[发明专利]磁控溅射镀膜装置及磁控溅射镀膜方法

说明书

本公开提供一种磁控溅射镀膜装置及磁控溅射镀膜方法，磁控溅射镀膜装置包括螺线管、真空腔室、真空发生器、多个支撑件、溅镀靶以及气体注入件，螺线管用于产生磁场，真空腔室旋转设置且至少部分位于螺线管内，真空发生器用于调整真空腔室的真空度，支撑件设置在腔室上用于支撑工件，且每个支撑件绕自身中轴线旋转设置，溅镀靶设置在真空腔室内，用于提供靶材，气体注入件用于向真空腔室内注入气体，以清理工件的表面及轰击靶材将靶材原子溅射到工件的表面。磁控溅射镀膜方法中通过等离子体轰击和气体高速气流对工件表面清理。本公开可以有效的提高溅射频率，提高工件膜层的均匀性、一致性，进而提高镀膜效率和良品率。

技术领域

本公开涉及半导体镀膜技术领域，具体地，涉及一种磁控溅射镀膜装置及磁控溅射镀膜方法。

背景技术

磁控溅射镀膜是指将涂层材料做为靶阴极，利用氩离子轰击靶材，产生阴极溅射，把靶材原子溅射到工件上形成沉积层的一种镀膜技术。作为物理气相沉积的一种镀膜方法，磁控溅射因其采用离子溅射的沉积方案，有效率高、速率稳定以及膜层致密性好等优点而广泛应用于金属、半导体、绝缘体等工件的镀膜上。然而，现有的磁控溅射镀膜装置不能够对工件表面进行预清理，工件的表面可能会落有杂物和灰尘，杂物和灰尘附着在工件表面会妨碍镀层附着在工件表面，导致溅射效率不够高，不便于镀膜高效进行等问题。

发明内容

有鉴于此，为了至少部分的解决上述问题，本公开首先提供一种磁控溅射镀膜装置，技术方案如下。

一种磁控溅射镀膜装置，包括：

螺线管，用于产生磁场；

真空腔室，所述真空腔室旋转设置且至少部分位于所述螺线管内；

真空发生器，用于调整所述真空腔室的真空度；

多个支撑件，所述支撑件设置在所述真空腔室上，用于支撑工件，且每个所述支撑件绕自身中轴线旋转设置；

溅镀靶，设置在所述真空腔室内，用于提供靶材；以及

气体注入件，用于向所述真空腔室内注入气体，以清理所述工件的表面及轰击所述靶材将靶材原子溅射到所述工件的表面。

在一可实施方式中，所述溅镀靶包括第一靶和第二靶，所述第一靶和所述第二靶用于提供两种材质不同的靶材。

在一可实施方式中，所述真空腔室设置在一支撑台上，所述支撑台连接有驱动件，所述驱动件用于带动所述支撑台绕所述螺线管的中轴线旋转。

在一可实施方式中，所述支撑台底部设置有射频电源，多个所述支撑件分别与所述射频电源相连接，所述射频电源用以使每个所述支撑件产生吸附固定所述工件的静电场。

在一可实施方式中，所述真空腔室具有与所述支撑台相对的盖体，所述气体注入件和所述真空发生器设置在所述盖体上，且所述第一靶和所述第二靶穿过所述盖体伸入至所述真空腔室内。

在一可实施方式中，多个所述支撑件的中心设置在同一圆周上。

在一可实施方式中，多个所述支撑件的外缘与所述真空腔室的内壁之间具有环形空间，所述环形空间内设置有反射挡板，所述反射挡板用于阻挡所述靶材原子以形成平面溅射区。

根据本公开的另一方面，还提供一种磁控溅射镀膜方法，应用于如上所述的磁控溅射镀膜装置，包括如下步骤：

放置工件于支撑件上；

通过气体注入件向真空腔室内注入气体，以清理工件的表面；

通过真空发生器和气体注入件调整真空腔室的真空度；

调整螺线管以产生磁场；以及

为溅镀靶供电，并旋转真空腔室及支撑件以将靶材原子溅射到工件的表面以实现镀膜。