CN111809157B - 半导体工艺设备及其磁控管机构 - Google Patents

半导体工艺设备及其磁控管机构 Download PDF

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CN111809157B CN202010692137.3A CN202010692137A CN111809157B CN 111809157 B CN111809157 B CN 111809157B CN 202010692137 A CN202010692137 A CN 202010692137A CN 111809157 B CN111809157 B CN 111809157B
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Abstract

本申请实施例提供了一种半导体工艺设备及其磁控管机构。该磁控管机构包括:背板组件、活动磁极及固定磁极;背板组件包括第一背板及第二背板,第二背板能相对于第一背板移动;多个固定磁极设置于第一背板的底面上,多个活动磁极设置于第二背板的底面上;当第二背板移动至预设位置时,多个活动磁极中的至少一个活动磁极与多个固定磁极中的至少一个固定磁极构成一呈闭合状态的磁控管,其它活动磁极及固定磁极呈非闭合状态。本申请实施例实现多个磁控管的交替启辉,进而实现多种工艺之间快速切换,并且不会出现多个磁控管之间争夺启辉现象,从而进一步增加工艺稳定性。

Description

半导体工艺设备及其磁控管机构
技术领域
本申请涉及半导体制造技术领域,具体而言,本申请涉及一种半导体工艺设备及其磁控管机构。
背景技术
目前,溅射是指荷能粒子(例如氩离子)轰击固体表面,引起固体表面各种粒子,如原子、分子或团束从该固体表面逸出的现象。在磁控溅射设备中等离子体产生于工艺腔室中,等离子体的正离子被阴极负电所吸引,轰击工艺腔室中的靶材,撞出靶材的原子并沉积到衬底上。在非反应溅射的情况下,气体是惰性气体,例如氩气。在反应溅射中则采用反应气体和惰性气体一起使用。磁控溅射设备广泛的应用于集成电路、液晶显示器、薄膜太阳能及其发光二极管(Light Emitting Diode,LED)领域。
为了改善溅射的效果,在靶材附近使用了磁铁,它可以迫使等离子体中的电子按照一定的轨道运动,增加了电子的运动时间,从而增加了电子和气体的碰撞的机会,从而得到高密度的等离子体,提供较高的沉积速率。同时磁铁所控的电子的轨道会影响不同位置的靶材的侵蚀速率,影响靶材的寿命,同时还会影响薄膜的沉积的均匀性。
磁控溅射技术的特点是在靶材的背部排布了特定分布的一系列磁体,磁体排布的整体机构称之为磁控管(Magnetron),磁控管可提供穿过靶材的磁场,在靶材面向工艺腔室的一面形成磁场分布。现有技术中一般设计有两个磁控管,利用不同工艺压力下的靶材电压不同实现不同磁控管启辉并实现溅射沉积,以及利用某一特定功率下实现两个磁控管同时启辉,由此实现靶材溅射工艺及靶材全靶腐蚀工艺。但在工艺压力大于一数值时,存在两个磁控管争夺启辉现象,使得靶材电压发生跳动导致工艺不稳定;另外功率输出的扰动或气体流量的输出扰动,容易引起两个磁控管之间启辉的转换,从而容易引起工艺不稳定。由于其对硬件稳定性和供电稳定性要求过高,气流量或功率输出要求过高,使得双磁控管在实际应用时不仅控制难度较大而且实现难度也很高。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种半导体工艺设备及其磁控管机构,用以解决现有技术存的控制难度较大以及实现难度较高的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种半导体工艺设备中的磁控管机构,包括:背板组件、活动磁极及固定磁极;所述背板组件包括第一背板及第二背板,所述第二背板能相对于所述第一背板移动;多个所述固定磁极设置于所述第一背板的底面上,多个所述活动磁极设置于所述第二背板的底面上;当所述第二背板移动至预设位置时,多个所述活动磁极中的至少一个活动磁极与多个所述固定磁极中的至少一个固定磁极构成一呈闭合状态的磁控管,其它所述活动磁极及所述固定磁极呈非闭合状态。
于本申请的一实施例中,多个所述固定磁极包括第一固定磁极及第二固定磁极,多个所述活动磁极包括第一活动磁极组及第二活动磁极组,所述预设位置包括第一预设位置和第二预设位置;所述第二背板移动至所述第一预设位置时,所述第一活动磁极组与所述第一固定磁极构成呈闭合状态的第一磁控管,所述第二活动磁极组与所述第二固定磁极呈非闭合状态;所述第二背板移动至第二预设位置时,所述第二活动磁极组与所述第二固定磁极构成呈闭合状态的第二磁控管,所述第一活动磁极组与所述第一固定磁极呈非闭合状态。
于本申请的一实施例中,所述第一磁控管包括第一内磁极及第一外磁极,所述第一活动磁极组包括所述第一内磁极及部分所述第一外磁极,所述第二背板移动至所述第一预设位置时,所述第一固定磁极与所述第一活动磁极组的部分所述第一外磁极构成所述第一外磁极;所述第二磁控管包括第二内磁极及第二外磁极,所述第二活动磁极组包括所述第二内磁极及部分所述第二外磁极,所述第二背板移动至所述第二预设位置时,所述第二固定磁极与所述第二活动磁极组的部分所述第二外磁极构成所述第二外磁极。
于本申请的一实施例中,所述背板组件还包括固定杆,所述第一背板为环形结构,并且与所述固定杆的两端连接;所述第二背板套设于所述第一背板内,并且能相对于所述第一背板旋转。
于本申请的一实施例中,所述背板组件还包括定位件,两个所述定位件均设置于所述第二背板的顶面上,并且两个所述定位件分别与所述第一活动磁极组及所述第二活动磁极组对应设置;当所述第二背板旋转时,两个所述定位件与所述固定杆配合以将所述第二背板定位于所述第一预设位置或所述第二预设位置。
于本申请的一实施例中,所述磁控管机构还包括有驱动装置,所述固定杆上开设有通孔,所述驱动装置的旋转轴可旋转的穿设于所述通孔内,并且与所述第二背板连接,用于驱动所述第二背板相对于所述第一背板旋转,在所述定位件与所述固定件接触后同步带动所述第一背板旋转。
于本申请的一实施例中,所述通孔内穿设有轴承,所述驱动装置的旋转轴穿过所述轴承后与所述第二背板连接。
于本申请的一实施例中,所述第一活动磁极组及所述第二活动磁极组相对设置于所述第二背板上,所述第一固定磁极及所述第二固定磁极与所述第二背板的圆心之间呈一预设夹角,所述预设夹角的数值范围为大于30度且小于180度。
于本申请的一实施例中,所述预设夹角的数值为90度。
第二个方面,本申请实施例提供了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室及如第一个方面提供的半导体工艺设备中的磁控管机构,所述磁控管机构设置于所述工艺腔室的顶部。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:
本申请实施例中,通过第二背板相对于第一背板移动至预设位置,可以使得多个固定磁极能与多个活动磁极组成不同的磁控管,从而用于执行不同工艺。由于第二背板移动至预设位置时,仅能形成一个磁控管,从而能实现多个磁控管的交替启辉,进而实现不同工艺之间的快速切换。通过上述结构可以实现单磁控管启辉,不仅启辉稳定且使得工艺稳定,从而能有效提高工艺结果的厚度均匀性,并且不会出现多个磁控管之间争夺启辉现象,从而进一步增加工艺稳定性。另外由于无需通过气流量或功率输出的方式实现多个磁控管交替启辉,从而大幅降低控制难度及实现难度。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1A为本申请实施例提供的一种磁控管机构的示出第一磁控管的剖视示意图;
图1B为本申请实施例提供的一种磁控管机构的示出第二磁控管的剖视示意图;
图2A为本申请实施例提供的一种磁控管机构的示出第一磁控管的仰视示意图;
图2B为本申请实施例提供的一种磁控管机构的示出第二磁控管的仰视示意图;
图3A为本申请实施例提供的一种磁控管机构的示出第一磁控管的俯视示意图;
图3B为本申请实施例提供的一种磁控管机构的示出第二磁控管的俯视示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种半导体工艺设备中的磁控管机构,该磁控管机构的结构示意图如图1A至图1B所示,包括:背板组件1、活动磁极3及固定磁极2;背板组件1包括第一背板11及第二背板12,第二背板12能相对于第一背板11移动;多个固定磁极2设置于第一背板11的底面上,多个活动磁极3设置于第二背板12的底面上;当第二背板12移动至预设位置时,多个活动磁极3中至少一个活动磁极3与多个固定磁极2中的至少一个固定磁极2呈闭合状态以构成一磁控管,其它活动磁极3及固定磁极2呈非闭合状态。
如图1A及图1B所示,第一背板11及第二背板12均可以为采用金属材质制成的板状结构。第一背板11可以设置于第二背板12的一端,并且第二背板12的与第一背板11的底面平齐设置。第二背板12能相对于第一背板11移动且定位。两个固定磁极2设置于第一背板11的底面上,两个活动磁极3设置于第二背板12的底面上。在实际应用中,当第二背板12移动且定位于预设位置时,第二背板12上的一个活动磁极3与第一背板11上的一个固定磁极2以构成一磁控管,此时其它的活动磁极3及固定磁极2呈非闭合状态,当前构成的呈闭合状态的磁控管可以用于执行工艺,例如执行靶材溅射工艺,具体可以参照图1A所示。同理之下,当第二背板12移动至另一预设位置时,其它的活动磁极3与其它的固定磁极2呈闭合状态,从而构成一新的磁控管,此时原先组成的磁控管呈非闭合状态,该新的磁控管可以用于执行工艺,例如执行靶材全靶腐蚀工艺,具体可以参照如图1B所示。
本申请实施例中,通过第二背板相对于第一背板移动至预设位置,可以使得多个固定磁极能与多个活动磁极组成不同的磁控管,从而用于执行不同工艺。由于第二背板移动至预设位置时,仅能形成一个磁控管,从而能实现多个磁控管的交替启辉,进而实现不同工艺之间的快速切换。通过上述结构可以实现单磁控管启辉,不仅启辉稳定且使得工艺稳定,从而能有效提高工艺结果的厚度均匀性,并且不会出现多个磁控管之间争夺启辉现象,从而进一步增加工艺稳定性。另外由于无需通过气流量或功率输出的方式实现多个磁控管交替启辉,从而大幅降低控制难度及实现难度。
需要说明的是,本申请实施例并不限定固定磁极2及活动磁极3的具体数量,例如两者可以均为两个以上。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,多个固定磁极2包括第一固定磁极21及第二固定磁极22,多个活动磁极3包括第一活动磁极组31及第二活动磁极组32,预设位置包括第一预设位置和第二预设位置;第二背板12选移动至第一预设位置时,第一活动磁极组31与第一固定磁极21构成呈闭合状态的第一磁控管100,第二活动磁极组32与第二固定磁极22呈非闭合状态;第二背板12移动至第二预设位置时,第二活动磁极组32与第二固定磁极22构成呈闭合状态的第二磁控管200,第一活动磁极组31与第一固定磁极21呈非闭合状态。
如图1A至图2B所示,第一活动磁极组31及第一固定磁极21均可以由多个磁铁及磁条组条,当第二背板12移动至第一预设位置时,第一活动磁极组31及第一固定磁极21合围以构成第一磁控管100,并且第二活动磁极组32与第二固定磁极22呈非闭合状态,具体参照如图2A所示,由于第一磁控管100的外磁极包围的区域相对较小,其可以用于执行靶材溅射工艺。第二活动磁极组32及第二固定磁极22可以由多个磁铁及磁条组成,当第二背板12移动至第二预设位置时,第二活动磁极组32及第二固定磁极22合围以构成第二磁控管200,并且第一活动磁极组31与第一固定磁极21呈非闭合状态,具体参照如图2B所示,由于第二磁控管200的外磁极包围的区域相对较大,其可以用于执行靶材全靶腐蚀工艺。由于设置两种不同类型的磁控管,由此可以实现不同工艺之间快速切换,提高了工艺的连续性的同时,还能大幅提高工艺速率及工艺效果。
需要说明的是,本申请实施例并不限定两个磁控管仅结构上不同,两者可以根据不同的工艺需求进行设置。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,第一磁控管100包括第一内磁极101及第一外磁极102,第一活动磁极组31包括第一内磁极101及部分第一外磁极102,第二背板12移动至第一预设位置时,第一固定磁极21与第一活动磁极组31的部分第一外磁极102构成第一外磁极102。换言之,第一磁控管100的第一外磁极102部分位于第一背板11上,而第一磁控管100第一外磁极102的其它部分及第一内磁极101均位于第二背板12上,以构成上述第一活动磁极组31。
第二磁控管200包括第二内磁极201及第二外磁极202,第二活动磁极组32包括第二内磁极201及部分第二外磁极202,第二背板12移动至第二预设位置时,第二固定磁极22与第二活动磁极组32的部分第二外磁极202构成第二外磁极202。换言之,第二磁控管200的第二外磁极202部分位于第一背板11上,而第二磁控管200第二外磁极202的其它部分及第二内磁极201均位于第二背板12上,以构成上述第二活动磁极组32。
采用上述设计,由于仅将磁控管的外磁极部分设置于第一背板11上,使得本申请实施例结构较为简单,从而降低生产制造成本的同时还能大幅降低实现难度。
需要说明的是,本申请实施例并不限定磁控管的设置方式,例如磁控管内外磁极可以均排布于第一背板11及第二背板12上。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,第一磁控管100与第二磁控管200不同之处包括以下至少一项:内磁极与外磁极之间的间隙大小;外磁极包围的区域;以及内磁极及外磁极的总磁强度的比率。由于第一磁控管100及第二磁控管200不同之处可以体现在多个方面,使得本申请实施例的磁控管机构可以适用于多种复杂工艺之间的切换,从而大幅提高其适用性及适用范围。
于本申请的一实施例中,如图1A至图3B所示,背板组件1还包括固定杆13,第一背板11为环形结构,并且与固定杆13的两端连接;第二背板12套设于第一背板11内,并且能相对于第一背板11旋转。
如图1A至图3B所示,固定杆13具体可以为采用金属材质制成的杆状结构,固定杆13相对固定设置。第一背板11可以为采用金属材质制成的圆环形结构,第一背板11设置于固定杆13的底部,并且与固定杆13的两端部连接。第二背板12具体可以为采用金属材质制成的圆形板状结构,第二背板12套设于第一背板11内,并且第二背板12可以相对于第一背板11旋转,从而实现移动且定位于多个预设位置上。采用上述设计,第二背板12仅通过自身旋转即可实现移动且定位于多个预设位置,使得本申请实施例不仅结构简单易于实现,而且还能满足形成多个磁控管目的。
需要说明的是,本申请实施例并不限定第一背板11的具体结构,例如第一背板11可以采用一矩形板状结构,两个第一背板11分别设置于固定杆13的端部同样能实现上述功能。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,背板组件1还包括定位件14,两个定位件14均设置于第二背板12的顶面上,并且两个定位件14分别与第一活动磁极组31及第二活动磁极组32对应设置;当第二背板12旋转时,两个定位件14与固定杆13配合以将第二背板12定位于第一预设位置或第二预设位置。
如图2A至图3B所示,定位件14可以采用金属材质制成的圆柱形结构,其可以通过螺接或者焊接的方式设置于第二背板12的顶面上,并且两个定位件14的设置位置分别对应第一活动磁极组31及第二活动磁极组32。在实际应用时,第二背板12沿顺时针方向转动,此时其中一定位件14与固定杆13接触并定位,以使第一活动磁极组31与第一固定磁极21呈闭合状态以构成第一磁控管100,第二背板12持续转动即可实现靶材溅射工艺。而第二背板12沿逆时针方向转动,此时另外一定位件14与固定接触并定位,以使第二活动磁极组32与第二固定磁极22呈闭合状态以构成第二磁控管200,第二背板12持续转动即可以实现靶材全靶腐蚀工艺。采用上述设计,通过两个定位件14与在固定杆13的配合,利用不同的旋转方向使得其中一个磁控管闭合以形成完整的磁控管,使其可以进行工艺,从而实现两个磁控管的交替启辉以执行不同的工艺。
需要说明的是,本申请实施例并不限定两个定位件14的设置位置及第二背板12的旋转方向,定位件14的设置位置与第二背板12的旋转方向对应即可。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,磁控管机构还包括有驱动装置4,固定杆13上开设有通孔,驱动装置4的旋转轴41可旋转的穿设于通孔内,并且与第二背板12连接,用于驱动第二背板12相对于第一背板11旋转,在定位件14与固定件接触后同步带动第一背板11旋转。可选地,通孔内穿设有轴承131,驱动装置4的旋转轴41穿过轴承131后与第二背板12连接。
如图1A及图1B所示,驱动装置4具体可以采用伺服电机或步进电机,但是本申请实施例并不以在此为限。驱动装置4具体可以设置于半导体工艺设备的工艺腔室(图中未示出)的顶部,驱动装置4的旋转轴41可以穿过固定杆13的通孔后与第二背板12的中部位置连接,驱动装置4能带动第二背板12旋转,并且在上述定位件14及固定杆13的配合作用下带动第一背板11同步运动,从而执行工艺。采用上述设计,仅采用一个驱动装置4即可以实现不同磁控管的交替启辉,不仅结构简单易于实现,而且还能有效降低应用及维护成本。进一步的,固定杆13的通孔内设置有轴承131,驱动装置4的旋转轴41穿过轴承131后与第二背板12连接,设置轴承131能避免驱动装置4直接带动第一背板11旋转,从而造成磁控管无法闭合启辉的现象发生,使得其设计更加合理。
于本申请的一实施例中,第一活动磁极组31及第二活动磁极组32相对设置于第二背板12上,第一固定磁极21及第二固定磁极22与第二背板12的圆心之间呈一预设夹角,预设夹角的数值范围为大于30度且小于180度。可选地,预设夹角的数值为90度。
如图2A及图2B所示,第一活动磁极组31及第二活动磁极组32沿竖向相对设置于第二背板12上。第一固定磁极21及第二固定磁极22与第二背板12的圆心之间在呈一预设夹角,具体来说,由第一固定磁极21的中心位置至第二背板12的圆心位置,再由该圆心位置到至第二固定磁极22的中心位置之间可以形成有预设夹角,并且该预设夹角的数值范围可以为大于30度且小于80度,但是本申请实施例并不以此为限,例如可以35度、50度、65度、80度、120度、150度以及170度等。可选地,预设夹角的数值为90度,采用该设计能使第二背板12旋转时间较短,从而使得当前磁控管快速闭合以启辉的效果,并且还能有效避免其它磁控管闭合争相启辉的现象发生。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室及如上述各实施例提供半导体体工艺设备中的磁控管机构,磁控管机构设置于工艺腔室的顶部。
应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:
本申请实施例中,通过第二背板相对于第一背板移动至预设位置,可以使得多个固定磁极能与多个活动磁极组成不同的磁控管,从而用于执行不同工艺。由于第二背板移动至预设位置时,仅能形成一个磁控管,从而能实现多个磁控管的交替启辉,进而实现不同工艺之间的快速切换。通过上述结构可以实现单磁控管启辉,不仅启辉稳定且使得工艺稳定,从而能有效提高工艺结果的厚度均匀性,并且不会出现多个磁控管之间争夺启辉现象,从而进一步增加工艺稳定性。另外由于无需通过气流量或功率输出的方式实现多个磁控管交替启辉,从而大幅降低控制难度及实现难度。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图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装置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。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种半导体工艺设备中的磁控管机构,其特征在于,包括:背板组件、活动磁极及固定磁极;
所述背板组件包括第一背板及第二背板,所述第二背板能相对于所述第一背板移动;
多个所述固定磁极设置于所述第一背板的底面上,多个所述活动磁极设置于所述第二背板的底面上;
当所述第二背板移动至预设位置时,多个所述活动磁极中的至少一个活动磁极与多个所述固定磁极中的至少一个固定磁极构成一呈闭合状态的磁控管,其它所述活动磁极及所述固定磁极呈非闭合状态,以使得多个固定磁极能与多个活动磁极组成不同的磁控管,从而用于执行不同工艺;其中,
多个所述固定磁极包括第一固定磁极及第二固定磁极,多个所述活动磁极包括第一活动磁极组及第二活动磁极组,所述预设位置包括第一预设位置和第二预设位置;所述第二背板移动至所述第一预设位置时,所述第一活动磁极组与所述第一固定磁极构成呈闭合状态的第一磁控管,所述第二活动磁极组与所述第二固定磁极呈非闭合状态,以执行靶材溅射工艺;所述第二背板移动至第二预设位置时,所述第二活动磁极组与所述第二固定磁极构成呈闭合状态的第二磁控管,所述第一活动磁极组与所述第一固定磁极呈非闭合状态,以执行靶材全靶腐蚀工艺。
2.如权利要求1所述磁控管机构,其特征在于,所述第一磁控管包括第一内磁极及第一外磁极,所述第一活动磁极组包括所述第一内磁极及部分所述第一外磁极,所述第二背板移动至所述第一预设位置时,所述第一固定磁极与所述第一活动磁极组的部分所述第一外磁极构成所述第一外磁极;所述第二磁控管包括第二内磁极及第二外磁极,所述第二活动磁极组包括所述第二内磁极及部分所述第二外磁极,所述第二背板移动至所述第二预设位置时,所述第二固定磁极与所述第二活动磁极组的部分所述第二外磁极构成所述第二外磁极。
3.如权利要求1所述的磁控管机构,其特征在于,所述背板组件还包括固定杆,所述第一背板为环形结构,并且与所述固定杆的两端连接;所述第二背板套设于所述第一背板内,并且能相对于所述第一背板旋转。
4.如权利要求3所述的磁控管机构,其特征在于,所述背板组件还包括定位件,两个所述定位件均设置于所述第二背板的顶面上,并且两个所述定位件分别与所述第一活动磁极组及所述第二活动磁极组对应设置;当所述第二背板旋转时,两个所述定位件与所述固定杆配合以将所述第二背板定位于所述第一预设位置或所述第二预设位置。
5.如权利要求4所述的磁控管机构,其特征在于,所述磁控管机构还包括有驱动装置,所述固定杆上开设有通孔,所述驱动装置的旋转轴可旋转的穿设于所述通孔内,并且与所述第二背板连接,用于驱动所述第二背板相对于所述第一背板旋转,在所述定位件与所述固定杆接触后同步带动所述第一背板旋转。
6.如权利要求5所述的磁控管机构,其特征在于,所述通孔内穿设有轴承,所述驱动装置的旋转轴穿过所述轴承后与所述第二背板连接。
7.如权利要求1至6的任一所述磁控管机构,其特征在于,所述第一活动磁极组及所述第二活动磁极组相对设置于所述第二背板上,所述第一固定磁极及所述第二固定磁极与所述第二背板的圆心之间呈一预设夹角,所述预设夹角的数值范围为大于30度且小于180度。
8.如权利要求7所述磁控管机构,其特征在于,所述预设夹角的数值为90度。
9.一种半导体工艺设备,其特征在于,包括工艺腔室及如权利要求1至8的任一所述半导体工艺设备中的磁控管机构,所述磁控管机构设置于所述工艺腔室的顶部。
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CN115074687B (zh) * 2022-06-30 2023-09-08 北京北方华创微电子装备有限公司 磁控管运动装置、磁控管组件及半导体工艺设备

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CN103177916B (zh) * 2011-12-20 2015-09-02 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种磁控管及磁控溅射设备
US9249500B2 (en) * 2013-02-07 2016-02-02 Applied Materials, Inc. PVD RF DC open/closed loop selectable magnetron
WO2014122250A1 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 Oerlikon Advanced Technologies Ag Method of hipims sputtering and hipims sputter system
US9281167B2 (en) * 2013-02-26 2016-03-08 Applied Materials, Inc. Variable radius dual magnetron
US9812303B2 (en) * 2013-03-01 2017-11-07 Applied Materials, Inc. Configurable variable position closed track magnetron
WO2016018505A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Applied Materials, Inc. Magnetron assembly for physical vapor deposition chamber
CN107799375B (zh) * 2016-08-30 2019-10-11 北京北方华创微电子装备有限公司 一种磁控元件和磁控溅射装置

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