物理气相沉积装置制造方法及图纸

公开了一种物理气相沉积装置，包括：反应腔室；基片支撑部件，设置在所述反应腔室的底部且与溅射靶材相对；直流电源，用于通过直流馈入部件耦接于所述溅射靶材；射频电源，用于通过射频馈入部件耦接于所述溅射靶材；其中，所述直流馈入部件和所述射频馈入部件同轴分布，并且与所述中轴线同轴。本申请将直流电源和射频电源放置在溅射靶材的中轴线上，并且同轴分布，则射频电源发出的射频功率从中轴线位置输入，其产生的耦合电容也位于中轴线，使得射频馈入均匀，从而导致最终在反应腔室内产生的等离子体分布均匀。

【技术实现步骤摘要】
物理气相沉积装置
本专利技术涉及半导体的制造工艺领域，特别涉及物理气相沉积装置。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，目前存储器制造技术已经逐步从简单的平面结构过渡到较为复杂的三维结构，三维存储器的技术研发是国际研发的主流之一。在三维存储器中，用于连线的金属层沉积结构通常采用化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)工艺实现。现有的物理气相沉积中，将基片放置在位于反应腔室内的基片支撑部件上，反应腔室可以提供真空环境。在反应腔室中，在靶材上施加负偏压，受负偏压的靶材暴露于惰性气体(例如Ar)中，惰性气体放电产生等离子体，产生的等离子体轰击靶材将靶材原子溅射出来，溅射出来的原子在基板上堆积成沉积膜。在传统的物理气相沉积装置中，由直流电源为靶材提供电压。然而，直流溅射难以形成保有基材形状的均匀薄膜，其中在该基材中发生诸如形成孔或沟槽的阶梯(step)。特定言之，沉积溅射原子的广角分布导致在具有高深宽比特征结构的底部与侧壁(例如孔及沟槽)中的不良覆盖。为了提高在高深宽比特征结构的覆盖率，采用直流电源和射频电源为靶材提供电压，以增加等离子体离化率，降低沉积速率。然而，现有的双源结构的物理气相沉积装置，直流电源和射频电源分别设置在溅射靶材的中轴线两侧，由于射频电源会产生耦合电容，从而导致等离子分布不均匀，使得沉积得到的薄膜会产生不对称的现象。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种物理气相沉积装置，解决反应腔室内等离子体分布不均匀的问题。根据本专利技术的一方面，提供一种物理气相沉积装置，包括：反应腔室；基片支撑部件，设置在所述反应腔室的底部且与溅射靶材相对；直流电源，用于通过直流馈入部件耦接于所述溅射靶材；射频电源，用于通过射频馈入部件耦接于所述溅射靶材；其中，所述直流馈入部件和所述射频馈入部件同轴分布，并且与所述中轴线同轴。优选地，所述物理气相沉积装置还包括背板，设置在反应腔室的顶部，所述溅射靶材设置在所述背板上。优选地，所述反应腔室的底部具有第一开口，基片支撑部件通过第一开口伸入反应腔室内。优选地，所述反应腔室的侧壁顶部与背板之间设置有绝缘部件。优选地，所述物理气相沉积装置还包括：直流连接杆，连接在直流电源和直流馈入部件之间；射频连接杆，连接在射频电源和射频馈入部件之间；直流连接杆和射频连接杆同轴分布，并且与所述中轴线同轴。优选地，所述物理气相沉积装置还包括：磁控管组件，位于所述反应腔室上方；所述磁控管组件包括磁铁、驱动主轴以及径向臂，所述磁铁支撑于所述径向臂上，部分驱动主轴位于所述中轴线的一侧，部分驱动主轴与所述中轴线同轴。优选地，所述驱动主轴包括第一驱动主轴、同步带和第二驱动主轴；其中，第一驱动主轴位于所述中轴线的一侧，第二驱动主轴与所述中轴线同轴；第一驱动主轴和第二驱动主轴通过同步带连接。优选地，所述物理气相沉积装置还包括：旋转致动器，位于所述中轴线的一侧，与第一驱动主轴连接。优选地，所述直流馈入部件和所述射频馈入部件均为导电中空圆柱。优选地，所述直流馈入部件和所述射频馈入部件为同一导电中空圆柱。优选地，所述直流馈入部件和所述射频馈入部件均具有第二开口，所述第二开口位于所述中轴线的一侧，第一驱动主轴穿过所述第二开口与同步带连接，第二驱动主轴位于所述直流馈入部件和所述射频馈入部件的下方。本专利技术提供的物理气相沉积装置将直流电源和射频电源放置在溅射靶材的中轴线上，并且同轴分布，则射频电源发出的射频功率从中轴线位置输入，其产生的耦合电容也位于中轴线，使得射频馈入均匀，从而导致最终在反应腔室内产生的等离子体分布均匀。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出现有技术中物理气相沉积装置的结构示意图；图2示出本专利技术实施例提供的物理气相沉积装置的结构示意图；图3示出本专利技术另一实施例提供的物理气相沉积装置的结构示意图。具体实施方式以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。本专利技术中描述的“上方”，是指位于基板平面的上方，可以是指材料之间的直接接触，也可以是间隔设置。在本申请中，术语“半导体结构”指在制造存储器件的各个步骤中形成的整个半导体结构的统称，包括已经形成的所有层或区域。在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。本专利技术可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。图1为现有技术中具有双源结构的物理气相沉积装置100的结构示意图，该物理气相沉积装置100用于对溅射靶材200上的材料进行溅射，并将溅射下来的靶材材料沉积到晶圆或基片上(图中未示出)。如图1所示，该物理气相沉积装置100包括反应腔室110、背板120、基片支撑部件130、磁控管组件140、直流电源(即DC电源)160和射频电源(即RF电源)163。该物理气相沉积装置100具有圆柱状接地侧壁102以及接地顶壁103，反应腔室110是由圆柱状侧壁102、顶板104和底壁106所围成。反应腔室110的底壁106还具有第一开口105，底壁106接地。背板120的底面形成反应腔室的顶板104，溅射靶材200设置在该顶壁104上。背板120通过绝缘部件121设在反应腔室110的顶部且封闭反应腔室110顶部。基片支撑部件130用于放置基片，且通过开口105伸入反应腔室110内以使基片(图中未示出)与溅射靶材200相对设置。可选地，基片支撑部件130为静电卡盘。在数个具体的实施例中，溅射靶材200包括硅、经掺杂的硅、氧化锌、氧化铟锡、透明导电氧化物、金属中的至少一种。其中，反应腔室110的侧壁102顶部和背板120之间还设置有绝缘部件121，以使溅射靶材200与地绝缘。位于顶板104上方的磁控管组件140包括磁铁142以及驱动主轴144，所述磁铁142支撑于径向臂146上。旋转致动器150转动所述驱动主轴144，而造成磁铁142在顶板104上执行轨道旋转运动。在本实施例中，驱动主轴144由介电材料制成。直流电源160通过直流连接杆161以及直流馈入部件162连接至背板120。射频电源163通过射频连接杆164以及射频馈入部件165连接至背板120。由于溅射靶材200中轴线所在位置，通常由例如磁控管驱动部件等其他零部件所占据，因此直流电源160和射频电源163必须在离轴连接点处分别向溅射靶材施加偏置电压。一般情况下，直流电源160的离轴连接点和射频电源163的离轴连接点分别位于中心轴的两侧，并且对称分布。因此，射频电源163发出的射频功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理气相沉积装置，包括：/n反应腔室；/n基片支撑部件，设置在所述反应腔室的底部且与溅射靶材相对；/n直流电源，用于通过直流馈入部件耦接于所述溅射靶材；/n射频电源，用于通过射频馈入部件耦接于所述溅射靶材；/n其中，所述直流馈入部件和所述射频馈入部件同轴分布，并且与所述中轴线同轴。/n

【技术特征摘要】
1.一种物理气相沉积装置，包括：
反应腔室；
基片支撑部件，设置在所述反应腔室的底部且与溅射靶材相对；
直流电源，用于通过直流馈入部件耦接于所述溅射靶材；
射频电源，用于通过射频馈入部件耦接于所述溅射靶材；
其中，所述直流馈入部件和所述射频馈入部件同轴分布，并且与所述中轴线同轴。


2.根据权利要求1所述的物理气相沉积装置，其特征在于，还包括背板，设置在反应腔室的顶部，所述溅射靶材设置在所述背板上。


3.根据权利要求2所述的物理气相沉积装置，其特征在于，所述反应腔室的底部具有第一开口，基片支撑部件通过第一开口伸入反应腔室内。


4.根据权利要求2所述的物理气相沉积装置，其特征在于，所述反应腔室的侧壁顶部与背板之间设置有绝缘部件。


5.根据权利要求1所述的物理气相沉积装置，其特征在于，还包括：
直流连接杆，连接在直流电源和直流馈入部件之间；
射频连接杆，连接在射频电源和射频馈入部件之间；
直流连接杆和射频连接杆同轴分布，并且与所述中轴线同轴。


6.根据权利要求1所述的物理气相沉积装置，其特征在于，还包括：
磁控管组件，位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：章星，熊攀，李远，万先进，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42