本發(fā)明涉及薄膜混合集成電路上導(dǎo)電膜層的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于薄膜混合集成電路的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著研制高端微波器件的薄膜混合電路基板尺寸增大、產(chǎn)能增長(zhǎng)和性能提升，現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)圓筒立式結(jié)構(gòu)磁控濺射系統(tǒng)已逐漸滿足不了產(chǎn)品的提升需求，急需向平板水平式結(jié)構(gòu)磁控濺射系統(tǒng)發(fā)展。圓筒立式設(shè)備裝片尺寸范圍受限，可擴(kuò)展余地小，當(dāng)增大基片尺寸時(shí)，靶基距變化過大，造成膜層均勻性差；且不能連續(xù)在線工作，無法實(shí)現(xiàn)批量連續(xù)生產(chǎn)。國(guó)外進(jìn)口全自動(dòng)磁控濺射設(shè)備采用真空機(jī)械手作為基片傳送，成本高昂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可實(shí)現(xiàn)基片自動(dòng)裝載和連續(xù)在線濺射沉膜的用于薄膜混合集成電路的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于薄膜混合集成電路的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)，包括機(jī)架、真空腔體和真空獲得系統(tǒng)，所述真空腔體包括預(yù)真空室和工藝腔室，所述預(yù)真空室位于工藝腔室的上方且與工藝腔室連通，所述工藝腔室內(nèi)分別設(shè)有濺射靶組件、加熱組件、掃描小車、射頻清洗臺(tái)以及可從工藝腔室上升至預(yù)真空室的基片架，所述基片架上設(shè)有可隔斷預(yù)真空室和工藝腔室的底板，所述掃描小車用于承接基片架上的基片盤并帶動(dòng)基片盤在濺射靶組件、加熱組件、射頻清洗臺(tái)之間移動(dòng)，所述真空獲得系統(tǒng)用于對(duì)預(yù)真空室和工藝腔室抽真空。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述預(yù)真空室與工藝腔室之間設(shè)有用于平衡預(yù)真空室與工藝腔室內(nèi)壓力的旁通管道。

所述濺射靶組件包括多個(gè)濺射靶，各濺射靶間隔安裝于工藝腔室的頂板上。

所述濺射靶組件的下方設(shè)有可移動(dòng)的擋板機(jī)構(gòu)，所述擋板機(jī)構(gòu)上設(shè)有可與任意一個(gè)濺射靶對(duì)應(yīng)的濺射缺口，相鄰兩個(gè)濺射靶之間設(shè)有隔板。

所述生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)還包括用于對(duì)工藝腔室的頂板進(jìn)行升降的升降系統(tǒng)。

所述加熱組件固定在工藝腔室的頂板上，所述射頻清洗臺(tái)位于所述加熱組件的下方。

所述生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)還包括水路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)。

所述真空獲得系統(tǒng)包括對(duì)預(yù)真空室和工藝腔室進(jìn)行抽氣的高真空抽氣泵和低真空抽氣泵，所述高真空抽氣泵設(shè)置為兩個(gè)，分別對(duì)預(yù)真空室和工藝腔室抽高真空，所述低真空抽氣泵設(shè)置為一個(gè)，用于同時(shí)對(duì)預(yù)真空室和工藝腔室抽低真空。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的用于薄膜混合集成電路的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)，當(dāng)基片架上升至預(yù)真空室，在基片架上取放基片盤，掃描小車與基片架對(duì)接，并將基片盤傳送至濺射靶組件、加熱組件、射頻清洗臺(tái)之間進(jìn)行相應(yīng)操作，完成基片盤上基片的加工；本發(fā)明的濺射系統(tǒng)，通過各部件的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了基片的自動(dòng)裝載和連續(xù)在線濺射沉膜工藝，以及設(shè)備的自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)，預(yù)真空室與工藝腔室之間設(shè)有旁通管道，當(dāng)基片架裝片完成后，從預(yù)真空室下降時(shí)，可通過此旁通管道的開啟將預(yù)真空室和工藝腔室壓力完全平衡，避免裝卸片后基片架下降時(shí)兩室因?yàn)閴毫Σ疃鴮?duì)工藝腔室內(nèi)的氣氛造成沖擊擾動(dòng)，影響濺射沉膜工藝穩(wěn)定性。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)，通過擋板機(jī)構(gòu)和隔板將各濺射靶分隔在各自相對(duì)獨(dú)立區(qū)域，減少各濺射靶之間的相互交叉污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中工藝腔室內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示：

1、機(jī)架；2、真空腔體；21、預(yù)真空室；22、工藝腔室；221、頂板；23、旁通管道；3、真空獲得系統(tǒng)；31、高真空抽氣泵；32、低真空抽氣泵；4、濺射靶組件；41、濺射靶；42、擋板機(jī)構(gòu)；421、濺射缺口；43、隔板；5、加熱組件；6、掃描小車；7、射頻清洗臺(tái)；8、基片架；81、底板；82、基片盤；91、升降系統(tǒng)；92、水路系統(tǒng)；93、氣路系統(tǒng)；94、電控系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1和圖2示出了本發(fā)明用于薄膜混合集成電路的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)的一種實(shí)施例，該生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)包括機(jī)架1、真空腔體2和真空獲得系統(tǒng)3，真空腔體2包括預(yù)真空室21和工藝腔室22，預(yù)真空室21位于工藝腔室22的上方且與工藝腔室22連通，工藝腔室22內(nèi)分別設(shè)有濺射靶組件4、加熱組件5、掃描小車6、射頻清洗臺(tái)7以及可從工藝腔室22上升至預(yù)真空室21的基片架8，基片架8上設(shè)有可隔斷預(yù)真空室21和工藝腔室22的底板81，掃描小車6用于承接基片架8上的基片盤82并帶動(dòng)基片盤82在濺射靶組件4、加熱組件5、射頻清洗臺(tái)7之間移動(dòng)，真空獲得系統(tǒng)3用于對(duì)預(yù)真空室21和工藝腔室22抽真空。

本實(shí)施例中，當(dāng)基片架8上升至預(yù)真空室21，在基片架8上取放基片盤82，掃描小車6與基片架8對(duì)接，并將基片盤82傳送至濺射靶組件4、加熱組件5、射頻清洗臺(tái)7之間進(jìn)行相應(yīng)操作，完成基片盤82上基片的加工。預(yù)真空室21和工藝腔室22需要保持高真空，當(dāng)在預(yù)真空室21內(nèi)進(jìn)行取放基片盤82時(shí)，需要對(duì)預(yù)真空室21充氣，通過基片架8的底板81可實(shí)現(xiàn)預(yù)真空室21和工藝腔室22的隔斷，保證了工藝腔室22內(nèi)的真空度。本實(shí)施例的濺射系統(tǒng)，通過各部件的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了基片的自動(dòng)裝載和連續(xù)在線濺射沉膜工藝，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)連續(xù)生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。

本實(shí)施例中，預(yù)真空室21與工藝腔室22之間設(shè)有用于平衡預(yù)真空室21與工藝腔室22內(nèi)壓力的旁通管道23，旁通管道23上設(shè)有控制旁通管道23啟閉的閥門（圖中未示出），當(dāng)基片架8裝片完成后，從預(yù)真空室21下降時(shí)，可通過此旁通管道23的開啟將預(yù)真空室21和工藝腔室22壓力完全平衡，避免裝卸片后基片架8下降時(shí)兩室因?yàn)閴毫Σ疃鴮?duì)工藝腔室22內(nèi)的氣氛造成沖擊擾動(dòng)，影響濺射沉膜工藝穩(wěn)定性。

本實(shí)施例中，濺射靶組件4包括多個(gè)濺射靶41，各濺射靶41間隔安裝于工藝腔室22的頂板221上，各濺射靶41水平排列布局，用于對(duì)基片進(jìn)行濺射沉膜工藝。加熱組件5固定在工藝腔室22的頂板221上，射頻清洗臺(tái)7位于加熱組件5的下方。射頻清洗臺(tái)7和加熱組件5用于基片在工藝鍍膜前烘烤除氣和表面清洗，提高基片表面潔凈度，有助于提高沉膜附著力。

本實(shí)施例中，濺射靶組件4的下方設(shè)有可移動(dòng)的擋板機(jī)構(gòu)42，擋板機(jī)構(gòu)42上設(shè)有可與任意一個(gè)濺射靶41對(duì)應(yīng)的濺射缺口421，相鄰兩個(gè)濺射靶41之間設(shè)有隔板43。通過擋板機(jī)構(gòu)42和隔板43將各濺射靶41分隔在各自相對(duì)獨(dú)立區(qū)域，減少各濺射靶41之間的相互交叉污染。當(dāng)需要其中一個(gè)濺射靶41工作時(shí)，掃描小車6移動(dòng)至該濺射靶41下方，同時(shí)移動(dòng)擋板機(jī)構(gòu)42使濺射缺口421位于該濺射靶41的下方，即可實(shí)現(xiàn)該濺射靶41單獨(dú)工作。

本實(shí)施例中，生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)還包括用于對(duì)工藝腔室22的頂板221進(jìn)行升降的升降系統(tǒng)91。升降系統(tǒng)91有同步帶機(jī)構(gòu)（圖中未示出）和四個(gè)升降絲桿（圖中未示出）構(gòu)成，頂板221固定在升降絲桿的螺母（圖中未示出）上，同步帶機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降絲桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)，升降絲桿的螺母帶動(dòng)頂板221升降，實(shí)現(xiàn)工藝腔室22的頂板221及安裝在其上的部件的升降，將頂板221及安裝在其上的部件升高可方便濺射靶組件4的濺射靶材的更換和工藝腔室22內(nèi)部零部件的裝配和維護(hù)。

本實(shí)施例中，真空獲得系統(tǒng)3包括對(duì)預(yù)真空室21和工藝腔室22進(jìn)行抽氣的高真空抽氣泵31和低真空抽氣泵32，高真空抽氣泵31設(shè)置為兩個(gè)，分別對(duì)預(yù)真空室21和工藝腔室22抽高真空，低真空抽氣泵32設(shè)置為一個(gè)，用于同時(shí)對(duì)預(yù)真空室21和工藝腔室22抽低真空。高真空抽氣泵31均為低溫泵，低真空抽氣泵32為機(jī)械泵。抽真空時(shí)，先采用機(jī)械泵作為前級(jí)泵對(duì)預(yù)真空室21和工藝腔室22同時(shí)抽真空，當(dāng)達(dá)到一定真空度后，采用低溫泵分別對(duì)預(yù)真空室21和工藝腔室22抽真空，使預(yù)真空室21和工藝腔室22內(nèi)具有高真空。

本實(shí)施例中，生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)還包括水路系統(tǒng)92、氣路系統(tǒng)93以及電控系統(tǒng)94。水路系統(tǒng)92用于設(shè)備的冷卻，氣路系統(tǒng)93用于對(duì)設(shè)備供氣，電控系統(tǒng)94用于對(duì)設(shè)備供電和控制。

工作原理：

生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)正常開機(jī)后，真空獲得系統(tǒng)3對(duì)預(yù)真空室21和工藝腔室22抽至目標(biāo)真空度后，基片架8上升，底板81將預(yù)真空室21和工藝腔室22隔離。工藝腔室22繼續(xù)保持高真空，預(yù)真空室21利用氣路系統(tǒng)93充氣開啟預(yù)真空室21的真空門（圖中未示出）；操作人員將裝載好基片的基片盤82放置到基片架8上，關(guān)閉真空門，再將預(yù)真空室21抽至一定真空度，與工藝腔室22真空度接近，此時(shí)開啟旁通管道23，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)腔室壓力完全平衡；下一步基片架8下降，與掃描小車6配合運(yùn)動(dòng)，掃描小車6將基片盤82從基片架8上取走，傳送至射頻清洗臺(tái)7和加熱組件5工位，對(duì)基片進(jìn)行烘烤除氣和等離子清洗；清洗完成后，掃描小車6將基片盤82按照工藝鍍膜順序依次傳送至濺射靶組件4下方，圖2所示，此時(shí)掃描小車6將基片盤82帶動(dòng)至第二個(gè)濺射靶41（圖2中從左至右）的下方，此時(shí)擋板機(jī)構(gòu)42也運(yùn)動(dòng)至基片盤82所在的工位，與該工位兩側(cè)的隔板43將其他濺射靶41進(jìn)行遮擋；該位置處濺射靶41只能對(duì)擋板機(jī)構(gòu)42中部濺射缺口421下方進(jìn)行沉膜；濺射沉膜過程中掃描小車6帶動(dòng)基片盤82在工藝濺射靶41下方進(jìn)行往復(fù)掃描，達(dá)到均勻沉膜的目的；基片盤82在各濺射靶41工位進(jìn)行沉膜工藝時(shí)，基片架8可以重復(fù)前面的裝片動(dòng)作：上升至預(yù)真空室21位置，利用其底板81將兩室隔離，操作人員可以進(jìn)行裝卸片動(dòng)作?；瓿伤谐聊すに嚭?，掃描小車6會(huì)將完成沉膜工藝的基片盤82送回基片架8上，并取走未沉膜的基片盤82，實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線生產(chǎn)。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。