[发明专利]一种靶材功率加载方法、靶材电源及半导体处理设备

权利要求书

1.一种靶材功率加载方法，用于在磁控溅射工艺中向靶材加载功率，其特征在于，包括下述步骤：

10)为所述靶材分别连接主功率电源和维持功率电源；

20)使所述主功率电源以脉冲的形式向所述靶材加载一定的主功率，单个脉冲的作用时间为t1，脉冲间隔时间为t2；使所述维持功率电源至少在所述主功率电源的脉冲间隔时间t2内向靶材加载一定的维持功率，所述维持功率小于所述主功率，用以在t2内维持溅射工艺的辉光放电过程。

2.根据权利要求1所述的靶材功率加载方法，其特征在于，在所述步骤20)中，所述主功率为80kW～200kW；所述主功率电源的脉冲频率f为50Hz～20kHz；所述t1为5μs～10ms，t1+t2＝1/f且t1≤t2。

3.根据权利要求2所述的靶材功率加载方法，其特征在于，在所述步骤20)中，所述维持功率电源包括脉冲直流电源；该脉冲直流电源的输出功率为500W～25kW、脉冲频率与所述主功率电源的脉冲频率相同，所述脉冲直流电源的脉冲加载时间与所述主功率电源的脉冲间隔时间t2相对应，以使所述脉冲直流电源与所述主功率电源交替地向靶材加载功率。

4.根据权利要求2所述的靶材功率加载方法，其特征在于，在所述步骤20)中，所述维持功率电源包括直流电源，该直流电源的输出功率为500W～20kW，所述直流电源持续向靶材加载维持功率。

5.一种靶材电源，其特征在于，包括连接至所述靶材的主功率模块和维持功率模块，

所述主功率模块以脉冲的形式向所述靶材加载一定的主功率，单个脉冲的作用时间为t1，脉冲间隔时间为t2；

所述维持功率模块至少在所述主功率模块的脉冲间隔时间t2内向靶材加载一定的维持功率，所述维持功率小于所述主功率，用以在t2内维持溅射工艺的辉光放电过程。

6.根据权利要求5所述的靶材电源，其特征在于，所述主功率模块包括脉冲直流电源，所述主功率为80kW～200kW，所述主功率电源的脉冲频率f为50Hz～20kHz；所述t1为5μs～10ms，t1+t2＝1/f且t1≤t2。

7.根据权利要求6所述的靶材电源，其特征在于，所述维持功率模块包括脉冲直流电源；该脉冲直流电源的输出功率为500W～25kW、脉冲频率与所述主功率模块的脉冲频率相同，所述脉冲直流电源的脉冲加载时间与所述主功率模块的脉冲间隔时间t2相对应，以使所述脉冲直流电源与所述主功率模块交替地向靶材加载功率。

8.根据权利要求6所述的靶材电源，其特征在于，所述维持功率模块包括直流电源，该直流电源的输出功率为500W～20kW，所述直流电源持续向靶材加载维持功率。

9.一种半导体处理设备，包括工艺腔室，其特征在于，在所述工艺腔室中进行磁控溅射工艺时，应用权利要求1-4中任意一项所述的靶材功率加载方法向靶材加载功率。

10.一种半导体处理设备，包括工艺腔室，其特征在于，在所述工艺腔室中进行磁控溅射工艺时，在靶材上连接有权利要求5-8中任意一项所述的靶材电源，用以向靶材加载功率。