一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚的制作方法

本技术涉及薄膜沉积，尤其涉及一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚。

背景技术：

1、物理气相沉积(pvd)技术，是指在真空条件下，采用物理的方法，将固体或液体材料源表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体或等离子体，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。在半导体薄膜沉积领域，物理气相沉积(pvd)技术主要分为三类：真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。

2、真空蒸发镀膜是物理气相沉积技术(pvd)中非常重要的一种镀膜方法。相较于溅射镀膜和离子镀，真空蒸发镀膜具有薄膜纯度高、镀膜速率快、设备简单容易操作的特点，真空蒸发镀膜是用真空蒸发镀膜机，在真空条件下，将坩埚中的镀料加热并蒸发，使大量的原子、分子气化并离开液体镀料或离开固体镀料表面(升华)。气态的原子、分子在真空中经过很少的碰撞(因为环境为高真空)迁移到基体。镀料原子、分子沉积在基体表面形成薄膜。相比较于真空溅射镀膜，蒸发镀膜的镀料物质通过蒸发的方式形成薄膜。镀料放置于不同材质的坩埚中，置于衬底的下方，镀料原子或分子被电子束或分子束加热后获得动能，向四方扩散，离开坩埚“飘”到上方的衬底上形成薄膜，此种模式下镀料原子或分子到达衬底后动能几乎消耗殆尽，原子动能太低，在衬底上发生少许位移或不发生位移，从而导致蒸空镀膜方式在填孔方面能力有限(尤其对于孔洞在1um以下时)，填充密度太低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有坩埚存在的不足，提供了一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，使蒸镀原子或分子延相对准直向上的方向发射，发射出的蒸镀原子或分子对准衬底的孔洞，改善蒸镀原子或分子的填孔能力，以获得更好的填充密度。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、主要提供一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述坩埚包括坩埚本体和连接在所述坩埚本体正上方的外延结构，所述外延结构为标准圆柱形。

4、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述坩埚本体和所述外延结构可拆卸连接。

5、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述坩埚本体为柱状。

6、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述坩埚本体为梯形状。

7、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述坩埚为钨坩埚。

8、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述坩埚为石墨坩埚。

9、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述外延结构上设有盖体，所述盖体上均匀设置有多个出汽孔。

10、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述外延结构上设有盖体，所述盖体上设有多个大小不一的出汽口，每个出汽口处对应设置有挡板。

11、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述外延结构的两侧设置有收集槽。

12、作为一优选项，一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述收集槽为弧形槽或方形槽。

13、需要进一步说明的是，上述各选项对应的技术特征在不冲突的情况下可以相互组合或替换构成新的技术方案。

14、与现有技术相比，本实用新型有益效果是：

15、(1)本实用新型的坩埚本体与传统坩埚外形一致，制作工艺方便，坩埚本体上方的外延结构采用标准圆柱状，其功能相当于对蒸镀出的镀料原子或分子的方向做出选择，使其延相对准直向上的方向发射，达到更好的聚集蒸汽的作用，发射出的蒸镀原子或分子直接进入到衬底的孔洞中，能够改善蒸镀原子或分子的填孔能力，获得更好的填充密度。

16、(2)在一个示例中，所述坩埚本体和所述外延结构可拆卸连接，方便更换外延结构的尺寸以适应每次蒸镀的基片的数量和面积。

17、(3)在一个示例中，外延结构上设有盖体，所述盖体上均匀设置有多个出汽孔，能够实现对基片的均匀镀膜。

18、(4)在一个示例中，外延结构上设有盖体，所述盖体上设有多个大小不一的出汽口，每个出汽口处对应设置有挡板，实际中，可以根据需要蒸镀的基片大小选择开启相应尺寸的出汽口进行蒸镀，也可以根据需要蒸镀的基片的位置开启相应位置的出汽口进行蒸镀，并通过挡板的开启和闭合控制出汽口的工作。

19、(5)在一个示例中，所述外延结构的两侧设置有收集槽，收集槽用于收集回流的蒸镀材料，提高蒸镀材料的利用率，降低成本，同时可对回流的蒸镀材料进行收集，并进行蒸镀材料的质量监控(防止回流蒸镀材料变质影响器件制备)及蒸镀材料的二次提纯。

技术特征：

1.一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述坩埚包括坩埚本体和连接在所述坩埚本体正上方的外延结构，所述外延结构为标准圆柱形。

2.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述坩埚本体和所述外延结构可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述坩埚本体为柱状。

4.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述坩埚本体为梯形状。

5.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述坩埚为钨坩埚。

6.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述坩埚为石墨坩埚。

7.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述外延结构上设有盖体，所述盖体上均匀设置有多个出汽孔。

8.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述外延结构上设有盖体，所述盖体上设有多个大小不一的出汽口，每个出汽口处对应设置有挡板。

9.根据权利要求1所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述外延结构的两侧设置有收集槽。

10.根据权利要求9所述的一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，其特征在于，所述收集槽为弧形槽或方形槽。

技术总结
本技术公开了一种用于真空蒸发镀膜的镀料坩埚，所述坩埚包括坩埚本体和连接在所述坩埚本体正上方的外延结构，所述外延结构为标准圆柱形。坩埚本体与传统坩埚外形一致，坩埚本体上方的外延结构采用标准圆柱状，对蒸镀出的镀料原子或分子的方向做出选择，使其延相对准直向上的方向发射，发射出的蒸镀原子或分子直接进入到衬底的孔洞中，以获得更好的填充密度。

技术研发人员：李丽娟
受保护的技术使用者：成都海威华芯科技有限公司
技术研发日：20230505
技术公布日：2024/1/15