本申請(qǐng)涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種真空鍍膜設(shè)備與單質(zhì)薄膜的鍍制方法。

背景技術(shù)：

金屬與非金屬單質(zhì)尤其是金屬單質(zhì)一般來(lái)說(shuō)化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在空氣中易于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不能長(zhǎng)時(shí)間的裸露保存。如ca，al，ti，si裸露在大氣中，與大氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，在表面生成致密的氧化物。

在使用鍍膜設(shè)備進(jìn)行單質(zhì)薄膜的鍍制過(guò)程中，膜料放置在鍍膜裝置中直到抽真空結(jié)束的這個(gè)階段，其與大氣中的氣體或者鍍膜設(shè)備中的氣體接觸發(fā)生氧化等化學(xué)反應(yīng)，使得膜料的表面生成反應(yīng)物。

在進(jìn)行正式鍍膜時(shí)，膜料表面的反應(yīng)物就會(huì)隨著薄膜的鍍制沉積到基底上，使得形成的薄膜不純凈有雜質(zhì)，造成薄膜在性能和使用上的缺陷，影響其使用性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)旨在提供一種真空鍍膜設(shè)備與單質(zhì)薄膜的鍍制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的單質(zhì)薄膜雜質(zhì)較多的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種真空鍍膜設(shè)備，該真空鍍膜設(shè)備包括：蒸發(fā)源、保護(hù)蓋板與擋板，其中，蒸發(fā)源用于放置膜料；保護(hù)蓋板置于上述蒸發(fā)源上，具有開(kāi)口；以及擋板可移動(dòng)地設(shè)置在上述蒸發(fā)源上，用于遮擋上述開(kāi)口。

進(jìn)一步地，上述擋板包括擋板本體、轉(zhuǎn)動(dòng)軸與連接桿，其中，擋板本體用于遮擋上述開(kāi)口；轉(zhuǎn)動(dòng)軸用于帶動(dòng)上述擋板本體轉(zhuǎn)動(dòng)；連接桿連接上述擋板本體與上述轉(zhuǎn)動(dòng)軸。

進(jìn)一步地，上述真空鍍膜設(shè)備還包括：真空腔室與用于放置基片的載臺(tái)，其中，上述蒸發(fā)源、上述保護(hù)蓋板與上述擋板設(shè)置在上述真空腔室內(nèi)；上述載臺(tái)設(shè)置在上述真空腔室內(nèi)且位于上述真空腔室的上方。

進(jìn)一步地，上述真空鍍膜設(shè)備還包括第一驅(qū)動(dòng)單元，第一驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在上述真空腔室外側(cè)，上述第一驅(qū)動(dòng)單元與上述擋板連接，上述第一驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)上述擋板轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，上述蒸發(fā)源有n個(gè)，上述真空鍍膜設(shè)備還包括：掩板，設(shè)置在目標(biāo)蒸發(fā)源的上方，上述掩板具有用于暴露上述目標(biāo)蒸發(fā)源的通孔；優(yōu)選上述真空鍍膜設(shè)備還包括第二驅(qū)動(dòng)單元，上述第二驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置在上述真空腔室外側(cè)，上述第二驅(qū)動(dòng)單元與上述掩板連接， 上述第二驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)使上述掩板移動(dòng)并使得上述通孔暴露上述目標(biāo)蒸發(fā)源，上述第二驅(qū)動(dòng)單元具有n個(gè)工位，各上述工位與各上述蒸發(fā)源的位置一一對(duì)應(yīng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)方面，提供了一種單質(zhì)薄膜的鍍制方法，該鍍制方法采用上述的真空鍍膜設(shè)備實(shí)施。

進(jìn)一步地，上述鍍制方法包括將膜料鍍制在基片上，上述膜料包括反應(yīng)物和雜質(zhì)，上述雜質(zhì)包括第一雜質(zhì)體，上述反應(yīng)物的熔點(diǎn)為t0，上述第一雜質(zhì)體的熔點(diǎn)為tl，tl<t0，其特征在于，在將上述膜料鍍制在上述基片上之前還包括：步驟s1，將上述膜料放置在目標(biāo)蒸發(fā)源中，在上述目標(biāo)蒸發(fā)源上方設(shè)置擋板；步驟s2，將上述膜料加熱至t1使上述第一雜質(zhì)體蒸發(fā)并沉積在上述擋板上，其中，tl≤t1<t0；步驟s3，移除上述擋板。

進(jìn)一步地，當(dāng)上述蒸發(fā)源為n個(gè)時(shí)，上述步驟s1包括：步驟s11，將上述膜料放置在目標(biāo)蒸發(fā)源中，移動(dòng)掩板，使得上述掩板的通孔暴露上述目標(biāo)蒸發(fā)源；步驟s12，在上述掩板上方設(shè)置擋板，使得上述擋板遮擋上述通孔。

進(jìn)一步地，上述步驟s2在當(dāng)上述第一雜質(zhì)體在上述擋板上的沉積速率穩(wěn)定后，停止加熱。

進(jìn)一步地，當(dāng)上述第一雜質(zhì)體包含多種雜質(zhì)時(shí)，上述t1大于上述第一雜質(zhì)體中熔點(diǎn)最高的雜質(zhì)的熔點(diǎn)。

進(jìn)一步地，上述雜質(zhì)還包括第二雜質(zhì)體，上述第二雜質(zhì)體的熔點(diǎn)為th，且th>t0，將上述膜料鍍制在上述基片上的過(guò)程包括：將上述膜料加熱至t2，其中，t0≤t2≤th。

進(jìn)一步地，當(dāng)上述第二雜質(zhì)體包含多種雜質(zhì)時(shí)，上述t2小于上述第二雜質(zhì)體中熔點(diǎn)最低的雜質(zhì)的熔點(diǎn)。

進(jìn)一步地，當(dāng)進(jìn)行ca膜鍍制時(shí)，上述t1在600～800℃之間，上述t2在900～1200℃之間。

本申請(qǐng)的真空鍍膜設(shè)備中包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板，通過(guò)調(diào)整該擋板的位置，使其遮擋蒸發(fā)源，將雜質(zhì)等物質(zhì)鍍制在擋板上，避免將這些物質(zhì)鍍制在基片上，進(jìn)而影響其器件的性能。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本申請(qǐng)一種典型實(shí)施方式提出的真空鍍膜設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本申請(qǐng)一種實(shí)施例提出的真空鍍膜設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖3示出了本申請(qǐng)一種實(shí)施例提供的真空鍍膜設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

1、蒸發(fā)源；2、保護(hù)蓋板；3、擋板；4、第一驅(qū)動(dòng)單元；5、掩板；6、第二驅(qū)動(dòng)單元；7、載臺(tái)；31、擋板本體；32、轉(zhuǎn)動(dòng)軸；33、連接桿；51、通孔；100、真空腔室；321、轉(zhuǎn)動(dòng)柱；322、連接套。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術(shù)所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中的單質(zhì)薄膜的鍍制方法形成的單質(zhì)薄膜中含有雜質(zhì)，造成薄膜性能的缺陷，為了解決如上的技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N真空鍍膜設(shè)備與單質(zhì)薄膜的鍍制方法。

本申請(qǐng)一種典型的實(shí)施方式中，如圖1所示，提出了一種真空鍍膜設(shè)備，該設(shè)備包括蒸發(fā)源1、保護(hù)蓋板2與擋板3，其中，蒸發(fā)源1用于放置膜料；保護(hù)蓋板2置于上述蒸發(fā)源1上，具有開(kāi)口；擋板3可移動(dòng)地設(shè)置在上述蒸發(fā)源1上，用于密封上述開(kāi)口。

上述的真空鍍膜設(shè)備中包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板3，通過(guò)調(diào)整該擋板3的位置，使其遮擋蒸發(fā)源1，將雜質(zhì)等物質(zhì)鍍制在擋板3上，避免將這些物質(zhì)鍍制在基片上，進(jìn)而影響其器件的性能。

為了方便地控制擋板3的轉(zhuǎn)動(dòng)，提高真空鍍膜設(shè)備的效率，本申請(qǐng)優(yōu)選上述擋板3包括：擋板本體31、轉(zhuǎn)動(dòng)軸32與連接桿33，其中，擋板本體31用于遮擋上述開(kāi)口；轉(zhuǎn)動(dòng)軸32用于帶動(dòng)上述擋板本體31轉(zhuǎn)動(dòng)；連接桿33，連接上述擋板本體31與上述轉(zhuǎn)動(dòng)軸32。另一種實(shí)施例中，如圖1所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸由轉(zhuǎn)動(dòng)柱321與連接套322組成。

一種實(shí)施例中，如圖2所示，上述真空鍍膜設(shè)備還包括真空腔室100與載臺(tái)7，上述蒸發(fā)源1、上述保護(hù)蓋板2與上述擋板3設(shè)置在上述真空腔室100內(nèi)，上述載臺(tái)7設(shè)置在上述真空腔室100內(nèi)且位于上述真空腔室100的上方，上述基片的被鍍制面與蒸發(fā)源1相向設(shè)置。

另一種實(shí)施例中，如圖2所示，上述真空鍍膜設(shè)備還包括第一驅(qū)動(dòng)單元4，設(shè)置在上述真空腔室100外側(cè)，上述第一驅(qū)動(dòng)單元4與上述擋板連接，上述第一驅(qū)動(dòng)單元4用于驅(qū)動(dòng)上述擋板3轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，第一驅(qū)動(dòng)單元4由電機(jī)、傳送帶與磁流體組成，電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)動(dòng)，傳送帶帶動(dòng)磁流體轉(zhuǎn)動(dòng)，磁流體驅(qū)動(dòng)擋板3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，如圖1所示，上述蒸發(fā)源1有n個(gè)，在鍍制的過(guò)程中，通常使用一個(gè)蒸發(fā)源1進(jìn)行鍍制，該蒸發(fā)源1稱為目標(biāo)蒸發(fā)源，為了避免其他的蒸發(fā)源1對(duì)該目標(biāo)蒸發(fā)源鍍制的影響，上述真空鍍膜設(shè)備還包括掩板5，該掩板5設(shè)置在一個(gè)或者多個(gè)蒸發(fā)源1的上方，掩板5 具有通孔51，在鍍制的過(guò)程中，該通孔51用于暴露目標(biāo)蒸發(fā)源。

一種優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖2所示，上述真空鍍膜設(shè)備還包括第二驅(qū)動(dòng)單元6，上述第二驅(qū)動(dòng)單元6設(shè)置在上述真空腔室100外側(cè)，上述第二驅(qū)動(dòng)單元6與上述掩板5連接，驅(qū)使上述掩板5移動(dòng)并使得上述通孔51暴露上述目標(biāo)蒸發(fā)源，上述第二驅(qū)動(dòng)單元6具有n個(gè)工位，各上述工位與各上述蒸發(fā)源1的位置一一對(duì)應(yīng)。優(yōu)選地，本申請(qǐng)中的第二驅(qū)動(dòng)單元6由氣缸與推動(dòng)桿組成，氣缸推動(dòng)推動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使得上述掩板5移動(dòng)，遮擋其他的蒸發(fā)源暴露目標(biāo)蒸發(fā)源。

本申請(qǐng)的另一種典型的實(shí)施方式中，提供了一種單質(zhì)薄膜的鍍制方法，上述鍍制方法采用上述的真空鍍膜設(shè)備實(shí)施。

該單質(zhì)薄膜的鍍制方法采用上述的真空鍍膜設(shè)備實(shí)施，通過(guò)控制真空鍍膜設(shè)備中擋板的位置就可以控制膜料是鍍制在基片上，還是鍍制在擋板上，進(jìn)而將形成單質(zhì)薄膜的膜料中的雜質(zhì)鍍制在擋板上，避免將其鍍制在基片上，成為單質(zhì)薄膜的一部分，影響單質(zhì)薄膜的性能。

本申請(qǐng)一種實(shí)施例中，上述鍍制方法包括將膜料鍍制在基片上，上述膜料包括反應(yīng)物和雜質(zhì)，上述雜質(zhì)包括第一雜質(zhì)體，上述反應(yīng)物的熔點(diǎn)為t0，上述第一雜質(zhì)體的熔點(diǎn)為tl，tl<t0，其特征在于，在將上述膜料鍍制在上述基片上之前還包括：步驟s1，將上述膜料放置在目標(biāo)蒸發(fā)源中，在上述目標(biāo)蒸發(fā)源上方設(shè)置擋板；步驟s2，將上述膜料加熱至t1使上述第一雜質(zhì)體蒸發(fā)并沉積在上述擋板上，其中，tl≤t1<t0；步驟s3，移除上述擋板。通過(guò)上述的步驟，將膜料中熔點(diǎn)低于反應(yīng)物的第一雜質(zhì)鍍制在擋板上，避免將其鍍制在基片上，進(jìn)而避免或者緩解了由于單質(zhì)薄膜中存在雜質(zhì)而導(dǎo)致單質(zhì)薄膜具有性能缺陷的問(wèn)題。

優(yōu)選地，當(dāng)所述蒸發(fā)源為n個(gè)時(shí)，所述步驟s1包括：步驟s11，將所述膜料放置在目標(biāo)蒸發(fā)源中，移動(dòng)掩板，使得所述掩板的通孔暴露所述目標(biāo)蒸發(fā)源；以及步驟s12，在所述掩板上方設(shè)置擋板，使得所述擋板遮擋所述通孔。

為了將膜料中的全部第一雜質(zhì)全部鍍制在擋板上，避免進(jìn)入單質(zhì)薄膜中，本申請(qǐng)優(yōu)選上述步驟s2在當(dāng)上述第一雜質(zhì)體在上述擋板上的沉積速率穩(wěn)定后，停止加熱。

本申請(qǐng)的又一種實(shí)施例中，當(dāng)上述第一雜質(zhì)體包含多種雜質(zhì)時(shí)，上述t1大于上述第一雜質(zhì)體中熔點(diǎn)最高的雜質(zhì)的熔點(diǎn)。將t1設(shè)置為大于上述第一雜質(zhì)體中熔點(diǎn)最高的雜質(zhì)的熔點(diǎn)，使得多種第一雜質(zhì)全部鍍制在擋板上，進(jìn)一步保證了單質(zhì)薄膜具有良好的性能。

本申請(qǐng)的再一種實(shí)施例中，上述雜質(zhì)還包括第二雜質(zhì)體，上述第二雜質(zhì)體的熔點(diǎn)為th，且th>t0，將上述膜料鍍制在上述基片上的過(guò)程包括：將上述膜料加熱至t2，其中，t0≤t2≤th。也就是說(shuō)，當(dāng)膜料中包括熔點(diǎn)大于反應(yīng)物的熔點(diǎn)為t0的第二雜質(zhì)時(shí)，單質(zhì)薄膜的鍍制溫度需要小于該第二雜質(zhì)的熔點(diǎn)，這樣就可以避免將第二雜質(zhì)鍍制在單質(zhì)薄膜中，避免了第二雜質(zhì)對(duì)單質(zhì)薄膜性能的影響。

為了將膜料中的全部第二雜質(zhì)全部鍍制在擋板上，避免進(jìn)入單質(zhì)薄膜中，當(dāng)上述第二雜質(zhì)體包含多種雜質(zhì)時(shí)，上述t2小于上述第二雜質(zhì)體中熔點(diǎn)最低的雜質(zhì)的熔點(diǎn)。

本申請(qǐng)中的再一種實(shí)施例中，當(dāng)進(jìn)行ca膜鍍制時(shí)，上述t1在600～800℃之間，上述t2在900～1200℃之間。

金屬ca單質(zhì)，在與空氣接觸后，容易與空氣中的氧氣和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成cao以及ca(oh)2。金屬ca單質(zhì)的熔點(diǎn)為：842℃，ca(oh)2的熔點(diǎn)為：580℃，cao的熔點(diǎn)為：2572℃。對(duì)于金屬ca單質(zhì)薄膜的鍍制來(lái)說(shuō)，膜料中包括反應(yīng)物單質(zhì)ca、第一雜質(zhì)ca(oh)2與第二雜質(zhì)cao。將t1設(shè)置在600～800℃之間，將第一雜質(zhì)ca(oh)2全部鍍制在擋板上，將金屬ca單質(zhì)薄膜的鍍制溫度設(shè)置為900～1200℃之間，將金屬ca單質(zhì)全部鍍制在基片上，形成金屬ca單質(zhì)薄膜，并且避免了將第二雜質(zhì)cao鍍制在基片上，進(jìn)入金屬ca單質(zhì)薄膜中，對(duì)金屬ca單質(zhì)薄膜的性能造成影響。

為了使得本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚地了解本申請(qǐng)的技術(shù)方案，以下將結(jié)合金屬ca單質(zhì)薄膜的鍍制過(guò)程來(lái)說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案。

由上述內(nèi)容可知，金屬ca單質(zhì)薄膜的膜料中包括反應(yīng)物單質(zhì)ca、第一雜質(zhì)ca(oh)2與第二雜質(zhì)cao。ca單質(zhì)薄膜的鍍制采用如圖2所示的真空鍍膜設(shè)備實(shí)施，具體的鍍制過(guò)程為：

首先，在設(shè)備啟動(dòng)ok后，通過(guò)控制第二驅(qū)動(dòng)單元6轉(zhuǎn)動(dòng)掩板，使得掩板5的通孔51暴露目標(biāo)蒸發(fā)源，并且通過(guò)控制第一驅(qū)動(dòng)單元4動(dòng)擋板3，使得擋板3擋置在通孔51的上方。

其次，將目標(biāo)蒸發(fā)源的坩堝內(nèi)膜料加熱至t1，t1在600～800℃之間，觀察上述第一雜質(zhì)體在上述擋板3上的沉積速率，當(dāng)變化至減小至穩(wěn)定時(shí)，停止加熱。這個(gè)過(guò)程是將第一雜質(zhì)ca(oh)2鍍制在擋板3上，避免其進(jìn)入ca單質(zhì)薄膜中，進(jìn)而避免了其對(duì)ca單質(zhì)薄膜的性能的影響。

再次，將擋板3旋開(kāi)移開(kāi)，將膜料鍍制在上述基片上。

將膜料加熱溫度至t2，t2在900～1200之間，進(jìn)行ca單質(zhì)薄膜的鍍制。并且，由于cao的熔點(diǎn)高達(dá)2572℃，所以進(jìn)行單質(zhì)ca鍍膜時(shí)，cao的影響很小，可不對(duì)cao雜質(zhì)進(jìn)行去除。

采用圖3的真空鍍膜設(shè)備與上述的鍍制方法鍍制得到的ca單質(zhì)薄膜中的雜質(zhì)較少，性能較好，能夠滿足使用需要。

從以上的描述中，可以看出，本申請(qǐng)上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1)、本申請(qǐng)中的真空鍍膜設(shè)備中包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板，通過(guò)調(diào)整該擋板的位置，使其遮擋蒸發(fā)源，將雜質(zhì)等物質(zhì)鍍制在擋板上，避免將這些物質(zhì)鍍制在基片上，進(jìn)而影響其器件的性能。

2)、本申請(qǐng)中的單質(zhì)薄膜的鍍制方法采用上述的真空鍍膜設(shè)備實(shí)施，通過(guò)控制真空鍍膜設(shè)備中擋板的位置就可以控制膜料是鍍制在基片上，還是鍍制在擋板上，進(jìn)而將形成單質(zhì)薄膜的膜料中的雜質(zhì)鍍制在擋板上，避免將其鍍制在基片上，成為單質(zhì)薄膜的一部分，影響單質(zhì)薄膜的性能。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。