半导体设备中的磁力件结构以及半导体磁控溅射设备制造技术

本发明专利技术公开一种半导体设备中的磁力件结构以及半导体磁控溅射设备，磁力件结构环绕设置于半导体反应腔室的外部，其特征在于，磁力件结构包括：环形支撑件、多个磁力件框架和多个磁力件；多个磁力件框架设置在环形支撑件上，且沿环形支撑件周向分布；磁力件对应安装于磁力件框架内，以使磁力件的轴线与反应腔室的轴线之间形成预设的第一安装角，第一安装角的角度可调节；通过调节边磁铁的轴线与反应腔室的轴线所形成第一安装角，从而调整边磁铁的磁场对晶圆表面作用范围，灵活地改变磁场方向，满足不同工艺需求，提高工艺的均匀性，保证更好的工艺结果。

【技术实现步骤摘要】
半导体设备中的磁力件结构以及半导体磁控溅射设备
本专利技术属于集成电路制造设备领域，更具体地，涉及一种半导体设备中的磁力件结构以及半导体磁控溅射设备。
技术介绍
集成电路芯片制备的后道工序中，物理气相沉积(PVD)中的磁控溅射是使用最广泛的技术之一。金属互连、硬掩膜、封装都需要使用到PVD技术。一般说来，磁控溅射是在晶圆上沉积薄膜材料，尤其是沉积Al金属互连线。近些年来，在高深宽比通孔中，采用垂直互连技术沉积电介质层和金属层的重要性和挑战性日益显现。通过Cu金属互连改变了这种状况，由于Cu金属层相对较低的电阻率，优越的抗电迁移性，因此增强了电路稳定性；同时，低介电常数介质材料替代了二氧化硅成为金属层间的绝缘介质，减少了金属连线层之间的寄生电容，从而很大程度提高了集成电路速度。在Cu互连的物理气相沉积(PVD)工艺中，通常采用直流磁控溅射技术来制备铜薄膜，这是一个溅射和重溅射同时进行的过程。当铜靶材接通电源后，靶材表面受到氩离子的轰击，受到轰击后的靶材表面会同时产生铜原子和铜离子。铜原子和铜离子逐渐下落，铜原子最终落在晶圆表面，形成了铜薄膜；铜离子由于受到射频负偏压电场的作用，会加速下落，这样铜离子最终到达晶圆表面的时候，有一个非常大的能量，从而对晶圆表面造成了很大的冲击，其最终造成的结果就是把原本沉积在晶圆表面的一部分铜原子又溅射起来落到了晶圆表面以外的地方，这种形式我们称其为重溅射。这样就使得铜薄膜进行了重新分布。在制备过程中，晶圆表面上方的铜离子分布情况在一定程度上影响着铜薄膜的工艺结果。随着特征尺寸的缩小，通孔与沟槽开口与深宽比都将减小，对于铜薄膜的工艺要求越来越高。图1示出了现有的磁控溅射设备的结构示意图，如图1所示，现有的方法是在铜腔室外侧加装一个带有边磁铁3的装置，铜腔室的上部外侧设有上电极14，边磁铁3设置于下电极15的上部。通过边磁铁3的磁场对铜离子的约束作用，使得铜离子在晶圆表面更均匀的分布，从而获得更好的铜薄膜。图2示出了现有边磁铁的结构示意图，如图2所示，现有边磁铁结构是将12个直径为17mm和高为33mm的边磁铁3固定在一个圆形框架13内，形成一个环形边磁铁结构，最后将圆形框架13放置于铜腔室外，从而达到磁场对铜离子的约束，最终实现铜薄膜工艺。现有的边磁铁结构中对于磁铁的数量大小和安放的位置都是固定的，尽管对晶圆表面的铜离子有着一定的约束，但是它的作用范围是有限的；当需要改变工艺结果时，无法对边磁铁的位置进行相应的调整，无法达到产品的预期的效果，最终无法得到满意的工艺结果，因此现有装置的作用比较单一。因此，需要提供一种半导体设备中的磁力件结构以及半导体磁控溅射设备，能够对边磁铁的位置进行相应的调整，以满足不同工艺要求和保证更好的工艺结果。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种半导体设备中的磁力件结构以及半导体磁控溅射设备，能够根据不同工艺需求，可调节磁力件的轴线与反应腔室的轴线间的角度，以满足不同工艺和保证更好的工艺结果。为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种半导体设备中的磁力件结构，所述磁力件结构环绕设置于半导体反应腔室的外部，所述磁力件结构包括：环形支撑件、多个磁力件框架和多个磁力件；所述多个磁力件框架设置在所述环形支撑件上，且沿所述环形支撑件周向分布；所述磁力件对应安装于所述磁力件框架内，以使所述磁力件的轴线与所述反应腔室的轴线之间形成预设的第一安装角，所述第一安装角的角度可调节。优选地，所述磁力件的两端连接于所述磁力件框架的内侧，所述磁力件框架的外周设有多个安装面，每个所述安装面上开设有用于将所述安装面固定于所述环形支撑件上的框架表面安装孔；所述环形支撑件通过螺钉与所述安装孔连接，所述磁力件框架可通过任一所述安装面与所述环形支撑件相连接，以调节所述第一安装角度。优选地，所述环形支撑件包括上环架、下环架和连接部，所述上环架和所述下环架相互平行，且所述上环架的轴线与所述下环架的轴线重合，所述连接部连接于所述上环架和所述下环架之间，所述上环架通过所述连接部可拆卸地连接于所述下环架；沿所述上环架的周向分布有多个第一安装孔，沿所述下环架的周向分布有多个第二安装孔，所述第一安装孔的位置与第二安装孔的位置一一对应；每个所述安装面上设有一个框架表面安装孔，所述磁力件框架通过所述安装面的所述框架表面安装孔与所述上环架和/或所述下环架连接。优选地，所述磁力件为条状，所述磁力件框架为正多边形棱柱结构。优选地，沿所述磁力件框架的内周设有至少一对安装槽，每对所述安装槽在所述磁力件框架的内周上相对设置，所述磁力件的两端设有安装部，所述安装部置于所述一对安装槽内，用于将所述磁力件固定于所述磁力件框架内。优选地，所述安装槽的槽口外部设有挡片，所述挡片用于将所述磁力件固定于所述磁力件框架内。优选地，所述安装槽的槽口两侧设有第三安装孔，所述挡片通过螺钉与所述第三安装孔连接的。根据本专利技术的一方面，提供一种半导体磁控溅射设备，包括反应腔室和所述的磁力件结构。本专利技术的有益效果在于：通过调节磁力件的轴线与反应腔室的轴线所形成第一安装角，调整磁力件的磁场对晶圆表面作用范围，从而灵活地调节磁场方向，满足不同工艺需求，提高工艺的均匀性，保证更好的工艺结果。本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。图1示出了现有的磁控溅射设备的结构示意图。图2示出了现有边磁铁的结构示意图。图3示出了根据本专利技术一个实施例的一种磁力件结构的示意图。图4示出了根据本专利技术一个实施例的一种磁力件框架的主视图。图5示出了根据本专利技术一个实施例的一种磁力件框架的俯视图。图6示出了根据本专利技术一个实施例的另一种磁力件框架的主视图。图7示出了根据本专利技术一个实施例的磁半导体磁控溅射设备的结构示意图。附图标记说明：1、环形支撑件；2、磁力件框架；3、磁力件；4、上环架；5、下环架；6、连接部；7、安装槽；8、第一安装孔；9、第二安装孔；10、框架表面安装孔；11、挡片；12、螺丝；13、圆形框架；14、上电极；15、下电极；16、反应腔室；17、第三安装孔。具体实施方式下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式。虽然以下描述了本专利技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。根据本专利技术实施例的一种半导体设备中的磁力件结构，磁力件结构环绕设置于半导体反应腔室的外部，磁力件结构包括：环形支撑件、多个磁力件框架和多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体设备中的磁力件结构，所述磁力件结构环绕设置于半导体反应腔室的外部，其特征在于，所述磁力件结构包括：环形支撑件(1)、多个磁力件框架(2)和多个磁力件(3)；/n所述多个磁力件框架(2)设置在所述环形支撑件(1)上，且沿所述环形支撑件(1)周向分布；所述磁力件(3)对应安装于所述磁力件框架(2)内，以使所述磁力件(3)的轴线与所述反应腔室的轴线之间形成预设的第一安装角，所述第一安装角的角度可调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体设备中的磁力件结构，所述磁力件结构环绕设置于半导体反应腔室的外部，其特征在于，所述磁力件结构包括：环形支撑件(1)、多个磁力件框架(2)和多个磁力件(3)；
所述多个磁力件框架(2)设置在所述环形支撑件(1)上，且沿所述环形支撑件(1)周向分布；所述磁力件(3)对应安装于所述磁力件框架(2)内，以使所述磁力件(3)的轴线与所述反应腔室的轴线之间形成预设的第一安装角，所述第一安装角的角度可调节。


2.根据权利要求1所述的磁力件结构，其特征在于，所述磁力件(3)的两端连接于所述磁力件框架(2)的内侧，所述磁力件框架(2)的外周设有多个安装面，每个所述安装面上开设有用于将所述安装面固定于所述环形支撑件(1)上的框架表面安装孔；所述环形支撑件通过螺钉与所述安装孔连接，所述磁力件框架(3)可通过任一所述安装面与所述环形支撑件(1)相连接，以调节所述第一安装角度。


3.根据权利要求2所述的磁力件结构，其特征在于，所述环形支撑件(1)包括上环架(4)、下环架(5)和连接部(6)，所述上环架(4)和所述下环架(5)相互平行，且所述上环架(4)的轴线与所述下环架(5)的轴线重合，所述连接部(6)连接于所述上环架(4)和所述下环架(5)之间，所述上环架(4)通过所述连接部(6)可拆卸地连接于所述下环架(5)；
沿所述上环架(4)的周向分布有...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞振铎，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11