准直器、半导体工艺腔室和半导体工艺设备的制作方法

本发明涉及半导体设备，尤其涉及一种准直器、半导体工艺腔室和半导体工艺设备。

背景技术：

1、物理气相沉积（pvd）是集成电路制造中的关键工艺技术，广泛应用于铜互连双大马士革工艺中，用于在通孔和沟槽内沉积阻挡层及铜籽晶层。在溅射过程中，靶材表面的侵蚀形貌及等离子体分布导致溅射粒子的角度沿径向呈现显著差异：晶圆中心区域以垂直入射粒子为主，而边缘区域则混有大量大角度斜射粒子。为此，准直器被设置于靶材与晶圆之间，用于滤除大角度溅射粒子，以改善沉积均匀性。

2、然而，在采用相关技术中的准直器后，虽然在一定程度上滤除了部分大角度溅射粒子，但是，在晶圆不同位置处（例如不同径向位置处），晶圆获得的溅射粒子的准直效果仍然存在较大差异（到达晶圆边缘的溅射粒子中混有的大角度斜射粒子的比例仍然较大，即到达晶圆边缘的溅射粒子准直效果较差，到达晶圆中心区域的溅射粒子中混有的大角度斜射粒子的比例相对较小，即到达晶圆中心区域的溅射粒子准直效果好），这种准直效果的差异会引起晶圆的沉积均匀性差（如晶圆中心与边缘的沉积厚度、台阶覆盖率存在较大偏差），进而影响器件的性能。

技术实现思路

1、本发明公开一种准直器、半导体工艺腔室和半导体工艺设备，以解决相关技术在进行沉积工艺时沉积均匀性差的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

3、第一方面，本申请公开一种准直器，所公开的准直器包括分隔板和多个准直环，多个所述准直环同轴设置，相邻的两个所述准直环之间的环形区域均设置有多个所述分隔板，所述环形区域内的多个所述分隔板沿所述准直环的周向间隔分布，以使所述环形区域内形成多个准直通道，在所述准直器的径向内侧至所述准直器的径向外侧的方向上，位于多个所述环形区域内的所述准直通道的径向深宽比依次增大，其中，所述径向深宽比为所述准直环的高度与所述准直通道的径向宽度的比值，同一所述环形区域内的所述准直通道的径向深宽比相同。

4、第二方面，本申请还公开一种半导体工艺腔室，所公开的半导体工艺腔室包括腔体、基座和第一方面所述的准直器，所述腔体的顶部为开口，用于放置靶材，所述基座设于所述腔体内，且与所述开口相对，所述准直器设于所述腔体内，所述准直器位于所述基座与所述开口之间。

5、第三方面，本申请还公开一种半导体工艺设备，所公开的半导体工艺设备包括磁控管、驱动机构和第二方面所述的半导体工艺腔室，所述磁控管和所述驱动机构位于所述腔体之外，所述驱动机构与所述磁控管连接，用于驱动所述磁控管在所述靶材上方移动。

6、本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：

7、本申请实施例公开的准直器通过在准直器的径向内侧至准直器的径向外侧的方向上，将位于多个环形区域的准直通道的径向深宽比设置为依次增大，且同一环形区域内的准直通道的径向深宽比相同，使得在不同径向位置处的准直通道的“径向深宽比”从内向外依次增大，由于与晶圆的中间区域对应的粒子以垂直入射粒子为主，到达晶圆中心区域的溅射粒子中混有的大角度斜射粒子的比例本身就相对较小，因此将位于内侧的准直通道的深宽比设置的小一些；由于与晶圆的边缘区域对应的粒子中混有的大角度斜射粒子的比例较大，通过增大位于边缘位置处的准直通道的“径向深宽比”，可以滤除更多的大角度斜射粒子，从而可以降低到达晶圆的边缘位置处的大角度斜射粒子的比例，从而使得到达晶圆表面各区域（如中心区域和边缘区域）的准直效果相对一致，从而可以解决相关技术中存在的沉积均匀性差的问题，进而可以提高器件的性能。

1.一种准直器，其特征在于，包括分隔板（300）和多个准直环（200），

2.根据权利要求1所述的准直器，其特征在于，在所述准直环（200）的中心轴线的延伸方向上，多个所述准直环（200）的上端和下端均平齐，在所述准直器的径向内侧至所述准直器的径向外侧的方向上，相邻的两个所述准直环（200）之间的距离递减。

3.根据权利要求2所述的准直器，其特征在于，在每个所述准直通道（201）内，所述准直通道（201）的径向宽度与所述准直环（200）的高度的比值为第一值，同一所述准直通道（201）在周向上的平均宽度与所述分隔板（300）的高度的比值为第二值，所述第一值与所述第二值的比值大于或等于0.9，且小于或等于1.1。

4.根据权利要求3所述的准直器，其特征在于，多个所述准直环（200）包括由内向外依次同心设置的第一准直环（210）、第二准直环（220）和第三准直环（230）；

5.根据权利要求4所述的准直器，其特征在于，所述第一准直环（210）的半径大于或等于25mm，且小于或等于35mm，所述第二准直环（220）的半径大于或等于150mm，且小于或等于175mm，所述第三准直环（230）的半径大于或等于250mm，且小于或等于300mm。

6.根据权利要求1所述的准直器，其特征在于，所述准直器还包括安装基环（100）和连接板（910），所述安装基环（100）与所述准直环（200）同轴设置，所述安装基环（100）环绕于多个所述准直环（200）之外，所述安装基环（100）通过所述连接板（910）与相邻的所述准直环（200）固定连接。

7.根据权利要求6所述的准直器，其特征在于，所述连接板（910）为多个，多个所述连接板（910）位于所述安装基环（100）与所述准直环（200）之间的区域，且沿所述安装基环（100）的周向间隔分布。

8.根据权利要求6所述的准直器，其特征在于，所述安装基环（100）的第一端用于与靶材（a）配合，所述准直环（200）位于所述安装基环（100）内，或所述准直环（200）的至少部分结构伸出至所述安装基环（100）的第二端之外，所述安装基环（100）的第一端与所述安装基环（100）的第二端相背分布。

9.根据权利要求8所述的准直器，其特征在于，所述安装基环（100）具有第一孔段和第二孔段，所述第一孔段靠近所述安装基环（100）的第一端，所述第二孔段靠近所述安装基环（100）的第二端，所述第一孔段的孔径大于所述第二孔段的孔径。

10.根据权利要求6所述的准直器，其特征在于，所述安装基环（100）的外侧壁具有搭接凸起（110），所述搭接凸起（110）用于与半导体工艺腔室的腔体壁搭接配合；和/或，

11.根据权利要求1至10任一项所述的准直器，其特征在于，所述准直器为一体式结构。

12.一种半导体工艺腔室，其特征在于，包括腔体（400）、基座（500）和权利要求1至11任一项所述的准直器，所述腔体（400）的顶部为开口，用于放置靶材（a），所述基座（500）设于所述腔体（400）内，且与所述开口相对，所述准直器设于所述腔体（400）内，所述准直器位于所述基座（500）与所述开口之间。

13.根据权利要求12所述的半导体工艺腔室，其特征在于，所述半导体工艺腔室还包括环形内衬（600），所述环形内衬（600）设于所述腔体（400）内，用于对所述腔体（400）的内壁进行防护，所述安装基环（100）的第一端用于与所述靶材（a）配合，所述安装基环（100）的外侧壁具有环形凹槽（120），所述环形凹槽（120）位于所述安装基环（100）的第二端，所述环形内衬（600）的一端环绕于所述环形凹槽（120）之外。

14.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括磁控管（710）、驱动机构（800）和权利要求12或13所述的半导体工艺腔室，所述磁控管（710）和所述驱动机构（800）位于所述腔体（400）之外，所述驱动机构（800）与所述磁控管（710）连接，用于驱动所述磁控管（710）在所述靶材（a）上方移动。