邊磁鐵框架及磁控濺射設備制造技術

本發明專利技術提供一種邊磁鐵框架及磁控濺射設備，其環繞設置在反應腔室的側壁一側，且位于靠近用于承載晶片的下電極的位置處，該邊磁鐵框架包括環形支撐件，在該環形支撐件上設置有沿其周向間隔設置的多個安裝組件，每個安裝組件用于可選擇地將邊磁鐵固定在環形支撐件的徑向上的不同位置處。本發明專利技術提供的邊磁鐵框架，其可以根據不同工藝的需要靈活地調節由邊磁鐵產生的磁場在反應腔室內的磁場強度，從而可以提高工藝均勻性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及微電子加工
，具體涉及一種邊磁鐵框架及磁控濺射設備。
技術介紹
在微電子產品行業，磁控濺射技術是生產集成電路、液晶顯示器、薄膜太陽能電池及LED等產品的重要手段之一，在工業生產和科學領域發揮著重要的作用。例如，銅薄膜的制備是利用直流磁控濺射技術來完成。它是一個沉積和刻蝕同時進行的過程。當銅靶材接通電源后，靶材表面受到氬離子的轟擊，受到轟擊后的靶材表面會同時產生銅原子和銅離子。銅原子和銅離子逐漸下落，銅原子最終落在晶圓表面，形成了銅薄膜；而銅離子由于在到達晶圓表面的時候具有非常大的能量，其可以把原本沉積在晶圓表面的一部分銅原子濺射出來，從而可以起到刻蝕銅原子的作用，以使得銅薄膜進行了重新分布。銅原子和銅離子共同作用最終在晶圓表面形成一層均勻的銅薄膜。在制備過程中，在晶圓表面上方的銅離子分布情況在一定程度上影響著銅薄膜的均勻性。傳統的方法是在反應腔室外側，加裝一圈邊磁鐵，利用該邊磁鐵，可以起到約束銅離子的作用，從而可以使銅離子更均勻的分布在晶圓表面，進而形成一層均勻的銅薄膜。圖1為現有的磁控濺射設備的結構簡圖。如圖1所示，磁控濺射設備包括反應腔室10、下電極14、靶材11、磁控管12以及下電極射頻電源15。其中，下電極14設置在反應腔室10內部的下方位置，用以承載晶片13；下電極14與下電極射頻電源19電連接，用以在晶片13表面產生可將離子吸引至晶片表面的射頻偏壓。靶材11設置在反應腔室10的頂部且與下電極14相對；磁控管12設置在靶材11的上方。此外，在反應腔室10的側壁外側，且位于靠近下電極14的位置環繞設置有邊磁鐵16，該邊磁鐵16用于在下電極14附件形成一個磁場，該磁場可以改變等離子體中的離子分布，以使其能夠在晶片表面分布得更有規律，從而可以避免獲得的中間厚邊緣薄的非均勻薄膜。另外，上述邊磁鐵是利用一個圓環框架固定在反應腔室的側壁外側。圖2為固定邊磁鐵的圓環框架的立體圖。如圖2所示，在該圓環框架上設置有多個安裝孔17，多個安裝孔17沿圓環框架的周向間隔排布一圈，每個邊磁鐵通過安裝孔17固定在圓環框架上。這種圓環框架在實際應用中會存在以下缺陷，即：由每個邊磁鐵形成的磁場強度的大小與該邊磁鐵和下電極14之間的徑向間距有關，即：該徑向間距越小，則磁場強度越大；反之，該徑向間距越大，則磁場強度越小。在實際應用中，應選擇合適的徑向間距，這是因為：若徑向間距過小，會導致離子因磁場強度過大而集中在某一區域，而相對于晶片表面的分布則是不均勻的；若徑向間距過大，會因磁場強度過小而無法對離子實現有效的調節。但是，由于上述圓環框架在同一圓周角度的徑向方向上只有一個位置安裝邊磁鐵，邊磁鐵一旦安裝在圓環框架上，其磁場強度就已確定，這使得邊磁鐵的調節能力受到很大的限制，且當腔室環境發生變化時，邊磁鐵的調節往往沒有達到預期的效果，從而使工藝均勻性無法滿足工藝需求。
技術實現思路
本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種邊磁鐵框架及磁控濺射設備，其可以根據不同工藝的需要靈活地調節由邊磁鐵產生的磁場在反應腔室內的磁場強度，從而可以提高工藝均勻性。為實現本專利技術的目的而提供一種邊磁鐵框架，其環繞設置在反應腔室的側壁一側，且位于靠近用于承載晶片的下電極的位置處，所述邊磁鐵框架包括環形支撐件，在所述環形支撐件上設置有沿其周向間隔設置的多個安裝組件，每個安裝組件用于可選擇地將所述邊磁鐵固定在所述環形支撐件的徑向上的不同位置處。其中，所述環形支撐件包括上環板、下環板和多個支撐柱，其中，所述上環板和下環板在所述環形支撐件的軸向上相對且間隔設置；每個安裝組件包括設置在所述上環板上，且沿所述環形支撐件的徑向間隔排列的至少兩個上安裝孔，以及設置在所述下環板上，且沿所述環形支撐件的徑向間隔排列的至少兩個下安裝孔；各個上安裝孔與各個下安裝孔一一對應；并且，在所述邊磁鐵的上端和下端分別設置有兩個連接部，通過可選擇地使所述兩個連接部與其中一個上安裝孔和與之相對應的下安裝孔相配合，而將所述邊磁鐵固定在所述上安裝孔所在位置處；所述多個支撐柱可拆卸地連接在所述上環板和下環板之間，且沿所述環形支撐件的周向間隔分布，用以支撐所述上環板和下環板。其中，所述環形支撐件包括上環板、下環板和多個支撐柱，其中，所述上環板和下環板在所述環形支撐件的軸向上相對且間隔設置；每個安裝組件包括：滑軌，設置在所述上環板或者下環板上，且沿所述環形支撐件的徑向延伸；可沿所述滑軌移動的滑動件，所述滑動件與所述邊磁鐵連接；固定件，用于在所述邊磁鐵沿所述滑軌滑動至所述環形支撐件的徑向上所需的位置處時，將所述滑動件固定在該位置處；所述多個支撐柱可拆卸地連接在所述上環板和下環板之間，且沿所述環形支撐件的周向間隔分布，用以支撐所述上環板和下環板。其中，所述環形支撐件包括上環板、下環板和多個支撐柱，其中，所述上環板和下環板在所述環形支撐件的軸向上相對且間隔設置；每個安裝組件包括：兩個滑軌，分別設置在所述上環板和下環板上，且沿所述環形支撐件的徑向延伸；可同時沿所述兩個滑軌移動的滑動件，所述滑動件與所述邊磁鐵連接；固定件，用于在所述邊磁鐵沿所述滑軌滑動至所述環形支撐件的徑向上所需的位置處時，將所述滑動件固定在該位置處；所述多個支撐柱可拆卸地連接在所述上環板和下環板之間，且沿所述環形支撐件的周向間隔分布，用以支撐所述上環板和下環板。其中，所述環形支撐件包括相互獨立的至少兩個子支撐環，各個子支撐環的內徑不同；每個所述安裝組件包括數量與所述子支撐環相對應的子安裝組件，且各個子安裝組件一一對應地設置在各個子支撐環上；可選擇地將其中一個子支撐環環繞設置在反應腔室的側壁一側，且位于靠近下電極的位置處，并且所述邊磁鐵通過該子支撐環上的子安裝組件固定在該子支撐環上。優選的，每個子支撐環包括子上環板、子下環板和多個子支撐柱，其中，所述子上環板和子下環板在所述環形支撐件的軸向上相對且間隔設置；每個子安裝組件包括設置在所述子上環板上的上安裝孔，以及設置在所述子下環板上的下安裝孔；所述上安裝孔和下安裝孔相對應；并且，在所述邊磁鐵的上端和下端分別設置有兩個連接部，二者通過分別與所述上安裝孔和與之相對應的下安裝孔相配合，而將所述邊磁鐵固定在所述子支撐環上；所述多個子支撐柱可拆卸地連接在所述子上環板和子下環板之間，且沿所述環形本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種邊磁鐵框架，其環繞設置在反應腔室的側壁一側，且位于靠近用于承載晶片的下電極的位置處，其特征在于，所述邊磁鐵框架包括環形支撐件，在所述環形支撐件上設置有沿其周向間隔設置的多個安裝組件，每個安裝組件用于可選擇地將所述邊磁鐵固定在所述環形支撐件的徑向上的不同位置處。

【技術特征摘要】
1.一種邊磁鐵框架，其環繞設置在反應腔室的側壁一側，且位
于靠近用于承載晶片的下電極的位置處，其特征在于，所述邊磁鐵框
架包括環形支撐件，在所述環形支撐件上設置有沿其周向間隔設置的
多個安裝組件，每個安裝組件用于可選擇地將所述邊磁鐵固定在所述
環形支撐件的徑向上的不同位置處。
2.根據權利要求1所述的邊磁鐵框架，其特征在于，所述環形
支撐件包括上環板、下環板和多個支撐柱，其中，
所述上環板和下環板在所述環形支撐件的軸向上相對且間隔設
置；每個安裝組件包括設置在所述上環板上，且沿所述環形支撐件的
徑向間隔排列的至少兩個上安裝孔，以及設置在所述下環板上，且沿
所述環形支撐件的徑向間隔排列的至少兩個下安裝孔；各個上安裝孔
與各個下安裝孔一一對應；并且，在所述邊磁鐵的上端和下端分別設
置有兩個連接部，通過可選擇地使所述兩個連接部與其中一個上安裝
孔和與之相對應的下安裝孔相配合，而將所述邊磁鐵固定在所述上安
裝孔所在位置處；
所述多個支撐柱可拆卸地連接在所述上環板和下環板之間，且
沿所述環形支撐件的周向間隔分布，用以支撐所述上環板和下環板。
3.根據權利要求1所述的邊磁鐵框架，其特征在于，所述環形
支撐件包括上環板、下環板和多個支撐柱，其中，所述上環板和下環
板在所述環形支撐件的軸向上相對且間隔設置；每個安裝組件包括：
滑軌，設置在所述上環板或者下環板上，且沿所述環形支撐件
的徑向延伸；
可沿所述滑軌移動的滑動件，所述滑動件與所述邊磁鐵連接；
固定件，用于在所述邊磁鐵沿所述滑軌滑動至所述環形支撐件
的徑向上所需的位置處時，將所述滑動件固定在該位置處；
所述多個支撐柱可拆卸地連接在所述上環板和下環板之間，且

\t沿所述環形支撐件的周向間隔分布，用以支撐所述上環板和下環板。
4.根據權利要求1所述的邊磁鐵框架，其特征在于，所述環形
支撐件包括上環板、下環板和多個支撐柱，其中，所述上環板和下環
板在所述環形支撐件的軸向上相對且間隔設置；每個安裝組件包括：
兩個滑軌，分別設置在所述上環板和下環板上，且沿所述環形
支撐件的徑向延伸；
可同時沿所述兩個滑軌移動的滑動件，所述滑動件與所述邊磁
鐵連接；
固定件，用于在所述邊磁鐵沿所述滑軌滑動至所述環形支撐件
的徑向上所需的位置處時，將所述滑動件固定在該位置處；
所述多個支撐柱可拆卸地連接在所述上環板和下環板之間，且
沿所述環形...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宿曉敖，
申請(專利權)人：北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司，
類型：發明
國別省市：北京;11