一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备及其气相沉积方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113930735A(43)申请公布日2022.01.14(21)申请号202111205625.8(22)申请日2021.10.15(71)申请人无锡尚积半导体科技有限公司地址214000江苏省无锡市新吴区长江南路35-312号厂房(72)发明人王世宽宋永辉徐伟(74)专利代理机构江苏智天知识产权代理有限公司32550代理人陈文艳(51)Int.Cl.C23C14/35(2006.01)C23C14/50(2006.01)C23C14/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备及其气相沉积方法(57)摘要本发明公开了一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备及其气相沉积方法，针对现有技术中氧化钒膜厚均匀性较差的问题，提供了以下技术方案，包括真空腔室、溅射电源以及设于真空腔室的磁场装置，真空腔室顶部设有连接溅射电源的靶材，真空腔室底部设有用于沉积薄膜的衬底，真空腔室在衬底正上方中心区域设有挡片，真空腔室水平设置用于安装挡片的支撑杆，衬底的直径为200mm，挡片直径为80~90mm，挡片与衬底之间的距离为110‑130mm。通过挡片挡住部分要沉积在衬底中心区域的氧化钒粒子，从而减少氧化钒在衬底中心区域的沉积量，使氧化钒膜厚更均匀，当衬底的直径为200mm时，选用直径为80~90mm的挡片，并调节挡片与衬底之间的距离为110‑130mm时，能有效提高良率。CN113930735ACN113930735A权利要求书1/1页1.一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备，包括真空腔室(1)、溅射电源以及设于真空腔室(1)的磁场装置(2)，所述真空腔室(1)顶部设有连接溅射电源的靶材(3)，所述真空腔室(1)底部设有用于沉积薄膜的衬底(6)，其特征在于：所述真空腔室(1)在衬底(6)正上方中心区域设有挡片(4)，所述真空腔室(1)水平设置用于安装挡片(4)的支撑杆(8)，所述衬底(6)的直径为200mm，所述挡片(4)直径为80~90mm，所述挡片(4)与衬底(6)之间的距离为110‑130mm。2.根据权利要求1所述的一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备，其特征在于：所述支撑杆(8)的直径小于6mm。3.根据权利要求2所述的一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备，其特征在于：所述支撑杆(8)设有四根，分别从前后左右四个方向支撑挡片(4)。4.根据权利要求3所述的一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备，其特征在于：所述真空腔室(1)底部活动连接有载片台(5)，所述真空腔室(1)设置用于驱动载片台(5)上下移动的驱动件(7)，所述衬底(6)连接于载片台(5)顶部，所述挡片(4)与支撑杆(8)可拆卸连接。5.一种应用于如权利要求1至4任一项所述的一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备的气相沉积方法，其特征在于：包括步骤1，将磁场装置(2)与靶材(3)设于真空腔室(1)顶部，衬底(6)设于真空腔室(1)底部与靶材(3)相对；步骤2，在衬底(6)正上方中心区域安装挡片(4)；步骤3，将真空腔室(1)抽真空；步骤4，在真空腔室(1)内通入惰性气体；步骤5，将衬底(6)电连接溅射电源的阳极，靶材(3)电连接溅射电源的阴极，开启电源，进行沉积。2CN113930735A说明书1/3页一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备及其气相沉积方法技术领域[0001]本发明涉及气相沉积技术领域，更具体地说，它涉及一种改善氧化钒膜厚均匀性的气相沉积设备及其气相沉积方法。背景技术[0002]物理气相沉积技术是指在真空条件下采用物理方法将材料源（固体或液体）表面气化成气态原子或分子，或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术，物理气相沉积是主要的表面处理技术之一。[0003]磁控溅射是物理气相沉积的一种，磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射，在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，磁控溅射具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点，且实现了高速、低温、低损伤。[0004]目前，氧化钒因其优秀的相变特性和电阻开关特性而广受关注,在氧化钒薄膜多种制备工艺中,磁控溅射法优势明显，然而，在磁控溅射过程中，磁控溅射利用磁场与电场交互作用，使粒子呈螺旋状运行，导致氧化钒的沉积量在衬底中心区域厚，边缘区域薄，氧化钒的膜厚均匀性较差，膜厚均匀性大于5%(1STDV)时对产品的良率影响较大。发明内容[0005]针对