薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)，所述薄膜蒸鍍設(shè)備包括匹配箱、喂料單元、主室；其中，所述喂料單元的一端設(shè)置有匹配箱，其另一端設(shè)置有主室；所述匹配箱的內(nèi)部設(shè)置有射頻源及直流源，用于產(chǎn)生等離子；所述喂料單元用于提供蒸鍍的源材料；所述主室，用于提供薄膜蒸鍍的空間，通過利用匹配箱的內(nèi)部設(shè)置射頻源及直流源來使喂料單元中產(chǎn)生等離子實(shí)現(xiàn)對晶圓的薄膜蒸鍍，提高了薄膜的均勻性。另一方面，在源材料與主室的內(nèi)壁之間設(shè)置有保護(hù)罩單元，避免進(jìn)行薄膜蒸鍍時蒸鍍的源材料貼到主室的內(nèi)壁上的情況，減少了源材料的損耗，從而提高了源材料的利用率。
【專利說明】薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體加工設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]PECVD (等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)、PVD (濺鍍沉積)、VTD (氣相傳輸沉積)和CSS(封閉空間升華、加熱蒸發(fā)鍍膜)是半導(dǎo)體、LED、太陽能等行業(yè)中被廣泛使用的薄膜鍍膜技術(shù)。其中PECVD、PVD的鍍膜速度較慢，對于較厚的膜，生產(chǎn)效率不高，而且源材料利用率低；而^0技術(shù)只能進(jìn)行單片基板的鍍膜，由于結(jié)構(gòu)的局限性，薄膜的均勻性不夠好、基板尺寸受限制。常規(guī)的CSS技術(shù)無法進(jìn)行基板行進(jìn)中的連續(xù)鍍膜，源材料溫度均勻性不好，也不能連續(xù)喂料連續(xù)生產(chǎn)。
[0003]JP10-226877公開了一種薄膜沉積方法及裝置,其可在同一基板的兩面同時沉積鍍膜，然而該基板是柔性基板如塑料膜或金屬箔等材料。
[0004]為了改善蒸發(fā)容器中溫度的不均勻變化、提高薄膜沉積的均勻性，三菱重工株式會社在中國專利CN101942639 (2011-1-12)公開了一種真空氣相沉積設(shè)備，其中的蒸發(fā)容器具有線性設(shè)置的多個直徑相同的排放孔，并且具有多個直徑相同的通孔的射流板，然而該方法主要是用于沉積多種蒸發(fā)材料，源材料利用率不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)，以解決使用現(xiàn)有技術(shù)中薄膜蒸鍍設(shè)備所蒸鍍的薄膜的存在薄膜均勻性不好，源材料利用率不高的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種薄膜蒸鍍設(shè)備，所述薄膜蒸鍍設(shè)備包括:匹配箱、喂料單元、主室；其中，所述喂料單元的一端設(shè)置有匹配箱，其另一端設(shè)置有主室;
[0007]所述匹配箱的內(nèi)部設(shè)置有射頻源及直流源，用于產(chǎn)生等離子；
[0008]所述喂料單元用于提供蒸鍍的源材料；
[0009]所述主室，用于提供薄膜蒸鍍的空間。
[0010]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述主室的內(nèi)部設(shè)置有保護(hù)罩單元，所述保護(hù)罩單元設(shè)置于所述源材料與所述主室的內(nèi)壁之間。
[0011]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述主室內(nèi)部還設(shè)置有加熱單元及控制所述加熱單元作升降運(yùn)動的升降單元。
[0012]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述加熱單元設(shè)置有超模針，所述超模針用于調(diào)整所述加熱單元上的晶圓的位置。
[0013]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述匹配箱內(nèi)部還設(shè)置有過濾器，所述過濾器設(shè)置于所述射頻源與所述直流源之間。
[0014]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述喂料單元通過銅電極棒與所述匹配箱相連。
[0015]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述喂料單元內(nèi)部設(shè)置有磁單元、控制所述磁單元運(yùn)動的磁轉(zhuǎn)動單元、設(shè)置于所述磁單元一側(cè)的源材料。
[0016]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述喂料模塊設(shè)置有干擾阻擋結(jié)構(gòu)及射頻絕緣結(jié)構(gòu)，所述干擾阻抗結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述磁單元及所述磁轉(zhuǎn)動單元的周圍；所述射頻絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述源材料周圍。
[0017]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，所述干擾阻擋結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為樹脂材料。
[0018]可選的，在所述的薄膜蒸鍍設(shè)備中，還設(shè)置有低溫泵，所述低溫泵設(shè)置于所述主室的一側(cè)，用于調(diào)節(jié)所述主室中的壓力。
[0019]本實(shí)用新型還提供一種薄膜蒸鍍系統(tǒng)，包括:固定架及設(shè)置于所述固定架上的裝載室、定向室、傳遞室及若干個如上所述的薄膜蒸鍍設(shè)備；其中，
[0020]所述裝載室，用于裝載需要鍍膜的若干晶圓；
[0021]所述定向室，用于對所述若干晶圓進(jìn)行對準(zhǔn)；
[0022]所述傳遞室，用于將在所述定向室中對準(zhǔn)后的若干晶圓搬運(yùn)到所述薄膜蒸鍍設(shè)備。
[0023]所述薄膜蒸鍍設(shè)備，用于對所述傳遞室搬運(yùn)過來的每個晶圓進(jìn)行薄膜蒸鍍。
[0024]可選的，在所述的薄膜蒸鍍系統(tǒng)中，所述薄膜蒸鍍設(shè)備的外壁由金屬制成。
[0025]在本實(shí)用新型所提供的薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)中，通過利用匹配箱的內(nèi)部設(shè)置射頻源及直流源來使喂料單元中產(chǎn)生等離子實(shí)現(xiàn)對晶圓的薄膜蒸鍍，提高了薄膜的均勻性。另一方面，在源材料與主室的內(nèi)壁之間設(shè)置有保護(hù)罩單元，避免進(jìn)行薄膜蒸鍍時蒸鍍的源材料貼到主室的內(nèi)壁上的情況，減少了源材料的損耗，從而提高了源材料的利用率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例中薄膜蒸鍍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中薄膜蒸鍍設(shè)備的剖面圖；
[0028]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例中匹配箱的內(nèi)部構(gòu)成圖；
[0029]圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例中喂料單元的剖面圖。
[0030]圖1-圖 4 中:
[0031]匹配箱-100 ;直流源-120 ;射頻源-110 ;過濾器-130 ;喂料單元-200 ;源材料-230 ;磁單元-220 ;磁轉(zhuǎn)動單元-210 ;銅電極棒-240 ;射頻絕緣結(jié)構(gòu)-250 ;干擾阻擋結(jié)構(gòu)-260 ;主室-300 ;保護(hù)罩單元-320 ;加熱單元-330 ;超模針-335 ;真空閥-345 ;升降單元-340 ;低溫泵-400 ;晶圓-500 ;薄膜蒸鍍設(shè)備-45 ;傳遞室-35 ;定向室-25 ;裝載室-15。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提出的薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0033]請參考圖1，其為本實(shí)用新型一實(shí)施例中薄膜蒸鍍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，一固定架及設(shè)置于所述固定架上的多個裝載室15、多個定向室25、多個傳遞室35及多個薄膜蒸鍍設(shè)備45 ;其中，所述裝載室15，用于裝載需要鍍膜的若干晶圓500 ;所述定向室25，用于對所述若干晶圓500進(jìn)行對準(zhǔn)；所述傳遞室35，用于將在所述定向室25中對準(zhǔn)后的若干晶圓500搬運(yùn)到所述薄膜蒸鍍設(shè)備45。所述薄膜蒸鍍設(shè)備45，用于對所述傳遞室35搬運(yùn)過來的每個晶圓500進(jìn)行薄膜蒸鍍。
[0034]本實(shí)施例中，所述薄膜蒸鍍系統(tǒng)的工作過程如下:
[0035]首先，在裝載室15中裝載需要鍍膜的若干晶圓500 ;接著，將裝載室15中的每片晶圓500依次向定向室25移動；接著在定向室25中對所述若干晶圓500進(jìn)行對準(zhǔn)，以便為接下來的鍍膜做準(zhǔn)備；最后，通過傳遞室35將定向室25中對準(zhǔn)后的晶圓500依次搬運(yùn)到薄膜蒸鍍設(shè)備45，完成對每個晶圓500的薄膜蒸鍍操作。
[0036]具體的，所述薄膜蒸鍍系統(tǒng)中裝載室15、定向室25、傳遞室35及薄膜蒸鍍設(shè)備45的數(shù)量均為多個，目的是以便在生產(chǎn)過程中若某個部分出現(xiàn)故障時，還有替代的部分進(jìn)行該部分的工作，較好的提高了生產(chǎn)效率，符合生產(chǎn)的需求。
[0037]進(jìn)一步地，所述薄膜蒸鍍設(shè)備45的外壁由金屬制成。較好的避免周圍環(huán)境的干擾對薄膜蒸鍍設(shè)備45內(nèi)部造成的不必要的影響。
[0038]請參考圖2，其為本實(shí)用新型一實(shí)施例中薄膜蒸鍍設(shè)備45的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，所述薄膜蒸鍍設(shè)備45包括:匹配箱100、喂料單元200、主室300 ;其中，所述喂料單元200的一端設(shè)置有匹配箱100，其另一端設(shè)置有主室300 ;所述匹配箱100的內(nèi)部設(shè)置有射頻源110及直流源200，用于產(chǎn)生等離子；所述喂料單元200用于提供蒸鍍的源材料230 ;所述主室300，用于提供薄膜蒸鍍的空間。通過使用射頻源110或者同時使用射頻源110及直流源200的方式使晶圓500與喂料單元200中的源材料230之間產(chǎn)生等離子的方式，可以獲得較高的蒸鍍率，提高了薄膜的均勻性及生產(chǎn)效率。
[0039]本實(shí)施例中所述的薄膜蒸鍍設(shè)備45還設(shè)置有低溫泵400，所述低溫泵400設(shè)置于所述主室300的一側(cè)，用于調(diào)節(jié)所述主室300中的壓力。具體為通過冷卻主室300中的氣體來實(shí)現(xiàn)的，可以根據(jù)實(shí)際的需要來調(diào)節(jié)主室300中的壓力，進(jìn)一步提高了薄膜的質(zhì)量。
[0040]較佳的，所述主室300的內(nèi)部設(shè)置有保護(hù)罩單元320，所述保護(hù)罩單元320設(shè)置于所述源材料230與所述主室300的內(nèi)壁之間。通過保護(hù)罩單元320的設(shè)置，避免晶圓500在進(jìn)行薄膜蒸鍍時蒸鍍的源材料230貼到所述主室300的內(nèi)壁上，所造成源材料230不必要的損耗，提高了生產(chǎn)效率。
[0041]進(jìn)一步地，所述主室300內(nèi)部還設(shè)置有加熱單元330及控制所述加熱單元330作升降運(yùn)動的升降單元340。其中，所述加熱單元330設(shè)置有超模針335，所述超模針335用于調(diào)整所述加熱單元330上的晶圓500的位置。加熱單元330用于在蒸鍍薄膜過程中對主室300內(nèi)部的溫度的調(diào)整，本實(shí)施例中，溫度設(shè)定為120攝氏度。而升降單元340的設(shè)置主要是為了在需要進(jìn)行薄膜蒸鍍時，調(diào)整加熱單元330的位置使其上升到保護(hù)罩單元320內(nèi)，從而使加熱單元330上放置的晶圓500可以在保護(hù)罩單元320內(nèi)進(jìn)行鍍膜，超模針335進(jìn)一步調(diào)整晶圓500的位置，使晶圓500與源材料230之間的距離控制到最佳，避免源材料230在蒸鍍時貼到主室300的內(nèi)壁的現(xiàn)象，提高了源材料230的利用率。
[0042]進(jìn)一步地，所述匹配箱100內(nèi)部還設(shè)置有過濾器130，所述過濾器130設(shè)置于所述射頻源110與所述直流源200之間。所述過濾器130主要是避免射頻源110與直流源200之間的相互信號的干擾，以使匹配箱100具有較佳的性能。
[0043]本實(shí)施例中，所述喂料單元200通過銅電極棒240與所述匹配箱100相連。所述喂料單元200內(nèi)部設(shè)置有磁單元220、控制所述磁單元220運(yùn)動的磁轉(zhuǎn)動單元210、設(shè)置于所述磁單元220 —側(cè)的源材料230。所述磁單元220及磁轉(zhuǎn)動單元210的設(shè)置較佳的提高了蒸鍍過程中薄膜的均勻性，提高了薄膜的質(zhì)量。
[0044]所述喂料單元200與所述匹配箱100的連接是通過銅電極棒240插入式實(shí)現(xiàn)的，在喂料單元200與匹配箱100相連后，喂料單元200中的銅電極棒240與源材料230相接觸，因此在源材料230的周圍設(shè)置射頻絕緣結(jié)構(gòu)250，以避免匹配箱100中射頻源110及直流源200對源材料230造成的干擾。此外，還在所述磁單元220及所述磁轉(zhuǎn)動單元210的周圍設(shè)置干擾阻抗結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步避免干擾。其中，所述干擾阻擋結(jié)構(gòu)260的材質(zhì)為樹脂材料。
[0045]進(jìn)一步地，所述主室300的一側(cè)還設(shè)置有真空閥345，將主室300調(diào)整為真空狀態(tài)進(jìn)行薄膜蒸鍍，有效的提高薄膜的均勻度。
[0046]綜上，在本實(shí)用新型所提供的薄膜蒸鍍設(shè)備及薄膜蒸鍍系統(tǒng)中，通過利用匹配箱的內(nèi)部設(shè)置射頻源及直流源來產(chǎn)生的等離子實(shí)現(xiàn)對薄膜的蒸鍍，提高了薄膜的均勻性。另一方面，在源材料與主室的內(nèi)壁之間設(shè)置有保護(hù)罩單元，避免進(jìn)行薄膜蒸鍍時蒸鍍的源材料貼到主室的內(nèi)壁上的情況，減少了源材料的損耗，從而提高了源材料的利用率。
[0047]上述描述僅是對本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，包括:匹配箱、喂料單元、主室；其中，所述喂料單元的一端設(shè)置有匹配箱，其另一端設(shè)置有主室； 所述匹配箱的內(nèi)部設(shè)置有射頻源及直流源，用于產(chǎn)生等離子； 所述喂料單元用于提供蒸鍍的源材料； 所述主室，用于提供薄膜蒸鍍的空間。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述主室的內(nèi)部設(shè)置有保護(hù)罩單元，所述保護(hù)罩單元設(shè)置于所述源材料與所述主室的內(nèi)壁之間。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述主室內(nèi)部還設(shè)置有加熱單元及控制所述加熱單元作升降運(yùn)動的升降單元。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述加熱單元設(shè)置有超模針，所述超模針用于調(diào)整所述加熱單元上的晶圓的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述匹配箱內(nèi)部還設(shè)置有過濾器，所述過濾器設(shè)置于所述射頻源與所述直流源之間。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述喂料單元通過銅電極棒與所述匹配箱相連。
7.如權(quán)利要求1所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述喂料單元內(nèi)部設(shè)置有磁單元、控制所述磁單元運(yùn)動的磁轉(zhuǎn)動單元、設(shè)置于所述磁單元一側(cè)的源材料。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述喂料模塊設(shè)置有干擾阻擋結(jié)構(gòu)及射頻絕緣結(jié)構(gòu)，所述干擾阻抗結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述磁單元及所述磁轉(zhuǎn)動單元的周圍；所述射頻絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述源材料周圍。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，所述干擾阻擋結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為樹脂材料。
10.如權(quán)利要求8所述的薄膜蒸鍍設(shè)備，其特征在于，還設(shè)置有低溫泵，所述低溫泵設(shè)置于所述主室的一側(cè)，用于調(diào)節(jié)所述主室中的壓力。
11.一種薄膜蒸鍍系統(tǒng)，其特征在于，包括:一固定架及設(shè)置于所述固定架上的多個裝載室、多個定向室、多個傳遞室及多個如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的薄膜蒸鍍設(shè)備；其中， 所述裝載室，用于裝載需要鍍膜的若干晶圓； 所述定向室，用于對所述若干晶圓進(jìn)行對準(zhǔn)； 所述傳遞室，用于將在所述定向室中對準(zhǔn)后的若干晶圓搬運(yùn)到所述薄膜蒸鍍設(shè)備； 所述薄膜蒸鍍設(shè)備，用于對所述傳遞室搬運(yùn)過來的每個晶圓進(jìn)行薄膜蒸鍍。
12.如權(quán)利要求11所述的薄膜蒸鍍系統(tǒng)，其特征在于，所述薄膜蒸鍍設(shè)備的外壁由金屬制成。
【文檔編號】C23C14/32GK204237860SQ201420614849
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】山佳衛(wèi), 莊淵博, 山佳逸峽 申請人:山佳衛(wèi)