CN107287575A - 镀膜系统及镀膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镀膜系统及镀膜方法，镀膜系统包括基板、位于基板下方的镀膜源、第一膜厚监控装置和第二膜厚监控装置，第一膜厚监控装置位于基板与镀膜源之间，第二膜厚监控装置邻近基板。两个膜厚监控装置可协同工作，提升了设备的稳定性和可靠性。第二膜厚监控装置邻近基板，其获取的镀膜速率及膜厚值与基板上的真实值相当接近，即修正因子近似为100％，具有修正误差小的优点，由此可在需要时采用第二膜厚监控装置来检查并校正第一膜厚监控装置；此校正方法虽不能完全代替制备样品测试膜厚进行校正的传统方法，但是可以大大减少采用传统方式进行校准的频率，不但节省了制作样品及测试膜厚的时间，还节省了原材料开支。

Description

镀膜系统及镀膜方法

技术领域

本发明涉及镀膜领域，尤其涉及一种镀膜系统及镀膜方法。

背景技术

在真空镀膜设备中，石英晶体振荡监控法是工艺过程中监控薄膜厚度和材料蒸镀速率最常用的方法。石英晶体振荡监控法，主要是利用了石英晶体的压电效应和质量负荷效应，当晶振片表面沉积薄膜后，晶体的振动就会减弱，这种振动或频率的减少，是由薄膜的厚度和密度决定的，利用非常精密的电子设备，每秒钟多次测试振动的变化，从而实现对蒸镀速率和膜层厚度的实时监控。

在OLED(有机发光二极管：Organic Light-Emitting Diode)的有机镀膜设备中，石英晶振膜厚探头一般位于加热源的一侧，基板位于加热源的斜上方。由于两者几何位置的差异，晶振上测量得到的蒸发速率和膜厚值和基板上的实际值是有较大差异的，需要一个修正因子来进行修正，修正因子＝基板膜层厚度/晶振片膜层厚度。理论上来说，针对同一种材料，只要加热源、晶振和基板三者的几何相对位置不变，这个修正因子应当是固定的。然而，在实际情况中，这个修正因子却是不断变化的，特别是在添加材料或更换晶振片前后，修正因子会发生显著的变化，导致膜厚发生偏差。正因如此，添加材料或更换晶振片后，都要蒸镀样品测试膜厚，校正该修正因子。此外，在镀膜工艺过程中，会遇到晶振有瑕疵、接触不良、信号受到外界干扰、蒸镀材料飞溅到晶振等问题，这些问题均会导致修正因子发生变化，最终导致厚膜偏差，影响工艺稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中膜厚监控装置的修正因子发生变化而导致膜厚偏差及工艺不稳定的缺陷，提供一种镀膜系统及镀膜方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种镀膜系统，包括基板和位于基板下方的镀膜源，镀膜系统还包括第一膜厚监控装置和第二膜厚监控装置，第一膜厚监控装置位于基板与镀膜源之间，第二膜厚监控装置邻近基板。

优选地，第二膜厚监控装置并排设于基板一侧。

优选地，镀膜系统还包括设于第二膜厚监控装置下方的第一遮板，第一遮板开启时，镀膜源输出的镀膜材料的气流通过第一遮板并到达第二膜厚监控装置，第一遮板关闭时，阻挡气流到达第二膜厚监控装置。

优选地，第一膜厚监控装置位于基板下方的侧边。

优选地，第一膜厚监控装置和第二膜厚监控装置均位于基板的同一侧边。

优选地，第一膜厚监控装置和第二膜厚监控装置均包括石英晶片。

优选地，镀膜系统还包括位于基板与镀膜源之间的第二遮板，第二遮板开启时，镀膜源输出的镀膜材料的气流通过第二遮板并到达基板，第二遮板关闭时，阻挡气流到达基板。

本发明还提供了一种镀膜方法，包括：

镀膜源输出镀膜材料的气流对基板进行镀膜，第一膜厚监控装置即时监控基板上所镀薄膜的厚度；以及

判断第一膜厚监控装置的监测结果是否需要校正，若是，则启用邻近基板设置的第二膜厚监控装置，并通过第二膜厚监控装置校正第一膜厚监控装置。

优选地，判断第一膜厚监控装置的监测结果是否需要校正包括：获取第一膜厚监控装置的修正因子，若修正因子的偏差超过预设阈值，则确定第一膜厚监控装置的监测结果需要校正；

通过第二膜厚监控装置校正第一膜厚监控装置包括：获取第二膜厚监控装置的修正因子，并采用第二膜厚监控装置的修正因子来校正第一膜厚监控装置的修正因子。

优选地，镀膜方法还包括：在启用第二膜厚监控装置后，停用第一膜厚监控装置，采用第二膜厚监控装置即时监控基板上所镀薄膜的厚度。

实施本发明具有以下有益效果：镀膜系统及镀膜方法中，两个膜厚监控装置协同工作，提升了设备的稳定性和可靠性，特别是在第一膜厚监控装置的修正因子发生变化时。另，第二膜厚监控装置邻近基板，因此第二膜厚监控装置获取的镀膜速率及膜厚值与基板上的真实值相当接近，即第二膜厚监控装置的修正因子近似为100％，具有修正误差小的优点，由此可在需要时采用第二膜厚监控装置来检查并校正第一膜厚监控装置；此校正方法虽不能完全代替制备样品测试膜厚进行校正的传统方法，但是可以大大减少采用传统方式进行校准的频率，不但节省了制作样品及测试膜厚的时间，还节省了原材料开支。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是依据本发明第一实施例的镀膜系统的结构示意图；

图2是依据本发明第二实施例的镀膜系统的结构示意图；

图3是依据本发明第三实施例的镀膜系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，图1示出了依据本发明第一实施例的镀膜系统的结构示意图，该镀膜系统包括基板1、位于基板1下方的镀膜源2、第一膜厚监控装置3和第二膜厚监控装置4，第一膜厚监控装置3位于基板1与镀膜源2之间，第二膜厚监控装置4邻近基板1。工作过程中，镀膜源2产生镀膜材料的气流21，该气流21一部分在基板1上沉积形成所需薄膜，另一部分沉积到第一和第二膜厚监控装置4中的至少一个上，通过测量膜厚监控装置中沉积的薄膜的厚度等数据，再结合校正因子即可获得基板1上沉积的薄膜的厚度，从而实现监控基板1上所镀薄膜的厚度。

上述镀膜系统中，两个膜厚监控装置可协同工作，提升了设备的稳定性和可靠性，特别是在第一膜厚监控装置3的修正因子发生变化时。另，第二膜厚监控装置4邻近基板1，因此第二膜厚监控装置4获取的镀膜速率及膜厚值与基板1上的真实值相当接近，即第二膜厚监控装置4的修正因子近似为100％，具有修正误差小的优点，由此可在需要时采用第二膜厚监控装置4来检查并校正第一膜厚监控装置3；此校正方法虽不能完全代替制备样品测试膜厚进行校正的传统方法，但是可以大大减少采用传统方式进行校准的频率，不但节省了制作样品及测试膜厚的时间，还节省了原材料开支。另，本镀膜系统结构简单，容易制造，可以通过改造现有设备实现升级。

具体地，镀膜源2包括坩埚，镀膜材料为OLED材料，OLED材料在坩埚中受热蒸发，形成气流21，并从坩埚口向外输运，部分沉积到基板1上形成所需要的薄膜。应当知晓，以上镀膜源2中采用坩埚和OLED材料仅用作举例，并不是对本发明的限制，本领域的普通技术人员可选用任意适合的镀膜源2，例如，镀膜方法包括但不限于物理蒸汽镀膜方法、以及化学蒸汽镀膜；镀膜源2可以是一个种类或多个不同种类的组合；镀膜源2可以是移动的或静止的等等，此处不再一一赘述。

第一膜厚监控装置3和第二膜厚监控装置4均包括石英晶片，例如图中的石英晶片31和41，通过石英晶体振荡监控法监控薄膜厚度。第二膜厚监控装置4并排设于基板1一侧，并紧邻该基板1，从而可进一步确保第二膜厚监控装置4获取的镀膜速率及膜厚值与基板1上的真实值非常接近，基本相等。第一膜厚监控装置3位于基板1下方的侧边，且第一膜厚监控装置3和第二膜厚监控装置4还可均位于基板1的同一侧边，从而减少气流21差异对两个膜厚监控装置监控数据的影响，确保两个膜厚监控装置在相同的条件下监控薄膜厚度和镀膜速率，即确保监控结果的一致性，从而有助于采用第二膜厚监控装置4来检查并校正第一膜厚监控装置3。

参见图2，图2示出了依据本发明第二实施例的镀膜系统，与第一实施例的镀膜系统的区别在于，本实施例的镀膜系统还包括设于第二膜厚监控装置4下方的第一遮板5，该第一遮板5具有开关功能，在第一遮板5开启时，镀膜源2输出的镀膜材料的气流21通过第一遮板5并到达第二膜厚监控装置4，第一遮板5关闭时，阻挡气流21到达第二膜厚监控装置4。采用第一遮板5，可在平时关闭第二膜厚监控装置4，仅在需要时开启，从而延长第二膜厚监控装置4的使用时间或使用寿命。

在镀膜工艺过程中，在添加材料或更换晶振片(例如石英晶片)前后，修正因子会发生显著的变化，导致膜厚发生偏差；或者当第一膜厚监控装置3遇到晶振有瑕疵、接触不良、信号受到外界干扰、蒸镀材料飞溅到晶振等问题时，其监测结果也将发生较大偏差，导致工艺参数波动。此时可以开启第一遮板5，启用第二膜厚监控装置4。一方面，第二膜厚监控装置4可独立工作，即独立监控基板1的镀膜情况，无需中断正在进行的镀膜工艺，避免第一膜厚监控装置3突发波动或故障造成的产品损失。另一方面，上述已经提及第二膜厚监控装置4的修正因子接近100％，因此还可采用第二膜厚监控装置4的修正因子对第一膜厚监控装置3进行检查和校正，可大大减少采用传统方式进行校准的频率，不但节省了制作样品及测试膜厚的时间，还节省了原材料开支。

参见图3，图3示出了依据本发明第三实施例的镀膜系统，与第二实施例的镀膜系统的区别在于，本实施例的镀膜系统还包括位于基板1与镀膜源2之间的第二遮板6，该第二遮板6具有开关功能，当第二遮板6开启时，镀膜源2输出的镀膜材料的气流21通过第二遮板6并到达基板1，第二遮板6关闭时，阻挡气流21到达基板1。

依据本发明第四实施例的镀膜方法包括：步骤S100、镀膜源输出镀膜材料的气流对基板进行镀膜，第一膜厚监控装置即时监控基板上所镀薄膜的厚度；以及步骤S200、判断第一膜厚监控装置的监测结果是否需要校正，若是，则启用邻近基板设置的第二膜厚监控装置，并通过第二膜厚监控装置校正第一膜厚监控装置。

步骤S100中，判断第一膜厚监控装置的监测结果是否需要校正时，可先获取第一膜厚监控装置的修正因子，若修正因子的偏差超过预设阈值，则确定第一膜厚监控装置的监测结果需要校正。通常，在添加材料或更换晶振片(例如石英晶片)前后，修正因子会发生显著的变化，导致膜厚发生偏差；或者当第一膜厚监控装置遇到晶振有瑕疵、接触不良、信号受到外界干扰、蒸镀材料飞溅到晶振等问题时，其监测结果也将发生较大偏差，导致工艺参数波动，从而需要校正。

步骤S200中，在通过第二膜厚监控装置校正第一膜厚监控装置时，可先获取第二膜厚监控装置的修正因子，因该修正因子接近100％，因此可采用第二膜厚监控装置的修正因子来校正第一膜厚监控装置的修正因子。

在一具体实施方式中，为了避免中断正在进行的镀膜工艺，可在启用第二膜厚监控装置后但完成校正第一膜厚监控装置之前，先停用第一膜厚监控装置，采用第二膜厚监控装置即时监控基板上所镀薄膜的厚度。

应当知晓，本发明的镀膜方法的细节方案已在上述镀膜系统中详细阐述，可部分或全部引用，即上述任意镀膜系统可实施任意镀膜方法，此处不再赘述。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种镀膜系统，包括基板和位于所述基板下方的镀膜源，其特征在于，所述镀膜系统还包括第一膜厚监控装置和第二膜厚监控装置，所述第一膜厚监控装置位于所述基板与所述镀膜源之间，所述第二膜厚监控装置邻近所述基板。

2.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述第二膜厚监控装置并排设于所述基板一侧。

3.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述镀膜系统还包括设于所述第二膜厚监控装置下方的第一遮板，所述第一遮板开启时，镀膜源输出的镀膜材料的气流通过所述第一遮板并到达所述第二膜厚监控装置，所述第一遮板关闭时，阻挡所述气流到达所述第二膜厚监控装置。

4.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述第一膜厚监控装置位于所述基板下方的侧边。

5.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述第一膜厚监控装置和所述第二膜厚监控装置均位于所述基板的同一侧边。

6.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述第一膜厚监控装置和所述第二膜厚监控装置均包括石英晶片。

7.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于，所述镀膜系统还包括位于所述基板与所述镀膜源之间的第二遮板，所述第二遮板开启时，镀膜源输出的镀膜材料的气流通过所述第二遮板并到达所述基板，所述第二遮板关闭时，阻挡所述气流到达所述基板。

8.一种镀膜方法，其特征在于，包括：

镀膜源输出镀膜材料的气流对基板进行镀膜，第一膜厚监控装置即时监控所述基板上所镀薄膜的厚度；以及

判断所述第一膜厚监控装置的监测结果是否需要校正，若是，则启用邻近所述基板设置的第二膜厚监控装置，并通过所述第二膜厚监控装置校正所述第一膜厚监控装置。

9.根据权利要求8所述的镀膜方法，其特征在于，

所述判断所述第一膜厚监控装置的监测结果是否需要校正包括：获取所述第一膜厚监控装置的修正因子，若所述修正因子的偏差超过预设阈值，则确定所述第一膜厚监控装置的监测结果需要校正；

所述通过所述第二膜厚监控装置校正所述第一膜厚监控装置包括：获取所述第二膜厚监控装置的修正因子，并采用所述第二膜厚监控装置的修正因子来校正所述所述第一膜厚监控装置的修正因子。

10.根据权利要求8所述的镀膜方法，其特征在于，所述镀膜方法还包括：在启用所述第二膜厚监控装置后，停用所述第一膜厚监控装置，采用所述第二膜厚监控装置即时监控所述基板上所镀薄膜的厚度。