CN110643958A - 一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其结构包括机体、真空镀膜腔体、机头、散热口，机体与机头为一体化，机头上设有用于控制真空镀膜腔体的控制面板，散热口设于机体的下方侧边，真空镀膜腔体的内部设有真空抽吸口、绝缘体、水冷口、电极发射层、溅镀气体入口、镀膜靶材层、正极基底、靶材均分板、拉杆，真空抽吸口与溅镀气体入口对称分布在真空镀膜腔体的两侧，电极发射层中携带有负极与正极基底、靶材均分板、镀膜靶材层正对，本发明靶材首先喷溅在靶材均分板上，利用集材腔、连接通杆与螺旋式均分腔，螺旋式均分腔配合转盘，在高速转动下将靶材均匀扩散在晶圆表面上，避免出现阶梯披覆合作和厚度不均的问题。

Description

一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备
技术领域
本发明涉及晶圆镀膜技术领域，特别的，是一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备。
背景技术
晶圆镀膜是通过物理或者其他方式（如高温等）使晶圆上产生一层二氧化硅，二氧化硅为绝缘材料，但有杂质和特殊处理的二氧化硅有一定的导电性，二氧化硅的作用是为了传导光，溅镀是物理镀膜的一种方法，与蒸发毫无关系，溅镀在真空环境下，通入适当的惰性气体作为媒介，靠惰性气体加速撞击靶材，使靶材表面原子被撞击出来，并在晶圆表面形成镀膜，由于靶材是一整面而不是一点接受轰击，所以喷溅出来的材质不仅会作用在晶圆上同时也会扩散到真空室内壁上，以致于造成靶材少部分浪费，另外，晶圆的大面积镀膜容易出现阶梯披覆也就是厚度不均匀的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其结构包括机体、真空镀膜腔体、机头、散热口，所述机体与机头为一体化，机头上设有用于控制真空镀膜腔体的控制面板，所述散热口设于机体的下方侧边，所述真空镀膜腔体的内部设有真空抽吸口、绝缘体、水冷口、电极发射层、溅镀气体入口、镀膜靶材层、正极基底、靶材均分板、拉杆，所述真空抽吸口与溅镀气体入口对称分布在真空镀膜腔体的两侧，所述电极发射层中携带有负极与正极基底、靶材均分板、镀膜靶材层正对，所述镀膜靶材层固定在电极发射层上，在所述电极发射层的两侧设有水冷口，所述水冷口与真空镀膜腔体配合间装有绝缘体，所述靶材均分板通过拉杆固定。
作为本发明的进一步改进，所述拉杆呈斜向45°固定在真空镀膜腔体的内表壁。
作为本发明的进一步改进，所述靶材均分板的中心凸起为实心的圆锥状。
作为本发明的进一步改进，所述靶材均分板组成有集材腔、连接通杆、底盘、均分扩散盘，所述均分扩散盘固定在底盘上，所述集材腔用连接通杆固定在底盘上，并通过连接通杆与均分扩散盘、集材腔三者内部贯通。
作为本发明的进一步改进，所述集材腔为双腔式，其内腔与外腔之间通过设有的扣合口固定，外腔为硬材料制成，而内腔采用橡胶制成，采用扣合式能够方便于内腔的更换。
作为本发明的进一步改进，所述均分扩散盘包括导入口、转盘、均分口、导入通道，所述导入口与导入通道焊接在一起，所述转盘与均分口同圆心，所述导入口、导入通道与均分口内部相通。
作为本发明的进一步改进，所述转盘中设有螺旋式均分腔，该均分腔与均分口互通，螺旋式的结构设计能够均匀分布靶材在每一个扩散口中防止出现覆盖堆积。
作为本发明的进一步改进，所述连接通杆与均分扩散盘形成碗状结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明靶材首先喷溅在靶材均分板上，利用集材腔、连接通杆与螺旋式均分腔，螺旋式均分腔配合转盘，在高速转动下将靶材均匀扩散在晶圆表面上，避免出现阶梯披覆合作和厚度不均的问题。
2、本发明连接通杆与底盘、均分扩散盘形成的碗状结构，连接通杆呈斜向角度，较有利于靶材的投放。
3、本发明靶材均分板的中心凸起为圆锥形，圆周边配合集材腔，使喷溅的靶材大部分都能下落在靶材腔，而靶材均分板配合的拉杆呈45°斜向固定在真空镀膜腔体内壁，避免少部分靶材扩散在真空内壁上，减少材料浪费。
附图说明
图1为本发明一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备的结构示意图。
图2为本发明真空镀膜腔体的内部结构示意图。
图3为本发明靶材均分板的结构示意图。
图4为本发明均分扩散盘的结构示意图。
图5为本发明转盘的结构示意图。
图中：机体-1、真空镀膜腔体-2、机头-3、散热口-4、真空抽吸口-21、绝缘体-22、水冷口-23、电极发射层-24、溅镀气体入口-25、镀膜靶材层-26、正极基底-27、靶材均分板-a、拉杆-b、集材腔-a1、连接通杆-a2、底盘-a3、均分扩散盘-a4、导入口-a41、转盘-a42、均分口-a43、导入通道-a44、均分腔-421。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图5示意性的显示了本发明实施方式的物理镀膜设备的结构，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1-图5所示，本发明提供一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其结构包括机体1、真空镀膜腔体2、机头3、散热口4，所述机体1与机头3为一体化，机头3上设有用于控制真空镀膜腔体2的控制面板，所述散热口4设于机体1的下方侧边，所述真空镀膜腔体2的内部设有真空抽吸口21、绝缘体22、水冷口23、电极发射层24、溅镀气体入口25、镀膜靶材层26、正极基底27、靶材均分板a、拉杆b，所述真空抽吸口21与溅镀气体入口25对称分布在真空镀膜腔体2的两侧，所述电极发射层24中携带有负极与正极基底27、靶材均分板a、镀膜靶材层26正对，所述镀膜靶材层26固定在电极发射层24上，在所述电极发射层24的两侧设有水冷口23，所述水冷口23与真空镀膜腔体2配合间装有绝缘体22，所述靶材均分板a通过拉杆b固定，所述拉杆b呈斜向45°固定在真空镀膜腔体2的内表壁，所述靶材均分板a的中心凸起为实心的圆锥状，所述靶材均分板a组成有集材腔a1、连接通杆a2、底盘a3、均分扩散盘a4，所述均分扩散盘a4固定在底盘a3上，所述集材腔a1用连接通杆a2固定在底盘a3上，并通过连接通杆a2与均分扩散盘a4、集材腔a1三者内部贯通，所述集材腔a1为双腔式，其内腔与外腔之间通过设有的扣合口a11固定，所述均分扩散盘a4包括导入口a41、转盘a42、均分口a43、导入通道a44，所述导入口a41与导入通道a44焊接在一起，所述转盘a42与均分口a43同圆心，所述导入口a41、导入通道a44与均分口a43内部相通，所述转盘a42中设有螺旋式均分腔421，该均分腔421与均分口a43互通，所述连接通杆a2与均分扩散盘a4形成碗状结构。
下面对上述技术方案中的物理镀膜设备的工作原理作如下说明：
首先对腔体内部进行抽真空，然后通过溅镀气体入口21充入惰性气体，利用氩气电浆，高速冲击镀膜靶材层26的靶材，从而将靶材表面附近材质喷溅出来然后落在了靶材均分板a上，而少部分则掉落在拉杆b上，因拉杆b呈45°斜向固定在腔体内壁上，随着重力作用，积在拉杆b的靶材缓慢下降落在了集材腔a1内，可减少材料浪费，而落在集材腔a1的靶材，通过连接通杆a2与导入口a41、道路通道a44的作用下，将靶材排放均分口a43，最后结合转盘a42与均分腔421的作用，转盘a42高速转动产生的离心力将靶材分散在晶圆表面上，因电极发射层24发射负极，与固定晶圆的正极基底27相吸，使携带有负极电子的靶材能够充分贴合覆盖在晶圆上，以此完成晶圆的均匀镀膜。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构 造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (7)

1.一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其结构包括机体（1）、真空镀膜腔体（2）、机头（3）、散热口（4），其特征在于：
所述机体（1）与机头（3）为一体化，机头（3）上设有用于控制真空镀膜腔体（2）的控制面板，所述散热口（4）设于机体（1）的下方侧边，所述真空镀膜腔体（2）的内部设有真空抽吸口（21）、绝缘体（22）、水冷口（23）、电极发射层（24）、溅镀气体入口（25）、镀膜靶材层（26）、正极基底（27）、靶材均分板（a）、拉杆（b），所述真空抽吸口（21）与溅镀气体入口（25）对称分布在真空镀膜腔体（2）的两侧，所述电极发射层（24）中携带有负极与正极基底（27）、靶材均分板（a）、镀膜靶材层（26）正对，所述镀膜靶材层（26）固定在电极发射层（24）上，在所述电极发射层（24）的两侧设有水冷口（23），所述水冷口（23）与真空镀膜腔体（2）配合间装有绝缘体（22），所述靶材均分板（a）通过拉杆（b）固定。
2.根据权利要求1所述的一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其特征在于：所述拉杆（b）呈斜向45°固定在真空镀膜腔体（2）的内表壁。
3.根据权利要求1所述的一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其特征在于：所述靶材均分板（a）的中心凸起为实心的圆锥状。
4.根据权利要求1或3所述的一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其特征在于：所述靶材均分板（a）组成有集材腔（a1）、连接通杆（a2）、底盘（a3）、均分扩散盘（a4），所述均分扩散盘（a4）固定在底盘（a3）上，所述集材腔（a1）用连接通杆（a2）固定在底盘（a3）上，并通过连接通杆（a2）与均分扩散盘（a4）、集材腔（a1）三者内部贯通。
5.根据权利要求4所述的一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其特征在于：所述集材腔（a1）为双腔式，其内腔与外腔之间通过设有的扣合口（a11）固定。
6.根据权利要求4所述的一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其特征在于：所述均分扩散盘（a4）包括导入口（a41）、转盘（a42）、均分口（a43）、导入通道（a44），所述导入口（a41）与导入通道（a44）焊接在一起，所述转盘（a42）与均分口（a43）同圆心，所述导入口（a41）、导入通道（a44）与均分口（a43）内部相通。
7.根据权利要求6所述的一种利用溅镀实现晶圆的物理镀膜设备，其特征在于：所述转盘（a42）中设有螺旋式均分腔（421），该均分腔（421）与均分口（a43）互通。
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