專利名稱：用于多陰極設(shè)計(jì)的冷卻式暗區(qū)護(hù)罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及具有設(shè)置在相鄰濺射靶之間的冷卻式暗區(qū)護(hù)
罩的物理氣相沉積(PVD)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用磁電管的PVD是一種在基板上沉積材料的方法。在PVD處理中，可 以對耙進(jìn)行電性偏壓，使得處理區(qū)中產(chǎn)生的離子可以以足夠的能量轟擊耙表面 以把原子從靶中撞出。使靶偏壓導(dǎo)致產(chǎn)生等離子體、導(dǎo)致離子轟擊靶表面并從 靶表面移走原子的處理通常被稱為濺射。濺射出的原子一般向待濺射涂覆的基 板行進(jìn)，并且該濺射出的原子被沉積在基板上?？蛇x地，原子與等離子體中的 氣體如氮?dú)夥磻?yīng)，以反應(yīng)性地在基板上沉積化合物。反應(yīng)性沉積經(jīng)常用于在基 板上形成氮化鈦或氮化鉭的薄的阻擋層或晶核層。
直流(DC)濺射和交流(AC)濺射為濺射的形式，其中，靶被偏壓以向 靶吸引離子。靶可以被偏壓成介于-100V至-600V之間的負(fù)偏壓，以向靶吸引 工作氣體(例如氬氣)的正離子，以濺射原子。通常，濺射腔的側(cè)面覆蓋有護(hù) 罩以保護(hù)腔室壁不被濺射沉積。護(hù)罩可以電性接地從而提供與靶陰極相反的陽 極，以電容性地連接靶電源和濺射腔中產(chǎn)生的等離子體。
濺射過程中，材料被濺射并沉積到腔室內(nèi)的暴露的表面上。沉積到腔室的 暴露表面上的材料可能會(huì)剝落并污染基板。因此，現(xiàn)有技術(shù)需要減少對基板的 污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種用于多陰極、大面積的PVD裝置的冷卻式暗區(qū)護(hù)罩。 對于多陰極系統(tǒng)，在相鄰的陰極/靶之間的暗區(qū)護(hù)罩是非常有益的。護(hù)罩可以 接地并為在濺射等離子體中出現(xiàn)的電子提供接地的路徑。由于護(hù)罩位于相鄰的 耙之間，接地的護(hù)罩作為陽極可以有助于在處理空間內(nèi)形成均勻的等離子體。
由于腔室內(nèi)的溫度在處理溫度和停機(jī)溫度之間波動(dòng)，護(hù)罩會(huì)膨脹和收縮。對護(hù) 罩進(jìn)斤冷卻減小了發(fā)生膨脹和收縮的可能性，從而降低了可能發(fā)生的剝落的數(shù) 量。對護(hù)罩的表面進(jìn)行壓花可以減少沉積到護(hù)罩上的材料數(shù)量并控制護(hù)罩的膨 脹和收縮。
在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種濺射靶支撐框架組件。所述組件包括圍繞 多個(gè)靶設(shè)置的邊緣部； 一個(gè)或多個(gè)梁，在相鄰的靶之間跨越一個(gè)長度，所述一 個(gè)或多個(gè)梁與所述邊緣部相連接； 一個(gè)或多個(gè)暗區(qū)護(hù)罩，與所述一個(gè)或多個(gè)梁 相連接；以及， 一個(gè)或多個(gè)冷卻通道，與所述一個(gè)或多個(gè)梁相連接。
在另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種濺射裝置。所述濺射裝置包括多個(gè)濺射 靶以及連接在多個(gè)濺射靶中的一對濺射耙之間的濺射耙支撐框架。所述濺射耙 支撐框架包括 一個(gè)或多個(gè)梁，具有用于支撐所述一對濺射耙的凸緣； 一個(gè)或 多個(gè)冷卻通道，與所述一個(gè)或多個(gè)梁相連接；以及一個(gè)或多個(gè)夾緊裝置，與所 述一個(gè)或多個(gè)梁相連接，使得所述一對濺射耙連接在所述一個(gè)或多個(gè)夾緊裝置 與所述凸緣之間。
在又一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種壓花暗區(qū)護(hù)罩。所述護(hù)罩包括護(hù)罩主體， 具有至少一個(gè)彎曲表面；以及，多個(gè)從護(hù)罩主體上延伸出的突出部。
在另一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種濺射方法。所述方法包括在一個(gè)或多個(gè) 夾緊裝置與支撐梁的凸緣之間連接一濺射耙，所述梁與暗區(qū)護(hù)罩相連接；貼近 所述暗區(qū)護(hù)罩和所述梁設(shè)置冷卻通道；使冷卻流體在冷卻通道內(nèi)流動(dòng)；以及， 從濺射靶向基板上濺射材料。


為了更詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征，下面結(jié)合實(shí)施例對上面概要描述過 的本發(fā)明進(jìn)行更加具體地說明，部分實(shí)施例在附圖中示出。但是應(yīng)當(dāng)注意，附 圖示出的僅僅是本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此并不能作為對本發(fā)明的范圍的限 定，本發(fā)明還包括其它的等效實(shí)施例。
圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的PVD裝置100的橫截面圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濺射耙組件200的仰視圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的框架組件300的立體示意圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置在相鄰的耙組件之間的梁組件的橫截
面圖5為本發(fā)明的另-個(gè)實(shí)施例的設(shè)置在相鄰的靶組件之間的桿組件的橫
截面圖6為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的暗區(qū)護(hù)罩600的立體示意圖； 圖7A為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成在暗區(qū)護(hù)罩壓花表面中的突出部700 的俯視圖7B為圖7A中的突出部700的橫截面圖。
為了利于理解，在可能的情況下，圖中共同的相同元件用相同的附圖標(biāo)記 表示。應(yīng)當(dāng)理解，在一個(gè)實(shí)施例中公開的元件可以在不具體說明的情況下有利 地應(yīng)用于其它的實(shí)施例中。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開了一種用于多陰極、大面積的PVD裝置的冷卻式暗區(qū)護(hù)罩。 對于多陰極系統(tǒng)，在相鄰的陰極/靶之間的暗區(qū)護(hù)罩是非常有益的。護(hù)罩可以 接地并為在濺射等離子體中出現(xiàn)的電子提供接地的路徑。由于護(hù)罩位于相鄰的 耙之間，接地的護(hù)罩作為陽極可以有助于在處理空間內(nèi)形成均勻的等離子體。 由于腔室內(nèi)的溫度在處理溫度和停機(jī)溫度之間波動(dòng)，護(hù)罩會(huì)膨脹和收縮。對護(hù) 罩進(jìn)行冷卻減小了發(fā)生膨脹和收縮的可能性，從而降低了可能發(fā)生的剝落的數(shù) 量。對護(hù)罩的表面進(jìn)行壓花可以減少沉積到護(hù)罩上的材料數(shù)量并控制護(hù)罩的膨 脹和收縮。
本發(fā)明被解釋性地?cái)⑹?，并可以?yīng)用于處理大面積基板的PVD系統(tǒng)中， 如Applied Materials, Inc., Santa Clara, California的子公司AKT⑧所生產(chǎn)的PVD 系統(tǒng)。但是應(yīng)當(dāng)理解，濺射靶也可以應(yīng)用到其它的系統(tǒng)配置中，包括那些配置 成處理大面積圓形基板的系統(tǒng)。2005年9月13日遞交的美國專利申請No. 11/225,922說明了一種可以應(yīng)用本發(fā)明的示例性系統(tǒng)，這里引入其全部內(nèi)容作 為參考。
隨著對更大的平板顯示裝置的需求增加，基板的尺寸必須隨之增加。隨著 基板尺寸的增加，濺射靶的尺寸也必須隨之增加。對平板顯示裝置和太陽電池 板來說，長度大于1米的濺射靶是很平常的。利用金屬錠生產(chǎn)大尺寸的單體濺 射靶是非常困難和昂貴的。例如，很難獲得大的鉬板(即，1.8mx2.2mxl0mm,
2.5mx2.8mxl0mm等)而且花費(fèi)相當(dāng)高昂。生產(chǎn)大面積的鉬耙需要大量的資金 投入。生產(chǎn)一片大面積(即1.8mx2.2mxl0mm)的單體鉬靶可能需要花費(fèi) $15,000,000。因此，僅僅從成本上考慮，利用多個(gè)較小的靶而實(shí)現(xiàn)大面積濺射 靶的沉積均勻性是非常有益的。多個(gè)耙可以具有相同或者不同的成分。
基板和腔室尺寸的增加帶來了各種挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)之一就是均勻的沉積。 濺射等離子體中的電子被吸附到裝置中接地的元件。通常，腔室壁以及基座或 基板支撐體被接地，從而起陽極作用，與之相反，濺射靶起陰極作用。
起陽極作用的接地的腔室壁從等離子體中吸引電子，因此，會(huì)易于在腔室 壁附近形成高密度的等離子體。腔室壁附近的高密度等離子體可以增加腔室壁 附近的基板上的沉積并減少遠(yuǎn)離腔室壁的基板上的沉積。另一方面，接地的基 座也起陽極的作用?；梢钥缭教幚砜臻g的大部分長度。從而，基座不僅可 以為基座邊緣處的電子提供接地路徑，而且也可以為基座中部的電子提供接地 路徑。由于每個(gè)陽極，不管是腔室壁還是基座，都作為陽極起相同的作用并橫 跨處理空間均勻地散播等離子體，位于基座中部的接地路徑平衡了位于基座邊 緣和腔室壁的接地路徑相互抵消。通過使等離子體在處理空間內(nèi)均勻地分布， 可以實(shí)現(xiàn)橫跨基板的均勻的沉積。
當(dāng)基板為絕緣基板時(shí)(如玻璃或者聚合體)，基板不導(dǎo)電，從而電子無法 穿過基板。其結(jié)果是，當(dāng)基板基本上覆蓋基板支撐體時(shí)，基座支撐體不能提供 足夠的陽極表面。
對大面積基板，如太陽電池板或用于平板顯示裝置的基板，阻斷穿過基座 的接地路徑的基板尺寸可以是非常大的。在平板顯示行業(yè)中，尺寸為lmxlm 的基板是很常見的。對lmxlm的基板，穿過基座的接地路徑被阻斷了 1平方 米的面積。因此，沒有被基板覆蓋的腔室壁和基座的邊緣是等離子體中的電子 的唯一接地路徑。在基板的中心附近不存在接地路徑。對大面積基板，會(huì)在沒 有被基板覆蓋的腔室壁和基座的邊緣附近形成高密度的等離子體。腔室壁和基 座邊緣附近的高密度等離子體會(huì)使不存在接地路徑的處理區(qū)中心附近的等離 子體變稀薄。在處理區(qū)中心附近沒有接地路徑的情況下，可能使等離子體不均 勻，并因此在大面積基板上的沉積也可能是不均勻的。
為了幫助確保得到均勻的等離子體，可以在腔室內(nèi)設(shè)置除了基座和腔室壁 之外的陽極。對于使用多個(gè)濺射靶帶/板的多陰極系統(tǒng)，陽極可以設(shè)置在相鄰
的濺射靶帶/板之間。
圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的PVD裝置100的橫截面圖。裝置100包括 被支撐在基座102上的基板104，其中所述基座102被包容在裝置100的腔室 璧116中。腔室璧116接地?；?04與多個(gè)濺射靶106a 106f相對設(shè)置。在 基板104和靶106a 106f之間為處理區(qū)112。腔室壁116由護(hù)罩114保護(hù)以不
被沉積。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)濺射靶106a 106f具有相應(yīng)的背襯板108a 108f。 在另一個(gè)實(shí)施例中，各濺射靶106a 106f可以與一個(gè)單一的公共背襯板連接。 雖然將結(jié)合前面的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，該說明同樣可以應(yīng)用 于單一的公共背襯板的實(shí)施例。
在背襯板108a 108f內(nèi)設(shè)置有冷卻通道。冷卻流體流過冷卻通道，以控制 背襯板108a 108f的溫度，并由此控制濺射靶106a 106f的溫度。冷卻流體可 以是現(xiàn)有技術(shù)中己知的任意的常規(guī)冷卻流體。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻流體為水。 在另一個(gè)實(shí)施例中，冷卻流體為氣態(tài)。
在位于背襯板108a 108f后面的磁電管腔120內(nèi)設(shè)置有磁電管118。磁電 管118可以是固定的磁電管組件或者可移動(dòng)的磁電管組件。在一個(gè)實(shí)施例中， 磁電管118為多個(gè)磁電管組件，其中，磁電管118的數(shù)量對應(yīng)于靶106a 106f 的數(shù)量。當(dāng)磁電管118的數(shù)量對應(yīng)于耙106a 106f的數(shù)量時(shí)，可以控制和調(diào)整 穿過每個(gè)單獨(dú)的靶的磁場。
靶106a 106f可以通過粘結(jié)層122粘結(jié)到背襯板108a 108f上。粘結(jié)層122 可以是現(xiàn)有技術(shù)中任意的通常已知的粘結(jié)材料。在2005年9月12日遞交的美 國專利申請No. 11/224,221中公開了一種可以用于將靶106a 106f粘結(jié)到背襯 板108a 108f上的示例性粘合材料，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。
濺射耙106a 106f可以設(shè)置在框架組件上。框架組件可以具有一個(gè)或者多 個(gè)跨越處理空間112的梁124a 124e?？蚣芙M件還可以具有與所述框架組件相 連接的凸緣(ledge) 134。濺射靶106a 106f可以設(shè)置在所述凸緣134和梁 124a 124e上，使得所述濺射靶106a 106f被支撐在所述凸緣134和梁 124a 124e上。濺射耙106a 106f可以通過電絕緣體140與梁124a 124e絕緣。
每個(gè)靶106a 106f可以與相應(yīng)的電源128a 128f相連接，使得各耙106a~ 106f可以被獨(dú)立地供電。通過為各靶106a 106f提供分開的電源128a 128f，
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可以單獨(dú)地控制每個(gè)濺射靶106a 106f的功率級別，以實(shí)現(xiàn)均勻沉積。電源 128a 128f可以使直流、交流、脈沖、射頻或者它們的結(jié)合。所述裝置可以由 控制器132控制。2006年6月30日遞交的美國專利申請No. 11/428,226公開 了一種示例性的電源配置，在此引入其全部內(nèi)容作為參考。
構(gòu)成框架組件的梁124a 124e和凸緣134可以接地，使得框架組件起陽極 的作用。在一個(gè)實(shí)施例中，包括梁124a 124e和凸緣134的框架組件可以由一 體結(jié)構(gòu)構(gòu)成。每個(gè)梁124a 124e具有相應(yīng)的與之連接的暗區(qū)護(hù)罩126a 126e。 暗區(qū)護(hù)罩126a 126e保護(hù)梁124a 124e免受不必要的沉積，并可以電連接到梁 124a 124e，使得暗區(qū)護(hù)罩126a 126e起到陽極的作用。在一個(gè)實(shí)施例中，暗 區(qū)護(hù)罩126a 126e可以由與濺射靶相同的材料制成。在另一個(gè)實(shí)施例中，暗區(qū) 護(hù)罩126a 126e可以由不銹鋼經(jīng)過噴丸處理(bead blasted)并被火焰噴涂(flame sprayed)上鋁或者與濺射靶相同的材料而制成。
暗區(qū)護(hù)罩126a 126e可以暴露于處理區(qū)112，從而會(huì)經(jīng)受在處理和停機(jī)之 間的顯著變化的溫度。為了補(bǔ)償溫度的波動(dòng)，暗區(qū)護(hù)罩126a 126e可以通過在 冷卻通道138內(nèi)流動(dòng)的冷卻流體而被冷卻。暗區(qū)護(hù)罩126a 126e可以可拆卸地 與梁124a 124e連接。
圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的濺射靶組件200的仰視圖。多個(gè)濺射耙204a 204f可以橫跨濺射靶組件200間隔設(shè)置并被設(shè)置在框架組件202中?？蚣芙M 件202可以包括一個(gè)或多個(gè)梁206。在一個(gè)實(shí)施例中，框架組件202由整片材 料構(gòu)成。應(yīng)當(dāng)理解，雖然示出了六個(gè)濺射靶204a 204f，但也可以使用更多或 者更少的濺射靶204a 204f。此外，雖然示出的濺射靶204a 204f為濺射耙?guī)В?本發(fā)明也可以利用其它的配置。例如，可以使用濺射耙磚和將濺射靶磚連接到 一起構(gòu)成的濺射靶帶。在2006年6月15日遞交的美國專利申請No. 11/424,467 和2006年6月15日遞交的美國專利申請No. 11/424,478中描述了被連接到一 起以構(gòu)成濺射靶帶的示例性的濺射靶磚，這里引入這兩個(gè)專利申請的全部內(nèi)容 作為參考。
圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的框架組件300的立體示意圖。框架組件300 可以包括一個(gè)或者多個(gè)在外部框架部分302之間延伸的梁304。濺射耙組件306 可以放置在在框架組件300內(nèi)的開口 308內(nèi)，在設(shè)置在梁304和外部框體部分 302上的凸緣310之上。
圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置在相鄰的靶組件之間的梁組件的橫截
面圖。每個(gè)靶組件包括利用粘結(jié)層406a、 406b粘結(jié)到背襯板404a、 404b上的 濺射靶402a、 402b。背襯板404a、 404b的溫度可以通過一個(gè)或多個(gè)可以設(shè)置 在背襯板404a、 404b中的冷卻通道408來控制。背襯板涂層410設(shè)置在背襯 板404a、 404b的背側(cè)，以利于磁電管(圖中未示出)跨越背襯板404a、 404b 背面的移動(dòng)，并使磁電管絕緣。
梁組件412可以包括與暗區(qū)護(hù)罩414相連接的梁主體426。夾具428可以 穿過所述梁主體426設(shè)置。連接裝置430可以把夾具428固定到梁主體426 上，從而把濺射靶組件固定到夾具428和梁主體426的凸緣432之間。濺射耙 組件可以通過電絕緣件424與梁主體426電絕緣。暗區(qū)護(hù)罩414可以通過現(xiàn)有 技術(shù)中已知的任何常規(guī)的連接方式與所述梁組件412相連接。類似地，絕緣件 424也可以通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何常規(guī)的連接方式與梁組件412連接。密 封件416可以設(shè)置在暗區(qū)護(hù)罩414和梁主體426之間。附加的密封元件418 可以設(shè)置在背襯板404a、 404b和梁組件412之間。如上所述，梁組件412以 及暗區(qū)護(hù)罩414可以被接地，從而有效地起陽極的作用。
多陰極PVD裝置的獨(dú)特設(shè)計(jì)使得陽極被放置在處理空間外部，同時(shí)仍有 助于實(shí)現(xiàn)等離子體均勻性。對于跨越公共背襯板間隔設(shè)置的多個(gè)濺射耙?guī)?或 者每個(gè)濺射靶其自己的背襯板)，在相鄰的濺射靶之間存在間隔。濺射耙之間 的間隔避免產(chǎn)生電弧。由于陽極有助于減小電弧，因此在相鄰濺射耙之間的間 隔中放置陽極會(huì)是有利的。由于梁組件412不會(huì)阻斷濺射耙402a、 402b和基 板之間的任何視線路徑(line of sight path)，在濺射耙組件之間放置梁組件412 是有利的。通過把梁組件412鄰近濺射靶402a、 402b放置，可以減小陽極對 基板的任何遮蔽。
有必要使梁組件412超過濺射靶402a、 402b延伸到處理空間中。由于材 料從濺射靶402a、 402b向外濺射，材料可能會(huì)沿所有的方向行進(jìn)。從而，從 濺射靶402a、 402b濺射出的材料可能會(huì)沉積在梁組件412上。因此，暗區(qū)護(hù) 罩414與所述梁組件412連接。從濺射靶402a、 402b濺射出的任何材料會(huì)沉 積在暗區(qū)護(hù)罩414上，而不是梁組件412上。暗區(qū)護(hù)罩414可以被更換和/或 清洗，從而梁組件412可以無限制地重復(fù)利用。無論何時(shí)當(dāng)需要更換和/或清 洗暗區(qū)護(hù)罩414時(shí)，可以把暗區(qū)護(hù)罩414從梁組件412上分離。暗區(qū)護(hù)罩414
可以是成角度的，以減少可能沉積到暗區(qū)護(hù)罩414上的材料數(shù)量。
PVD裝置400內(nèi)的溫度可以在處理溫度和停機(jī)溫度之間波動(dòng)。處理溫度 可以高到使腔室部件變成"紅熱"。停機(jī)溫度可以低到室內(nèi)溫度。隨著溫度的 波動(dòng)，暗區(qū)護(hù)罩414會(huì)膨脹和收縮。當(dāng)暗區(qū)護(hù)罩414膨脹和收縮時(shí)，沉積到暗 區(qū)護(hù)罩414上的材料可能會(huì)剝落并污染基板。此外，處理溫度可能會(huì)接近或超 過濺射材料的熔點(diǎn)。如果任何濺射材料落到暗區(qū)護(hù)罩414上并達(dá)到濺射材料的 熔點(diǎn)，沉積的材料可能會(huì)從暗區(qū)護(hù)罩414上滴落并污染基板?？刂瓢祬^(qū)護(hù)罩 414的溫度是非常有利的，因?yàn)檫@樣可以減小暗區(qū)護(hù)罩414的膨脹和收縮。此 外，暗區(qū)護(hù)罩414的溫度可以控制為保持低于濺射材料的熔點(diǎn)，從而減少任何 滴到基板上的滴落物。
在梁主體426內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)冷卻通道420。從而冷卻通道420可以貼 近梁體426和暗區(qū)護(hù)罩414設(shè)置。冷卻通道420可以是穿過梁組件412的梁主 體426的連續(xù)通道，或者其也可以是多個(gè)冷卻通道420。冷卻通道420被密封 元件422密封，以保證冷卻流體不會(huì)進(jìn)入到處理空間而污染基板。冷卻流體可 以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何常規(guī)的冷卻流體。在一個(gè)實(shí)施例中，冷卻流體為水。 在另一個(gè)實(shí)施例中，冷卻流體為氣態(tài)的。
圖5為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置在相鄰靶組件之間的梁組件的橫截 面圖。冷卻通道520可以設(shè)置在暗區(qū)護(hù)罩530的雕刻部(carved out portion) 內(nèi)，并被冷卻通道框架514包圍。從而，冷卻通道520貼近梁主體526。
圖6為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的暗區(qū)護(hù)罩600的立體示意圖。在一個(gè)實(shí)施例 中，暗區(qū)護(hù)罩600被壓花，使得在其朝向PVD腔室內(nèi)的處理空間的表面上出 現(xiàn)一個(gè)或者多個(gè)突出部602、 604。突出部602、 604可以是獨(dú)立的大致為正方 形的突出部602、伸長的矩形的突出部604、或者它們的結(jié)合。暗區(qū)護(hù)罩600 上的突出部602、 604提供了在沉積過程中濺射材料可能會(huì)沉積的較小的表面。 但是，暗區(qū)護(hù)罩600的壓花表面對暗區(qū)護(hù)罩600的任何可能的膨脹和收縮是有 利的。在溫度的變化過程中，可以是突出部602、 604而不是整個(gè)暗區(qū)護(hù)罩600 膨脹和收縮。從而，突出部602、 604可以減少可能發(fā)生的剝落的數(shù)量。在一 個(gè)實(shí)施例中，突出部602的表面積約為25平方毫米。相對于通過如噴丸處理 的處理方法簡單地使表面變粗糙，壓花由于提供了更大的表面積使得暗區(qū)護(hù)罩 600在更換前能夠沉積更多的材料，因此是非常有利的。壓花可以使暗區(qū)護(hù)罩600持續(xù)使用的時(shí)間達(dá)到表面粗糙的暗區(qū)護(hù)罩的兩倍左右。
圖7A為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成在暗區(qū)護(hù)罩壓花表面上的突出部700 的俯視圖。圖7B為圖7A中的突出部700的橫截面。突出部700可以具有傾 斜表面702和大致平坦的頂表面704。在一個(gè)實(shí)施例中，傾斜表面702的以大 于約25度的角度傾斜。
在多陰極PVD系統(tǒng)中在相鄰的靶之間設(shè)置起陽極作用的冷卻式暗區(qū)護(hù)罩 是很有利的，因?yàn)檫@樣可以減少遮蔽并可以增加等離子體的均勻性。對暗區(qū)護(hù) 罩進(jìn)行冷卻和壓花可以減少剝落或滴落，從而減少對基板的污染。
雖然上面對本發(fā)明的一些實(shí)施例進(jìn)行了說明，在不脫離本發(fā)明的基本范圍 的前提下，還可以設(shè)計(jì)出其它更多的實(shí)施例。本發(fā)明的范圍由下述的權(quán)利要求 限定。
權(quán)利要求
1、一種濺射靶支撐框架組件，包括圍繞多個(gè)靶設(shè)置的邊緣部；一個(gè)或多個(gè)梁，在相鄰的濺射靶之間跨越一個(gè)長度，所述一個(gè)或多個(gè)梁與所述邊緣部相連接；一個(gè)或多個(gè)暗區(qū)護(hù)罩，與所述一個(gè)或多個(gè)梁相連接；以及一個(gè)或多個(gè)冷卻通道，與所述一個(gè)或多個(gè)梁相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)暗區(qū)護(hù)罩 為壓花的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)壓花的暗 區(qū)護(hù)罩包括多個(gè)從該一個(gè)或多個(gè)暗區(qū)護(hù)罩延伸出的突出部，所述突出部具有多 個(gè)相互成角度的表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的組件為25mm 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件 一個(gè)或多個(gè)梁相連接的夾緊裝置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件 穿過所述一個(gè)或多個(gè)梁設(shè)置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件 多個(gè)用于在其中設(shè)置所述一個(gè)或多個(gè)冷卻通道的凹槽。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)梁包括一 個(gè)或多個(gè)用于在其中設(shè)置所述一個(gè)或多個(gè)冷卻通道的凹槽。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述邊緣部和所述一個(gè)或 多個(gè)梁由整片材料構(gòu)成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)暗區(qū)護(hù)罩 可拆卸地與所述一個(gè)或多個(gè)梁連接。
11、 一種濺射裝置，包括 多個(gè)濺射靶；以及靶支撐框架，連接在所述多個(gè)濺射靶中的一對濺射耙之間，所述耙支撐框，其特征在于，所述突出部的表面面積約 ，其特征在于，還包括一個(gè)或多個(gè)與所述 ，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)夾緊裝置 ，其特征在于，所述暗區(qū)護(hù)罩包括一個(gè)或架包括-- -個(gè)或多個(gè)梁，具有用于支撐所述一對濺射耙的凸緣； 一個(gè)或多個(gè)冷卻通道，與所述一個(gè)或多個(gè)梁相連接；以及 --個(gè)或多個(gè)夾緊裝置，與所述一個(gè)或多個(gè)梁相連接，使得所述一對濺 射靶連接在所述一個(gè)或多個(gè)夾緊裝置和所述凸緣之間。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的裝置，其特征在于，還包括與所述一個(gè)或多 個(gè)梁相連接的暗區(qū)護(hù)罩。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述暗區(qū)護(hù)罩具有壓花 表面。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述壓花表面包括多個(gè) 突出部，每個(gè)所述突出部具有多個(gè)從所述暗區(qū)護(hù)罩延伸出的且相互成角度的表面。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置 為25mm 。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置 與所述一個(gè)或多個(gè)梁相連接。
17、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置 或多個(gè)用于在其中設(shè)置所述一個(gè)或多個(gè)冷卻通道的凹槽。
18、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)梁包括 一個(gè)或多個(gè)用于在其中設(shè)置所述一個(gè)或多個(gè)冷卻通道的凹槽。
19、 一種壓花的暗區(qū)護(hù)罩，包括 護(hù)罩主體，具有至少一個(gè)彎曲表面；以及 多個(gè)從所述護(hù)罩主體延伸出的突出部。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的護(hù)罩，其特征在于，所述突出部包括大致呈 平面的表面和至少一個(gè)相對于所述大致呈平面的表面傾斜的表面。
21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的護(hù)罩，其特征在于，至少一個(gè)突出部設(shè)置在 所述至少一個(gè)彎曲表面上。
22、 一種濺射方法，包括在一個(gè)或多個(gè)夾緊裝置和支撐梁的凸緣之間連接濺射靶，所述梁與暗區(qū)護(hù) 罩相連接；，其特征在于，所述突出部的表面積約 ，其特征在于，所述暗區(qū)護(hù)罩可拆卸地 ，其特征在于，所述暗區(qū)護(hù)罩包括一個(gè) 貼近所述暗區(qū)護(hù)罩和所述梁設(shè)置冷卻通道； 使冷卻流體在所述冷卻通道內(nèi)流動(dòng)；以及 從所述濺射靶向基板上濺射材料。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，還包括 使所述凸緣與所述濺射耙電性絕緣。
24、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述暗區(qū)護(hù)罩包括壓花 的表面，所述壓花的表面具有多個(gè)突出部，每個(gè)所述突出部具有多個(gè)從所述暗 區(qū)護(hù)罩延伸出的表面，所述濺射方法還包括膨脹和收縮所述多個(gè)突出部。
25、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，還包括將所述暗區(qū)護(hù)罩 接地。
26、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述基板的表面面積為 1平米或者更大。
27、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述冷卻通道設(shè)置在所 述梁的內(nèi)部。
28、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述冷卻通道與所述暗 區(qū)護(hù)罩相接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于多陰極、大面積的PVD裝置的冷卻式暗區(qū)護(hù)罩。對于多陰極系統(tǒng)，在相鄰的陰極/靶之間的暗區(qū)護(hù)罩是非常有益的。護(hù)罩可以接地并為在濺射等離子體中出現(xiàn)的電子提供接地的路徑。由于護(hù)罩位于相鄰的靶之間，接地的護(hù)罩作為陽極可以有助于在處理空間內(nèi)形成均勻的等離子體。由于腔室內(nèi)的溫度在處理溫度和停機(jī)溫度之間波動(dòng)，護(hù)罩會(huì)膨脹和收縮。對護(hù)罩進(jìn)行冷卻減小了發(fā)生膨脹和收縮的可能性，從而降低了可能發(fā)生的剝落的數(shù)量。對護(hù)罩的表面進(jìn)行壓花可以減少沉積到護(hù)罩上的材料數(shù)量并控制護(hù)罩的膨脹和收縮。
文檔編號(hào)C23C14/34GK101109069SQ200710123289
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者稻川真 申請人:應(yīng)用材料股份有限公司