一种可自动翻转的行星镀膜机构及其使用方法与流程

本发明涉及基片镀膜，特别是涉及一种可自动翻转的行星镀膜机构及其使用方法。

背景技术：

1、在半导体制造领域，尤其是光芯片等高精度器件的制备过程中，真空镀膜工艺是提升器件性能的关键环节，为满足光芯片对膜层结构复杂性的需求，需要对基片的两个表面分别沉积不同功能的膜层(例如增透膜、滤光膜或反射膜等)。在现有技术中，镀膜设备存在以下问题，当基片完成单面镀膜后，需停止设备运行，破除真空环境并打开腔门，由操作人员手动将基片逐一翻面后重新装入设备，再进行另一面镀膜，此过程导致设备频繁启停，真空腔体反复抽气-破空，大幅延长了整体工艺周期；在手动翻面过程中，基片未镀膜端面直接暴露于非真空环境，极易与空气中的氧气、水蒸气等发生反应，导致端面氧化形成氧化层。对于光芯片等敏感器件，氧化层可能引发光散射、界面缺陷或粘附力下降的问题，严重降低器件性能与良率；其次，人工翻面依赖操作人员的熟练程度，翻面精度难以保证，且存在基片碰撞、划伤等二次损伤风险，进一步影响镀膜质量。

2、鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有的镀膜设备在基片镀设完一面后需要打开腔室人工翻面，导致基片端面氧化，以及需要重新进行腔室的抽真空操作导致作业时间过长的问题。

2、本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种可自动翻转的行星镀膜机构，包括：第一驱动机构1、第二驱动机构2、公转机构3和多个翻转机构4；所述第一驱动机构1用于带动所述公转机构3转动，所述翻转机构4安装在所述公转机构3上；

4、所述翻转机构4设置有多个平台翻转组件40，基片设置在所述平台翻转组件40上，所述第二驱动机构2带动所述平台翻转组件40旋转，以使所述基片翻转。

5、优选的，所述第一驱动机构1包括第一电机11和第一主动齿轮10，所述第一电机11的电机轴与所述第一主动齿轮10固定连接，所述公转机构3包括第一从动齿轮30、第一承接座31和第一安装板32；所述第一承接座31的上端与所述第一从动齿轮30固定连接，所述第一承接座31的下端与所述第一安装板32固定连接，所述第一从动齿轮30与所述第一主动齿轮10啮合；

6、所述第一安装板32上设置有多个安装孔320，所述翻转机构4与所述安装孔320转动连接。

7、优选的，所述第二驱动机构2包括第二主动齿轮20和第二电机23，所述第二电机23的电机轴与所述第二主动齿轮20固定连接；

8、所述翻转机构4包括第二从动齿轮41、第二承接座42、第二安装板43和承载环44；所述第二承接座42的上端与所述第二从动齿轮41固定连接，所述第二承接座42的下端与所述第二安装板43固定连接，所述第二从动齿轮41与所述第二主动齿轮20啮合；

9、所述第二安装板43和所述承载环44之间设置有第一连接杆45，所述第一连接杆45的一端与所述第二安装板43固定连接，另一端与所述承载环44固定连接；

10、所述翻转机构4还包括大锥齿轮46，所述大锥齿轮46的驱动轴与所述公转机构3连接，所述平台翻转组件40包括小锥齿轮400和承载单元401，所述小锥齿轮400和所述大锥齿轮46啮合，所述基片放置于所述承载单元401内，所述承载单元401的一端与所述小锥齿轮400固定连接，所述承载单元401与所述承载环44转动连接。

11、优选的，所述承载单元401包括转动轴4010、镀膜夹具4011和连接凸起4012，所述镀膜夹具4011的一个端面与所述转动轴4010固定连接，所述基片被夹持固定在所述镀膜夹具4011内，所述镀膜夹具4011的另一个端面与所述连接凸起4012固定连接；所述小锥齿轮400包括齿轮部4000和连杆部4001，所述齿轮部4000与所述大锥齿轮46啮合，所述连杆部4001设置有耦合圆槽4002，所述连接凸起4012与所述耦合圆槽4002耦合固定；

12、所述承载环44上设置有多个限位槽440，所述转动轴4010与所述限位槽440转动连接，所述转动轴4010上设置有限位凸起4013，所述限位凸起4013与所述承载环44的外壁抵接。

13、优选的，所述翻转机构4还包括安装基座47，所述安装基座47和所述第二安装板43之间设置有第二连接杆470，所述第二连接杆470的一端与所述安装基座47固定连接，所述第二连接杆470的另一端与所述第二安装板43固定连接；

14、所述安装基座47上安装设置有多个回转轴承471，所述连杆部4001与所述回转轴承471固定连接，所述连杆部4001上设置有限位轴套4003，所述限位轴套4003与所述连杆部4001固定连接，所述限位轴套4003上设置有第一限位杆4004，所述安装基座47的内部底面设置有第二限位杆472，所述第二限位杆472设置于所述限位轴套4003的两侧，所述第一限位杆4004的侧表面与所述第二限位杆472的顶部抵接，所述第二限位杆472用于限制所述第一限位杆4004的翻转角度为180度。

15、优选的，所述第一安装板32上设置有多个安装孔320，所述翻转机构4与所述安装孔320转动连接；

16、所述可自动翻转的行星镀膜机构还包括固定齿轮5，所述翻转机构4还包括第三从动齿轮48，所述固定齿轮5和所述第三从动齿轮48啮合；所述固定齿轮5固定在镀膜腔室内，所述第三从动齿轮48设置有从动轴480，所述从动轴480与所述安装孔320转动连接，所述从动轴480与所述大锥齿轮46的齿轮轴固定连接，所述从动轴480与所述第二从动齿轮41和所述第二承接座42转动连接；

17、所述固定齿轮5与所述第二主动齿轮20的齿数和模数相等，所述第三从动齿轮48和所述第二从动齿轮41的齿数和模数相等。

18、优选的，所述从动轴480和所述第二承接座42之间设置有第二轴承481，所述第二轴承481用以实现所述从动轴480和所述第二承接座42之间的顺畅转动。

19、优选的，所述第二驱动机构2的驱动机构轴和所述第二主动齿轮20之间设置有连接主轴21，所述连接主轴21的一端与所述第二驱动机构2的驱动机构轴固定连接，另一端与所述第二主动齿轮20固定连接，所述连接主轴21和所述第一承接座31之间设置有第一轴承22。

20、优选的，所述翻转机构4的数量为三个，所述翻转机构4以等间距角度环绕所述公转机构3设置。

21、第二方面，本发明提供一种可自动翻转的行星镀膜机构的使用方法，适用于第一方面所述的可自动翻转的行星镀膜机构，包括：

22、将所述基片固定在所述平台翻转组件40上，启动所述第一驱动机构1，所述第一驱动机构1带动所述公转机构3旋转，对所述基片的一面进行镀膜作业；

23、所述基片的一面镀膜完成后，关闭所述第一驱动机构1，启动所述第二驱动机构2，所述第二驱动机构2带动所述平台翻转组件40翻转，以使所述基片进行180度翻转，对所述基片的另一面进行镀膜作业。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过设置的第一驱动机构1带动公转机构3转动，翻转机构4安装在公转机构3上，实现多个翻转机构4绕同一旋转中心的公转，通过第二驱动机构2带动平台翻转组件40转动，实现在基片的一面镀膜完成后，无需打开腔体，启动第二驱动机构2即可使基片翻转，从而对基片的另一面进行镀膜作业，相较于现有技术中打开腔室对基片进行翻面，再关闭腔室重新抽真空的作业流程来说，本发明所提供的镀膜机构，可以在不打开腔室的情况下对基片进行翻转，从而减少了镀膜作业流程中二次抽真空的时间，也避免了开腔时基片端面的氧化。