蒸镀设备的制作方法

1.本技术涉及蒸镀技术领域，尤其涉及一种蒸镀设备。


背景技术：

2.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。
3.蒸镀设备的蒸镀锅用于放置和固定待蒸镀物，待蒸镀物比如晶圆。现有的蒸镀设备在加工待蒸镀物时，从蒸镀源出来的气体分子蒸镀材料，具有中间浓度大而集中、周围相对浓度小而分散的特点，但是为了保证蒸镀的均匀性，蒸镀锅一般设置在周围相对浓度小而分散的区域，中间浓度大而集中一般没有设置蒸镀锅，从而会造成蒸镀材料的浪费。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种蒸镀设备，用于减少蒸镀材料的浪费。
5.为了实现上述目的，本技术实施例提供了一种蒸镀设备，包括：蒸镀腔体、蒸镀源、蒸镀锅和分流板；蒸镀源，设置在所述蒸镀腔体的底部，用于将蒸镀材料转化成气体分子蒸镀材料；至少两个所述蒸镀锅设置在所述蒸镀源的上方；以所述蒸镀源的顶面为基准面，所述分流板设置的高度，低于至少两个所述蒸镀锅的最高点的高度，高于所述基准面；其中，所述蒸镀腔体中能被至少两个所述蒸镀锅覆盖的区域为有效蒸镀区域，不能被至少两个所述蒸镀锅覆盖的区域为无效蒸镀区域；所述分流板对应所述无效蒸镀区域设置，所述分流板将所述无效蒸镀区域的气体分子蒸镀材料分流至所述有效蒸镀区域。
6.可选地，所述蒸镀源的中心和所述分流板的中心在同一竖直线上；所述蒸镀锅的数量为三个，三个所述蒸镀锅围绕所述竖直线呈圆周均匀分布；其中，三个所述蒸镀锅围绕所述竖直线进行公转。
7.可选地，所述蒸镀锅倾斜设置，所述蒸镀锅的蒸镀面朝向所述蒸镀源。
8.可选地，设所述分流板的设置高度为h；所述分流板的宽度为d；其中，d＝k*h；所述k为固定值。
9.可选地，设所述分流板的设置高度为h；所述蒸镀锅的最高点的高度为h；其中，所述h＝h*x；所述x＝50-70％。
10.可选地，所述分流板的导流面为凸面，所述凸面朝向所述蒸镀源；其中，所述凸面为弧形或锥形。
11.可选地，所述分流板的导流面为平面，所述平面与水平面具有预设角度，所述预设角度的范围为0至30度。
12.可选地，所述分流板开设有多个通孔；多个所述通孔在所述分流板上设置的密度自中心向外依次变大；其中，所述通孔的形状包括圆形、角形、条形至少之一。
13.可选地，所述蒸镀设备还包括：固定座，设置在所述蒸镀腔体的内侧壁上；以及连
接件，用于连接所述分流板和所述固定座。
14.可选地，所述蒸镀设备包括杆件，所述杆件与所述分流板连接，所述杆件用于调节所述分流板设置的高度。
15.上述技术方案，针对现有蒸镀设备存在无效蒸镀区域的问题，其中无效蒸镀区域指的是蒸镀腔体内不能被多个蒸镀锅覆盖的区域。本技术实施例提供的蒸镀设备，通过对应无效蒸镀区域设置分流板，对气体分子蒸镀材料起到分流作用，从而将原本会运动无效蒸镀区域的气体分子蒸镀材料分流至周围有效蒸镀区域，减少了蒸镀材料浪费，在一定程度上节约了蒸镀材料。另外，还能够使有效蒸镀区域的气体分子蒸镀材料浓度增大，以提高蒸镀效率。
附图说明
16.所包括的附图用来提供对本技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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：
17.图1是本技术实施例的蒸镀设备未设置分流板的对照实施方式的示意图；
18.图2是本技术实施例的蒸镀设备第一种实施方式的示意图；
19.图3是本技术实施例的蒸镀设备一种实施方式的俯视示意图；
20.图4是本技术实施例的蒸镀设备第二种实施方式的示意图；
21.图5是本技术实施例的蒸镀设备第三种实施方式的示意图；
22.图6是本技术实施例的蒸镀设备第四种实施方式的示意图；
23.图7是本技术实施例的蒸镀设备第五种实施方式的示意图；
24.图8是本技术实施例的蒸镀设备中分流板的一种实施方式的示意图；
25.图9是本技术实施例的蒸镀设备关于分流板的固定方式的第一种实施方式的示意图；
26.图10是本技术实施例的蒸镀设备关于分流板的固定方式的第二种实施方式的示意图。
27.其中：10-蒸镀设备；101-腔体；100-蒸镀源；110-电子枪；120-偏转磁场；130-加热灯；200-多个蒸镀锅；210-圆形轨道；220-支撑架；230-电机；240-接线座；300-分流板；300a-导流板；310-凸面；311-通孔；400-固定座；410-螺丝孔座；500-连接件；510-螺丝孔；600-杆件；s1-有效蒸镀区域；s0-无效蒸镀区域。
具体实施方式
28.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，但是本技术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。
29.在本技术的描述中，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。
30.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技术的简化描述，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技术的限制。
31.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技术中的具体含义。
32.图1示出了一种蒸镀设备10未设置分流板的实施方式，用于起到对照作用，该蒸镀设备10主要包括蒸镀腔体101、蒸镀源100和蒸镀锅200。从蒸镀源100产生的气体分子蒸镀材料，具有中间部分的浓度大而集中，且竖直向上运动；周围部分的浓度小而分散，且倾斜向上运动的特点。由于中间部分浓度大的气体分子蒸镀材料向上运动，基本上不会沉积到蒸镀锅100上，从而浪费了蒸镀材料。
33.因此作为本技术的一实施例，如图2所示，公开了一种蒸镀设备10，包括：蒸镀腔体101、蒸镀源100、蒸镀锅200和分流板300。
34.具体而言，如下：
35.本技术实施例的蒸镀设备10具有一蒸镀腔体101，结合图3所示，蒸镀腔体101的容置空间例如为圆柱体，该蒸镀腔体101在工作过程中为高温和真空状态。蒸镀源100、蒸镀锅200和分流板300都收容在蒸镀腔体101内。
36.蒸镀源100设置在蒸镀腔体101的底部，蒸镀源100用于容纳蒸镀材料，蒸镀材料例如包括金属材料、氧化铟锡等。蒸镀源100在工作时将蒸镀材料转化成气体分子蒸镀材料，蒸镀材料可以是液体物、固体物、或者固液混合物。其中，转化包括蒸发和升华。范例性地，升华是通过电子束轰击蒸镀材料来实现的。具体地，升华的一种实施方式为：电子枪灯丝通电后激发电子束，在高压电源的加速下作用于金属蒸镀材料上，从而将金属材料转化为气态的过程。需要说明的是，本技术提及的蒸镀是用于晶圆镀膜工艺的，蒸镀材料可根据不同的晶圆需要自行选择。
37.蒸镀锅200设置至少两个，至少两个蒸镀锅200设置在蒸镀源100的上方，每一个蒸镀锅200上均设置有很多晶圆槽，晶圆槽用于放置晶圆。蒸镀锅200的蒸镀面例如为球面或平面，蒸镀面指的是蒸镀锅200朝向蒸镀源100的一面。
38.以蒸镀源100的顶面为基准面，分流板300设置的高度，低于至少两个蒸镀锅200最高点的高度，且高于基准面的高度。分流板300可以为平板状或汤勺形状，当分流板300为汤勺形状时，汤勺的凸面朝向蒸镀源100。
39.其中，蒸镀腔体101中能被至少两个蒸镀锅200覆盖的区域为有效蒸镀区域s1，不能被至少两个蒸镀锅200覆盖的区域为无效蒸镀区域s0。即，有效蒸镀区域s1为所有蒸镀锅200公转经过的区域，蒸镀腔体101内除有效蒸镀区域s1以外的区域为无效蒸镀区域s0。由于蒸镀锅200是均匀分布并倾斜设置的，有效蒸镀区域s1的形状为中空的圆台形状。例如，如图3所示，在俯视图的最内环，圆形虚线区域为无效蒸镀区域s0；两根圆形虚线之间的区
域为有效蒸镀区域s1；最外环为无效蒸镀区域s0。
40.而且，分流板300对应无效蒸镀区域s0设置，分流板300将无效蒸镀区域s0的气体分子蒸镀材料分流至有效蒸镀区域s1，减少了蒸镀材料浪费。需要说明的是，分流板300至少部分设置在无效蒸镀区域s0中。在一个实施例中，分流板300整体都设置在无效蒸镀区域s0中。在另一个实施例中，分流板300的中间大部分设置在无效蒸镀区域s0中，分流板300的边缘小部分设置在有效蒸镀区域s1内，可以提高有效蒸镀区域s1内气体分子蒸镀材料的均匀性。
41.对比图1，由于各个蒸镀锅200之间存在不能被蒸镀锅200覆盖的区域(即中间的无效蒸镀区域s0)，中间部分浓度大的气体分子蒸镀材料往往会运动到该区域，且不能沉积到蒸镀锅200上，造成了蒸镀材料的浪费。
42.在上述实施例中，通过设置分流板300，使无效蒸镀区域s0的气体分子蒸镀材料运动至有效蒸镀区域s1，减少了蒸镀材料的浪费，从而提高了蒸镀材料的利用率。另外，需要说明的是，由于气体分子蒸镀材料从无效蒸镀区域s0被分流至有效蒸镀区域s1，会增大蒸镀到有效蒸镀区域s1气体分子蒸镀材料的浓度，从而能够提高蒸镀效率。
43.在实际生产过程中，从蒸镀源100出来后向上运动的气体分子蒸镀材料在中心部分的浓度大，即在无效蒸镀区域s0中间部分的浓度大。相对外围部分，中心部分的气体分子蒸镀材料集中且运动方向朝上。蒸镀腔体101内的气体分子蒸镀材料在运动过程中，会出现中间区域浓度厚，边缘浓度逐渐变稀薄。而浓度太厚，容易造成晶圆蒸镀过量，因此正中间不适合放置镀锅；浓度太薄，需要蒸镀时间过长，使得蒸镀效率低。本方案设置的分流板300，不仅使得原来在无效蒸镀区域s0内集中运动的气体分子蒸镀材料转移到其周围的有效蒸镀区域s1，减少了无效蒸镀区域s0内的气体分子蒸镀材料浪费，而且还能够使得有效蒸镀区域s1的气体分子蒸镀材料浓度增大且更加均匀，同时提高了蒸镀工艺的效率和产品的良品率。
44.值得一提的是，对比图1和图2，设置分流板300还能够增大有效蒸镀区域s1的范围，从而可以换更大的蒸镀锅200，提高蒸镀产能。如果不更换更大的蒸镀锅200，那么设置分流板300会增大有效蒸镀区域s1，使得蒸镀到蒸镀锅200两侧的气体分子蒸镀材料浓度变大，从而提高蒸镀效率。
45.在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，蒸镀源100的中心和分流板300的中心在同一竖直线上，如此设计会使得气体分子蒸镀材料分流后的均匀性较好。进一步地，结合图3所示，本实施例的蒸镀锅200的数量例如为三个，三个蒸镀锅200围绕竖直线呈圆周均匀分布。可选地，三个蒸镀锅200的中心线投影到底面，两两之间的夹角为120度。在蒸镀工作过程中，三个蒸镀锅200围绕竖直线进行公转。设计三个蒸镀锅200可以充分地利用蒸镀区域，每次对尽可能多的待蒸镀物镀膜。当然，在一些其它实施例中，分流板300的中心与蒸镀源100的中心也可以不在同一竖直中心轴，比如存在一定的小错位，也可以实现对中间部分浓度大的气体分子蒸镀材料起到分流效果，从而减少蒸镀材料浪费。
46.结合图5所示，在本实施例中，蒸镀锅200倾斜设置，蒸镀锅200的蒸镀面朝向蒸镀源100。蒸镀腔体101上部设置有圆形轨道210，每一个蒸镀锅200的中部均通过一个转轴设置在圆形轨道210上。在其它实施例中，每一个蒸镀锅200的底部都设置在圆形轨道210上。当三个蒸镀锅200进行公转时，同时还会在圆形轨道210上进行自转。多个蒸镀锅200工作时
在圆形轨道210上公转和自转。需要说明的是，任意一个蒸镀锅200还连接有支撑架220。在蒸镀锅200数量为三个时，该支撑架220例如为三脚架。具体地，支撑架220的旋转是通过一个主动轴带动，主动轴贯穿蒸镀设备10，主动轴的输入端设置连接有电机230，电机230设置在蒸镀设备10的外部，防止蒸镀腔体101内的高温工作环境对电机230造成破坏。
47.在一些实施例中，分流板300在工作过程中还可以旋转，一方面能够提高气体分子蒸镀材料的均匀性，另一反面减小了气体分子蒸镀材料粘接到分流板300上。举例而言，分流板300的中部通过转轴连接有电机，电机用于驱动分流板300旋转。
48.在一个实施例中，如图4所示，以蒸镀源100的顶面为基准面，设分流板300的设置高度为h；分流板30的宽度为d；其中d＝k*h；k为固定值。可以理解的是，k的数值为无效蒸镀区域s0的宽度d与多个蒸镀锅200最高点的高度h之比，即k＝d/h。因此，分流板30的宽度d跟其设置的高度h成正比，即：当分流板300设置的高度h越大，分流板300的宽度d就相应增大。需要注意的是，分流板100设置的高度h小于多个蒸镀锅200设置的高度h。反之，可以根据分流板300的宽度d大小，设计分流板300对应的高度h。需要注意的是，分流板300的宽度d小于无效蒸镀区域s0的宽度d。需要说明的是，无效蒸镀区域s0至少部分设置有分流板300，在一个实施例中，分流板300整体都设置在无效蒸镀区域s0内。在另一个实施例中，如图6所示，分流板300大部分设置在无效蒸镀区域s0内，边缘的小部分设置在有效蒸镀区域s1内。实际生产过程中，蒸镀腔体101内并不是完全真空，往往存在少量空气，会导致气体分子蒸镀材料经过分流后，少部分气体分子蒸镀材料转弯回流至无效蒸镀区域s0。因此，通过设置分流板300的边缘部分延伸至有效蒸镀区域s1，用于减少气体分子蒸镀材料回流至无效蒸镀区域s0。
49.值得一提的是，蒸镀源100提供的蒸镀区域，中间部分的气体分子蒸镀材料浓度大，周围部分的气体分子蒸镀材料浓度小。本技术上述实施例将中间部分浓度大的气体分子蒸镀材料转移至其周围的有效蒸镀区域s1内。然而，参考图6所示，在蒸镀腔体101以内和有效蒸镀区域s1以外所围成的区域里，也存在少量浓度较小的气体分子蒸镀材料，这些气体分子蒸镀材料大部分会附着到蒸镀腔体101侧壁上，最外围部分的无效蒸镀区域s0，会造成蒸镀材料的浪费。针对附着到蒸镀腔体101侧壁上也会浪费蒸镀材料的问题，如图7所示，一些实施例的分流板300还包括导流板300a，导流板300a的形状为喇叭形，设置在蒸镀源100的正上方，喇叭形的小圆底面朝向蒸镀源100，用于将原来向四周运动的浓度较小的气体分子蒸镀材料导流至有效蒸镀区域s1内，可以蒸镀至有效蒸镀区域s1，减少了原本会附着到蒸镀腔体101侧壁上气体分子蒸镀材料的浪费，另一方面也提高了蒸镀效率。
50.承上述，如图4所示，分流板300的设置高度为h，蒸镀锅200的最高点的高度为h，h＝h*x。其中，x表示分流板300设置高度的比例系数，且x＝50-70％。气体分子蒸镀材料离蒸镀源100越近，其浓度越大，粘接到分流板300上的蒸镀材料也越多，会造成浪费；反之，气体分子蒸镀材料离蒸镀源100越远，其浓度越小，虽然粘接到分流板300上的蒸镀材料越少，但是分流效果就越差。因此，将分流板300的高度设置在中间稍微靠上的位置，当x取值范围50％至70％时，既能够防止过多的蒸镀材料粘接到分流板300上，也确保了蒸镀分流效果，且蒸镀到待蒸镀物上的薄膜比较均匀。本实施例的比例系数x可以取60％，即分流板300设置的高度h等于多个蒸镀锅设置的高度h的0.6倍，可以达到较好的蒸镀效果。
51.可选的，如图4所示，分流板300的导流面例如为凸面310，该凸面310朝向蒸镀源
100，此种凸面310结构可以较好的起到分流作用。进一步地，凸面310为弧形或锥形，分流效果较佳。当然，在一些其它实施例中，分流板300的导流面还可以是平面或者凹面，凹面朝向蒸镀源100，仍然可以对无效蒸镀区域s0的气体分子蒸镀材料起到阻挡并将其向周围分流的作用。
52.其中，一些实施例的分流板300的导流面为平面，该平面与水平面具有预设角度，角度范围为0至30度。可选的，角度范围为15度，在保证其分流效果的前提下，可以减少气体分子蒸镀材料沉积到分流板上，减少气体分子蒸镀材料的粘接率。
53.在一些其它实施例中，如图8所示，分流板300开设有多个通孔311；多个通孔311在分流板300上设置的密度自中心向外依次变大，比如：通孔311在分流板300的中间部分开孔少，在外侧开孔多。在分流板300上开孔，可以使用更大面积的分流板300，从而能够起到更佳的分流效果，同时也可以提高蒸镀均匀性。其中，通孔311的形状例如包括圆形、角形、条形至少之一，其中的角形例如为三角形、四角形或五角形等。范例性的，采用圆形的通孔311，便于加工制造。
54.关于分流板300的固定方式，在一个实施例中，如图9所示，蒸镀设备10包括固定座400和连接件500。固定座400设置在蒸镀腔体101的内侧壁上，连接件500用于连接分流板300和固定座400，例如分流板300通过连接件500设置在固定座400上，使得分流板300稳定的设置在无效蒸镀区域s0。具体地，固定座400包括一排沿竖直方向设置的螺丝孔座410，例如固定座400上设置有2*8呈矩形排列的十六个螺丝孔。连接件500一端设有螺丝孔510，比如2*2呈正方形排列的四个螺丝孔，连接件500的另一端连接分流板300。其中，可以根据分流板300设置的高度，调节螺丝孔510在螺丝孔座410的位置，通过紧固件可拆卸地将螺丝孔510固定于螺丝孔座410上，实现方便调节分流板300的高度。其中，紧固件例如为角头螺栓或圆头螺栓。
55.关于分流板300的固定方式，在另一个实施例中，如图10所示，蒸镀设备10还包括杆件600，杆件600与分流板300连接，杆件600用于调节分流板300的高度。进一步地，分流板300通过杆件600连接至蒸镀腔体101的上部或下部。例如，分流板300连接杆件600的一端，杆件600的另一端连接蒸镀腔体101的下部。具体地，杆件600为伸缩杆，利用伸缩杆可伸缩的结构实现调节分流板300高度。当然，在一些其它实施例中，还可以通过其它结构实现分流板300高度的调节。
56.在一个具体实施例中，如图5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的上方，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240，接线座240可以设置在蒸镀设备10上部。进一步地，该接线座240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。
57.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。
58.以上内容是结合具体的可选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。