蒸发台配件的设计直接影响成膜质量和工艺稳定性。在蒸发台运行过程中,蒸发台配件中的蒸发源负责提供热量使材料气化,坩埚承担盛放和承载蒸发材料的职能,挡板用于控制蒸发材料的通断与扩散方向,传感器则对成膜过程中的关键参数进行监测,四类配件各司其职、相互配合。
蒸发源是蒸发台配件中蒸镀过程的能量来源。根据加热原理,蒸发源可分为电阻式、电子束、激光和高频感应等类型。电阻式蒸发源采用高熔点金属直接加热膜料,适用于蒸发温度较低的材料如铝、金、银等。蒸发源通过升温使坩埚内的材料气化,蒸气向上输送至基板表面凝结成膜。
坩埚是盛放蒸发材料的容器,其材料选择需与蒸发材料相匹配。常见坩埚材料包括烧结氮化硼、石英、石墨及氧化铝等。例如,专利文献记载内部坩埚可由热解氮化硼形成、外部坩埚由石墨形成,热解氮化硼具有无孔、高惰性和高纯度的特点。
挡板位于坩埚开口上方,通过开启和关闭动作控制蒸发材料向基板的输送。在准备加热阶段和成膜结束后,挡板移至遮蔽位置,限制蒸发材料向基板飞散。挡板的作用是为了提高膜层纯度,防止高蒸汽压杂质蒸镀到基片上。成膜过程中,挡板打开,蒸气通过开口沉积到基板上。
传感器用于监测成膜过程中的膜厚和蒸发速率。石英晶体微天平传感器通过监测晶体振动频率的变化来计算沉积材料的膜厚。石英晶体微天平是蒸发过程中测量薄膜厚度的主要方法,通过实时测量沉积速率并对其积分来计算累积厚度。传感器的实时监测数据可用于控制挡板的开闭时机和蒸发源的加热功率,从而实现对成膜过程的闭环控制。蒸发台配件中各类部件的合理选型与配合,是真空蒸发镀膜工艺稳定运行的基础。
