CN215517609U - 一种电子束蒸镀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于半导体蒸镀技术领域，具体涉及一种电子束蒸镀装置，包括蒸镀仓、电子束发生装置、坩埚和蒸镀架，蒸镀仓包括底仓和顶盖，底仓的底部安装有平台，平台的顶部开设有第一安装槽，电子束发生装置与坩埚之间设有磁极，第一安装槽的底部开设有第二安装槽，第二安装槽内安装有第一电机，坩埚的顶部开设有多个容纳槽，多个容纳槽内均固定安装有衬埚，顶盖的内底部固定安装有第二电机，蒸镀架包括多个支脚，多个支脚上均转动连接有圆盘，圆盘上开设有多个晶圆槽，晶圆槽内转动安装有固定环，底仓的侧壁于圆盘处设有第一齿环，圆盘的侧壁上设有第二齿环。解决现有技术中蒸镀不同的金属膜层时需要更换衬埚，而且晶圆镀膜均匀性较差的问题。

Description

一种电子束蒸镀装置

技术领域

本实用新型属于半导体蒸镀技术领域，尤其涉及一种电子束蒸镀装置。

背景技术

金属薄膜工艺，是半导体行业常用常见的一种工艺。目前，电子束蒸发与磁控溅射是金属薄膜工艺的主流技术，普遍用于国内外晶圆工厂IC及器件制造。

电子束蒸发过程中，高电压产生的高能电子束在磁场作用下，聚焦在坩埚内的金属蒸发源上，固体蒸发源受热后液化并最终汽化，汽化的金属蒸发源蒸镀在其上方的晶圆的表面形成金属膜，当金属膜达到一定厚度以后停止电子束加热，并逐步降温完成蒸发。

但目前的电子束蒸镀装置大多只设置了单个坩埚，蒸镀不同的金属膜层时，需要更换坩埚并放入新的金属材料后进行蒸镀，较为麻烦，效率较低；而且目前晶圆镀膜的均匀性较差，难以达到工艺需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电子束蒸镀装置，解决现有技术中蒸镀不同的金属膜层时需要更换衬埚，较为麻烦，效率较低，而且晶圆镀膜均匀性较差的问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种电子束蒸镀装置，包括蒸镀仓、电子束发生装置、坩埚和蒸镀架，其特征在于：所述蒸镀仓包括底仓和顶盖，所述顶盖密封连接于底仓顶部，所述底仓的底部固定安装有平台，所述电子束发生装置安装于平台上，所述平台的顶部开设有第一安装槽，所述坩埚转动安装于第一安装槽内，所述电子束发生装置与坩埚之间设有磁极，所述第一安装槽的底部开设有第二安装槽，所述第二安装槽内安装有第一电机，所述第一电机的输出轴与坩埚固定连接，所述坩埚的顶部开设有多个容纳槽，多个所述容纳槽内均固定安装有衬埚，所述顶盖的内底部固定安装有第二电机，所述蒸镀架固定连接于第二电机的输出轴上，所述蒸镀架包括多个支脚，多个所述支脚上均转动连接有圆盘，所述圆盘上开设有多个晶圆槽，所述晶圆槽内转动安装有固定环，所述底仓的侧壁于圆盘处设有第一齿环，所述圆盘的侧壁上设有第二齿环，所述第一齿环与第二齿环啮合。

进一步，所述支脚的末端一体成型有连接盘，所述连接盘的侧壁上设有第三齿环，所述固定环上设有第四齿环，所述第三齿环与第四齿环啮合。

进一步，所述圆盘的上端开设有连接槽，所述连接槽与晶圆槽连通，所述连接盘位于连接槽内，所述圆盘的底部开设有通孔，所述连接盘的底部一体成型有凸起，所述凸起插设于通孔内，所述圆盘底部设有限位块，所述限位块上开设有阶梯槽，所述阶梯槽内安装有固定螺栓，所述连接盘于凸起处开设有螺纹孔，所述固定螺栓螺纹连接于螺纹孔内。

进一步，所述平台的底部开设有第一环形槽，所述第一环形槽内安装有冷却装置。

进一步，所述底仓的顶部开设有第二环形槽，所述第一齿环设置于第二环形槽底部，所述顶盖的内底面一体成型有限位环，所述限位环底面与第一齿环顶面相抵，所述底仓的顶部紧密插设于顶盖的盖沿与限位环之间。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的一种电子束蒸镀装置，通过在坩埚内设置的多个衬埚，以及坩埚底部的第一电机，使用时，可通过第一电机控制坩埚转动，使坩埚上的衬埚改变位置，便于电子束发生装置对各个衬埚内的金属进行加热，可在晶圆上蒸镀不同的金属镀层。

2、通过第二电机、第一齿环、第二齿环、第三齿环和第四齿环，蒸镀时，第二电机带动蒸镀架转动，圆盘以自身轴心线为旋转轴自转，使圆盘上的多个晶圆跟随转动；圆盘自转时，圆盘上的固定环将以自身轴心线为旋转轴自转，极大的提升了晶圆镀膜的均匀性，提高芯片的性能。

附图说明

图1是本实用新型一种电子束蒸镀装置的内部结构示意图；

图2是本实用新型一种电子束蒸镀装置的剖面结构示意图；

图3是本实用新型一种电子束蒸镀装置剖面的拆分结构示意图；

图4是图3中A的放大结构示意图；

图5是本实用新型一种电子束蒸镀装置中蒸镀架的拆分结构示意图。

其中，蒸镀仓1，底仓11，第一齿环111，第二环形槽112，顶盖12，限位环121，电子束发生装置2，磁极21，坩埚3，容纳槽31，蒸镀架4，支脚41，连接盘42，第三齿环421，凸起422，平台5，第一安装槽51，第二安装槽52，第一环形槽53，衬埚6，冷却装置61，第一电机71，第二电机72，圆盘8，晶圆槽81，第二齿环82，连接槽83，通孔84，限位块85，阶梯槽851，固定螺栓86，固定环9，第四齿环91。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1-图5所示，本实用新型的一种电子束蒸镀装置，包括蒸镀仓1、电子束发生装置2、坩埚3和蒸镀架4，蒸镀仓1为密封仓，减少蒸镀仓1内的气体分子，避免金属分子与气体分子碰撞，利于金属分子镀到晶圆上。蒸镀仓1包括底仓11和顶盖12，顶盖12密封连接于底仓11顶部，底仓11的底部固定安装有平台5，电子束发生装置2安装于平台5上，平台5的顶部开设有第一安装槽51，坩埚3转动安装于第一安装槽51内，电子束发生装置2的高度低于坩埚3的高度，避免坩埚3内蒸发的金属分子覆盖到电子束发生装置2上。电子束发生装置2与坩埚3之间设有磁极21，通过设置磁极21，电子束发生装置2发出的电子经过磁极21偏转，使电子束打在坩埚3上，对坩埚3内的金属进行加热，并使金属蒸发，蒸发的金属分子蒸发至蒸镀架4的晶圆上。

坩埚3的顶部开设有多个容纳槽31，多个容纳槽31内均固定安装有衬埚6，使用时，可在各个衬埚6内放入不同的金属。第一安装槽51的底部开设有第二安装槽52，第二安装槽52内安装有第一电机71，第一电机71的输出轴与坩埚3固定连接，本实施例中，第一电机71为步进电机。使用时，可通过第一电机71控制坩埚3转动，使坩埚3上的衬埚6改变位置，便于电子束发生装置2对各个衬埚6内的金属进行加热，可在晶圆上蒸镀不同的金属镀层。仅仅通过控制第一电机71转动，即可在晶圆上蒸镀不同的金属镀层，操作简单，速度快，且大幅度的节约了成本。

顶盖12的内底部固定安装有第二电机72，蒸镀架4固定连接于第二电机72的输出轴上。蒸镀时，通过第二电机72可使蒸镀架4匀速转动，以便金属分子均匀的镀在晶圆上。

蒸镀架4包括多个支脚41，多个支脚41上均转动连接有圆盘8，圆盘8上开设有多个晶圆槽81，晶圆槽81内转动安装有固定环9，固定环9用于固定晶圆，通过多个固定环9，一次性可对多个晶圆进行蒸镀，提升高了生产效率。底仓11的侧壁于圆盘8处设有第一齿环111，圆盘8的侧壁上设有第二齿环82，第一齿环111与第二齿环82啮合。由于第一齿环111与第二齿环82啮合，第二电机72带动蒸镀架4转动时，圆盘8以自身轴心线为旋转轴自转，使圆盘8上的多个晶圆跟随转动，进一步的提升晶圆镀膜的均匀性。

支脚41的末端一体成型有连接盘42，连接盘42的侧壁上设有第三齿环421，固定环9上设有第四齿环91，第三齿环421与第四齿环91啮合。在第三齿环421和第四齿环91啮合的情况下，当圆盘8自转时，圆盘8上的固定环9将以自身轴心线为旋转轴自转，再次的提升晶圆镀膜的均匀性。

圆盘8的上端开设有连接槽83，连接槽83与晶圆槽81连通，连接盘42位于连接槽83内，保证第三齿环421与第四齿环91处于啮合状态。圆盘8的底部开设有通孔84，连接盘42的底部一体成型有凸起422，凸起422插设于通孔84内，圆盘8底部设有限位块85，限位块85上开设有阶梯槽851，阶梯槽851内安装有固定螺栓86，连接盘42于凸起422处开设有螺纹孔，固定螺栓86螺纹连接于螺纹孔内。通过限位块85和固定螺栓86，使圆盘8与连接盘42转动连接。平台5的底部开设有第一环形槽53，第一环形槽53内安装有冷却装置61。

底仓11的顶部开设有第二环形槽112，第一齿环111设置于第二环形槽112底部，顶盖12的内底面一体成型有限位环121，限位环121底面与第一齿环111顶面相抵，通过限位环121对圆盘8进行限位，避免圆盘8偏移，底仓11的顶部紧密插设于顶盖12的盖沿与限位环121之间，增加底仓11与顶盖12的密封性。

本实用新型的一种电子束蒸镀装置使用时，在各个衬埚6内放入不同的金属，电子束发生装置2发出的电子经过磁极21偏转打在衬埚6内，对衬埚6内的金属进行加热，并使金属蒸发，蒸发的金属分子蒸发至固定环9内的晶圆上；通过第一电机71控制坩埚3转动，使坩埚3上的衬埚6改变位置，便于电子束发生装置2对各个衬埚6内的金属进行加热，以便在晶圆上蒸镀不同的金属镀层；

蒸镀时，通过第二电机72可使蒸镀架4匀速转动；蒸镀架4转动时，圆盘8以自身轴心线为旋转轴自转，使圆盘8上的多个晶圆跟随转动；圆盘8自转时，圆盘8上的固定环9将以自身轴心线为旋转轴自转，极大的提升了晶圆镀膜的均匀性，提高芯片的性能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种电子束蒸镀装置，包括蒸镀仓、电子束发生装置、坩埚和蒸镀架，其特征在于：所述蒸镀仓包括底仓和顶盖，所述顶盖密封连接于底仓顶部，所述底仓的底部固定安装有平台，所述电子束发生装置安装于平台上，所述平台的顶部开设有第一安装槽，所述坩埚转动安装于第一安装槽内，所述电子束发生装置与坩埚之间设有磁极，所述第一安装槽的底部开设有第二安装槽，所述第二安装槽内安装有第一电机，所述第一电机的输出轴与坩埚固定连接，所述坩埚的顶部开设有多个容纳槽，多个所述容纳槽内均固定安装有衬埚，所述顶盖的内底部固定安装有第二电机，所述蒸镀架固定连接于第二电机的输出轴上，所述蒸镀架包括多个支脚，多个所述支脚上均转动连接有圆盘，所述圆盘上开设有多个晶圆槽，所述晶圆槽内转动安装有固定环，所述底仓的侧壁于圆盘处设有第一齿环，所述圆盘的侧壁上设有第二齿环，所述第一齿环与第二齿环啮合。

2.根据权利要求1所述的一种电子束蒸镀装置，其特征在于：所述支脚的末端一体成型有连接盘，所述连接盘的侧壁上设有第三齿环，所述固定环上设有第四齿环，所述第三齿环与第四齿环啮合。

3.根据权利要求2所述的一种电子束蒸镀装置，其特征在于：所述圆盘的上端开设有连接槽，所述连接槽与晶圆槽连通，所述连接盘位于连接槽内，所述圆盘的底部开设有通孔，所述连接盘的底部一体成型有凸起，所述凸起插设于通孔内，所述圆盘底部设有限位块，所述限位块上开设有阶梯槽，所述阶梯槽内安装有固定螺栓，所述连接盘于凸起处开设有螺纹孔，所述固定螺栓螺纹连接于螺纹孔内。

4.根据权利要求3所述的一种电子束蒸镀装置，其特征在于：所述平台的底部开设有第一环形槽，所述第一环形槽内安装有冷却装置。

5.根据权利要求4所述的一种电子束蒸镀装置，其特征在于：所述底仓的顶部开设有第二环形槽，所述第一齿环设置于第二环形槽底部，所述顶盖的内底面一体成型有限位环，所述限位环底面与第一齿环顶面相抵，所述底仓的顶部紧密插设于顶盖的盖沿与限位环之间。

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