专利名称：一种用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟的制作方法
一种用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟技术领域
本发明属于真空镀膜技术领域，涉及一种用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟。
背景技术：
金属薄膜在近紫外、可见到红外区域具有很高的反射率，在电子及微电子工业、能源、信息科学等领域中的应用越来越广泛。真空热蒸发沉积技术是一种常用的制备金属薄膜的方法。这种方法具有设备简单、工艺简便、成本低等优点。金属薄膜可以采用高熔点金属丝、金属蒸发舟或金属加热体与陶瓷蒸发舟组成的蒸发源在真空条件下通过热蒸发沉积镀膜技术来获得。金属丝、金属蒸发舟和金属加热体的材料可采用高熔点的钽、钥、钨等金属材料；蒸发舟的材料通常采用石墨、氮化硼、氧化铝等材料。
真空热蒸发沉积铝薄膜被广泛的应用于光电子器件的电极。金属铝薄膜可以采用钨丝、钨舟、钽舟等在真空条件下热沉积制备。但是，加热过程中所形成的高温金属铝溶液可与高熔点金属相浸润形成合金，进而对金属加热体造成破坏，从而缩短金属加热体的使用寿命。同时，这种直接用高熔点金属热沉积金属铝薄膜的方法很难获得大面积高均匀性的金属铝薄膜。因此这种方法不适用于大规模工业生产。目前大规模工业生产广泛采用由高熔点金属加热体和陶瓷蒸发舟组成的加热源作为蒸发源，所采用的铝蒸发舟通常为圆柱形的陶瓷坩埚。在真空加热条件下，金属铝先熔化形成高温金属铝溶液，然后升华形成铝蒸汽，到达基底表面并被收集，最后冷却形成金属铝薄膜。如果采用传统的圆柱形坩埚，在加热蒸发的过程中，部分高温金属铝溶液会沿着坩埚的侧壁溢(爬)出，到达金属发热体上。高温金属招溶液可与高熔点金属相浸润形成合金，从而对金属加热体造成破坏。这种金属合金的形成是破坏金属加热体的最主要的原因。使用这种传统结构的蒸发舟，金属加热体的使用寿命一般只有30-50次。短的使用寿命造成需要频繁更换金属加热体，从而降低了生产节拍，提高了生产成本。发明内容
为了解决现有技术中的蒸发舟存在的高温金属铝溶液与金属加热体形成合金对加热体造成破坏的技术问题，本发明提出一种用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下
一种用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟，包括上端敞口的圆柱形蒸发坩埚；该蒸发舟还包括
设置于所述圆柱形蒸发坩埚上端外围的圆形缓冲平台；
设置于所述圆形缓冲平台外围上方的圆柱形防溢出阻挡层。
在上述技术方案中，所述圆柱形蒸发坩埚的直径为10-20 mm。
在上述技术方案中，所述圆柱形蒸发坩埚的高度为10-50 mm。
在上述技术方案中，所述圆形缓冲平台的直径比所述圆柱形蒸发坩埚的大10 mm。
在上述技术方案中，所述圆柱形防溢出阻挡层的高度为2-10 mm。在上述技术方案中，所述圆柱形蒸发坩埚、所述圆形缓冲平台和所述圆柱形防溢出阻挡层的材料为石墨、氮化硼或氧化铝。在上述技术方案中，所述圆柱形蒸发坩埚、所述圆形缓冲平台和所述圆柱形防溢出阻挡层的厚度分别为O. 5-2 mm。本发明的有益效果本发明的用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟，由于在设置了圆形缓冲平台和顶部圆柱形防溢出阻挡层，而蒸发过程中只对底部圆柱形蒸发坩埚进行加热，圆形缓冲平台和顶部圆柱形防溢出阻挡层的温度远远低于底部圆柱形蒸发坩埚，溢(爬)出的高温金属铝溶液将被顶部圆柱形防溢出阻挡层所阻挡并在圆形缓冲平台上冷却，从而防止金属铝溶液溢出到外部金属加热体上，有效抑制了由于高温金属铝溶液与金属加热体相互作用形成合金对金属加热体所造成的破坏，从而可显著延长金属钽加热体的使用寿命，降低金属钽加热体的更换频率，提高生产节拍，降低生产成本。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图I是本发明的用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟的结构示意图。图2是本发明的用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟的结构示意前视图(a)，俯视图(b)和剖面图(C)。图中附图标记表示为11-圆柱形蒸发坩埚；12_圆形缓冲平台；13_圆柱形防溢出阻挡层。
具体实施例方式本发明的用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟的结构包括底部圆柱形蒸发坩埚、圆形缓冲平台和顶部圆柱形防溢出阻挡层。本发明的用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟中，铝蒸发舟的材料为氧化铝、石墨或氮化硼。蒸发舟的厚度为O. 5-2 mm;底部圆柱形蒸发i甘祸的直径为10-20 mm,高度为10-50 mm ;圆形缓冲平台的直径比底部圆柱形蒸发舟大10 mm ;顶部圆柱形防溢出阻挡层的高度为2-10 mm。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但本发明不限于这些实施例。实施例I如图I和图2所示的蒸发舟。蒸发舟材料为氮化硼，采用化学气相沉积的方法制备。氮化硼陶瓷的厚度为I mm ;底部的圆柱形蒸发i甘祸11的直径为10 mm,高度为30 mm ；圆形缓冲平台12的直径为20 mm ;顶部的圆柱形防溢出阻挡层13的高度为5 mm。实施结果在10_7 Torr真空度下，采用金属钽加热体对本实施例蒸发舟进行加热，蒸发舟中每次装入约5克金属铝条，每次加热蒸发后蒸发舟无铝条剩余。在此实验条件下，金属钽加热体的使用寿命达到200次以上。实施例2本发明选用图I所示的蒸发舟。蒸发舟材料为石墨。石墨的厚度为2 mm ;底部圆柱形蒸发i甘祸11的直径为20 mm,高度为10 mm ;圆形缓冲平台12的直径为30 mm ;顶部圆柱形防溢出阻挡层13的高度为2 mm。
实施结果在10_7 Torr真空度下，采用金属钽加热体对本实施例蒸发舟进行加热，蒸发舟中每次装入约5克金属铝条，每次加热蒸发后蒸发舟无铝条剩余。在此实验条件下，金属钽加热体的使用寿命达到200次以上。
实施例3
本发明选用图I所示的蒸发舟。蒸发舟材料为氧化铝，氧化铝层的厚度为O. 5 mm ； 底部圆柱形蒸发i甘祸11的直径为15 mm,高度为50 mm ;圆形缓冲平台12的直径为35 mm ； 顶部圆柱形防溢出阻挡层13的高度为10 mm。
实施结果在10_7 Torr真空度下，采用金属钽加热体对本实施例蒸发舟进行加热，蒸发舟中每次装入约5克金属铝条，每次加热蒸发后蒸发舟无铝条剩余。在此实验条件下，金属钽加热体的使用寿命达到200次以上。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
权利要求
1.一种用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜的蒸发舟，包括上端敞口的圆柱形蒸发坩埚(11);其特征在于，该蒸发舟还包括 设置于所述圆柱形蒸发坩埚(11)上端外围的圆形缓冲平台(12)； 设置于所述圆形缓冲平台(12)外围上方的圆柱形防溢出阻挡层(13)。
2.根据权利要求I所述的蒸发舟，其特征在于，所述圆柱形蒸发坩埚(11)的直径为10-20 mm。
3.根据权利要求I所述的蒸发舟，其特征在于，所述圆柱形蒸发坩埚(11)的高度为10-50 mm。
4.根据权利要求I所述的蒸发舟，其特征在于，所述圆形缓冲平台(12)的直径比所述圆柱形蒸发i甘祸(11)的大10 mm。
5.根据权利要求I所述的蒸发舟，其特征在于，所述圆柱形防溢出阻挡层(13)的高度为 2-10 mm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的蒸发舟，其特征在于，所述圆柱形蒸发坩埚(11)、所述圆形缓冲平台(12)和所述圆柱形防溢出阻挡层(13)的材料为石墨、氮化硼或氧化铝。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的蒸发舟，其特征在于，所述圆柱形蒸发坩埚(11)、所述圆形缓冲平台(12)和所述圆柱形防溢出阻挡层(13)的厚度分别为0. 5-2 mm。
全文摘要
本发明属于真空镀膜技术领域，涉及一种用于真空热蒸发沉积金属铝薄膜蒸发舟结构的改进，其包括上端敞口的圆柱形蒸发坩埚；设置于所述圆柱形蒸发坩埚上端外围的圆形缓冲平台；设置于所述圆形缓冲平台外围上方的圆柱形防溢出阻挡层。与传统铝蒸发舟相比，本发明蒸发舟加入了圆形缓冲平台和顶部的圆柱形防溢出阻挡层。热沉积时，溢出的高温铝溶液将被顶部防溢出阻挡层阻挡并在圆形缓冲平台冷却，从而防止铝溶液与金属加热体相浸润形成合金，进而对金属加热体造成破坏。本发明蒸发舟可显著延长金属加热体的使用寿命，从而降低金属加热体的更换频率，提高生产节拍，降低生产成本。
文档编号C23C14/24GK102978574SQ20121053632
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者苏子生, 初蓓, 李文连 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所