一种溅射系统的制作方法

文档序号:8426269阅读:249来源:国知局
一种溅射系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体加工领域,涉及一种溅射系统。
【背景技术】
[0002]薄膜沉积技术是泛半导体技术领域广泛采用的一项技术,如绝缘层和金属化导电层即是通过薄膜沉积技术获得。物理气相沉积装置是实现薄膜沉积技术的常用设备,其通过蒸发、离子束、溅射等手段获得薄膜。其中,溅射法沉积速率快,而且获得的薄膜致密性好、纯度高等特点,被业内普遍采用。
[0003]图1为一种实施溅射法制备薄膜的二级溅射设备的机构示意图。如图1所示,二级溅射设备包括腔室3、靶材2和用于承载基片7的基座4,靶材2和基座4分别相对地设于腔室3内的顶部和底部。腔室3接地。在靶材2的上方设有用于冷却靶材2的冷却装置I。真空系统6用于调节腔室3内的压力,气路控制系统5用于向腔室3内提供工艺气体。靶材2与直流电源(图中未示出)的负电位连接。当工艺气体被电离产生等离子体时,轰击靶材2的表面,被轰击下来的靶材2沉积在基片7的表面形成薄膜。
[0004]该二级溅射设备虽然具有沉积速率快、薄膜致密以及薄膜纯度较高的优点。然而,在工艺过程中,等离子体和基片7之间的负片压会诱导电子轰击基片7,不仅会损伤基片7,而且会导致基片7的温度升高,无法满足泛半导体领域所要求的高沉积速率、低温和无损伤的要求。
[0005]虽然相关技术人员对上述二级溅射设备进行了改进,即,使靶材2连接射频电源,以期降低基片7的温度和损伤。然而,靶材2连接射频电源又会降低沉积速率,影响生产效率。

【发明内容】

[0006]为解决上述问题,本发明提供一种溅射系统,其不仅沉积速率较快,而且可以有效地降低基片的损伤和温度。
[0007]解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种溅射系统,包括腔室、溅射源和基座,等离子体产生于所述腔室内,所述基座用于承载基片,其包括至少一对所述溅射源,每对所述溅射源相对设置,所述基座设于所述腔室内且位于等离子体区域之外。
[0008]其中,所述基座设于所述腔室内且位于等离子体区域的边缘。
[0009]其中,所述溅射源包括靶材、磁铁组件和冷却装置,所述靶材的溅射面朝向所述腔室,且每对所述溅射源中的所述靶材的溅射面相对,所述磁体组件和所述冷却装置设于所述靶材的非溅射面,且每对所述溅射源中的所述磁铁组件的极性相反。
[0010]其中,所述溅射源还包括直流电源,所述直流电源的负极与所述靶材电连接。
[0011]其中,包括一对溅射源,所述溅射源设于所述腔室的侧壁。
[0012]其中,还包括启闭装置,用于使所述溅射源与所述腔室分离和闭合。
[0013]其中,还包括真空系统,用于调节所述腔室内的真空度。
[0014]其中,还包括工艺气体供应系统,用于向所述腔室内提供所需的工艺气体。
[0015]其中,所述基座包括基片台、传动机构和驱动机构,所述基片台用于承载基片,所述传动机构的两端分别连接所述驱动机构的输出端和所述基片台,所述驱动机构的驱动所述基片台上下运动。
[0016]其中,还包括支撑针和支撑针驱动部件,所述支撑针驱动部件驱动所述支撑针上下运动,以将所述基片放置于所述基座的承载面或从所述基座的承载面顶起。
[0017]其中,还包括遮蔽环,所述遮蔽环设于所述基片的边缘。
[0018]优选的,用于制备IC领域的金属栅薄膜或LED领域的ITO薄膜。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]本发明提供的溅射系统通过至少一对相对设置的溅射源,二次电子在两个靶之间往返运动,提高了靶材的溅射速率,从而提高了成膜的速率;基座设于等离子体区域之外,可以减少等离子体对基片的轰击,从而减少了薄膜的损伤,提高薄膜的质量,以及降低了基片的温度,实现低温溅射。
【附图说明】
[0021]图1为一种实施溅射法制备薄膜的二级溅射设备的结构示意图;
[0022]图2为本发明实施例的溅射系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明提供的溅射系统进行详细描述。
[0024]图2为本发明实施例溅射系统的结构示意图。如图2所示,溅射系统包括腔室11、溅射源12、基座13、真空系统14和工艺气体供应系统15。溅射源12设于腔室11的侧壁,基座13设于腔室11内的底部,真空系统14用于调节腔室11内的真空度,工艺气体供应系统15用于向腔室11内提供实施工艺所需的工艺气体,如Ar气。
[0025]本实施例溅射系统设有两个溅射源12,即设有一对溅射源12,两个溅射源12相对地设于腔室11的侧壁。溅射源12包括靶材121、磁铁组件122和冷却装置123,靶材121的溅射面朝向腔室11,磁体组件122紧贴靶材121的非溅射面设置磁体组件122是由多块磁铁排列或间隔排列而成,或者是一个整体结构的磁铁。两个溅射源12中的靶材121的溅射面相对设置,并且两个溅射源12中的磁铁组件122的极性相反,从而在两个靶材121之间形成垂直于溅射面的磁场B。冷却装置123紧贴靶材121的非溅射面设置,用于冷却靶材121,以避免靶材121温度过高。冷却装置123采用水冷却装置,也可以采用气冷却装置。
[0026]溅射源12还包括直流电源124,直流电源124的负极与靶材121电连接,从而在靠近靶材121的附近形成垂直于靶材121的溅射面且平行于磁场B的电场E,可以加强等离子体撞击靶材121的能量,进而提高溅射速率。
[0027]本实施例中,溅射源12可以固定于腔室11的室壁上,也可以在溅射源12和腔室11之间设置启闭装置,用于使溅射源12与腔室11分离(开盖)和闭合。如图2所示,启闭装置包括旋转轴19,借助旋转轴19可以将溅射源12旋转向一侧,图2中虚线表示将溅射源12分离后的状态。实际上,每个溅
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