一种磁控溅射设备及磁控溅射系统技术方案

技术编号:14851869 阅读:131 留言:0更新日期:2017-03-18 14:29
本发明专利技术提供了一种磁控溅射设备及磁控溅射系统,属于半导体制造领域。该磁控溅射设备,包括壳体、磁靶、锆靶材组件、遮挡部以及用于安装基材的炉盘。壳体具有第一内壁、第二内壁和第三内壁,第一内壁和第二内壁相对间隔设置。第一内壁、第二内壁和第三内壁共同围合成反应腔体。炉盘安装于第一内壁,磁靶安装于第二内壁,锆靶材组件设置于磁靶远离第二内壁的一侧。遮挡部设置于第三内壁,遮挡部具有第一凹槽,第一凹槽的开口朝向远离第三内壁的一侧,且第一凹槽的开口覆盖有筛网。这种磁控溅射设备和磁控溅射系统,均能够有效避免反溅射物脱落对溅射环境的影响,有效提高反应腔体内锆金属薄膜的质量,从而提高半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域,具体而言,涉及一种磁控溅射设备及磁控溅射系统
技术介绍
物理气相沉积(PVD)技术应用于很多领域,其利用溅射靶材组件可提供带有原子级光滑表面的具有精确厚度的薄膜材料沉积物。靶材组件是由符合溅射性能的靶材和适于与靶材结合并具有一定强度的背板构成。在溅射过程中,靶材组件装配在溅射基台上,位于充满惰性气体的腔室里的靶材暴露于电场中,从而产生等离子区。等离子区的等离子与溅射靶材表面发生碰撞,从而从靶材表面逸出原子。靶材与待涂布基材之间的电压差使得逸出原子在基材表面上形成预期的薄膜。目前,锆靶材组件中含有高纯度的锆靶材。在溅射过程中,锆靶材的溅射面溅射出的锆原子除了会沉积于待涂布基材表面,也可能会沉积于腔室内的其他表面上,包括靶材溅射面边缘、靶材侧面及部分背板的表面。在溅射一段时间后,上述表面会出现一些堆积物,即反溅射物,这些反溅射物的附着力不大,容易在溅射的过程中脱落下来,形成异常放电,影响溅射环境。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种磁控溅射设备,以解决传统的磁控溅射设备在长时间使用后反溅射物脱落而影响溅射环境的缺陷。本专利技术的第二目的在于提供一种磁控溅射系统,这种磁控溅射系统包括上述磁控溅射设备和相应的控制系统,自动化程度高,有利于工业大生产。为了实现本专利技术的上述目的,特采用以下技术方案:一种磁控溅射设备,包括壳体、磁靶、锆靶材组件、遮挡部以及用于安装基材的炉盘。壳体具有第一内壁、第二内壁和第三内壁,第一内壁和第二内壁相对间隔设置。第一内壁、第二内壁和第三内壁共同围合成反应腔体,磁靶、锆靶材组件、遮挡部和炉盘设置于反应腔体内。炉盘安装于第一内壁,磁靶安装于第二内壁,锆靶材组件设置于磁靶远离第二内壁的一侧。遮挡部设置于第三内壁,遮挡部具有第一凹槽,第一凹槽的开口朝向远离第三内壁的一侧,且第一凹槽的开口覆盖有筛网。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述筛网的目数为200-400目。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述筛网由绝缘材料制成。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述锆靶材组件包括固定连接的锆靶材和背板,背板可拆卸连接于磁靶,锆靶材靠近基材的一面为溅射面。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述锆靶材包括一体成型的基底和凸台,基底具有上表面和下表面,背板设有第二凹槽,第二凹槽由底面和周面围合而成,基底的下表面焊接于第二凹槽的底面,基底的上表面设有锯齿状凸起,上表面与背板的靠近凸台的一面位于同一平面。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述第二凹槽的周面与基底的侧壁间隙配合,第二凹槽的周面与基底的侧壁之间的间隙小于0.1mm。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述凸起为锥形,相邻两个凸起的侧壁之间的夹角为45°-75°,凸起的高度小于凸台的高度。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述背板远离凸台的一侧开设有多个散热通道,多个散热通道间隔均匀分布。进一步的,在本专利技术较佳的实施例中,上述磁靶与锆靶材组件之间设置有缓冲板并用于调整锆靶材组件与基材之间的磁场强度,缓冲板包括至少两个依次叠放的调整板。一种磁控溅射系统,包括上述磁控溅射设备,以及与磁控溅射设备相匹配的控制系统。与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:这种磁控溅射设备的壳体内为反应腔体,溅射反应就发生在这一相对密闭的反应腔体中。反应腔体内的第一内壁上安装有炉盘,在溅射反应时,炉盘上设置有待涂布的基材,炉盘用于将基材加热至预设温度,便于薄膜的形成。在与第一内壁相对的第二内壁上安装的磁靶为溅射反应提供磁场。锆靶材组件安装于磁靶上,并于上述基材相对设置。同时,在壳体的内壁中除第一内壁和第二内壁以外的第三内壁上设置有遮挡部,遮挡部上具有第一凹槽,用于接收在溅射反应时射向反应腔体内壁的锆原子,并对锆原子进行沉积,即形成反溅射物。在第一凹槽开口处设置的筛网,能够对脱落的上述反溅射物进行有效截留,防止其掉落在反应腔体内形成异常放电,影响溅射环境。这种磁控溅射设备,能够有效的避免反溅射物脱落对溅射环境的影响,有效提高反应腔体内锆金属薄膜的质量,从而提高半导体器件的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施例1提供的一种磁控溅射装置的结构示意图;图2是本专利技术实施例1提供的一种磁控溅射装置的壳体的剖面示意图;图3是本专利技术实施例1提供的磁控溅射装置中锆靶材组件的结构示意图;图4是本专利技术实施例2提供的一种磁控溅射装置的结构示意图。图中标记分别为:标号:100-磁控溅射设备;200-磁控溅射设备;110-壳体;111-第一内壁;112-第二内壁;113-第三内壁;114-反应腔体;120-磁靶;130-锆靶材组件;131-锆靶材;1311-基底;1312-凸台;1313-溅射面;132-背板;1321-第二凹槽;133-凸起;134-散热通道;235-缓冲板;236-调整板;140-遮挡部;141-第一凹槽;142-筛网;150-炉盘;151-基材。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施方式中的附图,对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本专利技术保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围,而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”和“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另本文档来自技高网...
一种磁控溅射设备及磁控溅射系统

【技术保护点】
一种磁控溅射设备,其特征在于,包括壳体、磁靶、锆靶材组件、遮挡部以及用于安装基材的炉盘,所述壳体具有第一内壁、第二内壁和第三内壁,所述第一内壁和所述第二内壁相对间隔设置,所述第一内壁、所述第二内壁和所述第三内壁共同围合成反应腔体,所述磁靶、所述锆靶材组件、所述遮挡部和所述炉盘设置于所述反应腔体内,所述炉盘安装于所述第一内壁,所述磁靶安装于所述第二内壁,所述锆靶材组件设置于所述磁靶远离所述第二内壁的一侧,所述遮挡部设置于所述第三内壁,所述遮挡部具有第一凹槽,所述第一凹槽的开口朝向远离所述第三内壁的一侧,且所述第一凹槽的开口覆盖有筛网。

【技术特征摘要】
1.一种磁控溅射设备,其特征在于,包括壳体、磁靶、锆靶材组件、遮挡部以及用于安装基材的炉盘,所述壳体具有第一内壁、第二内壁和第三内壁,所述第一内壁和所述第二内壁相对间隔设置,所述第一内壁、所述第二内壁和所述第三内壁共同围合成反应腔体,所述磁靶、所述锆靶材组件、所述遮挡部和所述炉盘设置于所述反应腔体内,所述炉盘安装于所述第一内壁,所述磁靶安装于所述第二内壁,所述锆靶材组件设置于所述磁靶远离所述第二内壁的一侧,所述遮挡部设置于所述第三内壁,所述遮挡部具有第一凹槽,所述第一凹槽的开口朝向远离所述第三内壁的一侧,且所述第一凹槽的开口覆盖有筛网。2.根据权利要求1所述的磁控溅射设备,其特征在于,所述筛网的目数为200-400目。3.根据权利要求1所述的磁控溅射设备,其特征在于,所述筛网由绝缘材料制成。4.根据权利要求1所述的磁控溅射设备,其特征在于,所述锆靶材组件包括固定连接的锆靶材和背板,所述背板可拆卸连接于所述磁靶,所述锆靶材靠近所述基材的一面为溅射面。5.根据权利要求4所述的磁控溅射设备,其特征在于,所述锆靶材包括一体成型的基底和凸台,所述基底...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐兴李泽宇周媛魏志英
申请(专利权)人:广汉川冶新材料有限责任公司
类型:发明
国别省市:四川;51

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1