[发明专利]一种真空溅射设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种真空溅射设备。

背景技术

在集成电路和显示器的制作中，溅射腔室用于溅射沉积材料至基片上。在易延展材料（尤其是延展性强的金属材料）真空溅射工艺中，溅射靶材受热膨胀，会对起绝缘和密封作用的陶瓷环进行磨损，降低了陶瓷环的使用寿命和密封效果，影响工艺。

图1为溅射设备的安装示意图，溅射腔体100上方设有靶材101，靶材101设置在背板102上，所述背板102的边缘与溅射腔体100通过陶瓷环103和溅射腔安装板104固定，并通过陶瓷环103上下表面的O型圈（O-ring）105实现腔体的密封。在溅射工艺过程中，溅射腔体100内会交替处于高真空和工艺压力，从而使靶材101带动背板102产生竖直方向位移；同时，溅射工艺采用大功率的电源使离子来轰击靶材101表面，从而使靶材101受热膨胀，使靶材101带动背板102产生水平方向的位移。如图2所示，背板102的这种位移会使陶瓷环103上表面和背板102下表面的金属材料产生摩擦，使得陶瓷环103与背板102的接触面被损坏，无法起到密封作用。

为了解决陶瓷环被损坏的问题，现有技术中通常使用的方法包括：

1、如图3所示，一种方法是在背板102的下表面上安装特氟龙材质的螺钉106，使螺钉106的表面介于陶瓷环103上表面和背板102下表面之间，当背板102发生位移时，螺钉106会先接触到陶瓷环103的上表面，由于特氟龙材料比陶瓷材料软，所以陶瓷环103的上表面得到保护。此种方法的缺陷在于要对每一块靶材进行额外的机加工，增加了靶材的加工成本；

2、如图4所示，另一种方法是在陶瓷环103上表面和背板102下表面之间安放一个特氟龙材质的垫圈107，来保护陶瓷环103。此种方法的缺陷在于特氟龙垫圈107的厚度加工的控制要求较高，不均匀的厚度会影响O型圈105的密封性。

因而需要一种新的真空溅射设备，以避免上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空溅射设备，既能够不用额外对每一块靶材进行额加工，又能够避免对特氟龙垫圈加工精度的要求。

为解决上述问题，本发明提出一种真空溅射设备，包括溅射腔体、设置于溅射腔体上方的靶材，靶材设置在背板上，所述背板的边缘与溅射腔体通过陶瓷环和溅射腔安装板固定，陶瓷环上下表面设有分别与所述背板和溅射腔安装板密封的密封结构，其中，所述背板边缘设有硬度比所述陶瓷环低的至少一个缓冲件，所述缓冲件的下端固定设置在所述溅射腔安装板上，上端设置在所述陶瓷环上表面和背板下表面之间。

进一步的，所述缓冲件下端设置在溅射腔安装板边缘未覆盖陶瓷环但覆盖背板的位置。

进一步的，所述缓冲件设置在陶瓷环外侧一旁和/或陶瓷环内侧一旁和/或穿过陶瓷环。

进一步的，所述缓冲件的上端为平面且面积大于下端。

进一步的，所述缓冲件为特氟龙螺钉，所述溅射腔安装板边缘上设置有对应所述螺钉位置的盲孔，所述盲孔的内螺纹与螺钉的外螺纹相匹配。

进一步的，所述缓冲件为特氟龙销钉，所述溅射腔安装板边缘上设置有对应所述销钉位置的销孔。

进一步的，所述密封结构为O型圈。

与现有技术相比，本发明提供的真空溅射设备，通过在所述背板边缘设置硬度比所述陶瓷环低的缓冲件，所述缓冲件的下端固定设置在所述溅射腔安装板上，上端设置在所述陶瓷环上表面和背板下表面之间，使得背板下表面在磨损陶瓷环上表面之前先接触缓冲件顶面，从而保护了陶瓷环，保证了设备密封型，同时节省了现有技术中特氟龙螺钉设置在背板上时对每一块靶材进行额外加工的成本，又避免了现有技术中在背板和陶瓷环之间放置特氟龙垫圈时对垫圈加工精度的要求。

附图说明

图1所示为现有技术中一种溅射设备结构示意图；

图2所示为现有技术中溅射工艺中靶材背板位移示意图；

图3所示为现有技术中采用特氟龙螺钉保护陶瓷环的溅射设备结构示意图；

图4所示为现有技术中特氟龙垫圈保护陶瓷环的溅射设备结构示意图；；

图5所示为本发明具体实施例的溅真空溅射设备的结构示意图。

具体实施方