[發明專利]熱蒸發鍍膜設備的熱蒸發源

有效

• 申請號: 201210544335.0
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN102994958A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 張擷秋;肖旭東;陳旺壽;宋建軍;劉壯;顧光一;楊春雷
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;香港中文大學
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉誠;吳平

技術領域

本發明涉及真空鍍膜設備，特別是涉及一種熱蒸發鍍膜設備的熱蒸發源。

背景技術

熱蒸發鍍膜法是在真空環境中利用電流加熱、電子束加熱、或激光加熱等方法使蒸發材料變成團簇、分子或原子，以較大的自由程作近自由運動，當這些自由運動的分子或原子碰撞到溫度較低的基片，就在基片上凝結下來，沉積覆蓋在基片上形成薄膜。熱蒸發鍍膜法具有純度高、結晶好的優點，常用于金屬薄膜、半導體薄膜、薄膜太陽能電池材料的生產制作。

容納并加熱蒸發材料的裝置被稱為熱蒸發源。根據熱蒸發源的幾何結構不同，可分為點蒸發源，面蒸發源和束源爐。點蒸發源的特點是蒸汽分布在空間各方向呈均勻分布，而面蒸發源的蒸汽只向一半的空間分布，束源爐則是有坩堝，而蒸發材料只從坩堝上的開口噴射出來。和點蒸發源以及面蒸發源相比，束源爐具有束流穩定、方向可調、分布定向、節省原材料的特點，常用對薄膜厚度以及材料穩定性要求較高的場合，比如在實驗室中對材料性質要求較高的小尺寸樣品，通常樣品的尺寸不超過10cm。

請參閱圖1，所示為傳統的具有獨立噴嘴的束源爐的蒸發束流分布示意圖。其中，101襯底，102是坩堝，103是固態或熔化的蒸發材料，104是蒸發材料的蒸氣，105是噴嘴的高度l，106是噴嘴的開口尺寸d，107是噴口位置到襯底的垂直距離h，同時也是噴嘴的蒸發束流的中軸線，108和109分別是襯底上任意沉積點相對于噴口的距離r和斜角θ，110是此噴嘴在襯底上沉積薄膜的厚度沿紙面上的分布曲線。在蒸發過程中，襯底101沿垂直于紙面的方向移動，噴嘴噴射出來的蒸發材料在沉積到襯底101。從圖1可以看出，單一噴嘴在襯底上的沉積薄膜的厚度中間高，兩邊低，不夠均勻。

在生產型的產業線中，襯底的尺寸通常較大，需要蒸發源的蒸發覆蓋面積較大，一般鍍膜區間不小于30cm，并且對均勻性和蒸發過程的穩定可控性要求較高，還需要較高的蒸發速率提高產率。目前均勻排列的多個熱蒸發源噴嘴無法保證薄膜的均勻性要求。

發明內容

基于此，有必要提供一種沉積鍍膜的均勻性較好的熱蒸發鍍膜設備的熱蒸發源。

一種熱蒸發鍍膜設備的熱蒸發源，包括用于沉積薄膜的襯底、用于裝載蒸發材料的坩堝，及用于加熱所述坩堝的加熱組件；所述坩堝上設有多個與所述襯底相對的噴嘴，所述多個噴嘴中的每兩個相鄰噴嘴之間的距離不全相等。

在其中一個實施例中，每個噴嘴的高度與所述噴嘴的開口寬度相等。

在其中一個實施例中，所述多個噴嘴沿直線依次間隔排列，且每個噴嘴到所述襯底的距離相等。

在其中一個實施例中，所述多個噴嘴的數量為奇數，所述多個噴嘴以中間的一個噴嘴的軸線為對稱軸鏡像分布。

在其中一個實施例中，靠近中間的兩個噴嘴之間的距離比靠近邊緣的兩個噴嘴之間的距離大。

在其中一個實施例中，所述襯底與所述多個噴嘴之間的距離為20cm，所述多個噴嘴的數量為13個，所述13個噴嘴之間的距離比依次為3.7：3.9：4.1：4.3：4.5：4.7：4.7：4.5：4.3：4.1：3.9：3.7。

在其中一個實施例中，所述襯底與所述多個噴嘴之間的距離為30cm，所述多個噴嘴的數量為11個，所述13個噴嘴之間的距離比依次為3：4：5：6：7：7：6：5：4：3。

在其中一個實施例中，所述襯底與所述多個噴嘴之間的距離為20cm，設所述襯底的寬度為f，所述多個噴嘴的數量為11個，所述11個噴嘴之間的距離比依次為0.1f：0.1f：(0.05f+5)：（0.9f+1.6）：（0.9f+1.6）：（0.9f+1.6）：（0.9f+1.6）：(0.05f+5)：0.1f∶0.1f。

在其中一個實施例中，所述襯底與所述多個噴嘴之間的距離為30cm，設所述襯底的寬度為f，所述多個噴嘴的數量為11個，所述11個噴嘴之間的距離比依次為3：3：(0.2f+2)：（0.05f+4）：（0.05f+4）：（0.05f+4）：（0.05f+4）：(0.2f+2)：3：3。

在其中一個實施例中，所述襯底的材料為玻璃、聚合物、金屬、半導體或陶瓷。

采用非均勻分布的噴嘴排列方式，改變了每個噴嘴噴射到襯底平面上的位置，而襯底上的總的噴射材料是各個噴嘴噴射材料的疊加，從而改善蒸發鍍膜的均勻性。

附圖說明

圖1為傳統的具有獨立噴嘴的熱蒸發源的蒸發束流分布示意圖；

圖2為一實施方式的熱蒸發鍍膜設備的熱蒸發源的蒸發束流分布示意圖；

圖3為另一實施方式的熱蒸發鍍膜設備的熱蒸發源的蒸發束流分布示意圖。