[发明专利]用于形成圆筒状标靶组件的方法及装置

说明书

本发明的实施例大体包含用于制备圆筒状溅射标靶管且将圆筒状溅射标靶管接合至背衬管以形成旋转标靶组件的方法及装置。在一个实施例中，圆筒状标靶组件包括接合材料，该接合材料具有圆筒状表面且与背衬管大致上同心。在一个实施例中，用于形成圆筒状标靶组件的方法包括用间隔物填充界定于溅射标靶管之间的缝隙。该方法还包括在将所述溅射标靶管接合至背衬管后移除该间隔物。在一个实施例中，用于制造圆筒状标靶组件的装置包含支撑管、两个端配件及可操作以将所述支撑管夹持于所述两个端配件之间的多个夹持元件。

背景

领域

本发明的实施例大体关于用于制备圆筒状溅射标靶且将圆筒状溅射标靶接合至背衬管以形成圆筒状标靶组件的方法及装置。

相关技术的描述

通常所称的物理气相沉积（PVD）或溅射是一种将材料沉积至基板上的方法。在溅射工艺期间，标靶可经由施加电偏压从而使得在处理区中产生的离子可以充足的能量轰击标靶表面，以使得标靶材料的原子自标靶表面撞出。所溅射原子可沉积于基板上，该基板可接地以作为阳极。或者，所溅射原子可与等离子体中的气体（例如，氮气或氧气）反应以在被称为反应性溅射的工艺中沉积于基板上。

直流（DC）溅射及交流（AC）溅射是溅射的形式，其中导电性的标靶可经加偏压以吸引离子撞向标靶。当溅射标靶为非导电性时，可使用射频（RF）溅射。溅射腔的侧面可用防护罩覆盖以免腔壁在溅射期间被沉积，且防护罩还充当与经加偏压标靶相对的阳极，以将标靶功率电容性地耦合至溅射腔中所产生的等离子体。

存在两种一般类型的溅射标靶：平坦溅射标靶及旋转溅射标靶组件。平坦溅射标靶及旋转溅射标靶组件两者皆具有其优势。旋转溅射标靶组件在大面积基板处理中可能特别有利。将圆筒状标靶管接合至背衬管在机械旋转标靶组件的制造中是一项挑战。特别是，在标靶管为进行最终组装而接触背衬管之前，氧化物快速地形成于用以将圆筒状标靶管结合至背衬管的材料上。氧化物产生不牢固的接点，该不牢固的接点可减损旋转标靶组件的寿命及性能。另外，在溅射标靶管的组装期间，需要将标靶组合件密封并接合在一起以防止过量接合材料自各组合件之间漏出。以已知制造方法及工具接合标靶组合件可能有困难，所述方法及工具不能一致地维持标靶管之间的同心度。若过量接合材料漏出，则接合材料残留残余物于标靶组合件上。此残余物可导致标靶组合件之间的微弧放电，藉此制成有缺陷的标靶组件。因此，本领域中存在对用于生产旋转溅射标靶的方法及装置的需求。

概要

本发明的一个实施例大体包括用于制备圆筒状溅射标靶管且将圆筒状溅射标靶管接合至背衬管以形成圆筒状标靶组件的方法及装置。

在一个实施例中，一种圆筒状标靶组件包括：背衬管；至少两个溅射标靶管；所述标靶管的外壁直径；缝隙，所述缝隙界定于所述标靶管之间；及接合材料，所述接合材料将所述标靶管固定至所述背衬管。所述接合材料在所述缝隙中形成圆筒状表面。所述圆筒状表面与所述背衬管大致上同心，且在所述标靶管的外壁直径内侧与该外壁直径相隔开。

在一个实施例中，一种用于形成圆筒状标靶组件的方法包括用接合材料将至少两个溅射标靶管的内表面及背衬管的外表面润湿以形成湿润表面。所述方法还包括将所述溅射标靶管安置于所述背衬管周围，其中间隙（interstitial space）界定于所述溅射标靶管与所述背衬管之间。间隔物填充界定于所述溅射标靶管之间的缝隙。所述溅射标靶管藉由用接合材料填充所述间隙而接合至所述背衬管。所述方法还包括移除所述间隔物。藉由在制造所述圆筒状标靶组件后移除所述间隔物，减少所述圆筒状标靶组件中的微弧放电。

在一个实施例中，一种用于制造圆筒状标靶组件的装置包含支撑管，所述支撑管具有内部直径。所述装置还包括两个端配件，所述端配件的内径小于所述支撑管的所述内部直径。每一端配件具有自外径延伸至内径的通道。所述装置进一步包含多个夹持元件，所述夹持元件可操作以将所述支撑管夹持于所述两个端配件之间。所述支撑管在将溅射标靶管接合至背衬管期间同心地保持所述管。

附图简要说明