[发明专利]一种真空镀膜机用基片翻转装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于真空镀膜时的基片翻转装置，具体涉及一种在真空状态下对基片镀膜方向进行更改的手动基片翻转装置，属于材料技术与器件技术领域。

背景技术

真空成膜技术现今广泛应用于光学、电子学、能源开发、建筑机械、表面科学以及科学研究等领域中，在电子学方面真空镀膜更占有极为重要的地位，例如现今制备微机械(MEMS)器件常用真空镀膜制备导电膜、绝缘膜和保护膜。在实际利用真空镀膜制备MEMS器件时，除对基片进行两面均匀镀膜外，有时需对基片进行多方向、多晶面的镀膜。如采用真空镀膜方式制备石英音叉式微机械陀螺的电极，由于石英的压电性质，敏感音叉的侧壁表面需制备平行分层电极。采用孔洞掩膜制备电极就需调整音叉侧面与膜料分子入射方向的角度，使音叉侧面形成连续均匀的薄膜电极。由于音叉的拾取叉臂侧面上的电极极性相反，所以完成音叉的一侧镀膜后还需更改方向进行另一侧的电极制备，整个音叉的电极制备需要多次对晶片进行以上所述的角度蒸发，而且每次的方向角度必须准确一致。

真空镀膜装置中比较常见的是实现基片的360°或者180°均匀镀膜，当需要对基片进行0°～90°任意角度的倾斜镀膜，并且还需对基片进行多次角度更改镀膜时，如果没有基片翻转装置，当完成一个方向镀膜，需等待镀膜机降温，充气后更改基片方向，再次抽真空进行镀膜。这种制备方式生产效率低下，而且也不利于膜层质量控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种真空镀膜机用的基片翻转装置，该装置为手动操作装置，用于溅射、热蒸发等物理气相沉积方法对基片进行镀膜，不仅提高生产效率，减少工序时间，而且可以提高膜层质量。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种真空镀膜机用基片翻转装置，包括基片工架、角度止挡块、指针、拨叉、窗口压盖、波纹管、波纹管接口和拨叉杆，其中基片工架两端的轴分别穿过镀膜机转盘上的两个支架固定在镀膜机转盘上，角度止挡块穿过基片工架一端的轴固定在其中一个支架上，指针安装在基片工架一端的轴上，拨叉安装在拨叉杆的末端，拨叉上开设两对容纳指针的凹槽，选择其中一对凹槽实现基片工架中基片与镀膜机中蒸发源之间角度的更改，选择另外一对凹槽实现基片工架中基片镀膜晶面的翻转，窗口压盖安装在镀膜机腔室门上，波纹管一端焊接在窗口压盖上，另一端与拨叉杆通过波纹管接口实现动密封装配。

在上述真空镀膜机用基片翻转装置中，窗口压盖上设置有窗口玻璃，用于观察拨叉对基片工架的操作情况。

在上述真空镀膜机用基片翻转装置中，角度止挡块上对称设置有两个挡块，其中挡块的边缘与角度止挡块上X轴的夹角为30-60°。

在上述真空镀膜机用基片翻转装置中，拨叉上开设的两对凹槽分别为一对U型槽与一对L型槽，其中指针插入一对U型槽中实现基片与镀膜机中蒸发源之间角度的更改，指针插入一对L型槽中实现基片镀膜晶面的翻转。

在上述真空镀膜机用基片翻转装置中，基片工架为框架结构，轴对称设置在框架结构两端，通过在框架中设置不同数量的隔板，以实现多个基片的同时镀膜。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明基片翻转装置采用创新型的结构设计，可以对基片进行精确的角度更改，满足了基片需要进行确定角度的多次镀膜要求，使基片只需进行一次抽真空便能完成对基片的多方向镀膜，不仅提高生产效率，减少工序时间，而且可以提高膜层质量；

(2)本发明基片翻转装置中的拨叉上开设两对凹槽，分别实现真空状态下基片角度的旋转和基片晶面的翻转，以满足基片多方向多面镀膜要求，两对凹槽优选为L形槽和U型槽；

(3)本发明基片翻转装置通过窗口压盖安装在镀膜机的腔室门上，窗口压盖与腔室门通过密封圈实现密封连接，使得基片翻转装置结构简单紧凑，可以在不改变原有的设备基础上使用，不占用腔室空间；

(4)本发明基片翻转装置没有自动控制部分，不存在受烘烤温度与真空度而影响功能的实现，只要观察确认角度指针旋转到挡块处便能保证角度的准确，避免了用齿轮带动基片翻转方式由于机器失误造成工艺失效，大大提高了基片镀膜的可靠性；

(5)本发明基片翻转装置为手动操作装置，可用于溅射、热蒸发等物理气相沉积方法对基片进行镀膜，具有较广的应用领域和较强的实用性。

附图说明

图1为本发明基片翻转装置镀膜基片元件简图；

图2为本发明基片翻转装置结构示意图；

图3为本发明基片翻转装置中基片工架结构示意图；