[实用新型]磁控装置及物理气相沉积设备

说明书

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种磁控装置及物理气相沉积设备。所述磁控装置包括：传送组件，位于靶材上方，包括环形的传送带；所述传送带能够围绕穿过其中心且沿其宽度方向延伸的轴线传动；所述传送带在竖直方向上的投影完全覆盖所述靶材；磁控组件，固定于所述传送带表面，包括至少一个磁控结构，所述磁控结构包括沿第一方向排布的两个软磁铁以及夹设于两个所述软磁铁之间的多个永磁铁；所述软磁铁呈长条形，所述永磁铁的两个磁极与两个所述软磁铁一一接触连接，以在所述软磁铁中感应出均匀分布的磁场。本实用新型提高了靶材的利用率，降低了半导体制造成本。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种磁控装置及物理气相沉积设备。

背景技术

随着智能手机、平板电脑等移动终端向小型化、智能化、节能化的方向发展，芯片的高性能、集成化趋势明显，促使芯片制造企业积极采用先进工艺，对制造出更快、更省电的芯片的追求愈演愈烈。尤其是许多无线通讯设备的主要元件需用40nm以下先进半导体技术和工艺，因此对先进工艺产能的需求较之以往显著上升，带动集成电路厂商不断提升工艺技术水平，通过缩小晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸以提高芯片性能和可靠性，以及通过3D结构改造等非几何工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能等方式，实现硅集成的提高，以迎合市场需求。然而，这些技术的革新或改进都是以晶圆的生成、制造为基础。

在半导体的制造工艺中，为了设置分立器件和集成电路，需要在晶圆表面沉积不同的膜层。而在各种沉积薄膜的方法中，物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)的一种常规的处理工艺。通常在物理气相沉积工艺中，利用等离子体轰击包括源材料的靶材，使得从所述靶材溅射出源材料，溅射出的源材料经由负电压或基板上形成的偏压加速后，最终沉积在所述基板表面。在物理气相沉积设备的处理腔室中，靠近靶材背面处具有磁控装置，用于束缚并牵引等离子体，使得等离子沿磁感线的方向轰击靶材，避免等离子体的无序行为，提高等离子体的利用率。

但是，现有的磁控装置中的磁铁都是围绕所述靶材的轴线转动，当旋转同样的角度时，由于外圈磁铁要比内圈磁铁的运动速度快，所以外圈磁铁产生的电磁场比内圈磁铁产生的电磁场大很多，即在靠近所述磁控装置边缘的位置磁感线分布最为密集，这样就使得更多的等离子体在外圈磁铁的电磁场作用下涌向所述靶材的边缘，而内圈磁铁产生的电磁场吸引的等离子体则较少。最终导致靶材边缘区域的消耗量远远大于中心区域，例如当靶材边缘消耗殆尽时，靶材中心位置还有较多残留，使得靶材的利用率很低。

因此，如何提高靶材的利用率，降低半导体制造成本，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种磁控装置及物理气相沉积设备，用于解决现有的物理气相沉积设备中靶材利用率低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种磁控装置，包括：

传送组件，位于靶材上方，包括环形的传送带；所述传送带能够围绕穿过其中心且沿其宽度方向延伸的轴线传动；所述传送带在竖直方向上的投影完全覆盖所述靶材；

磁控组件，固定于所述传送带表面，包括至少一个磁控结构，所述磁控结构包括沿第一方向排布的两个软磁铁以及夹设于两个所述软磁铁之间的多个永磁铁；所述软磁铁呈长条形，所述永磁铁的两个磁极与两个所述软磁铁一一接触连接，以在所述软磁铁中感应出均匀分布的磁场。

优选的，所述磁控组件包括至少一磁控单元；所述磁控单元包括至少一个磁控结构，所述磁控结构的两个所述软磁铁之间对称的夹设有两个永磁铁，且两个所述永磁铁的磁极朝向相反。

优选的，所述磁控单元包括多个所述磁控结构，且多个所述磁控结构沿所述传送带的宽度方向等间隔排列。

优选的，所述磁控组件包括多个沿所述传送带的长度方向排列的所述磁控单元，且相邻两个所述磁控单元中的磁控结构错位排布。