一种蒸镀用电子束偏置设计方法及蒸镀设备技术

本申请公开了一种蒸镀用电子束偏置设计方法及蒸镀设备，涉及蒸镀的技术领域，包括如下步骤：确定入射角度初始值

【技术实现步骤摘要】
一种蒸镀用电子束偏置设计方法及蒸镀设备


[0001]本申请涉及蒸镀的
，尤其是涉及一种蒸镀用电子束偏置设计方法及蒸镀设备
。

技术介绍

[0002]如图1所示，为蒸镀设备的工作原理示意图，坩埚
12
内装有金属蒸镀料，镀料通过电子枪
11
发射的高能量电子束加热，加热后的镀料气化后，蒸发到收放辊
14
上的高分子膜基膜
15
上实现镀膜，基膜
15
随着收放辊
14
转动，实现连续镀膜
。
[0003]电子枪
11
通过高压发射出高速度的电子束，电子束速度大约为光速的三分之一
。
当电子束轰击到坩埚
12
内的镀料后，一部分电子束被镀料吸收使镀料融化；一部分高能量的电子被反弹到空间中，称为被散射电子；同时镀料加热后其内部也会激发并释放出低能量电子
。
散射电子与激发态电子统称为二次电子
3。
[0004]当二次电子3轰击到基膜
15
上时，会引起基膜
15
的内部微观结构破坏，造成力学性能下降，同时大量二次电子3还会引起基膜
15
的烫损或卷皱，使得镀膜效果变差
。
[0005]目前发现电子束轰击至坩埚的入射角度与二次电子发射系数具有关联，二次电子发射系数随着电子束入射角度变小而减少
。
通过磁场能够改变电子束的入射角度，但如何设置磁场以减小二次电子发射系数的问题亟待解决
。

技术实现思路

[0006]为了解决如何设置磁场以减小二次电子发射系数的问题，本申请提供一种蒸镀用电子束偏置设计方法及蒸镀设备
。
[0007]第一方面，本申请提供一种蒸镀用电子束偏置设计方法，采用如下的技术方案：一种蒸镀用电子束偏置设计方法，包括如下步骤：
S1
：确定入射角度初始值
θ
；
S2
：根据所述入射角度初始值
θ
计算出电子束的偏转半径
R
；
S3
：根据所述电子束偏转半径
R
确定磁感应强度
B
值；
S4
：建立带电粒子移动轨迹的追踪模型；
S5
：将所述磁感应强度
B
作为拟定磁感应强度
B
’
，以及偏转半径
R
带入追踪模型进行带电粒子移动轨迹追踪模拟得到入射角度模拟值
β
；
S6
：判断入射角度模拟值
β
与入射角度初始值
θ
是否一致；
S7
：若否，调整磁感应强度
B
值，将调整后的磁感应强度
B
值作为所述拟定磁感应强度
B
’
，重复步骤
S5
‑
S6
至入射角度模拟值
β
与入射角度初始值
θ
一致
。
[0008]通过采用上述技术方案，首先初步预设电子束轰击坩埚的入射角度，通过入射角度能够确定电子束在磁场作用下运动轨迹的偏转半径
R
，进而推出磁感应强度
B
；通过建立追踪模型能够模拟电子束在上述条件下的运动轨迹，以判断是否与理论值具有差别，经过对比模拟电子束运动轨迹与预设运动轨迹的情况，对磁感应强度
B
进行调整，从而实现通过
改变磁感应强度
B
控制电子束入射角度的效果
。
[0009]本申请设计方法给出了初始磁感应强度
B
值的计算方法，以及如何调整磁感应强度
B
的判别方法，省略了传统设计过程中，设计人员通过大量试验才能得出初始磁感应强度
B
值的步骤，使得设计人员能够更加高效
、
有目的性的对磁感应强度
B
进行调整，从而达到偏转电子束的效果
。
[0010]可选的，偏转半径
R
与磁感应强度
B
之间的函数关系式为其中
,U
为电子束加速电压
。
[0011]通过采用上述技术方案，推导出上述函数关系式，能够根据偏转半径
R
和电子束加速电压得出理论磁感应强度
B
，从而实现带电粒子移动轨迹追踪模型的建立
。
[0012]可选的，入射角度初始值
θ
的设定能够是电子束入射角度改变能够产生减小二次电子
(3)
发射系数效果的临界值
。
[0013]通过采用上述技术方案，由于电子束轰击坩埚的入射角度越小，对二次电子发射系数的降低效果越好，将入射角度初始值
θ
设置为能使二次电子发射系数减小的临界值，能够得到磁感应强度作用于电子束并使电子束发生偏移的最低界限值，从而当设备人员需要电子束发生较大的入射角度偏移时，能够基于上述磁感应强度最低界限值调大磁感应强度即可
。
[0014]可选的，磁场由磁发射器产生，当磁发射器为电磁线圈时，通过调整电磁线圈的匝数
、
尺寸
、
电流等参数以调整作用于电子束的磁感应强度
B。
[0015]通过采用上述技术方案，将电磁线圈作为磁发射器，更加便于工作人员对磁感应强度
B
的大小进行调整
。
[0016]可选的，当磁发射器为永磁铁时，调整永磁铁数量以及永磁铁布置位置以调整作用于电子束的磁感应强度
B。
[0017]通过采用上述技术方案，永磁铁是磁发射器形式的另一选择，通过调整永磁铁的数量即可实现磁感应强度
B
的调整，在不方便设置电磁线圈的场景内，能够通过永磁铁实现磁场的发生
。
[0018]可选的，通过
comsol
软件建立电磁线圈参数设计模型，模拟电磁线圈在各种参数下产生的磁场作用于电子束，使得电子束发生偏置的运动轨迹
。
[0019]通过采用上述技术方案，能够在软件中通过设置电磁线圈的匝数
、
尺寸
、
电流等参数，计算出蒸镀设备内部相应的磁感应强度，从而模拟出在上述参数情况下，电子束偏置的移动轨迹，以比对电磁线圈的设计参数是否能够达到预期效果
。
[0020]第二方面，本申请提供一种蒸镀设备，利用上述蒸镀用电子束偏置设计方法，采用如下的技术方案：一种蒸镀设备，包括设备本体，所述设备本体内设置有：电子枪，用于发射电子束；坩埚，用于盛放金属；磁发射器，用于产生磁场，使得处于磁场内的电子束运动轨迹发生偏置
。
[0021]通过采用上述技术方案，电子枪发射电子束，轰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种蒸镀用电子束偏置设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：确定入射角度初始值
θ
；
S2
：根据所述入射角度初始值
θ
计算出电子束的偏转半径
R
；
S3
：根据所述电子束偏转半径
R
确定磁感应强度
B
值；
S4
：建立带电粒子移动轨迹的追踪模型；
S5
：将所述磁感应强度
B
作为拟定磁感应强度
B
’
，以及偏转半径
R
带入追踪模型进行带电粒子移动轨迹追踪模拟得到入射角度模拟值
β
；
S6
：判断入射角度模拟值
β
与入射角度初始值
θ
是否一致；
S7
：若否，调整磁感应强度
B
值，将调整后的磁感应强度
B
值作为所述拟定磁感应强度
B
’
，重复步骤
S5
‑
S6
至入射角度模拟值
β
与入射角度初始值
θ
一致
。2.
根据权利要求1所述的一种蒸镀用电子束偏置设计方法，其特征在于：偏转半径
R
与磁感应强度
B
之间的函数关系式为：其中
,u
为电子束加速电压
。3.
根据权利要求1所述的一种蒸镀用电子束偏置设计方法，其特征在于：入射角度初始值
θ
的设定能够是电子束入射角度改变能够产生减小二次电子
(3)
发射系数效果的临界值
。4.
根据权利要求3所述的一种蒸镀用电子束偏置设计方法，其特征在于：磁场由磁发射器
(13)
产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹翔，张艳鹏，刘旭，
申请(专利权)人：北京北方华创真空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：