[发明专利]溅射装置及使用其形成半导体结构的方法

说明书

一种溅射装置及使用其形成半导体结构的方法，所述溅射装置包括至少一个溅射腔室，且每个溅射腔室包括承载台和靶材结构。承载台被配置为承载待镀膜的基板，且可绕沿第一方向的旋转轴旋转，第一方向垂直于承载台配置为承载基板的主表面，其中承载台包括被配置为安装基板的基板安装区；靶材结构在第一方向上与承载台相对设置，且包括靶材溅射区，靶材溅射区是被配置为在溅射工艺中向位于承载台上的基板提供靶材粒子的区域，其中靶材溅射区与基板安装区在第一方向上交叠，且在平行于承载台的主表面的第二方向上延伸超出基板安装区的边缘。本公开实施例的溅射装置可提高溅射工艺在深孔侧壁镀膜的能力。

技术领域

本公开的实施例涉及半导体器件领域，具体涉及一种溅射装置及使用其形成半导体结构的方法。

背景技术

在半导体工艺中，溅射工艺作为常见的一种物理气相沉积工艺，广泛应用于各种半导体结构的制造过程中，以形成半导体结构所需的各种膜层，例如金属层。溅射工艺可应用于在基板的通孔中沉积成膜；然而，在使用现有溅射装置所进行的溅射工艺中，靶材粒子的溅射入射角较小，无法实现深孔镀膜。例如，常规的溅射工艺技术仅能实现几十微米通孔的侧壁镀膜，而难以实现更深的通孔的侧壁镀膜。

发明内容

根据本公开的至少一个实施例提供一种溅射装置，包括至少一个溅射腔室，且每个溅射腔室包括：承载台，被配置为承载待镀膜的基板，且可绕沿第一方向的旋转轴旋转，所述第一方向垂直于所述承载台配置为承载所述基板的主表面，其中所述承载台包括被配置为安装所述基板的基板安装区；靶材结构，在所述第一方向上与所述承载台相对设置，且包括靶材溅射区，所述靶材溅射区是被配置为在溅射工艺中向位于所述承载台上的所述基板提供靶材粒子的区域，其中所述靶材溅射区与所述基板安装区在所述第一方向上交叠，且在平行于所述承载台的所述主表面的第二方向上延伸超出所述基板安装区的边缘。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述靶材溅射区包括多个子靶材溅射区。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述多个子靶材溅射区之间的至少部分间隙与所述基板安装区在所述第一方向上交叠。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述多个子靶材溅射区中的一个或多个子靶材溅射区各自包括第一部分和第二部分，所述第一部分在所述第一方向上与所述基板安装区交叠，且所述第二部分在所述第二方向上延伸超出所述基板安装区的所述边缘。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述多个子靶材溅射区的所述第一部分在所述第二方向上与所述基板安装区的中心偏置开。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述多个子靶材溅射区中的两个子靶材溅射区在所述承载台的所述主表面所在的平面上的正投影分别为第一正投影和第二正投影，所述第一正投影和所述第二正投影关于延伸穿过所述基板安装区的中心且平行于所述主表面的中心线对称设置。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述多个子靶材溅射区中的一个或多个子靶材溅射区沿着虚拟轮廓设置，所述多个子靶材溅射区具有与所述虚拟轮廓重合的边缘，所述虚拟轮廓的平面形状与所述基板安装区的平面形状相同，且所述虚拟轮廓所围合的区域的面积大于所述基板安装区的面积。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，每个子靶材溅射区的面积小于或等于所述基板安装区的面积。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述多个子靶材溅射区的面积之和大于所述基板安装区的面积。

根据本公开至少一个实施例提供的溅射装置中，所述基板安装区和所述多个子靶材溅射区均具有圆形的平面形状，所述基板安装区的直径范围为100毫米至150毫米，每个子靶材溅射区的直径范围为100毫米至150毫米，且所述多个子靶材溅射区中相邻子靶材溅射区之间的间距范围为90毫米至150毫米。