一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，屬于芯片工裝設(shè)備領(lǐng)域。包括蒸發(fā)機(jī)臺(tái)、冷泵、機(jī)械泵、高壓柜和晶控儀，所述的蒸發(fā)機(jī)臺(tái)包括鐘罩，所述的鐘罩將三角架、軌道、行星盤、烘烤燈和電子槍封閉在鐘罩內(nèi)部形成腔體，鐘罩內(nèi)部的腔體與外部的氦氣壓縮機(jī)、冷泵、機(jī)械泵和高壓柜連接。在系統(tǒng)中使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)，使用圓周形的軌道。在旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)行星盤進(jìn)行氣相沉積，沉積表面均勻光滑。使用物理方法的氣相沉積方法，使用鎳和鋁進(jìn)行氣相沉積，對(duì)環(huán)境無影響，環(huán)保無污染，儀器的使用壽命長，耗時(shí)短，效率高。
【專利說明】一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著微電子技術(shù)的日新月異，蒸發(fā)機(jī)臺(tái)進(jìn)行工藝生產(chǎn)是目前的主流，那就不可避免的出現(xiàn)蒸發(fā)機(jī)臺(tái)的工裝夾具的定期的清理清潔的問題。目前清理的方法主要有以下幾種:
[0003]1.化學(xué)溶液浸泡法。使用硫酸、鹽酸、雙氧水等按照一定的比例進(jìn)行配置溶液，然后將行星盤放置在溶液中浸泡一周左右，再進(jìn)行表面清潔。這種方法目前使用的比較多，需要兩套工裝，周期比較長，使用的溶劑配置比較嚴(yán)格，量大，對(duì)行星盤的安裝基片的端面會(huì)有腐蝕作用，使用壽命比較短，配置溶液對(duì)環(huán)境影響大，需要設(shè)置專業(yè)的排風(fēng)裝置和廢液處理裝置。
[0004]2.物理直接去除法。使用錘子和鏨子，直接對(duì)行星盤的內(nèi)部沉積金屬進(jìn)行去除，方法比較粗暴，在沒有其他方法和備用的行星盤時(shí)，為了盡快投入生產(chǎn)，只能使用此法。該法對(duì)行星盤的傷害比較大，容易產(chǎn)生形變，使用壽命比較短。同時(shí)清理人員的工作強(qiáng)度很大，一套行星盤三只，6名操作者需要清理4?6小時(shí)才能處理干凈。
[0005]綜上所述的化學(xué)和物理方法，對(duì)工裝夾具的清理時(shí)間長，清理人員的強(qiáng)度大，且清理容易造成儀器損傷，對(duì)環(huán)境影響較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.要解決的技術(shù)問題
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的工裝夾具清理難度大、耗時(shí)長、易造成儀器損害、對(duì)環(huán)境影響大的問題，本發(fā)明提供了一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)。它可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)輕松去除工裝夾具上沉積的金屬物，不傷害工裝夾具，對(duì)環(huán)境影響小。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，包括蒸發(fā)機(jī)臺(tái)、冷泵、機(jī)械泵、高壓柜和晶控儀，蒸發(fā)機(jī)臺(tái)包括鐘罩，所述的鐘罩將三角架、軌道、行星盤、烘烤燈和電子槍封閉在鐘罩內(nèi)部形成腔體，腔體底部設(shè)置有密封圈，所述的鐘罩與三角架連接，三角架和軌道相連接，行星盤通過懸臂與三角架連接，行星盤的邊緣與軌道相切連接，軌道上表面設(shè)置有烘烤燈，軌道正下方設(shè)置有電子槍。
[0010]鐘罩內(nèi)部的腔體與外部的冷泵、機(jī)械泵和高壓柜相連通，氦氣壓縮機(jī)和真空表分別與冷泵相連接，鐘罩頂部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，晶控儀的測試探頭設(shè)置于鐘罩頂部，晶控儀通過數(shù)據(jù)線與鐘罩頂部的測試探頭相連接。
[0011]更進(jìn)一步的，所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有齒輪，齒輪與從動(dòng)輪連接，從動(dòng)輪上安裝鍋罩，鍋罩通過撥鉤與三角架連接。
[0012]更進(jìn)一步的，鐘罩內(nèi)部的腔體通過管道與機(jī)械泵連接，管道上設(shè)置有閥門。
[0013]更進(jìn)一步的，軌道為圓周形。
[0014]更進(jìn)一步的，電子槍內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)坩堝，坩堝上方設(shè)置有擋板，坩堝內(nèi)放置有需要蒸鍍的金屬。
[0015]更進(jìn)一步的，電子槍內(nèi)坩堝蒸鍍的金屬為鎳和鋁。
[0016]一種采用氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)清理行星盤的清洗方法，其步驟為:
[0017](a)選取行星盤，觀察內(nèi)表面光潔度，表面光潔則為新的行星盤，徑直進(jìn)行后續(xù)步驟的氣相沉積的防護(hù)處理；若表面不光潔，為已經(jīng)使用過的行星盤，需要先進(jìn)行預(yù)處理，用角磨機(jī)安裝上拋光片對(duì)行星盤內(nèi)表面進(jìn)行清潔和拋光，清潔和拋光依次進(jìn)行，使得行星盤上沒有殘留的金屬鍍層；
[0018](b)將清理完的行星盤放入蒸發(fā)機(jī)臺(tái)內(nèi)的三角架上，在電子槍的一個(gè)坩堝內(nèi)放上50?80克的鎳金屬，另一坩堝內(nèi)放上40?60克的鋁金屬，蓋上鐘罩，使用氦氣壓縮機(jī)、冷泵、機(jī)械泵抽真空直至真空表顯示為4X KT6Torr，停止抽真空；
[0019](c)開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)使行星盤在真空的腔體內(nèi)沿著軌道進(jìn)行圓周形切向旋轉(zhuǎn)，打開烘烤燈，烘烤燈對(duì)鐘罩真空的腔體和行星盤進(jìn)行加熱，腔體內(nèi)的水汽進(jìn)行散發(fā)，散發(fā)的水汽被冷泵吸收，當(dāng)溫度升到200°C時(shí)，保持10分鐘，抽真空到達(dá)2X 10_6Torr，將溫度保持在120。。；
[0020](d)打開高壓控制柜開關(guān)，使用電子槍對(duì)放置有鎳的坩堝進(jìn)行鎳鍋蒸鍍，對(duì)鎳金屬進(jìn)行熔料，當(dāng)坩堝內(nèi)部的鎳金屬全部熔化后，打開檔板，對(duì)行星盤的內(nèi)表面進(jìn)行鎳的氣相沉積，保持晶控儀顯示的氣相沉積速率為15%，當(dāng)晶控儀顯示膜厚在1KA時(shí)，停止鍍鎳；然后對(duì)含有鋁的坩鍋進(jìn)行蒸鍍，對(duì)鋁金屬進(jìn)行熔料，當(dāng)坩堝內(nèi)部的鋁金屬全部熔化后，打開檔板，對(duì)行星盤的內(nèi)表面進(jìn)行鋁的氣相沉積，保持晶控儀顯示的氣相沉積速率為20%，當(dāng)晶控儀顯示膜厚在3KA時(shí)，停止鍍鋁，等待溫度降至50°C ；
[0021](e)溫度降低到50°C后，關(guān)閉機(jī)械泵與鐘罩真空腔體閥門，對(duì)鐘罩真空腔體內(nèi)充入氮?dú)?，等腔體內(nèi)氣壓為正壓時(shí)，腔體底部的密封圈無密封效果，腔體開始向外排氣，打開鐘罩，取出行星盤，觀察行星盤表面是否光滑，表面光滑即完成對(duì)行星盤的清洗。
[0022]更進(jìn)一步的，步驟(a)中需要進(jìn)行清理的行星盤厚度為1.5?2mm。
[0023]更進(jìn)一步的，步驟(a)中清潔和拋光需要兩種拋光片，清潔使用120#拋光片，拋光使用W14的拋光片。
[0024]3.有益效果
[0025]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0026](I)使用物理方法的氣相沉積方法，使用鎳和鋁進(jìn)行氣相沉積，避免了使用化學(xué)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境無影響，環(huán)保無污染；避免了化學(xué)浸泡法和直接去除法會(huì)導(dǎo)致工裝夾具損傷，有效的保護(hù)了工裝夾具，使得儀器的使用壽命長；
[0027](2)在工裝夾具表面形成分離層，減少了工序，相對(duì)于直接去除法，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低；與化學(xué)浸泡法的耗時(shí)長，與傳統(tǒng)方法需要耗時(shí)4?6小時(shí)相比,本方法耗時(shí)僅需I小時(shí)，效率大大提高；
[0028](3)在系統(tǒng)中使用旋轉(zhuǎn)電機(jī)系統(tǒng)，使用圓周形軌道，在旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)行星盤進(jìn)行氣相沉積，沉積表面均勻、光滑，與普通的化學(xué)浸泡法和直接去除法相比，其效果優(yōu)越，處理效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為蒸發(fā)鍍膜設(shè)備示意圖。
[0030]圖中標(biāo)號(hào)說明:
[0031]1、鐘罩；2、三角架；3、軌道；4、行星盤；5、烘烤燈；6、電子槍；7、真空表；8、氦氣壓縮機(jī)；9、冷泵；10、機(jī)械泵；11、晶控儀；12、高壓柜。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0033]實(shí)施例
[0034]如圖1所示，一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，包括蒸發(fā)機(jī)臺(tái)、冷泵9、機(jī)械泵10、高壓柜12和晶控儀11，蒸發(fā)機(jī)臺(tái)包括鐘罩1，鐘罩I將三角架2、軌道3、行星盤4、烘烤燈5、和電子槍6封閉在鐘罩I內(nèi)部形成腔體。鐘罩I是可以產(chǎn)生真空的腔體，腔體底部設(shè)置有密封圈。鐘罩I與三角架2連接，三角架2和軌道3相連接，行星盤4通過懸臂與三角架2連接，行星盤4的邊緣與軌道3相切連接，軌道3上表面設(shè)置有烘烤燈5，烘烤燈5有利于行星盤4及腔內(nèi)的水汽的蒸發(fā)，使行星盤4氣相沉積更可靠，軌道3正下方設(shè)置有電子槍6，電子槍6內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)坩堝，坩堝上方設(shè)置有擋板，坩堝內(nèi)放置有需要蒸鍍的金屬，兩個(gè)坩堝分別放置鎳和鋁，軌道3為圓周形，以供行星盤4在清理時(shí)候相切于軌道3做圓周運(yùn)行；
[0035]腔體真空依靠機(jī)械泵10抽真空到低真空，然后使用氦氣壓縮機(jī)8給冷泵9提供制冷源，在冷泵9的作用下，使腔內(nèi)形成高真空，共同作用下對(duì)腔體形成真空狀態(tài)，為行星盤4氣相沉積提供真空條件，滿足金屬蒸鍍的條件。鐘罩I內(nèi)部的腔體與外部的冷泵9、機(jī)械泵10和高壓柜12相連通，鐘罩I內(nèi)部的腔體通過管道與機(jī)械泵10連接，管道上設(shè)置有閥門。氦氣壓縮機(jī)8和真空表7分別與冷泵9相連接，鐘罩I頂部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，晶控儀11的測試探頭設(shè)置于鐘罩I頂部，晶控儀11通過數(shù)據(jù)線與鐘罩I頂部的測試探頭相連接。
[0036]鐘罩I頂部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有齒輪，齒輪與從動(dòng)輪連接，從動(dòng)輪上安裝鍋罩，鍋罩通過撥鉤與三角架2連接，帶動(dòng)三角架2的旋轉(zhuǎn)，行星盤4放置在三角架2上，通過懸背讓行星盤4沿著圓周形軌道3做切向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣有利于行星盤4在氣相沉積時(shí)保證其表面均勻。
[0037]一種采用氣相沉積清理行星盤系統(tǒng)清理行星盤的清洗方法，其步驟為:
[0038](a)選取行星盤4，觀察內(nèi)表面光潔度，觀察行星盤4使用情況，厚度一般在1.5?2mm時(shí)，需要清腔一次，若太厚會(huì)不太容易翹動(dòng)，太薄鍍層間的拉力太小，都會(huì)增加清理難度，其表面不光潔。在行星盤4厚度過高的時(shí)候，可以在清理前使用一字螺絲刀，沿著行星盤4邊緣有裂縫的地方插進(jìn)去，用力向外撥，多找?guī)讉€(gè)點(diǎn)重復(fù)向外撥，內(nèi)部的鍍層會(huì)整體脫落下來；再進(jìn)行清理，以確保清理時(shí)比較容易。此次需要進(jìn)行清理的行星盤4厚度為2mm，為已經(jīng)使用過的行星盤4，需要先進(jìn)行預(yù)處理，用角磨機(jī)安裝上拋光片對(duì)行星盤4內(nèi)表面進(jìn)行清潔和拋光，拋光設(shè)備包括角磨機(jī)、磨砂片。對(duì)行星盤4進(jìn)行拋光處理，有利于金屬沉積物的剝離效果形成，清潔和拋光依次進(jìn)行，角磨機(jī)安裝上120#拋光片對(duì)行星盤4內(nèi)表面進(jìn)行清潔，最后再使用W14的拋光片進(jìn)行拋光，確保行星盤4上沒有殘留的金屬鍍層；
[0039](b)將清理完的行星盤4放入蒸發(fā)機(jī)臺(tái)內(nèi)的三角架2上，在電子槍6的一個(gè)坩堝內(nèi)放上60克的鎳金屬，另一坩堝內(nèi)放上50克的鋁金屬，蓋上鐘罩1，使用氦氣壓縮機(jī)8、冷泵9、機(jī)械泵10抽真空直至真空表7顯示為4X 10_6Torr，停止抽真空；
[0040](c)開啟旋轉(zhuǎn)電機(jī)使行星盤4在真空的腔體內(nèi)沿著軌道3進(jìn)行圓周形切向旋轉(zhuǎn)，打開烘烤燈5，烘烤燈5對(duì)鐘罩I真空的腔體和行星盤4進(jìn)行加熱，腔體內(nèi)的水汽進(jìn)行散發(fā)，散發(fā)的水汽被冷泵9吸收，當(dāng)溫度升到200°C時(shí)，保持10分鐘，抽真空到達(dá)2X 10_6Τοπ.，將溫度保持在120°C ;
[0041](d)金屬蒸鍍是在高真空的條件下，通過高壓柜12給電子槍6提供電子發(fā)射能量使金屬熔化，形成自由金屬原子，遇到溫度較低的工裝就會(huì)吸附在表面形成金屬層，其厚度則是由晶控儀11進(jìn)行控制。打開高壓柜12開關(guān)，使用電子槍6對(duì)放置有鎳的坩堝進(jìn)行鎳鍋蒸鍍，對(duì)鎳金屬進(jìn)行熔料，當(dāng)坩堝內(nèi)部的鎳金屬全部熔化后，打開檔板，對(duì)行星盤4的內(nèi)表面進(jìn)行鎳的氣相沉積，保持晶控儀11顯示的氣相沉積速率為15%，當(dāng)晶控儀11顯示膜厚在1KA時(shí)，停止鍍鎳；然后對(duì)含有鋁的坩鍋進(jìn)行蒸鍍，對(duì)鋁金屬進(jìn)行熔料，當(dāng)坩堝內(nèi)部的鋁金屬全部熔化后，打開檔板，對(duì)行星盤4的內(nèi)表面進(jìn)行鋁的氣相沉積，保持晶控儀11顯示的氣相沉積速率為20%，當(dāng)晶控儀11顯示膜厚在3KA時(shí)，停止鍍鋁，等待溫度降至50°C ；
[0042](e)溫度降低到50°C后，關(guān)閉機(jī)械泵10與鐘罩I真空腔體閥門，對(duì)鐘罩I真空腔體內(nèi)充入氮?dú)猓惹惑w內(nèi)氣壓為正壓時(shí)，腔體底部的密封圈無密封效果，腔體開始向外排氣，打開鐘罩I，取出行星盤4，觀察行星盤4表面是否光滑，觀察表面有沒有翹皮情況，表面光滑即可，表面光滑即完成對(duì)行星盤4的清洗。
[0043]本方法用物理方法的氣相沉積方法，使用鎳和鋁進(jìn)行氣相沉積，避免了使用化學(xué)物質(zhì)，對(duì)環(huán)境無影響，環(huán)保無污染，避免了化學(xué)浸泡法和直接去除法會(huì)導(dǎo)致工裝夾具損傷，有效的保護(hù)了工裝夾具，使得儀器的使用壽命長。在工裝夾具表面形成分離層，減少了工序，相對(duì)于直接去除法，勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低；與化學(xué)浸泡法的耗時(shí)長，與傳統(tǒng)方法需要耗時(shí)4?6小時(shí)相比，本方法耗時(shí)僅需I小時(shí)，效率大大提高；
[0044]以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，其特征在于:包括蒸發(fā)機(jī)臺(tái)、冷泵(9)、機(jī)械泵(10)、高壓柜(12)和晶控儀(11)，蒸發(fā)機(jī)臺(tái)包括鐘罩(1)，所述的鐘罩(I)將三角架(2)、軌道(3)、行星盤(4)、烘烤燈(5)和電子槍(6)封閉在鐘罩(I)內(nèi)部形成腔體，腔體底部設(shè)置有密封圈，所述的鐘罩⑴與三角架⑵連接，三角架⑵和軌道⑶相連接，行星盤(4)通過懸臂與三角架(2)連接，行星盤(4)的邊緣與軌道(3)相切連接，軌道(3)上表面設(shè)置有烘烤燈(5)，軌道(3)正下方設(shè)置有電子槍(6)； 鐘罩(I)內(nèi)部的腔體與外部的冷泵(9)、機(jī)械泵(10)和高壓柜(12)相連通，氦氣壓縮機(jī)⑶和真空表(7)分別與冷泵(9)相連接，鐘罩⑴頂部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，晶控儀(11)的測試探頭設(shè)置于鐘罩(I)頂部，晶控儀(11)通過數(shù)據(jù)線與鐘罩(I)頂部的測試探頭相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，其特征在于:所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有齒輪，齒輪與從動(dòng)輪連接，從動(dòng)輪上安裝鍋罩，鍋罩通過撥鉤與三角架(2)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，其特征在于:鐘罩(I)內(nèi)部的腔體通過管道與機(jī)械泵(10)連接，管道上設(shè)置有閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，其特征在于:所述的軌道(3)為圓周形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，其特征在于:所述的電子槍(6)內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)坩堝，坩堝上方設(shè)置有擋板，坩堝內(nèi)放置有需要蒸鍍的金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統(tǒng)，其特征在于:所述的電子槍(6)內(nèi)坩堝蒸鍍的金屬為鎳和鋁。
【文檔編號(hào)】C23C16/44GK204039497SQ201420516651
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】談步亮, 劉韻吉, 楊敏紅, 何慧強(qiáng), 陳道友 申請(qǐng)人:桑德斯微電子器件（南京）有限公司