成膜厚度的测量装置以及成膜设备的制作方法

本发明涉及成膜工艺的技术领域，尤其是成膜厚度的测量装置以及成膜设备。

背景技术

目前的成膜工艺中，常常通过晶振片测量成膜厚度，实现对成膜厚度及成膜速率进行实时监控，成膜材料同时在晶振片和待成膜的基板上进行成膜，根据测得晶振片在发生压电效应时的振动频率，获得当前成膜的厚度，并可计算出成膜速率，进而实现可控地在基板上制得指定厚度的薄膜。但是，由于晶振片本身固有的压电效应及振动频率衰减的线性有效性，随着所述晶振片上薄膜的厚度的增加，由晶振片的振动频率测得的成膜厚度的准确度将下降，因此，晶振片在使用一段时间后必须进行更换或者待去除晶振片上的薄膜后再投入使用，这造成了生产效率的降低并且增加了维护成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供成膜厚度的测量装置以及成膜设备，来解决上述问题。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供了一种成膜厚度的测量装置，包括座体、保护盖和热源，所述座体上设置有用于测量成膜厚度的晶振片；所述保护盖罩设于所述座体上，所述保护盖上设置有供成膜材料穿过并在所述晶振片上沉积成膜的开口；所述热源用于加热所述晶振片上沉积的薄膜使其被蒸发气化去除。

优选地，所述座体上设置有多个所述晶振片，所述座体上对应所述开口的区域限定为成膜区，所述座体与所述保护盖可相对移动，以将不同的晶振片切换至所述成膜区中。

优选地，多个所述晶振片呈圆环形排布于所述座体上，所述座体与所述保护盖可相对旋转，以将不同的晶振片切换至所述成膜区中。

优选地，所述座体限定有受热区，所述热源固定于所述保护盖朝向所述座体的一面上并向所述受热区进行定向加热，所述座体与所述保护盖相对旋转时，将沉积有薄膜的晶振片移动至所述受热区中。

优选地，多个所述晶振片呈旋转对称，所述成膜区与所述受热区的位置限定为：当一个晶振片移动至所述受热区中时，存在另一个晶振片切换至所述成膜区中。

优选地，所述成膜区与所述受热区位于所述多个晶振片排布形成的圆环形的同一直径上，且所述成膜区与所述受热区分别位于所述直径的两端。

优选地，多个所述晶振片并排设置于所述座体上，沿所述多个晶振片的排列方向上，所述座体与所述保护盖可往返移动，以将不同的晶振片切换至所述成膜区中。

优选地，所述座体限定有受热区，所述热源固定于所述保护盖朝向所述座体的一面上并向所述受热区进行定向加热，所述座体与所述保护盖往返移动时，将沉积有薄膜的晶振片移动至所述受热区中，其中，沿所述座体相对所述保护盖的移动方向上，所述受热区位于所述成膜区的后方。

优选地，相邻两个所述晶振片之间的距离相等，所述成膜区与所述受热区)的位置限定为：当一个晶振片移动至所述受热区中时，存在另一个晶振片切换至所述成膜区中。

本发明提供了一种成膜设备，包括成膜腔室、分别设置于所述成膜腔室内的成膜材料源和如上所述的成膜厚度的测量装置，所述成膜厚度的测量装置从所述成膜材料源同步获取成膜材料。

本发明提供的成膜厚度的测量装置以及成膜设备，通过在测量装置内设置热源对成膜后的晶振片进行加热，去除晶振片上的薄膜，使得所述晶振片可重新用于精确的成膜厚度测量。该测量装置以及成膜设备无需采用拆卸晶振片再去除晶振片上的薄膜等维护工序，节约了维护成本，并且有效地提高了成膜效率。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的成膜厚度的测量装置的结构示意图；

图2是本发明实施例2提供的成膜厚度的测量装置的结构示意图；

图3是本发明实施例3提供的成膜设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。

实施例1

参阅图1所示(图1中，箭头a代表下述成膜材料，箭头b代表下述热源3发出的热能)，本实施例提供了一种成膜厚度的测量装置100，包括座体1、保护盖2和热源3。

其中，所述座体1上设置有用于测量成膜厚度的晶振片11；所述保护盖2罩设于所述座体1上，所述保护盖2上设置有供成膜材料穿过并在所述晶振片11上沉积成膜的开口21；所述热源3用于加热所述晶振片11上沉积的薄膜使其被蒸发气化去除。

具体地，在本实施例中，所述热源3为激光源，所述激光源固定于所述保护盖2朝向所述座体1的一面上。所述成膜厚度的测量装置在工作过程中，成膜材料由所述保护盖2上的开口21通入，在座体1上正对所述开口21的晶振片11上成膜，通过测量该晶振片11在发生压电效应下的振动频率，获得本次成膜厚度；随着成膜次数增多，晶振片11上的薄膜的厚度增大，所述晶振片11的振动频率发生衰减，当所述晶振片11的振动频率低于预设的阈值时，所述激光源通过发射激光，照射所述晶振片11上沉积的薄膜，实现对所述晶振片11上沉积的薄膜进行加热，使所述晶振片11上的薄膜被蒸发气化，进而使得所述晶振片11可重新投入使用。上述成膜厚度的测量装置100直接通过其内部的热源3去除晶振片11上的薄膜，免去对晶振片11进行拆卸维护，提高了生产效率并节约了维护成本。

其中，所述激光源的发射波长可调，可根据不同的成膜材料蒸发所需的能量进行调整。作为其他实施方式，所述热源3可以为红外灯等其他辐射加热器件，同样可通过照射所述晶振片11上沉积的薄膜，实现定向对所述晶振片11上沉积的薄膜进行加热。所述热源3还可以为电热丝等电阻式加热器件，所述电热丝独立设置于所述座体1背向所述晶振片11的一侧，加热具有薄膜的晶振片11在所述座体1上所在的区域，依次通过所述座体1和所述晶振片11将热能传递至所述薄膜。

进一步地，所述座体1上设置有多个所述晶振片11，所述座体1上对应所述开口21的区域限定为成膜区10a，所述座体1与所述保护盖2可相对移动，以将不同的晶振片11切换至所述成膜区10a中，使从开口21通入的成膜材料在移动到成膜区10a中的晶振片11上沉积成膜。

在本实施例中，多个所述晶振片11呈圆环形排布于所述座体1上，所述座体1与所述保护盖2可相对旋转，以将不同的晶振片11切换至所述成膜区10a中。通过所述座体1与所述保护盖2相对旋转的方式切换晶振片11，其移动行程较小，有利于实现晶振片11的快速切换。示例性地，所述保护盖2保持固定，所述座体1上连接有旋转轴r，所述座体1的旋转轴r位于连接所述座体1的中心和所述保护盖2的中心的直线上，所述旋转轴r配置为动力轴，所述座体1在所述旋转轴r的带动下，绕所述旋转轴r进行相对所述保护盖2的旋转。随着所述座体1相对于所述保护盖2的旋转，位于成膜区10a的晶振片11依次被切换。当下一个晶振片11进入所述成膜区10a，进行下一次的成膜厚度的测量时，前一个晶振片11离开所述成膜区10a，所述热源3加热该晶振片11，蒸发位于其上的薄膜，使该晶振片11的振动频率恢复正常，随着所述座体1相对于所述保护盖2的旋转，该晶振片11又可以重新被切换至成膜区10a以进行成膜厚度的测量。

一般地，经过一次成膜后，所述晶振片11的振动频率应仍高于预设的阈值，其测量灵敏度仍处于较高水平，但是特别地，若一次成膜过程中，所述晶振片11的振动频率便低于预设的阈值，利用上述设置方式，便可通过所述座体1与所述保护盖2的相对旋转，迅速切换位于所述成膜区10a的晶振片11，以两个晶振片11配合测量该次成膜的厚度。

上述成膜厚度的测量装置100中，在位于成膜区10a的晶振片11进行成膜厚度测量时，所述热源3去除位于成膜区10a以外的晶振片11上的薄膜，使得晶振片11可以在所述成膜厚度的测量装置100内的实现自动或半自动的循环使用，无需额外增加更换晶振片11或以外部手段去除晶振片11上的薄膜的维护工序，进一步节省了维护成本和时间，有效提高了测量成膜厚度的效率，从而提高了应用该测量装置的成膜设备的稼动率。所述稼动率的定义为设备在所能提供的时间内为了创造价值而占用的时间所占的比重，设备稼动率＝(负荷时间-停机时间)/负荷时间×100％。由于包含以上测量装置的成膜设备能减免维护而消耗的停机时间，故能提高成膜设备的稼动率。

进一步地，所述座体1限定有受热区10b，所述热源3固定于所述保护盖2朝向所述座体1的一面上并向所述受热区10b进行定向加热，所述座体1与所述保护盖2相对旋转时，将沉积有薄膜的晶振片11移动至所述受热区10b中。所述热源3可以只需持续朝向所述受热区10b进行定向加热，随着所述座体1与所述保护盖2进行相对旋转，进入所述受热区10b的晶振片11上的薄膜自动被加热而去除，实现晶振片11的高效循环使用。当然，也可通过控制所述热源3，使得只有存在薄膜的晶振片11进入受热区10b时才对该晶振片11进行加热，避免浪费热能。其中，所述受热区10b的形状可限定为与所述晶振片11的形状相同，即所述热源3加热的区域恰好覆盖所述晶振片11，可减少热能的浪费。

更进一步地，多个所述晶振片11呈旋转对称，所述成膜区10a与所述受热区10b的位置限定为：当一个晶振片11移动至所述受热区10b中时，存在另一个晶振片11切换至所述成膜区10a中。即所述受热区10b应根据所述晶振片11的布置位置进行选定，当有下一个晶振片11代替前一个晶振片11被切换至成膜区10a进行成膜时，存在至少一个晶振片11进入所述受热区10b，实现位于成膜区10a的晶振片11件成膜的同时，进行去除位于受热区10b的晶振片11上的薄膜，以提高测量效率。

为防止所述热源3发出的热量影响位于所述成膜区10a的晶振片上的成膜，误除该晶振片11上的薄膜，影响成膜厚度的测量结果，所述受热区10b应尽可能地远离所述成膜区10a，在该实施方式中，所述成膜区10a与所述受热区10b位于所述多个晶振片11排布形成的圆环形的同一直径上，且所述成膜区10a与所述受热区10b分别位于所述直径的两端。同理地，各个所述晶振片11可通过邻近所述座体1的边缘进行设置，以进一步增大所述受热区10b与所述成膜区10a的距离。

示例性地，所述成膜厚度的测量装置100还包括控制单元，所述控制单元用于接收所述晶振片11获得的成膜厚度，根据测得的成膜厚度是否小于预设阈值，控制所述座体1与所述保护盖2是否进行相对移动。若所述成膜厚度大于或等于预设阈值，所述控制单元控制所述座体1与所述保护盖2相对移动，以切换位于成膜区10a的晶振片11，若所述成膜厚度小于预设阈值，则不作控制，待下一次成膜结束后，重复上述步骤。所述控制单元实现了根据预设阈值判断当前位于成膜区10a的晶振片11上的薄膜厚度是否过大而无法继续用于成膜厚度的测量，自动完成晶振片11的切换。

实施例2

如图2所示(图2中，箭头a代表成膜材料，箭头b代表热源3发出的热能)，本实施例提供了另一种成膜厚度的测量装置100，本实施例中的测量装置100的结构均可参考实施例1所示的内容，与实施例1不同的是，在本实施例中，多个所述晶振片11并排设置于所述座体1上，沿所述多个晶振片11的排列方向上，所述座体1与所述保护盖2可往返移动，以将不同的晶振片11切换至所述成膜区10a中。

进一步地，所述座体1限定有受热区10b，所述热源3固定于所述保护盖2朝向所述座体1的一面上并向所述受热区10b进行定向加热，所述座体1与所述保护盖2往返移动时，将沉积有薄膜的晶振片11移动至所述受热区10b中，其中，沿所述座体1相对所述保护盖2的移动方向上，所述受热区10b位于所述成膜区10a的后方。具体地，当所述座体1向对所述保护盖2移动到路径的一端而需要进行反向移动时，可通过转动所述座体1或保护盖2等方式，交换所述成膜区10a与所述受热区10b的位置，确保所述受热区10b位于所述成膜区10a的后方，使得晶振片11经过成膜后且需要切换时，才进入到所述受热区10b中。

具体地，在本实施例中，所述座体1的上方设置有沿所述多个晶振片11的排列方向进行延伸的导轨，所述保护盖2在所述导轨上进行相对所述座体1的往返移动。其中，所述座体1在所述保护盖2的移动期间保持固定，所述保护盖2先从所述导轨上的第一端向第二端移动，直到各个所述晶振片11均已依次经过成膜区10a和受热区10b，完成相应次数的成膜厚度测量和加热除膜，所述保护盖2停止移动；然后所述座体1进行转动，交换所述成膜区10a与所述受热区10b的位置后，所述座体1再次保持固定，所述保护盖2从所述导轨上的第二端向第一端移动，直到各个所述晶振片11均已依次经过成膜区10a和受热区10b，完成相应次数的成膜厚度测量和加热除膜，所述保护盖2停止移动，所述座体1再次进行转动，再次交换所述成膜区10a与所述受热区10b的位置，重复上述过程。

在本实施例中，相邻两个所述晶振片11之间的距离相等，同理地，所述成膜区10a与所述受热区10b的位置限定为：当一个晶振片11移动至所述受热区10b中时，存在另一个晶振片11切换至所述成膜区10a中。

实施例3

如图3所示(图3中，箭头a代表成膜材料)，本发明还提供了一种成膜设备，包括成膜腔室200、分别设置于所述成膜腔室200内的成膜材料源201和如实施例1或实施例2所述的成膜厚度的测量装置100，所述成膜厚度的测量装置100从所述成膜材料源201同步获取成膜材料。

本实施例提供的上述成膜厚度的测量装置100以及成膜设备可以但不限于应用在oled真空成膜工艺中。

所述成膜设备应用于oled真空成膜时，先将需要镀膜的基板202置入所述成膜腔室200内，加热装于坩埚中的成膜材料源201，使成膜材料蒸发，成膜材料分别在基板202和所述成膜厚度的测量装置100的成膜区10a上进行成膜，由成膜厚度的测量装置100测得成膜厚度，实现对基板202上的成膜厚度和成膜速率的实时监控，当成膜厚度达到所需厚度时，停止加热成膜材料源，获得在基板202上指定厚度的成膜。其中，测量成膜厚度的方法参照上述成膜厚度的测量装置100的工作过程，此处不作赘述。

综上所述，本发明提供的成膜厚度的测量装置100以及成膜设备，通过在所述成膜厚度的测量装置100内设置热源3对成膜后的晶振片11进行加热，去除晶振片11上的薄膜，使得所述晶振片11可重新用于精确的成膜厚度测量。该成膜厚度的测量装置100无需采用拆卸晶振片11再去除晶振片11上的薄膜等维护工序，节约了维护成本，并且有效地提高了成膜效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。