TWM628113U - 獨立式連續製程系統 - Google Patents

Abstract

本創作提供一種獨立式連續製程系統，用以對待製程物件進行電漿處理，該系統依序設置有預處理機台、第一獨立製程機台及終端獨立製程機台。第一獨立製程機台具有製程腔體及兩閥門，兩閥門分別設於製程腔體之兩側，製程腔體依序設置有相互連通之第一真空抽氣區、電漿處理區及第二真空抽氣區；終端獨立製程機台具有終端製程腔體及終端閥門，終端閥門設於終端製程腔體之一側，終端製程腔體依序設置有相互連通之第一終端真空抽氣區、終端電漿處理區及一第二終端真空抽氣區。藉此，本創作解決以往真空濺鍍設備之濺鍍品質低落及濺鍍成本過高的問題。

Description

獨立式連續製程系統

本創作係有關一種製程系統，特別是指一種獨立式連續製程系統。

於眾多產業領域中(例如半導體製造業、光電業等)，已廣泛的將真空濺鍍技術應用於半導體製程中。其中，真空濺鍍技術其中之一方式是電漿濺鍍，其原理為於高真空環境中將氬、氖等鈍氣散佈於其高電位差之二金屬板之間，鈍氣與電子撞擊形成電漿，電漿內之氬、氖等鈍離子受電場加速而撞擊到靶材之表面，靶材上之原子被撞擊後飛到基材之表面，基材表面經靶材原子沈積後即可形成薄膜。

習知的真空濺鍍設備多採用枚葉式的排列設置，並將機械手臂設置於中心處以進行物件的運送，將相關的待製程載體推入或拉出各個枚葉式腔體設備，而將待製程載體移出腔體設備之外時，需要非常留意整體環境的潔淨度，以避免粉塵附著於待製程載體上，因此上述真空濺鍍設備通常處於高無塵環境中。

然而，市面上枚葉式排列的真空濺鍍設備所需的設置空間通常較為龐大，因此為了維持大面積的高無塵環境，廠房成本的提高，勢必也會連帶使得製程成本跟著提高。再者，所述真空濺鍍設備的腔室內部皆需要高真空環境，抽氣時的氣流穩定性會對濺鍍效率及品質產生重大影響。

本創作之主要目的，在於解決以往真空濺鍍設備之濺鍍品質低落及濺鍍成本過高的問題。

為達上述目的，本創作一項實施例提供一種獨立式連續製程系統，用以對一待製程物件進行電漿處理，獨立式連續製程系統包含一預處理機台、一第一獨立製程機台及一終端獨立製程機台。預處理機台對待製程物件進行預先處理；第一獨立製程機台與預處理機台連接，並接收來自預處理機台之待製程物件，第一獨立製程機台具有一製程腔體及兩閥門，兩閥門分別設於製程腔體之兩側，製程腔體依序設置有相互連通之一第一真空抽氣區、一電漿處理區及一第二真空抽氣區；終端獨立製程機台連接於第一獨立製程機台遠離預處理機台的一側，終端獨立製程機台具有一終端製程腔體及一終端閥門，終端閥門設於終端製程腔體靠近第一獨立製程機台之一側，終端製程腔體依序設置有相互連通之一第一終端真空抽氣區、一終端電漿處理區及一第二終端真空抽氣區。

於本創作另一實施例中，第一獨立製程機台更包括有一第一真空抽氣模組及一第二真空抽氣模組，第一真空抽氣模組係對應於第一真空抽氣區之位置且與第一真空抽氣區連通，第二真空抽氣模組係對應於第二真空抽氣區之位置且與第二真空抽氣區連通；終端獨立製程機台更包括有一第一終端真空抽氣模組及一第二終端真空抽氣模組，第一終端真空抽氣模組係對應於第一終端真空抽氣區之位置且與第一終端真空抽氣區連通，第二終端真空抽氣模組係對應於第二終端真空抽氣區之位置且與第二終端真空抽氣區連通。

於本創作另一實施例中，終端製程腔體異於終端閥門之另一側呈封閉狀。

於本創作另一實施例中，第一真空抽氣模組及第二真空抽氣模組係設置於第一獨立製程機台之頂面；第一終端真空抽氣模組及第二終端真空抽氣模組係設置於終端獨立製程機台之頂面。

於本創作另一實施例中，電漿處理區及終端電漿處理區分別具有一濺鍍模組，濺鍍模組具有一靶材，製程腔體及終端製程腔體分別具有一用以移動待製程物件之運輸模組，運輸模組係沿一X軸方向進行待製程物件的水平移動，靶材於水平面並垂直於X軸方向之長度大於待製程物件於水平面並垂直於X軸方向之長度。

於本創作另一實施例中，製程腔體及終端製程腔體分別具有一頂蓋，頂蓋分別設於製程腔體及終端製程腔體之頂面，頂蓋分別位於第一真空抽氣模組和第二真空抽氣模組之間以及第一終端真空抽氣模組和第二終端真空抽氣模組之間，頂蓋能夠選擇性地打開。

於本創作另一實施例中，閥門及終端閥門為垂直上下開關式，且閥門及終端閥門呈常態關閉狀態。

於本創作另一實施例中，更包括有一第二獨立製程機台，第二獨立製程機台連接於第一獨立製程機台及終端獨立製程機台之間。

藉此，本創作之製程腔體以及終端製程腔體，皆具有兩組的真空抽氣區以及與真空抽氣區相互連通的真空抽氣模組，以此便可在短時間內將製程腔體內部製造成高真空環境，而且真空抽氣區以及真空抽氣模組皆呈對稱設置，以此便可解決電漿製程腔體因為內部氣流環境不均勻而影響濺鍍品質的問題。

為便於說明本創作於上述創作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。

請參閱圖1至圖5所示，係揭示本創作實施例之一種獨立式連續製程系統100，其係用以對一待製程物件200進行電漿處理，獨立式連續製程系統100包含有一預處理機台10、一第一獨立製程機台20及一終端獨立製程機台30。其中，待製程物件200為半導體晶圓、電路板、軟板、複合載板等等。

預處理機台10，其用於對待製程物件200進行預先處理。其中，所述預先處理係為對待製程物件200進行電漿處理製程前的處理，例如進行加熱、對待製程物件200之表面進行清潔、初步抽真空等等。

第一獨立製程機台20，其與預處理機台10連接，並接收來自預處理機台10之待製程物件200。第一獨立製程機台20具有一製程腔體21及兩閥門22，閥門22分別設於製程腔體21之兩側，製程腔體21依序設置有相互連通之一第一真空抽氣區211、一電漿處理區212及一第二真空抽氣區213；閥門22為垂直上下開關式，且閥門22呈常態關閉狀態。其中，閥門22呈現垂直上下開關式的設計，而可在對第一獨立製程機台20進行腔體內部的修理時，仍維持閥門22的封閉，避免影響到相鄰其他製程機台的運作。

如圖1至圖5所示，於本創作實施例中，第一獨立製程機台20包括有一第一真空抽氣模組23及一第二真空抽氣模組24，第一真空抽氣模組23係對應於第一真空抽氣區211之位置且與第一真空抽氣區211連通；第二真空抽氣模組24係對應於第二真空抽氣區213之位置且與第二真空抽氣區213連通，本實施例中第一真空抽氣模組23及第二真空抽氣模組24係設置於第一獨立製程機台20之頂面。其中，如圖4所示，第一真空抽氣區211及第二真空抽氣區213呈對稱設置，因此第一真空抽氣模組23及第二真空抽氣模組24能夠快速地對製程腔體21內部進行抽氣，並提高真空抽氣的均勻性，使位於中間的電漿處理區212能穩定的進行電漿清潔、蝕刻等相關的電漿處理製程。

終端獨立製程機台30，其連接於第一獨立製程機台20遠離預處理機台10的一側，終端獨立製程機台30具有一終端製程腔體31及一終端閥門32。終端閥門32設於終端製程腔體31靠近第一獨立製程機台20之一側，終端製程腔體31依序設置有相互連通之一第一終端真空抽氣區311、一終端電漿處理區312及一第二終端真空抽氣區313。於本實施例中，終端製程腔體31異於終端閥門32之另一側呈封閉狀，終端閥門32呈現垂直上下開關式的設計，而可在對終端獨立製程機台30進行腔體內部的修理時，仍維持終端閥門32的封閉，避免影響到相鄰其他製程機台的運作。而依據使用需求，也可以使終端製程腔體31異於終端閥門32之另一側設置一輸出口（圖中未示），藉此使待製程物件200可以從輸出口進行輸出。

如圖1至圖5所示，於本創作實施例中，終端獨立製程機台30包括有一第一終端真空抽氣模組33及一第二終端真空抽氣模組34，第一終端真空抽氣模組33係對應於第一終端真空抽氣區311之位置且與第一終端真空抽氣區311連通；第二終端真空抽氣模組34係對應於第二終端真空抽氣區313之位置且與第二終端真空抽氣區313連通，而且第一終端真空抽氣模組33及第二終端真空抽氣模組34係設置於終端獨立製程機台30之頂面。其中，如圖4所示，第一終端真空抽氣區311及第二終端真空抽氣區313呈對稱設置，因此第一終端真空抽氣模組33及第二終端真空抽氣模組34能夠快速地對終端製程腔體31內部進行抽氣，並提高真空抽氣的均勻性。

更進一步的，於本創作實施例中，電漿處理區212及終端電漿處理區312分別具有一濺鍍模組40；製程腔體21及終端製程腔體31分別具有一用以移動待製程物件200之運輸模組50以及一頂蓋60。如圖4所示，濺鍍模組40具有一靶材41；運輸模組50係沿一X軸方向進行待製程物件200的水平移動，再請配合參閱圖5所示，靶材41於水平面並垂直於所述X軸方向之長度L1大於待製程物件200於水平面並垂直於所述X軸方向之長度L2，藉此達到電漿範圍的完整覆蓋，避免待製程物件200在電漿製程處理中有不均勻的狀況發生。運輸模組50係將待製程物件200沿所述X軸方向從預處理機台10水平運輸至終端獨立製程機台30，以此對待製程物件200進行電漿製程處理，而待製程物件200完成製程後，運輸模組50係將完成製程的待製程物件200沿所述X軸方向從終端獨立製程機台30水平運輸回預處理機台10。

其中，待製程物件200之製程順序為：(1)預處理機台10係對待製程物件200進行電漿處理製程前的處理，例如進行加熱、對待製程物件200之表面進行清潔、初步抽真空等等；(2)待製程物件200完成預處理機台10之預處理後，待製程物件200便進入製程腔體21內部，第一真空抽氣模組23及第二真空抽氣模組24對製程腔體21進行抽氣，以此將製程腔體21內部製造成高真空環境，之後，電漿處理區212之濺鍍模組40對待製程物件200進行電漿處理，並且，因為電漿處理過程中會有氣體的輸入，因此第一真空抽氣模組23及第二真空抽氣模組24在電漿處理的時間中仍會不間斷的進行抽氣，維持製程腔體21的內部真空度，也維持著製程腔體21內部的氣流平穩；(3)待製程物件200完成電漿處理區212之製程處理後，待製程物件200便進入終端製程腔體31內部，重複上述於製程腔體21內之程序，第一終端真空抽氣模組33及第二終端真空抽氣模組34對終端製程腔體31進行抽氣，以此將終端製程腔體31內部製造成高真空環境，之後，終端電漿處理區312之濺鍍模組40便對待製程物件200進行最終的電漿處理，重複步驟便不再另行贅述；(4)待製程物件200完成終端電漿處理區312之製程處理後，於本實施例中，便運回預處理機台10之出口，以繼續進行下個待製程物件200的製程。

頂蓋60，其分別設於製程腔體21及終端製程腔體31之頂面，且頂蓋60分別位於第一真空抽氣模組23和第二真空抽氣模組24之間以及第一終端真空抽氣模組33和第二終端真空抽氣模組34之間，頂蓋60能夠選擇性地打開，以此當製程腔體21內部或終端製程腔體31內部需要進行維修時，維修人員僅需打開頂蓋60即可對製程腔體21內部或終端製程腔體31內部進行維修。並且如上所述的，由於閥門22及終端閥門32呈獨立設置，製程機台於進行腔體內部的修理時，仍維持其與其他腔體的獨立性，避免影響到相鄰其他製程機台的運作，而不需要整台機台進行停機處理。

另外，如圖1至圖3所示，於本創作實施例中，獨立式連續製程系統100更包括有一第二獨立製程機台70，第二獨立製程機台70連接於第一獨立製程機台20及終端獨立製程機台30之間。其中，第二獨立製程機台70之構造與第一獨立製程機台20相同，第二獨立製程機台70之數量可依照使用者的需求進行調整，舉例來說，如圖1至圖3所示，於本創作實施例中，第二獨立製程機台70之數量為一個。而在其他實施例中，第二獨立製程機台70之數量亦能夠為零個或兩個以上。

藉此，本創作具有以下優點：

1.本創作之製程腔體21以及終端製程腔體31，皆具有兩組的真空抽氣區以及與真空抽氣區相互連通的真空抽氣模組，以此便可在短時間內將製程腔體內部製造成高真空環境，而且真空抽氣區以及真空抽氣模組皆呈對稱設置，以此便可解決以往製程腔體內部因抽氣導致氣流均勻性差，影響鍍膜製程的問題。

2.本創作之製程機台為個別獨立運作，而分別具有其獨立的閥門設置，因此當其中一個製程機台在進行維修時，其餘製程機台仍可以繼續進行待製程物件200之製程處理。

3.本創作之閥門22及終端閥門32呈現垂直上下開關式的設計，而可在對第一獨立製程機台20或終端獨立製程機台30進行腔體內部的修理時，仍維持閥門22或終端閥門32的封閉，避免影響到相鄰其他製程機台的運作。

雖然本創作是以一個最佳實施例作說明，精於此技藝者能在不脫離本創作精神與範疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本創作而已，非用以限制本創作之範圍。舉凡不違本創作精神所從事的種種修改或改變，俱屬本創作申請專利範圍。

100:獨立式連續製程系統 200:待製程物件 10:預處理機台 20:第一獨立製程機台 21:製程腔體 211:第一真空抽氣區 212:電漿處理區 213:第二真空抽氣區 22:閥門 23:第一真空抽氣模組 24:第二真空抽氣模組 30:終端獨立製程機台 31:終端製程腔體 311:第一終端真空抽氣區 312:終端電漿處理區 313:第二終端真空抽氣區 32:終端閥門 33:第一終端真空抽氣模組 34:第二終端真空抽氣模組 40:濺鍍模組 41:靶材 50:運輸模組 60:頂蓋 70:第二獨立製程機台 L1:長度 L2:長度

[圖1]係為本創作實施例之獨立式連續製程系統之立體示意圖。 [圖2]係為本創作實施例之獨立式連續製程系統之立體前視示意圖。 [圖3]係為本創作實施例之獨立式連續製程系統之立體俯視示意圖。 [圖4]係為本創作實施例之製程腔體或終端製程腔體之剖面示意圖，用以呈現製程腔體或終端製程腔體之內部分區狀況。 [圖5]係為本創作實施例之製程腔體或終端製程腔體之另一側剖面示意圖，用以表示靶材於水平面並垂直於X軸方向之長度大於待製程物件於水平面並垂直於X軸方向之長度。

100:獨立式連續製程系統

10:預處理機台

20:第一獨立製程機台

21:製程腔體

22:閥門

23:第一真空抽氣模組

24:第二真空抽氣模組

30:終端獨立製程機台

31:終端製程腔體

32:終端閥門

33:第一終端真空抽氣模組

34:第二終端真空抽氣模組

60:頂蓋

70:第二獨立製程機台

Claims (8)

1. 一種獨立式連續製程系統，用以對一待製程物件進行電漿處理，該獨立式連續製程系統包含： 一預處理機台，對該待製程物件進行預先處理； 一第一獨立製程機台，其與該預處理機台連接，並接收來自該預處理機台之該待製程物件，該第一獨立製程機台具有一製程腔體及兩閥門，該兩閥門分別設於該製程腔體之兩側，該製程腔體依序設置有相互連通之一第一真空抽氣區、一電漿處理區及一第二真空抽氣區；以及 一終端獨立製程機台，其連接於該第一獨立製程機台遠離該預處理機台的一側，該終端獨立製程機台具有一終端製程腔體及一終端閥門，該終端閥門設於該終端製程腔體靠近該第一獨立製程機台之一側，該終端製程腔體依序設置有相互連通之一第一終端真空抽氣區、一終端電漿處理區及一第二終端真空抽氣區。
2. 如請求項1所述之獨立式連續製程系統，其中，該第一獨立製程機台更包括有一第一真空抽氣模組及一第二真空抽氣模組，該第一真空抽氣模組係對應於該第一真空抽氣區之位置且與該第一真空抽氣區連通，該第二真空抽氣模組係對應於該第二真空抽氣區之位置且與該第二真空抽氣區連通；該終端獨立製程機台更包括有一第一終端真空抽氣模組及一第二終端真空抽氣模組，該第一終端真空抽氣模組係對應於該第一終端真空抽氣區之位置且與該第一終端真空抽氣區連通，該第二終端真空抽氣模組係對應於該第二終端真空抽氣區之位置且與該第二終端真空抽氣區連通。
3. 如請求項2所述之獨立式連續製程系統，其中，該終端製程腔體異於該終端閥門之另一側呈封閉狀。
4. 如請求項2所述之獨立式連續製程系統，其中，該第一真空抽氣模組及該第二真空抽氣模組係設置於該第一獨立製程機台之頂面；該第一終端真空抽氣模組及該第二終端真空抽氣模組係設置於該終端獨立製程機台之頂面。
5. 如請求項4所述之獨立式連續製程系統，其中，該電漿處理區及該終端電漿處理區分別具有一濺鍍模組，該濺鍍模組具有一靶材，該製程腔體及該終端製程腔體分別具有一用以移動該待製程物件之運輸模組，該運輸模組係沿一X軸方向進行該待製程物件的水平移動，該靶材於水平面並垂直於該X軸方向之長度大於該待製程物件於水平面並垂直於該X軸方向之長度。
6. 如請求項4所述之獨立式連續製程系統，其中，該製程腔體及該終端製程腔體分別具有一頂蓋，該頂蓋分別設於該製程腔體及該終端製程腔體之頂面，該頂蓋分別位於該第一真空抽氣模組和該第二真空抽氣模組之間以及該第一終端真空抽氣模組和該第二終端真空抽氣模組之間，該頂蓋能夠選擇性地打開。
7. 如請求項1所述之獨立式連續製程系統，其中，該閥門及該終端閥門為垂直上下開關式，且該閥門及該終端閥門呈常態關閉狀態。
8. 如請求項1所述之獨立式連續製程系統，更包括有一第二獨立製程機台，該第二獨立製程機台連接於該第一獨立製程機台及該終端獨立製程機台之間。

Images