[發明專利]一種沉積腔室和膜層沉積裝置

有效

• 申請號: 201710097242.0
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN108456860B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 武學偉
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/08
• 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;羅瑞芝

本發明提供一種沉積腔室和膜層沉積裝置。該沉積腔室包括腔體、環繞設置在腔體側壁的內襯、靶材和基座；靶材設置于內襯頂部開口的上方，基座設置于內襯底部開口的下方；還包括遮擋件，遮擋件環繞固定設置于基座外圍，且遮擋件在靶材上的正投影覆蓋內襯底部。該沉積腔室不僅能夠避免等離子體顆粒落入腔體底部，而且能使該沉積腔室無需再設置壓環，從而不僅避免了工藝結束后壓環與托盤相互脫開時沉積薄膜脫落所導致的顆粒污染，而且克服了壓環的設置在工藝過程中帶來的沉積工藝不穩定的缺陷，同時還克服了壓環的設置所導致的沉積薄膜的不均勻的缺陷，確保了整個工藝過程的穩定性和薄膜沉積的均勻性。

技術領域

本發明涉及磁控濺射技術領域，具體地，涉及一種沉積腔室和膜層沉積裝置。

背景技術

ITO(氧化銦錫)PVD(物理氣相沉積)機臺是用于LED產線ITO膜沉積的設備。用于制備LED芯片的ITO機臺工藝腔室的主要結構如圖1所示，其中，腔室10頂部的空腔6內設置有冷卻液，主要為冷卻靶材，腔室10頂部的空腔6內還設置有控制等離子體的磁控管。靶材的主體材料為ITO，等離子體轟擊靶材后將ITO沉積到芯片上形成薄膜。腔室10內設置有內襯2，其作用是將腔室10內壁保護起來防止沉積的薄膜污染腔室10內壁；基座4，作用是承載LED芯片的托盤7；壓環8，作用是在工藝中壓住托盤7。腔室10內部，由靶材3、內襯2、壓環8和基座4形成了封閉區域，等離子體只在此區域內產生，以保證沉積的ITO不能通過內襯2與托盤7之間落到腔室10的底部。基座4是可升降的，在沉積工藝過程中，帶有托盤7的基座4向上升起頂起壓環8一段距離，使得壓環8脫離開內襯2；工藝結束后，基座4下降，并帶動壓環8下降，使壓環8與內襯2相接觸。

圖2展示了一種壓環結構，壓環8與托盤7完全貼合，當薄膜9沉積在二者之上以后會在二者結合處連在一起，當工藝結束需要取出托盤7時二者脫開，二者結合處的薄膜9會脫落下來形成顆粒污染。

圖3展示了又一種壓環結構，在托盤7的周圍與壓環8對應的面上加工環形的槽，而對應的壓環8表面為平面，這樣在托盤7與壓環8結合處有分開的區域，使用該壓環結構后沉積的薄膜9避免了將其與托盤7連在一起。

但上述的壓環結構都存在以下缺陷：第一，壓環在真空腔室中由于需要兼顧兩個位置，一個是基座上升后壓環被托盤頂起從而脫離內襯，另一個是基座下降后壓環與托盤脫離放置在內襯上，在此過程中，壓環自身在真空腔室中位置的精確度會影響沉積薄膜的均勻性和沉積工藝的穩定性。

第二，雖然使用壓環結構后，達到了封閉等離子體、保護腔室不被污染的目的，但是在ITO PVD工藝中，托盤一般為懸浮電位(與地絕緣)，托載托盤的基座也為懸浮電位，當基座帶著托盤頂起壓環后，壓環也為懸浮電位，這使得整個靶材正對的零部件表面絕大部分都是懸浮電位，只有基座周圍的內襯為接地的，即靶材正對的零部件接地面積較小，這很容易導致濺射過程中，濺射粒子能量較大而損傷晶片表面，不利于ITO薄膜在晶片上的沉積。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述技術問題，提供一種沉積腔室和膜層沉積裝置。該沉積腔室不僅能夠在沉積工藝過程中對內襯中的等離子體形成遮擋，從而避免等離子體顆粒落入腔體底部，而且相對于現有技術，遮擋件的設置，使該沉積腔室無需再設置壓環，從而不僅避免了工藝結束后壓環與托盤相互脫開時沉積薄膜脫落所導致的顆粒污染，而且克服了壓環的設置在工藝過程中帶來的沉積工藝的不穩定的缺陷，同時還克服了壓環的設置所導致的沉積薄膜的不均勻的缺陷，確保了整個工藝過程的穩定性和薄膜沉積的均勻性。

根據本發明的一方面，提供了一種沉積腔室，包括腔體、環繞設置在所述腔體側壁的內襯、靶材和基座；所述靶材設置于所述內襯頂部開口的上方，所述基座設置于所述內襯底部開口的下方；還包括遮擋件，所述遮擋件環繞固定設置于所述基座外圍，且所述遮擋件在所述靶材上的正投影覆蓋所述內襯底部。

可選地，根據本發明的沉積腔室，所述基座包括載臺和用于支撐所述載臺的支撐部，所述遮擋件環繞所述載臺設置，并固定于所述載臺的底面。