CN202415679U

CN202415679U - 背板及靶材组件

Info

Publication number: CN202415679U
Application number: CN 201120555171
Authority: CN
Inventors: 姚力军; 相原俊夫; 大岩一彦; 潘杰; 王学泽; 郑文翔
Original assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-12-27

Abstract

一种背板及靶材组件。所述背板的第一表面边缘设置有凹槽，所述凹槽的开口宽度小于底面宽度，所述凹槽的内侧表面与底面形成倒圆角，所述倒圆角的半径为0.5～1mm。本实用新型提供的技术方案，防止了溅射过程中异常放电现象的发生，改善了溅射环境，进而使得最终沉积的薄膜的质量较好。

Description

背板及靶材组件

技术领域

本实用新型涉及靶材加工领域，特别是一种背板及靶材组件。

背景技术

物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)被广泛地应用在光学、电子、信息等高端产业中，例如：集成电路、液晶显示器(LCD，Liquid CrystalDisplay)、工业玻璃、照相机镜头、信息存储、船舶、化工等。PVD中使用的金属靶材则是集成电路、液晶显示器等制造过程中最重要的原材料之一。

随着PVD技术的不断发展，对金属靶材需求量及质量要求日益提高，金属靶材的晶粒越细，成分组织越均匀，表面粗糙度越小，通过PVD在硅片上形成的薄膜就越均匀。此外，形成的薄膜的纯度与金属靶材的纯度也密切相关，故PVD后薄膜质量的好坏主要取决于金属靶材的纯度、微观结构等因素。

一般来讲，靶材组件是由靶材与背板焊接构成的，背板的材料可以与所述靶材的材料相同，也可以与所述靶材的材料不同，将靶材组件固定在溅射机台上，通过溅射离子轰击靶材表面进而在晶原表面上沉积薄膜。

现有技术溅射靶材形成薄膜的过程中，溅射环境中常常会发生局部异常放电现象，影响溅射环境，且由于异常放电现象的发生会形成微小的颗粒并沉积在晶原的表面，导致溅射形成的薄膜不均匀，沉积的薄膜质量差。

因此，如何能够避免溅射环境中局部异常放电现象的发生成为目前亟待解决的问题之一。

有关靶材溅射的相关技术还可以参见公开号为CN101631893的中国专利申请，但是对于上述问题其并未涉及。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是防止溅射过程中出现异常放电现象，进而使得沉积的薄膜的质量较好。

为解决上述问题，本实用新型提供一种背板，其第一表面边缘设置有凹槽，所述凹槽的开口宽度小于底面宽度，所述凹槽的内侧表面与底面形成倒圆角，

所述倒圆角的半径为0.5～1mm。

可选的，所述凹槽为燕尾槽。

可选的，所述倒圆角的半径为0.8mm。

可选的，所述凹槽的开口宽度为3.28～3.48mm。

可选的，所述凹槽的底面宽度为3.96～4.16mm。

可选的，所述凹槽的深度为2.44～2.64mm。

可选的，所述背板，还包括与所述第一表面相对的第二表面；设于所述凹槽外侧且贯穿所述第一表面和第二表面的连接孔。

为解决上述问题，本实用新型还提供一种靶材组件，包括：

上述的背板；

靶材，与所述背板的第一表面结合且暴露出所述凹槽。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：

通过将位于背板第一表面边缘的开口宽度小于底面宽度的凹槽的内侧表面与底面形成倒圆角的半径设置在0.5～1mm，使得将密封圈嵌入所述凹槽时，能够将凹槽内的空气尽可能的排出所述凹槽，进而使得在后续的溅射过程中，凹槽内不会有残余空气的溢出，防止了溅射过程中异常放电现象的发生，改善了溅射环境，进而使得最终沉积的薄膜的质量较好。

附图说明

图1是靶材组件的剖面示意图；

图2是背板的剖面示意图；

图3是现有的凹槽的局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例的凹槽的局部放大示意图；

图5是本实用新型实施例的溅射系统的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术中所描述的，现有技术中通过溅射靶材表面沉积薄膜时，常常会伴随有局部异常放电现象的产生，影响溅射环境，进而导致溅射形成的薄膜不均匀，沉积的薄膜质量差。

发明人发现，在溅射过程中产生局部异常放电现象的原因是由于微量气体的不断溢出而造成的，而该微量气体则是从设置在背板上的凹槽中溢出。一般来讲，背板的边缘上通常会设置有开口宽度小于底面宽度的凹槽，用于嵌入密封圈，使得最终将真空罩与背板固定时，密封性较好。然而现有的凹槽，其内侧表面与底面形成的倒圆角较小，故使得将所述密封圈嵌入所述凹槽中时，空气不会完全排出所述凹槽，会有残留的空气遗留在凹槽内，进而使得在后续的溅射过程中会不断有微量的空气溢出，影响了溅射环境。

因此，发明人提出，增大凹槽的倒圆角的大小，以使得将所述密封圈嵌入所述凹槽中时，凹槽内的空气可以尽可能的全部排出，防止在溅射过程中异常放电现象的发生，改善溅射环境，进而提高最终形成的薄膜的质量。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

在对本实用新型实施例的背板进行说明前，先对靶材组件的结构进行简单的说明，请参见图1，图1是靶材组件的剖面示意图，如图1所示，靶材组件1由靶材10和背板20焊接而成，靶材10的焊接面101与背板20第一表面的一部分通过扩散焊接或者钎焊的方式相结合，进而使得所述靶材10与所述背板20焊接在一起，形成靶材组件1。

请参见图2，图2是本实用新型实施例的背板的剖面示意图，如图2所示，所述背板20的第一表面包括201a、201b、201c，结合图1和图2，所述靶材10的焊接面101与所述背板20第一表面的201a焊接在一起，使得所述靶材10与所述背板20焊接在一起。所述背板20第一表面的201c的边缘设置有凹槽202，所述凹槽202的开口宽度小于底面宽度，所述凹槽202的内侧表面与底面形成倒圆角，所述倒圆角的半径为0.5～1mm。

本实施例中，由于凹槽202的开口宽度小于底面宽度，故可以使得将密封圈嵌入至所述凹槽202时，密封圈嵌的比较紧，不会脱落。本实施例中，优选地，所述凹槽202为燕尾槽。

本实施例中，为了可以将所述背板20在溅射过程中与真空罩固定在一起，所述背板20还包括连接孔203，所述连接孔203设置在所述凹槽202外侧且贯穿所述背板20的第一表面，以及与所述第一表面相对的第二表面204。

请参见图3和图4，图3是现有的凹槽的局部放大示意图，图4是本实用新型实施例的凹槽的局部放大示意图，由图3可以看出，现有的凹槽202′内侧表面与底面形成的倒圆角与本实用新型实施例的凹槽202的内侧表面与底面形成倒圆角相比，其倒圆角的半径比较小，通常为0.2±0.05mm，因此当密封圈嵌入凹槽202′时，由于倒圆角比较小，故其底部稍尖部分的空气不能够及时排出，仍然会残留在凹槽202′中，因此导致在后续的溅射过程中，不断的会有残留的空气溢出，影响了溅射环境。而本实施例中。为了能防止凹槽202中的残留空气不断的溢出，故在对凹槽202的内侧表面和与底面形成的倒圆角进行设计时，增大了倒圆角的半径，通常所述倒圆角的半径为0.5～1mm，例如可以为：0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm，优选地为0.8mm。由于增大了所述凹槽202的内侧表面与低面形成的倒圆角的半径，因此，将密封圈嵌入至所述凹槽202时，凹槽202内部的空气可以尽可能的排出，凹槽202内不会有残留的空气存在，故在后续的溅射过程中，凹槽202内不会有残留空气溢出，避免了溅射过程中异常放电现象的产生，进而也改善了溅射形成的薄膜的质量。

本实施例中，嵌入所述凹槽202内的密封圈的尺寸与所述凹槽202的尺寸相匹配，所述凹槽202的开口宽度为3.28～3.48mm，所述凹槽202的底面宽度为3.96～4.16mm，而所述凹槽202的深度为2.44～2.64mm。

本实用新型实施例还提供一种靶材组件，所述靶材组件包括上述的背板，以及靶材，所述靶材与所述背板的第一表面结合且暴露出所述凹槽。

为了更好的说明本实用新型实施例的背板，以下结合溅射过程中靶材组件的使用过程来进行相应的说明。

请参见图5，图5是本实用新型实施例的溅射系统的结构示意图，如图5所示，所述溅射系统包括：磁控装置3，溅射用靶材组件(包括靶材40和背板41)，真空罩5、基座电极6、气体供应器7、质流控制器8。所述磁控装置3通常固定在机台上，用于产生电场和磁场，所述溅射用靶材组件通过其背板41的第二表面与所述磁控装置3固定在一起，实际使用过程中，先将密封圈嵌入至与所述靶材组件的背板41的第二表面相对的第一表面边缘的凹槽中，由于所述凹槽的内侧表面与底面形成的倒圆角较大，故在将所述密封圈嵌入至所述凹槽中时，凹槽中的空气会被逼出，而不会残留在所述凹槽中。所述真空罩5呈圆桶状，包括侧壁和底部，所述真空罩5的底部设置有基座电极6，用于放置待溅射的晶圆9，所述待溅射的晶圆9与靶材40平行相对。与所述真空罩5的底部相对的侧壁的一端与所述密封圈压在一起(图中未示出)，所述真空罩5上还设有与所述背板41上位于所述凹槽外侧的连接孔相配合的连接孔，通过螺栓和螺母将所述真空罩5与所述背板41固定在一起，形成真空溅射腔。溅射用气体(优选为氩)定量从气体供应器7经过质流控制器8进入真空溅射腔内，通过设置在真空溅射腔内的等离子体发生器对通入的溅射用气体进行离子化。真空泵系统(图中未示出)用于将真空溅射腔的内部抽真空。

溅射时，处于真空溅射腔内的等离子体在磁控装置3产生的电场和磁场的作用下，轰击所述靶材，使靶材表面的分子、原子以及电子等溅射出来，被溅射出来的粒子带有一定的动能，沿一定的方向射向晶圆9表面，在晶圆9表面沉积形成薄膜。由于溅射过程中，不会有残留的空气从所述背板41第一表面边缘的凹槽中不断的溢出，故不会产生局部的异常放电现象，进而影响溅射环境和沉积的薄膜的质量。

综上所述，本实用新型的技术方案至少具有如下有益效果：

通过对位于背板第一表面边缘的开口宽度小于底面宽度的凹槽的内侧表面与底面形成倒圆角的半径设置在0.5～1mm，使得将密封圈嵌入所述凹槽时，能够将凹槽内的空气尽可能的排出所述凹槽，进而使得在后续的溅射过程中，凹槽内不会有残余空气的溢出，防止了溅射过程中异常放电现象的发生，改善了溅射环境，进而使得最终沉积的薄膜的质量较好。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims

1.一种背板，其第一表面边缘设置有凹槽，所述凹槽的开口宽度小于底面宽度，所述凹槽的内侧表面与底面形成倒圆角，其特征在于，

所述倒圆角的半径为0.5～1mm。

2.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述凹槽为燕尾槽。

3.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述倒圆角的半径为0.8mm。

4.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述凹槽的开口宽度为3.28～

3.48mm。

5.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述凹槽的底面宽度为3.96～4.16mm。

6.如权利要求1所述的背板，其特征在于，所述凹槽的深度为2.44～2.64mm。

7.如权利要求1所述的背板，其特征在于，还包括与所述第一表面相对的第二表面；设于所述凹槽外侧且贯穿所述第一表面和第二表面的连接孔。

8.一种靶材组件，其特征在于，包括：

权利要求1至7任一项所述的背板；

靶材，与所述背板的第一表面结合且暴露出所述凹槽。