[发明专利]环状靶材部件、半导体工艺设备及其工作方法

权利要求书

1.一种环状靶材部件，其特征在于，包括：

环状靶材，所述环状靶材为环形柱体，所述环状靶材具有相对的内侧壁和外侧壁，所述内侧壁和外侧壁包围且平行于所述环形柱体中轴线；

位于所述环状靶材内的第一开口，所述第一开口沿所述环形柱体的直径方向和所述环形柱体的中轴线方向贯穿所述环状靶材；

位于所述环形靶材内的若干缺口，所述内侧壁暴露出所述缺口，所述缺口沿平行于所述中轴线的方向贯穿所述环形靶材，若干所述缺口和所述第一开口沿环状靶材的周向均匀分布；

保护板，所述保护板包围所述环状靶材；

位于环状靶材和保护板之间的膨胀腔，所述膨胀腔包括相对的第一外表面和第二外表面，所述膨胀腔的第一外表面与环状靶材的外侧壁相接触，所述第二外表面与保护板相接触，所述膨胀腔内具有膨胀液。

2.根据权利要求1所述的环状靶材部件，其特征在于，还包括：膨胀液控制器，所述膨胀液控制器与膨胀腔固定连接。

3.根据权利要求3所述的环状靶材部件，其特征在于，膨胀液控制器包括：压力控制器；所述压力控制器用于向膨胀腔内注入或输出膨胀液。

4.根据权利要求3所述的环状靶材部件，其特征在于，膨胀液控制器为温度控制器，所述温度控制器用于加热或冷却膨胀腔内的膨胀液。

5.根据权利要求1所述的环状靶材部件，其特征在于，还包括：位于膨胀腔和环状靶材之间的密封圈；所述密封圈的材料为绝缘材料。

6.根据权利要求5所述的环状靶材部件，其特征在于，所述密封圈的材料包括：弹性材料；所述弹性材料包括橡胶。

7.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括：

腔室，所述腔室包括位于所述腔室顶部的顶板；

位于所述腔室内的靶材，所述靶材具有相对的第一端面和第二端面，所述第一端面与顶板表面相接触；

位于所述腔室内的基座，所述基座具有第一表面，所述第一表面朝向所述第二端面，所述基座用于承载待测衬底；

如权利要求1至6任意一项所述的环状靶材部件，所述环状靶材部件位于靶材和基座之间，所述环状靶材具有相对的第一面和第二面，所述第一面与靶材的第二端面相对，所述第二面与基座的第一表面相对，且所述环状靶材的中轴线垂直于靶材第二端面和基座第一表面；

位于腔室内的保护罩，所述基座和环状靶材部件位于保护罩内，所述保护罩具有平行于环状靶材中轴线方向上的侧部，所述侧部包围所述基座和环状靶材部件；

位于保护罩内的移动装置，所述移动装置固定于所述保护罩的侧壁，且所述移动装置与环状靶材部件固定连接，所述移动装置带动环状靶材部件沿朝向靶材或远离靶材的方向移动。

8.根据权利要求7所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述移动装置包括移动部件和支撑轴，所述支撑轴一端与移动部件固定连接，所述支撑轴另一端与环状靶材部件固定连接。

9.根据权利要求8所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述保护罩的侧部具有平行于环状靶材中轴线方向的凹槽；所述移动部件包括：位于凹槽内的轨道和位于凹槽内的提升电机，所述提升电机带动所述支撑轴沿轨道移动。

10.根据权利要求9所述的半导体工艺设备，其特征在于，还包括：贯穿所述支撑轴且与所述支撑轴相互固定的隔离板，所述隔离板与保护罩相接触，所述支撑轴带动所述隔离板运动，使隔离板始终封闭所述凹槽。

11.根据权利要求9所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述提升电机包括气缸伺服电机、液压伺服电机或者磁力伺服电机。

12.根据权利要求7所述的半导体工艺设备，其特征在于，还包括：位于基座沿重力方向的底部的升降部件，所述升降部件与基座固定连接，且所述升降部件带动所述基座沿平行于环状靶材的中轴线的方向运动。

13.一种如权利要求7至12任意一项所述的半导体工艺设备的工作方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

将所述衬底置于基座表面；

将所述环状靶材部件移动至初始位置，当所述环状靶材部件位于初始位置时，所述靶材的中心轴平行于所述环状靶材的中轴线，所述环状靶材的第一面与所述靶材第二端面之间具有第一距离，所述环状靶材的内侧壁与所述靶材的中心轴之间具有第二距离；

运行如权利要求7至12任意一项所述的半导体工艺设备预设时间后，所述靶材和环状靶材的厚度减薄，使上述靶材的第二端面到环状靶材第一面的距离大于第一距离，环状靶材的内侧壁到靶材的中心轴的距离大于第二距离；

通过所述移动装置带动环状靶材部件朝向所述靶材移动，使得环状靶材第一面与靶材第二端面的距离恢复为第一距离；

通过所述膨胀液改变膨胀腔的体积，使得环状靶材的内侧壁到靶材的中心轴的距离恢复为第二距离。