CN112086388A - 一种晶片介质膜沉积装片装置 - Google Patents

一种晶片介质膜沉积装片装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种晶片介质膜沉积装片装置，包括：主体外壳，所述主体外壳内部为装片操作腔，所述主体外壳底部均匀地开设有多个通风孔，所述主体外壳一侧侧面上开设有对接口，所述对接口处设置有能够密封对接介质膜沉积设备的波纹伸缩接头；过滤送风单元，所述过滤送风单元设置于主体外壳的顶部；静压箱，所述静压箱设置在所述过滤送风单元的上方并与所述过滤送风单元的送风入口连通，所述静压箱上设置有气体输入接口。本发明的装片装置形成有相对独立的装置腔体，通过向腔体内均匀的送入过滤后的清洁风并与后续介质膜沉积设备密封对接，使晶片不用再暴露于普通清洁环境，为晶片的装片过程提供理想的工艺环境。

Description

一种晶片介质膜沉积装片装置
技术领域
本发明涉及半导体芯片加工技术领域，特别地涉及一种晶片介质膜沉积装片装置。
背景技术
半导体芯片制备的工序主要包括光刻、蚀刻、离子注入、钝化、沉积等。介质膜沉积工艺主要包括表面钝化膜沉积和金属膜沉积，采用的主要方法有热蒸发、离子束溅射和磁控溅射等多种手段。在进行介质膜沉积工艺前，需要对晶片进行装片，半导体晶片材料特性决定了在装片过程中必须对环境进行严格控制，控制的内容包括温度、湿度、尘粒的尺寸、数量等，避免环境因素对晶片造成不良影响。
在目前的晶片装片生产过程中，通常采用固定的洁净工作台。晶片装片的方式一般有两种：一是将晶片在洁净工作台上装在样品盘上，然后把样品盘装到设备里；二是对于易被氧化的材料则在装片时采用液体密封的方式传递至洁净工作台，在洁净工作台上现将晶片吹干，然后将晶片装在样品盘上，然后把样品盘装到设备里。以上两种装片方式都在普通的洁净环境中进行，净化度有限，晶片在暴露于环境中的空气中时，依然可能出现晶片表面吸附杂质、水汽以及发生氧化的问题。
因此，需要一种用于专用装置，为晶片的装片过程提供理想的工艺环境。
发明内容
针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种晶片介质膜沉积装片装置，通过向相对独立的装置腔体内均匀的送入过滤后的清洁风以及与后续介质膜沉积设备的密封对接，使晶片不用再暴露于普通清洁环境，为晶片的装片过程提供理想的工艺环境。
本发明的一种晶片介质膜沉积装片装置，包括：
主体外壳，所述主体外壳内部为装片操作腔，所述主体外壳底部均匀地开设有多个通风孔，所述主体外壳一侧侧面上开设有对接口，所述对接口处设置有能够密封对接介质膜沉积设备的波纹伸缩接头；
过滤送风单元，所述过滤送风单元设置于主体外壳的顶部，所述过滤送风单元用于向所述装片操作腔中送风；
静压箱，所述静压箱设置在所述过滤送风单元的上方并与所述过滤送风单元的送风入口连通，所述静压箱上设置有气体输入接口。
在一个实施方式中，所述主体外壳相对于所述对接口所在侧面的另一侧侧面上开设有传片口、相邻于所述对接口所在侧面的另两侧侧面上均开设有操作口。
在一个实施方式中，所述传片口与所述操作口上均设置有能够封闭对应开口的滑盖。
在一个实施方式中，所述过滤送风单元内设置有风扇，所述风扇的出风方向竖直向下。
在一个实施方式中，所述气体输入接口包括：
压缩空气接口，所述压缩空气接口用于向所述静压箱中输入压缩空气；
氮气接口，所述氮气接口用于向所述静压箱中输入氮气；
其中，所述压缩空气接口与所述氮气接口上均设置有浮子流量计。
在一个实施方式中，所述静压箱上还设置有连通外部的空气接口，所述空气接口上设置有机械式压差表。
在一个实施方式中，所述主体外壳包括主体框架与多个壳体面板，所述壳体面板安装在所述主体框架的四周侧面以及底部。
在一个实施方式中，所述主体框架与安装在所述主体框架底部的所述壳体面板均采用不锈钢制成，安装在所述主体框架四周侧面的所述壳体面板采用有机玻璃制成。
在一个实施方式中，还包括用于支撑所述主体外壳的支架，所述支架底部安装有滚轮，所述支架上设置有能够调节支撑高度的升降结构。
在一个实施方式中，所述滚轮包括定向轮与万向轮，所述滚轮上设置有锁止结构。
上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
本发明提供的一种晶片介质膜沉积装片装置，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
本发明的一种晶片介质膜沉积装片装置，通过设置向相对独立的装片操作腔体内，并向腔体内均匀地送入过滤后的清洁风，同时通过波纹伸缩接头使装片操作腔密封对接后续介质膜沉积设备，为晶片的装片过程提供理想的超高洁净环境，实现了晶片在装片以及装片完成后转移至介质膜沉积设备的过程中不再暴露于普通清洁环境中，保证了晶片的装片质量。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了本发明的装片装置一个方向的结构示意图；
图2显示了本发明的装片装置另一个方向的结构示意图；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
附图标记：
1-主体外壳，11-主体框架，12-壳体面板，13-对接口，131-波纹伸缩接头，14-通风孔，15-操作口，16-传片口，2-过滤送风单元，3-静压箱，31-压缩空气接口，32-氮气接口，33-空气接口，34-浮子流量计，35-机械式压差表，4-支架，41-滚轮，42-升降结构，5-滑盖。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明的一种晶片介质膜沉积装片装置，包括：
主体外壳1，主体外壳1内部为装片操作腔，主体外壳1底部均匀地开设有多个通风孔14，主体外壳1一侧侧面上开设有对接口13，对接口13处设置有能够密封对接介质膜沉积设备的波纹伸缩接头131；
过滤送风单元2，过滤送风单元2设置于主体外壳1的顶部，过滤送风单元2用于向装片操作腔中送风；
静压箱3，静压箱3设置在过滤送风单元2的上方并与过滤送风单元2的送风入口连通，静压箱3上设置有气体输入接口。
具体地，主体外壳1内部的装片操作腔为晶片的装片过程提供相对独立的操作空间，装置使用时，先通过波纹伸缩接头131将装片装置与后续的介质膜沉积设备进行密封对接。静压箱3通过气体输入接口接入外部的气体并输送至过滤送风单元2，过滤送风单元2对气体进行过滤清洁(空气中的灰尘颗粒与水分等)，并通过其动力送风部件使气体形成气流，气流在过滤送风单元2的作用下向下输送至装片操作腔中并最终通过主体外壳1底部的通风孔14排出。过滤送风单元2源源不断地向装片操作腔中送入清洁风，使装片操作腔中形成并保持满足晶片装片清洁度要求的工艺环境。同时，远远不断的清洁风送入装片操作腔，使装片操作腔中具有正压，外部环境的空气也不会进入装片操作腔中。晶片在装片操作腔中装片完成后，通过对接口13转移至介质膜沉积设备中进行介质膜沉积工艺，转移过程中通过波纹伸缩接头131隔绝外部环境，避免晶片与外部空气接触而受到影响。
其中，多个通风孔14在主体外壳1底部均匀开设并覆盖主体外壳1底部的所有区域，其有利于气流均匀下压，进而使装片操作腔中的气流均匀分布，避免出现气流的局部差异而影响装片操作腔中的气体环境的稳定性。
静压箱3内部具有较大的空间，用于降低输入气体的流速，气流在此空间中流速降低趋于零，使其动压转化为静压，在通过送风入口传递给过滤送风单元2后，能够实现均匀送风的效果。
优选地，过滤送风单元2内设置有风扇，风扇的出风方向竖直向下。
具体地，风扇的出风方向竖直向下使得气流保持竖直向下流动并最终从底部的通风孔14排出，气流在装片操作腔中不会与其他方向的壁面产生冲击，进而可以保证装片操作腔中气流的均匀性与流畅的流动。
在一个实施例中，主体外壳1相对于对接口13所在侧面的另一侧侧面上开设有传片口16、相邻于对接口13所在侧面的另两侧侧面上均开设有操作口15。
具体地，传片口16用于将待加工晶片放入装片操作腔中，操作人员通过操作口15将手伸入装片操作腔中进行装片操作。主体外壳1一侧侧面上的操作口15左右并列设置有两个，对应操作人员的左右手。主体外壳1上设置操作口15的两个侧面相对，这样可以满足两个操作人员同时进行操作，且两个操作人员分别在两个相对的方位上互不影响。
优选地，传片口16与操作口15上均设置有能够封闭对应开口的滑盖5。
具体地，滑盖5能够启闭传片口16与操作口15，传片口16在穿入晶片后可以通过滑盖5封闭、不使用的一侧操作口15也可以通过滑盖5封闭，进而进一步保证装片操作腔的空间的相对独立，保证其环境的清洁度。
在一个实施例中，气体输入接口包括：
压缩空气接口31，压缩空气接口31用于向静压箱3中输入压缩空气；
氮气接口32，氮气接口32用于向静压箱3中输入氮气；
其中，压缩空气接口31与氮气接口32上均设置有浮子流量计34。
具体地，压缩空气接口31输入压缩空气、氮气接口32输入氮气，依次满足晶片表面不同材料的要求。例如，如果晶片表面的材料为易氧化的材料，则不能向装片操作腔输入含氧的空气，而通过氮气接口32输入的氮气就可以满足这一要求。输入的压缩空气或者氮气都具备一定压力，进而可以在装片操作腔中形成正压。
浮子流量计34用于根据实际情况来控制气体输入的流量。
在一个实施例中，静压箱3上还设置有连通外部的空气接口33，空气接口33上设置有机械式压差表35。
具体地，空气接口33连通外部环境，进而可以通过机械式压差表35反应静压箱3与外部环境之间的压差，进而反应装片操作腔中的送风情况。使用时，先打开对应气体输入接口的进气阀门和过滤送风单元2，调节流量计，使机械式压差表35显示静压箱3内为正压，这样进入装片操作腔中的即为洁净干燥的气流。
在一个实施例中，主体外壳1包括主体框架11与多个壳体面板12，壳体面板12安装在主体框架11的四周侧面以及底部。
优选地，主体框架11与安装在主体框架11底部的壳体面板12均采用不锈钢制成，安装在主体框架11四周侧面的壳体面板12采用有机玻璃制成。
具体地，主体框架11与安装在主体框架11底部的壳体面板12均采用不锈钢制成，是为了保证主体框架11结构的稳定性，同时由于底部的壳体面板12在装片装置使用时用作操作台，故采用不锈钢也是为了提高其稳定性、耐用性。安装在主体框架11四周侧面的壳体面板12采用有机玻璃制成，目的是为了减轻整个装片装置的重量，便于装片装置的移动。
同时，安装在主体框架11四周侧面的壳体面板12进一步采用透明的有机玻璃，这样能够方便操作人员直接观察到装片操作腔中晶片的实时装片情况。
在一个实施例中，还包括用于支撑主体外壳1的支架4，支架4底部安装有滚轮41，支架4上设置有能够调节支撑高度的升降结构42。
优选地，滚轮41包括定向轮与万向轮，滚轮41上设置有锁止结构。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，包括：
主体外壳，所述主体外壳内部为装片操作腔，所述主体外壳底部均匀地开设有多个通风孔，所述主体外壳一侧侧面上开设有对接口，所述对接口处设置有能够密封对接介质膜沉积设备的波纹伸缩接头；
过滤送风单元，所述过滤送风单元设置于主体外壳的顶部，所述过滤送风单元用于向所述装片操作腔中送风；
静压箱，所述静压箱设置在所述过滤送风单元的上方并与所述过滤送风单元的送风入口连通，所述静压箱上设置有气体输入接口。
2.根据权利要求1所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述主体外壳相对于所述对接口所在侧面的另一侧侧面上开设有传片口、相邻于所述对接口所在侧面的另两侧侧面上均开设有操作口。
3.根据权利要求2所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述传片口与所述操作口上均设置有能够封闭对应开口的滑盖。
4.根据权利要求1至3任一项所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述过滤送风单元内设置有风扇，所述风扇的出风方向竖直向下。
5.根据权利要求1所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述气体输入接口包括：
压缩空气接口，所述压缩空气接口用于向所述静压箱中输入压缩空气；
氮气接口，所述氮气接口用于向所述静压箱中输入氮气；
其中，所述压缩空气接口与所述氮气接口上均设置有浮子流量计。
6.根据权利要求1或5所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述静压箱上还设置有连通外部的空气接口，所述空气接口上设置有机械式压差表。
7.根据权利要求1所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述主体外壳包括主体框架与多个壳体面板，所述壳体面板安装在所述主体框架的四周侧面以及底部。
8.根据权利要求7所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述主体框架与安装在所述主体框架底部的所述壳体面板均采用不锈钢制成，安装在所述主体框架四周侧面的所述壳体面板采用有机玻璃制成。
9.根据权利要求1所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，还包括用于支撑所述主体外壳的支架，所述支架底部安装有滚轮，所述支架上设置有能够调节支撑高度的升降结构。
10.根据权利要求9所述的晶片介质膜沉积装片装置，其特征在于，所述滚轮包括定向轮与万向轮，所述滚轮上设置有锁止结构。
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