用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置及沉積系統(tǒng)制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)描述了一種用以涂布濺鍍材料層于基板(12)上的裝置(10；166；224)。所述裝置(10；166；224)包括至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)，其中每個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)具有外磁極性及內(nèi)磁極性。所述至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)中的一者的外磁極性不同于所述至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)中的另一者的相鄰的外磁極性。并且，本發(fā)明專利技術(shù)描述了一種沉積系統(tǒng)(14)，所述沉積系統(tǒng)包括所述裝置(10；166；224)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】專利技術(shù)
本專利技術(shù)的實(shí)施例涉及一種用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置。裝置包括至少兩個(gè)磁鐵組件，其中每個(gè)磁鐵組件具有外磁極性及內(nèi)磁極性。特別地，本專利技術(shù)的實(shí)施例涉及一種沉積系統(tǒng)，所述沉積系統(tǒng)包含所述裝置。專利技術(shù)背景材料層可以經(jīng)由所謂的濺鍍工藝(sputtering?process)涂覆于基板上。典型地，在所述濺鍍工藝中，是以等離子體中的離子撞擊靶材(target)，而將靶材上的顆粒擊出。通常，基板設(shè)置于靶材的相對(duì)側(cè)。陰極吸引離子，陰極本身可以作為靶材，或是當(dāng)從基板朝向靶材的方向來看時(shí)，陰極可設(shè)置于靶材之后。被擊出靶材的顆粒沉積于基板上以形成濺鍍材料層。可能接近靶材布置磁鐵以限制等離子體。所述舉動(dòng)稱為磁控濺鍍(magnetron?sputtering)。通過這些磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)迭加現(xiàn)有的電場(chǎng)，并且根據(jù)所謂的洛倫茨力(Lorentz?force)而影響等離子體中電子的行為。借此，特別是在靶材的表面附近，等離子體中的等離子體密度可以被有系統(tǒng)地控制。所述情況也可以增加被擊出靶材的顆粒數(shù)，并因此提高沉積速度。用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置及各自的沉積系統(tǒng)是出于多種沉積目的而使用。此種裝置及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)沉積工藝的特定需求而不同。舉例來說，存在不同種類的靶材和陰極。采用平面式陰極時(shí)，所要濺鍍的涂布材料被配置為平坦形狀的平面靶材，然而；當(dāng)可旋轉(zhuǎn)陰極的靶材表面是彎曲的時(shí)，靶材特別配置為柱狀管的形式。采用磁控濺鍍的磁鐵組件可以一并具有靶材陰極的組合。此種磁鐵組件包括外磁極性及內(nèi)磁極性，外磁極性及內(nèi)磁極性彼此不同且可形成環(huán)狀的組件。舉例來說，此種磁鐵組件包括磁軛及數(shù)個(gè)磁鐵布置，其中每個(gè)磁鐵布置在面向等離子體方向具有各自特定的磁極性。借此，面向等離子體的外磁環(huán)相較于內(nèi)磁布置可以具有不同的磁極性。用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置可以用于動(dòng)態(tài)線內(nèi)工藝(dynamic?in-line?process)，其中材料涂布在移動(dòng)的基板上。此裝置可也用于靜態(tài)沉積工藝，其中基板是靜態(tài)的且不移動(dòng)。特別地，針對(duì)大型區(qū)域的沉積，兩個(gè)或兩個(gè)以上的靶材或陰極并排布置于處理室中，借此形成靶材陣列和/或陰極陣列。在濺鍍工藝中，期望達(dá)到均勻的靶材沖蝕。目前已發(fā)現(xiàn)，使用具有多個(gè)陰極的陰極陣列將導(dǎo)致靶材具有在靶材的末端區(qū)域呈現(xiàn)熱環(huán)的沖蝕外型。概要鑒于上述，提供了根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述的一種裝置及獨(dú)立權(quán)利要求18所述的一種沉積系統(tǒng)。本專利技術(shù)的其它方面、優(yōu)點(diǎn)及特征根據(jù)從屬權(quán)利要求、描述及附圖顯而易見。根據(jù)實(shí)施例，提供一種用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置。裝置包含至少兩個(gè)磁鐵組件，其中每個(gè)磁鐵組件具有外磁極性及內(nèi)磁極性。至少兩個(gè)磁鐵組件中的一者的外磁極性不同于至少兩個(gè)磁鐵組件中的另一者的相鄰的外磁極性。根據(jù)另一實(shí)施例，提供一種沉積系統(tǒng)，所述沉積系統(tǒng)包括用以涂布濺鍍材料層于基板上的所述裝置。此沉積系統(tǒng)包含用以容置此裝置的處理室。根據(jù)另一實(shí)施例，一種用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置包括至少兩個(gè)磁鐵組件，其中每個(gè)磁鐵組件具有外磁鐵布置及內(nèi)磁鐵布置。在所述裝置中，至少兩個(gè)磁鐵組件中的一者的外磁鐵布置具有面向基板或等離子體的南極(south?pole)。至少兩個(gè)磁鐵組件中的另一者的相鄰的外磁鐵布置具有面向基板或等離子體的北極(north?pole)。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，有可能將本實(shí)施例的裝置的特征與本文中所描述的其它實(shí)施例的一或多個(gè)特征結(jié)合。根據(jù)另一實(shí)施例，一種用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置包括至少兩個(gè)磁鐵組件，其中每個(gè)磁鐵組件具有外磁鐵布置及內(nèi)磁鐵布置。在所述裝置中，至少兩個(gè)磁鐵組件中的一者的外磁鐵布置具有面向基板的第一生成磁極性，且至少兩個(gè)磁鐵組件中的另一者的相鄰的外磁鐵配置具有面向基板的第二生成磁極性。借此，第一生成磁極性和第二生成磁極性是彼此不同的。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，有可能將本實(shí)施例的裝置的特征與本文所描述的其它實(shí)施例的一或多個(gè)特征結(jié)合。根據(jù)另一實(shí)施例，一種用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置包括至少兩個(gè)磁鐵組件。每個(gè)磁鐵組件具有磁鐵，所述磁鐵相對(duì)于彼此具有不同的磁極性定向。借此，至少兩個(gè)磁鐵組件中的一者的外磁鐵與所述至少兩個(gè)磁鐵組件中的另一者的相鄰的外磁鐵相比具有不同的磁極性定向。根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，有可能將本實(shí)施例的裝置的特征與本文所描述的其它實(shí)施例的一或多個(gè)特征結(jié)合。根據(jù)另一實(shí)施例，此術(shù)語不同的磁極性定向表示相鄰的外磁鐵的磁極性定向之間的角度大于90°。特別地，磁極性定向之間的角度大于150°，例如是180°。附圖簡(jiǎn)述在說明書的余下部分特別具體地向本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員闡述了全面且可以實(shí)施的公開內(nèi)容，其中包括最佳實(shí)施例以及包括對(duì)附圖的引用，其中：圖1繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的位于示范性沉積系統(tǒng)中用以涂布濺鍍材料層于基板上的示范性裝置的示意圖。圖2繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的用在用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置中的可旋轉(zhuǎn)管陰極的剖面示意圖。圖3A繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的用于用以涂布濺鍍材料層于基板上的示范性裝置中的磁鐵組件的示意圖。圖3B繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的用以涂布濺鍍材料層于基板上的示范性裝置的另一示意圖。圖4繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置中的數(shù)個(gè)磁鐵組件的俯視示意圖。圖5繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的另一用以涂布濺鍍材料層于基板上的示范性裝置的示意圖。圖6繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的用在用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置中的三個(gè)磁鐵組件的剖面示意圖，所述三個(gè)磁鐵組件分配至單一平面式陰極。圖7繪示根據(jù)本文所描述的實(shí)施例的另一示范性沉積系統(tǒng)的示意圖，所述沉積系統(tǒng)具有數(shù)個(gè)平行設(shè)置的陰極。實(shí)施例詳述現(xiàn)將詳細(xì)參考本專利技術(shù)的各種實(shí)施例，所述實(shí)施例的一或多個(gè)實(shí)例在諸圖中加以說明。在以下對(duì)附圖的描述中，相同元件符號(hào)指代相同元件。一般地，僅描述關(guān)于各個(gè)實(shí)施例的差異。每個(gè)實(shí)例通過解釋本專利技術(shù)而提供，且并不意味著作為本專利技術(shù)的限制。進(jìn)一步地，作為一個(gè)實(shí)施例的部分的所說明或描述的特征可用于其它實(shí)施例上或與其它實(shí)施例的結(jié)合使用以產(chǎn)生更進(jìn)一步的實(shí)施例。本描述意在包含了這樣的修飾與變化。圖1繪示位于沉積系統(tǒng)14中用以涂布濺鍍材料層于基板12上的裝置10的示意圖。特別地，圖1繪示裝置10和沉積系統(tǒng)14的剖面圖。沉積系統(tǒng)14是用以涂布濺鍍材料層于基板上的系統(tǒng)。本文所使用的術(shù)語“基板”應(yīng)包含非可撓性基板及可撓性基板，非可撓性基板例如是晶圓本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用以涂布濺鍍材料層于基板(12)上的裝置(10；166；224)，所述裝置(10；166；224)包括：至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)，其中每個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)具有外磁極性(64、68、76、78、84、86、92、94、100、102、108、110)及內(nèi)磁極性(66、80、88、96、104、112)；其中所述至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)中的一者的所述外磁極性不同于所述至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)中的另一者的相鄰的外磁極性。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】1.一種用以涂布濺鍍材料層于基板(12)上的裝置(10；166；224)，所述裝
置(10；166；224)包括：
至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)，其中每個(gè)磁鐵組件(60、
74、82、90、98、106)具有外磁極性(64、68、76、78、84、86、92、94、100、
102、108、110)及內(nèi)磁極性(66、80、88、96、104、112)；
其中所述至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)中的一者的所述
外磁極性不同于所述至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)中的另一者
的相鄰的外磁極性。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述至少兩個(gè)磁鐵組件(60、74、82、
90、98、106)是鄰近的磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)。
3.如權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)項(xiàng)所述的裝置，其中所述至少兩個(gè)磁鐵組
件(60、74、82、90、98、106)中的每一者的剖面具有兩個(gè)外磁極性(64、68、
76、78、84、86、92、94、100、102、108、110)和一個(gè)內(nèi)磁極性(66、80、88、
96、104、112)，其中所述內(nèi)磁極性不同于所述外磁極性。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述裝置(10；166；224)
包括至少三個(gè)、較優(yōu)地至少五個(gè)磁鐵組件(60、74、82、90、98、106)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中磁鐵組件的群組中的至少兩個(gè)鄰近的
磁鐵組件的相鄰的外磁極性具有相同的磁極性。
6.如權(quán)利要求5項(xiàng)所述的裝置，其中具有磁極性相同的相鄰的外磁極性
的至少兩個(gè)鄰近的磁鐵組件與至少一個(gè)磁鐵組件交替，所述至少一個(gè)磁鐵組件
的外磁極性與所述至少兩個(gè)鄰近的磁鐵組件的所述相鄰的外磁極性不同。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述磁鐵組件(60、74、
82、90、98、106；216...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·克勒佩爾，M·哈尼卡，E·謝爾，K·施沃恩特茲，F·皮耶拉利西，J·劉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：應(yīng)用材料公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US