针对12寸晶圆 TSV 硅通孔溅射设备研发：围绕 2.5D/3D 先进封装 TSV 工艺，开发高深宽比通孔阻挡层（Ta 钽）、铜籽晶层专用 PVD 溅射设备！
开发适配 300mm 半导体晶圆、可处理12:1 高深宽比 TSV 通孔的溅射设备；指标要求：通孔底部覆盖率 12%，侧壁覆盖率 10%。 需要完成：溅射源、LTS 长程溅射腔、ICP 感应耦合等离子体模块、射频静电吸盘 ESC、预清洗腔、脱气腔、高真空系统、设备控制软件开发。
针对高深宽比通孔薄膜共形沉积，解决普通溅射侧壁成膜差、薄膜不对称、射频功率受限等痛点。以下为主要内容：
改进型射频静电吸盘 ESC
早期方案射频电极布置在冷却板，射频阻抗低，射频功率上限只有 600W，钽溅射功率不足，无法实现再溅射。
改进：将射频电极嵌入氮化铝 AlN 陶瓷吸盘内部，阻抗提升至 1.6Ω，射频偏置功率可拉满 1500W；实现低温工艺，既可以固定晶圆，又提供射频偏置，实现再溅射效应：把通孔底部沉积的薄膜重新溅射转移到通孔侧壁，提升侧壁覆盖率。
四通道电磁铁（侧磁控管）普通长程溅射会出现通孔内部薄膜沉积不对称。在腔室屏蔽罩周边布置 4 通道电磁铁，调节各通道电流产生磁零点，引导腔壁附近离子转向晶圆，改善通孔边缘位置沉积不对称问题。
双轴旋转磁控管双独立电机驱动双轴旋转磁体，区别普通单轴磁控管；双轴转速独立可调，产生多样化磁体运动轨迹，优化靶材腐蚀均匀性，提升等离子体对高深孔的离子入射效果；改造密封结构，替换 O 型圈，解决真空泄漏问题。
LTS 长程溅射 LTS + SIP 自电离等离子体增大靶材到晶圆距离，提升溅射原子运动定向性；靶材施加超高直流功率（钽 5‑30kW，铜 10‑40kW），产生 SIP 自电离等离子体，提高靶原子电离率；电离后的离子在 ESC 射频偏置电场引导下射入深通孔。
铜电离能更低、溅射产额远高于钽，更容易实现自持溅射；钽溅射产额低，对功率、射频偏置要求更高。
测试使用测试晶圆：孔径 3.3μm，深度 42μm，深宽比 13:1，接近目标 12:1 规格。
工艺条件：压力 0.5mTorr，靶功率 20kW，射频偏置 1200W，靶衬距离 200mm；
测试结果：侧壁平均覆盖率 15%，底部覆盖率 17.5%，优于项目设定目标（侧壁 10%、底部 12%）。
规律：提高靶功率，薄膜均匀性提升；射频偏置会刻蚀晶圆表面薄膜，把材料重新分配到通孔侧壁底部；射频功率过高会过度刻蚀。
靶衬距离 400mm，铜更容易产生自电离等离子体；射频偏置增加，表面膜厚下降，薄膜均匀性改善。
源功率 1000W，偏置 700W 时刻蚀均匀性最优，1σ 均匀度 1.69%；提高偏置功率可以提升晶圆中心刻蚀速率，弥补边缘刻蚀速率偏高的固有问题。
采用卤素灯 + 底座加热器复合加热，实现快速升温，去除晶圆吸附水汽。
