边磁铁框架及磁控溅射设备制造技术

本发明专利技术提供一种边磁铁框架及磁控溅射设备，其环绕设置在反应腔室的侧壁一侧，且位于靠近用于承载晶片的下电极的位置处，该边磁铁框架包括环形支撑件，在该环形支撑件上设置有沿其周向间隔设置的多个安装组件，每个安装组件用于可选择地将边磁铁固定在环形支撑件的径向上的不同位置处。本发明专利技术提供的边磁铁框架，其可以根据不同工艺的需要灵活地调节由边磁铁产生的磁场在反应腔室内的磁场强度，从而可以提高工艺均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子加工
，具体涉及一种边磁铁框架及磁控溅射设备。
技术介绍
在微电子产品行业，磁控溅射技术是生产集成电路、液晶显示器、薄膜太阳能电池及LED等产品的重要手段之一，在工业生产和科学领域发挥着重要的作用。例如，铜薄膜的制备是利用直流磁控溅射技术来完成。它是一个沉积和刻蚀同时进行的过程。当铜靶材接通电源后，靶材表面受到氩离子的轰击，受到轰击后的靶材表面会同时产生铜原子和铜离子。铜原子和铜离子逐渐下落，铜原子最终落在晶圆表面，形成了铜薄膜；而铜离子由于在到达晶圆表面的时候具有非常大的能量，其可以把原本沉积在晶圆表面的一部分铜原子溅射出来，从而可以起到刻蚀铜原子的作用，以使得铜薄膜进行了重新分布。铜原子和铜离子共同作用最终在晶圆表面形成一层均匀的铜薄膜。在制备过程中，在晶圆表面上方的铜离子分布情况在一定程度上影响着铜薄膜的均匀性。传统的方法是在反应腔室外侧，加装一圈边磁铁，利用该边磁铁，可以起到约束铜离子的作用，从而可以使铜离子更均匀的分布在晶圆表面，进而形成一层均匀的铜薄膜。图1为现有的磁控溅射设备的结构简图。如图1所示，磁控溅射设备包括反应腔室10、下电极14、靶材11、磁控管12以及下电极射频电源15。其中，下电极14设置在反应腔室10内部的下方位置，用以承载晶片13；下电极14与下电极射频电源19电连接，用以在晶片13表面产生可将离子吸引至晶片表面的射频偏压。靶材11设置在反应腔室10的顶部且与下电极14相对；磁控管12设置在靶材11的上方。此外，在反应腔室10的侧壁外侧，且位于靠近下电极14的位置环绕设置有边磁铁16，该边磁铁16用于在下电极14附件形成一个磁场，该磁场可以改变等离子体中的离子分布，以使其能够在晶片表面分布得更有规律，从而可以避免获得的中间厚边缘薄的非均匀薄膜。另外，上述边磁铁是利用一个圆环框架固定在反应腔室的侧壁外侧。图2为固定边磁铁的圆环框架的立体图。如图2所示，在该圆环框架上设置有多个安装孔17，多个安装孔17沿圆环框架的周向间隔排布一圈，每个边磁铁通过安装孔17固定在圆环框架上。这种圆环框架在实际应用中会存在以下缺陷，即：由每个边磁铁形成的磁场强度的大小与该边磁铁和下电极14之间的径向间距有关，即：该径向间距越小，则磁场强度越大；反之，该径向间距越大，则磁场强度越小。在实际应用中，应选择合适的径向间距，这是因为：若径向间距过小，会导致离子因磁场强度过大而集中在某一区域，而相对于晶片表面的分布则是不均匀的；若径向间距过大，会因磁场强度过小而无法对离子实现有效的调节。但是，由于上述圆环框架在同一圆周角度的径向方向上只有一个位置安装边磁铁，边磁铁一旦安装在圆环框架上，其磁场强度就已确定，这使得边磁铁的调节能力受到很大的限制，且当腔室环境发生变化时，边磁铁的调节往往没有达到预期的效果，从而使工艺均匀性无法满足工艺需求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种边磁铁框架及磁控溅射设备，其可以根据不同工艺的需要灵活地调节由边磁铁产生的磁场在反应腔室内的磁场强度，从而可以提高工艺均匀性。为实现本专利技术的目的而提供一种边磁铁框架，其环绕设置在反应腔室的侧壁一侧，且位于靠近用于承载晶片的下电极的位置处，所述边磁铁框架包括环形支撑件，在所述环形支撑件上设置有沿其周向间隔设置的多个安装组件，每个安装组件用于可选择地将所述边磁铁固定在所述环形支撑件的径向上的不同位置处。其中，所述环形支撑件包括上环板、下环板和多个支撑柱，其中，所述上环板和下环板在所述环形支撑件的轴向上相对且间隔设置；每个安装组件包括设置在所述上环板上，且沿所述环形支撑件的径向间隔排列的至少两个上安装孔，以及设置在所述下环板上，且沿所述环形支撑件的径向间隔排列的至少两个下安装孔；各个上安装孔与各个下安装孔一一对应；并且，在所述边磁铁的上端和下端分别设置有两个连接部，通过可选择地使所述两个连接部与其中一个上安装孔和与之相对应的下安装孔相配合，而将所述边磁铁固定在所述上安装孔所在位置处；所述多个支撑柱可拆卸地连接在所述上环板和下环板之间，且沿所述环形支撑件的周向间隔分布，用以支撑所述上环板和下环板。其中，所述环形支撑件包括上环板、下环板和多个支撑柱，其中，所述上环板和下环板在所述环形支撑件的轴向上相对且间隔设置；每个安装组件包括：滑轨，设置在所述上环板或者下环板上，且沿所述环形支撑件的径向延伸；可沿所述滑轨移动的滑动件，所述滑动件与所述边磁铁连接；固定件，用于在所述边磁铁沿所述滑轨滑动至所述环形支撑件的径向上所需的位置处时，将所述滑动件固定在该位置处；所述多个支撑柱可拆卸地连接在所述上环板和下环板之间，且沿所述环形支撑件的周向间隔分布，用以支撑所述上环板和下环板。其中，所述环形支撑件包括上环板、下环板和多个支撑柱，其中，所述上环板和下环板在所述环形支撑件的轴向上相对且间隔设置；每个安装组件包括：两个滑轨，分别设置在所述上环板和下环板上，且沿所述环形支撑件的径向延伸；可同时沿所述两个滑轨移动的滑动件，所述滑动件与所述边磁铁连接；固定件，用于在所述边磁铁沿所述滑轨滑动至所述环形支撑件的径向上所需的位置处时，将所述滑动件固定在该位置处；所述多个支撑柱可拆卸地连接在所述上环板和下环板之间，且沿所述环形支撑件的周向间隔分布，用以支撑所述上环板和下环板。其中，所述环形支撑件包括相互独立的至少两个子支撑环，各个子支撑环的内径不同；每个所述安装组件包括数量与所述子支撑环相对应的子安装组件，且各个子安装组件一一对应地设置在各个子支撑环上；可选择地将其中一个子支撑环环绕设置在反应腔室的侧壁一侧，且位于靠近下电极的位置处，并且所述边磁铁通过该子支撑环上的子安装组件固定在该子支撑环上。优选的，每个子支撑环包括子上环板、子下环板和多个子支撑柱，其中，所述子上环板和子下环板在所述环形支撑件的轴向上相对且间隔设置；每个子安装组件包括设置在所述子上环板上的上安装孔，以及设置在所述子下环板上的下安装孔；所述上安装孔和下安装孔相对应；并且，在所述边磁铁的上端和下端分别设置有两个连接部，二者通过分别与所述上安装孔和与之相对应的下安装孔相配合，而将所述边磁铁固定在所述子支撑环上；所述多个子支撑柱可拆卸地连接在所述子上环板和子下环板之间，且沿所述环形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边磁铁框架，其环绕设置在反应腔室的侧壁一侧，且位于靠近用于承载晶片的下电极的位置处，其特征在于，所述边磁铁框架包括环形支撑件，在所述环形支撑件上设置有沿其周向间隔设置的多个安装组件，每个安装组件用于可选择地将所述边磁铁固定在所述环形支撑件的径向上的不同位置处。

【技术特征摘要】
1.一种边磁铁框架，其环绕设置在反应腔室的侧壁一侧，且位
于靠近用于承载晶片的下电极的位置处，其特征在于，所述边磁铁框
架包括环形支撑件，在所述环形支撑件上设置有沿其周向间隔设置的
多个安装组件，每个安装组件用于可选择地将所述边磁铁固定在所述
环形支撑件的径向上的不同位置处。
2.根据权利要求1所述的边磁铁框架，其特征在于，所述环形
支撑件包括上环板、下环板和多个支撑柱，其中，
所述上环板和下环板在所述环形支撑件的轴向上相对且间隔设
置；每个安装组件包括设置在所述上环板上，且沿所述环形支撑件的
径向间隔排列的至少两个上安装孔，以及设置在所述下环板上，且沿
所述环形支撑件的径向间隔排列的至少两个下安装孔；各个上安装孔
与各个下安装孔一一对应；并且，在所述边磁铁的上端和下端分别设
置有两个连接部，通过可选择地使所述两个连接部与其中一个上安装
孔和与之相对应的下安装孔相配合，而将所述边磁铁固定在所述上安
装孔所在位置处；
所述多个支撑柱可拆卸地连接在所述上环板和下环板之间，且
沿所述环形支撑件的周向间隔分布，用以支撑所述上环板和下环板。
3.根据权利要求1所述的边磁铁框架，其特征在于，所述环形
支撑件包括上环板、下环板和多个支撑柱，其中，所述上环板和下环
板在所述环形支撑件的轴向上相对且间隔设置；每个安装组件包括：
滑轨，设置在所述上环板或者下环板上，且沿所述环形支撑件
的径向延伸；
可沿所述滑轨移动的滑动件，所述滑动件与所述边磁铁连接；
固定件，用于在所述边磁铁沿所述滑轨滑动至所述环形支撑件
的径向上所需的位置处时，将所述滑动件固定在该位置处；
所述多个支撑柱可拆卸地连接在所述上环板和下环板之间，且

\t沿所述环形支撑件的周向间隔分布，用以支撑所述上环板和下环板。
4.根据权利要求1所述的边磁铁框架，其特征在于，所述环形
支撑件包括上环板、下环板和多个支撑柱，其中，所述上环板和下环
板在所述环形支撑件的轴向上相对且间隔设置；每个安装组件包括：
两个滑轨，分别设置在所述上环板和下环板上，且沿所述环形
支撑件的径向延伸；
可同时沿所述两个滑轨移动的滑动件，所述滑动件与所述边磁
铁连接；
固定件，用于在所述边磁铁沿所述滑轨滑动至所述环形支撑件
的径向上所需的位置处时，将所述滑动件固定在该位置处；
所述多个支撑柱可拆卸地连接在所述上环板和下环板之间，且
沿所述环形...

【专利技术属性】
技术研发人员：宿晓敖，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11