[实用新型]一种用于半导体工艺的金属蒸发结构

说明书

本实用新型公开了一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，属于半导体技术领域，金属蒸发结构包括：坩埚层(1)，坩埚层(1)包括坩埚；用于装载金属源的金属源层(2)，金属源层(2)设置于坩埚的内部；坩埚为热传导率低于金属源、熔点高于金属源的金属锅；冷却层(3)，冷却层(3)围设在坩埚层(1)的外部，冷却层(1)的底部与坩埚层(1)的底部连接。本实用新型使用一种热传导率良好但低于金属源，且溶点远高于金属源和高热下不与金属源反应的金属埚，降低了冷却作用从而可使用较低蒸发功率进来防止金属气雾造成金属球的形成，以改进金属表面的形态和确保集成电路中MIM电容器的击穿电压进而保证MIM电容器和集成电路的成品率和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种用于半导体工艺的金属蒸发结构。

背景技术

MIM(Metal-Insulator-Metal，金属-绝缘体-金属)电容器是集成电路中重要部件之一，确保高击穿电压保证集成电路的高质量、成品率和可靠性的重要指标。目前业界公认造成其低击穿电压的主要原因是由于MIM电容器的底板金属在蒸发后表面形成的微米大小颗粒。这些颗粒的形成通常是由于蒸发金属表面或里面的杂质，蒸发系统中的颗粒和蒸发过程中形成的金属颗粒而造成的。蒸发金属表面或里面的杂质和蒸发系统中的颗粒可由选择高纯度不经进一步铸作的金属和每次蒸发前清洁蒸发金属表面的如碳的小颗粒和蒸发系统中的颗粒。至于消除蒸发过程中形成的金属颗粒则需从蒸发机理和设置上来解决。

半导体蒸发工艺中涉及的电子束黄金蒸发，现有的黄金蒸发工艺中，通常直接把黄金装入水冷却的铜座坩埚洞里，由于其热传导太良好以致为保持一定的蒸发速率需使用更高的蒸发功率造成在金属上方产生金属气雾而在蒸发金属表面形成不少微米大小金属球的问题。此金属球的形成不只影响金属表面的形态甚至会造成降低集成电路中MIM(Metal-Insulator-Metal，金属-绝缘体-金属)电容器的击穿电压而严重影响MIM电容器和集成电路的成品率和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中黄金蒸发工艺易产生金属球的问题，提供了一种用于半导体工艺的金属蒸发结构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

提供一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述金属蒸发结构包括：

坩埚层，所述坩埚层包括坩埚；

用于装载金属源的金属源层，所述金属源层设置于所述坩埚的内部；所述坩埚为热传导率低于所述金属源、熔点高于所述金属源的金属锅；

冷却层，所述冷却层围设在所述坩埚层的外部，所述冷却层的底部与所述坩埚层的底部连接。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述坩埚为钨坩埚，所述金属源层为金源层。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述钨坩埚为内空椭圆结构，所述冷却层与所述坩埚层可拆卸连接，所述金属源层设置于所述钨坩埚的底部。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述钨坩埚的高度为26.4mm，所述钨坩埚的锅口直径为44.6mm。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述坩埚层的厚度为5mm。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述冷却层为冷却水层。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述坩埚为钼坩埚，所述金属源层为银源层。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述金属蒸发结构还包括加热层，所述加热层设置在所述坩埚层的内底部，所述加热层位于所述坩埚层与所述金属源层之间。

作为一优选项，一种用于半导体工艺的金属蒸发结构，所述坩埚层上设有温度检测装置。