CN216445453U - 减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及蒸镀镀膜技术领域，公开了一种减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，包括：坩埚本体（1），用于盛放待蒸镀的金属；隔热凸块（2），圆周分布设置在所述坩埚本体（1）底部；定位凸块（3），设置在各所述隔热凸块（2）的外壁，或者，设置在所述坩埚本体（1）底部外壁。与现有技术相比，本实用新型通过隔热凸块和定位凸块的设置，尽量减小在蒸镀过程中坩埚与其周围和底部的水冷面的接触面，尽量减少坩埚受到其周围和底部水冷面的影响，稳定蒸发速率，提高能源使用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及蒸镀镀膜技术领域，特别涉及一种减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚。
背景技术
在芯片制造行业中，在生产成本控制日益严峻的情况下，电子束蒸镀镀膜技术以其成本低、产能大、操作简单得到芯片厂商普遍使用，电子束蒸镀的原理为在真空室内，使用金属坩埚盛放待蒸镀金属，以电子束加热待蒸发金属的方式使待蒸发金属蒸发或升华为气态粒子→气态粒子快速从蒸发源向基片表面输送→气态粒子附着在基片表面形核、长大成金属薄膜→薄膜原子重构或产生化学键合。在加热的同时，为避免正在被加热的金属及坩埚通过热传导的方式引起真空室温度过高从而对产品造成影响，在放置待蒸发金属的坩埚的周围会进行水冷，然而盛放待蒸发金属的坩埚又会受到水冷的影响从而影响蒸发速率和能源使用效率。
为了减少坩埚周围的水冷面对坩埚温度的影响，通常将坩埚与其周围的水冷面之间留有一定的间隙，相当于坩埚的外径小于周围水冷面的内径，如图1所示；即，坩埚放置在蒸发装置内时，坩埚与其周围的水冷面互不接触，处于正中间的位置。由于坩埚处于自由的状态，在电子束加热蒸发的过程中，坩埚的位置很可能会发生移动，坩埚位置一旦发生移动，一方面影响蒸镀效果，另一方面坩埚发生移动后很可能一侧侧壁就会与水冷面接触，如图2所示，这样也会影响坩埚的温度，影响蒸发速率。且这种方式也没有解决坩埚温度受其底部水冷面的影响。
实用新型内容
实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，通过隔热凸块和定位凸块的设置，尽量减小在蒸镀过程中坩埚与其周围和底部的水冷面的接触面，尽量减少坩埚受到其周围和底部水冷面的影响，稳定蒸发速率，提高能源使用效率。
技术方案：本实用新型提供了一种减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，包括：坩埚本体，用于盛放待蒸镀的金属；隔热凸块，圆周分布设置在所述坩埚本体底部；定位凸块，设置在各所述隔热凸块的外壁，或者，设置在所述坩埚本体底部外壁。
优选地，各所述隔热凸块的底部为与其接触的物体呈点接触的结构。因为隔热凸块的底部需要与水冷面接触，为了减小水冷面对坩埚温度的影响，将隔热凸块的底部设计成与其接触的水冷面呈点接触的结构，尽可能减少隔热凸块与水冷面之间的接触面。
优选地，各所述隔热凸块的底部呈尖端结构或弧面结构。尖端结构或弧面结构与其接触的物体均能成点接触。
优选地，所述隔热凸块圆周等间距分布设置在所述坩埚本体底部。隔热凸块一方面是隔热作用，另一方面也需要保证坩埚本体的位置稳定，圆周等间距分布的隔热凸块能够兼具上述两种作用。
优选地，所述定位凸块的外沿为与其接触的物体之间呈点接触的结构。定位凸块的主要作用是保证蒸镀过程中坩埚在水冷面内位置稳固，所以定位凸块的外沿要抵在水冷面内壁，为了尽量减少定位凸块与水冷面接触对坩埚的温度造成的影响，将定位凸块的外沿设计成与其接触的水冷面呈点接触的结构，尽可能减少定位凸块与水冷面之间的接触面。
优选地，所述定位凸块的外沿为尖端结构或弧面结构。尖端结构或弧面结构与其接触的物体均能成点接触。
优选地，所述定位凸块等间距圆周分布在各所述隔热凸块的外壁；或，所述定位凸块等间距圆周分布设置在所述坩埚本体底部外壁。定位凸块的主要作用是保证蒸镀过程中坩埚在水冷面内位置稳固，圆周等间距分布的定位凸块更能保证上述功能的实现。
优选地，若所述定位凸块设置在各所述隔热凸块的外壁，则所述定位凸块的外沿突出所述坩埚的底部外沿1-6mm。
优选地，所述隔热凸块的高度为1-4mm。
优选地，所述坩埚本体、所述隔热凸块以及所述定位凸块三者一体成型。三者一体成型是的整个坩埚的结构坚固稳定，实际应用中，优选三者由钨或钼材料制成，可以使用模具浇注形成，或者机械加工制成，或者如果三者不是一体成型，则也可以通过焊接的方式将隔热凸块和定位凸块与坩埚本体焊接到一起。
有益效果：（1）本实用新型中的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚中，隔热凸块的设置使得坩埚本体底部能够与底部的水冷面之间隔离，减少坩埚本体的热量受到底部水冷面的影响，蒸镀速率稳定。
（2）定位凸块的设置使得坩埚本体放置于蒸镀设备中时，坩埚本体能够刚好处于正中间的位置，坩埚本体侧壁与周围的水冷面之间的间距被定位凸块定位固定，在蒸镀时，由于定位凸块的定位作用，坩埚本体不会发生移动，避免坩埚本体侧壁与周围水冷面接触，保证了蒸发速率和蒸镀的稳定性。
（3）与现有技术中坩埚本体的底部直接与底部的水冷面接触、坩埚本体在蒸镀过程中可能会发生移动与侧面水冷面接触相比，本实用新型中的坩埚由于避免了与周围水冷面的接触，可以降低蒸发功率5~20%，有效提高了能源利用率。
（4）该坩埚结构简单、加工方便，在使用时，跟现有技术中的坩埚一样，仅需将坩埚直接放置在蒸镀设备中设定位置即可。
附图说明
图1为现有技术中的坩埚置于水冷面内时的状态示意图；
图2为现有技术中的坩埚在蒸镀过程中发生移动后一侧侧壁与水冷面内壁接触时的状态示意图；
图3为实施方式1中减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚的断面（上）和底部（下）视图；
图4为实施方式1中的坩埚置于水冷面内时的状态示意图；
图5和图6为实施方式2中的坩埚置于水冷面内时的状态示意图；
图7至图10为实施方式3中的坩埚置于水冷面内时的状态示意图；
附图标记：1-坩埚本体，2-隔热凸块，3-定位凸块，4-水冷面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。
实施方式1：
本实施方式提供了一种减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，该坩埚位一体成型的由钨或钼材料制成的结构，如图3所示，包括：中空的坩埚本体1，用于盛放待蒸镀的金属；四个高度为3mm等间距圆周分布设置在坩埚本体1底部的隔热凸块2；四个隔热凸块2的外壁分别设置有定位凸块3。该定位凸块3的外沿突出坩埚本体1的底部外沿3mm。为了减小定位凸块3的外沿与四周水冷面4之间的接触面，将定位凸块3的外沿设计成尖端结构。
如图4所示，本实施方式中的坩埚置于蒸镀设备中时，定位凸块3的外沿与其侧壁的水冷面4之间接触定位，隔热凸块2的底面与其底部的水冷面4之间接触。将该坩埚放置与蒸镀设备中时，直接放入即可实现上述定位和隔热效果，操作简便。
实施方式2：
本实施方式为实施方式1的进一步改进，主要改进之处在于，在实施方式1中，隔热凸块2的底部为平面结构，其与底部的水冷面4为面接触，面接触会导致水冷面4与坩埚本体1之间的温度传递速度较快，仍会对坩埚本体1的温度有较大影响。而在本实施方式中，将隔热凸块2的底部设计成能够与其底部水冷面点接触的尖端结构，优选隔热凸块2为尖端朝下的三角锥结构（如图5），或者，也可以将隔热凸块2的底部设计为弧面结构，比如将隔热凸块2设计为弧面朝下的半球结构（如图6）。尖端结构或弧面结构的隔热凸块2底部，使得隔热凸块2的底部与底部水冷面4之间实现面接触，能够尽量减小底部水冷面4对坩埚本体1温度的影响。
除此之外，本实施方式与实施方式1完全相同，此处不做赘述。
实施方式3：
本实施方式与实施方式2大致相同，不同点仅在于，本实施方式中的定位凸块3等间距圆周分布设置在坩埚本体1的底部外壁，可以是定位凸块3与隔热凸块2均为三角锥形（如图7），定位凸块3与隔热凸块2均为半球体形（如图8），定位凸块3为半球体形隔热凸块2为三角锥形（如图9）所示，或者定位凸块3为三角锥形、隔热凸块2为半球体形（如图10）所示。
除此之外，本实施方式与实施方式2完全相同，此处不做赘述。
上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于，包括：
坩埚本体（1），用于盛放待蒸镀的金属；
隔热凸块（2），圆周分布设置在所述坩埚本体（1）底部；
定位凸块（3），设置在各所述隔热凸块（2）的外壁，或者，设置在所述坩埚本体（1）底部外壁。
2.根据权利要求1所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：各所述隔热凸块（2）的底部为与其接触的物体呈点接触的结构。
3.根据权利要求2所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：各所述隔热凸块（2）的底部呈尖端结构或弧面结构。
4.根据权利要求1所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：所述隔热凸块（2）圆周等间距分布设置在所述坩埚本体（1）底部。
5.根据权利要求1所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：所述定位凸块（3）的外沿为与其接触的物体之间呈点接触的结构。
6.根据权利要求5所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：所述定位凸块（3）的外沿为尖端结构或弧面结构。
7.根据权利要求5所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：所述定位凸块（3）等间距圆周分布设置在各所述隔热凸块（2）的外壁；或，所述定位凸块（3）等间距圆周分布设置在所述坩埚本体（1）底部外壁。
8.根据权利要求1所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：若所述定位凸块（3）设置在各所述隔热凸块（2）的外壁，则所述定位凸块（3）的外沿突出所述坩埚本体（1）的底部外沿1-6mm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：所述隔热凸块（2）的高度为1-4mm。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚，其特征在于：所述坩埚本体（1）、所述隔热凸块（2）以及所述定位凸块（3）三者一体成型。
Priority Applications (1)
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| CN202123186150.0U CN216445453U (zh) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | 减少蒸镀过程中热量损耗的坩埚 |
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2021
- 2021-12-17 CN CN202123186150.0U patent/CN216445453U/zh active Active
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