CN209722286U - 物理气相沉积腔可调磁控线圈装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，包括电磁线圈，或者电磁线圈加软磁环的联合装置。所述的电磁线圈缠绕在线圈固定环内部；所述线圈固定环安装在腔体外侧，靶材下方；所述软磁环，安装在腔体内部或者外部。所述电磁线圈装置，产生次级磁场，通过改变线圈电流大小来调整腔内磁场分布。软磁环安装在电磁线圈附近，通过上下移动软磁环改变电磁线圈产生的磁感应强度，进一步调节次级磁场的分布，改善膜厚和方阻均匀性。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造装置技术领域，尤其涉及一种物理气相沉积腔可调磁控线圈装置。
背景技术
物理气相沉积技术，其中磁控溅射是常用技术之一，磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射速率，但是，传统磁控溅射设备的磁控管中采用的不均匀磁场会使靶材产生显著的不均匀刻蚀，导致靶材利用率偏低和薄膜均匀性欠佳的技术问题，尤其是反应溅射沉积而成的氮化物和氧化物薄膜厚度的不均匀性基本都在1%左右甚至更高，很难满足与集成电路和微电机系统相关的新型应用;
为了调节薄膜沉积工艺，改善薄膜厚度均匀性，本实用新型特设计物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，通过新增加设计的磁控线圈调节腔体内部磁场分布，调节等离子体分布。
发明内容
为了解决磁控溅射工艺中存在的薄膜均匀性欠佳的技术问题，本实用新型专利提供的技术方案为：
一种物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，应用于物理气相沉积腔体中，所述沉积腔体内使用永磁装置通过直流、交流或脉冲直流磁控溅射，将金属氮化物或金属氧化物薄膜沉积到晶圆表面；其中，所述的磁控溅射装置包括永磁装置、靶材和溅射动力源（可以是直流、交流或脉冲直流电源），永磁装置产生初级磁场；
所述物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，为电磁线圈，或者电磁线圈加软磁环的联合装置。所述的电磁线圈缠绕在线圈固定环内部；所述线圈固定环安装在腔体外侧，靶材下方；所述软磁环，安装在腔体内部或者外部靠近电磁线圈的位置；
通过增加电磁线圈装置，产生次级磁场；通过调节线圈电流，调节靶材周围磁场分布。软磁环安装在电磁线圈附近，通过上下移动软磁环改变电磁线圈产生的磁感应强度，进一步调节磁场分布，改善沉积薄膜的厚度和方阻均匀性；
所述电磁线圈采用铜线，并将铜线缠绕在线圈固定环内部；所述线圈固定环采用不锈钢材料，外形呈圆环状，内有凹槽用于放置电磁线圈；所述线圈固定环周边有四个固定角，与腔体安装固定；
所述软磁环呈圆环状，可安装在腔体外部或内部，通过调节电磁线圈的电流大小或者上下移动软磁环，可以调节次级磁场的分布；
所述电磁线圈可以是一个或多个电磁线圈，所述软磁环也可以是单个或多个软磁环。
附图说明
图1为本实用新型安装位置示意图；
图2为本实用新型线圈固定环结构示意图；
1靶材；2.线圈固定环；3.软磁环；4.腔体；5.晶圆加热盘。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明;
一种物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，包括电磁线圈、线圈固定环2和软磁环3。如图1所示：所述的电磁线圈缠绕在线圈固定环2内部；所述线圈固定环2安装在腔体4外侧，靶材1下方；所述软磁环3，安装在腔体4内部;
如图2所示：所述电磁线圈采用铜线，并将铜线缠绕在线圈固定环2内部；所述线圈固定环2采用不锈钢材料，外形呈圆环状，内有凹槽用于放置电磁线圈；所述线圈固定环2周边有四个固定角，与腔体4安装固定。通过调节电磁线圈的电流大小，改变次级磁场分布。
所述软磁环3呈圆环状，安装在腔体4内部，通过上下移动软磁环3，可以进一步调节次级磁场的分布;
通过相互配合调节电磁线圈中的电流大小和软磁环的位置，改善次级磁场分布，优化薄膜厚度和方阻均匀性;
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，应用在物理气相沉积腔体中，所述沉积腔体内使用永磁装置通过直流、交流或脉冲直流磁控溅射，将金属氮化物或金属氧化物薄膜沉积到晶圆表面；其中，所述的磁控溅射装置包括永磁装置、靶材和溅射动力源，所述永磁装置产生初级磁场，所述溅射动力源可以是直流、交流或脉冲直流电源；
其特征在于：所述物理气相沉积腔可调磁控线圈装置为电磁线圈，或者电磁线圈加软磁环的联合装置。
2.根据权利要求1所述的物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，所述电磁线圈缠绕在线圈固定环内部；所述线圈固定环安装在腔体外侧，靶材下方；所述电磁线圈亦可放置在腔体内部。
3.根据权利要求1所述的物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，其特征在于：所述电磁线圈缠绕在线圈固定环内部。
4.根据权利要求1所述的物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，其特征在于：所述线圈固定环采用不锈钢材料，外形呈圆环状，内有凹槽用于放置电磁线圈；所述线圈固定环周边有四个固定角。
5.根据权利要求1所述的物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，其特征在于：所述电磁线圈可以是一个或多个电磁线圈。
6.根据权利要求1所述的物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，其特征在于：所述电磁线圈可以用永磁环取代。
7.根据权利要求1所述的物理气相沉积腔可调磁控线圈装置，其特征在于：所述软磁环呈圆环状，可以是单个或多个软磁环，所述软磁环可安装在腔体外部或内部靠近上述电磁线圈的位置。
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| CN201822142990.9U CN209722286U (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 物理气相沉积腔可调磁控线圈装置 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN201822142990.9U Active CN209722286U (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 物理气相沉积腔可调磁控线圈装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209722286U (zh) |
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2018
- 2018-12-20 CN CN201822142990.9U patent/CN209722286U/zh active Active
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