焊接在切换机构120上，还可为设置多个连接杆131’为一体成型结构，进而直接将其连接的一端安装在切换机构120上。具体的，以图2所示的固定机构130为例，其中，当通过焊接的方式分别焊接在切换机构120上时，第一连接杆131a、第二连接杆131b、第三连接杆131c和第四连接杆131d则围绕切换机构120的中轴线，均匀分散的焊接在切换机构120的周侧上。当第一连接杆131a、第二连接杆131b、第三连接杆131c和第四连接杆131d为一体成型结构时，第一连接杆131a与第三连接杆131c可采用同一根连接杆实现，第二连接杆131b与第四连接杆131d同样可采用同一根连接杆来实现。即，当采用多个连接杆131’来实现连接件131时，位于同一直线上的两根连接杆131’优选为一体成型结构。

进一步的，当分散安装在连接件131上的固定单元132均使用了一段时间之后，此时需要对所有的固定单元132进行一次更换。或者是，当多个固定单元132中的某一个或几个固定单元132出现损坏的现象需要进行更换时，优选的，固定单元132与连接杆之间的连接为可拆卸连接。其通过设置固定单元132与连接杆之间为可拆卸连接，使得固定单元132的更换更加方便，同时还降低了操作难度。

同时，参见图5，还需要说明的是，由于固定单元132对基板进行固定和定位时是通过与基板的边缘卡接来实现的。因此，在本实用新型的基板固定装置100的一具体实施例中，固定单元132具有第一侧面1320。其中，第一侧面1320朝向基板。同时，第一侧面1320上开设有凹槽。凹槽的底面1321与凹槽的顶面1322适用于与基板的边缘卡接。其通过将固定单元132设置为朝向基板的第一侧面1320开设有凹槽的结构，使得当驱动结构驱动切换结构转动以带动连接件131旋转预设角度，将多个固定单元132中的一个固定单元132移动至基板的边缘位置处后，能够使得固定单元132朝向基板的第一侧面1320直接与基板的边缘相接触，并通过第一侧面上开设的凹槽的底面1321与凹槽的顶面1322相配合，夹紧基板朝向基台的表面边缘，以实现固定单元132对基板的固定和定位作用。其通过在固定单元132朝向基板的第一侧面上开设凹槽来实现对基板的固定和定位，不需要另外设置其他定位部件即可实现，这也就更进一步的简化了本实用新型的基板固定装置100的结构，同时还有效节省了成本。

另外，参见图1，还需要说明的是，在本实用新型的基板固定装置100的一具体实施例中，切换机构120可采用转动轴来实现。其中，当采用转动轴实现切换机构120时，连接件131可套设在转动轴的一端，并能够在转动轴的转动下以转动轴的中轴线为中心旋转。其通过采用转动轴来实现切换机构120，进一步简化了基板固定装置100的结构，同时还有效降低了成本，且易于实现。

同时，参见图1，为了保证基板定位的准确性和固定的稳固性，优选的，作为本实用新型的基板固定装置100的一具体实施例，固定机构130的个数可为两个。并且，两个固定机构130对称安装在切换机构120的两端，从而实现对基板的两侧边缘均进行固定的目的。

另外，还需要说明的是，由于驱动机构110的作用是用于驱动切换结构的转动的。因此，驱动机构110与切换机构120之间的传动可为链传动、齿轮传动和电磁传动中的任意一种。

具体的，当驱动机构110与切换机构120之间的传动为链传动时，通过在驱动机构110(可为驱动电机)的输出轴上安装主动链轮，并在切换机构120上安装从动链轮，主动链轮与从动链轮通过链条连接。由驱动机构110的输出轴驱动主动链轮转动，从而使得主动链轮通过链条带动从动链轮转动，进而实现切换机构120的转动。

当驱动机构110与切换机构120之间的传动为电磁传动时，通过在驱动机构110的输出轴上-安装电磁铁，同时还在固定组件上相应安装电磁铁，通过两块电磁铁之间的电磁感应来实现驱动切换机构120的转动的目的。

更进一步的，参见图6和图7，由于基板固定装置100中的固定单元132只有在工艺腔室中放置有基板时才进行相应的固定。因此，为了避免工艺腔室中还未放置基板时，基板固定装置100中的固定单元132与工艺腔室中的基台210处于同一水平线影响基台放置工艺腔室的操作，在本实用新型的基板固定装置100中，其还包括有升降机构140。其中，驱动机构110与升降机构140相连接，用于驱动升降机构140上升或下降。升降机构140同时还与切换机构120相连接，用于在驱动机构110的驱动下带动切换机构120同时上升或下降，以实现固定单元132相对于基台210的直线往复运动。其中，应当说明的是，驱动机构110还可直接采用气缸来实现。

相应的，基于上述任一种基板固定装置100，本实用新型还提供了一种工艺腔室200。其中，参见图7，本实用新型的工艺腔室200包括基台210和如上任一所述的基板固定装置100。基台210和基板固定装置100均安装在工艺腔室200内部。基台210用于放置基板。基板固定装置100中的固定机构130则位于基台210的边缘，并且固定机构130中的任意一个固定单元132均适用于固定基板。

进一步的，作为本实用新型的工艺腔室200的一具体实施例，优选的，基板固定装置100的个数为多个。并且，多个基板固定装置100中的固定机构130分散设置在基台210的边缘位置处。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。