真空蒸馍设备制造技术

本发明专利技术公开一种真空蒸馍设备，包括真空室；蒸发源；晶振座；晶振；传感器；前反馈控制模块；机架；基板；发光部件；光电传感器部件；后反馈控制模块；蒸发源挡板；第一驱动装置；总控制模块，其将蒸发速率与预定蒸发速率比较得到比较结果并基于比较结果向前反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振座、基板流动的路径的面积增大、减小或保持不变的第一控制信号，其当实际测量厚度等于或大于预定厚度值时发出表征蒸膜已完成的第二控制信号。它能监测蒸发源材料蒸发速率及沉积在基片上膜层厚度，精确控制沉积过程中膜层厚度。

Vacuum steaming equipment

【技术实现步骤摘要】
真空蒸馍设备
本专利技术涉及OLED元件镀膜
，特别涉及真空蒸馍设备。
技术介绍
现代技术中，在真空蒸镀机等镀膜装置机，为了测量在基板上成膜的膜的厚度和成膜速度而使用称为石英晶体微天平(QCM:QuartzCrystalMicrobalance)方法的技术。该方法是利用了配置在腔室内的石英晶体谐振器(quartz—crystal:石英晶体谐振器／又称石英晶体／俗称晶振）的谐振频率的如下特性：蒸镀过程中随着材料的蒸发，石英芯片质量增加，从而改变石英芯片的固有振荡周期，即该谐振频率由于蒸镀物的沉积带来的质量增加而减少。因此，将石英振荡器组装到振荡回路中使薄膜质量的变化作为频率的变化读出，可通过测量石英晶体谐振器的谐振频率的变化来测量膜厚和成膜速度。另一方面，对于这种膜厚传感器而言，随着锁膜量的增加，石英晶体谐振器的谐振频率逐步降低，当达到规定的频率时，频率的变动大到已经无法进行稳定的膜厚测量的程度。因此，当谐振频率降低了规定值以上时，则判断为石英晶体谐振器达到使用寿命而实施更换。近年来，在OLED元件的制造领域，广泛使用真空蒸镀法进行有机层的成膜。但是(QCM)的精确度是有限的，部分原因是由于它监控的是被镀膜的质量而不是其光学厚度。此外，虽然QCM在较低温度下非常稳定，但温度较高时，它会变得对温度非常敏感。在长时间的加热过程中，很难阻止传感器跌入这个敏感区域，从而对膜层造成重大误差。然而，在OLED显示器中，由于像素间的有机层膜厚的偏差会对图像质量产生较大影响，因此，需要进行高精度的膜厚控制。>光学监控是无损高精密镀膜的首选监控方式，这是因为它可以更精确地控制膜层厚度(如果运用得当)。精确度的改进源于很多因素,但最根本的原因是对光学厚度的监控。单波长光学监控系统采用间接测控，结合光学监控软件，能有效提高光学反应对膜厚度变化灵敏度的理论和方法来减少终极误差，提供了反馈或传输的选择模式和大范围的监测波长，特别适合于各种膜厚的镀膜监控包括非规整膜监控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种真空蒸馍设备，其能监测蒸发源的材料蒸发速率及蒸发成气态的材料沉积在基板上膜层的厚度，实现精确地控制沉积过程中膜层厚度。一种真空蒸馍设备，包括：真空室，其包括提供真空环境的空腔；蒸发源，其设置于空腔内；晶振座，其设置于空腔内，其朝向蒸发源；晶振，其安装于晶振座；传感器，其安装于晶振座，其用于测量晶振的频率变化量并将所测量的晶振的频率变化量转换成第一电信号；前反馈控制模块，其用于获取第一电信号并对材料沉积在晶振上的时间进行计时得到沉积时间t，其用于基于所获取的第一电信号得到晶振的频率变化量，其用于基于晶振的频率变化量计算得到沉积在晶振上的材料的质量变化量，再基于沉积在晶振上的材料的质量变化量和沉积时间计算得到蒸发源中材料的蒸发速率V；机架，其设置于空腔内；基板，其设置于空腔内；发光部件，其设置于机架，其位于基板朝向蒸发源的面的前方并向基板发出入射光；光电传感器部件，其设置于机架，其位于与基板朝向蒸发源的面相背的那面并与发光部件对置，其用于感应入射光透过基板的光的透射光强度并将所感应的透射光强度转换成第二电信号；后反馈控制模块，其用于获取第二信号及发光部件向基板发出的入射光强度，然后基于所获取的第二信号得到透射光强度，再基于所获取的入射光强度、所得到的透射光强度计算得到蒸发成气态的材料沉积在基板上膜层的实际测量厚度；蒸发源挡板，其设置于空腔内位于蒸发源与基板、晶振之间的位置并能沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积增大、减小或保持不变；第一驱动装置，其用于驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动；总控制模块，其用于将蒸发速率与预定蒸发速率比较得到比较结果并基于比较结果向前反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振座、基板流动的路径的面积增大、减小或保持不变的第一控制信号，其还用于当实际测量厚度等于或大于预定厚度值时发出表征蒸膜已完成的第二控制信号。所述前反馈控制模块基于晶振的频率变化量通过公式（1）计算得到沉积在晶振上的材料的质量变化量，——————（1）公式（1）中，ΔFS表示晶振的频率变化量，Δm表示沉积在晶振上的材料的质量变化量，f0表示晶振的基本频率，ρQ表示晶振的密度，μQ表示晶振的剪应力，A表示晶振的电极面积，N表示常数。所述前反馈控制模块基于沉积在晶振上的材料的质量变化量和沉积时间通过公式（3）计算得到蒸发源中材料的蒸发速率V，V=Δm/t————（3）。所述后反馈控制模块基于所获取的入射光强度、所得到的透射光强度通过公式（2）计算得到蒸发成气态的材料沉积在基板上膜层的实际测量厚度，——————（2）公式（2）中，T为膜层的厚度，K为材料吸光系数，IL为入射光强度，RL为透射光强度。所述总控制模块当比较结果为蒸发速率大于预定蒸发速率时向前反馈控制模块发出使蒸发源挡板挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积增大的第一控制信号，前反馈控制模块收到该第一控制信号后控制第一驱动装置驱动源挡板挡沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹向蒸发源与基板、晶振之间的位置内移动以使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积增大；或者，总控制模块当比较结果为蒸发速率小于预定蒸发速率时向前反馈控制模块发出使蒸发源挡板挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积减小的第一控制信号，前反馈控制模块收到该第一控制信号后控制第一驱动装置驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹向蒸发源与基板、晶振之间的位置外移动以使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振座、基板流动的路径的面积减小；或者，总控制模块当比较结果为蒸发速率等于预定蒸发速率时向前反馈控制模块发出使蒸发源挡板挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积保持不变的第一控制信号，前反馈控制模块收到该控第一制信号后控制第一驱动装置保持静默状态，使蒸发源挡板在蒸发源与基板、晶振之间的位置保持不变以使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积保持不变。还包括设置于空腔内位于监测孔与蒸发源之间位置并能够挡住或露出监测孔的晶振挡板，监测孔设置于晶振座并朝向蒸发源。还包括设置于机架的挡住基板与机架之间间隙的保护挡板。所述发光部件、保护挡板和光电传感器部件处于与基板垂直的同一直线方向。所述前反馈控制模块还用于将蒸发速率换算成表征蒸发成气态的材料沉积在基板上膜层理论厚度的计算测量值，所述总控制模块基于计算测量值与实际测量值之间的差值修正膜层预定沉积时间。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空蒸馍设备，其特征在于，包括：/n真空室，其包括提供真空环境的空腔；/n蒸发源，其设置于空腔内；/n晶振座，其设置于空腔内，其朝向蒸发源；/n晶振，其安装于晶振座；/n传感器，其安装于晶振座，其用于测量晶振的频率变化量并将所测量的晶振的频率变化量转换成第一电信号；/n前反馈控制模块，其用于获取第一电信号并对材料沉积在晶振上的时间进行计时得到沉积时间t，其用于基于所获取的第一电信号得到晶振的频率变化量，其用于基于晶振的频率变化量计算得到沉积在晶振上的材料的质量变化量，再基于沉积在晶振上的材料的质量变化量和沉积时间计算得到蒸发源中材料的蒸发速率V；/n机架，其设置于空腔内；/n基板，其设置于空腔内；/n发光部件，其设置于机架，其位于基板朝向蒸发源的面的前方并向基板发出入射光；/n光电传感器部件，其设置于机架，其位于与基板朝向蒸发源的面相背的那面并与发光部件对置，其用于感应入射光透过基板的光的透射光强度并将所感应的透射光强度转换成第二电信号；/n后反馈控制模块，其用于获取第二信号及发光部件向基板发出的入射光强度，然后基于所获取的第二信号得到透射光强度，再基于所获取的入射光强度、所得到的透射光强度计算得到蒸发成气态的材料沉积在基板上膜层的实际测量厚度；/n蒸发源挡板，其设置于空腔内位于蒸发源与基板、晶振之间的位置并能沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积增大、减小或保持不变；/n第一驱动装置，其用于驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动；/n总控制模块，其用于将蒸发速率与预定蒸发速率比较得到比较结果并基于比较结果向前反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振座、基板流动的路径的面积增大、减小或保持不变的第一控制信号，其还用于当实际测量厚度等于或大于预定厚度值时发出表征蒸膜已完成的第二控制信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种真空蒸馍设备，其特征在于，包括：
真空室，其包括提供真空环境的空腔；
蒸发源，其设置于空腔内；
晶振座，其设置于空腔内，其朝向蒸发源；
晶振，其安装于晶振座；
传感器，其安装于晶振座，其用于测量晶振的频率变化量并将所测量的晶振的频率变化量转换成第一电信号；
前反馈控制模块，其用于获取第一电信号并对材料沉积在晶振上的时间进行计时得到沉积时间t，其用于基于所获取的第一电信号得到晶振的频率变化量，其用于基于晶振的频率变化量计算得到沉积在晶振上的材料的质量变化量，再基于沉积在晶振上的材料的质量变化量和沉积时间计算得到蒸发源中材料的蒸发速率V；
机架，其设置于空腔内；
基板，其设置于空腔内；
发光部件，其设置于机架，其位于基板朝向蒸发源的面的前方并向基板发出入射光；
光电传感器部件，其设置于机架，其位于与基板朝向蒸发源的面相背的那面并与发光部件对置，其用于感应入射光透过基板的光的透射光强度并将所感应的透射光强度转换成第二电信号；
后反馈控制模块，其用于获取第二信号及发光部件向基板发出的入射光强度，然后基于所获取的第二信号得到透射光强度，再基于所获取的入射光强度、所得到的透射光强度计算得到蒸发成气态的材料沉积在基板上膜层的实际测量厚度；
蒸发源挡板，其设置于空腔内位于蒸发源与基板、晶振之间的位置并能沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径的面积增大、减小或保持不变；
第一驱动装置，其用于驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动；
总控制模块，其用于将蒸发速率与预定蒸发速率比较得到比较结果并基于比较结果向前反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向晶振、基板流动的路径相交的轨迹往复移动使挡住蒸发源中的材料在气相时向晶振座、基板流动的路径的面积增大、减小或保持不变的第一控制信号，其还用于当实际测量厚度等于或大于预定厚度值时发出表征蒸膜已完成的第二控制信号。


2.根据权利要求1所述真空蒸馍设备，其特征在于，所述前反馈控制模块基于晶振的频率变化量通过公式（1）计算得到沉积在晶振上的材料的质量变化量，

——————（1）
公式（1）中，ΔFS表示晶振的频率变化量，Δm表示沉积在晶振上的材料的质量变化量，f0表示晶振的基本频率，ρQ表示晶振的密度，μQ表示晶振的剪应力，A表示晶振的电极面积，N表示常数。


3.根据权利要求2所述真空蒸馍设备，其特征在于，所述前反馈控制模块基于沉积在晶振上的材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珉，黎守新，
申请(专利权)人：成都晶砂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51