[发明专利]一种沉积腔室和膜层沉积装置

说明书

本发明提供一种沉积腔室和膜层沉积装置。该沉积腔室包括腔体、环绕设置在腔体侧壁的内衬、靶材和基座；靶材设置于内衬顶部开口的上方，基座设置于内衬底部开口的下方；还包括遮挡件，遮挡件环绕固定设置于基座外围，且遮挡件在靶材上的正投影覆盖内衬底部。该沉积腔室不仅能够避免等离子体颗粒落入腔体底部，而且能使该沉积腔室无需再设置压环，从而不仅避免了工艺结束后压环与托盘相互脱开时沉积薄膜脱落所导致的颗粒污染，而且克服了压环的设置在工艺过程中带来的沉积工艺不稳定的缺陷，同时还克服了压环的设置所导致的沉积薄膜的不均匀的缺陷，确保了整个工艺过程的稳定性和薄膜沉积的均匀性。

技术领域

本发明涉及磁控溅射技术领域，具体地，涉及一种沉积腔室和膜层沉积装置。

背景技术

ITO(氧化铟锡)PVD(物理气相沉积)机台是用于LED产线ITO膜沉积的设备。用于制备LED芯片的ITO机台工艺腔室的主要结构如图1所示，其中，腔室10顶部的空腔6内设置有冷却液，主要为冷却靶材，腔室10顶部的空腔6内还设置有控制等离子体的磁控管。靶材的主体材料为ITO，等离子体轰击靶材后将ITO沉积到芯片上形成薄膜。腔室10内设置有内衬2，其作用是将腔室10内壁保护起来防止沉积的薄膜污染腔室10内壁；基座4，作用是承载LED芯片的托盘7；压环8，作用是在工艺中压住托盘7。腔室10内部，由靶材3、内衬2、压环8和基座4形成了封闭区域，等离子体只在此区域内产生，以保证沉积的ITO不能通过内衬2与托盘7之间落到腔室10的底部。基座4是可升降的，在沉积工艺过程中，带有托盘7的基座4向上升起顶起压环8一段距离，使得压环8脱离开内衬2；工艺结束后，基座4下降，并带动压环8下降，使压环8与内衬2相接触。

图2展示了一种压环结构，压环8与托盘7完全贴合，当薄膜9沉积在二者之上以后会在二者结合处连在一起，当工艺结束需要取出托盘7时二者脱开，二者结合处的薄膜9会脱落下来形成颗粒污染。

图3展示了又一种压环结构，在托盘7的周围与压环8对应的面上加工环形的槽，而对应的压环8表面为平面，这样在托盘7与压环8结合处有分开的区域，使用该压环结构后沉积的薄膜9避免了将其与托盘7连在一起。

但上述的压环结构都存在以下缺陷：第一，压环在真空腔室中由于需要兼顾两个位置，一个是基座上升后压环被托盘顶起从而脱离内衬，另一个是基座下降后压环与托盘脱离放置在内衬上，在此过程中，压环自身在真空腔室中位置的精确度会影响沉积薄膜的均匀性和沉积工艺的稳定性。

第二，虽然使用压环结构后，达到了封闭等离子体、保护腔室不被污染的目的，但是在ITO PVD工艺中，托盘一般为悬浮电位(与地绝缘)，托载托盘的基座也为悬浮电位，当基座带着托盘顶起压环后，压环也为悬浮电位，这使得整个靶材正对的零部件表面绝大部分都是悬浮电位，只有基座周围的内衬为接地的，即靶材正对的零部件接地面积较小，这很容易导致溅射过程中，溅射粒子能量较大而损伤晶片表面，不利于ITO薄膜在晶片上的沉积。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种沉积腔室和膜层沉积装置。该沉积腔室不仅能够在沉积工艺过程中对内衬中的等离子体形成遮挡，从而避免等离子体颗粒落入腔体底部，而且相对于现有技术，遮挡件的设置，使该沉积腔室无需再设置压环，从而不仅避免了工艺结束后压环与托盘相互脱开时沉积薄膜脱落所导致的颗粒污染，而且克服了压环的设置在工艺过程中带来的沉积工艺的不稳定的缺陷，同时还克服了压环的设置所导致的沉积薄膜的不均匀的缺陷，确保了整个工艺过程的稳定性和薄膜沉积的均匀性。

根据本发明的一方面，提供了一种沉积腔室，包括腔体、环绕设置在所述腔体侧壁的内衬、靶材和基座；所述靶材设置于所述内衬顶部开口的上方，所述基座设置于所述内衬底部开口的下方；还包括遮挡件，所述遮挡件环绕固定设置于所述基座外围，且所述遮挡件在所述靶材上的正投影覆盖所述内衬底部。

可选地，根据本发明的沉积腔室，所述基座包括载台和用于支撑所述载台的支撑部，所述遮挡件环绕所述载台设置，并固定于所述载台的底面。