CN215440661U

CN215440661U - 蒸镀设备

Info

Publication number: CN215440661U
Application number: CN202122005493.6U
Authority: CN
Inventors: 赵利; 孙军旗; 刘芳军; 孙玉群; 鲁艳春
Original assignee: Beihai Huike Semiconductor Technology Co Ltd
Current assignee: Beihai Huike Semiconductor Technology Co Ltd
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2021-08-24
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2031-08-24

Abstract

本实用新型实施例公开了一种蒸镀设备，具有一蒸镀腔体，所述蒸镀设备包括：蒸镀源和蒸镀锅；蒸镀源，设置在所述蒸镀腔体的底部；其中，所述蒸镀源的数量设置至少两个，每个所述蒸镀源间隔排布，且每个所述蒸镀源到所述蒸镀腔体的中心线的距离相等；蒸镀锅，设置在所述蒸镀腔体的顶部，所述蒸镀锅在所述蒸镀腔体内绕所述中心线公转；其中，单个所述蒸镀源用于将蒸镀材料转化为气体分子蒸镀材料，所述气体分子蒸镀材料在所述蒸镀腔体中运动形成单个蒸镀区域；所有所述单个蒸镀区域构成总蒸镀区域，所述蒸镀锅对应设置在所述总蒸镀区域内。本实用新型实施例以此提高了蒸镀的效率。

Description

蒸镀设备

技术领域

本实用新型涉及蒸镀技术领域，尤其涉及一种蒸镀设备。

背景技术

蒸镀，属于一种物理沉积，是通过某种方式将蒸镀材料转化为气体分子蒸镀材料，气体分子蒸镀材料在真空环境中运动附着在待蒸镀物表面，从而在待蒸镀物表面形成薄膜的过程。

在现有的蒸镀锅公转蒸镀系统中，用于蒸镀晶圆的设备内只设置单个蒸镀源。然而。单个蒸镀源在蒸镀晶圆工作中，存在效率较低的问题，从而导致蒸镀工艺的时间长。另外，蒸镀工艺时间过长会使得设备内部温度过高，导致产品的良品率降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的是提供一种蒸镀设备，用于提高蒸镀的效率。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种蒸镀设备，具有一蒸镀腔体，所述蒸镀设备包括：蒸镀源和蒸镀锅；蒸镀源，设置在所述蒸镀腔体的底部；其中，所述蒸镀源的数量设置至少两个，每个所述蒸镀源间隔排布，且每个所述蒸镀源到所述蒸镀腔体的中心线的距离相等；蒸镀锅，设置在所述蒸镀腔体的顶部，所述蒸镀锅在所述蒸镀腔体内绕所述中心线公转；其中，单个所述蒸镀源用于将蒸镀材料转化为气体分子蒸镀材料，所述气体分子蒸镀材料在所述蒸镀腔体中运动形成单个蒸镀区域；所有所述单个蒸镀区域构成总蒸镀区域，所述蒸镀锅对应设置在所述总蒸镀区域内。

可选地，所有所述蒸镀源的朝向都朝正上；所述总蒸镀区域包括第一叠加蒸镀区域和第一非叠加蒸镀区域，所述第一非叠加蒸镀区域在所述第一叠加蒸镀区域的周围，所述第一非叠加蒸镀区域大于所述第一叠加蒸镀区域；所述蒸镀锅对应所述第一非叠加蒸镀区域设置。

可选地，所有所述蒸镀源的中轴线穿过所述蒸镀锅的中心点公转所经过的路径。

可选地，所有所述蒸镀源的朝向都倾斜朝所述中心线；所述总蒸镀区域包括第二叠加蒸镀区域和第二非叠加蒸镀区域，所述第二非叠加蒸镀区域在所述第二叠加蒸镀区域的周围，所述第二非叠加蒸镀区域小于所述第二叠加蒸镀区域；所述蒸镀锅对应所述第二叠加蒸镀区域设置。

可选地，所述蒸镀设备还包括：导轨，所述导轨固定连接所述蒸镀腔体的内壁上；所述蒸镀锅的数量设置至少两个，至少两个所述蒸镀锅围绕所述中心线均匀分布，所有所述蒸镀锅设置在所述导轨上。

可选地，所述蒸镀设备还包括：支撑架，所述支撑架连接所有所述蒸镀锅；转轴，所述转轴连接所述支撑架；以及发动机，用于提供机械能给所述转轴。

可选地，所述蒸镀材料包括主体材料和掺杂材料；至少一个所述蒸镀源用于容纳所述主体材料，至少一个所述蒸镀源用于容纳所述掺杂材料。

可选地，所述蒸镀锅的蒸镀面为平面或凹面；其中，所述蒸镀面为所述蒸镀锅被蒸镀的一面。

可选地，所述蒸镀锅倾斜设置，所述蒸镀锅的所述蒸镀面朝向所述中心线。

可选地，以所述中心线为对称线，所述蒸镀源的数量设置两个，两个所述蒸镀源对称分布；或者以所述中心线为参考线，所述蒸镀源的数量设置三个，三个所述蒸镀源呈等边三角形分布。

上述技术方案，针对现有技术中的设备存在效率较低的问题，提供一种蒸镀设备，通过设置至少两个蒸镀源，单个蒸镀源会产生单个蒸镀区域，所有单个蒸镀区域构成总蒸镀区域，将公转的蒸镀锅设置在总蒸镀区域内，以此能够提高蒸镀的效率。

附图说明

所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1A是本实用新型实施例的蒸镀设备的一种实施方式的示意图；

图1B是本实用新型实施例的蒸镀设备的另一种实施方式的示意图；

图2是本实用新型实施例的蒸镀设备的又一种实施方式的示意图。

其中：10-蒸镀设备；101-蒸镀腔体；100-蒸镀源；110-电子枪；120-偏转磁场；130-加热灯；200-蒸镀锅；210-导轨；220-支撑架；230-转轴；240-发动机；250-接线座；L-中心线；Z-总蒸镀区域；A-第一叠加蒸镀区域；B-第一非叠加蒸镀区域；C-第二叠加蒸镀区域；D-第二非叠加蒸镀区域。

具体实施方式

需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本实用新型可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指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实用新型的限制。

此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本实用新型作详细说明。

如图1A或1B所示，本实用新型实施例公开了一种蒸镀设备10，具有一蒸镀腔体101，该蒸镀设备10包括：蒸镀源100和蒸镀锅200。具体而言，如下：

本实施例蒸镀设备10的蒸镀腔体101，其容置空间例如为圆柱体，蒸镀源100和蒸镀锅200都收容在圆柱体的蒸镀腔体101内。在工作过程中，蒸镀腔体101为高温和真空状态。

具体地，蒸镀源100设置在蒸镀腔体101的底部。其中，蒸镀源100的数量设置至少两个，比如两个、三个或四个。每个蒸镀源100间隔排布，且每个蒸镀源100到蒸镀腔体101的中心线L的距离相等。

蒸镀锅200设置在蒸镀腔体101的顶部，蒸镀锅200在蒸镀腔体101内绕中心线L公转。每个蒸镀锅200上设置有很多晶圆槽，晶圆槽用于放置晶圆。

其中，单个蒸镀源100用于将蒸镀材料转化为气体分子蒸镀材料，气体分子蒸镀材料在蒸镀腔体101中运动形成单个蒸镀区域。所有单个蒸镀区域构成总蒸镀区域Z，蒸镀锅200对应设置在总蒸镀区域Z内。

在现有的技术中，蒸镀锅200公转的蒸镀系统都是单个蒸镀源100，存在蒸镀效率较低的问题，通过上述技术方案，解决了现有技术中的单个蒸镀源100蒸镀效率较低的问题。本实用新型蒸镀设备10的蒸镀腔体101的底部设置至少两个蒸镀源100，单个蒸镀源100产生单个蒸镀区域，单个蒸镀区域可以构成总蒸镀区域Z，将蒸镀锅200对应设置在总蒸镀区域Z内，能够显著提高蒸镀效率。同时，由于蒸镀效率提高，从而节省了工艺时间，降低了因工艺时间过长而导致温度过高造成的产品不良，进而能够提高产品的良品率。

值得一提的是，在多个蒸镀源100的情况下，如果保持现有技术的单个蒸镀源100的蒸镀效率，则可以相对降低蒸镀功率，即降低高压电源的输出功率，从而可以增加高压电子管的寿命，延长设备中元件的使用寿命。

在一个实施例中，如图1A所示，所有蒸镀源100的朝向都朝正上，即所有单个蒸镀区域的朝向都朝正上。单个蒸镀区域中大多数的气体分子蒸镀材料在蒸镀腔体101运动过程中大致呈锥形分布，且气体分子蒸镀材料在中间部分的浓度大，两侧部分的浓度小。总蒸镀区域Z包括第一叠加蒸镀区域A和第一非叠加蒸镀区域B，第一非叠加蒸镀区域B在第一叠加蒸镀区域A的周围，第一非叠加蒸镀区域B大于第一叠加蒸镀区域A。本实施例的蒸镀锅200对应设置在蒸镀源100的上方，而且蒸镀锅200对应第一非叠加蒸镀区域B设置。本实施例不仅能够提高产品的蒸镀效率，而且产品上的镀膜均匀性好。

进一步地，所有蒸镀源100的中轴线穿过蒸镀锅200的中心点公转所经过的路径，该路径即为蒸镀锅200的中心点公转形成圆形轨迹。蒸镀源100产生的气体分子蒸镀材料主要集中在中心部分，当蒸镀源100的中轴线穿过蒸镀锅200的中心点公转的圆形轨迹时，在保证镀膜均匀性的前提下，能够最大程度地利用蒸镀材料。

在另一个实施例中，如图1B所示，所有蒸镀源100的朝向都倾斜朝中心线L，通过将蒸镀源100倾斜设置，使得所有蒸镀源100的单个蒸镀区域的朝向都倾斜朝向中心线L，总蒸镀区域Z包括第二叠加蒸镀区域C和第二非叠加蒸镀区域D，第二非叠加蒸镀区域D在第二叠加蒸镀区域C的周围，第二非叠加蒸镀区域D小于第二叠加蒸镀区域C。蒸镀锅200对应设置在蒸镀源100的上方，且蒸镀锅200对应第二叠加蒸镀区域C设置。图1B的实施方式蒸镀的均匀性不如图1A的实施方式，但其蒸镀的效率高于图1A的实施方式。

进一步地，如图2所示，本实用新型实施例的蒸镀设备10还包括导轨210，该导轨210固定连接蒸镀腔体101的内壁上，用于支撑蒸镀锅200。蒸镀锅200的数量设置至少两个，至少两个蒸镀锅200围绕中心线L均匀分布，所有蒸镀锅200设置在导轨210上，能够使得蒸镀锅210在公转的同时进行自转，提高蒸镀的均匀性。

更进一步地，本实用新型实施例的蒸镀设备10还包括：支撑架220、转轴230和发动机240。支撑架220连接所有蒸镀锅200，当蒸镀锅200的数量设置三个时，支撑架220为三脚架。转轴230连接支撑架220。发动机240用于提供机械能给转轴230，以驱使转轴230旋转，本实施例的发动机240例如为电动机，发动机240设置在蒸镀设备10的顶部，防止蒸镀腔体101内的高温工作环境对发动机240造成破坏。具体地，发动机240的输出轴通过联轴器固定连接转轴230，转轴230旋转带动支撑架220公转，从而使得所有蒸镀锅200公转。由于蒸镀锅200在设置导轨210上，公转的同时还会自转。

值得一提的是，每个蒸镀源100所蒸镀的蒸镀材料可以不同，蒸镀材料可以包括主体材料和掺杂材料。具体地，至少一个蒸镀源100用于容纳主体材料，其中主体材料包括金属材料，比如铝、钛、铜、金等。至少一个蒸镀源100用于容纳掺杂材料，其中掺杂材料包括氧化铟锡。当然，在一些其它实施例中，每个蒸镀源100的蒸镀材料也可以相同。需要说明的是，本实用新型提及的蒸镀材料是用于晶圆镀膜工艺的，其中蒸镀材料可根据不同的晶圆需要自行选择。

可选地，蒸镀锅200的蒸镀面为平面或凹面。其中，蒸镀面为蒸镀锅200被蒸镀的一面。当蒸镀锅200的蒸镀面为平面时，便于加工制造，节省成本。当蒸镀锅200的蒸镀面为凹面时，蒸镀的均匀一致性更好。

需要说明的是，本实施例的蒸镀锅200倾斜设置，蒸镀锅200的蒸镀面朝向中心线L，倾斜设置的蒸镀锅200在导轨210上自转，同时围绕中心线L公转，提高蒸镀锅200的蒸镀面上镀膜的均匀性，并且确保镀膜厚度的一致性。

在一些实施例中，以中心线L为对称线，在蒸镀腔体101的底部，蒸镀源100的数量设置两个，两个蒸镀源100对称分布，以保证蒸镀的均匀性。在另一些实施例中，以中心线L为参考线，在蒸镀腔体101的底部，蒸镀源100的数量设置三个，三个蒸镀源100呈等边三角形分布，以保证蒸镀的均匀性。

在一个具体实施例中，如图2所示，蒸镀设备10包括电子枪110、偏转磁场120和加热灯130。其中，电子枪110的灯丝通电后用于激发电子，在高压电源的加速下，作用在蒸镀材料上使得其升华。其中，偏转磁场120的作用包括输出不同的波形的气体分子蒸镀材料和调节气体分子蒸镀材料的振幅，蒸镀源100在偏转磁场120的范围内。其中，加热灯130为一个或多个，设置在蒸镀源100上方，起到加热升温作用。另外，本实施例的蒸镀设备10还包括接线座250，接线座250可以设置在蒸镀设备10上部。进一步地，该接线座250包括膜厚测试接线和温度监测接线，分别连接设置在蒸镀腔体101内的膜厚测试装置和温度监测装置。

需要说明的是,本实用新型的发明构思可以形成非常多的实施例，但是实用新型文件的篇幅有限，无法一一列出，因而，在不相冲突的前提下,以上描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，各实施例或技术特征组合之后，将会增强原有的技术效果。

以上内容是结合具体的可选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种蒸镀设备，具有一蒸镀腔体，其特征在于，所述蒸镀设备包括：

蒸镀源，设置在所述蒸镀腔体的底部；其中，所述蒸镀源的数量设置至少两个，每个所述蒸镀源间隔排布，且每个所述蒸镀源到所述蒸镀腔体的中心线的距离相等；以及

蒸镀锅，设置在所述蒸镀腔体的顶部，所述蒸镀锅在所述蒸镀腔体内绕所述中心线公转；

其中，单个所述蒸镀源用于将蒸镀材料转化为气体分子蒸镀材料，所述气体分子蒸镀材料在所述蒸镀腔体中运动形成单个蒸镀区域；

所有所述单个蒸镀区域构成总蒸镀区域，所述蒸镀锅对应设置在所述总蒸镀区域内。

2.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所有所述蒸镀源的朝向都朝正上；

所述总蒸镀区域包括第一叠加蒸镀区域和第一非叠加蒸镀区域，所述第一非叠加蒸镀区域在所述第一叠加蒸镀区域的周围，所述第一非叠加蒸镀区域大于所述第一叠加蒸镀区域；

所述蒸镀锅对应所述第一非叠加蒸镀区域设置。

3.根据权利要求2所述的蒸镀设备，其特征在于，所有所述蒸镀源的中轴线穿过所述蒸镀锅的中心点公转所经过的路径。

4.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所有所述蒸镀源的朝向都倾斜朝所述中心线；

所述总蒸镀区域包括第二叠加蒸镀区域和第二非叠加蒸镀区域，所述第二非叠加蒸镀区域在所述第二叠加蒸镀区域的周围，所述第二非叠加蒸镀区域小于所述第二叠加蒸镀区域；

所述蒸镀锅对应所述第二叠加蒸镀区域设置。

5.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀设备还包括：

导轨，所述导轨固定连接所述蒸镀腔体的内壁上；

所述蒸镀锅的数量设置至少两个，至少两个所述蒸镀锅围绕所述中心线均匀分布，所有所述蒸镀锅设置在所述导轨上。

6.根据权利要求5所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀设备还包括：

支撑架，所述支撑架连接所有所述蒸镀锅；

转轴，所述转轴连接所述支撑架；以及

发动机，用于提供机械能给所述转轴。

7.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀材料包括主体材料和掺杂材料；至少一个所述蒸镀源用于容纳所述主体材料，至少一个所述蒸镀源用于容纳所述掺杂材料。

8.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀锅的蒸镀面为平面或凹面；其中，所述蒸镀面为所述蒸镀锅被蒸镀的一面。

9.根据权利要求8所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀锅倾斜设置，所述蒸镀锅的所述蒸镀面朝向所述中心线。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的蒸镀设备，其特征在于，

以所述中心线为对称线，所述蒸镀源的数量设置两个，两个所述蒸镀源对称分布；或者

以所述中心线为参考线，所述蒸镀源的数量设置三个，三个所述蒸镀源呈等边三角形分布。