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TWI896881B - 並列式鍍膜設備及多層膜的鍍膜方法 - Google Patents

並列式鍍膜設備及多層膜的鍍膜方法

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TWI896881B
TWI896881B TW111121270A TW111121270A TWI896881B TW I896881 B TWI896881 B TW I896881B TW 111121270 A TW111121270 A TW 111121270A TW 111121270 A TW111121270 A TW 111121270A TW I896881 B TWI896881 B TW I896881B
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double
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axis direction
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黃一原
劉鎰誠
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凌嘉科技股份有限公司
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Abstract

一種並列式鍍膜設備及多層膜的鍍膜方法,該並列式鍍膜設備適用於對一載具所載送的至少一待鍍物進行鍍膜,該並列式鍍膜設備包含一雙層真空腔、數個製程腔、一入料升降機構及數個輸送裝置。該雙層真空腔包括沿一Z軸方向相反設置的一入料室與一出料室。該等製程腔用來對該待鍍物進行定點鍍膜,該雙層真空腔與該等製程腔在一Y軸方向並列成雙排。該入料升降機構包括一能沿該Z軸方向移動的入料升降座。該等輸送裝置設置於該等製程腔且用來帶動該載具移動。該載具由該入料室入料,並在通過該等製程腔後,由該出料室出料。

Description

並列式鍍膜設備及多層膜的鍍膜方法
本發明是有關於一種鍍膜設備,特別是指一種並列式鍍膜設備及多層膜的鍍膜方法。
參閱圖1,現有的一種連續鍍膜生產線,包括一載入腔11、一與該載入腔11相對設置的載出腔12、數個設置在該載入腔11與該載出腔12之間的鍍膜區13、數個位於各鍍膜區13的兩側的緩衝區14,及一自動回流單元15,透過數個載具16載送數個基材(圖未示)由該載入腔11朝該載出腔12的方向通過該等鍍膜區13並在相鄰的該等緩衝區14來回位移以在該等基材上形成多層膜,且在由該載出腔12出料後通過該自動回流單元15一一將該等載具16送回該載入腔11,具有生產速度快及產量高的優點。
然而,此種連續鍍膜生產線需要在每一該鍍膜區13的前後設置兩該緩衝區14來調控該等載具16進入各鍍膜區13的時序,因此設備長度較長,佔地面積大,而不利於廠房空間的配置。此外,該連續鍍膜生產線具有該等緩衝區14及該自動回流單元15而需要數量較多的該載具16來維持連續式生產,這些都會增加生產營運成本。
因此,本發明的第一目的,即在提供一種能縮短設備長度並增加產能的並列式鍍膜設備。
於是,本發明並列式鍍膜設備,適用於對一載具所載送的至少一待鍍物進行鍍膜,該並列式鍍膜設備包含一雙層真空腔、數個製程腔、一入料升降機構及數個輸送裝置。
該雙層真空腔包括沿一Z軸方向相反設置的一入料室與一出料室,該入料室用來供該載具入料,該出料室用來供該載具出料。該等製程腔用來對該待鍍物進行定點鍍膜,其中兩該製程腔鄰接於該雙層真空腔,且該雙層真空腔與該等製程腔在一Y軸方向並列成雙排,該Y軸方向與該Z軸方向互相垂直。該入料升降機構設置於該雙層真空腔或其中一該製程腔,該入料升降機構包括一用來承載該載具且能沿該Z軸方向移動的入料升降座,該入料升降座具有一第一傳送裝置及一第二傳送裝置,該第一傳送裝置用來帶動該載具沿一X軸方向移動,該第二傳送裝置用來帶動該載具沿該Y軸方向移動,該X軸方向、該Y軸方向與該Z軸方向互相垂直。該等輸送裝置設置於該等製程腔且用來帶動該載具沿該X軸方向或該Y軸方向移動。藉此,使該載具由該雙層真空腔的入料室入料,並在通過該等製程腔後,由該雙層真空腔的出料室出料。
本發明的第二目的,即在提供一種能減少設備長度並增加產能的多層膜的鍍膜方法。
於是,本發明多層膜的鍍膜方法,適用於對一載具所載送的至少一待鍍物進行鍍膜,該多層膜的鍍膜方法包含以下步驟:
步驟A,使一載具載送至少一待鍍物由一雙層真空腔的入料室入料,並通過數個並列成雙排的製程腔後,在該至少一待鍍物上形成一多層膜。
步驟B,使該載具載送該至少一待鍍物由該雙層真空腔在一Z軸方向相反於該入料室的一出料室出料。
本發明的功效在於:藉由該雙層真空腔的雙層設計,縮短由該出料室回到該入料室的傳送距離,因此能減少該載具的用量並縮短生產週期而增加產能。本發明還利用該雙層真空腔與各製程腔雙排並列的空間設計,縮短本發明並列式鍍膜設備在該X軸方向的長度,減少設備長度而能降低設備的佔地面積,並能選擇性地進出該等製程腔,因此能減少該等製程腔及該載具的數量,還能減少各製程腔的等候時間,提高利用率,大幅增加產能。
在本發明被詳細描述前,應當注意在以下的說明內容中所使用的相對位置用語,例如“X軸方向”、“Y軸方向”、“Z軸方向”,是以圖2所示方位為基準,該X軸方向、該Y軸方向、該Z軸方向互相垂直,且類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2至圖4,本發明並列式鍍膜設備的一第一實施例,適用於對數個載具9分別載送的數個待鍍物91進行鍍膜,每一該待鍍物91可以是晶圓、晶片、半導體材料、基板、半導體封裝半成品、半導體封裝完成品、塑料品,或其他物件,種類不以此為限,只要是在物件上鍍膜便能適用,而本第一實施例的該等待鍍物91為封裝完成品。該並列式鍍膜設備包含一裝卸料區2、一雙層真空腔3、一處理腔41、一第一鍍膜腔42、一第二鍍膜腔43、一第三鍍膜腔44、一緩衝腔45、數個第一輸送裝置51、數個第二輸送裝置52及一入料升降機構6。本第一實施例的處理腔41、該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44及該緩衝腔45為本第一實施例用來對每一該待鍍物91進行定點鍍膜的製程腔。本第一實施例的該雙層真空腔3及前述製程腔設置在一中空機架20的頂側,該中空機架20的中空設計有利於真空泵及其他裝置的安裝配置。
該裝卸料區2為大氣環境且包括一固定座21及一安裝在該固定座21的裝料升降機構22。該裝料升降機構22具有一能沿該Z軸方向移動的裝料升降座221,及一用來驅動該裝料升降座221上升或下降的裝料驅動器222。該裝料升降座221供每一該載具9放置且具有一用來帶動每一該載具9沿該X軸方向移動的第一傳送裝置223,本第一實施例的該第一傳送裝置223為水平輸送系統,鍍膜設備的水平輸送系統為現有技術且有多種變化,由於本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節,因此不多加說明。
該雙層真空腔3在該X軸方向緊鄰連接於該裝卸料區2,該雙層真空腔3具有兩個分別可開關地設置於該入料室31與該出料室32的真空閥門71,該等真空閥門71用來使該雙層真空腔3與大氣環境隔絕而能保持真空度。該雙層真空腔3包括一入料室31、一出料室32及一加熱裝置33。該入料室31與該出料室32間設有一隔板34而為兩個獨立的氣密空間,該入料室31與該出料室32沿該Z軸方向相反設置且該入料室31高於該出料室32,本第一實施例的該入料室31與該出料室32的真空度為10 -1Torr~10 -2Torr,但在一些實施方式中,該入料室31與該出料室32的真空度也能是大氣壓至10 -6Torr之間,其真空度視作業需求而決定,且該入料室31與該出料室32的真空度也能各別設定,不一定要相同。該加熱裝置33安裝在該入料室31且用來加熱烘烤該等待鍍物91以去除水氣,但在其他變化例例如不需烘烤作業,則本第一實施例能省略該加熱裝置33。
該處理腔41在該Y軸方向緊鄰連接於該雙層真空腔3,該第一鍍膜腔42在該X軸方向連接於該處理腔41,該第二鍍膜腔43在該X軸方向連接於該第一鍍膜腔42,該第三鍍膜腔44在該Y軸方向連接於該第二鍍膜腔43,該緩衝腔45連接於該第一鍍膜腔42、該第三鍍膜腔44與該雙層真空腔3。藉由該雙層真空腔3、該處理腔41、該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44與該緩衝腔45在該Y軸方向並列成雙排,使本發明能縮短設備在該X軸方向的長度。該入料室31與該處理腔41、該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44及該入料室31在該Z軸方向等高。該緩衝腔45的腔體高度與該雙層真空腔3相同。
該處理腔41與該雙層真空腔3之間設有一真空閥門72。該處理腔41用來對該等待鍍物91進行前處理例如但不限於電漿清洗、電漿活化與表面改質、電漿蝕刻等等,電漿清洗能去除該等待鍍物91的表面汙染物並清潔金屬表面或導電接地墊等,電漿活化能改變該等待鍍物91的物理或化學性質,有助於提升後續鍍膜的結合性。本第一實施例的該處理腔41的真空度為10 -1Torr~10 -3Torr,但其真空度也能依該等待鍍物91的結構特徵、材料種類或作業需求而有不同的範圍,例如10 -2Torr~10 -3Torr或10 -1Torr~10 -2Torr。
本第一實施例的該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44與該緩衝腔45共用同一真空腔體,彼此空間連通而具有相同的真空度且其真空度不低於該處理腔41的真空度,本第一實施例的該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44與該緩衝腔45的真空度為10 -3Torr。本第一實施例利用真空度漸高的腔體設計,能縮短各腔體抽真空的時間,優化抽/排氣的效率以縮短生產週期,藉此提高產能並減少製造成本。
該等第一輸送裝置51分別設置於該入料室31、該出料室32、該處理腔41、該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43與該第三鍍膜腔44,且用來帶動該載具9沿該X軸方向移動。該等第二輸送裝置52分別設置於該入料室31、該出料室32、該處理腔41、該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43與該第三鍍膜腔44,且分別位於該等第一輸送裝置51的底側,該等第二輸送裝置52用來帶動該載具9沿該Y軸方向移動。該等第一輸送裝置51與該等第二輸送裝置52分別採用水平輸送系統與旋轉台原理來達成在該X軸方向與該Y軸方向傳送該載具9的作用,藉此使該載具9能在該入料室31、該出料室32、該處理腔41、該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43與該第三鍍膜腔44間移動。
參閱圖3至圖5,該入料升降機構6設置在該緩衝腔45,該入料升降機構6具有一用來承載該載具9且能沿該Z軸方向上下移動的入料升降座61,及一用來驅動該入料升降座61升降的入料驅動器62。該入料驅動器62能驅動該入料升降座61帶動該載具9沿該Z軸方向上升或下降。本第一實施例的該入料驅動器62是電動缸,但也能是氣動缸、線性馬達、導螺桿或其他能帶動該入料升降座61沿該Z軸方向移動的傳動機構,當不以此為限。該入料升降座61具有一第一傳送裝置611及一第二傳送裝置612,該第一傳送裝置611用來帶動該載具9沿該X軸方向移動,該第二傳送裝置612用來帶動該載具9沿該Y軸方向移動。本第一實施例的該第一傳送裝置611是現有的水平輸送系統,而該第二傳送裝置612是旋轉台,能使該入料升降座61旋轉90度後,再透過該第一傳送裝置611帶動該載具9沿該Y軸方向移動。在其他變化例中,該第二傳送裝置612也能採用現有的水平輸送系統或其他輸送機構。
該第一鍍膜腔42與該處理腔41之間設有一真空閥門73,該緩衝腔45與該雙層真空腔3之間設有一真空閥門74,以維持各腔體內的真空度。
參閱圖6,該第一鍍膜腔42內設有複數個不鏽鋼(SUS)的靶材401。該第二鍍膜腔43內設有複數個銅(Cu)的靶材401。該第三鍍膜腔44內設有複數個銅(Cu)的靶材401。本第一實施例的每一該靶材401為圓柱靶(即旋轉靶),藉由最佳化圓柱靶內的磁棒濺射角度,能均勻濺鍍到該等待鍍物91(見圖3)的表面(包含頂面及側面)。但在其他變化例中,該等靶材401也能是單一圓柱靶、單一大平面靶、單一大圓形靶或複數個平面靶。根據所需鍍膜的要求而選擇該等靶材401的材料及數量,並藉由最佳化該靶材401的濺射角度、磁棒週期來回擺動角度或鍍膜功率等參數來提高膜厚的均勻性,避免鍍膜產生高低峰。該緩衝腔45內沒有設置靶材,而是作為暫存該等載具9(見圖3)的緩衝區,例如但不限於在濺鍍三層膜0.03~0.1um SUS/3~7um Cu/0.3~0.8um SUS,便能利用該緩衝腔45來調控該等載具9進出各製程腔的時序,同時還能控制該等待鍍物91二次進出該第一鍍膜腔42,就能節省一個製程腔及一組不鏽鋼的該等靶材401。要說明的是,由於該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44與該緩衝腔45位在同一真空腔體內,為了避免各製程腔的該等靶材401濺射到相鄰的製程腔,可在每相鄰的製程腔之間都設置遮蔽件,該遮蔽件的材質、數量及尺寸依實際需求選用。
參閱圖3與圖7,以下說明利用本第一實施例對每一該載具9的該等待鍍物91進行多層膜的鍍膜方法。本發明多層膜的鍍膜方法,包含以下步驟:
步驟801:將該載具9放置在該裝卸料區2的裝料升降座221,並將該等待鍍物91(即封裝完成品)放置在該載具9。
步驟802:驅動該裝料升降座221上升至與該雙層真空腔3的入料室31同高的位置,打開頂側的該真空閥門71,驅動該第一傳送裝置223帶動該載具9傳送至該入料室31而載送該等待鍍物91由該入料室31進料。
步驟803:該載具9停留在該雙層真空腔3的入料室31內,該加熱裝置33對該載具9上的該等待鍍物91進行加熱烘烤30~480sec,目的是為了去除該等待鍍物91的水氣。
步驟804:配合圖4,待烘烤完成後,打開該真空閥門72,並驅動該入料室31內的該第二輸送裝置52旋轉90度,再驅動該第一輸送裝置51帶動該載具9載送該等待鍍物91沿該Y軸方向移動並進入該處理腔41,該等待鍍物91停留在該處理腔41內並進行電漿清洗30sec~480sec。
步驟805:待電漿清洗完成後,打開該真空閥門73,並驅動該處理腔41內的該第二輸送裝置52旋轉90度,再驅動該第一輸送裝置51帶動該載具9沿該X軸方向移動並進入該第一鍍膜腔42,該載具9停留在該第一鍍膜腔42並對該等待鍍物91進行第一道濺鍍(濺鍍時間15~90sec)。要注意的是,本發明是定點鍍膜,也就是說在每道鍍膜過程中,該等待鍍物91不會產生位移,只有在轉換至下一製程腔時才會水平移動。
步驟806:待第一道濺鍍完成後,驅動該第一鍍膜腔42內的該第一輸送裝置51帶動該載具9沿該X軸方向移動並進入該第二鍍膜腔43,該載具9停留在該第二鍍膜腔43並對該等待鍍物91進行第二道濺鍍(濺鍍時間120~480sec)。
步驟807:待第二道濺鍍完成後,驅動該第二鍍膜腔43內的第二輸送裝置52旋轉90度,再驅動該第一輸送裝置51帶動該載具9沿該Y軸方向移動並進入該第三鍍膜腔44,該載具9停留在該第三鍍膜腔44並對該等待鍍物91進行第三道濺鍍(濺鍍時間120~480sec)。
步驟808:待第三道濺鍍完成後,驅動該第三鍍膜腔44內的該第二輸送裝置52旋轉90度,再驅動該第一輸送裝置51帶動該載具9沿該X軸方向移動先進入該緩衝腔45,利用該入料升降座61帶動該載具9進入該第一鍍膜腔42,使該載具9停留在該第一鍍膜腔42內並對該等待鍍物91進行第四道濺鍍(濺鍍時間60~120sec),藉此在每一該待鍍物91上形成一多層膜 (圖未示),該多層膜的層結構為不鏽鋼-銅-銅-不鏽鋼(SUS-Cu-Cu-SUS),膜層厚度分別為0.03~0.1um、1.5~3.5um、1.5~3.5um、0.3~0.8um,此種層結構能做為電磁屏蔽膜而能防止電磁干擾(EMI)。各鍍層的厚度與該等待鍍物91停留在各製程腔的時間成正比。
步驟809:待第四道濺鍍完成後,驅動該第一鍍膜腔42內的第一輸送裝置51帶動該載具9沿該Y軸方向移動並回到該緩衝腔45內的入料升降座61。
步驟810:配合圖8,驅動該入料升降座61下降以帶動該載具9下降至與該出料室32等高的位置,接著,打開該真空閥門74,並驅動該第二傳送裝置612旋轉90度後,再驅動該第一傳送裝置611帶動該載具9載送該等待鍍物91沿該X軸方向移動至該雙層真空腔3的出料室32。要說明的是,在進行定點鍍膜期間,該載具9始終維持在相同高度,待鍍膜完成後,該載具9才會下降至與該雙層真空腔3的出料室32等高的位置。能理解的是,在其他變化例中,也能將該入料室31與該出料室32的上下位置互換,並配合調降該等製程腔的高度,同樣能在定點鍍膜期間,使該載具9維持在相同高度,並由該入料室31入料,由該出料室32出料。
步驟811:打開該真空閥門71,驅動該出料室32內的該第一輸送裝置51帶動該載具9載送該等待鍍物91由該出料室32出料,並回到該裝料升降座221。要說明的是,本第一實施例的真空閥門71採用垂直式的活動閥門,該真空閥門71能沿該Z軸方向移動而開啓或關閉,本第一實施例中的其他真空閥門亦採用此種設計。
步驟812:自該載具9取下完成該等待鍍物91。
藉由複數個該載具9彼此相間隔地重覆該步驟801~該步驟811,便能重覆循環使用該等載具9,進而達成自動化的鍍膜生產。當然,本發明也能省略該裝料升降機構22,只要透過機械手臂或以人工取放該等載具9,同樣能達成重覆循環使用該等載具9的作用。
由上述可知,每一該載具9能配合各製程腔的作業時間或因鍍層需要而選擇性地進出同一該緩衝腔45或彈性地往返該第一鍍膜腔42進行鍍膜,相較於習知需要較多的載具,本發明能減少該等製程腔的數量,因此能減少該等載具9及其對應治具(圖未示)的數量,並縮短各製程腔的等候時間並提高利用率,節省作業成本。本發明還藉由該雙層真空腔3的雙層設計來實現上層進料及下層出料,因此能縮短每一該載具9由該出料室32回到該入料室31的傳送距離,避免進出料產生卡料瓶頸,以縮短生產週期,增加產能並減少該載具9的用量。另外還利用該雙層真空腔3與該等製程腔雙排並列的空間設計,縮短設備在該X軸方向的長度,減少設備的佔地面積。
參閱圖9,要特別說明的是,由於本發明為定點鍍膜,該等待鍍物91(見圖8)在每道鍍膜期間不會移動,而為了避免鍍膜時間過久所累積的高熱損傷該等待鍍物91,因此在該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43及該第三鍍膜腔44均設置有一冷卻裝置53,進一步地,每一該冷卻裝置53為冷卻通道或開孔,能用來通入冷卻媒介例如但不限於冷水、乙二醇、氟素冷卻液體或氬氣等惰性氣體,藉此能降低每一該載具9(見圖8)及該等待鍍物91的溫度,避免該等待鍍物91在鍍膜期間因高溫損壞。
參閱圖10,在一變化例中,該第一鍍膜腔42與該緩衝腔45的位置互換,且該入料升降機構6設置在該第一鍍膜腔42內。該載具9(見圖8)同樣由該雙層真空腔3的入料室31入料,通過該處理腔41及該緩衝腔45後進入該第一鍍膜腔42進行第一道濺鍍,接著回到該緩衝腔45,再依序通過該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44及該第一鍍膜腔42進行第二道至第四道濺鍍,並在該第一鍍膜腔42內下降後進入該雙層真空腔3,並由該出料室32(見圖8)出料。
參閱圖11,在又一變化例中,是在該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44及該緩衝腔45間設置四個真空閥門75,而成為四個獨立的真空腔,其真空度可以獨立控制而滿足作業需求例如鍍層的阻抗值、微結構、附著力或薄膜應力等等。本發明能彈性配置該等真空閥門75而達到逐段升壓或降壓的功效,以快速達到製程真空度要求。
參閱圖12,本發明並列式鍍膜設備的第二實施例是類似於該第一實施例,其差異處在於:
該等製程腔共有三個且為獨立的真空腔,該等製程腔分別為連接於該雙層真空腔3的該處理腔41、連接於該處理腔41的該第一鍍膜腔42,及連接於該第一鍍膜腔42與該雙層真空腔3的該第二鍍膜腔43。
該第一鍍膜腔42內設有複數個鈦(Ti)的靶材401。該第二鍍膜腔43內設有複數個銅(Cu)的靶材401。該入料升降機構6設置在該第二鍍膜腔43。藉此,本第二實施例能濺鍍出鈦-銅(Ti-Cu)的多層膜並應用在無芯載板(coreless substrate)的重佈線路層(RDL)。
由上述各種實施例及變化例可知,各製程腔可以是獨立的真空腔或共用同一真空腔,並依鍍膜需求而在各製程腔選擇性地進行前理處理或安裝不同材料及數量的該等靶材401,便能在各種該待鍍物91(見圖8)上鍍出不同層數、不同厚度的膜層。
參閱圖13,本發明並列式鍍膜設備的第三實施例是類似於該第二實施例,其差異處在於:
該等製程腔共有七個且為獨立的真空腔,該等製程腔分別為連接於該雙層真空腔3的該處理腔41、連接於該處理腔41的該第一鍍膜腔42、連接於該第一鍍膜腔42的該第二鍍膜腔43、連接於該第二鍍膜腔43的第三鍍膜腔44、一連接於該第三鍍膜腔44的第四鍍膜腔46、一第五鍍膜腔47及該緩衝腔45,該第五鍍膜腔47連接於該第二鍍膜腔43與該第四鍍膜腔46,該緩衝腔45連接於該第一鍍膜腔42、該第五鍍膜腔47與該雙層真空腔3。該第一鍍膜腔42、該第二鍍膜腔43、該第三鍍膜腔44、該第四鍍膜腔46及該第五鍍膜腔47分別設有鋁(Al)、鈦(Ti)、鎳釩(NiV)、鎳釩(NiV)、銅(Cu)的數個該靶材401。該入料升降機構6設置在該緩衝腔45。藉此,本第三實施例能用來濺鍍出鋁-鈦-鎳釩-銅(Al-Ti-NiV-Cu)的多層膜。
參閱圖14,本發明並列式鍍膜設備的第四實施例是類似於該第二實施例,其差異處在於:
該並列式鍍膜設備包含一裝卸料區2'、該雙層真空腔3及五個製程腔。該等製程腔分別為一在該X軸方向連接於該雙層真空腔3的緩衝腔45'、一在該X軸方向連接於該緩衝腔45'的處理腔41'、一在該Y軸方向連接於該處理腔41'的第一鍍膜腔42'、一在該X軸方向連接於該第一鍍膜腔42'的第二鍍膜腔43',及一回轉腔48。該回轉腔48連接於該第二鍍膜腔43'與該雙層真空腔3。
該裝卸料區2'以機械手臂的自動方式或人工取放的手動方式將每一該載具9(見圖8)由該出料室32(見圖8)傳送至該出料室31,同樣能達成重覆循環使用該等載具9的作用。
該第一鍍膜腔42'內設有複數個鈦(Ti)的靶材401。該第二鍍膜腔43'內設有複數個銅(Cu)的靶材401。該入料升降機構6設置在該回轉腔48。
該載具9同樣由該雙層真空腔3的入料室31入料,通過該緩衝腔45'進入該處理腔41'進行電漿清洗。接著進入該第一鍍膜腔42'進行第一道濺鍍,再進入該第二鍍膜腔43'進行第二道濺鍍,最後進入該回轉腔48後並下降,再由該雙層真空腔3的出料室32(見圖8)出料。藉此,本第四實施例能濺鍍出鈦-銅(Ti-Cu)的多層膜,對於接觸阻抗(contact resistance)等電性特性要求很高的該待鍍物91而言,透過該緩衝腔45'提高腔體的真空度,以降低真空系統內部的表面例如該待鍍物91及其鍍層的釋氣率(outgassing rate)有助於提升該待鍍物91的表面例如金屬墊(metal pad)的清淨度。
要特別說明的是,前述的實施例的該入料升降機構6都是安裝在最後一道的製程腔內,而具有能減少進出料的抽真空時間及機構配置較簡單的優點,但在一些實施方式中,也能將該入料升降機構6安裝在該雙層真空腔3,並省略該隔板34,藉由該入料升降機構6的入料升降座61在該雙層真空腔3內的高低兩個位置間升降而具有實質相同於該入料室31與該出料室32的作用,即該入料室31與該出料室32為同一真空腔體,同樣能達成上層進料及下層出料的作用,在該等待鍍物91僅是一片基板或是一片晶圓裝在鐵框的情況下,便能利用機械手臂伸入該雙層真空腔3將該等待鍍物91取放在該等載具9,該等載具9能在設備內部循環使用而不需要取出,等到需要保養時再拿出該等載具9清潔即可,此種情況下,本發明多層膜的鍍膜方法便能省略前述步驟801及步驟802。
綜上所述,本發明並列式鍍膜設備藉由該雙層真空腔3的雙層設計來實現上下層進出料的目的,因此能縮短每一該載具9由該出料室32回到該入料室31的傳送距離,縮短生產週期,增加產能,並減少該載具9的用量。另外還利用該雙層真空腔3與該等製程腔雙排並列的空間設計,縮短設備在該X軸方向的長度,減少設備的佔地面積,並選擇性地往返同一製程腔,因此能減少該等製程腔及該等載具9的數量,並縮短各製程腔的等候時間,提高利用率,故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
2,2':裝卸料區 20:中空機架 21:固定座 22:裝料升降機構 221:裝料升降座 222:裝料驅動器 223:第一傳送裝置 3:雙層真空腔 31:入料室 32:出料室 33:加熱裝置 34:隔板 401:靶材 41,41':處理腔 42,42':第一鍍膜腔 43,43':第二鍍膜腔 44:第三鍍膜腔 45,45':緩衝腔 46:第四鍍膜腔 47:第五鍍膜腔 48:回轉腔 51:第一輸送裝置 52:第二輸送裝置 53:冷卻裝置 6:入料升降機構 61:入料升降座 611:第一傳送裝置 612:第二傳送裝置 62:入料驅動器 71,72,73,74,75:真空閥門 X:X軸方向 Y:Y軸方向 Z:Z軸方向 9:載具 91:待鍍物
本發明的其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中: 圖1是一示意圖,說明現有的一種連續鍍膜設備生產線; 圖2是本發明並列式鍍膜設備的第一實施例的一立體圖; 圖3是一剖視示意圖,說明一載具由該第一實施例的一入料室進料; 圖4是該第一實施例的一示意圖; 圖5是該第一實施例的一入料升降機構的一立體圖; 圖6是該第一實施例的一俯視圖; 圖7是本發明多層膜的鍍膜方法的一流程圖; 圖8是一類似於圖3的視圖,說明該載具由該第一實施例的一出料室出料; 圖9是一示意圖,該第一實施例的數個冷卻裝置; 圖10是一類似於圖3的視圖,說明該第一實施例的一種變化例; 圖11是一類似於圖3的視圖,說明該第一實施例的又一變化例; 圖12是本發明的第二實施例的一俯視示意圖; 圖13是本發明的第三實施例的一俯視示意圖;及 圖14是本發明的第四實施例的一俯視示意圖。
2:裝卸料區 20:中空機架 21:固定座 22:裝料升降機構 221:裝料升降座 222:裝料驅動器 223:第一傳送裝置 3:雙層真空腔 31:入料室 32:出料室 33:加熱裝置 34:隔板 44:第三鍍膜腔 45:緩衝腔 51:第一輸送裝置 52:第二輸送裝置 6:入料升降機構 61:入料升降座 611:第一傳送裝置 612:第二傳送裝置 62:入料驅動器 71:真空閥門 X:X軸方向 Z:Z軸方向 9:載具 91:待鍍物

Claims (17)

  1. 一種並列式鍍膜設備,適用於對一載具所載送的至少一待鍍物進行鍍膜,該並列式鍍膜設備包含:一雙層真空腔,包括沿一Z軸方向相反設置的一入料室與一出料室,該入料室用來供該載具入料,該出料室用來供該載具出料;數個製程腔,用來對該待鍍物進行定點鍍膜,其中兩該製程腔鄰接於該雙層真空腔,且該雙層真空腔與該等製程腔在一Y軸方向並列成雙排,該Y軸方向與該Z軸方向互相垂直;一入料升降機構,設置於該雙層真空腔或其中一該製程腔,該入料升降機構包括一用來承載該載具且能沿該Z軸方向移動的入料升降座,該入料升降座具有一第一傳送裝置及一第二傳送裝置,該第一傳送裝置用來帶動該載具沿一X軸方向移動,該第二傳送裝置用來帶動該載具沿該Y軸方向移動,該X軸方向、該Y軸方向與該Z軸方向互相垂直;及數個輸送裝置,設置於該等製程腔且用來帶動該載具沿該X軸方向或該Y軸方向移動,藉此,使該載具由該雙層真空腔的入料室入料,並在通過該等製程腔後,由該雙層真空腔的出料室出料,其中,該入料室及該出料室的其中一者與該等製程腔在該Z軸方向等高,在鍍膜期間,使該載具維持在相同高度。
  2. 如請求項1所述的並列式鍍膜設備,還包含一裝卸料區,該裝卸料區鄰接於該雙層真空腔且具有一能沿該Z軸方向移動的裝料升降座,該裝料升降座具有一用來帶動該載具沿該X軸方向移動的第一傳送裝置。
  3. 如請求項1所述的並列式鍍膜設備,其中,該雙層真空腔還包括一設置於該入料室且用來烘烤的加熱裝置。
  4. 如請求項1所述的並列式鍍膜設備,其中,該等製程腔分別為一連接於該雙層真空腔的處理腔、一連接於該處理腔的第一鍍膜腔、一連接於該第一鍍膜腔的第二鍍膜腔、一連接於該第二鍍膜腔的第三鍍膜腔,及一緩衝腔,該緩衝腔連接於該第一鍍膜腔、該第三鍍膜腔與該雙層真空腔,該緩衝腔、該第一鍍膜腔、該第二鍍膜腔及該第三鍍膜腔的真空度不低於該處理腔的真空度。
  5. 如請求項4所述的並列式鍍膜設備,其中,該第一鍍膜腔、該第二鍍膜腔、該第三鍍膜腔與該緩衝腔空間連通而具有相同的真空度。
  6. 如請求項4所述的並列式鍍膜設備,其中,該第一鍍膜腔、該第二鍍膜腔及該第三鍍膜腔分別具有至少一靶材。
  7. 如請求項6所述的並列式鍍膜設備,其中,至少一該靶材為圓柱靶。
  8. 如請求項4所述的並列式鍍膜設備,其中,該第一鍍膜腔、該第二鍍膜腔、該第三鍍膜腔與該緩衝腔為獨立的真空腔。
  9. 如請求項4所述的並列式鍍膜設備,其中,該雙層真空腔與該處理腔之間設有一真空閥門,該處理腔與該第一鍍膜腔之間設有一真空閥門,該緩衝腔與該雙層真空腔之間設有一真空閥門,該等真空閥門能沿該Z軸方向移動而開啓或關閉。
  10. 如請求項4所述的並列式鍍膜設備,其中,該入料升降機構設置在該緩衝腔。
  11. 如請求項1所述的並列式鍍膜設備,其中,該等製程腔分別為一連接於該雙層真空腔的處理腔、一連接於該處理腔的第一鍍膜腔、一連接於該第一鍍膜腔的第二鍍膜腔、一連接於該第二鍍膜腔的第三鍍膜腔、一連接於該第三鍍膜腔的第四鍍膜腔、一第五鍍膜腔及一緩衝腔,該第五鍍膜腔連接於該第二鍍膜腔與該第四鍍膜腔,該緩衝腔連接於該第一鍍膜腔、該第五鍍膜腔與該雙層真空腔。
  12. 如請求項11所述的並列式鍍膜設備,其中,該第一鍍膜腔、該第二鍍膜腔、該第三鍍膜腔、該第四鍍膜腔、該第五鍍膜腔與該緩衝腔為獨立的真空腔,該第一鍍膜腔、該第二鍍膜腔、該第三鍍膜腔、該第四鍍膜腔及該第五鍍膜腔均具有至少一靶材。
  13. 如請求項1所述的並列式鍍膜設備,還包含數個設置在該等製程腔的冷卻裝置。
  14. 一種多層膜的鍍膜方法,適用於對一載具所載送的至少一待鍍物進行鍍膜,該多層膜的鍍膜方法包含:步驟A,使一載具載送至少一待鍍物由一雙層真空腔的入料室入料,並通過數個並列成雙排的製程腔後,在該至少一待鍍物上形成一多層膜;及步驟B,使該載具載送該至少一待鍍物由該雙層真空腔在一Z軸方向相反於該入料室的一出料室出料,其中,該入料室及該出料室的其中一者與該等製程腔在該Z軸方向等高,在鍍膜期間,使該載具維持在相同高度。
  15. 如請求項14所述的多層膜的鍍膜方法,其中,在步驟A之前還包含步驟C:該載具放在一鄰接於該雙層真空腔的裝卸料區的一裝料升降座,該裝料升降座將該載具傳送至該雙層真空腔的入料室。
  16. 如請求項14所述的多層膜的鍍膜方法,其中,在該步驟B中,該載具選擇性地進出其中一該製程腔。
  17. 如請求項14所述的多層膜的鍍膜方法,其中,各製程腔具有冷卻裝置。
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