一种电阻蒸发镀膜设备及蒸发镀膜方法与流程

本发明属于电阻蒸镀设备。具体涉及一种电阻蒸发机构，带有上述机构的电阻镀膜设备及蒸发镀膜方法。

背景技术：

1、电阻蒸发真空镀膜技术，是在真空室中利用电阻加热法，将线状或片状的镀膜材料做成适当形状的电阻丝蒸发源，装上蒸镀材料，通过电流的焦耳热使紧贴在电阻丝上的镀料熔化、蒸发或者升华，汽化了的镀料分子沉积于基片上，而获得光滑高反射率的膜层。

2、电阻蒸发真空镀膜目前是最为普遍，也最为简单的镀膜技术，一般适用于熔点低于1500℃的镀膜材料，对膜层要求不高，其设备价格便宜，产能高，效率快，工艺简单，因此类型设备应用非常普遍，也广受欢迎。

3、电阻蒸发真空镀膜设备主要由真空室和抽真空系统组成，真空室内有蒸发源(即蒸发加热器)、基片及基片架、基片加热器、排气系统等。将镀膜材料置于真空室内的蒸发源中，在高真空条件下，通过蒸发源加热使其蒸发，当蒸气分子的平均自由程大于真空室的线性尺寸以后，膜材蒸气的原子和分子从蒸发源表面逸出后，很少受到其他分子或原子的碰撞与阻碍，可直接到达被镀的基片表面上，由于基片温度较低，膜材蒸气粒子凝结其上而成膜。该方法要求蒸发源材料具有熔点高，饱和蒸气压低，化学性能稳定，在高温下不应与镀膜材料发生化学反应：具有良好的耐热性，功率密度变化小等特点，蒸发源的形状主要有多股线螺旋形、u形、正弦波形、薄板形、舟形、圆锥筐形等。如中国发明专利201820171682.6公开了一种电阻蒸发真空镀膜机的蒸发组件，包括基座，分别直立间隔安装在基座上的正极电极针、负极电极针，分别安装在正极电极针、负极电极针的上端的第一夹块、第二夹块，两端安装分别在第一夹块、第二夹块的放置板，放置在放置板中的槽口的蒸发舟；蒸发舟包括槽身以及由槽身两端水平延展的翼片，槽身坐落于放置板的槽口，翼片架设于放置板上；适用于大批量镀膜作业；同时可重复使用。

4、但目前电阻蒸发真空镀膜设备镀制膜层也具有一定的局限性，主要体现在对于难熔金属而言，其具有低的蒸气压，难以制成薄膜，且部分元素容易和加热丝反应形成合金，对设备造成损坏，且不易得到成分均匀的合金膜。

技术实现思路

1、针对目前现有技术中存在的问题，本发明提供了电阻蒸发机构，带有上述机构的电阻镀膜设备及蒸发镀膜方法。

2、本发明完整的技术方案包括：

3、一种电阻蒸发机构，包括左右对称设置的两个支撑架，每个支撑架均包括位于中部的横梁和位于两侧的电极固定板，其中电极固定板与横梁相互垂直，电极固定板上固定有电极，两个支撑架中间设有蒸发源托架，托架上设有坩埚，所述的坩埚为圆筒形，内部放置有蒸镀材料。

4、进一步的，所述横梁的长度大于电极固定板。

5、进一步的，其特征在于，电极固定板上通过固定螺栓固定有电极。

6、进一步的，每个支撑架上分别安装有两根电极，两个支撑架形成两组电极，其中一组是正电极，另一组是负电极。

7、进一步的，坩埚的深度大于其横截面直径。

8、进一步的，带有所述电阻蒸发机构的电阻蒸发镀膜设备，包括带有斜面的蒸镀室，蒸镀室的上方中部设有工件盘系统，工件盘系统使工件盘可以均匀的按照设定进行旋转，工件盘系统下方设有电阻蒸发机构，蒸镀室壁上嵌入式安装有离子源系统，离子源系统为提供工件预清洗和刻蚀工艺的系统，蒸镀室背侧安装有抽真空系统。

9、进一步的，所述该蒸镀室为船型结构。

10、进一步的，利用所述设备进行电阻蒸发镀膜的方法，具体包括以下步骤：

11、(1)将6英寸的硅片工件安装于工件盘上后，将承载了工件的工件盘装载在工件台上，将蒸发材料装进蒸发源的坩埚内，关闭蒸镀室。

12、(2)对船型蒸镀室的真空度抽至8.0e-7torr，启动离子源对工件表面进行预清洗10分钟。

13、(3)离子源清洗工艺完成后，选择电阻蒸发源的相应工艺参数，其中蒸发材料为铝，工艺因数比例：铝72.26，蒸发速率：

14、(4)启动工件盘，以7转/分钟的转速进行旋转，将船型蒸镀室的真空度抽至8.0e-7torr，真空稳定3分钟后，启动蒸发源电源，按照步骤(3)中的工艺参数，先对材料铝进行预熔，待固体完全融化成液体的时候，打开蒸发源挡板，开始按照蒸发速率进行镀膜，过程晶控探头进行监控，当镀膜厚度达到的时候，工艺结束，关闭蒸发源挡板，关闭工件盘旋转，关闭蒸发源电源。

15、本发明相对于现有技术的优点在于：

16、1.采用优化设计的蒸发机构，蒸发源的坩埚容积大，可以盛放更多的蒸镀材料，适用连续化的电阻蒸镀工艺。同时采用双支撑架的结构设计，提高了结构稳定性，并且每个支撑架均采用两根电极，可以使用更大的电压电流，提高了蒸镀工艺效率，实现了电阻蒸发机构的优化。

17、2.采用坩埚模式和加热片的结构设计，避免了传统的加热丝加热方式中，部分元素容易和加热丝反应形成合金，对设备造成损坏的问题，延长了设备的使用寿命。

技术特征：

1.一种电阻蒸发机构，其特征在于，包括左右对称设置的两个支撑架，每个支撑架均包括位于中部的横梁和位于两侧的电极固定板，其中电极固定板与横梁相互垂直，电极固定板上固定有电极，两个支撑架中间设有蒸发源托架，托架上设有坩埚，所述的坩埚为圆筒形，内部放置有蒸镀材料。

2.根据权利要求1所述的一种电阻蒸发机构，其特征在于，所述横梁的长度大于电极固定板。

3.根据权利要求1所述的一种电阻蒸发机构，其特征在于，电极固定板上通过固定螺栓固定有电极。

4.根据权利要求1所述的一种电阻蒸发机构，其特征在于，每个支撑架上设有两根电极。

5.根据权利要求1所述的一种电阻蒸发机构，其特征在于，坩埚的深度大于其横截面直径。

6.带有权利要求1-5任一项所述电阻蒸发机构的电阻蒸发镀膜设备，其特征在于，包括带有斜面的蒸镀室，蒸镀室的上方中部设有工件盘系统，工件盘系统使工件盘可以均匀的按照设定进行旋转，工件盘系统下方设有电阻蒸发机构，蒸镀室壁上嵌入式安装有离子源系统，离子源系统为提供工件预清洗和刻蚀工艺的系统，蒸镀室背侧安装有抽真空系统。

7.根据权利要求6所述的一种电阻蒸发镀膜设备，其特征在于，所述该蒸镀室为船型结构。

8.利用权利要求6-7任一项所述设备进行电阻蒸发镀膜的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

技术总结
本发明属于蒸镀设备技术领域，具体为一种电阻蒸发机构、带有上述蒸发机构的电阻蒸镀设备及方法，包括左右对称设置的两个支撑架，每个支撑架均包括位于中部的横梁和位于两侧的电极固定板，其中电极固定板与横梁相互垂直，电极固定板上固定有电极，两个支撑架中间设有蒸发源托架，托架上设有坩埚，所述的坩埚为圆筒形，内部放置有蒸镀材料。本发明提高了蒸镀工艺效率，延长了设备的使用寿命。

技术研发人员：杜鸿基,陈亮
受保护的技术使用者：北京维开科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16