[實用新型]薄膜沉積裝置

無效

• 申請號: 200720067624.0
• 申請日: 2007-03-06
• 公開（公告）號: CN201049962Y
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 劉兆虎;方文勇;曾海;陳冬
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: C23C14/22
• 分類號: C23C14/22;H01L21/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本實用新型涉及半導體制程中薄膜沉積技術，具體地說，涉及一種在基片上沉積金屬薄膜的薄膜沉積裝置。

背景技術

物理氣相沉積(Physical?Vapor?Deposition，PVD)是廣泛應用于半導體制程的薄膜沉積技術。PVD一般有蒸鍍、分子束磊晶成長及濺鍍三種技術，其中由于濺鍍技術本身具有沉積效率高、制造成本低等等的優點而被較多采用。濺鍍沉積技術就是利用輝光放電通過氣體離子如氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面，將靶材表面的原子被濺射出而堆積在基板表面形成薄膜。在濺鍍過程中，靶材的原子被氣體離子撞擊向各個方向運動，大部分堆積在基板表面形成薄膜，但有部分堆積于沉積裝置的真空處理室的內壁上，這部分靶材原子脫落后會污染基片，增加了基片的不良率。為解決這個問題，一般的方法就是在真空沉積室內安裝一個可拆除的金屬保護外殼，使所述的部分靶材原子堆積在該外殼上從而保護真空處理室的內壁。當金屬保護外殼被污染到一定程度，更換新的保護殼。美國專利第6,881,305、5,518,593號就揭示了此種具有金屬外殼的薄膜沉積裝置。

然而，雖然安裝金屬保護殼可起到保護真空處理室內壁的作用，但是由于真空處理室不會絕對真空，一般會存在殘留氣體如微量水蒸氣及有機氣體。請參閱圖1，圖1為現有的薄膜沉積裝置的部分剖面示意圖。殘留氣體通過通氣槽13’流入靶材1’與金屬保護外殼4’之間，當達到一定量時，該殘留氣體便可以電性導通靶材與金屬保護外殼，發生電弧12’放電現象，使得靶材表面形成許多弧點。通過統計數字顯示，這些弧點80％出現在上述通氣槽道附近，嚴重影響了在基片上沉積的薄膜的質量。

有鑒于此，需要提供一種新的薄膜沉積裝置。

新型內容

本實用新型解決的技術問題是提供一種可降低靶材表面起弧點的薄膜沉積裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種新的薄膜沉積裝置，其包括一個真空處理室及將被沉積薄膜的基片和靶材包圍于其內的金屬保護外殼，所述金屬保護外殼位于真空處理室內，設有至少一個排氣口，薄膜沉積裝置中的殘氣至少部分由該排氣口排出。

與現有技術相比，本實用新型薄膜沉積裝置通過在金屬保護外殼上設置排氣孔，有效減少進入靶材與保護外殼之間的殘氣，有效避免靶材與保護外殼發生短路，從而減少了靶材表面的起弧點。

附圖說明

通過以下對本實用新型一實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解其實用新型的目的、具體結構特征和優點。其中，附圖為：

圖1為現有薄膜沉積裝置的局部剖視示意圖。

圖2為本實用新型薄膜沉積裝置的局部剖視示意圖。

圖3為本實用新型的保護殼的俯視圖。

具體實施方式

本實用新型提供了一種新的薄膜沉積裝置，如圖2至圖3所示。

請參閱圖2，該薄膜沉積裝置包括真空處理室。被沉積薄膜的基片10放置于真空處理室底部由支架(未圖示)支撐，靶材1與法蘭2一體相連被放置于真空處理室的上部。該薄膜沉積裝置還設有置于真空處理室內壁的金屬保護外殼，其包括保護殼3及夾持殼4兩部分，將上述基片10和靶材1包圍于其內。請結合圖3，保護殼3呈圓錐桶狀結構，具有與基片10大致平行的邊緣部30。

保護殼3的邊緣部30設有若干螺孔32及與四個通氣口31，該四個通氣口31等距離的均勻分布在邊緣部30上。保護殼3通過上述螺孔32采用螺紋連接的方式安裝于工作平臺11與夾持殼4之間。

法蘭2和工作平臺11上分別設有環形凹槽及可以與真空處理室相通的排氣槽道13，所有排氣槽道13均自環形凹槽向靶材1延伸至保護殼3的排氣口31。為了密封真空處理室，該薄膜沉積裝置還包括收容于法蘭2上的環形凹槽內的上O型絕緣環6、收容于工作平臺11上的環形凹槽內的下O型絕緣環7及安裝于兩O型絕緣環6、7之間絕緣陶瓷環8。

本實用新型薄膜沉積裝置通過在金屬保護外殼上設置與排氣槽道13相通的排氣口31，使殘留氣體5至少部分通過所述排氣口31排出，大大減少了流入金屬保護外殼與靶材1之間的殘留氣體5，從而減少了靶材表面因放電起弧形成的弧點。

需要注意的是，本實用新型薄膜沉積裝置不僅適用于物理氣相沉積中的濺鍍技術，本實用新型的技術方案也可適用其他類型的沉積薄膜技術。