CN115216738A - 一种可旋转镀环的镀锅机构及蒸镀机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种可旋转镀环的镀锅机构及蒸镀机，包括：设于蒸镀机外壳上的电机，设于蒸镀机腔体内的镀锅；所述镀锅内设有至少一个镀环结构，所述镀环结构包括多个用于放置晶圆的镀环，多个所述镀环沿水平方向呈直线排列，相邻两个所述镀环之间通过连接杆固定连接，每个所述镀环上设有用于活动夹持所述晶圆的固定件，所述镀锅外部设有与蒸镀机腔体的顶部固定连接的伞架，所述镀锅与所述伞架可拆卸连接；所述电机与所述镀锅之间设有旋转机构，所述旋转机构一端与所述电机的输出轴连接，所述旋转机构的另一端穿过所述伞架后与所述镀环结构固定连接，所述电机用于驱动旋转机构带动所述镀环结构沿所述镀环排列方向做周向旋转运动。

Description

一种可旋转镀环的镀锅机构及蒸镀机

技术领域

本申请实施例涉及半导体加工技术领域，特别涉及一种可旋转镀环的镀锅机构及蒸镀机。

背景技术

蒸镀，属于一种物理沉积，是通过某种方式将蒸镀材料升华使其变成气体分子蒸镀材料，气体分子蒸镀材料在真空环境中运动附着在待蒸镀物表面，从而在待蒸镀物表面形成薄膜的过程。有机发光二极管(0rganicLight-EmittingDiode，简称OLED)具有自发光，轻薄，易于实现柔性显示等特点，是一种具有良好发展前景的新一代显示技术。目前在OLED面板制程中，经常采用OLED蒸镀技术进行各个功能膜层的制作。

现有技术的真空蒸镀装置中，一般均为真空蒸镀，用于蒸镀的设备为蒸发源，而蒸发源又分为有机蒸发源和无机蒸发源，对于蒸镀不同材料的蒸渡源的设计会有所差别。从蒸镀源出来的气体分子蒸镀材料升华至蒸镀锅上，蒸镀设备的蒸镀锅用于放置和固定待蒸镀物，待蒸镀物比如晶圆。OLED蒸镀技术的大致原理为：将OLED有机材料和被蒸镀基板存放于真空环境下，加热有机材料，使有机材料蒸发或升华，并蒸镀到被蒸镀基板表面凝聚成膜。目前量产蒸镀机一般采用真空环境下点源或线源蒸发方式，有机材料利用率低于20％，绝大部分有机材料都成膜在蒸镀机腔体的防着板上，防着板需定期更换和清洗。

但现如今，蒸镀机镀锅上每个镀环为固定位置且只能单面摆放晶圆作业，也就是说在普遍的蒸发机中，需要将晶圆单面镀膜后，再打开镀膜机将镀锅从伞架上拆卸下来，更换晶圆，再将镀锅与伞架进行安装并重新开始镀膜，这也就导致了材料放置区局限性窄，且产出较低，抽气时间、加热时间、排气时间过长。

发明内容

本申请提供了一种可旋转镀环的镀锅机构及蒸镀机，以解决现有技术中，蒸镀机镀锅上每个镀环为固定位置且只能单面摆放晶圆作业的问题，也就是说在现有的蒸镀机中，需要将晶圆单面镀膜后，再打开镀膜机将镀锅从伞架上拆卸下来，更换晶圆，再将镀锅与伞架进行安装并重新开始镀膜，这也就导致了材料放置区局限性窄，且产出较低，抽气时间、加热时间、排气时间过长。

第一方面，本申请提供了一种可旋转镀环的镀锅机构，包括：设于蒸镀机外壳上的电机，设于蒸镀机腔体内的镀锅；

所述镀锅内设有至少一个镀环结构，所述镀环结构包括多个用于放置晶圆的镀环，多个所述镀环沿水平方向呈直线排列，相邻两个所述镀环之间通过连接杆固定连接，每个所述镀环上设有用于活动夹持所述晶圆的固定件，所述镀锅外部设有与蒸镀机腔体的顶部固定连接的伞架，所述镀锅与所述伞架可拆卸连接；

所述电机与所述镀锅之间设有旋转机构，所述旋转机构一端与所述电机的输出轴连接，所述旋转机构的另一端穿过所述伞架后与所述镀环结构固定连接，所述电机用于驱动旋转机构带动所述镀环结构沿所述镀环排列方向做周向旋转运动。

进一步的，所述固定件包括设置在所述镀环外圆周侧的至少两个弹簧卡箍，所述弹簧卡箍分别向所述镀环中心的方向抵压所述镀环。

进一步的，所述旋转机构包括齿轮箱和旋转操纵杆，所述齿轮箱内设有主动轮和多个从动轮，所述主动轮与所述电机的输出轴连接，所述从动轮靠近所述镀锅的一侧与所述旋转操纵杆固定连接，所述主动轮与所述从动轮啮合，且通过转轴固定安装在所述齿轮箱内，所述旋转操纵杆水平设置且连接至所述镀环结构的一端。

进一步的，所述镀环结构沿所述镀环排列方向做周向旋转运动的旋转角度为180°。

进一步的，所述主动轮和所述从动轮为相互啮合的齿轮或者链传动的链轮。

进一步的，所述旋转机构包括支架和第一翻转臂，所述第一翻转臂与所述支架的一端固定连接，所述第一翻转臂远离所述支架的一端设有第一回转部，所述支架的另一端固定有与所述第一翻转臂和所述第一回转部对称设置的第二翻转臂和第二回转部；

所述第一回转部与所述电机的输出轴连接，所述镀环结构的一端与所述第一回转部固定连接，所述镀环结构的另一端与所述第二回转部固定连接。

第二方面，本发明还提供一种蒸镀机，包括第一方面所述的可旋转镀环的镀锅机构。

由上述内容可知，本申请提供的一种蒸镀机包括：镀锅的正下方设有与蒸镀机腔体底部固定连接的离子源，所述离子源的两侧分别设有与蒸镀机腔体底部固定连接电子枪和与蒸镀机腔体底部固定连接坩埚，所述镀锅的一侧设有位于蒸镀机腔体内壁上的防着板。

进一步的，所述防着板的形状为圆弧形或者折弯形，所述防着板一体成型或者为多块拼接而成。

本申请在蒸镀机外壳上增设了一个电机，电机可以通过旋转机构带动镀环结构进行旋转，这样在蒸镀机作业时每个镀环就可以摆放两片晶圆，当一侧的晶圆镀膜完成后，可以将晶圆进行翻转，为晶圆的另一侧镀膜，在作业时不但提升了工作效率，增加产出，还减少了抽气、加热、排气的时间。

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简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的获得其他的附图。

图1为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的正面结构示意图；

图2为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的镀环机构的结构示意图；

图3为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的主动轮与从动轮相啮合的结构示意图；

图4为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的另一种实施例下的结构示意图。

附图标记：

1-电机、2-镀锅、21-镀环结构、211-镀环、212-固定件、3-旋转机构、4-伞架、5-离子源、6-电子枪、7-坩埚、8-防着板、9-齿轮箱、91-主动轮、92-从动轮、32-第一翻转臂、33-支架、321-第一回转部、34-第二翻转臂、341-第二回转部。

具体实施方式

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，蒸镀机镀锅上每个镀环为固定位置且只能单面摆放晶圆作业，也就是说在普遍的蒸发机中，材料放置区局限性窄，且产出较低，抽气时间、加热时间、排气时间过长，为了解决以上技术问题，本申请提供了一种可旋转镀环的镀锅机构及蒸镀机。

参见图1，为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的正面结构示意图；

本申请第一方面提供一种可旋转镀环的镀锅机构，由图1可知，本申请提供了设于蒸镀机外壳上的电机1，其中，电机1用于驱动其他设备，设于蒸镀机腔体内的镀锅2；

所述镀锅2内设有至少一个镀环结构21，所述镀锅2内可以设置有多个镀环结构21，镀环结构21的数量根据所述镀锅2的大小来决定，当所述镀锅2内设置的镀环结构21的数量越多，相对的产出也就越多，所述镀环结构21包括多个用于放置晶圆的镀环211，多个所述镀环211沿水平方向呈直线排列，相邻两个所述镀环211之间通过连接杆固定连接，当进行旋转时，连接杆带动多个所述镀环211进行旋转，每个所述镀环211上设有用于活动夹持所述晶圆的固定件212，固定件212用于固定所述晶圆，防止进行翻转时所述晶圆掉落，所述镀锅2外部设有与蒸镀机腔体的顶部固定连接的伞架4，所述镀锅2与所述伞架4可拆卸连接；所述伞架4用于将所述镀锅2固定在蒸镀机腔体的顶部进行镀膜。

所述电机1与所述镀锅2之间设有旋转机构3，所述旋转机构3的一端与所述电机1的输出轴连接，当所述电机1通电以后，所述电机1的输出轴带动所述旋转机构3进行旋转，所述旋转机构3的另一端穿过所述伞架4后与所述镀环结构21固定连接，所述旋转机构3带动所述镀环结构21进行旋转，所述电机1用于驱动旋转机构3带动所述镀环结构21沿所述镀环211排列方向做周向旋转运动，也就是说当所述镀环结构21旋转时只能做周向旋转运动。

在本实施例中，将晶圆通过固定件212固定在镀环211上，当镀环211开始旋转时，固定件212可以保证晶圆不会从镀环211上脱落，多个镀环211通过连接杆固定连接形成镀环结构21，镀环结构21位于镀锅2上，镀锅2通过安装在与蒸镀机腔体的顶部固定连接的伞架4上，来使镀锅2可以位于蒸镀机腔体的顶部，蒸镀机腔体的一侧还设有电机1，当蒸镀机开始工作，所述晶圆的一面完成镀膜后，电机1通过旋转机构3带动镀环结构21沿镀环211的排列方向做周向旋转运动，将晶体旋转到另一面，继续进行镀膜，当所述晶圆的两面都完成镀膜后，将镀锅2从伞架4上拆卸下来。将所述晶圆进行双面镀膜后，避免了将晶圆单面镀膜后，需要打开镀膜机将所述镀锅2拆卸下来，更换所述晶圆，再将镀锅2与伞架4进行安装并重新开始镀膜，这样相比较，本申请中的方案不但提升了工作效率，增加了每次镀膜时的产出，还减少了抽气、加热、排气的时间。

参见图2，为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的镀环机构的结构示意图；

由图2可知，所述固定件212包括设置在所述镀环211外圆周侧的至少两个弹簧卡箍，所述弹簧卡箍分别向所述镀环211中心的方向抵压所述镀环211。在本实施例中，将固定件212设置为弹簧卡箍是为了可以使所述晶圆更牢固的固定在所述镀环211上，而且，由于弹簧卡箍需要向所述镀环211中心的方向抵压所述镀环211，所以弹簧卡箍最少要对称设置两个，否则所述晶圆容易从所述镀环211上脱落，为更好的固定所述晶圆，弹簧卡箍的数量可以适当增加。

参见图3，为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的主动轮与从动轮相啮合的结构示意图；

由图3可知，所述旋转机构3包括齿轮箱9和旋转操纵杆，所述齿轮箱9内设有主动轮91和多个从动轮92，所述主动轮与所述电机1的输出轴连接，所述从动轮92靠近所述镀锅2的一侧与所述旋转操纵杆固定连接，所述主动轮91与所述从动轮92啮合，且通过转轴固定安装在所述齿轮箱9内，所述旋转操纵杆水平设置且连接至所述镀环结构21的一端。在本实施例中，所述旋转机构3包括齿轮箱9和旋转操纵杆，所述齿轮箱9中还包括所述主动轮91和所述从动轮92，其中所述主动轮91和所述从动轮92需要啮合，才能使所述主动轮91带动所述从动轮92转动，所述主动轮91与所述电机1的输出轴连接，当所述电机1的输出轴开始转动后，可以带动所述主动轮91进行转动，由于所述主动轮91和所述从动轮92啮合，所以当所述主动轮91转动时带动所述从动轮92也可以进行转动，所述从动轮92靠近所述镀锅2的一侧还与所述旋转操纵杆固定连接，当所述从动轮92转动时，所述旋转操纵杆也带动所述镀环结构21开始转动，其中，所述主动轮91和所述从动轮92需要通过转轴固定安装在所述齿轮箱9内。

所述镀环结构21沿所述镀环211排列方向做周向旋转运动的旋转角度为180°。在本实施例中，由于当所述晶圆的一面镀膜完成后，需要通过所述旋转机构3来带动所述镀环结构21进行旋转来为所述晶圆的另一面镀膜，所以所述晶圆的旋转角度一定要为180°，如果所述晶圆的旋转角度大于180°或者小于180°都不能实现将所述晶圆翻面的目的，或者旋转角度为180°+N个360°，其中N可以为0。

所述主动轮91和所述从动轮92为相互啮合的齿轮或者链传动的链轮。在本实施例中，由于所述电机1上的输出轴只有一根，那么要想所述电机1带动多跟所述旋转操纵杆，就需要在中间增设一个所述齿轮箱9，通过所述电机1带动所述主动轮91，进而使所述主动轮91带动所述从动轮92，那么要想所述主动轮91带动所述从动轮92，所述主动轮91和所述从动轮92就要相互啮合或者是链传动的链轮。

参见图4，为本申请一种可旋转镀环的镀锅机构的另一种实施例下的结构示意图。

由图4可知，所述旋转机构3包括支架33和第一翻转臂32，所述第一翻转臂32与所述支架33的一端固定连接，所述第一翻转臂32远离所述支架33的一端设有第一回转部321，所述支架33的另一端固定有与所述第一翻转臂32和所述第一回转部321对称设置的第二翻转臂34和第二回转部341；所述第一回转部321与所述电机1的输出轴连接，所述镀环结构21的一端与所述第一回转部321固定连接，所述镀环结构21的另一端与所述第二回转部341固定连接。

在本实施例中，在蒸镀机外设有支架33，支架33用于通过第一翻转臂32和第二翻转臂34来固定第一回转部321和第二回转部341，其中，第一回转部321的一端与所述电机1上的输出轴连接，第一回转部321另一端与所述镀环结构21的一端固定连接，所述镀环结构21的另一端与第二回转部341固定连接，当所述电机1开始工作后，所述电机1的输出轴开始转动，输出轴会带动第一回转部321进行旋转，由于第一回转部321与所述镀环结构21和第二回转部341固定连接，所以当第一回转部321进行旋转时，所述镀环结构21和第二回转部341也会跟着旋转，此时需要注意的是，所述镀环结构21的旋转角度要为180°，如果所述镀环结构21的旋转角度大于180°或者小于180°都不能实现将所述镀环结构21翻面的目的，或者旋转角度为180°+N个360°，其中N可以为0。

本申请第二方面还提供一种蒸镀机，包括上述的可旋转镀环的镀锅机构，镀锅2的正下方设有与蒸镀机腔体底部固定连接的离子源5，所述离子源5的两侧分别设有与蒸镀机腔体底部固定连接电子枪6和与蒸镀机腔体底部固定连接坩埚7，电子枪6用于发射光束，坩埚7用于放置蒸发材料，所述镀锅2的一侧设有位于蒸镀机腔体内壁上的防着板8。

在本实施例中，应用了电子束蒸发镀膜原理，电子束蒸发是一种物理气相沉积(PVD)技术，它在真空下利用电子束直接加热蒸发材料(通常是颗粒)，并将蒸发的材料输送到晶圆上形成一个薄膜。电子束蒸镀可以镀出高纯度、高精度的薄膜。也就是说在本申请中，蒸镀机内腔中的电子枪6需要向坩埚7发射光束，加热坩埚7内放置的蒸发材料，将蒸发后的材料输送到晶圆上，在晶圆上形成一个薄膜，此时镀膜完成，由于本申请的镀膜机包括上述的可旋转镀环的镀锅机构，所以当晶圆的一面镀膜完成后，需要通过电机1将晶圆翻转180°，继续进行镀膜，当晶圆的另一面也镀膜完成后，可以打开蒸镀机，将其取出。在本申请中采用电子束蒸发镀膜原理，是因为电子束蒸发可以蒸发高熔点材料，比一般电阻加热蒸发效率更高。电子束蒸发可广泛用于高纯薄膜和导电玻璃等光学镀膜。

所述防着板8的形状为圆弧形或者折弯形，所述防着板8一体成型或者为多块拼接而成。在本实施例中，将所述防着板8的形状设为圆弧形或者折弯形，是为了让所述防着板8与蒸镀机内腔更好的贴合。所述防着板8一体成型或者为多块拼接而成，是为了让所述防着板8与蒸镀机内腔不留缝隙，当所述防着板8拼接后某拼接部分被损坏，那么可以仅仅更换损坏的部分，帮助企业节约了生产成本。

由以上技术方案可知，本申请实施例提供了一种可旋转镀环的镀锅机构包括：设于蒸镀机外壳上的电机1，其中，电机1用于驱动其他设备，设于蒸镀机腔体内的镀锅2；所述镀锅2内设有至少一个镀环结构21，所述镀锅2内可以设置有多个镀环结构21，镀环结构21的数量根据所述镀锅2的大小来决定，当所述镀锅2内设置的镀环结构21的数量越多，产出也就越多，所述镀环结构21包括多个用于放置晶圆的镀环211，多个所述镀环211沿水平方向呈直线排列，相邻两个所述镀环211之间通过连接杆固定连接，当进行旋转时，连接杆带动所述镀环211进行旋转，每个所述镀环211上设有用于活动夹持所述晶圆的固定件212，固定件212用于固定所述晶圆，防止进行翻转时晶圆掉落，所述镀锅2外部设有与蒸镀机腔体的顶部固定连接的伞架4，所述镀锅2与所述伞架4可拆卸连接；所述伞架4用于将所述镀锅2固定在蒸镀机腔体的顶部进行镀膜。

所述电机1与所述镀锅2之间设有旋转机构3，所述旋转机构3一端与所述电机1的输出轴连接，当所述电机1通电以后，带动所述旋转机构3进行旋转，所述旋转机构3的另一端穿过所述伞架4后与所述镀环结构21固定连接，所述旋转机构3带动所述镀环结构21进行旋转，所述电机1用于驱动旋转机构3带动所述镀环结构21沿所述镀环211排列方向做周向旋转运动，当所述镀环结构21旋转时只能做周向旋转运动。

本申请在蒸镀机外壳上增设了一个电机1，所述电机1可以通过旋转机构带动镀环结构进行旋转，这样在蒸镀机作业时每个镀环就可以摆放两片晶圆，当一侧的晶圆镀膜完成后，可以将晶圆进行翻转，为晶圆的另一侧镀膜，在作业时不但提升了工作效率，增加产出，还减少了抽气、加热、排气的时间。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可旋转镀环的镀锅机构，其特征在于，包括：设于蒸镀机外壳上的电机(1)，设于蒸镀机腔体内的镀锅(2)；

所述镀锅(2)内设有至少一个镀环结构(21)，所述镀环结构(21)包括多个用于放置晶圆的镀环(211)，多个所述镀环(211)沿水平方向呈直线排列，相邻两个所述镀环(211)之间通过连接杆固定连接，每个所述镀环(211)上设有用于活动夹持所述晶圆的固定件(212)，所述镀锅(2)外部设有与蒸镀机腔体的顶部固定连接的伞架(4)，所述镀锅(2)与所述伞架(4)可拆卸连接；

所述电机(1)与所述镀锅(2)之间设有旋转机构(3)，所述旋转机构(3)一端与所述电机(1)的输出轴连接，所述旋转机构(3)的另一端穿过所述伞架(4)后与所述镀环结构(21)固定连接，所述电机(1)用于驱动旋转机构(3)带动所述镀环结构(21)沿所述镀环(211)排列方向做周向旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种可旋转镀环的镀锅机构，其特征在于，所述固定件(212)包括设置在所述镀环(211)外圆周侧的至少两个弹簧卡箍，所述弹簧卡箍分别向所述镀环(211)中心的方向抵压所述镀环(211)。

3.根据权利要求1所述的一种可旋转镀环的镀锅机构，其特征在于，所述旋转机构(3)包括齿轮箱(9)和旋转操纵杆，所述齿轮箱(9)内设有主动轮(91)和多个从动轮(92)，所述主动(91)与所述电机(1)的输出轴连接，所述从动轮(92)靠近所述镀锅(2)的一侧与所述旋转操纵杆固定连接，所述主动轮(91)与所述从动轮(92)啮合，且通过转轴固定安装在所述齿轮箱(9)内，所述旋转操纵杆水平设置且连接至所述镀环结构(21)的一端。

4.根据权利要求1所述的一种可旋转镀环的镀锅机构，其特征在于，所述镀环结构(21)沿所述镀环(211)排列方向做周向旋转运动的旋转角度为180°。

5.根据权利要求3所述的一种可旋转镀环的镀锅机构，其特征在于，所述主动轮(91)和所述从动轮(92)为相互啮合的齿轮或者链传动的链轮。

6.根据权利要求1所述的一种可旋转镀环的镀锅机构，其特征在于，所述旋转机构(3)包括支架(33)和第一翻转臂(32)，所述第一翻转臂(32)与所述支架(33)的一端固定连接，所述第一翻转臂(32)远离所述支架(33)的一端设有第一回转部(321)，所述支架(33)的另一端固定有与所述第一翻转臂(32)和所述第一回转部(321)对称设置的第二翻转臂(34)和第二回转部(341)

所述第一回转部(321)与所述电机(1)的输出轴连接，所述镀环结构(21)的一端与所述第一回转部(321)固定连接，所述镀环结构(21)的另一端与所述第二回转部(341)固定连接。

7.一种蒸镀机，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的可旋转镀环的镀锅机构，镀锅(2)的正下方设有与蒸镀机腔体底部固定连接的离子源(5)，所述离子源(5)的两侧分别设有与蒸镀机腔体底部固定连接电子枪(6)和与蒸镀机腔体底部固定连接坩埚(7)，所述镀锅(2)的一侧设有位于蒸镀机腔体内壁上的防着板(8)。

8.根据权利要求7所述的一种蒸镀机，其特征在于，所述防着板(8)的形状为圆弧形或者折弯形，所述防着板(8)一体成型或者为多块拼接而成。

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