專利名稱：一種磁控濺射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬薄膜沉積的制造方法，特別涉及一種》茲控濺射方法。
技術(shù)背景在半導(dǎo)體晶片制造過程中， 一個(gè)重要的工序環(huán)節(jié)就是金屬薄膜沉積，該 工藝是作為電路引線用。沉積金屬薄膜最常用的方法是蒸發(fā)和賊射，然而隨 著集成電路向線結(jié)和圖形微細(xì)化的方向發(fā)展，加上對(duì)接觸和互連的要求也越 來越嚴(yán)，特別是鋁硅互溶引起的結(jié)穿通和電遷移現(xiàn)象變得更加嚴(yán)重，接觸和 互連材料就有必要采用鋁的合金以及各種難溶金屬。對(duì)于這些材料，用通常的真空蒸發(fā)方法難于勝任， 一般采用磁控濺射技術(shù)，其原理一般是在真空 中充入放電所需要的氣體(常用惰性氣體)，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下放電，產(chǎn)生大量 陽離子(被稱為輝光放電，常伴著藍(lán)光出現(xiàn)，起點(diǎn)火功能)。陽離子受強(qiáng)電場(chǎng) 加速，形成高能量的離子流去轟擊源材料(稱為耙)。當(dāng)離子的動(dòng)能超過耙原 子的結(jié)合能時(shí)，把表面的原子就脫離表面，濺射到對(duì)面的陽極晶片上(常為硅 片)，淀積成薄膜。濺射機(jī)就是基于此技術(shù)發(fā)M來的一種濺射設(shè)備，該賊射 機(jī)一般是由濺射腔、傳送裝置和高低真空系統(tǒng)組成。但在晶片濺射的過程中，晶片被加熱并且放電氣體在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下放 電起輝產(chǎn)生大量的熱能，》文電氣體越多，熱量越多，晶片溫度也越高。晶片 受熱膨脹再加上晶片各處熱應(yīng)力不均勻，導(dǎo)致晶片變形甚至裂片碎片。所以 濺射設(shè)備對(duì)晶片的厚度有要求，當(dāng)晶片比較薄的時(shí)候，很容易碎片，產(chǎn)品質(zhì) 量低，而且產(chǎn)生的大量碎片又會(huì)影響濺射設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，造成濺射設(shè)備正常時(shí) 間時(shí)間變短。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種磁控濺射方法，其能減少待濺射晶片的碎片，提高產(chǎn) 品質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種磁控'踐射方法，該方法包括以下步驟，步驟一、送片裝置將待濺射的晶片送入裝卸腔，由裝卸腔里設(shè)置的旋轉(zhuǎn) 盤上的彈簧夾皮夾住所述晶片；步驟二、所述旋轉(zhuǎn)盤將所述晶片旋轉(zhuǎn)到濺射腔里濺射；步驟三、在濺射過程中，往所述濺射腔里通入冷卻氣體，冷卻所述晶片；步驟四、所述旋轉(zhuǎn)盤將濺射完的晶片送出裝卸腔卸載，在裝卸前通入冷 卻氣體冷卻。進(jìn)一步地，步驟四中，在所述旋轉(zhuǎn)盤將濺射完的晶片送出裝卸腔卸載之 前，還包括步驟，將所述濺射完的晶片在所述濺射腔里保持10-15s。所述冷卻氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?所述待濺射的晶片為硅片。本發(fā)明的磁控濺射的方法，通過在'減射晶片的過程中，往所述濺射腔里 通入冷卻氣體，用于冷卻所述晶片，可以使晶片的溫度降低，晶片的溫度比 較低就不會(huì)出現(xiàn)晶各處熱應(yīng)力不均勻，使晶片出現(xiàn)碎片的幾率降低，特別在 生產(chǎn)200 - 300u的薄片時(shí)，出現(xiàn)碎片的幾率更低，比原來可以降低60%;使得 產(chǎn)品的質(zhì)量提高，濺射設(shè)備的正常使用時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。進(jìn)一步地，將賊射完成的晶片在濺射腔里延長(zhǎng)放置10-15s，并在延長(zhǎng)放 置的時(shí)間內(nèi)通入冷卻氣體再次冷卻晶片，使得晶片出現(xiàn)碎片的幾率大大降低， 進(jìn)一步地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。


圖l是本發(fā)明磁控濺射的方法流程圖(一)的示意圖； 圖2是本發(fā)明》茲控濺射的方法流程圖(二)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做一詳細(xì)的闡述。
本發(fā)明的磁控濺射方法是金屬薄膜沉積其中的一種很常用的方法，其可 以對(duì)待鍍晶片的表面進(jìn)行濺鍍金屬薄膜，圖1是本發(fā)明的磁控'踐射方法的流 程圖，可知本發(fā)明的磁控'減射的方法包括以下步驟
5101、 送片裝置將待濺射的晶片送入裝卸腔，由裝卸腔里設(shè)置的旋轉(zhuǎn)盤 上的彈簧夾皮夾住所述晶片。
其中該濺射的晶片可以為硅片，在一實(shí)施例中，該具體過程如下升降 臂舉起晶片，裝卸腔里i殳置的彈簧夾片(pick-叩)p及住晶片，同時(shí)真空傳感 器感應(yīng)晶片已經(jīng)吸住，裝卸腔關(guān)上，并打開4個(gè)頂角頂住彈簧夾皮，在彈簧 夾皮(pick-叩)伸出的時(shí)候，頂角收回。
由于在生產(chǎn)200 - 300u的薄片時(shí)，裝卸過程機(jī)械動(dòng)作過大會(huì)使晶片碎裂， 在一實(shí)施例中，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行如下改進(jìn)，升降臂的升降用氣體調(diào)節(jié)閥來控 制。彈簧夾皮(pick-up)也可以通過氣體調(diào)節(jié)閥來控制，并且真空傳感器可 自由調(diào)節(jié)氣量，調(diào)節(jié)感應(yīng)壓力。頂角的伸出、收回也通過氣體調(diào)節(jié)閥來控制。
5102、 所述旋轉(zhuǎn)盤將所述晶片旋轉(zhuǎn)到賊射腔里濺射。
該濺射的原理一般是，在濺射腔的真空系統(tǒng)中充入放電所需要的氣體(常 用惰性氣體)，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下放電，產(chǎn)生大量陽離子(被稱為輝光放電，常 伴著藍(lán)光出現(xiàn)，起點(diǎn)火功能)。其中陽離子受強(qiáng)電場(chǎng)加速，形成高能量的離子流去轟擊源材料(稱為靶)。當(dāng)離子的動(dòng)能超過靶原子的結(jié)合能時(shí)，靶表面的 原子就脫離表面，濺射到對(duì)面的陽極晶片上(常為硅片)，淀積成薄膜。
S103、在濺射過程中，往所述濺射腔里通入冷卻氣體，冷卻所述晶片；
通常通入的冷卻氣體為惰性氣體，該惰性氣體在高溫下不會(huì)在'踐射腔里 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在一實(shí)施例中，所述冷卻氣體可以為氮?dú)饣驓鍤狻?br> 待濺射的晶片進(jìn)入濺射腔后，晶片被加熱并且放電氣體在強(qiáng)電場(chǎng)的作用 下放電起輝產(chǎn)生大量的熱能，放電氣體越多，熱量越多，晶片溫度也越高。 晶片受熱膨脹再加上晶片各處熱應(yīng)力不均勻，導(dǎo)致晶片變形甚至裂片碎片。 但該方法的步驟，通過在濺射晶片的過程中，往所述濺射腔里通入冷卻氣體， 用于冷卻所述晶片，可以使晶片的溫度降低，晶片的溫度比較低就不會(huì)出現(xiàn) 晶各處熱應(yīng)力不均勻，使晶片出現(xiàn)碎片的幾率降低，使得產(chǎn)品的質(zhì)量提高， 賊射設(shè)備的正常使用時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。
S104 、所述旋轉(zhuǎn)盤將濺射完的晶片送出裝卸腔卸栽。
通常在該步驟中通入的冷卻氣體也為惰性氣體，該惰性氣體在高溫下不 會(huì)在濺射腔里發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在一實(shí)施例中，所述冷卻氣體可以為氮?dú)饣驓?氣。
在一實(shí)施例中，為了更進(jìn)一步地冷卻晶片，步驟S104中，所述旋轉(zhuǎn)盤將 濺射完的晶片送出裝卸腔卸載之前，還包括步驟S1030，如圖2所示，將所述 濺射完的晶片在所述濺射腔里保持10-15s，這樣可以更好的對(duì)晶片進(jìn)行冷卻， 使晶片出現(xiàn)碎片的幾率大大降低，也更進(jìn)一步地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
在另一實(shí)施例中，在將所述濺射完的晶片放在所述'減射腔里保持10-15s 的同時(shí)，再通入冷卻氣體冷卻所述晶片，通入冷卻氣體冷卻所述晶片10-15s 與直接把晶片取出相比較，晶片的碎片率降低了 60%。所述冷卻氣體是惰性 氣體，在一實(shí)施例中，所述惰性氣體是氮?dú)饣驓鍤狻?br> 以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何
6在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本 發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種磁控濺射方法，其特征在于該方法包括以下步驟，步驟一、送片裝置將待濺射的晶片送入裝卸腔，由裝卸腔里設(shè)置的旋轉(zhuǎn)盤上的彈簧夾皮夾住所述晶片；步驟二、所述旋轉(zhuǎn)盤將所述晶片旋轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)濺射腔里濺射；步驟三、在濺射過程中，往所述濺射腔里通入冷卻氣體，冷卻所述晶片；步驟四、旋轉(zhuǎn)盤將濺射完的晶片送出裝卸腔卸載。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控'減射方法，其特征在于步驟四中，在所述 旋轉(zhuǎn)盤將濺射完的晶片送出裝卸腔卸載之前，還包括步驟，將所述濺射完的晶 片在所述賊射腔里保持10-15s。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射方法，其特征在于在將所述賊射完的 晶片在所述'減射腔里保持10-15s的同時(shí)，通入冷卻氣體冷卻所述晶片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的i茲控賊射方法，其特征在于所述冷卻 氣體是氮?dú)饣驓鍤狻?br> 5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的磁控賊射方法，其特征在于所述待濺 射的晶片為硅片。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁控濺射方法，其特征在于所述待賊射的晶片 為硅片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁控濺射的方法，該磁控濺射方法包括以下步驟，送片裝置將待濺射的晶片送入裝卸腔，由裝卸腔里設(shè)置的旋轉(zhuǎn)盤上的彈簧夾皮夾住所述晶片；所述旋轉(zhuǎn)盤將所述晶片旋轉(zhuǎn)到濺射腔里濺射；在濺射過程中，往所述濺射腔里通入冷卻氣體，冷卻所述晶片；所述旋轉(zhuǎn)盤將濺射完的晶片送出裝卸腔卸載。本發(fā)明的磁控濺射的方法，通過在濺射晶片的過程中，往所述濺射腔里通入冷卻氣體，用于冷卻所述晶片，可以使晶片的溫度降低，晶片的溫度比較低就不會(huì)出現(xiàn)晶片各處熱應(yīng)力不均勻，使晶片出現(xiàn)碎片的幾率降低，使得產(chǎn)品的質(zhì)量提高，濺射設(shè)備的正常使用時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)，特別是對(duì)于生產(chǎn)200-300u的薄片效果更明顯。
文檔編號(hào)C23C14/54GK101514442SQ20081006665
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者鄒建和 申請(qǐng)人:深圳深愛半導(dǎo)體有限公司