TWI665326B - 連續式的鍍膜裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種連續式的鍍膜裝置，其包含：一機體、一設在機體的載盤模組、一氣孔板及一活動式導電模組。機體具有一中空狀的鍍膜腔體，載盤模組移動設於鍍膜腔體底側，載盤模組包含一母載盤、一子載盤及一固設件，母載盤用來容置子載盤及固設件，且子載盤透過固設件的設置與母載盤間隔形成一隔絕空間，且隔絕空間延伸至容置凹槽的側邊，形成一沉積缺口，使子載盤與母載盤之間隔距離為2毫米至5毫米，其中，子載盤用來承載一待處理基材，藉以避免待處理基材濺鍍到周圍，而導致母載盤與子載盤產生短路，進而提升待處理基材的加工效率。

Description

連續式的鍍膜裝置

本發明係關於一種連續式的鍍膜裝置，尤指一種線性移動的連續式的鍍膜裝置。

按，蝕刻係為一種透過化學反應或物理撞擊的方式對於材料進行移除的技術，而傳統的蝕刻機台主要中心處設置一機器手臂，並在機器手臂的周圍依序間隔環設傳送組、定位組、反應組及清潔組，於實際使用時，操作者透過機器手臂將待加工的晶圓進行移動、定位及蝕刻加工。

然而，運用機器手臂移動待加工的晶圓需花費很多的時間，而且機器手臂需要定期維修及校正，防止影響操作的準確性，而且待加工的晶圓在移動的過程中可能會發生掉落而毀損的情形。

因此，業者為了解決上述情況發生進而開發一種線性移動的蝕刻設備，如台灣專利第I540634號及第I582898號，其中，台灣專利第I582898號揭示一種用於生產線的可移動式載盤裝置，其用來承載一待處理基板並於一生產線中的傳送機構上進行加工移動，並在蝕刻加工中，係將金屬導體對應接觸電極板的電源載入區進行電漿蝕刻。

但是，在製程加工過程中，待處理基板會先進行沉積、濺鍍等步驟以於待處理基板上形成所需元件結構，但沉積及濺鍍的步驟不僅會於待處理基板上形成元件結構，同時也會將這些沉積、濺鍍材料形成於絕緣單元的表面，使原先作為絕緣之用的絕緣單元的表面具有導電性，影響金屬導體所產生的電場作用，進而分散或擴散了待處理基板的團聚範圍，因此可能會於後續進行電漿蝕刻時，降低蝕刻加工的效率。

為了解決習知線性移動的蝕刻設備影響待處理基板的蝕刻效率，本發明提供一種連續式的鍍膜裝置，其可避免待處理基材濺鍍到周圍，而導致母載盤與子載盤產生短路，藉以提升待處理基材的加工效率。

本發明之一項實施例提供一種連續式的鍍膜裝置，其包含：一機體以及設在機體的載盤模組。機體具有一進閘口、一出閘口以及中空狀的一鍍膜腔體，蝕刻模組位於進閘口及出閘口間且彼此相互連通，載盤模組由進閘口進入鍍膜腔體並往出閘口方向位移，載盤模組包含一母載盤、一子載盤及一固設件，子載盤用於承載一待處理基材，母載盤具有一用以容置子載盤及固設件的容置凹槽，固設件設置於母載盤及子載盤之間，子載盤藉由固設件的設置而與母載盤的內周緣間隔一空間以形成一隔絕空間，且該隔絕空間延伸至容置凹槽的側邊，形成一沉積缺口，使子載盤與母載盤之間隔距離為2毫米至5毫米。

藉此，本發明於實際操作時，子載盤可用來承載複數個或者單一大面積的待處理基材，藉以增加待處理基材加工的有效面積，而且子載盤與母載盤間隔的隔絕空間及沉積缺口，可防止待處理基材在鍍膜處理過程而濺鍍到母載盤以及設置在容置凹槽的固設件，而導致母載盤與子載盤產生短路，提升待處理基材的加工效率。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

本文所用單數形式「一」、「一個」及「該」亦包含複數形式，除非上下文清楚地指示其他情況。再者應瞭解，當用於此說明書時，術語「包括」及/或「包含」指定存在所述特徵、機體、模組及/或單元，但是不排除存在或附加一或多個其他特徵、機體、模組及/或單元。

請參閱圖1及圖7所示，本發明提供一種連續式的鍍膜裝置，其包含一機體10、一載盤模組20、一活動式導電模組30、一氣孔板40及一活動式接地模組50，載盤模組20、活動式導電模組30、氣孔板40及活動式接地模組50設置在機體10。

機體10，其設有略呈長方形的一進閘口11及一出閘口12，於本實施例中，進閘口11與出閘口12相互遠離設於機體10的兩側，其中，機體10靠近出閘口12處設有一位置感測器15，機體10於進閘口11及出閘口12之間設有中空狀的一鍍膜腔體13，且鍍膜腔體13與進閘口11及出閘口12相互連通，而鍍膜腔體13連接有一真空泵浦(圖未示)，俾使鍍膜腔體13可在加工過程中維持在真空狀態，鍍膜腔體13的內部更設有一傳送模組14，於本發明實施例中，傳送模組14係為導軌傳動滾輪，其沿進閘口11及出閘口12的軸線方向分布設置在鍍膜腔體13內部的前後兩側以及底側。

載盤模組20，其設置於傳送模組14上並由進閘口11進入鍍膜腔體13往出閘口12方向位移，最後藉由位置感測器15進行定位。載盤模組20包含一母載盤21、一子載盤22及一固設件23，母載盤21具有容置子載盤22與固設件23的一容置凹槽211，且母載盤21更具有貫穿連通容置凹槽211的一連接通口212，於本發明實施例中，連接通口212垂直或背對待處理基材200貫穿於母載盤21的一側，子載盤22主要作為承載待處理基材200，其中，固設件23可以為絕緣材質所構成，而使子載盤22不與母載盤21導電接觸；子載盤22可提供承載複數個待處理基材200，或者承載一個大面積的待處理基材200，固設件23設置於母載盤21及子載盤22之間，藉以子載盤22透過固設件23的設置而與母載盤21的內周緣間隔一空間以形成一隔絕空間24，並使隔絕空間24延伸至容置凹槽211的側邊，藉以子載盤22的側邊外周緣與母載盤21的內周緣間隔形成一沉積缺口25，且子載盤22與母載盤21之間隔空間距離為2毫米至5毫米，使子載盤22的側邊不會接觸到母載盤21。需特別說明的是，隔絕空間24係指電漿不會成形的區域，而經研究得知，當兩金屬體之間的距離介於2豪米至5豪米，且兩金屬體之其中之一為接地時，兩金屬體之間便不會產生電漿，而為隔絕空間24。

活動式導電模組30，其活動穿伸於鍍膜腔體13，活動式導電模組30包含有一移載單元31以及一第一電極32，第一電極32套設於移載單元31，其中，第一電極32的末端於機體10外，而第一電極32的前端穿伸於鍍膜腔體13內，於本發明實施例中，第一電極32的前端軸徑小於連接通口212的口徑。移載單元31包含有一護蓋311及一隔絕件312，護蓋311位於鍍膜腔體13內並套設於第一電極32的前端部分，而且護蓋311的前端環設有一凸塊313，隔絕件312設於第一電極32與護蓋311間，其中，隔絕件312係為鐵氟龍材質，其具有隔熱及絕緣的效果。

移載單元31具有一導電位置及一斷電位置，於導電位置時，移載單元31將第一電極32穿過母載盤21的連接通口212，並與子載盤22電性連接並同時不與母載盤21電性接觸，此時護蓋311上的凸塊313會緊密抵接在母載盤21的外圍；於斷電位置時，移載單元31將護蓋311的凸塊313脫離母載盤21，並同時將第一電極32移出遠離至母載盤21外。除此之外，護蓋311的材質為導電材質，而與母載盤21可為電性導通的狀態，因而當母載盤21接地時，護蓋311同樣也為接地的狀態。

此外，活動式導電模組30更具有連接移載單元31之一動力單元34，動力單元34係為汽缸動力單元，其設於移載單元31之末端並位於機體10外，動力單元34用於驅動移載單元31於導電位置與斷電位置間位移，當動力單元34驅動移載單元31於導電位置時，活動式導電模組30之第一電極32電性連接子載盤22；換言之，當動力單元34驅動移載單元31於斷電位置時，藉以第一電極32遠離母載盤21，於本發明又一實施例中，活動式導電模組30可安裝於鍍膜腔體13內。

氣孔板40，其設於鍍膜腔體13的頂側，氣孔板40對應設於待處理基材200遠離子載盤22之一側，氣孔板40與子載盤22間隔一距離以形成一鍍膜處理區41，其中，氣孔板40設有一遮蓋42及一第二電極43，遮蓋42裝設在鍍膜腔體13內部，且遮蓋42具有對應容納氣孔板40之一容納凹槽421，而氣孔板40透過一鎖固件60設置在遮蓋42的容納凹槽421，並與遮蓋42間隔形成另一隔絕空間44，於本發明實施例中，氣孔板40與遮蓋42的間隔距離為2毫米至5毫米。

第二電極43貫穿鍍膜腔體13並伸入連接遮蓋42及氣孔板40，其中，於本發明實施例中，第一電極32連接正電源70，第二電極43為接地，但本發明不限於此，第二電極43也可與所述第一電極32彼此連接不同的電源。

活動式接地模組50，其包含有一接地電極51，而活動式接地模組50具有將接地電極51與母載盤21電性連接的一接地位置，以及將接地電極51遠離至母載盤21的一脫離位置，於本發明實施例中，活動式接地模組50具有連接接地電極51之一驅動模組52，驅動模組52主要用來驅動接地電極51於接地位置與脫離位置間往復位移，且驅動模組52的作動時機與活動式導電模組30的動力單元34相同。

具體來說，當活動式導電模組30的第一電極32透過動力單元34活動電性連接子載盤22時，而活動式接地模組50的驅動模組52也會同時驅動接地電極51電性連接母載盤21，並使接地電極51透過母載盤21接地連接移載單元31的護蓋311。

請配合參閱圖2至圖7所示，需特別說明的是，圖5、圖6及圖7為了結構上更為清楚的表現，而採用圖2的簡易結構示意，並未如圖2般清楚的描述每個物件的形狀。於本發明實際進行蝕刻加工程序時，待處理基材200置放在載盤模組20的子載盤22內，其中，待處理基材200的數量可為複數個，或者單一大面積的待處理基材200，接著載盤模組20透過傳送模組14轉動帶動方式由機體10的進閘口11軸向進入鍍膜腔體13內，此時鍍膜腔體13內部經由真空泵浦維持在真空狀態，接著藉由位置感測器15以感應方式控制載盤模組20於鍍膜腔體13內部的位置，使載盤模組20位置相對對應在氣孔板40的正下方，且母載盤21的連接通口212對應活動式導電模組30的移載單元31，此時移載單元31於斷電位置，活動式接地模組50於脫離位置。

請配合圖4及圖6所示，隨後活動式導電模組30的動力單元34驅動移載單元31於導電位置，此時移載單元31相對鍍膜腔體13往母載盤21的連接通口212移動，藉以護蓋311的凸塊313會緊密抵接在連接通口212外圍，第一電極32會穿過連接通口212並且與母載盤21不接觸狀況活動電性連接子載盤22；此外，活動式接地模組50於接地位置，使接地電極51電性連接母載盤21，而且接地電極51透過母載盤21接地連接護蓋311。

據此，位於鍍膜腔體13內的氣體在鍍膜處理區41受到強電場的作用，進而使子載盤22上的待處理基材200集中進行電漿蝕刻(Plasma Etching)，而於電漿蝕刻過程中，母載盤21與子載盤22間隔的隔絕空間24及沉積缺口25可控制電漿範圍維持在待處理基材200的蝕刻範圍內，防止待處理基材200上的電漿範圍分散，提升待處理基材200的電漿蝕刻的效率。

最後，本發明於完成蝕刻加工後，經由動力單元34往遠離母載盤21之方向拉動，而使移載單元31的護蓋311上之凸塊313脫離母載盤21，並同時將第一電極32移出遠離至母載盤21外，因此移載單元31回復至斷電位置，隨後使蝕刻完的待處理基材200隨著載盤模組20移動至出閘口12進行出料。

另外，請配合參閱圖2及圖7所示，當本發明將第二電極43連接於另一電源71時，此時第一電極32與第二電極43的電源70、71頻率可為不同或者相位上有所差異，藉此在進行蝕刻加工時可進一步提升鍍膜處理區41的電場，大幅提高待處理基材200的蝕刻效率。

藉此，本發明具有下列特點：

1.藉由子載盤22與母載盤21間隔的隔絕空間24及沉積缺口25，可避免待處理基材200濺鍍到周圍，而導致母載盤21與子載盤22產生短路，藉以提升待處理基材200的加工效率。

2.待處理基材20進行濺鍍或沉積時，於子載盤22及母載盤21上所形成的殘餘材料之厚度遠小於沉積缺口25，因此該沉積缺口25仍可作為子載盤22與母載盤21之間隔，形成隔絕空間24，以避免電漿區域分散的問題。

3.活動式導電模組30係在載盤模組20的側邊或底部活動穿伸導電子載盤22，藉以不用直接升降抬升載盤模組20進行電漿蝕刻，減少載盤模組20整體晃動並防止承載在載盤模組20的待處理基材200產生蝕刻偏差，避免影響蝕刻加工的效率。

4.本發明將第二電極43連接於另一電源71時，此時第一電極32與第二電極43的電源70、71頻率可為不同或者相位上有所差異，因此當活動式導電模組30啟動移載單元31於導電位置時，可進一步提升鍍膜處理區41的電場，大幅提高待處理基材200的蝕刻效率。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。

200‧‧‧待處理基材

10‧‧‧機體

11‧‧‧進閘口

12‧‧‧出閘口

13‧‧‧鍍膜腔體

14‧‧‧傳送模組

15‧‧‧位置感測器

20‧‧‧載盤模組

21‧‧‧母載盤

211‧‧‧容置凹槽

212‧‧‧連接通口

22‧‧‧子載盤

23‧‧‧固設件

24、44‧‧‧隔絕空間

25‧‧‧沉積缺口

30‧‧‧活動式導電模組

31‧‧‧移載單元

32‧‧‧第一電極

311‧‧‧護蓋

312‧‧‧隔絕件

313‧‧‧凸塊

34‧‧‧動力單元

40‧‧‧氣孔板

41‧‧‧鍍膜處理區

42‧‧‧遮蓋

421‧‧‧容納凹槽

43‧‧‧第二電極

50‧‧‧活動式接地模組

51‧‧‧接地電極

52‧‧‧驅動模組

60‧‧‧鎖固件

70、71‧‧‧電源

圖1係為本發明之立體圖。 圖2係為沿圖1之2-2剖面線所取之剖視圖。 圖3係為本發明之局部放大剖視圖(一)，表示移載單元於斷電位置。 圖4係為本發明之局部放大剖視圖(二)，表示移載單元於導電位置。 圖5係為本發明之使用狀態示意圖(一)，表示活動式導電模組於斷電位置。 圖6係為本發明之使用狀態示意圖(二)，表示活動式導電模組於導電位置。 圖7係為本發明之使用狀態示意圖(三)，表示第二電極為正電極並與第一電極搭配進行電漿蝕刻。

Claims (9)

1. 一種連續式的鍍膜裝置，其包含：一機體，其具有一進閘口、一出閘口以及中空狀的一鍍膜腔體，該鍍膜腔體位於該進閘口及該出閘口間且彼此相互連通；以及一載盤模組，其由該進閘口進入該鍍膜腔體並往該出閘口方向位移，該載盤模組包含一母載盤、一子載盤及一固設件，該子載盤用於承載一待處理基材，該母載盤具有一用以容置該子載盤及該固設件的容置凹槽，該母載盤之一側貫穿有一與該容置凹槽連通的連接通口，該固設件設置於該母載盤及該子載盤之間，該子載盤藉由該固設件的設置而與該母載盤的內周緣間隔一空間以形成一隔絕空間，且該隔絕空間延伸至容置凹槽的側邊，形成一沉積缺口，使該子載盤與該母載盤之間隔距離為2毫米至5毫米。
2. 如請求項1所述之連續式的鍍膜裝置，更包含一活動式導電模組，其設於該機體，該活動式導電模組包含有一移載單元以及一設於該移載單元的第一電極，該移載單元具有一導電位置及一斷電位置，於該導電位置時，該移載單元將該第一電極穿過該連接通口而與該子載盤電性連接，該第一電極的軸徑小於該連接通口的口徑且不與該母載盤電性接觸，於該斷電位置時，該移載單元將該第一電極移出至該母載盤外。
3. 如請求項2所述之連續式的鍍膜裝置，其中，該移載單元更具有一護蓋及一隔絕件，該護蓋套設於該第一電極且該隔絕件設於該第一電極與該護蓋間，於該導電位置時，該護蓋抵接於該母載盤並使該接地電極透過該母載盤接地連接該護蓋。
4. 如請求項2所述之連續式的鍍膜裝置，其中，該活動式導電模組包含一動力單元，該動力單元設置於該移載單元並用於驅動該移載單元於該導電位置與該斷電位置間位移。
5. 如請求項2所述之連續式的鍍膜裝置，更包含一活動式接地模組，其設於該機體，該活動式接地模組包含有一接地電極，該活動式接地模組具有將該接地電極與該母載盤電性連接的一接地位置，以及將該接地電極遠離至該母載盤的一脫離位置。
6. 如請求項5所述之連續式的鍍膜裝置，其中，該活動式接地模組設有一驅動模組，該驅動模組連接該接地電極，用於驅動該接地電極於該接地位置與該脫離位置間位移。
7. 如請求項1所述之連續式的鍍膜裝置，更包含一氣孔板，其設於該機體的鍍膜腔體內，該氣孔板對應設於該待處理基材遠離該子載盤之一側，且該氣孔板與該子載盤間隔一距離以形成一鍍膜處理區。
8. 如請求項7所述之連續式的鍍膜裝置，其中，該氣孔板更設有連接該鍍膜腔體之一第二電極，該第二電極與該第一電極分別連接不同的電源。
9. 如請求項7所述之連續式的鍍膜裝置，其中，該氣孔板具有連接該鍍膜腔體之一遮蓋，該遮蓋透過一鎖固件的設置與該氣孔板間隔形成另一隔絕空間，而該遮蓋與該氣孔板的間隔距離為2毫米至5毫米。