CN110643950A - 一种防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及半导体加工领域，具体涉及一种防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，包括坩埚、火山口、多个衬锅、多个升降装置和驱动装置，所述坩埚内设有多个坩埚容器，所述衬锅内盛放蒸镀源且放置在所述坩埚容器内，坩埚上方置有所述火山口，坩埚底端开设有多个孔口，所述升降装置穿过孔口与坩埚连接，并所述驱动装置电性连接，驱动装置控制并调节衬锅的运作状态，本发明调节衬锅的高度，缩小衬锅与火山口之间的间隙，改善了在蒸镀过程中相邻蒸镀源间的交叉污染现象，减少因镀源污染造成的片源异常，降低异常率，减少镀源交叉污染导致镀源无法继续使用，造成镀源的浪费，有效地降低成本；在蒸镀过程中，由于衬锅底部远离坩埚容器底部。

Description

一种防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置
技术领域
本发明涉及半导体加工领域，具体涉及一种防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置。
背景技术
在半导体制程工艺中，电子枪式金属蒸镀设备的原理是：电子枪经高压电加热后发射电子束，电子束轰击在衬锅内的金属膜料等蒸镀源表面并对其进行加热，使其熔融，在高真空环境中，待金属膜料温度超过临界温度后，固体的金属膜料便变成金属蒸汽，产生金属蒸汽流，蒸汽流中携带的金属原子或分子遇到晶片时，进而冷凝沉积成固体薄膜。
目前电子枪式蒸镀机多为多蒸镀源设备，且使用坩埚旋转方式选择蒸镀源。火山口固定在坩埚底座上方，坩埚底座上端与火山口下端之间存在一定的间隙，且该间隙无法调整。因此，在蒸镀时，少部分蒸发物会通过间隙附着到相邻的蒸镀源表面，造成蒸镀源的交叉污染，使得产品的良率降低，同时，造成了金属镀源的浪费，增大了生产的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，该蒸馏装置，通过调节衬锅的高度，缩小衬锅与火山口之间的间隙，改善了在蒸镀过程中相邻蒸镀源间的交叉污染现象。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，包括坩埚、火山口、多个衬锅、多个升降装置和驱动装置，所述坩埚内设有多个坩埚容器，所述衬锅内盛放蒸镀源且放置在所述坩埚容器内，坩埚上方置有所述火山口，坩埚底端开设有多个孔口，所述升降装置穿过孔口与坩埚连接，并所述驱动装置电性连接，驱动装置控制并调节衬锅的运作状态。
作为防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的一种优选方案，所述衬锅运作时，衬锅的上端不低于火山口的下端。
作为防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的一种优选方案，所述升降装置包括倒工字型升降台和弹性件。
作为防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的一种优选方案，所述倒工字型升降台上端放置所述衬锅。
作为防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的一种优选方案，所述弹性件位于倒工字型升降台中间并包裹于其外周。
作为防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的一种优选方案，所述弹性件为弹簧。
作为防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的一种优选方案，所述升降装置与所述坩埚容器数目一致。
作为防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的一种优选方案，所述驱动装置包括推杆和驱动电机，所述驱动电机的输出轴调节所述升降装置与所述衬锅朝向或背离所述火山口运动。
本发明的有益效果：通过调节衬锅的高度，缩小衬锅与火山口之间的间隙，改善了在蒸镀过程中相邻蒸镀源间的交叉污染现象，减少因镀源污染造成的片源异常，降低异常率，减少镀源交叉污染导致镀源无法继续使用，造成镀源的浪费，有效地降低成本；在蒸镀过程中，由于衬锅底部远离坩埚容器底部，因此减弱了坩埚底部对衬锅内镀源的冷却作用，从而减小镀膜时的功率输出，进一步节省生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置的俯视示意图
图2为本发明提供的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置一种状态的侧视示意图；
图3为本发明提供的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置另一种状态的侧视示意图。
图中：1-火山口；2-坩埚；211-坩埚容器；3-衬锅；4-孔口；5-升降装置；511-倒工字型升降台；512-弹簧；6-驱动装置；621-推杆；622-驱动电机。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
作为本发明的一个实施例，本发明提出一种防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，包括坩埚、火山口、多个衬锅、多个升降装置和驱动装置，所述坩埚内设有多个坩埚容器，所述衬锅内盛放蒸镀源且放置在所述坩埚容器内，坩埚上方置有所述火山口，坩埚底端开设有多个孔口，所述升降装置穿过孔口与坩埚连接，并所述驱动装置电性连接，驱动装置控制并调节衬锅的运作状态。
通过该蒸馏装置的设计，调节衬锅的高度，缩小衬锅与火山口之间的间隙，改善了在蒸镀过程中相邻蒸镀源间的交叉污染现象，减少因镀源污染造成的片源异常，降低异常率，减少镀源交叉污染导致镀源无法继续使用，造成镀源的浪费，有效地降低成本；在蒸镀过程中，由于衬锅底部远离坩埚容器底部，因此减弱了坩埚底部对衬锅内镀源的冷却作用，从而减小镀膜时的功率输出，进一步节省生产成本。
下面结合本发明的较佳实施例对该蒸馏装置进行说明。
请参阅图1、图2和图3，该蒸馏装置包括坩埚2、火山口1、多个衬埚3、多个升降装置5和驱动装置6，坩埚2内设有多个坩埚容器211，衬埚3内盛放蒸镀源且放置在坩埚容器211内，坩埚2上方置有火山口1，坩埚2底端开设有多个孔口4，升降装置5穿过孔口4与坩埚2连接，并驱动装置6电性连接，驱动装置6控制并调节衬埚3的运作状态。衬埚3运作时，衬埚3的上端不低于火山口1的下端。升降装置5包括倒工字型升降台511和弹性件，倒工字型升降台511上端放置衬埚3，弹性件位于倒工字型升降台511中间并包裹于其外周，弹性件为弹簧52。升降装置5与坩埚容器211数目一致。驱动装置6包括推杆621和驱动电机622，驱动电机622的输出轴调节升降装置5与衬埚3朝向或背离火山口1运动。
在蒸镀过程中，衬锅3内分别盛放所需蒸镀源，再将其放入不同坩埚容器内，而其底部位于升降装置中的5中的倒工字型升降台上。在机台控制装置中设定所需控制的坩埚容器号，进而控制坩埚2的旋转和驱动电机621的运转。
具体地，坩埚2包括多个坩埚容器211，本例优选使用数目为6个相应地，该蒸镀装置还具有6个衬锅3、6个升降装置，以及5个驱动装置6。衬锅盛放待蒸发蒸镀源，放置于坩埚容器211内，并受升降装置51支撑。此时，升降装置51的弹簧512处于压缩状态，受弹簧512弹力的作用，倒工字型升降台511处于坩埚容器21的底部。同时，其余衬锅3处于未蒸发位置，其驱动装置6接收到机台控制装置的信号后，驱动电机622开始运作，推动推杆621伸长，则升降装置5朝向火山口1运动，使倒工字型升降台511升高，压缩弹簧512，进而将衬锅3升高到设定高度，使其恰好处在火山口1的下端并接触。由于衬锅3高于衬锅3，在蒸发过程中蒸镀源不能通过火山口1和坩埚2之间的间隙进入衬锅3内，而只能附着在其外壁上，从而防止蒸镀源间的交叉污染。
当坩埚容器21内的蒸镀源蒸发结束后，驱动装置6的驱动电机622接收到控制装置的信号后，停止运作，升降装置5的倒工字型升降台511受弹簧512的弹力作用，使得倒工字型升降台511下降，恢复到初始位置，位于衬锅3的底部；同时驱动装置6的推杆回收。随后，控制装置控制坩埚2逆时针或顺时针旋转一定角度，使得坩埚容器211处于待蒸发位置，其他坩埚容器211处于未蒸发位置，由于倒工字型升降台下端部大于孔口4的直径，从而避免在坩埚2旋转过程中，弹簧512从孔口4掉落。此时，控制驱动装置6的驱动电机622开始运转，将衬锅3升高至火山口1下端并与其接触，进而开始一种新蒸镀源的蒸发。在蒸镀过程中，由于衬锅底部远离坩埚容器底部，因此减弱了坩埚底部对衬锅内镀源的冷却作用，从而减小镀膜时的功率输出，进一步节省生产成本。
在蒸镀过程中，坩埚2、升降装置5、驱动装置6密切配合，可以循环进行不同种类镀源的蒸镀。
本实施例中，该蒸镀装置还可以仅在待蒸发位置设置有1个驱动装置6。在蒸发过程中，衬锅3处于待蒸发位置，而其他衬锅3处于未蒸发位置，受驱动装置6和升降装置5的作用，衬锅3上升到设定高度，高于火山口的下端；而其他衬锅3受弹簧512的弹力作用，均位于坩埚容器211的底部，此时衬锅3内的蒸镀源在被蒸发时，镀源蒸汽只可附着于火山口1侧壁，而无法通过火山口1和坩埚2的间隙进入其他衬锅3内，从而防止了蒸镀源间的交叉污染。当衬锅3内的蒸镀源蒸镀结束后，控制驱动装置6使升降装置5开始运转，同时调节坩埚2的旋转，进行下一个蒸镀源的蒸镀，直至蒸镀流程的结束。
本发明的有益效果：通过调节衬锅的高度，缩小衬锅与火山口之间的间隙，改善了在蒸镀过程中相邻蒸镀源间的交叉污染现象，减少因镀源污染造成的片源异常，降低异常率，减少镀源交叉污染导致镀源无法继续使用，造成镀源的浪费，有效地降低成本；在蒸镀过程中，由于衬锅底部远离坩埚容器底部，因此减弱了坩埚底部对衬锅内镀源的冷却作用，从而减小镀膜时的功率输出，进一步节省生产成本。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (8)

1.一种防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，包括坩埚（2）、火山口（1）、多个衬埚（3）、多个升降装置（5）和驱动装置（6），所述坩埚（2）内设有多个坩埚容器（211），所述衬埚（3）内盛放蒸镀源且放置在所述坩埚容器（211）内，坩埚（2）上方置有所述火山口（1），坩埚（2）底端开设有多个孔口（4），所述升降装置（5）穿过孔口（4）与坩埚（2）连接，并所述驱动装置（6）电性连接，驱动装置（6）控制并调节衬埚（3）的运作状态。
2.根据权利要求1所述的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，所述衬埚（3）运作时，衬埚（3）的上端不低于火山口（1）的下端。
3.根据权利要求1所述的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，所述升降装置（5）包括倒工字型升降台（511）和弹性件。
4.根据权利要求3所述的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，所述倒工字型升降台（511）上端放置所述衬埚（3）。
5.根据权利要求3所述的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，所述弹性件位于倒工字型升降台（511）中间并包裹于其外周。
6.根据权利要求3所述的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧（52）。
7.根据权利要求1所述的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，所述升降装置（5）与所述坩埚容器（211）数目一致。
8.根据权利要求1所述的防止蒸镀源交叉污染的蒸镀装置，其特征在于，所述驱动装置（6）包括推杆（621）和驱动电机（622），所述驱动电机（622）的输出轴调节所述升降装置（5）与所述衬埚（3）朝向或背离所述火山口（1）运动。
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