用于形成圆筒状标靶组件的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例大体包含用于制备圆筒状溅射标靶管且将圆筒状溅射标靶管接合至背衬管以形成旋转标靶组件的方法及装置。在一个实施例中，圆筒状标靶组件包括接合材料，该接合材料具有圆筒状表面且与背衬管大致上同心。在一个实施例中，用于形成圆筒状标靶组件的方法包括用间隔物填充界定于溅射标靶管之间的缝隙。该方法还包括在将所述溅射标靶管接合至背衬管后移除该间隔物。在一个实施例中，用于制造圆筒状标靶组件的装置包含支撑管、两个端配件及可操作以将所述支撑管夹持于所述两个端配件之间的多个夹持元件。

【技术实现步骤摘要】
用于形成圆筒状标靶组件的方法及装置本申请是申请日为2012年02月16日、申请号为201280010772.2、专利技术名称为“用于形成圆筒状标靶组件的方法及装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术的实施例大体关于用于制备圆筒状溅射标靶且将圆筒状溅射标靶接合至背衬管以形成圆筒状标靶组件的方法及装置。
技术介绍
通常所称的物理气相沉积(PVD)或溅射是一种将材料沉积至基板上的方法。在溅射工艺期间，标靶可经由施加电偏压从而使得在处理区中产生的离子可以充足的能量轰击标靶表面，以使得标靶材料的原子自标靶表面撞出。所溅射原子可沉积于基板上，该基板可接地以作为阳极。或者，所溅射原子可与等离子体中的气体(例如，氮气或氧气)反应以在被称为反应性溅射的工艺中沉积于基板上。直流(DC)溅射及交流(AC)溅射是溅射的形式，其中导电性的标靶可经加偏压以吸引离子撞向标靶。当溅射标靶为非导电性时，可使用射频(RF)溅射。溅射腔的侧面可用防护罩覆盖以免腔壁在溅射期间被沉积，且防护罩还充当与经加偏压标靶相对的阳极，以将标靶功率电容性地耦合至溅射腔中所产生的等离子体。存在两种一般类型的溅射标靶：平坦溅射标靶及旋转溅射标靶组件。平坦溅射标靶及旋转溅射标靶组件两者皆具有其优势。旋转溅射标靶组件在大面积基板处理中可能特别有利。将圆筒状标靶管接合至背衬管在机械旋转标靶组件的制造中是一项挑战。特别是，在标靶管为进行最终组装而接触背衬管之前，氧化物快速地形成于用以将圆筒状标靶管结合至背衬管的材料上。氧化物产生不牢固的接点，该不牢固的接点可减损旋转标靶组件的寿命及性能。另外，在溅射标靶管的组装期间，需要将标靶组合件密封并接合在一起以防止过量接合材料自各组合件之间漏出。以已知制造方法及工具接合标靶组合件可能有困难，所述方法及工具不能一致地维持标靶管之间的同心度。若过量接合材料漏出，则接合材料残留残余物于标靶组合件上。此残余物可导致标靶组合件之间的微弧放电，藉此制成有缺陷的标靶组件。因此，本领域中存在对用于生产旋转溅射标靶的方法及装置的需求。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例大体包括用于制备圆筒状溅射标靶管且将圆筒状溅射标靶管接合至背衬管以形成圆筒状标靶组件的方法及装置。在一个实施例中，一种圆筒状标靶组件包括：背衬管；至少两个溅射标靶管；所述标靶管的外壁直径；缝隙，所述缝隙界定于所述标靶管之间；及接合材料，所述接合材料将所述标靶管固定至所述背衬管。所述接合材料在所述缝隙中形成圆筒状表面。所述圆筒状表面与所述背衬管大致上同心，且在所述标靶管的外壁直径内侧与该外壁直径相隔开。在一个实施例中，一种用于形成圆筒状标靶组件的方法包括用接合材料将至少两个溅射标靶管的内表面及背衬管的外表面润湿以形成湿润表面。所述方法还包括将所述溅射标靶管安置于所述背衬管周围，其中间隙(interstitialspace)界定于所述溅射标靶管与所述背衬管之间。间隔物填充界定于所述溅射标靶管之间的缝隙。所述溅射标靶管藉由用接合材料填充所述间隙而接合至所述背衬管。所述方法还包括移除所述间隔物。藉由在制造所述圆筒状标靶组件后移除所述间隔物，减少所述圆筒状标靶组件中的微弧放电。在一个实施例中，一种用于制造圆筒状标靶组件的装置包含支撑管，所述支撑管具有内部直径。所述装置还包括两个端配件，所述端配件的内径小于所述支撑管的所述内部直径。每一端配件具有自外径延伸至内径的通道。所述装置进一步包含多个夹持元件，所述夹持元件可操作以将所述支撑管夹持于所述两个端配件之间。所述支撑管在将溅射标靶管接合至背衬管期间同心地保持所述管。附图说明可藉由参考实施例(其中一些实施例在附图中示出)来获得在上文中简短概述过的本专利技术的更为具体的说明，从而可详细了解上述特征的方式。然而，应注意，附图仅说明本专利技术的实施例，且因此不应视为限制本专利技术的范畴，因为本专利技术可容许其他同样有效的实施例。图1为根据本专利技术的一个实施例的圆筒状标靶组件的一个实施例的截面图。图2A为根据本专利技术的一个实施例的间隔物的透视图。图2B为根据本专利技术的另一实施例的间隔物的透视图。图3A为图1的圆筒状溅射标靶组件的一个实施例的部分截面图。图3B为图1的圆筒状溅射标靶组件的另一实施例的部分截面图。图4为根据本专利技术的一个实施例的装置的前视截面图，该装置用于使用接合夹具制造圆筒状标靶组件。图5为图4的接合夹具的放大部分透视图，图5例示出具两个箍段的箍。图6为根据本专利技术的一个实施例的两个箍段的截面图。图7为与圆筒状标靶组件的标靶管对接的箍段的部分截面图。图8为与圆筒状标靶组件的标靶管对接的端配件的部分截面图。图9为根据本专利技术的一个实施例的制造圆筒状溅射标靶组件的方法的流程图。图10为使用接合夹具制造圆筒状标靶组件的装置的另一实施例的前视图。图11为图10的接合夹具的前视图。图12为图10的接合夹具的截面图。图13为与圆筒状标靶组件的标靶管对接的接合夹具的端配件的部分截面图。图14为根据本专利技术的一个实施例的制造圆筒状溅射标靶组件的方法的流程图。为促进理解，已在可能的情况下使用相同元件符号标出附图中共有的相同元件。可预期，一个实施例中揭示的元件可有利地用于其他实施例中而不作详述。具体实施方式本专利技术的实施例大体包含一种圆筒状标靶组件及用于将圆筒状溅射标靶接合至背衬管以形成圆筒状标靶组件的方法及装置。圆筒状溅射标靶可安置于背衬管的外表面的上方。自背衬管及圆筒状标靶的表面移除氧化物。提供熔融接合材料以填充界定于溅射标靶与背衬管之间的间隙。藉由移除曝露于间隙中的氧化物，可藉由接合材料牢固地固定溅射标靶与背衬管。此外，圆筒状标靶组件在溅射标靶之间及/或在溅射标靶外部大致上不含接合材料，藉此降低造成起弧的可能性，该起弧会导致基板的缺陷。溅射标靶组件可用于PVD腔室中，诸如可购自加利福利亚洲圣大克劳拉市(SantaClara)AppliedMaterials,Inc.的子公司的PVD腔或购自位于德国阿尔岑瑙(Alzenau)的AppliedMaterialsGmbh&Co.KG的PVD腔。然而，应理解，溅射标靶组件可用于其他PVD腔室中，包括经配置用以处理大面积基板、呈连续网形式的基板及大面积圆形基板的腔室，以及由其他制造商生产的那些腔室。图1为圆筒状溅射标靶组件的一个实施例，可使用本专利技术的一个实施例的方法及装置，或使用其他经适当调整的装置来制造该圆筒状溅射标靶组件。标靶组件100包括两个或两个以上溅射标靶管102，这些溅射标靶管102藉由接合材料106接合至背衬管104。接合材料106填充界定于标靶管102与背衬管104之间的间隙112。标靶管102包括内壁162、外壁160、内壁直径“C”及外壁直径“D”。标靶管102可由诸如钛、铝、铜、钼、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟锡氧化物(ITO)、铝锌氧化物(AZO)或其组合物(及其他)的溅射材料制造。背衬管104可由诸如不锈钢、钛、铝及其组合物的刚性材料制造。接合材料106为适合将溅射标靶接合至背衬板或背衬管的材料。适合的接合材料的示例包括(但不限于)：诸如铟及铟合金的铟基接合材料。此外，在标靶组件100的中心120，可提供一或多个磁控管(未图示出)。所述磁控管可在标靶组件100的中心120中旋转。此外，诸如冷却流体管的冷却机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造圆筒状标靶组件的装置，包括：支撑管，所述支撑管具有内部直径；两个端配件，所述端配件具有内径，所述内径小于所述支撑管的所述内部直径，每一端配件具有一通道，所述通道自所述端配件的外径延伸至所述内径；及多个夹持元件，所述夹持元件可操作用于将所述支撑管夹持于所述两个端配件之间。

【技术特征摘要】
2011.03.03 US 61/448,874;2011.03.09 US 61/450,842;1.一种用于制造圆筒状标靶组件的装置，包括：支撑管，所述支撑管具有内部直径；两个端配件，所述端配件具有内径，所述内径小于所述支撑管的所述内部直径，每一端配件具有一通道，所述通道自所述端配件的外径延伸至所述内径；及多个夹持元件，所述夹持元件可操作用于将所述支撑管夹持于所述两个端配件之间。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·霍斯卡瓦，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US