[发明专利]磁控溅射腔室及磁控溅射设备

说明书

本发明提供了一种磁控溅射腔室，包括基座；用于承载基片的所述基座的上表面倾斜设置，在承载基片时，用以使基片上沉积厚度较薄的基片区域相对沉积厚度较厚的基片区域距离靶材位的距离较近。本发明还提供一种包含该磁控溅射腔室的磁控溅射设备。该磁控溅射腔室和磁控溅射设备，可以获得薄膜厚度均匀性较好的薄膜。

技术领域

本发明属于磁控溅射技术领域，具体涉及一种磁控溅射腔室及磁控溅射设备。

背景技术

图1为现有的磁控溅射腔室的结构示意图，如图1所示，该磁控溅射腔室1内设置有承载基片10的卡盘9，且在卡盘9的正上方设置有靶材4，在溅射时DC电源会施加偏压至靶材4，使其相对于接地的腔体成为负压，以致氩气放电而产生等离子体，将带正电的氩离子吸引至负偏压的靶材4，当氩离子的能量足够高时，会使金属原子逸出靶材表面并沉积在基片10上；在靶材4的正上方设置有磁控管5，其在靶材4背部浸没在去离子水3中，其包括具有相反极性的内磁极和外磁极，可在靶材4表面形成一定的磁场分布，该磁场分布可以迫使等离子中的电子按照一定的轨道运动，增加了电子和要电离的气体的碰撞的机会，获得高密度的等离子体区，大幅度的提高溅射沉积速率，并在电机6的带动下按一定的速度旋转；使用具有一定重量的金属卡环(Clamp Ring)8将基片10以机械的方式压在卡盘9上进行溅射工艺。

采用图1所示的磁控溅射腔室在实际应用中会存在以下问题：直接溅射完成后薄膜的均匀性较差，使得在下一步的工艺中还需要后续处理，工艺过程繁琐，不适合大尺寸晶片的生产。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，提供了一种磁控溅射腔室及磁控溅射设备，可以获得薄膜厚度均匀性较好的薄膜。

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种磁控溅射腔室，用于在基片上沉积薄膜，包括用于承载所述基片的基座；所述基座的上表面倾斜设置，工艺时,所述基片上沉积薄膜厚度较薄的基片区域与靶材之间的距离小于沉积薄膜厚度较厚的基片区域与靶材之间的距离。

优选地，所述基座上表面的倾斜角度小于30°。

优选地，还包括：第一顶针和至少两个第二顶针；所述第一顶针用于支撑所述基片的下表面；所述第二顶针的顶端沿其升降方向设置有多个台阶，每个所述台阶，用于限制并承载所述基片的边沿；所述第一顶针和所述第二顶针均贯穿所述基座且可以升降，用以将位于所述基座上的基片顶起或将位于所述第一顶针和所述第二顶针上的基片下落至所述基座上；所述第一顶针对应的所述基片区域与所述靶材的距离为第一距离；所述第二顶针对应的所述基片区域与所述靶材的距离为第二距离；当所述基片位于所述基座上时,所述第一距离小于所述第二距离。

优选地，所述基座包括托盘、本体和固定支柱；所述托盘放置在所述本体上且一侧与所述本体动连接，所述托盘的上表面用于承载基片；所述固定支柱的一端固定在所述本体的上表面上，另一端将所述托盘的另一侧顶起，以使所述托盘的上表面倾斜设置。

优选地，所述动连接包括铰连接。

优选地，所述托盘的上表面上设置有片槽，用于放置基片。

优选地，还包括：偏置磁场装置，用于在承载基片的基座表面形成水平磁场，该水平磁场用于在基片上沉积具有面内各向异性的磁性薄膜。

优选地，所述偏置磁场装置包括环绕所述基座的两段呈圆弧状的磁体，二者对称环绕在所述基座的两侧，且其中一段磁体的N极与其中另一段磁体中的S极均朝向所述基座。

优选地，所述磁性薄膜包括镍铁薄膜。

本发明还提供一种磁控溅射设备，包括磁控溅射腔室，所述磁控溅射腔室采用本发明提供的上述磁控溅射腔室。

本发明具有下述有益效果：