本发明专利技术提供了一种接地端子底座及包含其的磁控溅射电介质薄膜沉积装置。接地端子底座包括座体；座体呈圆台形并具有与沉积装置的晶圆承载台安装配合的安装孔；座体顶部设有沿其轴向延伸且呈阵列排列并用于增大比表面积且能够阻挡溅射物质到达孔底的沉积孔；沉积孔为锥形孔且其底端直径为其顶端直径的1.2倍；沉积孔的孔深大于或者等于沉积孔的顶端直径的2倍。本发明专利技术实施例通过在接地端子底座上形成呈阵列排列的孔结构使其具有足够大的比表面积，使得沉积过程中晶圆附近的工艺腔室表面的电荷密度显著降低，其表面电压接近接地电压，维持等离子体放电稳定进行，避免出现薄膜沉积速率及薄膜性能的偏离。率及薄膜性能的偏离。率及薄膜性能的偏离。
【技术实现步骤摘要】
接地端子底座及包含其的磁控溅射电介质薄膜沉积装置
[0001]本专利技术涉及半导体设备
，特别涉及一种接地端子底座及包含其的磁控溅射电介质薄膜沉积装置。
技术介绍
[0002]磁控溅射是电介质薄膜的一种沉积工艺。如图1所示的磁控溅射电介质薄膜沉积装置100，工艺腔室107内设置有晶圆承载台108，晶圆103放置于晶圆承载台108上，工艺腔室107设有排气口109和进气口110。磁控溅射是利用高能量等离子体轰击靶材101，在旋转的磁控管102约束磁场作用下，从靶材101溅射出来的离子或原子逸出，并在衬底晶圆103上完成沉积的过程。采用磁控溅射沉积电介质薄膜时，为了避免靶材101表面的电荷累积，一般采用交流电源104（射频或脉冲直流）进行溅射沉积。由于交流电源的正负性发生周期交替，当溅射靶处于正半周时，电子流向靶面，中和其表面积累的正电荷，并且积累电子，使其表面呈现负偏压，导致在射频电压的负半周期时吸引正离子轰击靶材，从而实现溅射。
[0003]在磁控溅射过程中，高速离子轰击靶材101溅射区，溅射出的金属离子除了会沉积在晶圆103表面，也会沉积在反应腔室的其他表面上，比如工艺套件（内衬105）以及设置于晶圆承载台108周围的环基座部件111（如盖板等）表面。在大批量连续薄膜沉积时，会引起工艺套件表面正电荷积累，导致工艺套件的电荷密度增大，无法保证工艺套件的表面电压为接地电压，引起放电不稳定现象，导致薄膜沉积速率及薄膜性能偏离。
[0004]采用射频或者脉冲直流溅射工艺对晶圆镀膜时，逸出的离子和原子会携带巨大的热量，从靶材101溅射出来的等离子及原子不断轰击晶圆103及工艺套件表面，使反应腔的工艺套件（内衬105、适配器106等）温度超出了工艺反应的温度区间，不利于工艺的进行，会引起薄膜颗粒粗化、引起结构疏松及弛豫，导致薄膜致密度较低，影响了薄膜的质量。
[0005]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
[0006]本专利技术实施例的目的在于提供一种接地端子底座及包含其的磁控溅射电介质薄膜沉积装置，通过接地端子底座提供的大的比表面积，使得沉积过程中晶圆附近的工艺腔室表面的电荷密度显著降低，其表面电压接近接地电压，维持等离子体放电稳定进行，避免出现薄膜沉积速率及薄膜性能的偏离。
[0007]为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例提供了一种接地端子底座，所述接地端子底座安装于磁控溅射电介质薄膜沉积装置内，所述接地端子底座包括座体；所述座体呈圆台形并具有与所述沉积装置的晶圆承载台安装配合的安装孔；所述座体顶部设有沿其轴向延伸且呈阵列排列并用于增大比表面积且能够阻挡溅射物质到达孔底的沉积孔；所述沉积孔为锥形孔且其底端直径为其顶端直径的1.2倍；所述沉积孔的孔深大
于或者等于所述沉积孔的顶端直径的2倍。
[0008]在一些例子中，所述座体顶部表面形成有纹路结构。
[0009]在一些例子中，所述纹路结构包括以下一者或其任意组合：锯齿形纹路或者螺纹。
[0010]在一些例子中，所述沉积孔按照以下方式排列：所述沉积孔环绕所述座体中心呈多圈分布，每圈的沉积孔数量相同，各圈的沉积孔径向对齐且各圈的沉积孔的径向间距相同；所述纹路结构为锯齿，且所述锯齿围绕所述座体中心呈环形分布于各圈所述沉积孔之间。
[0011]在一些例子中，所述沉积孔的顶端形成倒角。
[0012]在一些例子中，所述底座顶部表面为平面或者锥形表面。
[0013]在一些例子中，所述座7~9体底部设置有冷却通道，所述座体侧壁设置有与所述冷却通道连通的进液口和出液口，所述冷却通道呈环形分布于所述座体底部。
[0014]在一些例子中，所述座体顶部先后采用喷砂以及熔射处理得到表面粗糙结构；其中，喷砂处理后的表面粗糙度Ra为1～10μm；熔射处理得到的熔射层的厚度为0.06～0.15μm，所述熔射层的表面粗糙度Ra为15～50μm。
[0015]在一些例子中，所述沉积孔内壁沿其轴向间隔设有多个环形槽。
[0016]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种磁控溅射电介质薄膜沉积装置，包括如前所述的接地端子底座。
[0017]由上述技术方案可知，本专利技术至少具有如下优点和积极效果：本专利技术实施例的接地端子底座及包含其的磁控溅射电介质薄膜沉积装置，接地端子底座安装于承载晶圆的晶圆承载台四周，接地端子底座顶部设有沿其轴向延伸且呈阵列排列并用于增大比表面积的沉积孔，使得接地端子底座具有足够大的比表面积，大大降低沉积在接地端子底座顶面的累积电荷的电荷密度，且沉积孔的形状能够阻挡溅射物质到达沉积孔的孔底，可防止电介质沉积到孔底，使得接地端子底座表面维持接地电压，从而能够维持等离子体放电稳定进行，避免出现薄膜沉积速率及薄膜性能的偏离。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，可以理解地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0019]图1为现有的磁控溅射电介质薄膜沉积装置的结构示意图。
[0020]图2为本专利技术实施例提供的磁控溅射电介质薄膜沉积装置的一种结构示意图。
[0021]图3为本专利技术实施例提供的接地端子底座的一种结构示意图。
[0022]图4为本专利技术实施例提供的接地端子底座的冷却水道的结构示意图。
[0023]图5为本专利技术实施例提供的顶部为锥台形的接地端子底座的结构示意图。
[0024]图6为本专利技术实施例提供的顶部为水平面的接地端子底座的结构示意图。
[0025]图7为本专利技术实施例提供的接地端子底座的又一种结构示意图。
[0026]图8为图7所示的接地端子底座的剖面结构示意图。
[0027]图9为图7所示的接地端子底座的俯视结构示意图。
[0028]图10为本专利技术实施例提供的又一种接地端子底座的局部结构示意图。
[0029]图中：101、靶材；102、磁控管；103、晶圆；104、交流电源；105、内衬；106、适配器；107、工艺腔室；108、晶圆承载台；109、排气口；110、进气口；111、环基座部件；200、接地端子底座；201、安装孔；202、沉积孔；203、座体底部；204、冷却通道；2041、出液口；2042、进液口；205、纹路结构；206、环形槽；207、表面粗糙结构。
实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本专利技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本专利技术所要求本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种接地端子底座，其特征在于，所述接地端子底座安装于磁控溅射电介质薄膜沉积装置内，所述接地端子底座包括座体；所述座体呈圆台形并具有与所述沉积装置的晶圆承载台安装配合的安装孔；所述座体顶部设有沿其轴向延伸且呈阵列排列并用于增大比表面积且能够阻挡溅射物质到达孔底的沉积孔；所述沉积孔为锥形孔且其底端直径为其顶端直径的1.2倍；所述沉积孔的孔深大于或者等于所述沉积孔的顶端直径的2倍。2.根据权利要求1所述的接地端子底座，其特征在于，所述座体顶部表面形成有纹路结构。3.根据权利要求2所述的接地端子底座，其特征在于，所述纹路结构包括以下一者或其任意组合：锯齿形纹路或者螺纹。4.根据权利要求2所述的接地端子底座，其特征在于，所述沉积孔按照以下方式排列：所述沉积孔环绕所述座体中心呈多圈分布，每圈的沉积孔数量相同，各圈的沉积孔径向对齐且各圈的沉积孔的径向间距相同；所述纹路结构为锯齿，且所述锯齿围绕所述座体中心呈环形分布...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪昌州，宋维聪，
申请(专利权)人：上海陛通半导体能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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