本發明涉及薄膜混合集成電路上導電膜層的制備領域，尤其涉及一種用于薄膜混合集成電路的生產型多靶磁控濺射系統。

背景技術：

隨著研制高端微波器件的薄膜混合電路基板尺寸增大、產能增長和性能提升，現有國產圓筒立式結構磁控濺射系統已逐漸滿足不了產品的提升需求，急需向平板水平式結構磁控濺射系統發展。圓筒立式設備裝片尺寸范圍受限，可擴展余地小，當增大基片尺寸時，靶基距變化過大，造成膜層均勻性差；且不能連續在線工作，無法實現批量連續生產。國外進口全自動磁控濺射設備采用真空機械手作為基片傳送，成本高昂。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、成本低、可實現基片自動裝載和連續在線濺射沉膜的用于薄膜混合集成電路的生產型多靶磁控濺射系統。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種用于薄膜混合集成電路的生產型多靶磁控濺射系統，包括機架、真空腔體和真空獲得系統，所述真空腔體包括預真空室和工藝腔室，所述預真空室位于工藝腔室的上方且與工藝腔室連通，所述工藝腔室內分別設有濺射靶組件、加熱組件、掃描小車、射頻清洗臺以及可從工藝腔室上升至預真空室的基片架，所述基片架上設有可隔斷預真空室和工藝腔室的底板，所述掃描小車用于承接基片架上的基片盤并帶動基片盤在濺射靶組件、加熱組件、射頻清洗臺之間移動，所述真空獲得系統用于對預真空室和工藝腔室抽真空。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述預真空室與工藝腔室之間設有用于平衡預真空室與工藝腔室內壓力的旁通管道。

所述濺射靶組件包括多個濺射靶，各濺射靶間隔安裝于工藝腔室的頂板上。

所述濺射靶組件的下方設有可移動的擋板機構，所述擋板機構上設有可與任意一個濺射靶對應的濺射缺口，相鄰兩個濺射靶之間設有隔板。

所述生產型多靶磁控濺射系統還包括用于對工藝腔室的頂板進行升降的升降系統。

所述加熱組件固定在工藝腔室的頂板上，所述射頻清洗臺位于所述加熱組件的下方。

所述生產型多靶磁控濺射系統還包括水路系統、氣路系統以及電控系統。

所述真空獲得系統包括對預真空室和工藝腔室進行抽氣的高真空抽氣泵和低真空抽氣泵，所述高真空抽氣泵設置為兩個，分別對預真空室和工藝腔室抽高真空，所述低真空抽氣泵設置為一個，用于同時對預真空室和工藝腔室抽低真空。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

本發明的用于薄膜混合集成電路的生產型多靶磁控濺射系統，當基片架上升至預真空室，在基片架上取放基片盤，掃描小車與基片架對接，并將基片盤傳送至濺射靶組件、加熱組件、射頻清洗臺之間進行相應操作，完成基片盤上基片的加工；本發明的濺射系統，通過各部件的協同運動，實現了基片的自動裝載和連續在線濺射沉膜工藝，以及設備的自動連續生產，結構簡單，成本較低。

進一步地，本發明的生產型多靶磁控濺射系統，預真空室與工藝腔室之間設有旁通管道，當基片架裝片完成后，從預真空室下降時，可通過此旁通管道的開啟將預真空室和工藝腔室壓力完全平衡，避免裝卸片后基片架下降時兩室因為壓力差而對工藝腔室內的氣氛造成沖擊擾動，影響濺射沉膜工藝穩定性。

進一步地，本發明的生產型多靶磁控濺射系統，通過擋板機構和隔板將各濺射靶分隔在各自相對獨立區域，減少各濺射靶之間的相互交叉污染。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明中工藝腔室內部結構示意圖。

圖中各標號表示：

1、機架；2、真空腔體；21、預真空室；22、工藝腔室；221、頂板；23、旁通管道；3、真空獲得系統；31、高真空抽氣泵；32、低真空抽氣泵；4、濺射靶組件；41、濺射靶；42、擋板機構；421、濺射缺口；43、隔板；5、加熱組件；6、掃描小車；7、射頻清洗臺；8、基片架；81、底板；82、基片盤；91、升降系統；92、水路系統；93、氣路系統；94、電控系統。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

圖1和圖2示出了本發明用于薄膜混合集成電路的生產型多靶磁控濺射系統的一種實施例，該生產型多靶磁控濺射系統包括機架1、真空腔體2和真空獲得系統3，真空腔體2包括預真空室21和工藝腔室22，預真空室21位于工藝腔室22的上方且與工藝腔室22連通，工藝腔室22內分別設有濺射靶組件4、加熱組件5、掃描小車6、射頻清洗臺7以及可從工藝腔室22上升至預真空室21的基片架8，基片架8上設有可隔斷預真空室21和工藝腔室22的底板81，掃描小車6用于承接基片架8上的基片盤82并帶動基片盤82在濺射靶組件4、加熱組件5、射頻清洗臺7之間移動，真空獲得系統3用于對預真空室21和工藝腔室22抽真空。

本實施例中，當基片架8上升至預真空室21，在基片架8上取放基片盤82，掃描小車6與基片架8對接，并將基片盤82傳送至濺射靶組件4、加熱組件5、射頻清洗臺7之間進行相應操作，完成基片盤82上基片的加工。預真空室21和工藝腔室22需要保持高真空，當在預真空室21內進行取放基片盤82時，需要對預真空室21充氣，通過基片架8的底板81可實現預真空室21和工藝腔室22的隔斷，保證了工藝腔室22內的真空度。本實施例的濺射系統，通過各部件的協同運動，實現了基片的自動裝載和連續在線濺射沉膜工藝，實現了設備的自動連續生產，結構簡單，成本較低。

本實施例中，預真空室21與工藝腔室22之間設有用于平衡預真空室21與工藝腔室22內壓力的旁通管道23，旁通管道23上設有控制旁通管道23啟閉的閥門（圖中未示出），當基片架8裝片完成后，從預真空室21下降時，可通過此旁通管道23的開啟將預真空室21和工藝腔室22壓力完全平衡，避免裝卸片后基片架8下降時兩室因為壓力差而對工藝腔室22內的氣氛造成沖擊擾動，影響濺射沉膜工藝穩定性。

本實施例中，濺射靶組件4包括多個濺射靶41，各濺射靶41間隔安裝于工藝腔室22的頂板221上，各濺射靶41水平排列布局，用于對基片進行濺射沉膜工藝。加熱組件5固定在工藝腔室22的頂板221上，射頻清洗臺7位于加熱組件5的下方。射頻清洗臺7和加熱組件5用于基片在工藝鍍膜前烘烤除氣和表面清洗，提高基片表面潔凈度，有助于提高沉膜附著力。

本實施例中，濺射靶組件4的下方設有可移動的擋板機構42，擋板機構42上設有可與任意一個濺射靶41對應的濺射缺口421，相鄰兩個濺射靶41之間設有隔板43。通過擋板機構42和隔板43將各濺射靶41分隔在各自相對獨立區域，減少各濺射靶41之間的相互交叉污染。當需要其中一個濺射靶41工作時，掃描小車6移動至該濺射靶41下方，同時移動擋板機構42使濺射缺口421位于該濺射靶41的下方，即可實現該濺射靶41單獨工作。

本實施例中，生產型多靶磁控濺射系統還包括用于對工藝腔室22的頂板221進行升降的升降系統91。升降系統91有同步帶機構（圖中未示出）和四個升降絲桿（圖中未示出）構成，頂板221固定在升降絲桿的螺母（圖中未示出）上，同步帶機構驅動升降絲桿同步轉動，升降絲桿的螺母帶動頂板221升降，實現工藝腔室22的頂板221及安裝在其上的部件的升降，將頂板221及安裝在其上的部件升高可方便濺射靶組件4的濺射靶材的更換和工藝腔室22內部零部件的裝配和維護。

本實施例中，真空獲得系統3包括對預真空室21和工藝腔室22進行抽氣的高真空抽氣泵31和低真空抽氣泵32，高真空抽氣泵31設置為兩個，分別對預真空室21和工藝腔室22抽高真空，低真空抽氣泵32設置為一個，用于同時對預真空室21和工藝腔室22抽低真空。高真空抽氣泵31均為低溫泵，低真空抽氣泵32為機械泵。抽真空時，先采用機械泵作為前級泵對預真空室21和工藝腔室22同時抽真空，當達到一定真空度后，采用低溫泵分別對預真空室21和工藝腔室22抽真空，使預真空室21和工藝腔室22內具有高真空。

本實施例中，生產型多靶磁控濺射系統還包括水路系統92、氣路系統93以及電控系統94。水路系統92用于設備的冷卻，氣路系統93用于對設備供氣，電控系統94用于對設備供電和控制。

工作原理：

生產型多靶磁控濺射系統正常開機后，真空獲得系統3對預真空室21和工藝腔室22抽至目標真空度后，基片架8上升，底板81將預真空室21和工藝腔室22隔離。工藝腔室22繼續保持高真空，預真空室21利用氣路系統93充氣開啟預真空室21的真空門（圖中未示出）；操作人員將裝載好基片的基片盤82放置到基片架8上，關閉真空門，再將預真空室21抽至一定真空度，與工藝腔室22真空度接近，此時開啟旁通管道23，實現兩個腔室壓力完全平衡；下一步基片架8下降，與掃描小車6配合運動，掃描小車6將基片盤82從基片架8上取走，傳送至射頻清洗臺7和加熱組件5工位，對基片進行烘烤除氣和等離子清洗；清洗完成后，掃描小車6將基片盤82按照工藝鍍膜順序依次傳送至濺射靶組件4下方，圖2所示，此時掃描小車6將基片盤82帶動至第二個濺射靶41（圖2中從左至右）的下方，此時擋板機構42也運動至基片盤82所在的工位，與該工位兩側的隔板43將其他濺射靶41進行遮擋；該位置處濺射靶41只能對擋板機構42中部濺射缺口421下方進行沉膜；濺射沉膜過程中掃描小車6帶動基片盤82在工藝濺射靶41下方進行往復掃描，達到均勻沉膜的目的；基片盤82在各濺射靶41工位進行沉膜工藝時，基片架8可以重復前面的裝片動作：上升至預真空室21位置，利用其底板81將兩室隔離，操作人員可以進行裝卸片動作。基片完成所有沉膜工藝后，掃描小車6會將完成沉膜工藝的基片盤82送回基片架8上，并取走未沉膜的基片盤82，實現連續在線生產。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發明技術方案保護的范圍內。