等离子沉积溅镀系统技术方案

技术编号:40376069 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:16
本发明专利技术提供一种等离子沉积刻蚀溅镀系统。真空镀膜室用于等离子沉积溅镀反应,其包括第一端和第二端,离子经第一端进入真空镀膜室;所述真空镀膜室的内部设置有工作台,用于置放待处理芯片,位于第二端;安装架环绕真空镀膜室的外周壁设置,其上设置有磁性元件安装位多个磁性元件,排列安装在所述安装架的磁性元件安装位上,每个磁性元件的磁极排列方向相同;驱动机构与所述安装架连接,以驱动所述安装架沿着真空镀膜室的外周壁转动。在等离子沈积溅镀设备的真空镀膜室外设置旋转磁场,使用磁场旋转控制电流方向原理,相比将旋转磁场设置在离子管道位置,可以更好的控制离子运动的准直性,保证沉积溅镀的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工,具体涉及一种等离子沉积溅镀系统


技术介绍

1、等离子沉积溅镀,是通过气体放电使气体激发形成等离子体,通过等离子体反应,对集体表面进行处理,生成沉积物。等离子沉积镀膜需要用到磁控溅射技术,控制电子在电场作用下加速与原子碰撞,飞向基片,高能量轰击靶材表面,使靶材发生溅射。

2、如图1所示,现有技术中,采用射频偏压做加速沉积,以改变等离子的方向,使等离子具有更好的准直性。如图2所示,对于芯片尺寸微缩,需要填充芯片孔洞,采用介电层及金属薄膜填充孔洞。这就对等离子运动方向的准直度提出了更高的要求。由于射频偏压的增大,射频加速后的等离子,除了预期加速沉积外,还会对芯片的表面产生轰击行为,若等离子运动的轨迹控制不佳,会使芯片表面产生等离子诱导损伤。

3、等离子沉积镀膜通常采用静态磁场,主要用以改变等离子分布,改变等离子路径。但静态磁场对电子的作用效果有限。

4、专利cn114318245a公开了一种旋转磁场导向沉积的真空镀膜设备,公开了一种通过在设备上增加旋转磁场的方法来改善等离子的运动轨迹,进而改善等离子真空镀膜的效果。该专利中,镀膜设备包括真空弧过滤装置、弧源组件和真空镀膜室。其中,真空弧过滤装置包括具有至少一段弯管和过滤管道,在过滤管道的接近出口的位置设置旋转磁场发生装置,用于在过滤管道出口端的内腔位置形成旋转磁场。通过磁场矢量改变电子以及整个离子体的偏转角度。

5、该对比专利中,被旋转磁场作用后的等离子经管道运动到真空镀膜室,管道作为等离子的运动通道,通常管道长度会达到几十米。将旋转磁场设置在管道位置,离子被磁场作用后,需要经过长距离运动才能到达真空镀膜室,将影响进入真空镀膜室内的离子的作用效果。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于解决上述技术问题之一,提供一种等离子沉积溅镀系统,以期通过增加旋转磁场,改进沉积溅镀效果。

2、为了实现上述目的,本专利技术一些实施例中,提供如下技术方案:

3、等离子沉积溅镀系统,包括:

4、真空镀膜室:用于等离子沉积溅镀反应,其包括第一端和第二端,离子经第一端进入真空镀膜室;所述真空镀膜室的内部设置有工作台,用于置放待处理芯片,位于第二端;

5、安装架:环绕真空镀膜室的外周壁设置,所述安装架上设置有磁性元件安装位;

6、磁性元件:包括多个,排列安装在所述安装架的磁性元件安装位上,每个磁性元件的磁极排列方向相同;

7、驱动机构:与所述安装架连接,以驱动所述安装架沿着真空镀膜室的外周壁转动。

8、本技术一些实施例中,所述安装架包括间隔设置的内层安装支架,及外层安装支架,所述磁性元件被夹持设置在内层安装支架与外层安装支架之间。

9、本技术一些实施例中,所述真空镀膜室的外周壁呈圆柱体,所述安装架形成环形磁性元件安装位。

10、本技术一些实施例中,每个磁性元件均沿真空镀膜室轴向方向排列设置。

11、本技术一些实施例中,所述磁性元件的n极朝向离子进入真空镀膜室的第一端,s极朝向真空镀膜室的第二端。

12、本技术一些实施例中,所述安装架被驱动机构驱动逆时针转动。

13、本技术一些实施例中,所述驱动机构包括驱动电机和传动机构,所述驱动电机与传动机构连接,以驱动传动机构运动,所述传动机构与安装架连接。

14、本技术一些实施例中,所述传动机构为皮带传动机构,或齿轮传动机构。

15、本技术一些实施例中,进一步包括控制器,所述控制器与所述驱动电机连接,控制驱动电机的转速,以控制安装架的转动速度。

16、本技术一些实施例中,所述磁性元件采用永久磁铁或线圈电磁铁。

17、较现有技术相比,本专利技术技术方案的有益效果在于:

18、1、在等离子沈积溅镀设备的真空镀膜室外设置旋转磁场,使用磁场旋转控制电流方向原理,相比将旋转磁场设置在离子管道位置,可以更好的控制离子运动的准直性,保证沉积溅镀的效果。

19、2、等离子以旋转磁场带动电流方式沈积溅镀芯片表面,可以降低离子对芯片表面的轰击行为;

20、3、等离子由磁场牵引,所以方向性会更一致性,尤其适用于诸如半导体尺寸缩减下填充的孔洞的加工工艺。

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【技术保护点】

1.等离子沉积溅镀系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述安装架包括间隔设置的内层安装支架,及外层安装支架,所述磁性元件被夹持设置在内层安装支架与外层安装支架之间。

3.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述真空镀膜室的外周壁呈圆柱体,所述安装架形成环形磁性元件安装位。

4.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,每个磁性元件均沿真空镀膜室轴向方向排列设置。

5.如权利要求4所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述磁性元件的N极朝向离子进入真空镀膜室的第一端,S极朝向真空镀膜室的第二端。

6.如权利要求5所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述安装架被驱动机构驱动逆时针转动。

7.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述驱动机构包括驱动电机和传动机构,所述驱动电机与传动机构连接,以驱动传动机构运动,所述传动机构与安装架连接。

8.如权利要求7所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述传动机构为皮带传动机构,或齿轮传动机构。

9.如权利要求7或8所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,进一步包括控制器,所述控制器与所述驱动电机连接,控制驱动电机的转速,以控制安装架的转动速度。

10.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述磁性元件采用永久磁铁或线圈电磁铁。

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【技术特征摘要】

1.等离子沉积溅镀系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述安装架包括间隔设置的内层安装支架,及外层安装支架,所述磁性元件被夹持设置在内层安装支架与外层安装支架之间。

3.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述真空镀膜室的外周壁呈圆柱体,所述安装架形成环形磁性元件安装位。

4.如权利要求1所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,每个磁性元件均沿真空镀膜室轴向方向排列设置。

5.如权利要求4所述的等离子沉积溅镀系统,其特征在于,所述磁性元件的n极朝向离子进入真空镀膜室的第一端,s极朝向真空镀膜室的第二端。

6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:张添尚伍至上杨列勇颜天才
申请(专利权)人:物元半导体技术青岛有限公司
类型:新型
国别省市:

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