用于物理气相沉积处理的窄源的制作方法
【专利说明】用于物理气相沉积处理的窄源
[0001]相关申请
[0002]本申请要求享有2012年4月26日提交的美国临时申请N0.61/639，047的优先权益，其全部公开内容通过引用被合并于此。
技术领域
[0003]本申请涉及用于物理气相沉积处理的系统，诸如在太阳能电池、平板显示器、触摸屏等的制造中所使用的溅射系统。
【背景技术】
[0004]用于制造半导体1C、太阳能电池、触摸屏等的多种系统在本领域中是已知的。这些系统的工艺是在真空中进行的，并且包括，例如物理气相沉积(PVD -也被称作溅射)、化学气相沉积(CVD)、离子注入、蚀刻等。对于这些系统，存在两种基本途径:单一基片处理或批处理。在单一晶片处理中，在处理期间仅单一基片存在于室内。在批处理中，在处理期间若干基片存在于室内。在平板显示器和其它大基片的制造中，甚至单一基片可能需要相应大的源，例如，溅射源和靶。类似地，在同时处理一批的若干较小基片时，需要大的源和靶。
[0005]大的溅射源制造起来复杂且昂贵。它们需要磁控管、冷却系统等的复杂设计。而且，由于它们的绝对尺寸，它们难于维护。此外，靶制造起来非常昂贵并且由于从大靶的整个表面均匀溅射方面的难度而导致利用不足。这增加了拥有这些系统的成本。
【发明内容】
[0006]下列
【发明内容】
被包括以便提供对本发明的一些方面和特征的基本理解。本
【发明内容】
不是对本发明的宽泛概述，并且同样地其不意在特别识别本发明的关键或关键性要素或描述本发明的范围。其唯一目的是作为在下面呈现的【具体实施方式】的前序部分而以简化的形式呈现本发明的一些概念。
[0007]本发明的各实施方式提供了制造起来简单而廉价的溅射源。另外，溅射源利用非常简单和便宜的靶。所公开的实施方式提供了易于维护且具有高利用率的溅射源和靶。靶的更换容易而快速，减少了系统离线以用于维护的时间。
[0008]所述溅射源和靶被构造用于作为横过所需的溅射长度的一系列若干个这种源的一部分而在溅射室中安装。这种布置优于单独安装在室中并且尺寸被确定成横过整个溅射长度的标准溅射源。
[0009]所公开的实施方式提供了被构造用于同时处理多个基片的溅射室，所述多个基片被布置在横过处理区域的宽度和长度的二维阵列中，所述室具有被构造用于接纳多个窄溅射源的壁，所述窄溅射源中的每个具有比处理区域的要么宽度要么长度窄的宽度，并且所述窄溅射源中的每个具有与所述溅射区域的宽度或长度相同的长度。所述溅射源中的每个具有外壳，所述外壳由折叠的金属片构成，从而提供了矩形截面，在所述矩形截面的一侧的整个长度上具有窗口。所述窗口的宽度比所述矩形截面的整个侧面窄，使得两个延伸部向内延伸至所述窗口中。细长的靶在其每一侧上形成有一个沟槽，使得所述靶可在所述窗口上被滑动，其中所述延伸部被容纳在所述沟槽内。所述靶通过散热器被冷却，所述散热器通过气动压力被推动抵靠所述靶的背面。将所述散热器压靠在所述靶上还将所述靶固定位并防止所述靶滑动。
[0010]所公开的装置使能实现用于更换溅射靶的简单方法，因为所述靶不像现有技术那样被结合至所述散热器。特别地，为更换靶，气动压力被解除，使得所述散热器终止其在靶上的压力。然后所述靶可以被滑离所述源外壳。然后新靶以其沟槽骑跨在所述延伸部上而被滑动到所述外壳上。然后气动压力被恢复，使得所述散热器压靠在所述靶上并且其保持在位。应被意识到的是，使用将所述散热器推动抵靠所述靶的执行器代替使用气动压力时，相同的工艺和相同的布置可以被实现。
【附图说明】
[0011]合并于本说明书中并构成本说明书一部分的附图，举例说明了本发明的实施方式，并且与说明书一起，用来说明和例证本发明的原理。这些图意在以图表的方式示出各示例性实施方式的主要特征。这些图并不意在描绘各实际实施方式的每个特征，也不意在描绘所描绘的元件的相对尺寸，并且未按比例绘制。
[0012]图1示出了具有至少一个溅射室的多基片处理系统的实施方式。
[0013]图1A示出了其中承载器在传送和处理期间保持处于水平取向的系统的实例，而图1B示出了其中承载器在传送和装载/卸载期间水平、但在处理期间竖直的实例。
[0014]图2示出了真空处理室200的实施方式，其中溅射源为了说明而被移除。
[0015]图3A示出了具有标准溅射源的溅射室的实施方式。
[0016]图3B示出了配备有根据所公开的实施方式的溅射源的溅射室的实施方式。
[0017]图4A示出了根据一个实施方式的溅射源的截面。
[0018]图4B为根据一个实施方式的溅射源的等距视图。
[0019]图4C为根据另一个实施方式的散热器装置的特写。
[0020]图4D为根据又另一个实施方式的散热器装置的特写。
[0021]图4E为结合了图4C和4D的特征的散热器装置的特写。
【具体实施方式】
[0022]下列详细说明提供了突出了在此所要求保护的创新性溅射源和靶的某些特征和方面的实例。各个公开的实施方式提供了窄溅射源，其具有通常比将被处理的基片窄的宽度。该窄源被设计成以多个单元、并排地被安装在处理室上，使得由所有窄源所覆盖的总体宽度覆盖所需的溅射区域。为理解该窄溅射源的来龙去脉，本说明书以描述具有溅射室的处理系统开始。
[0023]图1为多基片处理系统的实施方式的俯视图，其中传送承载器支撑着线性阵列的基片，但处理是在二维阵列的基片上被执行。然而，该窄溅射源也可以与设计用于处理单一大基片(诸如用于平板显示器的玻璃)的系统一起被使用。在图1中所示的系统100中，各基片在装载/卸载站105处，S卩，从系统的同一侧，被装载和被卸载。然而，应被意识到的是，该系统也可以被设计成使得装载站被设置在系统的一侧上，而卸载站被设置在系统的相反侧上。在一些实施方式中，将基片装载到承载器上和/或从承载器卸载基片可以被手动地执行，而在其它实施方式中，自动化被提供以便执行这些任务中的一者或两者。
[0024]基片被装载到定位于装载/卸载站105中的承载器上，并且这些承载器从承载器返回站110被传送。每个承载器支撑着沿与系统内部的行进方向垂直的方向的线性阵列的基片，BP,以单一行布置的两个或多个基片。各承载器被从装载/卸载站105经由承载器返回站110移动到缓冲站115。各承载器被停放在缓冲站115中直至低真空装料锁气室(LVLL) 120准备好接收它们。在一些实施方式中(这些实施方式将稍后被描述)，该缓冲站还充当倾斜站，其中水平定向的承载器被倾斜90。以采取竖直取向。在这些实施方式中，当采取竖直取向时，使用夹子来将基片保持在位。
[0025]在适当的时候，阀112打开并且定位于缓冲站115中的承载器被传送到LVLL 120中。阀112然后被关闭并且LVLL 120被抽空至初步真空水平。此后阀113打开并且来自LVLL 120的各承载器被传送至高真空装料锁气室(HVLL) 125。一旦HVLL被泵吸到其真空水平，阀114就打开并且来自HVLL 125的各承载器就被传送到处理室130中。系统可以具有线性排列的任意数目的处理室130，使得这些承载器可以经由定位在每两个处理室之间的阀从一个室被传送到下一个室。在最后的处理室的末端处定位有阀，该阀通往与在进入系统的入口处相反的装料锁气室布置，即，首先是HVLL并且然后是LVLL