[发明专利]多层膜器件真空沉积装置

说明书

技术领域

本发明属于真空技术领域，具体涉及一种真空镀膜领域的多层膜器件真空沉积装置。

背景技术

当前，随着科学技术的发展，真空沉积的多层膜器件层出不穷，所述的多层膜器件是指器件在真空室内依次镀上不同的材料；现有的真空沉积装置采用多个真空室组合的方式实现多层膜器件的沉积，沉积不同材料时需转换到不同的真空室内进行，由于每个真空室都需要独立的真空获取装置，各个真空室之间需要复杂的传递机构，器件在转换真空室过程中采用机械手实现，由于整个装置镀膜过程中在多个真空室内实现，所以机械手的长度较长、结构较复杂，另外，在沉积多层材料过程中采用衬底在中间、沉积源在周边的结构；衬底只能在垂直方向升降限制了沉积源的排布；上述的现有真空沉积装置沉积过程复杂，设备成本量大，其次，不能有效的利用蒸发源，造成蒸发源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层膜器件真空沉积装置，解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明的多层膜器件真空沉积装置包括包括主挡板、主掩膜板、主衬底板以及一个真空室；所述主挡板、主掩膜板以及主衬底板均位于所述真空室内；所述主衬底板、主掩膜板及主挡板自上而下过圆心同轴安放，所述真空室下部设置有沉积源及屏蔽板，所述主衬底板上安装有烘烤装置；该沉积装置可通过水平方向上旋转所述主衬底板、主掩膜板以及主挡板来更换沉积材料。

所述主挡板、主掩膜板以及主衬底板分别通过主挡板轴、主掩膜板轴以及主衬底板轴与真空室外的主挡板外控板、主掩膜板外控板以及主衬底板外控板相连；所述主挡板与所述主挡板外孔板可同步旋转，所述主掩膜板与所述主掩膜板外控板可同步旋转，所述主衬底板与所述主衬底板外控板可同步旋转。

所述主衬底板上开有衬底窗口及晶振窗口，所述衬底窗口的下部固定有衬底架，上部固定有所述烘烤装置，所述主衬底板上安放有晶振厚度检测装置，所述晶振厚度检测装置与所述晶振窗口同心；所述烘烤装置及所述晶振厚度检测装置用电缆连接于烘烤、晶振电极馈入电极；所述晶振窗口的中心与衬底窗口中心在同一径向线上，并且在衬底窗口与主衬底板的中心的中间；所述衬底窗口的中心到主衬底板的中心的距离与衬底窗口的中心到真空室的中心的距离是等同的。

所述主挡板上开有一个衬底窗口及两个晶振窗口，其中一个晶振窗口的中心同衬底窗口的中心在同一径向位置上，一个晶振窗口的中心在圆周的位置与衬底窗口的中心要错开真空室下部沉积源的一个位置，所述两个晶振窗口在同一圆周上；所述衬底窗口的中心到主挡板的中心的距离与衬底窗口的中心到真空室的中心的距离是等同的。

所述主挡板上的晶振窗口的中心及主挡板的中心之间的径向距离与所述主衬底板上的晶振窗口的中心及主衬底板的中心之间的径向距离是等同的。

所述主掩膜板上开有m个晶振窗口及n个掩膜窗口，所述m个晶振窗口圆周均匀分布，所述n个掩膜窗口圆周均匀分布，所述掩膜窗口上部装有掩膜框，所述掩膜框与衬底架是可动配合插入装置。

所述m的取值为m≥2，所述n的取值为n≥2，所述m=n；每两个晶振窗口及掩膜窗口之间在径向上位于最近位置处。

所述主掩模板上的晶振窗口及掩膜窗口到主掩膜板中心的径向距离分别与所述主衬底板上的晶振窗口及衬底窗口到主衬底板中心的径向距离相同。

所述沉积源为磁控溅射靶、电子枪坩埚、电阻蒸发源或束源炉中的任意一种，位于真空排气口的周围。

所述屏蔽板包括内屏蔽板、外屏蔽板以及中隔屏蔽板，所述内屏蔽板及外屏蔽板位于内外两圆周上，所述中隔屏蔽板圆周均布在所述内屏蔽板与所述外屏蔽板构成的圆环上。

本发明的有益效果为：本发明的沉积装置采用一个真空室，通过多次定位不同的掩膜框、衬底架、主挡板及沉积源实现多层膜器件在一个真空室内沉积形成，缩小了设备的体积和复杂性，避免了多个真空室之间传递带来的不变；另外，采用衬底在沉积源正上方的方式，减少了蒸发材料的损耗，增加膜层的均匀性。

附图说明

图1为本发明的多层膜器件真空沉积装置结构示意图；

图2为主衬底板俯视图；

图3为主挡板俯视图；

图4为主掩膜板俯视图；

图5为真空室仰视图；