磁控濺射源、磁控濺射裝置及其方法

專利名稱：磁控濺射源、磁控濺射裝置及其方法
技術領域：
本發明涉及微電子制造技術領域，尤其涉及一種磁控濺射源、磁控濺射裝置及其 方法。
背景技術：
在微電子制造領域，物理氣相沉積(Physical Vapor D印osition，簡稱PVD)是一 種普遍工藝。PVD是將金屬沉積到半導體集成電路上，用以在集成電路器件中形成電連接和 其它結構。在PVD工藝中，最常用的薄膜成型技術是濺射技術。濺射技術的基本原理為在真 空的反應腔室中產生等離子體，等離子體的正離子被陰極的負電位吸引，陰極放置有靶材， 當等離子體的正離子撞擊到靶材上時，靶材上的小顆粒被撞擊出，這些小顆粒可以沉積在 靶材對面的基板上，從而在基板上鍍上一層膜。在非反應濺射中，是用惰性氣體作為工作氣 體，惰性氣體的正離子先將顆粒從靶材上撞擊出去，靶材顆粒才沉積到基板上。在反應濺射 中，通常在真空腔室中通入反應氣體(例如氧氣)，反應氣體先與靶材粒子形成化合物，然 后該化合物再沉積到基板上。而磁控濺射是在靶材背后放置磁鐵，以磁場輔助的形式增強 濺射過程。在磁控濺射中，磁控管由一塊或多塊磁鐵組成，磁控管的磁場與電場的共同作用 決定了電子的運動軌跡，也就一定程度上決定了等離子體的分布。在真空腔室內，對電子的 吸引力與靶表面平行的磁場的切線分量成比例。磁場的切線分量一般在磁鐵的兩極間的中 點附近達到其最大值。因此，在磁鐵的相反兩極之間的中部區域的附近，較多的電子被俘獲 并形成了較高密度的等離子體。在濺射過程中，此部分的靶材被侵蝕去除較多的靶材料，導 致靶材料從濺射靶的不均勻去除。現有技術的磁控濺射源提供一種在真空腔室里放置的旋轉磁控管，如圖1所示， 該磁控濺射源包括圓形靶材1 ；在靶材背面設置有支撐板2 ；支撐板2上放置有三塊磁鐵， 包括一塊放置于支撐板中心處的中心磁鐵31，兩塊分別分布在支撐板兩邊位置的外圍磁 鐵32，其中，外圍磁鐵32與中心磁鐵31磁性相反；支撐板2下方中心位置設置有旋轉軸4， 旋轉軸4帶動整個支撐板轉動，從而帶動外圍磁鐵32繞旋轉軸4轉動，分別在中心磁鐵31 與外圍磁鐵32的N、S極之間形成等離子體區域5。圖2為圖1旋轉時的俯視圖，如圖1和圖2所示，在濺射過程中，電子在中心磁鐵 31與外圍磁鐵32兩極相反的磁力線的中間位置運動速度最快，因此靶材濺射面侵蝕的程 度越深，這樣在濺射面上就形成兩個環形侵蝕溝道，如圖3所示。并且，進行鍍膜的基板也 將獲得一個不均勻的厚度分布，這樣就不能充分利用靶材的材料，降低了靶材的使用壽命。 現有技術一種解決方案通過調節磁鐵離基板的高度來控制基板鍍膜的速度，磁鐵離基板越 近，基板鍍膜速度越快。發明人在實現本發明的技術方案時發現，現有技術的磁控濺射源至少存在以下問 題不均勻的侵蝕會造成靶材局部材料的消耗，而周圍區域還剩有大量的靶材料，從而造成靶材料的浪費，縮短了靶材的使用壽命，增加了設備的維護成本；并且，若通過調節磁鐵離 基板的距離來控制基板鍍膜的速度，操作起來難度較大，需要改變磁控濺射源的機械安裝 位置，對磁控濺射源的機械設計要求較高。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種磁控濺射源、磁控濺射裝置及其方法， 能夠使靶材的侵蝕更加均勻，延長了靶材的使用壽命。為解決上述技術問題，本發明磁控濺射源、磁控濺射裝置及其方法采用如下技術 方案一種磁控濺射源，包括靶材、磁鐵、用于放置所述磁鐵的支撐板以及設置在支撐 板下方中心位置的旋轉軸，所述磁鐵包括設置在所述支撐板中心位置的中心磁鐵以及設 置在所述支撐板端部的外圍磁鐵，所述外圍磁鐵與所述中心磁鐵磁性相反；所述中心磁鐵 下方設置有推動所述中心磁鐵做上下往復運動的第一伸縮桿，和/或所述外圍磁鐵下方設 置有推動所述外圍磁鐵做上下往復運動的第二伸縮桿。一種磁控濺射源裝置，包括真空腔以及設置在所述真空腔內的磁控濺射源，所述 磁控濺射源包括靶材、磁鐵、用于放置所述磁鐵的支撐板以及設置在支撐板下方中心位置 的旋轉軸，所述磁鐵包括設置在所述支撐板中心位置的中心磁鐵以及設置在所述支撐板 端部的外圍磁鐵，所述外圍磁鐵與所述中心磁鐵磁性相反；所述中心磁鐵下方設置有推動 所述中心磁鐵做上下往復運動的第一伸縮桿，和/或所述外圍磁鐵下方設置有推動所述外 圍磁鐵做上下往復運動的第二伸縮桿。一種磁控濺射方法，包括放置成膜對象使其朝向磁控濺射源；推動位于中間的中心磁鐵做上下往復運動，和/或推動位于端側的外圍磁鐵做上 下往復運動，從而對所述成膜對象進行磁控濺射。本發明實施例提供的磁控濺射源、磁控濺射裝置及其方法，通過在磁鐵下方設置 伸縮桿，使中心磁鐵和/或外圍磁鐵做上下往復運動，中心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間 磁力線的中心點隨著中心磁鐵和/或外圍磁鐵的上下往復運動而不斷發生移動，從而使靶 材的侵蝕的最深處隨之不斷地發生移動，使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，提高了靶材侵 蝕的均勻性，減少了靶材的材料浪費，延長了靶材的使用壽命，從而也減少了設備的維護成 本。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些 實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附 圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術磁控濺射源的結構示意圖；圖2為圖1所示磁控濺射源旋轉時的俯視圖；圖3為現有技術磁控濺射的靶材侵蝕示意圖4為本發明實施例一和實施例二的磁控濺射源的結構示意圖；圖5為本發明實施例二磁控濺射源的工作示意圖之一；圖6為本發明實施例二磁控濺射源的工作示意圖之二 ；圖7為本發明實施例二磁控濺射源的工作示意圖之三圖8為本發明實施例二磁控濺射的靶材侵蝕示意圖；圖9為本發明實施例三磁控濺射源的結構示意圖；圖10為本發明實施例四磁控濺射源的結構示意圖；圖11為本發明實施例五磁控濺射源的結構示意圖之一；圖12為本發明實施例五磁控濺射源的結構示意圖之二 ；圖13為本發明磁控濺射方法的流程圖。附圖標記說明1-靶材；2-支撐板；31-中心磁鐵；32-外圍磁鐵；4-旋轉軸；5-等離子體區域；6-侵蝕溝道； 71-第一伸縮桿；72-第二伸縮桿；8-磁力線；9-極靴。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發 明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬于本發明保護的范圍。本發明實施例提供一種磁控濺射源、磁控濺射裝置及其方法，能夠使靶材的侵蝕 更加均勻，增加了靶材的使用壽命。實施例一本發明實施例提供一種磁控濺射源，如圖4所示，該磁控濺射源包括靶材1、磁 鐵、用于放置所述磁鐵的支撐板2以及設置在支撐板2下方中心位置的旋轉軸4，所述磁鐵 包括設置在所述支撐板2中心位置的中心磁鐵31以及設置在所述支撐板端部的外圍磁鐵 32，所述外圍磁鐵32與所述中心磁鐵磁性31相反；所述中心磁鐵31下方設置有推動所述 中心磁鐵31做上下往復運動的第一伸縮桿71，和/或所述外圍磁鐵32下方設置有推動所 述外圍磁鐵32做上下往復運動的第二伸縮桿72。本發明實施例提供的磁控濺射源通過在磁鐵下方設置與驅動裝置連接的伸縮桿， 使中心磁鐵和/或外圍磁鐵做上下往復運動，中心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間磁力線的 中心點隨著中心磁鐵和/或外圍磁鐵的上下往復運動而不斷發生移動，從而使靶材的侵蝕 的最深處隨之不斷地發生移動，使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，提高了靶材侵蝕的均勻 性，減少了靶材的材料浪費，延長了靶材的使用壽命，從而也減少了設備的維護成本。實施例二本發明實施例提供一種磁控濺射源，如圖4所示，在實施例一的基礎上，具體地， 在本實施例中，中心磁鐵31下方設置有推動所述中心磁鐵31做上下往復運動的第一伸縮 桿71，所述外圍磁鐵32下方設置有推動所述外圍磁鐵32做上下往復運動的第二伸縮桿72。下面以靶材1為圓形靶材，在圓形靶材的背面設置三塊磁鐵為例說明本實施例的 技術方案。三塊磁鐵中，一塊為中心磁鐵31，設置在支撐板2的中間位置，另外兩塊為外圍 磁鐵32，分別設置在支撐板2的兩端；中心磁鐵31的下端配置一個推動其做上下往復勻速 運動的第一伸縮桿71 ；兩塊外圍磁鐵32的下端分別配置一個第二伸縮桿72，推動其做與中 心磁鐵31運動速度相同，運動方向相反的勻速運動。在磁控濺射源進行磁控濺射時，旋轉軸帶動支撐板，使外圍磁鐵以旋轉軸為中心 轉動，如圖5所示，根據圖中示出的磁力線8的分布，可以看出，在靶材1靠近外緣的部分侵 蝕的程度最深。接下來，第二伸縮桿72拉動外圍磁鐵32向下運動，第一伸縮桿71推動中間 磁鐵31向上運動，當中間磁鐵31與兩塊外圍磁鐵32運行到高度一致時，如圖6所示，根據 此時的磁力線8的分布，在中間磁鐵31與外圍磁鐵32的中間位置磁力線8達到最大值，此 時靶材1侵蝕程度最深的位置由原來的邊緣處向中心處移動。當第二伸縮桿72拉動外圍 磁鐵32繼續向下移動，移動到最底部，中間磁鐵31則在第一伸縮桿71的推動下移動到最 高位，此時的磁力線8分布如圖7所示，靶材1侵蝕程度最深的位置向更靠近中心處移動。 三塊磁鐵按照此規律做往返重復運動，最終，如圖8所示，靶材1的侵蝕區域6的面積較大， 被侵蝕的更加均勻。—般來說，靜態的磁控濺射源無法提供均勻的磁場分布，而運動的磁場可以一定 程度上提高磁場的均勻性，本發明實施例中提供做相反方向運動的中心磁鐵和外圍磁鐵， 使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，一定程度上提高了靶材侵蝕的均勻性，延長了靶材的使 用壽命，相應地，也提高了基板的膜厚分布均勻性。本發明實施例提供的磁控濺射源通過在磁鐵下方設置與驅動裝置連接的伸縮桿， 使中心磁鐵做上下往復運動，并使與中心磁鐵磁性相反的外圍磁鐵做與中心磁鐵速度相 同、方向相反的上下往復運動，中心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間磁力線的中心點隨著中 心磁鐵和/或外圍磁鐵的上下往復運動而不斷發生移動，從而使靶材被侵蝕的最深處隨之 不斷地發生移動，使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，提高了靶材侵蝕的均勻性，減少了靶材 的材料浪費，延長了靶材的使用壽命，從而減少了設備的維護成本。并且，進一步地，通過調 節磁鐵運動的速度，動態改變靶材單位面積上的磁力線強度，達到改變等離子體強度的目 的，在一定程度上改變基板鍍膜的速度。實施例三區別于實施例二，如圖9所示，本發明實施例提供的磁控濺射源，僅僅在中心磁鐵 31下方設置推動所述中心磁鐵31做上下往復運動的第一伸縮桿71。同樣以靶材1為圓形靶材，在圓形靶材的背面設置三塊磁鐵為例說明本實施例的 技術方案。三塊磁鐵中，一塊為中心磁鐵31，設置在支撐板2的中間位置，另外兩塊為外圍 磁鐵32，分別設置在支撐板2的兩端；中心磁鐵31的下端配置一個推動其做上下往復勻速 運動的第一伸縮桿71。在磁控濺射源進行磁控濺射時，旋轉軸帶動支撐板2，使外圍磁鐵32以旋轉軸為 中心轉動，初始位置時，中心磁鐵31與外圍磁鐵32都處于底部，磁力線8中心處位于中心 磁鐵31與外圍磁鐵32的中間位置，當第一伸縮桿71推動中間磁鐵31向上運動時，磁力線 8中心處向靠近靶材1中心的方向偏移，從而使靶材1的侵蝕最深位置也向靠近靶材1中心的方向偏移，直至第一伸縮桿71推動中間磁鐵31上升到最大值。接下來，第一伸縮桿71 拉動中間磁鐵31向下運動，此時磁力線8中心處向遠離靶材1中心的方向偏移，從而使靶 材1的侵蝕最深位置也向遠離靶材1中心的方向偏移，直至第一伸縮桿71拉動中間磁鐵31 回到最底部。中心磁鐵31按照此規律做往返重復運動，最終，增加了靶材1的侵蝕區域的 面積，靶材1被侵蝕的更加均勻。一般來說，靜態的磁控濺射源無法提供均勻的磁場分布，而運動的磁場可以一定 程度上提高磁場的均勻性，本發明實施例設置伸縮桿推動中心磁鐵做上下往復運動，使靶 材表面的侵蝕溝道明顯變寬，一定程度上提高了靶材侵蝕的均勻性，延長了靶材的使用壽 命，相應地，也提高了基板的膜厚分布均勻性。本發明實施例提供的磁控濺射源通過在中心磁鐵下方設置與驅動裝置連接的第 一伸縮桿，使中心磁鐵做上下往復運動，中心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間磁力線的中心 點隨著中心磁鐵的上下往復運動而不斷發生移動，從而使靶材的侵蝕的最深處隨之不斷地 發生移動，使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，提高了靶材侵蝕的均勻性，減少了靶材的材料 浪費，延長了靶材的使用壽命，從而減少了設備的維護成本。并且，進一步地，通過調節磁鐵 運動的速度，動態改變靶材單位面積上的磁力線強度，達到改變等離子體強度的目的，在一 定程度上改變基板鍍膜的速度。實施例四區別于實施例二，如圖10所示，本發明實施例提供的磁控濺射源，僅僅在外圍磁 鐵32下方設置推動所述外圍磁鐵32做上下往復運動的第二伸縮桿72。同樣以靶材1為圓形靶材，在圓形靶材的背面設置三塊磁鐵為例說明本實施例的 技術方案。三塊磁鐵中，一塊為中心磁鐵31，設置在支撐板2的中間位置，另外兩塊為外圍 磁鐵32，分別設置在支撐板2的兩端；兩個外圍磁鐵32的下端分別配置一個推動其做上下 往復勻速運動的第二伸縮桿72。在磁控濺射源進行磁控濺射時，旋轉軸帶動支撐板2，使外圍磁鐵32以旋轉軸為 中心轉動，初始位置時，中心磁鐵31與外圍磁鐵32都處于底部，磁力線8中心處位于中心 磁鐵31與外圍磁鐵32的中間位置，當第二伸縮桿72推動外圍磁鐵32向上運動時，磁力線 8中心處向遠離靶材1中心的方向偏移，從而使靶材1的侵蝕最深位置也向遠離靶材1中心 的方向偏移，直至第二伸縮桿72推動外圍磁鐵32上升到最大值。接下來，第二伸縮桿72 拉動外圍磁鐵向下運動，此時磁力線8中心處向靠近靶材1中心的方向偏移，從而使靶材1 的侵蝕最深位置也向靠近靶材1中心的方向偏移，直至第二伸縮桿72拉動外圍磁鐵回到最 底部。外圍磁鐵32按照此規律做往返重復運動，最終，增加了靶材1的侵蝕區域的面積，靶 材1被侵蝕的更加均勻。一般來說，靜態的磁控濺射源無法提供均勻的磁場分布，而運動的磁場可以一定 程度上提高磁場的均勻性，本發明實施例設置伸縮桿推動外圍磁鐵做上下往復運動，使中 心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間的中心點隨著外圍磁鐵的上下往復運動而不斷發生移動， 使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，一定程度上提高了靶材侵蝕的均勻性，延長了靶材的使 用壽命，相應地，也提高了基板的膜厚分布均勻性。本發明實施例提供的磁控濺射源通過在外圍磁鐵下方設置與驅動裝置連接的第 二伸縮桿，使外圍磁鐵做上下往復運動，使中心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間磁力線的中心點隨著外圍磁鐵的上下往復運動而不斷發生移動，從而使靶材被侵蝕的最深處也隨之不 斷地發生移動，使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，提高了靶材侵蝕的均勻性，減少了靶材的 材料浪費，增加了靶材的使用壽命，從而減少了設備的維護成本。并且，進一步地，通過調節 磁鐵運動的速度，動態改變靶材單位面積上的磁力線強度，達到改變等離子體強度的目的， 在一定程度上改變基板鍍膜的速度。實施例五在上述實施例的基礎上，進一步地，第一伸縮桿和第二伸縮桿分別連接有驅動裝 置。在本發明實施例中，磁鐵的運動受伸縮桿運動的控制，可以優選電機作為驅動裝置分 別驅動第一伸縮桿和第二伸縮桿做上下往復運動，調節電機的速度即可調節磁鐵運動的速 度。當磁鐵運動速度加快時，磁力線的密度和強度也得到提高，形成的等離子體的強度也得 到增強，相應的可加快基板鍍膜的速度。并且調整磁鐵運動的速度只需改變驅動伸縮桿運 動的電機的速度，操作簡單。在本發明實施例中，上述驅動裝置還可以為汽缸和彈性裝置等。進一步地，靶材的形狀不僅僅局限于圓形靶材，也可以替換成不同形狀的靶材，例 如，如圖11所示，靶材1的結構為對應磁鐵的區域薄，未對應磁鐵的區域厚，即靶材1對應 磁鐵區域的厚度小于對應磁鐵以外區域的厚度，此種形狀靶材1的優勢在于，由于被磁力 線較強部分穿過的靶材1厚度增加了，進一步延長了靶材的使用壽命，較少了更換靶材的 次數，降低了維護成本。進一步地，磁鐵形狀可以替換為不同的形狀，可以改變磁鐵的形狀或者附加電場 來達到改變磁力線軌跡和強度的作用，例如在磁鐵上表面設置極靴9，如圖12所示，可以使 磁力線覆蓋靶材的面積加大，靶材侵蝕溝道的面積變寬，一定程度上也提高了靶材的使用
壽命ο進一步地，外圍磁鐵可以設置為多個，相應地支撐板可以采用圓盤的結構，多個外 圍磁鐵均勻地分布在遠離支撐板中心的圓周上，每個外圍磁鐵下方都設置一個第二伸縮 桿，多個外圍磁鐵速度相同、方向相同，一起做上下往復運動，確保磁場的均勻性。外圍磁鐵 還可以采用一個環形的磁鐵，同樣可以在其下方設置一個第二伸縮桿，使其做往復運動。實施例六本發明實施例還提供一種磁控濺射源裝置，包括真空腔以及設置在所述真空腔 內的磁控濺射源，所述磁控濺射源包括靶材、磁鐵、用于放置所述磁鐵的支撐板以及設置 在支撐板下方中心位置的旋轉軸，所述磁鐵包括設置在所述支撐板中心位置的中心磁鐵 以及設置在所述支撐板端部的外圍磁鐵，所述外圍磁鐵與所述中心磁鐵磁性相反；所述中 心磁鐵下方設置有推動所述中心磁鐵做上下往復運動的第一伸縮桿，和/或所述外圍磁鐵 下方設置有推動所述外圍磁鐵做上下往復運動的第二伸縮桿。磁控濺射源裝置中的磁控濺射源對應參照前述實施例，在此不再贅述。本發明實施例提供的磁控濺射源裝置，通過在磁鐵下方設置伸縮桿，使中心磁鐵 和/或外圍磁鐵做上下往復運動，中心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間磁力線的中心點隨著 中心磁鐵和/或外圍磁鐵的上下往復運動而不斷發生移動，從而使靶材的侵蝕的最深處隨 之不斷地發生移動，使靶材表面的侵蝕溝道明顯變寬，提高了靶材侵蝕的均勻性，減少了靶 材的材料浪費，延長了靶材的使用壽命，從而也減少了設備的維護成本。
實施例七本發明實施例提供了一種磁控濺射方法，如圖13所示，該方法包括步驟Si、放置成膜對象使其朝向磁控濺射源；在本實施中，該成膜對象為基板。步驟S2、推動位于中間的中心磁鐵做上下往復運動，和/或推動位于端側的外圍 磁鐵做上下往復運動，從而對所述成膜對象進行磁控濺射。進一步地，步驟S2為推動位于中間的中心磁鐵做上下往復運動，并推動位于端 側的外圍磁鐵做與所述中心磁鐵速度相同、方向相反的上下往復運動，從而對所述成膜對 象進行磁控濺射。所述外圍磁鐵為二個，二個外圍磁鐵的運動速度和方向相同。本發明實施例提出的磁控濺射方法，其原理參照前述實施例，在此不再贅述。進一步地，所述上下往復運動為勻速運動。磁鐵的勻速往復運動使其產生的磁場 更加的均勻。進一步地，可以通過增大磁鐵運動速度，從而提高磁力線的密度和強度，使形成的 等離子體的強度也得到增強，相應的可加快基板鍍膜的速度。并且調整磁鐵運動的速度只 需改變驅動推桿運動的驅動裝置的速度，操作簡單。本發明實施例提供的磁控濺射方法通過使中心磁鐵和/或外圍磁鐵做上下往復 運動，中心磁鐵與外圍磁鐵的相反兩極間磁力線的中心點隨著中心磁鐵和/或外圍磁鐵的 上下往復運動而不斷發生移動，從而使靶材的侵蝕的最深處隨之不斷地發生移動，使靶材 表面的侵蝕溝道明顯變寬，提高了靶材侵蝕的均勻性，減少了靶材的材料浪費，延長了靶材 的使用壽命，從而減少了設備的維護成本。并且，進一步地，通過調節磁鐵運動的速度，動態 改變靶材單位面積上的磁力線強度，達到改變等離子體強度的目的，在一定程度上改變基 板鍍膜的速度。本領域普通技術人員可以意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單 元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬件 和軟件的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這 些功能究竟以硬件還是軟件方式來執行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專 業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不 應認為超出本發明的范圍。結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執行的 軟件模塊，或者二者的結合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存儲器 (ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術領域 內所公知的任意其它形式的存儲介質中。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵 蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種磁控濺射源，包括靶材、磁鐵、用于放置所述磁鐵的支撐板以及設置在支撐板 下方中心位置的旋轉軸，其特征在于，所述磁鐵包括設置在所述支撐板中心位置的中心磁 鐵以及設置在所述支撐板端部的外圍磁鐵，所述外圍磁鐵與所述中心磁鐵磁性相反；所述 中心磁鐵下方設置有推動所述中心磁鐵做上下往復運動的第一伸縮桿，和/或所述外圍磁 鐵下方設置有推動所述外圍磁鐵做上下往復運動的第二伸縮桿。
2.根據權利要求1所述的磁控濺射源，其特征在于，所述外圍磁鐵為二個，分別設置于 所述支撐板的兩端。
3.根據權利要求1所述的磁控濺射源，其特征在于，驅動所述第一伸縮桿和所述第二 伸縮桿運動的驅動裝置為電機或汽缸。
4.根據權利要求1所述的磁控濺射源，其特征在于，所述磁鐵上設置有極靴。
5.根據權利要求1所述的磁控濺射源，其特征在于，所述靶材對應所述磁鐵區域的厚 度小于對應所述磁鐵以外區域的厚度。
6.一種磁控濺射源裝置，包括真空腔以及設置在所述真空腔內的磁控濺射源，所述 磁控濺射源包括靶材、磁鐵、用于放置所述磁鐵的支撐板以及設置在支撐板下方中心位置 的旋轉軸，其特征在于，所述磁鐵包括設置在所述支撐板中心位置的中心磁鐵以及設置在 所述支撐板端部的外圍磁鐵，所述外圍磁鐵與所述中心磁鐵磁性相反；所述中心磁鐵下方 設置有推動所述中心磁鐵做上下往復運動的第一伸縮桿，和/或所述外圍磁鐵下方設置有 推動所述外圍磁鐵做上下往復運動的第二伸縮桿。
7.—種磁控濺射方法，其特征在于，包括放置成膜對象使其朝向磁控濺射源；推動位于中間的中心磁鐵做上下往復運動，和/或推動位于端側的外圍磁鐵做上下往 復運動，從而對所述成膜對象進行磁控濺射。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述推動位于中間的中心磁鐵做上下往 復運動，和/或推動位于端側的外圍磁鐵做上下往復運動，從而對所述成膜對象進行磁控 濺射為推動位于中間的中心磁鐵做上下往復運動，并推動位于端側的外圍磁鐵做與所述中心 磁鐵速度相同、方向相反的上下往復運動，從而對所述成膜對象進行磁控濺射。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述外圍磁鐵為二個，二個外圍磁鐵 的運動速度和方向相同。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述上下往復運動為勻速運動。
全文摘要
本發明公開了一種磁控濺射源、磁控濺射裝置及其方法，涉及微電子制造技術領域，能夠使靶材的侵蝕更加均勻，延長了靶材的使用壽命。一種磁控濺射源，包括靶材、磁鐵、用于放置所述磁鐵的支撐板以及設置在支撐板下方中心位置的旋轉軸，所述磁鐵包括設置在所述支撐板中心位置的中心磁鐵以及設置在所述支撐板端部的外圍磁鐵，所述外圍磁鐵與所述中心磁鐵磁性相反；所述中心磁鐵下方設置有推動所述中心磁鐵做上下往復運動的第一伸縮桿，和/或所述外圍磁鐵下方設置有推動所述外圍磁鐵做上下往復運動的第二伸縮桿。本發明應用于半導體集成電路的薄膜成型。
文檔編號C23C14/35GK102102185SQ20091024304
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者宗令蓓 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司