CN112725747A - 一种磁控溅射机台 - Google Patents

一种磁控溅射机台 Download PDF

Info

Publication number
CN112725747A
CN112725747A CN201911037058.2A CN201911037058A CN112725747A CN 112725747 A CN112725747 A CN 112725747A CN 201911037058 A CN201911037058 A CN 201911037058A CN 112725747 A CN112725747 A CN 112725747A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cavity
transition
chamber
arc portion
magnetron sputtering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911037058.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112725747B (zh
Inventor
佘鹏程
胡凡
陈庆广
范江华
彭浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 48 Research Institute
Original Assignee
CETC 48 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 48 Research Institute filed Critical CETC 48 Research Institute
Priority to CN201911037058.2A priority Critical patent/CN112725747B/zh
Publication of CN112725747A publication Critical patent/CN112725747A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112725747B publication Critical patent/CN112725747B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations

Abstract

本发明公开了一种磁控溅射机台，包括缓存腔、传送腔、以及设于缓存腔和传送腔之间的过渡腔，所述过渡腔内设有冷却台以及与冷却台同轴布置的双层片架，过渡腔靠近缓存腔和传送腔的侧壁上均设有传片通道，所述传片通道的高度大于冷却台台面的高度，所述双层片架连接有升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述过渡腔之间密封配合。本发明具有结构简单、成本低，能够实现缓存腔和传送腔之间的互联，并保证传送效率等优点。

Description

一种磁控溅射机台
技术领域
本发明涉及磁控溅射镀膜设备，尤其涉及一种磁控溅射机台。
背景技术
随着薄膜器件性能的不断提升，线宽越来越小，对磁控溅射膜层的要求也越来越高，尤其是大规模集成电路芯片的制程中，对工艺真空和工艺膜层数量也提出了更高的要求。目前行业内大规模集成电路芯片厂家的磁控溅射设备绝大多数采用的机台主体框架为双腔结构，包括一个缓存腔和一个传送腔，两个腔体均可外挂若干腔体，缓存腔和传送腔之间配置有两个过渡腔，一左一右布局，左边的过渡腔用于从缓存腔至传送腔的基片传递，右边的过渡腔用于从传送腔至缓存腔的基片传递。缓存腔、传送腔及两个过渡腔采用一体铝锭加工成型，各腔体之间采用阀门隔离，实现从缓存腔至传送腔的梯度真空布局，最终提高安装在传送腔内的工艺腔的极限真空水平。该布局优势明显：工艺腔极限真空水平高，且两个过渡腔单独工作，传送效率高。缺陷在于：由于缓存腔、传送腔及两个过渡腔一体加工成型，加工难度高，导致成本昂贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低，能够实现缓存腔和传送腔之间的互联，并保证传送效率的磁控溅射机台。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种磁控溅射机台，包括缓存腔、传送腔、以及设于缓存腔和传送腔之间的过渡腔，所述过渡腔内设有冷却台以及与冷却台同轴布置的双层片架，过渡腔靠近缓存腔和传送腔的侧壁上均设有传片通道，所述传片通道的高度大于冷却台台面的高度，所述双层片架连接有升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述过渡腔之间密封配合。
作为上述技术方案的进一步改进：所述双层片架包括环形支架、多个片托以及多个安装座，所述环形支架设于所述冷却台外周，所述升降驱动机构与环形支架相连，多个所述安装座沿环形支架的圆周方向布置，多个所述片托一一对应的安装于多个安装座上，片托上设有上层水平承托部和下层水平承托部，所述冷却台侧壁上与片托对应处设有避让槽。
作为上述技术方案的进一步改进：所述上层水平承托部配设有上层倾斜引导部，所述下层水平承托部配设有下层倾斜引导部。
作为上述技术方案的进一步改进：所述安装座上设有沿环形支架径向布置的滑槽，所述片托设于所述滑槽内。
作为上述技术方案的进一步改进：所述过渡腔内设有大圆弧部、小圆弧部、以及用于连接大圆弧部和小圆弧部的过渡部，所述大圆弧部和小圆弧部相对布置，所述冷却台位于大圆弧部内，所述升降驱动机构与双层片架位于小圆弧部内的一侧相连。
作为上述技术方案的进一步改进：所述过渡腔上设有透明顶盖。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的磁控溅射机台，在缓存腔和传送腔之间仅设置一个过渡腔，过渡腔内设置冷却台以及与冷却台同轴布置的双层片架，双层片架通过升降驱动机构实现升降，过渡腔侧壁上设置传片通道，可实现基片两个方向单独传送，可以在上层有片时进行下层的取放片操作，也可以在冷却台有片时进行上层的传片操作，互不干涉，在具备设备所必需的功能条件下，简化了结构，降低了设备的加工难度，节约了成本。
附图说明
图1是本发明磁控溅射机台的立体结构示意图。
图2是本发明中的双层片架的立体结构示意图。
图3是本发明中的片托的立体结构示意图。
图4是本发明中的过渡腔的立体结构示意图。
图5是本发明第一种传片过程的示意图。
图6是本发明第二中传片过程的示意图。
图中各标号表示：1、过渡腔；11、传片通道；12、大圆弧部；13、小圆弧部；14、过渡部；2、冷却台；21、避让槽；3、双层片架；31、环形支架；32、片托；321、上层水平承托部；322、下层水平承托部；323、上层倾斜引导部；324、下层倾斜引导部；33、安装座；331、滑槽；4、升降驱动机构；5、透明顶盖。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1至图6示出了本发明磁控溅射机台的一种实施例，本实施例的磁控溅射机台，包括缓存腔(图中未示出)、传送腔(图中未示出)、以及设于缓存腔和传送腔之间的过渡腔1，过渡腔1内设有冷却台2以及与冷却台2同轴布置的双层片架3，过渡腔1靠近缓存腔和传送腔的侧壁上均设有传片通道11，传片通道11的高度大于冷却台2台面(也即上表面)的高度，双层片架3连接有升降驱动机构4(例如气缸、丝杠螺母副等)，升降驱动机构4与过渡腔1之间密封配合。
该磁控溅射机台，在缓存腔和传送腔之间仅设置一个过渡腔1，过渡腔1内设置冷却台2以及与冷却台2同轴布置的双层片架3，双层片架3通过升降驱动机构4实现升降，过渡腔1侧壁上设置传片通道11，可实现基片两个方向单独传送，可以在双层片架3上层有片时进行下层的取放片操作，也可以在冷却台2有片时进行双层片架3上层的传片操作，互不干涉，在具备设备所必需的功能条件下，简化了结构，降低了设备的加工难度，节约了成本。
进一步地，本实施例中，双层片架3包括环形支架31、四个片托32以及四个安装座33，环形支架31设于冷却台2外周，升降驱动机构4与环形支架31相连，四个安装座33沿环形支架31的圆周方向均匀布置，四个片托32一一对应的安装于四个安装座33上，片托32上设有上层水平承托部321和下层水平承托部322，冷却台2侧壁上与片托32对应处设有避让槽21。采用环形支架31并将环形支架31布置于冷却台2外周，环形支架31上沿圆周方向设置多个片托32，当基片放置于各片托32上之后，有利于保持基片与冷却台2同心，冷却台2的侧壁上设置避让槽21，可以避免片托32升降时发生干涉，该种双层片架3结构简单、可靠。当然在其他实施例中，片托32的数量也可适当进行调整。
更进一步地，本实施例中，上层水平承托部321配设有上层倾斜引导部323，下层水平承托部322配设有下层倾斜引导部324。上层倾斜引导部323、下层倾斜引导部324可修正基片的位置，使得基片可以水平地落于上下两层片架上并保持与冷却台2同心。
更进一步地，本实施例中，安装座33上设有沿环形支架31径向布置的滑槽331，片托32设于滑槽331内。当环形支架31与冷却台2不能完全同心时，可沿滑槽331调整相应片托32的位置，从而将基片调整到与冷却台2同心。
作为优选的技术方案，本实施例中，过渡腔1内设有大圆弧部12、小圆弧部13、以及用于连接大圆弧部12和小圆弧部13的过渡部14，大圆弧部12和小圆弧部13相对布置，也即过渡腔1内部位梨形或凸轮状，冷却台2位于大圆弧部12内，升降驱动机构4与双层片架3位于小圆弧部13内的一侧相连，可以使得过渡腔1内部体积尽可能紧凑，提高内部的空间利用率。其中，需要说明的是大圆弧部12、小圆弧部13为两者之间的相对大小，而非各自的绝对大小。
作为优选的技术方案，本实施例中，过渡腔1上设有透明顶盖5。设置透明的顶盖5，便于观看到过渡腔1腔体内部的状态。
参见图5和图6，本发明磁控溅射机台的传片过程如下：
需要从缓存腔传片至过渡腔1时，首先将过渡腔1内双层片架3一同下降至位置a，此时上层位于机械手平面以下一定距离，保证机械手进入过渡腔1时不与片架干涉，机械手到位后，双层片架3上升一定距离到位置b，将基片从机械手上取到上层水平承托部321，此时机械手位于上层水平承托部321和下层水平承托部322之间位置，之后缓存腔机械手退回缓存腔。整个过程，下层水平承托部322位于冷却台2以下。之后传送腔机械手按照相反的流程将上层基片取走送到后面的PVD工艺腔。
PVD工艺腔完成工艺的基片需要送回时，首先将双层片架3运动至位置b，传送腔机械手将基片送入过渡腔1内，双层片架3上升到位置c，将基片从机械手上取至下层水平承托部322，机械手退回传送腔，然后双层片架3下降到位置b，将基片放置到冷却台2上。将基片从冷却台2上转移至缓存腔过程相反。
因为片架处于位置a和b时下层水平承托部322在冷却台2以下，所以过渡腔1冷却台上有基片时同样可以进行上层取放片动作，片架位置c和d时，上层水平承托部321总在机械手位置以上，所以上层有片时同样可以进行下层的取放片动作，这样就可以实现上下层之间的单独传送片，可在控制软体上实现基片的柔性传输控制。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种磁控溅射机台，包括缓存腔、传送腔、以及设于缓存腔和传送腔之间的过渡腔(1)，其特征在于：所述过渡腔(1)内设有冷却台(2)以及与冷却台(2)同轴布置的双层片架(3)，过渡腔(1)靠近缓存腔和传送腔的侧壁上均设有传片通道(11)，所述传片通道(11)的高度大于冷却台(2)台面的高度，所述双层片架(3)连接有升降驱动机构(4)，所述升降驱动机构(4)与所述过渡腔(1)之间密封配合。
2.根据权利要求1所述的磁控溅射机台，其特征在于：所述双层片架(3)包括环形支架(31)、多个片托(32)以及多个安装座(33)，所述环形支架(31)设于所述冷却台(2)外周，所述升降驱动机构(4)与环形支架(31)相连，多个所述安装座(33)沿环形支架(31)的圆周方向布置，多个所述片托(32)一一对应的安装于多个安装座(33)上，片托(32)上设有上层水平承托部(321)和下层水平承托部(322)，所述冷却台(2)侧壁上与片托(32)对应处设有避让槽(21)。
3.根据权利要求2所述的磁控溅射机台，其特征在于：所述上层水平承托部(321)配设有上层倾斜引导部(323)，所述下层水平承托部(322)配设有下层倾斜引导部(324)。
4.根据权利要求2所述的磁控溅射机台，其特征在于：所述安装座(33)上设有沿环形支架(31)径向布置的滑槽(331)，所述片托(32)设于所述滑槽(331)内。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁控溅射机台，其特征在于：所述过渡腔(1)内设有大圆弧部(12)、小圆弧部(13)、以及用于连接大圆弧部(12)和小圆弧部(13)的过渡部(14)，所述大圆弧部(12)和小圆弧部(13)相对布置，所述冷却台(2)位于大圆弧部(12)内，所述升降驱动机构(4)与双层片架(3)位于小圆弧部(13)内的一侧相连。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的磁控溅射机台，其特征在于：所述过渡腔(1)上设有透明顶盖(5)。
CN201911037058.2A 2019-10-29 2019-10-29 一种磁控溅射机台 Active CN112725747B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911037058.2A CN112725747B (zh) 2019-10-29 2019-10-29 一种磁控溅射机台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911037058.2A CN112725747B (zh) 2019-10-29 2019-10-29 一种磁控溅射机台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112725747A true CN112725747A (zh) 2021-04-30
CN112725747B CN112725747B (zh) 2022-10-18

Family

ID=75589027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911037058.2A Active CN112725747B (zh) 2019-10-29 2019-10-29 一种磁控溅射机台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112725747B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112779510A (zh) * 2019-11-11 2021-05-11 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种磁控溅射镀膜设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6235517A (ja) * 1985-08-08 1987-02-16 Anelva Corp 基体処理装置
EP1182695A2 (en) * 2000-08-22 2002-02-27 Asm Japan K.K. Semiconductor processing module and apparatus
JP2004284772A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 基板搬送システム
CN202989277U (zh) * 2012-11-26 2013-06-12 深圳市创益科技发展有限公司 一种连续卧式磁控溅射设备的基片传送装置
CN105575848A (zh) * 2014-10-17 2016-05-11 中微半导体设备(上海)有限公司 真空锁系统及基片处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6235517A (ja) * 1985-08-08 1987-02-16 Anelva Corp 基体処理装置
EP1182695A2 (en) * 2000-08-22 2002-02-27 Asm Japan K.K. Semiconductor processing module and apparatus
JP2004284772A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp 基板搬送システム
CN202989277U (zh) * 2012-11-26 2013-06-12 深圳市创益科技发展有限公司 一种连续卧式磁控溅射设备的基片传送装置
CN105575848A (zh) * 2014-10-17 2016-05-11 中微半导体设备(上海)有限公司 真空锁系统及基片处理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112779510A (zh) * 2019-11-11 2021-05-11 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种磁控溅射镀膜设备
CN112779510B (zh) * 2019-11-11 2022-11-11 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种磁控溅射镀膜设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112725747B (zh) 2022-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3447698B2 (ja) ２ウエハ・ロードロック・ウエハ処理装置ならびにその装填および排出方法
TW201526148A (zh) 製程腔室以及半導體加工裝置
JP2014042049A (ja) エンドエフェクタを備えたロボット及びその運転方法
CN101855719A (zh) 负载锁定装置和基板冷却方法
TW200305965A (en) Substrate support mechanism in semiconductor processing system
JP2007318134A (ja) 半導体移送装備（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌｈａｎｄｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）
KR20070108004A (ko) 기판 지지대와 기판 반송 장치 및 이를 이용한 기판 처리시스템
CN112725747B (zh) 一种磁控溅射机台
CN110085534A (zh) 一种晶圆对准方法及其预对准机构、搬运机械手臂
CN102047407A (zh) 加工腔
US6609869B2 (en) Transfer chamber with integral loadlock and staging station
JP2002517088A (ja) 半導体ウエハハンドリング用バッチ式エンドエフェクタ
KR20090124118A (ko) 기판 처리 시스템
KR20100006763A (ko) 반송장치, 그가 설치된 반송챔버 및 이를 포함하는진공처리시스템
CN112779510B (zh) 一种磁控溅射镀膜设备
CN210260291U (zh) 一种机械手上下料设备
CN108470704B (zh) 传片腔室及半导体加工设备
CN213242504U (zh) 一种缓冲腔和晶圆传送系统
JP2003037146A (ja) バッファ機構を有する半導体製造装置及び方法
KR20100135626A (ko) 기판이송장치 및 이를 포함하는 기판처리시스템
JP2011124298A (ja) プリアライナ装置およびそれを備えた搬送システム
CN211350604U (zh) 一种自动化晶圆上下料装置
KR101383248B1 (ko) 고속 기판 처리 시스템
JPH01238135A (ja) ウエハ搬送装置
JP6031304B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant