專(zhuān)利名稱(chēng)：襯底處理系統(tǒng),和襯底處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)屬于材料沉積技術(shù)領(lǐng)域，涉及用于在襯底上沉積材料的設(shè)備，尤其涉及一 種具有改進(jìn)的材料利用率的襯底處理系統(tǒng)，和襯底處理方法。
背景技術(shù)：
材料沉積廣泛用于窗玻璃涂布，平板顯示器制造，柔性膜(比如網(wǎng)幅)涂布，硬盤(pán) 涂布，工業(yè)表面涂布，半導(dǎo)體晶片處理，光電面板，及其他應(yīng)用。材料從靶源濺射或汽化并沉 積在襯底上。常規(guī)的沉積系統(tǒng)在材料利用率上具有多個(gè)缺點(diǎn)。例如，參考圖1A-1E，沉積系 統(tǒng)100包括真空室120中襯底115上的矩形靶110。固定的磁控管130固定于靶110上。 襯底115可沿著相對(duì)于靶110和磁控管130的方向150運(yùn)輸，以在襯底115的頂面上均勻 沉積。電源140可在靶110和真空室120的壁之間產(chǎn)生電偏斜(electric bias)。磁控管130 (圖1C)包括第一極性的磁極132和與第一極性相對(duì)的第二極性的磁 極135。磁控管130可在靶110的下側(cè)在濺射表面112外產(chǎn)生磁通量以在濺射表面112附 近約束(confine)等離子體氣體。在磁場(chǎng)平行于濺射表面112和磁場(chǎng)最強(qiáng)的位置附近可約 束更多電子。通過(guò)局部磁場(chǎng)強(qiáng)度最大的位置可形成封閉環(huán)以俘獲電子。封閉路徑可引導(dǎo)濺 射表面112附近被俘獲的電子的遷移路徑。封閉環(huán)磁場(chǎng)可提高濺射氣體(即等離子體)的 電離效率以更有效地約束濺射表面112附近的電子。提高的電離可在濺射沉積期間使工作 電壓更低，這在操作中更易實(shí)施。沉積系統(tǒng)100的缺點(diǎn)在于材料利用率低。一段時(shí)間的濺射操作后，如圖ID和IE 所示，常在濺射表面112上出現(xiàn)不均勻的腐蝕圖案115。腐蝕圖案115 —般包括和磁控管 130的磁場(chǎng)強(qiáng)度匹配的封閉環(huán)狀槽。最強(qiáng)腐蝕存在于和濺射氣體提高最多的磁場(chǎng)強(qiáng)度高的 位置對(duì)應(yīng)的靶位置116。在靶位置116到達(dá)靶110的頂面前須更換靶110。靶110被拋棄， 未使用的靶材料117被浪費(fèi)。因此需要增大靶材料的利用率并使材料沉積中的浪費(fèi)最小化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有改進(jìn)的材料利用率的襯底處理系統(tǒng)，和襯底處理 方法。一方面，本發(fā)明涉及襯底處理系統(tǒng)，包括可將襯底納入其中的處理室；處理室中的 含有濺射表面的靶，其中所述襯底可接收從濺射表面濺射的材料；放置于靶附近的磁控管， 其中所述磁控管可在濺射表面上產(chǎn)生兩個(gè)由距離S分隔的腐蝕槽，其中兩個(gè)腐蝕槽的至少 一個(gè)的特點(diǎn)在于腐蝕寬度W ；和可以N步沿著第一方向的行進(jìn)路徑移動(dòng)磁控管的第一運(yùn)輸 裝置(transportmechanism)，其中N是整數(shù)，所述磁控管可在所述N步中的每一步停止以從 濺射表面濺射材料并沉積在襯底上，所述N步具有基本(substantially)相同的步長(zhǎng)，所述 步長(zhǎng)近似(approximately)等于所述腐蝕寬度W。另一方面，本發(fā)明涉及襯底處理系統(tǒng)，包括可將襯底納入其中的處理室；和多個(gè)沉積源，每一沉積源含有處理室中的含有濺射表面的靶，其中所述襯底可接收從濺射表面濺 射的材料；放置于靶附近的磁控管，其中所述磁控管可在濺射表面上產(chǎn)生兩個(gè)由距離S分 隔的腐蝕槽，其中兩個(gè)腐蝕槽的至少一個(gè)的特點(diǎn)在于腐蝕寬度W ；和可以以N步沿著第一方 向的行進(jìn)路徑移動(dòng)磁控管的第一運(yùn)輸裝置，其中N是整數(shù)，所述磁控管可在所述N步中的每 一步停止以從濺射表面濺射材料并沉積在襯底上，所述N步具有基本相同的步長(zhǎng)，所述步 長(zhǎng)近似等于所述腐蝕寬度W。所述襯底處理系統(tǒng)也包括可在所述多個(gè)沉積源中相對(duì)于靶移 動(dòng)襯底的第二運(yùn)輸裝置。另一方面，本發(fā)明涉及襯底處理方法。所述方法包括將襯底置于處理室中；在處理 室中安裝靶的濺射表面，鄰近所述靶放置磁控管；從所述濺射表面濺射材料以沉積在所述 襯底上；在所述濺射表面上產(chǎn)生兩個(gè)由距離S分隔的腐蝕槽，其中所述兩個(gè)腐蝕槽的一個(gè) 的特點(diǎn)在于腐蝕寬度W ；通過(guò)近似等于所述腐蝕寬度W的步長(zhǎng)沿著第一方向的行進(jìn)路徑移 動(dòng)所述磁控管；和所述移動(dòng)磁控管的步驟后，從所述濺射表面濺射另外的材料以沉積在所 述襯底上。所述系統(tǒng)的實(shí)施可包括下列一種或多種。S/W比值可在約N-0. 1和N+0. 1的范圍 內(nèi)。步長(zhǎng)在約0.9W和約1. IW的范圍內(nèi)。所述兩個(gè)腐蝕槽的兩個(gè)的特征在于腐蝕寬度W。 腐蝕寬度W可由兩個(gè)腐蝕槽的一個(gè)中的半全深度(half-full-d印th)之間的距離界定。所 述兩個(gè)腐蝕槽的每個(gè)可至少包括一基本上垂直于所述第一方向的部分。所述磁控管可在一 段時(shí)間的材料沉積后在濺射表面產(chǎn)生封閉環(huán)腐蝕圖案，其中所述封閉環(huán)腐蝕圖案含有兩個(gè) 由距離S分隔的基本上平行的腐蝕槽。所述兩個(gè)基本上平行的腐蝕槽基本上垂直于所述 第一方向而取向。所述襯底處理系統(tǒng)還可包括可相對(duì)于靶移動(dòng)襯底的第二運(yùn)輸裝置。濺 射表面可放置為朝向處理室中的襯底。磁控管可放置為鄰近于和濺射表面相對(duì)的靶的背表 面。所述襯底處理系統(tǒng)還可包括在靶和處理室之間產(chǎn)生偏壓(bias voltage)的電源。所 述襯底處理系統(tǒng)還可包括當(dāng)磁控管位于所述行進(jìn)路徑末端的一步時(shí)減少沉積量的旁路裝 置(shunting device) 0所述第一運(yùn)輸裝置可在所述N步后沿著行進(jìn)路徑移動(dòng)磁控管大約 MS，其中M是整數(shù)。實(shí)施方案可包括一個(gè)或多個(gè)下列優(yōu)勢(shì)。所述沉積系統(tǒng)和方法可改進(jìn)靶材料的使用 效率并可因此減少靶成本并減少靶更換的工作。所述靶設(shè)置和方法適用于不同的靶和磁控
管構(gòu)造。在附圖和下面的描述中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其他特征， 目的，和優(yōu)勢(shì)將由說(shuō)明書(shū)，附圖，和權(quán)利要求變得顯而易見(jiàn)。


圖IA是常規(guī)沉積系統(tǒng)的透視圖。圖IB是圖IA的常規(guī)沉積系統(tǒng)的截面圖。圖IC是圖IA的常規(guī)沉積系統(tǒng)中的磁控管的底部透視圖。圖ID是圖IA的常規(guī)沉積系統(tǒng)中的靶的透視圖，顯示靶的濺射表面上的腐蝕圖案。圖IE是沿著圖ID A-A線(xiàn)的靶的截面圖，顯示了腐蝕圖案。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的沉積系統(tǒng)的截面圖。圖2B是圖2A的沉積系統(tǒng)中的磁控管的底部透視圖。
圖2C是圖2A中的沉積系統(tǒng)的透視圖。圖2D是圖2A的沉積系統(tǒng)的截面透視圖。圖3A是圖2A的沉積系統(tǒng)中當(dāng)磁控管處于第一位置時(shí)活動(dòng)磁控管和靶的設(shè)置的截 面圖。圖;3B是圖3A顯示的設(shè)置中當(dāng)磁控管處于第二位置時(shí)活動(dòng)磁控管和靶的截面圖。圖3C是顯示在圖3A和;3B顯示的構(gòu)造中在一段時(shí)間的沉積后靶上的腐蝕圖案的 透視圖。圖4A-4C是圖2A的沉積系統(tǒng)中當(dāng)活動(dòng)磁控管處于不同位置時(shí)活動(dòng)磁控管和靶的 改進(jìn)設(shè)置的截面圖。圖4D是顯示在圖4A-4C顯示的構(gòu)造中在一段時(shí)間的沉積后靶上的腐蝕圖案的截 面圖。圖4E是圖2A的沉積系統(tǒng)中活動(dòng)磁控管和靶的另一改進(jìn)設(shè)置的截面圖。圖5說(shuō)明磁控管和靶，以及活動(dòng)磁控管的步長(zhǎng)的尺度之間的關(guān)系。圖6是沉積室中含有兩個(gè)沉積源的另一改進(jìn)的沉積系統(tǒng)的截面圖。圖7A是含有兩個(gè)沉積室的另一改進(jìn)的沉積系統(tǒng)的截面圖，每一沉積室含有兩個(gè) 沉積源，每一沉積源包括活動(dòng)磁控管或步進(jìn)磁控管(st印ping magnetron)。圖7B是圖6A的沉積系統(tǒng)的截面透視圖。圖7C是圖6A的沉積系統(tǒng)的透視圖。
具體實(shí)施例方式參考圖2A-2C，沉積系統(tǒng)200包括具有開(kāi)口 241和M2的處理室220。門(mén)(未顯 示)可密封開(kāi)口 241和M2以保持處理室220處于真空環(huán)境。襯底215可通過(guò)一運(yùn)輸裝置 沿著方向250移動(dòng)。襯底215可通過(guò)開(kāi)口 241和242移入和移出處理室220。靶210位于 襯底215上。靶210包括背表面211和朝向襯底215的濺射表面212。濺射表面212位于 處理室220內(nèi)。處理室220排氣至用于沉積的真空環(huán)境。在沉積期間，靶材料在真空環(huán)境 下從濺射表面212濺射并沉積在襯底215上。活動(dòng)磁控管(moveable magnetron) 230的位置鄰近靶210的背表面211。磁控管 230可通過(guò)運(yùn)輸裝置260跨過(guò)背表面211移動(dòng)。靶210和襯底215之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使靶材 料均勻沉積在襯底215上。電源240可在靶210和處理室220的壁之間產(chǎn)生電偏斜。所述 電偏斜可以是以DC，AC，或RF電壓的形式并可在處理室220中引發(fā)等離子體氣體。等離子 體中的離子被吸引到靶210并可從濺射表面212濺射靶材料。磁控管230可通過(guò)洛倫茲力 俘獲濺射表面212附近的激發(fā)電子(excited electron)而增大等離子體的電離效率。磁 控管230可有利地減少沉積電壓并使靶210和處理室220的壁之間的電偏壓降低。關(guān)于 沉積系統(tǒng)的細(xì)節(jié)也公開(kāi)于2007年8月30日提出的題為“Substrate processing system having improved substrate transport，，的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) 11/847，956 (ASC009)中，在此以 引用的方式將其內(nèi)容并入。參考圖2B，磁控管230包括極性相對(duì)的磁極232和235并由在磁極232和235之 間形成封閉環(huán)的間隙238A-238D分隔。兩個(gè)長(zhǎng)間隙238A和238C被距離“S”分隔。磁控管 230可在磁極232和235之間產(chǎn)生磁通量。濺射表面212附近的磁力線(xiàn)約束濺射表面212附近的等離子體氣體。當(dāng)磁場(chǎng)平行于濺射表面212時(shí)電子的磁場(chǎng)約束最強(qiáng)。因此更多電子 趨向于被約束于磁場(chǎng)平行于濺射表面212的位置。磁控管230的局部磁場(chǎng)強(qiáng)度最大的位置 可鄰近于間隙238A-238D形成封閉環(huán)，它在等離子體氣體中俘獲最多電子。該封閉環(huán)可引 導(dǎo)俘獲電子的活動(dòng)并延長(zhǎng)它們?cè)跒R射表面212附近的停留。所述封閉環(huán)磁場(chǎng)可提高等離子 體的電離效率以更有效地約束濺射表面212附近的電子。磁控管230需要適當(dāng)設(shè)計(jì)以增大靶材料的使用率并減少材料浪費(fèi)。圖3A-3C顯示 了不期望的靶使用的實(shí)例(出于清晰度的原因未顯示靶和磁控管外的組分)。磁控管230 顯示位于圖3A中靶210的左端。一段時(shí)間的濺射沉積后，腐蝕槽315A和315B出現(xiàn)在濺射 表面212。腐蝕槽315A和315B之間的距離是“S”，和磁控管230中磁極232和235之間 的間隙238A和238C的間距相同。磁控管230可通過(guò)運(yùn)輸裝置沈0 (顯示于圖2A)沿著方 向310移動(dòng)至靶210的右端(圖:3B)。在一些設(shè)置中，方向310基本上垂直于腐蝕槽315A， 315B，316A，和316B的方向。如果磁控管230的位移“P”大于“S”，在用磁控管230在此第 二位置沉積一段時(shí)間后，另一組腐蝕槽316A和316B出現(xiàn)在濺射表面212 (如圖和3C所 示)。腐蝕槽316A和316B也通過(guò)距離“S”分隔。在槽315A-316B的凹槽(trough)到達(dá)靶 210的背表面211前靶210需要更換。未使用的靶部分317將被拋棄，造成一般低于30% 的靶利用率。磁控管230和靶210的尺度以及磁控管230的操作可經(jīng)設(shè)計(jì)以使靶材料使用率最 大化并減少材料浪費(fèi)。參考圖4A-4C(為了觀看清晰度，未顯示靶和磁控管之外的組件)， 磁控管230先位于圖4A中靶210的左端以在一段時(shí)間的濺射沉積后產(chǎn)生腐蝕槽415A和 415B。腐蝕槽415A和415B之間的距離是“S”，磁控管230中磁極232和235之間的間隙 238A和238C的間距。磁控管230通過(guò)運(yùn)輸裝置沈0(顯示于圖2A)通過(guò)一步沿著方向410 移動(dòng)(圖4B)。步長(zhǎng)“Q”小于“S”。在該步的濺射和沉積產(chǎn)生另一組腐蝕槽416A和416B。 方向410可基本垂直于腐蝕槽415A和415B (和下述腐蝕槽416A-417B)。磁控管230通過(guò)具有相同步長(zhǎng)“Q”的另一步沿著方向410移動(dòng)(圖4C)。在此步 的濺射和沉積產(chǎn)生另一組腐蝕槽417A和417B。磁控管230在兩步內(nèi)從靶210的左端移動(dòng) 到右端。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，圖4A-4C意在說(shuō)明本發(fā)明原理的實(shí)例。磁控管可以以一步或多步從靶 的一端移動(dòng)到另一端。腐蝕槽415A和415B，416A和416B，417A和417B彼此交錯(cuò)，甚至跨 過(guò)濺射表面212分布。圖4A-4C顯示的移動(dòng)和沉積步驟可以以更小步長(zhǎng)重復(fù)，使得腐蝕槽 重疊并可形成光滑表面。因此，如圖4D所示，磁控管230在靶210的背部多次前后移動(dòng)后， 在濺射表面212上形成更光滑的腐蝕表面417。當(dāng)磁控管沿著方向410和逆向行進(jìn)時(shí)，沉積 可在每一步進(jìn)行。大的步數(shù)可得到更光滑的腐蝕表面417和靶210中更多的腐蝕。使用這 樣的方法，可在靶需要更換前使用超過(guò)70%的靶材料。發(fā)現(xiàn)在行進(jìn)路徑端部的腐蝕槽(例如415A和417B)更深一些，這由在行進(jìn)路徑端 部的回動(dòng)時(shí)較慢的磁控管移動(dòng)，或在行進(jìn)的端部故意減慢磁控管的速度以通過(guò)增大靶邊緣 附近的腐蝕以改進(jìn)沉積均勻性而引起。磁控管的減速也引起靶中心附近的腐蝕槽的過(guò)度重 疊并減少靶利用率。另外，靶中心附近的過(guò)度腐蝕降低沉積均勻性。因此，希望減少在靶的 兩個(gè)端部位置因較慢的磁控管移動(dòng)引起的靶表面上的沉積和腐蝕量。在一些實(shí)施方案中， 參考圖4E，當(dāng)磁控管230位于行進(jìn)路徑的端部，在背表面211附近鄰近磁極232和235放置 旁路裝置405。旁路裝置405可由永磁材料比如400系列不銹鋼制成。旁路裝置405可中斷并減少磁極232和235的磁力線(xiàn)并因此減少等離子體電離效率從而減少沉積量。因此可 在端部步驟減少腐蝕量。旁路可放置于任何存在過(guò)度腐蝕的位置。圖5說(shuō)明磁控管，靶，和活動(dòng)磁控管的移動(dòng)之間的幾何關(guān)系。圖5描繪圖4A-4C中 顯示的濺射表面212上的腐蝕圖案。每一腐蝕槽415A-417B的特點(diǎn)在于寬度“W”。W可以 是腐蝕槽的半全深度之間的距離。如上所述，在每一固定的沉積位置的腐蝕槽之間的距離 是“S”。磁控管移動(dòng)的步長(zhǎng)是“Q”，對(duì)N步基本相同。根據(jù)本發(fā)明，濺射表面212的光滑度 可用下列關(guān)系式優(yōu)化Q^ff 等式(1)即，步長(zhǎng)“Q”選為近似所述特征“W”，或在“W” +/-10 %以?xún)?nèi)，也就是說(shuō)，在約0. 9W 和約1. Iff的范圍內(nèi)。等式(1)保證鄰近的腐蝕槽415A-417B在濺射表面212上被密集填充。另外，希望S = NQ ^ NW 等式 O)其中N是步驟的整數(shù)且N彡2。例如，N可以是10。等式⑵保證415A-417B跨 過(guò)濺射表面212均勻分布。等式(2)顯示磁控管中的長(zhǎng)間隙238A和238C之間的距離希望近似于腐蝕槽的固 有寬度“W”的整數(shù)倍。或者，S/W在整數(shù)N的0.1的范圍內(nèi)。此外，希望通過(guò)整數(shù)倍(即S/ W)步移動(dòng)磁控管以實(shí)現(xiàn)均勻的腐蝕并減少靶材料浪費(fèi)。此外，由等式(1)和O)，磁控管的行進(jìn)距離“T”是T = (N-I)W 等式(3)行進(jìn)距離“T”和磁控管230可在靶210的背表面移動(dòng)的凈距離有關(guān)。因此等式 (3)闡明了靶和磁控管的尺度，和磁控管步長(zhǎng)的選擇之間的約束關(guān)系。通常，行進(jìn)距離可比圖5顯示的實(shí)例更長(zhǎng)。磁控管在行進(jìn)的第一部分移動(dòng)到第N 步后，磁控管可移動(dòng)另外(N+1)步進(jìn)入行進(jìn)的第二部分。從行進(jìn)的第一到第二部分的移動(dòng) 可基本上比每一部分內(nèi)的移動(dòng)更快，或在所述部分之間移動(dòng)期間濺射電源切斷以保持跨過(guò) 靶的均勻腐蝕。在行進(jìn)的第二部分如圖5所示重復(fù)從第2步到第N步的移動(dòng)圖案。磁控管 和靶可設(shè)計(jì)為具有任何整數(shù)的行進(jìn)部分。因此有T = (N-I) W+MS 等式其中“M”是整數(shù)。所述的系統(tǒng)和方法適合其他設(shè)置。參考圖6，沉積系統(tǒng)包括處理室220和兩個(gè)沉積 源610和620，分別包括磁控管230A或230B,和靶210A或210B。靶210A和210B分別包括 濺射表面212A和212B，背表面21IA和211B。使用上述方法可使靶210A和210B的使用率 最大化。在一些實(shí)施方案中，參考圖7A-7C，沉積系統(tǒng)700包括兩個(gè)互相連接的沉積系統(tǒng) 600A和600B，分別包括處理室220A和220B。處理室220A包括和處理室220B的開(kāi)口 MlB 對(duì)齊的開(kāi)口 M2A?？砷_(kāi)或關(guān)門(mén)以使襯底215A或215B在處理室220A和220B之間移動(dòng)。應(yīng)理解，在不偏離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的情況下，所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法適合其他設(shè)置。所公 開(kāi)的處理室適合許多不同類(lèi)型的處理操作比如物理氣相沉積(PVD)，熱蒸發(fā)，熱升華，濺射， 化學(xué)氣相沉積(CVD)，等離子體增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積(PECVD)，離子刻蝕，或?yàn)R射刻蝕。靴， 磁控管，和襯底可按上述實(shí)施例以外的相對(duì)位置放置。磁控管和襯底的運(yùn)輸裝置可采用多種不同形式。 適合所述系統(tǒng)和方法的靶材料的實(shí)例包括鋁(Al)、鋅鋁(AlZn)、氧化鋁鋅 (AlZnO)、氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)、鋁銅(AlCu)、鋁硅(AlSi)、鋁硅銅(AlCuSi)、氟化 鋁(AlF)、銻(Sb)、碲化銻(SbTe)JJl (Ba)、鈦酸鋇(BaTiO)、氟化鋇(BaF)、氧化鋇(BaO)、 鈦酸鋇鍶(BaSrTiO)、銅酸鋇鈣(BaCaCuO)、祕(mì)(Bi)、氧化鉍(BiO)、硒化鉍(BKe)、碲化鉍 (BiTe)、鈦酸鉍(BiTiO)、硼(B)、氮化硼(BN)、碳化硼(BC)、鎘(Cd)、氯化鎘(CdCl)、硒化 鎘(CcKe)、硫化鎘(CdS)、CdS0、碲化鎘(CdTe)、CdTeHg、CdTeMn、錫酸鎘(CdSnO)、碳(C)、鈰 (Ce)、氟化鈰(CeF)、氧化鈰(CeO)、鉻(Cr)、氧化鉻(CrO)、硅化鉻(CrSi)、鈷(Co)、銅(Cu)、 氧化銅(CuO)、銅嫁(CuGa)、Culn、CuInSe、CuInS、CuInGa、CuInGaSe (CIGS)、CuInGaS、Dy、 Er、ErBaCuO、Eu、Gd、Ge、GeSi、Au、Hf、HfC、HfN、Ho、In、InO, InSnO(ITO)、Ir、Fe、FeO、La、 LaAlO、LaNiO, LaB、LaO, Pb、PbO、ObTe, PbTiO3, PbZrO、PbZrTiO (PZT)、LiNbO, Mg、MgF、MgO, Mn、MnO, Mo、MoC, MoSi. MoO, MoSe, MoS, Nd、NdGaO, Ni, NiCr, NiFe, NiO、NiV、Nb、NbC, NbN, NbCKNeSeJbSLNbSruPcUNii^eMoMn(坡莫合金(permalloy))、Pt、Pr、PrCaMnO(PCMO)、Re、 Rh, Ru, Sm、SmO, Se、Si、SiO、SiN, SiC、SiGe, Ag、Sr, SrO, SrTiO(STO)、Ta, TaO, TaN, TaC, TaSe, TaSi, Te、Tb、Tl、Tm、Sn、SnO, SnOF(SnO:F)、Ti、TiB、TiC、TiO、TiSi、TiN、TiON、W、 WC、W0、WSi、WS、W—Ti、V、VC、V0、Yb、YbO、Y、YbaCuO, Y0、Zn、ZnO、ZnAlO(ZAO), ZnAl, ZnSn, ZnSnO、ZnSe, ZnS, ZnTe、Zr、ZrC, ZrN、ZrO, ZrYO(YSZ)、和其他固體元素或化合物。
權(quán)利要求
1.一種襯底處理系統(tǒng)，包括設(shè)置為將襯底納入其中的處理室；處理室中的含有濺射表面的靶，其中所述襯底設(shè)置為接收從濺射表面濺射的材料；放置于靶附近的磁控管，其中所述磁控管設(shè)置為在濺射表面上產(chǎn)生兩個(gè)由距離S分隔 的腐蝕槽，所述兩個(gè)腐蝕槽的至少一個(gè)的特點(diǎn)在于腐蝕寬度W ；和設(shè)置為以N步沿著第一方向的行進(jìn)路徑移動(dòng)所述磁控管的第一運(yùn)輸裝置，其中N是 整數(shù)，所述磁控管設(shè)置為在所述N步中的每一步停止以從濺射表面濺射材料并沉積在襯底 上，所述N步具有基本相同的步長(zhǎng)，所述步長(zhǎng)近似等于所述腐蝕寬度W。
2.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于S/W比值在約N-0.1和N+0. 1的范 圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述步長(zhǎng)在約0.9W和約1. Iff的范 圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述兩個(gè)腐蝕槽的特點(diǎn)在于腐蝕寬 度W。
5.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述腐蝕寬度W通過(guò)所述兩個(gè)腐蝕 槽的一個(gè)中的半全深度之間的距離界定。
6.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述兩個(gè)腐蝕槽的每個(gè)至少包括一 基本上垂直于所述第一方向的部分。
7.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述磁控管設(shè)置為在一段時(shí)間的材 料沉積后在所述濺射表面產(chǎn)生封閉環(huán)腐蝕圖案，其中所述封閉環(huán)腐蝕圖案含有兩個(gè)由距離 S分隔的基本上平行的腐蝕槽。
8.如權(quán)利要求7所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述兩個(gè)基本上平行的腐蝕槽基本 上垂直于所述第一方向取向。
9.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于還含有設(shè)置為相對(duì)于所述靶移動(dòng)所 述襯底的第二運(yùn)輸裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述濺射表面放置為朝向所述處 理室中的襯底。
11.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述磁控管放置為鄰近于和所述 濺射表面相對(duì)的靶的背表面。
12.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于還含有設(shè)置為在所述靶和處理室 之間產(chǎn)生偏壓的電源。
13.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于還含有設(shè)置為當(dāng)所述磁控管位于 所述行進(jìn)路徑末端的一步時(shí)減少沉積量的旁路裝置。
14.如權(quán)利要求1所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述第一運(yùn)輸裝置設(shè)置為在所述N 步后沿著行進(jìn)路徑移動(dòng)所述磁控管近似相等的MS，其中M是整數(shù)。
15.一種襯底處理系統(tǒng)，包括設(shè)置為將襯底納入其中的處理室；多個(gè)沉積源，每一沉積源含有處理室中含有濺射表面的靶，其中所述襯底設(shè)置為接收從濺射表面濺射的材料；放置于靶附近的磁控管，其中所述磁控管設(shè)置為在濺射表面上產(chǎn)生兩個(gè)由距離S分隔 的腐蝕槽，所述兩個(gè)腐蝕槽中至少一個(gè)的特點(diǎn)在于腐蝕寬度W ；和設(shè)置為以N步沿著第一方向的行進(jìn)路徑移動(dòng)所述磁控管的第一運(yùn)輸裝置，其中N是 整數(shù)，所述磁控管設(shè)置為在所述N步中的每一步停止以從濺射表面濺射材料并沉積在襯底 上，所述N步具有基本相同的步長(zhǎng)，所述步長(zhǎng)近似等于所述腐蝕寬度W ；和設(shè)置為在所述多個(gè)沉積源中相對(duì)于靶移動(dòng)襯底的第二運(yùn)輸裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于S/W比值在約N-0.1和N+0. 1的 范圍內(nèi)。
17.如權(quán)利要求15所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述步長(zhǎng)在約0.9W和約1. Iff的 范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求15所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述兩個(gè)腐蝕槽的特點(diǎn)在于腐蝕 寬度W。
19.如權(quán)利要求15所述的襯底處理系統(tǒng)，其特征在于所述腐蝕寬度W通過(guò)所述兩個(gè)腐 蝕槽的一個(gè)中的半全深度之間的距離界定。
20.一種襯底處理方法，其步驟包括將襯底置于處理室中；在處理室中安裝靶的濺射表面，鄰近所述靶放置磁控管；從所述濺射表面濺射材料以沉積在所述襯底上；在所述濺射表面上產(chǎn)生兩個(gè)由距離S分隔的腐蝕槽，其中所述兩個(gè)腐蝕槽中的一個(gè)的 特點(diǎn)在于腐蝕寬度W;通過(guò)近似等于所述腐蝕寬度W的步長(zhǎng)沿著第一方向的行進(jìn)路徑移動(dòng)所述磁控管；和所述移動(dòng)磁控管的步驟后，從所述濺射表面濺射另外的材料以沉積在所述襯底上。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括以N步沿著所述第一方向移動(dòng)所述磁控管，其中S/W比值在約N-0. 1和N+0. 1的范圍 內(nèi)；和所述N步中的每一步后，從所述濺射表面濺射另外的材料以沉積在所述襯底上。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述步長(zhǎng)在約0.9W和約1. Iff的范圍內(nèi)。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述兩個(gè)腐蝕槽的特點(diǎn)在于腐蝕寬度W。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述腐蝕寬度W通過(guò)所述兩個(gè)腐蝕槽的一 個(gè)中的半全深度之間的距離界定。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還含有通過(guò)所述磁控管在一段時(shí)間的材料 沉積后在所述濺射表面內(nèi)產(chǎn)生封閉環(huán)腐蝕圖案，其中所述封閉環(huán)腐蝕圖案含有兩個(gè)由距離 S分隔的基本上平行的腐蝕槽。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于所述兩個(gè)基本上平行的腐蝕槽基本上垂直 于所述第一方向取向。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于相對(duì)于所述靶移動(dòng)所述襯底。
28.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于將所述靶的濺射表面放置為朝向所述處理 室中的襯底。
29.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于將所述磁控管放置為鄰近于和所述濺射表 面相對(duì)的所述靶的背表面。
30.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于在所述靶和處理室之間產(chǎn)生偏壓。
31.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于安裝當(dāng)所述磁控管位于所述行進(jìn)路徑末端 的一步時(shí)減少沉積量的旁路裝置。
32.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括在所述N步后，沿著所述行進(jìn)路徑移動(dòng)所述磁控管近似相等的MS，其中M是整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種襯底處理系統(tǒng)和襯底處理方法，屬于材料沉積技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的襯底處理系統(tǒng)，包括將襯底納入其中的處理室；處理室中的含有濺射表面的靶，其中將襯底設(shè)置為接收從濺射表面濺射的材料；放置于靶附近的磁控管，其中磁控管可在濺射表面上產(chǎn)生兩個(gè)由距離S分隔的腐蝕槽，其中所述兩個(gè)腐蝕槽的至少一個(gè)的特點(diǎn)在于腐蝕寬度為W；和可以以N步沿著第一方向的行進(jìn)路徑移動(dòng)磁控管的第一運(yùn)輸裝置，N是整數(shù)。所述磁控管可在N步中的每一步停止以從濺射表面濺射材料并沉積在襯底上。所述N步具有基本相同的步長(zhǎng)。所述步長(zhǎng)近似等于所述腐蝕寬度W。本發(fā)明可用于平板顯示器制造，工業(yè)表面涂布，半導(dǎo)體晶片處理等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C23C14/35GK102122599SQ20101000029
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者王開(kāi)安, 郭信生 申請(qǐng)人:王開(kāi)安, 郭信生