一种真空蒸镀装置的制作方法

本实用新型涉及真空镀膜领域，尤其涉及一种应用于PVD卧式生产线的真空蒸镀装置。

背景技术：

PVD技术在进行实施的过程当中，是通过对某种物理机制加以应用来在相关物体表面形成一层薄膜。比如通过对物质进行热蒸发或者是物质表面原子受到粒子轰击发生溅射现象。这能够有效地实现物质从原物质到薄膜间的可控化的转移。归纳总结为真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜三种方法。

蒸镀是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。但是因为大多数腔体设备性能和指标相对都不能调节，导致其所制成的工艺设备的稳定性并不能合乎标准。会产生膜厚度大，功率高，时间长，wafer温度高，膜料消耗量大，耗材成本高。

现有蒸镀装置是将蒸镀源固定在腔体下方，进行从下而上蒸镀，但是对于不同膜料，不同基片无法进行调节蒸镀源与基片的距离，同时蒸镀完成后无法进行急停，会导致镀膜厚度增加。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的是现有蒸镀装置无法调节蒸镀源与蒸镀腔体内的基片之间距离的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种真空蒸镀装置，包括：

蒸镀腔体，所述蒸镀腔体内横向设有基片，所述蒸镀腔体的底板上开设有供蒸镀源通过的第一通孔；

驱动机构，所述驱动机构可驱动所述蒸镀源穿过所述第一通孔，并在所述蒸镀腔体内上下移动，以调节所述蒸镀源与所述基片之间的距离。

进一步地，所述驱动机构包括竖直导轨，用于承载所述蒸镀源的托板，以及用于带动所述托板沿所述竖直导轨作纵向往复滑动的驱动件。

进一步地，所述驱动机构还包括竖直滑块，所述竖直滑块的一端可滑动地设于所述竖直导轨上，所述竖直滑块的另一端与所述托板连接，所述驱动件可驱动所述竖直滑块沿所述竖直导轨上下滑动。

进一步地，所述驱动件包括丝杠和带动所述丝杠旋转的电机或电缸，所述丝杠与所述竖直导轨平行设置，所述竖直滑块内设有与所述丝杠的外螺纹相配合的内螺纹。

进一步地，所述竖直导轨的上端和下端分别连接有上端轴承和下端轴承，所述丝杠的上端与所述上端轴承的内圈固定连接，所述丝杠的下端与所述下端轴承的内圈固定连接。

进一步地，所述真空蒸镀装置还包括支架，所述蒸镀腔体和所述竖直导轨均设于所述支架上。

进一步地，所述真空蒸镀装置还包括可轴向伸缩的连接管，所述连接管的顶端与所述第一通孔的边缘相连接，所述连接管的轴向内部用于供所述蒸镀源穿过，所述连接管的底端用于与所述蒸镀源的周向外围相连接。

优选的，所述连接管为波纹管。

进一步地，所述真空蒸镀装置还包括用于遮挡所述蒸镀源的蒸镀源口的遮挡机构。

进一步地，所述遮挡机构包括磁流体密封件和带动所述磁流体密封件旋转的电机，所述磁流体密封件轴向穿过所述底板，且所述磁流体密封件的顶部横向设有挡片；所述挡片位于所述基片的下方。

进一步地，所述磁流体密封件的顶部纵向设有连接杆，所述挡片横向设于所述连接杆的顶部。

优选的，所述底板开设有供所述磁流体密封件穿过和安装的第二通孔。

进一步地，所述蒸镀腔体还包括顶板和侧板，所述底板和侧板相互焊接成一个上端开口的腔体，所述顶板与所述腔体的上端开口可拆卸地连接。

进一步地，所述蒸镀腔体还包括顶板安装块和侧板安装块，所述顶板与所述顶板安装块可拆卸地连接，所述侧板与所述侧板安装块可拆卸地连接，所述顶板安装块可通过紧固件与所述侧板安装块连接，从而将所述顶板连接在所述腔体的上端开口。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

1、本实用新型的真空蒸镀装置，其驱动机构可驱动蒸镀源穿过第一通孔，并在蒸镀腔体内上下移动，从而达到调节蒸镀源与基片之间距离的目的。即，本实用新型的真空蒸镀装置，其蒸镀源是可以上下升降的，从而可以根据生产不同厚度的镀膜的需要通过调整蒸镀源与基片之间的距离，达到合理控制镀膜厚度的目的，提高了镀膜效率和镀膜质量。

2、本实用新型的真空蒸镀装置，进一步设置了用于遮挡蒸镀源的蒸镀源口的遮挡机构，其主要包括磁流体密封件、电机、连接杆和挡片；当需要遮挡蒸镀源口时，启动电机，电机带动磁流体密封件旋转，接着依次带动连接杆和挡片同步旋转；当挡片旋转至蒸镀源口时，关闭电机，此时挡片位于基片与蒸镀源口之间，对蒸镀源口进行有效遮挡，从而有效避免了膜料持续蒸发至基片所导致的镀膜过厚的问题，即有效克服了蒸镀完成后无法进行急停所导致的镀膜过厚的难题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述真空蒸镀装置的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型实施例1所述遮挡机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1所述连接管的结构示意图；

图5为本实用新型实施例4所述顶板安装块和侧板安装块的结构示意图(即图1中的A部放大图)；

图6为图5的右视图；

其中，1、顶板；101、顶板密封圈；2、底板；3、左侧板；4、前侧板；5、顶板安装块；501、顶板安装块固定螺栓；502、顶板定位销；6、侧板安装块；601、侧板安装块固定螺栓；602、侧板定位销；7、连接螺栓；8、连接管；801、波纹管密封圈；802、波纹管安装螺栓；9、磁流体密封件；901、磁流体密封圈；902、磁流体安装螺栓；10、连接杆；11、挡片；12、蒸镀源；13、支架；14、竖直导轨；15、丝杠；16、电机；17、竖直滑块；18、托板；19、基片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；除非另有说明，“缺口状”的含义为除截面平齐外的形状。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶端”、“底端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1～图4所示，本实施例提供了一种真空蒸镀装置，其优选应用于PVD卧式生产线，该真空蒸镀装置包括蒸镀腔体和驱动机构。蒸镀腔体内横向设有基片19。蒸镀腔体的底板2上开设有供蒸镀源12通过的第一通孔。驱动机构可驱动蒸镀源12穿过第一通孔，并在蒸镀腔体内上下移动，以调节蒸镀源12与基片19之间的距离。

具体而言：

参见图2，驱动机构包括竖直导轨14，用于承载蒸镀源12的托板18，以及用于带动托板18沿竖直导轨14上下滑动的驱动件。

进一步地，驱动机构还包括竖直滑块17，竖直滑块17的一端可滑动地设于竖直导轨14上，竖直滑块17的另一端与托板18连接，驱动件可驱动竖直滑块17沿竖直导轨14上下滑动。

进一步地，真空蒸发装置还包括支架13，蒸镀腔体和竖直导轨14均设于支架13上。

进一步地，驱动件包括丝杠15和带动丝杠15旋转的电机16或电缸，丝杠15与竖直导轨14平行设置，竖直滑块17内设有与丝杠15的外螺纹相配合的内螺纹。

参见图1和图4，本实施例的真空蒸镀装置还包括可轴向伸缩的连接管8。连接管8的顶端与第一通孔的边缘相连接，连接管8的轴向内部用于供蒸镀源12穿过，连接管8的底端用于与蒸镀源12的周向外围相连接。本实施例的连接管8为波纹管。波纹管的顶端通过波纹管安装螺栓802与第一通孔的边缘相连接，且连接处通过波纹管密封圈801进行密封；同样，波纹管的底端通过波纹管安装螺栓802与蒸镀源12的周向外围相连接，且连接处通过波纹管密封圈801进行密封。在工作时，由于连接管8可轴向伸缩，所以使得蒸镀源12并非固定在蒸镀腔体上，而是与蒸镀腔体柔性连接，当蒸镀源12上下移动时，波纹管随着蒸镀源12的上下移动而进行拉伸压缩，由此对蒸镀源12的上下移动进行了缓冲，一定程度上避免了蒸镀源12的移动距离过大或移动速度过快。

参见图1和图3，本实施例的真空蒸镀装置还包括用于遮挡蒸镀源12的蒸镀源口的遮挡机构，遮挡机构包括磁流体密封件9和带动磁流体密封件9旋转的电机(图中未示出)，磁流体密封件9穿过底板2，且磁流体密封件9的顶部纵向设有连接杆10，连接杆10的顶部通过螺栓横向安装有挡片11，挡片11位于基片19的下方。优选的，底板2开设有供磁流体密封件9穿过和安装的第二通孔。磁流体密封件9通过磁流体安装螺栓902与第二通孔的边缘相连接，且连接处通过磁流体密封圈901进行密封。

优选的，本实施例蒸镀腔体的底板2上开设有两个孔径均为200mm的第一通孔，可供两个蒸镀源12进行蒸镀，相应的，有两个连接管8，一套或两套驱动机构，当采用一套驱动机构时，所述竖直滑块17的一端可滑动地设于竖直导轨14上，竖直滑块17的另一端与两个托板18连接。而第二通孔设于蒸镀腔体的底板2的中心，孔径为50mm；两个第一通孔分别位于第二通孔的两侧，两个第一通孔的孔心之间的距离为840mm；挡片11的长度可确保挡片11旋转一次可对两个蒸镀源口进行遮挡，从而提高了挡片11的使用效率和工作效率。

当然，本实施例不限于安装两套蒸镀源12，本领域技术人员可以参照本实施例中蒸镀源12的安装方式及其与其他相关部件的配合方式，安装两套以上的蒸镀源12，从而进一步提高工作效率，而若干套蒸镀源12的安装方式及其与其他相关部件的配合方式均属于本实用新型的保护范围。

实施例2

本实施例同样提供了真空蒸镀装置，其与实施例1的真空蒸镀装置基本相同，相同之处不再赘述，区别在于(图中未示出)：竖直导轨14的上端和下端分别连接有上端轴承和下端轴承，丝杠15的上端与上端轴承的内圈固定连接，丝杠15的下端与下端轴承的内圈固定连接。上端轴承和下端轴承的设置对丝杠15的运转起到限位作用，有效提高了第一丝杠15运行时的稳定性。

实施例3

本实施例同样提供了一种应用于PVD卧式生产线的真空蒸镀装置，其与实施例1的真空蒸镀装置基本相同，相同之处不再赘述，区别在于：本实施例对蒸镀腔体的结构作了进一步的改进，即蒸镀腔体还包括顶板和侧板，底板和侧板相互焊接成一个上端开口的腔体，顶板与腔体的上端开口可拆卸地连接。

进一步地，蒸镀腔体还包括顶板安装块和侧板安装块，顶板与顶板安装块可拆卸地连接，侧板与侧板安装块可拆卸地连接，顶板安装块可通过紧固件与侧板安装块连接，从而将顶板连接在腔体的上端开口。

具体而言：

参见图1、图2、图5和图6，本实施例的蒸镀腔体除了包括上述任一实施例中的底板2，还包括顶板1、前侧板4、后侧板、左侧板3和右侧板。另外，还包括两个顶板安装块5，两个侧板安装块6，和若干连接螺栓7。

其中：

前侧板4、后侧板、左侧板3和右侧板相互焊接而成一个上端开口的腔体。顶板1的四周分别搭接于前侧板4、后侧板、左侧板3和右侧板的顶端。优选的，为了搭接牢固，顶板1的四周分别开设有台阶，分别将相应的台阶搭接于前侧板4、后侧板、左侧板3和右侧板的顶端，且顶板的侧面均与相应的上述侧板平齐。为了保证腔体的密封性，顶板1与上述各侧板的搭接处均设有顶板密封圈101。

本实施例将两个顶板安装块5分别通过顶板安装块固定螺栓501固定在顶板1的前侧面和后侧面上。且两个顶板安装块5的底部分别与顶板1的底部平齐，并通过顶板定位销502对顶板安装块5和顶板1进行定位；具体的定位方式为：在顶板安装块5上开设通孔，且通孔直达顶板1的前侧面或后侧面内，然后将顶板定位销502插入通孔，从而将顶板安装块5与顶板1进行定位；如此定位，可便于顶板安装块5拆除后，顶板安装块5与顶板1的再次组装。

本实施例将两个侧板安装块6分别通过侧板安装块固定螺栓601安装于前侧板4和后侧板上部外侧，且两个侧板安装块6的顶部分别与相应的前侧板4和后侧板的顶部平齐，并分别通过侧板定位销602对侧板安装块6和前侧板4、后侧板进行定位；具体的定位方式为：在侧板安装块6上开设通孔，且通孔直达前侧板4或后侧板，然后将侧板定位销602插入通孔，从而将侧板安装块6与前侧板4或后侧板进行定位；如此定位，可便于侧板安装块6拆除后，侧板安装块6与前侧板4或后侧板的再次组装。

使用时，通过连接螺栓7将顶板安装块5和侧板安装块6连接在一起，即可将顶板1牢固地固定在前侧板4和后侧板上，从而实现了顶板与所述的上端开口的腔体的连接。

可见，本实施例的蒸镀腔体，其顶板是可拆卸的，从而便于蒸镀腔体内基片或其他部件的安装。

综上所述，本实用新型的真空蒸镀装置，其驱动机构可驱动蒸镀源穿过第一通孔，并在蒸镀腔体内上下移动，从而达到调节蒸镀源与基片之间距离的目的。即，本实用新型的真空蒸镀装置，其蒸镀源是可以上下升降的，从而可以根据生产不同厚度的镀膜的需要通过调整蒸镀源与基片之间的距离，达到合理控制镀膜厚度的目的，提高了镀膜效率和镀膜质量。本实用新型的真空蒸镀装置，结构较为简单，非常有利于产线设备的推广。

本实用新型的真空蒸镀装置，进一步设置了用于遮挡蒸镀源的蒸镀源口的遮挡机构，其主要包括磁流体密封件、电机、连接杆和挡片；当需要遮挡蒸镀源口时，启动电机，电机带动磁流体密封件旋转，接着依次带动连接杆和挡片同步旋转；当挡片旋转至蒸镀源口时，关闭电机，此时挡片位于基片与蒸镀源口之间，对蒸镀源口进行有效遮挡，从而有效避免了膜料持续蒸发至基片所导致的镀膜过厚的问题，即有效克服了蒸镀完成后无法进行急停所导致的镀膜过厚的难题。

本实用新型的实施例是为了示例和描述而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。