一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚的制作方法

1.本实用新型属于蒸镀设备技术领域，具体涉及一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚。


背景技术：

2.在半导体工厂中，都会使用到金属蒸镀机台，利用电子束(e
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beam)蒸镀的方法来蒸镀不同的金属。在传统蒸镀过程中，一些金属被直接预熔到坩埚，很少被预熔到衬锅中，而这种情况存在重要缺陷：一、预熔金属需要大量的原材料，对于贵金属而言，其市场价格太高，前期投入很大，造成企业无收益资产过高，不利于企业运营。例如贵金属au，一次预熔大约需要500g，按照市场价格400元每克(2020年市场价格)计算，大约需要20万人民。二、金属直接预熔在坩埚内，造成蒸镀时镀膜功率太高，同时镀膜速率比较低，不利于企业缩短生产周期，造成企业运营成本过高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，解决了现有金属蒸镀用坩埚镀膜速率低下的问题。
4.本实用新型所采用的技术方案是，一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，包括坩埚本体和衬锅，衬锅位于坩埚本体内部，且衬锅外壁与坩埚本体内壁之间设置有间隙，间隙的宽度为0.5
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1mm，衬锅底部与坩埚本体底部的间隙内还设置有导热块，衬锅的外侧壁还包覆有导热薄膜层。
5.本实用新型的特点还在于，
6.衬锅的壁厚为3
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10mm，坩埚本体的壁厚为2
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3cm。
7.导热薄膜层的厚度为0.5mm；导热薄膜层位于衬锅上部。
8.导热块为圆形导热块或者矩形导热块。
9.衬锅、导热块和导热薄膜层均由导热材料制成。
10.本实用新型的有益效果是：
11.本实用新型的带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，减少了金属预熔的重量，对于贵金属而言，大幅度降低无收益资产，设计的衬锅，需要au大约250g就能满足原有生产的需求。使用衬锅蒸镀同样的速率蒸镀功率能下降30％
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45％，提高了金属的镀膜速率，缩短镀膜时间。
附图说明
12.图1是本实用新型一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚的结构示意图。
13.图中，1.坩埚本体，2.衬锅，3.导热块，4.导热薄膜层。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
15.本实用新型一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，如图1所示，包括坩埚本体1和衬锅2，衬锅2位于坩埚本体1内部，且衬锅2外壁与坩埚本体1内壁之间设置有间隙；衬锅2底部与坩埚本体1底部的间隙内还设置有导热块3，导热块3为圆形导热块或者矩形导热块，导热块3的厚度与间隙一致；衬锅2的壁厚为3
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10mm，间隙的宽度为0.5
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1mm，坩埚本体1的壁厚为2
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3cm；
16.衬锅2的外侧壁还包覆有导热薄膜层4，导热薄膜层4的厚度为0.5mm；导热薄膜层4位于衬锅2上部；
17.衬锅2、导热块3和导热薄膜层4均由导热材料制成；
18.导热材料为石墨、铜、银、铝中的任意一种。
19.本实用新型的一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，衬锅与坩埚本体之间的壁间隙在0.5
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1mm之间，并在衬锅与坩埚底部设置0.5
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1mm厚的导热块，目的就是让它们之间的导热效果差些，在镀膜时，电子束的功率就会比较低，腔体产生较少热量，同时能提高镀膜速率，可以缩短产品的生产周期；对于衬锅与坩埚本体的间隙是0.5
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1mm，在实践中发现，在蒸镀au时，衬锅与坩埚本体的间隙太大，造成蒸镀au后，wafer表面会有黑色颗粒，同时蒸镀相同厚度的薄膜，消耗更多的au，这样增加企业的生产成本。因此在蒸镀au过程中，衬锅的颜色是既红非红的状态，这样消耗au比较少，同时功率比较低，产生的热比较少；对衬锅侧壁包覆一层金属薄膜层，厚度为0.5mm，在使用过程中观察衬锅颜色的变化，如果衬锅颜色变成红色，再包覆一层金属薄膜纸。直到衬锅颜色是既红非红的状态。
20.本实用新型的一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，在不影响镀膜质量的前提下，在坩埚本体中加入衬锅，在生产实践中，发现衬锅的尺寸要遵循一定的规律才能满足既能提高金属的镀膜速率，又能降低镀膜功率的要求。增加衬锅的优势：一、减少了金属预熔的重量，对于贵金属而言，直接是大幅度降低无收益资产，设计的衬锅，需要au大约250g就能满足原有生产的需求。二、与坩埚相同金属比较，使用衬锅蒸镀同样的速率蒸镀功率能下降30％
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45％，这样就能提高此金属的镀膜速率，相同厚度就能缩短镀膜时间。


技术特征：
1.一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，其特征在于，包括坩埚本体(1)和衬锅(2)，所述衬锅(2)位于坩埚本体(1)内部，且所述衬锅(2)外壁与坩埚本体(1)内壁之间设置有间隙，所述间隙的宽度为0.5
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1mm，所述衬锅(2)底部与坩埚本体(1)底部的间隙内还设置有导热块(3)，所述衬锅(2)的外侧壁还包覆有导热薄膜层(4)。2.根据权利要求1所述的一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，其特征在于，所述衬锅(2)的壁厚为3
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10mm，所述坩埚本体(1)的壁厚为2
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3cm。3.根据权利要求1所述的一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，其特征在于，所述导热薄膜层(4)的厚度为0.5mm；所述导热薄膜层(4)位于衬锅(2)上部。4.根据权利要求1所述的一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，其特征在于，所述导热块(3)为圆形导热块或者矩形导热块。5.根据权利要求1所述的一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，其特征在于，所述衬锅(2)、导热块(3)和导热薄膜层(4)均由导热材料制成。

技术总结
本实用新型公开了一种带有衬锅的金属蒸镀用坩埚，包括坩埚本体和衬锅，衬锅位于坩埚本体内部，且衬锅外壁与坩埚本体内壁之间设置有间隙，间隙的宽度为0.5


技术研发人员：赵涛
受保护的技术使用者：陕西光电子集成电路先导技术研究院有限责任公司
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2021/9/28