CN115011930A - 蒸发镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种蒸发镀膜装置，蒸发镀膜装置包括蒸镀腔体、蒸镀源、多个蒸镀锅和驱动组件；蒸镀源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中运动形成蒸镀区域；多个蒸镀锅对应设置在蒸镀区域内；驱动组件设置在蒸镀腔体的顶部，驱动多个蒸镀锅围绕蒸镀源的中心线进行旋转；多个蒸镀锅包括第一蒸镀锅和第二蒸镀锅，第二蒸镀锅的直径小于第一蒸镀锅的直径，第二蒸镀锅设置在两个第一蒸镀锅相互靠近的一端和两个第一蒸镀锅相互远离的一端之间的间隙内。本申请在一个蒸镀腔室内设置不同大小的蒸镀锅，能够更好的利用空间，防止蒸镀源材料的浪费，且同腔体可以生产不同批次的晶圆，提供生产效率。

Description

蒸发镀膜装置

技术领域

本申请涉及蒸镀技术领域，尤其涉及一种蒸发镀膜装置。

背景技术

蒸镀，就是将蒸镀材升华后，使其附着在被镀物表面形成薄膜，属于物理沉积的一种，具体为将蒸镀材料转化为气体分子蒸镀材料，而后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***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，真空腔室内的蒸镀锅之间有很大的空隙，导致空间利用率低，在蒸镀材料转化为气体分子蒸镀材料容易从空隙中跑出，造成蒸镀源材料的浪费。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种蒸发镀膜装置，用于提高蒸镀源材料的利用率，生产不同批次的晶圆的效率。

为了实现上述目的，本申请提供了一种蒸发镀膜装置，蒸发镀膜装置包括蒸镀腔体、蒸镀源、多个蒸镀锅和驱动组件；所述蒸镀源设置在所述蒸镀腔体的底部，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蒸镀区域；所述多个蒸镀锅对应设置在所述蒸镀区域内；所述驱动组件设置在所述蒸镀腔体的顶部，驱动多个所述蒸镀锅围绕所述蒸镀源的中心线进行旋转；其中，多个所述蒸镀锅包括第一蒸镀锅和第二蒸镀锅，所述第二蒸镀锅的直径小于所述第一蒸镀锅的直径，所述第一蒸镀锅至少设置有两个，所述第二蒸镀锅至少设置有一个，两个所述第一蒸镀锅相对设置，所述第二蒸镀锅设置在两个所述第一蒸镀锅相互靠近的一端和两个所述第一蒸镀锅相互远离的一端之间的间隙内。

可选地，所述驱动组件包括主电机、第一轨道和第二轨道，所述主电机通过支撑架与所述第一轨道和所述第二轨道驱动连接；所述第一蒸镀锅与所述第一轨道固定连接，所述第二蒸镀锅与所述第二轨道固定连接，所述主电机工作时，带动所述支撑架旋转，从而带动所述第一轨道上的所述第一蒸镀锅和第二轨道上的所述第二蒸镀锅进行转动；其中，所述第二轨道的直径大于所述第一轨道的直径。

可选地，所述多个蒸镀锅中包括两个所述第一蒸镀锅和两个所述第二蒸镀锅，两个所述第二蒸镀锅相对设置，两个所述第二蒸镀锅分别设置在两个所述第一蒸镀锅相互靠近的一端和两个所述第一蒸镀锅相互远离的一端之间的两个间隙内。

可选地，所述支撑架包括行星盘、连接所述第一轨道与所述行星盘的多个第一支撑臂以及连接所述第二轨道与所述行星盘的多个第二支撑臂，所述第一支撑臂和所述第二支撑臂相错设置且间距相等。

可选地，所述第二支撑臂设置在所述第一轨道的外侧，所述第二支撑臂包括第一臂和第二臂，所述第二臂向内弯折，与所述第一臂向内形成的内凹角小于180度；所述第二轨道设置在所述多个蒸镀锅的外侧。

可选地，两个所述的第一蒸镀锅斜向上设置，且以穿过所述蒸镀源的中心线成轴对称，设置在两个所述第一蒸镀锅之间的第二蒸镀锅到两侧的所述第一蒸镀锅之间的间距相等；多个蒸镀锅的朝向都倾斜朝向穿过所述蒸镀源的所述中心线。

可选地，所述第一轨道和所述第二轨道上设置有辅助电机，每个所述蒸镀锅对应设有一个辅助电机，所述辅助电机控制所述蒸镀锅进行自转。

可选地，所述蒸镀锅包括蒸镀面，所述蒸镀面为所述蒸镀锅被蒸镀的一面，所述蒸镀面的端面为圆形，所述蒸镀面包括由所述端面向内远离所述端面的一侧凹陷形成的内凹面，所述内凹面上设置有晶圆。

可选地，所述第一轨道上设置有辅助电机，每个所述第一蒸镀锅对应设有一个辅助电机，所述辅助电机控制所述第一蒸镀锅进行自转，所述第二蒸镀锅位于所述蒸镀区域内。

可选地，所述第一蒸镀锅和第二蒸镀锅的数量均设置有三个，三个所述第一蒸镀锅呈等边三角形分布，三个所述第二蒸镀锅呈等边三角形分布，三个所述第二蒸镀锅设置在所述第一蒸镀锅之间的缝隙内，且每个所述第二蒸镀度与相邻的两个所述第一蒸镀锅之间的间隙大于2mm且小于等于5mm。

相对于在一个蒸镀腔体中只放置一种大小相同的蒸镀锅来说，本申请提供一种了蒸发镀膜装置，在蒸发镀膜装置的蒸镀腔体内除了放置大小相同的第一蒸镀锅之外，还在多个第一蒸镀锅之间的缝隙处增加了直径小于第一蒸镀锅的第二蒸镀锅，增大了蒸镀腔体内的空间利用率，且也避免了蒸镀源材料从第一蒸镀锅之间的缝隙处跑出，造成了蒸镀源材料的浪费，而且不同大小的蒸镀锅还可以生成不同批次的晶圆，避免使用多个不同设备生产不同批次的晶圆造成时间和成本的浪费。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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1是本申请第一实施例的蒸发镀膜装置的示意图；

图2是本申请第二实施例的蒸发镀膜装置的示意图；

图3是本申请第二实施例的蒸发镀膜装置中的蒸镀锅示意图；

图4是本申请第三实施例的蒸发镀膜装置中的蒸镀锅的俯视图。

其中，100、蒸发镀膜装置；110、蒸镀腔体；120、蒸镀源；121、中心线；122、蒸镀区域；130、蒸镀锅；131、第一蒸镀锅；132、第二蒸镀锅；133、蒸镀面；134、内凹面；140、驱动组件；141、第一轨道；142、第二轨道；150、主电机；160、支撑架；161、第一支撑臂；162、第二支撑臂；1621、第一臂；1622、第二臂；163、行星盘； 170、辅助电机；180、晶圆。

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，但是本申请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。

在本申请的描述中，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申请的简化描述，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申请的限制。

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申请中的具体含义。

下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。

如图1所示，本申请公开了一种蒸发镀膜装置，蒸发镀膜装置 100包括蒸镀腔体110、蒸镀源120、多个蒸镀锅130和驱动组件140；所述蒸镀源120设置在所述蒸镀腔体110的底部，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110 中运动形成蒸镀区域122；所述多个蒸镀锅130对应设置在所述蒸镀区域122内，围绕所述蒸镀源120设置；所述驱动组件140设置在所述蒸镀腔体110的顶部，驱动多个所述蒸镀锅130围绕所述蒸镀源 120的中心线121进行旋转；其中，所述多个蒸镀锅130分为第一蒸镀锅131和第二蒸镀锅132，所述第二蒸镀锅132的直径小于所述第一蒸镀锅131的直径，所述第一蒸镀锅131至少设置有两个，所述第二蒸镀锅132至少设置有一个，两个所述第一蒸镀锅131相对设置，所述第二蒸镀锅132设置在两个所述第一蒸镀锅131相互靠近的一端和两个所述第一蒸镀锅131相互远离的一端之间的间隙内。

本申请主要在大的蒸镀锅130之间的间隙内设有小的蒸镀锅 130，从而增大蒸镀腔体110内的空间利用率，避免蒸镀源120材料从第一蒸镀锅131之间的间隙处跑出，造成蒸镀源120材料的浪费；另外，通过设置不同大小的蒸镀锅130还可以生成不同批次的晶圆180，避免使用多个不同设备生产不同批次的晶圆180造成时间和成本的浪费。

作为本申请的第二实施例，是对第一实施例的进一步细化和完善，参考图2至图3所示，以两个第一蒸镀锅131和一个第二蒸镀为例进行示例说明，其中，所述驱动组件140包括主电机150、第一轨道141和第二轨道142，所述第二轨道142的直径大于所述第一轨道141的直径，且所述第一轨道141和所述第二轨道142在所述中心线 121上呈上下设置，所述第二轨道142与所述蒸镀源120的间距小于所述第一轨道141与所述蒸镀源120之间的间距；所述主电机150通过支撑架160与所述第一轨道141和所述第二轨道142驱动连接；所述第一蒸镀锅131与所述第一轨道141固定连接，所述第二蒸镀锅 132与所述第二轨道142固定连接，所述主电机150工作时，带动所述支撑架160旋转，从而带动所述第一轨道141上的第一蒸镀锅131 和第二轨道142上的第二蒸镀锅132进行转动。

第一轨道141和第二轨道142分别位于第一蒸镀锅131和第二蒸镀锅132的中心处，即轨道将锅均匀分成两部分，避免上下部分大小不同，在旋转时受力不同造成轨道和蒸镀锅130之间的固定效果。另外，通过轨道的分层设置，避免第一蒸镀锅131和第二蒸镀锅132存在重叠区域影响重叠区域内的晶圆180的成膜厚度，导致同一蒸镀锅 130上的同一批次晶圆180的膜厚存在差异，影响成品的通过率，造成出货率下降。

蒸镀源120的蒸镀区域122边界线穿过蒸镀锅130的中心点公转所经过的路径，该路径即为蒸镀锅130的中心点公转形成圆形轨迹。蒸镀源120产生的气体分子蒸镀材料主要集中在中心部分，当蒸镀源120的蒸镀区域122边界线穿过蒸镀锅130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。

进一步的，两个所述的第一蒸镀锅131斜向上设置，且以穿过所述蒸镀源120的中心线121成轴对称，设置在两个所述第一蒸镀锅 131之间的第二蒸镀锅132到两侧的所述第一蒸镀锅131之间的间距相等；多个蒸镀锅130的朝向都倾斜朝向穿过所述蒸镀源120的所述中心线121。所述支撑架160包括行星盘163、连接所述第一轨道141 与所述行星盘163的第一支撑臂161以及连接所述第二轨道142与所述行星盘163的第二支撑臂162，所述第一支撑臂161和所述第二支撑臂162相错设置且间距相等；所述第二支撑臂162设置在所述第一轨道141的外侧，所述第二支撑臂162包括第一臂1621和第二臂 1622，所述第二臂1622向内弯折，与所述第一臂1621向内形成的内凹角小于180度；所述第二轨道142设置在所述多个第二蒸镀锅132 以及第一蒸镀锅131的外侧，所述第二支撑臂162的第一臂1621也可以与第一轨道141连接，在旋转的时候，主电机150可以通过第一轨道141旋转力惯性带通第二支撑臂162的第二臂1622旋转从而带动第二轨道142旋转。

由于蒸镀锅130上的晶圆180需要沉积的分子材料要求比较高，一般以中心线121为中心向四周扩散形成的区域的中间区域作为蒸镀区域122，该区域内的分子材料分布比较多，且受到的向心力比较均匀，故将蒸镀锅130设置在对应的中心区域，但是蒸镀锅130并不能完全放置于所述蒸镀区域122内，故所述第一轨道141和所述第二轨道142上设置有辅助电机170，每个所述蒸镀锅130对应设有一个辅助电机170，所述辅助电机170控制所述蒸镀锅130进行自转，如此蒸镀锅130进行自转，蒸镀锅130所有的部分都可以进入到蒸镀区域122内；蒸镀锅130的蒸镀面133朝向中心线121，倾斜设置的蒸镀锅130在第一导轨和第二导轨上自转，同时围绕中心线121公转，提高蒸镀锅130的蒸镀面133上镀膜的均匀性，并且确保镀膜厚度的一致性。

所述蒸镀锅130包括蒸镀面133，所述蒸镀面133为所述蒸镀锅 130被蒸镀的一面，所述蒸镀面133的端面为圆形，所述蒸镀面133 包括由所述端面向内远离所述端面的一侧凹陷形成的内凹面134，所述内凹面134上设置有晶圆180；蒸镀源120位于所有的蒸镀锅130形成的蒸锅区域内的中心位置，蒸镀源120中的分子材料向四周扩散至所有的蒸镀锅130的晶圆180上。

当然，所述第一轨道141上设置有辅助电机170，第二轨道142 上不设置辅助电极，直接将所述第二蒸镀锅132位于所述蒸镀区域 122内，只要每个所述第一蒸镀锅131对应设有一个辅助电机170，所述辅助电机170控制所述第一蒸镀锅131进行自转，所述第二蒸镀锅132位于所述蒸镀区域122内无需进行自转。

当然，蒸镀腔体110内的蒸镀锅130的数量可以根据第一蒸镀锅 131和第二蒸镀锅132的实际大小进行设置，所述多个蒸镀锅130中包括两个所述第一蒸镀锅131和两个所述第二蒸镀锅132，两个所述第二蒸镀锅132相对设置，两个所述第二蒸镀锅132分别设置在两个所述第一蒸镀锅131相互靠近的一端和两个所述第一蒸镀锅131相互远离的一端之间的两个间隙内，即两个第一蒸镀锅131之间从蒸镀源 120朝向行星盘163的方向上，两个第一蒸锅度之间的间距逐渐减少。

作为本申请的另一实施例，参考图2和图4所示，所述第一蒸镀锅131和第二蒸镀锅132的数量均设置有三个，三个所述第一蒸镀锅 131倾斜设置，呈等边三角形分布，三个所述第二蒸镀锅132倾斜设置，呈等边三角形分布，以保证蒸镀的均匀性。多个蒸镀锅130围绕所述蒸镀源120设置，三个所述第二蒸镀锅132设置在所述第一蒸镀锅131之间的缝隙内，且每个所述第二蒸镀度与相邻的两个所述第一蒸镀锅131之间的间隙大于2mm且小于等于5mm。

除此之外，若第一蒸镀锅131之间的间隙处设置了第二蒸镀锅 132之后，若是第二蒸镀锅132与第一蒸镀锅131之间的间隙仍然较大，可以继续在第一蒸镀锅131和第二蒸镀锅132之间的间隙内设置第三蒸镀锅130，设置对应的第三轨道用于固定连接第三蒸镀锅130，设置对应的第三支撑臂用于连接第三轨道和行星盘163，三层轨道呈上下交错分布，可以更进一步的提高蒸镀源120分子材料的利用率。

需要说明的是,本申请的发明构思可以形成非常多的实施例，但是发明文件的篇幅有限，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申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种蒸发镀膜装置，其特征在于，包括：

蒸镀腔体；

蒸镀源，设置在所述蒸镀腔体的底部，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蒸镀区域；

多个蒸镀锅，对应设置在所述蒸镀区域内；以及

驱动组件，设置在所述蒸镀腔体的顶部，驱动多个所述蒸镀锅围绕所述蒸镀源的中心线进行旋转；

其中，多个所述蒸镀锅包括第一蒸镀锅和第二蒸镀锅，所述第二蒸镀锅的直径小于所述第一蒸镀锅的直径，所述第一蒸镀锅至少设置有两个，所述第二蒸镀锅至少设置有一个，两个所述第一蒸镀锅相对设置，所述第二蒸镀锅设置在两个所述第一蒸镀锅相互靠近的一端和两个所述第一蒸镀锅相互远离的一端之间的间隙内。

2.根据权利要求1所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述驱动组件包括主电机、第一轨道和第二轨道，所述主电机通过支撑架与所述第一轨道和所述第二轨道驱动连接；

所述第一蒸镀锅与所述第一轨道固定连接，所述第二蒸镀锅与所述第二轨道固定连接，所述主电机工作时，带动所述支撑架旋转，从而带动所述第一轨道上的所述第一蒸镀锅和所述第二轨道上的所述第二蒸镀锅进行转动；

其中，所述第二轨道的直径大于所述第一轨道的直径。

3.根据权利要求2所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述多个蒸镀锅中包括两个所述第一蒸镀锅和两个所述第二蒸镀锅，两个所述第二蒸镀锅相对设置，两个所述第二蒸镀锅分别设置在两个所述第一蒸镀锅相互靠近的一端和两个所述第一蒸镀锅相互远离的一端之间的两个间隙内。

4.根据权利要求3所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述支撑架包括行星盘、连接所述第一轨道与所述行星盘的多个第一支撑臂以及连接所述第二轨道与所述行星盘的多个第二支撑臂，所述第一支撑臂和所述第二支撑臂相错设置且间距相等。

5.根据权利要求4所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述第二支撑臂设置在所述第一轨道的外侧，所述第二支撑臂包括第一臂和第二臂，所述第二臂向内弯折，与所述第一臂向内形成的内凹角小于180度；

所述第二轨道设置在所述多个蒸镀锅的外侧。

6.根据权利要求3所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，两个所述的第一蒸镀锅斜向上设置，且以所述蒸镀源的中心线成轴对称，设置在两个所述第一蒸镀锅之间的第二蒸镀锅到两侧的所述第一蒸镀锅之间的间距相等；

多个蒸镀锅的朝向都倾斜朝向穿过所述蒸镀源的所述中心线。

7.根据权利要求2所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述第一轨道和所述第二轨道上设置有辅助电机，每个所述蒸镀锅对应设有一个辅助电机，所述辅助电机控制所述蒸镀锅进行自转。

8.根据权利要求1所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述蒸镀锅包括蒸镀面，所述蒸镀面为所述蒸镀锅被蒸镀的一面，所述蒸镀面的端面为圆形，所述蒸镀面包括由所述端面向内远离所述端面的一侧凹陷形成的内凹面，所述内凹面上设置有晶圆。

9.根据权利要求2所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述第一轨道上设置有辅助电机，每个所述第一蒸镀锅对应设有一个辅助电机，所述辅助电机控制所述第一蒸镀锅进行自转，所述第二蒸镀锅位于所述蒸镀区域内。

10.根据权利要求1所述的蒸发镀膜装置，其特征在于，所述第一蒸镀锅和所述第二蒸镀锅的数量均设置有三个，三个所述第一蒸镀锅呈等边三角形分布，三个所述第二蒸镀锅呈等边三角形分布，三个所述第二蒸镀锅设置在所述第一蒸镀锅之间的缝隙内，且每个所述第二蒸镀度与相邻的两个所述第一蒸镀锅之间的间隙大于2mm且小于等于5mm。

Images