一種硅集成電路的銦層鍍膜機構制造技術

本實用新型專利技術為一種硅集成電路的銦層鍍膜機構，包括真空室、蒸發源、基片架和中心隔板；真空室的頂端上方設有驅動機構，驅動機構通過傳動軸穿入真空室內與基片架連接；真空室的后側壁上設有主抽氣口，主抽氣口上設有冷阱，中心隔板的四周通過螺釘固定在真空室的中部內側壁上，中心隔板的中心開有孔，孔的大小保證束流的入射角度在80°以上；蒸發源包括坩堝、加熱絲、熱屏蔽罩、不銹鋼冷卻水套和不銹鋼法蘭；坩堝的外部設有加熱絲，加熱絲的外部設有熱屏蔽罩，熱屏蔽罩的外部設有不銹鋼冷卻水套，不銹鋼冷卻水套通過桿件與不銹鋼法蘭焊接，坩堝的上部設有噴口，蒸發源通過不銹鋼法蘭設置在真空室內的底部，保證蒸發源中心與基片架中心處于同一直線。

An Indium Coating Mechanism for Silicon Integrated Circuits

【技術實現步驟摘要】
一種硅集成電路的銦層鍍膜機構
本技術涉及一種鍍膜機構，具體涉及一種用于紅外遙感關鍵部件的硅集成電路的銦層鍍膜機構。
技術介紹
對于在真空條件下，銦層鍍膜的形貌和均勻性是一個很重要的指標，而這兩項指標與成膜束流的方向角有直接關系。現有的技術只考慮了蒸發源加熱控制的穩定性，銦層鍍膜均勻性具有局限性。本技術在原有的基礎上，考慮了關鍵部件選用，及特殊的結構設計，提出了一種硅集成電路的銦層鍍膜機構，進一步提高了鍍膜的質量。
技術實現思路
針對現有技術中存在的缺陷，本技術的目的在于提供一種結構設計合理，適用于在真空室內銦層鍍膜的機構，改善束流的方向性，提高鍍膜均勻性。為達到以上目的，本技術采取的技術方案是：一種硅集成電路的銦層鍍膜機構，包括：真空室8、蒸發源2、基片架1和中心隔板3；所述真空室8的頂端上方設有驅動機構，驅動機構通過傳動軸穿入真空室8內與基片架1連接，帶動基片架1旋轉；所述真空室8的后側壁上設有主抽氣口，主抽氣口上設有冷阱。所述中心隔板3的四周通過螺釘固定在真空室8的中部內側壁上，所述中心隔板3的中心開有孔，所述孔的大小要保證束流的入射角度6在80°以上；所述蒸發源2包括：坩堝9、加熱絲11、熱屏蔽罩12、不銹鋼冷卻水套13和不銹鋼法蘭14；所述坩堝9的外部設有加熱絲11，加熱絲11的外部設有熱屏蔽罩12，熱屏蔽罩12的外部設有不銹鋼冷卻水套13，所述不銹鋼冷卻水套13通過桿件與不銹鋼法蘭14焊接，所述坩堝9的上部設有噴口10，所述蒸發源2通過不銹鋼法蘭14設置在真空室8內的底部，保證蒸發源2的中心與基片架1的中心處于同一直線。在上述方案的基礎上，所述主抽氣口與低溫泵4連接，主抽氣口與低溫泵4之間設有閘板閥15，所述真空室8還與機械泵5連接，真空室8與機械泵5之間設有角閥16。在上述方案的基礎上，所述坩堝9的形狀為筒形。在上述方案的基礎上，所述坩堝9為PBN材質制成的坩堝。在上述方案的基礎上，所述加熱絲11為Ta材質制成的加熱絲。在上述方案的基礎上，所述熱屏蔽罩12為Ta材質制成的熱屏蔽罩。在上述方案的基礎上，所述基片架1用于放置基片。在上述方案的基礎上，所述工作距離7的計算公式為：tg(入射角度)＝1/2*基片直徑/工作距離。有益效果：本技術提供的銦層鍍膜結構與現有技術相比具有以下優點：本技術提供的銦層鍍膜機構，機構設計合理，在傳統真空鍍膜的模式下，通過合理的關鍵部件選用，以及特殊的結構設計，保證鍍膜的方向角相對準確，可以進行成膜形貌為接近圓柱形的鍍膜，并且使得成膜均勻性有顯著性提高。附圖說明本技術有如下附圖：圖1為本技術的結構示意圖。圖2本技術所述的蒸發源示意圖一。圖3本技術所述的蒸發源示意圖二。圖中：1、基片架、2、蒸發源；3、中心隔板；4、低溫泵；5、機械泵；6、入射角度；7、工作距離；8、真空室；9、坩堝；10、噴口；11、加熱絲；12、熱屏蔽罩；13、不銹鋼冷卻水套；14、不銹鋼法蘭；15、閘板閥；16、角閥。具體實施方式以下結合附圖1-3對本技術作進一步詳細說明。如圖1所示，在真空狀態下，對6英寸(兼顧8英寸)硅集成電路基片的銦層鍍膜，通過合理的關鍵部件選用，及特殊的結構設計，保證成膜均勻性有顯著性提高。本技術中提到的工作距離是指蒸發源到基片架的距離；束流的入射角度是指蒸發源的中心點與基片架邊緣的連線，與水平線之間的角度。以上所述真空狀態下銦層鍍膜設計機構，通過合理的關鍵部件選用，及特殊的結構設計，提高了成膜均勻性，保證了質量。一種硅集成電路的銦層鍍膜機構，包括：真空室8、蒸發源2、基片架1和中心隔板3；所述真空室8的頂端上方設有驅動機構，驅動機構通過傳動軸穿入真空室8內與基片架1連接，帶動基片架1旋轉；所述真空室8的后側壁上設有主抽氣口，主抽氣口上設有冷阱，所述中心隔板3的四周通過螺釘固定在真空室8的中部內側壁上，所述中心隔板3的中心開有孔，所述孔的大小要保證束流的入射角度6在80°以上；所述蒸發源2包括：坩堝9、加熱絲11、熱屏蔽罩12、不銹鋼冷卻水套13和不銹鋼法蘭14；所述坩堝9的外部設有加熱絲11，加熱絲11的外部設有熱屏蔽罩12，熱屏蔽罩12的外部設有不銹鋼冷卻水套13，所述不銹鋼冷卻水套13通過桿件與不銹鋼法蘭14焊接，所述坩堝9的上部設有噴口10，所述蒸發源2通過不銹鋼法蘭14設置在真空室8內的底部，保證蒸發源2的中心與基片架1的中心處于同一直線。在上述方案的基礎上，所述主抽氣口與低溫泵4連接，主抽氣口與低溫泵4之間設有閘板閥15，所述真空室8還與機械泵5連接，真空室8與機械泵5之間設有角閥16。在上述方案的基礎上，所述坩堝9的形狀為筒形。在上述方案的基礎上，所述坩堝9為PBN材質制成的坩堝。在上述方案的基礎上，所述加熱絲11為Ta材質制成的加熱絲。在上述方案的基礎上，所述熱屏蔽罩12為Ta材質制成的熱屏蔽罩。在上述方案的基礎上，所述基片架1用于放置基片。在上述方案的基礎上，所述工作距離的計算公式為：tg(入射角度)＝1/2*基片直徑/工作距離。機構的工作流程為：首先將基片固定在基片架上，關上真空室8的大門。然后啟動機械泵5，當真空室8的壓強到達10Pa以下時候，打開閘板閥15，低溫泵4開始對真空室8抽真空(低溫泵要提前兩小時預冷)，當真空度到達10-4Pa量級的時候，啟動蒸發源2進行鍍膜，到達設定厚度的時候，停止鍍膜，完成工藝。蒸發源的設計：(1)對蒸發源進行了特殊的設計(如圖2所示，下面是坩堝9和噴口10的形式，上面是對應的束流分布)，此種形式的坩堝9及噴口10約束了分子束流的分布，使得分子束流在一定區域內的密度近乎均勻分布，因此可以在基片的有效尺寸區域內的成膜非常均勻，形成均勻性非常高的膜層。并且，還可以進一步減小對真空腔室的污染。而其他普通設備在噴口上一般沒有這種特殊設計。使用本技術所述的蒸發源不需要將噴口和基片間的距離設置太大，即可滿足入射角的要求，更好的增加了銦的附著力。(2)材質：蒸發源本身由多個部分組成(參見圖3)，各部分的材質也有所不同。主要包括Ta制加熱絲、Ta制熱屏蔽罩、不銹鋼冷卻水套、PBN坩堝，以及不銹鋼法蘭等。(3)增加中心隔板和冷阱：為了更好的保證束流的入射角度，除使用本技術設計的蒸發源之外，在真空室中間輔以中心隔板3進行束流的二次約束，同時還可濾掉角度不佳和器壁反射的銦蒸發流。中心隔板3的設計防止過多的銦進入上部真空室以及進入真空系統，同時在主抽氣口增加冷阱，進一步減少銦進入到真空系統形成污染。(4)工作距離的計算：修改工作距離對于成膜質量不會有太大的影響，但是對于原材料的消耗會有很大影響。如果工作距離從500mm變為750mm，原材料的消耗可能會增大50％。因此基片離蒸發源越近越好。關于工作距離估算的公式就是tg(入射角度)＝1/2*基片直徑/工作距離。例如按照束流的入射角度為84度計算，工作距離需要達到762mm，而按照束流的入射角度為83度計算，工作距離只需要達到620mm。(5)入射角度：所述銦層鍍膜機構的優勢，在于可以較好的控制在基片上成膜的膜材入射夾角，非常適用于對膜層的形貌有一定要求的鍍膜工藝。比如希望形成的膜層是圓柱形的陣列，就可以應用此種結構。銦膜沉積本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種硅集成電路的銦層鍍膜機構，其特征在于，包括：真空室(8)、蒸發源(2)、基片架(1)和中心隔板(3)；所述真空室(8)的頂端上方設有驅動機構，驅動機構通過傳動軸穿入真空室(8)內與基片架(1)連接，帶動基片架(1)旋轉；所述真空室(8)的后側壁上設有主抽氣口，主抽氣口上設有冷阱；所述中心隔板(3)的四周通過螺釘固定在真空室(8)的中部內側壁上，所述中心隔板(3)的中心開有孔，所述孔的大小要保證束流的入射角度(6)在80°以上；所述蒸發源(2)包括：坩堝(9)、加熱絲(11)、熱屏蔽罩(12)、不銹鋼冷卻水套(13)和不銹鋼法蘭(14)；所述坩堝(9)的外部設有加熱絲(11)，加熱絲(11)的外部設有熱屏蔽罩(12)，熱屏蔽罩(12)的外部設有不銹鋼冷卻水套(13)，所述不銹鋼冷卻水套(13)通過桿件與不銹鋼法蘭(14)焊接，所述坩堝(9)的上部設有噴口(10)，所述蒸發源(2)通過不銹鋼法蘭(14)設置在真空室(8)內的底部，保證蒸發源(2)的中心與基片架(1)的中心處于同一直線。

【技術特征摘要】
1.一種硅集成電路的銦層鍍膜機構，其特征在于，包括：真空室(8)、蒸發源(2)、基片架(1)和中心隔板(3)；所述真空室(8)的頂端上方設有驅動機構，驅動機構通過傳動軸穿入真空室(8)內與基片架(1)連接，帶動基片架(1)旋轉；所述真空室(8)的后側壁上設有主抽氣口，主抽氣口上設有冷阱；所述中心隔板(3)的四周通過螺釘固定在真空室(8)的中部內側壁上，所述中心隔板(3)的中心開有孔，所述孔的大小要保證束流的入射角度(6)在80°以上；所述蒸發源(2)包括：坩堝(9)、加熱絲(11)、熱屏蔽罩(12)、不銹鋼冷卻水套(13)和不銹鋼法蘭(14)；所述坩堝(9)的外部設有加熱絲(11)，加熱絲(11)的外部設有熱屏蔽罩(12)，熱屏蔽罩(12)的外部設有不銹鋼冷卻水套(13)，所述不銹鋼冷卻水套(13)通過桿件與不銹鋼法蘭(14)焊接，所述坩堝(9)的上部設有噴口(10)，所述蒸發源(2)通過不銹鋼法蘭(14)設置在真空室(8)內的底部，保證蒸發源(2)的中心與基片架(1)的中心處于同一直線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉偉，
申請(專利權)人：上海利方達真空技術有限公司，
類型：新型
國別省市：上海,31