[发明专利]高性价比的整体式旋转靶材

说明书

技术领域

本文描述的实施方式涉及利用从靶材溅射的层沉积。本文描述的实施方式尤其涉及旋转溅射靶材和包括旋转溅射靶材的设备。具体来说，本公开内容涉及整体式旋转靶材和包括整体式旋转靶材的用于在基板上沉积材料层的设备。

背景技术

用于在基板上沉积薄层的已知技术尤其为蒸发、化学气相沉积和溅射沉积。例如，溅射可用于沉积诸如金属薄层的薄层，例如铝或陶瓷。在溅射工艺期间，通过用离子轰击靶材表面，将涂料(coating material)从溅射靶材传递至基板，所述溅射靶材包括要沉积的材料。在溅射工艺期间，靶材可以是电偏压的，使得在处理区域中产生的离子可以充足的能量轰击靶材表面，从而从靶材表面移除(dislodge)靶材材料的原子。所述溅射的原子可以沉积在基板上。或者，溅射的原子可以与等离子体中的气体(例如氮气或氧气)反应以在基板上沉积例如氧化物、氮化物或氮氧化物的材料；这可称为反应溅射。

有两种通常类型的溅射靶材：平面溅射靶材和旋转溅射靶材。平面溅射靶材和旋转溅射靶材都有优势。由于阴极的几何形状和设计，相较于平面靶材，旋转靶材具有更高的利用率和增加的操作时间。旋转溅射靶材在大面积基板处理中特别有益。

高纯度金属和金属合金溅射靶材可用于半导体制造。例如，高纯度铝合金溅射靶材可用于半导体制造，同样的，也可使用其他金属和金属合金溅射靶材，例如铜、钛、钼溅射靶材。材料方面，金属和金属合金靶材可被提供作为整体式靶材，即，没有背管(backing tube)的靶材。对于整体式靶材，靶材材料本身，也就是要沉积在基板中的材料，可以是自给的(self-supporting)。靶材材料并不需要用于支撑靶材材料的背管。

半导体工业和其他工业持续需要减小制造成本，这些制造成本包括但不限于制造设备的拥有成本，所述制造设备也包括靶材。因此，当前需要高性价比、机械可靠的旋转靶材。

发明内容

根据上述内容，提供了整体式旋转靶材、用于在基板上沉积材料层的设备和根据独立权利要求1、9和15的制造整体式旋转靶材的方法。本公开内容的实施方式的其他构思、优势和特征从从属权利要求、描述和附图来看是显而易见的。

根据一个构思，提供了整体式旋转靶材。所述靶材包括溅射区域和凸缘区域，其中所述溅射区域由第一材料制成，且所述凸缘区域由所述第一材料制成。所述溅射区域和所述凸缘区域是一体形成的。

根据另一构思，提供了用于沉积材料的设备。所述设备包括处理腔室和至少一个整体式旋转靶材，所述整体式旋转靶材包括溅射区域和凸缘区域，其中所述溅射区域和所述凸缘区域由第一材料制成。

根据又一构思，提供了制造整体式旋转靶材的方法，所述整体式旋转靶材包括溅射区域和凸缘区域。所述方法包括由相同材料一体形成所述溅射区域和所述凸缘区域。

附图说明

因此，为了能够详细理解本公开内容的实施方式中的上述特征的方式，可以参考本文描述的实施方式对上文简要概述的实施方式进行更具体的说明，所附附图涉及本公开内容的实施方式并描述如下；

图1A示出根据本文描述的实施方式的沿旋转轴的整体式旋转靶材的横截面；

图1B示出根据本文描述的实施方式的整体式旋转靶材的凸缘区域的细节；

图2A示出根据本文描述的实施方式的沿旋转轴的具有可重复使用盖的整体式旋转靶材的横截面；

图2B示出根据本文描述的实施方式的整体式旋转靶材的可重复使用盖的细节；

图3示出根据本文描述的实施方式的整体式旋转靶材的俯视图；

图4示出根据本文描述的实施方式的提供有整体式旋转靶材的沉积设备的俯视图；以及

图5示出根据本文描述的实施方式的具有整体式旋转靶材的另一沉积设备。

具体实施方式

现将详细参考本公开内容的各种实施方式，其中一个或多个实例在附图中示出。在下列附图描述中，相同的参考数字指示相同的部件。一般而言，仅描述关于各个实施方式的差异。每个实例以对本公开内容的实施方式进行说明的方式而被提供且并不意味着作为本实施方式的限制。此外，作为一个实施方式的一部分示出或描述的特征可以用在其它实施方式中或与其他实施方式一起使用，以产生又一实施方式。希望描述包括这样的修改和变化。