一种用于真空镀膜设备中的顶针升降机构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于真空镀膜设备中的顶针升降机构，涉及真空镀膜技术领域，为解决将顶针升降机构装配到真空镀膜设备上的装配效率低的问题。所述顶针升降机构包括：与真空腔室内的支撑台上的三个预留孔一一对应的三个顶针组件，每个顶针组件包括：固定安装在预留孔中的直线轴承，穿插在预留孔中和直线轴承的轴承孔中的顶针，顶针的上端设有可通过预留孔、且能防止顶针从轴承孔中脱落的限位帽；位于支撑台的下方用于承托三个顶针的托板；以及位于真空腔室外并与托板相连用于驱动托板升降的驱动单元。本发明专利技术提供的顶针升降机构用于真空镀膜时取放基片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空镀膜
，尤其涉及一种用于真空镀膜设备中的顶针升降机构。
技术介绍
目前，在现有的真空锻膜设备如物理气相沉积(Physical Vapor Deposit1n,以下简称PVD)设备中，通常设有用于取放基片的顶针升降机构。请参阅图1，该PVD设备包括:具有开口的真空腔室101，设于真空腔室101的开口处的插板阀107，设于真空腔室101内的支撑台106，与支撑台106伸出真空腔室101外的一端传动连接、用于驱动支撑台106升降的驱动装置(图中未画出)，设于真空腔室101内、与支撑台106相对的靶材103，以及用于和机械手102配合，将基片104从支撑台106上取出和将基片104放于支撑台106上的顶针升降机构；其中，顶针升降机构包括:由驱动装置203和波纹管组件202组成的驱动单元105，与波纹管组件202相连的托架204，以及设在托架204上的三个顶针201。请参阅图2和图3，驱动装置203位于真空腔室101外，包括:电机213，通过联轴器212与电机的输出轴固定连接的滚珠丝杆211，滑动安装在滚珠丝杠211上的抱块214，其中，电机213通过安装座209和螺钉210固定安装在真空腔室101的底板208上。波纹管组件202位于真空腔室101内，包括:固定在底板208上的波纹管底座207，一端固定在波纹管底座207上的波纹管206，以及穿插波纹管206中、并与波纹管206另一端固定连接的波纹管轴205，且波纹管轴205伸出真空腔室101外的一端与抱块214固定连接，波纹管轴205的另一端与托架204固定连接，托架204的主体部分为圆环形结构，三个顶针201通过垫圈215和螺母216固定安装在该圆环形结构上，三个顶针201在该圆环形结构的圆周方向上均匀分布，且三个顶针201可分别穿过支撑台106上对应的三个预留孔，伸出支撑台106的上表面。将顶针升降机构105和支撑台106装配到PVD设备上的流程如下:首先将驱动装置203按上述连接关系安装到真空腔室101外，将波纹管组件202按上述连接关系安装到真空腔室101内，但波纹管轴205与抱块214之间不锁死固定；然后将三个顶针201固定安装在托架204上，并通过螺栓将托架204预装在波纹管轴205上端，但不拧紧固定；接下来将支撑台106安装在真空腔室101内的底板208上，并使三个顶针201分别穿插在支撑台106上三个预留孔中；然后通过调整支撑台106和托架204之间的相对位置，使三个顶针201通过各自对应预留孔301的中心，并需要保证三个顶针201与各自对应的预留孔301的侧壁不接触，以免因摩擦而影响顶针201的使用寿命；紧固抱块214使抱块214与波纹管轴205固定连接，拧紧连接托架204和波纹管轴205的螺栓，使托架204固定；最后调整支撑台106的水平度后并使支撑台106与对应的驱动装置紧固连接。当向真空腔室101内传送基片104时，支撑台106和三个顶针201在各自驱动装置(电机)的驱动下分别降低和升高到传片位(初始位)，插板阀107打开，机械手102托着基片104从高位伸进真空腔室101内，并在到达支撑台106和三个顶针201的正上方后下降至低位，以将基片104放到三个顶针201上，然后机械手102退出真空腔室101，插板阀107关闭；之后支撑台10和三个顶针201在各自驱动装置的驱动下分别升高和降低到工艺位，此时基片104放置在支撑台106上。当从真空腔室101内向外传送基片104时，支撑台10和三个顶针201在各自驱动装置的驱动下分别降低和升高到传片位，插板阀107打开，机械手102从低位伸进真空腔室101内，在位于基片104的正下方后上升至高位，然后退出真空腔室101，插板阀107关闭，支撑台10和三个顶针201在各自驱动装置的驱动下分别升高和降低到工艺位。由上可知，在机械手102将基片104传送到低位后，由三个顶针201承托基片104，因此，三个顶针201安装的水平度将直接影响到三个顶针201承托基片104的稳定性，同时，三个顶针201安装的水平度和支撑台106安装的水平度决定基片104是否能准确放置在工艺位上。此外，在进行PVD镀膜时也需要调整顶针201和支撑台106的高度，从而对基片104进行高低位控制，调整基片104与靶材103的距离，以提高PVD镀膜的质量。不过，本申请专利技术人在将上述顶针升降机构105装配到PVD设备上的过程中发现:请参阅图4、图5和图6，在将各顶针201调整到正好通过支撑台106上各自对应的预留孔301中心时，为了后续可调整顶针201和支撑台106的水平度，此时托架204和支撑台106都未紧固；而在通过调整托架204来调整三个顶针201的水平度以及调整支撑台106的水平度的过程中，易出现顶针201相对预留孔301发生偏位情况，导致顶针201与预留孔301的侧壁接触，从而需要进行反复多次调整，才勉强保证各顶针201与各自对应的预留孔301的侧壁不接触，调整过程费时费力，严重影响了将顶针升降机构105装配到PVD设备上的装配效率。而且当PVD设备长时间使用时，支撑台106和顶针201的水平度会发生变化，可能导致某一个顶针201与预留孔301接触，此时，如果调整一个顶针201的水平度，可能会造成另外两个顶针201与预留孔301接触，因此，需要进行多次调整，调整过程复杂。由上可知，如何改进顶针升降机构的结构，提高将顶针升降机构装配到真空镀膜设备上的装配效率成为当前本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于真空镀膜设备中的顶针升降机构，用于提高将顶针升降机构装配到真空镀膜设备上的装配效率。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案:—种用于真空镀膜设备中的顶针升降机构，包括:位于真空镀膜设备的真空腔室内的三个顶针组件，三个所述顶针组件与真空腔室内的支撑台上的三个预留孔一一对应，每个所述顶针组件包括:固定安装在所述预留孔中的直线轴承，且所述直线轴承的中心与所述预留孔的中心位于同一直线上，穿插在所述预留孔中和所述直线轴承的轴承孔中的顶针，所述顶针的上端设有可通过所述预留孔、且能防止所述顶针从所述轴承孔中脱落的限位帽；位于真空腔室内且位于所述支撑台的下方、用于承托三个所述顶针的托板；以及位于真空腔室外并与所述托板相连、用于驱动所述托板升降的驱动单元。优选地，每个所述限位帽为半球形帽，所述半球形帽的直径大于所述直线轴承的轴承孔直径，小于所述预留孔的直径。优选地，每个所述顶针与所述托板接触的端面为半球形面。优选地，每个所述直线轴承为法兰型直线轴承，所述法兰型直线轴承的法兰通过数个螺钉与所述支撑台固定连接。进一步地，在所述托板和所述支撑台之间，三个所述顶针上各套装有一个弹簧以及各设有一个用于防止所述弹簧从对应的顶针上脱落的挡板。优选地，所述驱动单元包括:驱动装置，分别与所述驱动装置和所述托板相连的波纹管组件；其中，所述驱动装置包括:固定安装在真空腔室外并与真空腔室的底板固定连接的电机，通过联轴器与所述电机的输出轴固定连接的滚珠丝杠，以及滑动安装在所述滚珠丝杠上的抱块；所述波纹管组件包括:一端与所述抱块固定连接、另一端从所述底板伸进所述真空腔室内且与所述托板固定连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于真空镀膜设备中的顶针升降机构，其特征在于，包括：位于真空镀膜设备的真空腔室内的三个顶针组件，三个所述顶针组件与真空腔室内的支撑台上的三个预留孔一一对应，每个所述顶针组件包括：固定安装在所述预留孔中的直线轴承，且所述直线轴承的中心与所述预留孔的中心位于同一直线上，穿插在所述预留孔中和所述直线轴承的轴承孔中的顶针，所述顶针的上端设有可通过所述预留孔、且能防止所述顶针从所述轴承孔中脱落的限位帽；位于真空腔室内且位于所述支撑台的下方、用于承托三个所述顶针的托板；以及位于真空腔室外并与所述托板相连、用于驱动所述托板升降的驱动单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李冰，佘清，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11