[发明专利]一种气相沉积清理行星盘的系统及其清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片设备领域，更具体地说，涉及一种气相沉积清理行星盘的系统及其清洗方法。

背景技术

随着微电子技术的日新月异，蒸发机台进行工艺生产是目前的主流，那就不可避免的出现蒸发机台的工装夹具的定期的清理清洁的问题。目前清理的方法主要有以下几种：

1.化学溶液浸泡法。使用硫酸、盐酸、双氧水等按照一定的比例进行配置溶液，然后将行星盘放置在溶液中浸泡一周左右，再进行表面清洁。这种方法目前使用的比较多，需要两套工装，周期比较长，使用的溶剂配置比较严格，量大，对行星盘的安装基片的端面会有腐蚀作用，使用寿命比较短，配置溶液对环境影响大，需要设置专业的排风装置和废液处理装置。

2.物理直接去除法。使用锤子和錾子，直接对行星盘的内部沉积金属进行去除，方法比较粗暴，在没有其他方法和备用的行星盘时，为了尽快投入生产，只能使用此法。该法对行星盘的伤害比较大，容易产生形变，使用寿命比较短。同时清理人员的工作强度很大，一套行星盘三只，6名操作者需要清理4～6小时才能处理干净。

综上所述的化学和物理方法，对工装夹具的清理时间长，清理人员的强度大，且清理容易造成仪器损伤，对环境影响较大。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的工装夹具清理难度大、耗时长、易造成仪器损害、对环境影响大的问题，本发明提供了一种气相沉积清理行星盘的系统及其清洗方法。它可以实现在短时间内轻松去除工装夹具上沉积的金属物，不伤害工装夹具，对环境影响小。

2.技术方案

一种气相沉积清理行星盘的系统，包括蒸发机台、冷泵、机械泵、高压柜和晶控仪，蒸发机台包括钟罩，所述的钟罩将三角架、轨道、行星盘、烘烤灯和电子枪封闭在钟罩内部形成腔体，腔体底部设置有密封圈，所述的钟罩与三角架连接，三角架和轨道相连接，行星盘通过悬臂与三角架连接，行星盘的边缘与轨道相切连接，轨道上表面设置有烘烤灯，轨道正下方设置有电子枪。

钟罩内部的腔体与外部的冷泵、机械泵和高压柜相连通，氦气压缩机和真空表分别与冷泵相连接，钟罩顶部设置有旋转电机，晶控仪的测试探头设置于钟罩顶部，晶控仪通过数据线与钟罩顶部的测试探头相连接。

更进一步的，所述的旋转电机的转轴上设置有齿轮，齿轮与从动轮连接，从动轮上安装锅罩，锅罩通过拨钩与三角架连接。

更进一步的，钟罩内部的腔体通过管道与机械泵连接，管道上设置有阀门。

更进一步的，轨道为圆周形。

更进一步的，电子枪内设置有两个坩埚，坩埚上方设置有挡板，坩埚内放置有需要蒸镀的金属。

更进一步的，电子枪内坩埚蒸镀的金属为镍和铝。

一种采用气相沉积清理行星盘的系统清理行星盘的清洗方法，其步骤为：

(a)选取行星盘，观察内表面光洁度，表面光洁则为新的行星盘，径直进行后续步骤的气相沉积的防护处理；若表面不光洁，为已经使用过的行星盘，需要先进行预处理，用角磨机安装上抛光片对行星盘内表面进行清洁和抛光，清洁和抛光依次进行，使得行星盘上没有残留的金属镀层；

(b)将清理完的行星盘放入蒸发机台内的三角架上，在电子枪的一个坩埚内放上50～80克的镍金属，另一坩埚内放上40～60克的铝金属，盖上钟罩，使用氦气压缩机、冷泵、机械泵抽真空直至真空表显示为4×10^-6Torr，停止抽真空；

(c)开启旋转电机使行星盘在真空的腔体内沿着轨道进行圆周形切向旋转，打开烘烤灯，烘烤灯对钟罩真空的腔体和行星盘进行加热，腔体内的水汽进行散发，散发的水汽被冷泵吸收，当温度升到200℃时，保持10分钟，抽真空到达2×10^-6Torr，将温度保持在120℃；

(d)打开高压控制柜开关，使用电子枪对放置有镍的坩埚进行镍锅蒸镀，对镍金属进行熔料，当坩埚内部的镍金属全部熔化后，打开档板，对行星盘的内表面进行镍的气相沉积，保持晶控仪显示的气相沉积速率为15％，当晶控仪显示膜厚在10KA时，停止镀镍；然后对含有铝的坩锅进行蒸镀，对铝金属进行熔料，当坩埚内部的铝金属全部熔化后，打开档板，对行星盘的内表面进行铝的气相沉积，保持晶控仪显示的气相沉积速率为20％，当晶控仪显示膜厚在3KA时，停止镀铝，等待温度降至50℃；