專利名稱：用于物理氣相沉積的腔室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例與一種物理氣相沉積的腔室有關(guān)。特別是，與一種包含腔門(mén)與外殼的腔室有關(guān)。具體而言，與一種派射沉積腔室有關(guān)。此外，實(shí)施例關(guān)于一種物理氣相沉積腔室的維護(hù)方法。本發(fā)明的實(shí)施例關(guān)于納米制造技術(shù)方案，涉及了薄膜與涂層沉積中所使用的設(shè)備、工藝與材料，代表性實(shí)例包含(但不限于)涉及半導(dǎo)體與介電材料和器件、硅基晶圓、平板顯示器(例如TFT)、掩模與濾光器、能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)(例如光伏電池、燃料電池與蓄電池)、固態(tài)發(fā)光(例如LED與0L ED)、磁性與光學(xué)存儲(chǔ)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)與納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)、微光學(xué)與光電器件、建筑與汽車玻璃、金屬與聚合物箔片和封裝的金屬化系統(tǒng)、以及微米與納米塑模的應(yīng)用。發(fā)明的背景物理氣相沉積通常用于各種應(yīng)用。舉例而言,不同的數(shù)據(jù)介質(zhì)(例如⑶與DVD)是在一物理氣相沉積工藝中進(jìn)行涂布。而且，箔片、工具與微電子器件由此方法所產(chǎn)生。物理氣相沉積腔室可任選地包含基板(該基板上方待沉積材料)與靶材(該靶材為該材料來(lái)源)。幾乎所有金屬都可作為待沉積的材料。在物理氣相沉積腔室中注入工藝氣體。通常，靶材是作為陰極，而基板是作為陽(yáng)極。藉由在陽(yáng)極與陰極之間施加電壓，在該處的氣體即變成等離子體。工藝氣體的等離子體中的粒子可與靶材反應(yīng)，并從靶材材料釋放粒子。靶材材料的粒子即沉積在基板的表面上。當(dāng)靶材的沉積材料耗盡時(shí)，即必須將靶材自腔室移除，且需替換新的靶材。同時(shí)，腔室必須隨時(shí)清潔以移除因靶材材料粒子散布而未沉積在基板上、而是沉積在腔室部件(例如腔室壁體、靶材周邊等)上的靶材材料。靶材的移除以及在靶材周邊或靶材本身已經(jīng)替換后再次固定靶材的步驟占據(jù)了一定時(shí)間量來(lái)進(jìn)行腔室維護(hù)。因此，為避免損失過(guò)多的生產(chǎn)時(shí)間，常用手段是采用長(zhǎng)效靶材及將材料散布限制為特定量的工藝條件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施例，提供了一種用于物理氣相沉積的腔室。該腔室包含外殼；腔門(mén)，用于開(kāi)啟及關(guān)閉該腔室；以及軸承，用于容置靶材，其中該軸承位于第一方向中，且該腔室適于使該靶材可于該第一方向中至少部分自該腔室移除。根據(jù)實(shí)施例，提供了一種用于物理氣相沉積的腔室，該腔室適于容置至少一靶材與基板。該腔室包含外殼、腔門(mén)，用于開(kāi)啟及關(guān)閉該腔室、以及至少一軸承，用于固定該靶材，其中該軸承裝設(shè)至該腔門(mén)。本發(fā)明的其他方面、優(yōu)勢(shì)與特征可由從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)、以及附圖中得知。


為使本發(fā)明的上述特征可以被詳細(xì)了解，本發(fā)明的更特定描述(簡(jiǎn)要說(shuō)明于上文)可參照實(shí)施例而得知。附圖與本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)，且說(shuō)明如下圖Ia示出簡(jiǎn)化腔室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)的實(shí)例；圖Ib示出圖Ia的簡(jiǎn)化腔室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)的實(shí)例的側(cè)視圖；圖2a示出本領(lǐng)域中已知的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖2b示出圖2a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖3a示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖3b示出圖3a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖； 圖3c示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖4a示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖4b示出圖4a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖5a示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖5b示出圖5a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖5c示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積的實(shí)施例的示意透視圖；圖6a示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖6b示出圖6a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖7a示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖7b示出圖7a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖8a示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖Sb示出圖8a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖9a示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖9b示出圖9a的物理氣相沉積腔室的示意側(cè)視圖；圖9c示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積的實(shí)施例的示意透視圖；圖IOa示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的示意透視圖；圖IOb示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的圖IOa的物理氣相沉積腔室在開(kāi)啟狀態(tài)下的示意透視圖；圖Ila示出根據(jù)本文所述實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的腔門(mén)的示意透視圖；圖Ilb示出圖Ila的物理氣相沉積腔室的腔門(mén)的底視圖；以及圖12示出根據(jù)本文所述某些實(shí)施例的物理氣相沉積腔室的腔門(mén)的示意透視圖。實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)將詳細(xì)參照本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，各個(gè)實(shí)施例的一或多個(gè)實(shí)例描述于附圖中。在附圖的下述說(shuō)明中，相同的元件符號(hào)代表相同組件。一般而言，僅描述個(gè)別實(shí)施例中的差異處。各個(gè)實(shí)例的提供是為解釋本發(fā)明，且并不代表對(duì)本發(fā)明的限制。舉例而言，作為一實(shí)施例的部分說(shuō)明或描述的特征可用于、或結(jié)合于其他實(shí)施例，以再產(chǎn)生另一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明意欲涵蓋這些修飾例與變化例。以下解釋本說(shuō)明書(shū)中所使用的方向。作為簡(jiǎn)化、但非限制之用且為解釋所使用的方向用語(yǔ)，圖Ia中示出了關(guān)閉的腔室的示意實(shí)例。舉例而言，靶材30以虛線繪示于腔室10內(nèi)部。圖Ia示出在垂直方向中的腔室。圖Ib示出在水平方向中的圖Ia的腔室。方向60表示第一方向。應(yīng)了解下文所使用的第一方向沿著靶材的軸向方向而運(yùn)行，該祀材固定于腔室中。軸向方向正常為祀材的縱向方向。第二方向70實(shí)質(zhì)上垂直于第一方向60,第三方向65實(shí)質(zhì)垂直于第一方向60。在上下文中，用語(yǔ)“實(shí)質(zhì)垂直”是指在被稱為實(shí)質(zhì)垂直的方向之間的角度可自直角偏離某一角度。舉例而言，在方向之間的角度會(huì)因?yàn)樘厥馇皇以O(shè)計(jì)而改變。從圖Ib中可見(jiàn)，第一、第二與第三方向獨(dú)立于腔室的方向。從圖Ia與圖Ib的視圖中可知，方向60、70、65實(shí)質(zhì)上彼此垂直。然而，第一、第二與第三方向之間的角度可根據(jù)腔室的設(shè)計(jì)而改變。圖2a示出了一種已知的物理氣相沉積(PVD)腔室100。腔室100包含外殼110與一腔門(mén)120。腔室100的腔門(mén)120是開(kāi)啟的且可看見(jiàn)靶材130。腔室100的腔門(mén)120被配置為折板(flap),該折板可覆蓋外殼110的腔門(mén)開(kāi)口 150。在圖2b中，以側(cè)視圖來(lái)示出在關(guān)閉位置下的圖2a的PVD腔室100。一個(gè)靶材130以虛線繪示，代表靶材130位于腔室100內(nèi)部。 在上下文中，所示腔室適用于薄膜沉積方法?？扇芜x地，可使用真空以藉由氣化形式的材料的凝結(jié)而沉積材料。工藝可包含如高溫真空氣化與等離子體產(chǎn)生的步驟。腔室可具有用于提供良好工藝結(jié)果的條件的裝置(未示出)，例如真空泵、加熱器、冷卻裝置、氣體入口與出口等。腔室的清潔是耗時(shí)的、且需要沉積工藝中斷。為了簡(jiǎn)化清潔工藝，通常提供靶材周邊?？扇芜x地，靶材周邊覆蓋腔室壁體的部分。由于靶材周邊之故，可迅速進(jìn)行腔室的清潔，因?yàn)橹苓叺膯我徊糠直惶鎿Q且在腔室外部被清潔。然而，在已知設(shè)計(jì)的腔室中需進(jìn)行靶材的組裝與拆除，以進(jìn)行清潔、或替換耗盡的靶材。清潔與替換過(guò)程會(huì)降低效率，無(wú)論是替換靶材本身或是腔室周邊。舉例而言，在應(yīng)替換靶材時(shí)，腔門(mén)120開(kāi)啟，且僅可從腔室100的第二方向170抵達(dá)靶材130。換言之，在與靶材縱向軸實(shí)質(zhì)垂直的方向中移除靶材。為了于第二方向170中移除靶材(這代表從腔室的背側(cè)111至前側(cè)112)，必須提供某些舉升裝置以于第二方向170中舉升靶材。因此，需執(zhí)行復(fù)雜程序，直到移除靶材為止。舉例而言，本文所述的靶材的重量可能可任選地達(dá)50千克至700千克之間，較常是介于100千克與600千克之間，且更常是介于200千克與500千克之間。因此，需施加相當(dāng)程度的力，直到于方向170中移除靶材為止。在另一實(shí)例中，是清潔具有已知設(shè)計(jì)的腔室并因此清潔靶材周邊135。腔門(mén)120開(kāi)啟且靶材130系處于抵達(dá)靶材周邊與腔室110內(nèi)側(cè)的路線上。因此，必須如前述實(shí)例般移除及舉升靶材130，雖然靶材可能還沒(méi)有耗盡。在清潔腔室之后，靶材再次放置在腔室中、再次使用相當(dāng)程度的力與技術(shù)手段來(lái)將靶材定位于腔室中。清潔腔室與替換靶材的兩個(gè)實(shí)例都說(shuō)明了在PVD腔室的生命周期的某些時(shí)段中必須執(zhí)行耗費(fèi)勞力的工藝。舉例而言，當(dāng)腔室用于顯示器應(yīng)用中的濺射工藝時(shí)，靶材可能要一周替換一次。在清潔程序之間的時(shí)間周期會(huì)根據(jù)所使用的系統(tǒng)、工藝、膜層厚度與參數(shù)等而改變。然而，也可能針對(duì)不同工藝而有其他時(shí)間范圍。清潔與維護(hù)會(huì)延遲生產(chǎn)并使生產(chǎn)工藝效率降低。這些程序越常重復(fù)，生產(chǎn)工藝越無(wú)效率。圖3a示出了本文所述的實(shí)施例。提供PVD腔室200，具有外殼210與腔門(mén)220。腔室210示為位于開(kāi)啟狀態(tài)。示出了腔室200的第一方向260。作為示例，在所示實(shí)施例中可見(jiàn)兩個(gè)靶材230。根據(jù)某些實(shí)施例，靶材的數(shù)量可小于兩個(gè)。舉例而言，可僅提供一個(gè)靶材。根據(jù)其他實(shí)施例，靶材的數(shù)量可大于兩個(gè)。舉例而言，靶材的數(shù)量可為三個(gè)、至少三個(gè)或四個(gè)。可任選地，基板位于外殼中。為求簡(jiǎn)化，附圖中并未繪示基板。根據(jù)某些實(shí)施例，在腔室中可僅具有一個(gè)基板。根據(jù)其他實(shí)施例，可有多個(gè)基板。基板的數(shù)量依所使用的工藝與腔室特征而定，例如腔室大小、腔室材料與腔室器具。在所述實(shí)施例中，靶材230具有實(shí)質(zhì)圓柱形狀?？扇芜x地，靶材的形狀可不同于圓柱形。靶材或多個(gè)靶材的形狀可具有可使靶材材料沉積在基板上的任何適當(dāng)形狀。舉例而言，靶材可為實(shí)質(zhì)矩形、平板形、中空?qǐng)A柱等。根據(jù)某些實(shí)施例，靶材看具有適用于使用磁場(chǎng)的濺射工藝的形狀。外殼210具有腔門(mén)開(kāi)口 250，通過(guò)腔門(mén)開(kāi)口 250可抵達(dá)外殼內(nèi)部。經(jīng)由腔門(mén)開(kāi)口250進(jìn)入即可清潔腔室、改變腔室部件、供維護(hù)所需等。此外，根據(jù)本文所述實(shí)施例的腔室可具有數(shù)種特征結(jié)構(gòu)，例如基板入口、工藝氣體 入口、電源、真空泵、加熱器、冷卻裝置、驅(qū)動(dòng)單元、靶材旋轉(zhuǎn)組件、磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置等，這些特征結(jié)構(gòu)皆未繪示于圖中以求簡(jiǎn)化。根據(jù)圖3a所示的實(shí)施例，靶材固定于外殼210中。靶材230固定在外殼210的底側(cè)上。根據(jù)其他實(shí)施例，靶材230也可固定在外殼210的頂側(cè)上。然而，在所述實(shí)施例中，靶材230固定在腔室中在第二方向270上具有較大延伸部的一側(cè)上。第二與第三方向與第一方向?qū)嵸|(zhì)垂直。第二方向可描述為實(shí)質(zhì)垂直于關(guān)閉位置下腔門(mén)所提供的平面。倘若，腔門(mén)所提供的平面并非均勻成形，則應(yīng)理解腔門(mén)的平面為垂直軸與第一方向垂直的平面。第三方向也可描述為可經(jīng)由虛擬線連接靶材的方向。連接靶材的虛擬線位于第二與第三方向形成的平面中。此外，提供用于靶材的軸承240?？扇芜x地，軸承數(shù)對(duì)應(yīng)于靶材數(shù)。軸承位于第一方向260中。應(yīng)了解軸承可以靶材軸向方向位于第一方向260中的方式來(lái)容置靶材。軸承看具有托持部分，該托持部分延伸于第二與第三方向所形成的平面中。托持部分可容納靶材的端部或部分。根據(jù)實(shí)施例，腔門(mén)220與外殼210彼此在形狀上為互補(bǔ)以形成腔室200。可任選地，在腔門(mén)220與外殼210處分別設(shè)置匹配表面280、281。當(dāng)匹配表面280、281彼此接觸時(shí)，匹配表面用以關(guān)閉腔室。根據(jù)某些實(shí)施例，本文所述的腔室的匹配表面可設(shè)置有密封裝置，該密封裝置確保在腔室中可維持真空。密封裝置(未示出)可為夾鉗或彈性材料、它們的組合或任何適合密封PVD腔室的裝置或材料。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的實(shí)施例，外殼與腔門(mén)有小程度的重迭。舉例而言，腔門(mén)與外殼可為密封所需而重迭。如圖3b中所不,腔門(mén)220的匹配表面280以及外殼210的匹配表面281在第一方向260中提供漸縮的形狀。漸縮的形狀使靶材230可于第一方向260中移出腔室200。圖3b中以虛線繪示靶材230以指示靶材230定位且固定于腔室內(nèi)。腔門(mén)的漸縮形狀也可描述為相對(duì)于靶材的第一方向260呈實(shí)質(zhì)對(duì)稱，而相對(duì)于第三方向265呈非對(duì)稱?？扇芜x地，腔室與腔門(mén)在第二方向270中的延伸隨腔室在第一方向260中的延伸而改變。如圖3a所示，第二方向270可表示為腔室的深度。本文中所使用的用語(yǔ)“實(shí)質(zhì)對(duì)稱”代表被稱為“實(shí)質(zhì)對(duì)稱”的物體的形狀可由對(duì)稱形式變化至某一程度。舉例而言，腔室可具有數(shù)個(gè)裝置，例如連接器、入口、出口、電源裝置，它們并非對(duì)稱地配置在腔室上。此外，實(shí)質(zhì)對(duì)稱的腔室的形狀本身也會(huì)偏離對(duì)稱性。用語(yǔ)“非對(duì)稱”是指被稱為“非對(duì)稱”的形狀是不對(duì)稱的。舉例而言，線將腔室分隔為兩個(gè)部分。相對(duì)于此線呈非對(duì)稱是指該腔室的一部分的任一點(diǎn)不具有與該腔室的另一部分的對(duì)應(yīng)點(diǎn)符號(hào)相反的相同座標(biāo)。對(duì)應(yīng)點(diǎn)是指具有離分隔線相同、絕對(duì)距離的點(diǎn)。非對(duì)稱并不是指被稱為實(shí)質(zhì)對(duì)稱的物體。由圖3b的關(guān)閉腔室的示意側(cè)視圖可清楚了解如何于第一方向中移除靶材。選擇腔門(mén)220在方向270中的延伸，使得可于第一方向260中移除靶材230，亦即至圖3b的左方。靶材230固定在腔室中的右側(cè)上，如圖3b中所示?？扇芜x地，軸承240設(shè)置于腔室中以固定及托持靶材230。 軸承所在的腔室的側(cè)部、或是裝設(shè)有軸承的腔室的側(cè)部被稱為軸承側(cè)。根據(jù)某些實(shí)施例，在第一方向260中與軸承側(cè)相對(duì)的側(cè)部可描述為軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)。可任選地，軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)也可被理解為面對(duì)軸承側(cè)的腔室側(cè)部。圖3c示出了可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的實(shí)施例。在圖3c的實(shí)施例中，腔門(mén)220與外殼210具有實(shí)質(zhì)相同的形狀?！皩?shí)質(zhì)相同的形狀”代表例如在上下文中，腔門(mén)在軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)處的第二方向270中的延伸實(shí)質(zhì)上與外殼在軸承側(cè)的延伸一樣大。外殼210與腔門(mén)220看具有相似的幾何形狀，但可含有不同的PVD工藝組件。一般而言，特別是在外殼和腔門(mén)具有相同形狀的情況下，腔門(mén)被視為腔室中用于移動(dòng)以開(kāi)啟腔室的部件。外殼一般為腔室中位置保持固定的部件。舉例而言，外殼可配備有足部等以提供對(duì)地下的接觸，并允許穩(wěn)定且對(duì)齊的位置。在大部分實(shí)施例中，腔門(mén)并不設(shè)置有這類裝置，因?yàn)榍婚T(mén)僅藉由對(duì)外殼的接觸而受支撐?？扇芜x地，外殼和腔門(mén)具有相似的形狀但大小不同，或由不同的材料或材料厚度所制成。根據(jù)某些實(shí)施例，腔室在第一方向中的延伸一般可達(dá)I. 2m至3. 5m，較一般是介于I. 7m至3. Om,且更一般是介于2. 2m至2. 7m。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的實(shí)施例，陰極或靶材在軸向方向上一般可達(dá)I. Om至3. 5m的長(zhǎng)度，較一般是達(dá)I. 5m至3. Om的長(zhǎng)度，且更一般是達(dá)2. Om至2. 5m的長(zhǎng)度。本文所述腔室的特別形狀可使祀材在祀材的軸向方向中移動(dòng)一般約IOmm至1000mm,較一般是約20mm至500mm,且更一般是約50mm至100mm。藉由在祀材的軸向方向(亦即第一方向)中移動(dòng)靶材，靶材可從固定位置移除和/或移除離開(kāi)軸承。這代表可使靶材至少部分移出腔室。舉例而言，靶材可移除離開(kāi)軸承達(dá)一定距離，例如在方向260中移除100mm。在第一方向260中舉升靶材達(dá)一特定量之后，可從另一方向抓取陰極并將該陰極移離腔室。根據(jù)另一實(shí)施例，靶材在靶材軸向方向或腔室的第一方向260中沿靶材的整體長(zhǎng)度而移出腔室。根據(jù)本文所述的實(shí)施例，可輕易到達(dá)腔室的靶材周邊235。根據(jù)本文所述的實(shí)施例，靶材周邊可以是至少部分環(huán)繞靶材的空間。根據(jù)本文所述的實(shí)施例(該實(shí)施例可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合)，靶材周邊可以指至少部分環(huán)繞靶材的空間中的組件。靶材周邊組件可以是特別成形的薄板、金屬薄板、盒、罩等。根據(jù)實(shí)施例，靶材周邊可包含用于覆蓋腔室壁體的部件。若外殼230的頂側(cè)在方向270中具有比底側(cè)更廣的范圍，則靶材230可固定在外殼的頂側(cè)上。上下文中所使用的“外殼”應(yīng)被理解為圍繞至少某些用于進(jìn)行PVD工藝的組件的本體。舉例而言，在外殼中可以有基板、靶材周邊部件、氣體入口、氣體出口、電源組件、待處理材料的托持部件等等。根據(jù)某些實(shí)施例，一或多個(gè)靶材位于外殼中。外殼也可描述為是可進(jìn)入、或是可由腔門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉的腔室的一個(gè)部件。當(dāng)用語(yǔ)“腔門(mén)”使用于上下文中時(shí)，該用語(yǔ)是指允許接近由腔門(mén)所開(kāi)啟與關(guān)閉的本體的構(gòu)件。舉例而言，操作者可以藉由腔門(mén)220而接近外殼210。此外，腔門(mén)可緊密關(guān)閉外殼，例如以使內(nèi)部保持真空。根據(jù)某些實(shí)施例，腔門(mén)也可包含某些組件，例如靶材的軸承、靶 材、氣體入口及/或出口等。此外，在上下文中，用語(yǔ)“軸承”應(yīng)被理解為可托持靶材的組件。根據(jù)某些實(shí)施例，軸承為允許兩個(gè)以上部件之間的限定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組件。軸承可為具有滾軋?jiān)妮S承、或具有研磨表面的滑動(dòng)軸承。根據(jù)其他實(shí)施例，軸承為位于腔門(mén)中、或是在外殼的壁體中、且至少部分圍繞靶材的組件。根據(jù)其他實(shí)施例，軸承看僅為腔門(mén)中、或外殼的壁體中的孔洞，靶材透過(guò)該孔洞而延伸。在此情況下，軸承可具有任意形狀。在上下文中的用語(yǔ)“靶材”是指應(yīng)被供應(yīng)至基板上的材料部分、或涂覆有待供應(yīng)至基板的材料的部分。舉例而言，靶材可由Al、Mo、MoNb, Ti、AlNcU Cu、CuMn、IGZ0、Si、ΙΤ0、SiO、Mg、Cr等所制成。根據(jù)某些實(shí)施例，靶材可被描述為可于PVD腔室中提供陰極的功能。在圖4a與圖4b中繪示了 PVD腔室300，PVD腔室300類似圖3a與圖3b的腔室200。腔室300具有外殼310與腔門(mén)320，它們的設(shè)計(jì)本質(zhì)上為參照?qǐng)D3a與圖3b或圖3c所述的設(shè)計(jì)。同時(shí)，靶材230為先前所描述的靶材。然而，根據(jù)實(shí)施例，腔室適用于旋轉(zhuǎn)靶材，為此目的，提供直接或間接裝設(shè)至靶材230的驅(qū)動(dòng)單元360。舉例而言，腔室可具有驅(qū)動(dòng)單元裝置，例如連接器等，從而輔助驅(qū)動(dòng)單元連接至靶材。驅(qū)動(dòng)單元可驅(qū)動(dòng)靶材230。舉例而言，驅(qū)動(dòng)單元360可以是使靶材230旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。根據(jù)某些實(shí)施例，可針對(duì)所有靶材提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。根據(jù)其他實(shí)施例，每個(gè)靶材都具有個(gè)別的驅(qū)動(dòng)單元，因此每個(gè)靶材都可被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)?？扇芜x地，驅(qū)動(dòng)單元適用于驅(qū)動(dòng)腔室的組件。舉例而言，驅(qū)動(dòng)單元可使受驅(qū)動(dòng)的靶材、基板或腔室的其他組件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、或甚至線性運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元360也可見(jiàn)于圖4b的側(cè)視圖中。腔室300具有軸承340?？扇芜x地，驅(qū)動(dòng)單元固定在腔室的軸承側(cè)。舉例而言，若靶材的軸承是根據(jù)本文所述某些實(shí)施例而在腔室的頂側(cè)上，則驅(qū)動(dòng)單元也位于腔室的頂側(cè)處。換言之，在所示實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)單元位于腔室300的在第二方向270上較大的側(cè)部上。圖5a示出了 PVD腔室的另一實(shí)施例。所示的腔室400具有外殼410與腔門(mén)420。腔門(mén)與外殼隨腔室400在方向260中的延伸在方向270中實(shí)質(zhì)均勻延伸。靶材230(可以是如前述的相同祀材)位于且固定于外殼410中，在外殼410中，軸承440位于底側(cè)470上，底側(cè)470亦可被描述為軸承側(cè)以與上述定義一致。此外，在實(shí)施例中所示的外殼410提供了孔480，孔480位于外殼410的軸承側(cè)470的相對(duì)側(cè)475?？扇芜x地，孔480與軸承440和/或靶材230對(duì)齊。舉例而言，孔480位于腔室410的頂部上的相對(duì)側(cè)475中，因此孔構(gòu)成靶材230的虛擬加長(zhǎng)部。根據(jù)一實(shí)施例，孔480的形狀與靶材230的外圍形狀相似。舉例而言，孔480的形狀可與靶材230的邊緣相同，但大小可任選地稍微較大。根據(jù)實(shí)施例，孔的形狀與靶材230的形狀不同?？扇芜x地，當(dāng)靶材230在第一方向260中移動(dòng)時(shí)，孔480的形狀可使靶材230通過(guò)。可任選地，孔480可被描述為靶材孔。靶材孔具有至少是靶材截面積的大小。這代表孔具有靶材在垂直于靶材縱向軸的方向中的維度的大小。根據(jù)某些實(shí)施例，可僅提供有一個(gè)孔480?？扇芜x地，一個(gè)孔的形狀經(jīng)設(shè)計(jì)以使兩·個(gè)靶材230都通過(guò)。若有兩個(gè)以上的靶材，則可設(shè)計(jì)一個(gè)孔使所有靶材都通過(guò)?？扇芜x地,孔480的數(shù)量與祀材數(shù)量對(duì)應(yīng)。根據(jù)某些實(shí)施例(并不限于圖5a所示的實(shí)施例)，腔門(mén)適用于外殼的設(shè)計(jì)。外殼410與腔門(mén)420具有重迭的部分。可任選地，腔門(mén)420的重迭部分會(huì)將外殼的靶材孔鎖上。如參照?qǐng)D5b可知，腔門(mén)420與外殼的壁體重迭達(dá)預(yù)定程度?？扇芜x地，可選擇該預(yù)定程度，以使腔門(mén)能將腔室鎖上。藉由以腔門(mén)鎖上腔室、且特別是鎖上腔室的孔，可在腔室中保持腔室中所需的條件，例如溫度、壓力、氣體含量等。因此，腔門(mén)420在第二方向270中與外殼重迭至至少與孔480所抵達(dá)一樣遠(yuǎn)，使得在關(guān)閉狀態(tài)下，孔480可以完全被腔門(mén)420覆蓋。根據(jù)某些實(shí)施例，腔門(mén)與外殼并不為覆蓋孔而重迭，而是具有可關(guān)閉孔的鎖定裝置。這些適于覆蓋一或多個(gè)靶材孔的裝置可為皮瓣、密封件、障壁、金屬薄板、小腔門(mén)等。圖5c示出了一種根據(jù)本文所述實(shí)施例的腔室。腔門(mén)420與外殼410分別具有匹配表面485、486。當(dāng)腔室關(guān)閉時(shí)，匹配表面485、486接觸。根據(jù)本文所述的實(shí)施例，靶材230固定在外殼410的托持裝置445上，該托持裝置445在關(guān)閉狀態(tài)下，至少部分位于腔門(mén)420內(nèi)。靶材230的軸承440也位于托持裝置445中。根據(jù)實(shí)施例，托持裝置可以是由與腔室相同材料所制成的薄板。托持裝置適用于運(yùn)載靶材的軸承。根據(jù)某些實(shí)施例，托持裝置可以由任何適合運(yùn)載軸承的材料所制。根據(jù)某些實(shí)施例，托持裝置適于運(yùn)載靶材。藉由腔室的設(shè)計(jì)可輔助將靶材移出腔室。藉由使用所述設(shè)計(jì)，靶材可于第一方向260(亦即靶材的軸向方向)中移出腔室。在圖6a中可見(jiàn)本文所述的實(shí)施例。腔室500提供了外殼510與腔門(mén)520。所示的腔室510處于開(kāi)啟狀態(tài)。腔門(mén)520與外殼510具有類似于關(guān)于圖3a與圖3b所述形狀的形狀。根據(jù)一方面，腔門(mén)520與外殼510在形狀上彼此互補(bǔ)，以形成腔室500。可任選地，在腔門(mén)520與外殼510處分別具有匹配表面580、581。當(dāng)匹配表面580、581彼此接觸時(shí)，匹配表面580、581被配置以關(guān)閉腔室。根據(jù)某些實(shí)施例，腔室的匹配表面設(shè)置有密封裝置，密封裝置確保在腔室中維持真空。密封裝置(未示出)可以是一種夾鉗或彈性材料、它們的組合或任何適于密封PVD腔室的裝置或材料。
根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的實(shí)施例，外殼與腔門(mén)小程度重迭。舉例而言，腔門(mén)與外殼可為密封目的等而重迭。外殼510具有腔門(mén)開(kāi)口 550，透過(guò)腔門(mén)開(kāi)口可達(dá)外殼的內(nèi)部。腔門(mén)開(kāi)口 550可用于進(jìn)入腔室以清潔腔室、更改腔室的部件、維修之用等。如圖6a所示，腔室與腔門(mén)在第二方向270中的延伸隨腔室在第一方向260中的延伸而改變?？扇芜x地，匹配表面580、581的形狀可被描述為呈漸縮。換言之，腔門(mén)520實(shí)質(zhì)上相對(duì)于祀材的第一方向260呈對(duì)稱,且相對(duì)于第三方向265呈非對(duì)稱。根據(jù)其他實(shí)施例，外殼的形狀可與腔門(mén)的形狀類似。舉例而言，外殼實(shí)質(zhì)上相對(duì)于第一方向而對(duì)稱，并相對(duì)于第二方向270而呈非對(duì)稱。 可任選地，腔門(mén)與外殼可具有實(shí)質(zhì)相同的形狀。在圖3c中繪示出一個(gè)實(shí)例。在圖3c所示的實(shí)施例中，腔門(mén)520與外殼510具有實(shí)質(zhì)相同的形狀。換言之，腔門(mén)在軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)處、于第二方向270中的延伸實(shí)質(zhì)上與腔室在軸承側(cè)處的延伸一樣大。外殼510與腔門(mén)520可具有類似的幾何形狀，但可含有不同的PVD工藝組件。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的實(shí)施例，外殼與腔門(mén)可具有類似形狀、但不同大小，或可由不同材料或材料厚度所制成。圖3c所示的幾何形狀也可應(yīng)用于關(guān)于圖6a與圖6b所示的PVD腔室。這表示，腔室的幾何形狀可如圖3c中所示，但靶材230位于腔門(mén)中，如圖6a所示。雖然圖6a示例性示出了腔室在第二方向270中的延伸在底側(cè)570處較小、而在頂側(cè)575處較大，但是根據(jù)本文所述實(shí)施例的外殼也可建構(gòu)為相反方式，即在底側(cè)570處于第二方向270中的延伸較大、而在頂側(cè)575處于第二方向270中的延伸較小。腔門(mén)的幾何形狀也可為相同情形。根據(jù)某些實(shí)施例(不限于圖6a中所示的實(shí)施例)，靶材230固定于腔門(mén)中。腔門(mén)520具有用于固定靶材的軸承540。軸承540裝設(shè)至腔門(mén)?？扇芜x地，軸承位于腔門(mén)中。根據(jù)實(shí)施例，軸承可以是腔門(mén)的部件。可任選地，軸承也可適用于腔門(mén)，視所使用的軸承的類型而定。軸承的類型依次與靶材相關(guān)，且可根據(jù)待執(zhí)行的工藝而改變。靶材可與上述關(guān)于圖3a與圖3b所描述的相同。靶材230固定在腔門(mén)中在第二方向270上具有較大延伸的側(cè)部上。因此，在實(shí)施例中，靶材230可固定在腔門(mén)520的底側(cè)570上。根據(jù)腔門(mén)在第二方向270中的延伸在頂側(cè)處較大的實(shí)施例，靶材230固定在腔門(mén)的頂側(cè)575上。圖6b中位于關(guān)閉位置的腔室的側(cè)視圖應(yīng)說(shuō)明了腔門(mén)520如何相對(duì)于外殼510而成形。由于靶材230固定于腔門(mén)中并以第一方向260延伸至外殼中，因此可藉由開(kāi)啟腔門(mén)而使靶材230自外殼230移除。因此，腔門(mén)的至少一側(cè)包含軸承540以將靶材放置于腔門(mén)中。包含軸承的側(cè)部表示為軸承側(cè)。根據(jù)某些實(shí)施例，在第一方向260中與軸承側(cè)相對(duì)的側(cè)部可被描述為軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)?？扇芜x地，軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)可理解為腔室中面對(duì)軸承側(cè)的一側(cè)。軸承可使靶材沿該靶材的縱向軸而旋轉(zhuǎn)。此外，圖6b中所示的實(shí)施例的靶材230也可以第一方向260而自腔室移除，這在必須替換靶材時(shí)特別有用。根據(jù)某些實(shí)施例，用于自腔室500移除靶材230的技術(shù)與關(guān)于圖3至圖5中所描述的實(shí)施例使用的技術(shù)類似。因此，腔室500可使使用者更有可能自腔室移除靶材。
舉例而言，當(dāng)使用者想要清潔腔室時(shí)，開(kāi)啟腔室500的腔門(mén)520，靶材的周邊235可被直接接近以及移除或清潔。在清潔腔室時(shí)，并不從軸承540移出靶材。根據(jù)另一實(shí)例，當(dāng)使用者想要替換耗盡的靶材時(shí)，開(kāi)啟腔門(mén)520，且可以第一方向260移除靶材，即至圖6b中所示的左側(cè)。以第一方向移除靶材、或藉由開(kāi)啟腔門(mén)來(lái)移除靶材，皆使靶材的移除變得容易和簡(jiǎn)單。在必須更換靶材及/或必須清潔腔室的情況下，根據(jù)圖6a與圖6b而示例說(shuō)明的實(shí)施例的腔室-腔門(mén)組合允許輕易解除與移除靶材230。舉例而言，腔門(mén)可被開(kāi)啟，而藉由在第一方向260中移動(dòng)即可移除靶材230。此外，可藉由單一步驟(即開(kāi)啟腔門(mén)520)而自腔室和/或外殼中的處理區(qū)域移除靶材230，因此增進(jìn)與加速腔室的清潔以及位于腔室500中的部件的替換。上下文中所使用的“處理區(qū)域”應(yīng)被理解為在腔室內(nèi)、發(fā)生物理氣相沉積工藝的區(qū)域。在運(yùn)作期間，處理區(qū)域可含有例如基板、靶材與氣體，和/或氣體的等離子體。處理區(qū) 域被定義為內(nèi)部部件、或甚至是PVD腔室的整個(gè)內(nèi)部。本文所述的實(shí)施例繪示于圖7a與圖7b中。在該實(shí)施例中，腔室600具有外殼610與腔門(mén)620，兩者隨腔室600在方向260中的延伸在方向270上皆具有實(shí)質(zhì)均勻的延伸。靶材230設(shè)置于腔室600中。靶材230可與關(guān)于圖3a與圖3b、或圖6a與圖6b中所述的相同。根據(jù)圖7a所示的實(shí)施例，靶材230固定于腔門(mén)620中。如圖7a中所示，在實(shí)施例中的靶材230固定且托持在腔室600的底側(cè)670。在替代實(shí)施例中，靶材230也可固定與托持在腔室600的頂側(cè)675。軸承640設(shè)置于或裝設(shè)至腔門(mén)620中，以使靶材230可移動(dòng)或托持在腔門(mén)620、因而在腔室600的固定位置中。在圖7a與圖7b示例性說(shuō)明的實(shí)施例中，由于腔門(mén)620中軸承640的配置，靶材230不延伸至外殼中、或不延伸至較大程度。然而，當(dāng)軸承640配置在靠近腔門(mén)620的開(kāi)口651處時(shí),部分祀材230延伸至外殼610中。然而，以下使用與先前描述的實(shí)施例中相同的技術(shù)，且靶材230 “自外殼移除”。根據(jù)圖7a與圖7b所示的實(shí)施例，用語(yǔ)“自外殼移除”反而是指“從腔室內(nèi)的處理區(qū)域中移除”。圖7b以側(cè)視圖示出了在關(guān)閉狀態(tài)下的腔室600。靶材230在腔室600內(nèi)的位置如虛線所示。因此，在圖7b的實(shí)施例中所描述的腔室亦可藉由開(kāi)啟腔門(mén)620而使靶材230自外殼移除。圖8a與圖8b示出了與關(guān)于圖7a及圖7b所述的實(shí)質(zhì)相同的腔室，但具有驅(qū)動(dòng)單元760以驅(qū)動(dòng)靶材230。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的實(shí)施例，腔室適用于旋轉(zhuǎn)靶材。舉例而言，腔室可具有驅(qū)動(dòng)單元裝置，例如連接器等，從而幫助驅(qū)動(dòng)單元連接至靶材的軸承740或靶材本身。為驅(qū)動(dòng)靶材，提供驅(qū)動(dòng)單元760，且直接或間接裝設(shè)至靶材230。驅(qū)動(dòng)單元可驅(qū)動(dòng)靶材230。舉例而言，驅(qū)動(dòng)單元760可以是帶動(dòng)靶材230旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)。根據(jù)某些實(shí)施例，可針對(duì)所有靶材提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元。根據(jù)其他實(shí)施例，每一個(gè)靶材都可具有一個(gè)個(gè)別的驅(qū)動(dòng)單元，使得每一個(gè)靶材都可以獨(dú)立被驅(qū)動(dòng)。舉例而言，驅(qū)動(dòng)單元或多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元可使靶材產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)移動(dòng)或樞轉(zhuǎn)移動(dòng)、或甚至是線性移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)單元760也可見(jiàn)于圖Sb的側(cè)視圖中。根據(jù)某些實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)單元760可固定于腔室的底側(cè)處?？扇芜x地，驅(qū)動(dòng)單元固定在靶材的軸承740的側(cè)部上。舉例而言，根據(jù)本文所述的某些實(shí)施例，當(dāng)靶材的軸承740位于腔室的頂側(cè)上時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元也可位于腔室的頂側(cè)處。根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)腔門(mén)開(kāi)啟時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元760可至少部分與腔門(mén)一起移動(dòng)。根據(jù)某些實(shí)施例，在腔門(mén)開(kāi)啟之前，驅(qū)動(dòng)單元760可與靶材230解除耦合。圖9a示出PVD腔室的實(shí)施例的示意圖。腔室900提供了外殼910與腔門(mén)920。兩靶材230被示為位于腔門(mén)920中。一般而言，靶材230示例地繪示為固定于腔門(mén)中，但不應(yīng)被認(rèn)為是腔門(mén)的部件。靶材的軸承940位于腔門(mén)920中。在圖9a所示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)單元960與腔門(mén)920相鄰?？扇芜x地，驅(qū)動(dòng)單元960可適用于驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)靶材等。根據(jù)某些實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)單元960包含驅(qū)動(dòng)裝置、馬達(dá)、控制系統(tǒng)的部件、軸承、連接器等。在圖9a中，所繪示的腔室900處于開(kāi)啟狀態(tài)?？扇芜x地，裝設(shè)至腔門(mén)920的驅(qū)動(dòng)單元960處于與腔門(mén)相同的關(guān)系，不管腔室是關(guān)閉或開(kāi)啟。 根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的某些實(shí)施例，靶材230在方向260中具有比外殼中的基板更大的延伸。舉例而言，靶材230在方向260中可超出外殼910特定量?？筛鶕?jù)工藝參數(shù)(例如沉積材料、基板材料、應(yīng)用類型等)來(lái)選擇超出量。圖9b繪示圖9a所示的腔室900處于關(guān)閉狀態(tài)的示意側(cè)視圖。驅(qū)動(dòng)單元960裝設(shè)至圖9a與圖9b的實(shí)施例的腔門(mén)920。靶材230 (如圖9a中虛線所示)延伸于驅(qū)動(dòng)單元960中。靶材的軸承940位于腔門(mén)920中。圖9c繪示了 PVD腔室的實(shí)施例的透視圖。腔室950具有側(cè)壁991與992。舉例而言，側(cè)壁可被設(shè)計(jì)為以方向270延伸的強(qiáng)化肋條。在關(guān)閉狀態(tài)中，側(cè)壁可實(shí)質(zhì)上平行于方向270中的腔門(mén)的側(cè)壁。根據(jù)某些實(shí)施例，在關(guān)閉狀態(tài)下，腔門(mén)921可至少部分位于外殼911中，因此肋條與腔門(mén)具有重迭的部分?？扇芜x地，當(dāng)腔室950關(guān)閉時(shí)，腔門(mén)921可位于側(cè)壁991與992之間。外殼911具有周圍匹配表面981以與腔門(mén)921的對(duì)應(yīng)匹配表面980相符。腔門(mén)的匹配表面與腔門(mén)的匹配表面可用以密封腔室，例如為確保在處理期間維持工藝參數(shù)。根據(jù)某些實(shí)施例，腔門(mén)921與外殼911及側(cè)壁991、992的形狀相適。舉例而言，腔門(mén)921可在第三方向265上具有延伸，該延伸與側(cè)壁彼此在第三方向中的距離相適。腔門(mén)在第三方向265中的延伸可適于匹配于外殼911的側(cè)壁991、992之間。在圖9c中，可以多種方式來(lái)開(kāi)啟腔室950。舉例而言，腔門(mén)921可藉由類似絞鏈的裝置來(lái)開(kāi)啟，并且可如上述圖9a中所示例子般擺動(dòng)開(kāi)啟?？扇芜x地，腔室950的腔門(mén)可通過(guò)在第一方向中移動(dòng)腔門(mén)921而開(kāi)啟，如圖9c中箭頭260所示。根據(jù)實(shí)施例(不限于圖9c所示的實(shí)施例)，腔門(mén)被配置為在靶材的縱向方向上開(kāi)始，亦即第一方向。在圖9c所示的實(shí)施例中，腔門(mén)921可在方向260中舉升，以開(kāi)啟腔室950及/或供替換或維修之用?？扇芜x地，腔門(mén)適用于以第一方向260移動(dòng)。一般而言，當(dāng)腔門(mén)與腔室的幾何架構(gòu)允許腔門(mén)在方向260中舉升時(shí)，本文所述的其他實(shí)施例的腔門(mén)也可以于方向260中舉升以接近腔室內(nèi)部。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的某些實(shí)施例，本文所述的PVD腔室可具有一個(gè)以上的腔門(mén)。舉例而言，腔室可設(shè)置有一個(gè)外殼與三個(gè)腔門(mén)。圖IOa示出PVD腔室1000的實(shí)施例，該P(yáng)VD腔室1000具有一個(gè)以上的腔門(mén)。所示的腔室1000處于關(guān)閉狀態(tài)且包含外殼1010、以及示例地包含三個(gè)腔門(mén)1021、1022與1023。腔門(mén)的數(shù)量可根據(jù)腔室設(shè)計(jì)、待涂布的基板、所使用的工藝等而改變。在圖IOa所示的實(shí)施例的各腔門(mén)1021、1022、1023中固定有兩個(gè)靶材230。根據(jù)某些實(shí)施例，可僅有一個(gè)靶材固定于一個(gè)腔門(mén)中?？扇芜x地，在一個(gè)腔門(mén)中可固定兩個(gè)以上的靶材。所示的腔門(mén)以如關(guān)于圖9a與圖9b所述般設(shè)計(jì)，但也可設(shè)計(jì)為如上述其他實(shí)施例的腔門(mén)。一般而言，腔門(mén)的數(shù)量可與靶材的數(shù)量相關(guān)。舉例而言，根據(jù)本文所述的某些實(shí)施例，在靶材固定于外殼的情況下，可經(jīng)由一個(gè)腔門(mén)而接近一定數(shù)量的靶材，例如一個(gè)、兩個(gè)或甚至三個(gè)。在圖IOa所示的實(shí)施例中，可藉由每一個(gè)腔門(mén)1021、1022與1023而接近兩個(gè)靶材230。在圖IOb中，示出與圖IOa中相同的腔室，但一腔門(mén)1022被示為處于開(kāi)啟狀態(tài)。腔門(mén)1022具有與該腔門(mén)相鄰的驅(qū)動(dòng)單元1060。根據(jù)某些實(shí)施例，腔室1000或腔室1050的其他腔門(mén)1021、1023也可具有類似腔門(mén)1022的驅(qū)動(dòng)單元1060。為求簡(jiǎn)要，僅以腔門(mén)1022來(lái)
繪示驅(qū)動(dòng)單元。在腔室1050的開(kāi)啟狀態(tài)下，可看見(jiàn)腔門(mén)1022的匹配表面1080與外殼1010的匹配表面1081。當(dāng)匹配表面1080、1081彼此接觸時(shí)，匹配表面被配置以關(guān)閉腔室。根據(jù)某些實(shí)施例，腔室1050的匹配表面1080、1081可配置有密封裝置，該密封裝置確保維持腔室中的工藝參數(shù)(例如真空)。密封裝置(未示出)可以是夾鉗或諸如O型環(huán)之類的彈性材料、它們的組合或適合密封PVD腔室的任何裝置或材料。根據(jù)某些實(shí)施例，腔室1050提供了數(shù)個(gè)側(cè)壁，其中兩個(gè)在圖IOa與圖IOb中被示為側(cè)壁1091、1092。側(cè)壁可以為強(qiáng)化肋條等，并且可使腔門(mén)1021、1022與1023彼此分隔?！た山?jīng)由外殼1050的一或多個(gè)腔門(mén)開(kāi)口 1055而進(jìn)入腔室1050的外殼1010的內(nèi)部。在圖IOb中可見(jiàn)一個(gè)腔門(mén)開(kāi)口 1055。腔門(mén)開(kāi)口 1055因而提供了一種對(duì)處理區(qū)域的窗口(基板于該區(qū)域中進(jìn)行處理)?？扇芜x地，腔室1010也可藉由以方向260舉升腔門(mén)2022而開(kāi)啟，以供替換或維修之用。在某些實(shí)施例中，可提供如起重機(jī)等的舉升裝置來(lái)開(kāi)啟腔門(mén)、并進(jìn)入PVD腔室內(nèi)部以進(jìn)行替換及/或維修。舉例而言，一或多個(gè)上述PVD腔室可位于系統(tǒng)中、或用于多種或大型應(yīng)用的基板處理線中。該系統(tǒng)可提供一起重機(jī)，該起重機(jī)具有數(shù)個(gè)臂部以從頂側(cè)以方向260接近腔室的每一個(gè)單一革巴材。圖Ila示出用于PVD腔室的腔門(mén)1100。靶材230位于腔門(mén)中，該靶材與前述靶材類似或相同。靶材230藉由軸承1140而固定于腔門(mén)中。圖8a與圖Sb所示的腔門(mén)形狀僅為示例，且可適當(dāng)?shù)膽?yīng)用。舉例而言，腔門(mén)的形狀可適用于與圖6a的腔室500匹配。在圖Ilb中，可從側(cè)視圖(特別是從圖Ila所示的側(cè)部1110)看見(jiàn)腔門(mén)1100。在圖Ilb所示的實(shí)施例中，腔門(mén)1100的軸承1140可被視為貫穿腔門(mén)1100的側(cè)部1110的壁體的孔?？扇芜x地，靶材可延伸通過(guò)軸承1140，并繼續(xù)達(dá)PVD腔室的腔門(mén)1100外部。藉由延伸通過(guò)側(cè)部1100的壁體，靶材可由驅(qū)動(dòng)單元加以驅(qū)動(dòng)。根據(jù)實(shí)施例，軸承并不延伸通過(guò)側(cè)部1110的壁體，因此靶材存在于腔門(mén)內(nèi)，因而位于腔室內(nèi)。根據(jù)某些實(shí)施例，腔門(mén)1100可具有不同于圖Ilb所示的孔的軸承。參照上述對(duì)用語(yǔ)“軸承”的解釋，據(jù)此任何類型的軸承可用于本文所述的PVD腔室的腔門(mén)或外殼。
一般而言，本文所述的PVD腔室的腔門(mén)適用于靶材230、外殼910與工藝參數(shù)的幾何條件。圖12繪示了腔門(mén)的實(shí)施例的實(shí)例，該實(shí)例可用于本文所述的PVD腔室中。實(shí)施例示出了腔門(mén)的形狀可根據(jù)不同的實(shí)施例而改變，并不限于圖中所示的腔室的實(shí)例。圖12示出可用于本文所述的PVD腔室的腔門(mén)的實(shí)施例。腔門(mén)1220可提供支撐裝置1225。用于支撐靶材的軸承的支撐裝置1225可裝設(shè)至腔門(mén)、或可成為腔門(mén)的部件。圖12以透視圖示出腔門(mén)1220的實(shí)施例。在圖12的實(shí)施例中，支撐裝置1225是平板。腔門(mén)1220提供了軸承1240以固定靶材230。可任選地，軸承1240可位于支撐裝置1225上。支撐裝置可適用于承載靶材230的重量。雖然在圖中所描述的許多特征結(jié)構(gòu)都有具體的元件符號(hào)，但應(yīng)了解所描述的特征結(jié)構(gòu)并不限于其中示出特征結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。舉例而言，在不同實(shí)施例中所示的特征結(jié)構(gòu)的組合也可適合使腔室執(zhí)行運(yùn)作PVD腔室的所述工藝?？扇芜x地，本文所述的腔室適于濺射工藝。舉例而言，腔室可適用于薄膜沉積、蝕 亥IJ、分析之用等。根據(jù)某些實(shí)施例，本文所指的靶材可以是濺射陰極?？扇芜x地，作為濺射陰極之用的靶材具有關(guān)于待執(zhí)行的工藝的特定性質(zhì)。舉例而言，靶材可固定于本體上，以改善靶材能力而提供濺射陰極的功能?？扇芜x地，本體可為水冷式。根據(jù)某些實(shí)施例，濺射陰極可以是電氣絕緣的且連接至電源?？扇芜x地，濺射陰極可被設(shè)定為負(fù)電位?？扇芜x地，腔室可被配置以用于顯示器應(yīng)用，例如TFT應(yīng)用、彩色濾光器應(yīng)用、觸控面板應(yīng)用等，但也可用于太陽(yáng)能應(yīng)用。根據(jù)某些實(shí)施例，腔室可被配置供大型基板應(yīng)用。舉例而言，腔室可適用于實(shí)現(xiàn)在長(zhǎng)度約I. 5m上的物理氣相沉積。根據(jù)可與本文所述任何其他實(shí)施例結(jié)合的某些實(shí)施例，腔室可適用于可任選地介于O. 5m至3. 5m間的基板，較佳為介于I. Om至3. 0m，更佳為介于
I.5m至2. 5m。舉例而言,基板可具有約3. Omx 3. 5m的大小。根據(jù)某些實(shí)施例,基板可具有數(shù)平方厘米的大小。可任選地，基板可以是單片基板、或類似帶體的基板，該基板可藉由適用的驅(qū)動(dòng)單元等而被弓I導(dǎo)通過(guò)腔室。根據(jù)可與本文所述其他實(shí)施例結(jié)合的某些實(shí)施例，腔室的軸承可適用于容置PVD工藝的濺射陰極。可任選地，腔室的軸承可適用于托持PVD工藝的濺射陰極?？扇芜x地，腔室的軸承可適用于固定PVD工藝的濺射陰極?？扇芜x地，本文所述的腔室可配置為垂直位置以外的方式。舉例而言，腔室可任選地配置為水平配置方式。應(yīng)理解對(duì)于說(shuō)明書(shū)的絕大部分而言，方向的表示是相同的。圖I可為所述方向的參考。舉例而言，第一方向沿著靶材的縱向方向而運(yùn)行，無(wú)論腔室是排列為何種位置。藉由使用如本文所述實(shí)施例的腔室，可從PVD腔室和/或從PVD處理區(qū)域中快速移除PVD工藝的靶材或陰極。根據(jù)某些實(shí)施例，可在不拆卸靶材(該過(guò)程耗費(fèi)可觀時(shí)間與成本)的情況下移除靶材。根據(jù)本文所述的實(shí)施例，可藉由以腔室的第一方向移動(dòng)靶材而移除靶材。由于不需要通過(guò)從腔室的第二方向捕捉靶材來(lái)拆卸靶材，因此本文所述的實(shí)施例會(huì)帶來(lái)時(shí)間與成本量的效益。如本文所述，通過(guò)從腔室和/或處理區(qū)域移除靶材，可方便地接近與更換腔室內(nèi)部的部件與裝置。因此，縮短位于腔室內(nèi)部的部件的替換與清潔工藝，并減少工藝腔室的停頓時(shí)間或閑置時(shí)間。結(jié)果產(chǎn)生較大效率與較佳的工作能力。在本文所述的所有實(shí)施例的共同處為可輕易及快速的進(jìn)入腔室、特別是到外殼和處理區(qū)域的內(nèi)部。換言之，藉由使用如本文所述實(shí)施例的腔室，不需進(jìn)入處理區(qū)域即可抵達(dá)靶材。前述說(shuō)明與本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)，可在不脫離本發(fā)明的基本范疇下得知本發(fā)明的其他與進(jìn)一步的實(shí)施例，這些實(shí)施例 的范疇由下述權(quán)利要求所決定。
權(quán)利要求
1.一種用于物理氣相沉積的腔室(200; 300; 400; 500; 600; 700; 900; 1000)，包含外殼(210; 310; 410; 510; 610; 710; 910; 1010)； 腔門(mén)(220; 320; 420; 520; 620; 720; 920; 1020; 1100; 1220)，用于開(kāi)啟及關(guān)閉所述外殼；以及 軸承(240; 340; 440; 540; 640; 740; 1140; 1240)，用于容置靶材(230)，所述軸承位于第一方向(260)中； 其中所述腔室適于使得在所述第一方向中使所述靶材至少部分移除于所述腔室外。
2.如權(quán)利要求I所述的腔室，其中所述腔室的軸承側(cè)在實(shí)質(zhì)垂直于所述第一方向(260)的第二方向(270)中具有比所述軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)更大的延伸部。
3.如權(quán)利要求I所述的腔室，其中所述外殼(510)于軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)處包含至少一靶材孔(480)，所述靶材孔具有至少為所述靶材(230)的截面積的大小。
4.如權(quán)利要求3所述的腔室，其中所述外殼(510)與所述腔門(mén)(520)具有重迭部分，且所述腔門(mén)將所述外殼的所述靶材孔(480)鎖上。
5.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述軸承(640;740;1140; 1240)位于所述腔門(mén)中。
6.一種用于物理氣相沉積的腔室(200; 300; 400; 500; 600; 700; 900; 1000)，用于容置至少一靶材(230)與基板，所述腔室包含外殼(210; 310; 410; 510; 610; 710; 910; 1010)； 腔門(mén)(220; 320; 420; 520; 620; 720; 920; 1020; 1100; 1220)，用以開(kāi)啟及關(guān)閉所述腔室；以及 至少一軸承(240; 340; 440; 540; 640; 740; 1140; 1240)，用于固定靶材，其中所述軸承裝設(shè)至所述腔門(mén)。
7.如權(quán)利要求6所述的腔室，其中所述腔室(200;300; 400; 500; 600 ; 700; 900; 1000)還包含軸承側(cè)，所述軸承側(cè)包含所述至少一軸承(240; 340;440; 540;640; 740;1140; 1240)，且其中所述靶材(230)可于所述腔室的第一方向(260)中從所述腔室移除，所述第一方向從所述腔室的所述軸承側(cè)運(yùn)行至所述軸承側(cè)的相對(duì)側(cè)。
8.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述腔門(mén)(220;320; 420; 520; 620;720;920; 1020; 1100; 1220)的形狀實(shí)質(zhì)上相對(duì)于所述第一方向(260)而對(duì)稱，且相對(duì)于實(shí)質(zhì)上垂直于所述第一方向的第二方向(270)而呈非對(duì)稱。
9.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述外殼(210;310; 410; 510; 610;710; 910; 1010)的形狀實(shí)質(zhì)上相對(duì)于所述第一方向(260)而對(duì)稱，且相對(duì)于實(shí)質(zhì)上垂直于所述第一方向的第二方向(270)而呈非對(duì)稱。
10.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述腔室(200;300; 400; 500; 600;700; 900; 1000)包含一個(gè)以上的腔門(mén)。
11.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述腔室(200;300; 400; 500; 600;700; 900; 1000)是用于濺射工藝的腔室。
12.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述腔室(200;300; 400; 500; 600;700; 900; 1000)適于旋轉(zhuǎn)靶材。
13.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述腔室(200;300; 400; 500; 600;700; 900; 1000)還包含驅(qū)動(dòng)單元(360; 760)，用于驅(qū)動(dòng)靶材。
14.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述至少一軸承(240; 340; 440; 540; 640; 740; 1140)適于容置濺射陰極。
15.如前述各項(xiàng)權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的腔室，其中所述腔室(200;300; 400; 500; 600;700; 900; 1000)適于大于約I. 5m的基板。
全文摘要
提供了一種用于物理氣相沉積的腔室(200;300;400;500;600;700;900;1000)。腔室包含外殼(210;310;410;510;610;710;910;1010)、腔門(mén)(220;320;420;520;620;720;920;1100;1220)，用于開(kāi)啟與關(guān)閉該外殼；以及軸承(240;340;440;540;640;740;940;1140;1240)，用于容置靶材(230)，其中軸承位于第一方向(260)中。此外，腔室適于使得在該第一方向中使該靶材至少部分移除于該腔室外。根據(jù)實(shí)施例，提供了一種用于物理氣相沉積的腔室(200;300;400;500;600;700;900;1000)。該腔室適于容置至少一靶材(230)與基板。該腔室包含外殼、腔門(mén)與至少一軸承以固定該靶材，其中該軸承裝設(shè)至腔門(mén)。
文檔編號(hào)C23C14/34GK102918622SQ201180026737
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者R·欣特舒斯特, L·利珀特 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司