CN205295446U - 一种真空蒸发镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种真空蒸发镀膜设备，包括蒸发源和用于安装待镀膜基板的载体，其中，所述真空蒸发镀膜设备还包括：相互连接的多个挡板，设置于所述蒸发源和所述载体之间；多个所述挡板相组合构成至少两组修正挡板；用于驱动其中一组所述修正挡板位于所述蒸发源的材料蒸发行程内的驱动机构，所述驱动机构与每组所述修正挡板相连接。相较于现有技术，本实用新型通过增加修正挡板的数量，使不同蒸镀膜层过程时，不同组修正挡板位于蒸发源的材料蒸发行程内，从而保证不同膜层的均一性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件制造技术领域，尤其是指一种真空蒸发镀膜设备。
背景技术
真空蒸发镀膜设备广泛地应用于集成电路、LED(发光二极管)等半导体晶圆芯片制造行业，常见为电子束加热模式。
图1为常见的一种单火山口电子束蒸发镀膜设备示意图。固态的蒸发源01由电子束加热至熔融状态、液态，达到材质沸点后蒸发，气体分子向腔体顶部挥发，遇到温度较低的基板03后迅速冷凝成膜。为确保基板上膜层的均匀性，基板03的载体多设计成伞具形状，并以固定的速度旋转，蒸发源1则位于伞具所处球面的球心位置附近。不同的蒸发源材料分别放置在不同的坩埚内，坩埚可进行旋转切换。为进一步确保基板上不同位置膜层的均一性，则通常在蒸发源和基板之间设置厚度较薄并具有特定形状的修正挡板02，人为选择性地遮挡部分空间位置源材质的蒸发行程，减少膜层偏厚位置的沉积量。
在多层膜的镀膜制程中，不同膜层对应的厚度不尽相同。例如以金属电极的制备为例，金属电极薄膜中起导电主体作用的膜层厚度最大(～几个微米)，而起黏附、阻挡、欧姆接触等作用的膜层则较薄(～几十纳米)，两者厚度相差可达数十倍甚至百倍，如此大的耗量差异会造成蒸发过程中液面高度下降的差异，造成它们所受蒸发角度的影响程度不同，因此在共用同一块修正挡板的条件下很难在高基准条件下兼顾所有膜层的均一性。
因此现有技术对于真空蒸发镀膜设备的腔体内多个不同类型的蒸发源而言，仅利用同一块修正挡板来兼顾所有膜层的均一性，很难确保所有膜层同时满足极高均一性基准。
实用新型内容
本实用新型技术方案的目的是提供一种真空蒸发镀膜设备，解决现有技术多个蒸发源采用一块修改挡板时不能保证所有膜层均满足较高均一性的问题。
本实用新型提供一种真空蒸发镀膜设备，包括蒸发源和用于安装待镀膜基板的载体，其中，所述真空蒸发镀膜设备还包括：
相互连接的多个挡板，设置于所述蒸发源和所述载体之间；多个所述挡板相组合构成至少两组修正挡板；
用于驱动其中一组所述修正挡板位于所述蒸发源的材料蒸发行程内的驱动机构，所述驱动机构与每组所述修正挡板相连接。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，所述驱动机构包括：
驱动马达；
与所述驱动马达的输出轴相连接的支撑杆，其中每个所述挡板分别与所述支撑杆固定连接。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，多个所述挡板在中部位置相互固定连接，一个所述挡板构成一组所述修正挡板。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，相邻组所述修正挡板之间交叉设置。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，所述修正挡板为两组，且第一组修正挡板与第二组修正挡板相互垂直。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，多个所述挡板分别朝不同方向延伸，且其中一端分别连接在一起，相邻所述挡板之间的角度为小于等于180度，其中的一个所述挡板与另一个所述挡板相组合构成为一组所述修正挡板。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，所述挡板的数量为六个，且相邻所述挡板之间的角度均为60度。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，所述挡板中的第一挡板为竖直向下延伸时，位于所述第一挡板两侧的第二挡板和第三挡板构成为一组所述修正挡板。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，所述修正挡板中的第一组修正挡板位于所述蒸发源的材料蒸发行程内时，其他组修正挡板垂直于所述蒸发源的蒸发液面或者相对于所述第一组修正挡板位于面对所述蒸发源一侧的另一侧。
优选地，上述所述的真空蒸发镀膜设备，其中，所述蒸发源为至少两个，其中所述驱动机构驱动不同组所述修正挡板与不同的所述蒸发源相对应。
本实用新型具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果：
本实用新型实施例所述真空蒸发镀膜设备，相较于现有技术，通过增加修正挡板的数量，使不同蒸镀膜层过程时，不同组修正挡板位于蒸发源的材料蒸发行程内，从而保证不同膜层的均一性。
附图说明
图1表示现有技术蒸发镀膜设备的原理结构示意图；
图2表示本实用新型第一实施例所述真空蒸发镀膜设备所设置修正挡板的正面结构示意图；
图3表示本实用新型第一实施例所述真空蒸发镀膜设备所设置修正挡板的侧面结构示意图；
图4表示本实用新型第二实施例所述真空蒸发镀膜设备所设置修正挡板的侧面结构示意图；
图5a与图5b表示蒸发源处于不同液面高度时的蒸发行程范围的对比示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型实施例所述真空蒸发镀膜设备，包括蒸发源和用于安装待镀膜基板的载体，其中所述真空蒸发镀膜设备还包括：
相互连接的多个挡板，构成至少两组修正挡板，设置于所述蒸发源和所述载体之间；
用于驱动其中一组所述修正挡板位于所述蒸发源的材料蒸发行程内的驱动机构，所述驱动机构与每组所述修正挡板相连接。
本实用新型所述真空蒸发镀膜设备，相较于现有技术，通过增加修正挡板的数量，使不同蒸镀膜层过程时，不同组修正挡板位于蒸发源的材料蒸发行程内，从而保证不同膜层的均一性。
本实用新型实施例所述真空蒸发镀膜设备，当所述修正挡板中的第一组修正挡板位于所述蒸发源的材料蒸发行程内时，其他组修正挡板垂直于所述蒸发源的蒸发液面或者相对于所述第一组修正挡板位于面对所述蒸发源一侧的另一侧。采用该种设置方式，保证当第一组修正挡板用于当前的蒸镀膜层制程时，其他组修正挡板不会对当前的蒸镀膜层制程产生影响。
图2表示本实用新型第一实施例所述真空蒸发镀膜设备所设置修正挡板的正面结构示意图，图3表示本实用新型第一实施例所述真空蒸发镀膜设备所设置修正挡板的侧面结构示意图。参阅图2和图3，第一实施例中，真空蒸发镀膜设备包括蒸发源10、用于安装待镀膜基板的载体(图中未显示)和交叉设置的两个挡板，其中挡板设置于蒸发源10的上方，且位于蒸发源和安装待镀膜基板的载体之间。
其中，第一实施例中，如图2和图3所示，两个挡板在中部位置相互固定连接，一个挡板构成一组修正挡板。具体地，修正挡板包括第一组修正挡板21和第二组修正挡板22，其中第一组修正挡板21与第二组修正挡板22相互垂直，在中间位置交叉连接设置。
另外，本实用新型实施例所述真空蒸发镀膜设备还包括与第一组修正挡板21和第二组修正挡板22均连接的驱动机构，具体地，驱动机构包括：
驱动马达(图中未显示)；
与驱动马达的输出轴相连接的支撑杆30，第一组修正挡板21和第二组修正挡板22分别与支撑杆30固定连接。
具体地，第一实施例中，支撑杆30分别与第一组修正挡板21与第二组修正挡板22的中部固定连接，使相互垂直的第一组修正挡板21与第二组修正挡板22在中间位置交叉连接。支撑杆30的两端可以分别设置齿轮，与驱动马达通过齿轮啮合连接。该种设置结构简单牢固，且通过多套齿轮的组合来旋转修正挡板能够实现精准的控制。
另外，为了实现第一组修正挡板21和第二组修正挡板22以上的连接方式，其中一种实施例结构，可以通过在其中一组修正挡板的中部位置设置开孔，另一组修正挡板垂直地插设于开孔中，之后支撑杆30分别固定两组修正挡板的方式，实现第一组修正挡板21与第二组修正挡板22构成为在中间位置交叉连接的结构；另一种实施结构，第一组修正挡板21和第二组修正挡板分别包括两部分，也即第一挡板和第二挡板，其中第一挡板和第二挡板相对的端面分别设置有穿设孔，用于与支撑杆30固定连接，且第一挡板和第二挡板位于同一平面，也即两者所呈角度为180度，构成为第一组修正挡板21或第二组修正挡板22，且实现第一组修正挡板21与第二组修正挡板22构成为在中间位置交叉连接的结构。
另一方面，本实用新型实施例中，第一组修正挡板21和第二组修正挡板22采用具有耐高温材料制成，且厚度在保证机械强度的前提下需要尽可能薄。具体修正挡板的制成材料和结构与现有技术修正挡板的制成材料和结构相同，且该部分并非为本实用新型的研究重点，在此不详细说明。
第一实施例所述真空镀膜设备，在使用过程中，第一组修正挡板21与第二组修正挡板22相互垂直，当第一组修正挡板21用于当前的蒸镀膜层制程起遮挡作用时，与蒸发源10的蒸发液面相平行，第二组修正挡板22则与蒸发液面相垂直，此时第二组修正挡板22对蒸发源10的材料蒸发行程的遮挡有效面积较小且与第一组修正挡板21的遮挡面积相重合，屏蔽功能微弱。
根据图5a和图5b，在同一蒸镀膜层制程过程中，随着蒸发源10中材料的消耗，当蒸发源10中液面高度较化较大时，源蒸发角度变化较大；当液面高度下降时，源蒸发的角度会有所减小，对气流行程起遮挡作用的修正挡板位置有效面积会随之减小，因此同一电子器件制备，当存在不同厚度的膜层制备，且膜层之间的厚度相差较大，如相差达数十倍甚至百度时，不同制程蒸发源的耗量差悍匪会造成蒸发过程中液面面度下降的差异，造成膜层受蒸发角度的影响不同，因此在共用同一修正挡板的条件下很难保证在高基准条件下兼顾所有膜层的均一性。
然而，采用本实用新型实施例所述真空蒸发镀膜设备，对于镀膜厚度相对较薄的膜层(几十、几百纳米等)，在整个蒸镀膜层制程中，源蒸发耗量小，液面高度变化微小(可视为基本无变化)，保证此类蒸发源初始液面高度一致的情况下使用一组修正挡板即能够完成整个蒸镀膜层制程；而对于镀膜厚度相对较厚的膜层(几微米等)，在整个蒸镀膜层制程中，源蒸发耗量大，液面高度下降较多，蒸发角度变化大，为保证膜层的均匀性，整个蒸镀膜层制程可以利用两组修正挡板完成。
另一方面，采用第一实施例所述真空蒸发镀膜设备，蒸发源为至少两个，第一组修正挡板与第二组修正挡板可以分别对应不同的蒸发源的蒸镀膜层制程，当利用第一蒸发源和第一组修正挡板完成一次蒸镀膜层制成时，通过驱动机构驱动第二组修正挡板与第二蒸发源相对应，利用第二蒸发源和第二组修正挡板完成另一次蒸镀膜层制成。
本实用新型还提供第二实施例的真空蒸发镀膜设备，如图4所示为第二实施例所述真空蒸发镀膜设备的侧面结构示意图。第二实施例与第一实施例相同，真空蒸发镀膜设备包括蒸发源10、用于安装待镀膜基板的载体(图中未显示)和相互连接的多个挡板，其中多个挡板分别设置于蒸发源10的上方，且位于蒸发源和安装待镀膜基板的载体之间。
第二实施例中，参阅图4所示，多个挡板分别朝不同方向延伸，且其中一端分别连接在一起，相邻挡板之间的角度为小于等于180度，其中的一个挡板与另一个挡板相组合构成为一组修正挡板。
另外，所述真空蒸发镀膜设备还包括分别每个挡板均连接的驱动机构，具体地，驱动机构包括：
驱动马达(图中未显示)；
与驱动马达的输出轴相连接的支撑杆30，其中每个挡板的其中一端分别与支撑杆30固定连接。
具体地，如图4所示，第二实施例中，挡板的数量为六个，且相邻挡板之间的角度均为60度，这样构成修正挡板的六个挡板在蒸发源10的上方空间绕360度空间均匀排布。基于该种设置方式，当其中的第一挡板21为竖直向下延伸时，位于第一挡板21两侧的第二挡板22和第三挡板23构成为第一组修正挡板，该组修正挡板位于蒸发源10的材料蒸发行程内，其他组修正挡板的挡板垂直于蒸发源10的蒸发液面，或者相对于该第一组修正挡板位于面对蒸发源10一侧的另一侧。当驱动机构驱动多个挡板转动时，如顺时针转动60度时，第三挡板23为竖直向下，第三挡板23两侧的第一挡板21与第四挡板24构成为第二组修正挡板，位于蒸发源10的材料蒸发行程内；基于该种结构原理，第一挡板21、第二挡板22、第三挡板23、第四挡板24、第五挡板25和第六挡板26之间，每一挡板分别与其之间具有120度夹角的挡板均可以组合构成为一组修正挡板，用于蒸发镀膜的遮挡。通过驱动机构调整，可以使不同组修正挡板分别用于不同制程的蒸发镀膜工艺。
根据图4，采用第二实施例所述真空镀膜设备，在使用过程中，当第一组修正挡板(由第二挡板22和第三挡板23组合构成)用于当前的蒸镀膜层制程起遮挡作用，也即位于蒸发源10的材料蒸发行程的蒸挡范围时，第一挡板21和第五挡板25该两个挡板呈竖直状态，第四挡板24和第六挡板26位于面对蒸发源10一侧的另一侧，因除第二挡板22和第三挡板23外，其他挡板相对于蒸发源10的有效投影面积很小且被第一组修正挡板的两个挡板所遮挡，因此相对于蒸发源10的屏蔽作用微弱。同理，当通过驱动机构旋转整个修正挡板，可以将其他组修正挡板转动至位于蒸发源10的材料蒸发行程的蒸挡范围，用于控制蒸镀膜层制程中的膜厚。
利用上述结构的修正挡板，对于镀膜厚度相对较薄的膜层(几十、几百纳米等)，在整个蒸镀膜层制程中，源蒸发耗量小，液面高度变化微小(可视为基本无变化)，保证此类蒸发源初始液面高度一致的情况下使用一组修正挡板即能够完成整个蒸镀膜层制程；而对于镀膜厚度相对较厚的膜层(几微米等)，在整个蒸镀膜层制程中，源蒸发耗量大，液面高度下降较多，蒸发角度变化大，为保证膜层的均匀性，整个蒸镀膜层制程可以利用三组修正挡板完成。
采用第二实施例所述真空蒸发镀膜设备，基于图4，当挡板采用上述设置方式时，六个挡板能够分别对应构成为六组修正挡板。这样蒸发源可以为六个，不同修正挡板可以分别对应不同的蒸发源的蒸镀膜层制程，当利用第一蒸发源和第一组修正挡板完成一次蒸镀膜层制成时，通过驱动机构驱动其他组修正挡板另一次蒸镀膜层制成。
另外，上述多组修正挡板中，对于每一组修正挡板来说，当合理设计构成一组修正挡板的其中一挡板的形状后，通过优化另一挡板的形状即能够实现对蒸发源膜厚均一性的调整。因此采用本实用新型第二实施例所述真空蒸发镀膜设备，同时兼顾5～6种不同类型蒸发源在伞具基板上目标膜厚的均一性。
当然，依据本实用新型原理，修正挡板的设置结构和所设置挡板的数量并不限于仅为如图4所示，如修正挡板的组数可以为四个或更多，相邻挡板之间的夹角可以根据具体工艺要求调节。
另外，第二实施例中，由于第一挡板21与第五挡板25位于同一平面，第二挡板22与第四挡板24位于同一平面，第三挡板23与第六挡板26位于同一平面，因此上述的两个挡板之间可以组合为连接一体，形成为三个挡板在中间位置交叉设置的结构。
采用本实施例所述真空蒸发镀膜设备，由于利用同一蒸发源的制程可以切换不同修正挡板，或者不同蒸发源的切换也可以对应不同修正挡板的切换，相比于现有技术采用同一修正挡板，采用本实用新型结构具备更大的自由度兼顾多个膜层的均一性。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种真空蒸发镀膜设备，包括蒸发源和用于安装待镀膜基板的载体，其特征在于，所述真空蒸发镀膜设备还包括：
相互连接的多个挡板，设置于所述蒸发源和所述载体之间；多个所述挡板相组合构成至少两组修正挡板；
用于驱动其中一组所述修正挡板位于所述蒸发源的材料蒸发行程内的驱动机构，所述驱动机构与每组所述修正挡板相连接。
2.如权利要求1所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，所述驱动机构包括：
驱动马达；
与所述驱动马达的输出轴相连接的支撑杆，其中每个所述挡板分别与所述支撑杆固定连接。
3.如权利要求1所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，多个所述挡板在中部位置相互固定连接，一个所述挡板构成一组所述修正挡板。
4.如权利要求3所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，相邻组所述修正挡板之间交叉设置。
5.如权利要求4所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，所述修正挡板为两组，且第一组修正挡板与第二组修正挡板相互垂直。
6.如权利要求1所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，多个所述挡板分别朝不同方向延伸，且其中一端分别连接在一起，相邻所述挡板之间的角度为小于等于180度，其中的一个所述挡板与另一个所述挡板相组合构成为一组所述修正挡板。
7.如权利要求6所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，所述挡板的数量为六个，且相邻所述挡板之间的角度均为60度。
8.如权利要求7所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，所述挡板中的第一挡板为竖直向下延伸时，位于所述第一挡板两侧的第二挡板和第三挡板构成为一组所述修正挡板。
9.如权利要求1至8任一项所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，所述修正挡板中的第一组修正挡板位于所述蒸发源的材料蒸发行程内时，其他组修正挡板垂直于所述蒸发源的蒸发液面或者相对于所述第一组修正挡板位于面对所述蒸发源一侧的另一侧。
10.如权利要求1所述的真空蒸发镀膜设备，其特征在于，所述蒸发源为至少两个，其中所述驱动机构驱动不同组所述修正挡板与不同的所述蒸发源相对应。
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