[發明專利]用于多靶濺射系統的電源裝置

無效

• 申請號: 201110132325.1
• 申請日: 2008-02-19
• 公開（公告）號: CN102243978A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: T·布魯克;P·沃德;M·巴爾奈斯
• 申請（專利權）人: 因特瓦克公司
• 主分類號: H01J37/34
• 分類號: H01J37/34;H01J37/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;夏青

本申請為分案申請，其原申請是于2009年9月16日(國際申請日2008年2月19日)向中國專利局提交的專利申請，申請號為200880008645.2，發明名稱為“用于多靶濺射系統的電源裝置”。

相關申請的交叉參考

本申請要求2007年2月16日提交的美國臨時申請No?60/890,243的優先權，在這里通過參考將該臨時申請全部并入此文。

技術領域

本發明的總體領域涉及濺射技術，并且具體而言，涉及一種用于多磁控管濺射系統的獨特電源裝置。

背景技術

濺射技術在本領域中是公知的并且用于薄層的形成。該技術用于例如半導體制造和硬盤制造。Fairbairn等人的美國專利6,919,001中公開了一種利用用于硬盤制造的濺射室的系統的示例。在該系統中，以靶的形式提供待沉積到襯底上的材料，并且使用磁控管來向襯底上濺射靶材。在一些系統中，襯底是移動的，而在其它的系統中襯底是固定的。

圖1示出了使用磁控管的常規濺射室。在圖1中，真空室100具有支持襯底110的襯底支持架105。在該特定的示例中襯底支持架105是固定的，但是在其它結構中為了掃描在靶組件125前面的襯底110，襯底支持架105可以是移動的。磁控管115包括磁體120，其位于靶125后面。靶125具有面向襯底110的濺射材料130的層。在磁控管115中的磁體120的使用有助于捕獲靠近靶的等離子體中的二次電子。電子沿著磁場線135周圍的螺旋形路徑，因此與靠近靶的等離子物質發生更多的電離碰撞。這增強了靠近靶的等離子體的離子化，導致更高的濺射速度。

靶是由結合至墊板的靶材130構建的。墊板的一個功能是有助于將靶固定到磁控管。

然而，在靶材130具有導磁率時，很難控制磁力線。如在圖1中的虛曲線137所示，在磁體120的前面處發出并且結束的磁力線可以沿著在濺射材料130內部的路徑。該線對等離子物質的離子化沒有貢獻，因為這些線不離開靶。另一方面，如實曲線135所示，從其側面發出的磁力線延伸到靶側之外。結果，等離子體約束變得困難，特別是在靶很小時。也就是說，很難將等離子體限制在靶前方的小區域里。

隨著技術的進步，有時候需要沉積尺寸日益變薄的多個層，特別是在電子技術中，例如半導體器件和磁盤。因此，襯底需要依次暴露至幾個不同材料的靶以形成不同材料的層的“堆”。例如，在現代可記錄的介質中，例如硬盤，沉積鉑和鈷的交錯的層以形成磁可記錄介質。這些層中的每一層可能會日益變薄，例如，在5-20埃的數量級。特別是對于硬盤新發明的垂直磁記錄技術的情況下。結果，襯底可能需要重復地循環通過不同的濺射室，以沉積有時由多達50個不同的層構成的材料堆。

因此，需要一種系統，其能對等離子體約束進行更好的控制以增加沉積速度。此外，需要一種能更快地沉積多層以減少襯底在多個濺射室中的循環的系統。另外，在使用多靶時，需要一種系統，其能以低成本高效率并且節省空間的方式來為每一個靶供電。

發明內容

提供本發明以下的發明內容，以給出對本發明的一些方面和特征的基本理解。該發明內容不是本發明的擴展性總覽，并且同樣不是旨在特別地確定本發明的關鍵或重要元件，或描述本發明的范圍。它唯一的目的是以簡化的形式介紹本發明的一些概念，以作為以下將給出的更詳細描述的開始。

本發明的實施例提供了一種系統，其增強了對等離子體約束的控制。本發明的實施例還提供了一種系統，其減少襯底在濺射室中的循環。本發明的實施例能以低成本高效率并且節省空間的方式對濺射室中的多個靶供電并且對其進行控制。

在本發明中的一個方面中，提供使用導電屏蔽(conductive?shield)來改善等離子體約束。在本發明的另一個方面，通過將磁體并入導電屏蔽中來進一步改善等離子體約束。

在本發明的一個方面中，襯底在濺射室中的循環通過使每一個室中具有多個靶材而減少。在本發明的一個方面中，單個電源被多路轉接以對幾個濺射靶同時地供電。