CN215887206U - 一种热蒸发加热舟及应用其的蒸镀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热蒸发加热舟，包括舟体和加热件；所述舟体上设置有容纳坩埚的加热槽，所述加热槽呈U型；所述加热件设置有多个；多个所述加热件由上而下依次连接所述加热槽的侧壁，围设于所述加热槽的侧开口；多个所述加热件之间间隔设置；多个所述加热件工作时的加热温度由上而下依次减小以使加热槽的顶部温度高于底部温度。其对加热舟内的材料坩埚进行蒸镀时，能够实现加热舟内的热量分段，使材料坩埚的顶部温度高于底部温度，加热效率高，有效解决材料凝聚的问题。

Description

一种热蒸发加热舟及应用其的蒸镀装置

技术领域

本实用新型涉及OLDE热蒸发设备技术领域，尤其是指一种热蒸发加热舟及应用其的蒸镀装置。

背景技术

在OLDE热蒸发设备中，电阻式热蒸发是迄今为止运用最多、最广泛的一种蒸镀方式，用钽、钼或者钨等材质做成舟状，安装在两电极之间，通过给予电流促使中间电阻发热，从而达到材料到基片的目的。

目前常见的电阻式加热舟，制作极为简单，成本低，易于更换，但由于某些材料的自身特性，在蒸镀过程中会出现材料堵口现象，即在蒸镀过程中，材料会凝聚在坩埚的顶部或者中间部分，导致速率不稳及膜厚不准等问题，直接影响了器件的各项性能，从而导致器件数据不稳定及重复性差的问题。

中国专利CN202020853757.6，公告号212247185，公开了一种蒸发舟及蒸镀装置，其包括舟体和设置在舟体上部的辅助加热件。辅助加热件能够使得舟口的温度较高，材料不易在周口凝结。但是其加热舟的侧部开口，待蒸镀材料受热较慢；且在蒸镀过程中材料仍会凝聚在加热舟的中间部分。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种热蒸发加热舟及应用其的蒸镀装置，其对加热舟内的材料坩埚进行蒸镀时，能够实现加热舟内的热量分段，使材料坩埚的顶部温度高于底部温度，加热效率高，有效解决材料凝聚的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种热蒸发加热舟，包括舟体和加热件；所述舟体上设置有容纳坩埚的加热槽，所述加热槽呈U型；所述加热件设置有多个；多个所述加热件由上而下依次连接所述加热槽的侧壁，围设于所述加热槽的侧开口；多个所述加热件之间间隔设置；多个所述加热件工作时的加热温度由上而下依次减小以使加热槽的顶部温度高于底部温度。

作为优选的，所述加热件呈环形并围设在所述舟体的侧壁上。

作为优选的，所述加热件呈条状，其两端分别连接所述加热槽的两侧侧壁。

作为优选的，所述加热件呈弧形，所述加热件呈弧形，其内弧面的一侧靠近所述舟体。

作为优选的，所述舟体还包括连接在加热槽侧壁顶部的支撑臂，所述支撑臂与所述加热槽一体成型。

作为优选的，所述舟体弯折形成所述加热槽。

作为优选的，所述加热件与所述舟体一体成型。

作为优选的，所述加热件和所述舟体选用金属钽、金属钼或金属钨制成。

一种蒸镀装置，其特征在于，包括上述的热蒸发加热舟。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型加热舟包括舟体和加热件，在舟体内形成有加热槽以放置坩埚，在添加蒸发材料时，坩埚更为稳定，不易带动舟体发生偏移。

2、本实用新型加热件设置有多个。多个加热件由上而下依次间隔设置，加热件与舟体配合设置。加热件工作时的加热温度由上而下依次减小，以使材料坩埚的顶部温度高于底部温度，避免材料凝结。通过设置多个加热件能够使得材料坩埚受热速率更快，避免蒸镀材料凝聚在坩埚口或凝聚在坩埚的中间部分。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的热蒸发加热舟的第二种结构示意图；

图3为本实用新型的等效电路结构示意图。

说明书附图标记说明：10-舟体，11-第一加热片，12-第二加热片，13-第三加热片，14-加热槽，15-支撑臂，16-坩埚。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1～图3所示，本实用新型公开了一种热蒸发加热舟，包括：

舟体10和加热件。

其中，在上述舟体10内形成有加热槽14，上述加热槽14内用于放置待蒸镀材料的坩埚16，上述加热槽14呈U形。上述加热件设置有多个，多个上述加热件由上而下依次连接上述加热槽14的侧壁，上述加热件围设于加热槽14的侧开口。多个上述加热件之间间隔设置。上述加热件与加热槽14配合设置以对加热槽14进一步辅助加热。

多个加热件在工作时的加热温度由上而下依次减小：每个上述加热件的加热温度均不同；相邻两个加热件，位于上方的加热件的加热温度要高于位于下方的加热件的加热温度。其能够使得加热槽14的顶部温度高于底部温度，避免蒸镀材料凝聚在坩埚口或凝聚在坩埚的中间部分。

优选的，通过热量分段来确保材料蒸发过程中不会在坩埚16内出现凝结现象。

具体的，上述舟体10还包括连接在加热槽14侧壁顶部的支撑臂15，上述支撑臂15和加热槽14一体成型。上述舟体弯折形成加热槽14。

上述支撑臂15设置有两个，两个支撑臂15分别与铜电极连接以通电加热。加热槽14对坩埚16进行加热促使待蒸镀材料的蒸发。停止加热后，支撑臂15与空气接触面积较大，散热效果更佳。

进一步的，上述加热件与U形槽连接构成闭环结构。坩埚16能够更加稳固的设置在U形槽内，在向上述坩埚16内添加待蒸镀材料时，坩埚16更加稳定，不易带动舟体10发生偏移。

优选的，上述加热件呈环形，上述加热件围设在舟体10的侧壁上。上述加热件呈条状，上述加热件的两端分别连接上述加热槽的两侧侧壁。

在另一个实施例中，上述加热件呈弧形，其内弧面的一侧靠近所述舟体用于反射热量，所述反射方向指向加热槽的内部，使得坩埚受热更加均匀高效。

在本实施例中，由上而下依次将多个加热件分为第一加热片11、第二加热片12和第三加热片13。其中，上述加热片的数量能够根据实际需求进行设计。

通过设置第一加热片11、第二加热片12和第三加热片13，上述坩埚16的底段、顶段和中段均能够被加热，在蒸镀过程中，材料蒸发不易凝结，避免堵住坩埚16的中间。

具体的，上述第一加热片11、第二加热片12和第三加热片13之间形成有间隔。进一步的，第一加热片11的加热温度、第二加热片12的加热温度和第三加热片13的加热温度依次减小。

在长度与电阻率保持一致的情况下，加热片的横截面积越小电阻值越大。第一加热片11的长度、第二加热片12的长度和第三加热片13的长度一致。在第一加热片11、第二加热片12和第三加热片13上通入的电流一致的情况下，第一加热片11的横截面积、第二加热片12的横截面积和第三加热片13的横截面积依次增大。在舟体10和加热件通电发热后，加热功率由下而上增大，从而实现热量分段来确保材料蒸发过程中不会出现凝结现象。

优选的，在舟体10和加热件通电发热后，第一加热片11、第二加热片12和第三加热片13发热能够使得坩埚16的受热速率更快，材料蒸镀的效率更高。

上述第一加热片11、第二加热片12和第三加热片13，由于不同的横截面积，能够实现不同的受热功率，从而有效解决材料凝聚问题。

经过多次数据验证，表1为已有加热舟膜厚重复性数据，表2为本方案加热舟膜厚重复性数据。表1中所述的加热舟相对与本案所述的加热舟，其舟体未设置加热片。

表1已有加热舟膜厚重复性数据

表2本方案加热舟膜厚重复性数据

参照表1和表2可知，本方案的加热舟在实际使用中的膜厚重复性比已有加热舟提高约36％。

进一步优选的，上述热蒸发加热舟可以等效为如图3所示的等效电路，多个加热件上的加热电流相同，多个加热件的电阻值由上而下依次增小。其中，电阻Ra、电阻Rb、电阻Rc、电阻Rd、电阻Re、电阻Re和电阻Rf均等效为舟体10中的电阻，其中电阻Ra、电阻Rb、电阻Rc、电阻Rd、电阻Re、电阻Re和电阻Rf的电阻值相同。如图3所示的电阻R1、电阻R2和电阻R3分别等效为第一加热片11、第二加热片12和第三加热片13的电阻，电阻R4等效为舟体10底部电阻。电阻R等效为支撑臂15的电阻。

由图3可知，I＝I1+I1’，I1’＝I2+I2’，I2’＝I3+I3’，I3’＝I4，恒流状态下，I值保持不变，为解决堵口问题，需要P1≥P2≥P3≥P4，为达到顶部温度比底部温度高的目的，根据公式R＝ρL/S，横截面积越小，电阻值越大，我们即可根据不同的坩埚尺寸计算出所需不同的能量段，依次来制订加热件，从而来消除材料凝结的堵口现象。

上述第一加热片11的电阻值、第二加热片12的电阻值和第三加热片13的电阻值依次减小，使坩埚16的顶部温度高于底部温度，坩埚16的顶部功率更大，蒸镀过程中，材料不易凝结堵口。

优选的，加热片的数量和横截面积可以根据实际需要进行设计，对加热舟内的坩埚16进行蒸镀时，能够实现加热舟内的热量分段，使坩埚16的顶部温度高于底部温度，加热效率高，有效解决材料凝聚的问题。

参照图2所示，为热蒸发加热舟的第二种结构示意图。上述加热槽被设计为与蒸镀坩埚16相配合的四棱柱状，蒸镀坩埚16卡设在加热槽内。向坩埚16内添加待蒸镀材料时，坩埚16更加稳定，不易带动舟体10发生偏移。

上述加热槽也能够根据实际需求设计成各类与蒸镀坩埚16相配合的形状。

加热件的材质和所述舟体10的材质相同，加热件和舟体10均采用高熔点的金属材料制成。

优选的，加热件与和舟体10能够选用金属钽、金属钼或金属钨制成。

一种蒸镀装置：其包括上述的热蒸发加热舟。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种热蒸发加热舟，其特征在于，包括：

舟体和加热件；

所述舟体上设置有容纳坩埚的加热槽，所述加热槽呈U型；

所述加热件设置有多个；多个所述加热件由上而下依次连接所述加热槽的侧壁，围设于所述加热槽的侧开口；多个所述加热件之间间隔设置；

多个所述加热件工作时的加热温度由上而下依次减小以使加热槽的顶部温度高于底部温度。

2.根据权利要求1所述的热蒸发加热舟，其特征在于，所述加热件呈环形并围设在所述舟体的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的热蒸发加热舟，其特征在于，所述加热件呈条状，其两端分别连接所述加热槽的两侧侧壁。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的热蒸发加热舟，其特征在于，所述加热件呈弧形，其内弧面的一侧靠近所述舟体。

5.根据权利要求1所述的热蒸发加热舟，其特征在于，所述舟体还包括连接在加热槽侧壁顶部的支撑臂，所述支撑臂与所述加热槽一体成型。

6.根据权利要求4所述的热蒸发加热舟，其特征在于，所述舟体弯折形成所述加热槽。

7.根据权利要求5所述的热蒸发加热舟，其特征在于，所述加热件与所述舟体一体成型。

8.根据权利要求1所述的热蒸发加热舟，其特征在于，所述加热件和所述舟体选用金属钽、金属钼或金属钨制成。

9.一种蒸镀装置，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的热蒸发加热舟。

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