CN106987821A - 有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法 - Google Patents

有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法，涉及真空蒸镀技术领域，解决了现有技术中存在的生产过程中可操作性差、需要进行多次参数的更改和生产效率低的技术问题。本发明的方法是通过在晶振片不同的寿命周期蒸镀时，采用不用的Z值，以及相应的调整修正值之后在进行下一个寿命周期的蒸镀，能够使生产过程中需要更改的参数大大减少，并且实际膜厚与晶体管的频率之间的变化趋势趋于线性，使产品的品质更可靠，能够提高产品的合格率和生产效率。

Description

有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法
技术领域
本发明涉及真空蒸镀技术领域，特别地涉及一种有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法。
背景技术
真空蒸镀有机材料进程，需要对各膜层厚度进行精确管控，才能确保蒸镀出来的器件能够合格。薄薄的一石英圆片，一面全镀，一面镀成钥匙孔形，放在探头夹具内并形成完整的通路，与振荡器相连，通过晶振片上固有频率的变化来监控膜厚。晶振片是根据晶振片固有频率的变化来换算出晶振片上蒸镀有机材料的厚度，当蒸镀膜厚质量远小于晶振片时，晶振片固有频率变化不大，晶振片固有频率变化可以很精确的反应膜厚的变化。但是制程中蒸镀厚膜，晶振片固有频率的变化会受到厚膜的影响，测量精度会越来越低，此时就需要对膜厚进行补偿。
目前最简单的膜厚补偿是单一的使用修正值(Tooling)来进行膜厚补偿，即使测量膜厚满足下列定义式：目标膜厚＝测量膜厚/修正值，例如蒸镀的目标膜厚为实际测量的膜厚只有那么修正值设为80％，才能使蒸镀的膜厚为但是随着检测膜厚的晶振片固有频率降低，目标膜厚真实检测出的膜厚会越来越薄(因为晶振片检测精度越来越低)，即测量膜厚的数值将逐渐变小，因此需要通过测量膜厚的厚度差异(即目标膜厚与测量膜厚之差)并手动增加膜厚，给产品的生产带来很大的困难，同时产品生产效率及良率也会很大影响。
针对随着检测膜厚的晶振片频率而导致的真实膜厚变薄问题，采用通过不断更改修正值的方法来补偿膜厚；
目标膜厚＝测量的膜厚1/修正值1；
目标膜厚＝测量的膜厚2/修正值2；
目标膜厚＝测量的膜厚3/修正值3；
……
在晶振片频率衰减的10个寿命周期(lifetime)里测试膜厚衰减差异修正值，也就是需要使用10个修正值来修正膜厚。
根据膜厚计算公式：
其中，Nq为At切割晶体频率常数，一般为1.688×1013Hz·A；
Dq为石英密度，一般为2.648g/cm3；
Df为膜材密度，有机材料一般为1g/cm3；
Z为材料的Z值；
Fq为欲镀膜的石英晶体的频率；
Fc为已镀膜的石英晶体的频率。
一般情况下，Z默认为1，则可得：
当Z(Z-ratio)为1时，此时没有使用Z值进行膜厚补偿，而膜厚测试仪计算膜厚方式是跟晶振片频率有关，因此是忽略膜厚对晶振片固有频率的影响，因此，检测到的膜厚会越来越薄。
例如Z值(Z-ratio)为1，对应的修正值T为初始修正值，即T0＝20％，设定蒸镀的目标膜厚开始进行蒸镀：
晶振片初始寿命周期的蒸镀(即lifetime＝0)，T0＝20％，实际膜厚即d0＝D，因此在开始下一个寿命周期(即第一寿命周期)的蒸镀时，修正值保持为T0不变；
晶振片第一寿命周期的蒸镀(即lifetime＝1)，T1＝20％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分比为4.2％，大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T2，
晶振片第二寿命周期的蒸镀(即lifetime＝2)，T2＝19.17％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分比为8.3％，大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T3，T3＝18.33％；
晶振片第三寿命周期的蒸镀(即lifetime＝3)，T3＝18.33％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T4，T4＝17.5％；
晶振片第四寿命周期的蒸镀(即lifetime＝4)，T4＝17.5％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T5，T5＝16.7％；
晶振片第五寿命周期的蒸镀(即lifetime＝5)，T5＝16.7％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T6，T6＝15.8％；
晶振片第六寿命周期的蒸镀(即lifetime＝6)，T6＝15.8％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T7，T7＝15％；
晶振片第七寿命周期的蒸镀(即lifetime＝7)，T7＝15％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T8，T8＝14.17％；
晶振片第八寿命周期的蒸镀(即lifetime＝8)，T8＝14.17％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T9，T9＝13.33％；
晶振片第九寿命周期的蒸镀(即lifetime＝9)，T9＝13.33％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为T10，T10＝12.5％；
晶振片第十寿命周期的蒸镀(即lifetime＝10)，T10＝12.5％，实际膜厚目标膜厚与实际膜厚的差异百分大于差异常数(1.5％)，因此需要对修正值进行修正后再开始下一个寿命周期的蒸镀，即将修正值改为11.67％。
从上述例子可看出，检测到的实际膜厚越来越薄，而在Z值为1时，理论膜厚，即目标膜厚保持不变，因此理论膜厚与实际膜厚的变化趋势存在很大的差异，特别是在晶振片的寿命周期较大时，差异很明显。
此外，在晶振片的10个寿命周期内，需要对修正值进行10次修改，就需要10个修正值，而当硬件稍有变化，这10个修正值就得重新修正，工作量太大，严重影响生产效率。
发明内容
本发明提供一种有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法，用于解决上述生产过程中可操作性差、需要进行多次参数的更改和生产效率低的技术问题。
本发明提供一种宏观自动检查机，包括以下步骤：
S10：将Z值设定为Z0，Z0为大于1且小于99的整数；将修正值T设定为与Z0对应的初始修正值T0；设定目标膜厚D后从晶振片的初始寿命周期开始进行蒸镀；
S20：获得步骤S10中的实际膜厚d0，所述实际膜厚d0与目标膜厚D相同；
S30：进行晶振片的第n个寿命周期蒸镀，获得相应的实际膜厚dn，若实际膜厚dn与目标膜厚D满足下列定义式：
其中，n为大于等于1的整数；
D为目标膜厚；
dn为晶振片的第n个寿命周期的实际膜厚；
Q为1.5％；
则将Z值更改为Zn，Zn为大于1且小于99的整数，且Zn不等于Z0；
其中，Zn为晶振片的第n个寿命周期的Z值；
Z0为晶振片的初始寿命周期的Z值；
并将修正值T更改为与Zn对应的初始修正值Tn0；
S40：进行晶振片的第n+1个寿命周期蒸镀，直至最后一个寿命周期结束为止。
在一个实施方式中，步骤S30中，若Z0小于或等于5，则Zn满足下列定义式：Zn>Z0；
在一个实施方式中，步骤S30中，若Z0大于5，则Zn满足下列定义式：Zn<Z0；
在一个实施方式中，步骤S30中更改Z值的次数为一次或两次。
在一个实施方式中，步骤S30中，若实际膜厚dn与目标膜厚D满足下列定义式：
则将修正值T更改为Tn，所述Tn满足下列定义式：
其中，Tn为晶振片的第n个寿命周期的修正值，
T0为与Z0对应的初始修正值。
在一个实施方式中，步骤S30中，n为大于等于1且小于10的整数。
在一个实施方式中，步骤S10中，Z0为2、5、6、7、10、11或17。
在一个实施方式中，步骤S10中，Z0为5；步骤S30中，Z5为6。
在一个实施方式中，步骤S30中，修改Z值前，修正值T均保持不变。
在一个实施方式中，所述晶振片的初始寿命周期为0，所述初始寿命周期对应的晶振频率为6Hz。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)先使用一个Z值来近似模拟晶振片开始使用时膜厚与晶振片频率变化的规律，若实际膜厚与目标膜厚之间的差异在大于1.5％时，说明此时使用之前的Z值存在局限，此时通过改变Z值，即选用新的Z值来模拟膜厚与频率变化的规律；而由于更改了Z值，在此过程中再进行更改修正值时，对修正值的改动次数减少，操作更简单，更利于实际生产操作。
(2)其次，由于更改了Z值，将会使膜厚突变的改动较小，使膜厚与频率之间的曲线更接近于Z值为1时的理论曲线，因此使工艺更稳定，可以不用看效果连续进行生产。
(3)此外，在设备硬件有变化时，可继续沿用同样的Z值，不需要更改，只需要更改修正值或者手动更改目标厚度就可以，使生产的可操作性大大提高。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1为本发明一个实施例中晶振片频率与膜厚变化趋势的曲线图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法，即通过改变Z值(Z-ratio)的方法来近似模拟晶振片开始使用时膜厚与晶振片频率变化的规律，在对Z值进行修改后，使更改修正值的次数大大降低，使生产过程中的可操作性更好。
例如，Z值为1，修正值为20％，晶振片的寿命周期为0时，蒸镀目标膜厚的膜厚，实际测量的膜厚为
Z值为1，修正值为20％，晶振片的寿命周期为3时，蒸镀目标膜厚的膜厚，实际测量的膜厚为
但是若将Z值更改为5，此时对应的修正值为15％，晶振片寿命周期为0，蒸镀目标膜厚的膜厚，实际测量的膜厚为
而且，Z值为5，修正值为15％，晶振片寿命周期为3，蒸镀目标膜厚的膜厚，实际测量的膜厚仍然为
从上述例子可看出，Z值为1和Z值为5时，采用的修正值不同，是因为根据膜厚的定义式：
当Z值为1和Z值为5时，Af的计算方式不一样，即Af不同，而Af与修正值满足以下定义式：Af＝目标膜厚/修正值，因此当Af不同时，需要采用不用的修正值进行修正。
而且，当Z值为1时，晶振片经过3个寿命周期后，检测的实际膜厚越来越薄，与目标膜厚之间的差异较大；而当Z值为5时，晶振片经过3个寿命周期后，检测的实际膜厚与目标膜厚之间的差异较小，因此，通过采用改变Z值的方法，能够使实际膜厚与目标膜厚之间的差异始终保持在差异常数的范围之内，从而使晶振片频率与膜厚的变化趋于线性变化，以保证稳定的生产工艺。
具体来说，包括以下步骤：
第一步：将Z值设定为Z0，Z0为大于1且小于99的整数；将修正值T设定为与Z0对应的初始修正值T0；设定目标膜厚D后从晶振片的初始寿命周期开始进行蒸镀；例如，可将Z0设定为5，此时对应的T0为15％，将目标膜厚D设定为后开始初始寿命周期f＝0时的蒸镀。
第二步：获得第一步中的实际膜厚d0，实际膜厚d0与目标膜厚D相同；即初始寿命周期f＝0时，d0＝D。
第三步：进行晶振片的第n个寿命周期蒸镀，获得相应的实际膜厚dn，若实际膜厚dn与目标膜厚D满足下列定义式：
其中，n为大于等于1的整数；
D为目标膜厚；
dn为晶振片的第n个寿命周期的实际膜厚；
Q为1.5％；
则将Z值更改为Zn，Zn为大于1且小于99的整数，且Zn不等于Z0；
其中，Zn为晶振片的第n个寿命周期的Z值；
Z0为晶振片的初始寿命周期的Z值；
并将修正值T更改为与Zn对应的初始修正值Tn0。
例如使Z＝5，T＝15％进行晶振片的第5个寿命周期(即n＝5)蒸镀时，其相应的实际膜厚为由于
因此，此时需要更改Z值，将Z值更改为6，即Z5＝6，并将修正值T更改为Z值为6时对应的修正值T60，T60＝17％。
此外，还可将Q设置为5％，在实际生产中可根据设定的目标膜厚进行调整。
进一步的，修改Z值前，修正值T均保持不变。即若Z值不变，则修正值保持为初始修正值T0。
第四步，进行晶振片的第n+1个寿命周期蒸镀，直至最后一个寿命周期结束为止。
例如，进行晶振片的第6个寿命周期蒸镀是上述Z值改变后的条件进行，即Z＝6，T＝17％。
在一个实施例中，第三步中更改Z值时，若Z0小于或等于5，则Zn满足下列定义式：Zn>Z0。
例如当Z0为5时，进行晶振片的第6个寿命周期蒸镀时，可使Z6＝6。
在一个实施例中，第三步中更改Z值时，若Z0大于5，则Zn满足下列定义式：Zn<Z0。
例如当Z0为7时，进行晶振片的第6个寿命周期蒸镀时，可使Z6＝6。
在一个实施例中，第三步中更改Z值的次数为一次或两次。优选的，更改Z值的次数为一次，即整个操作中有两个Z值，既能够方便实际生产操作，同时使用两个Z值和若干个修正值就能够模拟出整个晶振片频率与膜厚的近似线性的变化规律，如图1中的71和72所示。
在一个实施例中，进行晶振片的第n个寿命周期蒸镀，获得相应的实际膜厚dn后，若实际膜厚dn与目标膜厚D满足下列定义式：
则将修正值T更改为Tn后再进行晶振片的第n+1个寿命周期蒸镀。
具体地，更改后的Tn满足下列定义式：
其中，Tn为晶振片的第n个寿命周期的修正值，
T0为与Z0对应的初始修正值。
例如，进行晶振片的第3个寿命周期蒸镀时，其相应的实际膜厚为由于实际膜厚dn与目标膜厚D满足下列定义式：
因此，此时无需更改Z值，仅需更改修正值即可。将修正值更改为T3后再进行晶振片的第4个寿命周期蒸镀，具体地，T3根据下列定义式计算得出。
其中，T0＝15％，
在一个实施例中，n为小于10的整数。即在晶振片的10个寿命周期内进行蒸镀。
在一个实施例中，Z0为2、5、6、7、10、11或17。上述Z值为常用的Z值，在实际生产中可根据设定的目标膜厚进行调整。
在一个实施例中，步骤S10中，Z0为5；步骤S30中，Z5为6。下面以蒸镀的目标膜厚为为例，对本实施例进行说明。
首先，将Z0设置为5，将修正值T设定为与Z0对应的初始修正值T0，T0为15％；设定目标膜厚后从晶振片的初始寿命周期开始进行蒸镀，初始寿命周期为0，对应的晶振片的频率为6Hz。
其次，获得上述初始寿命周期蒸镀后的实际膜厚d0，即d0＝D。
第三，按Z＝5，T0＝15％进行晶振片的第3个寿命周期蒸镀(lifetime＝3)，获得实际膜厚d3，目标膜厚与实际膜厚d3之间差异的百分比为0.83％，小于1.5％，因此需要修改修正值，将修正值修改为T3，T3＝14.88％后在进行下一个寿命周期的蒸镀。
第四，按Z＝5，T3＝14.88％进行晶振片的第5个寿命周期蒸镀(lifetime＝5)，获得实际膜厚d6，目标膜厚与实际膜厚d3之间差异的百分比为4.2％，大于1.5％，因此需要修改Z值，将Z值修改为Z5，Z5＝6，同时将修正值修改为Z5＝6对应的修正值，即T6＝17％后在进行下一个寿命周期的蒸镀。
第五，按Z＝6，T5＝17％进行晶振片的第5个寿命周期蒸镀(lifetime＝5)，获得实际膜厚d5，即d5＝D。
第六，按Z＝6，T5＝17％进行晶振片的第9个寿命周期蒸镀(lifetime＝9)，获得实际膜厚d9，目标膜厚与实际膜厚d3之间差异的百分比为0.83％，小于1.5％。
从上述操作中可看出，通过改变Z值，且改变Z值的次数为1次，改变修正值的次数为3次，即仅需两个Z值以及3个修正值即可完成膜厚的补偿，相比现有技术中需要10个修正值而言，本发明实施例提供的方法需要改变的参数更少，操作更简单。
进一步地，若设备硬件有变化时，例如膜厚测试仪发生变化时，由于Z值体现为膜厚测试仪计算膜厚的方式，因此不需要重新设定Z值，而是可以沿用上一个生产过程中的Z值，只需相应的更改修正值或者手动更改目标厚度即可，使操作更简单，且生产的连贯性更好。
图1为本发明一个实施例中晶振片频率与膜厚变化趋势的曲线图，图中横坐标为晶振片的频率，单位为Hz，纵坐标为膜厚，单位为如图1所示，1是Z值为1时频率与膜厚变化的理论曲线，2是Z值为1时频率与膜厚变化的实际曲线；3是Z值为2时频率与膜厚变化的实际曲线；4是Z值为5时频率与膜厚变化的实际曲线；5是Z值为6时频率与膜厚变化的实际曲线；6是Z值为7时频率与膜厚变化的实际曲线；71与72分别是根据上述实施例获得的更改Z值后的频率与膜厚变化的实际曲线。
位于Z值为1的理论曲线以下的曲线分别是Z值为1、2、3、4和5时的曲线，而位于Z值为1的理论曲线以上的曲线分别是Z值为大于5时的曲线，因此当初始的Z0小于或等于5，更改Z值时，需要使改变后的Z值大于Z0，即可使该曲线更接近于Z＝1的理论曲线；同样的，当Z0大于5，更改Z值时，需要使改变后的Z值小于Z0，即可使该曲线更接近于Z＝1的理论曲线。
图1中的71和72两条曲线在寿命周期为5时被打断，这是由于改变了Z值所带来的变化，使71与71的变化趋势都更接近线性变化，并且都与Z值为1时的理论曲线更接近。
综上所述，本发明提供的方法，通过改变Z值，以及相应的调整修正值，使生产过程中需要更改的参数大大减少，也就减少了生产过程中的不稳定因素，便于生产稳定和控制；此外，通过采用不同的Z值和修正值，使实际膜厚与晶体管的频率之间的变化趋势趋于线性，使产品的品质更可靠，能够提高产品的合格率和生产效率。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：将Z值设定为Z0，Z0为大于1且小于99的整数；将修正值T设定为与Z0对应的初始修正值T0；设定目标膜厚D后从晶振片的初始寿命周期开始进行蒸镀；
S20：获得步骤S10中的实际膜厚d0，所述实际膜厚d0与目标膜厚D相同；
S30：进行晶振片的第n个寿命周期蒸镀，获得相应的实际膜厚dn，若实际膜厚dn与目标膜厚D满足下列定义式：
其中，n为大于等于1的整数；
D为目标膜厚；
dn为晶振片的第n个寿命周期的实际膜厚；
Q为1.5％；
则将Z值更改为Zn，Zn为大于1且小于99的整数，且Zn不等于Z0；
其中，Zn为晶振片的第n个寿命周期的Z值；
Z0为晶振片的初始寿命周期的Z值；
并将修正值T更改为与Zn对应的初始修正值Tn0；
S40：进行晶振片的第n+1个寿命周期蒸镀，直至最后一个寿命周期结束为止。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S30中，若Z0小于或等于5，则Zn满足下列定义式：Zn>Z0。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S30中，若Z0大于5，则Zn满足下列定义式：Zn<Z0。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S30中更改Z值的次数为一次或两次。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S30中，若实际膜厚dn与目标膜厚D满足下列定义式：
则将修正值T更改为Tn，所述Tn满足下列定义式：
其中，Tn为晶振片的第n个寿命周期的修正值；
T0为与Z0对应的初始修正值。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S30中，n为小于10的整数。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S10中，Z0为2、5、6、7、10、11或17。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S10中，Z0为5；步骤S30中，Z5为6。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，步骤S30中，修改Z值前，修正值T均保持不变。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的有机发光二极管蒸镀膜补偿的方法的方法，其特征在于，所述晶振片的初始寿命周期为0，所述初始寿命周期对应的晶振频率为6Hz。
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