用于电弧减少的溅射的设备和方法技术

一种设计用于将材料溅射到多个基材上的设备包括旋转的金属框架、多个载体以及设置在金属框架与多个载体之间的绝缘体。所述多个载体被设计用于保持一个或多个固定装置，该固定装置固定多个基材，并且多个载体中的每个载体被设计成连接到金属框架。在多个载体连接到金属框架的位置处，将绝缘体设置在金属框架与多个载体之间，使得多个载体与金属框架电隔离。

Equipment and method of sputtering for arc reduction

A device designed to sputter material onto a plurality of substrates includes a rotating metal frame, a plurality of carriers, and an insulator arranged between a metal frame and a plurality of carriers. The plurality of carriers is designed to maintain one or more fixtures, which fix a plurality of substrates, and each carrier in the plurality of carriers is designed to be connected to a metal frame. At the position where multiple carriers are connected to the metal frame, the insulator is arranged between the metal frame and multiple carriers, so that multiple carriers are electrically isolated from the metal frame.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电弧减少的溅射的设备和方法背景相关申请的交叉参考本申请根据35U.S.C.§119要求于2016年9月27日提交的系列号为62/400234的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并且通过引用的方式全文纳入本文。
本公开涉及用于溅射沉积的设备和相关方法的实施方式，更具体地，涉及用于在溅射沉积期间减少或消除起弧的设备和相关方法。
技术介绍
溅射沉积是一种将材料薄膜沉积在基材上的物理气相沉积(PVD)方法。溅射涉及将材料从作为源的靶喷射到基材上，例如硅晶片上。电弧(或起弧)是对工艺不利的溅射室中的局部事件。电弧是具有微型爆炸效果的高功率密度短路。当它们发生在靶材或室的固定装置的表面上或附近时，它们可导致局部熔化。这种熔化可污染源或基材，并且使靶和涂覆结构品质下降。
技术实现思路
本公开涉及用于溅射的设备、用于所述设备的支承结构以及相关方法。在一些实施方式中，设备包括可旋转的金属框架、多个载体以及设置在金属框架与多个载体之间的绝缘体。所述多个载体被设计用于保持一个或多个固定装置，该固定装置稳固多个基材，并且多个载体中的每个载体被设计成连接到金属框架。在多个载体连接到金属框架的位置处，将绝缘体设置在金属框架与多个载体之间，使得绝缘体使多个金属载体中的每个载体与金属框架电绝缘。所述设备被设计用于将材料溅射到多个基材上。在一些实施方式中，所述绝缘体包含陶瓷材料。在一些实施方式中，陶瓷材料为至少1毫米厚。在一些实施方式中，将所述多个载体可移除式地连接到金属框架。在一些实施方式中，绝缘体包括将其物理和化学性质保持到最高至300℃温度的塑料材料。在一些实施方式中，所述塑料材料包括聚四氟乙烯(特氟龙)、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺、陶瓷填充PEEK、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚酯或聚苯并咪唑。在一些实施方式中，金属框架被布置成多面体。在一些实施方式中，所述多面体包含13至52个面。在一些实施方式中，多面体的每个面被构造成与多个金属载体中的给定金属载体连接。在一些实施方式中，多个金属载体中的每个金属载体具有浮动电势。在一些实施方式中，绝缘体的存在大大减少了在多个金属载体的暴露表面处的起弧的发生。在一些实施方式中，在多个金属载体可移除式地连接到金属框架的位置处，绝缘体涂覆多个金属载体的一部分。在一些实施方式中，在多个金属载体可移除式地连接到金属框架的位置处，绝缘体涂覆金属框架的一部分。在一些实施方式中，在多个金属载体可移除式地连接到金属框架的位置处，绝缘体涂覆多个多属载体的一部分和金属框架的一部分。在一些实施方式中，绝缘体是金属框架的组成部件。在一些实施方式中，绝缘体是多个金属载体中的每个金属载体的组成部件。在一些实施方式中，绝缘体是金属框架以及多个金属载体中的每个金属载体的组成部件。在一些实施方式中，所述设备还包括成对的溅射靶，其中该成对的溅射靶中的第一靶接收正偏压，而该成对的溅射靶中的第二靶接收负偏压。在一些实施方式中，绝缘体包括将其物理和化学性质保持到最高至300℃温度的塑料材料。在一些实施方式中，一种将基材装载到溅射沉积系统中的方法包括将一个或多个基材装载到固定装置上。固定装置包括多个区段，其中每个区段保持所述一个或多个基材中的一个基材。所述方法还包括将固定装置附接到金属载体上。所述金属载体被设计用于保持多个固定装置。所述方法还包括将金属载体附接于溅射沉积系统的可旋转金属框架。所述金属载体通过该载体与金属框架之间的绝缘材料而与金属框架电绝缘。在一些实施方式中，所述方法还包括当可旋转的金属框架旋转时，将所述一个或多个基材以及金属载体的裸露金属表面暴露于溅射条件。附图说明将附图并入本文中，其构成本说明书的一部分并例示本公开的实施方式。附图与说明书一起还用于解释公开的实施方式的原理并能够使相关领域的技术人员实施和利用公开的实施方式。这些附图旨在说明并非限制。虽然在这些实施方式的上下文中一般地描述了本公开，但应理解，其并非旨在将本公开的范围限制在这些具体的实施方式中。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的要素。图1例示了根据一些实施方式所述的溅射沉积系统。图2A例示了基材载体和框架的截面图，其中在基材载体上具有Kapton胶带(聚酰亚胺胶带)。图2B例示了根据一些实施方式所述的位于基材载体与框架之间的绝缘物截面图。图3A例示了根据一些实施方式所述的具有连接到框架的绝缘部分的基材载体。图3B例示了根据一些实施方式所述的在基材载体连接到框架的位置处具有绝缘部分的框架。图4A-4C例示了根据一些实施方式所述的连接到框架的基材载体的截面图。图5例示了根据一些实施方式所述的用于装载基材的方法的流程图。图6例示了根据一些实施方式所述的溅射沉积工艺的流程图。图7例示了溅射工艺期间的放电电势。具体实施方式本文参考附图中例示的本公开的实施方式详细描述本公开的实施方式，在附图中，相同的附图标记用于表示相同或功能相似的要素。提到的“一些实施方式”、“在某些实施方式中”、“一个实施方式”等表示所描述的实施方式可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施方式可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指相同的实施方式。此外，当结合一个实施方式描述特定特征、结构或特性时，认为结合其他实施方式影响这种特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的，无论是否明确描述。如果本文中列出包含上限值和下限值的数值范围，则除非在特定情形下另外指出，该范围旨在包括范围的端点以及该范围之内的所有整数和分数。权利要求的范围并不限于定义范围时所列举的具体值。另外，当数量、浓度或其他数值或参数以范围、一个或多个优选范围或优选上限值和优选下限值的列表的形式给出时，这应当被理解为明确公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任何配对形成的所有范围，而无论这些配对是否被单独公开。最后，当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。当范围的数值或端点不使用“约”列举时，范围的数值或端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，另一种未用“约”修饰。如本文所用，术语“约”指量、尺寸、公式、参数和其他数量和特征不是精确的且无需精确的，但可按照要求是大致的和/或更大或者更小，如反射公差、转化因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员所知的其他因子。如本文所用，“包含”是开放式的转接语。跟在转接语“包含”后面的要素列表是非排他性列表，使得还可以存在除列表中明确列举的那些之外的要素。如本文所用，术语“或”是包含性的；更具体来说，短语“A或B”意为“A、B或者既有A又有B”。排他性的“或”例如在本文中通过术语如“A或B中的任一种”和“A或B中的一种”来表示。描述元件或部件的不定冠词“一个”和“一种”意为存在这些元件或部件中的一种或至少一种。虽然这些冠词常规用于表示所修饰的名词是单数名词，但是如本文所使用的，冠词“一个”和“一种”还包括复数形式，在特定情况中另有说明的除外。类似地，如本文所用，定冠词“所述/该”还表示所修饰的名词可以为单数或复数形式，同样地，在特定情况中另有说明的除外。本文所用的方向术语，例如上、下、右、左、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，所述设备包括：可旋转的金属框架；连接到所述金属框架的多个金属载体；和绝缘体，其设置在多个载体连接到金属框架的位置处的金属框架与所述多个金属载体中的每个金属载体之间，使得绝缘体使多个金属载体中的每个金属载体与金属框架电隔离；其中，每个金属载体被构造用于保持一个或多个固定装置，每个固定装置被构造用于固定一个或多个基材；以及溅射室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.27 US 62/400,2341.一种设备，所述设备包括：可旋转的金属框架；连接到所述金属框架的多个金属载体；和绝缘体，其设置在多个载体连接到金属框架的位置处的金属框架与所述多个金属载体中的每个金属载体之间，使得绝缘体使多个金属载体中的每个金属载体与金属框架电隔离；其中，每个金属载体被构造用于保持一个或多个固定装置，每个固定装置被构造用于固定一个或多个基材；以及溅射室。2.如权利要求1所述的设备，其中，绝缘体包含陶瓷材料，并且为至少一毫米厚。3.如权利要求1所述的设备，其中，金属载体可移除式地连接到金属框架。4.如权利要求1所述的设备，其中，绝缘体包含将物理和化学性质保持到最高至300℃的温度的塑料材料。5.如权利要求4所述的设备，其中，所述塑料材料包括聚四氟乙烯(特氟龙)、聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺、陶瓷填充PEEK、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚酯或聚苯并咪唑。6.如权利要求1所述的设备，其中，绝缘体包含厚度大于1微米的金属氧化物。7.如权利要求1-6中任一项所述的设备，其中，所述金属框架具有多面体形状。8.如权利要求7所述的设备，其中，所述多面体包括7至91个面。9.如权利要求8所述的设备，其中，每个面被构造成与多个金属载体中的给定金属载体连接。10.如权利要求1-9中任一项所述的设备，其中，多个金属载体中的每个金属载体具有浮动电势。11.如权利要求1-10中...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳煦，潘业光，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US