一种片盒的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体集成电路制造领域，具体涉及一种溅射工艺(或称为物理气相沉积PVD)中所用的基片片盒。
【背景技术】
[0002]在半导体集成电路制造过程中，溅射工艺(或称为物理气相沉积(PVD))被用于沉积许多种不同的金属层及相关材料层。其中应用最为广泛的溅射工艺之一是直流磁控溅射技术。典型的直流磁控溅射设备如图1所示，该设备具有圆环型反应腔体1。真空栗系统2可对反应腔体进行抽气而达到约10 6Torr的背底真空度。通过流量计3连接到腔体的气体源4可供给溅射反应气体(如氩气、氮气等)。5为承载晶片的底座(带加热或冷却功能)。6为靶材，其被密封在真空腔体上。7为一种绝缘材料(例如G10)，该材料和靶材6中间充满了去离子水8。溅射时DC电源会施加偏压至靶材6，使其相对于接地的腔体成为负压，以致氩气放电而产生等离子体，将带正电的氩离子吸引至负偏压的靶材6。当氩离子的能量足够高时，会使金属原子逸出靶材表面并沉积在晶片上。
[0003]为了获得更大的等离子体密度、溅射沉积速率以及靶材利用率，在靶材背部使用了磁控管9，其包括具有相反极性的内外磁极。在靶材6的表面内磁极以及外磁极之间散布的磁场可以迫使等离子中的电子按照一定的轨道运动，增加了电子的运动时间，从而增加了电子和要电离的气体的碰撞的机会，从而得到高密度的等离子体区10，可大幅度的提高溅射沉积速率。如果该磁控管为非平衡的磁控管(即外磁极的总磁场强度远大于内磁极的总磁场强度，如大于两倍或两倍以上)，则非平衡磁场会从靶材6朝向晶片11投射而使等离子体扩展，并将溅射出来的离子导向晶片，同时减小等离子体扩展至侧壁。马达12会驱动固定磁极的不锈钢平板沿中央轴转动，这样可在各个角度上产生时间均化磁场，以达到更均匀的靶材溅射型态。因此磁控管所控的电子的轨道不仅会影响不同位置的靶材的侵蚀速率，影响靶材的寿命，而且还会影响薄膜的沉积的均匀性。
[0004]在先进的集成电路以及LED芯片制造流程中，许多基片由于尺寸较小经常需要放置在托盘中进行传输。托盘放置在片盒内再进行传输。传输时由于机械手对承载重量的限制，托盘的主要材料为铝。
[0005]现有片盒为整体式结构，其结构如图2、图3所示，其中，图3为托盘14与片盒侧壁16的相对摆放位置示意图，片盒侧壁16安装在片盒底座13-1上。片盒13内可容纳7片5_厚的铝制托盘14 (托盘厚度为考虑机械强度后的设计)，托盘14直径为300_。片盒13和托盘14的材质均为铝(单个托盘重量约1kg)。托盘14通过片盒侧壁16每一层的平台16-3放置在片盒13中。
[0006]片盒13放置在装载腔17中的片盒升降台20上，片盒13和装载腔17的相对位置如图4所示。由于托盘14需要通过机械手21传输，并保证传输时托盘14可顺利从片盒13中取出，在靠近传输门阀19 一侧的片盒第一侧壁16-1设计在与传输门阀19平行的托盘中心线两侧，两块第一侧壁16-1的距离略大于托盘14直径。为了避免托盘14在机械手21传输过程中超行程导致与装载腔腔门18碰撞，片盒第二侧壁16-2设计在托盘靠近装载腔腔门18 —侧，并且两块第二侧壁16-2之间的距离约为1/2托盘直径，以便对托盘14进行限位。在实际的操作中，如果预先将片盒13放入装载腔17，则托盘14将无法放入片盒13中，故，只能在装载腔外预先将托盘14放入片盒13内，再整体搬运片盒13至装载腔17。当片盒13放满托盘14时，由于托盘14数量较多，整体重量约15kg，因此，在卸载和装载托盘/基片时，不仅十分费力，而且易对人体造成伤害。另外，由于片盒整体重量较重，无法再摆放更多的托盘14进行传输，因此，每做完7次工艺(一个托盘一次工艺)就需要卸载和装载托盘/基片，而设备在装卸载托盘时需要对装载腔17进行充气至大气压和抽气至90mTorr(传输所需的门阀开启压力)，不仅增加能耗，而且大大降低了设备的产能。
【实用新型内容】
[0007]针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种新型结构的片盒，该片盒不仅方便放入装载腔，而且托盘承载能力可根据需要调整。
[0008]为实现上述目的，本实用新型技术方案如下:
[0009]—种片盒，包括底座和侧壁，其中，侧壁为积木式结构，由模块沿上下方向层层插接而成，最底层模块固定在底座上，每层模块上通过设置托盘支撑平台而形成一个托盘装载层。
[0010]进一步，所述模块上设置有插孔和插头，上下相邻模块上插孔和插头相配形成二者间的插接连接结构。
[0011]进一步，所述最底层模块与其他模块结构相同，最底层模块与所述底座之间采用与相邻模块之间相同的插接结构；或者，所述最底层模块固定设置在所述底座上，最底层模块与第二层模块之间采用与其他相邻模块之间相同的插接结构。
[0012]进一步，所述侧壁包括至少两块第一侧壁和至少一块第二侧壁，构成第一侧壁和所述第二侧壁的模块相同或不同。
[0013]进一步，同一所述托盘装载层中的各所述模块相互连接成一整体。
[0014]进一步，所述底座上设置有手柄。
[0015]本实用新型采用积木式结构的侧壁后，在装卸载托盘时，如果托盘较多，可以预先将片盒底座放入装载腔，并单片装卸载托盘；如果只需要装载少量托盘，托盘和片盒整体重量较轻时也可整体搬运，因此，可实现更多托盘的装载(超过7个或更多)，满足更大产能的需求，极大的提高了设备产能，在安装并搬运托盘和片盒的过程中，也避免了负重对人体的伤害。
【附图说明】
[0016]图1为现有直流磁控溅射设备结构示意图；
[0017]图2为现有整体式基片片盒结构示意图；
[0018]图3为片盒中托盘与片盒侧壁的相对摆放位置示意图；
[0019]图4为片盒和装载腔的相对位置示意图；
[0020]图5为本实用新型片盒结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合示例对本实用新型片盒进行说明。
[0022]本实用新型片盒包括底座和侧壁，侧壁固定在底座上，侧壁上设置有支撑平台，用于放置基片的托盘一一放置在侧壁上的各支撑平台上；所述侧壁为积木式结构，由模块上下层层插接而成，最底层模块固定在底座上，每层模块上通过设置托盘支撑平台而形成一个托盘装载层。
[0023]图5所示为本实用新型优选实施例。
[0024]如图5中所示，片盒底座13-1上的侧壁由模块22层层插接而成，每个模块22上均设置有支撑平台22-1，并由此形成与各层模块一一对应的托盘承载层。
[0025]模块之间的插接结构可以是由插孔、插头构成的插接结构，也可以是现有技术任何适用的插接结构，而且，所说的插孔可以是插槽形式的插孔。
[0026]为方便搬运，底座13-1上设置手柄15。手柄15可以插接方式或螺纹连接安装在底座13-1上。
[0027]底座13-1上的侧壁包括与现有技术相对应的第一侧壁和第二侧壁，当然，在实现第二侧壁功能的情况下，第二侧壁可以只有一个。
[0028]因侧壁有模块插接而成，故，为减少模块数量，同一托盘装载层中起第一侧壁功能和第二侧壁功能的模块可以连接成一整体式模块，这样每个托盘装载层均有一个整体式模块构成。
[0029]另外，图5中的最底层模块也可直接固定设置在底座13-1，最底层模块与第二层模块插接连接。
[0030]因上述模块结构的变化，以及最底层模块与底座13-1连接形式的变化都是本领域普通技术人员看到上述文字说明后即可做出的，故，不再通过附图一一示出。
[0031]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种片盒，包括底座和侧壁，其特征在于，所述侧壁为积木式结构，由模块沿上下方向层层插接而成，最底层模块固定在底座上，每层模块上通过设置托盘支撑平台而形成一个托盘装载层。2.如权利要求1所述的片盒，其特征在于，所述模块上设置有插孔和插头，上下相邻模块上插孔和插头相配形成二者间的插接连接结构。3.如权利要求1所述的片盒，其特征在于，所述最底层模块与其他模块结构相同，最底层模块与所述底座之间采用与相邻模块之间相同的插接结构；或者，所述最底层模块固定设置在所述底座上，最底层模块与第二层模块之间采用与其他相邻模块之间相同的插接结构。4.如权利要求1所述的片盒，其特征在于，所述侧壁包括至少两块第一侧壁和至少一块第二侧壁，构成第一侧壁和所述第二侧壁的模块相同或不同。5.如权利要求4所述的片盒，其特征在于，同一所述托盘装载层中的各所述模块相互连接成一整体。6.如权利要求1所述的片盒，其特征在于，所述底座上设置有手柄。
【专利摘要】本实用新型公开了一种片盒，该片盒包括底座和侧壁，所述侧壁为积木式结构，由模块沿上下方向层层插接而成，最底层模块固定在底座上，每层模块上通过设置托盘支撑平台而形成一个托盘装载层。本实用新型片盒不仅方便放入装载腔，而且托盘承载能力可根据需要调整。
【IPC分类】C23C14/50
【公开号】CN205062172
【申请号】CN201520814022
【发明人】耿波, 张同文, 罗建恒, 高攀
【申请人】北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月21日