CN108004510A - 坩埚和蒸镀设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种坩埚和蒸镀设备，属于镀膜设备领域。所述坩埚包括：坩埚腔室、坩埚开口和设置在坩埚腔室中的栅格；所述栅格将所述坩埚腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室中设置有成膜材料放置部；所述坩埚开口设置在所述第二腔室的内壁上，连通所述坩埚腔室的内部和外部。本发明通过栅格在一定程度上来限制成膜材料升华后形成的蒸汽的流动，进而增大栅格和成膜材料之间的压强，提高成膜材料的升华为蒸汽的速率，进而增大蒸汽溢散到坩埚开口的速度。解决了相关技术中成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较慢的问题。达到了成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较快的效果。

Description

坩埚和蒸镀设备
技术领域
本发明涉及镀膜设备领域，特别涉及一种坩埚和蒸镀设备。
背景技术
蒸镀设备通常包括蒸镀腔室和位于蒸镀腔室中的坩埚，该坩埚用于加热成膜材料以生成蒸汽，该蒸汽溢散到放置在蒸镀腔室中的待镀膜器件的表面时，会在该表面形成薄膜。
相关技术中的一种坩埚包括坩埚腔室和设置在该坩埚腔室上的坩埚开口，该坩埚腔室用于设置成膜材料，在加热该坩埚腔室之后，成膜材料形成的蒸汽会从坩埚开口溢出，以到达蒸镀腔室中。
在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较慢。
发明内容
本发明实施例提供了一种坩埚和蒸镀设备，能够解决相关技术中成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较慢的问题。所述技术方案如下：
根据本发明实施例的第一方面，提供了一种坩埚，所述坩埚包括：
坩埚腔室、坩埚开口和设置在坩埚腔室中的栅格；
所述栅格将所述坩埚腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室中设置有成膜材料放置部；
所述坩埚开口设置在所述第二腔室的内壁上，连通所述坩埚腔室的内部和外部。
可选的，所述栅格包括开口区域和遮挡区域，所述开口区域位于所述遮挡区域的边缘。
可选的，所述坩埚腔室为柱状的腔室，所述坩埚腔室的轴线与所述栅格的遮挡区域相交。
可选的，所述坩埚腔室为圆柱状的腔室，所述栅格为圆形的栅格，所述坩埚腔室的轴线与所述栅格的中心相交。
可选的，所述开口区域包括围绕所述栅格的中心均匀排布的多个子开口区域。
可选的，任意一个所述子开口区域包括沿所述栅格径向排布的至少两个扇环状开口区域。
可选的，所述栅格的材料包括钛、石墨和陶瓷的任意一种。
可选的，所述栅格包括均匀分布的多个孔状的开口。
可选的，所述第二腔室包括腔室主体和与所述腔室主体可拆连接的腔室盖。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种蒸镀设备，所述蒸镀设备包括蒸镀腔室和第一方面所述的坩埚。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过栅格在一定程度上来限制成膜材料升华后形成的蒸汽的流动，进而增大栅格和成膜材料之间的压强，提高成膜材料的升华为蒸汽的速率，进而增大蒸汽溢散到坩埚开口的速度。解决了相关技术中成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较慢的问题。达到了成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较快的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术中的一种蒸镀设备的结构示意图；
图2是本发明实施例示出的一种坩埚的结构示意图；
图3A是本发明实施例示出的另一种坩埚的结构示意图；
图3B是图3A所示坩埚中的一种栅格的俯视图；
图3C是图3A所示坩埚中的另一种栅格的俯视图；
图3D是图3A所示坩埚中的另一种栅格的俯视图；
图3E是本发明实施例提供的另一种坩埚的结构示意图；
图3F是图3E所示坩埚的分离结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种蒸镀设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是相关技术中的一种蒸镀设备100的结构示意图，该蒸镀设备100包括蒸镀腔室110和设置在蒸镀腔室110内的坩埚120，蒸镀腔室110内可以放置待镀膜器件140，该坩埚120包括坩埚腔室121和设置在该坩埚腔室121上的坩埚开口122。成膜材料130可以设置在坩埚腔室121中，在加热(蒸镀腔室110中可以设置有用于加热坩埚120的组件)该坩埚120后，坩埚腔室121中的成膜材料130会受热而逐渐升华变为气体，该气体会溢散到坩埚开口122附近，并最终从坩埚开口122进入到蒸镀腔室110中，进入到蒸镀腔室110中的蒸汽到达蒸镀腔室中的待镀膜器件140的表面后，会在该待镀膜器件140的表面转变为膜层。
相关技术中的蒸镀设备存在的问题包括两个：
第一个问题：成膜材料升华后产生的蒸汽自由溢散到坩埚开口122的速度较慢，进而导致蒸镀设备100的镀膜速度较慢。
第二个问题：成膜材料升华后产生的蒸汽自由溢散到坩埚开口122，并从坩埚开口122进入蒸镀腔室110中时，会向各个方向溢散，且向各个方向溢散的蒸汽也不均匀，这一方面会导致有很大一部分的蒸汽附着在蒸镀腔室的内壁等区域，对成膜材料造成了浪费，另一方面会导致待镀膜器件上的不同区域的膜层的厚度的均一性较低。
图2是本发明实施例示出的一种坩埚的结构示意图。该坩埚200可以包括：
坩埚腔室210、坩埚开口220和设置在坩埚腔室210中的栅格230。
栅格230将坩埚腔室210分隔成第一腔室211和第二腔室212，第一腔室211中设置有成膜材料放置部211a，该成膜材料放置部211a为用于放置成膜材料的位置或部件。
栅格230能够在一定程度限制第一腔室211中蒸汽的流动，进而增大第一腔室211中的压强，由于压强和成膜材料升华成蒸汽的速率成正比，因而在坩埚腔室210中设置栅格230能够增大成膜材料升华为蒸汽的速度。此外，栅格230可以使分子在腔室211和212受热时间延长，增加分子逸出动能，提高成膜材料升华喷出速率。
坩埚开口220设置在第二腔室212的内壁上，连通坩埚腔室210的内部和外部。
综上所述，本发明实施例提供的坩埚，通过栅格在一定程度上来限制成膜材料升华后形成的蒸汽的流动，进而增大栅格和成膜材料之间的压强，提高成膜材料的升华为蒸汽的速率，进而增大蒸汽溢散到坩埚开口的速度。解决了相关技术中成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较慢的问题。达到了成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较快的效果。
图3A是本发明实施例示出的另一种坩埚的结构示意图。
该坩埚200的栅格230可以包括开口区域O和遮挡区域S，开口区域O位于遮挡区域S的边缘。该遮挡区域S可以遮挡坩埚的中央，由于成膜材料产生的蒸汽通常会聚积在坩埚腔室中央，且位于坩埚腔室中央的大量蒸汽的方向性差(即存在流向各个方向的蒸汽)，因而遮挡区域S能够阻止中央的大量蒸汽直接从坩埚开口220溢出坩埚。栅格230使这些蒸汽从遮挡区域S的边缘的开口区域O均匀的溢散到第二腔室212中，并均匀的从坩埚开口220溢出，使蒸汽气流更加均衡，达到了对蒸汽的方向进行控制的效果，避免了大量的蒸汽偏离于基板方向扩散，而附着在蒸镀腔室的内壁，导致成膜材料严重浪费的问题。此外，在对蒸汽的方向进行控制后，溢散到待镀膜器件不同区域的蒸汽的量也较为平均，因而能在一定程度上提高待镀膜件上形成的膜层的厚度的均一性。
可选的，坩埚腔室210为柱状的腔室，坩埚腔室210的轴线x与栅格230的遮挡区域S相交。
可选的，坩埚腔室210为圆柱状的腔室，栅格230为圆形的栅格，坩埚腔室的轴线x与栅格230的中心z相交。
在图3A中，栅格230与坩埚腔室210的内壁之间可以是密封连接的，也可以存在一定的空隙，本发明实施例不进行限制。
图3A其他标记的含义可以参考图2，在此不再赘述。
可选的，如图3B所示，其为图3A所示坩埚中的一种栅格230的俯视图，该栅格230的开口区域包括围绕栅格230的中心z均匀排布的多个子开口区域O1。图3B示出的是子开口区域的数量为4的情况，但子开口区域的数量还可以为其他数值，如2、3、5等，本发明实施例不进行限制。S为遮挡区域。
可选的，如图3C所示，其为图3A所示坩埚中的另一种栅格230的俯视图，任意一个子开口区域O1包括沿栅格230径向排布的至少两个扇环状开口区域O11。S为遮挡区域。
图3B和图3C所示的栅格结构能够进一步的增大第二腔室中的蒸汽的均匀性。
可选的，如图3D所示，其为图3A所示坩埚中的另一种栅格230的俯视图，栅格230包括均匀分布的多个孔状的开口。图3D所示的栅格的结构能够进一步的增大第二腔室中的蒸汽的均匀性。
可选的，栅格230的材料包括钛、石墨和陶瓷的任意一种。栅格230的材料可以和坩埚腔室210的材料相同，也可以和坩埚腔室210的材料不相同，本发明实施例不进行限制。
可选的，如图3E所示，其为本发明实施例提供的另一种坩埚的结构示意图，第二腔室212包括腔室主体212a和与腔室主体212a可拆连接的腔室盖212b。腔室盖212b可以与腔室主体212a形成可拆的密封连接。将腔室盖212b从腔室主体212a上拆下后的结构可以如图3F所示，此时可以从腔室主体212a上的开口K来对坩埚腔室210的内部进行维护，示例性的，可以进行成膜材料的更换和添加，还可以对栅格230进行拆卸和更换，亦可以对坩埚腔室210的内壁进行清洁。
需要说明的是，图3E和图3F示出的是坩埚开口位于坩埚盖212b上的情况，但坩埚盖212b还可以位于坩埚主体212a上，本发明实施例不进行限制。
图3E和图3F中其他标记的含义可以参考本发明实施例对于图3A的说明，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的坩埚，通过栅格在一定程度上来限制成膜材料升华后形成的蒸汽的流动，进而增大栅格和成膜材料之间的压强，提高成膜材料的升华为蒸汽的速率，进而增大蒸汽溢散到坩埚开口的速度。解决了相关技术中成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较慢的问题。达到了成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较快的效果。
图4是本发明实施例示出的一种蒸镀设备，该蒸镀设备400包括图2所示的坩埚200、图3A所示的坩埚200或图3E所示的坩埚200和蒸镀腔室410。
蒸镀腔室410中可以设置有待镀膜器件411。
蒸镀腔室410中还可以设置有加热组件412，加热组件412可以设置在坩埚200的外部，用于加热坩埚200，以使坩埚200中的成膜材料升华为蒸汽。该加热组件412可以为电热丝。
由于图2所示的坩埚200、图3A所示的坩埚200或图3E所示的坩埚200的生成的成膜材料的蒸汽的速度较快，且蒸汽的方向得到了控制(使蒸汽主要均匀的向待镀膜件移动)，因而该蒸镀设备的镀膜速度也会较快，且形成的膜层的厚度较为均匀，也不会浪费过多的成膜材料。
图4所示的蒸镀设备400可以用于进行各种材料的膜层的蒸镀，如金属材料和电致发光(英文：electroluminescent；简称：EL)有机材料等。
图4所示的蒸镀设备400可以用于进行真空蒸镀，在用于进行真空蒸镀时，该蒸镀设备400还可以包括有真空泵，该真空泵用于使蒸镀腔室410中处于一个负压状态。真空蒸镀能够降低空气中的杂质对于膜层质量的影响，提高膜层的质量。
综上所述，本发明实施例提供的坩埚，通过栅格在一定程度上来限制成膜材料升华后形成的蒸汽的流动，进而增大栅格和成膜材料之间的压强，提高成膜材料的升华为蒸汽的速率，进而增大蒸汽溢散到坩埚开口的速度。解决了相关技术中成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较慢的问题。达到了成膜材料形成的蒸汽溢散到坩埚开口的速度较快的效果。同时，可以使蒸镀速率更稳定，使成膜均一性更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种坩埚，其特征在于，所述坩埚包括：
坩埚腔室、坩埚开口和设置在所述坩埚腔室中的栅格；
所述栅格将所述坩埚腔室分隔成第一腔室和第二腔室，所述第一腔室中设置有成膜材料放置部；
所述坩埚开口设置在所述第二腔室的内壁上，连通所述坩埚腔室的内部和外部。
2.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述栅格包括开口区域和遮挡区域，所述开口区域位于所述遮挡区域的边缘。
3.根据权利要求2所述的坩埚，其特征在于，所述坩埚腔室为柱状的腔室，所述坩埚腔室的轴线与所述栅格的遮挡区域相交。
4.根据权利要求3所述的坩埚，其特征在于，所述坩埚腔室为圆柱状的腔室，所述栅格为圆形的栅格，所述坩埚腔室的轴线与所述栅格的中心相交。
5.根据权利要求4所述的坩埚，其特征在于，所述开口区域包括围绕所述栅格的中心均匀排布的多个子开口区域。
6.根据权利要求5所述的坩埚，其特征在于，任意一个所述子开口区域包括沿所述栅格径向排布的至少两个扇环状开口区域。
7.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述栅格的材料包括钛、石墨和陶瓷的任意一种。
8.根据权利要求1所述的坩埚，其特征在于，所述栅格包括均匀分布的多个孔状的开口。
9.根据权利要求1至8任一所述的坩埚，其特征在于，所述第二腔室包括腔室主体和与所述腔室主体可拆连接的腔室盖。
10.一种蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀设备包括蒸镀腔室和权利要求1至9任一所述的坩埚。
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