CN215481225U - 一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，包括蒸发腔与存储腔；所述蒸发腔通过软连接管路与存储腔连通；所述蒸发腔与存储腔的连通管路设置有截止件；所述蒸发腔内设置有蒸发源以及用于放置坩埚的凹槽；所述存储腔内设置有坩埚存储架以及机械手；所述机械手用于坩埚在凹槽以及坩埚存储架之间的运输；所述坩埚为圆台状坩埚。本实用新型通过存储腔的设置，实现在真空环境下对坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜，有利于实现多种材料对同一基片的真空镀膜，且能够完全避免材料的交叉污染问题。
Description
技术领域
本实用新型属于镀膜技术领域，涉及一种镀膜装置，尤其涉及一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置。
背景技术
传统材料研究，一次实验制备一个样品，因此材料研发周期长。高通量材料芯片技术借鉴制造集成电路芯片的掩膜技术，在一块基底上一次实验可以制备成千上万种不同组分的材料，并快速表征成分、结构、物相，能大幅度缩短了新材料的研发周期。高通量材料芯片技术已经成为材料研发的一种最重要方法。
高通量材料芯片技术通常需要使用多种材料交替镀膜。目前电子束蒸发使用的蒸发源可以同时放多种材料，蒸发源有一个带缺口的挡板，当某种材料需要蒸发时，电子束蒸发源通过旋转把需要蒸发的材料旋转到挡板缺口下，电子束加热在挡板缺口下的材料，从而蒸发镀膜。其它的材料被挡板遮挡避免由于蒸发产生材料之间的交叉污染。
虽然电子束蒸发源可以同时放多种材料，但是还是有限的，如果需要变换或添加材料时还需要打破真空开腔体。并且在镀膜过程中，蒸发的材料会沉积在挡板缺口边缘；如果不及时开真空腔体清理挡板缺口边缘沉积的材料，缺口边缘沉积的材料就会脱落、掉入挡板缺口下的材料中造成材料的交叉污染，因此这种电子束蒸发源还会造成材料的交叉污染。
CN 101985736A公开了一种多工位渐变薄膜镀制设备，包括驱动模块、基板、工件盘、掩膜机构及均匀机构，所述工件盘位于基板之上，所述工件盘可绕其轴心旋转，其与基板的间隔恒定。所述工件盘上固定设有镀膜工位；在所述基板上对应所述镀膜工位位置设置有镀膜孔；在所述镀膜工位与镀膜孔之间固定设有掩膜机构；在所述镀膜孔的下部于基板上固定设有均匀机构；所述驱动模块的工作段与工件盘固定相连。但是该设备具有一套基片换位机构，待镀基片在真空室内能够自动更换，通过特定的掩膜机构能够实现非均匀薄膜的镀制。但该设备中一套掩膜机构只能镀制一种类型的镀片，不同类型的镀片需要更换不同的掩膜机构，操作复杂。
CN 105887020A公开了一种多蒸发源镀膜装置及其镀膜方法，所述真空镀膜室内设置有多个膜厚控制仪，其中一个所述膜厚控制仪设置在工件伞架的中心位置用于监控所述镀膜基片上的镀膜速率，其余的所述膜厚控制仪与蒸发源构成一一对应以分别监控和调节每个蒸发源的蒸发速率。但是该方法将多个蒸发源置于同一个腔室内，蒸发源的数量受到真空腔体的限制，基于镀膜均匀性的考虑，难以安装太多蒸发源。
CN 1814855A公开了一种用于制备多组分薄膜的多蒸发源系统，包括真空室，真空室内布设由多个电子枪加热蒸发源，每个电子枪蒸发源包括一电子枪、一传感器和一坩埚，两两蒸发源之间均设置有电磁屏蔽装置。该发明通过设置电磁屏蔽装置，使多个电子枪之间不会互相干扰，从而可以用开制备多组分薄膜。但该设备需要在真空腔体中设置多个电子枪和多个蒸发源，容易造成材料直接交叉污染。
对此，提供一种能够实现便于更换坩埚且不需要破坏腔体内真空状态的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，有利于实现多种材料对同一基片的真空镀膜，且能够完全避免材料的交叉污染问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置能够实现便于更换坩埚且不需要破坏腔体内真空状态的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，有利于实现多种材料对同一基片的真空镀膜，且能够完全避免材料的交叉污染问题。
为达到此实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置包括蒸发腔与存储腔。
所述蒸发腔通过软连接管路与存储腔连通；所述蒸发腔与存储腔的连通管路设置有截止件。
所述蒸发腔内设置有蒸发源以及用于放置坩埚的凹槽。
所述存储腔内设置有坩埚存储架以及机械手；所述机械手用于坩埚在凹槽以及坩埚存储架之间的运输；
所述坩埚为圆台状坩埚。
本实用新型提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置通过蒸发腔与存储腔的设置，能够实现在不破坏真空的条件下对坩埚进行更换，从而实现真空条件下对多种材料的交替镀膜。所述蒸发腔内设置有蒸发源以及用于放置坩埚的凹槽，凹槽所放坩埚为圆台状坩埚。
本实用新型所述蒸发腔中的蒸发源包括电子束蒸发源和/或激光蒸发源，所述蒸发源用于加热坩埚内的物料，本实用新型不对蒸发源的位置做具体限定，只要能够实现对坩埚内物料的加热即可。
将所述圆台状坩埚放置于凹槽内时，圆台状坩埚的小径端为底部，且圆台状坩埚的侧壁与凹槽的内部接触。
本实用新型所述软连接管路的使用，便于蒸发腔与存储腔连接管路的调平，从而便于机械手在蒸发源以及坩埚存储架之间运输坩埚。
作为优选的技术方案，所述软连接管路包括但不限于波纹管。
本实用新型所述截止件用于控制蒸发腔与存储腔之间的连通，当蒸发腔内进行真空镀膜时，控制截止件使蒸发腔与存储腔之间不连通；当需要对坩埚进行更换时，则控制截止件使蒸发腔与存储腔之间连通。
作为优选的技术方案，所述截止件包括但不限于截止阀。
本实用新型所述机械手用于坩埚在蒸发源以及坩埚存储架之间的运输是指，机械手不仅能够将存储腔的坩埚存储架的坩埚运输至蒸发源的凹槽，还能够将蒸发源凹槽内的坩埚运输至存储腔的坩埚存储架。
优选地，所述坩埚存储架包括支撑板、设置于支撑板上的坩埚支架以及设置于支撑板底部的支撑轴；所述支撑轴穿设于存储腔。
所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向位移和/或坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转。
所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向位移时，坩埚存储架沿支撑轴的轴向上下运动，配合机械手的轴向位移与轴向旋转，实现对坩埚支架上坩埚的取放；所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转时，坩埚支架配合机械手的轴向位移和/或轴向旋转实现对坩埚支架上坩埚的取放。
作为进一步优选的技术方案，所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向位移和坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转，从而可以使坩埚支架与机械手更加灵活的配合，便于机械手对坩埚支架不同位置坩埚的取放，提高了存储腔内的空间利用率。
优选地，所述坩埚支架包括至少1层坩埚存储台；所述坩埚存储台用于放置圆台状坩埚；所述坩埚存储台通过支撑柱支撑。
本实用新型不对相邻两层坩埚存储台以及最底层坩埚存储台与支撑板之间的距离进行具体限定。本领域技术人员能够根据坩埚的高度以及为了便于机械手的取放，能够对相邻两层坩埚存储台以及最底层坩埚存储台与支撑板之间的距离进行合理地选择。
本实用新型所述坩埚支架包括至少1层坩埚存储台，例如可以是1层、2层、 3层、4层、5层或10层，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本领域技术人员能够根据存储腔的大小以及坩埚的数量进行合理地设置。
优选地，所述坩埚存储台设置有放置圆台状坩埚的至少2个通孔；例如可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本领域技术人员能够根据圆台状坩埚的尺寸大小对通孔的数量以及尺寸进行合理地设置。
优选地，所述机械手包括第一位移件与第二位移件。
所述第一位移件穿设于存储腔，所述第一位移件的轴向与支撑轴的轴向平行，第一位移件的轴向与第二位移件的轴向垂直；
所述第一位移件带动第二位移件沿第一位移件的轴向位移和/或带动第二位移件沿第一位移件的轴向旋转；所述第二位移件用于坩埚在凹槽以及坩埚存储架之间的运输。
本实用新型所述第一位移件的设置不仅能够与支撑轴配合，实现对圆台状坩埚的快速取放，还能够实现对放置于凹槽内圆台状坩埚的取放；所述第二位移件的设置则能够实现圆台状坩埚在蒸发腔与存储腔之间的移动。
本实用新型通过第一位移件的设置使第二位移件沿第一位移件的轴向位移，且能够使第二位移件沿第一位移件的轴向旋转，便于第二位移件对坩埚支架不同位置圆台状坩埚的取放。
当第一位移件带动第二位移件沿第一位移件的轴向位移时，机械手通过支撑轴的轴向位移与轴向旋转配合，使第二位移件取放靠近软连接管路处的圆台状坩埚；当第一位移件带动第二位移件沿第一位移件的轴向旋转时，机械手通过支撑轴的轴向位移与轴向旋转配合，实现对坩埚支架不同位置圆台状坩埚的取放。
优选地，所述第二位移件设置有与圆台状坩埚配合的凹口。
作为本实用新型所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的优选技术方案之一，所述圆台状坩埚为单层坩埚；所述圆台状坩埚放置于凹槽时，圆台状坩埚高出凹槽。
本实用新型通过使圆台状坩埚高出凹槽，便于机械手对圆台状坩埚的取放。
作为本实用新型所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的优选技术方案之二，所述圆台状坩埚为单层坩埚；
所述圆台状坩埚放置于凹槽时，圆台状坩埚不高出凹槽；
所述凹槽的底部设置有至少3个用于穿过顶针的通孔；所述顶针用于穿过通孔顶起圆台状坩埚。
所述凹槽的底部设置至少3个用于穿过顶针的通孔，保证顶针顶起坩埚时，坩埚的稳定性。
圆台状坩埚不高出凹槽时，通过在凹槽底部通过通孔穿设顶针，能够在机械手转移圆台状坩埚时，使用顶针将圆台状坩埚顶起，从而便于第二位移件对圆台状坩埚的抓取。
所述凹槽底部设置的用于穿过顶针的通孔的数量为至少3个，例如可以是3 个、4个、5个、6个、8个或10个，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述至少3个用于穿过顶针的通孔沿所述凹槽的中心轴轴对称分布。
作为本实用新型所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的优选技术方案之三，所述圆台状坩埚包括内层以及设置于内层外侧的保护层；
所述圆台状坩埚放置于凹槽时，内层不高出凹槽，保护层高出凹槽。
为了便于圆台状坩埚在凹槽内的取放，需要圆台状坩埚的上端高出凹槽的顶面，此时由于受热不均匀，容易造成圆台状坩埚的损坏，从而影响镀膜效果。本实用新型通过使圆台状坩埚包括内层与保护层层，并使内层不高出凹槽，保护层高出凹槽，既能够保证内层的受热均匀，又能够便于圆台状坩埚在凹槽的取放。
作为本实用新型所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的优选技术方案之四，所述圆台状坩埚包括内层以及设置于内层外侧的保护层；
所述圆台状坩埚放置于凹槽时，内层不高出凹槽，保护层不高出凹槽。
所述凹槽的底部设置有至少3个用于穿过顶针的通孔；所述顶针用于穿过通孔顶起圆台状坩埚。
所述凹槽的底部设置至少3个用于穿过顶针的通孔，保证顶针顶起坩埚时，坩埚的稳定性。
圆台状坩埚的内层与保护层均不高出凹槽时，通过在凹槽底部通过通孔穿设顶针，能够在机械手转移圆台状坩埚时，使用顶针将圆台状坩埚顶起，从而便于第二位移件对圆台状坩埚的抓取。
所述凹槽底部设置的用于穿过顶针的通孔的数量为至少3个，例如可以是3 个、4个、5个、6个、8个或10个，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述至少3个用于穿过顶针的通孔沿所述凹槽的中心轴轴对称分布。
本实用新型所述内层的材料为常规坩埚材料，所述保护层的材料为导热材料。
优选地，所述内层包括Al2O3层或石墨层。
优选地，所述保护层包括钼层、钨层或铜层中的任意一种。
相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置通过存储腔与蒸发腔的设置，能够实现在真空环境下对圆台状坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜；
(2)本实用新型通过支撑轴使坩埚支架沿支撑轴的轴向位移，且能够使坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转，便于机械手对坩埚支架不同位置圆台状坩埚的取放，提高了存储腔内的空间利用率；
(3)本实用新型通过第一位移件的设置使第二位移件沿第一位移件的轴向位移，且能够使第二位移件沿第一位移件的轴向旋转，便于第二位移件对坩埚支撑架不同位置圆台状坩埚的取放；
(4)本实用新型通过使述圆台状坩埚包括内层以及设置于内层外侧的保护层，并使所述圆台状坩埚放置于凹槽时，内层不高出凹槽，保护层高出凹槽，既能够保证内层的受热均匀，又能够便于圆台状坩埚在凹槽的取放。
附图说明
图1为本实用新型提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的结构示意图；
图2为本实用新型提供的坩埚存储架的结构示意图；
图3为本实用新型提供的机械手的结构示意图；
图4为应用例5中顶针作用的示意图；
图5为实施例5-6提供的圆台状坩埚放置于凹槽时的示意图；
图6为实施例5-6提供的圆台状坩埚的结构示意图；
图7为实施例7提供的圆台状坩埚的结构示意图。
其中：1，蒸发腔；1-2，顶针；1-1，蒸发源；2，存储腔；2-1，圆台状坩埚；2-1-1，内层；2-1-2，保护层；2-2，坩埚存储架；2-3，机械手；2-4，坩埚存储台；2-5，支撑轴；2-6，第一位移件；2-7，第二位移件；2-8，支撑柱；3，截止件；4，软连接管路。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的结构示意图如图1所示，包括蒸发腔1与存储腔2。
所述蒸发腔1通过软连接管路4与存储腔2连通；所述蒸发腔1与存储腔2 的连通管路设置有截止件3。
所述蒸发腔1内设置有电子束蒸发源以及用于放置圆台状坩埚2-1的凹槽。
所述存储腔2内设置有坩埚存储架2-2以及机械手2-3；所述机械手2-3用于圆台状坩埚2-1在凹槽以及坩埚存储架2-2之间的运输。
所述坩埚存储架2-2的结构示意图如图2所示，包括支撑板、设置于支撑板上的坩埚支架以及设置于支撑板底部的支撑轴2-5；所述支撑轴2-5穿设于存储腔2，用于坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向位移。
所述坩埚支架包括2层坩埚存储台2-4；所述坩埚存储台2-4设置有用于放置圆台状坩埚2-1的通孔；所述坩埚存储台2-4通过支撑柱2-8支撑。
所述机械手2-3的结构示意图如图3所示，包括第一位移件2-6与第二位移件2-7。
所述第一位移件2-6穿设于存储腔2，所述第一位移件2-6的轴向与支撑轴 2-5的轴向平行，第一位移件2-6的轴向与第二位移件2-7的轴向垂直。所述第一位移件2-6带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向位移，所述第一位移件2-6还能够带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向旋转；所述第二位移件2-7用于圆台状坩埚2-1在凹槽以及坩埚存储架2-2之间的运输。
本实施例所用圆台状坩埚2-1为单层坩埚，形状为圆台状，圆台状坩埚2-1 放置于凹槽时，圆台状坩埚2-1高出凹槽。
应用例1
本应用例应用实施例1提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置时，首先通过软连接管路4调平蒸发腔1与存储腔2的连接管路；然后第二位移件2-7 在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转，使第二位移件2-6旋转至待取圆台状坩埚2-1处，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，取出代取圆台状坩埚2-1；开启截止件3使蒸发腔1 与存储腔2之间连通，然后第二位移件2-7在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转至连通方向，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将圆台状坩埚2-1放置于凹槽；最后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合返回至至存储腔 2，然后关闭截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间不连通。
当需要更换蒸发腔1内的圆台状坩埚2-1时，首先开启截止件3使蒸发腔1 与存储腔2之间连通；第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合移动至蒸发腔1，并在第一位移件2-6轴向位移的作用下使第二位移件2-7将圆台状坩埚2-1移出凹槽，然后通过第二位移件沿其自身轴向位移将圆台状坩埚2-1并运输至存储腔2；然后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将圆台状坩埚2-1放置于坩埚存储架2-2；重复取出圆台状坩埚2-1的步骤，实现蒸发腔1内圆台状坩埚2-1的更换。
应用例2
本应用例应用实施例1提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，与应用例1的区别在于，本应用例在取放圆台状坩埚2-1时，坩埚存储架2-2通过支撑轴2-5沿支撑轴2-5的轴向位移，从而配合机械手2-3沿第一位移件2-6轴向的移动，便于对圆台状坩埚2-1的取放。
实施例2
本实施例提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的结构示意图如图1所示，包括蒸发腔1与存储腔2。
所述蒸发腔1通过软连接管路4与存储腔2连通；所述蒸发腔1与存储腔2 的连通管路设置有截止件3。
所述蒸发腔1内设置有激光蒸发源以及用于放置圆台状坩埚2-1的凹槽。
所述存储腔2内设置有坩埚存储架2-2以及机械手2-3；所述机械手2-3用于圆台状坩埚2-1在凹槽以及坩埚存储架2-2之间的运输。
所述坩埚存储架2-2的结构示意图如图2所示，包括支撑板、设置于支撑板上的坩埚支架以及设置于支撑板底部的支撑轴2-5；所述支撑轴2-5穿设于存储腔2，用于坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向旋转。
所述坩埚支架包括2层坩埚存储台2-4；所述坩埚存储台2-4设置有用于放置圆台状坩埚2-1的通孔；所述坩埚存储台2-4通过支撑柱2-8支撑。
所述机械手2-3的结构示意图如图3所示，包括第一位移件2-6与第二位移件2-7。
所述第一位移件2-6穿设于存储腔2，所述第一位移件2-6的轴向与支撑轴 2-5的轴向平行，第一位移件2-6的轴向与第二位移件2-7的轴向垂直。所述第一位移件2-6带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向位移，所述第一位移件2-6还能够带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向旋转；所述第二位移件2-7用于圆台状坩埚2-1在凹槽以及坩埚存储架2-2之间的运输。
本实施例所用圆台状坩埚2-1为单层坩埚，形状为圆台状，圆台状坩埚2-1 放置于凹槽时，圆台状坩埚2-1高出凹槽。
应用例3
本应用例应用实施例2提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置时，首先通过软连接管路4调平蒸发腔1与存储腔2的连接管路；然后第二位移件2-7 在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转，使第二位移件2-6旋转至待取圆台状坩埚2-1处，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，取出代取圆台状坩埚2-1；开启截止件3使蒸发腔1 与存储腔2之间连通，然后第二位移件2-7在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转至连通方向，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将圆台状坩埚2-1放置于凹槽；最后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合返回至至存储腔 2，然后关闭截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间不连通。
当需要更换蒸发腔1内的圆台状坩埚2-1时，首先开启截止件3使蒸发腔1 与存储腔2之间连通；第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合移动至蒸发腔1，并在第一位移件2-6轴向位移的作用下使第二位移件2-7将圆台状坩埚2-1移出凹槽，然后通过第二位移件沿其自身轴向位移将圆台状坩埚2-1并运输至存储腔2；然后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将圆台状坩埚2-1放置于坩埚存储架2-2；重复取出圆台状坩埚2-1的步骤，实现蒸发腔1内圆台状坩埚2-1的更换。
应用例4
本应用例应用实施例2提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，与应用例3的区别在于，本应用例在取放圆台状坩埚2-1时，坩埚存储架2-2通过支撑轴2-5沿支撑轴2-5的轴向旋转，从而配合机械手2-3沿第一位移件2-6轴向旋转与轴向位移，便于对圆台状坩埚2-1的取放。
实施例3
本实施例提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，与实施例1的区别在于，本实施例所用圆台状坩埚2-1为单层坩埚，形状为圆台状，且圆台状坩埚2-1放置于凹槽时，圆台状坩埚2-1不高出凹槽。为了便于对圆台状坩埚2-1 的取出，所述凹槽的底部设置有用于穿过顶针1-2的3个通孔，所述3个用于穿过顶针的通孔沿所述凹槽的中心轴轴对称分布。
应用例5
本应用例应用实施例3提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置时，首先通过软连接管路4调平蒸发腔1与存储腔2的连接管路；然后第二位移件2-7 在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转，使第二位移件2-6旋转至待取圆台状坩埚2-1处，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，取出代取圆台状坩埚2-1；开启截止件3使蒸发腔1 与存储腔2之间连通，然后第二位移件2-7在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转至连通方向，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将圆台状坩埚2-1放置于凹槽；最后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合返回至至存储腔 2，然后关闭截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间不连通。
当需要更换蒸发腔1内的圆台状坩埚2-1时，首先开启截止件3使蒸发腔1 与存储腔2之间连通，顶针1-2将圆台状坩埚2-1顶出凹槽(如图4所示)；第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合移动至蒸发腔1，并在第一位移件2-6轴向位移的作用下使第二位移件2-7将圆台状坩埚2-1 移出凹槽，然后通过第二位移件沿其自身轴向位移将圆台状坩埚2-1并运输至存储腔2；然后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将圆台状坩埚2-1放置于坩埚存储架2-2；重复取出圆台状坩埚2-1 的步骤，实现蒸发腔1内圆台状坩埚2-1的更换。
实施例4
本实施例提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的结构示意图如图1所示，包括蒸发腔1与存储腔2。
所述蒸发腔1通过软连接管路4与存储腔2连通；所述蒸发腔1与存储腔2 的连通管路设置有截止件3。
所述蒸发腔1内设置有电子束蒸发源以及用于放置圆台状坩埚2-1的凹槽。
所述存储腔2内设置有坩埚存储架2-2以及机械手2-3；所述机械手2-3用于圆台状坩埚2-1在凹槽以及坩埚存储架2-2之间的运输。
所述坩埚存储架2-2的结构示意图如图2所示，包括支撑板、设置于支撑板上的坩埚支架以及设置于支撑板底部的支撑轴2-5；所述支撑轴2-5穿设于存储腔2，用于坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向旋转以及沿支撑轴2-5的轴向位移。
所述坩埚支架包括2层坩埚存储台2-4；所述坩埚存储台2-4设置有用于放置圆台状坩埚2-1的通孔；所述坩埚存储台2-4通过支撑柱2-8支撑。
所述机械手2-3的结构示意图如图3所示，包括第一位移件2-6与第二位移件2-7。
所述第一位移件2-6穿设于存储腔2，所述第一位移件2-6的轴向与支撑轴 2-5的轴向平行，第一位移件2-6的轴向与第二位移件2-7的轴向垂直。所述第一位移件2-6带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向位移，所述第一位移件2-6还能够带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向旋转；所述第二位移件2-7用于圆台状坩埚2-1在凹槽以及坩埚存储架2-2之间的运输。
本实施例所用圆台状坩埚2-1为单层坩埚，形状为圆台状，且圆台状坩埚 2-1放置于凹槽时，圆台状坩埚2-1高出凹槽。
应用例6
本应用例应用实施例4提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，实施例4与实施例1提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置的区别在于，实施例4提供的坩埚支架既能够沿支撑轴2-5的轴向位移，也能够沿支撑轴2-5的轴向旋转。
因此，应用实施例4提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置时，可选择性的使坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向位移和/或轴向旋转，从而配合机械手2-3 实现对坩埚存储架2-2上的圆台状坩埚2-1的取放。
当坩埚支架固定不动时，利用机械手2-3实现坩埚存储架2-2上的圆台状坩埚2-1的取放的方法参考应用例1与应用例3。
当坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向位移时，利用机械手2-3实现坩埚存储架2-2 上的圆台状坩埚2-1的取放的方法参考应用例2。
当坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向旋转时，利用机械手2-3实现坩埚存储架2-2 上的圆台状坩埚2-1的取放的方法参考应用例4。
实施例5
本实施例提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，与实施例1的区别在于，本实施例提供的圆台状坩埚2-1的结构示意图如图6所示，所述圆台状坩埚2-1包括内层2-1-1以及设置于内层2-1-1外侧的保护层2-1-2。
本实施例所述圆台状坩埚2-1放置于凹槽后的示意图如图5所示。
所述内层2-1-3所用材料为Al2O3，所述保护层2-1-4所用材料为钨。
本实施例通过使圆台状坩埚2-1包括内层2-1-1以及设置于内层2-1-1外侧的保护层2-1-2，圆台状坩埚2-1放置于凹槽时，内层2-1-1不高出凹槽，保护层 2-1-2高出凹槽，既能够保证内层2-1-1的受热均匀，又能够便于圆台状坩埚2-1 在凹槽的取放。
实施例6
本实施例提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，与实施例1的区别在于，本实施例提供的圆台状坩埚2-1的结构示意图如图6所示，所述圆台状坩埚2-1包括内层2-1-1以及设置于内层2-1-1外侧的保护层2-1-2。
本实施例所述圆台状坩埚2-1放置于凹槽后的示意图如图5所示。
所述内层2-1-3所用材料为石墨，所述保护层2-1-4所用材料为钼。
本实施例通过使圆台状坩埚2-1包括内层2-1-1以及设置于内层2-1-1外侧的保护层2-1-2，圆台状坩埚2-1放置于凹槽时，内层2-1-1不高出凹槽，保护层 2-1-2高出凹槽，既能够保证内层2-1-1的受热均匀，又能够便于圆台状坩埚2-1 在凹槽的取放。
实施例7
本实施例提供了一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，与实施例3的区别在于，本实施例所用圆台状坩埚2-1的结构示意图如图7所示，所述圆台状坩埚2-1包括内层2-1-1以及设置于内层2-1-1外侧的保护层2-1-2，且圆台状坩埚2-1放置于凹槽时，内层2-1-1不高出凹槽，保护层2-1-2不高出凹槽。
为了便于对圆台状坩埚2-1的取出，所述凹槽的底部设置有用于穿过顶针 1-2的3个通孔，所述3个用于穿过顶针的通孔沿所述凹槽的中心轴轴对称分布。
本实施例通过使圆台状坩埚2-1包括内层2-1-1以及设置于内层2-1-1外侧的保护层2-1-2，使内层2-1-1受热均匀；通过3个用于穿过顶针的通孔的设置，能够便于圆台状坩埚2-1的取放。
综上所述，本实用新型提供的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置通过存储腔与蒸发腔的设置，能够实现在真空环境下对圆台状坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜；本实用新型通过支撑轴使坩埚支架沿支撑轴的轴向位移，且能够使坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转，便于机械手对坩埚支架不同位置圆台状坩埚的取放，提高了存储腔内的空间利用率；本实用新型通过第一位移件的设置使第二位移件沿第一位移件的轴向位移，且能够使第二位移件沿第一位移件的轴向旋转，便于第二位移件对坩埚支撑架不同位置圆台状坩埚的取放；本实用新型通过使述圆台状坩埚包括内层以及设置于内层外侧的保护层，并使所述圆台状坩埚放置于凹槽时，内层不高出凹槽，保护层高出凹槽，既能够保证内层的受热均匀，又能够便于圆台状坩埚在凹槽的取放。
申请人声明，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，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
Claims (8)
1.一种便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置包括蒸发腔与存储腔；
所述蒸发腔通过软连接管路与存储腔连通；所述蒸发腔与存储腔的连通管路设置有截止件；
所述蒸发腔内设置有蒸发源以及用于放置坩埚的凹槽；
所述存储腔内设置有坩埚存储架以及机械手；所述机械手用于坩埚在凹槽以及坩埚存储架之间的运输；
所述坩埚为圆台状坩埚。
2.根据权利要求1所述的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述坩埚存储架包括支撑板、设置于支撑板上的坩埚支架以及设置于支撑板底部的支撑轴；所述支撑轴穿设于存储腔；所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向位移和/或坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转。
3.根据权利要求2所述的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述坩埚支架包括至少1层坩埚存储台；所述坩埚存储台用于放置圆台状坩埚；所述坩埚存储台通过支撑柱支撑；
所述坩埚存储台设置有放置圆台状坩埚的至少2个通孔。
4.根据权利要求1所述的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述机械手包括第一位移件与第二位移件；
所述第一位移件穿设于存储腔，所述第一位移件的轴向与支撑轴的轴向平行，第一位移件的轴向与第二位移件的轴向垂直；
所述第一位移件带动第二位移件沿第一位移件的轴向位移和/或带动第二位移件沿第一位移件的轴向旋转；所述第二位移件用于坩埚在凹槽以及坩埚存储架之间的运输。
5.根据权利要求1所述的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述圆台状坩埚为单层坩埚；
所述圆台状坩埚放置于凹槽时，圆台状坩埚高出凹槽。
6.根据权利要求1所述的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述圆台状坩埚为单层坩埚；
所述圆台状坩埚放置于凹槽时，圆台状坩埚不高出凹槽；
所述凹槽的底部设置有至少3个用于穿过顶针的通孔；所述顶针用于穿过通孔顶起圆台状坩埚。
7.根据权利要求1所述的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述圆台状坩埚包括内层以及设置于内层外侧的保护层；
所述圆台状坩埚放置于凹槽时，内层不高出凹槽，保护层高出凹槽。
8.根据权利要求1所述的便于更换坩埚的高通量薄膜制备装置，其特征在于，所述圆台状坩埚包括内层以及设置于内层外侧的保护层；
所述圆台状坩埚放置于凹槽时，内层不高出凹槽，保护层不高出凹槽；
所述凹槽的底部设置有至少3个用于穿过顶针的通孔；所述顶针用于穿过通孔顶起圆台状坩埚。
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