基板固定裝置及工藝腔室的制作方法

本實用新型涉及半導體工藝技術領域，特別是涉及一種基板固定裝置及工藝腔室。

背景技術：

目前，采用磁控濺射設備進行鍍膜工藝時，通常在工藝腔室內設置基板固定裝置對放置在基臺上的基板進行夾緊固定，以保證鍍膜工藝過程中能夠將沉積材料準確沉積到基板表面上，使得鍍膜工藝順利進行。但是，當采用基板固定裝置加緊固定住基板進行薄膜沉積時，通常沉積材料也會同時沉積到基板固定裝置的表面。當進行長時間鍍膜工藝后，基板固定裝置的表面會沉積過多的薄膜，從而在長期機械運行過程中很容易發生薄膜剝離。由此，當繼續使用該基板固定裝置進行基板的夾緊固定時，在后續的鍍膜工藝中很容易使得位于基板固定裝置區域處的基板區域出現顆粒聚集的現象，從而影響薄膜沉積質量。

由此，為了保證薄膜沉積質量，需要定期打開工藝腔室進行基板固定裝置的更換。但是，采用傳統的基板固定裝置進行基板的固定時，每進行一次基板固定裝置的更換均需要打開一次工藝腔室，這就使得工藝腔室開腔次數較多，從而降低了工藝腔室的正常運行時間，導致生產效率較低。

技術實現要素：

基于此，有必要針對傳統的基板固定裝置容易降低工藝腔室的正常運行時間，從而導致生產效率較低的問題，提供一種基板固定裝置及工藝腔室。

為實現本實用新型目的提供的一種基板固定裝置，包括驅動機構、切換機構和固定機構；

所述驅動機構與所述切換機構連接，用于驅動所述切換機構轉動；

所述固定機構包括連接件及多個固定單元；

多個所述固定單元分散安裝在所述連接件上；

所述連接件安裝在所述切換機構上，并能夠隨所述切換機構的轉動而旋轉；

其中，當所述連接件隨所述切換機構的轉動而旋轉預設角度時，多個所述固定單元中的一個所述固定單元能夠與放置在工藝腔室中的基板的邊緣卡接。

在其中一個實施例中，所述連接件包括多個連接桿；多個所述連接桿與多個所述固定單元一一對應；

多個所述連接桿的一端固定連接；且

多個所述連接桿固定連接的一端安裝在所述切換機構上；

多個所述連接桿的另一端分散設置，并均對應安裝有一個所述固定單元。

在其中一個實施例中，所述固定單元與所述連接桿之間的連接為可拆卸連接。

在其中一個實施例中，所述切換機構為轉動軸；所述連接件套設在所述轉動軸的一端，并能夠在所述轉動軸的轉動下以所述轉動軸的中軸線為中心旋轉。

在其中一個實施例中，所述固定機構的個數為兩個；且兩個所述固定機構對稱安裝在所述切換機構的兩端。

在其中一個實施例中，所述驅動機構的傳動為鏈傳動、齒輪傳動和電磁傳動中的任意一種。

在其中一個實施例中，所述固定單元具有第一側面；所述第一側面朝向所述基板；且

所述第一側面上開設有凹槽；

所述凹槽的底面與所述凹槽的頂面相配合，適用于卡接所述基板的邊緣。

在其中一個實施例中，還包括升降機構；

所述驅動機構與所述升降機構相連接，用于驅動所述升降機構上升或下降；

所述升降機構與所述切換機構連接，用于在驅動機構的驅動下帶動所述切換機構上升或下降。

相應的，本實用新型還提供了一種工藝腔室，包括基臺和如上任一所述的基板固定裝置；

其中，所述基臺和所述基板固定裝置均位于所述工藝腔室中，所述基臺用于支撐放置基板；所述基板固定裝置中的固定機構位于所述基臺的邊緣，所述固定機構中的任意一個固定單元適用于固定所述基板。

在其中一個實施例中，所述基板固定裝置的個數為多個；且

多個所述基板固定裝置中的固定機構分散設置在所述基臺的邊緣位置處。

上述基板固定裝置，通過設置驅動機構、切換機構和固定機構，將驅動機構與切換機構相連接，由驅動機構驅動切換機構轉動。固定機構包括連接件和多個固定單元。多個固定單元分散安裝在連接件上。連接件則安裝在切換機構上，并能夠隨切換機構的轉動而旋轉。當連接件隨切換機構的轉動而旋轉預設角度時，多個固定單元中的一個固定單元能夠與放置在工藝腔室中的基板的邊緣卡接。由此，當多個固定單元中的某一個固定單元使用較長一段時間需要進行更換時，只需由驅動機構驅動切換機構轉動，從而帶動固定機構中的連接件旋轉，通過連接件的旋轉將另一個固定單元移動至基板的邊緣位置處即可。其避免了每次更換固定單元均需要打開一次工藝腔室的操作，從而減少了工藝腔室的開腔次數，提高了工藝腔室的正常運行時間，最終有效解決了傳統的基板固定裝置容易降低工藝腔室的正常運行時間，從而導致生產效率較低的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的基板固定裝置的一具體實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型的基板固定裝置中的固定機構的實施例一的結構示意圖；

圖3為本實用新型的基板固定裝置中的固定機構的實施例二的結構示意圖；

圖4為本實用新型的基板固定裝置中的固定機構的實施例三的結構示意圖；

圖5為本實用新型的基板固定裝置中的固定單元的一具體實施例的結構示意圖；

圖6為采用本實用新型的基板固定裝置的一具體實施例進行基板固定時將基板固定裝置中的固定單元移動至基臺的邊緣時的俯視示意圖；

圖7為本實用新型的工藝腔室的一具體實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型技術方案更加清楚，以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

首先，應當說明的是，本實用新型的基板固定裝置100適用于安裝在工藝腔室中，用于對放置在工藝腔室中的基板進行固定和定位，以保證基板在沉積過程中不會發生位移。

其中，參見圖1，作為本實用新型的基板固定裝置100的一具體實施例，其包括驅動機構110、切換機構120和固定機構130。驅動機構110與切換機構120連接，用于驅動切換機構120轉動。固定機構130包括連接件131及多個固定單元132。其中，多個固定單元132分散安裝在連接件131上。連接件131安裝在切換機構120上。并且，連接件131能夠隨切換機構120的轉動而旋轉。當連接件131隨切換機構120的轉動而旋轉預設角度時，多個固定單元132中的一個固定單元132能夠與放置在工藝腔室內的基板的邊緣卡接，從而實現固定單元132對基板的固定和定位作用。

由此，其通過設置驅動機構110、切換機構120和固定機構130，由驅動機構110驅動切換機構120轉動，從而帶動安裝在切換機構120上的連接件131的旋轉。由于連接件131上分散安裝有多個固定單元132，當連接件131在切換機構120的轉動下旋轉預設角度時，能夠使得多個固定單元132中的某一個固定單元132與基板的邊緣卡接。因此，采用本實用新型的基板固定裝置100進行基板的固定過程中，當需要更換固定單元132時，只需由驅動機構110驅動切換機構120轉動即可實現，其全程不需要進行工藝腔室的開腔操作，因此有效減少了工藝腔室的開腔次數，從而也就有效提高了工藝腔室的工藝時間，最終提高了生產效率。

參見圖1，在本實用新型的基板固定裝置100中，連接件131可通過多個連接桿131’來實現。其中，多個連接桿131’與多個固定單元132一一對應。同時，多個連接桿131’的一端固定連接，且多個連接桿131’固定連接的一端均安裝在切換機構120上。多個連接桿131’的另一端則分散設置，形成條式輻射狀結構。并且，每個連接桿131’的另一端均對應安裝有一個固定單元132。由此，當連接件131在切換機構120的轉動下旋轉時，會同時帶動固定單元132沿其旋轉方向發生相應的位移。

具體的，以圖2所示的固定機構130為例，在該實施例中，固定機構130包括四個連接桿131’構成的連接件131和四個固定單元132。其中，四個連接桿131’分別為第一連接桿131a、第二連接桿131b、第三連接桿131c和第四連接桿131d。第一連接桿131a、第二連接桿131b、第三連接桿131c和第四連接桿131d的一端均安裝在切換機構120上，并呈“十”字型結構。即，第一連接桿131a與第三連接桿131c在同一直線上，第二連接管與第四連接桿131d在同一直線上。并且，每相鄰兩個連接桿之間的夾角為90°。四個固定單元132則分別為第一固定單元132a、第二固定單元132b、第三固定單元132c和第四固定單元132d。這四個固定單元132分別對應安裝到第一連接桿131a、第二連接桿131b、第三連接桿131c和第四連接桿131d的另一端上。

假設當采用第一固定單元132a固定基板一段時間后，需要進行第一固定單元132a的更換時，此時只需由驅動結構驅動切換機構120轉動以帶動連接件131順時針旋轉90°或逆時針旋轉90°，即可實現將第一固定單元132a更換為第四固定單元132d或第二固定單元132b。另外，當需要將第一固定單元132a更換為第三固定單元132c時，同理，只需由驅動機構110驅動切換機構120轉動以帶動連接件131順時針旋轉180°或逆時針旋轉180°即可實現。其結構簡單，易于實現。

此處，需要說明的是，連接桿131’的個數可根據實際情況進行相應的設置。參見圖3和圖4，連接桿131’的個數還可為5個、6個或6個以上。即，在本實用新型的基板固定裝置100中，通過采用多個連接桿131’來實現連接件131時，連接桿131’的個數為兩個以上即可實現。

并且，多個連接桿131’即可通過焊接的安裝方式分別焊接在切換機構120上，還可為設置多個連接桿131’為一體成型結構，進而直接將其連接的一端安裝在切換機構120上。具體的，以圖2所示的固定機構130為例，其中，當通過焊接的方式分別焊接在切換機構120上時，第一連接桿131a、第二連接桿131b、第三連接桿131c和第四連接桿131d則圍繞切換機構120的中軸線，均勻分散的焊接在切換機構120的周側上。當第一連接桿131a、第二連接桿131b、第三連接桿131c和第四連接桿131d為一體成型結構時，第一連接桿131a與第三連接桿131c可采用同一根連接桿實現，第二連接桿131b與第四連接桿131d同樣可采用同一根連接桿來實現。即，當采用多個連接桿131’來實現連接件131時，位于同一直線上的兩根連接桿131’優選為一體成型結構。

進一步的，當分散安裝在連接件131上的固定單元132均使用了一段時間之后，此時需要對所有的固定單元132進行一次更換。或者是，當多個固定單元132中的某一個或幾個固定單元132出現損壞的現象需要進行更換時，優選的，固定單元132與連接桿之間的連接為可拆卸連接。其通過設置固定單元132與連接桿之間為可拆卸連接，使得固定單元132的更換更加方便，同時還降低了操作難度。

同時，參見圖5，還需要說明的是，由于固定單元132對基板進行固定和定位時是通過與基板的邊緣卡接來實現的。因此，在本實用新型的基板固定裝置100的一具體實施例中，固定單元132具有第一側面1320。其中，第一側面1320朝向基板。同時，第一側面1320上開設有凹槽。凹槽的底面1321與凹槽的頂面1322適用于與基板的邊緣卡接。其通過將固定單元132設置為朝向基板的第一側面1320開設有凹槽的結構，使得當驅動結構驅動切換結構轉動以帶動連接件131旋轉預設角度，將多個固定單元132中的一個固定單元132移動至基板的邊緣位置處后，能夠使得固定單元132朝向基板的第一側面1320直接與基板的邊緣相接觸，并通過第一側面上開設的凹槽的底面1321與凹槽的頂面1322相配合，夾緊基板朝向基臺的表面邊緣，以實現固定單元132對基板的固定和定位作用。其通過在固定單元132朝向基板的第一側面上開設凹槽來實現對基板的固定和定位，不需要另外設置其他定位部件即可實現，這也就更進一步的簡化了本實用新型的基板固定裝置100的結構，同時還有效節省了成本。

另外，參見圖1，還需要說明的是，在本實用新型的基板固定裝置100的一具體實施例中，切換機構120可采用轉動軸來實現。其中，當采用轉動軸實現切換機構120時，連接件131可套設在轉動軸的一端，并能夠在轉動軸的轉動下以轉動軸的中軸線為中心旋轉。其通過采用轉動軸來實現切換機構120，進一步簡化了基板固定裝置100的結構，同時還有效降低了成本，且易于實現。

同時，參見圖1，為了保證基板定位的準確性和固定的穩固性，優選的，作為本實用新型的基板固定裝置100的一具體實施例，固定機構130的個數可為兩個。并且，兩個固定機構130對稱安裝在切換機構120的兩端，從而實現對基板的兩側邊緣均進行固定的目的。

另外，還需要說明的是，由于驅動機構110的作用是用于驅動切換結構的轉動的。因此，驅動機構110與切換機構120之間的傳動可為鏈傳動、齒輪傳動和電磁傳動中的任意一種。

具體的，當驅動機構110與切換機構120之間的傳動為鏈傳動時，通過在驅動機構110(可為驅動電機)的輸出軸上安裝主動鏈輪，并在切換機構120上安裝從動鏈輪，主動鏈輪與從動鏈輪通過鏈條連接。由驅動機構110的輸出軸驅動主動鏈輪轉動，從而使得主動鏈輪通過鏈條帶動從動鏈輪轉動，進而實現切換機構120的轉動。

當驅動機構110與切換機構120之間的傳動為電磁傳動時，通過在驅動機構110的輸出軸上-安裝電磁鐵，同時還在固定組件上相應安裝電磁鐵，通過兩塊電磁鐵之間的電磁感應來實現驅動切換機構120的轉動的目的。

更進一步的，參見圖6和圖7，由于基板固定裝置100中的固定單元132只有在工藝腔室中放置有基板時才進行相應的固定。因此，為了避免工藝腔室中還未放置基板時，基板固定裝置100中的固定單元132與工藝腔室中的基臺210處于同一水平線影響基臺放置工藝腔室的操作，在本實用新型的基板固定裝置100中，其還包括有升降機構140。其中，驅動機構110與升降機構140相連接，用于驅動升降機構140上升或下降。升降機構140同時還與切換機構120相連接，用于在驅動機構110的驅動下帶動切換機構120同時上升或下降，以實現固定單元132相對于基臺210的直線往復運動。其中，應當說明的是，驅動機構110還可直接采用氣缸來實現。

相應的，基于上述任一種基板固定裝置100，本實用新型還提供了一種工藝腔室200。其中，參見圖7，本實用新型的工藝腔室200包括基臺210和如上任一所述的基板固定裝置100。基臺210和基板固定裝置100均安裝在工藝腔室200內部。基臺210用于放置基板。基板固定裝置100中的固定機構130則位于基臺210的邊緣，并且固定機構130中的任意一個固定單元132均適用于固定基板。

進一步的，作為本實用新型的工藝腔室200的一具體實施例，優選的，基板固定裝置100的個數為多個。并且，多個基板固定裝置100中的固定機構130分散設置在基臺210的邊緣位置處。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。