TWI391507B - 光學鍍膜裝置 - Google Patents

Description

光學鍍膜裝置

本發明係關於一種光學鍍膜裝置，尤其係關於一種鍍膜均勻之光學鍍膜裝置。

目前，光學薄膜廣泛應用於光學儀器，如感測器、半導體雷射、干涉儀、眼鏡以及光纖通訊元件等很多領域。光學薄膜通常係藉由干涉作用而達到其預期效果，其係指於光學元件或獨立基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜來改變光波傳輸特性。

目前，光學薄膜製作通常以物理蒸鍍法為主(physics vapor deposition，簡稱PVD)，該方法為將薄膜材料由固態轉化為氣態或離子態，氣態或離子態之材料，由蒸發源穿越空間，抵達基板表面，材料抵達基板表面後，將沉積而逐漸形成薄膜。通常，為了製作高純度之薄膜，鍍膜之製程須於高真空環境下完成。由此延伸出真空鍍膜，一般做法為將基片以超音波洗淨機洗淨，洗淨後排上夾具，送入鍍膜機，進行加熱及抽真空。達到高真空後，開始鍍膜。鍍膜時，以電子槍或電阻式加熱，將薄膜材料變成離子態，鍍膜時間則視層數及程式不同而有長短。鍍膜完畢後，待溫度冷卻後取出。

在習知之光學鍍膜設備中，通常會使用傘狀結構之基板承載架。當使用傘狀結構之基板承載架進行鍍膜時，通常會於基板承載架下方設置一修正板(mask)，用來修正鍍膜時傘狀結構之基板承載架之內圈與外圈所產生之厚 度差異，以達到較均勻之厚度。但如需製作精度較高之光學元件時，則需要更好之方法來解決使用單一片修正板所產生鍍膜均勻度的誤差。尤其使用多種以上蒸鍍材料來製作光學元件時，因為蒸鍍出之粒子大小不同造成不同材料之蒸鍍範圍及角度存在差異，若只使用單一修正板容易因為不同材料之關係造成鍍膜均勻度不好，從而無法達到高精度之要求。

鑑於上述狀況，有必要提供一種鍍膜均勻之光學鍍膜裝置。

一種光學鍍膜裝置，包括真空鍍膜室、基板承載機構、複數個坩堝系統及複數個修正板，其中基板承載機構設置於真空鍍膜室之上部，坩堝系統位於真空鍍膜室內基板承載機構下部，該複數個修正板通過一旋轉機構固定於該真空鍍膜室的一側壁上，該複數個修正板的面積不相同，該旋轉機構選擇性地旋轉所述其中一修正板遮蓋於基板承載機構與坩堝系統之間。

相較習知技術，本發明光學鍍膜裝置藉由複數個可旋轉之修正板分別對應不同之蒸鍍源，可最大程度的修正鍍膜時每一種膜層之均勻度。

1‧‧‧光學鍍膜裝置

10‧‧‧真空鍍膜室

20‧‧‧基板承載機構

202‧‧‧基板固定位

30‧‧‧第一坩堝系統

302‧‧‧蒸鍍源

40‧‧‧第二坩堝系統

50‧‧‧第一修正板

60‧‧‧第二修正板

70‧‧‧驅動裝置

80‧‧‧旋轉機構

90‧‧‧框架

第一圖係本發明較佳實施例之光學鍍膜裝置示意圖。

請參閱第一圖所示，本發明較佳實施例之光學鍍膜裝置1包括真空鍍膜室10、基板承載機構20、第一坩堝系統30、第二坩堝系統40、第一修正板50及第二修正板60。

該真空鍍膜室10內部係一密封之真空環境。該基板承載機構20呈傘狀，可拆卸的安裝於真空鍍膜室10之上部，且該基板承載機構20上設有複數個基板固定位202，該複數個基板固定位202於鍍膜時可將複數個基板固定於其上，該基板承載機構20上還設有驅動裝置70，該驅動裝置70於鍍膜時可帶 動基板承載機構20高速旋轉。

第一坩堝系統30及第二坩堝系統40安裝於真空鍍膜室10之下部，係用來容置鍍膜時之蒸鍍源，第一修正板50及第二修正板60安裝於基板承載機構20之下方，第一修正板50及第二修正板60之面積分別對應於第一坩堝系統30及第二坩堝系統40內之不同蒸鍍源材料而設計。該第一修正板50及第二修正板60藉由一旋轉機構80連結於一框架90上，該旋轉機構80可為一鉸鏈機構。該光學鍍膜裝置1還包括有電子槍激發系統(圖未示)、真空度測量系統(圖未示)及膜厚監測系統(圖未示)，電子槍激發系統係用來激發蒸鍍源，真空度測量系統係用來測量真空鍍膜室10內之真空度，膜厚監測系統係用來測量基板上鍍膜之厚度以控制鍍膜進度。

鍍膜前，將欲鍍膜之基板固定於基板承載機構20上之基板固定位202內，然後將該基板承載機構20裝入真空鍍膜室10內，密封該真空鍍膜室10，對該真空鍍膜室10進行抽真空，達到預定之真空度後停止抽真空。然後啟動基板承載機構20上之驅動裝置使其以一定轉速旋轉，藉由旋轉機構將80將第一修正板50旋轉並固定於基板承載機構20與第一坩堝系統30之間。啟動電子槍激發系統激發第一坩堝系統30內之蒸鍍源302，開始鍍第一層膜，該第一修正板50可遮蓋住基板承載機構20下方之部分區域，以調整鍍膜時粒子較均勻的鍍於基板表面。鍍完第一層膜後，關閉電子槍激發系統。此時，如果第二修正板60之面積大於第一修正板50之面積，則直接藉由旋轉機構80將第二修正板60旋轉並固定於基板承載機構20與第一坩堝系統30之間；如果第二修正板60面積小於第一修正板50之面積，則需將第一修正板50轉回至初始位置，然後再將第二修正板60旋轉並固定於基板承載機構20與第一坩堝系統30之間。然後啟動電子槍激發系統激發第二坩堝系統40內之蒸鍍源(圖未標)，開始鍍第二層膜。

通過膜厚測量系統對基板上之膜厚進行測量，達到預定厚度時停止鍍膜，冷卻後打開真空鍍膜室10，取出基板承載機構20，將固定於其上之鍍膜基板取下即可得到鍍膜之光學元件。

可理解的，光學鍍膜裝置1還可包括更多之坩堝系統及修正板，用於調整鍍膜之均勻度。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

1‧‧‧光學鍍膜裝置

10‧‧‧真空鍍膜室

20‧‧‧基板承載機構

202‧‧‧基板固定位

30‧‧‧第一坩堝系統

302‧‧‧蒸鍍源

40‧‧‧第二坩堝系統

50‧‧‧第一修正板

60‧‧‧第二修正板

70‧‧‧驅動裝置

80‧‧‧旋轉機構

90‧‧‧框架

Claims (10)

1. 一種光學鍍膜裝置，包括：真空鍍膜室；基板承載機構，其設置於真空鍍膜室之上部；複數個坩堝系統，其位於真空鍍膜室內基板承載機構下部；及複數個修正板，該複數個修正板通過一旋轉機構固定於該真空鍍膜室的一側壁上，該複數個修正板的面積不相同，該旋轉機構選擇性地旋轉所述其中一修正板遮蓋於基板承載機構與坩堝系統之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學鍍膜裝置，其中所述坩堝系統內裝有蒸鍍源。
3. 如申請專利範圍第2項所述之光學鍍膜裝置，其中所述坩堝系統與修正板個數相同。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光學鍍膜裝置，其中所述坩堝系統與修正板個數均為2個。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學鍍膜裝置，其中所述旋轉機構係鉸鏈機構。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學鍍膜裝置，該光學鍍膜裝置還包括電子槍激發系統。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光學鍍膜裝置，該光學鍍膜裝置還包括真空度測量系統。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光學鍍膜裝置，該光學鍍膜裝置還包括膜厚監測系統。
9. 如申請專利範圍1項所述之光學鍍膜裝置，其中所述基板承載機構為傘狀 結構。
10. 如申請專利範圍9項所述之光學鍍膜裝置，其中所述基板承載機構上設有複數個基板固定位。