一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置及其使用方法与流程

本发明涉及半导体制造，具体是一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置及其使用方法。

背景技术：

1、随着微机电系统（mems）元件在消费电子、汽车传感器、生物医疗及射频通信等领域的广泛应用，器件正朝着高集成度、三维复杂结构及高可靠性的方向快速发展。在此类元件中，金属薄膜不仅承担着电极互连、欧姆接触和反射层等关键电学功能，其质量也直接决定了器件长期的机械稳定性和环境适应性。在众多镀膜技术中，磁控溅射凭借低温成膜、膜层致密、附着力强以及对高深宽比结构具有一定保形覆盖能力的优势，已成为mems金属薄膜制备的核心工艺之一；

2、当前，工业界普遍采用物理气相沉积或化学气相沉积方法完成薄膜的均匀沉积，而图形化则通常依赖于独立的光刻与刻蚀工序，或采用光刻胶掩模结合剥离工艺实现；

3、然而，现有硬掩模镀膜方案通常仅适用于单一表面的简单图形沉积，对于正反面均需图形化镀膜、多层薄膜图形需精确互相对准的应用场景（例如双面电极器件、贯穿硅通孔（tsv）的上下互联结构、双面光学薄膜器件等），尚缺乏有效的机械掩模解决方案；

4、为此，本发明提供了一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置及其使用方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置及其使用方法，解决了上述问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，包括底座，用于放置待镀膜元件，所述底座上设置有沉积部，所述待镀膜元件位于沉积部及底座之间，沉积部用于配合底座形成薄膜的图形化沉积。

3、优选的，所述底座包括放置区，所述放置区内部分为夹取凹槽和镂空区，所述底座的外边缘设置有两个定位柱。

4、优选的，所述沉积部为压环，所述压环与底座的外形尺寸相适应。

5、优选的，所述压环包括边缘压板、包裹放置区及图形区及定位孔，所述包裹放置区用于将待镀膜元件及底座置于下方，所述边缘压板起到固定待镀膜元件，所述图形区用于根据所需形成薄膜的图案设置，形成镂空或遮挡的硬掩模结构，边缘定位孔与底座外圈的定位柱进行配合，实现上下层图形对准。

6、优选的，所述压环包括：边缘压板、互联开槽、图形区、包裹放置区及定位孔，所述待镀膜元件同样置于底座中，所述边缘压板、放置区与底座、待镀膜元件进行装配，所述底座的定位柱与定位孔辅助进行精对准，先装配压环实现正面图形化薄膜沉积，再将待镀膜元件翻转装配压环实现背面薄膜的图形化沉积。

7、优选的，所述压环上具有镂空区，并于所述互联开槽处打通镂空区到边缘，使所述待镀膜元件侧壁在正反面镀膜时暴露在外，进而在正反面依次镀膜的同时实现正反面膜层互联、电性能导通。

8、优选的，所述底座的放置区设置有高度间隙，且所述放置区高度高出待镀膜元件厚度的50-100um，且所述放置区中间大面积镂空。

9、优选的，所述放置区边缘设置三处凹槽开口，所述凹槽深度与放置区及待镀膜元件底部保持平行。

10、优选的，所述压环设置上设置有微米级倒角。

11、一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置的使用方法，步骤如下：

12、第一步，根据待镀膜元件的外形及厚度设计底座，并根据底座的外形设置压环；

13、第二步，针对同一面多层薄膜沉积或单层非连续薄膜需要分次沉积时，先装配压环实现第一次的图形化沉积，再装配压环实现第二次的图像化薄膜沉积；

14、第三步，针对正反面图形化镀膜及上下互联导通时，将待镀膜元件同样置于底座中，先装配压环实现正面图形化薄膜沉积，再将待镀膜元件翻转装配压环实现背面薄膜的图形化沉积。

15、有益效果

16、本发明提供了一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置及其使用方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

17、（1）该用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置及其使用方法，通过沉积部与底座的结构配合，能够实现待镀膜元件层间与面间的精确对准，以在大尺寸图形镀膜场景下，以低成本、高效率的方式实现一次性图形化薄膜沉积，以及正反面多层薄膜的可控互联制备，解决了硬掩模条件下正反面图形之间的高精度对准问题以及多层图形化薄膜之间的位置匹配问题。

1.一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：包括底座（1），用于放置待镀膜元件（2），所述底座（1）上设置有沉积部，所述待镀膜元件（2）位于沉积部及底座（1）之间，沉积部用于配合底座（1）形成薄膜的图形化沉积。

2.根据权利要求1所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述底座（1）包括放置区（101），所述放置区（101）内部分为夹取凹槽（102）和镂空区（103），所述底座（1）的外边缘设置有两个定位柱（104）。

3.根据权利要求2所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述沉积部为压环（3，4，5，6），所述压环（3，4，5，6）与底座（1）的外形尺寸相适应。

4.根据权利要求3所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述压环（3，4）包括边缘压板（301，401）、包裹放置区（302，402）及图形区（303，403）及定位孔（304，404），所述包裹放置区（302，402）用于将待镀膜元件（2）及底座（1）置于下方，所述边缘压板（301，401）起到固定待镀膜元件（2），所述图形区（303，403）用于根据所需形成薄膜的图案设置，形成镂空或遮挡的硬掩模结构，边缘定位孔与底座外圈的定位柱（104）进行配合，实现上下层图形对准。

5.根据权利要求3所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述压环（5，6）包括：边缘压板（501，601）、互联开槽（502，602）、图形区（503，603）、包裹放置区（504，604）及定位孔（505，605），所述待镀膜元件（2）同样置于底座（1）中，所述边缘压板（501，601）、放置区（504，604）与底座（1）、待镀膜元件（2）进行装配，所述底座（1）的定位柱（104）与定位孔（505，605）辅助进行精对准，先装配压环（5）实现正面图形化薄膜沉积，再将待镀膜元件（2）翻转装配压环（6）实现背面薄膜的图形化沉积。

6.根据权利要求5所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述压环（5，6）上具有镂空区，并于所述互联开槽（502，602）处打通镂空区到边缘，使所述待镀膜元件（2）侧壁在正反面镀膜时暴露在外，进而在正反面依次镀膜的同时实现正反面膜层互联、电性能导通。

7.根据权利要求2所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述底座（1）的放置区（101）设置有高度间隙，且所述放置区（101）高度高出待镀膜元件（2）厚度的50-100um，且所述放置区（101）中间大面积镂空。

8.根据权利要求7所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述放置区（101）边缘设置三处凹槽开口，所述凹槽深度与放置区（101）及待镀膜元件（2）底部保持平行。

9.根据权利要求3所述的一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置，其特征在于：所述压环（3，4，5，6）设置上设置有微米级倒角。

10.一种用于多层或正反面图案化沉积的镀膜装置的使用方法，其特征在于：步骤如下：