高、低頻電漿清洗機的製作方法
2023-10-20 09:09:37 1
專利名稱：高、低頻電漿清洗機的製作方法
技術領域：
本實用新型提供一種高、低頻電漿清洗機，尤指一種可在電漿製程中加入微波能量及/或射頻能量，而使一真空腔室內形成反應電漿以處理不同製程需求的基材的高、低頻電漿清洗機。
背景技術：
基材上的汙染物或殘留沉積物會使得後製程的薄膜或是材料在接合上不能得到良好的效果，例如，未經電漿處理的基材與集成電路封裝材料(compound)的接著效果不好，易剝離，是熟悉該項技術者所了解的。
在前處理製程，通過射頻能量激發解離一真空腔室內的反應氣體以形成電漿，可快速清除基材上的油脂及微小粒子，並可使金屬表面活化改質或產生粗糙特色，以利相關後製程的應用，但是，處理後的基材溫度較高(50-70攝氏度)，不適用於高分子聚合物基材的處理，此外，離子電荷的累積易造成接著於基材金層上的晶片損傷(Die)。而通過微波能量激發解離一腔室內的反應氣體以形成電漿，雖能在通入活性氣體(如氧氣O2)處理基材的實施上，比射頻電漿產生較多的反應活性種以達成高分子基材表面改質目的，且處理後的基材溫度較低(30-40攝氏度)，適用於高分子聚合物基材的處理，但處理速度慢，此外，在通入惰性氣體(如氬氣Ar)的製程中，處理基材效果不明顯。
慣用射頻電漿清洗機或是微波電漿清洗機都可在一腔體內部的電漿處理區域產生電漿以去除基材上的汙染物或殘留沉積物，藉以確保後製程的接著效果，然而，也都有其限制或是不適用的問題存在。為清除不同製程需求的基材上的各種汙染物，傳統上雖有利用射頻電漿清洗機與微波電漿清洗機二種設備先後進行清洗的方法，惟所耗時間較長，且在前後二製程的間的運送過程中，基材上可能會有新的汙染物產生，導致良率降低。
因此，需要一種可克服上述問題的電漿清洗機產生，藉以處理各種特定製程所需求的基材。
新型內容本實用新型的主要目的在於，提供一種高、低頻電漿清洗機，該電漿清洗機具有可相互切換使用的微波產生裝置與射頻電源供應器，而能同時或是各自在腔體內形成電漿，藉以清除基材上前製程所造成的不同汙染物，並具有結構簡單及操作便利等優點。
本實用新型的另一目的在提供一種可微波與射頻能量處理基材的電漿清洗機，該電漿清洗機可同時加入微波與射頻能量以加強處理基材的效果，並達成反應速度快及低溫特性。
本實用新型為達上述目的或其他效果的具體結構及技術手段一種高、低頻電漿清洗機，其特徵在於，包含一腔體，位於一機臺上，並連接有用以使該腔體內部可形成一真空腔室的抽氣管；一用以提供基材置放的電極平臺，位於腔體內部，電極平臺底部具有一用以帶動其旋轉的可旋轉的基座；一用以將反應氣體通入該腔體內的氣體導入裝置；一用以將微波饋入該腔體內，使得導入腔體內的反應氣體形成電漿的微波產生裝置；及一用以將射頻或是低頻能量傳導至該腔體內，使得電極內產生電漿並可與微波產生裝置相互切換或是同時使用的射頻電源供應器，其具有一用於與上述電極平臺連接以引入射頻能量的轉軸。
其中，腔體的一側壁具有用以使反應氣體與微波輸入腔體的進氣環。
其中，進氣環上具有若干均勻分布的用以使反應氣體送入腔體內的進氣孔。
其中，一用於帶動基座的馬達，架在腔體下側一支撐架上。
其中，轉軸具有一位於腔體頂壁上用於構成該電極平臺活動樞軸的螺旋接頭。
其中，電極平臺由圍在四周的電極構成，並具有一或多個開口。
其中，射頻電源供應器與微波產生裝置相互垂直方向地位於腔體上。
其中，射頻電源供應器位於腔體的頂壁上，而微波產生裝置位於腔體的一側壁外部。
上述微波產生裝置包含可利用高頻振蕩方式產生微波的磁控管及安裝在腔體上的一微波共振腔，該微波共振腔可產生極大的電場而在腔體內產生高密度電漿。
上述射頻電源供應器最好系一混頻的射頻電源供應器或是低頻電源供應器，而能提供高射頻頻率13.56MHZ或低射頻頻率360KHZ的電源用以在電極平臺內形成低密度電漿。
據此，本實用新型的高、低頻電漿清洗機，能同時或是各自在腔體內形成電漿，藉以清除基材上前製程所造成的不同汙染物，並具有結構簡單及操作便利等優點。
關於本實用新型的其他目的、優點及特徵，將可由以下較佳實施例的詳細說明並參照所附圖式來了解。可有多種不同的結構來實施本實用新型。現將僅為例子但非用以限制的一具體實施例，參照所附圖式就本實用新型的較佳結構內容說明如下。
圖1本實用新型一實施例的立體示意圖圖2圖1的一側視圖；圖3本實用新型使用微波實施清洗基材的示意圖；及圖4本實用新型使用射頻實施清洗基材的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1、圖2所示，依據本實用新型形成的一電漿清洗機包含設置在機臺1上的一腔體11、安裝在該腔體11內部的一電極平臺12、可通入反應氣體至該腔體11內的至少一氣體導入裝置2、可饋入微波至該腔體11內的一微波產生裝置3及可傳導射頻能量至該腔體11內的一射頻電源供應器4或是一低頻電源供應器。
上述腔體11連接有延伸至外部的一抽氣管13用以使腔體11內部可形成一真空腔室；在本實施例，在該腔體11的左側壁111上設有一排氣孔112用以連接抽氣管13，該抽氣管13連接一抽氣真空泵131，並在該腔體11的前側有一可啟閉的門板113(圖2中未顯示)。
上述電極平臺12由四周電極板圍成的框狀體，其至少具有一開口120(如圖2中正面的開口120)，且內部具有若干分隔室121用以提供例如卡夾的處理基材5置放(參閱圖3)；並在電極平臺12底部設有一可旋轉的基座14用以帶動該電極平臺12旋轉，使得操作人員能便利拿取基材及有利製程的進行，在本實施例中，該基座14受一馬達15的轉軸152帶動，該馬達15穩固地架設在腔體11下側一支撐架151上。
上述氣體導入裝置2具有連通到進氣孔117的至少一氣體導入管路21，較好可同時導入兩種以上的氣體；在本實施例中，在腔體11的右側壁114設有一進氣環115，於該進氣環上配置複數均勻分布的小進氣孔117以使反應氣體可透過該等進氣孔均勻送入腔體11內。
上述微波產生裝置3包含可利用高頻振蕩方式產生2.45GHZ微波的磁控管31及安裝在腔體11上的一微波共振腔32，在本實施例中，該微波共振腔32安裝在腔體11的右側壁114外部，使得在共振腔32內共振所產生的微波能量可與反應氣體同樣經由右側壁114上的進氣環115均勻地饋入腔體11內，並藉以將送入腔體11內的反應氣體形成可處理基材5的高密度電漿。
上述射頻電源供應器4最好系一混頻的射頻電源供應器，而能提供高射頻頻率13.56MHZ及低射頻頻率40KHZ的電源用以解離電極內的反應氣體而形成低密度電漿；又該射頻電源供應器4最好與微波產生裝置3形成垂直方向地安裝在腔體11上；在本實施例中，該射頻電源供應器4安裝在腔體11的頂壁116上，並通過一轉軸41與上述電極平臺12連接用以引入射頻能量；在圖中，該轉軸41設在腔體11頂壁116上的一螺旋接頭，其構成該電極平臺12頂端的一活動樞軸，使得射頻電源供應器4可傳導射頻能量至電極內，而且不會影響電極平臺12的旋轉。
依據本實用新型所形成的電漿清洗機，將可相互切換或是同時使用微波產生裝置3與射頻電源供應器4用以處理不同製程需求的基材上因不同前製程所造成的各種汙染物，並達成反應速度快及低溫特性的效果。
以下，先概要敘述本實用新型使用射頻能量執行清洗基材的實施(本實用新型微波產生裝置3與射頻電源供應器4的運作及氣體選擇，可經由系統來控制，不加贅述。)配合圖3所示，首先把基材5放入電極平臺12內，然後，抽空腔體11內的氣體，之後，由氣體導入裝置2送入反應氣體，同時啟動射頻電源供應器4以供給射頻電源能量，而經由電極平臺12的電容耦合以激勵電極平臺12內的反應氣體轉成可控電漿，該電漿所形成的大量反應物將擴散至基材5表面而與汙染物或沉積物反應或是將其蝕刻去除，再經由排氣孔將反應後的氣體排放，以移除基材5表面上的汙染物或是殘留沉積物。
接著，概要敘述本實用新型使用微波清洗基材的實施配合圖4所示，首先把高分子聚合物基材放入電極平臺12內，並將電極平臺12的開口120轉向腔體11右側的進氣環115，然後，抽空腔體11內的氣體，之後，由氣體導入裝置2送入反應氣體，同時以微波產生裝置3的磁控管31產生2.45GHZ的微波能量饋入腔體11的真空腔室內；此時，氣體及微波經由進氣環115導入腔體11，且該微波能量會激勵腔體11內電漿處理區域的反應氣體形成高密度電漿與自由基氣體，該電漿所形成的大量反應物將向左擴散至基材表面而與汙染物或沉積物反應，再經由排氣孔將反應後的氣體排放移除。
本實用新型可因應不同的基材或是基材上不同的汙染物，選擇使用微波或是射頻能量來處理基材，以確保後製程的接著效果，且當切換使用微波產生裝置與射頻電源供應器用以處理基材上因不同前製程所造成的各種汙染物時，也不會造成基材在先後二製程的間有新的汙染物產生，因而能提高良率；再者，本實用新型也可同時使用微波產生裝置與射頻電源供應器，藉以相互輔助各自的缺點，達成反應速度快及低溫特性的效果。
在前述說明書中，本實用新型僅是就特定實施例做描述，而依本實用新型的設計特徵當可做多種變化或修改是可了解的。例如，微波產生裝置與射頻電源供應器的安裝位置不限制在腔體的左側與上方，且射頻電源不限制為混頻電源。因此，對於熟悉此項技藝人士可作的明顯替換與修改，仍將併入於本實用新型所主張的專利範圍內。
權利要求1.一種高、低頻電漿清洗機，其特徵在於，包含一腔體，位於一機臺上，並連接有用以使該腔體內部可形成一真空腔室的抽氣管；一用以提供基材置放的電極平臺，位於腔體內部，電極平臺底部具有一用以帶動其旋轉的可旋轉的基座；一用以將反應氣體通入該腔體內的氣體導入裝置；一用以將微波饋入該腔體內，使得導入腔體內的反應氣體形成電漿的微波產生裝置；及一用以將射頻或是低頻能量傳導至該腔體內，使得電極內產生電漿並可與微波產生裝置相互切換或是同時使用的射頻電源供應器，其具有一用於與上述電極平臺連接以引入射頻能量的轉軸。
2.如權利要求1所述的高、低頻電漿清洗機，其特徵在於腔體的一側壁具有用以使反應氣體與微波輸入腔體的進氣環。
3.如權利要求2所述的高、低頻電漿清洗機，其特徵在於進氣環上具有若干均勻分布的用以使反應氣體送入腔體內的進氣孔。
4.如權利要求1所述的高、低頻電漿清洗機，其特徵在於一用於帶動基座的馬達，架在腔體下側一支撐架上。
5.如權利要求1所述的高、低頻電漿清洗機，其特徵在於轉軸具有一位於腔體頂壁上用於構成該電極平臺活動樞軸的螺旋接頭。
6.如權利要求1所述的高、低頻電漿清洗機，其特徵在於電極平臺由圍在四周的電極構成，並具有一或多個開口。
7.如權利要求1所述的高、低頻電漿清洗機，其特徵在於射頻電源供應器與微波產生裝置相互垂直方向地位於腔體上。
8.如權利要求7所述的高、低頻電漿清洗機，其特徵在於射頻電源供應器位於腔體的頂壁上，而微波產生裝置位於腔體的一側壁外部。
專利摘要一種高、低頻電漿清洗機，包含一腔體、安裝在該腔體內部用以提供處理基材置放的一電極平臺、可將反應氣體通入該腔體內的至少一氣體導入裝置、可饋入微波在該腔體內的一微波產生裝置及可傳導射頻能量至該腔體內的一射頻電源供應器；其中，在該腔體底部設有一可旋轉的基座，使得該電極平臺可受帶動旋轉，並在該腔體頂部設置一螺旋接頭用以引入射頻能量及做為該電極平臺的一活動樞軸；可切換或是同時使用微波產生裝置與射頻電源供應器在腔體內產生電漿，據此，可處理不同製程需求的基材，並達成反應速度快及低溫特性，並可同時或是各自在腔體內形成電漿，藉以清除基材上前製程所造成的不同汙染物，並具有結構簡單及操作便利等優點。
文檔編號B08B7/00GK2865879SQ200520133269
公開日2007年2月7日 申請日期2005年11月21日 優先權日2005年11月21日
發明者鄭豐宗, 彭洸傑 申請人:立盈科技股份有限公司