PVD设备的冷却装置以及PVD设备总成的制作方法

文档序号:15252841发布日期:2018-08-24 20:08阅读:549来源:国知局

本实用新型涉及PVD技术领域,尤其涉及一种PVD设备的冷却装置以及PVD设备总成。



背景技术:

物理气相沉积(PVD)是指利用物理过程实现物质转移,将原子或分子由溅射阴极或者蒸镀源转移到基材表面上的过程。它的作用是可以使某些有特殊性能(强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等)的微粒喷涂在性能较低的母体上,使得母体具有更好的性能,PVD设备加工的基本方法包括真空蒸发、溅射和离子镀等。

在半导体与太阳能行业,常常会用到PVD设备,其共同特征是有一个用于镀膜等工艺加工的工艺腔室,该工艺腔室与大气隔绝,内部抽成高真空。常用的PVD设备10有两种,如图1所示,为批次式加工的PVD设备10,PVD设备10上设置有工艺腔室11,该工艺腔室11与大气隔绝,内部使用真空泵12抽成高真空;加工时,每次有一块载板13进入工艺腔室11,载板13上放置一个或者多个基片14,载板13进入工艺腔室11之后,停在溅射阴极15或蒸发源的对面,以使基片14面向溅射阴极15或者蒸发源的对面,然后开始进行镀膜等工艺的加工,当膜层沉积完成,载板13携带基片14离开工艺腔室11。如图2所示,为在线式PVD设备10,即多个载板13放置在传送设备上进入工艺腔室11,一边前进一边镀膜,整个工艺过程是连续的。那么在工艺腔室11中一般多会同时存在多个载板13。

在不同的加工工艺中,有的需要加热,有的则需要温度尽可能低。由于溅射本身会产生大量的热,蒸镀源也会带来高温,对于要求低温的工艺,如何进行载板和基片冷却是一个难题。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种PVD设备的冷却装置以及PVD设备总成,以解决上述问题,在需要低温加工时,可以对载板和基片进行冷却,避免加工过程中温度太高,从而确保加工顺利进行。

本实用新型提供了一种PVD设备的冷却装置,所述PVD设备包括工艺腔室,所述工艺腔室中设置有载板,所述PVD设备的冷却装置包括:

冷却腔室,所述冷却腔室位于所述工艺腔室外部;

冷却板,所述冷却板位于所述冷却腔室中,所述冷却板能移动至所述工艺腔室中,并与所述载板的底部相贴合。

如上所述的PVD设备的冷却装置,其中,优选的是,还包括驱动元件,所述驱动元件的驱动端与所述冷却板连接,所述驱动元件用于驱动所述冷却板移动至所述工艺腔室中。

如上所述的PVD设备的冷却装置,其中,优选的是,所述驱动元件为气缸或者电机。

如上所述的PVD设备的冷却装置,其中,优选的是,所述冷却腔室中设置有用于传送所述冷却板的传送带,所述冷却板位于所述传送带上。

如上所述的PVD设备的冷却装置,其中,优选的是,所述冷却板的数量大于所述载板的数量。

如上所述的PVD设备的冷却装置,其中,优选的是,所述工艺腔室中设置有缓冲区。

如上所述的PVD设备的冷却装置,其中,优选的是,所述工艺腔室的密封壁上设置有门阀,所述门阀在所述冷却板通过时打开。

如上所述的PVD设备的冷却装置,其中,优选的是,所述冷却腔室的冷却源为干冰。

本实用新型还提供了一种PVD设备总成,包括:上述任意一种PVD设备的冷却装置。

本实用新型提供了一种PVD设备的冷却装置以及PVD设备总成,其中,前者包括冷却腔室和冷却板;冷却腔室位于工艺腔室外部;冷却板位于冷却腔室中,冷却板能移动至工艺腔室中,并与载板的底部相贴合。本实用新型提供的PVD设备的冷却装置,载板进入工艺腔室之后,冷却板上升与载板的底部贴合,从而对载板进行冷却,避免了加工过程中温度太高,从而避免了影响加工工艺的精度。

附图说明

图1为现有技术中的批次式加工的PVD设备的结构示意图;

图2为现有技术中的在线式PVD设备的结构示意图;

图3为本实用新型实施例提供的PVD设备的冷却装置与PVD设备配合的结构示意图。

附图说明:

背景技术:

10-PVD设备 11-工艺腔室 12-真空泵 13-载板

14-基片 15-溅射阴极

本实用新型:

100-PVD设备 101-工艺腔室 102-载板 103-基片

200-冷却腔室 300-冷却板

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能解释为对本实用新型的限制。

以下详细说明本实用新型实施例提供的PVD设备的冷却装置,由于该冷却装置需要与PVD设备100配合使用,因此,请参考图3,图3中示出了冷却装置与PVD设备100配合的示意图。PVD设备的冷却装置包括冷却腔室200和冷却板300。

冷却腔室200位于工艺腔室101外部;冷却板300位于冷却腔室200中,冷却板300能移动至工艺腔室101中,并与载板102的底部相贴合。本领域技术人员可以理解的是,PVD设备100的工艺腔室101一般为真空密封腔室,而冷却腔室200可以暴露在外部空气中,仅需确保冷却腔室200能够对冷却板300进行冷却即可。因此冷却腔室200设置在工艺腔室101外部,其位置可以根据实际需要和PVD设备100的空间以及车间的空间布局进行设计。虽然图3中所示的冷却腔室200位于工艺腔室101的下方,但是具体地,冷却腔室200也可以设置在工艺腔室101的下方、左侧或者右侧等等。

本实用新型实施例提供的PVD设备的冷却装置,载板102进入工艺腔室101之后,冷却板300移动至进入工艺腔室101内部,并与载板102的底部贴合,从而对载板102进行冷却,避免了加工过程中温度太高,从而确保加工顺利进行。

本领域技术人员应当理解的是,图3中示出的PVD设备100为在线式PVD设备100,然而,该冷却装置也可以适用于批次式加工的PVD设备100。

对于批次式加工的PVD设备100,由于一次仅有一个载板102进入工艺腔室101,因此,相应地仅需在冷却腔室200中设置一个冷却板300。载板102进入工艺腔室101中之后,冷却板300移动至进入工艺腔室101内部,并与载板102的底部相贴合,当加工完成后,冷却板300返回至冷却腔室200中。

对于在线式PVD设备100,由于连续传送的过程中,工艺腔室101中一般有多个载板102,因此,相应地设置多个冷却板300,当载板102进入工艺腔室101中之后,在初始位置停顿,此时冷却板300移动至进入工艺腔室101内部,并与载板102贴合,从而对载板102和基片103进行冷却。当载板102运行至工艺腔室101的出口位置时,冷却板300返回至冷却腔室200中。由于载板102有多个,因此可以将多个冷却板300叠加放置,以备使用。

更进一步地,由于在初始位置载板102的温度不高,而当载板102移动至工艺腔室101中部时,由于已经进行了一段时间的镀膜等工艺加工,载板102的温度上升,此时的温度较高,因此为了能提高冷却效率,保证冷却效果,可以在工艺腔室101中设置缓冲区,冷却板300进入工艺腔室101中之后,可以先放置在缓冲区上,然后等待载板102移动至该位置时,再移动至与载板102相贴合,从而将已经进行了一段时间的加工工艺的载板102进行冷却,以充分发挥冷却板300的作用,达到快速冷却高温载板102的目的。

优选地,该缓冲区可以为设置在工艺腔室101中的放置平台,冷却板300进入工艺腔室101中之后,可以暂时放置在该放置平台上。

进一步地,在工艺腔室101的密封壁上设置有门阀,当冷却板300需要通过隔挡板时,门阀打开,其余时间门阀均处于关闭状态。本领域技术人员可以理解的是,门阀的位置需要根据冷却腔室200的位置来设置,如图3所示,若冷却腔室200位于工艺腔室101的下方,则门阀设置在工艺腔室200的底壁上。

优选地,为了提高冷却效果,避免冷却板300相互叠加造成损伤,避免冷却板300不能充分冷却,可以设置传送带,传送带上放置多个冷却板300,冷却板300与载板102同步传送,在载板102进入工艺腔室101的初始位置,冷却板300和载板102同时停顿,然后冷却板300移动至与载板102贴合;当载板102运行至工艺腔室101的出口位置时,冷却板300返回至冷却腔室200中。为了确保所有载板102均有对应的冷却板300可以使用,因此,冷却板300的数量需大于载板102的数量。请参考图3,冷却板300按照图3中的箭头所示的方向进行流转。

进一步地,本实用新型实施例提供的PVD设备的冷却装置还包括驱动元件,驱动元件的驱动端与冷却板300连接,驱动元件用于驱动冷却板300移动。优选地,上述驱动元件为气缸或者电机。

进一步地,本实用新型实施例提供的PVD设备的冷却装置还包括备用冷却腔,备用冷却腔与冷却腔室200相通。冷却板300在进入冷却腔室200之前,以及从冷却腔室200中转出之后,均流转至备用冷却腔中,之后再从备用冷却腔中流转回冷却腔室200中,以进一步地提高冷却板300的冷却效果良好。

本领域技术人员可以理解的是,冷却腔室200和备用冷却腔中均可以采用冷却气体或者干冰的等的冷却源,本领域技术人员可以根据需要进行选择。

本实用新型实施例还提供了一种PVD设备100总成,包括本实用新型任意实施例提供的PVD设备的冷却装置,还包括PVD设备100,该PVD设备100可以是上述的批次式加工的PVD设备100,也可以为在线式PVD设备100。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果,以上仅为本实用新型的较佳实施例,但本实用新型不以图面所示限定实施范围,凡是依照本实用新型的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本实用新型的保护范围内。

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