[發明專利]一種磁控濺射設備

在審

• 申請號: 202010101325.4
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111155067A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 張誠
• 申請（專利權）人: 三河市衡岳真空設備有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50
• 代理公司: 北京元合聯合知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11653
• 代理人: 李非非

本發明提供了一種磁控濺射設備，該磁控濺射設備包括濺射室、位于該濺射室內相對設置的用于承載基片的基片臺和濺射陰極、濺射電源以及設置在濺射室內的電子偏轉磁場生成裝置，該電子偏轉磁場生成裝置包括極性相反的第一磁極和第二磁極，該第一磁極和第二磁極在所述基片和所述濺射陰極之間形成水平方向的電子偏轉磁場，該電子偏轉磁場用于使濺射過程中朝向基片運動的電子發生偏轉。本發明所提供的磁控濺射設備可以使濺射過程中朝向基片運動的電子發生偏轉，從而降低到達基片的電子數量，進而降低電子對基片所形成的損傷。

技術領域

本發明涉及磁控濺射技術領域，尤其涉及一種磁控濺射設備。

背景技術

磁控濺射設備目前被廣泛應用于半導體、MEMS(微機電系統)、光學鍍膜、裝飾鍍膜等領域。現有磁控濺射設備主要包括濺射室、基片臺、磁控濺射陰極以及濺射電源。基片臺和磁控濺射陰極均設置在濺射室內，其中，基片臺用于承載基片，磁控濺射陰極則與基片相對設置。進一步地，磁控濺射陰極包括靶材、背板以及磁鐵裝置。靶材設置在背板的一側，其中，靶材用于實現濺射的一面朝向基片。典型地，基片和靶材之間的距離小于200mm，通常設置在100-150mm之間。磁鐵裝置設置在背板的另一側，該磁鐵裝置用于在靶材表面形成磁場。濺射電源的輸出和磁控濺射陰極相連，磁控濺射設備的陽極接地，用于形成電場。典型地，現有磁控濺射設備通常還包括陽極罩，該陽極罩環繞靶材、背板以及磁鐵裝置設置以對其形成保護。

磁控濺射設備工作時，在濺射電源的作用下濺射室內形成電場，該電場離化濺射室內的工藝氣體原子(例如氬原子)產生等離子體，該等離子體包括離子和電子。針對于離子來說，由于濺射電源的作用，靶材表面呈負電壓，因此離子在該負電壓的作用下加速飛向靶材對其表面進行轟擊，靶材受到轟擊后釋放出原子，該原子沉積到基片表面成膜。針對于電子來說，一部分電子被磁力線束縛從而環繞磁力線運動，在運動過程中與工藝氣體原子碰撞以形成更多的等離子體；另一部分電子被陽極罩吸收；還有一部分電子在靶材表面負電壓的作用下脫離磁力線的束縛向遠離靶材的方向加速運動，其中有的電子最終會到達基片上。

電子到達基片上會對基片形成損傷。其中，被靶材表面負電壓加速的電子通常具有較高的能量，相應地對基片的損傷就更大。針對于敏感型基片來說，這種損傷會嚴重影響到基片的性能。

發明內容

為了克服現有技術中的上述缺陷，本發明提供了一種磁控濺射設備，該磁控濺射設備包括濺射室、位于該濺射室內相對設置的用于承載基片的基片臺和濺射陰極、以及濺射電源，該磁控濺射設備還包括：

設置在所述濺射室內的電子偏轉磁場生成裝置，該電子偏轉磁場生成裝置包括極性相反的第一磁極和第二磁極，該第一磁極和第二磁極在所述基片和所述濺射陰極之間形成水平方向的電子偏轉磁場，該電子偏轉磁場用于使濺射過程中朝向基片運動的電子發生偏轉。

根據本發明的一個方面，該磁控濺射設備中，所述基片和所述濺射陰極之間的距離大于等于200mm

根據本發明的另一個方面，該磁控濺射設備中，所述基片和所述濺射陰極之間距離的范圍是200mm至300mm。

根據本發明的又一個方面，該磁控濺射設備中，所述第一磁極和所述第二磁極均為長條狀，其二者沿水平方向平行設置，其中，所述第一磁極和所述第二磁極的設置高度介于所述基片的設置高度和所述濺射陰極的設置高度之間。

根據本發明的又一個方面，該磁控濺射設備中，從所述基片臺所在位置朝所述濺射陰極看過去所述第一磁極和所述第二磁極位于所述濺射陰極中靶材的兩側。

根據本發明的又一個方面，該磁控濺射設備中，所述第一磁極和所述第二磁極的長度大于所述靶材在所述第一磁極和所述第二磁極長度方向上的尺寸。