CN215440660U - 蒸镀装置以及蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种蒸镀装置和蒸镀设备。其中，蒸镀装置用于对晶圆进行蒸镀，蒸镀装置包括：蒸镀腔体、蒸镀源、行星锅和中心锅。蒸镀源设置在所述蒸镀腔体的底部；行星锅，用于放置第一晶圆，所述行星锅设置有多个，多个所述行星锅设置在所述蒸镀源的上方；其中，多个所述行星锅绕一竖直线公转，所述竖直线穿过所述蒸镀源；中心锅，用于放置第二晶圆，所述中心锅设置在所述蒸镀源的上方，所述竖直线穿过所述中心锅。本申请实施例提供的蒸镀装置，通过在蒸镀腔体上部设置中心锅，能够有效提高蒸镀材料的利用率。

Description

蒸镀装置以及蒸镀设备

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种蒸镀装置以及蒸镀设备。

背景技术

蒸镀，属于一种物理沉积，是通过某种方式将蒸镀材料转化成气体分子蒸镀材料，气体分子蒸镀材料在真空环境中运动附着在待蒸镀物表面，从而在待蒸镀物表面形成薄膜的过程。

蒸镀设备的行星锅用于放置和固定待蒸镀物，待蒸镀物比如晶圆。蒸镀设备在加工待蒸镀物时，从蒸镀源出来的气体分子蒸镀材料，具有中间浓度大而集中，周围相对浓度小而分散的特点。现有的蒸镀设备的行星锅只能沉积部分气体分子蒸镀材料，对蒸镀材料的利用率不高。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种蒸镀装置以及蒸镀设备，能够有效提高蒸镀材料的利用率。

第一方面，本申请实施例提供了一种蒸镀装置，用于对晶圆进行蒸镀，蒸镀装置包括：蒸镀腔体、蒸镀源、行星锅和中心锅。蒸镀源设置在所述蒸镀腔体的底部；行星锅，用于放置第一晶圆，所述行星锅设置有多个，多个所述行星锅设置在所述蒸镀源的上方；其中，多个所述行星锅绕一竖直线公转，所述竖直线穿过所述蒸镀源；中心锅，用于放置第二晶圆，所述中心锅设置在所述蒸镀源的上方，所述竖直线穿过所述中心锅。

可选的，所述中心锅绕所述竖直线自转。

可选的，所述蒸镀装置包括驱动装置，所述驱动装置包括：驱动主轴、驱动支架和发动机。驱动主轴，所述驱动主轴连接于所述中心锅的非蒸镀面，用于驱动所述中心锅自转；驱动支架，所述驱动支架为多个；其中，多个所述驱动支架的一端分别连接于所述驱动主轴；多个所述驱动支架的另一端连接多个所述行星锅，所述驱动支架用于驱动所述行星锅公转；以及发动机，所述发动机设置在所述蒸镀腔体的外部，所述发动机用于提供机械能给所述驱动主轴和所述驱动支架。

可选的，所述中心锅的自转方向和所述行星锅的公转方向相反。

可选的，所述蒸镀装置还包括连接杆，所述连接杆用于调节所述中心锅的高度，所述连接杆连接所述中心锅和所述蒸镀腔体。

可选的，以所述蒸镀源所在水平面为基准面，所述中心锅与所述基准面的距离大于所述行星锅最高点与所述基准面的距离；所述中心锅的半径大于所述行星锅与所述竖直线的最小距离。

可选的，所述行星锅倾斜设置，所述行星锅的蒸镀面朝向所述蒸镀源。

可选的，所述竖直线穿过所述中心锅的中心以及所述蒸镀源的中心。

可选的，所述中心锅的蒸镀面为平面或凹面。

第二方面，本申请实施例还提供一种蒸镀设备，包括前述的蒸镀装置。

本申请实施例提供的蒸镀装置和蒸镀设备，针对示例性的蒸镀装置的行星锅公转也不能覆盖所有蒸镀区域而造成蒸镀区域浪费的问题，提出在蒸镀腔体的上部设置中心锅，由于中心锅也能够蒸镀晶圆，中心锅设置在行星锅覆盖不到的区域，将蒸镀不到行星锅上的蒸镀区域充分利用起来，所以设置中心锅能够减少蒸镀区域的浪费；将原本行星锅覆盖不到的区域对应的浪费的气体分子蒸镀材料利用起来，能够有效提高蒸镀材料的利用率；而且中心锅的设置还能增加晶圆的蒸镀产量，提高了产能，提升了生产效率。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是本申请实施例的蒸镀装置的第一种实施方式的结构示意图；

图2是本申请实施例的蒸镀装置的第二种实施方式的结构示意图；

图3是本申请实施例的蒸镀装置中驱动主轴的第一种实施方式的部分结构示意图；

图4是本申请实施例的蒸镀装置中驱动主轴的第二种实施方式的部分结构示意图；

图5是本申请实施例的蒸镀装置的第三种实施方式的结构示意图；

图6是本申请实施例的蒸镀装置中关于驱动主轴的一种实施方式的结构示意图；

图7是本申请实施例的蒸镀装置的第四种实施方式的结构示意图；

图8是本申请实施例的蒸镀装置的第五种实施方式的结构示意图；

图9是本申请实施例的蒸镀装置的第六种实施方式的结构示意图。

其中：10-蒸镀腔体；100-蒸镀源；110-电子枪；120-偏转磁场； 130-加热灯；200-行星锅；210-圆形轨道；240-接线座；300-中心锅； 400-驱动装置；410-驱动主轴；420-驱动支架；430-发动机；411- 第一驱动副轴；4111-第一齿轮；412-第二驱动副轴；4121-第二齿轮； 500-连接杆。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/ 或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。

如图1所示，本申请实施例公开一种蒸镀装置，用于对晶圆进行蒸镀。该蒸镀装置主要包括：蒸镀腔体10、蒸镀源100、行星锅200、以及中心锅300。具体而言，如下：

本实施例的蒸镀装置具有一蒸镀腔体10，在工作时蒸镀腔体10 的内部环境为高温真空状态。蒸镀腔体10的容置空间例如为圆柱体，当然，容置空间还可以是长方体等。蒸镀源100、行星锅200、以及中心锅300都设置在蒸镀腔体10内。进一步地，蒸镀源100设置在蒸镀腔体10的底部。蒸镀源100越靠近蒸镀腔体10的底部中心位置，气体分子蒸镀材料的分布越均匀，蒸镀到晶圆上的薄膜均匀性越高。因此，本申请实施例的蒸镀源100设置在蒸镀腔体10的底部正中心。行星锅200包括第一晶圆放置部，第一晶圆放置部用于放置第一晶圆，并通过定位件将行星锅200上的第一晶圆固定，定位件比如是压片或者弹簧等。行星锅200设置有多个，例如三个或四个，多个行星锅200分别设置在蒸镀源100的上方。其中，多个行星锅200 围绕一竖直线公转。例如，三个行星锅200以竖直线为中心轴线呈圆周均匀分布，围绕该竖直线进行公转。而且，竖直线穿过蒸镀源100。在一个较佳实施例中，竖直线穿过蒸镀源100的中心，如此确保每一个行星锅200上的镀膜均匀性都一致。中心锅300包括第二晶圆放置部，第二晶圆放置部用于放置第二晶圆，并通过定位件将中心锅 300上的第二晶圆固定，定位件比如是压片或者弹簧等。值得一提的是，行星锅200和中心锅300都可以用于生产不同尺寸规格的晶圆，也都可以生产相同尺寸规格的晶圆。例如，行星锅200可以放置2 寸、4寸或6寸的晶圆，或者几种尺寸混合。中心锅300也可以放置 2寸、4寸或6寸的晶圆，或者几种尺寸混合。其中，2寸的晶圆一般采用正面放片，比如弹簧挂片式；4寸和6寸的晶圆采用背部放片，不易掉落。进一步地，中心锅300设置在蒸镀源100的上方，便于在第二晶圆上蒸镀薄膜。进一步地，竖直线穿过中心锅200。在一个较佳实施例中，竖直线穿过中心锅200的中心，能够提高来自蒸镀源 100的气体分子蒸镀材料蒸镀到中心锅200上的蒸镀薄膜均匀性。当然，竖直线也可以不穿过中心锅200的中心。

需要说明的是，本实用新型所提及的第一晶圆和第二晶圆为两种不同膜厚规格的晶圆。第二晶圆由于放置在中心锅300上，与蒸镀源 100相对，气体分子蒸镀材料能够直接附在中心锅200上，成膜特性会优于行星锅200的第一晶圆，使得第二晶圆的膜层更厚且更均匀，膜的形貌更趋近理想状态。因此，本实用新型的蒸镀装置可以蒸镀出不同膜厚规格的晶圆，可满足不同客户的需求。

蒸镀腔体10内基本充满来自蒸镀源100的气体分子蒸镀材料。本申请的技术方案，通过设置中心锅300，用于蒸镀晶圆并提高晶圆产能，将蒸镀不到行星锅200上的区域充分利用起来，节省了原本浪费的区域。在一个实施例中，行星锅200例如为具有球面的蒸镀锅，球面的凹面朝向蒸镀源100。行星锅200倾斜设置，又由于多个行星锅200围绕竖直线公转，多个行星锅200围成的中间区域为浪费的蒸镀区域。同时，从蒸镀源100出来的气体分子蒸镀材料，在蒸镀腔体10内向上运动的过程中，始终具有中间部分浓度大且集中，周围部分的浓度相对小而分散的特点。如此而来，大部分从蒸镀源100 出来的气体分子蒸镀材料则会运动至浪费的蒸镀区域，造成了蒸镀区域浪费的情况。本申请实施例公开的蒸镀装置，设置中心锅300将中间部分的气体分子蒸镀材料充分利用，能够有效提高蒸镀材料的利用率。

在一些实施例中，中心锅200还会进行自转，例如中心锅200 在蒸镀过程中以竖直线为中轴线进行自转，可以使得蒸镀到中心锅 200上的薄膜更加的均匀，提高良品率。可选地，竖直线穿过中心锅 200的中心以及蒸镀源100的中心，能够提高中心锅300和多个行星锅200的蒸镀均匀性。

进一步地，在一些实施例中，如图2所示，蒸镀装置包括驱动装置400，驱动装置400包括：驱动主轴410、驱动支架420和发动机 430。进一步地，驱动主轴410连接于中心锅300的非蒸镀面，用于驱动中心锅300自转。其中，非蒸镀面指的是中心锅300背向蒸镀源100的一面。驱动支架420为多个，本实施例的驱动支架420的数量对应行星锅200的数量，比如行星锅200设置三个时，驱动支架420也设置三个。其中，多个驱动支架420的一端连接于驱动主轴410，多个驱动支架420的另一端分别连接多个行星锅200，驱动支架420用于驱动行星锅200公转。发动机430用于提供机械能给驱动主轴410和驱动支架420，以使得驱动主轴410进行自转和驱动支架420进行公转。发动机430可以设置在蒸镀腔体10的外部，以防止蒸镀腔体10内的工作环境对发动机430造成破坏。

承上述，在一个实施例中，发动机430例如为电动机，发动机 430的输出轴通过联轴器连接驱动主轴410的上端，驱动主轴410 的下端固定连接中心锅300。电动机通电后旋转带动驱动主轴410旋转，驱动主轴410带动中心锅300自转。其中，驱动主轴410与中心锅300例如为可拆卸连接，用于方便安装或拆取中心锅300。进一步地，如图3所示，例如：驱动主轴410下部设有第一螺纹柱410a。中心锅300的中部设有通孔，第一螺纹柱410a穿过通孔。其中，第一螺纹柱410a的外径等于通孔的内径，通孔可以是螺纹孔。然后，通过将一个螺母安装到第一螺纹柱410a上抵住中心锅300，以此实现中心锅300可拆卸地固定在驱动主轴410上。在一些其它实施例中，可以通过两个旋向不同的螺母将中心锅300固定。如图4所示，例如：驱动主轴410下部设有第二螺纹柱410b，第二螺纹柱410b 包括上下两段不同的螺纹，即左旋螺纹段和右旋螺纹段。左旋螺纹段设置在螺纹柱的上段或下段，相应地，右旋螺纹段设置在螺纹柱的下段或上段。第二螺纹柱410b下段的螺纹段直径小于其上段的螺纹段直径。两个旋向不同的螺母分别对应与其匹配的螺纹段设置。通过设置两个螺母能够更好地防止中心锅300松动，从而能够有效防止中心锅300在工作过程中掉落。

需要说明的是，如图5所示，多个驱动支架420的一端固定连接在驱动主轴410上，多个驱动支架420的另一端连接多个行星锅200，电动机430带动驱动主轴410旋转，驱动主轴410旋转使得多个驱动支架420绕驱动主轴410公转，从而带动多个行星锅200公转。在另一实施例中，多个行星锅200设置在圆形轨道310上。由于行星锅300设置在圆形轨道210上，能够使得行星锅200在公转的同时在圆形轨道210上滚动而自转。

如果中心锅300和行星锅200的旋转方向相同，可能会引起气旋等现象，从而导致气体分子蒸镀材料的均匀性降低。因此，在一些实施例中，可以通过设计中心锅300的自转方向和行星锅200的公转方向相反，以此避免气旋现象，提高蒸镀均匀性。在一个具体实施例中，如图6所示，驱动主轴410例如包括第一驱动副轴411和第二驱动副轴412，发动机430连接第一驱动副轴411，中心锅300 连接第二驱动副轴412。第一驱动副轴411上设置有第一齿轮4111，第二驱动副轴412上设置有第二齿轮4121，第一齿轮4111和第二齿轮4121互相啮合，以此使得第一驱动副轴411和第二驱动副轴412 的转向相反，从而实现中心锅300的转向与发动机410的转向相反。又因为行星锅200的公转方向与发动机410的转向相同，所以中心锅300的自转方向和行星锅200的公转方向相反。当然，在一些其它实施例中，中心锅300的自转方向和行星锅200的公转方向可以相同，此种设计的结构更容易实现，在能够实现减少蒸镀区域浪费的效果前提下，还具有节省制造成本的优点。

在本申请的另一些实施例中，中心锅300也可以固定设置，不进行自转。如图7所示，通过将中心锅300固定设置在浪费蒸镀区域内，同样能够实现节省浪费的蒸镀区域。蒸镀装置例如包括连接杆 500，连接杆500用于调节中心锅300的高度。在一个实施例中，连接杆500一端连接中心锅300，另一端连接蒸镀腔体10，例如连接杆500的另一端可以连接在蒸镀腔体10的上部或下部。其中，连接杆500可伸缩，以此结构实现中心锅300高度的调节。当然，本实施例中的连接杆500，同样也适用于上述实施例中，可自转的中心锅 300上。

关于中心锅300高度的设置，在一种具体实施方式中，如图2 所示，以蒸镀源100所在水平面为基准面，中心锅300与基准面的距离大于行星锅200最高点与基准面的距离。从蒸镀锅100出来的气体分子蒸镀材料运动越远，气体分子蒸镀材料的分布越均匀。因此，中心锅300设置离蒸镀源100越远，蒸镀到中心锅300上的薄膜就越均匀，从而提高良品率。中心锅300的半径大于行星锅200与竖直线的最小距离，因为中心锅300离蒸镀源100越远，中心锅300 的半径就可以设置越大，可以提高蒸镀产能。另外，此种实施方式可以蒸镀出不同规格的晶圆产品。

关于中心锅300高度的设置，在另一种具体实施方式中，如图8 所示，以蒸镀源100所在水平面为基准面，中心锅300与基准面的距离小于行星锅200最高点与所述基准面的距离。中心锅300离蒸镀源100越近，蒸镀到中心锅300上的膜层质量越好。另外，此种实施方式也可以蒸镀出不同规格的晶圆产品。

关于中心锅300高度的设置，在又一种具体实施方式中，如图9 所示，以蒸镀源100所在水平面为基准面，中心锅300与基准面的距离等于行星锅200最高点与所述基准面的距离。需要注意的是，此种实施方式的中心锅300的半径小于行星锅200与竖直线的最小距离，否则中心锅300和行星锅200会碰撞。

较好地，中心锅300的半径小于行星锅200与竖直线的最小距离。一方面，可以防止中心锅300遮挡将会蒸镀到行星锅200的气体分子蒸镀材料，从而防止降低行星锅200的蒸镀效果。另一方面，考虑到蒸镀腔体10工作时为高温状态，中心锅300和行星锅200都会受热膨胀。因此，设计中心锅300的半径小于行星锅200与竖直线的最小距离，无论中心锅300的高度如何设置或调整，都能够避免蒸镀装置内部发生碰撞，尤其是在工作时。

在本实施例中，行星锅200倾斜设置，行星锅200的蒸镀面朝向蒸镀源100，倾斜的行星锅200在圆形轨道310上自转，同时围绕竖直线公转。进一步地，竖直线穿过中心锅300的中心以及蒸镀源 100的中心，确保蒸镀的均匀性。

可选地，中心锅200的蒸镀面可以为平面或凹面。需要说明的是，蒸镀面指的是中心锅200朝向蒸镀源100的一面。在一些实施例中，中心锅300的蒸镀面为平面，蒸镀源100上方的气体分子蒸镀材料大部分是竖直向上运动的，因此中心锅300的蒸镀面可以设置为平面，镀膜的均匀度不会受到太大影响，而且平面的中心锅200能够节省制造成本。当然，在一些其它实施例中，中心锅300的蒸镀面还可以设置为凹面，凹面可以使镀膜更均匀。

如图5所示，本申请实施例还提供了一种蒸镀设备，包括前述的蒸镀装置。该蒸镀设备还包括电子枪110、偏转磁场120和加热灯 130。其中，电子枪110的灯丝通电后用于激发电子，在高压电源的加速下，作用在蒸镀材料上使得其升华。其中，蒸镀源100在偏转磁场120的范围内，偏转磁场120的作用包括输出不同的波形的气体分子蒸镀材料和调节气体分子蒸镀材料的振幅。其中，加热灯130 为一个或多个，设置在蒸镀源100上方，起到加热升温作用。另外，本实施例的蒸镀设备还包括接线座240，接线座240可以设置在蒸镀设备上部。进一步地，该接线座240包括膜厚测试接线和温度监测接线，分别连接设置在蒸镀腔体10内的膜厚测试装置和温度监测装置。需要说明的是，本申请的膜厚测试装置和温度监测装置设置在蒸镀腔体10的侧面。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种蒸镀装置，其特征在于，所述蒸镀装置包括：

蒸镀腔体；

蒸镀源，设置在所述蒸镀腔体的底部；

行星锅，用于放置第一晶圆，所述行星锅设置有多个，多个所述行星锅设置在所述蒸镀源的上方；其中，多个所述行星锅绕一竖直线公转，所述竖直线穿过所述蒸镀源；以及

中心锅，用于放置第二晶圆，所述中心锅设置在所述蒸镀源的上方，所述竖直线穿过所述中心锅。

2.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述中心锅绕所述竖直线自转。

3.根据权利要求2所述的蒸镀装置，其特征在于，所述蒸镀装置包括驱动装置，所述驱动装置包括：

驱动主轴，所述驱动主轴连接于所述中心锅的非蒸镀面，用于驱动所述中心锅自转；

驱动支架，所述驱动支架为多个；其中，多个所述驱动支架的一端连接于所述驱动主轴；多个所述驱动支架的另一端分别连接多个所述行星锅，所述驱动支架用于驱动所述行星锅公转；以及

发动机，所述发动机用于提供机械能给所述驱动主轴和所述驱动支架。

4.根据权利要求2所述的蒸镀装置，其特征在于，所述中心锅的自转方向和所述行星锅的公转方向相反。

5.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述蒸镀装置还包括连接杆，所述连接杆用于调节所述中心锅的高度，所述连接杆连接所述中心锅和所述蒸镀腔体。

6.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，以所述蒸镀源所在水平面为基准面，所述中心锅与所述基准面的距离大于所述行星锅最高点与所述基准面的距离；所述中心锅的半径大于所述行星锅与所述竖直线的最小距离。

7.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述行星锅倾斜设置，所述行星锅的蒸镀面朝向所述蒸镀源。

8.根据权利要求1所述的蒸镀装置，其特征在于，所述竖直线穿过所述中心锅的中心以及所述蒸镀源的中心。

9.根据权利要求1至8任一项所述的蒸镀装置，其特征在于，所述中心锅的蒸镀面为平面或凹面。

10.一种蒸镀设备，其特征在于，包括上述权利要求1至9任意一项所述的蒸镀装置。

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