速率监控装置、蒸镀设备及蒸镀方法与流程

文档序号:18738545发布日期:2019-09-21 01:30阅读:577来源:国知局
速率监控装置、蒸镀设备及蒸镀方法与流程

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种速率监控装置、蒸镀设备及蒸镀方法。



背景技术:

目前,在通过真空蒸镀工艺制备有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)的过程中,常利用晶振系统监控蒸镀腔室内蒸发源的蒸发速率,再通过调节蒸发源的蒸发速率,控制蒸镀所形成有机发光材料膜层的厚度。

目前的晶振系统中具有多个晶振片,晶振片上沉积材料时,晶振片的振动频率会随晶振片的质量改变而变化,以实现监控蒸发源的蒸发速率。具体的,晶振系统具有多个隐藏在挡板后的晶振片,每次通过移动晶振座暴露出一个晶振片来进行材料沉积以实现检测蒸发速率,在这个晶振片沉积至一定程度后,切换使用另一晶振片,以使得晶振系统能够长时间监控蒸发速率。

然而,进行蒸镀时,镁、镱等待蒸镀的金属材料在晶振片上附着性不好,所以要在连续生产前对所有晶振片逐个进行预沉积,每个晶振片的预沉积需耗时十几分钟,这导致晶振系统需等待很长时间才能应用至真空蒸镀工艺中,严重降低了真空蒸镀效率。



技术实现要素:

本发明提供一种速率监控装置、蒸镀设备及蒸镀方法,蒸镀时的生产效率较高。

第一方面,本发明提供一种速率监控装置,用于监控蒸镀设备的蒸镀速率,所述速率监控装置包括挡板组件、膜厚检测组件和多个晶振片,挡板组件包括本体,开设于本体上的第一开口和第二开口,以及设置于本体上的用于封闭和暴露第二开口的第一挡板,本体遮挡多个晶振片,第一开口暴露一晶振片,第二开口暴露另一晶振片,膜厚检测组件用于检测第一开口暴露出的晶振片上所沉积蒸镀材料层的膜厚,以确定蒸镀速率。

第二方面,本发明提供一种蒸镀设备,包括蒸镀源和如上所述的速率监控装置,速率监控装置内第一开口和第二开口面对蒸镀源。

第三方面,本发明提供一种蒸镀方法,该方法通过上述蒸镀设备进行蒸镀,该方法包括以下步骤:先启动蒸镀源进行蒸镀;然后通过膜厚检测组件检测第一开口暴露出的晶振片上所沉积蒸镀材料层的膜厚,以确定蒸镀速率;再通过第一挡板暴露出第二开口,以使得第二开口所暴露出的另一晶振片进行预沉积;最后在另一晶振片预沉积膜厚满足预设预沉积标准时,通过第一挡板封闭第二开口。

本发明的速率监控装置、蒸镀设备及蒸镀方法,速率监控装置用于监控蒸镀设备的蒸镀速率,速率监控装置包括挡板组件、膜厚检测组件和多个晶振片,挡板组件包括本体,开设于本体上的第一开口和第二开口,以及设置于本体上的用于封闭和暴露第二开口的第一挡板,本体遮挡多个晶振片,第一开口暴露一晶振片,第二开口暴露另一晶振片,膜厚检测组件用于检测第一开口暴露出的晶振片上所沉积蒸镀材料层的膜厚,以确定蒸镀速率。这样第二开口可以在晶振片切换前的预设时间段开启,以使待切换晶振片在切换前进行材料膜层的预沉积,待切换的晶振片切换至检测位置后,就可以直接进行蒸镀速率监控任务,而不需要再等待膜层的预沉积过程,因而节省了工序时间,提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的速率监控装置所在的蒸镀设备的结构示意图;

图2是本发明实施例一提供的速率监控装置在第二开口关闭时的结构示意图;

图3是本发明实施例一提供的速率监控装置在第二开口打开时的结构示意图;

图4是本发明实施例一提供的速率监控装置和蒸镀源的相对位置示意图;

图5是本发明实施例一提供的一种速率监控装置的控制元件连接示意图;

图6是本发明实施例一提供的另一种速率监控装置的控制元件连接示意图;

图7是本发明实施例三提供的蒸镀方法的流程示意图。

附图标记说明:

1、11、12—晶振片;2—挡板组件;21—第一开口;22—第二开口;23—第一挡板;24—本体;25—第二挡板;251—缺口;3—第一控制器;4—膜厚检测仪;5—计时器;6—第二控制器;7—驱动元件;10—蒸镀设备;20—蒸镀源;30—速率监控装置;40—基板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在生产和制造OLED显示面板时,为了在基板等部件表面镀上膜层,需要用到真空蒸镀工艺。在进行真空蒸镀时,具体为将待成膜的部件设置在真空环境中,并通过加热使蒸镀源的蒸镀材料发生蒸发或者升华后,再让气化的蒸镀材料沉积至待成膜的表面,从而完成镀膜。其中,用于蒸镀的蒸镀设备一般会包括有蒸发腔室和位于蒸发腔室内的坩埚等蒸镀源。在进行蒸镀操作时,可将基板等部件放置在蒸发腔室内,并通过加热坩埚等蒸发源,让坩埚内的蒸镀材料从坩埚内喷出,并沉积在基板表面。

其中,为了对进行蒸镀时的蒸镀速率进行监控,蒸镀设备还包括有速率监控装置,速率监控装置包括有晶振座以及设置在晶振座上的晶振片,晶振片所处的位置同样位于蒸镀设备的蒸发腔室中,或者与蒸发腔室连通,这样当蒸镀设备对待蒸镀部件,例如是基板进行蒸镀操作时,蒸镀材料不仅会沉积在基板表面并形成目标膜层,同时也会沉积在蒸镀设备的晶振片的表面并形成膜层。当晶振片因沉积膜层而发生质量、体积上的变化时,晶振片在压电谐振的作用下会产生较大且易于检测的振幅变化,这样速率监控装置即可通过对振幅等参数的变化,检测晶振片上的膜层厚度变化,从而对晶振片上的膜层的蒸镀速率进行监控,并进一步监控整个蒸镀设备的蒸镀速率以及目标膜层的厚度。

其中,为了对蒸镀速率实现较为准确的检测,晶振片在沉积一定时间,让其上的膜层达到一定厚度后,就会切换至另一个晶振片进行沉积。然而,当速率监控装置利用晶振片进行蒸镀速率的检测和监控时,镁、镱等蒸镀材料在晶振片表面的附着性较差,因而连续生产前对所有晶振片逐个进行预沉积,以保证正常速率监控,每个晶振片需要15-20分钟,10个晶振片需要150分钟以上,影响生产效率,且由于预沉积时间和使用时间间隔较长或者其它方面原因,存在已预沉积好的晶振片在使用时失效的问题,导致切换晶振片后无法正常监控速率,影响生产。

为此,本发明提供一种速率监控装置,用在蒸镀设备中并监控蒸镀设备的蒸镀速率,本发明的速率监控装置能够提高蒸镀效率。图1是本发明实施例一提供的速率监控装置所在的蒸镀设备的结构示意图。如图1所示,速率监控装置设置在蒸镀设备10中,用于监控蒸镀设备10的蒸镀速率,此外蒸镀设备10还包括蒸镀源20。具体的,蒸镀设备10的蒸镀源20和待蒸镀的部件,例如是基板40均位于蒸镀设备10的腔室内部,且速率监控装置30设置在蒸镀源20附近。这样蒸镀设备10对待蒸镀部件,例如是基板40进行蒸镀操作时,可以利用速率监控装置30进行蒸镀速率的监控。图2是本发明实施例一提供的速率监控装置在第二开口关闭时的结构示意图。图3是本发明实施例一提供的速率监控装置在第二开口打开时的结构示意图。图4是本发明实施例一提供的速率监控装置和蒸镀源的相对位置示意图。如图1至图4所示,速率监控装置30包括有挡板组件2、膜厚检测组件和多个晶振片1,其中,挡板组件2用于遮挡在晶振片1和蒸镀源20之间。多个晶振片1可以按照一定的顺序或规律依次排列在晶振座(图中未示出)上,并通过晶振座的旋转移动,让晶振片1逐一切换至蒸镀设备10内的检测位置并沉积蒸镀材料的膜层,这样让膜厚检测组件执行镀膜速率检测功能。具体的,晶振片1可以呈环状或者其它排列方式排列,正在检测的晶振片11在膜层沉积到一定厚度之后,可以切换至与当前检测的晶振片相邻的下一晶振片12,并继续进行检测,以此类推,直至所有晶振片均完成检测功能。而挡板组件2包括有本体24,开设在本体24上的第一开口21、第二开口22,以及设置在本体24上的用于封闭和暴露第二开口22的第一挡板23。其中,本体24位于晶振片1和蒸镀设备10的蒸镀源20之间,并用于遮挡多个晶振片1,而第一开口21暴露多个晶振片1中的一个晶振片,而第二开口22暴露另一个晶振片。具体的,第一开口21的位置可以与用于沉积蒸镀材料的晶振片相对应,即第一开口21是为了使晶振片11能够沉积蒸镀材料;而第二开口22的位置与待切换的晶振片12的位置相对应,这样第一开口21可以暴露正在检测的晶振片11,而第二开口22暴露待切换的晶振片12。而膜厚检测组件具体可以用于检测第一开口21暴露出的晶振片,也就是正在检测的晶振片11上所沉积蒸镀材料层的膜厚,从而确定蒸镀设备10的蒸镀速率。

为了让待切换的晶振片12能够在晶振片切换前就沉积一定厚度的膜层,第一挡板23会可移动的挡设在第二开口22处,以使第二开口22开启并暴露待切换的晶振片12,或关闭第二开口22以将待切换的晶振片12封闭起来。因此,第二开口22可以在晶振片1切换前的预设时间段开启,以使待切换晶振片12在切换前进行材料膜层的预沉积(pre-coating)。

其中,由于第一开口21和第二开口22的作用会使晶振片1在一直沉积蒸镀材料,所以在晶振片1和蒸镀设备10的蒸镀源20之间设置有可用来遮挡的挡板组件2,以隔离蒸镀源20和除正在进行检测的晶振片11外的其它晶振片。此时,为了让处于检测位置的正在检测的晶振片11接触到蒸镀源蒸发的蒸镀材料,在挡板组件2的本体24上设置的第一开口21,处于检测位置,与暴露的正在检测的晶振片11相对应,这样蒸镀材料可以通过第一开口21而沉积在正在检测的晶振片11表面。具体的,蒸镀材料包括镁或镱中的至少一种。

此外,在挡板组件2的本体24上开设有第二开口22。第二开口22与待切换的晶振片12相对应并暴露该待切换的晶振片12。由于第二开口22上设置有可移动的第一挡板23,因而随着第一挡板23相对于第二开口22的位置的改变,第二开口22为可开闭的开口,这样通过移动第一挡板23,将第二开口22关闭时,待切换的晶振片12与正在检测的晶振片11之外的其它晶振片一同与蒸镀源20隔离;而当第二开口22打开时,待切换的晶振片12也会和正在检测的晶振片11一同进行膜层的沉积。因此,可以通过控制第二开口22的打开时间,例如是让第二开口22在进行晶振片切换前的预设时间段开启,从而让待切换的晶振片12在切换之前就预先进行材料膜层的预沉积过程。而当该待切换的晶振片12切换到检测位置时,该晶振片的表面已经充分沉积了材料膜层,因而在检测开始时就可以保证具有正常的蒸镀速率,而不会出现蒸镀速率大幅波动的情况。这样就可以直接进行蒸镀速率监控任务,而不需要再等待膜层的预沉积过程,因而节省了工序时间,提高了生产效率。

其中,需要说明的是,第二开口22的打开时间为待切换晶振片12在切换到检测位置前的预设时间段。这样既可以让待切换晶振片12在切换时就已经沉积了一定厚度的膜层,从而省去了晶振片切换后再进行膜层预沉积的时间,同时让待切换晶振片12在进行膜层的预沉积之前仍然和蒸镀源20相互隔离,避免晶振片在该阶段受到蒸镀源20的影响。

其中,速率监控装置30可以通过多种方式控制第二开口22的打开时间,例如可以通过在蒸镀设备10中设置控制元件,控制第二开口22在预设时间或者是满足预设条件时进行开启或者关闭操作,或者是采用手动的方式实现第二开口22的打开或关闭。预沉积所需要的时长可以是预先进行预沉积过程,并检验预沉积至预设膜厚时所花费的时间,或者是通过其它经验数据而获得。

其中,由于待切换的晶振片12只要表面沉积有一定厚度的材料膜层,即可保证镁、镱或者其它金属材料在其表面的正常附着,因此,只要第二开口22在时长足够沉积该厚度的材料膜层的时间段内打开,即可实现待切换晶振片12的预沉积。

此时,可选的,可以让速率监控装置30的膜厚测量组件中还包括膜厚检测仪4,膜厚检测仪4和第一控制器3电连接,膜厚检测仪4用于检测待切换的晶振片12进行预沉积的膜层厚度。其中,膜厚测量仪4可以是同时用于检测待切换的晶振片12上的膜层厚度以及正在进行检测的晶振片11上的膜层厚度,也可以是膜厚测量仪4来检测待切换的晶振片12上的膜层厚度,而另外采用一个独立的膜厚检测仪检测正在进行检测的晶振片11上的膜层厚度。

具体的,图5是本发明实施例一提供的一种速率监控装置的控制元件连接示意图。如图5所示,可选的,速率监控装置30中相应的还可以包括连接膜厚检测组件的第一控制器3,第一控制器3用于控制第一挡板23暴露第二开口22,并在膜厚检测组件检测到第二开口22暴露的晶振片,也就是待切换的晶振片12上所沉积的膜厚超出预设膜厚阈值时,封闭第二开口22。这样可以让第二开口22在晶振片切换之前开启并让待切换晶振片12进行膜层的预沉积,并根据待切换晶振片12上的膜层厚度控制第二开口22的开闭状态,使待切换晶振片12上膜层达到预设膜厚后关闭。具体的,速率监控装置30可以通过膜厚检测组件中的膜厚测量仪4,或者是其它传感器和手段进行检测或者估算,从而获得待切换晶振片12在预沉积状态下所沉积的材料膜层厚度,并控制第二开口22持续开启并暴露待切换晶振片12,直至膜层厚度达到预设膜层厚度后再关闭第二开口22。具体的,第一控制器3可以通过控制盖设在第二开口22上的第一挡板23的位置来改变第二开口22的开闭状态。此时,第一控制器3和第二开口22上的驱动元件7电连接,驱动元件7可以驱动第一挡板23移动并盖设在第二开口22上或者从第二开口22处移开。

此时,由于待切换晶振片12进行预沉积的时间长度可以通过该晶振片上所沉积的膜层厚度而确定,因而作为一种可选的实施方式,可以将第二开口22在晶振片切换前开启的预设时间段的时长设置为:进行预沉积的待切换晶振片12所沉积的材料膜层达到预设膜层厚度的时长。其中,由于待切换晶振片12在进行晶振片的切换前,就会通过第二开口22的开启而接触到蒸镀材料,因而蒸镀材料可以提前在待切换晶振片12上进行附着和沉积。而当待切换晶振片12上的材料膜层沉积到预设膜层厚度后,就可以具有正常的蒸镀速率,此时即可和待镀膜的部件,例如是基板40一同进行蒸镀,并实现蒸镀速率监控任务。

具体的,第一控制器3的结构和类型可以较为多样,例如是被配置成一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或,一个或多个微处理器(digital signal processor,简称DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)等。再如,当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如,这些模块可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,简称SOC)的形式实现。

需要说明的是,第一控制器3对第二开口22的开闭状态的控制方式可以较为多样,例如可以是持续开启第二开口22,直至待切换晶振片12上的膜层达到预设膜层厚度;也可以是让第二开口22间隔开启等。

这样直接利用膜厚检测组件等传感器检测待切换晶振片12所预沉积的膜层厚度,可以对膜层厚度进行较为精确的控制,从而让晶振片1在切换时保持较为精确和一致的蒸镀速率,减少晶振片1在切换时的蒸镀速率的浮动。

而在另一种可选的实施方式中,也可以采用不检测待切换晶振片12的膜层厚度,而是采用预先实验并取得实验数据,或者依靠经验值的方式直接获得第二开口22需要开口的时刻以及时长。这样即可直接根据在晶振片切换前,让第二开口22开启预设时长,从而完成预沉积过程。图6是本发明实施例一提供的另一种速率监控装置的控制元件连接示意图。如图6所示,此时,蒸镀设备10还包括计时器5和第二控制器6,所述第二控制器6用于从计时器6过去计时数据,并控制第一挡板23以第一预设时长暴露第二开口22后,再封闭第二开口22。此时,所述第二开口22的开闭状态实质上是通过根据所述计时器的6计时控制的。其中,第二控制器6的具体结构和工作原理均可以和第一控制器4类似,例如可以为特定集成电路,或,一个或多个微处理器,或,一个或者多个现场可编程门阵列等,此处不再赘述。且需要说明的是,第一控制器和第二控制器可以仅为同一控制器在逻辑上的不同划分。例如,可以依靠同一块处理器或者控制芯片,分别实现第一控制器和第二控制器的不同的功能。此时,第一控制器和第二控制器可以集成于通用处理器,例如中央处理器或片上系统等。

具体的,和第一控制器3类似,第二控制器6可以和第二开口22上的驱动元件7电连接,驱动元件7可以驱动第一挡板23移动并盖设在第二开口22上或者从第二开口22处移开。

具体的,由于晶振片在沉积膜层时,其大致的沉积速率通常可以根据实验或者是生产经验而获得,因此可以依据实验数据或者经验值,而获得待切换晶振片在预沉积时的大致沉积速率,并根据该沉积速率以及所需要的膜层厚度而获得沉积时间。因此,速率监控装置30上可以设置计时器5,计时器5可以进行计时,这样可以根据经验数据得到需要进行预沉积的时间,第二控制器6即可从计时器5获取计时数据,并进而让第一挡板23以第一预设时长暴露第二开口22,再关闭第二开口22,从而控制第二开口22的开启或者关闭状态。其中,所需要的沉积时间一般与所需要的膜层厚度以及沉积速率的比值正相关,这样不需要增加额外的膜厚测量仪器,就可以控制第一挡板的打开,且速率监控装置30的结构较为简单,成本较低。

具体的,在利用计时器5等装置来控制第二开口22开启的预设时间段的时长以及起始和终止时间点时,也可以具有多种不同的具体设置方式。例如,可选的,根据实验数据,一般第一预设时长在0.5小时至1小时之间时,即可让待切换的晶振片12实现材料膜层的预沉积。

此时,可以让第二开口22由晶振片切换前的时间至晶振片切换的时间这一时间段内处于开启和暴露状态,其中,而这一时间段的时长同样可以是第一预设时长,即在0.5小时至1小时之间。

这样,第二开口可以从由晶振片切换前的某一时间点,例如是第一时间,一直开启和暴露,直至到晶振片发生切换的时间点,上述两个时间点之间的时长可以为第一预设时长。在该时间段内,蒸镀源20的蒸镀材料可以一直经由第二开口22沉积至待切换的晶振片12表面,直至完成材料膜层的预沉积过程。

具体的,可以让第二控制器6控制第一挡板23在晶振片切换前的某一时间点,例如是第一时间移动并暴露第二开口22,以实现对待切换晶振片12的预沉积,同时计时器5进行计时;然后在计时器5计时至0.5至1小时,即第一预设时长时,第二控制器6移动第一挡板23并关闭第二开口22,而第二开口22关闭后,即可进行晶振片的切换,这样待切换的晶振片12从预沉积到正常检测镀膜速率的时间间隔较短,能够提高检测的准确性和可靠性。其中,第一时间与晶振片切换的时间点之间相距时间会大于或等于第一预设时长。

此外,第二开口22开启的预设时间段也可以设置成其它不同形式和时长,其具体可以由本领域技术人员根据实际需要或者是蒸镀材料的特定而设置,此处不加以限制。

另外,在另一种可选的实施方式中,速率监控装置30也可以设置有其它操纵元件,并让用户通过手动的方式实现第二开口22的打开或关闭。具体的,操纵元件可以依靠机械方式或者电控指令的方式完成操控,此处不加以限制。

此外,为了实现上述第二开口22的封闭和暴露,以下对挡板组件2的具体结构进行详细说明。

具体的,挡板组件2中,本体24挡在晶振座以及蒸镀源20之间。本体24一般为平板状结构,优选为圆盘形等回转体形状。本体24的第一开口21会与处于检测位置的正在检测的晶振片11相对,以供该晶振片检测蒸镀速率,而第一挡板23相对于本体24活动设置,从而可以改变自身相对于第二开口22的位置。当第一挡板23遮挡和关闭第二开口22时,除了正在检测的晶振片11外的其它晶振片均与蒸镀源10相互隔离;而当第一挡板23从第二开口22处移开,并让第二开口22为打开状态时,待切换的晶振片12就会处于预沉积状态,并进行蒸镀材料的沉积。

具体的,由于晶振片1均设置在晶振座上,所以当需要切换时,晶振座1绕自身轴心旋转,晶振片1即可由晶振座1带动而移动。这样,待切换晶振片12会旋转至正在检测的晶振片11原先所在的位置,也就是第一开口21正对的位置;而原先处于检测位置的晶振片则由和第一开口21相对的位置移开,并被本体24所遮挡。

其中,由于挡板组件2上的第一挡板23等结构需要设置额外的安装结构,或者需要具有一定的回转距离,因而为了避免第二开口22在打开或关闭时,挡板组件2中的第一挡板23等相应结构和本体24在第一开口21处的结构形成干涉,可选的,可以让第二开口22和第一开口21之间间隔至少一个晶振片1。

例如,本实施例中,正在进行检测的晶振片11和待切换的晶振片12并不相邻,而是让两者相隔了一个晶振片1。因而相应的,对应检测位置的晶振片11的第一开口21和对应待切换晶振片12的第二开口22之间也会相隔一个晶振片1。这样第一开口21和第二开口22之间会存在足够的间隔距离,第二开口22在打开或关闭时,第一挡板23或者是其它活动遮挡结构不会和第一开口21处的结构产生干涉,从而能够正常打开或正常关闭。

本实施例中,由于晶振片1呈环形排列,所以晶振片1在切换时,可以依照一定的顺序(例如图中顺时针方向)旋转切换,且正在检测的晶振片11与待切换的晶振片12之间均间隔一个晶振片1。这样依次切换晶振片1直至晶振座上的所有晶振片1均执行完检测任务。此时,为了避免晶振片1在旋转切换时,出现已检测完毕的晶振片切换到检测位置的情况,晶振片1的数量可以为奇数个,这样晶振片1轮换时,待切换的晶振片始终是新的晶振片,直至所有晶振片1旋转切换完毕。

此外,作为一种可选的方式,挡板组件2中还可以包括第二挡板25,第二挡板25连接本体24,且第二挡板25设置在正在进行检测的晶振片11和蒸镀源20之间,从而用于以第二预设时长暴露第一开口21后封闭第一开口21。具体的,第二挡板25可周期性的封闭第一开口21,且每个运动周期中,第二挡板25均会具有封闭第一开口21和暴露第一开口21的时刻,这样只要控制第二挡板25在每个运动周期中的封闭第一开口21和暴露第一开口21的时间比例,即可让第一开口21以第二预设时长暴露。

具体的,第二挡板25封闭第一开口21时,会影响正在进行检测的晶振片11上所沉积的膜层厚度。当第二挡板25封闭第一开口21时,正在进行检测的晶振片11的位置与第一开口21相对,所以该晶振片被遮挡,不会沉积蒸镀材料,而第二挡板25暴露第一开口21时,和第一开口21位置相对的正在进行检测的晶振片11可以正常进行蒸镀。因此,通过控制第二预设时长相对于第二挡板25运动周期的比例,即可调整晶振片上沉积膜层的速率,使其小于正常情况下晶振片上所应沉积蒸镀材料的速率。而后可以通过软件补偿措施,将晶振片上检测到的蒸镀速率还原为晶振片未经过第二挡板25遮挡时,所应有的蒸镀速率。这样一方面在实现了蒸镀速率的监控的同时,也能够减少晶振片上所沉积的膜层厚度,从而提高晶振片的使用寿命。此时,第二预设时长可以和第二挡板25的运动周期的时长有关。

其中,第二挡板25可以以多种方式和本体24连接并移动,例如可以是可翻转的设置在第一开口21上,当第二挡板25翻转打开时,就会暴露第一开口21。

而在一种可选的实施方式中,第二挡板25枢转连接本体24。此时,第二挡板25会绕着枢转的轴心呈周期性转动,而每一圈的时长相当于第二挡板25的每个运动周期。

进一步的,为了让第二挡板25能够在周期性转动时暴露或者封闭第一开口21,可选的,第二挡板25边沿具有缺口251,缺口251的面积大于第一开口21的面积,且缺口251随第二挡板25移动并经过第一开口21上方。

具体的,缺口251会设置在第二挡板25的边沿处,这样缺口251的旋转轨迹与第一开口21在所述第二挡板25上的投影具有重叠;第二挡板25的每个转动周期中,当第二挡板25旋转至缺口251与第一开口21相对的位置时,由于此时第一开口21没有了第二挡板25的遮挡,所以此时第一开口21为开启状态。

具体的,第二挡板25旋转时,第二挡板25上开设的缺口251的位置会呈周期性变化,并且每转一圈,或者说第二挡板25旋转一个移动周期,缺口251均会封闭一次第一开口21,相应的,正在进行检测的晶振片11被遮挡,不会沉积蒸镀材料,而缺口251位于和第一开口21相对,以使第一开口21暴露的位置时,正在进行检测的晶振片11可以正常进行蒸镀。

具体的,晶振片实际的蒸镀速率和应该沉积蒸镀材料的速率之间的比值,与缺口251在第二挡板25的周向上所对应的弧长在第二挡板25的整个圆周所占的比例大小是一致的。当第二挡板25旋转时,缺口251在第二挡板25的周向上的两端之间均为敞开的缺口区域,该区域不会对第一开口21造成遮挡。其中,缺口251在第二挡板25的周向上的两端之间的间距大小,可以通过其占第二挡板25的圆心角的比例而衡量。例如缺口251在第二挡板25的周向上的两端分别与第二挡板25的中心轴线之间形成连线,两条连线所形成的夹角即为该缺口251两端相对于第二挡板25中心轴线形成的中心角。其中,缺口251的沿第二挡板25周向的两端即该缺口251在第二挡板25周向方向的两个边缘位置。

具体的,本实施例中,可以让缺口251的沿第二挡板25周向的两端相对于第二挡板25的中心轴线形成的圆心角大于或等于18°,也就是大于或等于整个第二挡板25的周向范围的1/20。这样缺口251占第二挡板25的比例大小或大于或等于1/20(18°/360°),因而其沉积的蒸镀材料也会减少1/20或者更多。这样不但能够保证晶振片对蒸镀速率的正常监控,同时也提高了晶振片的使用寿命。其中,缺口251在第二挡板25上所占的圆心角比例可以根据蒸镀要求以及蒸镀材料的不同而相应调整。

其中,示例性的,本实施例中,可以让第二挡板25为圆形挡板,而缺口251为扇形缺口,此时,缺口251即可占据第二挡板25的整个圆周角中的一部分圆心角,通过调整扇形的缺口251的圆心角大小,即可改变通过第一开口21的晶振片上沉积蒸镀材料的速率。此外,第二挡板25也可以为方形等不同形状,此处不加以限制。

当然,可以理解的是,在第一开口21处也可以不设置第二挡板25,而是维持暴露状态,从而简化挡板组件2的结构,或者是让正在检测的晶振片达到较高的蒸镀速率。

本实施例中,速率监控装置用于监控蒸镀设备的蒸镀速率,速率监控装置包括挡板组件、膜厚检测组件和多个晶振片,挡板组件包括本体,开设于本体上的第一开口和第二开口,以及设置于本体上的用于封闭和暴露第二开口的第一挡板,本体遮挡多个晶振片,第一开口暴露一晶振片,第二开口暴露另一晶振片,膜厚检测组件用于检测第一开口暴露出的晶振片上所沉积蒸镀材料层的膜厚,以确定蒸镀速率。这样第二开口可以在晶振片切换前的预设时间段开启,以使待切换晶振片在切换前进行材料膜层的预沉积,当待切换的晶振片切换至检测位置后,就可以直接进行蒸镀速率监控任务,而不需要再等待膜层的预沉积过程,因而节省了工序时间,提高了生产效率。

实施例二

本发明还提供一种蒸镀设备。本实施例提供的蒸镀设备,包括蒸镀源和速率监控装置,速率监控装置内的第一开口和第二开口均面向蒸镀源。其中,速率监控装置的具体结构、功能以及工作原理均已在前述实施例一中进行了详细说明,此处不再赘述。

具体的,本实施例中的蒸镀设备的具体结构可以参照图1至图6所示,蒸镀设备10包括蒸镀源20和速率监控装置30。具体的,蒸镀设备10的蒸镀源20和待蒸镀的部件,例如是基板40均位于蒸镀设备10的腔室内部,且速率监控装置30设置在蒸镀源20附近。蒸镀设备10的蒸镀源20可以包括坩埚等部件。

在蒸镀时,蒸镀设备10的蒸镀源20释放出蒸镀材料,蒸镀材料可以沉积在基板40的表面,而速率监控装置30中的第一开口和第二开口均面向蒸镀源20,所以第一开口和第二开口所暴露的晶振片即可沉积膜层并检测蒸镀速率,从而对蒸镀设备10的蒸镀速率等参数进行监控,保证蒸镀的正常进行。

本实施例中,蒸镀设备包括蒸镀源和速率监控装置;其中,速率监控装置用于监控蒸镀设备的蒸镀速率,速率监控装置包括挡板组件、膜厚检测组件和多个晶振片,挡板组件包括本体,开设于本体上的第一开口和第二开口,以及设置于本体上的用于封闭和暴露第二开口的第一挡板,本体遮挡多个晶振片,第一开口暴露一晶振片,第二开口暴露另一晶振片,膜厚检测组件用于检测第一开口暴露出的晶振片上所沉积蒸镀材料层的膜厚,以确定蒸镀速率。这样挡板组件上的第二开口可以在晶振片切换前的预设时间段开启,以使待切换晶振片在切换前进行材料膜层的预沉积,待切换的晶振片切换至检测位置后,就可以直接进行蒸镀速率监控任务,而不需要再等待膜层的预沉积过程,因而节省了工序时间,提高了生产效率。

实施例三

本发明还提供一种蒸镀方法。本实施例中的蒸镀方法,可以应用于前述实施例一的速率监控装置或者实施例二的蒸镀设备中,从而让蒸镀设备中的速率监控装置在切换晶振片时,省去晶振片切换后再进行膜层预沉积的时间。图7是本发明实施例三提供的蒸镀方法的流程示意图。如图7所示,具体的,本实施例中的蒸镀方法,具体可以包括以下步骤:

S101、启动蒸镀源进行蒸镀。

此时,蒸镀源开始进行材料的蒸发,使材料可以沉积至待蒸镀的基板或者其它物体表面。

S102、通过膜厚检测组件检测第一开口暴露出的晶振片上所沉积蒸镀材料层的膜厚,以确定蒸镀速率。

在进行蒸镀时,需要利用速率检测装置检测蒸镀设备的蒸镀速率。具体的,在速率检测装置中设置有膜厚检测组件,而膜厚检测组件可以检测第一开口所暴露出的晶振片上沉积蒸镀材料层的膜厚,从而确定蒸镀速率。此时,第一开口暴露的晶振片即为正在进行检测的晶振片。

S103、通过第一挡板暴露出第二开口,以使得第二开口所暴露出的另一晶振片进行预沉积。

具体的,由于前述实施例一和二中的速率监控装置中,遮挡晶振片的挡板组件中,本体在对应待切换的晶振片的位置设置有第二开口,且第二开口的暴露或关闭状态可以通过第一挡板的移动而切换,因而可以通过第一挡板的移动,在在晶振片切换前暴露第二开口,让第二开口所暴露出的另一晶振片,也就是待切换晶振片在切换前的预设时间段接触到蒸镀的材料,进行预沉积过程。

S104、在另一晶振片预沉积膜厚满足预设预沉积标准时,通过第一挡板封闭第二开口。

当第二开口暴露足够长时间,第二开口所暴露的另一晶振片,也就是待切换晶振片沉积了一定厚度的膜层后,即可封闭第二开口,停止预沉积过程。其中,该晶振片预沉积的膜厚会满足预设预沉积标准,表面具有该厚度的膜层的晶振片在进行蒸镀速率的检测时,可以避免速率波动等现象。

这样,待切换的晶振片所进行预沉积的时间在晶振片切换前,且预沉积过程的开始和结束均由第一挡板移动并使第二开口暴露或封闭而控制。

其中,预沉积过程的开始时间点,可以通过实验数据或者经验值而获得。例如,可以通过膜厚检测组件进行检测,通过检测相同条件下的晶振片完成预沉积所需的预沉积时间,并让该开始时间点和晶振片切换时间点之间间隔的时长大于或等于该预沉积时间。示例性的,晶振片在完成预沉积所需的预沉积时间可以为晶振片表面需要沉积预定厚度的膜层的时间。具体的,可以在之前的预沉积过程中,利用膜厚测量仪等仪器检测晶振片表面的膜厚,并利用计时器检测从开始预沉积过程直至晶振片表面膜厚达到预设厚度的时间,该时间即为晶振片所需的预沉积时间。

而晶振片切换前的预设时间段的时长,也就是预沉积过程开始时间点和结束时间点之间相隔的时间长度,也可以通过多种方式进行确定。例如是可以是通过实验数据或者经验值而获得;也可以是利用膜厚测量仪等仪器,实时监测待切换的晶振片上所沉积的膜层厚度,从而让处理器进行计算和判断;或者,也可以由人工来手动控制该预设时间段的时长。其预设时间段的时长的各种具体设置方式可以参照前述实施例一中相关部分的说明。其中,可选的,第二挡板在完成预沉积过程时的暴露时间可以为第一预设时长,该第一预设时长在0.5小时至1小时之间。

完成上述预沉积过程后,即可将第二开口所暴露的晶振片,也就是待切换的晶振片切换至第一开口暴露出的检测位置,并直接用第一开口目前暴露出的晶振片检测蒸镀源的镀膜速率。

由于待切换的晶振片在切换至检测位置前,已通过预沉积而沉积了一定厚度的膜层,因而可以让蒸镀材料在其上具有正常的蒸镀速率。这样,待切换的晶振片在切换到检测位置后,不需要再花费额外的时间进行预沉积,而可以直接利用新切换的晶振片检测蒸镀源的镀膜速率。具体的,晶振片切换的时间和预沉积完成的时间之间可以相隔一段时间,或者在预沉积完成的时间点直接进行晶振片切换。

这样在速率监控装置中,通过让待切换的晶振片在切换前即进行材料膜层的预沉积过程,可以避免晶振片在切换后再进行膜层的预沉积,从而节省工序时间,同时也避免了晶振片切换后进行膜层沉积时,因为最初的膜层在晶振片表面附着性不好而引起的蒸镀速率波动现象,这样有效提升了蒸镀的效率和蒸镀速率检测的可靠性。

本实施例中,蒸镀方法具体包括先启动蒸镀源进行蒸镀;再通过膜厚检测组件检测第一开口暴露出的晶振片上所沉积蒸镀材料层的膜厚,以确定蒸镀速率;然后通过第一挡板暴露出第二开口,以使得第二开口所暴露出的另一晶振片进行预沉积;最后在另一晶振片预沉积膜厚满足预设预沉积标准时,通过第一挡板封闭第二开口。这样避免了晶振片切换后进行膜层沉积时,因为最初的膜层在晶振片表面附着性不好而引起的蒸镀速率波动现象,这样有效提升了蒸镀的效率和蒸镀速率检测的可靠性。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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