真空蒸镀设备的制作方法

本实用新型涉及真空蒸镀技术领域，尤其涉及一种真空蒸镀设备。

背景技术：

真空镀是一种使用较早且用途较为广泛的薄膜材料制备工艺，其包括真空蒸镀、溅射镀以及离子镀等类型。其中，真空蒸镀的过程为：在真空腔中加热坩埚中的蒸发材料，并使气化的蒸发材料经过坩埚喷口到达基片表面，进而沉积形成薄膜。该过程中，如果坩埚出现加热系统问题，会使气化的蒸发材料在坩埚喷喷口冷却凝固，形成堵塞。同时，蒸发材料在凝固过程中会发生变化，降低了其纯度。

为了避免堵塞对薄膜质量的影响，需要进行疏通作业。首先降低真空腔中的温度，接着对真空腔破真空，然后取出坩埚并清理堵塞，紧接着将坩埚重新置于真空腔，最后再进行抽真空和加热步骤。该过程包含一次破真空处理和一次抽真空处理，影响了蒸镀的稳定性。同时，在清理堵塞时，往往会使凝固于坩埚喷口的蒸发材料落入坩埚下部，进而混入盛放于坩埚下部的蒸发材料，降低了坩埚下部的蒸发材料的纯度。

需要说明的是，在上述背景技术部分实用新型的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种真空蒸镀设备，能够在解决堵塞时无需进行破真空处理，同时使凝固于坩埚喷口的纯度较低的蒸发材料难以混入盛放于坩埚下部的蒸发材料，解决了疏通作业过程中坩埚下部的蒸发材料纯度降低的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种真空蒸镀设备，包括蒸镀室、坩埚组件、加热器以及机械手。所述坩埚组件位于所述蒸镀室内，所述坩埚组件包括第一埚体和多个第二埚体。所述第一埚体具有第一腔体，所述第一腔体具有第一开放端。每个所述第二埚体具有第二腔体，所述第二腔体具有第二开放端和喷口。将任一所述第二开放端可拆卸连接于所述第一开放端，以形成一坩埚。所述加热器位于所述蒸镀室内，并用于加热所述坩埚。所述机械手位于所述蒸镀室内，并用于将任一所述第二开放端与所述第一开放端拆卸或安装。

在本实用新型的一种示例性实施例中，形成一所述坩埚的所述第一开放端和所述第二开放端通过法兰连接。

在本实用新型的一种示例性实施例中，形成一所述坩埚的所述第一开放端和所述第二开放端密封连接。

在本实用新型的一种示例性实施例中，形成一所述坩埚的所述第一开放端和所述第二开放端的连接处设有密封圈。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述加热器包括第一加热器和第二加热器。所述第一加热器用于加热所述第一埚体。所述第二加热器用于加热所述第二埚体。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述第一加热器包括第一筒体，所述第一埚体至少部分地位于所述第一筒体内。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述第二加热器包括第二筒体，所述第二埚体至少部分地位于所述第二筒体内，且所述第二筒体与所述第一筒体可拆卸连接，所述机械手还用于将所述第一筒体和所述第二筒体拆卸或安装。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述第一筒体和所述第二筒体的连接端面与所述第一埚体和所述第二埚体的连接端面位于同一平面。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述第一筒体和所述第二筒体通过法兰连接。

在本实用新型的一种示例性实施例中，所述第一筒体和所述第二筒体均包括导电加热体，用于加热所述第一埚体和所述第二埚体。

本实用新型相比现有技术的有益效果在于：

本实用新型的坩埚组件包括第一埚体和多个第二埚体，且由于第一埚体和任一第二埚体可拆卸连接，从而在形成坩埚的第二埚体的喷口出现堵塞时可将其替换，无需进行破真空操作。同时，还避免了现有疏通作业过程中凝固的蒸发材料混入坩埚下部，解决了坩埚下部的蒸发材料纯度降低的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为现有真空蒸镀设备的示意图；

图2为本实用新型实施方式的真空蒸镀设备的示意图；

图3为本实用新型实施方式的坩埚的示意图；

图4为本实用新型实施方式的坩埚与加热器的装配示意图。

图中：1、气动单元连接口；2、真空室；3、坩埚；4、蒸汽流；5、基板加热器；6、基板；7、第一埚体；8、第一腔体；9、第一开放端；10、第二埚体；11、第二腔体；12、第二开放端；13、第一法兰；14、第二法兰；15、第一筒体；16、第二筒体；17、蒸发材料；18、蒸镀室；19、加热器；20、机械手。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

如图1所示，现有的真空蒸镀设备在进行蒸镀工艺时，通过气动单元连接口1使真空室2处于真空状态，并开启基板加热器5对基板6进行加热，接着加热坩埚3中的蒸发材料，使蒸发材料形成蒸汽流4。该蒸汽流4扩散达到基板6时会沉积，进而形成薄膜。该过程中，蒸汽流4在坩埚3喷口会冷却凝固，形成堵塞，进而会影响到薄膜质量。

为了避免堵塞对薄膜质量的影响，本实用新型实施方式提供一种真空蒸镀设备。如图2和图3所示，该真空蒸镀设备包括蒸镀室18、坩埚组件、加热器19以及机械手20。其中：

坩埚组件位于所述蒸镀室18内。坩埚组件包括第一埚体7和多个第二埚体10。第一埚体7具有第一腔体8，第一腔体8具有第一开放端9。每个第二埚体10具有第二腔体11，第二腔体11具有第二开放端12和喷口。将任一第二开放端12可拆卸连接于第一开放端9，以形成一坩埚。加热器19位于蒸镀室18内，并用于加热坩埚。机械手20位于所述蒸镀室18内，并用于将任一第二开放端12与第一开放端9拆卸或安装。

本实用新型的真空蒸镀设备的坩埚组件包括第一埚体7和多个第二埚体10，且由于第一埚体7和任一第二埚体10可拆卸连接，从而在形成坩埚的第二埚体10的喷口出现堵塞时可将其替换，无需进行破真空操作。同时，还避免了现有疏通作业过程中凝固的蒸发材料17混入坩埚下部，解决了坩埚下部的蒸发材料17纯度降低的问题。

下面对本实用新型实施方式的蒸发源装置的坩埚的各部件进行详细说明：

蒸镀室18能够为蒸发镀膜过程提供工作空间。该蒸镀室18可设有连接蒸镀室18内空间与外界的通孔。该通孔可连接于真空泵，以抽取蒸镀室18内的气体，使蒸镀室18处于真空状态。

如图3和图4所示，坩埚组件可包括第一埚体7和多个第二埚体10。第一埚体7具有第一腔体8，第一腔体8具有第一开放端9。该第一腔体8能够盛放从该第一开放端9进入的蒸发材料17。同时，盛放于第一腔体8中的蒸发材料17发生气化时，可通过第一开放端9到达第一腔体8外。其中，该第一腔体8可以为柱状腔，其一端为开放段，另一端为密封端。该柱状腔的横截面可以为圆形、矩形、正多边形等，在此不再一一列举。在本公开其它实施方式中，该第一腔体8还可以为其它形状，在此不再详述。

如图3和图4所示，每个第二埚体10具有第二腔体11，第二腔体11具有第二开放端12和喷口。其中，该第二腔体11可以为贯通腔，该贯通腔的一端为第二开放端12，另一端为喷口。该喷口可面向待镀膜基板。此外，该第二腔体11可以为柱状腔，其横截面可以为圆形、矩形、正多边形等，但本实用新型不限于此。此外，该第二开放端12的尺寸可等于第一开放端9的尺寸。在本公开其它实施方式中，该第二腔体11还可以为其它形状，在此不再进一步阐述。

如图3所示，将第一开放端9和任一第二开放端12可拆卸连接，以形成一坩埚。例如，第一开放端9设有第一法兰13，第二开放端12设有第二法兰14，该第一法兰13的螺栓孔与该第二法兰14的螺栓孔一一对应。通过将第一法兰13和第二法兰14螺栓连接，从而将第一开放端9和第二开放端12可拆卸连接。其中，该法兰可以为突面法兰、凹凸面法兰、榫槽面法兰等，但本实用新型对此不作特殊限定。再例如，第一开放端9和第二开放端12可通过卡箍连接。再例如，第一开放端9设有第一螺纹，第二开放端12设有与第一螺纹配合的第二螺纹。通过将第一螺纹和第二螺纹配合，从而将第一开放端9和第二开放端12可拆卸连接。在本公开其它实施方式中，第一开放端9和第二开放端12还可以通过其它方式可拆卸连接，在此不再详述。

如图3和图4所示，形成一坩埚的第一开放端9和第二开放端12密封连接，以避免气化的蒸发材料17从第一开放端9和第二开放端12的连接处泄露。例如，可以在第一开放端9和第二开放端12的连接处设置密封圈。具体的，当第一开放端9和第二开放端12通过突面法兰连接时，可将密封圈设于该凸面法兰的密封面。其中，该密封圈可以为无氧铜垫圈，以便具有良好的耐高温性能。当然，该密封圈还可以由其它具有良好耐高温性能的材料制备而成，例如氟橡胶，在此不再一一列举。再例如，当第一开放端9和第二开放端12通过螺纹连接时，可以采用螺纹密封剂进行密封。该螺纹密封剂可以为环氧树脂类密封剂、酚醛树脂类密封剂等，但本实用新型对此不作限定。在本公开其它实施方式中，第一开放端9和第二开放端12还可以通过其它方式密封连接，在此不再详述。

举例说明，如图3所示，该第一腔体8和该第二腔体11均为横截面为圆形的柱状腔。第一腔体8的一端为第一开放端9，另一端为密封端，且第一开放端9的尺寸大于密封端的尺寸。第二腔体11两端开放，一端为第二开放端12，另一端为喷口，且第二开放端12的尺寸等于第一开放端9的尺寸。其中，第一开放端9可第二开放端12通过突面法兰连接，且该法兰密封面上设有无氧铜垫圈。

如图3所示，本实用新型实施方式的第一埚体7和第二埚体10可以采用相同的材料制备而成。例如，第一埚体7和第二埚体10均可以由耐高温材料制备而成，以便提高其工作寿命。该耐高温材料可以为石墨、氮化硼、白金等，但本实用新型不以此为限。具体的，第一埚体7和第二埚体10均由石墨制备而成。在本实用新型其它实施方式中，第一埚体7和第二埚体10还可以采用不同的材料制备而成，在此不再详述。

如图2所示，加热器19用于加热坩埚中的蒸发材料。该加热器19能够以间接加热的方式向蒸发材料传递热量。例如，该加热器19可以通过加热坩埚来传递热量。该加热器19还能够以直接加热的方式向蒸发材料传递热量。例如，该加热器19可以直接与蒸发材料接触来传递热量。在本公开其它实施方式中，该加热器19还可以通过其它方式加热蒸发材料，在此不再详述。

具体而言，该加热器19可以通过加热坩埚向蒸发材料传递热量。其中，坩埚设于加热器19内，并能够从加热器19中取出。具体地，该加热器19具有空腔，该空腔具有开口部。通过该开口部，上述的坩埚能放置于该空腔中，也能从空腔中取出。该加热器19可呈整体式结构。例如，该加热器19呈一体式盆状结构，其具有一个底面以及围绕底面设置的侧面，且其上部为开口部。该开口部的尺寸应保证上述的坩埚能够穿过该开口部。

该加热器19还可以包括第一加热器和第二加热器。其中，该第一加热器用于加热第一埚体7。该第一加热器包括第一筒体15，第一埚体7至少部分地位于第一筒体15内。该第二加热器用于加热第二埚体10。该第二加热器包括第二筒体16，第二埚体10至少部分地位于第二筒体16内。其中，第一筒体15和第二筒体16可拆卸连接。该第一筒体15和第二筒体16可通过法兰连接，还可以通过螺纹连接，也可以通过卡箍连接，但本实用新型不以此为限。将可拆卸连接的第一筒体15和第二筒体16分离，该第一筒体15具有第一开口部，该第二筒体16具有第二开口部。通过第一开口部，第一埚体7能够放置于第一筒体15内或从第一筒体15内取出。通过第二开口部，第二埚体10能够放置于第二筒体16内或从第二筒体16内取出。需要说明的是，该第一开口部的尺寸应保证上述的第一埚体7能够穿过该第一开口部。该第二开口部的尺寸应保证上述的第二埚体10能够穿过该第二开口部。在本公开其它实施方式中，该加热器19还可以为其它结构，在此不再详述。

如图4所示，上述第一筒体15和第二筒体16的加热方式可以为电阻加热、电子束加热、射频感应加热、电弧加热、激光加热等。举例而言，第一筒体15和第二筒体16均采用电阻加热。其中，该第一筒体15和第二筒体16均包括有导电加热体，用于加热第一埚体7和第二埚体10。该导电加热体可以由钨制备而成，以使通过该导电加热体的电流具有良好的热效应。当然，该导电加热体还可以由钽、钼、碳等制备而成，本实用新型对此不作限定。此外，该导电加热体可设于第一筒体15和第二筒体16的筒壁中。当然，导电加热体还可以设于其它位置，只要能实现其作用即可，在此不再详述。

举例而言，如图3和图4所示，该加热器19包括通过第一筒体15和第二筒体16。该第一筒体15和第二筒体16通过法兰连接，且其连接面与上述的第一开放端9和第二开放端12的连接面位于同一平面。同时，该第一筒体15和第二筒体16的筒壁内均设有导电加热体，且该导电加热体由钨制备而成。

机械手20位于蒸镀室18内，不仅用于将任一第二开放端12与第一开放端9拆卸或安装，还可以将第一筒体15和第二筒体16拆卸或安装。

本领域技术人员在考虑说明书及实践后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由所附的权利要求指出。