一种硅集成电路的铟层镀膜机构制造技术

本实用新型专利技术为一种硅集成电路的铟层镀膜机构，包括真空室、蒸发源、基片架和中心隔板；真空室的顶端上方设有驱动机构，驱动机构通过传动轴穿入真空室内与基片架连接；真空室的后侧壁上设有主抽气口，主抽气口上设有冷阱，中心隔板的四周通过螺钉固定在真空室的中部内侧壁上，中心隔板的中心开有孔，孔的大小保证束流的入射角度在80°以上；蒸发源包括坩埚、加热丝、热屏蔽罩、不锈钢冷却水套和不锈钢法兰；坩埚的外部设有加热丝，加热丝的外部设有热屏蔽罩，热屏蔽罩的外部设有不锈钢冷却水套，不锈钢冷却水套通过杆件与不锈钢法兰焊接，坩埚的上部设有喷口，蒸发源通过不锈钢法兰设置在真空室内的底部，保证蒸发源中心与基片架中心处于同一直线。

An Indium Coating Mechanism for Silicon Integrated Circuits

【技术实现步骤摘要】
一种硅集成电路的铟层镀膜机构
本技术涉及一种镀膜机构，具体涉及一种用于红外遥感关键部件的硅集成电路的铟层镀膜机构。
技术介绍
对于在真空条件下，铟层镀膜的形貌和均匀性是一个很重要的指标，而这两项指标与成膜束流的方向角有直接关系。现有的技术只考虑了蒸发源加热控制的稳定性，铟层镀膜均匀性具有局限性。本技术在原有的基础上，考虑了关键部件选用，及特殊的结构设计，提出了一种硅集成电路的铟层镀膜机构，进一步提高了镀膜的质量。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种结构设计合理，适用于在真空室内铟层镀膜的机构，改善束流的方向性，提高镀膜均匀性。为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：一种硅集成电路的铟层镀膜机构，包括：真空室8、蒸发源2、基片架1和中心隔板3；所述真空室8的顶端上方设有驱动机构，驱动机构通过传动轴穿入真空室8内与基片架1连接，带动基片架1旋转；所述真空室8的后侧壁上设有主抽气口，主抽气口上设有冷阱。所述中心隔板3的四周通过螺钉固定在真空室8的中部内侧壁上，所述中心隔板3的中心开有孔，所述孔的大小要保证束流的入射角度6在80°以上；所述蒸发源2包括：坩埚9、加热丝11、热屏蔽罩12、不锈钢冷却水套13和不锈钢法兰14；所述坩埚9的外部设有加热丝11，加热丝11的外部设有热屏蔽罩12，热屏蔽罩12的外部设有不锈钢冷却水套13，所述不锈钢冷却水套13通过杆件与不锈钢法兰14焊接，所述坩埚9的上部设有喷口10，所述蒸发源2通过不锈钢法兰14设置在真空室8内的底部，保证蒸发源2的中心与基片架1的中心处于同一直线。在上述方案的基础上，所述主抽气口与低温泵4连接，主抽气口与低温泵4之间设有闸板阀15，所述真空室8还与机械泵5连接，真空室8与机械泵5之间设有角阀16。在上述方案的基础上，所述坩埚9的形状为筒形。在上述方案的基础上，所述坩埚9为PBN材质制成的坩埚。在上述方案的基础上，所述加热丝11为Ta材质制成的加热丝。在上述方案的基础上，所述热屏蔽罩12为Ta材质制成的热屏蔽罩。在上述方案的基础上，所述基片架1用于放置基片。在上述方案的基础上，所述工作距离7的计算公式为：tg(入射角度)＝1/2*基片直径/工作距离。有益效果：本技术提供的铟层镀膜结构与现有技术相比具有以下优点：本技术提供的铟层镀膜机构，机构设计合理，在传统真空镀膜的模式下，通过合理的关键部件选用，以及特殊的结构设计，保证镀膜的方向角相对准确，可以进行成膜形貌为接近圆柱形的镀膜，并且使得成膜均匀性有显著性提高。附图说明本技术有如下附图：图1为本技术的结构示意图。图2本技术所述的蒸发源示意图一。图3本技术所述的蒸发源示意图二。图中：1、基片架、2、蒸发源；3、中心隔板；4、低温泵；5、机械泵；6、入射角度；7、工作距离；8、真空室；9、坩埚；10、喷口；11、加热丝；12、热屏蔽罩；13、不锈钢冷却水套；14、不锈钢法兰；15、闸板阀；16、角阀。具体实施方式以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。如图1所示，在真空状态下，对6英寸(兼顾8英寸)硅集成电路基片的铟层镀膜，通过合理的关键部件选用，及特殊的结构设计，保证成膜均匀性有显著性提高。本技术中提到的工作距离是指蒸发源到基片架的距离；束流的入射角度是指蒸发源的中心点与基片架边缘的连线，与水平线之间的角度。以上所述真空状态下铟层镀膜设计机构，通过合理的关键部件选用，及特殊的结构设计，提高了成膜均匀性，保证了质量。一种硅集成电路的铟层镀膜机构，包括：真空室8、蒸发源2、基片架1和中心隔板3；所述真空室8的顶端上方设有驱动机构，驱动机构通过传动轴穿入真空室8内与基片架1连接，带动基片架1旋转；所述真空室8的后侧壁上设有主抽气口，主抽气口上设有冷阱，所述中心隔板3的四周通过螺钉固定在真空室8的中部内侧壁上，所述中心隔板3的中心开有孔，所述孔的大小要保证束流的入射角度6在80°以上；所述蒸发源2包括：坩埚9、加热丝11、热屏蔽罩12、不锈钢冷却水套13和不锈钢法兰14；所述坩埚9的外部设有加热丝11，加热丝11的外部设有热屏蔽罩12，热屏蔽罩12的外部设有不锈钢冷却水套13，所述不锈钢冷却水套13通过杆件与不锈钢法兰14焊接，所述坩埚9的上部设有喷口10，所述蒸发源2通过不锈钢法兰14设置在真空室8内的底部，保证蒸发源2的中心与基片架1的中心处于同一直线。在上述方案的基础上，所述主抽气口与低温泵4连接，主抽气口与低温泵4之间设有闸板阀15，所述真空室8还与机械泵5连接，真空室8与机械泵5之间设有角阀16。在上述方案的基础上，所述坩埚9的形状为筒形。在上述方案的基础上，所述坩埚9为PBN材质制成的坩埚。在上述方案的基础上，所述加热丝11为Ta材质制成的加热丝。在上述方案的基础上，所述热屏蔽罩12为Ta材质制成的热屏蔽罩。在上述方案的基础上，所述基片架1用于放置基片。在上述方案的基础上，所述工作距离的计算公式为：tg(入射角度)＝1/2*基片直径/工作距离。机构的工作流程为：首先将基片固定在基片架上，关上真空室8的大门。然后启动机械泵5，当真空室8的压强到达10Pa以下时候，打开闸板阀15，低温泵4开始对真空室8抽真空(低温泵要提前两小时预冷)，当真空度到达10-4Pa量级的时候，启动蒸发源2进行镀膜，到达设定厚度的时候，停止镀膜，完成工艺。蒸发源的设计：(1)对蒸发源进行了特殊的设计(如图2所示，下面是坩埚9和喷口10的形式，上面是对应的束流分布)，此种形式的坩埚9及喷口10约束了分子束流的分布，使得分子束流在一定区域内的密度近乎均匀分布，因此可以在基片的有效尺寸区域内的成膜非常均匀，形成均匀性非常高的膜层。并且，还可以进一步减小对真空腔室的污染。而其他普通设备在喷口上一般没有这种特殊设计。使用本技术所述的蒸发源不需要将喷口和基片间的距离设置太大，即可满足入射角的要求，更好的增加了铟的附着力。(2)材质：蒸发源本身由多个部分组成(参见图3)，各部分的材质也有所不同。主要包括Ta制加热丝、Ta制热屏蔽罩、不锈钢冷却水套、PBN坩埚，以及不锈钢法兰等。(3)增加中心隔板和冷阱：为了更好的保证束流的入射角度，除使用本技术设计的蒸发源之外，在真空室中间辅以中心隔板3进行束流的二次约束，同时还可滤掉角度不佳和器壁反射的铟蒸发流。中心隔板3的设计防止过多的铟进入上部真空室以及进入真空系统，同时在主抽气口增加冷阱，进一步减少铟进入到真空系统形成污染。(4)工作距离的计算：修改工作距离对于成膜质量不会有太大的影响，但是对于原材料的消耗会有很大影响。如果工作距离从500mm变为750mm，原材料的消耗可能会增大50％。因此基片离蒸发源越近越好。关于工作距离估算的公式就是tg(入射角度)＝1/2*基片直径/工作距离。例如按照束流的入射角度为84度计算，工作距离需要达到762mm，而按照束流的入射角度为83度计算，工作距离只需要达到620mm。(5)入射角度：所述铟层镀膜机构的优势，在于可以较好的控制在基片上成膜的膜材入射夹角，非常适用于对膜层的形貌有一定要求的镀膜工艺。比如希望形成的膜层是圆柱形的阵列，就可以应用此种结构。铟膜沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅集成电路的铟层镀膜机构，其特征在于，包括：真空室(8)、蒸发源(2)、基片架(1)和中心隔板(3)；所述真空室(8)的顶端上方设有驱动机构，驱动机构通过传动轴穿入真空室(8)内与基片架(1)连接，带动基片架(1)旋转；所述真空室(8)的后侧壁上设有主抽气口，主抽气口上设有冷阱；所述中心隔板(3)的四周通过螺钉固定在真空室(8)的中部内侧壁上，所述中心隔板(3)的中心开有孔，所述孔的大小要保证束流的入射角度(6)在80°以上；所述蒸发源(2)包括：坩埚(9)、加热丝(11)、热屏蔽罩(12)、不锈钢冷却水套(13)和不锈钢法兰(14)；所述坩埚(9)的外部设有加热丝(11)，加热丝(11)的外部设有热屏蔽罩(12)，热屏蔽罩(12)的外部设有不锈钢冷却水套(13)，所述不锈钢冷却水套(13)通过杆件与不锈钢法兰(14)焊接，所述坩埚(9)的上部设有喷口(10)，所述蒸发源(2)通过不锈钢法兰(14)设置在真空室(8)内的底部，保证蒸发源(2)的中心与基片架(1)的中心处于同一直线。

【技术特征摘要】
1.一种硅集成电路的铟层镀膜机构，其特征在于，包括：真空室(8)、蒸发源(2)、基片架(1)和中心隔板(3)；所述真空室(8)的顶端上方设有驱动机构，驱动机构通过传动轴穿入真空室(8)内与基片架(1)连接，带动基片架(1)旋转；所述真空室(8)的后侧壁上设有主抽气口，主抽气口上设有冷阱；所述中心隔板(3)的四周通过螺钉固定在真空室(8)的中部内侧壁上，所述中心隔板(3)的中心开有孔，所述孔的大小要保证束流的入射角度(6)在80°以上；所述蒸发源(2)包括：坩埚(9)、加热丝(11)、热屏蔽罩(12)、不锈钢冷却水套(13)和不锈钢法兰(14)；所述坩埚(9)的外部设有加热丝(11)，加热丝(11)的外部设有热屏蔽罩(12)，热屏蔽罩(12)的外部设有不锈钢冷却水套(13)，所述不锈钢冷却水套(13)通过杆件与不锈钢法兰(14)焊接，所述坩埚(9)的上部设有喷口(10)，所述蒸发源(2)通过不锈钢法兰(14)设置在真空室(8)内的底部，保证蒸发源(2)的中心与基片架(1)的中心处于同一直线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓伟，
申请(专利权)人：上海利方达真空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31