[发明专利]一种PVD设备镀铜膜工艺

说明书

本发明提供一种PVD设备镀铜膜工艺，在本发明的PVD设备镀铜膜工艺设计下，第一镀铜成膜腔和第二镀铜成膜腔均设置有可切换轨道，日常使用第二镀铜成膜腔生产，待第二镀铜成膜腔内的铜靶材使用完后，切换第一镀铜成膜腔生产，第二镀铜成膜腔开腔更换靶材，整机不停线，待24小时后第二镀铜成膜腔安装好靶材后，再由第一镀铜成膜腔切换为第二镀铜成膜腔生产，整机运行时间延长，整个设备维护率由5.13％将至3.22％，降低设备维护率，提升设备生产产能。

技术领域

本发明涉及半导体制造设备技术领域，具体而言，涉及一种PVD设备镀铜膜工艺。

背景技术

在半导体功率器件制造过程中，常常采用物理气相沉积PVD对需要对基板上沉积金属层以形成具体特定功能膜层，例如薄膜晶体管中的遮光层、栅极层或源漏极层。PVD(英文全称：Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)将原子或分子由(靶)源气相转移到基板表面形成薄膜的过程，目前主流的物理气相沉积工艺采用磁控溅射镀膜。

如图1所示，现有技术中一种PVD设备镀铜膜工艺示意图，PVD设备包括传输设备11、真空切换设置12、加热腔13、辅助成膜腔14、第一镀铜成膜腔15和第二镀铜成膜腔16，现行PVD设备镀铜膜工艺设计中，仅有第二镀铜成膜腔16可进行换轨，第二镀铜成膜腔16的靶材使用完后，需要进行停机保养更换靶材，整个生产线就需要停机维护，再加上目前镀铜膜的平面靶材AVACO型或ULVAC型铜靶材，该靶材使用周期较短，由于靶材寿命限制，设备停机开腔保养频繁，设备维护率较高，造成产能紧张。

综上，需要提出一种新的PVD设备镀铜膜工艺，以解决上述技术问题中仅有第二镀铜成膜腔可进行换轨操作，第二镀铜成膜腔的靶材使用完后，需要进行停机保养更换靶材，整个生产线就需要停机维护，设备停机开腔保养频繁，设备维护率较高，造成产能紧张的问题。

发明内容

本申请依据现有技术问题，提供一种PVD设备镀铜膜工艺，能够解决现行PVD设备镀铜膜工艺设计中，仅有第二镀铜成膜腔可进行换轨操作，第二镀铜成膜腔的靶材使用完后，需要进行停机保养更换靶材，整个生产线就需要停机维护，设备停机开腔保养频繁，设备维护率较高，造成产能紧张的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

本发明实施例提供一种PVD设备镀铜膜工艺，所述PVD设备包括清洗机、干燥腔、辅助成膜腔、第一镀铜成膜腔、第二镀铜成膜腔；

所述PVD设备镀铜膜工艺包括如下步骤：

步骤S1，将经过所述清洗机清洗后的基板传递给所述干燥腔；

步骤S2，待所述基板在所述干燥腔内烘干后，将所述基板传递至所述辅助成膜腔内，以在所述基板表面上形成辅助膜层；

步骤S3，待所述辅助膜层制备完毕后，将所述基板从所述辅助成膜腔传递至所述第一镀铜成膜腔内，再从所述第一镀铜成膜腔传递至所述第二镀铜成膜腔内，以使所述基板在所述第二镀铜成膜腔溅射铜膜；

步骤S4，在所述第二镀铜成膜腔处于维修阶段或铜靶材耗尽的情况下，将所述基板从所述辅助成膜腔或所述第二镀铜成膜腔传递至所述第一镀铜成膜腔内，以使所述基板在所述第一镀铜成膜腔溅射铜膜。

根据本发明一优选实施例，所述PVD设备镀铜膜工艺还包括：

在所述第二镀铜成膜腔处于维修或更换靶材的阶段的情况下，所述第一镀铜成膜腔对所述基板溅射铜膜；

在所述第一镀铜成膜腔对所述基板溅射完铜膜后，将所述基板从所述第一镀铜成膜腔输出。

根据本发明一优选实施例，所述PVD设备镀铜膜工艺还包括：

将未在所述第二镀铜成膜腔中溅射铜膜的所述基板从所述第二镀铜成膜腔传递至所述第一镀铜成膜腔内；