[实用新型]单腔镀膜设备

说明书

技术领域

本实用新型是一种手动操作的单腔镀膜设备，可对多种规格的晶圆进行薄膜沉积，属于半导体薄膜沉积技术领域。

背景技术

目前，半导体镀膜设备尤其是12英寸半导体镀膜设备，主要由设备前端模块（EFEM：equipment front-end module）、晶元传输系统（WTS：wafer transfer system）、装载腔（Load Lock）、反应腔（Process Chamber）等主要部分组成，适用于IC工厂的大批量生产。为追逐半导体行业的摩尔定律，国际上各大IC设备制造商将设备开发的焦点集中在单一晶圆规格的大批量生产上，生产效率高，但设备成本也非刚刚起步的企业所能接受。而处于IC产业发展阶段的中国，更多中小企业面对IC设备高昂的价格，实难望其项背。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种成本低廉且可灵活调试，适合小型FAB厂小批量生产和科研单位使用的新型单腔镀膜设备，该设备对现有设备进行了如下的改进：

1、去掉前端模块、晶圆传输系统、传片腔及其附属设备，以反应腔为中心，将设备高度集成，采用手动模式进行晶圆的装载和卸载，以适应小型Fab厂及科研单位的小批量试制、生产的需求，并大幅削减成本。

2、加热盘采用国际领先的12寸设计，配合相应的工艺参数，可装载2寸至12寸（包括12寸）的各种规格的晶圆，应用成熟的镀膜工艺可达到工业化标准的成膜质量。

3、对于镀膜过程中的重要参数—极间距（上下两电极板之间的距离）的调整，采用手动调整机构，能够实时调整极间距并得到准确数值，方便科研人员反复调整极间距，并大幅降低成本。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：单腔镀膜设备，包括框架结构（4），框架结构（4）上安装反应腔部分（1）、气箱（6）、电控部分（7）及触摸屏（8），所述电控部分（7）安装于框架结构（4）的下方，用于控制设备各项参数，提供电源。

上述反应腔部分（1），包括腔体组件（17）、屏蔽罩组件（10）、真空管线组件（19）及稳流室（20）。

上述反应腔部分（1）设有观察窗（5），用于观测腔体组件（17）内部发生薄膜沉积时的辉光状态。

上述腔体组件（17）和腔底（31）形成腔室，加热盘（32）穿过腔底（31）安装于稳流室（20）中的波纹管动法兰（28）上。所述腔体组件（17）上装有把手（37），向上推动把手（37）时，腔体组件（17）绕铰链（2）转动开启，氮气弹簧（3）提供腔体（17）的辅助支撑和助力。

陶瓷压板（15），喷淋板（33）由同一组螺钉固定在喷头上板（13）上，喷头上板（13）和陶瓷环（14）通过绝缘套（35），由螺钉紧固在腔体（17）上。

陶瓷座（12）安装在喷头上板（13）上，混气室（36）安装在陶瓷座（12）上，多路工艺管路（11）穿过腔底（31）和腔体（17），回合成一路，连接在混气室（36）上。真空规（30）连接于腔底（31）的下方。

上述屏蔽罩组件（10）安装在腔体组件（17）上，支撑并固定其上的射频组件（9）。

稳流室（20）安装于腔底（31）上，并将其上的气孔（18）对正。稳流室（20）底部连接波纹管定法兰（27），波纹管动法兰（28）套在调节套（40）内，调节套（40）套在波纹管定法兰（27）内，波纹管定法兰（27）和波纹管动法兰（28）用波纹管（29）连接，达到密封的效果。调节套（40）与波纹管定法兰（27）用螺钉紧固。

支撑筒（24）与调节套（40）固定，丝杠（23）穿过支撑筒（24）与手轮（22）连接，丝母（25）固定在波纹管动法兰（28）上，丝杠（23）与丝母（25）由螺纹副连接。

旋转手轮（22）时，丝杠（23）旋转，波纹管动法兰（28）随丝母（25）上下移动，进而达到调节加热盘（32）上表面与喷淋板（33）之间的距离的目的。

上述真空管线组件（19），包括：角阀（39），调节套（40）和真空管线（38），角阀（39）连接稳流室（20）。角阀（39）用于开启或关断真空系统，节流阀（21）与角阀（39）连接，调节套（40）与真空规（30）形成反馈，调节设备真空度。真空管线（38）连接真空泵。

工艺气体连接气箱（6），多路气体管路在内部完成连接、整合后，通过工艺管路（11）连接至腔体组件（17）的内部。

本实用新型的特点及有益效果：