[实用新型]一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具

说明书

本实用新型属于微纳制造技术领域，提供了一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具。该专用夹具为左右对称结构，包括左夹具、左电极、第一钨丝盖板、第一钨丝、第二钨丝、铝环、第二钨丝盖板、右电极和右夹具。使用蒸发源铝环的用量是改造前用量约2.5倍，蒸发源铝环用量增加后，单次蒸镀的极限厚度由几百纳米尺度级别增加至微米尺度级别，通过增加蒸发源铝环的用量可显著改善镀膜的极限厚度。使用改造后夹具及钨丝蒸镀铝膜时，当样品与蒸发源之间距离加长，两者之间夹角为71.4°，此时单次可蒸镀铝膜极限厚度为微米尺度级别，本夹具达到蒸镀铝厚膜的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具，用于金属铝厚膜的真空蒸镀沉积，属于微纳制造技术领域。

背景技术

真空蒸镀铝膜是基于物理气相沉积原理的薄膜制作方法，指在真空腔室中，把所要蒸发的金属加热到较高的温度，使其原子获得足够高的能量，脱离金属材料表面的束缚，蒸发转移到衬底表面并形成薄膜的过程。真空蒸镀具有设备简单、操作容易、成膜速率快等优点。其中电阻加热蒸发是利用夹具将加热源钨丝固定在两电极间，并将高纯铝环作为蒸发源悬挂在钨丝表面，对钨丝施加电流产生焦耳热，使悬挂在其上的铝环蒸发，在样品表面凝结后形成铝薄膜。电阻加热方法操作简单、蒸发速率较快，但对加热源要求较高，如加热源需具有较高熔点、较低的饱和蒸汽压、高化学稳定性等。原有夹具存在的问题是蒸镀铝膜较薄，真空蒸镀铝膜一次所作的薄膜厚度通常是几百纳米尺度级别问题。而随着MEMS技术的推广应用，在半导体器件场合，需要大量厚度在微米尺度级别的薄膜。如金属引线键和，由于金属铝膜具有良好的电学性能，一般作为电极使用，在引线键键合时，为避免键和过程中探针破坏电极结构，要求铝膜厚度较厚,如果多次蒸镀，会带来薄膜结合力差等问题，所以迫切需要改进蒸镀设备，使其具备蒸发厚膜的能力。

实用新型内容

本实用新型提供一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具。是解决普通蒸镀设备蒸镀铝膜的极限厚度比较低，只有几百纳米尺度级别的问题，本实用新型提出针对固定蒸镀铝膜用钨丝夹具的设计，用来加长钨丝，在不改变腔室大小情况下，增加蒸发源铝环悬挂量，从而提高单次蒸镀厚度，实现微米尺度级别薄膜的制作，达到真空蒸镀铝厚膜的目的。本夹具用于在钨丝上悬挂蒸发源铝环，固定钨丝的专用夹具，在进行电阻加热蒸镀铝时，用夹具将加热源钨丝固定在两电极上，并将蒸发源高纯铝环悬挂在钨丝表面，对加热源施加电流产生焦耳热，使悬挂在加热源钨丝上的铝环蒸发，在样品表面凝结后形成薄膜。

本实用新型的技术方案：

一种应用于电阻法真空蒸镀铝厚膜设备的专用夹具，该专用夹具为左右对称结构，包括左夹具1、左电极3、第一钨丝盖板6、第一钨丝7、第二钨丝8、铝丝9、第二钨丝盖板10、右电极12和右夹具14；

所述的左夹具1和右夹具14分别与第一螺栓2和第六螺栓15配合，对应夹持左电极3和右电极12；左夹具1和右夹具14结构相同，分为固定电极端和固定钨丝端；

所述的第一钨丝7和第二钨丝8水平固定在左夹具1和右夹具14之间，分别通过第一钨丝盖板6、第二钨丝盖板10、左夹具1和右夹具14的固定钨丝端及螺栓配合进行固定；第一钨丝7和第二钨丝8的每个螺旋上面悬挂一组蒸镀用的铝环9。