[发明专利]一种磁控管、反应腔室和半导体处理设备

权利要求书

1.一种磁控管，包括内磁极和外磁极，所述外磁极围设在所述内磁极外围，且所述外磁极和所述内磁极相互间隔形成等离子体路径，其特征在于，所述等离子体路径呈马蹄形，所述磁控管能使制备形成的膜层厚度均匀性和电阻率均匀性均小于3％；

所述等离子体路径包括第一圆弧段、第二圆弧段、第三圆弧段、第一直线段、第一“L”形段和第二“L”形段；

所述第一圆弧段的极坐标为r＝180，π/6≤θ≤11π/6；

所述第二圆弧段的极坐标为r＝95，π/12≤θ≤1.84；

所述第三圆弧段的极坐标为r＝95，4.45≤θ≤23π/12；

所述第一直线段的极坐标为r＝-25/cosθ，1.84≤θ≤4.45；

所述第一“L”形段包括平行于所述第一直线段的第一横向段和垂直于所述第一直线段的第一纵向段，所述第一横向段的极坐标为r＝156/cosθ，11π/6≤θ≤6.12；所述第一纵向段的极坐标为r＝-25.6/sinθ，23π/12≤θ≤6.12；

所述第二“L”形段包括平行于所述第一直线段的第二横向段和垂直于所述第一直线段的第二纵向段，所述第二横向段的极坐标为r＝156/cosθ，0.161≤θ≤π/6；所述第二纵向段的极坐标为r＝25.6/sinθ，0.161≤θ≤π/12。

2.根据权利要求1所述的磁控管，其特征在于，所述等离子体路径的宽度范围为1～3cm。

3.根据权利要求1所述的磁控管，其特征在于，所述磁控管的旋转中心与靶材的中心重合，且所述旋转中心位于所述第一直线段区域内。

4.根据权利要求3所述的磁控管，其特征在于，所述等离子体路径的所述第一圆弧段的直径大于等于所述靶材的直径。

5.一种反应腔室，包括腔体、设置于所述腔体顶部的靶材和设置于所述腔体底部的基台，所述基台用于承载晶片，其特征在于，还包括权利要求1-4任意一项所述的磁控管，所述磁控管设置于所述靶材的上方。

6.根据权利要求5所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室用于沉积形成钛钨膜层，沉积的工艺压力范围为0.5～30mT，沉积功率≤20kW，所述靶材的下表面到所述晶片的上表面的竖直距离范围为60～90mm。

7.根据权利要求5所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室用于沉积形成铜、钛、钽或氮化钽膜层，沉积的工艺压力范围为0.5～30mT，沉积功率≤40kW，所述靶材的下表面到所述晶片的上表面的竖直距离范围为30～110mm。

8.一种半导体处理设备，其特征在于，包括权利要求5-7任意一项所述的反应腔室。