專利名稱：彈性連接一大面積靶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子裝置制造中的濺鍍靶，特別是涉及將該濺鍍靶連接至一背板(backing plate)的方法，在淀積腔中由該背板支撐該濺鍍靶。
背景技術(shù)：
物理氣相淀積(PVD)是電子裝置制造中最常用的制程之一。PVD是在一個(gè)真空腔中進(jìn)行的等離子制程，在該真空腔中，負(fù)偏壓的靶曝露在包含具有較重原子(例如，氬氣)的惰性氣體的等離子中，或曝露在包含這類惰性氣體的混合氣體中。通過惰性氣體對靶的轟擊(或?yàn)R鍍)會造成靶材料的原子的發(fā)射。射出的原子會在真空腔內(nèi)的基板上累積為一層淀積膜，該基板位于真空腔內(nèi)的靶下方所淀積的基板晶片座上。平板顯示器濺鍍與已知晶片濺鍍技術(shù)的主要差異在于平板顯示器濺鍍使用大面積基板及其矩形形狀。
圖1(現(xiàn)有技術(shù))顯示一種典型DC磁電管PVD反應(yīng)器10，其包括一接地真空腔12，一靶14通過一電隔離器16而真空密封于該接地真空腔12。一個(gè)DC電源供應(yīng)器18使該靶14相對于該真空腔12而成負(fù)偏壓，以使一氬氣濺鍍工作氣體激發(fā)成為一等離子。然而，應(yīng)注意，射頻磁控濺鍍法(RFsputting)也屬于已知技術(shù)。帶正電的氬氣離子為該偏壓的靶14所吸引，及由該靶14將材料濺鍍至一基板20上，該基板20由一晶片座支撐而位于該靶14的對面。一位于該靶背面的磁電管24給予一平行于該靶14前表面的磁場，以攔截電子，以增加等離子密度及增進(jìn)濺鍍速率。在現(xiàn)代的濺鍍反應(yīng)器中，該磁電管會比較小，而且可在該靶14背面附近掃描。為了增進(jìn)侵蝕及淀積的均勻度，即使是一大型的磁電管也可進(jìn)行掃描。鋁、鈦及銅靶典型地是以一濺鍍層形式被濺鍍涂布或連接至一靶背板上，該靶背板是由較不昂貴和更易于接受機(jī)器加工的材料所形成。
濺鍍反應(yīng)器過去主要開發(fā)為用于在實(shí)質(zhì)上為圓形的硅晶片上進(jìn)行濺鍍。這幾年來，硅晶片的尺寸已由直徑50mm增加到300mm。需要濺鍍靶多少大于晶片尺寸，以在晶片上產(chǎn)生較均勻的淀積。典型地，對某些材料而言，晶片濺鍍靶會以單一圓型構(gòu)件形成，如，鋁及銅，而對難度較高的材料而言，單一連續(xù)濺鍍層則形成于一背板上。
在九十年代早期，濺鍍反應(yīng)器的開發(fā)是針對用在大型顯示器(如，作為計(jì)算機(jī)屏幕或電視屏幕的液晶顯示器(LCD))而形成于玻璃面板上的薄膜晶體管(TFT)電路。這項(xiàng)技術(shù)稍晚應(yīng)用在其它類型的顯示器，如，等離子顯示器，及太陽能面板，及應(yīng)用在其它的面板零件，如，塑料制品及聚合物。某些早期的反應(yīng)器設(shè)計(jì)為用在大小約為400mm×600mm的面板。因?yàn)橹瞥傻钠矫骘@示器尺寸的增加，及當(dāng)在單一玻璃面板上制成多顯示器及稍后進(jìn)行分割時(shí)大規(guī)模量產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，面板的尺寸已呈連續(xù)增加。平坦面板的制造設(shè)備可在商業(yè)用途上，用于在最小為1.8m的大小的面板上進(jìn)行濺鍍，而且該設(shè)備的設(shè)計(jì)預(yù)期為用在尺寸不小于2m×2m的面板。
由于面板尺寸的增加，常規(guī)的通過銦連結(jié)而將濺鍍靶連結(jié)到背板的方式，隨著濺鍍靶尺寸漸增，也變得非常昂貴。因此，需要更經(jīng)濟(jì)和耐用的方法，以將濺鍍靶連結(jié)至用于大面積基板處理系統(tǒng)的背板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種將濺鍍靶磚連接至背板的方法。本發(fā)明實(shí)施例會再提供一濺鍍靶組件，其在一濺鍍靶磚與一背板之間，包括一彈性粘著層。在一實(shí)施例中，將至少一濺鍍靶磚連接至一背板的方法，包括在至少一濺鍍靶磚與該背板之間，設(shè)置一彈性粘著層，及在該彈性粘著層內(nèi)設(shè)置至少一金屬網(wǎng)，其中該至少一金屬網(wǎng)中至少部分，會與該至少一濺鍍靶磚及與該背板兩者接觸，及該至少一金屬網(wǎng)中至少部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
在另一實(shí)施例中，一種將至少一濺鍍靶磚連接至一背板的方法，包括在至少一濺鍍靶磚與該背板之間設(shè)置至少一彈性粘著層，及在至少一彈性粘著層內(nèi)設(shè)置至少一金屬網(wǎng)，其中該至少一金屬網(wǎng)中至少部分，會與至少一濺鍍靶磚及與該背板兩者接觸，及該至少一金屬網(wǎng)的開口總表面積是該至少一個(gè)濺鍍靶磚的總連接表面積的40％至70％。
在另一實(shí)施例中，一濺鍍靶組件包括至少一濺鍍靶磚，一用于該至少一濺鍍靶磚的背板，一彈性粘著層位于該至少一濺鍍靶磚與該背板之間，其中該彈性粘著層將該至少一濺鍍靶與該背板連接在一起，及至少一金屬網(wǎng)位于該彈性粘著層之內(nèi)，其中該至少一金屬網(wǎng)中至少部分會與該至少一濺鍍靶磚與該背板兩者接觸，及該至少一金屬網(wǎng)中至少部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
在另一實(shí)施例中，一種濺鍍靶組件包括至少一濺鍍靶磚，一用于該至少一濺鍍靶磚的背板，至少一彈性粘著層位于該至少一濺鍍靶磚與該背板之間，其中該至少一彈性粘著層將該至少一濺鍍靶與該背板連接在一起，及至少一金屬網(wǎng)位于該至少一彈性粘著層之內(nèi)，其中該至少一金屬網(wǎng)中至少部分會與該至少一濺鍍靶磚及與該背板兩者接觸，及該至少一金屬網(wǎng)的開口總表面積是該至少一濺鍍靶磚的總連接表面積的40％至70％。
在另一實(shí)施例中，一濺鍍靶組件包括至少一濺鍍靶磚，一用于該至少一濺鍍靶磚的背板，一彈性粘著層位于該至少一濺鍍靶磚與該背板之間，其中該彈性粘著層將該至少一濺鍍靶及與該背板連接在一起，及該彈性粘著層包括金屬粉末，其重量范圍為約0％至約80％，以增加熱傳導(dǎo)性，及至少一金屬網(wǎng)位于該彈性粘著層之內(nèi)，其中該至少一金屬網(wǎng)中至少部分會與該至少一濺鍍靶磚與該背板兩者接觸，及該至少一金屬網(wǎng)中至少部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。


為更詳細(xì)說明本發(fā)明的上述特征，在此通過參考實(shí)施例和附圖進(jìn)行進(jìn)一步的說明。其中部分實(shí)施例結(jié)合

。然而，應(yīng)注意的是，附圖僅表示本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明也可允許其它等效實(shí)施例。
圖1(現(xiàn)有技術(shù))是已知的等離子濺鍍反應(yīng)器的剖面示意圖。
圖2是靶磚的二維陣列所形成的矩形靶平面圖。
圖3A是連接至一背板的靶磚常規(guī)構(gòu)成的剖面圖，該背板包括冷卻通道。
圖3B是四個(gè)靶磚之間的角落區(qū)域平面圖。
圖4(現(xiàn)有技術(shù))表示將靶磚連接至一背板的常規(guī)方法的示意圖。
圖5是本發(fā)明的連接至背板的濺鍍靶實(shí)施例的剖面圖。
圖6是本發(fā)明所用的金屬網(wǎng)的實(shí)施例的透視圖。
圖7顯示使用圖6的金屬網(wǎng)，而將一濺鍍靶連接至一背板的流程圖。
圖8A顯示靶磚的3×2陣列所形成的矩形靶的平面圖。
圖8B顯示連接至圖8A的背板的靶磚830C，830E的剖面圖。
圖8C顯示靶磚的3×1陣列所形成的矩形靶的平面圖。
圖8D顯示由一片靶所形成的矩形靶的平面圖。
附圖標(biāo)記說明10DC磁電管或PVD反應(yīng)器12真空腔14靶 16電隔離器18DC電源供應(yīng)器 20基板22基板 24磁電管30矩形靶 32矩形靶磚34靶背板 36角38延長物 40矩形輪廓42金屬平板 44金屬平板46線狀冷卻通道 48溝隙60加熱臺 62加熱臺64粘著涂層 66銦涂層70角區(qū)域 72間隙110 背板 120 彈性粘接劑120A 彈性層 120B 彈性層125 金屬網(wǎng) 126 開口130 靶 810 背板820 連接層 825 金屬網(wǎng)830A 磚 830B 磚830C 磚 830D 磚830E 磚 830F 磚
830G 磚 830H 磚830I 磚 830J 單片靶850 最寬空隙具體實(shí)施方式
對于大型濺鍍靶而言，二維的靶磚配置(如，圖2所示)有時(shí)候是必要的。矩形的靶磚32會排列于矩形陣列中，而且連接至一靶背板34。如圖2的平面圖中所示，通常，矩形靶30包括排列為矩形陣列而且連接至一靶背板34的多個(gè)矩形靶磚32。該靶磚尺寸取決于包括磚制造的容易度等多個(gè)因素，而且其數(shù)目可以是3×1、3×3、4×5(如圖2所示)，或其它適用的組合。這些磚32的基本尺寸可以(例如)是750mm×900mm，因而一個(gè)3×3的陣列即為大型面板所必須。若靶材料難以使用，如，鉻或鉬，則磚陣列中的磚的數(shù)目甚至更多。圖示的靶背板34大體上呈矩形，以符合待濺鍍涂布的面板的形狀及大小，但其棱角典型地是圓形，以符合支撐該背板34的腔體，而且該背板34可包括一來自該腔體的延長物38，該腔體含有一電性端子及多個(gè)管狀連結(jié)器，前者用來供給該靶電力，后者用于冷卻該靶30的冷卻液。如圖3A所示，用于平坦面板濺鍍的該靶背板34典型地是由二金屬平板42，44所形成，該二金屬平板(例如)則由鈦焊接或以其它方式連接。該二平板42，44中之一以線形冷卻通道46形成，該冷卻通道46內(nèi)流動(dòng)著冷卻液。該背板34較一般用于晶片加工的背板更為復(fù)雜，因?yàn)閷O大型的面板尺寸而言，與其設(shè)置冷卻浴，不如設(shè)置一背側(cè)真空腔，以便將極大型靶30間的壓差最小化。
這些磚32會以一間隙48連接至其腔側(cè)上的背板34，該間隙48也許形成于這些磚32之間。典型地，這些磚32的形狀為具有直角的平行管狀，而存在磚陣列的周圍可能形成斜角的例外。該間隙48欲滿足制造變化及磚的熱膨脹，而且其距離為0至0.5mm。相鄰的磚32可以是直接緊靠的，但不可彼此擠壓。在另一方面，該間隙48的寬度不可大于等離子暗區(qū)，而這通常與等離子鞘層的厚度相對應(yīng)，而且一般而言，由于氬氣工作氣體的平常壓力，該間隙48應(yīng)稍微寬于0.5mm。等離子無法在小于等離子暗區(qū)的最小距離的空間中形成。此外，如圖3B的平面圖所示，對于四個(gè)磚32間的角落區(qū)70而言，排列為矩形陣列的四個(gè)磚32易于沿著彼此而滑動(dòng)，而且因磚間的間隙48的不同寬度而不當(dāng)對齊。一間隙即意指在至少三個(gè)磚間的接口的點(diǎn)或空間，因而該專有名詞不包括二個(gè)磚間的線。即使是良好限定的間隙72，也會在這些磚32之間出現(xiàn)最大的間隙。故將間隙72的最大寬度維持為低于該等離子暗區(qū)是很重要的，這可避免在該間隙72中形成等離子。因此，當(dāng)濺鍍這些磚時(shí)，下墊的鈦背板34不會產(chǎn)生濺鍍。
回到圖2，這些磚32會排列在一矩形輪廓40內(nèi)，以大略符合或稍大于欲進(jìn)行濺鍍的靶30的面積。圖1的磁電管24會在該輪廓40內(nèi)進(jìn)行掃描。檔板或其它方式會用以避免背板34的未鋪磚表面曝露于高密度等離子而被濺鍍。并不要求進(jìn)行清晰濺鍍的背板34(如，以鈦等材料制成且支撐鉬或其它磚)。即使該背板34由與該靶磚32相同的材料構(gòu)成，也不要求該背板產(chǎn)生濺鍍。該背板34是一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而且在一組磚32耗盡后和將用于新的一組磚32時(shí)，即應(yīng)進(jìn)行再磨光。該背板34的任何濺鍍都應(yīng)避免。
有多個(gè)過程及連接材料可用于將靶磚連接至該背板。圖4表示一種常見制程(現(xiàn)有技術(shù))，包括一設(shè)備，其包括二個(gè)加熱臺60、62。這些磚32會以一粘著涂層64(如，銦)涂布于其背側(cè)。該加熱臺60會將該涂層的磚32加熱至約200℃，遠(yuǎn)高于銦的熔點(diǎn)156℃，所以銦會濡濕這些磚32而且形成一均勻的熔化層。同樣地，該背板34會置于另一加熱臺62上，且會以銦涂層66涂布而加熱至約200℃。因熔化態(tài)的銦涂層64、66的使用，這些磚32會由該第一臺60移除，倒轉(zhuǎn)，而放置于具有該熔化的銦涂層64、66的背板34頂部，這些涂層64、66彼此面對且其濺鍍面朝上。冷卻時(shí)，銦會固化且將這些磚32連接至該背板34。
隨著銦將靶磚連接至該背板，因?yàn)樵摪写u與該背板的材料間的不同的熱膨脹，例如，鉬靶連接至鋁背板，會產(chǎn)生一個(gè)問題。當(dāng)該連接組件由約200℃的銦的連接溫度，冷卻至室溫時(shí)，該不同的熱膨脹很容易使該組件彎曲。因?yàn)楣虘B(tài)銦的柔軟度，這個(gè)彎曲度可由該連接組件壓回。然而，這樣的壓擠通常是不可控制的程序，且這些磚可能會在壓擠期間彼此滑動(dòng)，而產(chǎn)生不理想的未對齊，如，大于等離子暗區(qū)的間隙(例如，1mm)。
此外，這樣大型的機(jī)械結(jié)構(gòu)不易操控為提供理想的對齊程度，具體而言，即使連接的多個(gè)磚的相距皆不大于0.5mm。因此，未對齊磚32最寬的間隙會變得大于等離子暗區(qū)，例如，1mm，則等離子會向該背板23而傳播。若該間隙僅稍寬于該等離子暗區(qū)，該間隙中的等離子狀態(tài)即會不穩(wěn)定，且易于使該靶材料的粒子而非原子產(chǎn)生剝落，因而產(chǎn)生會造成污染的粒子。若等離子達(dá)到該背板，即會進(jìn)行濺鍍。若這些磚與該背板的材料不同，則該背板的濺鍍會導(dǎo)致材料的污染。再者，該背板的濺鍍會使得用于一再磨光靶的背板的再使用變得更為困難。
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種使用彈性粘著劑而將濺鍍靶或靶磚連接至該背板的方法。具有連接的靶磚的背板會在較低溫(如，低于100至150℃)時(shí)固化，而降低了該背板及多個(gè)連接靶磚產(chǎn)生彎曲的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的概念可應(yīng)用在連接所有任何大小的濺鍍靶或靶磚，其用在處理任何類型的基板。本發(fā)明的概念可應(yīng)用在大于750cm2的靶，較佳為應(yīng)用在大于2000cm2的靶，更佳為應(yīng)用在大于15000cm2的靶，及最佳用于大于40000cm2的靶。圖5顯示通過使用至少一金屬網(wǎng)125而以一彈性粘著層120將一靶(或靶磚)130連接至一背板110的剖面圖。該靶130可以是單片靶，焊接成一片的多個(gè)靶磚，彼此緊鄰放置的多個(gè)靶磚，或彼此緊鄰放置而焊接的多個(gè)靶磚。該靶可以任何類型的濺鍍材料制成，該材料含有如鋁、銅、金、鎳、錫、鉬、鉻、鋅、鈀、不銹鋼、銦、鈦、鎢、釹等元素，及其組合。以濺鍍靶所淀積而成的薄膜例子包括鋁、釹化鋁、鋁合金、銅、銅合金、金、鎳、錫、錫合金、鉬、氮化鉬、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鎢、鉻、鋅、氧化鋅、鈀、鈀合金、不銹鋼、及氧化銦錫(ITO)。
用以制造平面顯示器的靶材料的范例是鉬。該背板為濺鍍靶提供支撐，而且也對電源提供了電連接。該背板110可由傳導(dǎo)材料制成，如，鋁、銅、金、鎳、錫、鉬、鉻、鋅、釹、不銹鋼、釹合金、錫合金、鋁合金、及銅合金。用于平面顯示器制造的PVD腔的背板材料例如是鋁。
彈性粘著劑120可以是任何以彈性體制成的粘著劑。適用于連接該靶(或多個(gè)靶磚)與該背板的彈性體在固化過程前后都具有較低的應(yīng)力，該固化程度可在該靶與該背板之間以該彈性粘著劑120擠壓在一起之后而進(jìn)行。用以連接該靶130與該背板110的彈性體120的熱系數(shù)也應(yīng)接近該靶130及該背板110。St.Paul，Minnesota，Dow Chemicals of Midland，Michigan，及GE Consumer Electrics of Oklahoma City，Oklahoma的3M會提供許多類型的商業(yè)彈性體，用以連接金屬。可用以連接金屬與金屬的彈性粘著劑的例子是AF 30/EC 1660粘著劑，可由3M取得。
該金屬網(wǎng)125可由具有良好電及/或熱傳導(dǎo)性質(zhì)的任何金屬制成，如，銅、鋁、銅合金、鋁合金。在該靶130與該背板110之間存在至少一金屬網(wǎng)125。該金屬網(wǎng)125可提供該靶130及該背板110之間的電及/或熱傳導(dǎo)路徑，其連接至電源。圖6顯示該金屬網(wǎng)125的實(shí)施例的透視圖，該金屬網(wǎng)125以重迭的金屬絲制成。該金屬網(wǎng)125的金屬絲可配置為多個(gè)型式。該金屬網(wǎng)125的開口126應(yīng)該夠大，足以使該彈性粘著劑120通過，而確保該金屬網(wǎng)與該靶130及該背板110的接觸良好，且避免該彈性粘著劑120在該靶130與該背板110間的某部份(如，在靠近該靶中央的區(qū)域)累積。這些開口126的總表面積對總連接表面積的百分比在約40％至約70％之間，及最佳為約55％至約65％之間。若這些開口126的總表面積的百分比太低，該彈性粘著劑會無法通過該金屬網(wǎng)，且該金屬網(wǎng)會無法與該靶及/或該背板接觸。此外，為了確保該金屬網(wǎng)125提供了該靶130與該背板110之間的良好接觸，以使PVD腔處理大型區(qū)域基板時(shí)對靶進(jìn)行濺鍍，用以制造該金屬網(wǎng)的金屬絲的直徑應(yīng)至少為0.5mm，較佳為大于0.8mm，以提供充分的電及/或熱接觸。
彈性粘著劑120會與該金屬網(wǎng)125結(jié)合，以在該靶130與該背板110之間提供良好的導(dǎo)熱性，及確保該靶130可通過在濺鍍過制程期間流經(jīng)該背板110的冷卻介質(zhì)(未示)恰當(dāng)?shù)乩鋮s。導(dǎo)熱性可由該金屬網(wǎng)125提供，或該彈性粘著劑可隨機(jī)地包括金屬粉末，如，銀粉，其重量范圍在約0％至約80％之間，以增加熱傳導(dǎo)性。因?yàn)樵摓R鍍制程會在高度真空下操作，如小于10-4Torr，該靶130與該背板110間的彈性體必須在制程腔使用前先行固化，以避免氣漏。
圖7顯示將該靶130與該背板110以彈性粘著劑120與至少一金屬網(wǎng)125連接的制程的實(shí)施例。在步驟(1)，該靶120及該背板會經(jīng)歷多個(gè)表面預(yù)備子步驟，如，磨光該靶邊緣及洗凈該靶及該背板的表面，這些表面隨后會接受該連接材料(或粘著劑)，且在這些表面預(yù)備子步驟之后，該靶及該背板會放置于支持結(jié)構(gòu)(未示)上。用于該靶130的支持結(jié)構(gòu)包括多個(gè)機(jī)械裝置，其可支撐或抓取該靶130且在稍后步驟中令其移動(dòng)。這些預(yù)備子步驟的進(jìn)行可確保該靶130及該背板110的就緒及牢架于這些支持結(jié)構(gòu)。該靶130可由焊接為一片或數(shù)片的多個(gè)磚制成，或也可以是未經(jīng)焊接的單一片。該靶130也可用于針對大于300mm的基板的半導(dǎo)體晶片加工。在這樣的狀況中，該靶是圓形。
在步驟(2)，彈性體(或彈性粘著劑)120A所形成的層會涂布在該靶130遠(yuǎn)離該支持結(jié)構(gòu)的表面(或面對該背板的表面)。彈性體(或彈性體粘著劑)120B所形成的層也會涂布在該背板110遠(yuǎn)離該支持結(jié)構(gòu)的表面(或面對該標(biāo)栘的表面)。
在步驟(3)，一金屬網(wǎng)125(或一電及/或熱傳導(dǎo)物)會置于該彈性層上，該彈性層在步驟(2)涂布于該背板上，在步驟(2)中涂有該彈性層120A的靶130會翻轉(zhuǎn)，以允許該彈性層120A向下面對該背板110。接著，該靶130會定位于該背板110上方，以將該靶130與該背板110連接在一起。該金屬網(wǎng)125應(yīng)置于預(yù)設(shè)連接位置，以在該靶130與該背板110一起擠壓之后，允許該金屬網(wǎng)置于該靶130與該背板110之間。該靶130可以手動(dòng)或通過機(jī)械裝置而翻轉(zhuǎn)且定位于該背板110上方。對于較大的靶而言，如，表面積大于20m2，因該靶的尺寸及重量，手動(dòng)的翻轉(zhuǎn)及靶支持會較為困難，故需要機(jī)械結(jié)構(gòu)來執(zhí)行這項(xiàng)任務(wù)。
在步驟(4)，該靶130會緩慢降低到該背板110，以允許該靶130上的彈性層120A與該金屬網(wǎng)125及與該背板110上的彈性層120B接觸。該彈性層120可通過將該彈性層120A與該彈性層120B擠壓在一起而形成，且接著進(jìn)行固化。該靶130上的彈性層120A及該背板110上的彈性層120B，會填補(bǔ)該金屬網(wǎng)中的空間及成為彈性層120，且該金屬網(wǎng)125會與該靶130及與該背板110產(chǎn)生接觸，而提供電與熱傳導(dǎo)性。在一實(shí)施例中，靜力重量會置于該濺鍍靶頂端上，以將該濺鍍靶推壓該背板。在另一實(shí)施例中，該濺鍍靶與該背板會以鉗合物擠壓在一起。加熱的液體(如，水)或加熱的氣體(如，氮?dú)?會接著通過該背板110中的加熱通道，而固化該彈性體。該彈性體的固化可避免在PVD處理期間的氣漏，該P(yáng)VD處理在高度真空(10-4Torr)之下操作。為了避免該靶及/或背板的彎曲，期望是在低溫固化。溫度范圍在約25℃至約100℃，及較佳為約45℃至約70℃，且更佳為約45℃至約55℃。彈性體的固化可在室溫下進(jìn)行，而這會相對地需要較長的時(shí)間，例如，1天。高溫固化可縮短固化時(shí)間，例如，在50℃下為8小時(shí)。相對于銦連接的處理溫度(約200℃)，彈性連接具有低制程溫度(30℃至100℃)的優(yōu)點(diǎn)。低制程溫度降低了靶及背板在連接制程之后產(chǎn)生彎曲的風(fēng)險(xiǎn)。
圖7所描述的制程的實(shí)施例顯示，置于該背板上方的濺鍍靶，推壓該背板。該濺鍍靶及該背板的位置可翻轉(zhuǎn)為，該濺鍍靶位于該背板下方。在這個(gè)狀況中，在該背板降低為推壓該金屬網(wǎng)與該濺鍍靶之前，該金屬網(wǎng)會先置于該濺鍍靶上的彈性層上。
該靶130可以是一片的靶材料，或由多片的靶材料構(gòu)成。在一實(shí)施例中，多個(gè)靶磚會連接至該背板。這些磚一起緊鄰置放，且這些磚間的空隙較佳維持為低于等離子暗區(qū)(例，1mm)。圖8A顯示連接至一背板810的六個(gè)磚830A、830B、830C、830D、830E，及830F的頂視示意圖。該六個(gè)磚830A、830B、830C、830D、830E，及830F可以具有相同或不同的尺寸。圖8B顯示在該背板810上方的二個(gè)磚830C及830E的部分剖面示意圖。在該背板810與這些靶磚830C、830E之間，有層中具有金屬網(wǎng)的連接層820，及該金屬網(wǎng)與該靶磚830C、830E及該背板810接觸。這些靶磚830C、830E之間最寬的空隙850應(yīng)維持為低于等離子暗區(qū)。圖8C顯示連接至該背板的多磚的另一例子。該三個(gè)磚830G、830H、830I會連接至該背板810。這些磚在連接至該背板之前，也可先焊接在一起而成為一大片。這些靶磚在連接至該背板之前，可先通過激光焊接，電子束焊接，或FSW等方式連接。圖8D顯示連接至該背板810的單片靶830J。
使用金屬網(wǎng)作為一電及/或熱傳導(dǎo)物的原理也可應(yīng)用在其它類型的連接。例如，一金屬網(wǎng)也可使用銦作為連接材料，而置于該二個(gè)傳導(dǎo)層之間。使用由直徑大于0.5mm的金屬絲制成的金屬網(wǎng)的原理也可用于針對在PVD腔中半導(dǎo)體晶片加工的靶連接。本發(fā)明的原理可應(yīng)用在連接多個(gè)濺鍍靶，以制造平面顯示器，太陽能面板，或電子裝置。
上文是針對本發(fā)明的實(shí)施例，然而在背離本發(fā)明的基本范圍之下，也可作出本發(fā)明的其它更多實(shí)施例，而且本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求書的范圍所判定。
權(quán)利要求
1.一種將至少一濺鍍靶磚連接至一背板的方法，其至少包括在至少一濺鍍靶磚與所述背板之間，設(shè)置一彈性粘著層；及在所述彈性粘著層內(nèi)設(shè)置至少一金屬網(wǎng)；其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)的至少一部分，既與所述至少一濺鍍靶磚又于所述背板接觸，及所述至少一金屬網(wǎng)的所述至少一部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將填充在所述至少一濺鍍靶磚與所述背板間的彈性粘著層加以固化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述彈性粘著層固化的步驟是在低于100℃的溫度進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述彈性粘著層固化的步驟是通過在所述背板的多個(gè)加熱通道內(nèi)通入溫度約45℃至約70℃的熱水來完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，存在至少三個(gè)濺鍍靶磚，所述至少三個(gè)濺鍍靶磚彼此并列，而且所述至少三個(gè)濺鍍靶磚之間最寬的間隙比所述等離子暗區(qū)窄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚是由多個(gè)濺鍍靶磚制成，這些濺鍍靶磚在連接之前先焊接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述彈性粘著層包括金屬粉末，其重量范圍為約0％至約80％之間，以增加導(dǎo)熱性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬網(wǎng)的多個(gè)開口總表面積，是所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積的40％至70％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積大于750cm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚是非圓形。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一濺鍍靶的構(gòu)成材料含有由以下金屬所組成的群組中選出的元素，所述群組的組成是鋁、銅、金、鎳、錫、鉬、鉻、鋅、鈀、不銹鋼、銦、鈦、鎢、釹及其組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述背板是由傳導(dǎo)材料制成，所述傳導(dǎo)材料是由以下金屬所組成的群組中選出，所述群組的組成是鋁、銅、金、鎳、錫、鉬、鉻、鋅、鈀、不銹鋼、鈀合金、錫合金、鋁合金、銅合金、及其組合。
13.一種將至少一濺鍍靶磚連接至一背板的方法，其至少包括在至少一濺鍍靶磚與所述背板之間，設(shè)置至少一彈性粘著層；及在至少一彈性粘著層內(nèi)設(shè)置至少一金屬網(wǎng)，其特征在于，至少部分的所述至少一金屬網(wǎng)，是與至少一濺鍍靶磚及所述背板兩者接觸，及所述至少一金屬網(wǎng)的多個(gè)開口總表面積是所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積的40％至70％。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括將填充在所述至少一濺鍍靶磚與所述背板間的至少一彈性粘著層加以固化。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，存在至少三個(gè)濺鍍靶磚，且所述至少三個(gè)濺鍍靶磚是彼此并列，且所述至少三個(gè)濺鍍靶磚之間最寬的間隙比所述等離子暗區(qū)窄。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)中的至少部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚是非圓形。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積是大于750cm2。
19.一種濺鍍靶組件，其至少包含至少一濺鍍靶磚；一用于所述至少一濺鍍靶磚的背板；一種彈性粘著層位于所述至少一濺鍍靶磚與所述背板之間，其中所述彈性粘著層將所述至少一濺鍍靶與所述背板連接在一起；及至少一金屬網(wǎng)位于所述彈性粘著層之內(nèi)，其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)的至少一部分，是與所述至少一濺鍍靶磚及與所述背板兩者接觸，且所述至少一金屬網(wǎng)的所述至少一部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)的多個(gè)開口總表面積，是所述濺鍍靶磚的總表面積的40％至70％。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚是非圓形。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，存在至少三個(gè)濺鍍靶磚，而且所述至少三濺鍍靶磚是彼此并列，而且所述至少三濺鍍靶磚之間最寬的溝隙比所述等離子暗區(qū)窄。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚中至少一是由多個(gè)濺鍍靶磚制成，在這些濺鍍靶磚連接至所述背板之前，這些濺鍍靶磚會先焊接在一起。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述彈性粘著層包括金屬粉末，其重量范圍為約0％至約80％，以增加熱傳導(dǎo)性。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，僅存在單一濺鍍靶磚。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述背板中有多個(gè)加熱槽，及令所述至少一彈性粘著層固化，以避免氣漏，及將所述彈性粘著層固化的步驟是通過在所述背板的多個(gè)加熱槽內(nèi)通入溫度約45℃至約70℃的熱水來完成。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積是大于750cm2。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述濺鍍靶組件是用于制造平面顯示器及太陽能面板的PVD濺鍍靶組件。
29.一種濺鍍靶組件，其至少包括至少一濺鍍靶磚；一用于所述至少一濺鍍靶磚的背板；至少一彈性粘著層，位于所述至少一濺鍍靶磚與所述背板之間，其特征在于，所述至少一彈性粘著層將所述至少一濺鍍靶與所述背板連接在一起；及至少一金屬網(wǎng)位于所述至少一彈性粘著層之內(nèi)，其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)的至少一部分與所述至少一濺鍍靶磚及所述背板兩者接觸，及所述至少一金屬網(wǎng)的開口總表面積是所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積的40％至70％。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)的所述至少一部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚是非圓形。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，存在至少三個(gè)濺鍍靶磚，且所述至少三個(gè)濺鍍靶磚是彼此并列，且所述至少三個(gè)濺鍍靶磚之間最寬的溝隙比所述等離子暗區(qū)窄。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚中至少一是由多個(gè)濺鍍靶磚制成，在這些濺鍍靶磚連接至所述背板之前，這些濺鍍靶磚先焊接在一起。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一彈性粘著層包括金屬粉末，其重量范圍為約0％至約80％，以增加熱傳導(dǎo)性。
35.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，僅存在單一濺鍍靶磚。
36.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述背板中有多個(gè)加熱槽，及令所述彈性粘著層固化，以避免漏氣，且將所述彈性粘著層固化的步驟是通過在所述背板的多個(gè)加熱槽內(nèi)通入溫度約45℃至約70℃的熱水來完成。
37.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積是大于750cm2。
38.根據(jù)權(quán)利要求29所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述濺鍍靶組件是用于制造平面顯示器及太陽能面板的PVD濺鍍靶組件。
39.一種濺鍍靶組件，其至少包括至少一濺鍍靶磚；一個(gè)用于所述至少一濺鍍靶磚的背板；一種彈性粘著層位于所述至少一濺鍍靶磚與所述背板之間，其特征在于，所述彈性粘著層將所述至少一濺鍍靶與所述背板連接在一起，及所述彈性粘著層包括金屬粉末，其重量范圍為約0％至約80％，以增加熱傳導(dǎo)性；及至少一金屬網(wǎng)位于所述彈性粘著層之內(nèi)，其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)的至少一部分與所述至少一濺鍍靶磚及與所述背板兩者接觸，且所述至少一金屬網(wǎng)的所述至少一部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一金屬網(wǎng)的多個(gè)開口總表面積，是所述濺鍍靶磚的總表面積的40％至70％。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚是非圓形。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，存在至少三個(gè)濺鍍靶磚，且所述至少三個(gè)濺鍍靶磚是彼此并列，且所述至少三個(gè)濺鍍靶磚之間最寬的間隙比所述等離子暗區(qū)窄。
43.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚中至少一是由多個(gè)濺鍍靶磚制成，在這些濺鍍靶磚連接至所述背板之前，這些濺鍍靶磚先焊接在一起。
44.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，僅存在單一濺鍍靶磚。
45.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述背板中有多個(gè)加熱槽，及令所述彈性粘著層固化，以避免漏氣，及將所述彈性粘著層固化的步驟是通過在所述背板的多個(gè)加熱槽內(nèi)通入溫度約45℃至約70℃的熱水來完成。
46.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述至少一濺鍍靶磚的總連接表面積是大于750cm2。
47.根據(jù)權(quán)利要求39所述的濺鍍靶組件，其特征在于，所述濺鍍靶組件是用于制造平面顯示器及太陽能面板的PVD濺鍍靶組件。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及用于半導(dǎo)體制造的濺鍍靶，特別是涉及將該濺鍍靶連接至在一淀積腔中用以支撐該濺鍍靶的背板。在一實(shí)施例中，一種將至少一濺鍍靶磚連接至一背板的方法，包括在至少一濺鍍靶磚與該背板之間設(shè)置一彈性粘著層，及在該彈性粘著層內(nèi)設(shè)置至少一金屬網(wǎng)，其中該至少一金屬網(wǎng)中的至少部分與該至少一濺鍍靶磚及該背板接觸，及該至少一金屬網(wǎng)中的至少部分是以直徑大于0.5mm的金屬絲制成。
文檔編號C23C14/34GK1873049SQ20051012717
公開日2006年12月6日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者希恩明·H·禮, 細(xì)川昭博 申請人:應(yīng)用材料股份有限公司