CN112647049A - 基座降温装置和背面金属溅镀机 - Google Patents

基座降温装置和背面金属溅镀机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基座降温装置，包括：冷源通过第一密闭保温管路向基座输送冷气；第一和第二密闭保温管路位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件；第一覆盖件设置在基座下方，其形成有第一密闭保温空间；第二覆盖件设置在第一覆盖件下方，其形成有第二密闭保温空间；第三密闭保温管路连接在正压产生装置和第一覆盖件之间；第四密闭保温管路连接在正压产生装置和第二覆盖件之间；第五密闭保温管路连接在负压产生装置和第一覆盖件之间；第六密闭保温管路连接在负压产生装置和第二覆盖件之间；本发明避免了腔体基座由于低温导致外界水汽附着在管路上形成冷凝水或者结冰，从而避免发生线路短路和环境安全问题。

Description

基座降温装置和背面金属溅镀机
技术领域
本发明涉及集成电路生产制造领域，特别是涉及一种用于背面金属溅镀机的基座降温装置。本发明还涉及一种具有所述基座降温装置的背面金属溅镀机。
背景技术
在集成电路生产制造领域使用的背面金属溅镀机(Backside PVD)中，较多的是镀膜Ti、NiV、Ag为金属层；且根据工艺需求，当Ti、NiV、Ag的腔体的基座(承载wafer的载体)在-15℃时的均匀度以及应力是最好的。因此，为了使基座维持在-15℃，则需要用到制冷机对基座进行降温。
制冷机通过冷凝管路输送制冷剂对基座进行降温，使基座保持在-15℃左右；但制冷机与基座之间的冷凝管路也是-15℃左右，通常晶圆生产车间的温度为24℃左右，易在冷凝管路表面产生冷凝水或者结冰。
所以基座底部易产生冷凝滴液，且基座底部有较多电源线路和信号线，如果水滴上去可能会导致短路等问题；而且晶圆生产车间高架地板下都有漏液传感器检测带，如果触发报警，则会导致环境安全问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种用于背面金属溅镀机能避免冷凝水产生的基座降温装置。
相应的，本发明还提供了一种具有所述基座降温装置的背面金属溅镀机。
为解决上述技术问题，本发明提供用于背面金属溅镀机基座的基座降温装置，包括：
冷源，其通过第一密闭保温管路向基座输送冷气，其用于降低基座温度；
第一密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于向基座输送冷气；
第二密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于经过基座的冷气返回冷源；
第一覆盖件，其设置在基座下方，其形成有第一密闭保温空间；
第二覆盖件，其设置在第一覆盖件下方，其形成有第二密闭保温空间；
第三密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第一覆盖件之间；
第四密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第二覆盖件之间；
第五密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第一覆盖件之间；
第六密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第二覆盖件之间；
其中，第三密闭管路和第五密闭保温管路形成第一密闭保温双套管，第四密闭保温管路和第六密闭保温管路形成第二密闭保温双套管。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，第三密闭管路为第一密闭保温双套管的内管，第五密闭保温管路为第一密闭保温双套管的外管，第四密闭管路为第二密闭保温双套管的内管，第六密闭保温管路为第二密闭保温双套管的外管。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，还包括：
第一压力测量单元，其用于测量第一密闭保温空间内压力，发送至第一控制器；
第一压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第三密闭保温管路压力；
第二压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第五密闭保温管路压力；
第二压力测量单元，其用于测量第二密闭保温空间内压力，发送至第二控制器；
第三压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第四密闭保温管路压力；
第四压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第六密闭保温管路压力。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，还包括：
控制电脑，其用于向第一控制器和第二控制输出控制指令。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，所述正压产生装置产生正压氮气。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，所述负压产生装置是真空泵。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，所述第一密闭保温空间保持正压。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，所述第二密闭保温空间保持正压。
可选择的，进一步改进所述的基座降温装置，所述第一覆盖件分别与基座和第二覆盖件密封连接。
为解决上述技术问题，本发明提供一种背面金属溅镀机，其具有上述任意一项所述基座降温装置。
本发明通过在基座覆盖件(第一覆盖件)下加装冷凝管路覆盖件(第二覆盖件)，并设计两套双套管。利用双套管可以将气体隔离原理，内管同时向基座覆盖件(第一覆盖件)与冷凝管路覆盖件(第二覆盖件)内冲N2净化，起到保持第一密闭保温空间和第二密闭保温空间内正压，外管利用真空泵抽气，避免太多的N2散发到生产车间中，影响环境安全问题；
在本发明进一步优化方案中，设计一套控制系统：控制系统包括压力测量单元(压力计)，作用是检测第一密闭保温空间和第二密闭保温空间内的压力是否为正压；每一个管路上都设置有压力测量单元UPC(Unit pressure control)，控制管路上气力流量；另外还有控制器和控制电脑，监测并控制管路压力并控制管路输送气体情况；避免了腔体基座由于-15℃低温导致外界水汽附着在管路上形成冷凝水或者结冰，从而避免发生线路短路和环境安全问题。
附图说明
本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明第一实施例结构示意图。
图2是本发明第二实施例结构示意图。
图3是本发明第三实施例结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。
第一实施例；
如图1所示，本发明提供一种用于背面金属溅镀机的基座降温装置，包括：
冷源，其通过第一密闭保温管路向基座输送冷气，其用于降低基座温度；
第一密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于向基座输送冷气；
第二密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于经过基座的冷气返回冷源；
第一覆盖件，其设置在基座下方，其形成有第一密闭保温空间；
第二覆盖件，其设置在第一覆盖件下方，其形成有第二密闭保温空间；
第三密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第一覆盖件之间；
第四密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第二覆盖件之间；
第五密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第一覆盖件之间；
第六密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第二覆盖件之间；
其中，第三密闭管路和第五密闭保温管路形成第一密闭保温双套管，第四密闭保温管路和第六密闭保温管路形成第二密闭保温双套管。
第二实施例；
如图2所示，本发明提供一种用于背面金属溅镀机的基座降温装置，包括：
冷源，其通过第一密闭保温管路向基座输送冷气，其用于降低基座温度；
第一密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于向基座输送冷气；
第二密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于经过基座的冷气返回冷源；
第一覆盖件，其设置在基座下方，其形成有第一密闭保温空间；
第二覆盖件，其设置在第一覆盖件下方，其形成有第二密闭保温空间；
第三密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第一覆盖件之间；
第四密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第二覆盖件之间；
第五密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第一覆盖件之间；
第六密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第二覆盖件之间；
第一压力测量单元，其用于测量第一密闭保温空间内压力，发送至第一控制器；
第一压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第三密闭保温管路压力；
第二压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第五密闭保温管路压力；
第二压力测量单元，其用于测量第二密闭保温空间内压力，发送至第二控制器；
第三压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第四密闭保温管路压力；
第四压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第六密闭保温管路压力；
其中，第三密闭管路和第五密闭保温管路形成第一密闭保温双套管，第四密闭保温管路和第六密闭保温管路形成第二密闭保温双套管，第三密闭管路为第一密闭保温双套管的内管，第五密闭保温管路为第一密闭保温双套管的外管，第四密闭管路为第二密闭保温双套管的内管，第六密闭保温管路为第二密闭保温双套管的外管。
第三实施例；
如图3所示，本发明提供一种用于背面金属溅镀机的基座降温装置，包括：
冷源，其通过第一密闭保温管路向基座输送冷气，其用于降低基座温度；
第一密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于向基座输送冷气；
第二密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于经过基座的冷气返回冷源；
第一覆盖件，其设置在基座下方，其形成有第一密闭保温空间；
第二覆盖件，其设置在第一覆盖件下方，其形成有第二密闭保温空间；
第三密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第一覆盖件之间；
第四密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第二覆盖件之间；
第五密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第一覆盖件之间；
第六密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第二覆盖件之间；
第一压力测量单元，其用于测量第一密闭保温空间内压力，发送至第一控制器；
第一压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第三密闭保温管路压力；
第二压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第五密闭保温管路压力；
第二压力测量单元，其用于测量第二密闭保温空间内压力，发送至第二控制器；
第三压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第四密闭保温管路压力；
第四压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第六密闭保温管路压力；
控制电脑，其用于向第一控制器和第二控制输出控制指令；
其中，第三密闭管路和第五密闭保温管路形成第一密闭保温双套管，第四密闭保温管路和第六密闭保温管路形成第二密闭保温双套管，第三密闭管路为第一密闭保温双套管的内管，第五密闭保温管路为第一密闭保温双套管的外管，第四密闭管路为第二密闭保温双套管的内管，第六密闭保温管路为第二密闭保温双套管的外管。
可选择的，上述第一实施例～第三实施例中所述正压产生装置产生正压氮气，所述负压产生装置是真空泵，所述第一密闭保温空间保持正压，所述第二密闭保温空间保持正压，所述第一覆盖件分别与基座和第二覆盖件密封连接。
第四实施例；
本发明提供一种背面金属溅镀机，其具有第一实施例～第三实施例中任意一项所述基座降温装置。
除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基座降温装置，其用于背面金属溅镀机基座，其特征在于，包括：
冷源，其通过第一密闭保温管路向基座输送冷气，其用于降低基座温度；
第一密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于向基座输送冷气；
第二密闭保温管路，其位于基座下方的部分全部被第一覆盖件和/或第二覆盖件，其用于经过基座的冷气返回冷源；
第一覆盖件，其设置在基座下方，其形成有第一密闭保温空间；
第二覆盖件，其设置在第一覆盖件下方，其形成有第二密闭保温空间；
第三密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第一覆盖件之间；
第四密闭保温管路，其连接在正压产生装置和第二覆盖件之间；
第五密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第一覆盖件之间；
第六密闭保温管路，其连接在负压产生装置和第二覆盖件之间；
其中，第三密闭管路和第五密闭保温管路形成第一密闭保温双套管，第四密闭保温管路和第六密闭保温管路形成第二密闭保温双套管。
2.如权利要求1所述的基座降温装置，其特征在于：第三密闭管路为第一密闭保温双套管的内管，第五密闭保温管路为第一密闭保温双套管的外管，第四密闭管路为第二密闭保温双套管的内管，第六密闭保温管路为第二密闭保温双套管的外管。
3.如权利要求1所述的基座降温装置，其特征在于，还包括：
第一压力测量单元，其用于测量第一密闭保温空间内压力，发送至第一控制器；
第一压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第三密闭保温管路压力；
第二压力控制单元，其用于第一根据控制器指令控制第五密闭保温管路压力；
第二压力测量单元，其用于测量第二密闭保温空间内压力，发送至第二控制器；
第三压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第四密闭保温管路压力；
第四压力控制单元，其用于第二根据控制器指令控制第六密闭保温管路压力。
4.如权利要求1所述的基座降温装置，其特征在于，还包括：
控制电脑，其用于向第一控制器和第二控制输出控制指令。
5.如权利要求1-4所述的基座降温装置，其特征在于：所述正压产生装置产生正压氮气。
6.如权利要求1-4所述的基座降温装置，其特征在于：所述负压产生装置是真空泵。
7.如权利要求1-4所述的基座降温装置，其特征在于：所述第一密闭保温空间保持正压。
8.如权利要求1-4所述的基座降温装置，其特征在于：所述第二密闭保温空间保持正压。
9.如权利要求1-4所述的基座降温装置，其特征在于：所述第一覆盖件分别与基座和第二覆盖件密封连接。
10.一种背面金属溅镀机，其特征在于：其具有权利要求1-4任意一项所述基座降温装置。
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