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)能增長和性能提升，現(xiàn)有國產(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，可擴展余地小，當(dāng)增大基片尺寸時，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，無法實現(xiàn)批量連續(xù)生產(chǎn)。國外進口全自動磁控濺射設(shè)備采用真空機械手作為基片傳送，成本高昂。

技術(shù)實現(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)簡單、成本低、可實現(xiàn)基片自動裝載和連續(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基片盤在濺射靶組件、加熱組件、射頻清洗臺之間移動，所述真空獲得系統(tǒng)用于對預(yù)真空室和工藝腔室抽真空。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進：

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)有可移動的擋板機構(gòu)，所述擋板機構(gòu)上設(shè)有可與任意一個濺射靶對應(yīng)的濺射缺口，相鄰兩個濺射靶之間設(shè)有隔板。

所述生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)還包括用于對工藝腔室的頂板進行升降的升降系統(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)包括對預(yù)真空室和工藝腔室進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，分別對預(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，用于同時對預(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接，并將基片盤傳送至濺射靶組件、加熱組件、射頻清洗臺之間進行相應(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)同運動，實現(xiàn)了基片的自動裝載和連續(xù)在線濺射沉膜工藝，以及設(shè)備的自動連續(xù)生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。

進一步地，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，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兩室因為壓力差而對工藝腔室內(nèi)的氣氛造成沖擊擾動，影響濺射沉膜工藝穩(wěn)定性。

進一步地，本發(fā)明的生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)，通過擋板機構(gòu)和隔板將各濺射靶分隔在各自相對獨立區(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)號表示：

1、機架；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；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)。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

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)的一種實施例，該生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)包括機架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并帶動基片盤82在濺射靶組件4、加熱組件5、射頻清洗臺7之間移動，真空獲得系統(tǒng)3用于對預(yù)真空室21和工藝腔室22抽真空。

本實施例中，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7之間進行相應(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)進行取放基片盤82時，需要對預(yù)真空室21充氣，通過基片架8的底板81可實現(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。本實施例的濺射系統(tǒng)，通過各部件的協(xié)同運動，實現(xiàn)了基片的自動裝載和連續(xù)在線濺射沉膜工藝，實現(xiàn)了設(shè)備的自動連續(xù)生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。

本實施例中，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，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下降時兩室因為壓力差而對工藝腔室22內(nèi)的氣氛造成沖擊擾動，影響濺射沉膜工藝穩(wěn)定性。

本實施例中，濺射靶組件4包括多個濺射靶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，用于對基片進行濺射沉膜工藝。加熱組件5固定在工藝腔室22的頂板221上，射頻清洗臺7位于加熱組件5的下方。射頻清洗臺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。

本實施例中，濺射靶組件4的下方設(shè)有可移動的擋板機構(gòu)42，擋板機構(gòu)42上設(shè)有可與任意一個濺射靶41對應(yīng)的濺射缺口421，相鄰兩個濺射靶41之間設(shè)有隔板43。通過擋板機構(gòu)42和隔板43將各濺射靶41分隔在各自相對獨立區(qū)域，減少各濺射靶41之間的相互交叉污染。當(dāng)需要其中一個濺射靶41工作時，掃描小車6移動至該濺射靶41下方，同時移動擋板機構(gòu)42使濺射缺口421位于該濺射靶41的下方，即可實現(xiàn)該濺射靶41單獨工作。

本實施例中，生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)還包括用于對工藝腔室22的頂板221進行升降的升降系統(tǒng)91。升降系統(tǒng)91有同步帶機構(gòu)（圖中未示出）和四個升降絲桿（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，同步帶機構(gòu)驅(qū)動升降絲桿同步轉(zhuǎn)動，升降絲桿的螺母帶動頂板221升降，實現(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。

本實施例中，真空獲得系統(tǒng)3包括對預(yù)真空室21和工藝腔室22進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，分別對預(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，用于同時對預(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為機械泵。抽真空時，先采用機械泵作為前級泵對預(yù)真空室21和工藝腔室22同時抽真空，當(dāng)達到一定真空度后，采用低溫泵分別對預(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用于對設(shè)備供氣，電控系統(tǒng)94用于對設(shè)備供電和控制。

工作原理：

生產(chǎn)型多靶磁控濺射系統(tǒng)正常開機后，真空獲得系統(tǒng)3對預(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，此時開啟旁通管道23，實現(xiàn)兩個腔室壓力完全平衡；下一步基片架8下降，與掃描小車6配合運動，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7和加熱組件5工位，對基片進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，此時掃描小車6將基片盤82帶動至第二個濺射靶41（圖2中從左至右）的下方，此時擋板機構(gòu)42也運動至基片盤82所在的工位，與該工位兩側(cè)的隔板43將其他濺射靶41進行遮擋；該位置處濺射靶41只能對擋板機構(gòu)42中部濺射缺口421下方進行沉膜；濺射沉膜過程中掃描小車6帶動基片盤82在工藝濺射靶41下方進行往復(fù)掃描，達到均勻沉膜的目的；基片盤82在各濺射靶41工位進行沉膜工藝時，基片架8可以重復(fù)前面的裝片動作：上升至預(yù)真空室21位置，利用其底板81將兩室隔離，操作人員可以進行裝卸片動作。基片完成所有沉膜工藝后，掃描小車6會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，實現(xiàn)連續(xù)在線生產(chǎn)。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，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)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。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)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。