一种成膜厚度与成膜速率的监测装置的制作方法

本实用新型属于真空镀膜技术领域，涉及一种监测装置，尤其涉及一种成膜厚度与成膜速率的监测装置。

背景技术：

石英晶体压电效应的固有频率不仅取决于其几何尺寸与切割类型，还取决于芯片的厚度。当芯片上镀了某种镀层，使芯片的厚度增大后，芯片的固有频率会相应的衰减，石英晶体的这种效应为质量复合效应，石英晶体监控镀膜膜厚，主要利用了石英晶体的压电效应和质量符合效应。

目前的镀膜方法中，常常通过晶振片测量成膜厚度，实现对成膜厚度以及成膜速率的实时监控，成膜材料同时在晶振片和待成膜的基板上进行成膜，根据测得晶振片在发生压电效应时的真空频率，获得当前成膜的厚度，并可计算出成膜速率，进而实现可控地在基板上制得指定厚度的薄膜。

然而，由于晶振片本身固有的压电效应及振动频率衰减的线性有效性，随着晶振片上薄膜的厚度的增加，晶振片的振动频率测得的成膜厚度的准确度将下降，因此，晶振片在使用一段时间后必须进行更换或者待去除晶振片上的薄膜后再投入使用，这造成了生产效率的降低并且增加了维护成本。

cn108950511a公开了一种成膜厚度的测量装置以及成膜设备，所述成膜厚度的测量装置包括座体、保护盖和热源，所述座体上设置有用于测量成膜厚度的晶振片；所述保护盖罩设于所述座体上，所述保护盖上设置有供成膜材料穿过并在所述晶振片上沉积成膜的开口；所述热源用于加热所述晶振片上沉积的薄膜使其被蒸发汽化去除。所述测量装置通过内设热源来对成膜后的晶振片进行加热，使晶振片上的薄膜蒸发汽化，虽然无需采用拆卸晶振片再去除晶振片上薄膜的繁琐工序，但通过加热来去除晶振片上的薄膜耗时较长，且加热后产生的蒸汽容易富集于保护盖上，影响成膜厚度的测量装置的正常使用。

cn109136856a公开了一种膜厚检测装置、成膜设备，包括膜厚同步单元，所述膜厚同步单元包括传感器和遮挡板，所述遮挡板上开设有多个监测孔，遮挡板相对传感器运动，以使至少两个不同的监测孔的孔口能够与传感器设置为相对，以监测在设定时间内通过所述监测孔到达所述传感器的成膜材料量，所述传感器为晶振片。该膜厚监测装置通过改变监测孔的大小改善了晶振片的使用效率，使晶振片上的材料不会沉积过快或过慢，保证了成膜速率的稳定，但无法克服坩埚空烧或稳定速率阶段对晶振片的损耗。

针对现有技术的不足，提出一种能够克服坩埚空烧或稳定速率阶段晶振片的损耗的成膜厚度与成膜速率的监测装置，有利于降低成膜监测成本、提高成膜监测的准确性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种成膜厚度与成膜速率的监测装置，所述成膜厚度与成膜速率的监测装置通过驱动装置、档板以及晶振探头之间的位置配合，克服了坩埚空烧或稳定速率阶段晶振片损耗的缺陷。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种成膜厚度与成膜速率的监测装置，所述成膜厚度与成膜速率的监测装置包括至少两个晶振探头以及用于遮挡所述晶振探头的档板；所述档板在驱动装置的驱动下实现对所述晶振探头的暴露和/或遮挡。

本实用新型所述“档板在驱动装置的驱动下实现对晶振探头的暴露和/或遮挡”为，档板在驱动装置的驱动下实现对晶振探头的遮挡；或，使至少两个晶振探头中的任意一个暴露，以使用该暴露的晶振探头对成膜厚度与成膜速率进行监测。

本实用新型所述晶振探头为本领域常用的晶振探头，晶振探头中夹持有晶振片，使晶振片通过晶振探头盖板上的通孔与镀膜蒸汽接触，从而实现使用晶振片对成膜厚度与成膜速率的监测。

优选地，所述驱动装置包括步进电机、步进电机驱动器以及可编程逻辑控制器。

所述步进电机的驱动轴与档板连接以驱动档板旋转。

所述步进电机由步进电机驱动器与可编程逻辑控制器的控制下带动驱动轴转动。

优选地，所述成膜厚度与成膜速率的监测装置包括2-5个晶振探头，例如可以是2个、3个、4个或5个，优选为2个晶振探头。

优选地，所述步进电机设置于保护罩中。

优选地，所述档板的形状包括规则形状或不规则形状，优选为规则形状。进一步优选地，所述档板为心形板。

所述心形板的尖端与驱动轴连接，心形板在驱动轴的带动下实现对所述晶振探头的暴露和/或遮挡。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型所述成膜厚度与成膜速率的监测装置通过驱动装置、档板以及晶振探头之间的位置配合，克服了坩埚空烧或稳定速率阶段晶振片损耗的缺陷。

附图说明

图1为实施例1提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置在第一状态的结构示意图；

图2为实施例1提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置在第二状态的结构示意图；

图3为实施例1提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置在第三状态的结构示意图；

图4为实施例2提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置在第一状态的结构示意图；

图5为实施例2提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置在第二状态的结构示意图；

图6为实施例2提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置在第三状态的结构示意图；

图7为实施例1提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置中步进电机、步进电机驱动器以及可编程逻辑控制器的连接结构示意图。

其中：1，档板；21，第一晶振探头；22，第二晶振探头；3，步进电机；4，保护罩；5，步进电机驱动器；6，可编程逻辑控制器(plc)。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种成膜厚度与成膜速率的监测装置，所述成膜厚度与成膜速率的监测装置包括2个晶振探头以及用于遮挡所述晶振探头的档板；所述档板为心形板。

所述挡板在驱动装置的驱动下实现对所述晶振探头的暴露和/或遮挡。

所述驱动装置包括步进电机、步进电机驱动器以及可编程逻辑控制器。

所述步进电机的驱动轴与档板连接以驱动档板旋转。

所述步进电机由步进电机驱动器与可编程逻辑控制器的控制下带动驱动轴转动。步进电机、步进电机驱动器以及可编程逻辑控制器的连接方式如图7所示。

使用本实施例提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置对成膜厚度以及成膜速率进行监测时。在坩埚空烧以及镀膜稳定速率阶段，通过步进电机的控制，使成膜厚度与成膜速率的监测装置处在第一状态，第一状态的结构示意图如图1所示。

在测定成膜厚度以及成膜速率时，通过步进电机的控制，首先使用第一晶振探头测定膜厚度以及成膜速率，此时成膜厚度与成膜速率的监测装置处在第二状态，第二状态的结构示意图如图2所示，第一晶振片暴露于镀膜蒸汽，第二晶振片被档板遮挡。

当第一晶振探头上的厚度达到临界值时，通过步进电机的控制，使成膜厚度与成膜速率的监测装置处在第三状态，第三状态的结构示意图如图3所示，第二晶振片暴露于镀膜蒸汽，第一晶振片被档板遮挡。

应用本实施例提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置能够克服坩埚空烧和/或稳定速率阶段晶振片损耗的缺陷。

实施例2

本实施例提供了一种成膜厚度与成膜速率的监测装置，所述成膜厚度与成膜速率的监测装置包括2个晶振探头以及用于遮挡所述晶振探头的档板；所述档板为扇形挡板。

所述挡板在驱动装置的驱动下实现对所述晶振探头的暴露和/或遮挡。

所述驱动装置包括步进电机、步进电机驱动器以及可编程逻辑控制器。

所述步进电机的驱动轴与档板连接以驱动档板旋转。

所述步进电机由步进电机驱动器与可编程逻辑控制器的控制下带动驱动轴转动。步进电机、步进电机驱动器以及可编程逻辑控制器的连接方式如图7所示。

使用本实施例提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置对成膜厚度以及成膜速率进行监测时。在坩埚空烧以及镀膜稳定速率阶段，通过步进电机的控制，使成膜厚度与成膜速率的监测装置处在第一状态，第一状态的结构示意图如图1所示。

在测定成膜厚度以及成膜速率时，通过步进电机的控制，首先使用第一晶振探头测定膜厚度以及成膜速率，此时成膜厚度与成膜速率的监测装置处在第二状态，第二状态的结构示意图如图2所示，第一晶振片暴露于镀膜蒸汽，第二晶振片被档板遮挡。

当第一晶振探头上的厚度达到临界值时，通过步进电机的控制，使成膜厚度与成膜速率的监测装置处在第三状态，第三状态的结构示意图如图3所示，第二晶振片暴露于镀膜蒸汽，第一晶振片被档板遮挡。

应用本实施例提供的成膜厚度与成膜速率的监测装置能够克服坩埚空烧和/或稳定速率阶段晶振片损耗的缺陷。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。