一种加热腔室及物理气相沉积设备的制造方法_2

文档序号:9859555阅读:来源:国知局
件21所在承载位的上方、最下层承载件21所在承载位的下方以及每相邻两个承载件21所在承载位之间均设置有加热元件22。在上述情况下,可以实现每个承载件21所在承载位的上方和下方均设置有加热元件22,因而可以通过对位于每个承载件21的被加工工件S的上表面和下表面加热来加热被加工工件S,从而可以提高被加工工件S的加热速率。
[0038]优选地,至少两个承载件21在轴向上间隔且均匀设置,并且,各个加热元件22距离与之相邻的承载件21上的被加工工件S的竖直间距H相等,这可以在各个加热元件22的输出功率等参数相同的条件下时实现对多个被加工工件S均匀加热,因而可以实现多个被加工工件S同时达到工艺所需的温度,从而可以进一步提高产能。
[0039]在本实施例中,加热元件22包括电阻加热丝221,电阻加热丝221为在水平面上由内向外依次缠绕平面电阻加热丝,如图3所示。为便于固定该电阻加热丝221,加热元件22还包括安装壳,安装壳包括上盖222和安装体223,安装体223上表面上形成有凹部,上盖222叠置在安装体223上可形成容纳电阻加热丝221的空间,并且,借助螺栓将上盖222和安装体223固定,可以实现将电阻加热丝221固定在二者形成的空间内,由上可知,加热元件22为铠装电阻加热丝。可以理解,借助铠装电阻加热丝,不仅可以便于安装和更换,而且还可以对电阻加热丝防尘;并且,上盖222和安装体223应采用导热性好且耐高温的材料制成,优选地,上盖222和安装体223采用铝板材制成。
[0040]在本实施例中,在加热腔室20内设置有加热支撑装置23,加热支撑装置23包括支架231,承载件21和加热元件22设置在支架231的内周壁上;并且,在加热支撑装置23的侧壁上设置有可供被加工工件通过的传输口(图中未示出),以实现机械手等传输装置经由该传输口向承载件21上装卸载被加工工件S。
[0041]在支架231上还设置有一对电极2311,—对电极中的正电极/负电极与各个加热元件22的正极/负极对应连接,并且一对电极2311中的正电极和负电极与电源的正负极对应连接,电源通过该一对电极2311向各个加热元件22提供电压,这可以实现各个加热元件22相互并联,因而可以使得各个加热元件22两端的电压相等,从而在各个加热元件22相同的前提下可以对各个被加工工件S均匀加热,并且仅需要一个电源即可。
[0042]优选地,支架231采用导电材料制成,该导电材料包括铝,支架231用于分别将一对电极2311的正电极和负电极对应地与各个加热元件的正极和负极电连接,这相对单独设置电连接件连接电极2311和加热元件22而言结构简单。容易理解,支架231包括至少两个相互独立的子支架,一对电极2311中的正电极/负电极分别设置在不同的子支架上,以避免电源的正负极短接。
[0043]进一步优选地,加热支撑装置23还包括绝缘体232,绝缘体232设置在支架231的外侧壁上,用以使支架231与加热腔室20的腔室侧壁电绝缘。
[0044]在本实施例中,加热腔室20还包括升降装置24,升降装置24用于驱动加热支撑装置23升降,以使各个承载件21分别位于装卸位置,以实现对各个装载件21装卸载被加工工件S。具体地,升降装置24可以为气缸,也可以为电机和丝杠等构成的直线升降装置。可以理解,借助升降装置24驱动整个加热支撑装置23升降,这可以保证加热元件22与被加工工件S之间的相对位置始终不变,从而可以保证加热的均匀性。
[0045]升降装置24设置在加热腔室20的底壁下方,加热支撑装置23的下端贯穿加热腔室20的底壁,且通过直线密封装置与升降装置24连接,直线密封装置包括直线波纹管。
[0046]另外,在加热腔室20的外壁或腔室壁内上设置有水冷管道,用以避免腔室壁的温度过高。
[0047]下面结合图4详细描述本发明实施例提供的加热腔室的工作过程。具体地,其工作流程如下:
[0048]步骤SI,升降装置24驱动加热支撑装置23下降,以使位于最上层承载件21对应位于加热腔室20的门阀25位置处。
[0049]步骤S2,开启门阀25,承载有被加工工件S的机械手经由该门阀25位于最上层承载件21的上方,接着机械手下降,以使被加工工件位于最上层承载件21上,空载的机械手经由该门阀25撤回,从而完成最上层承载件21装载被加工工件的过程。
[0050]步骤S3,关闭门阀25,升降装置24驱动加热支撑装置23上升,以使位于由上至下第二层承载件21对应与门阀25位置处。
[0051]步骤S4,开启门阀25,承载有被加工工件S的机械手经由该门阀25位于第二层承载件21的上方,接着机械手下降,以使被加工工件位于第二层承载件21上,空载的机械手经由该门阀25撤回,从而完成第二层承载件21装载被加工工件的过程。
[0052]步骤S5,重复执行步骤S3-S4,直至完成最后一层承载件21装载被加工工件的过程。
[0053]步骤S6,对位于各个承载件21上的被加工工件加热预设时间。
[0054]步骤S7,升降装置24驱动加热支撑装置23下降,以使位于最上层承载件21对应位于加热腔室20的门阀25位置处。
[0055]步骤S8,开启门阀25,空载的机械手经由该门阀25位于最上层承载件31的下方,接着机械手上升,以使位于最上层承载件21上的被加工工件传递至机械手上,承载有被加工工件的机械手经由该门阀26撤回,从而完成最上层承载件21卸载被加工工件的过程。
[0056]步骤S9,关闭门阀25,升降装置24驱动加热支撑装置23上升,以使位于由上至下第二层承载件21对应与门阀25位置处。
[0057]步骤S10,开启门阀25,空载的机械手经由该门阀25位于第二层承载件21的下方,接着机械手上升,以使位于第二层承载件21上的被加工工件传递至机械手上,承载有被加工工件的机械手经由该门阀25撤回,从而完成第二层承载件21卸载被加工工件的过程。
[0058]步骤SI I,重复执行步骤S9-S10,直至完成最后一层承载件21卸载被加工工件的过程。
[0059]由上可知,在上述工作过程中,由上至下依次向承载件装载被加工工件时,在加热工艺完成后,再由上至下依次卸载承载件上的被加工工件,即采用了“先进先出”的原则,这可以提高位于多个承载件上的被加工工件加热的均匀性。
[0060]需要说明的是,在本实施例中,由于去气步骤的工艺时间为铜阻挡层步骤和铜籽晶层步骤的工艺时间的4倍,因此,在本实施例中,承载件21的设置数量为4个。在实际应用中,可以根据实际情况,具体设置承载件21的数量,例如,承载件21的设置数量为2个,在这种情况下,在最上层承载件21所在承载位的上方、相邻两个承载件21所在承载位之间以及最下层承载件21所在承载位的下方设置加热元件22。
[0061]还需要说明的是,在本实施例中,加热元件22包括电阻加热丝。但是,本发明并不局限于此,在实际应用中,加热元件22也可以为其他加热装置,例如,电磁感应加热器。
[0062]图5为本发明第二实施例提供的加热腔室的结构示意图。请参阅图5,本实施例提供的加热腔室与上述第一实施例相类似,同样包括承载件21、加热元件22、加热支撑装置23和升降装置24,由于承载件21、加热元件22、加热支撑装置23和升降装置24的结构位置关系和功能在上述实施例中已有了详细的描述,在此不再赘述。
[0063]下面仅对本实施例和上述实施例的不同点进行描述。具体地,在本实施例中,为实现每个承载件21对应设置至少一个加热元件22,采用如下方式:承载件21的数量为大于2的偶数,由上至下依次每两个承载件21所在的承载位之间设置有加热元件22,如图5所示,承载件21的数量为四个,加热元件22的数量为2个。在这种情况下,每个承载件21所在承载位的上方或下方设置有加热元件22,也就是说,每个承载件21对应设置一个加热元件22,因此,不仅可以实
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