磁控溅射装置及磁控溅射的方法与流程

本申请涉及磁控溅射，具体涉及一种磁控溅射装置及磁控溅射的方法。

背景技术：

1、磁控溅射技术在真空环境下通过电场和磁场的共同作用下使被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，靶材以离子、原子或分子的形式被弹出，在晶圆上沉积形成薄膜。通常用于对铝、铜等金属薄膜的沉积，构成金属接触以及金属互连线等工艺。

2、现有技术采用如图1的结构采用永磁铁形成磁场并旋转，牵引被电离化的惰性气体离子对靶材进行选择性轰击。具体如图1所示的整体结构包括磁控管30、靶材20、沉积腔室10及晶圆基座40，晶圆基座40上放置晶圆50。然而现有技术中针对不同的工艺，所需惰性气体离子对靶材的轰击不同，故需要不同形状的永久磁铁来形成磁场，这样会带来工艺过程更换的繁琐操作，影响工艺进度等。

3、因此，需要一种新的磁控溅射方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种磁控溅射装置及磁控溅射的方法，应用于半导体晶圆沉积镀膜的过程。

2、本说明书实施例提供以下技术方案：

3、本说明书实施例提供一种磁控溅射装置，所述磁控溅射装置包括：直流电源；

4、控制器，电性连接所述直流电源；

5、多个电磁控模块，电性连接所述直流电源、所述控制器，各电磁控模块设有线圈，用以形成磁场；

6、其中，所述控制器控制所述多个电磁控模块中的线圈的电流，以形成所需形状的磁场。

7、一些选例中，一个所述电磁控模块中同时放置正、负线圈，且正、负线圈隔离设置。

8、一些选例中，一个所述电磁控模块中放置正、负线圈中的一种，但正、负线圈成对设置。

9、一些选例中，所述控制器还用于控制线圈中接通直流电的大小及方向。

10、一些选例中，所述线圈沿远离沉积腔室方向设置于靶材背板上。

11、一些选例中，线圈设置于腔室背板上。

12、本说明书实施例还提供一种磁控溅射的方法，采用如前述任一项技术方案中所述的磁控溅射装置，所述磁控溅射的方法包括：

13、获取接通直流电对应的线圈；其中每个线圈独立工作；

14、根据不同位置的各通电线圈，生成不同形状的磁场。

15、一些选例中，所述磁控溅射的方法还包括：

16、调节各线圈中直流电的大小形成不同电磁强度的磁场。

17、一些选例中，所述磁控溅射的方法还包括：

18、调节通电线圈中直流电的方向，改变磁场的方向。

19、一些选例中，所述磁控溅射的方法还包括：

20、根据通电线圈中直流电方向改变的频率，形成改变旋转方向的磁场。

21、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

22、通过控制接通直流电对应线圈的位置，从而形成所需形状的不同磁场。相比现有技术减少了工艺过程中永久磁铁的库存率，还减少了工艺工程中更换永久磁铁的繁琐操作，进而提升磁控溅射工艺过程的可靠性和高效性。

技术特征：

1.一种磁控溅射装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，一个所述电磁控模块中同时放置正、负线圈，且正、负线圈隔离设置。

3.根据权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，一个所述电磁控模块中放置正、负线圈中的一种，但正、负线圈成对设置。

4.根据权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，所述控制器还用于控制线圈中接通直流电的大小及方向。

5.根据权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，所述线圈沿远离沉积腔室方向设置于靶材背板上。

6.根据权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，线圈设置于腔室背板上。

7.一种磁控溅射的方法，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一项所述的磁控溅射装置，所述磁控溅射的方法包括：

8.根据权利要求7所述的磁控溅射的方法，其特征在于，所述磁控溅射的方法还包括：

9.根据权利要求7所述的磁控溅射的方法，其特征在于，所述磁控溅射的方法还包括：

10.根据权利要求7所述的磁控溅射的方法，其特征在于，所述磁控溅射的方法还包括：

技术总结
本申请提供一种磁控溅射装置及磁控溅射的方法，其中磁控溅射装置包括：直流电源，控制器电性连接直流电源；多个电磁控模块，电性连接直流电源、控制器，各电磁控模块设有线圈，用以形成磁场；其中，控制器控制多个电磁控模块中的线圈的电流，以形成所需形状的磁场。本说明书实施例的磁控溅射装置替代了传统工艺中采用不同形状永久磁铁来形成所需形状磁场，通过控制接通直流电对应线圈的位置，从而可形成所需形状的不同磁场。相比现有技术减少了工艺过程永久磁铁这一备件的库存率，还减少了工艺工程中更换永久磁铁的繁琐操作，进而提升磁控溅射工艺过程的可靠性和高效性。

技术研发人员：秦杰,严翔,闫晓晖
受保护的技术使用者：上海积塔半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14