磁控管运动装置、磁控管组件及半导体工艺设备制造方法及图纸

本申请公开了一种磁控管运动装置、磁控管组件及半导体工艺设备，涉及半导体工艺装备领域。磁控管运动装置包括旋转驱动机构、支撑机构、限位机构和遮蔽机构；支撑机构安装第一磁控管和第二磁控管；限位机构包括第一限位结构和第二限位结构，第一限位结构与支撑机构连接，第二限位结构与旋转端连接，第一限位结构和第二限位结构相对转动或静止；遮蔽机构与第二限位结构或旋转端连接；第一限位结构和第二限位结构相对转动时，旋转驱动机构带动遮蔽机构转动至遮蔽一个磁控管；第一限位结构和第二限位结构相对静止时，旋转驱动机构通过支撑机构带动第一磁控管和第二磁控管转动。本申请至少能够解决单一磁控管带来的适应性差的问题。少能够解决单一磁控管带来的适应性差的问题。少能够解决单一磁控管带来的适应性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
磁控管运动装置、磁控管组件及半导体工艺设备


[0001]本申请属于半导体装备
，具体涉及一种磁控管运动装置、磁控管组件及半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]磁控溅射或溅射沉积技术是物理气相沉积的一种，是半导体工业中较为广泛使用的一类薄膜制造技术。相关技术中的一些物理气相沉积系统如图1所示。反应腔室1由腔室主体2和工艺组件8组成，其中，绝缘材料4和靶材3形成的封闭空间内充满用于冷却靶材3的去离子水7，磁控管旋转机构6在电机5的驱动下绕中心轴旋转，从而可以为工艺提供磁场。待溅射的晶圆放置于腔室主体2内的静电卡盘9上，且工艺过程需要采用真空系统10对腔室主体2抽真空。
[0003]然而，该种装置仅包括一种磁控管，其可支撑工艺类型受磁控管结构限制较多，导致工艺窗口较小，适应性较差。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种磁控管运动装置、磁控管组件及半导体工艺设备，至少能够解决单一磁控管带来的适应性差的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0006]本申请实施例提供了一种磁控管运动装置，该磁控管运动装置包括：旋转驱动机构、支撑机构、限位机构和遮蔽机构；
[0007]所述支撑机构用于安装第一磁控管和第二磁控管，所述第一磁控管与所述第二磁控管在垂直于所述旋转驱动机构的旋转轴线的平面内间隔布置；
[0008]所述限位机构包括第一限位结构和第二限位结构，所述第一限位结构与所述支撑机构连接，所述第二限位结构与所述旋转驱动机构的旋转端传动连接，所述第一限位结构和所述第二限位结构能够相对转动或相对静止；
[0009]所述遮蔽机构与所述第二限位结构或者所述旋转端连接；
[0010]在所述第一限位结构和所述第二限位结构相对转动的情况下，所述旋转驱动机构带动所述遮蔽机构转动，以使所述遮蔽机构遮蔽所述第一磁控管或遮蔽所述第二磁控管；
[0011]在所述第一限位结构和所述第二限位结构相对静止的情况下，所述旋转驱动机构依次通过所述第二限位结构和所述第一限位结构带动所述支撑机构转动，所述支撑机构带动所述第一磁控管和所述第二磁控管同步转动。
[0012]本申请实施例还提供了一种磁控管组件，包括第一磁控管、第二磁控管以及上述磁控管运动装置；
[0013]所述第一磁控管和所述第二磁控管均设置于所述支撑机构，所述旋转驱动机构能够通过所述支撑机构带动所述第一磁控管和所述第二磁控管旋转，以及带动所述遮蔽机构旋转，以使所述遮蔽机构对所述第一磁控管或所述第二磁控管进行遮蔽。
[0014]本申请实施例还提供了一种半导体工艺设备，该半导体工艺设备包括绝缘腔体以及上述磁控管组件；
[0015]所述旋转驱动机构设置于所述绝缘腔体的外部，且所述旋转端延伸至所述绝缘腔体的内部；
[0016]所述支撑机构、所述遮蔽机构、所述第一磁控管和所述第二磁控管均设置于所述绝缘腔体的内部。
[0017]相比于当前一些单磁控管仅通过正反转而改变磁控管位置的方式，本申请实施例可以通过磁控管运动装置实现对两组磁控管的安装和旋转，可以使磁场的变化相对较大且可通过设置每个磁控管的磁极排布不同，通过带动两组磁控管旋转而实现不同的工艺过程；通过遮蔽机构还可以对两组磁控管中的一者进行遮挡，以防止通过其中一者进行工艺时另一者对工艺造成影响，保证了不同工艺的顺利进行；并且不存在单磁控管所具有的工艺窗口小、受磁控管结构限制等情况，在不改变硬件结构的情况下增大工艺窗口，实现两种不同的工艺过程。
附图说明
[0018]图1为相关技术中的PVD溅射设备的结构示意图；
[0019]图2为本申请实施例公开的半导体工艺设备的结构示意图；
[0020]图3为本申请实施例公开的旋转轴、支撑臂、第一限位结构、第二限位结构及遮蔽机构的拆解示意图；
[0021]图4为本申请实施例公开的第一限位结构的结构示意图；
[0022]图5为本申请实施例公开的第二限位结构的结构示意图；
[0023]图6为本申请实施例公开的旋转轴顺时针旋转使遮蔽机构与第一磁控管相对设置的示意图；
[0024]图7为本申请实施例公开的旋转轴逆时针旋转使遮蔽机构与第二磁控管相对设置的示意图；
[0025]图8为本申请实施例公开的旋转轴、传动机构、支撑机构、第一磁控管、第二磁控管及遮蔽机构的装配示意图；
[0026]图9为本申请实施例公开的升降块、滑动块及支撑臂的结构示意图；
[0027]图10为本申请实施例公开的支撑臂的结构示意图；
[0028]图11为本申请实施例公开的滑动块的结构示意图；
[0029]图12为本申请实施例公开的升降块的结构示意图；
[0030]图13为本申请实施例公开的升降块、滑动块及支撑臂处于第一状态的剖面示意图；
[0031]图14为本申请实施例公开的升降块、滑动块及支撑臂处于第二状态的剖面示意图；
[0032]图15为本申请实施例公开的升降块、滑动块及支撑臂处于第三状态的剖面示意图；
[0033]图16为本申请实施例公开的磁控管运动装置在遮蔽机构遮蔽第一磁控管状态下的剖面示意图；
[0034]图17为本申请实施例公开的磁控管运动装置在遮蔽机构遮蔽第二磁控管状态下的剖面示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]1‑
反应腔室；2
‑
腔室主体；3
‑
靶材；4
‑
绝缘材料；5
‑
电机；6
‑
磁控管旋转机构；7
‑
去离子水；8
‑
工艺组件；9
‑
静电卡盘；10
‑
真空系统；
[0037]100
‑
旋转驱动机构；110
‑
驱动电机；120
‑
驱动轮；130
‑
传动带；140
‑
从动轮；150
‑
旋转轴；151
‑
卡接缺口；160
‑
轴承座；
[0038]200
‑
支撑机构；210
‑
支撑臂；211
‑
第二导向槽；2111
‑
第四槽段；2112
‑
第五槽段；2113
‑
第六槽段；212
‑
安装孔；213
‑
凹槽滑道；220
‑
第一升降组件；221
‑
第一升降块；2211
‑
第一导向槽；22111
‑
第一槽段；22112
‑
第二槽段；22113
‑
第三槽段；230
‑
第二升降组件；231
‑
第二升降块；240
‑
双列角接触轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁控管运动装置，其特征在于，包括：旋转驱动机构(100)、支撑机构(200)、限位机构(300)和遮蔽机构(400)；所述支撑机构(200)用于安装第一磁控管(610)和第二磁控管(620)，所述第一磁控管(610)与所述第二磁控管(620)在垂直于所述旋转驱动机构(100)的旋转轴线的平面内间隔布置；所述限位机构(300)包括第一限位结构(310)和第二限位结构(320)，所述第一限位结构(310)与所述支撑机构(200)连接，所述第二限位结构(320)与所述旋转驱动机构(100)的旋转端传动连接，所述第一限位结构(310)和所述第二限位结构(320)能够相对转动或相对静止；所述遮蔽机构(400)与所述第二限位结构(320)或者所述旋转端连接；在所述第一限位结构(310)和所述第二限位结构(320)相对转动的情况下，所述旋转驱动机构(100)带动所述遮蔽机构(400)转动，以使所述遮蔽机构(400)遮蔽所述第一磁控管(610)或遮蔽所述第二磁控管(620)；在所述第一限位结构(310)和所述第二限位结构(320)相对静止的情况下，所述旋转驱动机构(100)依次通过所述第二限位结构(320)和所述第一限位结构(310)带动所述支撑机构(200)转动，所述支撑机构(200)带动所述第一磁控管(610)和所述第二磁控管(620)同步转动。2.根据权利要求1所述的磁控管运动装置，其特征在于，所述支撑机构(200)包括支撑臂(210)、第一升降组件(220)和第二升降组件(230)；所述第一限位结构(310)与所述支撑臂(210)固定连接，所述第一升降组件(220)和所述第二升降组件(230)均可升降地设置于所述支撑臂(210)，所述第一磁控管(610)设置于所述第一升降组件(220)，所述第二磁控管(620)设置于所述第二升降组件(230)；所述磁控管运动装置还包括传动机构(500)，所述传动机构(500)传动连接于所述旋转端与所述第一升降组件(220)及所述第二升降组件(230)两者之间；在所述第二限位结构(320)相对于所述第一限位结构(310)沿第一方向转动的情况下，所述第一升降组件(220)带动所述第一磁控管(610)下降，所述第二升降组件(230)带动所述第二磁控管(620)上升，且所述遮蔽机构(400)转动至与所述第二磁控管(620)相对的位置；在所述第二限位结构(320)相对于所述第一限位结构(310)沿与所述第一方向相反的方向转动的情况下，所述第一升降组件(220)带动所述第一磁控管(610)上升，所述第二升降组件(230)带动所述第二磁控管(620)下降，且所述遮蔽机构(400)转动至与所述第一磁控管(610)相对的位置。3.根据权利要求2所述的磁控管运动装置，其特征在于，所述传动机构(500)包括传动齿轮(510)、传动齿条(520)和滑动块(530)；所述传动齿轮(510)与所述旋转端传动连接，所述传动齿条(520)与所述滑动块(530)连接，并与所述传动齿轮(510)相啮合，所述滑动块(530)与所述支撑臂(210)滑动连接，所述滑动块(530)设有第一支撑端(531)和第二支撑端(532)；所述第一升降组件(220)和所述第二升降组件(230)均包括升降块；在所述第二限位结构(320)相对于所述第一限位结构(310)沿第一方向转动的情况下，
所述旋转端依次通过所述传动齿轮(510)和所述传动齿条(520)带动所述滑动块(530)朝向所述第二升降组件(230)移动，以使所述第二支撑端(532)支撑起所述第二升降组件(230)的所述升降块；在所述第二限位结构(320)相对于所述第一限位结构(310)沿与所述第一方向相反的方向转动的情况下，所述旋转端依次通过所述传动齿轮(510)和所述传动齿条(520)带动所述滑动块(530)朝向所述第一升降组件(220)移动，以使所述第一支撑端(531)支撑起所述第一升降组件(220)的所述升降块。4.根据权利要求3所述的磁控管运动装置，其特征在于，所述升降块设有第一导向槽(2211)，所述支撑臂(210)设有与所述第一导向槽(2211)对应设置的第二导向槽(211)；所述第一支撑端(531)和所述第二支撑端(532)均设有滚动轮(533)，所述滚动轮(533)设置于对应设置的所述第一导向槽(2211)与所述第二导向槽(211)之间。5.根据权利要求4所述的磁控管运动装置，其特征在于，所述第一导向槽(2211)包括依次设置的第一槽段(22111)、第二槽段(22112)和第三槽段(22113)；所述第一槽段(22111)的槽底距离第一顶端面的距离为第一距离，所述第二槽段(22112)的槽底距离所述第一顶端面的距离为第二距离，所述第三槽段(22113)的槽底距离所述第一顶端面的距离为第三距离，所述第一距离大于所述第三距离，沿所述第一槽段(22111)至所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵康宁，杨玉杰，
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：