一种高通量热蒸发薄膜制备装置及其应用

技术领域

本发明属于镀膜技术领域，涉及一种镀膜装置，尤其涉及一种高通量热蒸发薄膜制备装置及其应用。

背景技术

传统材料研究，一次实验制备一个样品，因此材料研发周期长。高通量材料芯片技术借鉴制造集成电路芯片的掩膜技术，在一块基底上一次实验可以制备成千上万种不同组分的材料，并快速表征成分、结构、物相，能大幅度缩短了新材料的研发周期。高通量材料芯片技术已经成为材料研发的一种重要方法。

目前热蒸发使用的蒸发源一次只能放一种蒸发材料。如需变换材料，使用者需要打破真空开真空腔体更换材料或取出蒸发源来更换材料。

高通量材料芯片技术通常需要使用多种材料交替镀膜。对于目前的蒸发源，如果需要变换材料，一种做法就是打破真空开腔体更换坩锅和材料或取出蒸发源更换坩锅和材料，这样即费时又费工；另一种做法是在真空腔体里多安装蒸发源，但是由于系统要求镀膜是均匀，因此蒸发源之间距离不能太远，所以一个热蒸发系统不可能安装很多蒸发源。

CN 102011096A公开了一种可控制蒸发气流分布和成分的真空蒸发系统，包括蒸发枪、高温蒸发坩埚和装有蒸发料的储料罐，所述蒸发枪带有一个上下锥面的喷口，且在喷口内侧安装一个可移动的气流导向塞子，对准所述的喷口前方是待蒸镀的基板，该蒸发枪通过一个加热管或缓冲瓶与带有交叉档板的高温蒸发坩埚相连，在坩埚的另一侧通过一个装有送料阀门的管道与储料罐相连；蒸发枪、加热管道、高温蒸发坩埚和管道外壁上都有加热线圈，在储料罐外壁上有加热线圈。所述真空蒸发系统通过送料阀门和管道把储料罐中的蒸发料投放到高温蒸发坩埚中成为进行蒸发的蒸发料，瞬间变成蒸发气体而输送至蒸发枪，通过改变气流导向塞子与喷口的相对位置控制蒸发气体的大小与方向。

但该真空蒸发系统中基板是固定不动的，因而只能生成一定厚度的表面镀层，无法直接实现特定几何形状的镀膜。

CN 105887020A公开了一种多蒸发源镀膜装置及其镀膜方法，所述真空镀膜室内设置有多个膜厚控制仪，其中一个所述膜厚控制仪设置在工件伞架的中心位置用于监控所述镀膜基片上的镀膜速率，其余的所述膜厚控制仪与蒸发源构成一一对应以分别监控和调节每个蒸发源的蒸发速率。但是该方法将多个蒸发源置于同一个腔室内，蒸发源的数量受到真空腔体的限制，基于镀膜均匀性的考虑，难以安装太多蒸发源。

CN 101985736A公开了一种多工位简便薄膜镀制设备，该设备具有一套基片换位机构，待镀基片在真空室内能够自动更换，通过特定的掩膜机构能够实现非均匀薄膜的镀制。但该设备中一套掩膜机构只能镀制一种类型的镀片，不同类型的镀片需要更换不同的掩膜机构，操作复杂。

对此，提供一种能够实现便于更换坩埚且不需要破坏腔体内真空状态的真空镀膜装置，有利于实现多种材料对同一基片的真空镀膜。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高通量热蒸发薄膜制备装置及其应用，所述高通量热蒸发薄膜制备装置通过存储腔的设置，实现在真空环境下对坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜，提高了设备的使用效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明通过了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，所述高通量热蒸发薄膜制备装置包括蒸发腔与存储腔。

所述蒸发腔通过软连接管路与存储腔连通；所述蒸发腔与存储腔的连通管路设置有截止件。

所述蒸发腔内设置有热蒸发源，所述热蒸发源设置有用于放置坩埚的凹腔。

所述存储腔内设置有坩埚存储架以及机械手；所述机械手用于坩埚在热蒸发源以及坩埚存储架之间的运输。

本发明提供的高通量热蒸发薄膜制备装置通过存储腔的设置，实现在真空环境下对坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜。所述蒸发腔包括本领域常规的蒸发镀膜装置系统，包括但不限于热蒸发镀膜装置系统和/或分子束外延镀膜装置系统。热蒸发镀膜装置系统和/或分子束外延镀膜装置系统中所用的坩埚为圆柱状坩埚，所述凹腔的形状与圆柱状坩埚的形状相匹配。

本发明不对凹腔的具体形状进行限定，只要能够实现圆柱状坩埚的稳定放置，并能够对圆柱状坩埚进行加热即可。

本发明所述软连接管路的使用，便于蒸发腔与存储腔连接管路的调平，从而便于机械手在热蒸发源以及坩埚存储架之间运输坩埚。

作为优选的技术方案，所述软连接管路包括但不限于波纹管。

本发明所述截止件用于控制蒸发腔与存储腔之间的连通，当蒸发腔内进行真空镀膜时，控制截止件使蒸发腔与存储腔之间不连通；当需要对坩埚进行更换时，则控制截止件使蒸发腔与存储腔之间连通。

作为优选的技术方案，所述截止件包括但不限于截止阀。

本发明所述机械手用于坩埚在热蒸发源以及坩埚存储架之间的运输是指，机械手不仅能够将存储腔的坩埚存储架的坩埚运输至热蒸发源的凹腔，还能够将热蒸发源凹腔内的坩埚运输至存储腔的坩埚存储架。

优选地，所述坩埚存储架包括设置有至少1层坩埚存储台的坩埚支架，以及设置于坩埚支架底部的支撑轴。

所述支撑轴穿设于存储腔。

本发明不对支撑轴穿设存储腔的方式做具体限定，只要不影响存储腔的密封即可。

本发明设置的坩埚存储台的层数为至少1层，例如可以是1层、2层、3层、4层或5层，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。本领域技术人员能够根据存储腔的大小以及坩埚的大小进行合理地设置。

优选地，所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向位移和/或坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转。

所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向位移时，坩埚存储架沿支撑轴的轴向上下运动，配合机械手的轴向位移与轴向旋转，实现对坩埚支架上坩埚的取放；所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转时，坩埚支架配合机械手的轴向位移和/或轴向旋转实现对坩埚支架上坩埚的取放。

作为进一步优选的技术方案，所述支撑轴用于坩埚支架沿支撑轴的轴向位移和坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转，从而可以使坩埚支架与机械手更加灵活的配合，便于机械手对坩埚支架不同位置坩埚的取放，提高了存储腔内的空间利用率。

优选地，所述机械手包括第一位移件与第二位移件。

所述第一位移件穿设于存储腔，且第一位移件的轴向与支撑轴的轴向平行，第一位移件的轴向与第二位移件的轴向垂直。

所述第一位移件带动第二位移件沿第一位移件的轴向位移和/或带动第二位移件沿第一位移件的轴向旋转；所述第二位移件用于坩埚在热蒸发源以及坩埚存储架之间的运输。

本发明所述第一位移件的设置不仅能够与支撑轴配合，实现对坩埚的快速取放，还能够实现对放置于热蒸发源凹腔内坩埚的取放；所述第二位移件的设置则能够实现坩埚在蒸发腔与存储腔之间的移动。

本发明通过第一位移件的设置使第二位移件沿第一位移件的轴向位移，且能够使第二位移件沿第一位移件的轴向旋转，便于第二位移件对坩埚支架不同位置坩埚的取放。

当第一位移件带动第二位移件沿第一位移件的轴向位移时，机械手通过支撑轴的轴向位移与轴向旋转配合，使第二位移件取放靠近软连接管路处的坩埚；当第一位移件带动第二位移件沿第一位移件的轴向旋转时，机械手通过支撑轴的轴向位移与轴向旋转配合，实现对坩埚支架不同位置坩埚的取放。

优选地，所述坩埚的开口端设置有凸缘，所述第二位移件设置有与凸缘配合的凹口。

本发明通过使坩埚的开口端设置凸缘，使坩埚放置于坩埚存储台和/或热蒸发源时，凸缘位于凹腔的顶部，从而便于第二位移件对坩埚的取放。

优选地，所述凹腔的底部设置有用于穿过顶针的通孔；所述顶针用于顶起坩埚。

本发明通过在凹腔的底部设置用于穿过顶针的通孔，能够在机械手转移坩埚时，使用顶针将坩埚顶起，从而便于第二位移件抓取坩埚。

所述蒸发腔包括本领域常规的蒸发镀膜装置系统，包括但不限于热蒸发镀膜装置系统和/或分子束外延镀膜装置系统，所述热蒸发镀膜装置系统和/或分子束外延镀膜装置系统中所用的坩埚为圆柱状坩埚。

优选地，所述坩埚包括开口端与圆柱状主体端，所述开口端的直径大于主体端的直径。

本发明通过使开口端的直径大于圆柱状主体端的直径，能够将坩埚放置于热蒸发源的凹腔时，使圆柱状主体端嵌入凹腔而开口端高出凹腔，从而与凸缘配合便于机械手对坩埚的取放。

所述开口端的形状包括但不限于圆柱状或圆台状。当开口端的形状为圆台状时，圆台状开口端的小径端为靠近圆柱状主体端的一端。

优选地，所述坩埚包括内层与保护层；所述内层形成主体端，所述保护层设置于内层的外侧，并延伸形成所述开口端。

当坩埚的开口端的直径大于圆柱状主体端的直径时，由于圆柱状主体端嵌入凹腔而开口端高出凹腔，圆柱状主体端与开口端的温差较大，容易造成坩埚碎裂。对此，作为优选的技术方案，所述圆柱状主体端包括内层与保护层；所述保护层设置于内层的外侧，并延伸形成所述开口端。

通过使内层的材料为常规坩埚材料，使保护层的材料为导热材料，降低了圆柱状主体端与开口端之间的温差，降低了坩埚碎裂的可能性。

优选地，所述内层所用材料包括Al

所述保护层所用材料包括铜层、钼层或钨层中的任意一种。

第二方面，本发明提供了一种利用第一方面所述的高通量热蒸发薄膜制备装置进行真空镀膜的应用，所述应用包括如下步骤：

(1)真空条件下，使蒸发腔与存储腔连通，通过坩埚存储架与机械手的配合，将放置于坩埚存储架的坩埚转移至凹腔，实现蒸发腔内坩埚的放置；

(2)真空条件下，使蒸发腔与存储腔连通，利用顶针将坩埚顶出凹腔，然后通过坩埚存储架与机械手的配合，将放置于凹腔的坩埚转移至坩埚存储架，实现蒸发腔内坩埚的取出；

步骤(1)与步骤(2)不分先后顺序。

本发明第二方面所述应用中，在实现蒸发腔内坩埚的放置或蒸发腔内坩埚的取出后，根据后续工艺需要选择性地控制蒸发腔与存储腔之间不连通；所述蒸发腔与存储腔之间的连通或不连通由截止件控制。

优选地，本发明第二方面所述应用中，坩埚放置于凹腔内时，坩埚通过凸缘固定于凹腔；为了便于坩埚的取出，需要使用顶针将坩埚顶出凹腔。

本发明第二方面所述应用能够在存储腔与真空腔均为真空的条件下进行，从而实现在真空环境下对坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜。

第三方面，本发明提供了一种利用第一方面所述的高通量热蒸发薄膜制备装置进行真空镀膜的应用，所述应用包括如下步骤：

(1)真空条件下，使蒸发腔与存储腔连通，通过坩埚存储架与机械手的配合，将放置于坩埚存储架的坩埚转移至凹腔，实现蒸发腔内坩埚的放置；

(2)真空条件下，使蒸发腔与存储腔连通，通过坩埚存储架与机械手的配合，将放置于凹腔的坩埚转移至坩埚存储架，实现蒸发腔内坩埚的取出；

步骤(1)与步骤(2)不分先后顺序。

本发明第三方面所述应用中，在实现蒸发腔内坩埚的放置或蒸发腔内坩埚的取出后，根据后续工艺需要选择性地控制蒸发腔与存储腔之间不连通；所述蒸发腔与存储腔之间的连通或不连通由截止件控制。

优选地，本发明第三方面所述应用中，坩埚包括开口端与圆柱状主体端，所述开口端的直径大于主体端的直径，通过使开口端的直径大于圆柱状主体端的直径，能够将坩埚放置于热蒸发源的凹腔时，使圆柱状主体端嵌入凹腔而开口端高出凹腔，从而与凸缘配合便于机械手对坩埚的取放，无需顶针的配合。

进一步优选地，所述坩埚包括内层与保护层；所述内层形成主体端，所述保护层设置于内层的外侧，并延伸形成所述开口端。本发明第三方面所述应用中，通过使内层的材料为常规坩埚材料，使保护层的材料为导热材料，降低了圆柱状主体端与开口端之间的温差，降低了坩埚碎裂的可能性。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的高通量热蒸发薄膜制备装置通过存储腔的设置，实现在真空环境下对坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜；

(2)本发明通过支撑轴使坩埚支架沿支撑轴的轴向位移，且能够使坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转，便于机械手对坩埚支架不同位置坩埚的取放，提高了存储腔内的空间利用率；

(3)本发明通过第一位移件的设置使第二位移件沿第一位移件的轴向位移，且能够使第二位移件沿第一位移件的轴向旋转，便于第二位移件对坩埚支撑架不同位置坩埚的取放；

(4)当坩埚的开口端的直径大于主体端的直径时，由于主体端嵌入凹腔而开口端高出凹腔，主体端与开口端的温差较大，容易造成坩埚碎裂，本发明通过使内层的材料为常规坩埚材料，使保护层的材料为导热材料，降低了主体端与开口端之间的温差，降低了坩埚碎裂的可能性。

附图说明

图1为本发明提供的高通量热蒸发薄膜制备装置的结构示意图；

图2为所述高通量热蒸发薄膜制备装置中坩埚存储架的结构示意图；

图3为所述高通量热蒸发薄膜制备装置中机械手的结构示意图；

图4为实施例1提供的坩埚结构示意图；

图5为实施例1提供的热蒸发源的结构示意图；

图6为实施例4提供的坩埚结构示意图；

图7为实施例4提供的热蒸发源的结构示意图；

图8为实施例5提供的坩埚结构示意图。

其中：1，蒸发腔；1-1，热蒸发源；1-2，顶针；2，存储腔；2-1，坩埚；2-1-1，开口端；2-1-2，圆柱状主体端；2-1-3，内层；2-1-4，保护层；2-2，坩埚存储架；2-3，机械手；2-4，坩埚存储台；2-5，支撑轴；2-6，第一位移件；2-7，第二位移件；2-8，凸缘；3，截止件；4，软连接管路。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，所述高通量热蒸发薄膜制备装置的结构示意图如图1所示，包括蒸发腔1与存储腔2。

所述蒸发腔1通过软连接管路4与存储腔2连通；所述蒸发腔1与存储腔2的连通管路设置有截止件3。所述蒸发腔2内设置有热蒸发镀膜装置系统。

所述蒸发腔1内设置有热蒸发源1-1，所述热蒸发源1-1设置有用于放置坩埚2-1的凹腔。

所述存储腔2内设置有坩埚存储架2-2以及机械手2-3；所述机械手2-3用于坩埚2-1在热蒸发源1-1以及坩埚存储架2-2之间的运输。

所述坩埚存储架2-2的结构示意图如图2所示，包括设置有2层坩埚存储台2-4的坩埚支架，以及设置于坩埚支架底部的支撑轴2-5；所述支撑轴2-5穿设于存储腔2，用于坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向位移。

所述机械手2-3的结构示意图如图3所示，包括第一位移件2-6与第二位移件2-7。

所述第一位移件2-6穿设于存储腔2，所述第一位移件2-6的轴向与支撑轴2-5的轴向平行，第一位移件2-6的轴向与第二位移件2-7的轴向垂直。

所述第一位移件2-6带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向位移，所述第一位移件2-6还能够带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向旋转；所述第二位移件2-7用于坩埚2-1在热蒸发源1-1以及坩埚存储架2-2之间的运输。

所述坩埚2-1的结构示意图如图4所示，坩埚2-1的圆柱状开口端2-1-1设置有凸缘2-8，所述第二位移件2-7设置有与凸缘2-8配合的凹口。所述热蒸发源1-1的结构示意图如图5所示，凹腔的底部通过通孔穿设有顶针1-2；所述顶针1-2用于顶起坩埚2-1。

应用例1

本应用例应用实施例1提供的高通量热蒸发薄膜制备装置时，首先通过软连接管路4调平蒸发腔1与存储腔2的连接管路；然后第二位移件2-7在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转，使第二位移件2-6旋转至待取坩埚2-1处，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，取出待取坩埚2-1；开启截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间连通，然后第二位移件2-7在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转至连通方向，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将坩埚2-1放置于热蒸发源1-1的凹腔；最后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合返回至至存储腔2，然后关闭截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间不连通。

当需要更换蒸发腔1内的坩埚2-1时，首先开启截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间连通，顶针1-2将坩埚2-1顶出凹腔；第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合移动至蒸发腔1，并在第一位移件轴2-6向位移的作用下使第二位移件2-7通过凸缘2-8将坩埚2-1移出凹腔，然后通过第二位移件沿其自身轴向位移将坩埚2-1并运输至存储腔2；然后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将坩埚2-1放置于坩埚存储架2-2；重复取出坩埚2-1的步骤，实现蒸发腔1内坩埚2-1的更换。

应用例2

本应用例应用实施例1提供的高通量热蒸发薄膜制备装置，与应用例1的区别在于，本应用例在取放坩埚2-1时，坩埚存储架2-2通过支撑轴2-5沿支撑轴2-5的轴向位移，从而配合机械手2-3沿第一位移件2-6轴向的移动，便于对坩埚2-1的取放。

实施例2

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，所述高通量热蒸发薄膜制备装置的结构示意图如图1所示，包括蒸发腔1与存储腔2。

所述蒸发腔1通过软连接管路4与存储腔2连通；所述蒸发腔1与存储腔2的连通管路设置有截止件3。所述蒸发腔2内设置有热蒸发镀膜装置系统。

所述蒸发腔1内设置有热蒸发源1-1，所述热蒸发源1-1设置有用于放置坩埚2-1的凹腔。

所述存储腔2内设置有坩埚存储架2-2以及机械手2-3；所述机械手2-3用于坩埚2-1在热蒸发源1-1以及坩埚存储架2-2之间的运输。

所述坩埚存储架2-2的结构示意图如图2所示，包括设置有2层坩埚存储台2-4的坩埚支架，以及设置于坩埚支架底部的支撑轴2-5；所述支撑轴2-5穿设于存储腔2，用于坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向旋转。

所述机械手2-3的结构示意图如图3所示，包括第一位移件2-6与第二位移件2-7。

所述第一位移件2-6穿设于存储腔2，所述第一位移件2-6的轴向与支撑轴2-5的轴向平行，第一位移件2-6的轴向与第二位移件2-7的轴向垂直。

所述第一位移件2-6带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向位移，所述第一位移件2-6还能够带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向旋转；所述第二位移件2-7用于坩埚2-1在热蒸发源1-1以及坩埚存储架2-2之间的运输。

所述坩埚2-1的结构示意图如图4所示，坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1设置有凸缘2-8，所述第二位移件2-7设置有与凸缘2-8配合的凹口。所述热蒸发源1-1的结构示意图如图5所示，热蒸发源1-1的凹腔底部通过通孔穿设有顶针1-2；所述顶针1-2用于顶起坩埚2-1。

应用例3

本应用例应用实施例2提供的高通量热蒸发薄膜制备装置时，首先通过软连接管路4调平蒸发腔1与存储腔2的连接管路；然后第二位移件2-7在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转，使第二位移件2-6旋转至待取坩埚2-1处，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，取出代取坩埚2-1；开启截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间连通，然后第二位移件2-7在第一位移件2-6的作用下沿第一位移件2-6的轴向旋转至连通方向，通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将坩埚2-1放置于热蒸发源1-1的凹腔；最后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合返回至至存储腔2，然后关闭截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间不连通。

当需要更换蒸发腔1内的坩埚2-1时，首先开启截止件3使蒸发腔1与存储腔2之间连通，顶针1-2将坩埚2-1顶出凹腔；第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合移动至蒸发腔1，并在第一位移件轴2-6向位移的作用下使第二位移件2-7通过凸缘2-8将坩埚2-1移出凹腔，然后通过第二位移件沿其自身轴向位移将坩埚2-1并运输至存储腔2；然后通过第二位移件2-7沿其自身轴向位移与沿第一位移件2-6轴向位移的配合，将坩埚2-1放置于坩埚存储架2-2；重复取出坩埚2-1的步骤，实现蒸发腔1内坩埚2-1的更换。

应用例4

本应用例应用实施例2提供的高通量热蒸发薄膜制备装置，与应用例3的区别在于，本应用例在取放坩埚2-1时，坩埚存储架2-2通过支撑轴2-5沿支撑轴2-5的轴向旋转，从而配合机械手2-3沿第一位移件2-6轴向旋转与轴向位移，便于对坩埚2-1的取放。

实施例3

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，所述高通量热蒸发薄膜制备装置的结构示意图如图1所示，包括蒸发腔1与存储腔2；

所述蒸发腔1通过软连接管路4与存储腔2连通；所述蒸发腔1与存储腔2的连通管路设置有截止件3。

所述蒸发腔1内设置有热蒸发源1-1，所述热蒸发源1-1设置有用于放置坩埚2-1的凹腔。

所述存储腔2内设置有坩埚存储架2-2以及机械手2-3；所述机械手2-3用于坩埚2-1在热蒸发源1-1以及坩埚存储架2-2之间的运输。

所述坩埚存储架2-2的结构示意图如图2所示，包括设置有2层坩埚存储台2-4的坩埚支架，以及设置于坩埚支架底部的支撑轴2-5；所述支撑轴2-5穿设于存储腔2，用于坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向位移，并能够用于坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向旋转。

所述机械手2-3的结构示意图如图3所示，包括第一位移件2-6与第二位移件2-7。

所述第一位移件2-6穿设于存储腔2，所述第一位移件2-6的轴向与支撑轴2-5的轴向平行，第一位移件2-6的轴向与第二位移件2-7的轴向垂直。

所述第一位移件2-6带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向位移，所述第一位移件2-6还能够带动第二位移件2-7沿第一位移件2-6的轴向旋转；所述第二位移件2-7用于坩埚2-1在热蒸发源1-1以及坩埚存储架2-2之间的运输。

所述坩埚2-1的结构示意图如图4所示，坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1设置有凸缘2-8，所述第二位移件2-7设置有与凸缘2-8配合的凹口。所述热蒸发源1-1的结构示意图如图5所示，热蒸发源1-1的凹腔底部通过通孔穿设有顶针1-2；所述顶针1-2用于顶起坩埚2-1。

应用例5

本应用例应用实施例3提供的高通量热蒸发薄膜制备装置，实施例3与实施例1提供的高通量热蒸发薄膜制备装置的区别在于，实施例3提供的坩埚支架既能够沿支撑轴2-5的轴向位移，也能够沿支撑轴2-5的轴向旋转。

因此，应用实施例3提供的高通量热蒸发薄膜制备装置时，可选择性的使坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向位移和/或轴向旋转，从而配合机械手2-3实现对坩埚存储架2-2上的坩埚2-1的取放。

当坩埚支架固定不动时，利用机械手2-3实现坩埚存储架2-2上的坩埚2-1的取放的方法参考应用例1与应用例3。

当坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向位移时，利用机械手2-3实现坩埚存储架2-2上的坩埚2-1的取放的方法参考应用例2。

当坩埚支架沿支撑轴2-5的轴向旋转时，利用机械手2-3实现坩埚存储架2-2上的坩埚2-1的取放的方法参考应用例4。

实施例4

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，与实施例3的区别在于，本实施例提供的坩埚的结构示意图如图6所示，所述坩埚2-1包括圆台状开口端2-1-1与圆柱状主体端2-1-2，所述圆台状开口端2-1-1小端的直径大于圆柱状主体端2-1-2的直径，所述坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1设置有凸缘2-8。所述热蒸发源1-1的结构示意图如图7所示。

本实施例通过使圆台状开口端2-1-1小端的直径大于圆柱状主体端2-1-2的直径，能够将坩埚2-1放置于热蒸发源1-1的凹腔时，使圆柱状主体端2-1-2嵌入凹腔而圆台状开口端2-1-1高出凹腔，从而与凸缘2-8配合便于机械手2-3对坩埚2-1的取放。

实施例5

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，与实施例4相比，本实施例提供的坩埚2-1包括内层2-1-3与保护层2-1-4；所述内层2-1-3形成圆柱状主体端2-1-2，所述保护层2-1-4设置于内层2-1-3的外侧，并延伸形成所述圆台状开口端2-1-1。

所述内层2-1-3所用材料为Al

坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1的小端直径大于圆柱状主体端2-1-2的直径，由于圆柱状主体端2-1-2嵌入凹腔而圆台状开口端2-1-1高出凹腔，圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1的温差较大，容易造成坩埚2-1碎裂。对此，本实施例所述圆柱状主体端2-1-2包括主体内层2-1-3与主体保护层2-1-4；所述主体保护层2-1-4延伸形成所述圆台状开口端2-1-1，降低了圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1之间的温差，降低了坩埚2-1碎裂的可能性。

实施例6

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，与实施例4相比，本实施例提供的坩埚2-1包括内层2-1-3与保护层2-1-4；所述内层2-1-3形成圆柱状主体端2-1-2，所述保护层2-1-4设置于内层2-1-3的外侧，并延伸形成所述圆台状开口端2-1-1。

所述内层2-1-3所用材料为石英，所述保护层2-1-4所用材料为钼。

坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1的小端直径大于圆柱状主体端2-1-2的直径，由于圆柱状主体端2-1-2嵌入凹腔而圆台状开口端2-1-1高出凹腔，圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1的温差较大，容易造成坩埚2-1碎裂。对此，本实施例所述圆柱状主体端2-1-2包括主体内层2-1-3与主体保护层2-1-4；所述主体保护层2-1-4延伸形成所述圆台状开口端2-1-1，降低了圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1之间的温差，降低了坩埚2-1碎裂的可能性。

实施例7

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，与实施例4相比，本实施例提供的坩埚2-1包括内层2-1-3与保护层2-1-4；所述内层2-1-3形成圆柱状主体端2-1-2，所述保护层2-1-4设置于内层2-1-3的外侧，并延伸形成所述圆台状开口端2-1-1。

所述内层2-1-3所用材料为石墨，所述保护层2-1-4所用材料为钨。

坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1的小端直径大于圆柱状主体端2-1-2的直径，由于圆柱状主体端2-1-2嵌入凹腔而圆台状开口端2-1-1高出凹腔，圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1的温差较大，容易造成坩埚2-1碎裂。对此，本实施例所述圆柱状主体端2-1-2包括主体内层2-1-3与主体保护层2-1-4；所述主体保护层2-1-4延伸形成所述圆台状开口端2-1-1，降低了圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1之间的温差，降低了坩埚2-1碎裂的可能性。

实施例8

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，与实施例4相比，本实施例提供的坩埚2-1包括内层2-1-3与保护层2-1-4；所述内层2-1-3形成圆柱状主体端2-1-2，所述保护层2-1-4设置于内层2-1-3的外侧，并延伸形成所述圆台状开口端2-1-1。

所述内层2-1-3所用材料为PBN，所述保护层2-1-4所用材料为铜。

坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1的小端直径大于圆柱状主体端2-1-2的直径，由于圆柱状主体端2-1-2嵌入凹腔而圆台状开口端2-1-1高出凹腔，圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1的温差较大，容易造成坩埚2-1碎裂。对此，本实施例所述圆柱状主体端2-1-2包括主体内层2-1-3与主体保护层2-1-4；所述主体保护层2-1-4延伸形成所述圆台状开口端2-1-1，降低了圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1之间的温差，降低了坩埚2-1碎裂的可能性。

实施例9

本实施例提供了一种高通量热蒸发薄膜制备装置，与实施例4相比，本实施例提供的坩埚2-1包括内层2-1-3与保护层2-1-4；所述内层2-1-3形成圆柱状主体端2-1-2，所述保护层2-1-4设置于内层2-1-3的外侧，并延伸形成所述圆台状开口端2-1-1。

所述内层2-1-3所用材料为BeO，所述保护层2-1-4所用材料为钨。

坩埚2-1的圆台状开口端2-1-1的小端直径大于圆柱状主体端2-1-2的直径，由于圆柱状主体端2-1-2嵌入凹腔而圆台状开口端2-1-1高出凹腔，圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1的温差较大，容易造成坩埚2-1碎裂。对此，本实施例所述圆柱状主体端2-1-2包括主体内层2-1-3与主体保护层2-1-4；所述主体保护层2-1-4延伸形成所述圆台状开口端2-1-1，降低了圆柱状主体端2-1-2与圆台状开口端2-1-1之间的温差，降低了坩埚2-1碎裂的可能性。

综上所述，本发明提供的高通量热蒸发薄膜制备装置通过存储腔的设置，实现在真空环境下对坩埚进行更换，从而实现多种材料的交替镀膜；本发明通过支撑轴使坩埚支架沿支撑轴的轴向位移，且能够使坩埚支架沿支撑轴的轴向旋转，便于机械手对坩埚支架不同位置坩埚的取放，提高了存储腔内的空间利用率；本发明通过第一位移件的设置使第二位移件沿第一位移件的轴向位移，且能够使第二位移件沿第一位移件的轴向旋转，便于第二位移件对坩埚支撑架不同位置坩埚的取放；当坩埚的开口端的直径大于圆柱状主体端的直径时，由于圆柱状主体端嵌入凹腔而开口端高出凹腔，圆柱状主体端与开口端的温差较大，容易造成坩埚碎裂，本发明通过使内层的材料为常规坩埚材料，使保护层的材料为导热材料，降低了圆柱状主体端与开口端之间的温差，降低了坩埚碎裂的可能性。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。