成膜设备的制作方法

本实用新型属于成膜技术领域，具体涉及一种成膜设备。

背景技术：

溅射成膜是显示面板、触摸屏、半导体等领域中一种常用的成膜技术，其是在真空的溅射腔中，用氩离子轰击成膜材料的靶材，从而将靶材粒子溅射出来并沉积在基板(如玻璃基板、半导体基板等)上形成膜层。

为防止溅射到基板外的靶材粒子沉积在腔壁等处而造成污染，需要在基板边缘外设置防着板，以使射到基板外的靶材粒子沉积在防着板上。随着溅射成膜的进行，防着板表面堆积的靶材粒子和灰尘逐渐增加，附着能力变差，靶材粒子容易掉落而导致膜层品质变差，因此要定期对防着板进行清洁。现有的防着板清洁方法是将设备停机，打开溅射腔，人工将防着板逐一拆下(防着板有多块并通过螺钉分别固定)送去清洁，再安装新防着板。

以上防着板清洁过程完全人工进行，工作量大，容易造成零件损坏、丢失，如果防着板安装位置不准确还可能与基板干涉，造成产品破碎、玻璃划伤、放电击穿等；而且，部分溅射材料会产生粉尘等有害物质，人员直接拆装防着板需要接触有害物质，影响身心健康；同时，以上过程要经过停机、降温、破真空、开机、抽真空、升温等一系列的工序后才能继续进行溅射工作，耗时长，严重降低设备的稼动率。

技术实现要素：

本实用新型至少部分解决现有的防着板清洁完全靠人工进行的问题，提供一种可自动清洁防着板的成膜设备。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种成膜设备，包括：

成膜腔，其用于在设于其内部的基板上成膜：

传送单元，其用于沿传送路径将防着板送入成膜腔并移动到预定位置，以及沿传送路径将防着板移出成膜腔；

清洁单元，其设于所述成膜腔外的传送路径处，用于对由成膜腔移出的防着板进行清洁。

优选的是，所述传送单元包括：多个沿所述传送路径连续设置的、用于承载并输送防着板的传送器，各传送器能被独立控制。

进一步优选的是，所述传送单元还包括：至少一个设于所述传送路径上的转向模块，其用于改变防着板的朝向。

进一步优选的是，所述转向模块包括：用于承载所述防着板的转向平台；用于使所述转向平台转动的转向驱动器。

优选的是，所述传送单元包括：多个用于检测防着板位置的位置传感器。

优选的是，所述成膜设备还包括多个防着板，所述防着板包括：用于与传送单元接触的底部；与所述底部相对的顶部；连接在所述底部与顶部间的两个侧部；被所述底部、顶部、侧部围绕的正面和背面，所述正面用于承接成膜材料。

进一步优选的是，所述防着板的侧部设有用于与相邻防着板的侧部拼接的拼接结构。

进一步优选的是，所述防着板的至少一个侧部设有弹性块。

进一步优选的是，所述防着板的正面设有多个沿水平方向设置的水平条。

进一步优选的是，所述清洁单元包括研磨模块和清洗模块，沿所述传送路径清洗模块比研磨模块更远离成膜腔；且所述研磨模块包括：用于伸入所述防着板的相邻水平条的间隙中的研磨棒，以及用于驱动所述研磨棒转动的研磨棒旋转驱动器；所述清洗模块包括：用于伸入所述防着板的相邻水平条的间隙中的清洗刷。

进一步优选的是，所述研磨模块包括多个在竖直方向间隔设置的研磨棒；所述清洗模块包括多个在竖直方向间隔设置的清洗刷。

进一步优选的是，所述研磨模块还包括：用于向所述研磨棒喷洒研磨剂的研磨剂喷头；所述清洗模块还包括：用于向所述清洗刷喷洒清洗剂的清洗剂喷头。

优选的是，所述成膜设备还包括：用于存储从成膜腔移出且未进行清洁的防着板的待清洁防着板存储单元；用于存储经过清洁的防着板的已清洁防着板存储单元；所述传送单元还用于将防着板送入和移出待清洁防着板存储单元，以及将防着板送入和移出已清洁防着板存储单元。

优选的是，所述成膜腔为能被抽真空的成膜腔；在所述传送单元与成膜腔的连接处还设有能被抽真空的装卸腔。

优选的是，所述成膜腔为溅射腔。

本实用新型的成膜设备中设有传送单元和清洁单元，故其可自动将防着板移出成膜腔外并完成清洁，再自动将干净的防着板送入成膜腔中；因此其防着板清洁过程完全自动化，不需人工操作，可降低工作量和人工成本，并避免人工操作导致的零件丢失损坏、防着板位置不准确等问题，而且操作人员不必接触粉尘等有害物质，工作环境改善；同时其效率大幅改善，设备稼动率提高。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的一种成膜设备的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的一种成膜设备的传送器和转向模块的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的实施例的一种成膜设备的防着板的侧视结构示意图；

图4为本实用新型的实施例的一种成膜设备的防着板的俯视结构示意图；

图5为本实用新型的实施例的一种成膜设备的研磨模块的侧视结构示意图；

图6为本实用新型的实施例的一种成膜设备的清洗模块的侧视结构示意图；

其中，附图标记为：1、传送路径；11、传送器；111、滚轮；112、皮带；12、转向模块；121、滑轨；122、转向皮带；1231、滚轮；1232、皮带；124、主动齿轮；125、从动齿轮；19、位置传感器；21、研磨棒；221、马达；222、联轴器；23、研磨剂喷头；241、螺母；242、丝杠；243、马达；251、马达；252、丝杠；253、支撑板；31、清洗刷；33、清洗剂喷头；341、螺母；342、丝杠；343、马达；351、马达；352、丝杠；353、支撑板；41、吸水板；42、气缸；43、热风喷头；49、底板；7；防着板；71、基底；72、竖直条；73、水平条；74、弹性块；75、滑块；81、待清洁防着板存储单元；82、已清洁防着板存储单元；91、成膜腔；911、基板载具；92、装卸腔；93、转向腔。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1：

如图1至图6所示，本实施例提供一种成膜设备，包括成膜腔91，其用于在设于其内部的基板上成膜。

其中，成膜设备是指用于在玻璃基板、半导体基板等上形成膜层的设备，其被广泛用于显示面板、触摸屏、半导体等领域中。而以上的成膜过程是在成膜腔91中进行的，即基板应被至于成膜腔91中形成膜层。

优选的，成膜腔91为溅射腔。

也就是说，该成膜腔91中可设有靶材、氩离子源、磁控系统等，从而其是用于进行溅射(如磁控溅射)成膜的溅射腔。由于在溅射成膜工艺中靶材离子最容易溅射到基板外的区域中，故其最需要设置防着板7，最适用于本实用新型。

当然，本实施例的成膜设备(成膜腔)并不限于此，其也可为蒸镀设备、化学气相沉积设备等其它类型。

本实施例的成膜设备还包括：

传送单元，其用于沿传送路径1将防着板7送入成膜腔91并移动到预定位置，以及沿传送路径1将防着板7移出成膜腔91；

清洁单元，其设于成膜腔91外的传送路径1处，用于对由成膜腔91移出的防着板7进行清洁。

其中，传送单元可沿着送路径1将防着板7送到成膜腔91内的预定位置(如基板的边缘外)接收射到基板外的成膜材料，以避免这些成膜材料在腔壁等上成膜而造成污染。在成膜一定时间后，传送单元又可沿着送路径1将防着板7移出成膜腔91并送到清洁单元处，清洁单元再对防着板7进行清洁。

本实施例的成膜设备中设有传送单元和清洁单元，故其可自动将防着板7移出成膜腔91外并完成清洁，再自动将干净的防着板7送入成膜腔91中；因此其防着板7清洁过程完全自动化，不需人工操作，可降低工作量和人工成本，并避免人工操作导致的零件丢失损坏、防着板7位置不准确等问题，而且操作人员不必接触粉尘等有害物质，工作环境改善；同时其效率大幅改善，设备稼动率提高。

优选的，成膜腔91为能被抽真空的成膜腔91；在传送单元与成膜腔91的连接处还设有能被抽真空的装卸腔92。

许多成膜工艺(如溅射)都要在真空环境下进行，因此成膜腔91可能需要被抽真空。在此情况下，可在传送单元与成膜腔91的连接处设置装卸腔92，即防着板7需要经过装卸腔92才能被送入或移出成膜腔91。由于该装卸腔92能被抽真空，故在更换防着板7时，可先对装卸腔92抽真空，之后使防着板7在同为真空的装卸腔92与成膜腔91间移动，移动完成后断开装卸腔92与成膜腔91间的连接并破装卸腔92的真空。这样，在更换防着板7的过程中，只要对较小的装卸腔92破真空、抽真空即可，而成膜腔91可保持真空状态，其温度和压力基本稳定，从而可大幅缩短停机和复机时间，提高设备稼动率。

优选的，本实施例的成膜设备还包括多个防着板7，防着板7包括：

用于与传送单元接触的底部；

与底部相对的顶部；

连接在底部与顶部间的两个侧部；

被底部、顶部、侧部围绕的正面和背面，正面用于成膜。

如图3、图4所示，本实施例的成膜设备中，防着板7不再被固定安装，而是被“放在”传送单元上，并可被传送单元送到所需位置。

优选的，防着板7的侧部设有用于与相邻防着板7的侧部拼接的拼接结构。更优选的，防着板7的至少一个侧部设有弹性块74。

其中，为使防着板7达到预定的尺寸和遮挡效果，多个防着板7可侧面接触的被“拼接”在一起。为此，如图4所示，各防着板7的侧面可设有拼接结构(如相互匹配的凸部和凹部)，以便防着板7的侧面相互接触时可更稳定的组合在一起，并防止成膜材料穿过防着板7之间的间隙。进一步的，为防止防着板7拼接时因碰撞而损坏，故防着板7的侧面可设有弹性块74。

优选的，防着板7的正面设有多个沿水平方向设置的水平条73。

如图3所示，在防着板7用于沉积成膜材料的正面上，可设有多个平行设置的水平条73(相当于凸起)，这样一方面大幅增加了防着板7的附着面积，另一方面，当沉积在防着板7正面的成膜材料掉落时，会落在水平条73上，而不会落入成膜腔91中，可避免产生污染。

具体的，如图4所示，每个防着板7可包括板状的基底71和竖直条72，竖直条72连接在基底71表面上，且二者的边缘错开，从而使防着板7的侧部形成以上拼接结构；在基底71的一侧贴设有弹性块74，以起到缓冲通；基底71和竖直条72的底部则可连接滑块75，滑块75用于与传送单元接触。在竖直条72的正面等间隔的设有有多个水平条73，竖直条72和水平条73的表面为粗糙度高的凹凸起伏形状，以提高成膜材料在其上的附着力。

优选的，传送单元包括：多个沿传送路径1连续设置的、用于承载并输送防着板7的传送器11，各传送器11能被独立控制。

也就是说，传送单元优选不是一条单独的传送带等，而是由多个连续设置并可被分别控制的传送器11(如传送带)构成，而多个传送器11以“接力”的方式将防着板7传送到所需位置。这样，不同防着板7的运动是相互独立的，例如，当一个防着板7被送到预定位置时可停止运动，而其它传送器11继续另一防着板7送到其侧部并使两防着板7接触，从而完成防着板7的拼接。

具体的，每个传送器11可包括滚轮111和套在滚轮111上的皮112带，而马达则用于驱动滚轮111转动以带动皮带112。

优选的，传送单元包括多个用于检测防着板7位置的位置传感器19。

如图2所示，在传送单元(如传送器11、转向模块12)中可设有多个位置传感器19，用于确定防着板7的位置，以据此控制传送单元的工作状态。

优选的，传送单元还包括至少一个设于传送路径1上的转向模块12，其用于改变防着板7的朝向。更优选的，转向模块12包括：用于承载防着板7的转向平台；用于使转向平台转动的转向驱动器。

如前所述，防着板7是有正面和背面的，若如图1所示，成膜腔91的A侧和B侧均设有用于固定基板的基板载具911，而基板载具911旁边需要设置防着板7，则位于A侧和B侧的防着板7的正面均应朝向成膜腔91的中部，即二者的朝向相反。因此，当防着板7从A侧移动到B侧时，其朝向需要转动180°，故可在转向腔93中设置相应的转向模块12。

具体的，如图2所示，转向模块12包括滑轨121和可在转向皮带122带动下沿滑轨121移动的转向平台。转向平台结构与传送器11类似，可包括滚轮1231、皮带1232、马达、位置传感器19等，转向驱动器可通过主动齿轮124和从动齿轮125带动转向平台转动。其中，防着板7可通过传送器11运动到转向平台上，转向平台则沿滑轨121移动，同时转向驱动器驱动转向平台转动，使其与后续的传送器11对接，而防着板7则随转向平台转动(即朝向改变)后进入后续的传送器11。

其中，转向模块12的具体位置、个数、结构等可根据需要设置。例如，在成膜腔91外，为更合理的布局传送路径1以减小整体占地面积，也可设有多个转向模块(图中未示出)，以将传送路径的不同位置改变为纵向或横向。

优选的，清洁单元包括研磨模块和清洗模块，沿传送路径1清洗模块比研磨模块更远离成膜腔91。

如图1所示，清洁单元可包括用于研磨防着板7的研磨模块和用于对研磨后的防着板7进行清洗的清洗模块，通过研磨可将附着在防着板7上的大部分成膜材料除去，而后续的清洗则进一步除去附着的少量粒子等。

其中，研磨模块包括：用于伸入防着板7的相邻水平条73的间隙中的研磨棒21，以及用于驱动研磨棒21转动的研磨棒旋转驱动器。更优选的，研磨模块包括多个在竖直方向间隔设置的研磨棒21。更优选的，研磨模块还包括：用于向研磨棒21喷洒研磨剂的研磨剂喷头23。

如图5所示，研磨模块可通过将研磨棒21插入到水平条73之间并旋转而磨掉防着板7上的成膜材料。显然，研磨模块可包括多个间隔设置的研磨棒21，它们可同时伸入不同水平条73之间的间隙进行研磨，以提高研磨效率。而为提高研磨效果和降低温度，还可设置用于向研磨棒21喷洒研磨剂的研磨剂喷头23。

具体的，如图5所示，研磨模块可包括多个等间隔平行设置的研磨棒21，研磨棒21的表面由硬度较高的材质构成，呈圆柱形，研磨剂喷头23设于研磨棒21旁边。每个研磨棒21均连接研磨棒旋转驱动器，研磨棒旋转驱动器由马达221、传动轴、联轴器222组成，用于驱动研磨棒21旋转。

研磨模块还可包括研磨棒水平驱动器和研磨棒竖直驱动器。研磨棒水平驱动器由螺母241、丝杠242、马达243等组成，通过马达243带动丝杠242可驱动研磨棒21、研磨棒旋转驱动器沿水平方向移动，即驱动研磨棒21在用于研磨防着板7的H位置(工作区)和用于躲开防着板7的G位置(避让区)间迅速运动，且还可用于使研磨棒21研磨时缓慢的在防着板7表面移动。研磨棒竖直驱动器则可包括马达251、丝杠252、支撑板253等，支撑板253中间开有内螺纹，与丝杠252组成运动副，马达251可通过丝杠252驱动研磨棒水平驱动器以及研磨棒21整体竖直移动，以使研磨棒21与不同水平条73间的间隔对齐。

清洗模块则包括用于伸入防着板7的相邻水平条73的间隙中的清洗刷31。更优选的，清洗模块包括多个在竖直方向间隔设置的清洗刷31。更优选的，清洗模块还包括：用于向清洗刷31喷洒清洗剂的清洗剂喷头33。

清洗模块具有与研磨模块类似的结构，区别在于其伸入水平条73的间隙中的不是研磨棒21，而是用于进行刷洗的清洗刷31。当然，清洗刷31优选也有多个且沿竖直方向等间距设置，且也可设置清洗剂喷头33以向清洗刷31喷洒清洗剂(如高压喷洒)。

具体的，如图6所示，清洗刷31可为长方体，其高度可与防着板7的两个水平条71间的间距相同，宽度可与水平条73的宽度相同，长度则比防着板7的长度略长。与研磨模块不同的是，清洗刷31不必旋转，而是在其与防着板7发生相对移动的情况下对防着板7产生挤压摩擦，在清洗剂的作用下进一步清洗防着板7表面的粒子。

清洗模块还可包括清洗刷水平驱动器和清洗刷竖直驱动器。清洗刷水平驱动器由螺母341、丝杠342、马达343等组成，通过马达343带动丝杠342可驱动清洗刷31沿水平方向移动，即驱动清洗刷31在用于清洗防着板7的工作区和用于躲开防着板7的避让区间迅速运动。清洗刷竖直驱动器则可包括马达351、丝杠352、支撑板353等，支撑板353中间开有内螺纹，与丝杠352组成运动副，马达351可通过丝杠352驱动清洗刷31、清洗刷水平驱动器整体竖直移动，以使清洗刷31与不同水平条73间的间隔对齐。

优选的，清洁单元还可包括干燥模块，沿传送路径1干燥模块比清洗模块更远离成膜腔91，以对经过清洗的防着板7进行干燥。

具体的，干燥模块可包括吸水板41，吸水板41可由海绵、干燥剂等高弹性的吸水材质组成，并可固定在底板49上，而底板49可与气缸42连接，气缸42可通过底板49驱动吸水板41水平移动以使其紧贴防着板7表面，吸取防着板7表面残留的水分。同时，干燥模块还包括热风烘干机，其连接多个热风喷头43，用于喷出高温、干燥的惰性气体以进一步干燥防着板7。

优选的，如图1所示，成膜设备还包括：

用于存储从成膜腔91移出且未进行清洁的防着板7的待清洁防着板存储单元81；

用于存储经过清洁的防着板7的已清洁防着板存储单元82；

传送单元还用于将防着板7送入和移出待清洁防着板存储单元81，以及将防着板7送入和移出已清洁防着板存储单元82。

如图1所示，对于待清洁的防着板7和已经过清洁的已清洁防着板7，在它们进入后续的工序(如被清洁或进入成膜腔91)前，可被分别临时存储在待清洁防着板存储单元81和已清洁防着板存储单元82中。其中，待清洁防着板存储单元81和已清洁防着板存储单元82的结构可相同，都包括多个存储槽，而传送单元设有对应每个存储槽的马达、滚轮、皮带、位置传感器19等，用于按照顺序将防着板7逐一传入或移出存储槽。

本实施例的成膜设备中，操作人员可通过统一的人机交互界面控制传送单元、清洁单元等的工作，以实现对防着板7的自动清洁和更换。例如，操作人员只要设定希望的清洁周期，则在达到清洁周期，成膜设备可按以下流程自动更换防着板7：

达到清洁周期后，传送单元启动，传送器11带动防着板7沿传送路径1进入装卸腔92(位于成膜腔91的A侧的防着板7需先经过转向模块12先达到B侧，之后才能进入装卸腔92)，之后装卸腔92破真空并打开。

防着板7从装卸腔92移出，继续沿传送路径1进入C位置并转向90°，进入纵向的传送路径1并达到D位置，之后待清洁防着板存储单元81的存储槽的马达、滚轮、皮带等配合运动，将防着板7送入待清洁防着板存储单元81中。

同时，已清洁防着板存储单元82中的防着板7从E位置移出，进入F位置后转向90°而进入横向的传送路径1，再由各传送器11送入装卸腔92，装卸腔92抽真空后与成膜腔91导通，防着板7逐一运动到成膜腔91的预定位置(位于B侧的防着板7需先经过A侧和转向模块12)，其中，相互接触的防着板7拼接时弹性块74起到缓冲作用。

存储在待清洁防着板存储单元81中的防着板7被逐一移出，沿传送路径1进入对应研磨模块的位置。研磨棒竖直驱动器将研磨棒21调整至合适高度，研磨棒水平驱动器驱动研磨棒21从G位置进入H位置，研磨棒21伸入相邻的水平条73间的间隙后开始旋转，研磨剂喷头23喷洒研磨剂，将相应位置的成膜材料研磨除去。研磨棒水平驱动器再使研磨棒21从H位置回到G位置，研磨棒竖直驱动器将研磨棒21调整至对应其它水平条73间隙的位置，重复之前步骤，直到将全部水平条73间的间隙全部被研磨完成为止。

防着板7继续运动至对应清洗模块的位置。清洗模块通过与研磨模块类似的方式依次用清洗刷31清洗各水平条73间的间隙，将防着板7上残留的成膜材料清洗干净。

防着板7经过转向模块12转向180°后运动至干燥模块处。气缸42驱动吸水板41从I位置运动至J位置，吸干防着板7上残留的水分；之后热风喷头43喷出高温、干燥的惰性气体，进一步干燥防着板7。

防着板7清洁完成后，继续按顺序进入已清洁防着板存储单元82的各存储槽，等待下次更换防着板7时被送入成膜腔91。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。