本文关于用于溅射系统的磁铁配置(800,900,1000)，其中磁铁配置适于溅射系统的可旋转靶材(126a,126b)并包含：第一磁铁元件(810,910,1010)，所述第一磁铁元件沿第一轴(X)延伸；第二磁铁元件(820,920,1020)，所述第二磁铁元件环绕第一磁铁元件与第一平面(A)对称地设置；其中第二磁铁元件包含至少一个扇区(826,827,926,927,1028)，所述至少一个扇区与第一平面相交；且其中至少一个扇区的磁轴(822,922,1022)相对第二平面(B)而倾斜，所述第二平面与第一轴(X)正交。此外，本文关于用于溅射系统的可旋转靶材的靶材背管、用于溅射系统的圆柱状可旋转靶材及溅射系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于用于可旋转靶材的磁铁配置。更具体地，本专利技术关于用于溅射系统的可旋转靶材的磁铁配置。此外，本专利技术关于用于溅射系统的可旋转靶材的靶材背管。此外，本专利技术关于溅射系统的可旋转靶材圆柱。另外，本专利技术关于包含靶材背管的圆柱状靶材组件。此外，本专利技术关于包含真空腔室及至少一个靶材背管的溅射系统。
技术介绍
在许多应用中，需要在基板上沉积薄层。在此所使用的术语“基板”应包括非柔性基板(如，晶圆或玻璃板)及柔性基板(如，腹板及箔)两者。典型用于沉积层的技术为蒸镀、溅射及化学气相沉积。代表性的示例包含(但不限于)涉及以下的应用半导体及介电材料和装置、硅基晶圆、平板显示器(如TFT)、掩模及过滤器、能源转换及储存(如，光伏电池、燃料电池及电池)、固态照明(如LED及0LED)、磁性及光学储存、微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)、微光学及光学机电系统(NEMS)、微光学及光电装置、透明基板、建筑用及车用玻璃、用于金属和聚合物箔片及封装的金属化系统、和微成型及纳米成型。在蒸镀工艺中，加热待沉积的材料使所述材料蒸发并凝结于基板上。溅射是一种真空涂覆工艺，所述真空涂覆工艺用于将各种材料的薄膜沉积在基板的表面上。举例来说，可使用溅射以沉积金属层(如，薄层的铝)或陶瓷。在溅射工艺期间，涂覆材料从靶材通过以惰性气体的离子轰击靶材的表面而传送至待涂覆的基板，其中惰性气体的离子已通过高电压而加速。当气体离子撞击靶材的外表面时，气体离子的动量转移至材料的原子，使得一些原子能获得足够的能量以克服原子的键能从而脱离靶材表面并沉积在基板上。在那上面，这些原子形成所希望材料的膜。所沉积膜的厚度尤其取决于基板曝露至溅射工艺的持续时间。典型地，使用溅射系统以涂覆基板(如，窗口涂料、半导体装置、显示器及类似物)。典型地，等离子体形成在真空腔室中，溅射靶材设置在所述真空腔室中。举例来说，可使用旋转溅射靶材。典型地，旋转溅射靶材具有圆柱状且绕旋转溅射靶材的纵轴而旋转。溅射靶材设置在背管上，背管中可设置有磁控管。磁控管可通过直流电流或交流电流而驱动。使用磁控管以在真空腔室中产生等离子体。典型地，在背管中设置磁铁配置或旋转的阴极。磁铁配置包括内侧磁铁元件及环绕内侧磁铁元件设置的外侧磁铁元件。在溅射系统的操作中，等离子体限制在一容积内(如，若待涂覆的基板位于靶材元件上时，等离子体限制在位于靶材元件上方的容积中)而介于内侧磁铁元件和外侧磁铁元件之间，在此处磁场大部分平行于靶材表面。典型地，此区域可被称为“跑道(race track) ”，因为等离子体形成封闭回路，所述封闭回路具有沿着磁铁配置的长边的两平直部分及在磁铁配置的两端的曲线。磁铁元件的典型配置导致在磁铁配置的端部(尤其在磁铁配置的纵轴上)(也称作跑道曲线处或等离子体回转处)具有不平衡的状态。因于外侧位置具有较多的磁质量，等离子体根据阴极表面之上的高度而朝向内侧磁铁平移或位移。这意味着，就位于磁铁元件之上的高度而言，等离子体回转处不具有稳定的位置。较厚的靶材将具有较短的跑道且因此，在靶材纵向上的端部处具有较大的再沉积区域。
技术实现思路
根据上述的内容，提供有根据独立权利要求1所述的磁铁配置、根据权利要求12所述的靶材背管、根据权利要求14所述的圆筒状可旋转靶材及根据权利要求15所述的溅射系统。根据一个方面，提供用于溅射系统的磁铁配置，其中所述磁铁配置适于溅射系统的可旋转靶材的靶材背管，并包括第一磁铁元件，所述第一磁铁元件沿第一轴延伸；第二 磁铁元件，所述第二磁铁元件环绕所述第一磁铁元件与第一平面对称地设置，其中所述第二磁铁元件包括至少一个扇区，所述至少一个扇区与所述第一平面相交，且其中所述至少一个扇区的磁轴相对第二平面倾斜，所述第二平面与所述第一轴正交。沿着第一轴延伸的所述第一磁铁元件，相比于横贯所述第一轴的方向而言(如，与所述第一轴正交)，在所述第一轴的方向上具有较长的延伸。举例来说，在所述第一轴的方向上的延伸可为超过O. 5m，如超过2m，特别地超过3. 5m。典型地，所述第一轴为所述第一磁铁元件的所述纵轴。典型地，所述第二磁铁元件形成环绕所述第一磁铁元件的环。举例来说，在所述磁铁元件上的视角中，所述第二磁铁元件环绕所述第一磁铁元件。举例来说，所述磁铁元件之上的所述视角可为与所述第一轴正交并位于所述第一平面中的一直线方向上的视角。典型地，平衡所述磁铁配置，特别地至少在所述第一轴方向上的所述第一磁铁元件的所述端部之一处。根据在此所批露的实施例，所述第一轴方向上的所述再沉积区域对具有不同厚度的靶材元件是基本相同的。因此，所述靶材材料在溅射工艺期间使用更好。在一实施例中，所述第二磁铁元件具有两个第一磁铁部分，所述第一磁铁部分平行所述第一轴而延伸。在一实施例中，将这些第一磁铁部分的磁轴所设置成的直线可相对所述第一平面而倾斜。举例来说，所述第一及第二磁铁元件可配置在半圆形或半椭圆形表面上。在一实施例中，所述扇区的磁轴相对所述第二平面具有大于约45度的倾斜角，特别地大于60度,如大于80度。根据又一个实施例，所述实施例可与其它在此公开的实施例结合，所述扇区的磁轴倾斜远离所述第一磁铁元件，以特别地提供基本平衡的磁铁配置。在一典型实施例中，所述第一轴位于所述第一平面内。举例来说，在一实施例中，所述扇区的磁轴相对所述第二磁铁元件的第一磁铁部分的磁轴具有大于约45度的倾斜角，特别地大于60度，如大于80度，所述第二磁铁元件配置成与所述第一磁铁元件基本平行，特别地与所述第一轴基本平行。特别地，所述扇区的磁轴在朝外方向上倾斜，远离所述第二元件的第一磁铁部分，所述第二元件基本平行于所述第一磁铁元件而配置或延伸。根据一实施例，所述实施例可与其它在此公开的实施例结合，所述扇区对称地在所述第一平面的两侧上延伸。举例来说，在一实施例中，所述扇区的形状选自由大致为U形、大致为V形、半圆形、圆弧形、及条形所组成的群组。在一实施例中，所述扇区在与所述第一轴正交且与所述第一磁铁元件的磁轴正交的方向上对应到至少30%、特别地为至少50%的所述第二磁铁元件的延伸。举例来说，在一实施例中，所述实施例可与其它实施例结合，所述第一磁铁元件在所述第一轴的方向上具有第一端和相对所述第一端的第二端；其中所述至少一个扇区在所述第一磁铁元件的所述第一端和/或所述第二端连接所述第二磁铁元件的多个第一磁铁部分，所述第二磁铁元件的多个第一磁铁部分平行于所述第一轴而延伸。在一些实施例中，所述第一磁铁元件在所述第一轴的方向上具有第一端和相对所述第一端的第二端，所述第二磁铁元件包含多个第一磁铁部分及多个第二磁铁部分，所述 第一磁铁部分平行于所述第一轴而延伸，所述第二磁铁部分在所述第一端及/或所述第二端连接所述第一磁铁部分，其中所述第二磁铁部分包含所述扇区。在一实施例中，所述第二磁铁元件包含两个扇区。根据另一方面，提供一种用于溅射系统的可旋转靶材的靶材背管，其中所述靶材背管具有纵轴，其中所述靶材背管包含根据在此所批露的多个实施例中的一个实施例的磁铁配置，其中所述第一轴平行于所述背管的所述纵轴。在一典型实施例中，特别地在所述第一轴的方向上，在真空腔室中的所述靶材背管的纵向延伸基本上对应所述第一及/或第二磁铁元件的所述纵向延伸，所述靶材背管适于被设置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.16 EP 10169891.81.一种用于溅射系统的磁铁配置(800，900，1000)，其中所述磁铁配置适于溅射系统的可旋转靶材(126a，126b)并包括 第一磁铁元件(810，910，1010)，所述第一磁铁元件沿第一轴(X)延伸； 第二磁铁元件(820，920，1020)，所述第二磁铁元件环绕所述第一磁铁元件与第一平面(A)对称地设置；其中 所述第二磁铁元件包含至少一个扇区(826，827，926，927，1028)，所述至少一个扇区与所述第一平面相交；且其中 所述至少一个扇区的磁轴(822,922，1022)相对第二平面(B)倾斜，所述第二平面与所述第一轴(X)正交。2.如权利要求1所述的磁铁配置，其特征在于，所述扇区的磁轴(822,922，1022)相对所述第二平面具有大于约45度的倾斜角，特别地大于60度，例如大于80度。3.如前述权利要求中任一权利要求所述的磁铁配置，其特征在于，所述扇区的磁轴(822，922，1022)倾斜远离所述第一磁铁元件(810，910，1010)。4.如前述权利要求中任一权利要求所述的磁铁配置，其特征在于，所述第一轴(X)位于所述第一平面(A)内。5.如前述权利要求中任一权利要求所述的磁铁配置，其特征在于，所述扇区的磁轴(822，922，1022)相对所述第二磁铁元件的第一磁铁部分(824，825，924，925，1024，1025)的磁轴具有大于约45度的倾斜角，特别地大于60度，如大于80度，所述第二磁铁元件配置成与所述第一磁铁元件(810,910，1010)基本平行。6.如前述权利要求中任一权利要求所述的磁铁配置，其特征在于，所述扇区对称地在所述第一平面(A)的两侧上延伸。7.如前述权利要求中任一权利要求所述的磁铁配置，其特征在于，所述扇区的形状选自由大致为U形、半圆形、圆弧形、及条形所组成的群组。8.如前述权利要求中任一权利要求所述的磁铁配置，其特征在于，所述扇区在正交于所述第一轴(X)且正交于所述第一磁铁元件的磁轴(812)的方向上对应于至少30%、特别地为...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·洛珀，J·格里尔梅耶，W·克罗克，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：
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