專利名稱：單處理室淀積系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及用于在襯底上淀積材料的淀積系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在微制造技術(shù)中，物理氣相淀積(PVD)是一種普通工藝。參照圖1A和1B，淀積系統(tǒng)100包括處理室110、能夠保持工件130的工件支架(workpiece holder)120、靶150和磁控管濺射源160。靶150可以包括要由磁控管濺射源160濺射并淀積在工件130上的材料。在淀積期間工件支架120和工件130在處理室110中一般是固定的。磁控管源設(shè)置在每一個靶的附近。靶由內(nèi)部包括冷卻系統(tǒng)的支承板(backing plate)支撐，該冷卻系統(tǒng)可以是在支承板中的冷卻水管道或者是將整個磁控管160和靶150浸在其中的冷卻液槽(cooling liquid bath)。在淀積期間，磁控管濺射源160保持固定或相對于靶150移動。在這種配置中，每次只有一種材料可以被淀積。在淀積期間，磁控管一般覆蓋整個靶，以使靶的利用最大化。
工件可以是硅晶片。靶材料可以包括金，銅，鉭，鋁，鈦，鈦鎢，鎳，鎳釩等。在濺射操作中，首先把包括希望濺射的材料的靶安裝在處理室110中。對處理室110抽吸直到減小的壓力。在工件130上淀積靶中的一層濺射材料，以在工件上方形成淀積層。
微制造器件經(jīng)常需要將諸如鈦鎢/金、鈦/鈦氮/鋁、鉭氮/鉭/銅之類的多層結(jié)構(gòu)淀積在硅晶片的襯底上，而在不同層之間不會暴露到空氣中。即使在各種膜層之間空氣暴露是允許的，使用淀積系統(tǒng)110進行多層淀積也會相當(dāng)耗時。每一層的淀積需要一系列步驟，包括安裝包含用于該層的材料的靶，抽真空，壓力調(diào)節(jié)和壓力穩(wěn)定，濺射淀積以在工件130的襯底上形成該層，之后增大壓力并進行用于下一個淀積層的靶轉(zhuǎn)換?？梢蕴砑忧鍧嵅襟E，以避免在連續(xù)的淀積層之間的污染。對于每一個淀積層重復(fù)相同的操作過程(cycle)?？傊矸e系統(tǒng)100的多層結(jié)構(gòu)的淀積需要大量的抽真空、壓力調(diào)節(jié)、靶處理和安裝以及清潔步驟。該較低的系統(tǒng)生產(chǎn)量限制了淀積系統(tǒng)100的應(yīng)用。
在圖2A和2B中所示的另一個淀積系統(tǒng)200中，在單處理室210中包括多對的靶250和251以及磁控管濺射源260和261。每一個磁控管源260和261設(shè)置在其相關(guān)的靶250或251的附近。每一個靶250和251由可以通過冷卻系統(tǒng)冷卻的支承板支撐，該冷卻系統(tǒng)可以包括在支承板內(nèi)的用于使冷卻液流動的管道，或者是可以將靶250和251以及磁控管濺射源260和261浸在其中的冷卻液槽。在淀積期間，工件230和231可以通過工件支架220移動到淀積區(qū)域，并在不破壞真空的情況下接受從靶250和251濺射出的材料的淀積。在處理室210中，工件支架220以及工件230和231一般圍繞工件支架220的中心旋轉(zhuǎn)。在淀積期間，磁控管濺射源260和261可以保持固定或相對于靶250和251移動。通過在不同靶250和251下方移動工件260和261，可以淀積多種材料。
淀積系統(tǒng)200由于要容納多個工件而具有大的占地面積(footprint)以及相關(guān)的較高制造成本。因為靶需要足夠大以與工件的尺寸相匹配，所以靶材料的成本也較高。在成本及尺寸上的缺陷限制了淀積系統(tǒng)200的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
該系統(tǒng)的實現(xiàn)可以包括以下的一種或多種實現(xiàn)。在一個方面，本發(fā)明涉及一種淀積系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理室；在處理室內(nèi)的工件支架，配置成保持工件；包含第一材料的第一靶，設(shè)置在處理室內(nèi)；包含第二材料的第二靶，設(shè)置在處理室內(nèi)；單個磁體組件，設(shè)置在第一靶和第二靶的附近，配置成掃過第一靶和第二靶，以在工件上淀積第一材料和第二材料；以及傳送機構(gòu)，可操作地與磁體組件連接，配置成在磁體組件與第一靶或第二靶之間引起相對移動。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于在處理室中進行物理真空淀積的方法，該方法包括在磁體與包括第一材料的第一靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從第一靶濺射出第一材料；在工件上淀積第一材料，以在工件上方形成第一層；在磁體與包括第二材料的第二靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從第二靶濺射出第二材料；以及在第一層上淀積第二材料，以在工件上的第一層上方形成第二層，其中在形成第一層之后且在將第二材料淀積在第一層上之前，不清潔第二靶。
在又一方面，本發(fā)明涉及一種用于在處理室中進行物理真空淀積的方法，該方法包括在磁體與包括第一材料的第一靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從第一靶濺射出第一材料；在工件上淀積第一材料，以在工件上方形成第一層；在磁體與包括第二材料的第二靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從第二靶濺射出第二材料；在第一層上淀積第二材料，以在第一層上方形成第二層，其中在形成第一層之后且在將第二材料淀積在第一層上之前，不清潔第二靶；在磁體與第三靶之間產(chǎn)生相對掃描移動，以從第三靶濺射出第三材料；在形成第二層之后且在從第三靶濺射出第三材料之前，至少清潔第三靶，其中第一材料、第二材料和第三材料是三種不同的材料；以及在第二層上淀積第三材料，以在工件上的第二層上方形成第三層。
實施例可以包括下列優(yōu)點中的一個或多個。該公開的淀積系統(tǒng)包括包含多種濺射材料的濺射源。磁控管系統(tǒng)可以掃描濺射源中的每一種濺射材料，使得可以淀積不同材料以形成多層結(jié)構(gòu)，而不會破壞真空以及不用在連續(xù)層的淀積之間進行相關(guān)的抽真空和壓力調(diào)節(jié)。作為結(jié)果，在無需多腔室淀積系統(tǒng)的情況下，大大提高了淀積系統(tǒng)的生產(chǎn)量和使用效率。
該公開的淀積系統(tǒng)的另一個優(yōu)勢是它的靈活性、緊湊性和低成本。該公開的淀積系統(tǒng)包括可以提供多層淀積的單處理室。該公開的淀積系統(tǒng)比現(xiàn)有技術(shù)的單個腔室淀積系統(tǒng)提供更大的淀積多層的能力，以及比現(xiàn)有技術(shù)的多腔室淀積系統(tǒng)更小的占地面積和更低的成本。
該公開的淀積系統(tǒng)的又一個優(yōu)點是它減少了在真空淀積中的污染。在淀積多層的整個過程中，工件可以保持在真空中，而在靶轉(zhuǎn)換期間不會暴露到周圍環(huán)境中并且不會有污染。
在附圖和以下的描述中，闡明了一個或多個實施例的細節(jié)。從該描述和附圖以及從權(quán)利要求，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將變得顯而易見。


圖1A為現(xiàn)有技術(shù)的淀積系統(tǒng)的橫截面圖。
圖1B為圖1A中現(xiàn)有技術(shù)的淀積系統(tǒng)的透視圖。
圖2A為另一個現(xiàn)有技術(shù)的淀積系統(tǒng)的橫截面圖。
圖2B為圖2A中現(xiàn)有技術(shù)的淀積系統(tǒng)的透視圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的單個腔室淀積系統(tǒng)的橫截面圖。
圖4為圖3的單個腔室淀積系統(tǒng)的透視圖。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括多個靶的靶系統(tǒng)的底視圖。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的包括多個靶的靶系統(tǒng)的底視圖。
圖7說明圖6的靶系統(tǒng)的橫截面圖。
圖8是用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在工件上淀積多層結(jié)構(gòu)的流程圖。
圖9是用于根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例在工件上淀積多層結(jié)構(gòu)的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明通過提供緊湊的單個腔室淀積系統(tǒng)，致力于現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的以上缺陷，該淀積系統(tǒng)能夠在襯底上淀積多層結(jié)構(gòu)，同時去除或減少了抽真空的次數(shù)。如圖3和4所示，淀積系統(tǒng)300包括單處理室310、可以保持工件330的工件支架320、支承板340、多個靶350和351、以及磁體360。工件330可以包括硅晶片、玻璃襯底、光盤等等。淀積系統(tǒng)300也包括真空泵，其可以從處理室中抽取空氣直到氣壓基本低于大氣壓。淀積系統(tǒng)300可以包括兩個、三個、四個、五個、六個或更多靶，這對于包括不同材料的多層淀積是很靈活的。
與包括多個磁控管源且每一個磁控管源與一個靶相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)(例如，淀積系統(tǒng)200)形成對比，淀積系統(tǒng)300包括一個可以由兩個或更多靶350和351共享的磁控管360。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以將磁體360從一個靶350移至另一個靶351。在淀積工藝期間，同時濺射一個靶。
靶350，351包括要由磁控管360濺射并淀積在工件330上的材料。淀積系統(tǒng)300可以包括兩個、三個或更多靶，每一個靶包含相同或不同的靶材料。典型的濺射材料可以包括銅，鉭，鈦，金，銀，鋁，錫，鉻，鎢，鉿，鋯，鎳等。濺射材料也可以包括化合物或合金材料，諸如鈦鎢、氮化鈦(TiNx)、氮化鋁(AlNx)、氧化鋁(AlOx)、氧化鉿(HfOx)、氧化鈦(TiOx)、氮化鉭(TaNx)、鎳釩(NiV)、氧化銦錫(ITO)以及其它固體材料。靶350，351一般以平板形狀形成，包括前表面和背表面，其中從前表面濺射出材料。靶350，351的前表面可以是基本平坦的、成一定形狀的(尤其在濺射過一段時間后)或者甚至是傾斜的。
磁體360容納在通常稱為磁控管的磁性組件中。磁體360與磁控管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，該機構(gòu)可以使磁體360在多個靶350和351中的每一個靶上方旋轉(zhuǎn)。該磁性組件包括與支承板340的背表面341相鄰并且基本平行的表面361。表面361可以是基本平坦的。靶350，351可以以基本平行于表面361的平板形狀形成。磁性組件360的表面361的寬度比靶350和351的對應(yīng)尺寸窄(例如，沿如圖4中所示的方位角方向)，使得磁性組件360可以掃過(scan across)靶350和351的區(qū)域。該掃描運動可以是以擺動、周期性掃動(sweeping)、周期性平移、周期性旋轉(zhuǎn)以及其它類型的周期性移動的形式。磁控管旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以沿徑向、方位角方向或者任何其它方向或預(yù)先設(shè)計的二維路徑，掃過靶350和351中每一個靶的背表面。設(shè)計掃描運動和路徑以使靶材料能從靶350和351均勻地濺射出，并因而增加靶的壽命，以及使靶之間的交叉污染最小化。
設(shè)計磁體360的掃描運動和路徑，以確保襯底上方的靶材料均勻淀積在工件330上。在一個實施例中，磁體360的掃描運動和移動路徑可以相對于工件330的旋轉(zhuǎn)進行編程，以優(yōu)化從靶上到襯底上的材料濺射速率均勻性和在工件330上方的淀積分布。例如，掃描速度可以由相對于工件旋轉(zhuǎn)角速度的磁體移動的方向而定。如，它們可以沿相同或相反的方向，相互之間偏離或垂直等。磁體360的掃描運動的頻率可以選擇為與工件的旋轉(zhuǎn)頻率相當(dāng)或不相當(dāng)，以最小化在工件襯底上方的淀積速率或厚度的周期性波動。為了相同的理由，磁體360的掃描運動的周期性移動的相位也可以相對于工件旋轉(zhuǎn)的相位而調(diào)整。磁體360的掃描運動也可以包括沿單處理室310的徑向的速度分量。
工件可以是圓盤狀的硅晶片，其直徑可以是150mm，200mm，300mm，450mm等。工件也可以由諸如鍺、砷化鎵以及金屬、玻璃或陶瓷襯底之類的其它半導(dǎo)體材料制成。淀積系統(tǒng)300可以應(yīng)用于半導(dǎo)體集成電路、平板顯示、微流控器件、微電子機械加工(MEMS)部件、醫(yī)學(xué)器件和光電器件。
工件支架320可以安裝在與工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)連接的圍繞著軸的旋轉(zhuǎn)臺上，該軸基本垂直并穿過靶支承板的中心，這與一些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)(例如，淀積系統(tǒng)200)不同，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)包括圍繞沒有通過工件的中心的軸而旋轉(zhuǎn)的多個工件。工件支架320可以包括多個頂推銷(push-up pin)，用于承受(receive)工件330。在淀積工藝期間，工件支架320和工件330可以通過工件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)來圍繞其中心軸旋轉(zhuǎn)。在由磁體360濺射的靶的下方，晶片襯底的不同區(qū)域暴露給濺射材料，并使得濺射材料均勻地淀積在工件330的襯底上方。淀積系統(tǒng)300可以包括加熱機構(gòu)，其可以將工件330加熱至高于環(huán)境溫度。
靶350和351可以是平板形狀，并由濺射材料制成。靶350或351可以通過熱傳導(dǎo)焊接來接合到支承板或用緊固件(fasteners)附著到支承板。支承板包括冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)可以是在濺射期間用于使冷卻流體流動的水管道的網(wǎng)絡(luò)，或是可將靶浸入冷卻溶液中。支承板和靶相對于處理室310的某些部分(例如，腔室壁)負壓偏置。淀積系統(tǒng)300包括必要的電路以提供用于靶上的負電勢的功率。
在濺射前，也可以使處理室310充滿氣體以使得處理室內(nèi)的壓力在0.01毫托(milli-Torr)到1000毫托的范圍內(nèi)。希望的氣體可以包括氬氣、氮氣、氧氣和氫氣。由自由電子產(chǎn)生的正離子通過偏置場加速，以轟擊靶350，351之一，并從靶濺射出靶材料。濺射工藝期間，磁體360掃過靶的背表面，以在靶的前表面附近生成磁場。磁場將電子限制在靶表面的濺射側(cè)附近，并有效地增加了電子的自由程。被限制的電子可以與氣體原子相碰撞，以產(chǎn)生可以轟擊靶表面的正離子。由磁場引起的增加的離子轟擊減小了濺射和材料淀積所需的操作壓力。
在本發(fā)明中，淀積期間，磁體360只在一個靶材料(350或351)上方具有其磁通量，以使從其它靶的濺射最小化。該公開的系統(tǒng)可以包括其它的布置以進一步減少從多個靶的濺射在靶之間的物理屏障(barrier)640，641，642，643可以大大地抑制磁場的尾部進入相鄰的靶。電隔離的靶使得特定的反向電偏置只加在希望濺射的靶上。這樣離子轟擊可以只集中在單個靶上。通過由一個或多個擋板(shutter)覆蓋相鄰的靶，來阻止來自相鄰的靶的淀積，可以基本上消除不希望的濺射。具體地說，擋板可以是設(shè)置在靶350和351下方的可旋轉(zhuǎn)的平板。該可旋轉(zhuǎn)的平板包括一個窗口，其同時只允許一個靶暴露用于濺射。
靶350和351可以彼此電隔離。作為選擇，靶350和351可以彼此電連接。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的與淀積系統(tǒng)300相兼容的靶系統(tǒng)500的詳細的底視圖。靶系統(tǒng)500包括多個靶510-513，它們可以由不同或相同的濺射材料制成。靶510-513通過熱傳導(dǎo)焊接層530、緊固件或其它機械附著的方式，接合到支承板520。靶510-513通過縫隙540-543隔開，以與相鄰靶電隔離，以及減少包含不同濺射材料的靶之間的污染。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的與淀積系統(tǒng)300相兼容的靶系統(tǒng)600的底視圖。靶系統(tǒng)600包括多個靶610-613，它們可以由不同或相同的濺射材料制成。靶610-613通過熱傳導(dǎo)焊接層630接合到支承板620上。靶610-613由屏障640-643隔開，這可以使相鄰的靶隔離，以及減少不同濺射材料的靶之間的污染。圖7表示靶系統(tǒng)600的橫截面圖。靶610，613接合到支承板620，并由屏障643隔開。屏障643的突起形狀大大減少了從靶613濺射到靶610的濺射原子蒸汽的淀積，且反之亦然。
參照圖3和圖4，在濺射前將包括希望材料的靶安裝在支承板上。由通過預(yù)真空鎖(load lock)的工件傳送系統(tǒng)，將工件傳送到處理室310中。處理室310由閘門閥(gate valve)密封。通過真空泵浦系統(tǒng)從處理室310中抽取空氣以達到一般低于10-6torr的氣壓。然后，處理室可以重新充入希望的氣體諸如氬氣、氮氣、氫氣、氧氣或其它氣體，使壓力一般在0.01毫托到1000毫托的范圍內(nèi)。
濺射期間，磁體360周期性地掃描靶350或351的區(qū)域，并生成磁場，該磁場將等離子氣體限制在靶350或351的表面附近。濺射工藝期間，冷卻系統(tǒng)使靶避免過熱。工件330可以電接地、偏置或電浮置。也可以使用射頻(RF)場來向工件330的頂表面驅(qū)動濺射的原子蒸汽。濺射期間，通過工件旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使工件旋轉(zhuǎn)，以將不同角度的區(qū)域暴露給淀積材料并保持淀積層的均勻性。
靶350和351(或510-513和610-613)可以包括不同的濺射材料，使得可以將多個不同淀積材料的交替的薄層淀積在工件330的襯底上。靶350和351也可以包括相同的材料，用于在工件330上方淀積相同材料的層。
根據(jù)本發(fā)明，淀積系統(tǒng)300只需要單個的磁控管源。單個磁體360在不同的靶350和351之間共享。因此在濺射工藝期間，一次可以使一個靶濺射。與此形成對比，包括多個靶的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)(例如，淀積系統(tǒng)200)，包括多個磁控管，一個磁控管用于一個靶。
圖8表示在淀積系統(tǒng)300中用于將兩種靶材料A和B淀積在工件330上的流程圖。靶350，351分別包括靶材料A和B。如果靶350，351先前在其它淀積工藝中使用或者暴露給周圍環(huán)境，則可以在濺射和淀積之前，在工件支架上沒有工件或模擬工件(dummy workpiece)的情況下，首先將靶進行清潔。然后，將工件330裝入處理室310的工件支架320上方。抽氣后建立真空狀態(tài)。將希望的氣體充入處理室310中。將磁體360移動到靶350背后。在磁體360來回掃描靶350以及工件330繞中心軸旋轉(zhuǎn)的同時，在步驟830中將靶材料A以控制的速率濺射并淀積在工件330上方。包括材料A的第一淀積層形成在工件330的襯底上方。
接著，在沒有破壞真空的情況下，將磁體360移動到靶351背后。在步驟840中，在磁體360掃描靶351以及工件330旋轉(zhuǎn)的同時，將靶材料B濺射并淀積在工件330上方的包括材料A的第一淀積層上方。包含材料B的第二均勻淀積層形成在第一淀積層上方。在單個腔室的淀積系統(tǒng)300中，隔開靶和減少靶之間的交叉污染的能力是一個重要的特征。防止或減少靶350，351之間交叉污染，使得兩種不同靶材料A和B的連續(xù)層可以在不需要靶清潔、靶轉(zhuǎn)換以及相關(guān)的抽真空和穩(wěn)定化操作過程的情況下進行淀積。
本發(fā)明的另一方面是認(rèn)識到由靶材料A引起的靶351中的微量污染通常不會影響A/B疊置層的性能。即使有縫隙540-543和屏障640-643的存在，在從靶350濺射出靶材料A期間，微量的靶材料A也可能污染靶351。在工件330上方形成第一淀積層之后，靶351的頂表面可能在靶材料B的襯底上方包含微量的靶材料A。但是，通過分析和測試認(rèn)識到，這將不會影響A/B疊置層的物理特性或化學(xué)計量(stoichiometry)，因為在A/B淀積層的界面處總有靶材料A存在。隨著包括靶材料B的第二淀積層厚度的生長，將靶351上方的靶材料A的微量污染從靶351清除掉?？梢詫胁牧螧的純度控制在容許限度內(nèi)。另一種選擇是在淀積材料B之前，在不存在襯底的情況下清潔靶材料B。
如果在步驟850中，要將材料A和材料B的可選擇層淀積在第二淀積層上方，則重復(fù)步驟830和步驟840，直到淀積了所有預(yù)指定數(shù)目和次序的層。雖然圖8表示了淀積疊置層結(jié)構(gòu)A/B，A/B/A/B，A/B/A/B/A/B等的工藝，但通過淀積系統(tǒng)300，在沒有破壞真空以及真空降和升操作過程的情況下，可以有效地完成許多其它分層結(jié)構(gòu)的組合。包括靶材料A和B的疊置層結(jié)構(gòu)的例子包括A/B/A，A/A/B，A/B/B，A/A/B，A/B/A/B/A等。
圖9說明用于形成包括三種不同靶材料A，B和C的疊置層結(jié)構(gòu)A/B/C的流程圖。與以上關(guān)于圖8描述的類似，在步驟920和930中形成分別包括材料A和B的第一和第二淀積層。在淀積包含不同的靶材料C的第三淀積層之前，在步驟940中可以將靶進行清潔，以阻止在包含靶材料C的靶上方主要是靶材料A的微量污染。清潔工藝可以包括將工件從處理室310傳送到預(yù)真空鎖中以臨時存放，以及濺射包括靶材料C的靶和可能的其它靶。然后將工件330傳送回工件支架320上方。然后濺射靶材料C以在第二淀積層上方淀積第三淀積層。
在第一和第二淀積層的淀積之間減少清潔步驟，代表大大地減少了工藝時間并提高了生產(chǎn)量。通常，如果下一個淀積層的組分與最后淀積層之一的組分相同，則該公開的系統(tǒng)和淀積工藝不需要靶清潔。
該公開的淀積系統(tǒng)300提供了單個系統(tǒng)的有益特征的組合。首先，該公開的淀積系統(tǒng)只包括單處理室。其小的占地面積對于實驗、研究和示范性(pilot)研發(fā)應(yīng)用是理想的。第二，該公開的淀積系統(tǒng)在沒有破壞真空的情況下能夠進行多層淀積，因此與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)相比，大大提高了工藝的生產(chǎn)量。第三，該公開的淀積系統(tǒng)簡單，并因此與能夠進行多層工藝的商用多腔室系統(tǒng)相比，易于以較低成本制造。降低的制造成本使得用戶具有購買研發(fā)淀積系統(tǒng)或為同時進行多個實驗而購買多個淀積系統(tǒng)的支付能力。最后，該公開的淀積系統(tǒng)和工藝能夠生產(chǎn)高質(zhì)量的淀積分層結(jié)構(gòu)，其具有在工件上的均勻性和疊置層中的材料純度。各種能力的組合克服了現(xiàn)有技術(shù)的淀積系統(tǒng)中的許多缺點。
盡管本發(fā)明的特定實施例已在附圖中進行示意和在前面的詳細描述中進行描述，但要理解本發(fā)明并不限于這里描述的具體實施例，而是能夠在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，進行多種重新布置、修改和替換。下列的權(quán)利要求旨在包括所有這種修改。
權(quán)利要求
1.一種淀積系統(tǒng)，包括一個處理室；一個工件支架，在所述處理室內(nèi)，配置成保持一個工件；一個包含第一材料的第一靶，設(shè)置在所述處理室內(nèi)；一個包含第二材料的第二靶，設(shè)置在所述處理室內(nèi)；單個磁體組件，設(shè)置在所述第一靶和所述第二靶的附近，配置成掃過所述第一靶和所述第二靶，以在所述工件上淀積所述第一材料和所述第二材料；以及傳送機構(gòu)，可操作地與所述磁體組件連接，配置成在所述磁體組件與所述第一靶或所述第二靶之間引起相對移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，還包括一個真空泵，配置成從所述處理室抽取空氣直到壓力基本上低于大氣壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中所述第一靶包括第一表面，以及所述磁體組件包括至少第二表面，該第二表面設(shè)置成基本平行于所述第一表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中所述傳送機構(gòu)配置成使所述單個磁體組件以周期性移動的方式掃過所述第一靶或所述第二靶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中所述第一材料與所述第二材料不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中所述第一靶和所述第二靶與所述處理室電隔離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中濺射源配置成保持包含第三材料的一個第三靶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，還包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，可操作地與所述工件支架連接，且配置成使所述工件支架旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，還包括一個電路，配置成在所述第一靶與所述工件或至少所述腔室的一部分之間提供偏置電壓，以從所述第一靶濺射出所述第一材料，以淀積到所述工件上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中所述第一靶和所述第二靶彼此電隔離。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中所述第一靶和所述第二靶彼此電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，其中所述第一靶和所述第二靶通過縫隙或屏障而彼此隔開。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，還包括一個阻擋平板，配置成移動到一個可以在覆蓋所述第二靶的同時暴露所述第一靶的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，還包括加熱機構(gòu)，配置成將所述工件加熱到一個高于周圍溫度的溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，還包括電偏置電路，配置成在所述第一靶與所述腔室的至少一部分或所述工件之間產(chǎn)生偏置電壓，以產(chǎn)生直流電流(DC)或交流電流(AC)，使從所述第一靶濺射出所述第一材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淀積系統(tǒng)，還包括預(yù)真空鎖，配置成將所述工件傳送到所述處理室中或?qū)⑺龉ぜ魉偷剿鎏幚硎抑狻?br> 17.一種用于在處理室中進行物理真空淀積的方法，包括在磁體與包括第一材料的第一靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從所述第一靶濺射出所述第一材料；在工件上淀積所述第一材料，以在所述工件上方形成第一層；在所述磁體與包括第二材料的第二靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從所述第二靶濺射出所述第二材料；以及在所述第一層上淀積所述第二材料，以在所述工件上的所述第一層上方形成第二層，其中在形成所述第一層之后且在將所述第二材料淀積在所述第一層上之前，不清潔所述第二靶。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括在所述磁體與包括第三材料的第三靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從所述第三靶濺射出所述第三材料；以及在所述第二層上淀積所述第三材料，以在所述工件上的所述第二層上方形成第三層，其中所述第三材料與所述第一材料或所述第二材料相同。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括從所述處理室抽取空氣，以使所述處理室內(nèi)的氣壓達到低于1毫托。
20.一種用于在處理室中進行物理真空淀積的方法，包括在磁體與包括第一材料的第一靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從所述第一靶濺射出所述第一材料；在工件上淀積所述第一材料，以在所述工件上方形成第一層；在所述磁體與包括第二材料的第二靶之間產(chǎn)生相對掃描移動；從所述第二靶濺射出所述第二材料；在所述第一層上淀積所述第二材料，以在所述第一層上方形成第二層，其中在形成所述第一層之后且在將所述第二材料淀積在所述第一層上之前，不清潔所述第二靶；在所述磁體與第三靶之間產(chǎn)生相對掃描移動，以從所述第三靶濺射出所述第三材料；在形成所述第二層之后且在從所述第三靶濺射出所述第三材料之前，至少清潔所述第三靶，其中所述第一材料、所述第二材料和所述第三材料是三種不同的材料；以及在所述第二層上淀積所述第三材料，以在所述工件上的所述第二層上方形成第三層。
全文摘要
一種淀積系統(tǒng)包括處理室、在處理室中用于保持工件的工件支架、包含第一材料的第一靶、包含第二材料的第二靶、單個磁體組件以及傳送機構(gòu)，該單個磁體組件設(shè)置成可以掃過第一靶和第二靶，以在工件上淀積第一材料和第二材料，該傳送機構(gòu)可以在磁體組件與第一靶或第二靶之間引起相對移動。
文檔編號C23C14/56GK1900351SQ20061005685
公開日2007年1月24日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者郭信生 申請人:亞升技術(shù)公司