[發明專利]聚焦環、聚焦環組合、IMP濺射設備

無效

• 申請號: 201110403786.8
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102418076A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學澤;汪濤
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體濺射領域，尤其涉及約束濺射粒子的運動軌跡，起到聚焦作用的聚焦環。

背景技術

濺射為現代半導體芯片生產過程中常用的一種薄膜淀積技術。濺射過程中，高能粒子撞擊具有高純度的靶材料固體平板，按物理過程撞擊出原子。這些被撞擊出的原子穿過真空，最后淀積在硅片上。而在半導體芯片的生產過程中，無論是8寸生產線，12寸生產線，凡在利用靶材進行濺射時都會用到聚焦環。聚焦環在半導體工藝中的主要作用包括：約束濺射粒子的運動軌跡，起到聚焦的作用；吸附濺射過程中產生的大的顆粒物，起到凈化的作用。如圖1所示，靶材300濺射出來的四面八方的原子被聚焦環250聚焦到硅片100的上方，均勻的往硅片100上分布。

而在IMP(離子化的金屬等離子體)的濺射工藝中，聚焦環會需要參與到濺射中來。這樣，聚焦環的壽命就是極度有限的。而且在實際生產中，聚焦環的壽命非常的短，而聚焦環的加工工藝復雜，價格昂貴，這使得聚焦環的消耗在芯片生產中產生了極高的費用。所以有必要采取一種方式，使得聚焦環的使用壽命延長，降低生產成本。

發明內容

本發明目的是提高聚焦環的使用壽命，降低生產成本。

為實現上述目的，本發明提出了一種聚焦環組合，包括：

聚焦環，所述聚焦環上有通孔，且其內表面在通孔處形成有凹槽；

安裝釘，所述安裝釘包括柱體與膨大的背部，所述背部貼附在所述聚焦環的內表面，所述柱體通過所述通孔延伸出所述聚焦環的外表面，所述背部嵌入所述凹槽，所述柱體的內部設有螺紋孔。

可選的，所述安裝釘和聚焦環的材料相同。

可選的，所述內表面安裝釘的背部厚度大于1.53mm。

可選的，所述安裝釘的背部嵌入凹槽的深度超過1.53mm。

可選的，還包括螺桿，所述螺桿進入所述螺紋孔內。

為實現上述目的，本發明還提供一種聚焦環，所述聚焦環上有通孔，且其內表面在通孔處形成有凹槽內表面。

為實現上述目的，本發明還提供一種IMP濺射設備，包括：

反應腔；

聚焦環，所述聚焦環上有通孔，且其內表面在通孔處形成有凹槽；

安裝釘，所述安裝釘包括柱體與膨大的背部，所述背部貼附在所述聚焦環的內表面，所述柱體通過所述通孔延伸出所述聚焦環的外表面，所述背部嵌入所述凹槽，所述柱體的內部設有螺紋孔；

螺桿，所述螺桿從反應腔的腔壁穿出進入所述螺紋孔。

可選的，所述安裝釘和聚焦環的材料相同。

可選的，所述安裝釘的背部大于1.53mm。

可選的，所述安裝釘的背部大于2.53mm。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

可以使聚焦環的使用壽命增加20％左右，大大降低了生產成本。

附圖說明

圖1是現有聚焦環在濺射工藝中使用情況的示意圖。

圖2至圖6是現有聚焦環組合的結構示意圖。

圖7是現有聚焦環的安裝方式中安裝釘背部完全被消耗掉無法固定聚焦環的示意圖。

圖8至圖10是第一實施例中聚焦環組合的結構示意圖。

圖11至圖15是第二實施例中聚焦環組合的結構示意圖。

圖16至圖18是第三實施例中聚焦環組合的結構示意圖。

具體實施方式

在IMP(離子化的金屬等離子體)的濺射工藝中，聚焦環會需要參與到濺射中來，聚焦環使用到一定程度就需要被換新的，比如，聚焦環上面形成有花紋，當聚焦環使用到花紋消失的時候，聚焦環就需要被換掉了。

現有技術中的聚焦環以及與之配合安裝的零部件以及它們組合起來的聚焦環組合的結構如圖2至圖6所示，聚焦環250上設置有通孔1，栓帽(CUP)21為一平底杯狀結構，底部也設置有通孔2，安裝釘(PIN)37有直徑較大的背部372，以及直徑與通孔1、2匹配的柱體371，其中安裝釘37內設置有螺紋孔3。安裝釘37的柱體371穿過聚焦環250上的通孔1和栓帽21底部的通孔2。與之適應的，反應腔會設置有螺桿(未圖示)旋入螺紋孔3，使得聚焦環250安裝固定好。在杯狀的栓帽21的“杯”內，會設置有絕緣物質(未圖示)，使得聚焦環與腔室(未圖示)絕緣。其中，安裝釘37、栓帽21和聚焦環250的材質相同，且均與靶材的材料相同。