一种半成品集成芯片生产设备的制作方法

文档序号:15353500发布日期:2018-09-04 23:37阅读:112来源:国知局

本发明涉及集成芯片加工技术领域,具体是一种半成品集成芯片生产设备。



背景技术:

目前集成芯片已经成为全球电子产品必备核心电子元件,对于集成芯片的加工也具有一定的严格要求,一般的、传统的集成芯片封装设备采用粗糙的加工程序,操作复杂,会造成不可挽回的效果,各个工艺之间配合不恰当,影响芯片性能,同时,由于加工位置不稳定,导致各个工艺效果不佳,各层电路之间断裂或者短路等现象,因此,目前急需一种半成品集成芯片生产设备。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种半成品集成芯片生产设备,其能够解决上述现在技术中的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的:本发明的一种半成品集成芯片生产设备,包括加工机体以及设置在所述加工机体内左右贯通的输送腔,所述加工机体内自左而右依次设有开口向下且与所述输送腔连通的金属溅镀腔、涂布光阻腔、光刻腔和第一导滑槽,所述加工机体内设有开口向上且与所述输送腔连通的第二导滑槽,所述第二导滑槽前后内壁内连通设有相对称且沿所述第二导滑槽延伸的导轨槽,所述第二导滑槽后端内壁上设有位于所述金属溅镀腔、涂布光阻腔、光刻腔和第一导滑槽中心线正下方的第一位移感应器,所述第二导滑槽内滑动配合连接有芯片基底固定台,所述芯片基底固定台顶部设有开口向上的固件槽,所述芯片基底固定台内设有第一空腔,所述第一空腔内设有窝动驱动机构,所述芯片基底固定台后端端面上设有用以与所述第一位移感应器相感应的第二位移感应器,所述金属溅镀腔内周向连通设有环形槽,所述环形槽内滑动配合连接有内齿空心转轮,所述金属溅镀腔顶部内壁内嵌设有第一电动机,所述第一电动机底部末端动力连接有用以与所述内齿空心转轮齿合连接的齿转轮,所述内齿空心转轮内固定连接有位于所述齿转轮底部的固定块,所述固定块内设有开口向下的第三导滑槽,所述第三导滑槽内滑动配合连接有第一导滑块,所述第一导滑块内螺纹配合连接有左右延伸的调节螺纹杆,所述调节螺纹杆右端延伸末端与所述第三导滑槽右端内壁转动配合连接,所述调节螺纹杆左端延伸末端动力连接有第二电动机,所述第二电动机外表面嵌设于所述第三导滑槽左端内壁内且与之固定连接,所述第一导滑块内嵌设有第一液压机,所述第一液压机底部末端动力连接有向下延伸的第一液压伸缩杆,所述第一液压伸缩杆底部固定连接有金属溅镀头组件,所述涂布光阻腔顶部内壁内嵌设有第二液压机,所述第二液压机底部末端动力连接有向下延伸的第二液压伸缩杆,所述第二液压伸缩杆底部延伸末端固定连接有光阻材料储存体,所述光阻储存体底部端面设有毛刷,所述光刻腔内顶部内壁内上设有光源,所述光刻腔内设有位于所述光源底部的石英玻璃片,所述石英玻璃片上自下而上依次镀有金属铬和感光胶,所述第一导滑槽内滑动配合连接有离子束刻蚀机体,所述离子束刻蚀机体顶部端面内嵌设有第三电动机,所述第一导滑槽顶部内壁体内螺纹配合连接有上下延伸的升降螺纹杆,所述升降螺纹杆底部延伸末端伸进所述第一导滑槽内并与所述第三电动机顶部末端动力连接,所述离子束刻蚀机体内设有开口向下的离子束腔,所述离子束腔顶部内壁内嵌设有喷射口向下的离子束发射机,所述离子束腔左右内壁上设有相对应的引出加速系统所述离子束腔内设有位于所述引出加速系统底部的自动定位刻蚀系统,所述离子束刻蚀机体内设有位于所述离子束腔左端内壁内的抽气泵,所述抽气泵右端末端与所述离子束腔连通,所述第一电动机的外部还设置有承护装置。

作为优选地技术方案,窝动驱动机构包括设置在所述第一空腔内前后延伸且与涡轮固定连接的第一转动轴以及嵌设在所述第一空腔左端内壁内的第四电动机,所述第四电动机右端末端动力连接向右延伸的涡杆,所述涡杆右端延伸末端与所述第一空腔右端内壁转动配合连接,所述涡杆位于所述涡轮顶部并与之动力连接,所述第一转动轴前后延伸末端贯穿并伸出所述芯片基底固定台前后端面,所述第一转动轴前后延伸末端固定连接有用以与所述轨道槽动力连接且相对称的齿轮,所述芯片基底固定台内设有位于所述第四电动机左端的位移控制器,所述位移控制器与所述第四电动机和位移感应器电联。

作为优选地技术方案,金属溅镀头组件包括固定连接在所述第一液压伸缩杆底部末端的金属粉末储存体以及与设置在所述金属粉末储存体左端且上下延伸的喷射管,所述金属粉末储存体内设有金属粉末储存腔,所述第一液压伸缩杆内设有上下延伸并与所述金属粉末腔连通的第一吸附管,所述第一液压伸缩杆内设有与所述第一吸附管连通且向左延伸第二吸附管,所述第二吸附管左端延伸末端与所述喷射管右端连通,所述喷射管顶部末端设有第五电动机,所述第五电动机底部末端动力连接有位于所述喷射管内的出气叶片。

作为优选地技术方案,自动定位刻蚀系统包括固定连接在所述离子束腔内壁上的支撑板以及设置在所述支撑板内的开口向下的圆形凹槽,所述圆形凹槽顶部内壁上设有永磁铁,所述永磁铁底部磁力连接有永磁块,所述圆形凹槽周向内壁上设有间隔相等若干电磁铁,所述电磁铁与所述永磁块动力连接,所述离子束刻蚀机体内设有位于所述支撑板右端的电磁智能控制器,所述电磁智能控制器与所述电磁铁电联,所述永磁块内设有喷口向下的离子束喷水头,所述离子束喷水头右端连通设有金属软管,所述圆形凹槽顶部内内壁内贯通设有连通管,所述连通管与所述金属软管另一端连通连接。

作为优选地技术方案,所述承护装置包括减震板和减温片,所述减震板设置在所述第一电动机的左端和右端且与所述第一电动机固定连接,所述减温片设置在所述第一电动机的前端和后端且与所述第一电动机固定连接,所述第二电动机、第三电动机、第四电动机和第五电动机的外部也相应地设置有所述承护装置。

本发明的有益效果是:由于本发明设备在初始状态时,所述芯片基底固定台位于所述输送槽最左端,所述第一导滑块位于所述第三导滑槽中部,所述第一液压伸缩杆收缩至最短状态,使所述金属溅镀头组件完全位于所述金属溅渡腔内,所述第二液压伸缩杆收缩至最短状态,使所述光阻材料储存体完全位于光阻涂布腔内,所述光源关闭状态,所述离子束蚀刻机体位于所述第一导滑槽最顶部,所述永磁块位于所述圆形凹槽中心,从而利于装置的维护和保养。

当需要用本发明设备加工集成芯片工作时,在所述固件槽内放置半导体集成圆片,启动所述第四电动机,所述第四电动机带动所述涡杆转动,所述涡杆带动所述涡轮转动,所述涡轮带动所述第一转动轴转动,所述第一转动轴带动所述齿轮转动,从而驱动芯片基底固定座右移,当所述第二位移感应器与位于所述金属溅渡腔下方的所述第一位移感应器相抵接时,所述位移控制器控制所述第四电动机停止运转,同时,启动所述第一液压机使所述第一液压杆伸长,所述第一液压杆带动所述金属溅渡头接近所述半导体集成圆片,控制所述第一液压机停止运转,此时,启动所述第一电动机、所述第二电动机和所述第五电动机,使所述金属溅渡头组件在半导体集成圆片上方空间内最大范围溅渡金属,从而增加金属材料的溅渡效率和效果。

当完成金属溅渡后需要涂布光阻时,启动所述第四电动机急需带动所述芯片基底固定座右移,当位于光阻涂布腔正下方时,控制所述第四电动机停止转动,同时,启动所述第二液压机运转使光阻材料储存体下移当所述毛刷接触到所述半导体半圆片时,开始涂刷光阻,从而提高了光阻涂布的效果和效率。

当完成光阻涂布需要光罩时,所述第四电动机带动所述芯片基底固定座继续移动至所述光罩腔正下方时,启动所述光源开始光刻,将不需要的光阻材料破坏,从而提高了提高了光阻材料的去除精准度。

当完成光罩需要离子束刻蚀时,所述第四电动机带动所述芯片基底固定座继续移动至所述第一导滑槽正下方时,启动所述第三电动机带动所述升降螺纹杆转动,使所述离子束刻蚀机体下移,当所述密封毡与所述芯片基底固定座顶部端面完全抵接并密封时,启动所述离子束发射器,经过所述离子加速系统加速后具有极大刻蚀度,此时,启动所述电磁智能控制器使所述永磁块在所述芯片基底上按照预定轨迹移动,使没有受光阻材料保护的硅晶圆被离子束刻蚀,从而提高了硅晶圆的刻蚀效率和精准度。

本发明的设备结构简单,操作方便,采用金属溅渡、光阻涂布、光罩去除光阻和离子束刻蚀一体化、流程化,自动化程度高,精准度高,提高了集成芯片加工的效率和效果。

附图说明

为了易于说明,本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种半成品集成芯片生产设备整体结构示意图;

图2为图1中a的结构示意图;

图3为图2中c的结构示意图;

图4为本发明的芯片基底固定台的内部结构示意图;

图5为图4中b的结构示意图;

图6为本发明的离子束刻蚀机体的结构示意图;

图7为本发明的自动定位刻蚀系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1-图7所示,本发明的一种半成品集成芯片生产设备,包括加工机体100以及设置在所述加工机体100内左右贯通的输送腔112,所述加工机体100内自左而右依次设有开口向下且与所述输送腔112连通的金属溅镀腔118、涂布光阻腔101、光刻腔109和第一导滑槽,所述加工机体100内设有开口向上且与所述输送腔112连通的第二导滑槽113,所述第二导滑槽113前后内壁内连通设有相对称且沿所述第二导滑槽113延伸的导轨槽115,所述第二导滑槽113后端内壁上设有位于所述金属溅镀腔118、涂布光阻腔101、光刻腔109和第一导滑槽中心线正下方的第一位移感应器114,所述第二导滑槽113内滑动配合连接有芯片基底固定台116,所述芯片基底固定台116顶部设有开口向上的固件槽136,所述芯片基底固定台116内设有第一空腔140,所述第一空腔140内设有窝动驱动机构,所述芯片基底固定台116后端端面上设有用以与所述第一位移感应器114相感应的第二位移感应器142,所述金属溅镀腔118内周向连通设有环形槽131,所述环形槽131内滑动配合连接有内齿空心转轮121,所述金属溅镀腔118顶部内壁内嵌设有第一电动机119,所述第一电动机119底部末端动力连接有用以与所述内齿空心转轮121齿合连接的齿转轮120,所述内齿空心转轮121内固定连接有位于所述齿转轮120底部的固定块130,所述固定块130内设有开口向下的第三导滑槽132,所述第三导滑槽132内滑动配合连接有第一导滑块133,所述第一导滑块133内螺纹配合连接有左右延伸的调节螺纹杆134,所述调节螺纹杆134右端延伸末端与所述第三导滑槽132右端内壁转动配合连接,所述调节螺纹杆134左端延伸末端动力连接有第二电动机135,所述第二电动机135外表面嵌设于所述第三导滑槽132左端内壁内且与之固定连接,所述第一导滑块133内嵌设有第一液压机159,所述第一液压机159底部末端动力连接有向下延伸的第一液压伸缩杆122,所述第一液压伸缩杆122底部固定连接有金属溅镀头组件,所述涂布光阻腔101顶部内壁内嵌设有第二液压机102,所述第二液压机102底部末端动力连接有向下延伸的第二液压伸缩杆103,所述第二液压伸缩杆103底部延伸末端固定连接有光阻材料储存体104,所述光阻储存体104底部端面设有毛刷105,所述光刻腔109内顶部内壁内上设有光源108,所述光刻腔109内设有位于所述光源108底部的石英玻璃片110,所述石英玻璃片110上自下而上依次镀有金属铬106和感光胶107,所述第一导滑槽内滑动配合连接有离子束刻蚀机体144,所述离子束刻蚀机体144顶部端面内嵌设有第三电动机145,所述第一导滑槽顶部内壁体内螺纹配合连接有上下延伸的升降螺纹杆146,所述升降螺纹杆146底部延伸末端伸进所述第一导滑槽内并与所述第三电动机145顶部末端动力连接,所述离子束刻蚀机体144内设有开口向下的离子束腔160,所述离子束腔160顶部内壁内嵌设有喷射口向下的离子束发射机147,所述离子束腔160左右内壁上设有相对应的引出加速系统148所述离子束腔160内设有位于所述引出加速系统148底部的自动定位刻蚀系统,所述离子束刻蚀机体144内设有位于所述离子束腔160左端内壁内的抽气泵165,所述抽气泵165右端末端与所述离子束腔160连通,所述第一电动机119的外部还设置有承护装置。

有益地,窝动驱动机构包括设置在所述第一空腔140内前后延伸且与涡轮138固定连接的第一转动轴139以及嵌设在所述第一空腔140左端内壁内的第四电动机141,所述第四电动机141右端末端动力连接向右延伸的涡杆137,所述涡杆137右端延伸末端与所述第一空腔140右端内壁转动配合连接,所述涡杆137位于所述涡轮138顶部并与之动力连接,所述第一转动轴139前后延伸末端贯穿并伸出所述芯片基底固定台116前后端面,所述第一转动轴139前后延伸末端固定连接有用以与所述轨道槽115动力连接且相对称的齿轮,所述芯片基底固定台116内设有位于所述第四电动机141左端的位移控制器161,所述位移控制器161与所述第四电动机141和位移感应器114电联,实现自动控制芯片基底固定台116的准确定点移动,便于准确无误的进入相应工序,提高加工效率。

有益地,金属溅镀头组件包括固定连接在所述第一液压伸缩杆122底部末端的金属粉末储存体123以及与设置在所述金属粉末储存体123左端且上下延伸的喷射管127,所述金属粉末储存体123内设有金属粉末储存腔124,所述第一液压伸缩杆122内设有上下延伸并与所述金属粉末腔124连通的第一吸附管125,所述第一液压伸缩杆122内设有与所述第一吸附管125连通且向左延伸第二吸附管126,所述第二吸附管126左端延伸末端与所述喷射管127右端连通,所述喷射管127顶部末端设有第五电动机129,所述第五电动机129底部末端动力连接有位于所述喷射管127内的出气叶片128,便于有效将金属粉末喷射到半导体集成圆上。

有益地,自动定位刻蚀系统包括固定连接在所述离子束腔160内壁上的支撑板151以及设置在所述支撑板151内的开口向下的圆形凹槽157,所述圆形凹槽157顶部内壁上设有永磁铁152,所述永磁铁152底部磁力连接有永磁块156,所述圆形凹槽157周向内壁上设有间隔相等若干电磁铁158,所述电磁铁158与所述永磁块156动力连接,所述离子束刻蚀机体144内设有位于所述支撑板151右端的电磁智能控制器149,所述电磁智能控制器149与所述电磁铁158电联,所述永磁块1656内设有喷口向下的离子束喷水头155,所述离子束喷水头155右端连通设有金属软管154,所述圆形凹槽157顶部内内壁内贯通设有连通管153,所述连通管153与所述金属软管154另一端连通连接,实现准确将离子束打在半导体集成圆片上,提高了精准刻蚀度。

有益地,所述承护装置包括减震板172和减温片171,所述减震板172设置在所述第一电动机119的左端和右端且与所述第一电动机119固定连接,所述减温片171设置在所述第一电动机119的前端和后端且与所述第一电动机119固定连接,所述减温片171用以吸收并散发所述第一电动机119在运行时产生的热量,所述减震板172用以减少所述第一电动机119在运行时产生的震动力从而防止所述第一电动机119在运行时产生的震动力过大而导致本装置抖动,所述第二电动机135、第三电动机145、第四电动机141和第五电动机129的外部也相应地设置有所述承护装置。

本发明设备在初始状态时,所述芯片基底固定台116位于所述输送槽113最左端,所述第一导滑块133位于所述第三导滑槽132中部,所述第一液压伸缩杆122收缩至最短状态,使所述金属溅镀头组件完全位于所述金属溅渡腔118内,所述第二液压伸缩杆103收缩至最短状态,使所述光阻材料储存体104完全位于光阻涂布腔101内,所述光源108关闭状态,所述离子束蚀刻机体144位于所述第一导滑槽最顶部,所述永磁块156位于所述圆形凹槽157中心。

当需要用本发明设备加工集成芯片工作时,在所述固件槽136内放置半导体集成圆片,启动所述第四电动机141,所述第四电动机141带动所述涡杆137转动,所述涡杆137带动所述涡轮138转动,所述涡轮138带动所述第一转动轴139转动,所述第一转动轴139带动所述齿轮转动,从而驱动芯片基底固定座116右移,当所述第二位移感应器142与位于所述金属溅渡腔118下方的所述第一位移感应器114相抵接时,所述位移控制器161控制所述第四电动机141停止运转,同时,启动所述第一液压机159使所述第一液压杆122伸长,所述第一液压杆122带动所述金属溅渡头接近所述半导体集成圆片,控制所述第一液压机159停止运转,此时,启动所述第一电动机119、所述第二电动机135和所述第五电动机129,使所述金属溅渡头组件在半导体集成圆片上方空间内最大范围溅渡金属。

当完成金属溅渡后需要涂布光阻时,启动所述第四电动机141急需带动所述芯片基底固定座116右移,当位于光阻涂布腔101正下方时,控制所述第四电动机141停止转动,同时,启动所述第二液压机102运转使光阻材料储存体104下移当所述毛刷105接触到所述半导体半圆片时,开始涂刷光阻。

当完成光阻涂布需要光罩时,所述第四电动机141带动所述芯片基底固定座116继续移动至所述光罩腔109正下方时,启动所述光源108开始光刻,将不需要的光阻材料破坏。

当完成光罩需要离子束刻蚀时,所述第四电动机141带动所述芯片基底固定座116继续移动至所述第一导滑槽正下方时,启动所述第三电动机145带动所述升降螺纹杆146转动,使所述离子束刻蚀机体144下移,当所述密封毡150与所述芯片基底固定座116顶部端面完全抵接并密封时,启动所述离子束发射器147,经过所述离子加速系统148加速后具有极大刻蚀度,此时,启动所述电磁智能控制器149使所述永磁块156在所述芯片基底上按照预定轨迹移动,使没有=受光阻材料保护的硅晶圆被离子束刻蚀。

本发明的有益效果是:由于本发明设备在初始状态时,所述芯片基底固定台位于所述输送槽最左端,所述第一导滑块位于所述第三导滑槽中部,所述第一液压伸缩杆收缩至最短状态,使所述金属溅镀头组件完全位于所述金属溅渡腔内,所述第二液压伸缩杆收缩至最短状态,使所述光阻材料储存体完全位于光阻涂布腔内,所述光源关闭状态,所述离子束蚀刻机体位于所述第一导滑槽最顶部,所述永磁块位于所述圆形凹槽中心,从而利于装置的维护和保养。

当需要用本发明设备加工集成芯片工作时,在所述固件槽内放置半导体集成圆片,启动所述第四电动机,所述第四电动机带动所述涡杆转动,所述涡杆带动所述涡轮转动,所述涡轮带动所述第一转动轴转动,所述第一转动轴带动所述齿轮转动,从而驱动芯片基底固定座右移,当所述第二位移感应器与位于所述金属溅渡腔下方的所述第一位移感应器相抵接时,所述位移控制器控制所述第四电动机停止运转,同时,启动所述第一液压机使所述第一液压杆伸长,所述第一液压杆带动所述金属溅渡头接近所述半导体集成圆片,控制所述第一液压机停止运转,此时,启动所述第一电动机、所述第二电动机和所述第五电动机,使所述金属溅渡头组件在半导体集成圆片上方空间内最大范围溅渡金属,从而增加金属材料的溅渡效率和效果。

当完成金属溅渡后需要涂布光阻时,启动所述第四电动机急需带动所述芯片基底固定座右移,当位于光阻涂布腔正下方时,控制所述第四电动机停止转动,同时,启动所述第二液压机运转使光阻材料储存体下移当所述毛刷接触到所述半导体半圆片时,开始涂刷光阻,从而提高了光阻涂布的效果和效率。

当完成光阻涂布需要光罩时,所述第四电动机带动所述芯片基底固定座继续移动至所述光罩腔正下方时,启动所述光源开始光刻,将不需要的光阻材料破坏,从而提高了提高了光阻材料的去除精准度。

当完成光罩需要离子束刻蚀时,所述第四电动机带动所述芯片基底固定座继续移动至所述第一导滑槽正下方时,启动所述第三电动机带动所述升降螺纹杆转动,使所述离子束刻蚀机体下移,当所述密封毡与所述芯片基底固定座顶部端面完全抵接并密封时,启动所述离子束发射器,经过所述离子加速系统加速后具有极大刻蚀度,此时,启动所述电磁智能控制器使所述永磁块在所述芯片基底上按照预定轨迹移动,使没有受光阻材料保护的硅晶圆被离子束刻蚀,从而提高了硅晶圆的刻蚀效率和精准度。

本发明的设备结构简单,操作方便,采用金属溅渡、光阻涂布、光罩去除光阻和离子束刻蚀一体化、流程化,自动化程度高,精准度高,提高了集成芯片加工的效率和效果。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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