CN105074873B - 在半导体处理腔室中所使用的溅射源 - Google Patents
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Abstract
在某些实施方式中，一种用于处理腔室的溅射源可包括：第一围绕体，所述第一围绕体具有顶部、多个侧部和开放的底部；靶材，所述靶材耦接至所述开放的底部；电馈入器，所述电馈入器耦接至所述第一围绕体的所述顶部、靠近所述第一围绕体的中心轴，以经由所述第一围绕体提供功率至所述靶材；磁体组件，所述磁体组件具有轴、耦接至所述轴的支撑臂和耦接至所述支撑臂的磁体，所述磁体组件设置于所述第一围绕体内；第一旋转致动器，所述第一旋转致动器相对于所述第一围绕体的所述中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至所述磁体，以使所述磁体绕着所述第一围绕体的所述中心轴旋转；和第二旋转致动器，所述第二旋转致动器相对于所述第一围绕体的所述中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至所述磁体，以使所述磁体绕着所述磁体组件的中心轴旋转。
Description
技术领域
本发明的实施方式大体涉及半导体处理装备。
背景技术
使用多轴旋转方案(例如，全体的磁体移动)来定位磁控管的传统溅射源通常从非中心位置提供功率至溅射靶材。但是，发明人已经观察到，以这种方式提供功率至溅射靶材会导致遍及溅射靶材的功率的不均匀的且不对称的分布，因此导致不均匀的溅射。另外，传统的溅射源通常在溅射靶材的周边边缘的周围支撑溅射靶材。但是，发明人已经观察到，以这种方式支撑溅射靶材会导致溅射靶材在处理期间弯曲，因此限制溅射靶材的厚度，并因此限制溅射靶材的使用寿命。
因此，发明人提供了用于处理腔室的溅射源的实施方式。
发明内容
本文提供用于提供等离子体至处理腔室的一种设备的实施方式。在某些实施方式中，溅射源可包括：第一围绕体(enclosure)，所述第一围绕体具有顶部、多个侧部和开放的底部；靶材，所述靶材耦接至第一围绕体的开放的底部；电馈入器(electrical feed)，所述电馈入器耦接至第一围绕体的顶部、靠近第一围绕体的中心轴，以经由第一围绕体提供功率至靶材；磁体组件，所述磁体组件具有轴、耦接至轴的支撑臂和耦接至支撑臂的磁体，所述磁体组件设置于第一围绕体内；第一旋转致动器，所述第一旋转致动器相对于第一围绕体的中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至磁体，以使磁体绕着第一围绕体的中心轴旋转；和第二旋转致动器，所述第二旋转致动器相对于第一围绕体的中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至磁体，以使磁体绕着磁体组件的中心轴旋转。
在某些实施方式中，用于将材料沉积于基板顶上的处理腔室可包括：基板支撑件，所述基板支撑件设置于处理腔室内；溅射源，所述溅射源设置于所述处理腔室内、与基板支撑件相对，所述溅射源包括：第一围绕体，所述第一围绕体具有顶部、多个侧部和开放的底部；靶材，所述靶材耦接至第一围绕体的开放的底部；电馈入器，所述电馈入器耦接至第一围绕体的顶部、靠近第一围绕体的中心轴，以经由第一围绕体提供功率至靶材；磁体组件，所述磁体组件具有轴、耦接至轴的支撑臂和耦接至支撑臂的磁体，所述磁体组件设置于第一围绕体内；第一旋转致动器，所述第一旋转致动器相对于第一围绕体的中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至磁体，以使磁体绕着第一围绕体的中心轴旋转；和第二旋转致动器，所述第二旋转致动器相对于第一围绕体的中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至磁体，以使磁体绕着磁体组件的中心轴旋转。
本发明的其它和进一步的实施方式描述于下。
附图说明
通过参照附图中描绘的本发明的说明性实施方式，可理解以上简要概述的且在下面更详细讨论的本发明的实施方式。但是，应注意，附图只图解本发明的典型实施方式且因此不应被视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其它等效的实施方式。
图1描绘根据本发明的某些实施方式的用于处理腔室的溅射源。
图2描绘根据本发明的某些实施方式的用于处理腔室的溅射源。
图3描绘根据本发明的某些实施方式的用于处理腔室的溅射源。
图4描绘适于与根据本发明的某些实施方式的用于处理腔室的溅射源一起使用的处理腔室。
为了便于理解，已尽可能地使用相同的元件符号来标示各图共有的相同元件。附图未依照比例绘制，且可以为了清楚加以简化。预期一个实施方式的元件和特征可有利地并入其它实施方式中，而无需进一步详述。
具体实施方式
本文提供在处理腔室中使用的溅射源的实施方式。在至少某些实施方式中，相较于传统上所用的溅射源而言，本发明的溅射源可有利地促进一个或更多个磁体相对于靶材的精确移动，从而促进更精确的溅射处理。另外，在至少某些实施方式中，本发明的溅射源可允许使用相较于传统的靶材具有增加的厚度的靶材，从而提供相较于传统的靶材具有较长使用寿命的靶材。另外，在至少某些实施方式中，相较于传统上所用的溅射源而言，本发明的溅射源可有利地促进提供至靶材的功率更加均匀且对称的分布，从而对来自靶材的材料提供更均匀的溅射。
图1描绘根据本发明的某些实施方式的在处理腔室中使用的溅射源。在某些实施方式中，溅射源100通常可包括第一围绕体102、电馈入器104、一个或更多个磁体108、第一旋转致动器112、第二旋转致动器114和靶材140。在某些实施方式中，第二围绕体180可设置于第一围绕体102周围。在这些实施方式中，绝缘体(诸如绝缘块182)可设置于第一围绕体102与第二围绕体180之间，以电性隔离第二围绕体180与第一围绕体102。在某些实施方式中，第二围绕体180可耦接到地。当第二围绕体180存在时，第二围绕体180可保护第一围绕体102和/或防止使用者接触带电的第一围绕体102。第二围绕体可由任何合适的工艺兼容的材料制成，例如金属，诸如铝、铝合金、不锈钢或类似者。
第一围绕体102促进由功率源124所提供的功率(例如，RF或DC功率)传送至靶材140。在某些实施方式中，第一围绕体102包括顶部116、一个或更多个侧部118和开放的底部120。第一围绕体102可由任何合适的工艺兼容的导电材料制成。例如，在某些实施方式中，第一围绕体102可由金属制成，例如，诸如铝、铝合金、不锈钢或类似者。虽然描述为分离的部件，第一围绕体102可由单件材料制造来形成顶部116和侧部118，从而提供一体式(unitary)设计。
在某些实施方式中，靶材140可耦接至第一围绕体102的开放的底部120。靶材140可包括在沉积处理期间将被溅射于基板顶上的任何材料。例如，在某些实施方式中，靶材140可由钛、铝、铜、钽、钨、钴或类似者制成。在某些实施方式中，靶材140可包括单件的溅射靶材组件，所述单件的溅射靶材组件附接至侧部118的下表面，以封闭第一围绕体102的开放的底部120。在某些实施方式中，靶材140可为包括附接至背板的溅射靶材的靶材组件，背板附接至侧部118的下表面以封闭第一围绕体的开放的底部120。
在某些实施方式中，支撑柱144耦接于第一围绕体102的顶部116与靶材140之间、靠近靶材140的中心150。在某些实施方式中，支撑柱144的端部146可被配置成与形成于靶材140的背侧142中的沟道148界面连接，以便于将支撑柱144耦接至靶材140。当存在支撑柱144时，支撑柱144支撑靶材140的中心150，以防止靶材140的弯曲，所述弯曲可能是在使用期间加热靶材140时所引起的。通过经由支撑柱144支撑靶材140来防止上述弯曲，发明人观察到，靶材140的厚度可以增加，由此增加了靶材140的使用寿命。
在某些实施方式中，沟道152可形成于第一围绕体102的侧部118中，以便于将传热流体从传热流体源156传送至形成于靶材140中的沟道154，来控制靶材140的温度。沟道154可形成于单件式靶材中或靶材140的背板中。在某些实施方式中，导管165可设置于形成于第一围绕体102的顶部116中的通孔164内，导管165将传热流体源156流体地耦接至沟道152。
电馈入器104便于将功率(例如，RF或DC功率)从功率源124经由第一围绕体102的侧部118传送至靶材140。在某些实施方式中，电馈入器104耦接至第一围绕体102、靠近第一围绕体102的中心轴110，以便于将功率从靶材140的每一侧部均匀且对称地分布至靶材140。电馈入器104可由任何合适的工艺兼容的导电材料制成。例如，在某些实施方式中，电馈入器104可由金属制成，例如，诸如铝、铝合金、不锈钢或类似者。
一个或更多个磁体108设置于靶材140的背侧142附近。一个或更多个磁体108产生磁场，所述磁场延伸于靶材140下面，以便于控制从靶材140溅射出的材料的量、相对于靶材的位置或方向性的至少一者。一个或更多个磁体108可为适于产生所需磁场的任何类型的磁体，例如，诸如永磁体(permanent magnet)(例如，钕(NdFeB)磁体)或电磁体。一个或更多个磁体108可按任何方式布置以产生所需磁场，诸如开环、闭环、其组合和类似者。
一个或更多个磁体108耦接至磁体组件128(例如，磁控管)。在某些实施方式中，磁体组件128通常可包括支撑臂132，支撑臂132耦接至轴130，其中一个或更多个磁体108耦接至支撑臂132。在某些实施方式中，衡重体(counter weight)134可耦接至支撑臂132、与一个或更多个磁体108相对。当存在衡重体134时，衡重体134促进支撑臂132的均匀旋转。在某些实施方式中，磁体组件128可由外部支架(carriage)174支撑，外部支架174设置于第一围绕体102内。在这些实施方式中，轴130可设置于形成于外部支架174的底部186中的通孔184内，从而将轴130可旋转地耦接至外部支架174。在某些实施方式中，轴承103(例如，滚动元件轴承，诸如球轴承)可设置于通孔184内、位于外部支架174的底部186与轴130之间，以提供轴130的平稳旋转并且便于将轴130可旋转地耦接至外部支架174。在操作上，当轴130在通孔184内旋转时，一个或更多个磁体108绕着磁体组件128的中心轴126旋转。
第一旋转致动器112相对于第一围绕体102的中心轴126设置成离轴的，且第一旋转致动器112促进一个或更多个磁体108相对于磁体组件128的中心轴126旋转。第一轴122设置于形成于第一围绕体102的顶部106中的通孔158中，且第一轴122耦接至第一旋转致动器112并且由第一旋转致动器112旋转。在某些实施方式中，轴承178可设置于通孔158内，以促进第一轴122的平稳和/或均匀旋转。
在某些实施方式中，第一轴122具有端部160，端部160被配置成与设置于第一围绕体102内的内部支架136的内表面162界面连接。在某些实施方式中，第一轴122的端部160可包括与形成于内部支架136的内表面162中的配合特征结构(mating feature)(例如，配合齿(mating teeth))界面连接的特征结构(例如，齿)。在某些实施方式中，第一轴122的端部160例如可为耦接至第一轴122的轮或链轮齿(sprocket)。
内部支架136设置于支撑柱144的周围并且绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。在某些实施方式中，内部支架136为环形，具有多个侧部170、开放的顶部188和开放的底部190。内部支架136的内表面162与第一轴122和磁体组件128的轴130界面连接，以在第一轴122旋转时，促进磁体组件128的旋转。在某些实施方式中，内部支架136可由外部支架174支撑(如下所述)。在这些实施方式中，轴承176可设置于内部支架136与外部支架174之间，以允许内部支架136和外部支架174的每一者的独立旋转。在操作上，第一旋转致动器112使第一轴122旋转，第一轴122接着使内部支架136绕着第一围绕体102的中心轴110旋转，由此使一个或更多个磁体108绕着磁体组件128的中心轴126旋转。
第二旋转致动器114相对于第一围绕体102的中心轴110设置成离轴的，且第二旋转致动器114促进一个或更多个磁体108相对于第一围绕体102的中心轴110旋转。第二轴192设置于形成于第一围绕体102的顶部106中的通孔194中，且第二轴192耦接至第二旋转致动器114并且由第二旋转致动器114旋转。在某些实施方式中，轴承196可设置于顶部106的通孔194内，以促进第二轴192的平稳和/或均匀旋转。
在某些实施方式中，第二轴192具有端部198，端部198被配置成与外部支架174的内表面101界面连接。在某些实施方式中，第二轴192的端部198可包括可以介接于与形成于外部支架174的内表面101中的配合特征结构(例如，配合齿)界面连接的特征结构(例如，齿)。在某些实施方式中，第二轴192的端部198例如可为耦接至第二轴192的轮或链轮齿。
外部支架174设置于内部支架136的周围并且绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。在某些实施方式中，外部支架174包括多个侧部168和底部186。在某些实施方式中，支撑柱144设置成穿过形成于外部支架174的底部186中的孔172。在某些实施方式中，外部支架174由第一围绕体102支撑。在这些实施方式中，一个或更多个轴承193可设置于外部支架174与第一围绕体102之间，以将外部支架174可移动地耦接至第一围绕体102。在操作上，第二旋转致动器114使第二轴192旋转，第二轴192接着使外部支架174绕着第一围绕体102的中心轴110旋转，由此使一个或更多个磁体108绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。
发明人已经观察到，相较于例如仅使用一个旋转轴的传统磁控管组件，提供磁体绕着两个分离的轴(例如，第一围绕体102的中心轴和磁体组件128的中心轴126)的旋转可以允许一个或更多个磁体108相对于靶材140更精确地放置于所需区域中。另外，发明人已经观察到，相较于从离轴位置提供至靶材140的功率，如上面实施方式所述的，提供从离轴位置(例如，第一旋转致动器112和第二旋转致动器114相对于第一围绕体102的中心轴110的离轴放置)的旋转可以允许功率相对于靶材140被中心地提供，从而使提供至靶材140的功率的分布更均匀且对称。另外，提供从离轴位置的旋转可进一步允许靶材140从靶材140的中心150附近的区域被支撑(例如，经由支撑柱144)，因此使靶材140的弯曲最小化。
虽然一个或更多个磁体108的双轴旋转在上面描述为经由内部支架136和外部支架174的组合来提供，但是一个或更多个磁体108可经由其它离轴旋转配置而以双轴旋转来旋转。
例如，在某些实施方式中，经由第一传送带202、第二传送带204和可旋转轴206，第一旋转致动器112可提供一个或更多个磁体108绕着磁体组件128的中心轴126的旋转，诸如图2所示。
在某些实施方式中，可旋转轴206可旋转地耦接至第一围绕体102并且设置于支撑柱144的周围。在这些实施方式中，可旋转轴206可由顶部106和/或设置于第一围绕体102内的横向构件(cross member)230来支撑。在可旋转轴206由顶部106支撑的实施方式中，配置来容纳可旋转轴206的端部232的沟道234可形成于顶部106的底表面236中。在这些实施方式中，轴承214可设置于可旋转轴206的端部232与沟道234之间，以将可旋转轴206可旋转地耦接至第一围绕体102的顶部106。替代地或结合地，在可旋转轴206由横向构件230支撑的实施方式中，可旋转轴206可设置于形成于横向构件230中的通孔228内。在这些实施方式中，轴承212可设置于通孔228内且位于横向构件230与可旋转轴206之间，以将可旋转轴206可旋转地耦接至横向构件230。
磁体组件128可旋转地耦接至下部支架208，下部支架208设置于横向构件230下面并且由横向构件230来支撑。在某些实施方式中，下部支架208包括多个侧部222和底部220，且下部支架208经由轴承216可旋转地耦接至横向构件230。在某些实施方式中，磁体组件的轴130设置于形成于下部支架208的底部220中的通孔238内。在这些实施方式中，轴承218可设置于通孔238内且位于下部支架208的底部220与磁体组件的轴130之间，以将磁体组件128的轴130可旋转地耦接至下部支架208的底部220。
在如上所述的第一传送带202、第二传送带204和可旋转轴206的操作中，第一轴122的端部160与第一传送带202界面连接。第一传送带202也与可旋转轴206界面连接，从而便于在第一轴122旋转时，使可旋转轴206绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。第二传送带204与可旋转轴206和磁体组件128的轴130界面连接，从而便于在可旋转轴206旋转时，使磁体组件128的轴130(以及因此，一个或更多个磁体108)绕着磁体组件128的中心轴126旋转。因此，第一旋转致动器112使第一轴122旋转，导致第一传送带202使可旋转轴206旋转。当可旋转轴206旋转时，第二传送带204使磁体组件128的轴130旋转，从而使磁体组件128绕着磁体组件128的中心轴126旋转。
在某些实施方式中，经由第三传送带210和下部支架208，第二旋转致动器114可提供一个或更多个磁体108绕着第一围绕体102的中心轴110的旋转。在这些实施方式中，第二旋转致动器114可设置于第一围绕体102内，其中第二旋转致动器114例如耦接至横向构件230并且由横向构件230支撑。
在第三传送带210和下部支架208的操作中，第二轴192的端部198与第三传送带210界面连接。第三传送带210也与下部支架208界面连接，从而便于在第二轴192旋转时，使下部支架208绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。因此，第二旋转致动器114使第二轴192旋转，导致第三传送带210使下部支架208旋转，从而使磁体组件128绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。
在某些实施方式中，经由第一传送带302、第二传送带304和内部套管(innersleeve)306，第一旋转致动器112可提供一个或更多个磁体108绕着磁体组件128的中心轴126的旋转，诸如图3所示。
在某些实施方式中，内部套管306设置于支撑柱144的周围并且可旋转地耦接至支撑柱144。在这些实施方式中，一个或更多个轴承(未示出)可设置于支撑柱144与内部套管306之间，以便于将支撑柱144可旋转地耦接至内部套管306。
在某些实施方式中，磁体组件128可旋转地耦接至支撑臂308。在这些实施方式中，磁体组件128的轴130可设置于形成于支撑臂308中的通孔310内。在某些实施方式中，一个或更多个轴承(未示出)可设置于通孔310内且位于支撑臂308与磁体组件128的轴130之间，以便于将磁体组件128可旋转地耦接至支撑臂308。
在某些实施方式中，支撑臂308耦接至外部套管316，外部套管316设置于内部套管306周围并且独立于内部套管306而旋转。在某些实施方式中，轴承(未示出)可设置于内部套管306与外部套管316之间，以将内部套管306可旋转地耦接至外部套管316。在某些实施方式中，衡重体312可耦接至支撑臂308、与磁体组件128相对，以促进支撑臂308的平稳旋转。
在如上述的第一传送带302、第二传送带304和内部套管306的操作中，第一轴122的端部160与第一传送带302界面连接。第一传送带302也与内部套管306界面连接，从而便于在第一轴122旋转时，内部套管306的旋转。第二传送带304与内部套管306和磁体组件128的轴130界面连接，从而便于在内部套管306旋转时，使磁体组件128的轴130(以及因此，一个或更多个磁体108)绕着磁体组件128的中心轴126旋转。因此，第一旋转致动器112使第一轴122旋转，导致第一传送带302使内部套管306旋转。当内部套管306旋转时，第二传送带304使磁体组件128的轴130旋转，从而使磁体组件128绕着磁体组件128的中心轴126旋转。
在某些实施方式中，经由第三传送带314和外部套管316，第二旋转致动器114可提供一个或更多个磁体108绕着第一围绕体102的中心轴110的旋转。在这些实施方式中，第二旋转致动器114可设置成离轴的，例如诸如上面关于图1所述的。
在第三传送带314和外部套管316的操作中，第二轴192的端部198与第三传送带314界面连接。第三传送带314也与外部套管316界面连接，从而便于在第二轴192旋转时，使外部套管316绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。因此，第二旋转致动器114使第二轴192旋转，导致第三传送带314使外部套管316旋转，从而使支撑臂308旋转，因此使磁体组件128绕着第一围绕体102的中心轴110旋转。
图4描绘适于与根据本发明的某些实施方式的用于处理腔室的溅射源一起使用的处理腔室。合适的处理腔室的实例包括EXTENSA TTN和ENCORE处理腔室，两者都可购自California(加利福尼亚)州Santa Clara(圣克拉拉)的AppliedMaterials,Inc.(应用材料公司)。预期其它处理腔室(包括来自其它制造商的那些)也可用于执行本发明。
在某些实施方式中，处理腔室400包括基板支撑基座452和溅射源100，基板支撑基座452用于接收基板401于其上。基板支撑基座452可位于接地的围绕体内，接地的围绕体可为腔室壁450(如图所示)或接地屏蔽件(未示出)。基板支撑基座452可包括任何合适的装置(未示出)，以提供热至基板401，例如诸如电阻式加热元件、辐射腔和光源或类似者。
在某些实施方式中，靶材140可通过介电隔离器446而被支撑于接地的导电铝适配器(adapter)444上。基板支撑基座452具有面向靶材140的主要表面的材料接收表面，且基板支撑基座452将要溅射涂覆的基板401支撑于相对于靶材140的主要表面的平坦位置中。基板支撑基座452可将基板401支撑于处理腔室400的中心区域440中。中心区域440被界定为在处理期间在基板支撑基座452上方的区域(例如，当处于处理位置时，在靶材140与基板支撑基座452之间)。
基板支撑基座452通过连接至底部腔室壁460的波纹管458可垂直地移动，以允许基板401通过处理腔室400的下部中的负载锁定阀(load lock valve)(未示出)转移至基板支撑基座452上，及此后提升至沉积或处理位置，如图4所示。一种或更多种处理气体可从气源462通过质量流量控制器464被供应至处理腔室400的下部中。可提供排气口468，且排气口468经由阀466耦接至泵(未示出)，以排空处理腔室400的内部并且促进维持处理腔室400内的所需压力。
RF功率源456可耦接至基板支撑基座452，以在基板401上引发负的DC偏压。另外，在某些实施方式中，在处理期间，正或负的DC自偏压可形成于基板401上。在其它应用中，基板支撑基座452可接地或保持电性浮动(electrically floating)。
处理腔室400进一步包括接地的底部屏蔽件480，底部屏蔽件480连接至适配器444的突出部484。在某些实施方式中，暗区屏蔽件486支撑于底部屏蔽件480上并且通过螺丝或其它合适方式而紧固至底部屏蔽件480。底部屏蔽件480与暗区屏蔽件486之间的金属螺纹连接可以允许两各屏蔽件480、486接地至适配器444。在某些实施方式中，暗区屏蔽件486与底部屏蔽件480制造为一个单件。适配器444接着被密封并且接地至铝腔室壁450。两个屏蔽件480、486通常都由硬的、非磁性不锈钢或针对RF处理由高导电性材料(诸如铝)形成。
底部屏蔽件480以第一直径的上管状部494和第二直径的下管状部496向下延伸。底部屏蔽件480沿着适配器444的壁和腔室壁450向下延伸至基板支撑基座452的顶表面下方，且向上返回直到到达基板支撑基座452的顶表面(例如，在底部处形成u形部498)。当基板支撑基座452位于其下方装载位置时，盖环402放置于底部屏蔽件480的向上延伸的内部的顶部上，且当基板支撑基座452位于其上方沉积位置中时，盖环402放置于基板支撑基座452的外周边上，以保护基板支撑基座452免于溅射沉积。可使用额外的沉积环(未示出)来屏蔽基板401的周边免于沉积。
处理腔室400也适于将更方向性的材料溅射提供至基板上。在某些实施方式中，通过将可选择的准直器(collimator)410定位于靶材140与基板支撑基座452之间，可实现方向性的溅射，以提供更均匀且对称的沉积材料通量至基板401。
准直器410(当存在时)可放置于底部屏蔽件480的突出部分上，从而将准直器410接地。准直器410可为金属环，且准直器410可包括外部管状区段(section)和至少一个内部同心管状区段，例如，由横向支柱(cross strut)420、418所连接的三个同心管状区段412、414、416。外部管状区段416放置于底部屏蔽件480的突出部分406上。使用底部屏蔽件480来支撑准直器410简化了处理腔室400的设计和维修。至少两个内部管状区段412、414具有足够的高度来界定高深宽比的孔，高深宽比的孔部分地校准所溅射的颗粒。另外，准直器410的上表面作为与偏压靶材442相对的接地平面，这有助于将等离子体电子保持远离基板401。准直器不应为环形，但是应为整体型，根据AMAT案卷#012996，申请US20090308732。
在某些实施方式中，磁体454可设置于处理腔室400的周围，以选择性地于基板支撑基座452与靶材140之间提供磁场。例如，如图4所示，当处于处理位置时，磁体454可设置于腔室壁450的外侧周围、恰好在基板支撑基座452上方的区域中。磁体454可为电磁体，且磁体454可耦接至功率源(未示出)，以控制电磁体所产生的磁场的大小。
控制器430耦接至处理腔室400的各个部件，以控制处理腔室400的各个部件的操作，且控制器430包括中央处理单元(CPU)432、存储器434和用于CPU 432的支持电路436。控制器430可直接控制基板处理设备，或者经由与特定处理腔室和/或支持系统部件相关联的计算机(或控制器)来控制。控制器430可为能够在用于控制各个腔室和子处理器的工业设置中使用的任何形式的通用计算机处理器的一种。CPU 432的存储器(或计算机可读介质)434可为一个或更多个易于取得的存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、闪存(flash)或任何其它形式的本地或远程的数字储存器。支持电路436耦接至CPU 432，用于以传统的方式支持处理器。这些电路包括高速缓存存储器(cache)、电源、时钟电路、输入/输出电路和子系统以及类似者。处理腔室400中要执行的处理可存储在存储器434中作为软件程序，软件程序可被执行或调用来控制处理腔室400的操作。软件程序也可存储在第二CPU(未示出)中和/或由第二CPU执行，第二CPU位于受CPU 432控制的硬件的远程位置。
因此，本文已经提供了用于处理腔室的溅射源的实施方式。在至少某些实施方式中，本发明的溅射源可有利地促进一个或更多个磁体相对于靶材的精确移动，且可允许使用相较于传统的靶材而言具有增加的厚度的靶材，从而提供相较于传统的靶材而言具有较长使用寿命的靶材。
虽然前述是针对本发明的实施方式，但是可在不脱离本发明的基本范围的情况下设计出本发明的其它和进一步的实施方式。
Claims (14)
1.一种用于处理腔室的溅射源，所述溅射源包括：
第一围绕体，所述第一围绕体具有顶部、多个侧部和开放的底部；
靶材，所述靶材耦接至所述第一围绕体的所述开放的底部；
电馈入器，所述电馈入器耦接至所述第一围绕体的所述顶部、靠近所述第一围绕体的中心轴，以经由所述第一围绕体提供功率至所述靶材；
磁体组件，所述磁体组件具有轴、耦接至所述轴的支撑臂和耦接至所述支撑臂的磁体，所述磁体组件设置于所述第一围绕体内；
第一旋转致动器，所述第一旋转致动器相对于所述第一围绕体的所述中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至所述磁体，以使所述磁体绕着所述磁体组件的所述中心轴旋转；
第二旋转致动器，所述第二旋转致动器相对于所述第一围绕体的所述中心轴设置成离轴的并且可旋转地耦接至所述磁体，以使所述磁体绕着所述第一围绕体的中心轴旋转；和
支撑柱，所述支撑柱设置成穿过所述第一围绕体的所述中心轴，所述支撑柱耦接至所述第一围绕体的所述顶部和所述靶材。
2.如权利要求1所述的溅射源，进一步包括：
第二围绕体，所述第二围绕体设置于所述第一围绕体的周围，所述第二围绕体耦接到地。
3.如权利要求1所述的溅射源，进一步包括：
沟道，所述沟道形成于所述第一围绕体的所述侧部上，以提供传热流体至形成于所述靶材中的沟道。
4.如权利要求1至3中任一项所述的溅射源，进一步包括：
环形内部支架，所述环形内部支架设置于所述第一围绕体内，其中所述磁体组件的所述轴和所述第一旋转致动器各自与所述环形内部支架的内表面界面连接，从而所述第一旋转致动器的旋转使所述环形内部支架绕着所述第一围绕体的所述中心轴旋转并且使所述磁体组件绕着所述磁体组件的所述中心轴旋转。
5.如权利要求4所述的溅射源，进一步包括：
外部支架，所述外部支架具有多个侧部和底部，所述外部支架设置于所述环形内部支架的周围，其中所述磁体组件的所述轴可旋转地耦接至所述外部支架的所述底部，且其中所述第二旋转致动器与所述外部支架的所述侧部界面连接，从而所述第二旋转致动器的旋转使所述外部支架绕着所述第一围绕体的所述中心轴旋转并且使所述磁体组件绕着所述第一围绕体的所述中心轴旋转。
6.如权利要求5所述的溅射源，其中所述外部支架可旋转地耦接至所述第一围绕体。
7.如权利要求1至3中任一项所述的溅射源，进一步包括：
下部支架，所述下部支架具有多个侧部和底部，所述下部支架设置于所述第一围绕体内并且可绕着所述第一围绕体的所述中心轴旋转，其中所述磁体组件的所述轴可旋转地耦接至所述下部支架的所述底部，且其中所述第二旋转致动器可旋转地耦接至所述下部支架。
8.如权利要求7所述的溅射源，其中所述第二旋转致动器设置于所述第一围绕体内。
9.如权利要求8所述的溅射源，其中所述第二旋转致动器耦接至横向构件，所述横向构件设置于所述第一围绕体内。
10.如权利要求1至3中任一项所述的溅射源，进一步包括：
可旋转轴，所述可旋转轴设置于所述第一围绕体内并且在所述第一围绕体的所述中心轴的周围，其中所述第一旋转致动器可旋转地耦接至所述可旋转轴，且其中所述可旋转轴可旋转地耦接至所述磁体组件的所述轴。
11.如权利要求10所述的溅射源，其中所述可旋转轴可旋转地耦接至横向构件，所述横向构件设置于所述第一围绕体内。
12.如权利要求1至3中任一项所述的溅射源，进一步包括：
内部套管，所述内部套管设置于所述第一围绕体内并且可绕着所述第一围绕体的所述中心轴旋转，其中所述第一旋转致动器可旋转地耦接至所述内部套管，且其中所述内部套管可旋转地耦接至所述磁体组件的所述轴。
13.如权利要求1至3中任一项所述的溅射源，进一步包括：
外部套管，所述外部套管设置于所述第一围绕体内并且可绕着所述第一围绕体的所述中心轴旋转；
第三传送带，所述第三传送带将所述第二旋转致动器可旋转地耦接至所述外部套管；和
支撑臂，所述支撑臂耦接至所述外部套管，其中所述磁体组件耦接至所述支撑臂。
14.一种用于将材料沉积于基板顶上的处理腔室，所述处理腔室包括：
接地的围绕体；
基板支撑件，所述基板支撑件设置于所述接地的围绕体内；
溅射源，所述溅射源设置成与所述接地的围绕体相对，其中所述溅射源为如上权利要求1至13中任一项所述的溅射源。
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