CN205329148U - 一种真空蒸发源装置及真空蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种真空蒸发源装置及真空蒸镀设备，涉及真空蒸镀技术领域，可有效控制蒸发源的蒸发速率且能够解决蒸镀过程中蒸镀坩埚的开口堵塞的问题。该真空蒸发源装置，包括蒸镀坩埚、开口可变式盖板、控制结构。所述蒸镀坩埚用于放置蒸镀的源材料；所述开口可变式盖板设置于所述蒸镀坩埚的开口处，用于调节所述蒸镀坩埚的开口的大小；所述控制结构与所述开口可变式盖板相连，用于控制所述开口可变式盖板的开口大小。其中，所述开口可变式盖板的材料为耐高温材料。用于真空蒸镀设备。

Description

一种真空蒸发源装置及真空蒸镀设备

技术领域

本实用新型涉及真空蒸镀技术领域，尤其涉及一种真空蒸发源装置及真空蒸镀设备。

背景技术

目前，在现代工业和科研工作中，真空蒸镀工艺已经广泛用于电子器件的镀膜过程中。真空蒸镀的原理是将待蒸镀的源材料放置于真空蒸发源装置中，通过电阻加热或电子束加热使源材料加热到一定温度发生蒸发或升华，气化后的源材料凝聚沉积在待镀膜的基板表面形成薄膜。

然而，在蒸镀过程中控制蒸镀源材料的蒸发速率是一个难点，现有技术中，一般是通过控制蒸发源的温度或待蒸镀基板的温度来控制蒸发速率。但是，在特定的工艺中，待蒸镀基板的温度是固定的，这样就只能通过改变蒸发源的温度来改变蒸发速率，而通过改变蒸发源的温度来改变蒸发速率也有一定的局限性。例如：蒸发源温度的变化会对蒸镀源材料的消耗和控制影响较大，造成蒸发源材料的浪费；再者，改变蒸发源温度会影响后续工作的继续，特别是升高蒸发源的温度一段时间后，当后续工作需要降低蒸发源温度时，蒸发速率与蒸发源温度的对应关系便会被改变，因而使得蒸镀源材料在较高温度下会有较高的消耗。

在此基础上，在蒸镀过程中，蒸镀坩埚的开口可能会发生堵塞现象，从而也会影响蒸镀过程的进行。目前通常采用两种方法解决蒸镀坩埚的开口堵塞的问题。第一种是提高蒸发温度使蒸发的源材料增多，爆冲出蒸镀坩埚的开口；第二种是对蒸发源进行开腔处理。但是，这两种方法都对蒸发过程的进行有较大的影响。第一种方法使蒸发的源材料爆冲出蒸镀坩埚的开口，不仅会对蒸发源材料造成不可控制的损失，而且也会增加蒸发过程的控制难度；而第二种方法需要停止作业，开启蒸发源的腔室，影响蒸镀过程的进行。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种真空蒸发源装置及真空蒸镀设备，可有效控制蒸发源的蒸发速率且能够解决蒸镀过程中蒸镀坩埚的开口堵塞的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种真空蒸发源装置，包括蒸镀坩埚、开口可变式盖板、控制结构。所述蒸镀坩埚用于放置待蒸镀的源材料；所述开口可变式盖板设置于所述蒸镀坩埚的开口处，用于调节所述蒸镀坩埚的开口的大小；所述控制结构与所述开口可变式盖板相连，用于控制所述开口可变式盖板的开口大小；其中，所述开口可变式盖板的材料为耐高温材料。

优选的，所述蒸镀坩埚的开口与所述开口可变式盖板的开口形状一致。

优选的，所述开口可变式盖板采用可变光阑原理制成。

进一步优选的，所述开口可变式盖板包括多个叶片、活动环及固定环；每个所述叶片的两端均设置有活动销钉和固定销钉，所述活动销钉和所述固定销钉分设在所述叶片的相对面；每个所述叶片的一端通过所述固定销钉固定在所述固定环上，另一端通过所述活动销固定在所述活动环上；其中，所述活动环可相对所述固定环转动。

优选的，所述控制结构包括开口控制杆；所述开口控制杆与所述开口可变式盖板相连，用于控制所述开口可变式盖板的开口大小。

进一步优选的，所述控制结构还包括支撑柱，所述支撑柱上设有通孔，所述开口控制杆穿过所述通孔；所述支撑柱用于支撑所述开口控制杆。

优选的，所述蒸镀坩埚为线源蒸镀坩埚或面源蒸镀坩埚。

另一方面，提供一种真空蒸镀设备，包括真空蒸镀腔室，还包括设置在所述真空蒸镀腔室中的上述的真空蒸发源装置。

优选的，所述真空蒸镀设备还包括驱动装置和控制装置；所述驱动装置与所述真空蒸发源装置中的开口控制杆相连，用于驱动所述开口控制杆转动，以控制所述开口可变式盖板的开口大小；所述控制装置与所述驱动装置相连，用于控制所述驱动装置驱动开口控制杆转动。

本实用新型实施例提供一种真空蒸发源装置及真空蒸镀设备，通过在蒸镀坩埚的开口处设置开口可变式盖板，一方面，通过控制结构控制开口可变式盖板的开口大小，从而可以有效地控制蒸镀源材料的蒸发速率，避免了现有技术中控制蒸发源的温度或待蒸镀基板的温度对蒸镀源材料消耗的问题；另一方面，当蒸镀坩埚的开口发生堵塞时，可通过控制结构控制开口可变式盖板的开口大小发生变化，便可以解决蒸镀坩埚的开口堵塞的问题，从而避免了现有技术中通过蒸镀源材料的爆冲或者停止作业开启腔室而导致的问题；再一方面，当控制结构控制开口可变式盖板的开口关闭时，开口可变式盖板还可以代替挡板使用，从而简化了蒸发源装置的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种真空蒸发源装置的结构示意图一；

图2(a)为本实用新型实施例提供的一种真空蒸发源装置中开口可变式盖板的结构示意图；

图2(b)为本实用新型实施例提供的一种开口可变式盖板中叶片的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种真空蒸发源装置的结构示意图二；

图4为本实用新型实施例提供的一种真空蒸镀设备的结构示意图。

10-蒸镀坩埚；20-开口可变式盖板；201-叶片；202-活动环；203-固定环；204-活动销钉；205-固定销钉；30-控制结构；301-开口控制杆；302-支撑柱；40-真空蒸镀腔室；50-驱动装置；60-控制装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种真空蒸发源装置，如图1所示，包括蒸镀坩埚10、开口可变式盖板20、控制结构30。

蒸镀坩埚10用于放置待蒸镀的源材料；开口可变式盖板20设置于蒸镀坩埚10的开口处，用于调节蒸镀坩埚10的开口的大小；控制结构30与开口可变式盖板20相连，用于控制开口可变式盖板20的开口大小。其中，开口可变式盖板20的材料为耐高温材料。

需要说明的是，第一，对于蒸镀坩埚10的材料，应保证蒸镀坩埚10的熔点大于蒸镀源材料的熔点，且蒸镀坩埚10不会影响蒸镀源材料。此处的蒸镀坩埚10，可以是石墨蒸镀坩埚，当然也可以是金属蒸镀坩埚。其中，金属蒸镀坩埚可以是蒸镀钼坩埚、蒸镀钨坩埚等。

对于蒸镀坩埚10的类型，可以为线源蒸镀坩埚，或面源蒸镀坩埚。

第二，对于开口可变式盖板20的结构，以能调节蒸镀坩埚10的开口的大小为准。此处，为了避免蒸镀坩埚10在蒸镀源材料时，温度较高对开口可变式盖板20的影响，因此，开口可变式盖板20的材料为耐高温材料，例如，陶瓷、耐高温金属等。其中，耐高温金属可以是金属钽、钛或钼等。

对于开口可变式盖板20的大小，以能放置在蒸镀坩埚10的开口处且与蒸镀坩埚10固定为准，以保证蒸镀源材料只从开口可变式盖板20的开口处蒸发出来。

第三，对于控制结构30的具体结构，以能控制开口可变式盖板20的开口大小发生改变为准。

此处，本领域技术人员应该明白，控制结构30不仅能使开口可变式盖板20的开口变大或变小，还可以使开口可变式盖板20的开口关闭。当开口可变式盖板20的开口关闭时，此时开口可变式盖板20可以相当于一个挡板。

本实用新型实施例提供了一种真空蒸发源装置，通过在蒸镀坩埚10的开口处设置开口可变式盖板20，一方面，通过控制结构30控制开口可变式盖板20的开口大小，从而可以有效地控制蒸镀源材料的蒸发速率，避免了现有技术中控制蒸发源的温度或待蒸镀基板的温度对蒸镀源材料消耗的问题；另一方面，当蒸镀坩埚10的开口发生堵塞时，可通过控制结构30控制开口可变式盖板20的开口大小发生变化，便可以解决蒸镀坩埚的开口堵塞的问题，从而避免了现有技术中通过蒸镀源材料的爆冲或者停止作业开启腔室而导致的问题；再一方面，当控制结构30控制开口可变式盖板20的开口关闭时，开口可变式盖板20还可以代替挡板使用，从而简化了蒸发源装置的结构。

优选的，蒸镀坩埚10的开口与开口可变式盖板20的开口形状一致。这样，即使改变开口可变式盖板20的开口大小，也不会对蒸镀坩埚10的开口形状进行改变，从而在改变开口过程中，对蒸发温度分布的影响可以达到最小。

示例的，蒸镀坩埚10的开口形状为圆形，开口可变式盖板20的开口也为圆形；蒸镀坩埚10的开口形状为方形，开口可变式盖板20的开口也为方形。

由于可变光阑的孔径可以根据需要调整为变大或变小，开口可变式盖板20也需要使其开口变大或变小，因而本实用新型实施例中的开口可变式盖板20可以采用可变光阑的设计原理制成。

优选的，开口可变式盖板20的具体结构可以如图2(a)和图2(b)所示，包括多个叶片201、活动环202及固定环203；如图2(b)所示，每个叶片201的两端均设置有活动销钉204和固定销钉205，活动销钉204和固定销钉205分设在叶片的相对面；每个叶片201的一端通过固定销钉205固定在固定环203上，另一端通过活动销204固定在活动环202上。其中，活动环202可相对固定环203转动。

此处，对于开口可变式盖板20中叶片201的数量，应根据叶片的宽度和活动环202、固定环203的大小进行设置。

基于上述开口可变式盖板20的具体结构，由于叶片201的两端分别与活动环202和固定环203固定，当活动环202相对固定环203转动时，活动环202可以带动叶片201转动。多个叶片201在转动时，多个叶片201相互交叠的面积越多，开口可变式盖板20的开口越小；多个叶片201相互交叠的面积越少，开口可变式盖板20的开口越大。可以根据所需要的开口可变式盖板20的开口大小，对活动环202进行相应的转动。此时，开口可变式盖板20的开口大小变化时，开口可变式盖板20的开口形状不变。

在蒸镀过程中，可以通过调节可变式盖板20的开口的大小来控制蒸发速率，当开口可变式盖板20的开口变大时，蒸发源装置的蒸发速率增加；当开口可变式盖板20的开口变小时，蒸发源装置的蒸发速率减小。在现代工业或实验室应用中，若需要停止蒸镀，可以调节开口可变式盖板20的开口关闭，此时开口可变式盖板20便相当于蒸发源装置中的挡板。在蒸镀过程中，若蒸镀坩埚的开口发生堵塞，可以调节开口可变式盖板20的开口变大，这样蒸镀坩埚的开口的堵塞将消除，当蒸镀坩埚的开口的堵塞消除时，再将开口可变式盖板20的开口调节为正常蒸镀时的开口大小。由于开口可变式盖板20的开口大小变化是在几秒内完成，因而不会对蒸镀过程造成影响。

本实用新型实施例通过转动开口可变式盖板20的活动环202，即可以对开口可变式盖板20的开口大小进行调节，从而调节了真空蒸镀坩埚的开口的大小。

优选的，如图3所示，控制结构30包括开口控制杆301；开口控制杆301与开口可变式盖板20相连，用于控制开口可变式盖板20的开口大小。

由于在真空蒸镀时，温度较高，为了避免高温环境对开口控制杆301的影响，因而开口控制杆301可以采用耐高温材料制成。

本实用新型实施例中，由于开口控制杆301与开口可变式盖板20相连，开口控制杆301的转动圈数与开口可变式盖板20的开口大小存在对应关系，可通过控制开口控制杆301来控制开口可变式盖板20的开口大小，以更能精确地调节开口可变式盖板20的开口大小。

进一步优选的，如图3所示，控制结构30还包括支撑柱302，支撑柱302上设有通孔，开口控制杆301穿过所述通孔；支撑柱302用于支撑开口控制杆301。

由于开口控制杆301具有一定的重力，若开口控制杆301长期转动以控制开口可变式盖板20的开口大小，则开口控制杆301可能会发生倾斜，这样可能会导致开口控制杆301不能精确地调节开口可变式盖板20的开口大小。为了避免开口控制杆301长期转动发生倾斜而影响对开口可变式盖板20的开口调节，因而本实用新型实施例中，可用支撑柱302支撑开口控制杆301。

本实用新型实施例还提供一种真空蒸镀设备，包括真空蒸镀腔室，还包括设置在真空蒸镀腔室中的上述的真空蒸发源装置。

其中，对于真空蒸镀腔室中的真空蒸发源装置的个数，可以根据需要合理设置。

本实用新型实施例，设置在真空蒸镀腔室中的真空蒸发源装置，由于在真空蒸发源装置的蒸镀坩埚10的开口处设置有开口可变式盖板20，一方面，通过控制结构30控制开口可变式盖板20的开口大小，从而可以有效地控制蒸镀源材料的蒸发速率，避免了控制蒸发源的温度或衬底基板的温度对蒸镀源材料消耗；另一方面，当蒸镀坩埚10的开口发生堵塞时，可通过控制结构30控制开口可变式盖板20的开口大小发生变化，便可以解决蒸镀坩埚的开口堵塞的问题，从而避免了现有技术中通过蒸镀源材料的爆冲或者停止作业开启腔室而导致的问题；再一方面，当控制结构30控制蒸镀坩埚的开口关闭时，开口可变式盖板20还可以代替挡板使用，简化了蒸发源装置的结构，从而简化了真空蒸镀设备的结构。

优选的，如图4所示，真空蒸镀设备还包括驱动装置50和控制装置60。

其中，驱动装置50与真空蒸发源装置中的开口控制杆301相连，用于驱动开口控制杆301转动，以控制开口可变式盖板20的开口大小。

控制装置60与驱动装置50相连，用于控制驱动装置50驱动开口控制杆301转动。

其中，驱动开口控制杆301转动的驱动方式可以为机械式驱动、电力驱动、磁力驱动等。驱动装置40可以是电机、马达等，能驱动开口控制杆301转动的任意装置。

需要说明的是，可以在控制装置60上设定与控制开口可变式盖板20开口大小有关的程序，由于控制装置60与驱动装置50相连，可以通过控制装置60上的程序控制驱动装置50驱动开口控制杆301转动，从而精确控制开口可变式盖板20的开口大小。

本实用新型实施例，通过在真空蒸镀设备中设置控制装置60和驱动装置50，可以对真空蒸镀坩埚的开口的大小进行自动调节，且调节精度更加精确。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种真空蒸发源装置，其特征在于，包括蒸镀坩埚、开口可变式盖板、控制结构；

所述蒸镀坩埚用于放置待蒸镀的源材料；

所述开口可变式盖板设置于所述蒸镀坩埚的开口处，用于调节所述蒸镀坩埚的开口的大小；

所述控制结构与所述开口可变式盖板相连，用于控制所述开口可变式盖板的开口大小；

其中，所述开口可变式盖板的材料为耐高温材料。

2.根据权利要求1所述的真空蒸发源装置，其特征在于，所述蒸镀坩埚的开口与所述开口可变式盖板的开口形状一致。

3.根据权利要求1所述的真空蒸发源装置，其特征在于，所述开口可变式盖板采用可变光阑原理制成。

4.根据权利要求3所述的真空蒸发源装置，其特征在于，所述开口可变式盖板包括多个叶片、活动环及固定环；

每个所述叶片的两端均设置有活动销钉和固定销钉，所述活动销钉和所述固定销钉分设在所述叶片的相对面；

每个所述叶片的一端通过所述固定销钉固定在所述固定环上，另一端通过所述活动销固定在所述活动环上；

其中，所述活动环可相对所述固定环转动。

5.根据权利要求1所述的真空蒸发源装置，其特征在于，所述控制结构包括开口控制杆；

所述开口控制杆与所述开口可变式盖板相连，用于控制所述开口可变式盖板的开口大小。

6.根据权利要求5所述的真空蒸发源装置，其特征在于，所述控制结构还包括支撑柱，所述支撑柱上设有通孔，所述开口控制杆穿过所述通孔；

所述支撑柱用于支撑所述开口控制杆。

7.根据权利要求1所述的真空蒸发源装置，其特征在于，所述蒸镀坩埚为线源蒸镀坩埚或面源蒸镀坩埚。

8.一种真空蒸镀设备，包括真空蒸镀腔室，其特征在于，还包括设置在所述真空蒸镀腔室中的权利要求1-7任一项所述的真空蒸发源装置。

9.根据权利要求8所述的真空蒸镀设备，其特征在于，所述真空蒸镀设备还包括驱动装置和控制装置；

所述驱动装置与所述真空蒸发源装置中的开口控制杆相连，用于驱动所述开口控制杆转动，以控制所述开口可变式盖板的开口大小；

所述控制装置与所述驱动装置相连，用于控制所述驱动装置驱动开口控制杆转动。