镀膜设备 【技术领域】
本发明涉及一种镀膜设备，特别涉及一种具有制程监测功能的镀膜设备。
背景技术
镀膜工艺在工业界具有极广的应用，其应用领域跨越金属加工业、半导体业以及光电产业等领域，由于近年来半导体业与光电产业迅速的发展，使得镀膜技术亦有重大的进展。
如图1所示，现有的镀膜设备3包括一马达31、一伞具式基板承载机构32、一测试片固定机构33及一镀膜源34。其中，伞具式基板承载机构32通常由多个基板承载座321所组成，且伞具式基板承载机构32轴设于马达31的轴心，镀膜源34与伞具式基板承载机构32相对而设，测试片固定机构33包括一固定板331及一固定架332，固定架332的一端与固定板331相连结，固定板331与镀膜源34相对而设，其中，固定板331通常设于伞具式基板承载机构32的外围或镀膜源34的上方处，以避免影响镀膜设备3的镀膜效果。
当操作镀膜设备3时，通常会先将多个基板35置于伞具式基板承载座321上，并把测试组件36固定于固定板331上，之后，启动镀膜设备3使伞具式基板承载机构32随马达31而转动，最后再利用真空蒸镀或溅镀等方式将镀膜源34的镀材镀至基板35上，如上所述，本领域技术人员可通过观察测试组件36来判断出基板35的镀膜情形，以确保镀膜品质。
如上所述，测试组件通常选用石英测试组件或玻璃基板，当测试组件为一石英测试组件时，因石英测试组件的频率会随石英测试组件的质量的增加而下降，所以在镀膜工艺中，石英测试组件的质量随镀膜的厚度而增加，换言之，当进行镀膜工艺时，石英测试组件的频率随镀膜层数的增加而下降，因此，通过观察镀膜时石英测试组件频率的变化可推算出镀膜成长速度及镀膜累积厚度。本领域技术人员都了解，利用石英测试组件来监测推算出镀膜成长速度及镀膜累积厚度的精确度随所镀膜的层数的增加而下降；一般而言，在实际情况下，当石英测试组件上地镀膜层超过30层时，所推算出的镀膜成长速度及镀膜累积厚度将不具可靠性，亦即，单一石英测试组件所允许的镀膜层数有其限制。
图2为另一现有的镀膜设备4，其包括一马达41、一行星式基板承载机构42、一测试片固定机构43及一镀膜源44。行星式基板承载机构42由一母齿轮421、多个子齿轮422及多个基板承载座423所组成，其中，母齿轮421轴设于马达41的轴心，子齿轮422分别与母齿轮421相啮合，基板承载座423分别轴设于子齿轮422的轴心，镀膜源44与行星式基板承载机构42相对而设，测试片固定机构43包括一固定板431及一固定架432，固定架432的一端与固定板431相连结，固定板431与镀膜源44相对而设，测试片固定机构43用以固定测试组件46。
然而，当使用现有的镀膜设备时，由于测试组件与镀膜源的相对位置以及基板与镀膜源的相对位置有相当程度的差异(如前所述)，因此测试组件与基板的镀膜情况会有误差，结果会导致膜厚监测的准确度无法有效提升；此外，单一测试组件所允许的镀膜层数可能无法满足多层镀膜工艺中所需的镀膜层数。因此，有必要提高镀膜设备的测试准确度，及突破单一测试组件的镀膜层数的限制。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种能够让测试组件与镀膜源的相对位置以及基板与镀膜源的相对位置相近似，以提高膜厚监测的准确度的镀膜设备。
本发明的另一目的是提供一种可依序使用两个以上的测试组件来监测镀膜品质的镀膜设备。
本发明的特征在于监控机构穿设于承载机构中，且具有至少两个测试组件。
因此，为达到上述目的，根据本发明的镀膜设备包括一动力单元、一传动机构、一监控机构、一基板承载机构及一镀膜源。在本发明中，动力单元具有一旋转轴心；传动机构包括一第一齿轮及一第二齿轮，其中，第一齿轮轴设于动力单元的旋转轴心，第二齿轮与第一齿轮相啮合，且第二齿轮的中央具有一第一开口；监控机构具有至少两个测试组件；基板承载机构连设于第二齿轮且具有一第二开口，第二开口与第一开口相对而设，监控机构穿设于第一开口及第二开口中，使测试组件与镀膜源的相对位置与基板承载机构所承载的各基板与镀膜源的相对位置相近似；镀膜源与基板承载机构及测试组件相对而设。
如上所述，因为根据本发明的镀膜设备具有至少两个测试组件，故在镀膜工艺中并不受限于单一测试组件所允许的镀膜层数；且由于测试组件与镀膜源的相对位置以及基板与镀膜源的相对位置相近似，所以能够提高膜厚监测的准确度。因此，能够有效地提高生产合格率及降低成本，并能够准确、确实地监测镀膜工艺的执行。
附图简要说明
图1为一示意图，显示现有的镀膜设备的示意图；
图2为一示意图，显示另一现有的镀膜设备的示意图；
图3为一示意图，显示根据本发明较佳实施例的镀膜设备的示意图；
图4为一示意图，详细显示图3中区域A，其为屏蔽部的示意图；以及
图5为一示意图，显示根据本发明另一较佳实施例的镀膜设备的示意图，其具有一行星式基板承载机构。
具体实施方式
以下将参照附图，说明根据本发明较佳实施例的镀膜设备。
请参照图3所示，本发明较佳实施例的镀膜设备1包括一动力单元11、一传动机构12、一监控机构13、一基板承载机构14及一镀膜源15。
动力单元11具有一旋转轴心111。在本实施例中，动力单元11为一马达，且其可以具有一转速控制组件112及一扭力保护组件113，转速控制组件112可以是现有的控制器，用以控制动力单元11的转速；扭力保护组件113可以是一具有扭力限额的连轴器(Coupler)，用以连结旋转轴心111及传动机构12，扭力保护组件113在扭力大于动力单元11的额定扭力范围时将会使旋转轴心111与传动机构12由连结状态转换成分离状态，致使旋转轴心111空转，以避免动力单元11因扭力过大而损坏。
传动机构12包括一第一齿轮121及一第二齿轮122，其中，第一齿轮121轴设于动力单元11的扭力保护组件113，第二齿轮122的轴心为固定式，并与第一齿轮121相啮合，且第二齿轮122的中央具有一第一开口1221，其中，第二齿轮122的轴心固定方式具有多种实施方式，例如以齿轮座(未画出)承载第二齿轮122，使第二齿轮122可以在固定的轴心上转动。在本实施例中，第二齿轮122大于第一齿轮121，因此，由第一齿轮121所带动的基板承载机构14的转速会低于动力单元11的转速。
监控机构13具有至少两个测试组件131，且监控机构13穿设于传动机构12与基板承载机构14中，使测试组件131与镀膜源15的相对位置与基板承载机构14所承载的基板16与镀膜源15的相对位置相近似。在本实施例中，监控机构13具有六个测试组件131。另外，监控机构13还可以具有一屏蔽部132，此屏蔽部132设于测试组件131与镀膜源15之间；屏蔽部132设置有一孔洞1321(如图4所示)，且屏蔽部132由孔洞1321曝露出一测试组件131，并遮蔽未与孔洞1321相对的其它测试组件131，因此，在镀膜工艺中，在每一个时点仅有一测试组件131会被镀上膜层。注意，屏蔽部132为可旋式，因此当屏蔽部132转动时，孔洞1321能够被移至与另一测试组件131相对的位置，以便依序暴露出测试组件131；所以当一测试组件131上累积一定层数的镀膜而导致其不具有可靠度后，屏蔽部132会转动以便继续利用另一测试组件131来进行膜厚监测。又，本实施例的测试组件131为现有的石英测试组件；另外，测试组件131也可以选自玻璃基板或其它现有的测试组件。
请再参考图3所示，在本实施例中基板承载机构14为一伞具式基板承载机构，其用来承载一个以上的基板16且连设于第二齿轮122，并具有一第二开口141。在本发明中，第二开口141与第一开口1221相对而设，监控机构13穿设于第一开口1221及第二开口141中，且测试组件131与基板承载机构14所承载的各基板16设于近似的位置，所以相对于镀膜源15而言测试组件131与基板16具有近似的镀膜条件。
请参考图3所示，镀膜源15与基板承载机构14及测试组件131相对而设。在本实施例中，镀膜源15可以是任意一种现有的镀膜材料；而且镀膜设备1可以是具有多个镀膜源(未画出)。
另外，测试组件131与基板承载机构14的相对高度为可调整，在本实施例中，测试组件131的高度的调整范围介于基板承载座14的外缘与中央之间，使测试组件131在镀膜工艺中得到与基板16相近似的镀膜效果，以达成最佳的监控效果。在此，测试组件131与基板承载机构14的相对高度的调整方式可以利用更换不同尺寸的监控机构或其它方式达成。
此外，本领域技术人员都了解，上述的基板承载机构也可以是其它类型的基板承载机构，例如其可以是一行星式基板承载机构。请参照图5，显示本发明另一较佳实施例的镀膜设备2的示意图，其包括一动力单元11、一传动机构12、一监控机构13、一基板承载机构24及一镀膜源15。在本发明中，动力单元11、传动机构12(包括第一齿轮121及第二齿轮122)、监控机构13及镀膜源15与图3所示的镀膜设备1相同，故此不再阐述；而，镀膜设备2的基板承载机构24为一行星式基板承载机构，在此，基板承载机构24由一母齿轮241、多个子齿轮242、多个基板承载座243、一旋转连接组件244及多个轴承组件245所组成，其中，旋转连接组件244的一端与第二齿轮122相连结，而各轴承组件245对称地设于旋转连接组件244上(如图所示)，轴承组件245的两端分别连接子齿轮242与基板承载座243，且子齿轮242与基板承载座243轴设于轴承组件245上，使子齿轮242与基板承载座243能够同步旋转，在此，轴承组件245可以为滚珠轴承、针状轴承、滚子轴承或其它形式的轴承；在本实施例中，母齿轮241为固定式，且不随镀膜设备2的运作而移动或转动，各子齿轮242分别与母齿轮241相啮合，因此当旋转连接组件244被第二齿轮122带动而旋转时，子齿轮242分别围绕母齿轮241进行公转，并各自以相对应的轴承组件245进行自转，进而带动各基板承载座243进行公转及自转。
如上所述，根据本发明较佳实施例的镀膜设备在操作时，先将基板置于基板承载机构上，并将测试组件置于监控机构中，之后，启动镀膜设备并使旋转轴心透过扭力保护组件、传动机构以带动基板承载机构，最后由镀膜源对基板及测试组件进行镀膜动作，监控机构利用测试组件进行镀膜工艺的监控，且在必要时可以旋转屏蔽部，以便于镀膜层数超过单一测试组件的容许值时，依序利用不同测试组件来进行镀膜工艺的监测。
由于根据本发明的镀膜设备具有至少两个测试组件，因此在镀膜工艺时并不受限于单一测试组件所允许的镀膜层数，且测试组件位于与基板具有相似的镀膜条件的位置，以提高膜厚监测的准确度。所以，根据本发明的镀膜设备能够有效地提高生产合格率、降低成本，并可用于超过单一测试组件所允许的多层镀膜工艺。
以上所述仅为举例性，而非限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求范围中。