[实用新型]一种氮化物和金属薄膜沉积与修整设备

说明书

本实用新型公开了一种氮化物和金属薄膜沉积与修整设备，包括载片装置、修膜装置、金属溅射装置、氮化物溅射装置、传送装置；传送腔分别与载片腔、修膜腔、金属溅射腔、氮化物溅射腔的晶片传送口连通；在每个晶片传送口处均安装有阀门，每个阀门都能够实现独立打开或关闭；所述传送腔中设有机械手，所述机械手用于从载片盒取出晶片，并且能够在修膜腔、金属溅射腔及氮化物溅射腔之间进行传片操作。采用本实用新型在沉积薄膜的过程中，采用直流与射频磁控溅射相结合的方法，可以避免沉积的薄膜中间厚边缘薄的问题，结合等离子体刻蚀修膜技术，可以使4‑8英寸晶片上的薄膜厚度均匀性≤0.1％。

技术领域

本实用新型涉及一种氮化物和金属薄膜沉积与修整设备，属于微电子加工技术领域。

背景技术

无线通讯终端的多功能化发展对射频器件提出了微型化、高频率、高性能、低功耗、低成本等高技术要求。传统的声表面波滤波器(SAW) 在2.4GHz以上的高频段插入损耗大，介质滤波器有很好的性能但是体积太大。薄膜体声波谐振器(FBAR)技术是近年来随着加工工艺技术水平的提高和现代无线通信技术，尤其是个人无线通信技术的快速发展而出现的一种新的射频器件技术。它具有极高的品质因数Q值 (1000以上)和可集成于IC芯片上的优点，并能与互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)工艺兼容，同时有效地避免了声表面波谐振器和介质谐振器无法与CMOS工艺兼容的缺点。

FBAR是制作在衬底材料上的电极--压电膜--电极的三明治结构的薄膜器件。FBAR的压电材料通常采用PZT、ZnO和AlN。其中 AlN声速最高，因此应用于更高的频率，符合现在无线通信往高频化发展的要求。并且AlN具有相对另外两种材料温度系数低、热导率高、固有损耗小、化学稳定性好、制备工艺相对简单的优点。此外，锌、铅、锆等材料相对于CMOS工艺来说是很危险的材料，因为它们会严重降低半导体中载流子的寿命，而AlN不存在这个问题。因此，AlN是FBAR兼容在CMOS器件中的理想材料。

目前，国际上用于制备FBAR相对比较理想的AlN材料主要是用磁控溅射的方法制备的，随着国际上半导体器件加工朝着大尺寸(6、 8、12英寸)衬底方向发展，FBAR滤波器芯片也不例外，衬底尺寸的增大，衬底上各位置应力、粗糙度等性质差异性也会随之增大，因此运用传统的PVD磁控溅射系统想保证大尺寸衬底上薄膜厚度均匀性差异在1nm以下相当困难，而FBAR滤波器频率跟厚度紧密相关， 1nm的厚度差频率就会偏移MHz级别，因此，设计一款可以制备高厚度均匀性薄膜的PVD设备对FBAR滤波器的生产至关重要。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种氮化物和金属薄膜沉积与修整设备，采用该设备，在沉积薄膜的过程中，采用直流与射频磁控溅射相结合的方法，可以避免沉积的薄膜中间厚边缘薄的问题，结合等离子体刻蚀修膜技术，可以使4-8英寸晶片上的薄膜厚度均匀性≤0.1％。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种氮化物和金属薄膜沉积与修整设备，包括载片装置、修膜装置、金属溅射装置、氮化物溅射装置、传送装置；

所述载片装置包括具有载片腔的第一壳体，所述第一壳体上设有晶片传送口；所述载片腔中设有用于容置晶片的载片器，以及用来将载片器输送至晶片传送口处的输送机构；

所述修膜装置包括具有修膜腔的第二壳体，所述第二壳体上设有晶片传送口；所述修膜腔中分别设有用于承托晶片的修膜载片台、用于驱动载片台移动的驱动机构、以及用于对晶片表面进行清理和修平处理的聚焦离子束装置；

所述金属溅射装置包括具有金属溅射腔的第三壳体，所述第三壳体上设有晶片传送口；所述金属溅射腔中分别设有用于承托晶片的金属溅射载片台、用于溅射金属的靶材；