一種氣相沉積清理行星盤的系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣相沉積清理行星盤的系統，屬于芯片工裝設備領域。包括蒸發機臺、冷泵、機械泵、高壓柜和晶控儀，所述的蒸發機臺包括鐘罩，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部形成腔體，鐘罩內部的腔體與外部的氦氣壓縮機、冷泵、機械泵和高壓柜連接。在系統中使用旋轉電機系統，使用圓周形的軌道。在旋轉過程中對行星盤進行氣相沉積，沉積表面均勻光滑。使用物理方法的氣相沉積方法，使用鎳和鋁進行氣相沉積，對環境無影響，環保無污染，儀器的使用壽命長，耗時短，效率高。
【專利說明】一種氣相沉積清理行星盤的系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及芯片設備領域，更具體地說，涉及一種氣相沉積清理行星盤的系統。
【背景技術】
[0002]隨著微電子技術的日新月異，蒸發機臺進行工藝生產是目前的主流，那就不可避免的出現蒸發機臺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.化學溶液浸泡法。使用硫酸、鹽酸、雙氧水等按照一定的比例進行配置溶液，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格，量大，對行星盤的安裝基片的端面會有腐蝕作用，使用壽命比較短，配置溶液對環境影響大，需要設置專業的排風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，直接對行星盤的內部沉積金屬進行去除，方法比較粗暴，在沒有其他方法和備用的行星盤時，為了盡快投入生產，只能使用此法。該法對行星盤的傷害比較大，容易產生形變，使用壽命比較短。同時清理人員的工作強度很大，一套行星盤三只，6名操作者需要清理4?6小時才能處理干凈。
[0005]綜上所述的化學和物理方法，對工裝夾具的清理時間長，清理人員的強度大，且清理容易造成儀器損傷，對環境影響較大。
【發明內容】
[0006]1.要解決的技術問題
[0007]針對現有技術中存在的工裝夾具清理難度大、耗時長、易造成儀器損害、對環境影響大的問題，本發明提供了一種氣相沉積清理行星盤的系統。它可以實現在短時間內輕松去除工裝夾具上沉積的金屬物，不傷害工裝夾具，對環境影響小。
[0008]2.技術方案
[0009]一種氣相沉積清理行星盤的系統，包括蒸發機臺、冷泵、機械泵、高壓柜和晶控儀，蒸發機臺包括鐘罩，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部形成腔體，腔體底部設置有密封圈，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，軌道上表面設置有烘烤燈，軌道正下方設置有電子槍。
[0010]鐘罩內部的腔體與外部的冷泵、機械泵和高壓柜相連通，氦氣壓縮機和真空表分別與冷泵相連接，鐘罩頂部設置有旋轉電機，晶控儀的測試探頭設置于鐘罩頂部，晶控儀通過數據線與鐘罩頂部的測試探頭相連接。
[0011]更進一步的，所述的旋轉電機的轉軸上設置有齒輪，齒輪與從動輪連接，從動輪上安裝鍋罩，鍋罩通過撥鉤與三角架連接。
[0012]更進一步的，鐘罩內部的腔體通過管道與機械泵連接，管道上設置有閥門。
[0013]更進一步的，軌道為圓周形。
[0014]更進一步的，電子槍內設置有兩個坩堝，坩堝上方設置有擋板，坩堝內放置有需要蒸鍍的金屬。
[0015]更進一步的，電子槍內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清理行星盤的清洗方法，其步驟為:
[0017](a)選取行星盤，觀察內表面光潔度，表面光潔則為新的行星盤，徑直進行后續步驟的氣相沉積的防護處理；若表面不光潔，為已經使用過的行星盤，需要先進行預處理，用角磨機安裝上拋光片對行星盤內表面進行清潔和拋光，清潔和拋光依次進行，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機臺內的三角架上，在電子槍的一個坩堝內放上50?80克的鎳金屬，另一坩堝內放上40?60克的鋁金屬，蓋上鐘罩，使用氦氣壓縮機、冷泵、機械泵抽真空直至真空表顯示為4X KT6Torr，停止抽真空；
[0019](c)開啟旋轉電機使行星盤在真空的腔體內沿著軌道進行圓周形切向旋轉，打開烘烤燈，烘烤燈對鐘罩真空的腔體和行星盤進行加熱，腔體內的水汽進行散發，散發的水汽被冷泵吸收，當溫度升到200°C時，保持10分鐘，抽真空到達2X 10_6Torr，將溫度保持在120。。；
[0020](d)打開高壓控制柜開關，使用電子槍對放置有鎳的坩堝進行鎳鍋蒸鍍，對鎳金屬進行熔料，當坩堝內部的鎳金屬全部熔化后，打開檔板，對行星盤的內表面進行鎳的氣相沉積，保持晶控儀顯示的氣相沉積速率為15%，當晶控儀顯示膜厚在1KA時，停止鍍鎳；然后對含有鋁的坩鍋進行蒸鍍，對鋁金屬進行熔料，當坩堝內部的鋁金屬全部熔化后，打開檔板，對行星盤的內表面進行鋁的氣相沉積，保持晶控儀顯示的氣相沉積速率為20%，當晶控儀顯示膜厚在3KA時，停止鍍鋁，等待溫度降至50°C ；
[0021](e)溫度降低到50°C后，關閉機械泵與鐘罩真空腔體閥門，對鐘罩真空腔體內充入氮氣，等腔體內氣壓為正壓時，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，表面光滑即完成對行星盤的清洗。
[0022]更進一步的，步驟(a)中需要進行清理的行星盤厚度為1.5?2mm。
[0023]更進一步的，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]相比于現有技術，本發明的優點在于:
[0026](I)使用物理方法的氣相沉積方法，使用鎳和鋁進行氣相沉積，避免了使用化學物質，對環境無影響，環保無污染；避免了化學浸泡法和直接去除法會導致工裝夾具損傷，有效的保護了工裝夾具，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，相對于直接去除法，勞動強度大大降低；與化學浸泡法的耗時長，與傳統方法需要耗時4?6小時相比,本方法耗時僅需I小時，效率大大提高；
[0028](3)在系統中使用旋轉電機系統，使用圓周形軌道，在旋轉過程中對行星盤進行氣相沉積，沉積表面均勻、光滑，與普通的化學浸泡法和直接去除法相比，其效果優越，處理效果好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為蒸發鍍膜設備示意圖。
[0030]圖中標號說明:
[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；9、冷泵；10、機械泵；11、晶控儀；12、高壓柜。
【具體實施方式】
[0032]下面結合說明書附圖和具體的實施例，對發明作詳細描述。
[0033]實施例
[0034]如圖1所示，一種氣相沉積清理行星盤的系統，包括蒸發機臺、冷泵9、機械泵10、高壓柜12和晶控儀11，蒸發機臺包括鐘罩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內部形成腔體。鐘罩I是可以產生真空的腔體，腔體底部設置有密封圈。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上表面設置有烘烤燈5，烘烤燈5有利于行星盤4及腔內的水汽的蒸發，使行星盤4氣相沉積更可靠，軌道3正下方設置有電子槍6，電子槍6內設置有兩個坩堝，坩堝上方設置有擋板，坩堝內放置有需要蒸鍍的金屬，兩個坩堝分別放置鎳和鋁，軌道3為圓周形，以供行星盤4在清理時候相切于軌道3做圓周運行；
[0035]腔體真空依靠機械泵10抽真空到低真空，然后使用氦氣壓縮機8給冷泵9提供制冷源，在冷泵9的作用下，使腔內形成高真空，共同作用下對腔體形成真空狀態，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內部的腔體與外部的冷泵9、機械泵10和高壓柜12相連通，鐘罩I內部的腔體通過管道與機械泵10連接，管道上設置有閥門。氦氣壓縮機8和真空表7分別與冷泵9相連接，鐘罩I頂部設置有旋轉電機，晶控儀11的測試探頭設置于鐘罩I頂部，晶控儀11通過數據線與鐘罩I頂部的測試探頭相連接。
[0036]鐘罩I頂部設置有旋轉電機，旋轉電機的轉軸上設置有齒輪，齒輪與從動輪連接，從動輪上安裝鍋罩，鍋罩通過撥鉤與三角架2連接，帶動三角架2的旋轉，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做切向旋轉運動，這樣有利于行星盤4在氣相沉積時保證其表面均勻。
[0037]一種采用氣相沉積清理行星盤系統清理行星盤的清洗方法，其步驟為:
[0038](a)選取行星盤4，觀察內表面光潔度，觀察行星盤4使用情況，厚度一般在1.5?2mm時，需要清腔一次，若太厚會不太容易翹動，太薄鍍層間的拉力太小，都會增加清理難度，其表面不光潔。在行星盤4厚度過高的時候，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去，用力向外撥，多找幾個點重復向外撥，內部的鍍層會整體脫落下來；再進行清理，以確保清理時比較容易。此次需要進行清理的行星盤4厚度為2mm，為已經使用過的行星盤4，需要先進行預處理，用角磨機安裝上拋光片對行星盤4內表面進行清潔和拋光，拋光設備包括角磨機、磨砂片。對行星盤4進行拋光處理，有利于金屬沉積物的剝離效果形成，清潔和拋光依次進行，角磨機安裝上120#拋光片對行星盤4內表面進行清潔，最后再使用W14的拋光片進行拋光，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放入蒸發機臺內的三角架2上，在電子槍6的一個坩堝內放上60克的鎳金屬，另一坩堝內放上50克的鋁金屬，蓋上鐘罩1，使用氦氣壓縮機8、冷泵9、機械泵10抽真空直至真空表7顯示為4X 10_6Torr，停止抽真空；
[0040](c)開啟旋轉電機使行星盤4在真空的腔體內沿著軌道3進行圓周形切向旋轉，打開烘烤燈5，烘烤燈5對鐘罩I真空的腔體和行星盤4進行加熱，腔體內的水汽進行散發，散發的水汽被冷泵9吸收，當溫度升到200°C時，保持10分鐘，抽真空到達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吸附在表面形成金屬層，其厚度則是由晶控儀11進行控制。打開高壓柜12開關，使用電子槍6對放置有鎳的坩堝進行鎳鍋蒸鍍，對鎳金屬進行熔料，當坩堝內部的鎳金屬全部熔化后，打開檔板，對行星盤4的內表面進行鎳的氣相沉積，保持晶控儀11顯示的氣相沉積速率為15%，當晶控儀11顯示膜厚在1KA時，停止鍍鎳；然后對含有鋁的坩鍋進行蒸鍍，對鋁金屬進行熔料，當坩堝內部的鋁金屬全部熔化后，打開檔板，對行星盤4的內表面進行鋁的氣相沉積，保持晶控儀11顯示的氣相沉積速率為20%，當晶控儀11顯示膜厚在3KA時，停止鍍鋁，等待溫度降至50°C ；
[0042](e)溫度降低到50°C后，關閉機械泵10與鐘罩I真空腔體閥門，對鐘罩I真空腔體內充入氮氣，等腔體內氣壓為正壓時，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，使用鎳和鋁進行氣相沉積，避免了使用化學物質，對環境無影響，環保無污染，避免了化學浸泡法和直接去除法會導致工裝夾具損傷，有效的保護了工裝夾具，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，相對于直接去除法，勞動強度大大降低；與化學浸泡法的耗時長，與傳統方法需要耗時4?6小時相比，本方法耗時僅需I小時，效率大大提高；
[0044]以上示意性地對本發明創造及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明創造的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本專利的保護范圍。
【權利要求】
1.一種氣相沉積清理行星盤的系統，其特征在于:包括蒸發機臺、冷泵(9)、機械泵(10)、高壓柜(12)和晶控儀(11)，蒸發機臺包括鐘罩(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)內部形成腔體，腔體底部設置有密封圈，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)上表面設置有烘烤燈(5)，軌道(3)正下方設置有電子槍(6)； 鐘罩(I)內部的腔體與外部的冷泵(9)、機械泵(10)和高壓柜(12)相連通，氦氣壓縮機⑶和真空表(7)分別與冷泵(9)相連接，鐘罩⑴頂部設置有旋轉電機，晶控儀(11)的測試探頭設置于鐘罩(I)頂部，晶控儀(11)通過數據線與鐘罩(I)頂部的測試探頭相連接。
2.根據權利要求1所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統，其特征在于:所述的旋轉電機的轉軸上設置有齒輪，齒輪與從動輪連接，從動輪上安裝鍋罩，鍋罩通過撥鉤與三角架(2)連接。
3.根據權利要求2所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統，其特征在于:鐘罩(I)內部的腔體通過管道與機械泵(10)連接，管道上設置有閥門。
4.根據權利要求1所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統，其特征在于:所述的軌道(3)為圓周形。
5.根據權利要求1或4所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統，其特征在于:所述的電子槍(6)內設置有兩個坩堝，坩堝上方設置有擋板，坩堝內放置有需要蒸鍍的金屬。
6.根據權利要求5所述的一種氣相沉積清理行星盤的系統，其特征在于:所述的電子槍(6)內坩堝蒸鍍的金屬為鎳和鋁。
【文檔編號】C23C16/44GK204039497SQ201420516651
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】談步亮, 劉韻吉, 楊敏紅, 何慧強, 陳道友 申請人:桑德斯微電子器件（南京）有限公司