TW201638368A - 具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法 - Google Patents

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Abstract

本發明有關一種具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法。該連續式濺鍍系統包括：一配接臺，其從外側供應一盤；一第一移載自動臂，其安裝在該配接臺以移載盤；一多功能腔體，其具有一加載互鎖真空功能，以使大氣壓力改變成真空狀態、一卸載互鎖真空功能，以使真空狀態改變成大氣壓力、與一降低釋氣功能；一電漿預處理腔體，其是利用該多功能腔體熱處理，以預處理封裝的表面；一第二移載自動臂，其安裝在一屏蔽隧腔以加載及卸載盤；該屏蔽隧腔配備有盤支架，其間置放該等盤且構成使得濺鍍處理可在每個盤支架的單旋轉期間完成；複數個陰極單元，其是以相對於該等盤支架的旋轉軸之徑向方式配置；一盤支架旋轉裝置，其轉動該旋轉軸，使得該盤支架繞該旋轉軸旋轉；一盤支架轉動裝置，其個別轉動該等盤支架的每一者；及一冷卻裝置，用以冷卻該等盤支架。

Description

具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法
本發明有關具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法。更具體係，本發明有關具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法，藉使該系統出現類似於一批次式系統，不過其構成使得屏蔽與濺鍍是在盤支架的單旋轉期間完成，因為連續式系統。該系統能夠即時直接冷卻盤底面，以避免盤溫度在屏蔽期間上升，藉此允許於陰極連續施加​高功率，且藉此降低靶材消耗，從而降低生產成本。
半導體裝置易感受高溫。相較於使用在半導體裝置製造的正常濺鍍處理，用於屏蔽半導體裝置的濺鍍處理形成相對較厚的薄膜。因此，半導體裝置需要相對較長的濺鍍時間，其無可避免會升高半導體裝置封裝的溫度，可能因此導致損壞半導體裝置封裝。
為了此原因，在一連續式濺鍍處理，一盤安裝以在陰極間進行往復運動；或者，增加陰極間的間距。當盤在陰極間移動時，利用此配置可降低在薄膜沉積期間上升的盤溫度。或者，增加盤與每個陰極間距離的配置亦為降低盤溫度增加的方式。
不過，這些方法無法避免需要增加濺鍍腔體與整個設備的尺寸，且甚至濺鍍時間。此外，由於即使在去除對應盤，而陰極會連續接受濺鍍處理，使得不必要的濺鍍處理會繼續，此會降低靶材的利用效率。
一批次式濺鍍系統具有小處理腔體的優點。在此系統，複數盤採用單批次加載，且相較於在連續式系統，陰極是以相對較大間隔配置，以​​減少盤溫度上升；或者，降低供應給陰極的功率，以降低沉積速率，及降低損壞封裝的熱度。在一批次濺鍍期間，盤或陰極會旋轉數次。當結束一批次濺鍍時，經濺鍍的所有盤會循序卸出處理腔體，且新盤會循序加載至處理腔體。其次，處理腔體高度真空化及重新濺鍍。結束濺鍍處理後，釋放處理腔體的高真空狀態及循序卸載盤。因此，由於加載與卸盤及建立與釋放高真空狀態，使得在沒有進行濺鍍處理期間會有處理時間損失。此處理時間損失會降低生產良率。此外，增大陰極間距離會導致不必要浪費陰極，且低濺鍍功率導致長濺鍍時間。
[技術問題] 因此，本發明要解決發生在先前技術的前述問題，且本發明之一目的是要提供一種具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法，藉使該系統出現類似一批次系統，不過構成在盤單旋轉期間完成屏蔽製程之連續式系統，藉此解決習知連續式濺鍍處理腔體的問題，這些問題包含大尺寸處理腔體、大安裝空間、與高價格低成本效率，同時利用習知連續式濺鍍處理腔體的優點，諸如歸因於連續生產的高生產良率。
本發明之另一目的是要提供一種具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法，該系統與方法能夠減少時間損失，這歸因於加載與卸盤、及建立與釋放高真空狀態、不必要浪費濺鍍靶材消耗、與由於施加低功率至陰極導致常態較長濺鍍時間。
本發明之另一目的是要提供一種具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法，該系統與方法直接冷卻盤的底面以即時直接冷卻半導體封裝，藉此允許高功率施加至陰極，增加沉積速率。
本發明之仍然進一步目的是要提供一種具有複數旋轉盤之連續式濺鍍系統及使用其之屏蔽封裝方法，該系統與方法能夠逐一連續加載盤、只要加載每個盤後可迅速進行濺鍍、及在該盤的單旋轉內可迅速卸載已完全濺鍍的每個盤。因此，可降低加載與卸載盤所需時間的損失，藉此解決批次式濺鍍系統的非連續生產的問題，同時利用一批次式濺鍍系統的優點，諸如小型圓柱形處理腔體。
[技術解決方案] 為了達成上述目的，根據一態樣，提供一種具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其包括：一配接臺，其從外側供應一盤；一第一移載自動臂，其安裝在該配接臺，以移載該供應盤或一經屏蔽處理盤；一多功能腔體，其具有：一加載互鎖真空功能，其間當供應由第一移載自動臂移載的盤時，大氣壓力可改變成真空狀態；一卸載互鎖真空功能，其間當由第一移載自動臂卸出一經屏蔽處理盤時，真空狀態可改變成大氣壓力；及一濕氣除氣功能，且由第一移載自動臂加載在盤的封裝上面的揮發性材料可被加熱以降低釋氣；一電漿預處理腔體，其預處理由該多功能腔體加熱該封裝的表面；一第二移載自動臂，其位在一充當處理腔體的屏蔽隧腔，且用來加載與卸載配置在該多功能腔體、或該電漿預處理腔體、或在該盤支架上面的盤；該屏蔽隧腔，其配備有一在自軸轉動的盤支架，且其間加載一具有表面預處理封裝的盤，該屏蔽隧腔構成使得在該盤支架旋轉一次時，完成濺鍍處理；複數個陰極單元，其是以相對於該盤支架的旋轉軸之徑向方式配置；一盤支架旋轉裝置，其使該盤支架在該旋轉軸上面轉動；一盤支架轉動裝置，其個別轉動每個盤支架；及一冷卻裝置，用以冷卻該盤支架以降低加載在該盤上面的該封裝的溫度。
該盤支架包括複數盤支架，其間由該等盤支架上面的置換盤逐一連續進行處理，使得可卸載一經處理盤且可加載一新盤。當一盤加載在盤支架上面或從其卸載，同時處理中的其他盤支架連續轉動時，一盤支架會被停止旋轉。此外，當有一盤經完全處理時，該盤會被停止轉動且停止在該盤上面的濺鍍，或該盤會被停止轉動，且該盤經歷空載，其間低功率供應給該盤。
該盤支架旋轉裝置包括：一連接部，其連接該旋轉軸至每個盤支架，使得該等複數盤支架是以相對於該旋轉軸之徑向方式配置；及一第一驅動構件，其安裝在該旋轉軸，且使該等複數盤支架繞該旋轉軸旋轉。
該連接部為盒形，且第一驅動構件包括：一驅動馬達，以轉動該旋轉軸；及一傳動箱，其安裝在該驅動馬達的一驅動軸與該旋轉軸間。
該盤支架旋轉裝置包括：一集電環，用以供應電力以個別轉動該等盤支架的每一者；及一第二驅動構件，其利用該集電環供應的電力進行驅動，且安裝在該連接部，其連接該旋轉軸至每個盤支架，以個別轉動該等盤支架的每一者，其中第二驅動構件包括：一驅動馬達，其是由該集電環供應的電力進行驅動；及一驅動力傳輸機構，其傳輸該驅動馬達的驅動力並轉動一旋轉軸，該旋轉軸為連接該盤支架的下表面。
該冷卻裝置包括：一冷卻水流入管，其安裝在該旋轉軸；一冷卻水流出管，其是與該冷卻水流入管為同心，以形成一雙管；一冷卻水分流裝置，其連接該冷卻水流入管與該冷卻水流出管兩者，並使冷卻水分流至該等盤支架的每一者；一接管，其連接該冷卻水分流裝置的一分流管，以供應冷卻水至該等盤支架的每一者；及一冷卻水通道，其形成在該盤支架的下表面，且允許冷卻水經由該接管導入流通，且在冷卻該盤支架後排出。
該雙管構成使得該冷卻水流入管安裝在該冷卻水流出管的內側。
第二移載自動臂安裝在充當該處理腔體的該屏蔽隧腔；或設置在一分離腔體。在第二移載自動臂加載或卸載盤的第二置換，該等盤支架會被停止旋轉，一經完成處理且因此被置換的盤會停止轉動，且進行中的其他盤會連續轉動。
該陰極單元包括一磁棒，其是以一預定角度傾斜以調整該陰極單元的濺鍍角度。
具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統更包括：一角度調整構件，用以傾斜該磁棒，其間該角度調整構件包含一角度調整軸，其在縱向是在該磁模組上面延伸；及一角度調整組塊，其結合該角度調整軸與該磁模組。
該陰極單元包括：一靶材，其安裝面對一基材且供應沉積材料至該基材；一第一磁棒，其是在該靶材的縱向延伸，以根據在該靶材表面上的磁場線產生磁場；一第二磁棒，其是在該靶材的縱向延伸，且是以相對於第一磁棒的一預定角度配置；及一電源供應單元，以供電力給該靶材。
具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統更包括：一空白盤儲存載具，用以儲存用來防止該等盤支架污染的空白盤；及一緩衝儲存載具，其為該等盤的暫時儲存載具。
在具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，加載在配接臺及從其卸載是利用下列進行：一加載匣，用於儲存經處理盤；及一卸載匣，用於儲存經屏蔽處理盤。
具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統更包括：一液態黏著劑塗佈器，用以將用來分開半導體封裝的液態黏著劑施加至該盤的頂面；及一黏著墊或接著層去除器，用以從該盤卸載半導體封裝後，去除在該盤頂面上的一黏著墊或接著層。
具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統更包括：一封裝加載裝置，用以加載半導體封裝在該盤的頂面；及一封裝卸載裝置，用以卸載經處理半導體封裝。
為了達成本發明之目的，根據另一態樣，提供一種屏蔽封裝方法，其包括：(a)加載儲存在一空白盤儲存載具的空白盤至個別盤支架；(b)接收來自外側的一盤；(c)移載該盤至一多功能腔體；(d)加熱在該移載盤上面的一封裝；(e)移載具有該經加熱處理封裝的該盤至一電漿預處理腔體；(f)預處理在該移載盤上面的該封裝；(g)置換該等盤，使得具有該經預處理封裝的該盤加載至一充當處理腔體的屏蔽隧腔，或從該屏蔽隧腔卸載一經濺鍍處理盤；(h)當加載在該盤支架的該盤旋轉與轉動時，進行該封裝的濺鍍處理；(i)置換該等盤，使得具有經濺鍍處理封裝的該盤從充當該處理腔體的該屏蔽隧腔卸載，且一具有該預處理封裝的新盤加載至該屏蔽隧腔；(j)移載該卸載盤至該多功能腔體；及(k)從該多功能腔體卸出該移載盤。
在步驟(a)，在進行濺鍍處理之前與之後，該等空白盤置放在個別盤支架，防止該等盤支架污染。
在步驟(a)，該等空白盤的表面為週期性清潔，防止該等盤支架污染。
在步驟(b)，在從外側提供一盤的頂面，預先提供一種使用液態黏著劑形成的一黏著墊或接著層，且複數個封裝設置在該黏著墊或接著層。
在步驟(b)，一黏著墊或接著層為使用一液態黏著劑塗佈器形成，且一封裝加載裝置用來加載一半導體封裝在其間形成該黏著墊或接著層的該盤的頂面。
在步驟(d)，該多功能腔體配備有一真空泵，以使大氣壓力改變成真空狀態；及配備有一加熱器，以在封裝表面進行熱處理。
在步驟(f)，該等用於進行預處理製程的電漿預處理腔體配備有一RF電源供應以產生電漿；及配備有一高真空泵，以維持真空狀態。
在步驟(h)，使用複數個陰極單元，其是以相對於該等盤支架的旋轉軸之徑向方式配置，且該等複數個陰極單元的每一者為一圓柱形陰極。
在步驟(h)，使用複數個陰極單元，其是以相對於該等盤支架的旋轉軸之徑向方式配置，且該等陰極單元的每一者為一平面陰極。
[有益效果] 根據本發明之連續式濺鍍系統具有下列優點。其呈現類似於批次式系統，不過實際構成為在盤的單旋轉內完成屏蔽處理之連續式系統。其減少加載與卸載盤所需的時間損失，且建立與釋放高真空狀態。此外，其可避免靶材的不必要消耗，且縮短在低功率的長沉積時間。
此外，其直接冷卻盤的底面，藉此即時冷卻半導體封裝。因此，可藉由允許施加高功率至陰極以增加沉積速率。
此外，可連續接續加載盤，且只要加載每個盤後，可迅速進行濺鍍。此外，整個製程是在經加載盤旋轉一次的週期內完成，且經處理的每個盤是在完成處理後立即卸載。此將可減少由於加載與卸載盤所導致的時間損失。因此，可解決批次式濺鍍系統的非連續生產的問題，同時利用批次式濺鍍系統的效益，諸如小型圓筒形處理腔體。
以下，本發明的較佳具體實施例將參考附圖詳細說明。在整個圖式中，應注意，相同的參考編號代表類似元件。附圖中示意說明及描述任何元件的結構與操作只是示意說明目的，沒有構成限制本發明的技術精神、核心結構、與操作。
圖1為示意說明根據本發明之第一具體實施例之連續式濺鍍系統的平面圖。圖2為示意說明圖1所示連續式濺鍍系統的透視圖；圖3為示意說明圖2所示連續式濺鍍系統之內部結構的透視圖；及圖4為示意說明根據本發明之一具體實施例之盤支架旋轉裝置的透視圖。
如圖1所示，根據本發明之連續式濺鍍系統包括一配接臺(10)，其從外側供應一盤；一電漿預處理腔體(20)，其預處理半導體封裝的表面；一屏蔽隧腔(100)，其充當一處理腔體，其構成當一盤支架(310)旋轉一次時，完成濺鍍處理；及一多功能腔體(40)，其具有加載與卸載功能。
配接臺(10)配備有一第一移載自動臂(12)，其移載經濺鍍處理盤、或經屏蔽處理盤(以下，這些盤亦稱為「經處理盤」)。第一移載自動臂(12)從外側供應一盤，且移載該盤至電漿預處理腔體(20)。此外，第一移載自動臂(12)用來從該處理腔體移載出一經處理盤。
屏蔽隧腔(100)配備有一盤支架(310)，其具有一頂面，以接納其上具有經預處理表面的半導體封裝。盤支架(310)可在其軸上轉動。屏蔽隧腔(100)為一處理腔體，其構成使得濺鍍處理在盤支架(310)的單旋轉內完成。盤支架(310)在一旋轉軸上旋轉，以及在其軸上轉動。
多功能腔體(40)具有：一加載互鎖真空功能，其間當供應由第一移載自動臂(12)移載盤時，大氣壓力可改變成真空狀態；一卸載互鎖真空功能，其當由第一移載自動臂(12)卸出一經屏蔽處理盤時，真空狀態可改變成大氣壓力；及一除氣功能，其加熱由第一移載自動臂(12)加載在盤頂面的封裝之表面，以蒸發存在該封裝表面上的濕氣或揮發性物質。
根據第一具體實施例之連續式濺鍍系統更包括一第二移載自動臂(30)，其位在充當處理腔體的屏蔽隧腔(100)，且其可加載及卸載位在多功能腔體(40)或電漿預處理腔體(20)、或在盤支架(310)上面的盤。連續式濺鍍系統更包括：複數個陰極單元(200)，其是以一徑向方式配置在屏蔽隧腔(100)；一盤支架旋轉裝置(300)，其轉動一旋轉軸，使得該等盤支架繞該旋轉軸旋轉；一盤支架轉動裝置，其使每個盤支架在其軸上轉動；及一冷卻裝置，用以冷卻該盤支架，以降低加載在盤頂面的封裝溫度。
如圖1所示，最好是，第二移載自動臂(30)可包括兩自動臂，使得可同時進行加載與卸載盤。第二移載自動臂(30)可為三軸自動臂，其可自由在Z和R方向移動。第二移載自動臂(30)結合其間安置盤的一自動臂端拾器(Robot end effector)。因此，可在沒有晃動下，精確及穩固移載一盤至電漿預處理腔體(20)、屏蔽隧腔(100)、或多功能腔體(40)中的預定位置。
如圖1所示，第二移載自動臂(30)可安裝在屏蔽隧腔(100)內；或者，構成一分離腔體。
在第二移載自動臂(30)加載或卸載一盤的第一置換，盤支架旋轉裝置(300)會暫時停止處理。因此，還沒有經歷完全處理(即是，處理中的盤)的盤會連續在其軸上轉動。另一方面，在完成處理後進行的第二置換，每個盤支架轉動裝置可停止其轉動動作。
屏蔽隧腔(100)配備有盤支架(310)，其間安置其上具有半導體封裝的盤(T)。盤支架(310)構成可轉動。濺鍍處理是在盤支架(310)的單旋轉期間完成。
如圖4所示，盤支架(310)可構成包括複數盤支架。盤可逐一循序加載在個別盤支架(310)，且只要加載該盤，可在每個加載盤進行處理。經處理盤(即是，處理過的盤)會被卸載，且新盤會以置換方式而被加載在盤支架。如此，連續進行處理。當卸載一經處理盤且加載一新盤時，盤會被暫停旋轉。因此，處理中的盤會連續轉動。另一方面，當完全經處理盤停止轉動時，完全經處理盤的濺鍍會被停止。或者，當完全經處理盤停止轉動時，完全經處理盤會經歷空轉，其間會施加低功率。
如前述，盤支架(310)構成使得複數盤支架是以相對於該旋轉軸(320)之徑向方式配置。當轉動該旋轉軸(320)時，該等盤支架同時在該旋轉軸(320)旋轉。
為了啟動此操作，盤支架旋轉裝置(300)提供來轉動該旋轉軸(320)，使得盤支架(310)在該旋轉軸(320)旋轉。
盤支架旋轉裝置(300)包括：一連接部(330)，其連接每個盤支架(310)至該旋轉軸(320)，使得盤支架(310)能以相對於該旋轉軸(320)之徑向方向進行配置；及一第一驅動構件，其安裝在該旋轉軸(320)，且驅動盤支架(310)進行旋轉。
第一驅動構件包括：一驅動馬達(340)，用以提供驅動力以轉動該旋轉軸(320)；及一傳動箱，其安裝在驅動馬達(340)的驅動軸與旋轉軸(320)間。或者，任何已知的驅動構件可當作使用在具體實施例的第一驅動構件使用。
此外，盤支架轉動裝置允許盤支架於盤支架旋轉期間在其個別軸上進行個別轉動。即是，每個盤支架在其軸上轉動，以及同時繞該旋轉軸旋轉。
每個盤支架轉動裝置包括：一集電環(360)，用於供應轉動每個盤支架(310)所需的電力；及一第二驅動構件，其是由集電環(360)供應的電力進行驅動，且個別轉動對應的盤支架(310)。
根據第一具體實施例，第二驅動構件可安裝在連接部(330)，其連接該旋轉軸(320)至每個盤支架(310)。
連接部(330)為盒形，具具有內部收容空間，其間安裝每個第二驅動構件。
圖5為示意說明根據本發明之盤支架轉動裝置的分解透視圖。連接部(330)包括：一連接部體(334)，其為盒形，且具有內部收容空間；及一罩體(332)，其連接該連接部體(334)的開口頂端。第二驅動構件(400)可安裝在連接部體(334)。第二驅動構件(400)包括：一驅動馬達(410)，其是利用集電環(360)供應的電力進行操作；及一驅動力傳輸構件，用以傳輸驅動馬達(410)的驅動力，以轉動連接於該盤支架(310)的底面之轉動軸(420)。
一用以減少驅動馬達(410)的旋轉速度之傳動箱可更包括。驅動力傳輸構件可包括一滑輪，其是藉由驅動馬達(410)的驅動力進行旋轉；及一皮帶，其連結該滑輪與轉動軸(420)。
如技術中熟知，集電環(360)為轉動連接器，其可當連接一電力或信號線至轉動裝置時，供電且同時防止電線纏繞。因此，根據本發明之連續式濺鍍系統可藉著經由集電環(360)供電給驅動馬達(410)而可個別轉動該等盤支架(310)的每一者，以及可同時整個轉動盤支架(310)。
加載在盤支架(310)的盤(T)會整個轉動，且以連續方式使用複數個陰極單元(200)進行濺鍍處理。在此情況，由於該等盤支架(310)的每一者可個別轉動，使得均勻厚度的薄膜可不管盤(T)的位置都能沉積在盤(T)的頂面。
根據本發明之連續式濺鍍系統進行每個盤的濺鍍處理。該連續式濺鍍系統是針對加載在盤支架(310)上面的盤(T)進行濺鍍處理，然後從盤支架(310)卸載經處理盤，及加載新盤至盤支架(310)。即是，連續式濺鍍系統能以置換方式，藉由逐一卸載每個經處理盤及加載新盤而連續進行濺鍍處理。
根據習知技術，所有複數盤會循序加載在個別盤支架，然後針對所有加載盤進行濺鍍。完成濺鍍處理後，所有經處理盤會循序卸載。因此，當卸載經處理盤且當加載新盤時，由於濺鍍懸浮物會發生時間損失。
此外，根據本發明之具體實施例，當卸載一經處理盤與加載一新盤時，盤支架會被停止旋轉。此時，處理中的其他盤會連續轉動，使得可連續進行轉動盤上面的濺鍍處理。此時，經處理盤會停止轉動，且亦停止在盤上面的濺鍍處理。或者，經處理盤會經歷空載，其間對其施加低功率。
陰極單元(200)是以相對於盤支架(310)的旋轉軸(320)之徑向方式配置。由於陰極單元(200)與盤支架(310)是以相對於旋轉軸之徑向方式進行同心配置，使得可進行連續式濺鍍。
每個陰極單元(200)包括一磁棒(220)，其是以一預定角度傾斜以調整濺鍍角。
如圖12所示，靶材(210)的磁棒(220)是以一預定角度傾斜。靶材(210)的磁棒(220)會傾斜，使得其中心線C是在相對於垂直方向的0˚至90˚角度。即是，靶材(210)的磁棒(220)的傾斜角是在從0˚至90˚範圍。
藉由傾斜磁棒(220)可調整靶材(210)的濺鍍角度。當安裝在圓筒形靶材(210)的磁棒(220)傾斜至一預定角度時，可改變靶材(210)的濺鍍角度。
在此情況，對於磁棒(220)的傾斜機構，陰極單元(200)可包括一角度調整構件，以調整薄膜的沉積角。
如圖13所示，角度調整構件包括：一角度調整軸(214)，其在縱向是在磁棒(220)上延伸；及一調整組塊(212)，其結合角度調整軸(214)與磁棒(220)。角度調整軸(214)啣接一正時皮帶(圖未顯示)，正時皮帶啣接安裝在磁棒(220)的驅動馬達(圖未顯示)。因此，當驅動驅動馬達時，正時皮帶會以一預定角度來擺動該角度調整軸(214)或以預定角度來鎖定該角度調整軸(214)。如此，可藉由鎖定或擺動該角度調整軸(214)以擺動或傾斜磁棒(220)。
角度調整軸(214)是經由角度調整組塊(212)以結合磁棒(229)。因此，當角度調整軸(214)是以預定角度擺動或鎖定在預定角度，磁棒(220)亦會根據預定角度發生傾斜或擺動，以致確定濺鍍角度。
磁棒(220)可鎖定在預定角度或能夠連續擺動。即是，可鎖定磁棒(220)在預定角度，或藉由控制驅動馬達的操作而以預定角度連續擺動磁棒(220)。
陰極單元(200)可為一圓柱形或一矩形陰極。陰極單元(200)是以一預定角度面對盤，且陰極單元(200)是以相對於對應盤而對稱配置。
陰極單元(200)可包括複數個磁棒(230)。
即是，至於陰極單元(200)，複數磁棒(230)可安裝在單靶材，以增加沉積速率。此外，可藉由調整磁棒(230)的中心線與基材間的角度，從而增加沉積角度，藉此增加沉積的有效面積，此亦導致增加沉積速率。
此外，根據本發明，安裝一冷卻裝置，其藉由直接冷卻盤支架(310)以降低半導體封裝的溫度。
圖6為示意說明根據本發明之一具體實施例之冷卻水分流機構的截面圖；圖7為示意說明根據本發明之盤支架的截面圖；圖8為圖7所示的放大圖；圖9為示意說明根據本發明之盤支架的轉動軸的內部構造的截面圖；及圖10至圖11為圖9所示的放大圖。
冷卻裝置構成使得從外側供應的冷卻水流過在每個盤支架的底面形成的通道，且從該通道流出以冷卻盤支架。
為此，安裝一雙管，其通過旋轉軸(320)與集電環(360)。雙管包括：一冷卻水流入管(510)，其引入冷卻水；及一冷卻水流出管(520)，其與該冷卻水流入管(510)形成同心。
根據本發明之具體實施方式，提供一雙管，其間冷卻水流入管(510)安裝在冷卻水流出管(520)內側，且反之亦然。
冷卻水流入管(510)與冷卻水流出管(520)必須構成使得當盤支架(310)旋轉時，冷卻水可連續循環通過盤支架的通道。因此，集電環(360)、傳動箱(350)與旋轉軸(320)具有一中空棒結構，且冷卻水流入管(510)與冷卻水流出管(520)安裝在中空棒結構的中空部。利用此結構可同時進行盤支架(310)旋轉與冷卻水循環。
一冷卻水分流裝置(530)安裝在雙管的上端，該雙管包括冷卻水流入管(510)與冷卻水流出管(520)。冷卻水分流裝置(530)分流冷卻水，使得冷卻水可流過所有盤支架(310)的通道。
冷卻水分流裝置(530)包括分流管(532)，以分流冷卻水至盤支架(310)，且分成連接冷卻水流入管(510)與冷卻水流出管(520)兩者。冷卻水分流裝置(530)的內側連接複數分流管(532)，使得冷卻水可被分流至盤支架(310)。
一接管(如圖的箭頭所示)連接冷卻水分流裝置(530)的每個分流管(532)，以供應冷卻水至每個盤支架(310)。每個盤支架(310)的底面設置一冷卻水通道(540)，經由接管引入的冷卻水可透過其流動，且循環的冷卻水可從其排出。
冷卻裝置如圖11說明進行操作。即是，透過冷卻水流入管(510)引入的冷卻水是經由分冷卻水流裝置(530)的分流管(532)引入盤支架(310)的冷卻水通道(540)，以流過冷卻水通道(540)，藉此直接冷卻盤支架(310)的底面，如圖10所示。然後，冷卻水透過冷卻水流出管(520)排出。如此，冷卻裝置可即實進行冷卻，藉此允許對陰極施加高功率。
根據本發明之連續式濺鍍系統可更包括：一空白盤儲存載具(120)，用以儲存空白盤，防止盤支架污染；及一緩衝儲存載具(110)，其為一暫時儲存載具，供其暫時儲存該等盤。
在緩衝儲存載具(110)，一盤與盤罩可為彼此結合、或彼此分離。
如前述，根據本發明之連續式濺鍍系統具有一執行連續式濺鍍處理之批次式系統形狀。因此，根據本發明之連續式濺鍍系統的優點為小尺寸與易擴充性。
此外，一黏著墊或接著層可設置在安置半導體封裝的盤頂面。半導體封裝可使用黏著墊或接著層而加載至該盤的頂面及從其卸載。
為此，本發明提出三個具體實施例。根據圖1示意說明的第一具體實施例，塗佈黏著材料、加載半導體封裝、去除黏著墊或接著層、與卸載半導體封裝為外側進行。然後，加載半導體封裝的盤為利用一匣體而加載至根據本發明之連續式濺鍍系統。
在此情況，一匣體(50b)，其間加載半導體封裝的盤是以固定間距疊置；及一匣體(60b)，其間經濺鍍處理盤是以固定間距疊置，係加載至配接臺(10)或從其卸載。
或者，如圖15所示，塗佈黏著材料與去除黏著墊或接著層可外側進行，且該等盤可使用一匣體加載至根據本發明之連續式濺鍍系統，及從其卸載。在此情況，為了加載半導體封裝，一匣體(50a)，其間塗佈黏著材料的複數盤是以固定間距疊置；及一匣體(60a)，其間經濺鍍且從其卸載半導體封裝的複數盤是以固定間距疊置，係加載至配接臺(10)或從其卸載。
如技術中所熟知，匣體(50a、60a)具有一開口端，該等盤可透過其引入及卸出匣體，且複數個支架形成在相對的內側壁，使得該等盤可利用個別支架支撐。
匣體(50a、60a)使用一匣體加載模組加載在配接臺(10)。匣體加載模組是設置愛每個匣體(50a、60a)的開口端且固定至配接臺(10)的入口。
當加載匣體(50a)時，其間使用黏著材料塗佈的該等盤是以固定間距疊置在配接臺，可使用一封裝加載單元(70)，其加載封裝在使用黏著材料塗佈的該等盤上面；及一封裝卸載單元(80)，其從該等盤卸載經處理封裝。
為了製造黏著墊或接著層，本發明之一第三實施例包括：一液態黏著劑塗佈器(50)，其使用液態黏著劑以塗佈該等盤的頂面，以分離半導體封裝；及一黏著墊或接著層去除器(60)，其從該等盤卸載半導體封裝後，從該等盤的頂面去除黏著​​墊或接著層。
在圖16，其顯示一封裝加載單元(70)，用以加載一塗佈黏著材料的封裝；及一封裝卸載單元(80)，用以從盤卸載一經處理的封裝。
封裝加載單元(70)為一加載模組，其自動加載半導體封裝在盤上面。封裝卸載單元(80)為一卸載模組，其自動卸載經沉積處理的半導體封裝。封裝加載單元(70)與封裝卸載單元(80)可包括在根據本發明之連續式濺鍍系統；或者，可從根據本發明之連續式濺鍍系統分開。
根據本發明之第三具體實施例，液態黏著劑塗佈器(50)、黏著墊或接著層去除器(60)、封裝加載單元(70)、與封裝卸載單元(80)是包括在根據本發明之連續式濺鍍系統。不過，本發明並沒有侷限於此具體實施例。製造及去除黏著墊或接著層可從根據本發明之連續式濺鍍系統進行的處理個別外側進行。
以下，將說明使用根據本發明之連續式濺鍍系統的濺鍍方法。
首先，儲存在空白盤儲存載具(120)的空白盤置放在個別盤支架，並從外側供應盤。
在此情況，濺鍍可處於一狀態下進行，其間複數個封裝加載在由液態黏著劑塗佈器從外側供應的個別盤上面形成的黏著墊或接著層。或者，可依序進行下列步驟：使用液態黏著劑塗佈器形成黏著墊或接著層；及半導體封裝加載在該等盤，其間使用封裝加載單元形成黏著墊或接著層。
其次，該等供應盤移載至多功能腔體(40)，且加熱在盤上面的封裝。其上具有經加熱封裝的該等盤是藉由配接臺(10)的第一移載自動臂(12)移載至電漿預處理腔體(20)，並預處理加載在該等盤上面的半導體封裝表面。
在本說明書，多功能腔體可配備有一真空泵，用以改變大氣壓力至真空狀態；及配備有一加熱器，用以進行該等封裝表面的熱處理。
此外，用於進行預處理製程的電漿預處理腔體可施加RF功率以產生電漿，且可配備有一高真空泵，以維持電漿預處理腔體的高真空狀態。
其次，進行第一盤置換，其間具有經預處理封裝的盤是由第二移載自動臂(30)從電漿預處理腔體(20)移載且加載至屏蔽隧腔(100)的盤支架，且卸載在屏蔽隧腔(100)中經濺鍍處理盤。
加載在盤支架的盤會相對於轉動軸進行旋轉以及在其軸上轉動，且進行濺鍍。
根據本發明，使用複數個陰極單元，其是以相對於盤支架的旋轉軸之徑向方式配置。複數陰極單元之每一者可為一圓柱形陰極或一平面陰極。
其次，進行第二盤置換，其間在其上具有經濺鍍處理封裝的盤從充當處理腔體的屏蔽隧腔(100)卸出，且其上具有經預處理封裝的盤加載至屏蔽隧腔(100)。
經卸載盤移載至多功能腔體(40)，多功能腔體(40)的真空狀態然後改變成大氣壓力，最後從多功能腔體(40)卸出經移載盤。
在本說明書，在濺鍍處理之前及之後，所有空白盤置放在個別盤支架，使得盤支架不會在濺鍍處理間受污染。
空白盤的表面為週期性清潔，防止盤支架污染。
因為濺鍍是以此方式進行，使得濺鍍處理可在盤單旋轉期間完成。
揭露前述的具體實施例只用於示意說明本發明技術精神之目的，且熟諳此技者應明白，本發明的具體實施例能以許多不同形式修改與改變，而不致悖離本發明的明顯特徵。此外，前述本發明的具體實施例只用於示意說明本發明技術精神之目的，而不應認為限制本發明。本發明的保護範疇如文後申請專利範圍的定義，且等同本範圍內的所有技術精神應認為是在本發明的範疇內。
10‧‧‧配接臺
12‧‧‧第一移載自動臂
20‧‧‧電漿預處理腔體
30‧‧‧第二移載自動臂
40‧‧‧多功能腔體
50‧‧‧液態黏著劑塗佈器
50a‧‧‧匣體
50b‧‧‧匣體
60‧‧‧黏著墊或接著層去除器
60a‧‧‧匣體
60b‧‧‧匣體
70‧‧‧封裝加載單元
80‧‧‧封裝卸載單元
100‧‧‧屏蔽隧腔
110‧‧‧緩衝儲存載具
120‧‧‧空白盤儲存載具
200‧‧‧陰極單元
210‧‧‧靶材
212‧‧‧調整組塊
214‧‧‧角度調整軸
220‧‧‧磁棒
230‧‧‧磁棒
300‧‧‧盤支架旋轉裝置
310‧‧‧盤支架
320‧‧‧旋轉軸
330‧‧‧連接部
332‧‧‧罩體
334‧‧‧連接部體
340‧‧‧驅動馬達
350‧‧‧傳動箱
360‧‧‧集電環
400‧‧‧第二驅動構件
410‧‧‧驅動馬達
420‧‧‧轉動軸
510‧‧‧冷卻水流入管
520‧‧‧冷卻水流出管
530‧‧‧冷卻水分流裝置
532‧‧‧分流管
540‧‧‧冷卻水通道
C‧‧‧中心線
T‧‧‧盤
圖1為示意說明根據本發明之一第一具體實施例之連續式濺鍍系統的平面圖。 圖2示意說明圖1所示連續式濺鍍系統的透視圖； 圖3為示意說明圖2所示連續式濺鍍系統之內部結構的透視圖； 圖4為示意說明根據本發明之一具體實施例之盤支架旋轉裝置的透視圖； 圖5為示意說明根據本發明之一具體實施例之盤支架旋轉設備的分解透視圖； 圖6為示意說明根據本發明之一具體實施例之冷卻水配送機構的截面圖； 圖7為示意說明根據本發明之盤支架的截面圖； 圖8為圖7所示的放大圖； 圖9為示意說明根據本發明之盤支架的旋轉軸之內部構造的截面圖。 圖10至圖11為圖9所示的放大圖； 圖12為示意說明根據本發明之一具體實施例的陰極之實例的截面圖； 圖13為示意說明用以調整圖12所示陰極的角度之角度裝置構件的透視圖； 圖14為示意說明根據本發明之一具體實施例的陰極之另一實例的截面圖； 圖15為示意說明根據本發明之一第二具體實施例之連續式濺鍍系統的平面圖；及 圖16為示意說明根據本發明之一第三實施例之連續式濺鍍系統的平面圖。
10‧‧‧配接臺
12‧‧‧第一移載自動臂
20‧‧‧電漿預處理腔體
30‧‧‧第二移載自動臂
40‧‧‧多功能腔體
50b‧‧‧匣體
60b‧‧‧匣體
100‧‧‧屏蔽隧腔
110‧‧‧緩衝儲存載具
120‧‧‧空白盤儲存載具
200‧‧‧陰極單元
T‧‧‧盤

Claims (24)

  1. 一種具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其包括： 一配接臺，其從外側供應一盤； 一第一移載自動臂，其安裝在該配接臺，以移載該供應盤或一經屏蔽處理盤； 一多功能腔體，其具有：一加載互鎖真空功能，其間當供應由該第一移載自動臂移載的盤時，大氣壓力可改變成真空狀態；一卸載互鎖真空功能，其間當由該第一移載自動臂卸出一經屏蔽處理盤時，真空狀態可改變成大氣壓力；及一濕氣除氣功能，且由該第一移載自動臂加載在盤的封裝上面的揮發性材料可被加熱以降低釋氣； 一電漿預處理腔體，其預處理由該多功能腔體加熱該封裝的表面； 一第二移載自動臂，其位在一充當處理腔體的屏蔽隧腔，且用來加載與卸載配置在該多功能腔體、或該電漿預處理腔體、或在該盤支架上面的盤； 該屏蔽隧腔，其配備有一在自軸轉動的盤支架，且其間加載一具有表面預處理封裝的盤，該屏蔽隧腔構成使得當該盤支架旋轉一次時，完成濺鍍處理； 複數個陰極單元，其是以相對於該盤支架的一旋轉軸之徑向方式配置； 一盤支架旋轉裝置，其使該盤支架在該旋轉軸上面轉動； 一盤支架轉動裝置，其個別轉動每個盤支架；及 一冷卻裝置，用以冷卻該盤支架以降低加載在該盤上面的該封裝的溫度。
  2. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該盤支架包括複數盤支架，其間由該等盤支架上面的置換盤逐一連續進行處理，使得可卸載一經處理盤且可加載一新盤；及 其中當一盤加載在盤支架上面或從其卸載，同時處理中的其他盤支架連續轉動時，一盤支架會被停止旋轉，且其中當有一盤經完全處理時，該盤會被停止轉動且停止在該盤上面的濺鍍，或該盤會被停止轉動，且該盤經歷空載，其間低功率供應給該盤。
  3. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該盤支架旋轉裝置包括：一連接部，其連接該旋轉軸至每個盤支架，使得該等複數盤支架是以相對於該旋轉軸之徑向方式配置；及一第一驅動構件，其安裝在該旋轉軸，且使該等複數盤支架繞該旋轉軸旋轉。
  4. 如請求項3所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該連接部為盒形，且其中該第一驅動構件包括：一驅動馬達，以轉動該旋轉軸；及一傳動箱，其安裝在該驅動馬達的一驅動軸與該旋轉軸間。
  5. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該盤支架轉動裝置包括： 一集電環，用以供應電力以個別轉動該等盤支架的每一者；及 一第二驅動構件，其利用該集電環供應的電力進行驅動，且安裝在一連接部，其連接該旋轉軸至每個盤支架，以個別轉動該等盤支架的每一者， 其中該第二驅動構件包括： 一驅動馬達，其是由該集電環供應的電力進行驅動；及 一驅動力傳輸機構，其傳輸該驅動馬達的驅動力並轉動一旋轉軸，該旋轉軸為連接該盤支架的下表面。
  6. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該冷卻裝置包括： 一冷卻水流入管，其安裝在該旋轉軸； 一冷卻水流出管，其是與該冷卻水流入管為同心，以形成一雙管； 一冷卻水分流裝置，其連接該冷卻水流入管與該冷卻水流出管兩者，並使冷卻水分流至該等盤支架的每一者； 一接管，其連接該冷卻水分流裝置的一分流管，以供應冷卻水至該等盤支架的每一者；及 一冷卻水通道，其形成在該盤支架的下表面，且允許冷卻水經由該接管導入流通，且在冷卻該盤支架後排出。
  7. 如請求項6所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該雙管構成使得該冷卻水流入管安裝在該冷卻水流出管的內側。
  8. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該第二移載自動臂安裝在充當該處理腔體的該屏蔽隧腔；或設置在一分離腔體，且其中在該第二移載自動臂加載或卸載盤的第二置換，該等盤支架會被停止旋轉，一經完成處理且因此被置換的盤會停止轉動，且進行中的其他盤會連續轉動。
  9. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該陰極單元包括一磁棒，其是以一預定角度傾斜以調整該陰極單元的濺鍍角度。
  10. 如請求項9所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其更包括：一角度調整構件，用以傾斜該磁棒，其間該角度調整構件包含一角度調整軸，其在縱向是在該磁棒上面延伸；及一角度調整組塊，其結合該角度調整軸與該磁棒。
  11. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中該陰極單元包括： 一靶材，其安裝面對一基材且供應沉積材料至該基材； 一第一磁棒，其是在該靶材的縱向延伸，以根據在該靶材表面上的磁場線產生磁場； 一第二磁棒，其是在該靶材的縱向延伸，且是以相對於該第一磁棒的一預定角度配置；及 一電源供應單元，以供電力給該靶材。
  12. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其更包括： 一空白盤儲存載具，用以儲存用來防止該等盤支架污染的空白盤；及 一緩衝儲存載具，其為該等盤的暫時儲存載具。
  13. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其中加載在配接臺及從其卸載是利用下列進行：一加載匣，用於儲存經處理盤；及一卸載匣，用於儲存經屏蔽處理盤。
  14. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其更包括： 一液態黏著劑塗佈器，用以將用來分開半導體封裝的液態黏著劑施加至該盤的頂面；及 一黏著墊或接著層去除器，用以從該盤卸載半導體封裝後，去除在該盤頂面上的一黏著墊或接著層。
  15. 如請求項1所述之具有複數旋轉盤支架之連續式濺鍍系統，其更包括： 一封裝加載裝置，用以加載半導體封裝在該盤的頂面；及 一封裝卸載裝置，用以卸載經處理半導體封裝。
  16. 一種屏蔽封裝方法，其包括： (a)加載儲存在一空白盤儲存載具的空白盤至個別盤支架； (b)接收來自外側的一盤； (c)移載該盤至一多功能腔體； (d)加熱在該移載盤上面的一封裝； (e)移載具有該經加熱處理封裝的盤至一電漿預處理腔體； (f)預處理在該移載盤上面的該封裝； (g)置換盤，使得具有該經預處理封裝的該盤加載至一充當處理腔體的屏蔽隧腔，或從該屏蔽隧腔卸載一經濺鍍處理盤； (h)當加載在該盤支架的該盤旋轉與轉動時，進行該封裝的濺鍍處理； (i)置換盤，使得具有經濺鍍處理封裝的該盤從充當該處理腔體的該屏蔽隧腔卸載，且一具有該經預處理封裝的新盤加載至該屏蔽隧腔； (j)移載該卸載盤至該多功能腔體；及 (k)從該多功能腔體卸出該移載盤。
  17. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(a)，在進行濺鍍處理之前及之後，該等空白盤置放在該個別盤支架，防止該等盤支架污染。
  18. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(a)，該等空白盤的表面為週期性清潔，防止該等盤支架污染。
  19. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(b)，在從外側提供一盤的頂面，預先提供一種使用液態黏著劑形成的一黏著墊或接著層，且複數個封裝設置在該黏著墊或接著層。
  20. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(b)，一黏著墊或接著層為使用一液態黏著劑塗佈器形成，且一封裝加載裝置用來加載一半導體封裝在其間形成該黏著墊或接著層的該盤的頂面。
  21. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(d)，該多功能腔體配備有一真空泵，以使大氣壓力改變成真空狀態；及配備有一加熱器，以在封裝表面進行熱處理。
  22. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(f)，該等用於進行預處理製程的電漿預處理腔體配備有一RF電源供應以產生電漿；及配備有一高真空泵，以維持真空狀態。
  23. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(h)，使用複數個陰極單元，其是以相對於該等盤支架的旋轉軸之徑向方式配置，且該等複數個陰極單元的每一者為一圓柱形陰極。
  24. 如請求項16所述之屏蔽封裝方法，其中在步驟(h)，使用複數個陰極單元，其是以相對於該等盤支架的旋轉軸之徑向方式配置，且該等陰極單元的每一者為一平面陰極。
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