CN216891171U - 热阻式蒸镀装置及蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种热阻式蒸镀装置及蒸镀设备，热阻式蒸镀装置包括蒸镀容器；支撑腔，密封包覆于蒸镀容器外部；喷嘴组件，包括多个喷嘴，设置于支撑腔的顶壁，并与支撑腔连通；栅格板，固定于支撑腔内，且位于蒸镀容器与喷嘴组件之间，栅格板与支撑腔的内侧壁密封连接；以及镀锅，位于喷嘴组件上方，并能够绕自身轴线旋转。蒸镀设备包括蒸镀腔室以及热阻式蒸镀装置。通过本实用新型在基片表面形成的膜层质量佳，致密性更优，同时能保证成膜后膜层厚度的均一性。

Description

热阻式蒸镀装置及蒸镀设备

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及热阻式蒸镀装置及蒸镀设备。

背景技术

蒸镀技术，是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式，蒸发镀膜材料使之气化，气化粒子沉积至基片或器件表面凝聚成膜的工艺方法。主要采用蒸镀设备向待镀膜基片或器件上以蒸汽形式喷射成膜材料，以在该基片或器件表面上形成膜层。其中，热阻式蒸镀设备是半导体、LED(发光二极管)、OLED(Organic Light-Emitting Diode；简称：OLED，有机发光二极管)面板行业的成膜设备，通过对钨舟加热，将置于钨舟内的固态或液态的成膜材料进行融化蒸发，使其蒸汽无序的飘至上方的基片表面，形成薄膜。

然而，由于蒸发出的膜料无外力约束，并且其运动具有无序性，导致制程得出的膜层粗糙，质量较差，且片内或片间膜厚均一性较差。因此，如何改善膜层质量以及膜厚均一性是亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种热阻式蒸镀装置及蒸镀设备，旨在解决现有技术中膜层粗糙且均一性差的问题。

一种热阻式蒸镀装置，包括：

蒸镀容器；

支撑腔，密封包覆于所述蒸镀容器外部；

喷嘴组件，包括多个喷嘴，设置于所述支撑腔的顶壁，并与所述支撑腔连通；

栅格板，固定于所述支撑腔内，且位于所述蒸镀容器与喷嘴组件之间，所述栅格板与支撑腔的内侧壁密封连接；以及

镀锅，位于所述喷嘴组件上方，并能够绕自身轴线旋转。

上述热阻式蒸镀装置，通过栅格板及喷嘴组件能够均匀的喷射出气态成膜材料，以使得被喷射出的均匀的气态成膜材料在基片表面能够形成质量佳的膜层，使得致密性更优，同时镀锅做自转运动能保证其上的基片均匀的被气态成膜材料覆盖到，进一步保证成膜后膜层厚度的均一性。

可选地，所述栅格板上设置有多个镂空结构，且各个所述镂空结构均匀布置，各个所述镂空结构的尺寸相同。通过设置镂空结构，可使气态成膜材料从镂空结构中通过并到达喷嘴组件；并且，各个镂空结构均布且尺寸相同，能够保证气态成膜材料均匀地飘出，保证成膜时的膜层质量。

可选地，所述栅格板沿平行于所述喷嘴组件的方向设置，且所述栅格板在平行于所述喷嘴组件所在平面内的形状与所述支撑腔的截面形状一致。如此，能够保证栅格板与支撑腔的内侧壁密封连接，以使栅格板下方的气态成膜材料从镂空结构中通过，保证栅格板对气态成膜材料的约束作用。

可选地，所述支撑腔的形状包括圆柱形，所述栅格板的形状包括圆盘形。圆柱形支撑腔结构简单，便于制造，栅格板与支撑腔结构匹配，圆盘形栅格板同样便于制造加工；同时，也利于喷嘴组件在支撑腔体上的均布设置，利于镂空结构在栅格板上的均布设置。

可选地，多个所述喷嘴在所述支撑腔的顶壁上均匀布置，且多个所述喷嘴等高。如此，通过喷嘴的均布设计，保证气态成膜材料在从栅格板的镂空结构中飘出后，经由各个喷嘴均匀地喷射向待蒸镀的基片表面，从而保证成膜质量及致密性。

可选地，所述栅格板及喷嘴采用耐高温材料。如此，能够保证栅格板及喷嘴在高温环境下不会发生形变、腐蚀等，保证其各自形状及特性，延长使用寿命，保证成膜效果。

可选地，所述喷嘴组件的总体喷射范围覆盖所述镀锅的外缘。如此，保证喷嘴组件喷射时能够覆盖镀锅的内表面，满足对基片蒸镀成膜的喷射要求。

可选地，所述镀锅的自身轴线垂直于所述支撑腔顶壁所在平面，且所述镀锅的自身轴线对应于所述蒸镀容器的中部。如此，保证镀锅相对于支撑腔居中设置，蒸镀容器也与镀锅居中对应，保证从蒸镀容器中蒸发出的气态成膜材料能够依次经栅格板、喷嘴组件后，借助镀锅自转，均匀地喷射在镀锅上。

可选地，所述镀锅的内壁上设置有多个用于承载基片的承载位。如此，各个承载位用于安装待成膜的基片。

基于同样的实用新型构思，本申请还提供一种蒸镀设备，包括：蒸镀腔室以及如上所述的热阻式蒸镀装置，所述热阻式蒸镀装置设置于所述蒸镀腔室中。

上述蒸镀设备，能够使通过该蒸镀设备制成的成膜后膜层致密性佳，膜层质量好，且保证膜厚的均一性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的部分结构放大示意图。

附图标记说明：

100-固定板；

200-蒸镀容器；

300-支撑腔；301-第一腔室；302-第二腔室；

310-栅格板；311-镂空结构；320-喷嘴；

400-镀锅；410-承载位。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

现有方案中，往往将成膜材料置于钨舟内，通过对钨舟加热将置于钨舟内的的膜料进行融化蒸发，使其无序的飘至上方的基片表面成膜，由于蒸发出的膜料未受外力约束，且其运动的无序性会向各个方向溢散，且向各个方向飘出的蒸汽也不均匀，导致制程得出的膜层粗糙，质量较差且片内片间膜厚均一性较差。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

参阅图1和图2，本申请的实施例提供一种热阻式蒸镀装置，包括：蒸镀容器200、支撑腔300、喷嘴组件、栅格板310以及镀锅400，其中，蒸镀容器200设置在一固定板100上，蒸镀容器200用于盛放并加热成膜材料。固态或液态成膜材料加热后蒸发气化，转变为气态成膜材料。支撑腔300密封包覆于所述蒸镀容器200外部，支撑腔300与所述固定板100密封连接。如此，保证支撑腔300与蒸镀容器200形成密封状态，保证蒸镀容器200中蒸发出的气态成膜材料不会从支撑腔300底部漏出。喷嘴组件包括多个喷嘴320，设置于所述支撑腔300的顶壁，并与所述支撑腔300连通。如此，能够通过设置喷嘴320，使支撑腔300内的气态成膜材料从喷嘴320中喷射出来，以便喷射至基片上成膜。所述栅格板310固定于所述支撑腔300内，且位于所述蒸镀容器200与喷嘴组件之间，所述栅格板310与支撑腔300的内侧壁密封连接。通过设置栅格板310，对气态成膜材料在上升飘出的过程中进行约束，使其运动更加有序，从而避免其因运动无序性而导致制成的膜层粗糙、质量不佳。并且，为了避免气态成膜材料泄漏，栅格板310的外沿与支撑腔300的内侧壁密封连接。所述镀锅400位于所述喷嘴组件上方，并能够绕自身轴线旋转。如此，可以借助镀锅400的自转运动，保证气态成膜材料能够均匀地被覆盖镀锅400上的基片，使成膜后膜层厚度一致。

通过栅格板310及喷嘴组件喷射出的气态成膜材料，在基片表面形成的膜层质量佳，致密性更优，同时镀锅400做自转运动能保证其上的基片均匀的被气态成膜材料覆盖到，保证成膜后膜层厚度的均一性。

在一些实施方式中，固定板100可以为衬板；成膜材料可采用固态靶材(其他实施例中，成膜材料也可采用液态靶材)。蒸镀容器200可采用钨舟。钨舟也可以叫蒸发舟、蒸发钨舟或镀膜钨舟，由钨片经高温冲压成型。钨舟分为冲压舟、折叠舟、焊接舟、铆接舟等类型。钨舟具有良好的导电、导热和耐高温、耐磨损和抗腐蚀等性能。在钨舟的两头连接电线并通电，可将置于钨舟内的固态靶材或液态靶材蒸发气化，以便在器件表面成膜。

具体的，将成膜材料(固态靶材)放置在蒸镀容器200(钨舟)中，在对钨舟通电后，钨舟中的成膜材料在受热后融化蒸发，蒸发出的气态成膜材料向栅格板310溢散，通过具有镂空结构311的栅格板310均匀的飘出，然后气态成膜材料通过喷嘴组件喷射向待蒸镀的基片表面，同时装有基片的镀锅400做自转运动，保证基片成膜后膜层厚度的均一性。

在上述实施方式中，栅格板310固定于支撑腔300中，栅格板310在支撑腔300中的设置高度可根据具体工况需求设定。栅格板310与喷嘴组件所在平面平行，且栅格板310将支撑腔300分隔为第一腔室301和第二腔室302，所述蒸镀容器200设置在第一腔室301中，所述喷嘴组件与第二腔室302连通，从蒸镀容器200中蒸发出的气态成膜材料从第一腔室301通过栅格板310后受约束并均匀化(如图1中虚线箭头所示)，再进入到第二腔室302中，并通过喷嘴组件喷射出去(如图1中虚线箭头所示)，直至喷射到镀锅400上的基片表面以形成膜层。栅格板310能够在一定程度上限制第一腔室301中气态成膜材料的流动，同时对气态成膜材料的溢散起到约束作用，使无序的气体受到约束而继续进入喷嘴组件。

在上述实施方式中，所述栅格板310上设置有多个镂空结构311，且各个所述镂空结构311均匀布置，各个所述镂空结构311的尺寸相同。通过设置镂空结构311，可使气态成膜材料从镂空结构311中通过并到达喷嘴组件；并且，各个镂空结构311均布且尺寸相同，能够保证气态成膜材料均匀地飘出，保证成膜时的膜层质量。由于气态成膜材料的气流存在于各个方向，栅格板310能够使气流从镂空结构311均匀地溢散至第二腔室302中，并均匀的从喷嘴组件射出，使气流更加均衡，达到了对蒸汽方向进行控制的效果，避免了成膜材料的浪费。并且，由于对蒸汽的方向进行控制，使喷射至基片的气流量致密性更佳。

示例性的，所述镂空结构311的形状可以为不规则形状或者规则形状，包括例如圆形、椭圆形、矩形、条形或多边形中的任意一种。具体形状要求可根据实际需求设定。本实施例中，所述镂空结构311可选用圆形，其工序简单，制造容易。镂空结构311的位置间隔相同，保证气态成膜材料在经过栅格板310时，能够从均匀布置的镂空结构311中飘出，从而对气态成膜材料进行均匀化，提高形成的膜层质量。

可以理解的，所述栅格板310沿平行于所述喷嘴组件的方向设置，且所述栅格板310在平行于所述喷嘴组件所在平面内的形状与所述支撑腔300的截面形状一致。如此，能够保证栅格板310与支撑腔300的内侧壁密封连接，以使栅格板310下方的气态成膜材料从镂空结构311中通过，保证栅格板310对气态成膜材料的约束作用。

示例性的，所述支撑腔300的形状包括圆柱形，所述栅格板310的形状包括圆盘形。圆柱形支撑腔300结构简单，便于制造，栅格板310与支撑腔300结构匹配，圆盘形栅格板310同样便于制造加工；同时，也利于喷嘴组件在支撑腔300体上的均布设置，利于镂空结构311在栅格板310上的均布设置。

在一些实施方式中，多个所述喷嘴320在所述支撑腔300的顶壁上均匀布置，且多个所述喷嘴320等高。具体的，多个喷嘴320位于支撑腔300的第二腔室302的顶壁上，且与第二腔室302连通，并且，多个喷嘴320等高布置，形成一个平面。喷嘴320的设置数量与栅格上镂空结构311的设置数量可各自不同，具体可根据各自需求设定。如此，通过喷嘴320的均布设计，保证气态成膜材料在从栅格板310的镂空结构311中飘出后，经由各个喷嘴320均匀地喷射向待蒸镀的基片表面，从而保证成膜质量及致密性。

在一些实施方式中，所述喷嘴320可采用雾化类喷嘴320，其形状可包括例如柱形喷嘴320、锥形喷嘴320、扇形喷嘴320等，具体根据实际需求选择。

可以理解的，所述栅格板310及喷嘴320采用耐高温材料。例如，栅格板310及喷嘴320可采用如钨、钼等耐高温材料。如此，能够保证栅格板310及喷嘴320在高温环境下不会发生形变、腐蚀等，保证其各自形状及特性，延长使用寿命，保证成膜效果。

可以理解的，所述喷嘴组件的总体喷射范围覆盖所述镀锅400的外缘。镀锅400以设定距离位于喷嘴组件上方，且绕自身轴线旋转。通过镀锅400的自转运动，保证喷嘴320喷射覆盖到镀锅400上基片的气态成膜材料更加均匀，保证膜厚一致性。镀锅400与喷嘴组件之间的设定距离，需保证喷嘴组件的总体喷射范围能够覆盖镀锅400的外缘，从而保证喷嘴组件喷射时能够覆盖镀锅400的内表面，对镀锅400上安装的基片能够全部覆盖到，满足对基片蒸镀成膜的喷射要求。

在上述实施方式中，所述镀锅400的自身轴线垂直于所述支撑腔300顶壁所在平面，且所述镀锅400的自身轴线对应于所述蒸镀容器200的中部。具体的，镀锅400的自身轴线同时对应于蒸镀容器200和支撑腔300的中部，如此，保证镀锅400相对于支撑腔300居中设置，蒸镀容器200也与镀锅400居中对应，保证从蒸镀容器200中蒸发出的气态成膜材料能够依次经栅格板310、喷嘴组件后，借助镀锅400绕自身轴线的旋转，使气态成膜材料均匀地喷射至镀锅400上的基片，以形成膜厚均匀的膜层。

可以理解的，所述镀锅400的内壁上设置有多个用于承载基片的承载位410。如此，各个承载位410用于安装待成膜的基片。其中，多个承载位410可在镀锅400的内壁上均布，以提高成膜效率。并且，镀锅400旋转时以匀速旋转，保证成膜效果。

本实施例提供的热阻式蒸镀装置的工作过程如下，将固态成膜材料放置在钨舟中，钨舟通电后对固态成膜材料进行加热，使固态成膜材料从固态变为气态，气态成膜材料上升蔓延在支撑腔300的第一腔室301中，再通过栅格板310上均匀设置的镂空结构311，使得气流被均匀化，使其均匀分布在第二腔室302中，并再通过均匀布置的喷嘴320喷出，形成速度相同的气体束，提高镀膜质量及均匀性；同时镀锅400做自转运动，以使其上的基片能够均匀地被气体束喷射到，保证成膜后膜层厚度均一性。

基于同样的实用新型构思，本申请还提供一种蒸镀设备，包括：蒸镀腔室以及如上所述的热阻式蒸镀装置，所述热阻式蒸镀装置设置于所述蒸镀腔室中。

其中，蒸镀设备可以用于进行真空蒸镀，在用于进行真空蒸镀时，该蒸镀设备还可以包括有真空泵，通过真空泵使蒸镀腔室内处于负压状态。真空蒸镀能够降低空气中的杂质对于膜层质量的影响，提高膜层的质量。

综上，本申请实施例所提供的热阻式蒸镀装置及蒸镀设备中，通过栅格板及喷嘴组件喷射出的气态成膜材料，在基片表面形成的膜层质量佳，致密性更优，同时镀锅做自转运动能保证其上的基片均匀的被气态成膜材料覆盖到，保证成膜后膜层厚度的均一性。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种热阻式蒸镀装置，其特征在于，包括：

蒸镀容器；

支撑腔，密封包覆于所述蒸镀容器外部；

喷嘴组件，包括多个喷嘴，设置于所述支撑腔的顶壁，并与所述支撑腔连通；

栅格板，固定于所述支撑腔内，且位于所述蒸镀容器与喷嘴组件之间，所述栅格板与支撑腔的内侧壁密封连接；以及

镀锅，位于所述喷嘴组件上方，并能够绕自身轴线旋转。

2.如权利要求1所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，所述栅格板上设置有多个镂空结构，且各个所述镂空结构均匀布置，各个所述镂空结构的尺寸相同。

3.如权利要求1所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，所述栅格板沿平行于所述喷嘴组件的方向设置，且所述栅格板在平行于所述喷嘴组件所在平面内的形状与所述支撑腔的截面形状一致。

4.如权利要求3所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，所述支撑腔的形状为圆柱形，所述栅格板的形状为圆盘形。

5.如权利要求1所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，多个所述喷嘴在所述支撑腔的顶壁上均匀布置，且多个所述喷嘴等高。

6.如权利要求1所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，所述栅格板及喷嘴采用耐高温材料。

7.如权利要求1所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，所述喷嘴组件的总体喷射范围覆盖所述镀锅的外缘。

8.如权利要求1所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，所述镀锅的自身轴线垂直于所述支撑腔顶壁所在平面，且所述镀锅的自身轴线对应于所述蒸镀容器的中部。

9.如权利要求1所述的热阻式蒸镀装置，其特征在于，所述镀锅的内壁上设置有多个用于承载基片的承载位。

10.一种蒸镀设备，其特征在于，包括：蒸镀腔室以及如权利要求1-9中任一项所述的热阻式蒸镀装置，所述热阻式蒸镀装置设置于所述蒸镀腔室中。

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