一种磁控溅射方法.pdf

本发明公开了一种磁控溅射的方法，该磁控溅射方法包括以下步骤，送片装置将待溅射的晶片送入装卸腔，由装卸腔里设置的旋转盘上的弹簧夹皮夹住所述晶片；所述旋转盘将所述晶片旋转到溅射腔里溅射；在溅射过程中，往所述溅射腔里通入冷却气体，冷却所述晶片；所述旋转盘将溅射完的晶片送出装卸腔卸载。本发明的磁控溅射的方法，通过在溅射晶片的过程中，往所述溅射腔里通入冷却气体，用于冷却所述晶片，可以使晶片的温度降低，晶片的温度比较低就不会出现晶片各处热应力不均匀，使晶片出现碎片的几率降低，使得产品的质量提高，溅射设备的正常使用时间也会变长，特别是对于生产200-300u的薄片效果更明显。

1、  一种磁控溅射方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，
步骤一、送片装置将待溅射的晶片送入装卸腔，由装卸腔里设置的旋转盘上的弹簧夹皮夹住所述晶片；
步骤二、所述旋转盘将所述晶片旋转到对应溅射腔里溅射；
步骤三、在溅射过程中，往所述溅射腔里通入冷却气体，冷却所述晶片；
步骤四、旋转盘将溅射完的晶片送出装卸腔卸载。

2、  根据权利要求1所述的磁控溅射方法，其特征在于：步骤四中，在所述旋转盘将溅射完的晶片送出装卸腔卸载之前，还包括步骤，将所述溅射完的晶片在所述溅射腔里保持10-15s。

3、  根据权利要求2所述的磁控溅射方法，其特征在于：在将所述溅射完的晶片在所述溅射腔里保持10-15s的同时，通入冷却气体冷却所述晶片。

4、  根据权利要求1或2或3所述的磁控溅射方法，其特征在于：所述冷却气体是氮气或氩气。

5、  根据权利要求1或2或3所述的磁控溅射方法，其特征在于：所述待溅射的晶片为硅片。

6、  根据权利要求4所述的磁控溅射方法，其特征在于：所述待溅射的晶片为硅片。

一种磁控溅射方法
技术领域
本发明涉及一种金属薄膜沉积的制造方法，特别涉及一种磁控溅射方法。
背景技术
在半导体晶片制造过程中，一个重要的工序环节就是金属薄膜沉积，该工艺是作为电路引线用。沉积金属薄膜最常用的方法是蒸发和溅射，然而随着集成电路向线结和图形微细化的方向发展，加上对接触和互连的要求也越来越严，特别是铝硅互溶引起的结穿通和电迁移现象变得更加严重，接触和互连材料就有必要采用铝的合金以及各种难溶金属。对于这些材料，用通常的真空蒸发方法难于胜任，一般采用磁控溅射技术，其原理一般是：在真空中充入放电所需要的气体(常用惰性气体)，在强电场作用下放电，产生大量阳离子(被称为辉光放电，常伴着蓝光出现，起点火功能)。阳离子受强电场加速，形成高能量的离子流去轰击源材料(称为靶)。当离子的动能超过靶原子的结合能时，靶表面的原子就脱离表面，溅射到对面的阳极晶片上(常为硅片)，淀积成薄膜。溅射机就是基于此技术发展起来的一种溅射设备，该溅射机一般是由溅射腔、传送装置和高低真空系统组成。
但在晶片溅射的过程中，晶片被加热并且放电气体在强电场的作用下放电起辉产生大量的热能，放电气体越多，热量越多，晶片温度也越高。晶片受热膨胀再加上晶片各处热应力不均匀，导致晶片变形甚至裂片碎片。所以溅射设备对晶片的厚度有要求，当晶片比较薄的时候，很容易碎片，产品质量低，而且产生的大量碎片又会影响溅射设备的运转，造成溅射设备正常时间时间变短。
发明内容
本发明提供了一种磁控溅射方法，其能减少待溅射晶片的碎片，提高产品质量。
本发明的技术方案是：一种磁控溅射方法，该方法包括以下步骤，
步骤一、送片装置将待溅射的晶片送入装卸腔，由装卸腔里设置的旋转盘上的弹簧夹皮夹住所述晶片；
步骤二、所述旋转盘将所述晶片旋转到溅射腔里溅射；
步骤三、在溅射过程中，往所述溅射腔里通入冷却气体，冷却所述晶片；
步骤四、所述旋转盘将溅射完的晶片送出装卸腔卸载，在装卸前通入冷却气体冷却。
进一步地，步骤四中，在所述旋转盘将溅射完的晶片送出装卸腔卸载之前，还包括步骤，将所述溅射完的晶片在所述溅射腔里保持10-15s。
所述冷却气体为氮气或氩气。
所述待溅射的晶片为硅片。
本发明的磁控溅射的方法，通过在溅射晶片的过程中，往所述溅射腔里通入冷却气体，用于冷却所述晶片，可以使晶片的温度降低，晶片的温度比较低就不会出现晶各处热应力不均匀，使晶片出现碎片的几率降低，特别在生产200-300u的薄片时，出现碎片的几率更低，比原来可以降低60％；使得产品的质量提高，溅射设备的正常使用时间也会变长。
进一步地，将溅射完成的晶片在溅射腔里延长放置10-15s，并在延长放置的时间内通入冷却气体再次冷却晶片，使得晶片出现碎片的几率大大降低，进一步地提高了产品质量。
附图说明
图1是本发明磁控溅射的方法流程图(一)的示意图；
图2是本发明磁控溅射的方法流程图(二)的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做一详细的阐述。
本发明的磁控溅射方法是金属薄膜沉积其中的一种很常用的方法，其可以对待镀晶片的表面进行溅镀金属薄膜，图1是本发明的磁控溅射方法的流程图，可知本发明的磁控溅射的方法包括以下步骤：
S101、送片装置将待溅射的晶片送入装卸腔，由装卸腔里设置的旋转盘上的弹簧夹皮夹住所述晶片。
其中该溅射的晶片可以为硅片，在一实施例中，该具体过程如下：升降臂举起晶片，装卸腔里设置的弹簧夹片(pick-up)吸住晶片，同时真空传感器感应晶片已经吸住，装卸腔关上，并打开4个顶角顶住弹簧夹皮，在弹簧夹皮(pick-up)伸出的时候，顶角收回。
由于在生产200-300u的薄片时，装卸过程机械动作过大会使晶片碎裂，在一实施例中，可以对设备进行如下改进，升降臂的升降用气体调节阀来控制。弹簧夹皮(pick-up)也可以通过气体调节阀来控制，并且真空传感器可自由调节气量，调节感应压力。顶角的伸出、收回也通过气体调节阀来控制。
S102、所述旋转盘将所述晶片旋转到溅射腔里溅射。
该溅射的原理一般是，在溅射腔的真空系统中充入放电所需要的气体(常用惰性气体)，在强电场作用下放电，产生大量阳离子(被称为辉光放电，常伴着蓝光出现，起点火功能)。其中阳离子受强电场加速，形成高能量的离子流去轰击源材料(称为靶)。当离子的动能超过靶原子的结合能时，靶表面的原子就脱离表面，溅射到对面的阳极晶片上(常为硅片)，淀积成薄膜。
S103、在溅射过程中，往所述溅射腔里通入冷却气体，冷却所述晶片；
通常通入的冷却气体为惰性气体，该惰性气体在高温下不会在溅射腔里发生化学反应，在一实施例中，所述冷却气体可以为氮气或氩气。
待溅射的晶片进入溅射腔后，晶片被加热并且放电气体在强电场的作用下放电起辉产生大量的热能，放电气体越多，热量越多，晶片温度也越高。晶片受热膨胀再加上晶片各处热应力不均匀，导致晶片变形甚至裂片碎片。但该方法的步骤，通过在溅射晶片的过程中，往所述溅射腔里通入冷却气体，用于冷却所述晶片，可以使晶片的温度降低，晶片的温度比较低就不会出现晶各处热应力不均匀，使晶片出现碎片的几率降低，使得产品的质量提高，溅射设备的正常使用时间也会变长。
S104、所述旋转盘将溅射完的晶片送出装卸腔卸载。
通常在该步骤中通入的冷却气体也为惰性气体，该惰性气体在高温下不会在溅射腔里发生化学反应，在一实施例中，所述冷却气体可以为氮气或氩气。
在一实施例中，为了更进一步地冷却晶片，步骤S104中，所述旋转盘将溅射完的晶片送出装卸腔卸载之前，还包括步骤S1030，如图2所示，将所述溅射完的晶片在所述溅射腔里保持10-15s，这样可以更好的对晶片进行冷却，使晶片出现碎片的几率大大降低，也更进一步地提高了产品的质量。
在另一实施例中，在将所述溅射完的晶片放在所述溅射腔里保持10-15s的同时，再通入冷却气体冷却所述晶片，通入冷却气体冷却所述晶片10-15s与直接把晶片取出相比较，晶片的碎片率降低了60％。所述冷却气体是惰性气体，在一实施例中，所述惰性气体是氮气或氩气。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。