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；第一晶振座；第一晶振；第一传感器；前反馈控制模块；基片；基片挡板；第一驱动装置；第二晶振座；第二晶振；第二传感器；后反馈控制模块；蒸发源挡板；第二驱动装置；总控制模块，用于将蒸发速率与预定蒸发速率比较得到第一比较结果并基于第一比较结果向前反馈控制模块发出控制第二驱动装置驱动蒸发源挡板沿与材料在气相时向第一晶振、基片流动的路径相交的轨迹往复移动和将该实际测量值与预定厚度值比较得到第二比较结果并基于第二比较结果向后反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动基片挡板的控制信号。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，为了测量在基片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。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。但是现有技术中，晶振均为靠近蒸发源的监测装置，石英晶体谐振器所测得的数据实际仅能够代表蒸发源中材料的蒸发速率，并不能精确的表示沉积到目标基片上的薄膜厚度。如图1所示，蒸发源中材料蒸发速率的流量分布成余弦cosine分布，材料在气相中没有碰撞呈直线在蒸发源和基片间运动（直线沉积）。来自点蒸发源的材料沉积在基片上的距离和方向也成cosine余弦分布。蒸发源到基片的距离越远，石英晶体谐振器所测得的数据与基片上实际沉积的膜厚之间的差距就会越大。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。
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片上膜层的厚度，实现精确地控制沉积过程中膜层厚度。本专利技术用于实现上述目的的技术方案如下：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；第一晶振座，其设置于空腔内，其朝向蒸发源；第一晶振，其安装于第一晶振座；第一传感器，其安装于第一晶振座，其用于测量第一晶振的频率变化量并将所测量的第一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第一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第一晶振的频率变化量，其用于基于第一晶振的频率变化量计算得到沉积在第一晶振上的材料的质量变化量，再基于沉积在第一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；基片，其设置于空腔内；基片挡板，其设置于空腔内，其能从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置；第一驱动装置，其用于驱动基片挡板从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置；第二晶振座，其设置于基片挡板；第二晶振，其安装于第二晶振座；第二传感器，其安装于第二晶振座，其用于测量第二晶振的频率变化量并将所测量的第二晶振的频率变化量转换成第二电信号；后反馈控制模块，其用于获取第二信号，其用于基于所获取的第二电信号得到第二晶振的频率变化量，其用于基于第二晶振的频率变化量换算得到蒸发成气态的材料沉积在基片上膜层厚度的实际测量值；蒸发源挡板，其设置于空腔内位于蒸发源与基片挡板、第一晶振之间的位置并能沿与蒸发源中的材料在气相时向第一晶振、基片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第一晶振、基片流动的路径的面积增大、减小或保持不变；第二驱动装置，其用于驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向第一晶振座、基片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第一比较结果并基于第一比较结果向前反馈控制模块发出控制第二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第一晶振、基片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第一晶振、基片流动的路径的面积增大、减小或保持不变的第一控制信号和将该实际测量值与预定厚度值比较得到第二比较结果并基于第二比较结果向后反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动基片挡板从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置的第二控制信号。所述前反馈控制模块基于第一晶振的频率变化量通过公式（1）计算得到沉积在第一晶振上的材料的质量变化量；————（1）公式（1）中，ΔFS1表示第一晶振的频率变化量，Δm1表示沉积在第一晶振上的材料的质量变化量，f01表示第一晶振的基本频率，ρQ1表示第一晶振的密度，μQ1表示第一晶振的剪应力，A1表示第一晶振的电极面积，N表示常数。所述前反馈控制模块基于沉积在第一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=Δm1/t————（3）。所述后反馈控制模块基于第二晶振的频率变化量通过公式（2）换算得到蒸发成气态的材料沉积在基片上膜层厚度的实际测量值；————（2）公式（2）中，ΔFS2表示第二晶振的频率变化量，Δm2表示沉积在第二晶振上的材料的质量变化量，f02表示第二晶振的基本频率，ρQ2表示第二晶振的密度，μQ2表示第二晶振的剪应力，A2表示第二晶振的电极面积，N表示常数，表示换算得到蒸发成气态的材料沉积在基片上膜层厚度的实际测量值。所述总控制模块当第一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第一晶振、基片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二驱动装置驱动源挡板挡沿与蒸发源中的材料在气相时向第一晶振、基片流动的路径相交的轨迹向蒸发源与基片挡板、第一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第一晶振、基片流动的路径的面积增大；或者，总控制模块当第一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第一晶振、基片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二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第一晶振、基片流动的路径相交的轨迹向蒸发源与基片挡板、第一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第一晶振、基片流动的路径的面积减小；或者，总控制模块当第一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第一晶振、基片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第一控制信号后控制第二驱动装置保持静默状态，使蒸发源挡板在蒸发源与基片挡板、第一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第一晶振、基片流动的路径的面积保持不变。所述总控制模块当第二比较结果为实本文档来自技高网...

【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第一晶振座，其设置于空腔内，其朝向蒸发源；/n第一晶振，其安装于第一晶振座；/n第一传感器，其安装于第一晶振座，其用于测量第一晶振的频率变化量并将所测量的第一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第一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第一晶振的频率变化量，其用于基于第一晶振的频率变化量计算得到沉积在第一晶振上的材料的质量变化量，再基于沉积在第一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基片，其设置于空腔内；/n基片挡板，其设置于空腔内，其能从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置；/n第一驱动装置，其用于驱动基片挡板从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置；/n第二晶振座，其设置于基片挡板；/n第二晶振，其安装于第二晶振座；/n第二传感器，其安装于第二晶振座，其用于测量第二晶振的频率变化量并将所测量的第二晶振的频率变化量转换成第二电信号；/n后反馈控制模块，其用于获取第二信号，其用于基于所获取的第二电信号得到第二晶振的频率变化量，其用于基于第二晶振的频率变化量换算得到蒸发成气态的材料沉积在基片上膜层厚度的实际测量值；/n蒸发源挡板，其设置于空腔内位于蒸发源与基片挡板、第一晶振之间的位置并能沿与蒸发源中的材料在气相时向第一晶振、基片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第一晶振、基片流动的路径的面积增大、减小或保持不变；/n第二驱动装置，其用于驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向第一晶振座、基片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第一比较结果并基于第一比较结果向前反馈控制模块发出控制第二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第一晶振、基片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第一晶振、基片流动的路径的面积增大、减小或保持不变的第一控制信号和将该实际测量值与预定厚度值比较得到第二比较结果并基于第二比较结果向后反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动基片挡板从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置的第二控制信号。/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；
第一晶振座，其设置于空腔内，其朝向蒸发源；
第一晶振，其安装于第一晶振座；
第一传感器，其安装于第一晶振座，其用于测量第一晶振的频率变化量并将所测量的第一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第一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第一晶振的频率变化量，其用于基于第一晶振的频率变化量计算得到沉积在第一晶振上的材料的质量变化量，再基于沉积在第一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；
基片，其设置于空腔内；
基片挡板，其设置于空腔内，其能从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置；
第一驱动装置，其用于驱动基片挡板从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置；
第二晶振座，其设置于基片挡板；
第二晶振，其安装于第二晶振座；
第二传感器，其安装于第二晶振座，其用于测量第二晶振的频率变化量并将所测量的第二晶振的频率变化量转换成第二电信号；
后反馈控制模块，其用于获取第二信号，其用于基于所获取的第二电信号得到第二晶振的频率变化量，其用于基于第二晶振的频率变化量换算得到蒸发成气态的材料沉积在基片上膜层厚度的实际测量值；
蒸发源挡板，其设置于空腔内位于蒸发源与基片挡板、第一晶振之间的位置并能沿与蒸发源中的材料在气相时向第一晶振、基片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第一晶振、基片流动的路径的面积增大、减小或保持不变；
第二驱动装置，其用于驱动蒸发源挡板沿与蒸发源中的材料在气相时向第一晶振座、基片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第一比较结果并基于第一比较结果向前反馈控制模块发出控制第二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第一晶振、基片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第一晶振、基片流动的路径的面积增大、减小或保持不变的第一控制信号和将该实际测量值与预定厚度值比较得到第二比较结果并基于第二比较结果向后反馈控制模块发出控制第一驱动装置驱动基片挡板从基片与蒸发源之间位置之外的位置移动到基片与蒸发源之间位置或从基片与蒸发源之间位置移动到基片与蒸发源之间位置之外的位置的第二控制信号。


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第一晶振的频率变化量通过公式（1）计算得到沉积在第一晶振上的材料的质量变化量；

————（1）
公式（1）中，ΔFS1表示第一晶振的频率变化量，Δm1表示沉积在第一晶振上的材料的质量变化量，f01表示第一晶振的基本频率，ρQ1表示第一晶振的密度，μQ1表示第一晶振的剪应力，A1表示第一晶振的电极面积，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第一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=Δm1/t————（3）。


4.根据权利要求1所述真空蒸馍设备，其特征在于，所述后...

【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