[发明专利]磁控溅射靶的磁场组件、磁控溅射靶及其优化方法

说明书

本发明公开了一种磁控溅射靶的磁场组件，包括上导磁组件、下导磁板、以及设于上导磁组件和下导磁板之间的磁性支架，上导磁组件包括多个同心布置的导磁环，磁性支架包括多圈磁性支撑结构，多圈磁性支撑结构与所述导磁环一一对应布置，相邻两圈磁性支撑结构的磁极相反。本发明还提供一种包含前述磁场组件的磁控溅射靶。一种前述磁控溅射靶的优化方法，包括以下步骤：S1、进行磁控溅射成膜；S2、测试成膜的均匀性；S3、若成膜的均匀性未达到设计要求，则调整各圈磁性支撑结构的磁场强度，然后重复步骤S1和S2，直至成膜的均匀性达到设计要求；若成膜的均匀性达到设计要求，则完成优化。本发明具有靶材利用率高，成膜均匀性好等优点。

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备及其应用，尤其涉及一种磁控溅射靶的磁场组件、磁控溅射靶及其优化方法。

背景技术

磁场组件是磁控溅射靶的关键部分，直接关系到溅射靶沉膜均匀性和靶材利用率。传统的圆形磁控溅射靶的磁场组件由中心磁铁和外环磁铁组成，当中心磁铁和外环磁铁的尺寸、磁场大小确定后，磁控溅射靶的沉膜均匀性和靶材利用率也即确定了。传统磁控溅射靶在靶材上最终形成一圈溅射跑道，也即靶材被轰击区域的形状与跑道相同，靶材的利用率有限；同时正对基片成膜时，表现出膜层中间厚而外侧薄的特点，成膜均匀性、一致性有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种靶材利用率高，成膜均匀性好的磁控溅射的磁场组件。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种磁控溅射靶的磁场组件，包括上导磁组件、下导磁板、以及设于上导磁组件和下导磁板之间的磁性支架，所述上导磁组件包括多个同心布置的导磁环，所述磁性支架包括多圈磁性支撑结构，多圈所述磁性支撑结构与多个所述导磁环一一对应布置，相邻两圈磁性支撑结构的磁极相反。

作为上述技术方案的进一步改进：各圈所述磁性支撑结构包括多根磁性棒，多根所述磁性棒沿圆周方向均匀布置，各所述磁性棒上端与所述导磁环相连，下端与所述下导磁板相连，同一圈中的各磁性棒磁极相同，相邻两圈磁性棒的磁极相反。

作为上述技术方案的进一步改进：所述磁性支架还包括底板及设于底板上表面的多个第一环形支撑部，多个所述第一环形支撑部与多圈所述磁性支撑结构一一对应布置，各所述第一环形支撑部包括多个沿圆周方向均匀布置的第一支撑分块，所述第一支撑分块和所述底板上开设有安装通孔，所述磁性棒下端穿过所述安装通孔后与所述下导磁板相连。

作为上述技术方案的进一步改进：所述下导磁板中心开设有冷却液进孔，所述磁性支架中心开设有冷却液出孔，所述下导磁板下表面设有多个第二支撑分块，多个第二支撑分块沿圆周方向均匀布置。

作为上述技术方案的进一步改进：中心的所述磁性支撑结构包括磁性支撑环，其余各圈所述磁性支撑结构包括多根磁性棒，多根所述磁性棒沿圆周方向均匀布置，各所述磁性棒上端与所述导磁环相连，下端与所述下导磁板相连，同一圈中的各磁性棒磁极相同，相邻两圈磁性棒的磁极相反，最内侧的一圈磁性棒与所述磁性支撑环的磁极相反。

作为上述技术方案的进一步改进：所述磁性支架还包括底板及设于底板上表面的多个第一环形支撑部，多个所述第一环形支撑部与多圈所述磁性棒一一对应布置，各所述第一环形支撑部包括多个沿圆周方向均匀布置的第一支撑分块，所述第一支撑分块和所述底板上开设有安装通孔，所述磁性棒下端穿过所述安装通孔后与所述下导磁板相连。

作为上述技术方案的进一步改进：所述下导磁板中心开设有冷却液进孔，所述磁性支架的中心设有用于容纳孔，所述磁性支撑环位于所述容纳孔内，所述磁性支撑环上表面设有多个第三支撑分块，多个所述第三支撑分块沿圆周方向均匀布置，中心的所述导磁环布置于多个所述第三支撑分块上，所述下导磁板下表面设有多个第二支撑分块，多个第二支撑分块沿圆周方向均匀布置。