一种真空溅射室的自动切换机构的制作方法

1.本实用新型涉及真空溅射设备领域，更具体地说，它涉及一种真空溅射室的自动切换机构。


背景技术：

2.真空溅射镀膜是现有的镀膜工艺，采用真空溅射的方式使靶材上分离的原子或分子附着在基材上形成镀层。在真空溅射镀膜设备领域，对于颗粒度要求高的客户，通常采用竖型通过型(in
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line)溅射镀膜方式。
3.中国实用新型专利cn208701195u公开了一种真空溅射镀膜设备，为竖型通过型溅射镀膜设备，采用单轨模式，即是把基板固定在托盘上，将待成膜面的基板朝向靶材侧，通过马达驱动将托盘进入中间真空腔室(l/ul室)，然后抽真空到达指定真空值后，通过马达驱动将托盘传送至溅射室指定位置(sp室)；启动溅射放电功能，制造溅射环境，托盘通过控制马达速度，在溅射环境中移动来控制溅射速率，从而将所需的薄膜沉积到所需的基板上。结束溅射成膜后，从溅射室退回到中间真空腔室(l/ul室)，最终充入氮气恢复至大气状态，托盘从中间真空腔室(l/ul室)退回至指定的承载台上。然后下一盘进入中间真空腔室(l/ul室)，进行一盘一盘相同的动作流程，进行生产。现有技术中，采用这种竖型的喷溅模式，通常托盘在中间真空腔室(l/ul室)停留时，溅射成膜室成膜的时间没有充分利用起来，导致整个装置的托盘一直处于待定状态，无法有效利用，导致生产量不高。其原因在于：托盘在中间真空腔室(l/ul室)频繁的充气和抽气，每盘生产都要进行一次充气抽气动作，而此时溅射成膜室中无法有效的利用成膜，托盘都在承载台上进行等待，直到充气或者抽气结束指令后才能进行下一阶段的动作。随着对产能的要求也越来越高，这种单轨的溅射镀膜方式不能满足市场的需求量。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种真空溅射室的自动切换机构，该机构能够使托盘在中间真空腔室(l/ul室)停留时也能够同时进行其他托盘的溅射镀膜操作，从而提高生产效率，还具有结构简单、使用方便、安全可靠的优势。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种真空溅射室的自动切换机构，包括能够垂直升降的垂直升降机构和能够斜向升降的斜向升降机构；所述垂直升降机构和所述斜向升降机构分别设有驱动机构、升降轴和固定块，所述驱动机构驱动所述升降轴沿垂直或斜向方向运动；所述固定块固定在所述升降轴的顶端。所述驱动机构为气缸，包括垂直升降气缸和斜向升降气缸分别驱动所述垂直升降机构和所述斜向升降机构实现托盘的自动切换。
7.进一步地，还包括数根固定轴和设于所述驱动机构上的第一气缸固定板，所述固定轴一端固定在所述第一气缸固定板上，另一端固定在所述真空溅射室的腔体上。
8.进一步地，在所述第一气缸固定板的上方固设有气缸支撑板，所述固定轴贯穿所
述气缸支撑板，使所述固定轴、所述气缸支撑板和所述第一气缸固定板形成一个整体结构。
9.进一步地，所述驱动机构的中心固设有第二气缸固定板，所述第二气缸固定板通过紧固件与所述气缸支撑板固定连接，使所述驱动机构、所述固定轴、所述气缸支撑板和所述第一气缸固定板形成一个整体结构。
10.进一步地，所述气缸支撑板与所述升降轴的底端通过紧固件固定连接。
11.进一步地，所述固定块包括垂直固定块和斜向固定块，所述垂直固定块包括两个托起部和连接部，所述托起部和所述连接部形成容纳空腔，所述斜向固定块能够穿过所述容纳空腔并能够在所述容纳空腔内运动。
12.进一步地，所述连接部通过紧固件固定在所述升降轴的顶部。
13.进一步地，所述斜向固定块侧面设有一楔形，所述楔形的角度等于斜向升降机构沿水平方向倾斜的角度α。
14.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
15.1.可以在真空状态下，利用溅射成膜室中的垂直升降气缸和斜向升降气缸分别驱动垂直升降机构和斜向升降机构来实现机构的自动切换，使已完成溅射镀膜的托盘在中间真空腔室(l/ul室)停留时，其他托盘也能够同时进行溅射镀膜，提高溅射镀膜的效率。
16.2.缩短了多盘生产的时间，通过真空环境下增加切换机构，减少了连续的抽真空的时间，增加了设备的有效运行时间，提高了装置的生产能力。通过增加真空切换机构可以将时间缩短为原来的2/3。
17.3.垂直固定块和斜向固定块结构上相互配合，切换速度可以通过气缸来调整，保证切换的流畅性、稳定性和安全性。
18.4.气缸和升降轴之间采用多重固定结构进行固定，形成整体的结构，增加了垂直/斜向升降机构的稳定性。
附图说明
19.图1为本实用新型溅射镀膜装置结构示意图。
20.图2为本实用新型实施例结构示意图。
21.图3为本实用新型实施例的垂直升降机构结构示意图。
22.图4为本实用新型实施例的垂直固定块结构示意图。
23.图5为本实用新型实施例的斜向升降机构结构示意图。
24.图6为本实用新型实施例的斜向固定块结构示意图。
25.图中：1承载台；2第一阀板；3第二阀板；4托盘；5真空溅射室；6真空自动切换机构；7放电机构；8垂直升降机构；801垂直升降气缸；802垂直固定块；8021托起部；8022连接部；8023容纳空腔；803第一垂直气缸固定板；804垂直气缸支撑板；805垂直气缸固定轴；806垂直升降轴；807轴套；808第一垂直气缸固定板；809第二垂直升降轴紧固件；8010螺旋紧固件；8011第一垂直升降轴紧固件；8012固定轴紧固件；8013垂直升降轴固定块；8014垂直固定盖板；9斜向升降机构；901斜向升降气缸；902斜向固定块；9021楔形；902平面；2903第一斜向气缸固定板；904第二斜向气缸固定板；905斜向气缸支撑板；906斜向升降轴；907斜向气缸固定轴；908第一斜向升降轴紧固件；909第二斜向升降轴紧固件；9010斜向气缸固定盖板；10中间真空腔室(l/ul室)；11轨道；12腔体。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
27.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
28.现有技术中的竖直通过性溅射真空装置工作的模式是通过将托盘镀膜完成后需要重新抽真空再进行下一个托盘的溅射镀膜，无法进行连续无间断的工作，因此生产效率和设备运行的有效时间均有待提高。
29.参阅图1，本实施例包括承载台1、轨道11、真空溅射室5、放电机构7和中间真空腔室(l/ul室)10。承载台1上设有数个托盘4。轨道11的一端与承载台1连接。真空溅射室5和中间真空腔室(l/ul室)10依次布置在轨道11上，同时在真空溅射室5和中间真空腔室(l/ul室)入口分别设有第一阀板2和第二阀板3，关闭阀板真空溅射室5和中间真空腔室(l/ul室)能够完全与外界隔离，从而真空获得系统能够使真空溅射室5和中间真空腔室(l/ul室)两个腔体在工作时呈真空状态。
30.真空溅射室5内设有真空自动切换机构6和放电机构7，启动放电机构7，托盘4通过导轨11从底部开始移动传输，进行真空溅射镀膜。完成溅射镀膜后，托盘4到达指定位置，真空自动切换机构6将托盘4托起，并斜向运输处轨道空间，同时轨道11将下一个溅射镀膜后的托盘4运输至指定位置，再被真空自动切换机构6将托盘4托起并斜向转运。
31.参阅图2，真空自动切换机构6包括垂直升降机构8和斜向升降机构9，分别通过垂直升降气缸801和斜向升降气缸901驱动升降机构沿垂直方向和斜向方向运动。垂直升降机构8设有垂直固定块802，斜向升降机构9设有斜向固定块902，垂直固定块802将完成镀膜的托盘4沿垂直方向托起后，斜向固定块902能够穿过垂直固定块802内将完成镀膜的托盘4沿斜向升起，空出轨道空间。
32.参阅图3，垂直升降机构8包括垂直升降气缸801、垂直固定块802、第一垂直气缸固定板803、垂直气缸支撑板804、垂直气缸固定轴805和垂直升降轴806。第一垂直气缸固定板803固定在垂直升降气缸801上，垂直气缸支撑板804平行设置与第一垂直气缸固定板803的上方，两根垂直气缸固定轴805分别穿过垂直气缸支撑板804固定通过固定轴紧固件8012固定在第一垂直气缸固定板803上，另一端分别固定在垂直升降轴固定块8013内。垂直升降轴806竖直方向穿过垂直升降轴固定块8013，使其与垂直升降轴固定块8013牢牢固定在一起，底端通过第一垂直升降轴紧固件8011固定在垂直气缸支撑板804上，顶端通过第二垂直升降轴紧固件809固定在垂直固定块802上。进一步地，为了增强垂直升降机构8的稳定性，防止由于垂直升降轴806导致的运动过程中产生的晃动，在第一垂直气缸固定板803上设有第二垂直气缸固定板808，第二垂直固定板808顶端固设有垂直固定盖板8014，垂直固定盖板8014通过紧固件固定在垂直气缸支撑板804上，从而使垂直气缸支撑板804、第一垂直气缸固定板803、垂直升降轴806形成一个整体结构，并固定在腔体12上。优选地，垂直气缸固定轴805上分别设有轴套807用于进一步固定垂直气缸固定轴805和垂直气缸支撑板804。垂直升降轴固定块8013通过螺旋紧固件8010固定在腔体12上。垂直固定块802固定在垂直升降轴806顶端，并能够随着垂直升降轴806上下运动，工作状态时，垂直固定块802可以将完成镀膜的托盘4托起至指定位置。第二垂直升降轴紧固件809
33.参阅图4，垂直固定块802包括两个托起部8021和连接部8022，连接部8022固设于两个托起部8021底部之间起连接作用，同时，两个托起部8021和连接部8022形成一个容纳空腔8023。两个托起部8021顶部为平面，且位于同一水平线上，能够同时将托盘4托起。连接部8022通过第二垂直升降轴紧固件809固定在垂直升降轴806的底端。
34.参阅图5，斜向升降机构9沿水平方向倾斜，升降机构9倾斜的角度为α，优选地，α为45
°
。斜向升降机构9包括斜向升降气缸901、斜向固定块902、第一斜向气缸固定板903、斜向升降轴906和斜向气缸固定轴907，第一斜向气缸固定板903固定在斜向升降气缸901，斜向气缸支撑板905平行设置于第一斜向气缸固定板903的斜下方，两个斜向气缸固定轴907分别斜向穿过斜向气缸支撑板905，一端通过紧固件固定在第一斜向气缸固定板903上，另一端固定在腔体12上。斜向升降轴906一端通过第二斜向升降轴紧固件909固定在斜向气缸支撑板905上，另一端通过第一斜向升降轴紧固件908固定在斜向固定块902上。为了增强斜向升降机构9的稳定性，防止由于斜向升降轴906导致的运动过程中产生的晃动，在第一斜向气缸固定板903中心设有第二斜向气缸固定板904，第二斜向气缸固定板904顶端固设有斜向气缸固定盖板9010，斜向气缸固定盖板9010通过紧固件固定在斜向气缸支撑板905上，从而使垂斜向气缸支撑板905、第一斜向气缸固定板903、斜向升降轴906形成一个整体结构，并侧向固定在腔体12上。
35.参阅图6，斜向固定块902的顶部为沿水平方向的平面9022，侧面设有一楔形9021，能够便于斜向固定块902穿过容纳空腔8023内部，从而托起托盘4。即，斜向固定块902的宽度和高度均小于容纳空腔8023。优选地，楔形的角度等于斜向升降机构9倾斜的角度α。斜向固定块902通过第一斜向升降轴紧固件908固定在斜向升降轴906的底端，斜向升降轴906的运动驱使斜向固定块902沿升降机构9倾斜的角度运动，并能够将斜向固定块902输送至垂直固定块802的容纳空腔8023内，从而将垂直固定块802上的托盘斜向举起离开轨道11。
36.工作原理如下：
37.本实施例为竖直通过性溅射真空装置，主体结构主要包括承载台1、中间真空腔室(l/ul室)10和溅射成膜室5，溅射成膜室5一直保持真空状态，将托盘4放置于承载台1上，打开第一阀板2，通过轨道11将托盘4传输至中间真空腔室(l/ul室)10，关闭第一阀板2；真空获得系统开始工作，对真空腔室(l/ul室)10进行抽真空，达到设定的需要真空值后，打开第二阀板3，托盘4进入溅射成膜室5底部等待，关闭第二阀板3；启动放电机构7，托盘4通过轨道11从溅射成膜室5底部开始移动传输进行溅射镀膜。完成溅射镀膜后，托盘4到达指定位置，即垂直升降机构8的正上方，通过垂直升降气缸801上升，使垂直固定块802向上托起托盘4，从而空出导轨的轨道11空间，使下一个未溅射镀膜的托盘4’进入溅射成膜室5的底部，进行溅射镀膜工序。已完成的溅射镀膜托盘4在通过斜向升降气缸901斜向下降将已完成镀膜的托盘4放回至垂直固定块802上，再由垂直升降气缸801下降至轨道11上，最后退回至中间真空腔室(l/ul室)10，此时，另一只进入溅射成膜室的托盘4’已完成溅射镀膜，准备空出导轨的轨道空间进行下一个托盘的进入。如此往复，可以无间断的连续溅射镀膜，大大地提高了镀膜效率，而且，无需对溅射成膜室5连续的充气和抽气，节约了大量的抽真空的时间，增加了设备的有效运行时间，提高了装置的生产能力。
38.以上所述仅以所示图式作为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接或间接运用
到本领域或相关领域，均同理包括在本实用新型的保护范围。