[發(fā)明專利]磁性薄膜沉積腔室及薄膜沉積設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610929208.0
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108010718B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 楊玉杰;張同文;夏威;丁培軍;王厚工
• 申請（專利權）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01F41/22
• 分類號: H01F41/22;H01F7/02
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明提供一種磁性薄膜沉積腔室及薄膜沉積設備，包括腔室主體和偏置磁場裝置，在腔室主體內(nèi)設置有基座，用以承載待加工工件。偏置磁場裝置用于在基座上方形成水平磁場，該水平磁場用于在待加工工件上沉積具有面內(nèi)各向異性的磁性膜層。本發(fā)明提供的薄膜沉積腔室，其能夠在基座上方形成足以誘發(fā)磁性薄膜的面內(nèi)各向異性的水平磁場。

技術領域

本發(fā)明涉及微電子技術領域，具體地，涉及一種磁性薄膜沉積腔室及薄膜沉積設備。

背景技術

隨著技術的發(fā)展，集成電路制造工藝已可以顯著縮小處理器的尺寸，但是仍然有一些諸如集成電感、噪聲抑制器等的核心元器件在高頻化、微型化、集成化等方面面臨諸多困難。為了解決此問題，具有高磁化強度、高磁導率、高共振頻率及高電阻率的軟磁薄膜材料引起人們越來越多的關注。

雖然軟磁薄膜材料主要考慮其高磁導率和高磁化強度，以及低矯頑力和低損耗，但是，左右軟磁薄膜材料發(fā)展的一個主要因素是它的截止頻率。而通過調(diào)控軟磁薄膜的面內(nèi)單軸各向異性場，可以實現(xiàn)對軟磁薄膜材料的截止頻率的調(diào)節(jié)。而調(diào)控軟磁薄膜的面內(nèi)單軸各向異性場的一個常用方法是磁場誘導沉積，其具有工藝簡單、無需增加工藝步驟、對芯片傷害小等的優(yōu)點，是工業(yè)生產(chǎn)的首選方法。

但是，現(xiàn)有的磁場誘導沉積方法還無法應用到制備磁性薄膜的生產(chǎn)設備中，例如PVD設備。也就是說，現(xiàn)有的薄膜沉積腔室不具有誘發(fā)磁性薄膜的面內(nèi)各向異性的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題之一，提出了一種磁性薄膜沉積腔室及薄膜沉積設備，其能夠在基座上方形成足以誘發(fā)磁性薄膜的面內(nèi)各向異性的水平磁場，滿足生產(chǎn)型設備在大尺寸待加工工件上制備具有面內(nèi)各向異性的磁性膜層的需要。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種磁性薄膜沉積腔室，包括腔室主體，在所述腔室主體內(nèi)設置有基座，用以承載待加工工件，還包括偏置磁場裝置，所述偏置磁場裝置用于在所述基座上方形成水平磁場，所述水平磁場用于在所述待加工工件上沉積具有面內(nèi)各向異性的磁性膜層。

優(yōu)選地，所述偏置磁場裝置包括：環(huán)繞所述基座設置的磁體組，所述磁體組用于在所述基座上方形成所述水平磁場。

優(yōu)選地，所述磁體組包括兩段呈圓弧狀的磁體，二者對稱環(huán)繞在所述基座的兩側，且其中一段磁體N極與其中另一段磁體中的S極均朝向所述基座。

優(yōu)選地，所述磁體組包括閉合的環(huán)狀磁體，所述環(huán)狀磁體由永磁材料采用整體充磁的方式形成所述水平磁場。

優(yōu)選地，所述磁體組包括兩組呈圓弧狀的子磁體組，二者對稱環(huán)繞在所述基座的兩側；每組所述子磁體組包括多個磁柱，且所述多個磁柱沿所述基座的周向間隔分布。

優(yōu)選地，每組所述子磁體組中，各個所述磁柱的磁極方向相互平行。

優(yōu)選地，每組所述子磁體組中，各個所述磁柱的磁極方向沿所述基座的徑向設置。

優(yōu)選地，每個所述磁柱水平設置，且其中一個所述子磁體組中的每個所述磁柱的N極與其中另一個所述子磁體組中的每個所述磁柱的S極均朝向基座。

優(yōu)選地，每個所述磁柱豎直設置，且其中一個所述子磁體組中的每個所述磁柱的N極與其中另一個所述子磁體組中的每個所述磁柱的S極均豎直向上。

優(yōu)選地，每個所述磁柱傾斜設置，且其中一個所述子磁體組中的每個所述磁柱的N極與其中另一個所述子磁體組中的每個所述磁柱的S極均朝向靠近所述基座的方向傾斜向上。

優(yōu)選地，在所述多個磁柱中，靠近圓弧兩端的一部分磁柱的分布密度小于靠近圓弧中間的另一部分磁柱的分布密度。

優(yōu)選地，每組所述子磁體組所對應的弦長大于或等于待加工工件直徑。

優(yōu)選地，所述偏置磁場裝置包括：