CN108893716B - 镀膜系统及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镀膜系统及基板处理方法。镀膜系统包括镀膜腔室、基板承载装置、抽气装置及清洁装置；基板承载装置位于镀膜腔室内，用于承载基板；抽气装置与镀膜腔室相连通，以对镀膜腔室进行抽气操作；清洁装置用于在大气状态下于基板表面形成负压以对基板表面进行清洁，及/或在真空状态下向基板表面喷射清洁气体以对基板表面进行清洁。本发明利用负压吸附装置替代传统镀膜系统的吹拂式清洁装置，并且增加真空状态下的风枪清洁，能够使得清洁效果极大提升，从而帮助提高基板镀膜品质，提升生产良率，降低镀膜缺陷等；采用本发明的基板处理方法，能有效提高基板的清洁度，有利于生产良率提升，最终达到降低生产成本的目的。

Description

镀膜系统及基板处理方法
技术领域
本发明涉及真空镀膜领域，特别是涉及一种镀膜系统及基板处理方法。
背景技术
真空镀膜是指在高真空的条件下加热金属或非金属材料，使其蒸发并凝结于镀件(金属、半导体或绝缘体)表面而形成薄膜的一种方法。由于其制得的薄膜具有纯度高、密实性好、表面光亮等优点，因而真空镀膜技术得到越来越广泛的应用。
在镀膜工艺中，镀膜环境的清洁度是决定产品良率的关键，保证镀膜环境处于高清洁状态是避免产品膜层缺陷的有效手段。因此镀膜工艺开始前对基板进行清洁和对镀膜腔室进行清洁至关重要。镀膜工艺开始前，基板被从大气环境中装载到镀膜腔室内，在这个装载过程中，基板会吸附大量的灰尘颗粒，因而需要对基板进行清洁。常规方法中都是仅在大气环境下采用洁净的风枪对基板表面进行吹拂以把灰尘颗粒从基板表面清除掉，这种方法存在不少问题，比如：
1、吹拂基板时气流会把镀膜腔室内吸附的灰尘颗粒重新扰动漂浮在空气中，导致基板可能会沉积吸附更多更小的灰尘。
2、部分灰尘颗粒被高速气流带入到基板载具的缝隙里面，有可能掉落出来重新被基板吸附。
3、风枪中的气体和空气中如有颗粒水汽等杂质，会对基板造成二次污染。
4、镀膜腔室关闭后，对镀膜腔室进行抽气时，由于镀膜腔室内粘附有大量的灰尘粒子，在对镀膜腔室抽气的初始阶段，镀膜腔室内的气体涡旋扰动导致扬尘，使基板重新吸附了灰尘导致产品缺陷多。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种镀膜系统及基板处理方法，用于解决现有技术中对基板表面进行吹拂清洁的过程中，气流把镀膜腔室内吸附的灰尘颗粒重新扰动漂浮在空气中，导致基板可能会沉积吸附更多更小的灰尘的二次污染等问题，以及镀膜腔室关闭后，对镀膜腔室进行抽气时，由于镀膜腔室内粘附有大量的灰尘粒子，在对镀膜腔室抽气的初始阶段，镀膜腔室内的气体涡旋扰动导致扬尘，使基板重新吸附了灰尘，最终导致镀膜品质下降，生产良率降低等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种镀膜系统，所述镀膜系统包括镀膜腔室、基板承载装置、抽气装置及清洁装置；所述基板承载装置位于所述镀膜腔室内，用于承载基板；所述抽气装置与所述镀膜腔室相连通，以对所述镀膜腔室进行抽气操作；所述清洁装置用于在大气状态下于所述基板表面形成负压以对所述基板表面进行清洁，及/或在真空状态下向所述基板表面喷射清洁气体以对所述基板表面进行清洁。
优选地，所述清洁装置包括负压吸附装置，所述负压吸附装置用于在大气状态下于所述基板表面形成负压以对所述基板表面进行清洁。
优选地，所述负压吸附装置包括抽气泵以及和所述抽气泵相连接的负压吸附管。
优选地，所述负压吸附管的管口直径介于0.5～10cm之间。
优选地，所述镀膜系统包括粒子计数器，所述粒子计数器与所述负压吸附装置相连接，用于在所述负压吸附装置对所述基板表面进行清洁的过程中，对所述负压吸附装置内的粒子数量进行计量。
优选地，所述清洁装置还包括风枪，所述风枪的出气口位于所述镀膜腔室内，且朝向所述基板，以在真空状态下向所述基板表面喷射清洁气体，以对所述基板表面进行清洁。
优选地，所述风枪为离子风枪。
在另一优选方案中，所述清洁装置仅包括风枪，所述风枪的出气口位于所述镀膜腔室内，且朝向所述基板，以在真空状态下向所述基板表面喷射清洁气体，以对所述基板表面进行清洁，且优选地，所述风枪为离子风枪。
优选地，所述基板承载装置包括旋转支架和基板载具，其中，所述旋转支架的一端与所述镀膜腔室的顶壁相连接，另一端与所述基板载具相连接。
优选地，所述基板载具与所述旋转支架活动连接。
本发明还提供一种基板处理方法，所述基板处理方法包括步骤：1)将待处理的基板装载于基板承载装置上并使镀膜腔室处于非密闭状态；2)在大气状态下于所述基板表面形成负压以对所述基板表面进行负压清洁。
优选地，所述步骤2)之后还包括如下步骤：3)使所述镀膜腔室处于密闭状态并对所述镀膜腔室进行抽气至第一真空度；4)在第一真空度状态下向所述基板表面喷射清洁气体，以对所述基板表面进行清洁。
优选地，所述第一真空度不高于1000Pa。
优选地，所述步骤2)中，对所述基板进行负压清洁的时间为2～10分钟；所述步骤4)中，对所述基板进行清洁的时间为2～10分钟。
如上所述，本发明的镀膜系统及基板处理方法，具有以下有益效果：本发明的镀膜系统，通过改善的清洁装置，能够有效解决吹拂式清洁方式下镀膜腔室内吸附的灰尘颗粒被重新扰动漂浮在空气中导致的基板二次污染和镀膜腔室内的污染、以及颗粒水汽等杂质对基板造成的新污染等问题；利用增加的清洁装置对基板进行真空环境下的二度清洁，能够进一步提高基板表面和镀膜腔室内的清洁度，使得清洁效果极大提升，从而帮助提高基板镀膜品质，提升生产良率，降低镀膜缺陷；采用本发明的基板处理方法，能有效提高基板的清洁度，有利于生产良率提升，最终达到降低生产成本的目的。
附图说明
图1显示为本发明的带负压吸附装置的镀膜系统的结构示意图。
图2显示为本发明的带风枪的镀膜系统的结构示意图。
元件标号说明
1 镀膜腔室
2 基板承载装置
20 基板
21 旋转支架
22 基板载具
3 抽气装置
41 负压吸附装置
411 抽气泵
412 负压吸附管
42 风枪
421 导风装置
43 粒子计数器
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质技术内容的变更下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1及图2所示，本发明提供一种镀膜系统，所述镀膜系统包括镀膜腔室1、基板承载装置2、抽气装置3及清洁装置；所述基板承载装置2位于所述镀膜腔室1内，用于承载基板20；所述抽气装置3与所述镀膜腔室1相连通，以对所述镀膜腔室1进行抽气操作；所述清洁装置用于在大气状态下于所述基板20表面形成负压以对所述基板20表面进行清洁，及/或在真空状态下向所述基板20表面喷射清洁气体以对所述基板20表面进行清洁。
如图1所示，作为示例，所述镀膜腔室1可以是圆柱形，本实施例中优选四方体腔室。所述清洁装置包括负压吸附装置41，所述负压吸附装置41用于在大气状态下于所述基板20表面形成负压以对所述基板20表面进行清洁。所述负压吸附装置41包括抽气泵411以及和所述抽气泵411相连接的负压吸附管412。利用所述负压吸附装置41，可以将带有灰尘颗粒的气流带出所述镀膜腔室1，能够避免传统吹拂式清洁方法下容易在所述镀膜腔室1内形成湍流，导致所述镀膜腔室1内吸附的灰尘颗粒重新扰动漂浮在空气中，导致所述基板20表面和所述镀膜腔室1内可能会沉积吸附更多更小的灰尘，以及灰尘颗粒进入到所述基板承载装置2内造成污染等问题，而且不用担心原有方式的吹拂气流中带有的颗粒及水汽杂质给所述基板20造成的二次污染等问题。
需要说明的是，所述负压吸附装置41优选由人工操作，在不需进行清洁时可以放置于所述镀膜腔室1外，比如，可以悬挂在靠近所述镀膜腔室1的墙体上。所述负压吸附管412优选采用柔性管，有一定的弯折程度，可根据所述基板20的位置及大小手动调整所述负压吸附管412的管口方向，所述负压吸附管412的管口直径可以根据需要进行调节，比如介于0.5～10cm之间，但不宜太小也不宜太大，太大影响清洁效果，太小则会导致清洁工作耗时太长，因此优选3cm的直径，且可以将所述负压吸附管412的管口设置成锥形，即靠近所述基板20的位置的开口直径略大于其他位置以利于气体的吸附。所述抽气泵411可以单独设置，也可以利用所述镀膜系统原有的所述抽气装置3，但考虑到不同工作状态下的抽气功率的差异，优选单独配置，所述抽气泵411的抽气功率可以小于所述镀膜系统的所述抽气装置3的抽气功率。
对所述负压吸附装置41的清洁效果进行检验可以采取人工目检的方式，比如利用强光光源从不同角度照射所述基板20，然后肉眼观察是否有可见的颗粒粘附于所述基板20表面，仔细检查看不到灰尘颗粒即为合格。本实施例中，作为示例，所述镀膜系统包括粒子计数器43，所述粒子计数器43与所述负压吸附装置41相连接，用于在所述负压吸附装置41对所述基板20表面进行清洁的过程中，对所述负压吸附装置41内的粒子数量进行计量，通过计量的粒子数量以判断清洁效果，而且可以于所述粒子计数器41中预先设定一基准值，当检测到所述负压吸附装置41内的粒子数量低于该基准值时判断清洁达到要求。所述粒子计数器43的具体安装位置可以根据所述粒子计数器43的不同型号而设定，优选小型号产品，且优选安装于靠近所述抽气泵411的位置以便于安装且避免因在操作所述负压吸附装置41时产生的晃动影响到所述粒子计数器43的工作，且还可以设置与所述粒子计数器43相连接的，类似声光报警器之类的提醒装置(未图示)，以在所述粒子计数器43检测到所述负压吸附装置41内的粒子数量低于设定的基准值时会发出提醒信息以便工作人员停止清洁操作。进一步地，还可以设定与所述粒子计数器43和所述负压吸附装置41的所述抽气泵411均电连接的控制器(未图示)，以在所述粒子计数器43检测到所述负压吸附装置41内的粒子数量低于设定的基准值时，所述控制器能将所述抽气泵411关闭。
如图2所示，作为示例，所述清洁装置还包括风枪42，且优选离子风枪，以在去除物体所述基板20表面的灰尘颗粒的同时消除所述基板20表面上的静电以避免静电对后续镀膜工艺的干扰。所述风枪42的出气口位于所述镀膜腔室1内，且朝向所述基板20，以在真空状态下向所述基板20表面喷射清洁气体，以对所述基板20表面进行清洁。所述风枪42可以包括导风装置421，所述导风装置421用于根据所述基板20的角度调节所述风枪42的出气口方向以全方位对所述基板20进行清洁，具体地，所述导风装置42可以是可弯折的导风管，将所述可弯折的导风管安装于所述风枪42的出风口处，以在需要时通过改变所述导风管的弯折角度就可以调节所述风枪42的出气口方向，且进一步地，还可以设置控制装置和所述导风管相连接以便通过所述控制装置可以实现所述导风管弯折角度的自动调节。当然，所述导风装置421的具体结构和安装位置还可以有其他选择，此处不再展开。对所述基板20进行真空环境下的二度清洁能够进一步提高所述基板20表面和所述镀膜腔室1内的清洁度，使得清洁效果极大提升，从而帮助提高镀膜品质，提升生产良率，降低镀膜缺陷。
作为示例，所述基板承载装置2包括旋转支架21和基板载具22，其中，所述旋转支架21的一端与所述镀膜腔室1的顶壁相连接，另一端与所述基板载具22相连接。所述基板载具22与所述旋转支架22可以固定连接，通过所述旋转支架21的旋转可以调整所述基板20的方向。所述基板载具22也可以和所述旋转支架21活动连接，优选活动连接，通过调整所述基板载具22可以使得所述基板20和所述风枪42的出风口更加贴近。尤其是在利用所述负压吸附装置41对所述基板20进行负压清洁的时候，所述旋转支架21宜处于静止状态，通过手动调整所述基板载具22从而调整所述基板20的位置，更便于清洁。
需要说明的是，所述清洁装置的具体选用可以根据需要而定，比如，仅具有所述负压吸附装置41，或仅具有所述风枪42，但优选同时具有所述负压吸附装置41以及所述风枪42，以在大气状态下对所述基板20进行负压清洁后，能继续在真空状态下对所述基板20进行二度清洁以保证所述基板20的高度清洁以及所述镀膜腔室1内的清洁，从而能有效避免灰尘颗粒导致的镀膜缺陷，有效提升镀膜品质，提升生产良率，降低生产成本等。
实施例二
本发明还提供一种基板处理方法，所述基板处理方法利用实施例一所述的镀膜系统进行，所述基板处理方法包括步骤：1)将待处理的基板20装载于基板承载装置2上并使镀膜腔室1处于非密闭状态；2)在大气状态下于所述基板20表面形成负压以对所述基板20表面进行负压清洁。
具体地，所述负压清洁采用实施例一中的负压吸附装置41进行，在利用所述负压吸附装置41对所述基板20进行负压清洁的时候，可以通过调整所述负压吸附装置41的管口方向，以及通过所述述旋转支架21的旋转、以及手动调整所述基板载具22从而调整所述基板20的位置等各种方式，以从多个角度对所述基板20进行清洁。进行所述负压清洁的时间可以依需要而定，比如为2～10分钟，当然，在所述镀膜系统具有粒子计数器43的情况下，根据所述粒子计数器43检测到的颗粒数量可以判断清洁是否达到所需标准。利用所述负压吸附装置41，可以将带有灰尘颗粒的气流带出所述镀膜腔室1，能够避免传统吹拂式清洁方法下容易在所述镀膜腔室1内形成湍流，导致所述镀膜腔室1内吸附的灰尘颗粒重新扰动漂浮在空气中，导致所述基板20表面和所述镀膜腔室1内可能会沉积吸附更多更小的灰尘，以及灰尘颗粒进入到所述基板承载装置2内造成污染等问题，而且不用担心原有方式的吹拂气流中带有的颗粒及水汽杂质给所述基板20造成的二次污染等问题。
作为示例，为保证清洁效果，所述步骤2)之后还可以进行如下步骤：3)使所述镀膜腔室1处于密闭状态并对所述镀膜腔室1进行抽气至第一真空度；4)在第一真空度状态下向所述基板20表面喷射清洁气体，以对所述基板20表面进行清洁，所述清洁气体优选压缩氮气，所述清洁气体应具有较好的干燥度。当采用的是离子风枪时，所述风枪42喷射出的是带电荷的清洁气体，在对所述基板20表面进行清洁的同时还能将所述基板20表面的静电去除避免静电对后续镀膜工艺的影响。所述清洁气体的流量可以根据需要而定，比如介于10sccm～100sccm，且在清洁过程中可以进行调节以尽量节约清洁气体的使用，一般地，刚开始的流量大于向后的流量，且在此清洁过程中，同样可以通过所述述旋转支架21的旋转以及通过调节所述风枪42的出风口方向等方式从多个角度对所述基板20进行清洁。需要说明的是，在对所述基板20表面喷涂清洁气体的同时，宜利用抽气装置3对所述镀膜腔室1进行抽气操作以使所述镀膜腔室1内的压强维持稳定。所述第一真空度可以根据需要设置，一般不高于1000Pa。此步骤的清洁时间也依需要而定，比如介于2～10分钟。对所述基板20进行真空环境下的二度清洁能够进一步提高所述基板20表面和所述镀膜腔室1内的清洁度，使得清洁效果极大提升，从而帮助提高镀膜品质，提升生产良率，降低镀膜缺陷。在完成清洁后，即可关闭所述风枪42，同时继续利用所述抽气装置3将所述镀膜腔室1内抽至高真空甚至超高真空，比如真空度介于1.333×10-1～1.333×10-9Pa以进行后续的镀膜工艺。
综上所述，本发明提供一种镀膜系统，所述镀膜系统包括镀膜腔室、基板承载装置、抽气装置及清洁装置；所述基板承载装置位于所述镀膜腔室内，用于承载基板；所述抽气装置与所述镀膜腔室相连通，以对所述镀膜腔室进行抽气操作；所述清洁装置用于在大气状态下于所述基板表面形成负压以对所述基板表面进行清洁，及/或在真空状态下向所述基板表面喷射清洁气体以对所述基板表面进行清洁。本发明利用负压吸附装置替代传统镀膜系统的吹拂式清洁装置，并且增加真空状态下的风枪装置，能够有效避免传统吹拂式清洁方法导致的镀膜腔室内吸附的灰尘颗粒被重新扰动漂浮在空气中导致的基板二次污染及镀膜腔室的污染、以及颗粒水汽等杂质对基板造成的新污染等问题；利用增加的清洁装置对基板进行真空环境下的二度清洁，能够进一步提高基板表面和镀膜腔室内的清洁度，使得清洁效果极大提升，从而帮助提高基板镀膜品质，提升生产良率，降低镀膜缺陷；采用本发明的基板处理方法，能有效提高基板的清洁度，有利于生产良率提升，最终达到降低生产成本等目的。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种镀膜系统，其特征在于，包括：
镀膜腔室；
基板承载装置，所述基板承载装置位于所述镀膜腔室内，用于承载基板；所述基板承载装置包括旋转支架和基板载具，其中，所述旋转支架的一端与所述镀膜腔室的顶壁相连接，另一端与所述基板载具相连接，通过所述旋转支架的旋转可以调整所述基板的方向；
抽气装置，所述抽气装置与所述镀膜腔室相连通，以对所述镀膜腔室进行抽气操作；清洁装置，用于在大气状态下于所述基板表面形成负压以对所述基板表面进行清洁后，在真空状态下向所述基板表面喷射清洁气体以对所述基板表面进行清洁，所述清洁装置包括负压吸附装置，所述负压吸附装置包括抽气泵以及和所述抽气泵相连接的负压吸附管；
粒子计数器，所述粒子计数器与所述负压吸附装置相连接，用于在所述负压吸附装置对所述基板表面进行清洁的过程中，对所述负压吸附装置内的粒子数量进行计量。
2.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于：所述负压吸附管的管口直径介于0.5～10cm之间。
3.根据权利要求1或2任一项所述的镀膜系统，其特征在于：所述清洁装置还包括风枪，所述风枪的出气口位于所述镀膜腔室内，且朝向所述基板，所述风枪用于在真空状态下向所述基板表面喷射清洁气体，以对所述基板表面进行清洁。
4.根据权利要求3所述的镀膜系统，其特征在于：所述风枪为离子风枪。
5.根据权利要求1所述的镀膜系统，其特征在于：所述基板载具与所述旋转支架活动连接。
6.一种基板处理方法，其特征在于，所述基板处理方法基于权利要求1-5任一项所述的镀膜系统进行，所述基板处理方法包括步骤：
1)将待处理的基板装载于基板承载装置上并使镀膜腔室处于非密闭状态；
2)在大气状态下于所述基板表面形成负压以对所述基板表面进行负压清洁；
3)使所述镀膜腔室处于密闭状态并对所述镀膜腔室进行抽气至第一真空度；
4)在第一真空度状态下向所述基板表面喷射清洁气体，以对所述基板表面进行清洁；
在负压吸附装置对所述基板表面进行清洁的过程中，对所述负压吸附装置内的粒子数量进行计量。
7.根据权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于：所述第一真空度不高于1000Pa。
8.根据权利要求6所述的基板处理方法，其特征在于：所述步骤2)中，对所述基板进行负压清洁的时间为2～10分钟；所述步骤4)中，对所述基板进行清洁的时间为2～10分钟。
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