[發(fā)明專利]磁控濺射腔室及磁控濺射設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710096324.3
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN108456859B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 張同文;楊玉杰;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: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明提供了一種磁控濺射腔室，包括基座；用于承載基片的所述基座的上表面傾斜設置，在承載基片時，用以使基片上沉積厚度較薄的基片區(qū)域相對沉積厚度較厚的基片區(qū)域距離靶材位的距離較近。本發(fā)明還提供一種包含該磁控濺射腔室的磁控濺射設備。該磁控濺射腔室和磁控濺射設備，可以獲得薄膜厚度均勻性較好的薄膜。

技術領域

本發(fā)明屬于磁控濺射技術領域，具體涉及一種磁控濺射腔室及磁控濺射設備。

背景技術

圖1為現有的磁控濺射腔室的結構示意圖，如圖1所示，該磁控濺射腔室1內設置有承載基片10的卡盤9，且在卡盤9的正上方設置有靶材4，在濺射時DC電源會施加偏壓至靶材4，使其相對于接地的腔體成為負壓，以致氬氣放電而產生等離子體，將帶正電的氬離子吸引至負偏壓的靶材4，當氬離子的能量足夠高時，會使金屬原子逸出靶材表面并沉積在基片10上；在靶材4的正上方設置有磁控管5，其在靶材4背部浸沒在去離子水3中，其包括具有相反極性的內磁極和外磁極，可在靶材4表面形成一定的磁場分布，該磁場分布可以迫使等離子中的電子按照一定的軌道運動，增加了電子和要電離的氣體的碰撞的機會，獲得高密度的等離子體區(qū)，大幅度的提高濺射沉積速率，并在電機6的帶動下按一定的速度旋轉；使用具有一定重量的金屬卡環(huán)(Clamp Ring)8將基片10以機械的方式壓在卡盤9上進行濺射工藝。

采用圖1所示的磁控濺射腔室在實際應用中會存在以下問題：直接濺射完成后薄膜的均勻性較差，使得在下一步的工藝中還需要后續(xù)處理，工藝過程繁瑣，不適合大尺寸晶片的生產。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在解決現有技術中存在的技術問題，提供了一種磁控濺射腔室及磁控濺射設備，可以獲得薄膜厚度均勻性較好的薄膜。

為解決現有技術中存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種磁控濺射腔室，用于在基片上沉積薄膜，包括用于承載所述基片的基座；所述基座的上表面傾斜設置，工藝時,所述基片上沉積薄膜厚度較薄的基片區(qū)域與靶材之間的距離小于沉積薄膜厚度較厚的基片區(qū)域與靶材之間的距離。

優(yōu)選地，所述基座上表面的傾斜角度小于30°。

優(yōu)選地，還包括：第一頂針和至少兩個第二頂針；所述第一頂針用于支撐所述基片的下表面；所述第二頂針的頂端沿其升降方向設置有多個臺階，每個所述臺階，用于限制并承載所述基片的邊沿；所述第一頂針和所述第二頂針均貫穿所述基座且可以升降，用以將位于所述基座上的基片頂起或將位于所述第一頂針和所述第二頂針上的基片下落至所述基座上；所述第一頂針對應的所述基片區(qū)域與所述靶材的距離為第一距離；所述第二頂針對應的所述基片區(qū)域與所述靶材的距離為第二距離；當所述基片位于所述基座上時,所述第一距離小于所述第二距離。

優(yōu)選地，所述基座包括托盤、本體和固定支柱；所述托盤放置在所述本體上且一側與所述本體動連接，所述托盤的上表面用于承載基片；所述固定支柱的一端固定在所述本體的上表面上，另一端將所述托盤的另一側頂起，以使所述托盤的上表面傾斜設置。

優(yōu)選地，所述動連接包括鉸連接。

優(yōu)選地，所述托盤的上表面上設置有片槽，用于放置基片。

優(yōu)選地，還包括：偏置磁場裝置，用于在承載基片的基座表面形成水平磁場，該水平磁場用于在基片上沉積具有面內各向異性的磁性薄膜。

優(yōu)選地，所述偏置磁場裝置包括環(huán)繞所述基座的兩段呈圓弧狀的磁體，二者對稱環(huán)繞在所述基座的兩側，且其中一段磁體的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，所述磁性薄膜包括鎳鐵薄膜。

本發(fā)明還提供一種磁控濺射設備，包括磁控濺射腔室，所述磁控濺射腔室采用本發(fā)明提供的上述磁控濺射腔室。

本發(fā)明具有下述有益效果：