[發明專利]物理氣相沉積設備及其方法

有效

• 申請號: 201910926708.2
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110965033B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 王嘉熙;何昆哲;陳彥羽
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種物理氣相沉積設備及其方法。物理氣相沉積方法包括使靶材的背側上方的第一磁性體傾斜。繞著延伸穿過靶材的軸線移動第一磁性體。隨后，吸引帶電離子以轟擊靶材，使得粒子自靶材射出并沉積在晶圓的表面上方。通過使磁性體相對于靶材傾斜，磁場的分布可更加隨機及均勻。

技術領域

本揭露是關于一種物理氣相沉積設備及其方法。

背景技術

通過復雜的制造制程形成集成晶片，在此等制程期間工件經受不同的步驟以形成一或更多個半導體元件。處理步驟可包括在半導體基板上形成薄膜。可使用物理氣相沉積在低壓處理腔室中將薄膜沉積至半導體基板上。

發明內容

根據本揭示案的一些實施例，方法包括使靶材的背側上方的第一磁性體傾斜。繞著延伸穿過靶材的軸線移動第一磁性體。產生包括帶電離子的電漿。吸引帶電離子以轟擊靶材，使得粒子自靶材射出并沉積在晶圓的表面上方。

根據本揭示案的一些實施例，方法包括在軸線的第一徑向方向上移動靶材的背側上方的第一磁性體，其中軸線延伸穿過靶材。方法包括在軸線的第二徑向方向上移動靶材的背側上方的第二磁性體。在第一徑向方向上移動第一磁性體及在第二徑向方向上移動第二磁性體之后，繞著軸線移動第一磁性體及第二磁性體。產生包括帶電離子的電漿。吸引帶電離子以轟擊靶材，使得粒子自靶材射出并沉積在晶圓的表面上方。

根據本揭示案的一些實施例，設備包括處理腔室、靶材固持器、第一磁性體、第一臂組件、旋轉軸、第一樞接機構。處理腔室經配置用以安放工件。靶材固持器位于處理腔室中。第一磁性體設置在靶材固持器的背側上方。第一臂組件連接至第一磁性體。第一樞接機構連接旋轉軸與第一臂組件。

附圖說明

當結合隨附附圖閱讀時，將自下文的詳細描述最佳地理解本揭示案的態樣。應注意，根據工業中的標準實務，并未按比例繪制各特征。事實上，為了論述清楚，可任意增加或減小各特征的尺寸。

圖1是根據本揭示案的一些實施例的物理氣相沉積(physical vapordeposition；PVD)設備的示意圖；

圖2是根據本揭示案的一些實施例的操作下的磁控元件的示意性側視圖；

圖3A及圖3B是根據本揭示案的一些實施例的伸縮臂組件的不同橫截面視圖；

圖4A及圖4B是根據本揭示案的一些實施例的不同操作狀態下的磁控元件的示意性側視圖；

圖5是根據本揭示案的一些實施例的用于物理氣相沉積設備中的磁控元件組件的示意性頂視圖；

圖6及圖7是根據本揭示案的不同實施例的用于物理氣相沉積設備中的磁控元件組件的示意性側視圖；

圖8及圖9是根據本揭示案的不同實施例的操作物理氣相沉積設備的流程圖。

【符號說明】

100 物理氣相沉積設備

110 處理腔室

120 靶材固持器

130 電源

140 厚度偵測器

150 氣體系統

160 基座

170 真空系統

180 控制器

200 靶材

210 晶圓

212 溝槽

220 薄膜

300 磁控元件

302 旋轉軸線