[發(fā)明專利]用于具有分段靶構(gòu)造的磁控管的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180052226.4
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN115989557A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬克-安德魯·拉里維埃;胡安·里奧斯雷耶斯;尼汀·喬德哈瑞;李超;布倫丹·V·特朗格;克里斯蒂安·K·福吉;邁克爾·S·科雷拉
• 申請（專利權(quán)）人: OEM集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01J37/34
• 分類號: H01J37/34
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李金剛;梁曉廣

本發(fā)明提供一種磁控管系統(tǒng)，該磁控管系統(tǒng)包括基板組件，該基板組件限定殼體部分和電力饋通。磁體組件和分段靶組件被布置在殼體部分內(nèi)。分段靶組件具有內(nèi)部靶段，該內(nèi)部靶段具有多個靶磚。多個電接觸件與電力饋通電氣連通，其中，所述多個電接觸件中的各電接觸件電接觸所述多個靶磚中的相應(yīng)的靶磚，使得電力從所述多個電接觸件中的各電接觸件輸送到所述多個靶磚中的各相應(yīng)的靶磚。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求并涉及于2020年8月31日提交的標(biāo)題為“用于具有分段靶構(gòu)造的磁控管的系統(tǒng)和方法(SYSTEMS?AND?METHODS?FOR?AMAGNETRON?WITH?A?SEGMENTED?TARGETCONFIGURATION)”的共同擁有的美國臨時專利申請第63/072,737號的優(yōu)先權(quán)，該臨時專利申請通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及物理氣相沉積；并且特別地，本公開涉及用于使用具有分段靶的磁控管來調(diào)制靶材料的濺射速率的系統(tǒng)和相關(guān)方法。

背景技術(shù)

濺射通常用于材料在任意晶圓上的物理氣相沉積。當(dāng)微觀分子被等離子體或氣體的帶電離子轟擊之后從固體靶表面侵蝕掉時，發(fā)生濺射。在晶圓制造中，這種過程用于將均勻的微觀膜沉積到晶圓上。通常，來自靶表面的被侵蝕材料沉積到晶圓上。例如，為了將鋁膜沉積到硅晶圓上，靶表面將是鋁。

在磁控管中，通過由帶正電荷的離子與帶負(fù)電荷的電子的低壓分離來電離非活性氣體(通常是氬氣(Ar))，從而產(chǎn)生等離子體。帶正電荷的離子朝向帶負(fù)電荷的電極(即，靶表面)加速，并以足夠的力撞擊帶負(fù)電荷的電極，以從靶表面逐出和射出分子。然后，這些分子凝結(jié)到被放置在磁控管濺射陰極附近的晶圓上。為了將復(fù)合材料沉積到晶圓表面上，反應(yīng)氣體被引入到氬氣等離子體中。例如，氮氣與氬氣一起使用，以從Al靶上沉積AlN膜。

鈧(Sc)摻雜的氮化鋁(AlN)膜正在獲得工業(yè)界和科學(xué)界對下一代電聲和壓電-MEMS設(shè)備的極大興趣，這是因為與原始AlN相比其壓電性能顯著增強(qiáng)。特別地，鈧摻雜的氮化鋁(AlScN)為CMOS-兼容的下一代存儲設(shè)備開辟了道路；然而，精確比例的鈧與鋁的沉積是一個挑戰(zhàn)，并且不容易用目前的濺射設(shè)備來實現(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中沒有提供由本發(fā)明隨之產(chǎn)生的益處。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的不足并且對使用磁控管系統(tǒng)的進(jìn)步做出重大貢獻(xiàn)的改進(jìn)。

本發(fā)明的另一目的是提供一種磁控管系統(tǒng)，該磁控管系統(tǒng)包括：基板組件，該基板組件限定殼體部分和電力饋通；分段靶組件，該分段靶組件具有被布置在殼體部分內(nèi)的內(nèi)部靶段，該內(nèi)部靶段具有多個靶磚；多個電接觸件，所述多個電接觸件與電力饋通電氣連通，其中，所述多個電接觸件中的各電接觸件電接觸所述多個靶磚中的相應(yīng)的靶磚，使得電力從所述多個電接觸件中的各電接觸件輸送到所述多個靶磚中的各相應(yīng)的靶磚；以及磁體組件，該磁體組件被布置在殼體部分內(nèi)。

本發(fā)明的另一目的是提供一種磁控管系統(tǒng)，該磁控管系統(tǒng)包括：基板組件，該基板組件限定殼體部分和電力饋通；分段靶組件，該分段靶組件被布置在殼體部分內(nèi)，分段靶組件具有：內(nèi)部靶段，該內(nèi)部靶段具有多個靶磚；以及外部靶段，該外部靶段具有多個靶磚，其中，所述多個靶磚的第一子集由第一材料構(gòu)成，并且其中，所述多個靶磚的第二子集由第二材料構(gòu)成，其中，所述多個靶磚以交替順序被布置成使得：所述多個靶磚中的包括第一材料的靶磚并置于所述多個靶磚中的包括第二材料的兩個靶磚之間，并且所述多個靶磚中的包括第二材料的靶磚并置于所述多個靶磚中的包括第一材料的兩個靶磚之間；以及磁體組件，該磁體組件被布置在殼體部分內(nèi)。

前述內(nèi)容已經(jīng)概述了本發(fā)明的一些相關(guān)目的。這些目的應(yīng)被解釋為僅僅是本發(fā)明的一些更顯著的特征和應(yīng)用的說明。通過以不同的方式應(yīng)用所公開的發(fā)明或在本公開的范圍內(nèi)修改該發(fā)明，可以獲得許多其他有益的結(jié)果。因此，除了權(quán)利要求書連同所附附圖所定義的本發(fā)明的范圍之外，還可以通過參考本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容和優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述來獲得其他目的和對本發(fā)明的更全面的理解。

發(fā)明內(nèi)容