[發(fā)明專利]一種PVD加工中使用的腔體以及PVD加工方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110270761.5
• 申請(qǐng)日: 2011-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN102965615A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜維亮;李曉麗;張炳一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫華潤(rùn)上華科技有限公司
• 主分類號(hào): C23C14/04
• 分類號(hào): C23C14/04;C23C14/34
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧霽晨;高為

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，尤其涉及PVD加工方法以及加工設(shè)備。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造工藝中，隨著半導(dǎo)體電子設(shè)備朝著緊密化的迅速發(fā)展，要求更高精度的加工處理。在這樣的精細(xì)工藝中，尤其是在薄膜形成工序中，一般是利用濺射法來進(jìn)行成膜。濺射法是指，在真空氣氛中通過引起氣體放電而產(chǎn)生等離子體，使該等離子體的陽(yáng)離子碰撞到被稱作為濺射電極的負(fù)極上設(shè)置的靶材(或者濺射靶材)上，通過該碰撞，濺射的離子附著在被處理襯底而形成薄膜的方法。

目前，作為濺射法，廣泛采用PVD(Physical?Vapor?Deposition，物理氣相沉積)濺射工藝。該P(yáng)VD濺射工藝是在真空腔體中進(jìn)行，對(duì)于靶材施加直流電壓、對(duì)于線圈施加射頻電壓，對(duì)于被加工物，例如襯底，施加偏置電壓。在真空氣氛中，通過導(dǎo)入工作氣體產(chǎn)生等離子體放電，使該等離子體碰撞到靶材，這樣，通過碰撞而濺射出來的金屬被離子化，離子化的金屬附著在作為被加工物上，由此，在作為被加工物的襯底上形成薄膜。

圖1是表示現(xiàn)有的PVD濺射工藝的示意圖。如圖1所示，在真空腔體的屏蔽罩30內(nèi)，設(shè)置作為被加工物的晶片40，對(duì)于靶材10施加直流電壓20。在真空氣氛中，從腔體的下部導(dǎo)入工作氣體，利用導(dǎo)入的工作氣體激發(fā)等離子體放電，使激發(fā)出的等離子體碰撞到金屬的靶材10，這樣，通過碰撞而濺射出來的金屬被離子化，離子化的金屬附著在作為被加工物的晶片40上，由此，在晶片40上形成金屬膜。

在上述現(xiàn)有的PVD濺射工藝中，工作氣體的導(dǎo)入方式是氣流由下至上的，這樣的導(dǎo)入方式會(huì)使得腔體底部的金屬顆粒被氣體導(dǎo)入時(shí)吹起揚(yáng)塵，容易在晶片40表面已沉積的金屬膜上形成多余的金屬顆粒，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明旨在提供一種不會(huì)產(chǎn)生上述金屬顆粒的PVD加工中使用的腔體以及PVD加工方法。

本發(fā)明的PVD加工中使用的腔體是用于收容靶材和被加工物的腔體，所述腔體具備屏蔽罩，其特征在于，在所述屏蔽罩的上方設(shè)置進(jìn)氣孔或者/以及在所述屏蔽罩的周邊設(shè)有進(jìn)氣孔。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣孔為多個(gè)，所述進(jìn)氣孔用于將PVD加工中使用的加工氣體導(dǎo)入所述腔體中。

根據(jù)本發(fā)明的腔體，能夠使得加工氣體從腔體的周邊或者上方進(jìn)入腔體，能夠避免揚(yáng)起沉積于腔體底部的顆粒，能夠提高腔體中金屬顆粒的成膜質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣孔在所述屏蔽罩的周邊均勻分布。優(yōu)選地，所述進(jìn)氣孔在所述屏蔽罩的周邊隔開固定間隔分布。或者，優(yōu)選地，所述進(jìn)氣孔在所述屏蔽罩的周邊非均勻分布。

通過在所述屏蔽罩的周邊均勻地設(shè)置進(jìn)氣孔，能夠使得工作氣體平穩(wěn)地進(jìn)入腔體，更進(jìn)一步避免揚(yáng)起沉積于腔體底部的顆粒，能夠更有效地改善金屬顆粒的成膜質(zhì)量。

優(yōu)選地，所述進(jìn)氣孔的直徑為0.1～0.5mm。

通過將進(jìn)氣孔設(shè)置成規(guī)定的尺寸0.1～0.5mm，有利于工作氣體平穩(wěn)地通過，防止揚(yáng)起沉積于腔體底部的顆粒。

本發(fā)明的PVD加工方法用于在腔體中對(duì)被加工物進(jìn)行加工，對(duì)于靶材施加電壓，對(duì)腔體導(dǎo)入工作氣體，以激發(fā)等離子體放電，對(duì)被加工物進(jìn)行加工，其特征在于，使得所述工作氣體從所述腔體的周邊或者、以及上方導(dǎo)入所述腔體內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的PVD加工方法，能夠使得加工氣體從腔體的周邊或者上方進(jìn)入腔體，能夠避免揚(yáng)起沉積于腔體底部的顆粒，能夠提高腔體中金屬顆粒的成膜質(zhì)量。

優(yōu)選地，使得所述工作氣體從所述腔體的周邊或者上方均勻地導(dǎo)入到所述腔體內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的PVD加工方法，能夠使得工作氣體平穩(wěn)地進(jìn)入腔體，更進(jìn)一步避免揚(yáng)起沉積于腔體底部的顆粒，能夠更有效地改善金屬顆粒的成膜質(zhì)量。

或者，優(yōu)選地，使得所述工作氣體從所述腔體的周邊或者上方非均勻地導(dǎo)入到所述腔體內(nèi)。

優(yōu)選地，所述加工氣體為惰性氣體。

優(yōu)選地，所述靶材為Al、Ti、Ag、Ni中的任意一種或者它們的組合。

附圖說明

圖1是表示現(xiàn)有的PVD濺射工藝的示意圖。

圖2是表示本發(fā)明的PVD加工方法中使用的腔體的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面介紹的是本發(fā)明的多個(gè)可能實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。