一种用来在沉积系统中靠近靶表面产生磁场的磁控管源，其包括第一磁体，沿着第一方向与第一磁体通过间隙隔开的第二磁体，以及靶托，该靶托被配置来保持处于第一磁体和第二磁体之间的间隙中的靶。所述靶包括溅射表面，由此靶材料可以被溅射和沉积到基片上。将靶托如此配置以使得溅射表面基本上平行于所述第一方向并且第一磁体和第二磁体能够靠近靶表面产生磁场。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及用于在基片上沉积材料的设备。
技术介绍
在由大的支座支承的大基片或多基片上的材料沉积被广泛用于窗玻璃涂覆、平板显示器制造、柔性薄膜涂覆、硬盘涂覆、工业表面涂覆、半导体晶片加工和其他应用中。在这样的沉积系统中，不兹控管源、靶和基片可以相对于彼此传送。靶的至少一个尺寸需要大于基片的一个尺寸，以至于该基片可以完全被靶溅射出来的材料覆。在常规的用于大基片的沉积系统中存在着不同的设计。但是这些设计都具有不同的缺点。在如图1A-图1D所示的第一个例子中，沉积系统100包括在真空室120中的大基片115上的细长的矩形靶110。磁控管130保持在耙110之后。基片115可以在方向150上相对于靶110和磁控管130传送来在基片115的上表面上接收均匀的沉积。^磁控管130相对于草巴110是固定的。沉积系统IOO还可以包括电源140,其可以在耙和真空室120的壁之间产生电偏压。磁控管130包括第 一极性的磁极132以及与第 一极性相反极性的磁极135。磁控管120可以在如图1B所示的靶110下侧的溅射表面112外部产生磁通量。可以在溅射表面112外部形成闭合环路/磁场轨迹来捕捉电子并因此增强靠近溅射表面112的等离子体。更多的电子在靠近由平行于溅射表面112的磁控管130所产生的最大磁场处被捕捉。具有最大磁场强度的位置形成闭合环路，其可以引导自由电子的迁移路径。该闭合环路磁场提高了溅射气体的电离效率并降低了在賊射沉积过程中的操作压力。由于磁场产生的增强的、减射可6以在反复溅射操作后在溅射表面112上产生腐蚀图案，如图1D所示。沉积系统100的缺点是磁控管130在沉积过程中相对于輩巴110是固定的，这在靶110的溅射表面112上产生不均匀的腐蚀。该不均匀的腐蚀会导致低的靶利用率以及在溅射表面112的具有低的磁场强度的区域上产生溅射靶材料的再沉积。 一 些累积的材料可能脱离靶110并将不期望的粒子沉积在基片115上。另外一种常规的沉积系统200表示在图2A和图2B中。该沉积系统200包括大草巴210、真空室220以及在大耙210背面(与溅射表面212相对)上的^f兹控管230。 /磁控管230可以沿着方向250来回扫描。基片215保持在基片托217上。对于具有比基片大的尺寸的靶，基片215在沉积过程中保持静止，而对于较小靶，基片215可以对于靶210进行相对移动。虽然磁控管230相对于靶210的扫描可以提高靶的利用率以及防止靶材料再沉积，但是沉积系统200具有使用大的靶并因而是昂贵的耙的缺点。此外，仅磁控管230的单个轨迹能达到在扫描方向端点处的耙210的区域，而在靶210的中间部分磁电管230的两个轨迹都能扫描到。这个局限降低了靠近靶210边缘的溅射率，导致了在基片115上产生不均匀的沉积。又一个常规沉积系统300表示在图3中。该沉积系统300包括圆形耙310、固定的磁控管330、可以沿着一个方向传送的基片315以及真空室320。圆形靶310可以通过转动机构围绕着磁控管330转动来将圆形耙310的不同区域曝露到磁控管310的磁场，使得靶材料可以在溅射表面312处进行賊射。由于靶310循环移动，所以腐蚀图案可以更均匀。单件圆形靶312的高成本是沉积系统300的主要缺点。此外，耙材料经常喷射到垫板313上，这降低了沉积材料的质量。转动传送机构的真空密封同样是一个工程上的挑战。由于转动传送机构的不可靠的真空密封，会降低系统的可靠性。常规沉积系统的另外 一 种缺点是它们不适于厚靶，特别是包含磁体或铁磁体材料的靶。磁控管而产生的磁场不能穿透所述厚靶。靶厚度的局限减少了对于每个靶转换能够沉积的材料的量。常规沉积系统的又 一 缺点是靶宽度必须足够大到容纳至少 一 个磁场环路。实际上，靶宽度典型的为大于3英寸宽。这将增加靶的成本以及增大系统的尺寸。常规沉积系统的又一缺点是沉积仅仅在基片的 一 面进行。双面常规沉积系统400需要真空室420中的两个相对的磁控管430a和430b以及两个相关联的草巴410a和410b,如图4所示。可以有两个间隔的基片415a和415b,或一个基片的两个沉积表面。
技术实现思路
系统的实施可以包括下面的一个或多个。在一个方面，本专利技术涉及 一 种用来在沉积系统中靠近靶表面产生磁场的磁控管源，其包含第一f兹体；沿着第一方向与第一磁体通过间隙隔开的第二磁体；以及覃巴托，该耙托被配置来保持处于第一^兹体和第二磁体之间的间隙中的靶，其中靶包括溅射表面，由此靶材料可以被溅射和沉积到基片上，并且其中将靶托如此配置以使得溅射表面基本上平行于所述第一方向并且第一磁体和第二磁体能够靠近靶表面产生磁场。在另外 一 个方面，本专利技术涉及 一 种用来在沉积系统中靠近耙表面产生磁场的磁控管源，其包含形成第 一 闭合环路的第 一磁体；形成第二闭合环路的第二磁体，其中第二磁体沿着第一方向与第一》兹体通过间隙隔开，且其中第一^兹体和第二磁体包含相反的磁极性；以及乾托，其被配置来保持在第一磁体和第二磁体之间的间隙中的一个或多个靶，其中每个靶包含溅射表面，由此靶材料可以被溅射和沉积到基片上，以及其中将靶托如此配置以使得溅射表面基本上平行于第一方向并且第一磁体和第二磁体能够靠近一个或多个靶的表面产生i兹场。8在另外一个方面，本专利技术涉及一种沉积系统，其包含 磁控管源，其包含 第一磁体；以及沿着第 一 方向与第 一 磁体通过间隙隔开的第二磁体；耙托，其被配置来保持处于第一磁体和第二磁体之间的间隙中的 耙，其中耙包括賊射表面，由此耙材料可以被溅射和沉积到基片上， 以及其中将革巴托如此配置以使得濺射表面基本上平行于第 一 方向并 且第 一磁体和第二磁体能够靠近靶的溅射表面产生磁场；以及基片托，其被配置来保持基片，所述基片适于接收靶的溅射表面 所濺射的材料。在另外一个方面，本专利技术涉及一种沉积系统，其包含多个磁控管源，每个磁控管源包含 第一》兹体；以及沿着第 一 方向与第 一 磁体通过间隙隔开的第二磁体；一个或多个靶托，其被配置来保持处于每个磁控管源的第 一磁体 和第二磁体之间的间隙中的耙，其中靶包括'减射表面，由此靶材料 可以被溅射和沉积到基片上，以及其中将靶托如此配置以使得溅射 表面基本上平行于所述第一方向并且磁控管源中的第一磁体和第二 磁体能够靠近靶的溅射表面产生磁场；以及传送机构，其被配置为使基片相对于一个或多个靶托移动，从而 使基片的不同区域接收靶的溅射表面所溅射的材料。实施方案可以包括 一 种或多种下面的优点。所公开的沉积系统可 以提供在大基片上的均匀的沉积。所公开的磁控管源可以通过降低 靶中的不均匀的腐蚀图案来提高靶利用率和降低靶成本。所公开的沉积系统可以提高在靶表面的溅射表面上的磁场均匀 性和沿着基片产生高的并且可控制的沉积速率。此外，所公开的沉 积系统可以明显降j氐在常M^沉积系统中由于耙材料的再沉积而引起 的污染。对于磁体和4失磁体靶材料，所公开的沉积系统可以产生高的溅射9速率。此外，所公开的系统可以使用厚的靶材料。所7>开的》兹控管源可以减少沉积系统的占地面积。所述沉积系统 适于双面沉积。一种或多种实施方案的细节在附图和下面的说明中进行阐明。本 专利技术的其他特征、目标和优点从说明书和附图以及从权利要求中可 以变得显本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用来在沉积系统中靠近靶表面产生磁场的磁控管源，其包含： 第一磁体； 沿着第一方向与所述第一磁体通过间隙隔开的第二磁体；以及 靶托，该靶托被配置来保持处于所述第一磁体和所述第二磁体之间的间隙中的靶，其中所述靶包括溅射表面，由此靶材料 可以被溅射和沉积到基片上，并且其中将靶托如此配置以使得所述溅射表面基本上平行于所述第一方向并且所述第一磁体和所述第二磁体能够靠近所述靶的表面产生磁场。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭信生，
申请(专利权)人：亚升技术公司，
类型：发明
国别省市：US[]
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