智能腔室及智能腔室元件的制作方法
【专利摘要】处理腔室包括腔室主体、一或多个监控装置，及一或多个天线，腔室主体具有设置于腔室主体上的腔室盖组件，一或多个监控装置与腔室盖组件耦接，一或多个天线邻近于与一或多个监控装置通信的腔室盖组件设置。
【专利说明】
智能腔室及智能腔室元件
[0001 ] 背景
技术领域
[0002]本发明公开的实施方式关于具有监控腔室中或腔室上的元件以及监控腔室中执行的处理过程的能力的腔室。更具体而言，关于具有一个或多个有传送/接收能力的集成监控装置的腔室和/或腔室元件。
【背景技术】
[0003]在电子器件的制造中，许多热处理是在具有自耗元件和/或在多次循环后最终需要替换的元件的处理腔室中执行。用于这些热处理中(诸如蚀刻、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、物理气相沉积(PVD)与退火及其他热处理)的元件需要频繁监控以确保符合要求的及安全的操作。此外，许多耗材受限于特定标准而于腔室中提供有效和/或安全的使用及提供产品的符合要求的结果。在一个示范例中，在集成电路与显示器的制造中，某些PVD工艺使用溅射靶以将沉积材料溅射到基板上。电磁能被施加至溅射靶以促进来自溅射靶材料的溅射及促进材料溅射到基板上而在基板上形成薄膜。
[0004]然而，某些溅射靶适用于特定功率施加，所述特定功率施加可能不同于腔室能够输送的功率施加。例如，腔室能够将高功率输送到溅射靶，但特定溅射靶可适用于远低于腔室能力的功率施加而允许安全操作及在基板上符合要求的沉积。如果使用者使用大于适用于溅射靶的功率，则无法在基板上获得适合的沉积。此外，传送到溅射靶的功率可能损害溅射靶。适合于特定溅射靶的功率施加与腔室的能力之间的不匹配可能延伸到腔室的其它自耗元件和/或在腔室中执行的工艺。
[0005]因此，存在对于包括提供监控指标、标识和/或元件控制或在腔室中执行的工艺控制的能力的腔室和/或腔室元件的需求。
【发明内容】
[0006]本文公开的实施方式关于具有一或多个监控装置的处理腔室。监控装置可包括用于处理腔室的多个元件的识别信息，及其他数据或信息。
[0007]在一个实施方式中，提供一种处理腔室。所述处理腔室包括腔室主体、一或多个监控装置，及一或多个天线，所述腔室主体具有设置于腔室主体上的腔室盖组件，所述一或多个监控装置与所述腔室盖组件耦接，所述一或多个天线邻近于与一或多个监控装置通信的腔室盖组件设置。
[0008]在另一个实施方式中，提供一种用于溅射腔室的溅射靶。所述溅射靶包括背板及监控装置，其中所述背板具有前侧表面与背侧表面，所述背侧表面具有多个圆形槽及至少一个弧形通道，所述多个圆形槽互相分开，所述至少一个弧形通道切过所述多个圆形槽。所述溅射靶也包括安装于背板的前侧表面上的溅射板。
[0009]在另一个实施方式中，提供一种磁控管。所述磁控管包括磁铁、配重位置及监控装置，配重位置邻近于磁铁，监控装置与磁控管的金属元件耦接。
【附图说明】
[0010]通过参考实施方式(一些实施方式在附图中说明)，可获得在上文中简要总结的本公开内容的更具体的说明，而能详细了解上述的本公开内容的特征。然而应注意，附图仅说明本公开内容的典型实施方式，因而不应将这些附图视为限制本公开内容的范围，因为本公开内容可容许其它等效实施方式。
[0011 ]图1是根据一个实施方式的处理腔室的截面图。
[0012]图2是根据一个实施方式的磁控管的正投影视图。
[0013]图3是包括安装于背板上的溅射板的溅射靶的一个实施方式的截面侧视图。
[0014]图4是背板的背侧表面的透视图。
[0015]图5是溅射板的前表面的顶视图。
[0016]图6是溅射靶的周缘剖面的截面侧视图。
[0017]为了助于理解，已尽可能使用相同的附图标记指定各图共有的相同元件。应考虑一个实施方式所公开的元件可有利地用于其它实施方式而无需进一步说明。
【具体实施方式】
[0018]图1绘示示范性处理腔室100(例如物理气相沉积(PVD)或溅射处理腔室，或化学气相沉积腔室(CVD))。处理腔室100可以是适用于在基板190上溅射沉积氮化铝(AlN)材料的PVD腔室，例如在MEMS的制造期间。然而，应当理解到处理腔室100可以是CVD腔室或其他适用于基板热处理的腔室。
[0019]处理腔室100包括腔室主体108，腔室主体108具有界定于腔室主体108中的处理空间118。腔室主体108具有侧壁110及底部112。腔室主体108及处理腔室100的相关元件的尺寸不受限制且一般在比例上大于将在处理腔室100中处理的基板190的尺寸。然而，由于任何适合的基板尺寸可被处理，处理腔室100可因此而调整尺寸。适合基板尺寸的示范例包括具有200mm直径、300mm直径或450mm直径的基板。
[0020]腔室盖组件104安装于腔室主体108的顶部上。腔室主体108可由不锈钢、铝或其他合适的材料制造。基板出入口 138穿过腔室主体108的侧壁110而形成，利于基板190出入于处理腔室100的传送。出入口 138可与传送腔室和/或基板处理系统的其他腔室耦接。
[0021]基板支撑件150设置于腔室主体108内。基板支撑件150是可移动的以控制基板支撑件150的顶部与腔室盖组件104间的间距。在一个实施方式中，基板支撑件150包括静电夹盘(ESC)152。
[0022]气源132与腔室主体108耦接以将处理气体供应入处理空间118。在一个实施方式中，如果需要的话，处理气体可包括惰性气体、非反应气体与反应气体。可由气源132提供的处理气体的示范例包括但不局限于:氩气(Ar)、氦(He)、氖气(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)、氮气(N2)、氧气(02)、氢气(H2)、氨(NH3)、甲烧(CH4)、一氧化碳(CO)和/或二氧化碳(C02)等。在一个实施方式中，气源132将N2与Ar供应入腔室空间。
[0023]在处理气体引入处理腔室100中后，气体激发形成等离子体。可邻近于处理腔室100设置处理天线142，诸如一或多个电感器线圈。天线电源140可以为处理天线142供电以将能量(诸如射频(RF)能量)电感耦合至处理气体以形成等离子体。等离子体可在处理腔室100中界定的处理区域中形成，所述界定的处理区域在基板支撑件150与盖组件104之间。或者，或另外地，包括在基板190下的阴极及在基板190上的阳极的处理电极可用于耦合RF功率以产生等离子体。还控制处理腔室100中的其他元件的操作的控制器180可控制天线电源140的操作。
[0024]盖组件104—般包括靶120及与靶120耦接的接地屏蔽组件130。靶120可以在PVD处理期间提供能被溅射并沉积于基板190的表面上的材料源。靶120可在DC溅射期间作为等离子体电路的阴极。盖组件104可进一步包括安装于靶120上的磁控管102，所述磁控管102在处理期间提升溅射自靶120的材料的效率。磁控管120允许简单而快速的处理控制以及定制的膜性质，而同时确保一致的靶侵蚀及跨基板190的膜(诸如AlN)的均匀沉积。磁控管组件的示范例包括线性磁控管、蛇形磁控管、螺旋磁控管、双指状磁控管、矩形化螺旋磁控管及其他磁控管。
[0025]处理腔室100还包括监控装置，诸如耦接至靶120的监控装置173A以及耦接至磁控管102的监控装置173B。监控装置173A、173B的每个可以是具有储存数据、通过一或多个天线175传输数据至控制器180和/或通过一或多个天线175接收来自控制器180的数据的射频识别(RFID)芯片。监控装置173A、173B可将指令传输到控制器180，所述指令包括但不局限于关于处理配方、腔室100中气流、功率应用参数及时序的数据，处理期间的压力参数，用于磁控管102的旋转参数及其他指令等。监控装置173A、173B也能够接收来自控制器180的处理信息。从控制器180接收的信息可储存于监控装置173A、173B中。或是，监控装置173A、173B的每个可以是扫描器可读取的条形码。监控装置173A、173B的每个可包括控制器及至少能够读取/写入操作的存储器。一或多个天线175可专用于监控装置173A、173B的每个，或与监控装置173A、173B的每个共享。天线175可直接与盖部177的内表面耦接，或设置于与盖部177的内表面耦接的架(未图示出)上。随着安全与保障的增进，包含于监控装置173A、173B内的数据可用专用手段加密。加密的应用与好处是进一步证实与核实监控装置173A、173B内数据的内容。所述数据可包括诸如序号或用于元件的其他识别符、元件的制造日期、元件服务的第一个日期、元件的处理小时数及任何能够用于预测元件安全使用寿命与元件安全使用寿命到期的其他数据的信息。
[0026]监控装置173A、173B可以在不同于腔室100中使用的频率的频率操作。监控装置173A、173B的频率可包括第一频率范围或高频范围，诸如超高频(UHF)范围，而腔室100能够在小于第一频率范围的第二频率范围中操作，如高频(HF)范围或特高频(VHF)范围。在一个实施方式中，监控装置173A、173B可于约840-930MHZ的范围中操作，而腔室100可于约400KHz (DC、脉冲DC)的频率或13MHz范围(RF偏置)中操作。因此，不同的频率允许监控装置173A、173B的操作不受腔室100操作的干扰。可不必连续从监控装置173A、173B读取和/或写入到监控装置173A、173B。例如，在一个实施方式中，可在基板处理周期之间执行从监控装置173A、173B读取和/或写入到监控装置173A、173B。在这些周期期间，当腔室不处理基板时，监控装置173A、173B可经询问(query)以检查和/或确认各个元件在全面运行，及将结果写回监控装置173A、173B。
[0027]在一个示范例中，监控装置173A、173B可在基板经处理后被询问，及监控装置173A、173B可在基板经处理后通过时钟与计数器的结果的写回而更新。所述询问也可确认全部在运行及另一个基板可准备好用于处理。此外，在询问/读取/写入周期期间，可执行基板传送工艺使得不发生显著的腔室停机，而不影响到产量。栗送口 192穿过腔室主体108的底部112而形成。栗装置194与处理空间118耦接而降低及控制处理空间118中的压力。
[0028]靶120(或靶板)可由用于将要形成于处理腔室100中的沉积层或沉积层的元件的材料制成。高压电源(诸如电源144)与靶120连接而促进溅射来自靶120的材料。靶120可由包含硅(Si)、钛(Ti)金属、钽金属(Ta)、铪(Hf)、钨(W)金属、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、以上各者的合金、以上各者的组合或其类似物的材料制成。此外，处理期间的自靶的电子发射可由靶的η型或P型掺杂控制。靶120可用传导元素掺杂，诸如硼(B)。在一个实施方式中，靶120可包括用于产生Al离子的Al铝合金，Al离子与基板190上的氮离子结合以形成AlNjlo
[0029]靶120—般包括外周部分128与中央部分124。外周部分128设置于腔室的侧壁110上方。靶120的中央部分124可具有稍微向基板190表面延伸的曲率，基板190设置于基板支撑件150上。革Ε120与基板支撑件150之间的间距可维持在约50mm至约150mm之间。值得注意的是，靶120的尺寸、形状、材料、构造与直径可依特定工艺或基板需求而改变。靶120也可包括一起形成靶的邻近的瓦(tile)或分段材料。
[0030]盖组件104的接地屏蔽组件130包括接地框架106与接地屏蔽122。接地框架106可将靶120与处理腔室100的其他元件电绝缘。接地屏蔽组件130也可包括其他腔室屏蔽构件、靶屏蔽构件、暗空间屏蔽及暗空间屏蔽框架。接地屏蔽122通过接地框架106而与外周部分128耦接，接地框架106界定处理空间118中在靶120的中央部分下面的上处理区域126。接地框架106将接地屏蔽122与靶120电绝缘，而同时通过侧壁110提供接地路径到处理腔室100的腔室主体108。接地屏蔽122将处理期间产生的等离子体限制于上处理区域126内，并且将靶源材料从靶120的限制中央部分124去除，从而允许被去除的靶源主要沉积于基板表面上而不是腔室侧壁110。在一个实施方式中，接地屏蔽122可由一或多个工件片段和/或多个这些工件形成，多个这些工件通过所属领域中习知的工艺接合，诸如焊接、胶接、高压压缩等。
[0031]控制器180与处理腔室100耦接。控制器180包括中央处理器(CPU) 184、存储器182及支持电路186。控制器180用于控制处理顺序，管理从气源132进入处理腔室100的气流及控制靶120的离子轰击。CPU 184可以是能够用于工业设定的任何形式的一般用途计算机处理器。软件例程可以储存于存储器182中，诸如随机存取存储器、只读存储器、磁盘或硬盘驱动器，或其他形式的数字储存。支持电路186通常与CPU 184耦接，并且可包括高速缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源及类似物。当由CPU 184执行软件例程时，所述软件例程将CPU转换为控制处理腔室100的特定用途计算机(控制器)180，使得工艺依照本发明公开内容执行。软件例程也可由距处理腔室100远程定位的第二控制器储存和/或执行。软件例程也可通过从监控装置173A和/或173B接收的数据而改变。
[0032]在处理期间，材料自靶120溅射并沉积于基板190表面上。靶120及基板支撑件150通过电源144而相对于彼此偏置，和/或相对于接地偏置以维持从由气源132供应的处理气体形成的等离子体。来自等离子体的离子向着靶120加速并撞击靶120，使得靶材料从靶120去除。去除的靶材料与反应工艺气体一起在基板190上形成具有所需组成的层。RF、DC或快速切换脉冲DC电源，或以上各电源的组合提供用于对溅射组成与溅射材料的沉积速率精确控制的可调整的靶偏压。
[0033]轴164延伸通过腔室主体108的底部112而与升降机构160耦接。升降机构160被配置为在下传送位置与上处理位置之间移动基板支撑件150。波纹管(belloWS)162在轴164周围并与基板支撑件150耦接以提供波纹管162与基板支撑件150之间的柔性密封，从而维持用于处理腔室100的处理空间118的真空完整性。
[0034]如上所述，基板支撑件150包含具有夹盘电极158的静电夹盘(ESC)ASC 152使用异性电荷相吸以在处理期间同时保持介电与导电基板190 二者，并且ESC 152由DC电源166供电。ESC 152包括嵌入于介电主体153的夹盘电极158 AC电源166可提供约200至约2000伏特的DC夹持电压至夹盘电极158 JC电源166也可包括系统控制器180以通过将DC电流导向电极以夹持及松开基板190而控制夹盘电极158的操作。
[0035]在某些实施方式中，在层沉积工艺的不同相期间对基板190有一偏压。因此，可自源154(如DC和/或RF源)提供一偏压到基板支撑件150中的偏压电极156(或夹盘电极158)，使得在沉积工艺的一或多个相期间，基板190将由形成于等离子体中的离子轰击。
[0036]遮蔽框架136设置于基板支撑件150的外周区域上，并被配置为将自靶120溅射的源材料的沉积限制到基板表面的所需部分。腔室屏蔽134可设置于腔室主体108的内壁上及具有向内延伸至处理空间118的唇部，唇部被配置为支撑设置在基板支撑件150周围的遮蔽框架136。当基板支撑件150被升起到用于处理的上部位置时，设置于基板支撑件150上的基板190的外部边缘被遮蔽框架136啮合，及遮蔽框架136被向上举起并与腔室遮蔽134分开。当基板支撑件150下降到邻近基板传送出入口 138的传送位置时，遮蔽框架136设置回到腔室屏蔽134上。升降销(未图示出)经选择性地移动通过基板支撑件150以将基板190举起至基板支撑件150之上以通过传送机械人或其他适合的传送机构而方便获取基板190。
[0037]图2是根据一个实施方式的磁控管200的正投影视图。磁控管200可以是适合用于图1的腔室100中。磁控管200包括支撑板202、多个U形磁铁204、第一磁极片206与第二磁极片208。支撑板202可由铜制成，及磁极片可由不锈钢制成。第一磁极片206可以是圈，并且U形磁铁205的每个的一端设置于第一磁极片206上。第二磁极片208可以是板，并且U形磁铁205的每个的另一端设置于第二磁极片208上。磁极片206、208可以是共面的。在一个实施方式中，磁铁由圆柱形磁铁制成或包括圆柱形磁铁，其中主要顶板是磁性SST(410合金)及底部磁极片也是由410制成。
[0038]如图2所示，监控装置173B图示为定位于磁控管200的外周处。监控装置173B可与磁控管200的金属构件耦接，诸如配重物214。在一个实施方式中，监控装置173B是RFID标签216。RFID标签216可以用陶瓷材料覆盖、用陶瓷材料涂覆，或包括由陶瓷材料制成的壳体。用于将RFID标签216安装于配重物214上的可能安装方法包括环氧树脂封装(epoxypotting)、旋入式外壳(screwed-1n housing)、紧固至配重物214的覆盖、弹簧夹及类似方法。替代的监控装置也可能适用。例如，也可使用粘贴式RFID标签216或条形码标签。在一个实施方式中，RFID标签216的背侧接触或很靠近金属背板以增强通过天线175的可读性(示于图1中)。此外，为了增强通过天线175的可读性(示于图1中)，约Imm至约5_的间距可环绕RFID 标签216。
[0039]监控装置173B在磁控管200外周上的定位最小化来自磁控管200产生的磁场的干扰。此外，如图2所示，监控装置173B在磁控管200顶侧上的定位将监控装置173B放置更靠近天线175(示于图1中)。
[0040]图3-6是溅射靶300的示范性实施方式的多个视图。靶300可使用于图1腔室100中以将溅射的材料沉积于带有减少侵蚀的凹槽及微裂缝的基板上。参照图3，在一个实施方式中，溅射靶300包括背板305及溅射板310 ο溅射板310与背板305可以是包括由相同高纯度材料制成的单一结构的单块体，并且所述单块体同时作为背板与溅射板，或者溅射板310与背板305可是接合在一起以形成溅射靶的分离结构。溅射板310包括中央圆柱台面315，中央圆柱台面315用作溅射表面320及具有在于图1的腔室100中使用靶300期间与基板190(如图1所示)的平面维持平行的顶部平面322。溅射板310由金属或金属化合物制成。例如，溅射板310可以是由例如铝、铜、钴、镍、钽、钛、钨及以上各者的合金组成。溅射板310也可以是金属化合物，诸如氮化钽、氮化钨或氮化钛。在一个方案中，溅射板310包括高纯度水平的钛，例如至少约99.9%，或甚至少约99.99%。此外，如1^(:0、1^?(^、1^?(^(8)氧化钒(￥(^)的介电材料可用于溅射板310的材料。
[0041]在一个方案中，溅射板310安装于背板305上。背板305可以是具有支撑溅射板310的前表面324及延伸过溅射板310半径的环状凸缘326的分离结构。环状凸缘326包括外周圆形表面及具有静置于如图1所示的腔室100中的接地框架106上的外部凸缘328。接地框架106将背板305与腔室100电绝缘并将背板305与腔室100分隔开，且通常是由诸如氧化铝陶瓷材料制成的环。
[0042]背板305由经选择而具有高热传导率及在其中使热传递流体循环的材料制成。背板305合适的高热传导率至少约220W/mK，例如从约220至约400W/mK。这样的热传导率水平允许靶300通过有效散失靶300中产生的热而操作更长的处理时间周期。在一个方案中，背板305由金属制成，诸如铜或铝。在另一个方案中，背板305包括金属合金，诸如铜锌(黄铜)或铬铜合金。在一个示范性实施方式中，背板305包括C18000，C18000是具有Cr(0.8%)、Cu(96.1%),Ni(2.5% )及Si (0.6 % )的组分重量的合金。背板305也可以是含有一或多个接合板的分离结构。背板305可是平坦的或凹曲的(dished)。
[0043]背板305也可以具有在所需范围内的电阻率以减少侵蚀凹槽而同时仍然允许用于延长时间周期的靶300的操作。电阻率应够低以允许靶300在溅射期间被电偏置或充电。然而，电阻率也应够高以减少靶300中的涡流效应，因为当涡流沿着通过靶300的路径移动时，涡流产生的热正比于沿着所述路径所遇到的电阻率。在一个方案中，背板305的电阻率是从约2至约5微欧姆厘米(yohm cm)或甚至从约2.2至约4.1yohm cm。
[0044]示范性背板305由包括铜铬的金属合金制成。在铜铬的温度超过600摄氏度前，铜铬的电阻率不变，所述温度足够高以超过一般的溅射处理温度。在一个方案中，铜铬合金包括从约80:1至约165:1的铜铬比。铜铬合金包括从约98.5至约99.1百分比重量(wt% )的铜及约0.6至1.2百分比重量的铬。铜铬合金具有约340W/mK的热传导率及约2.2yohm cm的电阻率。
[0045]在一个实施方式中，背板305包括与前侧表面324相对的背侧表面330。背侧表面330具有圆形凹槽332(或凹槽334a及334b)的同心图案及交叉的弧形通道336。圆形凹槽332可被脊部338分开。交叉的弧形通道336以相对于在交叉点处的凹槽332的局部水平切线60至90度的角度范围切过圆形凹槽332。交叉的凹槽分隔圆形凹槽332的连续沟槽结构以允许热传递流体在交叉点的凹槽332之间循环。已经发现交叉的弧形通道336显著减少圆形凹槽332的连续沟槽结构内的热传递流体的停滞。
[0046]溅射靶300包括图3与图4中所示的监控装置173A。在一个实施方式中，监控装置173A是RFID标签216。在一个实施中，RFID标签216设置于穴356中，穴356形成于背板305的环状凸缘326外周中。穴356可经调整尺寸而大于RFID标签216的尺寸，使得约Imm至5mm的间距可环绕RFID标签216以增强通过天线175的可读性(示于图1中)AFID标签216可安装于穴356中背板305的金属材料上。离开穴356中金属材料的RFID标签216的间距增强RFID标签216的功能性。RFID标签216可用陶瓷材料覆盖、用陶瓷材料涂覆，或包括由陶瓷材料制成的壳体。用于将RFID标签216安装于背板305的环状凸缘326上的可能安装方法包括环氧树脂封装、旋入式外壳、以旋入覆盖(a cover that screws in)、弹簧夹及类似方法。也可使用粘贴式RFID标签216或条形码标签。在一个实施方式中，RFID标签216的背侧接触或很靠近金属背板以增强通过天线175的可读性(示于图1中)。
[0047]监控装置173A在派射革E1300外周上的定位最小化来自电磁场的干扰。此外，如图4所示，监控装置173A在溅射靶300顶侧上的定位将监控装置173A放置更靠近天线175(示于图1中)。
[0048]再一次参照背侧表面330，弯曲通道336也可以具有弯曲的尖端区域340，弯曲的尖端区域340往背板305的背侧表面330向上逐渐变细，如图3与图6所示。弯曲尖端区域340在约外部圆形凹槽334b的半径处开始。
[0049]凹槽332与通道336可以通过将预成型的背板305机械加工而形成，例如通过车床或铣床切割。凹槽332的角与所产生的脊部338也可以在机械加工过程中变圆，以减少在角处的应力集中及侵蚀。
[0050]在一个方案中，溅射板的溅射表面320被成型以减少如图3-6中所示工艺沉积的剥落。在示范性实施方式中，外周倾斜缘342环绕溅射表面320的顶部平面322。倾斜缘342相对于溅射表面320的平面322倾斜至少约8度的角度，例如，从约10度至20度，或甚至约15度。弧形唇部348定位于倾斜缘342周围及包括自倾斜缘342向外与向上延伸的弯曲部分。弯曲部分结束于向内的凸出部分(ledge)346中，向内的凸出部分346实质平行于溅射表面320的平面并自唇部348的外周边缘344向内延伸。向内的凸出部分346连接至圆柱凹陷侧壁350，圆柱凹陷侧壁350自弧形唇部348的外周边缘344向内凹陷。当靶300安装在处理腔室100中时，向内的凸出部分346也提供表面以接住凹陷侧壁350的剥落的处理沉积。
[0051]凹陷侧壁350与背板305的环状凸缘326连接。环状凸缘326实质平行于溅射表面320的平面并包括外部凸缘328。外部凸缘328可静置于接地框架106(示于图1中)上及包括用于流体密封的0型环凹槽360。环状凸缘326的部分及靶300的侧表面可以用保护涂层354涂覆以提供更好的溅射材料的黏附并减少材料自这些表面的剥落。
[0052]在一个方案中，内部凸缘表面352及凹槽侧壁350以保护涂层354涂覆，如图4与图5中所示的双线电弧喷涂招涂层(twin-wire arc sprayed aluminum coating)。在涂覆前，内部凸缘表面352及凹槽侧壁350脱脂并与碳化硅盘接地以达到200至300微英寸的粗糙度。涂层354延伸以覆盖溅射板310的凹槽侧壁350及背板305的内部凸缘表面352。涂层354具有约500至约900微英寸的最终表面粗糙度，及从约5至约1mils的厚度。涂层354保护靶300的边缘并提供溅射材料与这些表面的更好的黏附。
[0053]本发明所描述的实施方式提供可附着于或嵌入于靶120的主体或磁控管102的监控装置173A、173B形式的识别装置。监控装置173A、173B可包括条形码或其他形式的独特视觉识别。监控装置173A、173B可包括独特识别射频装置或其他电子标签装置。监控装置173A、173B可包括非易失性存储器400(示于图4)中。
[0054]非易失性存储器可包括用于储存关于靶120或磁控管102的信息的位(Mt)。所述信息可包括独特识别和/或包括靶120或磁控管102工艺限制的固定数据与可变数据中的一或两者。所述信息可进一步包括制造日期、服务中的第一个日期、有效处理的时间、RF能量的累积小时数和/或处理气体容量。所述信息可进一步包括靶120与磁控管102的预测使用期限。所述期限可被定义及可以与装置内的其他数据(可包括历史数据)或外部储存的其他数据(可包括历史数据)比较。监控装置173A、173B中的数据可经加密以防止损害和/或未经授权的观看。
[0055]处理腔室100可使用监控装置173A、173B内的数据以建立元件和/或处理腔室100的安全操作限制。安全操作限制包括但不局限于:最大射频功率、相容工艺与工艺材料、相容处理工具及可用于增进工具与操作者安全和处理均匀性的其他信息。
[0056]本文所述实施方式包括处理系统主机的RFID读取器模块，在一个实施方式中，处理系统主机的RFID读取器模块能够读取多达4个独立天线175。各天线175可定位于PVD腔室源(盖)的外周上方，使得各天线175能够发送及接收来自安装于靶120的缘中的监控装置173B以及位于旋转磁控管102上的监控装置173A的数据。在各沉积前或各沉积后，或系统被暂停的任何时间，控制器180中的软件可读取靶120中的监控装置173A。同样地，在各沉积前或各沉积后，或系统被暂停的任何时间，监控装置173B可被控制器180的软件所读取。
[0057]信息可间隔地即从监控装置173A、173B被读取又被写回监控装置173A、173B以记录具有特定操作寿命的元件的使用。例如，靶120上的监控装置173A可记录各沉积过程及(经由计算机屏幕)通知人员有多少个额外沉积过程可使用。监控装置173A、173B也可用于识别用途及包括工艺方法配方数据与处理限制。例如，靶120的额定功率可传送到控制器180并指示控制器180限制功率应用在所述额定值内。
[0058]除了如料号与序号信息外的数据可以经加密以减少无意或有意的修改使用限制的可能。具有监控装置173A、173B的已核准元件的(经由控制器180的)检测可以接着用于允许较高功率沉积配方的应用，否则较高功率沉积配方可被锁定以保护腔室和/或基板。例如，如果元件没有被识别为核准用于高功率操作，处理腔室100依然可允许运作，但只能以用于已识别元件所接受的已知功率水平运作。在腔室中使用RFID标签的结果已经测试证明。随着安全与保障的增进，包含于RFID芯片内的数据可用专用手段加密。
[0059]尽管以上针对本公开内容的实施方式，但可在并未背离本公开内容的基本范畴的情况下设计本公开内容的其它及进一步的实施方式。且本公开内容的范围由以下专利申请范围确定。
【主权项】
1.一种处理腔室，包括: 腔室主体，所述腔室主体具有设置于所述腔室主体上的腔室盖组件； 一或多个监控装置，所述一或多个监控装置与所述腔室盖组件耦接;及一或多个天线，所述一或多个天线邻近于与所述一或多个监控装置通信的所述腔室盖组件设置。2.根据权利要求1所述的处理腔室，其中所述一或多个监控装置包括用于所述腔室盖组件的元件的识别信息。3.根据权利要求2所述的处理腔室，其中所述信息包括固定数据与可变数据中的一个或两者。4.根据权利要求2所述的处理腔室，其中所述信息包括制造日期、服务的第一个日期、有效处理的时间、射频施加的累积小时数及以上各者的组合。5.根据权利要求2所述的处理腔室，其中所述信息包括使用期限。6.根据权利要求2所述的处理腔室，其中所述信息包括操作参数。7.根据权利要求1所述的处理腔室，其中所述一或多个监控装置的每个包括射频识别目.ο8.根据权利要求1所述的处理腔室，其中所述一或多个监控装置的各个包括存储器。9.根据权利要求1所述的处理腔室，其中所述腔室盖组件包括磁控管及溅射靶。10.一种用于溅射腔室的溅射靶，所述溅射靶包括: 背板，所述背板具有前侧表面与背侧表面，所述背侧表面具有: 多个圆形槽，所述多个圆形槽互相分开;及 至少一个弧形通道，所述至少一个弧形通道切过所述圆形槽； 监控装置，所述监控装置在所述背板的所述背侧表面上;及 溅射板，所述溅射板安装于所述背板的所述前侧表面上。11.根据权利要求10所述的靶，其中所述监控装置包括射频识别标签。12.根据权利要求10所述的靶，其中所述监控装置包括用于所述靶的识别信息。13.根据权利要求12所述的靶，其中所述信息包括制造日期、服务的第一个日期、有效处理的时间、射频施加的累积小时数及以上各者的组合。14.一种磁控管，包括: 磁铁； 配重位置，所述配重位置邻近于所述磁铁;及 监控装置，所述监控装置与所述磁控管的金属元件耦接。15.根据权利要求14所述的磁控管，其中所述监控装置包括用于所述磁控管的识别信息。16.根据权利要求15所述的磁控管，其中所述信息包括制造日期、服务的第一个日期、有效处理的时间、射频施加的累积小时数及以上各者的组合。
【文档编号】H01L21/203GK106062921SQ201580008206
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月16日
【发明人】西蒙·尼古拉斯·宾斯, 布赖恩·T·韦斯特, 罗纳德·维恩·肖尔, 罗杰·M·约翰逊, 迈克尔·S·考克斯
【申请人】应用材料公司