本发明涉及半导体制造技术领域， 特别是涉及一种物理气相沉积装置。 背景技术

在物理气相沉积 (Physical Vapor Deposition, PVD)溅射工艺设备中， 通 常在溅射靶材上施加负偏压， 以将反应腔内的例如 Ar (氩气）等的工艺气 体激发为等离子体， 并吸引等离子体中的离子轰击靶材， 从而使靶材材料溅 射下来， 并沉积在晶圆或基片上。 不同的应用领域（例如半导体、 太阳能、 发光二极管 (light emitting diode, LED)等）通常对溅射电压、 溅射速率等工 艺参数的要求也不同。 特别是对于太阳能、 LED 等领域应用的氧化铟锡 (indium tin oxide, ITO)、 氧化 4吕锌 (aluminum zinc oxide, AZO)等导电膜层而 言，会要求使用较低的溅射电压，以保证溅射 沉积的薄膜有较好的工艺性能。

如前所述，在传统的物理气相沉积装置中，直 流电源将直流功率施加至 靶材上， 以将气体激发为等离子体， 并在靶材上产生负偏压， 以吸引等离子 体中的离子轰击靶材，从而使溅射下来的靶材 材料沉积在由基座承载的基片 上。 然而， 传统的物理气相沉积装置对于一些特殊应用领 域（如 LED领域 的 ITO溅射等）会带来较大的问题。 首先， 直流溅射会在靶材上产生很大的 电压， 例如约几百伏， 并且在基片表面产生例如约几十伏的较大直流 偏压。 对于 LED领域的 ITO溅射等， 高的靶材电压或较大的直流偏压均会对基片 或晶圆产生损伤。 此外， 在一定的直流（direct current , D C)功率下， 由于直流溅射所产生的等离子体密度较低， 会导致较低的沉积速率。

为了解决溅射偏压过大的问题，目前在本领域 中开始采用在靶材上同时 加载射频和直流的方式进行溅射。例如，在中 国专利申请 No.200980143935.2 中， 射频功率通过筒状电极馈入靶材上。 但是， 由于该筒状电极与包围件的 外壁存在较大的耦合电容， 这使得部分射频功率因该耦合电容而流失， 甚至 使等离子体难以形成辉光放电， 并导致射频功率的浪费。 发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问 题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种物理气 相沉积装置，所述物理气 相沉积装置通过改变电极结构可以在不影响磁 控管驱动部件的布局的情况 下， 实现对靶材的均勾溅射。

本发明实施例提供的物理气相沉积装置包括： 反应腔室，其包含有顶壁、 溅射靶材及基片支撑部件， 所述溅射靶材与所述顶壁邻近， 所述基片支撑部 件设置在所述反应腔室中且与所述溅射靶材相 对； 直流电源， 所述直流电源 耦接于所述溅射靶材； 射频电源， 所述射频电源的输出端与射频匹配器和射 频馈入部件顺次连接，所述射频馈入部件包括 分配环和沿所述分配环的周向 间隔设置的多条分配条， 所述分配环通过所述分配条耦接于所述溅射靶 材， 所述射频馈入部件通过所述分配环耦接于所述 射频电源。

本发明实施例提供的物理气相沉积装置，其通 过改变馈入电极结构， 实 现在不影响磁控管驱动部件的布置的前提下对 磁控管驱动部件的影响降到 最低。 此外， 通过采用分配环形的射频馈入部件， 最大程度地实现了对靶材 的均匀溅射。

另外， 根据本发明的物理气相沉积装置还具有如下附 加技术特征： 根据本发明的一个实施例，所述分配环为多个 ， 多个所述分配环彼此平 行且沿所述分配环的轴向间隔设置，相邻的两 个分配环之间通过所述分配条 相连。

根据本发明的一个实施例，所述分配环在其径 向截面上的投影形状为圆 形。

根据本发明的一个实施例，所述多条分配条沿 所述分配环的周向均匀分 布。

根据本发明的一个实施例， 所述分配条的横截面的宽度大于或等于

5mm, 且厚度大于或等于 0.1mm。

根据本发明的一个实施例， 所述射频馈入部件由铜、 银或金制成。

根据本发明的一个实施例，每条所述分配条具 有至少两条分配段，并且 在相邻的两条分配段之间连接有连接段。

根据本发明的一个实施例， 所述分配段沿所述分配环的轴向延伸。

根据本发明的一个实施例，所述分配段相对于 所述分配环的轴向向内或 向外倾斜地延伸。

根据本发明的一个实施例，所述连接段沿平行 于所述分配环所在平面延 伸。

根据本发明的一个实施例，所述连接段相对于 所述分配环所在平面向上 或向下倾斜地延伸。

根据本发明的一个实施例， 所述射频电源的频率介于 2MHz至 27.12 MHz之间， 更具体地为 2MHz、 13.56 MHz或 27.12 MHz。

根据本发明的一个实施例，该物理气相沉积装 置还包括：可变电抗部件， 所述可变电抗部件串联在所述基片支撑部件与 地之间，用以调节基片的直流 偏压。

根据本发明的一个实施例，所述可变电抗部件 为可变电容、可变电感或 由可变电容和电感组成的电路。

根据本发明的一个实施例， 所述溅射靶材为金属氧化物靶材。

根据本发明的一个实施例， 所述金属氧化物靶材为氧化铟锡 (indium tin oxide, ITO)把材、 氧化铝锌 (aluminum zinc oxide, AZO)把材。

根据本发明的一个实施例，所述氧化铟锡靶材 中氧化锡相对于整体氧化 铟锡的含量为 0.1%至 20%。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部 分给出，部分将从下面的 描述中变得明显， 或通过本发明的实践了解到。 附图说明

本发明的上述和 /或附加的方面和优点从结合下面附图对实施� �的描述 中将变得明显和容易理解， 其中：

图 1为本发明一个实施例提供的物理气相沉积装� �的示意图。

图 2 为本发明实施例提供的物理气相沉积装置中电 极的第一实施例的 示意图。

图 3 为本发明实施例提供的物理气相沉积装置中电 极的第二实施例的 示意图。

图 4 为本发明实施例提供的物理气相沉积装置中电 极的第三实施例的 示意图。

图 5 为本发明实施例提供的物理气相沉积装置中电 极的第四实施例的 示意图。

图 6 为本发明实施例提供的物理气相沉积装置中电 极的第五实施例的 示意图。

图 7 为本发明实施例提供的物理气相沉积装置中电 极的第六实施例的 示意图。

图 8为本发明另一个实施例提供的物理气相沉积� �置的示意图。

图 9a至 9c为图 8所示的物理气相沉积装置中的可变电抗部件� �示意 图。 其中：

1 反应腔室 1 1 底座

1 1 0 开口 12 侧壁

141 阀 门 142 气源 144 导管 2 背板

21 绝缘部件 22 顶壁

3 基片 支撑部件

4 屏蔽罩 40 屏蔽空间

5 磁控管

61 射频馈入部件 610 可变电容器

611 分配环 612 分配条

6121 分配段 6122 连接段

62 射频电源 63 射频匹配器

71 直 ¾1电源 72 射频滤波器

8 可变电抗部件

91 电极 92 射频电源

93 匹配器

100 物理气相沉积装置 200 溅射靶材

Y 轴向 具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的 示例在附图中示出，其中 的组件。 下面通过参考附图描述的实施例是示例性的， 仅用于解释本发明， 而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中， 需要理解的是， 术语 "上"、 "下"、 "左"、 "右"、 "顶"、 "底"、 "内"、 "外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示� ��方位 或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和筒化描述， 而不是指示或暗示所指 的装置或组件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作， 因此不能理 解为对本发明的限制。 此外， 术语 "第一，，、 "第二，，仅用于描述目的， 而不 能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明 所指示的技术特征的数量。由 此， 限定有 "第一，，、 "第二" 的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多 个该特征。

需要说明的是， 除非本说明书中另有明确的规定和限定， 术语 "安装"、

"相连，，、 "连接"应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸 连接，或一体地连接； 可以是机械连接，也可以是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个组件内部的连通。对于本领域的 普通技术人员而言， 可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体 含义。 另 外在本发明中， 除非另有明确的规定和限定， 第一特征在第二特征之 "上" 或之 "下"可以包括第一和第二特征直接接触， 也可以包括第一和第二特征 不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征 接触。

本发明的基本原理在于，通过改变现有的射频 接入方式， 即改变本发明 的馈入电极结构 （将在下面进行详细说明）， 实现在不影响磁控管驱动部件 的布置的前提下对磁控管驱动部件的影响降到 最低。 此外， 通过使用分配环 形射频馈入部件， 最大程度地实现了对靶材的均匀溅射。 下面将对本发明进 行详细的说明。 物理气相沉积装置

下面参考附图详细描述本发明的上述原理。如 图 1中所示，根据本发明 实施例的一种物理气相沉积装置 100, 该物理气相沉积装置 100用于对溅射 靶材 200进行溅射，并将溅射下来的靶材材料沉积到 晶圆或基片（图未示出） 上。

如图 1所示，本发明实施例提供的物理气相沉积装� � 100可以包括反应 腔室 1、 背板 2、 基片支撑部件 3、 屏蔽罩 4、 磁控管 5、 射频馈入部件 61、 和射频电源 62。 反应腔室 1的顶部敞开且底部形成有开口 110, 且该反应腔室 1接地。 背板 2的底面形成反应腔室 1的顶壁 22, 溅射靶材 200设置在该顶壁 22上， 在实际应用中， 溅射靶材 200与背板 2可以采用焊接的方式固定连 接， 且二者是导通的。 背板 2通过绝缘部件 21设在反应腔室 1的顶部且封 闭反应腔室 1的顶部。基片支撑部件 3用于放置基片， 且通过开口 110伸入 反应腔室 1内以 片 （未示出）与溅射靶材 200相对设置。 可选地， 基片 支撑部件 3可以为静电卡盘。

可选地， 如图 1所示， 反应腔室 1还包括底座 11和侧壁 12, 其中开口 110形成在底座 11上， 且底座 11接地。 侧壁 12设在底座 11上， 反应腔室 1由底座 11和侧壁 12限定出， 其中绝缘部件 21设在侧壁 12的顶部与背板 2之间， 以使背板 2与反应腔室 1之间电绝缘， 从而使固定在背板 2上的溅 射靶材 200与地绝缘。

如图 1所示， 屏蔽罩 4由金属材料制成， 其设在背板 2的上方， 用以屏 蔽电磁， 其中屏蔽罩 4与背板 2限定出屏蔽空间 40。 射频馈入部件 61设在 屏蔽罩 4内且与该屏蔽罩 4相连， 射频馈入部件 61的下端连接至背板 2的 边缘。

射频电源 62通过射频匹配器 63连接至射频馈入部件 61 , 以将射频功 率传输至背板 2, 即， 将射频功率馈入背板 2, 从而耦接于溅射靶材 200。 射频匹配器 63可将射频功率最大化地传送至射频馈入部件 61。 射频馈入部 件 61的结构将在下面参照附图 2-6进行更为详细的说明。

如图 1所示， 磁控管 5设在屏蔽空间 40内且位于背板 2的顶部。 气源 142向反应腔室 1内提供工艺气体， 例如氩气、 一种或多种含氧气体或含氮 气体， 该工艺气体能够与溅射材料反应以在基片上形 成膜层。反应后的工艺 气体和反应副产物通过真空泵（未示出）排出 反应腔室 1。

在工作时， 由气源 142向反应腔室 1内通入工艺气体（例如氩气）， 射 频电源 62将射频功率通过射频匹配器 63和射频馈入部件 61施加至溅射靶 材 200上， 以将反应腔室 1内的氩气激发为等离子体， 且在溅射靶材 200上 产生负偏压。该负偏压会吸引氩离子轰击溅射 靶材 200,从而将溅射靶材 200 的材料溅射下来， 并沉积在基片支撑部件 3上的基片或晶圆上。

如图 1所示， 反应腔室 1可以由控制器（未示出）控制， 该控制器通常 设计成用于控制反应腔室 1 , 且通常包括中央处理单元（c entral proc es sing unit , CPU) (未示出）、存储器（未示出）和支持电路 (即 I/O) (未示出）。 CPU可为任何类型的计算机处理器， 该计算机处理器用于工业 环境， 该工业环境用于控制各种系统功能、 基片移动等， 以及监测工艺（例 如基片支撑部件的温度、 腔室工艺时间、 I/O信号等）。 存储器连接至 CPU, 且存储器可为易于获得的一个或多个存储器， 该存储器诸如随机存取存储器 (random ac c es s memory , RAM)、只读存储器 (re ad only memory , ROM) , 软盘、 硬盘、 或任何其它形式的数字储存器、 本地或远程储存器。 软件指令和数据可被编码并被存储在存储器中 ， 用于指令 CPU进行操作。

如图 1所示， 物理气相沉积装置 100还包括： 直流电源 （即 DC电源） 71 , 直流电源 71设置在屏蔽罩 4附近， 并通过 DC连接条 (图未示出）连 接至背板 2, 以向溅射靶材 200施加 DC功率。 在进行工艺的过程中， 通过 直流电源 71与射频电源 62同时将 DC功率和射频（radi o frequency , RF)功率加载至溅射靶材 200上， 可以产生较高密度的等离子体， 从而明显 地降低了靶材电压， 进而减小了对基片或晶圆可能造成的损伤， 而且高密度 的等离子体带来的高粒子通量，明显提高了沉 积速率，从而提高了工艺效率。

此外， 由于采用这种双源结构 （同时使用直流电源 71与射频电源 62 ) 的物理气相装置 100, 这使得材料的穿透力增强， 从而不仅可以用于溅射传 统的 Cu靶材， 而且可以用于溅射用于形成 ITO或者 AZO薄膜的靶材， 从 而扩大了该物理气相装置 100的应用材料范围。

需要附加说明的是，当根据本发明实施例的物 理气相沉积装置 100用于 溅射 ITO靶材时， 靶材中氧化锡的含量可以从 0.1%至 20%。 如图 1所示， 物理气相沉积装置 100还包括： 射频滤波器 72, 射频滤 波器 72设在直流电源 71与射频馈入部件 61之间用于过滤射频功率。由此， 在保证 DC功率正常输送的前提下， 将射频功率从直流电源 71与射频馈入 部件 61之间的 DC回路上过滤掉， 防止射频电压对直流电源 71造成损坏。

在上述的实施例中， 射频电源 62的频率可以为 2MHz、 13.56 MHz或

27.12 MHz等高频频率， 射频功率可以小于 3000瓦（W)。

可选地， 在本发明的一个实施例中， 可以通过调整射频电源 62的射频 功率和直流电源 71的 DC功率的比例， 来调节基片支撑部件 3上基片的直 流偏压， 例如射频电源 62的射频功率为 600W, 直流电源 71的 DC功率为 100W, 此时基片上的偏压基本为 0, 从而避免基片受到损伤。

在本发明的一个示例中，基片支撑部件 3可电位悬浮。在本发明的另一 个示例中， 基片支撑部件 3可接地。 而在本发明的再一个实施例中， 物理气 相沉积装置 100还包括电极 91和射频电源 92, 如图 1所示， 电极 91连接 至基片支撑部件 3上， 射频电源 92通过匹配器 93连接在电极 91以将射频 功率传输至基片支撑部件 3, 从而产生射频偏压。

电极结构

下面将对上述的射频馈入部件 61的电极结构进行详细说明。如上所述， 射频电源 62通过射频匹配器 63连接至射频馈入部件 61以将射频功率传输 至背板 2的边缘。 射频匹配器 63—方面可将射频功率最大化地传送至射频 馈入部件 61 ,另一方面可以隔离可能连接在溅射靶材 200上的其它电源（例 如直流电源）对射频匹配器 63本身和射频电源 62的损害。 由于在溅射靶材 200的中轴线所在位置处， 通常由例如磁控管驱动部件（图未示）等其它 零 部件所占据。 因此， 由射频电源 62发出的射频功率只能从溅射靶材 200的 非中轴线的位置处输入， 这导致射频馈入的不均匀， 进而影响最终在反应腔 室 1内产生的等离子体分布均匀性。

为此， 本发明是采用分配环 611的馈入方式，通过分配环 611实现了射 频馈入由点馈入变为面馈入， 进而达到射频均匀馈入的目的。

在本发明的一个实施例中， 如图 2至图 7中所示， 射频馈入部件 61包 括分配环 611和沿该分配环 611的周向间隔设置的多条分配条 612, 分配环 611通过射频匹配器 63与射频电源 62耦接，例如图 2所示。每个分配环 611 通过分配条 612与背板 2连接， 从而耦接于溅射靶材（图未示）。 如图 2所 示， 该分配环 611在其径向截面上的投影形状可以构造成圆形 ， 以实现均匀 地分配 RF射频功率。

当然， 为了在反应腔室 1内产生更加均匀的等离子体，可以采用多层� � 配环 611的方式进行射频馈入。 如图 3中所示， 射频馈入部件 61可以包括 多个分配环 611 (图 3显示了两层分配环 611 )。该多个分配环 611彼此平行， 且沿分配环 611的轴向 Y间隔设置，相邻的两个分配环 611之间通过分配条 612相连， 并且， 距溅射靶材 200最近的分配环 611通过分配条 612与背板 2连接， 从而耦接于溅射靶材 (图未示）。

在进行射频功率馈入时， 射频功率首先输入至最上层的分配环 611 , 然 后通过分配条 612由上至下依次将射频功率馈入位于最上层分 配环 611下方 的分配环 611 , 由此， 本发明中 "鸟巢" 状的射频馈入结构与传统的圆筒状 馈入结构相比， 可以对射频功率进行多次分配， 从而可以使射频馈入得更加 均匀。 此外， 由于通过该 "鸟巢" 状结构对射频功率进行多次分配， 可以使 得射频功率分配更加均匀，这与传统的在较短 的距离上传输射频功率因为高 频成分较多的缘故所导致的驻波效应相比，可 以使射频功率在到达背板 2后 即可均匀地到达溅射靶材（图未示）上， 以保证溅射靶材均匀溅射， 从而可 以避免驻波效应。

需要说明的是，与传统的通过在溅射靶材的中 心采用导电中空圆筒的结 构来施加射频功率的结构相比，本发明的电极 结构不会影响磁控管驱动部件 的布置， 从而对磁控管驱动部件的影响降到最低。 此外， 在不影响现有设计 的情况下， 最大程度地实现了对溅射靶材的均匀溅射。 在本发明的一个示例中， 如图 3所示， 分配环 611在其径向（垂直于分 配环的轴向的方向）截面上的投影形状形成为 矩形。 当然， 本发明并不限于 此， 在本发明的其它示例中， 分配环 611在其径向截面上的投影形状也可形 成为圆形 （如图 2所示）、 环形或边数多于三边的多边形等任意形状， 只要 能进行射频功率分配的周向环形结构均可以被 采用， 当然优选地可以为圆 形。

根据本发明的一个实施例， 相邻的两个分配环 611 之间的分配条 612 的数量以及距离溅射靶材最近的分配环 611与溅射靶材之间的分配条 612的 数量可以彼此不同。如图 3所示，位于最上层分配环 611和最下层分配环 611 之间的分配条 612的数目不同于位于最下层分配环 611和背板 2之间的分配 条 612的数目。 需要说明的是， 分配条 612的数目只要能实现射频功率的均 匀分配即可， 并没有特定的限制。

进一步地，如图 3所示， 多个分配环 611各自包围的面积可以沿垂直方 向（即， 分配环的轴向）且朝向溅射靶材（图未示）依 次增加， 即， 越靠近 溅射靶材的分配环 611包围的面积越大。 由此， 使得在垂直方向且朝向溅射 靶材的方向上，射频功率的分配依次变得均匀 。需要说明的是，此处术语"垂 直方向" 指的是射频馈入部件 61设置在背板 2上的方向， 如图 3所示， 垂 直方向为分配环 611的轴向 Y。

在本发明的一些示例中，每一层均包括在周向 上均勾分布的至少三条分 配条 612。 可选地， 分配条 612由金属材料制成， 例如铜。 当然， 分配条 612 还可以由其它金属材料制成， 例如铝、 银、 金、 不锈钢、 合金等。 优选地， 分配条 612的宽度大于或等于 5mm, 且厚度大于或等于 0.1mm。

下面结合图 4对射频馈入 61的结构进行进一步说明。 其中图 4显示了 具有一层分配环 611的射频馈入部件 61的结构。 在如图 4所示的示例中， 分配环 611在其径向截面上的投影形状形成为矩形， 且射频馈入部件 61包 括沿溅射靶材（图未示）的周向均匀分布的四 条分配条 612,四条分配条 612 的上端分别与矩形的分配环 611相连接， 而四条分配条 612的下端均匀且间 隔地连接在背板 2的边缘。 由此， 射频功率通过射频匹配器 63传输至分配 环 611 , 且通过四条分配条 612均匀地输送至背板 2上， 然后被传递至溅射 靶材上， 从而在溅射靶材上产生负偏压。

下面将以图 3至图 7为例对分配条 612的示例性结构进行说明。如图 4 所示， 每条分配条 612具有两条分配段 6121和一条连接段 6122, 其中， 该 连接段 6122连接在两条分配段 6121之间，且沿平行于分配环 611所在平面 延伸， 并且连接段 6122的两端分别与两条分配段 6121的一端相连； 靠近分 配环 611的分配段 6121的另一端与分配环 611相连； 靠近溅射靶材 200的 分配段 6121的另一端与背板 2相连。 可选的， 连接段 6122还可以相对于分 配环 611所在平面向上或向下倾斜地延伸， 即， 连接段 6122的延伸方向与 分配环 611所在平面呈锐角，只要其两端能够分别与相 邻的两条分配段连接 即可。

根据本发明的一个实施例， 多条分配段 6121可以沿分配环 611的轴向 (即， 垂直方向）且朝向溅射靶材 (图未示）的方向彼此平行地延伸。 可选 地， 如图 5、 6所示， 多条分配段 6121也可以相对于分配环 611的轴向， 朝 向溅射靶材的方向向外或者向内倾斜地延伸， 即， 分配段 6121的延伸方向 与分配环 611的轴向呈锐角。

根据本发明的一个实施例，如图 7中所示，每条所述分配条 612也可以 具有三条及以上的分配段 6121 , 此时连接段 6122的数量相应的为多条， 每 条连接段 6122的两端连接在相邻的两个分配段 6121之间，且沿平行于分配 环 611所在平面延伸， 可选的， 连接段 6122还可以相对于分配环 611所在 平面向上或向下倾斜地延伸； 最靠近分配环 611的分配段 6121的另一端与 分配环 611相连； 最靠近背板 2的分配段 6121的另一端与溅射靶材 200相 连。通过上述分配条 612的具体结构， 可以进一步提升射频功率的分配均匀 性。 当然，在实际应用中，每条分配条 612也可以不进行分段而采用连续结 构， 并且， 多条分配条 612沿分配环 611的轴向自分配环 611朝向溅射靶材 (图未示）的方向彼此平行地延伸。 但是， 需要说明的是， 每条分配条 612 也可以相对于分配环 611的轴向， 自分配环 611朝向溅射靶材的方向向外或 向内倾斜地延伸。

可变电抗调节

下面将结合图 8对本发明提供的物理气相沉积装置 100的下电极的可变 电抗调节结构进行说明。 在本发明的一个实施例中， 物理气相沉积装置 100 还包括可变电抗部件 8, 如图 8所示， 可变电抗部件 8串联在基片支撑部件 3与地之间， 用以调节基片的直流偏压。 具体地， 可变电抗部件 8为可变电 容（如图 9a所示）、 可变电感 （如图 9b所示）或可变电容与电感的并联电 路（如图 9c所示）。 此时， 由于基片支撑部件 3上的基片 （未示出）是等离 子体负载的一部分，通过在其上添加可变电抗 部件 8可调节基片在射频回路 上的电位， 由此调节了基片的直流偏压。 例如， 当可变电抗部件 8为可变电 容时， 可采用电容大约为 300皮法拉（pic o farad , PF ) , 从而使得基片 上直流偏压为 0。

需要说明的是，在物理气相沉积装置 100中，可以通过控制电极的接地 电抗来调整基片表面的轰击， 进而影响阶梯覆盖率和沉积膜的性质等， 该性 质包括诸如晶粒尺寸、薄膜应力、 晶体取向、薄膜密度、粗糙度和薄膜组分。 因此，可变电抗部件 8可用来改变沉积速率、蚀刻速率等。在一个� �施例中， 通过适当调整电极 /基片的接地电抗， 可变电抗部件 8 能够进行沉积或者蚀 刻， 或者防止沉积或蚀刻。 可变电容器 610的设定是用来调整接地阻抗， 于 是调整在处理期间等离子体中的离子与基片之 间的相互作用。

工艺过程

下面参考图 1和图 8描述本发明实施例提供的物理气相沉积装置� �工艺 过程，其中以射频电源 62和直流电源 71共同向溅射靶材 200施加功率为例 进行说明。 此时， 相较于仅有 RF功率而言， RF和 DC功率源的结合使得在 处理期间能够使用较低的整体 RF功率， 这样有助于减小等离子体对基片的 破坏， 以提高器件的产量。 当然， 也可仅使用射频电源 62单独向溅射靶材 200施加射频功率。

在工作时，通过阀门 141来控制从气源 142至反应腔室 1的工艺气体的 供给， 例如通过导管 144供给氩气。 此时， 射频电源 62将射频功率通过射 频馈入部件 61将射频功率施加至溅射靶材 200上， 以将反应腔室 1内的氩 气激发为等离子体； 与此同时， 直流电源 71将 DC功率也通过射频馈入部 件 61传递至溅射靶材 200上， 由此在溅射靶材 200上产生负偏压。 由于本 发明的射频馈入部件 61采用 "鸟巢" 状的射频馈入结构， 其可以对射频功 率进行多次分配， 这使得射频功率和直流电压能够均勾地施加到 溅射靶材 200上， 从而可产生较高密度的等离子体， 而且， 由于等离子体的鞘层偏压 与其密度成反比， 因此明显地降低了在靶材上产生的负偏压， 进而减小了对 基片或晶圆造成的损伤， 此外， 高密度的等离子体带来的高粒子通量， 明显 提高了沉积速率， 从而提高了工艺效率。

加载在溅射靶材 200 上的上述负偏压可以吸引氩离子轰击溅射靶材 200, 将溅射靶材 200的材料溅射下来， 并沉积在基片支撑部件 3上的基片 上， 从而完成工艺。

此时，通过调整射频电源 62的射频功率和直流电源 71的 DC功率的比 例 （如图 1所示）， 或者通过可变电抗部件 8 (如图 8所示）， 来调节基片支 撑部件 3上基片的直流偏压。

根据本发明实施例的物理气相沉积装置的其它 构成以及操作对于本领 域普通技术人员而言都是已知的， 这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"� �� "一些实施例"、 "示意 性实施例"、 "示例"、 "具体示例"、 或 "一些示例" 等的描述意指结合该实 施例或示例描述的具体特征、 结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个 实施例或示例中。在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不一定指的是相 同的实施例或示例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任 何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式 结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领 域的普通技术人员可以理 解： 在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对 这些实施例进行多种变 化、 修改、 替换和变型， 本发明的范围由权利要求及其等同物限定。