[发明专利]磁控溅射装置及磁控溅射方法

摘要

本发明提供一种磁控溅射装置及磁控溅射方法，通过将磁控溅射装置中的磁铁组设置成数个相互间隔且呈矩阵式分布的磁铁单元，且所述磁铁组中的每一行和每一列中的数个磁铁单元的S极和N极交替分布，以形成矩阵周期性的均匀磁场，从而可以使磁控溅射制程中靶材各个区域的消耗速率更加均一，使靶材利用率大大提高，改善成膜的膜厚及应力的均一性；同时在磁控溅射制程中可通过马达驱动整个磁铁组在水平方向上向前后左右方向做往复运动，以及通过数个马达控制数个磁铁单元分别做上下运动，从而使靶材的消耗更加均匀，提高靶材的使用寿命。

主权项

1.一种磁控溅射装置，其特征在于，包括一腔体(1)、以及设于所述腔体(1)内部且与腔体(1)相连的一隔板(20)，所述隔板(20)将所述腔体(1)分隔为第一腔室(30)与第二腔室(40)；所述第一腔室(30)内设有阳极板(2)、设于所述隔板(20)上的绝缘板(35)、设于所述绝缘板(35)上的背板(4)、及设于所述背板(4)上的靶材(3)；所述第二腔室(40)内设有磁铁组(5)，且所述磁铁组(5)与隔板(20)之间间隔一段距离；所述磁铁组(5)包括磁导体背板(52)以及安装于磁导体背板(52)上的数个相互间隔且呈矩阵式分布的磁铁单元(51)；所述磁铁单元(51)在竖直方向上的两端分别具有S极(511)和N极(512)，所述磁铁组(5)中的数个磁铁单元(51)均竖直设置，且所述磁铁组(5)中的每一行和每一列中的数个磁铁单元(51)的S极(511)和N极(512)交替分布；所述磁铁组(5)中的磁导体背板(52)与马达相连接，可通过所述马达驱动整个磁铁组(5)在水平方向上向前后左右方向做往复运动；所述磁铁组(5)中的数个磁铁单元(51)分别连接至数个马达，每个马达可独立驱动与其相连的磁铁单元(51)进行上下运动，调节磁铁单元(51)与靶材(4)之间的距离，以改善成膜均一性及提高靶材利用率；所述磁铁单元(51)呈底面为正方形的长方体状；定义所述磁铁单元(51)的底面边长为a，相邻两磁铁单元(51)的间隔距离为b，则在水平方向的往复运动中所述磁铁组(5)向前后左右方向移动的距离为2a+2b；所述第一腔室(30)具有第一进气口(31)与第一排气口(32)，所述第一排气口(32)与真空泵相连通；所述第二腔室(40)具有第二进气口(41)与第二排气口(42)，所述第二排气口(12)与真空泵相连通；在开始溅射成膜前，通过所述第一排气口(32)将所述第一腔室(30)中的空气抽至10‑5Pa以下，并同步通过所述第二排气口(42)将所述第二腔室(40)中的空气抽走，使得所述第一腔室(30)与第二腔室(40)的压力保持平衡；在溅射过程中，通过所述第一进气口(31)向所述第一腔室(30)中通入工艺气体，通过所述第二进气口(42)向所述第二腔室(40)中通入压缩空气，同时启用相应的真空泵控制第一腔室(30)与第二腔室(40)的气压，使得所述第一腔室(30)与第二腔室(40)的压力保持平衡。