[发明专利]一种溅镀沉积的反应腔体

说明书

本发明公开了一种溅镀沉积的反应腔体，包括有一腔体，及设于所述腔体内的护罩、托盘、夹具环和靶材固定装置，所述护罩底部设有一护罩环，该护罩环内侧区域中空，且护罩环表面设有多个沟槽；所述夹具环位于护罩环下方，所述夹具环用于放置一晶圆，所述托盘位于夹具环下方，所述托盘用于固定承托夹具环，所述靶材固定装置设于护罩内、位于护罩环上方，所述靶材固定装置用于安装固定一靶材，所述靶材反应后的材料通过护罩环的内侧区域沉积于所述晶圆上。通过设有沟槽，除了增加材料的附着面积外，还预留材料表面热变形的空间，降低因应力发生的剥落。可以延长护罩的工况使用周期，降低设备清洁维护次数，提高设备的使用效率，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及半导体工艺溅镀沉积的装置领域，特别是一种溅镀沉积的反应腔体。

背景技术

半导体集成电路金属化工艺中，溅镀沉积是最常使用的物理沉积过程。溅镀涉及的离子轰击是物理性从固态金属的靶材表面撞击出原子或分子，并在衬底表面重新沉积形成一层薄膜。溅镀工艺可通过使用适当金属比例的合金靶材，比较容易地沉积金属合金薄膜。

溅镀工艺过程中，靶材反应后不单只沉积在晶圆上，同时也会沉积在反应室腔体周边，使得反应室内壁和其他零件受到金属薄膜沉积的影响。因此，如图1所示，一般的溅镀工艺设备会设计护罩1’，在护罩1’内形成一反应区，靶材2’反应后就只会沉积在晶圆3’上及护罩1’内，这样的设计使在维护工作时只要把干净的护罩替换脏的护罩就可以让设备重新投入生产。但是，沉积在护罩的材料会随设备生产时间而不断累积，当累积至一定厚度时，材料会出现脱落的现象，附着在护罩表面的材料的剥落会造成反应室污染，形成薄膜的电气特性不良，这时候脏的护罩就不再适合使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种溅镀沉积的反应腔体，其具有降低设备清洁维护次数，提高设备的使用效率，降低生产成本的优点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种溅镀沉积的反应腔体，包括有一腔体，及设于所述腔体内的护罩、托盘、夹具环和靶材固定装置，所述护罩底部设有一护罩环，该护罩环内侧区域中空，且所述护罩环表面设有多个沟槽；

所述夹具环位于所述护罩环下方，所述夹具环用于放置一晶圆，所述托盘位于所述夹具环下方，所述托盘用于固定承托所述夹具环，所述靶材固定装置设于所述护罩内、位于护罩环上方，所述靶材固定装置用于安装固定一靶材，所述靶材反应后的材料通过所述护罩环的内侧区域沉积于所述晶圆上。

优选的，所述护罩环表面布满一圈圈的所述沟槽，沟槽深度1mm~2mm，沟槽间的间距2mm~10mm，沟槽侧壁倾斜角为30°~60°，各沟槽的直角处通过喷砂处理成圆弧角。

优选的，所述腔体包括有上盖和腔身，所述护罩包括有内护罩、外护罩及上述护罩环，所述外护罩上端置于所述腔身上部，内护罩上端置于外护罩上部，再将所述上盖置于外护罩上，使上盖、内护罩、外护罩和腔身形成封闭的反应腔室。

优选的，所述外护罩下端先向内再向上而延伸成一底部沟槽，所述内护罩主体置于外护罩之内，内护罩下端位于底部沟槽内。

优选的，所述护罩环外围底部设有一凹槽，使护罩环可安装于所述底部沟槽的一沟槽边上。

优选的，所述夹具环外圈位置设有多个螺孔，用于安装固定于所述托盘上；所述夹具环内圈位置设有多个托座，用于放置上述晶圆。

优选的，所述夹具环的内侧靠近托座设有一下凹处，该下凹处表面布满交叉沟槽，沟槽深度1mm~2mm，沟槽侧壁倾斜角为30°~60°，各沟槽的直角处通过喷砂处理成圆弧角。。

优选的，所述靶材固定装置呈碗状，其表面布满交叉的沟槽，沟槽深度1mm~2mm，沟槽间的间距2mm~10mm，沟槽侧壁倾斜角为30°~60°，各沟槽的直角处通过喷砂处理成圆弧角。