一种银金属蒸发真空镀膜的方法与流程

本发明涉及真空镀膜，具体而言，涉及一种银金属蒸发真空镀膜的方法。

背景技术：

1、目前，常采用蒸发真空镀膜技术在晶圆表面形成焊接ag金属膜，在此过程中一般采用蒸发设备自带的紫铜金属坩埚。在蒸发过程中将金属直接放在紫铜坩埚中蒸发。这种方法的缺点是：

2、（1）因为紫铜坩埚下面有水冷系统，热传导较快，蒸发源材料不易熔化，因此蒸发需要的功率较大。在蒸发过程中容易导致源材料中心熔化，连续蒸发几次后金属下面出现变形空缺，不能与紫铜坩埚很好接触。

3、（2）另外紫铜坩埚在高温下容易氧化，氧化层容易与金属源材料形成黑色杂质层。

4、由于ag金属膜制备过程存在以上缺陷，使镀膜需要加大功率来熔化金属源材料，由于变形金属与紫铜坩埚之间的气体受热不易散发，在不断升温的条件下，空气与金属源材料受热不一致，聚集热量难于散发，容易造成金属溅源。溅源后，轻则晶圆表面溅射金属点，重则晶圆被溅射出的金属打碎，造成严重的损失。

5、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种银金属蒸发真空镀膜的方法，旨在有效降低镀膜功率，避免出现金属源溅射问题。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种银金属蒸发真空镀膜的方法，包括：将钼坩埚置于蒸发设备自带的坩埚中，以钼坩埚作为银金属材料蒸发镀膜的容器，通过蒸发真空镀膜的方法在基材上形成金属膜层；

4、蒸发真空镀膜的过程包括依次进行的预热阶段、预熔阶段、蒸发源熔化阶段和稳定蒸发阶段；

5、其中，预热阶段、预熔阶段、蒸发源熔化阶段和稳定蒸发阶段所施加的电压均为9kv-11kv，自预热阶段至蒸发源熔化阶段所施加的电流逐渐增加；

6、在稳定蒸发阶段，先施加48ma-52ma的电流，施加时间为20s-40s，待蒸发源材料完全熔化之后打开挡板开始蒸发过程，降低电流至10ma-20ma，控制银金属蒸发速率稳定在20å/s-40å/s。

7、在可选的实施方式中，在预热阶段，控制施加电流为8ma-12ma，电流施加时间为20s-40s。

8、在可选的实施方式中，在预熔阶段，控制施加电流为28ma-32ma，电流施加时间为20s-40s。

9、在可选的实施方式中，在蒸发源熔化阶段，控制施加电流为38ma-42ma，电流施加时间为20s-40s。

10、在可选的实施方式中，蒸发真空镀膜的过程中控制真空度为（1-3）×10-6torr。

11、在可选的实施方式中，钼坩埚的纯度大于99.9%，密度为10.0g/cm3-10.5g/cm3，熔点为2610℃-2630℃；

12、优选地，银金属材料的纯度大于99.99%，密度为10.3g/cm3-10.7g/cm3，熔点为951℃-971℃。

13、在可选的实施方式中，蒸发设备自带的坩埚为紫铜坩埚。

14、在可选的实施方式中，基材为晶圆。

15、本发明具有以下有益效果：通过在蒸发设备自带的坩埚中放置钼坩埚，以钼坩埚作为银金属材料蒸发镀膜的容器，银的熔点远小于钼的熔点，熔源过程不会导致钼坩埚被熔化或变形；增加钼坩埚后热量不容易散发，降低了熔源功率，金属在钼坩埚中完全熔化，金属材料与钼坩埚紧密接触，金属中没有空气与杂质，蒸发过程金属源溅源的频率显著降低。本发明将蒸发真空镀膜的过程分为依次进行的预热阶段、预熔阶段、蒸发源熔化阶段和稳定蒸发阶段，缓慢升温，有利于进一步避免出现金属源溅源。

技术特征：

1.一种银金属蒸发真空镀膜的方法，其特征在于，包括：将钼坩埚置于蒸发设备自带的坩埚中，以钼坩埚作为银金属材料蒸发镀膜的容器，通过蒸发真空镀膜的方法在基材上形成金属膜层；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预热阶段，控制施加电流为8ma-12ma，电流施加时间为20s-40s。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预熔阶段，控制施加电流为28ma-32ma，电流施加时间为20s-40s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述蒸发源熔化阶段，控制施加电流为38ma-42ma，电流施加时间为20s-40s。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸发真空镀膜的过程中控制真空度为（1-3）×10-6torr。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，钼坩埚的纯度大于99.9%，密度为10.0g/cm3-10.5g/cm3，熔点为2610℃-2630℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，银金属材料的纯度大于99.99%，密度为10.3g/cm3-10.7g/cm3，熔点为951℃-971℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，蒸发设备自带的坩埚为紫铜坩埚。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材为晶圆。

技术总结
本发明公开了一种银金属蒸发真空镀膜的方法，涉及真空镀膜技术领域。通过在蒸发设备自带的坩埚中放置钼坩埚，以钼坩埚作为银金属材料蒸发镀膜的容器，银的熔点远小于钼的熔点，熔源过程不会导致钼坩埚被熔化或变形；增加钼坩埚后热量不容易散发，降低了熔源功率，金属在钼坩埚中完全熔化，金属材料与钼坩埚紧密接触，金属中没有空气与杂质，蒸发过程金属源溅源的频率显著降低。本发明将蒸发真空镀膜的过程分为依次进行的预热阶段、预熔阶段、蒸发源熔化阶段和稳定蒸发阶段，缓慢升温，有利于进一步避免出现金属源溅源。

技术研发人员：李文军,张志向,陈憬怀,赵转平,任雄
受保护的技术使用者：天水天光半导体有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24