CN116445880B - 一种独立式连续工艺系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种独立式连续工艺系统，用于对待工艺物件进行电浆处理，该系统依序设置有预处理机台、第一独立工艺机台及终端独立工艺机台。第一独立工艺机台具有工艺腔体及两个阀门，两个阀门分别设于工艺腔体的两侧，工艺腔体依序设置有相互连通的第一真空抽气区、电浆处理区及第二真空抽气区；终端独立工艺机台具有终端工艺腔体及终端阀门，终端阀门设于终端工艺腔体的一侧，终端工艺腔体依序设置有相互连通的第一终端真空抽气区、终端电浆处理区及一第二终端真空抽气区。借此，本发明解决以往真空溅镀设备的溅镀品质低落及溅镀成本过高的问题。

Description

一种独立式连续工艺系统

技术领域

本发明有关一种工艺系统，特别是指一种独立式连续工艺系统。

背景技术

于众多产业领域中(例如半导体制造业、光电业等)，已广泛的将真空溅镀技术应用于半导体工艺中。其中，真空溅镀技术其中的一方式是电浆溅镀，其原理为于高真空环境中将氩、氖等钝气散布于其高电位差的两金属板之间，钝气与电子撞击形成电浆，电浆内的氩、氖等钝离子受电场加速而撞击到靶材的表面，靶材上的原子被撞击后飞到基材的表面，基材表面经靶材原子沉积后即可形成薄膜。

现有的真空溅镀设备多采用枚叶式的排列设置，并将机械手臂设置于中心处以进行物件的运送，将相关的待工艺载体推入或拉出各个枚叶式腔体设备，而将待工艺载体移出腔体设备之外时，需要非常留意整体环境的洁净度，以避免粉尘附着于待工艺载体上，因此上述真空溅镀设备通常处于高无尘环境中。

然而，市面上枚叶式排列的真空溅镀设备所需的设置空间通常较为庞大，因此为了维持大面积的高无尘环境，厂房成本的提高，势必也会连带使得工艺成本跟着提高。再者，所述真空溅镀设备的腔室内部皆需要高真空环境，抽气时的气流稳定性会对溅镀效率及品质产生重大影响。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决以往真空溅镀设备的溅镀品质低落及溅镀成本过高的问题。

为达上述目的，本发明一项实施例提供一种独立式连续工艺系统，用于对一待工艺物件进行电浆处理，独立式连续工艺系统包括一预处理机台、一第一独立工艺机台及一终端独立工艺机台。预处理机台对待工艺物件进行预先处理；第一独立工艺机台与预处理机台连接，并接收来自预处理机台的待工艺物件，第一独立工艺机台具有一工艺腔体及两个阀门，两个阀门分别设于工艺腔体的两侧，工艺腔体依序设置有相互连通的一第一真空抽气区、一电浆处理区及一第二真空抽气区；终端独立工艺机台连接于第一独立工艺机台远离预处理机台的一侧，终端独立工艺机台具有一终端工艺腔体及一终端阀门，终端阀门设于终端工艺腔体靠近第一独立工艺机台的一侧，终端工艺腔体依序设置有相互连通的一第一终端真空抽气区、一终端电浆处理区及一第二终端真空抽气区。

于本发明另一实施例中，第一独立工艺机台还包括有一第一真空抽气模组及一第二真空抽气模组，第一真空抽气模组对应于第一真空抽气区的位置且与第一真空抽气区连通，第二真空抽气模组对应于第二真空抽气区的位置且与第二真空抽气区连通；终端独立工艺机台还包括有一第一终端真空抽气模组及一第二终端真空抽气模组，第一终端真空抽气模组对应于第一终端真空抽气区的位置且与第一终端真空抽气区连通，第二终端真空抽气模组对应于第二终端真空抽气区的位置且与第二终端真空抽气区连通。

于本发明另一实施例中，终端工艺腔体异于终端阀门的另一侧呈封闭状。

于本发明另一实施例中，第一真空抽气模组及第二真空抽气模组设置于第一独立工艺机台的顶面；第一终端真空抽气模组及第二终端真空抽气模组设置于终端独立工艺机台的顶面。

于本发明另一实施例中，电浆处理区及终端电浆处理区分别具有一溅镀模组，溅镀模组具有一靶材，工艺腔体及终端工艺腔体分别具有一用于移动待工艺物件的运输模组，运输模组沿一X轴方向进行待工艺物件的水平移动，靶材于水平面并垂直于X轴方向的长度大于待工艺物件于水平面并垂直于X轴方向的长度。

于本发明另一实施例中，工艺腔体及终端工艺腔体分别具有一顶盖，顶盖分别设于工艺腔体及终端工艺腔体的顶面，顶盖分别位于第一真空抽气模组和第二真空抽气模组之间以及第一终端真空抽气模组和第二终端真空抽气模组之间，顶盖能够选择性地打开。

于本发明另一实施例中，阀门及终端阀门为垂直上下开关式，且阀门及终端阀门呈常态关闭状态。

于本发明另一实施例中，还包括有一第二独立工艺机台，第二独立工艺机台连接于第一独立工艺机台及终端独立工艺机台之间。

借此，本发明的工艺腔体以及终端工艺腔体，皆具有两组的真空抽气区以及与真空抽气区相互连通的真空抽气模组，以此便可在短时间内将工艺腔体内部制造成高真空环境，而且真空抽气区以及真空抽气模组皆呈对称设置，以此便可解决电浆工艺腔体因为内部气流环境不均匀而影响溅镀品质的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的独立式连续工艺系统的立体示意图；

图2为本发明实施例的独立式连续工艺系统的立体前视示意图；

图3为本发明实施例的独立式连续工艺系统的立体俯视示意图；

图4为本发明实施例的工艺腔体或终端工艺腔体的剖面示意图，用于呈现工艺腔体或终端工艺腔体的内部分区状况；

图5为本发明实施例的工艺腔体或终端工艺腔体的另一侧剖面示意图，用于表示靶材于水平面并垂直于X轴方向的长度大于待工艺物件于水平面并垂直于X轴方向的长度。

图中：100、独立式连续工艺系统；200、待工艺物件；

10、预处理机台； 20、第一独立工艺机台；

21、工艺腔体；211、第一真空抽气区；

212、电浆处理区；213、第二真空抽气区；

22、阀门；23、第一真空抽气模组；

24、第二真空抽气模组； 30、终端独立工艺机台；

31、 终端工艺腔体； 311、第一终端真空抽气区；

312、 终端电浆处理区； 313、第二终端真空抽气区；

32、 终端阀门；33、第一终端真空抽气模组；

34、第二终端真空抽气模组；40、溅镀模组；

41、靶材； 50、运输模组；

60、顶盖； 70、第二独立工艺机台；

L1、长度； L2、长度。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5所示，揭示本发明实施例的一种独立式连续工艺系统100，其用于对一待工艺物件200进行电浆处理，独立式连续工艺系统100包括有一预处理机台10、一第一独立工艺机台20及一终端独立工艺机台30。其中，待工艺物件200为半导体晶圆、电路板、软板、复合载板等等。

预处理机台10，其用于对待工艺物件200进行预先处理。其中，所述预先处理为对待工艺物件200进行电浆处理工艺前的处理，例如进行加热、对待工艺物件200的表面进行清洁、初步抽真空等等。

第一独立工艺机台20，其与预处理机台10连接，并接收来自预处理机台10的待工艺物件200。第一独立工艺机台20具有一工艺腔体21及两个阀门22，阀门22分别设于工艺腔体21的两侧，工艺腔体21依序设置有相互连通的一第一真空抽气区211、一电浆处理区212及一第二真空抽气区213；阀门22为垂直上下开关式，且阀门22呈常态关闭状态。其中，阀门22呈现垂直上下开关式的设计，而可在对第一独立工艺机台20进行腔体内部的修理时，仍维持阀门22的封闭，避免影响到相邻其他工艺机台的运作。

如图1至图5所示，于本发明实施例中，第一独立工艺机台20包括有一第一真空抽气模组23及一第二真空抽气模组24，第一真空抽气模组23对应于第一真空抽气区211的位置且与第一真空抽气区211连通；第二真空抽气模组24对应于第二真空抽气区213的位置且与第二真空抽气区213连通，本实施例中第一真空抽气模组23及第二真空抽气模组24设置于第一独立工艺机台20的顶面。其中，如图4所示，第一真空抽气区211及第二真空抽气区213呈对称设置，因此第一真空抽气模组23及第二真空抽气模组24能够快速地对工艺腔体21内部进行抽气，并提高真空抽气的均匀性，使位于中间的电浆处理区212能稳定的进行电浆清洁、蚀刻等相关的电浆处理工艺。

终端独立工艺机台30，其连接于第一独立工艺机台20远离预处理机台10的一侧，终端独立工艺机台30具有一终端工艺腔体31及一终端阀门32。终端阀门32设于终端工艺腔体31靠近第一独立工艺机台20的一侧，终端工艺腔体31依序设置有相互连通的一第一终端真空抽气区311、一终端电浆处理区312及一第二终端真空抽气区313。于本实施例中，终端工艺腔体31异于终端阀门32的另一侧呈封闭状，终端阀门32呈现垂直上下开关式的设计，而可在对终端独立工艺机台30进行腔体内部的修理时，仍维持终端阀门32的封闭，避免影响到相邻其他工艺机台的运作。而依据使用需求，也可以使终端工艺腔体31异于终端阀门32的另一侧设置一输出口（图中未示），借此使待工艺物件200可以从输出口进行输出。

如图1至图5所示，于本发明实施例中，终端独立工艺机台30包括有一第一终端真空抽气模组33及一第二终端真空抽气模组34，第一终端真空抽气模组33对应于第一终端真空抽气区311的位置且与第一终端真空抽气区311连通；第二终端真空抽气模组34对应于第二终端真空抽气区313的位置且与第二终端真空抽气区313连通，而且第一终端真空抽气模组33及第二终端真空抽气模组34设置于终端独立工艺机台30的顶面。其中，如图4所示，第一终端真空抽气区311及第二终端真空抽气区313呈对称设置，因此第一终端真空抽气模组33及第二终端真空抽气模组34能够快速地对终端工艺腔体31内部进行抽气，并提高真空抽气的均匀性。

更进一步的，于本发明实施例中，电浆处理区212及终端电浆处理区312分别具有一溅镀模组40；工艺腔体21及终端工艺腔体31分别具有一用于移动待工艺物件200的运输模组50以及一顶盖60。如图4所示，溅镀模组40具有一靶材41；运输模组50沿一X轴方向进行待工艺物件200的水平移动，再请配合参阅图5所示，靶材41于水平面并垂直于所述X轴方向的长度L1大于待工艺物件200于水平面并垂直于所述X轴方向的长度L2，借此达到电浆范围的完整覆盖，避免待工艺物件200在电浆工艺处理中有不均匀的状况发生。运输模组50将待工艺物件200沿所述X轴方向从预处理机台10水平运输至终端独立工艺机台30，以此对待工艺物件200进行电浆工艺处理，而待工艺物件200完成工艺后，运输模组50将完成工艺的待工艺物件200沿所述X轴方向从终端独立工艺机台30水平运输回预处理机台10。

其中，待工艺物件200的工艺顺序为：(1)预处理机台10对待工艺物件200进行电浆处理工艺前的处理，例如进行加热、对待工艺物件200的表面进行清洁、初步抽真空等等；(2)待工艺物件200完成预处理机台10的预处理后，待工艺物件200便进入工艺腔体21内部，第一真空抽气模组23及第二真空抽气模组24对工艺腔体21进行抽气，以此将工艺腔体21内部制造成高真空环境，之后，电浆处理区212的溅镀模组40对待工艺物件200进行电浆处理，并且，因为电浆处理过程中会有气体的输入，因此第一真空抽气模组23及第二真空抽气模组24在电浆处理的时间中仍会不间断的进行抽气，维持工艺腔体21的内部真空度，也维持着工艺腔体21内部的气流平稳；(3)待工艺物件200完成电浆处理区212的工艺处理后，待工艺物件200便进入终端工艺腔体31内部，重复上述于工艺腔体21内的程序，第一终端真空抽气模组33及第二终端真空抽气模组34对终端工艺腔体31进行抽气，以此将终端工艺腔体31内部制造成高真空环境，之后，终端电浆处理区312的溅镀模组40便对待工艺物件200进行最终的电浆处理，重复步骤便不再另行赘述；(4)待工艺物件200完成终端电浆处理区312的工艺处理后，于本实施例中，便运回预处理机台10的出口，以继续进行下个待工艺物件200的工艺。

顶盖60，其分别设于工艺腔体21及终端工艺腔体31的顶面，且顶盖60分别位于第一真空抽气模组23和第二真空抽气模组24之间以及第一终端真空抽气模组33和第二终端真空抽气模组34之间，顶盖60能够选择性地打开，以此当工艺腔体21内部或终端工艺腔体31内部需要进行维修时，维修人员仅需打开顶盖60即可对工艺腔体21内部或终端工艺腔体31内部进行维修。并且如上所述的，由于阀门22及终端阀门32呈独立设置，工艺机台于进行腔体内部的修理时，仍维持其与其他腔体的独立性，避免影响到相邻其他工艺机台的运作，而不需要整台机台进行停机处理。

另外，如图1至图3所示，于本发明实施例中，独立式连续工艺系统100还包括有一第二独立工艺机台70，第二独立工艺机台70连接于第一独立工艺机台20及终端独立工艺机台30之间。其中，第二独立工艺机台70的构造与第一独立工艺机台20相同，第二独立工艺机台70的数量可依照使用者的需求进行调整，举例来说，如图1至图3所示，于本发明实施例中，第二独立工艺机台70的数量为一个。而在其他实施例中，第二独立工艺机台70的数量亦能够为零个或两个以上。

借此，本发明具有以下优点：

1.本发明的工艺腔体21以及终端工艺腔体31，皆具有两组的真空抽气区以及与真空抽气区相互连通的真空抽气模组，以此便可在短时间内将工艺腔体内部制造成高真空环境，而且真空抽气区以及真空抽气模组皆呈对称设置，以此便可解决以往工艺腔体内部因抽气导致气流均匀性差，影响镀膜工艺的问题。

2.本发明的工艺机台为个别独立运作，而分别具有其独立的阀门设置，因此当其中一个工艺机台在进行维修时，其余工艺机台仍可以继续进行待工艺物件200的工艺处理。

3.本发明的阀门22及终端阀门32呈现垂直上下开关式的设计，而可在对第一独立工艺机台20或终端独立工艺机台30进行腔体内部的修理时，仍维持阀门22或终端阀门32的封闭，避免影响到相邻其他工艺机台的运作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种独立式连续工艺系统，其特征在于：该独立式连续工艺系统用于对一待工艺物件进行电浆处理，该独立式连续工艺系统包括：

一预处理机台，对该待工艺物件进行预先处理；

一第一独立工艺机台，其与该预处理机台连接，并接收来自该预处理机台的该待工艺物件，该第一独立工艺机台具有一工艺腔体及两个阀门，该两个阀门分别设于该工艺腔体的两侧，该工艺腔体依序设置有相互连通的一第一真空抽气区、一电浆处理区及一第二真空抽气区，该第一独立工艺机台还包括有一第一真空抽气模组及一第二真空抽气模组，该第一真空抽气模组对应于该第一真空抽气区的位置且与该第一真空抽气区连通，该第二真空抽气模组对应于该第二真空抽气区的位置且与该第二真空抽气区连通，第一真空抽气区及第二真空抽气区呈对称设置；以及

一终端独立工艺机台，该终端独立工艺机台连接于该第一独立工艺机台远离该预处理机台的一侧，该终端独立工艺机台具有一终端工艺腔体及一终端阀门，该终端阀门设于该终端工艺腔体靠近该第一独立工艺机台的一侧，该终端工艺腔体依序设置有相互连通的一第一终端真空抽气区、一终端电浆处理区及一第二终端真空抽气区，该终端独立工艺机台还包括有一第一终端真空抽气模组及一第二终端真空抽气模组，该第一终端真空抽气模组对应于该第一终端真空抽气区的位置且与该第一终端真空抽气区连通，该第二终端真空抽气模组对应于该第二终端真空抽气区的位置且与该第二终端真空抽气区连通，第一终端真空抽气区及第二终端真空抽气区呈对称设置。

2.如权利要求1所述的一种独立式连续工艺系统，其特征在于：该终端工艺腔体异于该终端阀门的另一侧呈封闭状。

3.如权利要求1所述的一种独立式连续工艺系统，其特征在于：该第一真空抽气模组及该第二真空抽气模组设置于该第一独立工艺机台的顶面；该第一终端真空抽气模组及该第二终端真空抽气模组设置于该终端独立工艺机台的顶面。

4.如权利要求3所述的一种独立式连续工艺系统，其特征在于：该电浆处理区及该终端电浆处理区分别具有一溅镀模组，该溅镀模组具有一靶材，该工艺腔体及该终端工艺腔体分别具有一用于移动该待工艺物件的运输模组，该运输模组沿一X轴方向进行该待工艺物件的水平移动，该靶材于水平面并垂直于该X轴方向的长度大于该待工艺物件于水平面并垂直于该X轴方向的长度。

5.如权利要求3所述的一种独立式连续工艺系统，其特征在于：该工艺腔体及该终端工艺腔体分别具有一顶盖，该顶盖分别设于该工艺腔体及该终端工艺腔体的顶面，该顶盖分别位于该第一真空抽气模组和该第二真空抽气模组之间以及该第一终端真空抽气模组和该第二终端真空抽气模组之间，该顶盖能够选择性地打开。

6.如权利要求1所述的一种独立式连续工艺系统，其特征在于：该阀门及该终端阀门为垂直上下开关式，且该阀门及该终端阀门呈常态关闭状态。

7.如权利要求1所述的一种独立式连续工艺系统，其特征在于：其特征在于，还包括有一第二独立工艺机台，该第二独立工艺机台连接于该第一独立工艺机台及该终端独立工艺机台之间。