TW202346625A - 蒸鍍裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種蒸鍍裝置，用於在不使裝置大型化的情況下使蒸鍍材料向基板的入射角恒定。蒸鍍裝置具備：蒸發源，其使蒸鍍材料蒸發；基板保持體，其與所述蒸發源隔離並保持至少一個基板；以及至少一個準直器，其位於所述蒸發源和所述基板保持體之間，且以一個準直器與保持於所述基板保持體的一個基板對應的方式配置。另外，還具備膜厚調整體保持體，其位於所述基板保持體和所述準直器保持體之間，保持至少一個膜厚調整體，且一個膜厚調整體對應於所述一個基板和所述一個準直器。
Description
本發明涉及具有用於使蒸鍍材料向基板的入射角恒定的準直器(collimator)的蒸鍍裝置。
以往，已知有使蒸鍍材料附著在基板上進行成膜的蒸鍍裝置。在蒸鍍裝置中，通過將蒸鍍材料向基板的入射角保持恒定，能夠在基板上均勻地進行成膜。
為了將該入射角保持恒定，將基板和收容蒸鍍材料的蒸鍍源的距離分開規定的距離。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開平8-222518號公報
[發明欲解決之課題]
但是，基板的尺寸正逐漸變大。因此，存在蒸鍍裝置越來越大型化的問題點。如果蒸鍍裝置大型化，則裝置的面積會變多，產生只能在有限的場所設置的問題。另外，如果裝置大型化，則還存在成膜的條件的調整與小型的裝置相比更難的問題。而且，如果裝置大型化，則還存在裝置的價格也會上漲的問題點。
本發明是鑒於上述點而完成的。其目的在於提供一種蒸鍍裝置，用於在不使裝置大型化的情況下使蒸鍍材料向基板的入射角恒定。
[用以解決課題之手段]
本發明的蒸鍍裝置的特徵在於具備：
蒸發源，其使蒸鍍材料蒸發；
基板保持體，其與所述蒸發源隔離並保持至少一個基板；以及
至少一個準直器，其位於所述蒸發源和所述基板保持體之間，且以一個準直器與保持於所述基板保持體的一個基板對應的方式配置。
[發明之效果]
根據本發明，能夠在不使裝置大型化的情況下使蒸鍍材料向基板的入射角恒定。其結果，能夠在基板上均勻地進行成膜。
[用以實施發明的形態]
＜＜＜＜本實施型態的概要＞＞＞＞
＜＜第一態樣＞＞
根據第一態樣，提供一種蒸鍍裝置，其具備：
蒸發源，其使蒸鍍材料蒸發；
基板保持體，其與所述蒸發源隔離並保持至少一個基板；以及
至少一個準直器，其位於所述蒸發源和所述基板保持體之間，且以一個準直器與保持於所述基板保持體的一個基板對應的方式配置。
＜＜第二態樣＞＞
第二態樣為，在第一態樣的基礎上：
更具備準直器保持體，該準直器保持體具有配置所述至少一個準直器的準直器開口，
所述基板具有圓板狀的形狀，所述準直器開口具有圓板狀的形狀，
所述一個基板係與一個準直器開口被同心地定位。
＜＜第三態樣＞＞
第三態樣為，在第一態樣或第二態樣的基礎上：
連結所述一個基板的中心和所述一個準直器的中心的直線會到達所述蒸發源。
＜＜第四態樣＞＞
第四態樣為，在第二態樣或第三態樣的基礎上：
所述基板保持體能夠旋轉，
所述準直器保持體與所述基板保持體成為一體，能夠旋轉。
＜＜第五態樣＞＞
第五態樣為，在第一態樣至第四態樣的基礎上：
從所述蒸發源放出的蒸發物質在所述準直器開口處擴散的最大入射角大於通過了所述準直器的所述蒸發物質在所述基板上擴散的最大入射角。
＜＜第六態樣＞＞
第六態樣為，在第二態樣至第五態樣的基礎上：
更具備膜厚調整體保持體，該膜厚調整體保持體位於所述基板保持體和所述準直器保持體之間，保持至少一個膜厚調整體，且一個膜厚調整體對應於所述一個基板和所述一個準直器。
＜＜第七態樣＞＞
第七態樣為，在第六態樣的基礎上：
所述膜厚調整體與所述準直器一體形成。
＜＜第八態樣＞＞
第八態樣為，在第一態樣至第七態樣的基礎上：
所述基板保持體能夠同時自轉和公轉。
＜＜第九態樣＞＞
第九態樣為，在第二態樣至第八態樣的基礎上：
所述準直器保持體與所述基板保持體成為一體，且能夠自轉和公轉(自公轉)。
＜＜＜＜＜本實施型態的詳情＞＞＞＞＞
以下，基於附圖對實施型態進行說明。圖1是本實施的一型態的蒸鍍裝置的整體圖。圖2是有關圖1的蒸鍍裝置的基板保持體的開口部和準直器的開口部的圖。圖3是說明圖1的準直器的動作的圖。圖4是有關圖1的蒸鍍裝置的基板保持體的立體角和準直器的立體角的圖。圖5是顯示相鄰的準直器的間隔和基板的大小之間的關係的概略圖。
＜＜＜＜蒸鍍裝置10＞＞＞＞
蒸鍍裝置10具有蒸發源100、基板保持體200、準直器保持體300和膜厚調整體保持體400。蒸發源100、基板保持體200和準直器保持體300和膜厚調整體保持體400被收容在真空腔室20內。
＜＜＜真空腔室20＞＞＞＞
在真空腔室20內，沿著高度方向從下依次配置有蒸發源100、基板保持體200、準直器保持體300和膜厚調整體保持體400。真空腔室20具有比蒸發源100和基板保持體200的間隔長的高度。
真空腔室20具有排氣孔。真空泵(未圖示)連接到真空腔室20。能夠使真空腔室20的內部成為期望的真空度。
真空腔室20具有加熱器。能夠對設置於基板保持體200的基板SB進行加熱。真空腔室20具有各種感測器。通過感測器，能夠控制真空度、溫度。
＜＜＜蒸發源100＞＞＞
蒸發源100配置於真空腔室20的下部。
蒸發源100具有坩堝(未圖示)、燈絲(未圖示)和偏壓電源(未圖示)。燈絲及偏壓電源配置於坩堝附近。在坩堝中貯存有蒸鍍材料。
由燈絲及偏壓電源發出電子束。發出的電子束照射坩堝內的蒸鍍材料對其加熱。經加熱的蒸鍍材料作為蒸發物質蒸發。蒸發物質從蒸發源100擴散到真空腔室20內。朝向基板SB的蒸發物質附著於基板SB。
＜＜蒸發材料＞＞
蒸發材料例如有Si、Ti、Ni、Al、Cu、Au、Ag、Pt、Mo、Ru、Sn及其化合物等。蒸發材料不限於此，能夠為所期望的材料。只要根據蒸發材料的種類決定蒸發源100的蒸發條件即可。
＜＜＜基板保持體200＞＞＞
基板保持體200保持複數個基板SB。基板保持體200能夠對複數個基板SB同時進行蒸鍍處理。基板保持體200配置於腔室上部。基板保持體200被配置成與蒸發源100隔離約1200mm左右。與蒸發源100的距離能夠根據基板的大小適當地決定。
基板保持體200具有彎曲的形狀。基板保持體200大致具有碗狀、缽狀、盆狀的形狀。基板保持體200具有球面(球殼)的一部分的形狀。基板保持體200在俯視時具有圓狀的形狀。基板保持體200具有以蒸發源100為中心的曲率半徑大致恒定的形狀。
基板保持體200的大小能夠根據希望同時蒸鍍的基板SB的大小、數量適當地決定。
基板保持體200的材質、特性只要是在真空狀態、加熱狀態下難以蒸發構成物質且具有耐熱性即可。例如有Ti、不銹鋼、Al等。
＜基板SB＞
基板SB是附著蒸鍍物質的蒸鍍處理的對象物。例如，基板SB具有薄的圓板狀的形狀。蒸鍍物質附著於基板SB的圓狀的表面。基板SB不限於薄的圓板狀的形狀，也可以是其它形狀。
基板SB具有期望的大小。例如，直徑能夠設為2英寸、4英寸、8英寸等。
基板SB由與蒸發物質的種類對應的材質構成。例如，基板SB由LT、LN、Si、SiO
2等構成。
＜＜基板用開口部210＞＞
基板保持體200具有基板用開口部210。基板保持體200具有複數個基板用開口部210。基板用開口部210的數量可以設為期望的數量。複數個基板用開口部210呈同心狀且沿圓周形成(參照圖2)。
基板用開口部210朝向蒸發源100開口。基板用開口部210具有與基板SB對應的形狀。基板用開口部210例如具有圓形。基板用開口部210具有與基板SB對應的大小。例如，具有比基板SB稍小的大小。
＜保持臺階部(未圖示)＞
基板用開口部210具有保持臺階部。保持臺階部支承基板SB的端部(周邊部)。通過保持臺階部的支承，能夠在基板用開口部210配置基板SB。以覆蓋基板用開口部210的方式配置基板SB。基板SB經由基板用開口部210而與蒸發源100對向。
＜＜驅動馬達220＞＞
基板保持體200具有驅動馬達220。在基板保持體200的中心部安裝有旋轉軸(未圖示)，向旋轉軸傳遞驅動馬達220的驅動力。驅動馬達220使基板保持體200與準直器保持體300一起旋轉。驅動馬達220由控制部(未圖示)控制旋轉方向、旋轉速度等。
而且，基板保持體200具有將驅動馬達220的驅動力傳遞到基板SB而使基板SB自轉及公轉的驅動機構。
＜＜固定部件230＞＞
基板保持體200具有固定部件230。固定部件230將準直器保持體300相對於基板保持體200固定在恒定的位置。準直器保持體300能夠與基板保持體200一起旋轉。
＜＜＜準直器保持體300＞＞＞
準直器保持體300保持複數個準直器320。準直器保持體300配置於蒸發源100和基板保持體200之間。準直器保持體300和基板保持體200的距離、準直器保持體300和蒸發源100的距離能夠適當地決定。
準直器保持體300具有彎曲的形狀。準直器保持體300大致具有碗狀、缽狀、盆狀的形狀。準直器保持體300具有球面(球殼)的一部分的形狀。準直器保持體300在俯視時具有圓狀的形狀。準直器保持體300具有以蒸發源100為中心的曲率半徑大致恒定的形狀。
準直器保持體300比基板保持體200小。準直器保持體300的直徑比基板保持體200的直徑短。
準直器保持體300的材質、特性只要是在真空狀態、加熱狀態下難以蒸發構成物質且具有耐熱性即可。例如有Ti、SUS、AL等。
準直器保持體300可以與基板保持體200一體地構成，也可以分開構成。在準直器保持體300分開構成的情況下，準直器保持體300可以與基板保持體200的動作連動，也可以與基板保持體200獨立地動作。
＜＜準直器用開口部310＞＞
準直器保持體300具有準直器用開口部310。準直器用開口部310將準直器320固定於恒定的位置。準直器用開口部310具有與準直器320的輪廓對應的形狀。
準直器320向準直器用開口部310的安裝只要是螺釘固定等在真空狀態、加熱狀態下不鬆動或脫落的方式即可。準直器320相對於準直器用開口部310可裝卸為較佳。通過可裝卸，能夠簡便地進行準直器320的更換等維護等。
以一個準直器用開口部310與基板保持體200的一個基板用開口部210對應的方式進行配置。基板保持體200的一個基板用開口部210和一個準直器用開口部310係為以蒸發源100為中心的一個半徑是共通的。
＜＜準直器320＞＞
準直器320安裝於準直器用開口部310。準直器320調整蒸鍍材料的行進方向。準直器320作為方向調整用的過濾器發揮功能。具體而言，將通過一個準直器320的蒸鍍材料的移動方向調整為朝向與一個準直器320對應的一個基板SB(一個基板用開口部210)。
準直器320例如具有複數個筒部322。複數個筒部322具有相同的形狀。筒部322具有長形的形狀。複數個筒部322的長邊方向(軸向)相互平行地配置。相鄰的筒部322相互緊密接觸地配置。通過全體複數個筒部322，使準直器320具有薄的圓板狀的形狀。
筒部322具有第一開口部和與第一開口部沿著長邊方向隔離開的第二開口部。第一開口部朝向蒸發源100開口。第二開口部朝向基板保持體200的一個基板用開口部210開口。
如圖3所示，準直器320僅使朝向基板SB的蒸鍍材料中蒸鍍材料的行進方向相對於筒部322的長邊方向包含在正負(±)幾度以內的蒸鍍材料通過。行進方向大於正負(±)幾度的蒸鍍材料附著於準直器320。這樣一來，能夠使朝向基板SB的蒸鍍材料具有方向性。換言之，準直器320使蒸鍍材料選擇性地通過。
通過使用準直器320，即使在基板SB擁有具有小孔或槽等的形狀的情況下，也能夠使蒸鍍材料到達至小孔或槽的底部，能夠得到足夠的蒸鍍膜厚。
準直器320的材料、材質只要是在真空狀態、加熱狀態下難以蒸發構成物質且具有耐熱性即可。另外，準直器320的材料、材質只要是能夠使蒸鍍材料選擇性地通過即可。例如有Al、SUS、Ti等。
圖4是有關蒸鍍裝置的基板保持體的最大入射角和準直器的最大入射角的圖。
從蒸發源100放出的蒸發物質在準直器用開口部310擴散的最大入射角大於通過了準直器320的蒸發物質在基板SB上擴散的最大入射角。
能夠使經過了準直器320的蒸鍍材料充分地擴散並附著在基板SB上，能夠使蒸鍍材料膜厚接近均勻地附著。
＜＜準直器320的間隔與基板SB的尺寸之間的關係＞＞
圖5是顯示相鄰的準直器320的間隔和基板SB的大小之間的關係的概略圖。相鄰的準直器320的最短的間隔CL與基板SB的大小SL(例如基板SB的直徑等)相同的長度，或者比基板SB的大小SL長為較佳。
能夠防止蒸鍍材料不必要地附著在基板SB上，能夠使蒸鍍材料膜厚接近均勻地附著。
＜＜＜膜厚調整體保持體400＞＞＞
圖6是本實施的另一型態的蒸鍍裝置的整體圖。
能夠設置膜厚調整體保持體400。
膜厚調整體保持體400配置於準直器保持體300和基板保持體200之間。
＜＜膜厚調整體410＞＞
膜厚調整體保持體400具有膜厚調整體410。膜厚調整體保持體400可以是可動的，也可以是固定的。
準直器320及膜厚調整體410被固定。也可以使準直器320及膜厚調整體410一體化於行星件。
準直器320能夠控制膜厚的分佈，與之相對，膜厚調整體410能夠控製成膜速度分佈。
＜＜＜＜實施型態的範圍＞＞＞＞
如上述，記載了本實施型態。然而，構成本公開的一部分的記載及附圖不應被理解為是限定。包括在此未記載的各種實施型態等。
10:蒸鍍裝置
100:蒸發源
200:基板保持體
210:基板用開口部
300:準直器保持體
310:準直器用開口部
320:準直器
400:膜厚調整體保持體
410:膜厚調整體
SB:基板
圖1是根據本實施的一型態的蒸鍍裝置的整體圖。
圖2是有關圖1的蒸鍍裝置的基板保持體的開口部和準直器的開口部的圖。
圖3是說明圖1的準直器的動作的圖。
圖4是有關圖1的蒸鍍裝置的基板保持體的最大入射角和準直器的最大入射角的圖。
圖5是顯示相鄰的準直器的間隔和基板的大小之間的關係的概略圖。
圖6是本實施的另一型態的蒸鍍裝置的整體圖。
200:基板保持體
300:準直器保持體
320:準直器
322:筒部
CL:間隔
SB:基板
SL:大小
Claims (9)
- 一種蒸鍍裝置，具備： 蒸發源，其使蒸鍍材料蒸發； 基板保持體，其與所述蒸發源隔離並保持至少一個基板；以及 至少一個準直器，其位於所述蒸發源和所述基板保持體之間，且以一個準直器與保持於所述基板保持體的一個基板對應的方式配置。
- 如請求項1的蒸鍍裝置，其更具備準直器保持體，該準直器保持體具有配置所述至少一個準直器的準直器開口， 所述基板具有圓板狀的形狀，所述準直器開口具有圓板狀的形狀， 所述一個基板與一個準直器開口被同心地定位。
- 如請求項1或2的蒸鍍裝置，其中， 連結所述一個基板的中心和所述一個準直器的中心的直線會到達所述蒸發源。
- 如請求項2或3的蒸鍍裝置，其中， 所述基板保持體能夠旋轉， 所述準直器保持體與所述基板保持體成為一體，能夠旋轉。
- 如請求項1至4中任一項的蒸鍍裝置，其中， 從所述蒸發源放出的蒸發物質在所述準直器開口處擴散的最大入射角大於通過了所述準直器的所述蒸發物質在所述基板上擴散的最大入射角。
- 如請求項2至5中任一項的蒸鍍裝置，其更具備膜厚調整體保持體，該膜厚調整體保持體位於所述基板保持體和所述準直器保持體之間，保持至少一個膜厚調整體，且使一個膜厚調整體對應於所述一個基板和所述一個準直器。
- 如請求項6的蒸鍍裝置，其中， 所述膜厚調整體與所述準直器一體形成。
- 如請求項1至7中任一項的蒸鍍裝置，其中， 所述基板保持體能夠同時自轉和公轉。
- 如請求項2至8中任一項的蒸鍍裝置，其中， 所述準直器保持體與所述基板保持體成為一體，能夠自轉和公轉。
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