震动式薄膜沉积机台的制作方法

1.本实用新型有关于一种震动式薄膜沉积机台，可于沉积过程中震动粉末，以利于在粉末上形成厚度均匀的薄膜。


背景技术：

2.纳米颗粒(nanoparticle)一般被定义为在至少一个维度上小于100纳米的颗粒，纳米颗粒与宏观物质在物理及化学上的特性截然不同。一般而言，宏观物质的物理特性与本身的尺寸无关，但纳米颗粒则非如此，纳米颗粒在生物医学、光学和电子等领域都具有潜在的应用。
3.量子点(quantum dot)是半导体材料的纳米颗粒，目前研究的半导体材料为ii-vi材料，如zns、cds、cdse等，其中又以cdse最受到瞩目。量子点的尺寸通常在2至50纳米之间，量子点被紫外线照射后，量子点中的电子会吸收能量，并从价带跃迁到传导带。被激发的电子从传导带回到价带时，会通过发光释放出能量。
4.量子点的能隙与尺寸大小相关，量子点的尺寸越大能隙越小，经照射后会发出波长较长的光，量子点的尺寸越小则能隙越大，经照射后会发出波长较短的光。例如5到6纳米的量子点会发出橘光或红光，而2到3纳米的量子点则会发出蓝光或绿光，当然光色还需取决于量子点的材料组成。
5.应用量子点的发光二极管(led)产生的光接近连续光谱，同时具有高演色性，并有利于提高发光二极管的发光品质。此外亦可通过改变量子点的尺寸调整发射光的波长，使得量子点成为新一代发光装置及显示器的发展重点。
6.量子点虽然具有上述的优点及特性，但在应用或制造的过程中容易产生团聚现象。此外量子点具有较高的表面活性，并容易与空气及水气发生反应，进而缩短量子点的寿命。
7.具体来说，将量子点制作成为发光二极管的密封胶时，可能会产生团聚效应，而降低量子点的光学性能。此外，量子点在制作成发光二极管的密封胶后，外界的氧或水气仍可能会穿过密封胶而接触量子点的表面，导致量子点氧化，并影响量子点及发光二极管的效能或使用寿命。量子点表面的缺陷及悬空键(dangling bonds)亦可能造成非辐射复合(non-radiative recombination)，同样会影响量子点的发光效率。
8.目前业界主要通过原子层沉积(atomic layer deposition，ald)在量子点的表面形成一层纳米厚度的薄膜，或者是在量子点的表面形成多层薄膜，以形成量子井结构。
9.原子层沉积可以在基板上形成厚度均匀的薄膜，并可有效控制薄膜的厚度，理论上亦适用于三维的量子点。量子点静置在承载盘时，相邻的量子点之间会存在接触点，使得原子层沉积的前驱物气体无法接触这些接触点，并导致无法在所有的纳米颗粒的表面皆形成厚度均匀的薄膜。


技术实现要素：

10.为了解决上述先前技术面临的问题，本实用新型提出一种震动式薄膜沉积机台，可于原子层沉积制程中震动粉末，以在粉末表面上形成厚度均匀的薄膜。
11.本实用新型的一目的，在于提供一种震动式薄膜沉积机台，主要包括一真空腔体、一固定杆体及一粉末槽，其中固定杆体及粉末槽位于真空腔体的容置空间内。粉末槽连接固定杆体，其中粉末槽及固定杆体不会随着真空腔体转动。
12.真空腔体的内侧面上设置复数个凸起部及复数个凹陷部，而粉末槽则接触真空腔体的内侧面。真空腔体相对于粉末槽及固定杆体转动时，粉末槽会随着凸起部及凹陷部上下位移，并震动粉末槽容置的粉末，以在粉末的表面形成厚度均匀的薄膜。在不同实施例中，真空腔体的内侧面形成的容置空间亦可为多边形，同样可在真空腔体转动时，驱动粉末槽相对于真空腔体上下位移。
13.在实际应用时，粉末槽可包括至少一弧状的边角或至少一凸出单元，并通过弧状的边角或凸出单元接触真空腔体的内侧面，使得粉末槽随着凸起部及凹陷部上下位移。
14.本实用新型的一目的，在于提供一种震动式薄膜沉积机台，其中粉末槽通过一连接支架设置在固定杆体上，其中连接支架与粉末槽之间具有一可动机构，使得粉末槽可相对于连接支架及固定杆体位移，例如粉末槽可沿着真空腔体的径向位移，并震动粉末槽内的粉末。
15.在实际应用时，可依据粉末的材质、大小、形状、前驱物的种类、压力、粉末槽的大小及/或真空腔体的大小，选择适当的凸起部的设置密度、高度及/或真空腔体转动的速度，以调整粉末槽的震动频率及振幅。
16.为了达到上述的目的，本实用新型提出一种震动式薄膜沉积机台，包括：一真空腔体，包括至少一内侧面，并于内侧面内形成一容置空间，其中内侧面上设置复数个凸起部，并于相邻的凸起部之间形成一凹陷部；一固定杆体，位于真空腔体的容置空间内，其中真空腔体用以相对于固定杆体转动；一粉末槽，位于真空腔体的容置空间内，并包括：一盒体，用以容置粉末，并通过一连接支架连接固定杆体；及至少一凸出单元，连接盒体，其中真空腔体转动时，凸出单元会在凸起部及凹陷部之间位移，使得粉末槽相对于真空腔体上下位移，并震动盒体内的粉末。
17.本实用新型提出另一种震动式薄膜沉积机台，包括：一真空腔体，包括至少一内侧面，并于内侧面内形成一容置空间；一固定杆体，位于真空腔体的容置空间内，其中真空腔体用以相对于固定杆体转动；一粉末槽，位于真空腔体的容置空间内，并包括：一盒体，用以容置粉末，并通过一连接支架连接固定杆体；及至少一滚轮，连接盒体，并于滚轮的表面设置至少一凸出部，其中滚轮接触真空腔体的内侧面，真空腔体转动时，滚轮会相对于盒体及真空腔体的内侧面转动，使得粉末槽相对于真空腔体上下位移，以震动盒体内的粉末。
18.所述的震动式薄膜沉积机台，包括：一轴封装置，包括一外管体及一内管体，外管体具有一设置空间，用以容置内管体，其中外管体连接真空腔体，而内管体则连接固定杆体；及一驱动单元，通过轴封装置的外管体驱动真空腔体，相对于内管体、固定杆体及粉末槽转动。
19.所述的震动式薄膜沉积机台，包括：至少一进气管线，位于内管体内，流体连接真空腔体的容置空间，并用以将一前驱物输送至容置空间；及至少一抽气管线，位于内管体
内，流体连接真空腔体的容置空间，并用以抽出容置空间内的气体。
20.所述的震动式薄膜沉积机台，包括一加热器位于真空腔体的周围，并用以加热真空腔体内的粉末槽及粉末。
21.所述的震动式薄膜沉积机台，其中连接支架通过一可动机构连接盒体，真空腔体转动时，粉末槽会相对于真空腔体、固定杆体及连接支架上下位移，以震动盒体内的粉末。
22.所述的震动式薄膜沉积机台，其中粉末槽的凸出单元为一轮体。
23.本实用新型的有益效果是：提供一种新颖的震动式薄膜沉积机台，可于原子层沉积制程中震动粉末，以在粉末表面上形成厚度均匀的薄。
附图说明
24.图1为本实用新型震动式薄膜沉积机台一实施例的横向剖面示意图。
25.图2为本实用新型震动式薄膜沉积机台又一实施例的纵向剖面示意图。
26.图3为本实用新型震动式薄膜沉积机台又一实施例的立体示意图。
27.图4为本实用新型震动式薄膜沉积机台又一实施例的纵向剖面示意图。
28.图5为本实用新型震动式薄膜沉积机台又一实施例的横向剖面示意图。
29.附图标记说明：10-震动式薄膜沉积机台；11-真空腔体；110-内侧面；111-凸起部；112-容置空间；113-凹陷部；114-底面；12-粉末；13-固定杆体；14-加热器；15-粉末槽；151-盒体；153-凸出单元；154-轮体；155-限位凸块；157-滚轮；1571-凸出部；161-抽气管线；163-进气管线；165-滤网；17-连接支架；171-可动机构；172-凹槽；173-长度调整单元；175-弹簧；18-马达；19-轴封装置；191-外管体；192-设置空间；193-内管体；194-连接空间。
具体实施方式
30.请参阅图1及图2，分别为本实用新型震动式薄膜沉积机台一实施例的横向剖面示意图及纵向剖面示意图。如图所示，震动式薄膜沉积机台10主要包括一真空腔体11、一固定杆体13及一粉末槽15，其中真空腔体11具有一容置空间112，而固定杆体13及粉末槽15则设置在容置空间112内。
31.真空腔体11的容置空间112可为圆柱体或多边形柱状体，并包括至少一内侧面110及至少两个底面114。两个底面114分别设置在内侧面110的两侧，例如两个底面114相互平行，其中底面114及内侧面110形成圆柱体或多边形柱状体的容置空间112。
32.内侧面110上可设置复数个凸起部111，其中两个相邻的凸起部111之间形成一凹陷部113，并于真空腔体11的内侧面110上依序设置凸起部111及凹陷部113。
33.在本实用新型一实施例中，凸起部111可为长条状的凸起，例如半圆形柱状体或多边形柱状体，其中凸起部111可平行真空腔体11的轴向，或与真空腔体的轴向之间具有一夹角。
34.真空腔体11可相对于固定杆体13转动，例如固定杆体13设置在真空腔体11的底面114，并经由一轴封连接真空腔体11，使得真空腔体11转动的过程中，固定杆体13可以保持不动。真空腔体11与固定杆体13之间详细的连接方式，会在后面的实施例中说明。
35.粉末槽15包括一盒体151及至少一凸出单元153，其中盒体151用以容置粉末12，而凸出单元153则设置在盒体151的外表面。盒体151可经由一连接支架17连接固定杆体13，当
真空腔体11相对于固定杆体13转动时，盒体151不会随着真空腔体11转动。放置在盒体151内的粉末12可以是量子点(quantum dot)，例如zns、cds、cdse等ii-vi半导体材料，而形成在量子点上的薄膜可以是三氧化二铝(al2o3)。
36.具体而言，设置在盒体151外部的凸出单元153会接触真空腔体11的内侧面110，当真空腔体11转动时，盒体151的凸出单元153会随着内侧面110的凸起部111及凹陷部113位移，使得粉末槽15相对于真空腔体11上下位移，并震动放置在盒体151内的粉末12，例如盒体151及凸出单元153会相对于真空腔体11的内侧面110上下位移。
37.在本实用新型一实施例中，粉末槽15经由一连接支架17连接固定杆体13，其中连接支架17与粉末槽15的盒体151之间可设置一可动机构171，使得盒体151可相对于真空腔体11、连接支架17及/或固定杆体13上下位移，例如可动机构171可以是弹簧、弹性件或伸缩杆等构件。
38.如图1所示，设置在盒体151上的凸出单元153可以是一轮体或者是盒体151上的弧形边角，其中轮体可固定在盒体151上，不会相对于盒体151转动。在本实用新型另一实施例中，凸出单元153可以是一滚轮，并可相对于盒体151转动，以减少粉末槽15相对于真空腔体11的内侧面110位移的过程中产生微粒(particle)。
39.如图2所示，真空腔体11可连接一轴封装置19，例如轴封装置19可以是磁流体轴封，其中轴封装置19包括一外管体191及一内管体193。外管体191具有一设置空间192，而内管体193则具有一连接空间194，例如外管体191及内管体193可为空心柱状体。外管体191的设置空间192用以容置内管体193，其中外管体191及内管体193同轴设置。
40.马达18连接轴封装置19，并通过轴封装置19带动真空腔体11转动，例如马达18通过外管体191连接真空腔体11，并通过外管体191带动真空腔体11，相对于内管体193、固定杆体13及粉末槽15转动。马达18带动外管体191及真空腔体11转动时，内管体193会保持不动，并可将固定杆体13固定在内管体193上。
41.马达18可带动外管体191及真空腔体11以同一方向持续转动，例如顺时针或逆时针方向持续转动。在不同实施例中，马达18可带动外管体191及真空腔体11以顺时针的方向旋转一特定角度后，再以逆时针的方向旋转特定角度，例如特定角度可为360度。
42.在本实用新型一实施例中，内管体193的连接空间194内可设置至少一抽气管线161及至少一进气管线163，其中抽气管线161及进气管线163流体连接真空腔体11的容置空间112，例如抽气管线161及进气管线163可经由一滤网165连接容置空间112。抽气管线161用以抽出容置空间112内的气体，使得容置空间112为低压状态，而进气管线163则可用以将至少一前驱物、一载送气体(carrier gas)或一清洁气体输送至容置空间112内，并用以在盒体151承载的粉末12表面形成薄膜。
43.如图2所示，真空腔体11的外部可设置一加热器14，其中加热器14设置在真空腔体11的内侧面110周围或部分周围，或者是设置在真空腔体11的底面114周围，并用以加热真空腔体11内的粉末槽15及粉末12。例如加热器14可以是加热线圈、微波或电磁加热器，设置在真空腔体11的下方，并与粉末槽15相邻。盒体151可由具导热特性的材质所制成，例如金属、陶瓷或石墨。
44.在不同实施例中，加热器14亦可以是加热灯，并与真空腔体11的底面114相邻，其中真空腔体11未连接轴封装置19的底面114可为透光材质，例如石英，而加热器14经由透光
的底面114加热真空腔体11内的粉末槽15及/或粉末12。
45.请参阅图3，为本实用新型震动式薄膜沉积机台又一实施例的立体示意图。如图所示，本实用新型实施例的粉末槽15包括一盒体151、至少一轮体154及至少一限位凸块155，其中限位凸块155设置在盒体151相对的两个侧边，而轮体154则设置在盒体151上，并可相对于盒体151转动。
46.连接支架17设置在固定杆体13上，连接支架17经由一可动机构171连接盒体151的限位凸块155。本实用新型实施例的可动机构171可为一u字型的构造，并包括一凹槽172，而限位凸块155则插设在凹槽172内。限位凸块155可沿着凹槽172位移，使得连接限位凸块155的盒体151相对于连接支架17及/或固定杆体13上下位移。
47.在本实用新型一实施例中，凹槽172内可设置一弹簧，并通过弹簧连接盒体151，其中凸出单元153接触真空腔体11的凸出部111时，盒体151会朝凹槽的内侧位移并压缩弹簧，而凸出单元153进入真空腔体11的凹陷部113时，弹簧则会伸长。
48.在实际应用时，粉末槽15及承载的粉末12可沿着真空腔体11的轴向，直接由容置空间112内取出，并将后续预备进行薄膜沉积的粉末槽15及粉末12，沿着真空腔体11的轴向插入凹槽172内。更换粉末12及粉末槽15的过程中，不需要将整个真空腔体11卸下，可快速拆卸及更换粉末槽15，并可提高生产的效率。
49.此外，可通过真空腔体11内凸起部111的数量、设置密度及/或真空腔体11转动速度等的搭配，调整粉末槽15的震动速率。此外亦可通过凸起部111的高度，调整粉末槽15震动的振幅。
50.在本实用新型一实施例中，连接支架17可经由至少一长度调整单元173连接可动机构171，并通过长度调整单元173调整可动机构171与真空腔体11的内侧面110之间的间距，使得连接支架17可通过可动机构171连接不同高度的粉末槽15。例如长度调整单元173可为螺丝，并可通过螺丝相对于连接支架17转动调整可动机构171的高度。
51.如图4所示，上述的可动机构171为一弹簧175，其中连接支架17经由弹簧175连接粉末槽15，使得粉末槽15可相对于真空腔体11、连接支架17及/或固定杆体13上下位移或晃动，以振动粉末槽15内的粉末12。
52.在实际应用时，粉末槽15、连接支架17、弹簧175及/或固定杆体13可沿着真空腔体11的轴向，直接由容置空间112内取出，并将后续预备进行薄膜沉积的粉末槽15、连接支架17、弹簧175及/或固定杆体13，沿着真空腔体11放置到容置空间112内。例如可于面对容置空间112的内管体193上设置凹槽，并将固定杆体13插设在内管体193的凹槽内，以完成粉末槽15、固定支架17、弹簧175及/或固定杆体13的设置。更换粉末12及粉末槽15的过程中，不需要将整个真空腔体11卸下，可快速拆卸及更换粉末槽15，并通过内管体193上的凹槽定位粉末槽15、连接支架17、弹簧175及/或固定杆体13。
53.请参阅图5，为本实用新型震动式薄膜沉积机台又一实施例的横向剖面示意图。如图所示，震动式薄膜沉积机台10主要包括一真空腔体11、一固定杆体13及一粉末槽15，其中真空腔体11具有一容置空间112，而固定杆体13及粉末槽15则设置在容置空间112内。
54.本实施例的真空腔体11的内侧面110上没有设置凸起部111及/或凹陷部113，例如内侧面110为平滑的圆弧面，而粉末槽15则包括一盒体151及一滚轮157，其中滚轮157的表面设置至少一凸出部1571，例如滚轮157的剖面可为多边形。盒体151连接滚轮157，其中滚
轮157接触真空腔体11的内侧面110。当真空腔体11转动时，滚轮157会相对于盒体151及真空腔体11的内侧面110转动，使得粉末槽15相对于真空腔体11上下位移，并震动盒体151内的粉末12。
55.本实用新型优点：
56.提供一种新颖的震动式薄膜沉积机台，可于原子层沉积制程中震动粉末，以在粉末表面上形成厚度均匀的薄。
57.以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。