【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及薄膜沉積，更具體地說，本專利技術涉及一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備及其應用方法。
技術介紹
1、已知薄膜沉積設備大致分為物理氣相沉積設備和化學氣相沉積設備，而物理氣相沉積即是在真空條件下，采用物理方法，將材料氣化成氣態原子，分子或電離為離子，并且通過等離子體在基體表面沉積的技術；由于磁控濺射技術作為一種高效的物理氣相沉積設備因其具有高速、低溫和低損傷的優點而而廣泛應用于半導體、微電子、航空航天、太陽能等工業場合。
2、其中，磁控濺射設備在薄膜制備的過程中，膜層厚度及膜層均勻性是評估成膜質量的重要指標；由于晶圓在表面沉積薄膜后，膜層通常會產生一定的內應力，而晶圓成膜的膜層內應力也是評估薄膜穩定性和可靠性的重要參數；因此需要進行膜層厚度及均勻性、膜層內應力的測量。
3、其中，現有的設備和技術條件下，膜層厚度及均勻性、膜層內應力的測量通常是分別在不同的測量裝置或儀器內進行的；而且磁控濺射鍍膜設備和相關的測量裝置或儀器通常是不同廠商生產的設備，進而晶圓在鍍膜完成后需要人工將晶圓從設備中取出，周轉到測量裝置或儀器內進行測量，關于測量膜層內應力需要對晶圓鍍膜前后都進行測量，操作較為復雜。
4、但是上述設備在實際使用時，因晶圓從磁控濺射鍍膜設備的真空環境中取出，不可避免的被非真空狀態下的雜物污染，嚴重影響晶圓鍍膜的良品率；故提出一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備及其應用方法，作為進一步的改進。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷，本
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，所述磁控濺射鍍膜設備包括：工藝主腔室、進樣室、真空傳輸腔、前支撐架、后支撐架、晶圓傳送裝置、應力測量儀、膜厚測量儀和控制系統，
3、所述工藝主腔室和進樣室均固定安裝在前支撐架的頂部，所述工藝主腔室和真空傳輸腔分別固定安裝在進樣室的兩側，所述真空傳輸腔通過密封膠圈與進樣室固定連接，所述后支撐架的一端與所述前支撐架靠近進樣室處固定連接，所述應力測量儀和膜厚測量儀均固定安裝在后支撐架頂部的內壁上，所述控制系統固定安裝在后支撐架底部的內壁上，所述晶圓傳送裝置固定安裝在后支撐架的內部，所述晶圓傳送裝置的一端靠近進樣室。
4、進一步地，所述工藝主腔室包括：腔室殼體、真空計、陰極、第一晶圓托架、離子源、托架驅動系統和第一傳輸插板閥，
5、所述真空計和第一傳輸插板閥固定安裝在腔室殼體的一側，所述離子源固定安裝在腔室殼體的另一側，若干個所述陰極均固定安裝在腔室殼體的頂部，所述托架驅動系統固定安裝在腔室殼體的底部，所述第一晶圓托架設置在腔室殼體內部，所述第一晶圓托架的上表面放置有晶圓。
6、進一步地，所述托架驅動系統包括：升降塊、升降驅動電機、托架旋轉軸和旋轉軸驅動電機，
7、用于驅使升降塊升降的所述升降驅動電機通過固定架固定安裝在腔室殼體的底部，所述升降驅動電機與升降塊傳動連接；
8、用于驅使第一晶圓托架轉動的所述旋轉軸驅動電機固定安裝在升降塊的底部，所述旋轉軸驅動電機的輸出軸通過聯軸器與托架旋轉軸的一端固定連接，穿設入腔室殼體的所述托架旋轉軸的另一端與第一晶圓托架固定連接，所述第一晶圓托架的上表面放置有晶圓。
9、進一步地，所述進樣室包括：方型腔室、密封門、第二晶圓托架、升降導軌、升降驅動機構和第二傳輸插板閥，
10、所述密封門通過膠圈與方型腔室密封連接，所述升降導軌固定安裝在方型腔室頂部的內壁，所述第二晶圓托架設置升降導軌上，用于驅使第二晶圓托架升降的所述升降驅動機構設置在方型腔室頂部的外壁，所述第二傳輸插板閥固定安裝在方型腔室上。
11、進一步地，所述第二晶圓托架包括：托架底板、若干個晶圓托和晶圓轉送托，
12、所述晶圓轉送托固定安裝在托架底板側面的底部，若干個所述晶圓托固定安裝在托架底板的側面且均位于晶圓轉送托的上方。
13、進一步地，所述真空傳輸腔包括：長型腔室、密封上蓋、真空機械臂和notch定位機構；
14、所述密封上蓋固定安裝在長型腔室的頂部，所述真空機械臂固定安裝在長型腔室內，所述真空機械臂的端部固定安裝有真空晶圓托手，所述notch定位機構設置在長型腔室和密封上蓋上。
15、進一步地，所述notch定位機構包括：晶圓轉臺、轉臺旋轉電機、轉臺升降電機、升降滑塊、上傳感器和下傳感器；
16、所述上傳感器和下傳感器分別固定在密封上蓋和長型腔室底部的外壁，所述晶圓轉臺位于長型腔室的內部，
17、用于驅使晶圓轉臺旋轉的所述轉臺旋轉電機固定安裝在升降滑塊的底部，用于驅使升降滑塊升降的所述轉臺升降電機通過固定架固定安裝在長型腔室的底部；所述轉臺升降電機與升降滑塊傳動連接；
18、所述轉臺旋轉電機的輸出軸通過聯軸器與所述晶圓轉臺固定連接。
19、進一步地，所述晶圓傳送裝置包括：x軸位移平臺、y軸位移平臺和大氣晶圓托手，
20、所述x軸位移平臺包括：x軸驅動電機、x軸傳動機構、x軸滑臺和x軸定位傳感器，
21、所述y軸位移平臺包括：y軸驅動電機、y軸傳動機構、y軸滑臺和y軸定位傳感器；
22、所述x軸驅動電機通過x軸傳動機構與x軸滑臺傳動連接；所述y軸位移平臺固定安裝在x軸滑臺上；
23、所述y軸驅動電機通過y軸傳動機構與y軸滑臺傳動連接；所述大氣晶圓托手固定安裝在y軸滑臺上；
24、用于定位大氣晶圓托手位置的所述x軸定位傳感器和用于定位大氣晶圓托手位置的所述y軸定位傳感器分別固定安裝在x軸滑臺和y軸滑臺上。
25、一種磁控濺射鍍膜設備的應用方法，包括所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，所述應用方法包括：如下步驟：
26、s1：操作人員將晶圓放入進樣室內第二晶圓托架的晶圓托上，此時真空機械臂的真空晶圓托手位于初始位置；第二傳輸插板閥通道關閉，進樣室開始抽真空；達到預定的真空度室；
27、s2：真空機械臂獲取晶圓：真空機械臂開始往前伸出，將真空晶圓托手停放在晶圓托的中心下方，然后第二晶圓托架下降將晶圓放置在真空晶圓托手上，此時晶圓脫離第二晶圓托架；
28、s3：晶圓的特征notch定位：真空機械臂縮回，將晶圓帶入真空傳輸腔并移送到notch定位機構的晶圓轉臺正上方；然后，轉臺升降電機驅使晶圓轉臺上升并穿過真空晶圓托手直至將晶圓托起，使其脫離真空晶圓托手；隨后，轉臺旋轉電機通過驅使晶圓轉臺旋轉將晶圓上的特征notch旋轉定位到預設位置；待定位完成后，轉臺升降電機驅使晶圓轉臺下降將晶圓放回真空晶圓托手；最后，真空機械臂往前伸出，將經過notch定位后的晶圓停放在進樣室的晶圓轉送托上方；隨后第二晶圓托架上升，使晶圓放置到晶圓轉送托內：
29、s4：進樣室本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述磁控濺射鍍膜設備包括：工藝主腔室(1)、進樣室(2)、真空傳輸腔(3)、前支撐架(4)、后支撐架(5)、晶圓傳送裝置(6)、應力測量儀(7)、膜厚測量儀(8)和控制系統(9)，
2.根據權利要求1所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述工藝主腔室(1)包括：腔室殼體(11)、真空計(12)、陰極(13)、第一晶圓托架(14)、離子源(15)、托架驅動系統(16)和第一傳輸插板閥(17)，
3.根據權利要求2所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述托架驅動系統(16)包括：升降塊(161)、升降驅動電機(162)、托架旋轉軸(163)和旋轉軸驅動電機(164)，
4.根據權利要求1所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述進樣室(2)包括：方型腔室(21)、密封門(22)、第二晶圓托架(23)、升降導軌(24)、升降驅動機構(25)和第二傳輸插板閥(26)，
5.根據權利要求4所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于
6.根據權利要求1所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述真空傳輸腔(3)包括：長型腔室(31)、密封上蓋(32)、真空機械臂(33)和notch定位機構(34)；
7.根據權利要求6所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述notch定位機構(34)包括：晶圓轉臺(341)、轉臺旋轉電機(342)、轉臺升降電機(343)、升降滑塊(344)、上傳感器(345)和下傳感器(346)；
8.根據權利要求1所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述晶圓傳送裝置(6)包括：X軸位移平臺(61)、Y軸位移平臺(62)和大氣晶圓托手(63)，
9.一種磁控濺射鍍膜設備的應用方法，包括權利要求1-8中任意一項所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述應用方法包括：如下步驟：
10.根據權利要求9所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備的應用方法，其特征在于：所述S3中：長型腔室(31)的外壁設有透明玻璃，上傳感器(345)和下傳感器(346)組成一組對射傳感器并穿過玻璃在長型腔室(31)內形成一個掃描面域；
...【技術特征摘要】
1.一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述磁控濺射鍍膜設備包括：工藝主腔室(1)、進樣室(2)、真空傳輸腔(3)、前支撐架(4)、后支撐架(5)、晶圓傳送裝置(6)、應力測量儀(7)、膜厚測量儀(8)和控制系統(9)，
2.根據權利要求1所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述工藝主腔室(1)包括：腔室殼體(11)、真空計(12)、陰極(13)、第一晶圓托架(14)、離子源(15)、托架驅動系統(16)和第一傳輸插板閥(17)，
3.根據權利要求2所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述托架驅動系統(16)包括：升降塊(161)、升降驅動電機(162)、托架旋轉軸(163)和旋轉軸驅動電機(164)，
4.根據權利要求1所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述進樣室(2)包括：方型腔室(21)、密封門(22)、第二晶圓托架(23)、升降導軌(24)、升降驅動機構(25)和第二傳輸插板閥(26)，
5.根據權利要求4所述的一種集成測量裝置的磁控濺射鍍膜設備，其特征在于：所述第二晶圓托架(23)包括：托架底板(231)、若干個晶圓托(23...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程厚義，丁慶，杜寅昌，李玉婷，
申請(專利權)人：合肥致真精密設備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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