磁控溅射环装置及磁控溅射反应器制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种磁控溅射环装置及磁控溅射反应器。其中磁控溅射环装置包括：磁控溅射环，包括内环侧壁和外环侧壁；定位销，设置在所述磁控溅射环的外环侧壁上，磁控溅射环通过定位销固定在磁控溅射腔室的侧壁上，所述定位销的表面具有膜层，所述膜层上具有喷砂图案。应用本实用新型专利技术的磁控溅射环装置可以减少附着在磁控溅射环装置表面的溅射材料原子掉落至基板上，从而影响基片成膜质量。另外，提高磁控溅射环的使用寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁控溅射环装置及磁控溅射反应器。
技术介绍
物理气相沉积(PVD, Physical Vapor Deposition)是电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击溅射基台上的靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉积在基板上成膜，而最终达到对基板表面镀膜的目的。图1为物理气相沉积中应用磁控溅射环装置的溅射反应器。请参考图1，该磁控溅射反应器包括具有侧壁114的腔室112，腔室112通常是高真空室，大体上为圆筒形。靶材10被设置在腔室112的上部区域中，且基板118被设置在腔室112的下部区域中。基板118被保持在基座120上，基座120沿圆筒形侧壁的中心轴线TT设置并且与靶材10相对，所述基座120通常包括静电卡盘。靶材10将通过适当的支承构件(未示出)被保持，所述支承构件可包括动力源。可设置上部罩(未示出)以罩住靶材10的边缘。靶材10的材料可包括例如招、镉、钴、铜、金、铟、钥、镍、银、钮、钼、铼、钌、银、锡、钽、钛、鹤、银和锌中的一种或多种。这些元素可以以元素、化合物或合金的形式存在。基板118可包括例如半导体晶片，例如单晶硅晶片。溅射材料从靶材10的表面中溅射出来且被导向基板118。溅射材料122由箭头表示。通常情况下，磁控溅射环装置100被设置在腔室112内，安装在靶材10与基板118之间。磁控溅射环装置100包括磁控溅射环101和将磁控溅射环101固定在腔室112的侧壁定位销102，磁控溅射环101可改进溅射材料122的取向，且引导溅射材料与基板118的上表面相对正交，以提高溅射过程中所形成薄膜的均匀性。在公开号为CN101545093A(公开日:2009年9月30日)的中国专利文献中还能发现更多的磁控溅射环的信息。在溅射过程中，会有一些溅射材料原子聚集在磁控溅射环101的上面，如果磁控溅射环101表面光滑，成片的溅射材料原子会掉落至基板上从而严重影响薄膜质量，因此，需要将磁控溅射环101的表面形成一层粗糙的膜层，从而使得聚集在磁控溅射环上面的溅射材料原子都附着在磁控溅射环101的表面，防止其掉落至基板上。但是，现有技术中将磁控溅射环表面形成粗糙的膜层后，在使用磁控溅射环的过程中，仍会出现下列情况:(I)附着在磁控溅射环装置的溅射材料原子掉落至基板上，从而影响基板成膜质量；另外还会出现(2)磁控溅射环的使用寿命较短的情况。
技术实现思路
本技术解决的问题是将磁控溅射环表面形成粗糙的膜层后，在使用磁控溅射环装置的过程中，仍会出现附着在磁控溅射环装置的溅射材料原子掉落至基板上，从而影响基板成膜质量的问题。而且，磁控溅射环的使用寿命较短。为解决上述问题，本技术提供了一种磁控溅射环装置，包括:磁控溅射环，包括内环侧壁和外环侧壁；定位销，设置在所述磁控溅射环的外环侧壁上，磁控溅射环通过定位销固定在磁控溅射腔室的侧壁上，所述定位销的表面具有膜层，所述膜层具有喷砂图案。可选的，所述内环侧壁和外环侧壁具有膜层。可选的，所述喷砂图案为呈网格状排列的凸台结构。可选的，相邻的所说凸台间以沟槽连接，所述沟槽底面为弧面，所述沟槽的深度为Imm 2mm。可选的，所述定位销的数量至少为两个。可选的，所述磁控溅射环为封闭式磁控溅射环或开口式磁控溅射环。可选的，当所述磁控溅射环具有开口时，两个定位销设置在与所述开口的两端相邻的外环侧壁上。本专利技术还提供一种磁控溅射反应器，包括:真空室，具有围绕中心轴线布置的侧壁；溅射靶材，被密封到所述真空室的顶部；基座，沿所述中心轴线布置成与所述溅射靶材相对，用于支撑待处理的基板；及如上述任一项所述的磁控溅射环装置，所述磁控溅射环装置位于所述真空室内，并位于所述溅射靶材与所述基座之间。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下优点:在定位销的表面形成膜层，所述膜层具有喷砂图案，成片的溅射材料原子会附着在膜层上图案之间的间隙内，从而增加定位销表面对溅射原子的吸收，进而减小溅射过程中在基板上形成的膜层中含有较大的颗粒几率，改善基板上成膜的均匀性。另外，在定位销的表面形成膜层，膜层上图案之间的间隙可以增加定位销表面对溅射原子的吸收，从而增加定位销的使用寿命，减小了磁控溅射过程中更换磁控溅射环装置的次数，进而增加磁控溅射环的使用寿命。附图说明图1是现有技术中物理气相沉积中应用磁控溅射环装置的溅射反应器；图2是本技术的实施例的磁控溅射环装置的俯视示意图；图3是本技术的实施例的定位销表面的膜层的喷砂图案俯视示意图；图4是图3沿A-A方向的剖视示意图；图5是本技术的实施例的物理气相沉积中应用磁控溅射环装置的溅射反应器。具体实施方式专利技术人经过认真的研究和分析发现，出现现有技术中的(I) (2)两个问题的原因为:磁控溅射环装置包括磁控溅射环和将磁性溅射环固定在磁控溅射腔室的定位销。现有技术中磁控溅射环的内环侧壁和外环侧壁都具有粗糙化的膜层，所述粗糙化的膜层上具有喷砂图案。但是并没有在定位销的表面形成粗糙化的膜层，因此，在溅射过程中，会有一些溅射材料原子聚集在光滑的定位销的表面，如果定位销表面光滑，定位销的表面不能吸收过多的溅射原子，成片的溅射材料原子会掉落至基板上，从而严重影响基板上的薄膜质量。另外，当定位销表面吸收满溅射原子后，虽然形成有粗糙化薄膜的磁控溅射环的表面没有吸满溅射原子，为了保证基板上的成膜质量，磁控溅射环装置中的磁控溅射环和定位销都需要更换，从而使得磁控溅射环的更换频率比较高，因此，磁控溅射环的使用寿命比较短。为此，专利技术人经过创造性劳动，获得了一种磁控溅射环装置，包括:磁控溅射环，包括内环侧壁和外环侧壁；定位销，设置在所述磁控溅射环的外环侧壁上，磁控溅射环通过定位销固定在磁控溅射腔室的侧壁上，所述定位销的表面具有膜层，所说膜层具有喷砂图案。以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。由于本技术重在解释原理，因此，未按比例制图。并且，图中各个部件仅起示意作用，并不对本技术中各个部件的结构起到限定作用。图2是本技术实施例的磁控溅射环装置的俯视示意图。请参考图2:磁控溅射环装置200包括磁控溅射环201和定位销202。磁控溅射环201包括内环侧壁203和外环侧壁204，内环侧壁203具有图案化的膜层(图未示)，外环侧壁204具有图案化的膜层(图未示)，其中，图案化的膜层具有喷砂图案。本实施例中，磁控溅射环201为圆环，在其他实施例中，也可以为其它形状的环状结构。磁控溅射环201可以为封闭式圆环，也可以为开口式圆环，其中开口式圆环为环状结构中有开口 207。本实施例的磁控溅射环为开口式圆环，开口式圆环的设计可以更方便的将磁控溅射环安装至磁控溅射腔室中，因为开口式圆环中的开口设计在磁控溅射环安装过程中能够调节开口两端之间的距离，从而更方便的进行安装。定位销202，设置在所述磁控溅射环的外环侧壁204上。具体为，定位销可以通过焊接，铆接，黏接，螺接等方式固定在磁控溅射环的外环侧壁204上。本实施例采用焊接和螺接并存的连接方式。在定位销202的内部与磁控溅射腔室侧壁相对的位置处设有螺孔。在磁控溅射腔室侧壁的与定位销相对应位置设置突出部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控溅射环装置，其特征在于，包括：磁控溅射环，包括内环侧壁和外环侧壁；定位销，设置在所述磁控溅射环的外环侧壁上，磁控溅射环通过定位销固定在磁控溅射腔室的侧壁上，所述定位销的表面具有膜层，所述膜层具有喷砂图案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，相原俊夫，大岩一彦，潘杰，王学泽，汪涛，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：