用于物理气相沉积的沉积环和物理气相沉积设备的制作方法

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种用于物理气相沉积的沉积环和物理气相沉积设备。

背景技术：

在特定衬底上进行一层物质的沉积已经被广泛应用到一些领域，比如纳米材料制备以及半导体器件制造。要得到所需性能的薄膜材料，必须严格遵守沉积工序。一种技术要进行商业化推广并投入大批量生产，降低成本就成为关键。在工业生产中，为了降低生产成本，在高产出的在线设备中进行薄膜的沉积就更具优势。

采用现有的pvd设备进行工艺成膜时，基片的侧面会有膜沉积，背面也会因为绕镀而有膜出现，在基片的侧面和背面形成的膜，尤其是金属氮化物膜，因为应力较大，在后续湿法清洗和机械抛光时，受外力作用容易脱落形成颗粒，造成基片的二次污染和表面划伤。目前市场上出现了一种用于物理气相沉淀的沉淀环，用以减少基片侧面和背部镀膜，但是，由于结构缺陷，仍不能彻底解决问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种用于物理气相沉积的沉积环和和物理气相沉积设备，以解决上述背景技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案来解决：

用于物理气相沉积的沉积环，包括承接环及覆盖环，所述承接环的内表面上具有环形内凹台，所述环形内凹台设有用于承接基片的第一承接面，所述承接环的顶部设有用于承接所述覆盖环的第二承接面，所述第一承接面通过弧形引导面连接至所述第二承接面，所述覆盖环的内侧设有向下方向厚度逐渐缩小的插接片，所述插接片靠近基片的一侧与基片的边缘紧密贴合，所述插接片靠近弧形引导面的一侧与弧形引导面紧密贴合。

进一步的，所述承接环的内表面上的环形内凹台的数量为多个，所述多个环形内凹台依次连接，且多个环形内凹台上的第一承接面的直径由下至上逐渐增大。

进一步的，所述插接片靠近基片的一侧的面为竖直设置。

进一步的，所述弧形引导面与水平面的夹角为50至70度，所述插接片的形状与所述弧形引导面和基片边缘形成的缝隙相适配。

进一步的，所述覆盖环上形成有开口向下的容纳槽，所述容纳槽与所述承接环限位配合。

进一步的，所述覆盖环的外表面经过熔射处理，以在所述覆盖环的外表面形成熔射层。

进一步的，所述覆盖环的内径与所述基片的外径相同。

本发明还提供了一种物理气相沉淀设备，所述物理气相沉淀设备具有物理气相沉淀腔室，在所述物理气相沉淀腔室中设有所述的沉积环。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

本发明的沉积环包括承接环及覆盖环，所述承接环的内表面上具有环形内凹台，所述环形内凹台设有用于承接基片的第一承接面，所述承接环的顶部设有用于承接所述覆盖环的第二承接面，所述第一承接面通过弧形引导面连接至所述第二承接面，所述覆盖环的内侧设有向下方向厚度逐渐缩小的插接片，所述插接片靠近基片的一侧与基片的边缘紧密贴合，所述插接片靠近弧形引导面的一侧与弧形引导面紧密贴合，采用这样的机构后，插接片紧密插接于弧形引导面与基片之间，彻底避免由于出现缝隙而造成在基片的侧边镀膜，进一步避免了绕镀。承接环上可以设置多个直径不等的承接面，用于适应不同直径的基片，覆盖环能够避免弧形引导面上被镀膜，而造成内凹台直径尺寸的偏差，承接环被覆盖环完全覆盖且表面形成熔射层，进一步防止了承接环被污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为一种物理气相沉淀设备的结构示意图。

图2为用于物理气相沉积的沉积环的剖面结构示意图。

图3为用于物理气相沉积的沉积环的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明的具体实施过程如下：

如图1至图2所示，用于物理气相沉积的沉积环，包括承接环22及覆盖环23，所述承接环22的内表面上具有环形内凹台，所述环形内凹台设有用于承接基片30的第一承接面24，所述承接环22的顶部设有用于承接所述覆盖环23的第二承接面25，所述第一承接面24通过弧形引导面221连接至所述第二承接面25，所述覆盖环23的内侧设有向下方向厚度逐渐缩小的插接片231，所述插接片231靠近基片30的一侧与基片30的边缘紧密贴合，所述插接片231靠近弧形引导面的一侧与弧形引导面221紧密贴合。

本实施例中，如图3所示，可以在所述承接环的内表面上设置多个环形内凹台，所述多个环形内凹台依次连接，且多个环形内凹台上的第一承接面的直径由下至上逐渐增大，这样的结构用于安装不同直径的基片30，覆盖环23的型号与基片30的型号相适配，弧形引导面221与基片30之间的缝隙和插接片的尺寸相适配，

所述插接片231靠近基片30的一侧的面为竖直设置，本实施例中，竖直面231的设计能够更好的稳定基片，防止基片在纵向位移而造成侧边镀膜。

所述弧形引导面221与水平面的夹角为50至70度，所述插接片231的形状与所述弧形引导面221和基片30边缘形成的缝隙相适配。

所述覆盖环23上形成有开口向下的容纳槽，所述容纳槽与所述承接环22限位配合，所述容纳槽不仅对承接环22起到稳定及保护的作用，而且在安装时起到定位引导的作用，使安装更加便捷。

所述覆盖环23的外表面经过熔射处理，以在所述覆盖环23的外表面形成熔射层。

所述覆盖环23的内径与所述基片30的外径相同。

本发明还提供一种物理气相沉淀设备10，所述物理气相沉淀设备10具有物理气相沉淀腔室，在所述物理气相沉淀腔室中设有所述的沉积环。

本发明的工作原理为：本实施例中，所述物理气相沉淀设备10的沉淀腔室的上方设置有磁控管腔11，所述沉淀腔室的底部设有支撑柱，所述支撑柱上安装有基座20，所述承接环22安装于所述基座20上，基座20的上方包括被溅射的靶材13，靶材13的材料可以是钛，磁控管腔11内设置有极性相反的磁铁113，磁铁113产生磁场束缚电子，限制电子的运动范围，并延长电子的运动轨迹，使电子最大幅度的离化进入沉淀腔室内的气体原子，以形成该气体的离子，气体原子包括惰性气体原子，离化形成的氮离子在靶材13表面形成氮化钛，离化形成的氮离子受靶材上施加的负电压吸引轰击靶材，撞击出靶材表面的氮化钛，并在基片30上沉积，进而在基片30上形成氮化钛膜。承接环22及覆盖环23用于稳定的放置基片30，覆盖环23可以覆盖整个承接环22并填充承接环22与基片30之间的缝隙，不仅能够避免在基片30的侧面及背面镀膜，而且免了承接环22被污染而造成对基片安装的影响及对承接环的腐蚀，覆盖环23的表面为设置有熔射层的平滑面，防止镀层的脱落及颗粒的形成，避免对基片30的污染。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了用于物理气相沉积的沉积环和物理气相沉淀设备，包括承接环及覆盖环，所述承接环的内表面上具有环形内凹台，所述环形内凹台设有用于承接基片的第一承接面，所述承接环的顶部设有用于承接所述覆盖环的第二承接面，所述第一承接面通过弧形引导面连接至所述第二承接面，所述覆盖环的内侧设有向下方向厚度逐渐缩小的插接片，所述插接片靠近基片的一侧与基片的边缘紧密贴合。本发明避免由于出现缝隙而造成在基片的侧边镀膜，进一步避免了绕镀。覆盖环能够避免弧形引导面上被镀膜，而造成内凹台直径尺寸的偏差，承接环被覆盖环完全覆盖且表面形成熔射层，进一步防止了承接环被污染。

技术研发人员：陈杰锋;张辉
受保护的技术使用者：深圳市旺鑫精密工业有限公司
技术研发日：2018.08.28
技术公布日：2018.12.07