[发明专利]一种ECR等离子体溅射装置及其溅射方法

权利要求书

1.一种ECR等离子体溅射装置，其特征在于，包括从左至右依次设置的微波发生器、等离子体室、成膜室及预真空室；所述微波发生器依次通过微波导管及石英窗与等离子体室相连；所述等离子体室的外侧设置有第一磁线圈和第二磁线圈；所述成膜室的外侧设置有第三磁线圈；所述成膜室的近等离子体室端的等离子体室右侧电子回旋共振磁场处设置有圆筒形固定靶材，所述成膜室的近预真空室端设置有基板；所述圆筒形固定靶材通过靶材电源接地；

所述基板距所述圆筒形固定靶材15-17.5cm；

所述成膜室的近等离子体室端的等离子体室右侧电子回旋共振磁场处的磁场强度为875G；

通过在第一磁线圈、第二磁线圈、第三磁线圈中施加电流，在等离子体室内形成封闭式磁场；所述基板在封闭磁场下施加正偏压，实现对电子的照射加工；

通过在第一磁线圈、第二磁线圈中施加电流，在等离子体室内形成发散式磁场；所述基板在发散式磁场下施加负偏压，实现对离子的照射加工。

2.根据权利要求1所述ECR等离子体溅射装置，其特征在于，所述等离子体室上设置有真空气路。

3.根据权利要求1所述ECR等离子体溅射装置，其特征在于，所述成膜室上设置有氩气气路，且所述成膜室连通平面掺杂靶材及腔体。

4.根据权利要求1所述ECR等离子体溅射装置，其特征在于，所述基板设置在基板保持架上，且所述基板通过基板电源接地。

5.根据权利要求1所述ECR等离子体溅射装置，其特征在于，所述成膜室与所述预真空室之间设置有插板阀。

6.一种ECR等离子体溅射装置的溅射方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将基板放入成膜室内，并将等离子体室和成膜室抽真空至真空度到达（3~5）×10^-5Pa；

S2、将氩气通入等离子体室和成膜室内，使气压升高到（2~8）×10^-2 Pa；

S3、对第一磁线圈、第二磁线圈及第三磁线圈施加磁线圈电流产生封闭式磁场，或对第一磁线圈及第二磁线圈施加磁线圈电流产生发散式磁场；

S4、微波发生器产生微波与封闭式磁场、或与发散式磁场耦合形成ECR等离子体；

S5、ECR等离子体对圆筒形固定靶材中的靶材原子进行溅射，调节基板电压对基板施加偏压，当施加正偏压时，对基板进行电子照射加工；当施加负偏压时，对基板进行离子照射加工；

成膜室的近等离子体室端的等离子体室右侧电子回旋共振磁场处的磁场强度为875G；

所述基板距所述圆筒形固定靶材15-17.5cm。

7.根据权利要求6所述ECR等离子体溅射装置的溅射方法，其特征在于，所述步骤S3中当第一磁线圈、第二磁线圈中的电流为 40 A，第三磁线圈的电流为40~48 A时则产生封闭式磁场；在基板施加正偏压时，对基板进行电子照射加工。

8.根据权利要求6所述ECR等离子体溅射装置的溅射方法，其特征在于，所述步骤S3中当第一磁线圈、第二磁线圈中的电流均为 40A时则产生发散式磁场；在基板施加负偏压时，对基板进行离子照射加工。