CN104746008B - 去气腔室 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种去气腔室，包括腔室上盖、真空腔室和加热基座，腔室上盖与真空腔室围成封闭空间，加热基座设置于真空腔室内，去气腔室还包括进气管，进气管连接并贯穿加热基座的内部；其通过将进气管设置在加热基座的内部，在晶片背面充入气体，对晶片进行去气工艺，避免了对整个真空腔室充气的过程，减少了晶片在真空腔室的时间，从而缩短了工艺时间，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别是涉及一种去气腔室。
背景技术
采用物理方法制备薄膜的工艺通常包括以下几步工艺流程：去气（Degas）、预清洗（Preclean）、薄膜沉积（Sputtering）。去气工艺的作用是通过对处于真空环境下的晶片进行加热和保温，去除前道工艺和周围环境引入的水蒸气或其他可挥发物质，是影响器件良率的关键工艺。
目前，主流去气工艺的加热方式有三种：灯泡或灯管热辐射式、基座加热式以及两者相结合的方式。灯泡或灯管热辐射式，其加热情况根据被加热材料的不同而有所区别，当晶片种类与材料发生变化时要重新调整加热工艺，否则会出现温度的偏差，严重时会损坏晶片；同时由于去气工艺是使晶片表面挥发出物质，挥发出的物质会慢慢吸附沉积到透明介质窗上，影响加热效率；基座加热方式相对于灯泡或灯管热辐射式方式对晶片的种类与材质兼容性好，但加热时为了提高热传递效率需要在腔室内部充一定压力的惰性气体，工艺结束后还要将此部分气体抽离腔室，这个过程会延长晶片在去气腔室的时间，影响生产效率；两者相结合的方式加热速度快，而且改善了对晶片的种类与材质的兼容性问题，但是此种方案成本高，而且工艺时同样还要向腔室内充气，工艺结束后将气体抽离腔室，影响生产效率。
发明内容
基于此，有必要针对去气工艺影响生产效率的问题，提供一种去气腔室。
一种去气腔室，包括腔室上盖、真空腔室和加热基座，腔室上盖与真空腔室围成封闭空间，加热基座设置于真空腔室内，还包括进气管，所述进气管连接并贯穿所述加热基座的内部。
其中，所述进气管设置于所述加热基座的内部中心位置。
其中，所述进气管包括连接部；
所述连接部设置有控制所述进气管导通与关闭的阀门。
较佳地，所述进气管的材质为耐高温绝缘材料。
其中，所述去气腔室还包括位于所述真空腔室内的晶片支撑系统，所述晶片支撑系统包括第一晶片支撑装置和第二晶片支撑装置；
所述第一晶片支撑装置和所述第二晶片支撑装置完全相同，且对称设置在所述加热基座的两侧，与所述真空腔室的底部连接。
其中，所述第一晶片支撑装置和所述第二晶片支撑装置均包括固定部和支撑部；
所述固定部的一端与所述真空腔室的底部连接，用于将所述晶片支撑系统连接在所述真空腔室内，所述固定部的另一端与所述支撑部的一端连接；
所述支撑部设置有凸起，所述凸起用于支撑晶片。
在其中一个实施例中，所述去气腔室还包括晶片压环，所述晶片压环位于所述支撑部的另一端；
所述晶片压环与所述支撑部为间隙配合。
较佳地，所述晶片压环设置有密封装置，所述密封装置与所述晶片压环的外环边沿连接。
较佳地，所述去气腔室还包括直线驱动装置，所述直线驱动装置与所述晶片支撑装置的固定部连接，用于驱动所述晶片支撑装置相对于所述真空腔室的内壁上升和下降；
所述直线驱动装置为直线波纹管。
其中，所述去气腔室还包括直线驱动装置，所述直线驱动装置与所述加热基座连接，用于驱动所述加热基座相对于所述真空腔室的内壁上升和下降；
所述直线驱动装置为直线波纹管。
本发明提供的一种去气腔室通过在加热基座的内部设置进气管，通过进气管在晶片背面充入气体，对晶片进行去气工艺，避免了对整个真空腔室充气的过程，减少了晶片在真空腔室的时间，从而缩短了工艺时间，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的去气腔室一具体实施例传片时的结构示意图；
图2为本发明的去气腔室一具体实施例工艺时的结构示意图；
图3为本发明的去气腔室另一具体实施例传片时的结构示意图；
图4为本发明的去气腔室另一具体实施例工艺时的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
参见图1、图2，一种去气腔室100，包括腔室上盖110、真空腔室120和加热基座130，腔室上盖110与真空腔室120围成封闭空间，加热基座130设置于真空腔室120内；去气腔室100还包括进气管140，进气管140连接并贯穿加热基座130的内部。
本发明提供的一种去气腔室100包括进气管140，进气管140连接并贯穿加热基座130的内部；通过采用晶片150背面进气方法，无需对整个真空腔室120充气，从而缩短了工艺时间，提高了生产效率。
在此，值得说明的是，腔室上盖110与真空腔室120之间设置有密封装置，有效地保证了真空腔室120的封闭性，并且避免了在对真空腔室120抽气过程中，由于真空腔室120封闭性不好导致的漏气现象；较佳地，该密封装置可为O型密封圈。
较佳地，作为一种可实施方式，进气管140设置于加热基座130的内部中心位置。当通过进气管140向真空腔室120内通入惰性气体时，气体在晶片150与加热基座130的上表面131之间扩散，进气管140位于加热基座130的内部中心位置可使热能传递更均匀，从而提高了晶片150的受热均匀度，保证了工艺参数的一致性和稳定性。
作为一种可实施方式，进气管140包括连接部，连接部设置有控制进气管140导通与关闭的阀门。当进行去气工艺时，打开阀门导通进气管140，从而通入惰性气体进行晶片的去气工艺；当处于传片过程中或去气工艺完成时，通过关闭阀门使得进气管140处于封闭状态，有效地避免了气体的浪费，节省了工艺成本。
作为一种可实施方式，进气管140的材质为耐高温绝缘材料；通过加热基座130对晶片150进行加热和保温时，不同晶片所采用的温度不同，当温度较高时，采用耐高温绝缘材料有效的避免了由于高温导致进气管损坏进而影响工艺的正常进行的现象，保证了工艺的稳定性与安全性。
作为一种可实施方式，去气腔室100还包括位于真空腔室120内的晶片支撑系统，晶片支撑系统包括第一晶片支撑装置161和第二晶片支撑装置162；第一晶片支撑装置161和第二晶片支撑装置162完全相同，且对称设置在加热基座130的两侧，与真空腔室120的底部连接。晶片支撑系统用于在进行去气工艺时，将晶片150放置在加热基座130的上表面131，待工艺完成后，将晶片150带离加热基座130的上表面131，对真空腔室120进行抽气过程；同时，将第一晶片支撑装置161和第二晶片支撑装置162对称设置在加热基座130的两侧，保证了晶片150能够准确的放置于加热基座130的中心位置。
较佳地，作为一种可实施方式，第一晶片支撑装置161和第二晶片支撑装置162均包括固定部和支撑部；固定部的一端与真空腔室120的底部连接，用于将晶片支撑系统连接在真空腔室120内，固定部的另一端与支撑部的一端连接；支撑部设置有凸起，凸起用于支撑晶片150。
晶片支撑系统用于在传片过程中，通过该凸起支撑晶片150，以防止晶片150掉落在真空腔室120内，影响工艺的正常进行，同时采用晶片支撑系统进行晶片150的传送与放置，有效地避免了工艺过程中对晶片150及真空腔室120的污染问题，保证了工艺的精确度。
较佳地，作为一种可实施方式，去气腔室100还包括晶片压环170，晶片压环170位于支撑部的另一端；晶片压环170与支撑部为间隙配合。当进行传片时，晶片压环170与支撑部的另一端接触；当进行去气工艺时，晶片压环170与支撑部的另一端脱离，并将晶片150固定在加热基座130的上表面131；在对晶片150进行去气工艺时，由于采用设置在加热基座130的内部的进气管140对晶片150的背面直接充气进行热传递，通过晶片压环170将晶片150固定在加热基座130的上表面131，使得晶片150与加热基座130的上表面131的边缘接触良好，同时避免了当加热气流过大时，将晶片150吹离加热基座130的上表面131的现象，从而保证了工艺的稳定性。
较佳地，作为一种可实施方式，晶片压环170设置有密封装置，密封装置与晶片压环170的外环边沿连接。通过在晶片压环170外环边沿连接O型圈或设置机械刀口，使得晶片压环170与加热基座130的上表面131接触时，与加热基座130形成密封空间；这就使得当通过进气管140通入惰性气体时，只需要通入很小流量的气体（通常压力一般控制在大于1Torr即可）就可实现热能传递功能，因此在去气工艺结束后，通过关闭阀门截止进气管140，在很短的时间内就可将真空腔室120抽到真空状态，有效地提高了生产效率。
较佳地，作为一种可实施方式，去气腔室100还包括直线驱动装置180，直线驱动装置180与晶片支撑系统的固定部连接，用于驱动晶片支撑系统相对于真空腔室120的内壁上升和下降。晶片支撑系统通过直线驱动装置180实现与真空腔室120的连接，既可以使得晶片支撑系统与真空腔室120为密封状态，又可以通过直线驱动装置180（通常为气缸、电机、以及丝杠等）实现晶片支撑系统相对真空腔室120的内壁做上升和下降的运动，从而实现晶片支撑系统相对于加热基座130的上升与下降，完成晶片150放置和带离加热基座130的过程。
值得说明的是，直线驱动装置180为直线波纹管。
参见图3、图4，作为一种可实施方式，去气腔室100还包括直线驱动装置180，直线驱动装置180与加热基座130连接，用于驱动加热基座130相对于真空腔室120的内壁上升和下降。同样既可以使得加热基座130与真空腔室120为密封状态，又可以通过该直线驱动装置180（通常为气缸、电机、以及丝杠等）实现加热基座130相对真空腔室120的内壁做直线运动，从而实现加热基座130相对于晶片支撑系统的上升与下降，完成晶片150放置和带离加热基座130的过程。
较佳地，直线驱动装置180为直线波纹管。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种去气腔室，包括腔室上盖、真空腔室和加热基座，腔室上盖与真空腔室围成封闭空间，加热基座设置于真空腔室内，其特征在于：
还包括进气管，所述进气管连接并贯穿所述加热基座的内部。
2.根据权利要求1所述的去气腔室，其特征在于：
所述进气管设置于所述加热基座的内部中心位置。
3.根据权利要求1所述的去气腔室，其特征在于：
所述进气管包括连接部；
所述连接部设置有控制所述进气管导通与关闭的阀门。
4.根据权利要求1所述的去气腔室，其特征在于：
所述进气管的材质为耐高温绝缘材料。
5.根据权利要求1至4任一项所述的去气腔室，其特征在于：
所述去气腔室还包括位于所述真空腔室内的晶片支撑系统，所述晶片支撑系统包括第一晶片支撑装置和第二晶片支撑装置；
所述第一晶片支撑装置和所述第二晶片支撑装置完全相同，且对称设置在所述加热基座的两侧，与所述真空腔室的底部连接。
6.根据权利要求5所述的去气腔室，其特征在于：
所述第一晶片支撑装置和所述第二晶片支撑装置均包括固定部和支撑部；
所述固定部的一端与所述真空腔室的底部连接，用于将所述晶片支撑系统连接在所述真空腔室内，所述固定部的另一端与所述支撑部的一端连接；
所述支撑部设置有凸起，所述凸起用于支撑晶片。
7.根据权利要求6所述的去气腔室，其特征在于：
所述去气腔室还包括晶片压环，所述晶片压环位于所述支撑部的另一端；
所述晶片压环与所述支撑部间隙配合。
8.根据权利要求7所述的去气腔室，其特征在于：
所述晶片压环设置有密封装置，所述密封装置与所述晶片压环的外环边沿连接。
9.根据权利要求8所述的去气腔室，其特征在于：
所述去气腔室还包括直线驱动装置，所述直线驱动装置与所述晶片支撑装置的固定部连接，用于驱动所述晶片支撑装置相对于所述真空腔室的内壁上升和下降；
所述直线驱动装置为直线波纹管。
10.根据权利要求8所述的去气腔室，其特征在于：
所述去气腔室还包括直线驱动装置，所述直线驱动装置与所述加热基座连接，用于驱动所述加热基座相对于所述真空腔室的内壁上升和下降；
所述直线驱动装置为直线波纹管。
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