CN105102671B - Hipims溅射的方法和hipims溅射系统 - Google Patents

Hipims溅射的方法和hipims溅射系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105102671B
CN105102671B CN201480020113.6A CN201480020113A CN105102671B CN 105102671 B CN105102671 B CN 105102671B CN 201480020113 A CN201480020113 A CN 201480020113A CN 105102671 B CN105102671 B CN 105102671B
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
distance
along
hipims
magnetic poles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480020113.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105102671A (zh
Inventor
S.U.里伊施
J.维查特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evatec AG
Original Assignee
Swiss Alpha Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swiss Alpha Technology filed Critical Swiss Alpha Technology
Priority to CN202010707809.3A priority Critical patent/CN111826624A/zh
Publication of CN105102671A publication Critical patent/CN105102671A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105102671B publication Critical patent/CN105102671B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3492—Variation of parameters during sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3485—Sputtering using pulsed power to the target
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C23C14/351—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using a magnetic field in close vicinity to the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405—Magnetron sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3426—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
    • H01J37/3455—Movable magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3464—Operating strategies
    • H01J37/3467—Pulsed operation, e.g. HIPIMS

Abstract

为了在靶材的使用寿命内并且在HIPIMS操作下控制溅射靶材（9）的操作，在靶材（9）的使用寿命内，与靶材（9）相关联的磁体结构的部分I相对于靶材（9）收缩，而磁体结构的第二部分II，如果会发生的话，相对于所述后侧（7）收缩较少。由此，部分I比部分II更靠近靶材（9）的周界，两者都围绕旋转轴线（A）偏心地旋转。

Description

HIPIMS溅射的方法和HIPIMS溅射系统
技术领域
本发明涉及一种溅射涂覆的方法，特别是HIPIMS溅射涂覆基底的方法，并且涉及一种HIPIMS溅射系统。
背景技术
定义
在本发明中，加工包括作用于基底的任何化学、物理或机械作用。
在本发明中，基底是加工设备中待处理的部件、零件或工件。基底包括但不限于具有矩形、正方形或圆形形状的平坦板状零件。在优选实施例中，本发明主要处理平面圆形基底，诸如半导体晶片。
真空加工或真空处理系统或设备包括至少一个外壳，其用于将在低于环境大气压力的压力下处理的基底。
CVD或化学气相沉积是容许将多个层沉积在热基底上的化学过程。一种或多种挥发性前体材料被供给到加工系统，在其中，它们在基底上反应和/或分解，以产生期望的沉积物。CVD的变型包括低压CVD（LPCVD）-在低于大气压的压力下进行的CVD过程；超高真空CVD（UHVCVD）-通常低于10-6Pa/10-7Pa的CVD过程；等离子体方法，如微波等离子体辅助的CVD（MPCVD）；等离子体增强CVD（PECVD）-利用等离子体提高前体的化学反应速率的CVD过程。
物理气相沉积（PVD）是用于描述通过将蒸汽形式的材料冷凝到基底表面上（例如，半导体晶片上）来沉积薄膜的各种方法的通用术语。与CVD不同，所述涂覆方法仅涉及物理过程，诸如高温真空蒸发或等离子体溅射轰击。PVD的变型包括阴极电弧沉积、电子束物理气相沉积、蒸发沉积、溅射沉积（即，辉光等离子体放电，其通常被限定在位于靶材材料表面上的磁性隧道中，在该情形中也被称作磁控溅射）。
用语层、涂层、沉积物和膜在本发明中可互换使用，用于表示在真空加工仪器中沉积的膜，可以是CVD、LPCVD、等离子体增强CVD（PECVD）或PVD（物理气相沉积）。
技术背景
利用PVD沉积技术在真空处理系统中加工基底是众所周知的。在被设计用于磁控溅射沉积的这种系统中，已知将磁体系统布置在溅射靶材后面，以限定位于靶材材料表面（溅射表面）上的磁性隧道，该隧道在操作期间限制等离子体。在靶材的使用寿命内，磁控溅射引起的靶材侵蚀会形成所谓的跑道，靶材材料中的沟槽。如果沟槽已耗尽了靶材的厚度，则需要更换靶材；这也限定靶材使用寿命。
为了容许更好地利用靶材材料并且提高基底上的沉积一致性，已知在沉积过程操作期间移动磁体系统。这可机械地（部分地或整体地旋转、移动磁体系统）实现或利用调节磁场的位置和/或强度的线圈电气地实现。
已经提出了在旋转磁控溅射系统中在靶材的使用寿命内均匀地侵蚀靶材的若干构思，这些构思包括如US_6821397_B2、WO0163643A1、US_05171415_A、US_05833815_A、US_20040050690_A1及其他申请中那样进行横向磁体移动的构思，以及如DE_03908252_A1、EP_00945524_A1和EP_01908090_B1中那样进行轴向磁体移动的构思。
现有技术的缺点
如上所述，在靶材的使用寿命内，在溅射靶材的溅射表面上形成侵蚀凹槽。侵蚀图案可由朝向靶材中心的外部主侵蚀凹槽和一个或多个较弱内部侵蚀凹槽构成。外部主侵蚀凹槽需要具有良好的沉积均匀性，以应付有限的靶材直径。与基底直径相比的靶材直径越小，外部侵蚀凹槽必须越明显，从而补偿边缘效应。由于在靶材使用寿命内侵蚀将专门影响外部主凹槽，因此在此位置磁场的作用因该处的靶材变得越来越薄的事实而变强。结果是，对于固定的放电功率，放电电流增大并且电压减小。通常，溅射沉积系统的控制系统执行用户定义的程序或方法，并容许调整沉积时间或放电功率，以在整个靶材使用寿命内获得相同的膜厚度。在许多应用中，可以改变电压/电流比率，因为该比率由放电功率限定。在一些设施中，在靶材使用寿命内，可通过横向的磁体移动调整均匀性，如US 6 821 397 B2中所描述的。
然而，在若干其他应用中，增加磁场会显著改变过程调节。一个例子是铁磁材料的溅射，其中，磁场因靶材的变薄而剧烈增加。
另一个应用是利用具有极高电流和低占空比的脉冲式DC的溅射，也被称作HIPIMS或HPPMS。此时，通常使用持续时间在50至300微秒范围内的电流脉冲。尽管可瞬时地应用电压，但电流的增大取决于若干参数，如脉冲供应单元的输出性质、腔阻抗、磁场、电缆和靶材电压。如果靶材电压因靶材侵蚀而改变，并且磁场改变，则可能变得难以在整个靶材使用寿命内进行稳定的HIPIMS过程。
图1通过示例示出了100微秒的脉冲作用于Ti靶材（其他条件不变）时电流增加量和脉冲峰值随靶材电压的显著变化。
单脉冲的功率由下式给出：
Figure 275662DEST_PATH_IMAGE001
由于图1所示的脉冲的高度动态情况，显然从靶材使用寿命的开始到结束脉冲功率可经历显著的变化。但是，必须注意，HIPIMS过程在其使用寿命内尤其需要恒定的峰电流，因为峰电流与放电电离度直接相关，并且电离度本身是使得能够进行深特征中的通道填充（via filling in deep features）的驱动参数（参见：Society of Vacuum Coaters505/856-7188，52nd Annual Technical Conference Proceedings，Santa Clara，CA，2009年5月9-14日，ISSN 0737-5921）。
在标准DC溅射中，有若干种控制靶材使用寿命内的恒定膜厚度和均匀性的方法。可通过调整靶材使用寿命内的溅射功率或通过调整过程时间来完成膜厚度控制。通常，必须增加溅射功率或过程时间，因为靶材侵蚀使靶材表面“远离”基底移动，导致有效地增大了靶材与基底的距离。此外，在标准DC溅射系统中，由于侵蚀，驱动等离子体的磁场增大，这导致靶材电流增大和靶材电压减小。对于许多应用，电流/电压比率不重要。但是，具体对于高度动态的脉冲过程，如HIPIMS，在靶材的使用寿命内电压和电流需要保持恒定，因为：
1. 电流增大显著依赖于靶材电压，如图1所绘。对于固定的脉冲长度，这影响脉冲功率；
2. 峰值电流脉冲值，如所述的，是在深通道的金属镀层中实现HIPIMS的金属电离的关键参数。它需要在靶材使用寿命内保持恒定。峰值电流脉冲值必须尽可能高，但它必须低于检测到电弧的脉冲源的极限值。
图2示意性地描绘了在靶材使用寿命内100微秒脉冲的脉冲形状和峰值电流脉冲值的改进的一个例子。可以看到，在靶材电压保持恒定的情况下，电流峰值随磁场的增加而增大。最后一个图示出电流因接近利用电流检测感测到的电弧水平而被切断。
发明内容
上述问题由根据本发明的HIPIMS溅射涂覆基底方法解决，所述方法包括：
提供具有溅射表面和后表面的靶材。
沿所述后表面提供磁体结构。
围绕垂直于靶材的所述后表面的旋转轴线枢转或旋转所述磁体结构。
所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极。所述一对闭环中的外部闭环完全围绕所述一对闭环中的内部闭环，并且远离所述闭环中的所述内部闭环。
朝向靶材的后侧并且沿所述一对闭环中的一个布置的所述磁极的磁极性与朝向所述靶材的后侧并且沿所述一对闭环中的另一个布置的所述磁极的磁极性相反。
所述一对闭环被细分成第一部分和第二部分。由此所述一对闭环中的外部闭环被细分成在所述第一部分中的第一外部部段和在所述第二部分中的第二外部部段。由此在其一侧的所述内部闭环被细分成在所述第一部分中的第一内部部段和在所述第二部分中的第二内部部段。
所述外部闭环的第一外部部段比所述第二闭环的第二外部部段距离所述旋转轴线更远，都是相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的。
当所述靶材的HIPIMS操作时间增加时，可控制地增加至少主要数量的磁极沿第一部分中的所述第一外部部段和第一内部部段中的至少一个相对于靶材的后侧的距离，该距离大于第二部分中的所述第二外部部段和第二内部部段的至少主要数量的磁极与所述后侧的距离。
在根据本发明的方法的一个实施例中，除非矛盾，其可与待描述的任何实施例结合，以下述方式执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离，即，从而在所述靶材的使用寿命内保持HIPIMS操作的峰值电流脉冲值至少近似恒定。
在根据本发明的方法的实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，所述磁体结构包括一对所述闭环。
在根据本发明的方法的实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何方法实施例结合，通过沿从所述后侧开始并平行于所述旋转轴线的方向的相等移动，增加在第二部分中的所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的距离。这表示，即使所述磁极与所述后侧的初始距离不同，各自的距离也相等地增加所述相等移动量。
在本发明的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何方法实施例结合，在所述靶材的HIPIMS操作时间内，即，在靶材的使用寿命内，第二部分中的所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的所述距离保持恒定。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，在所述靶材的所述HIPIMS操作时间内，所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极的所述距离相等。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，在沿所述第一外部部段和沿所述第一内部部段的磁极上执行可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿第一部分中的所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个与所述后侧的距离。
在所述方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，相等地增加沿所述第一外部部段和沿所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的距离。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，通过沿从所述后侧开始并平行于所述旋转轴线的方向的相等移动，增加所述第一外部部段和所述第一内部部段的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的距离。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，在靶材的HIPIMS操作时间内，所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的所述距离相等。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，在靶材的HIPIMS操作时间内，沿所述第一外部部段和所述第一内部部段的磁极的所述距离相等，并且其中，在所述靶材的所述HIPIMS操作时间内，沿所述第二外部部段和所述第二内部部段的与磁极相距的所述距离也相等。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，沿所述第一外部部段磁极与所述旋转轴线的平均距离大于沿所述第二外部部段磁极与所述旋转轴线的平均距离。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个可控制地增加全部磁极与所述后侧的距离。
在根据所述方法的上一实施例的另一实施例中，沿所述第一外部部段和所述第一内部部段可控制地增加所述磁极与所述后侧的距离。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，沿所述第一外部部段的至少一个第一轨迹限定距离所述旋转轴线的最大距离Rmax，并且其中，沿所述第二外部部段的至少一个第二轨迹限定距离所述旋转轴线的最小距离Rmin，并且其中，所述第一部分被第一极限轨迹限制在所述第一轨迹的一侧，所述第一极限轨迹与所述旋转轴线相距距离Re1，其不小于
Re1=（Rmax+Rmin）/2
并且其中，此外，所述第一部分被第二极限轨迹限制在所述第一轨迹的另一侧，所述第二极限轨迹与所述旋转轴线相距距离Re2，其不小于
Re2=（Rmax+Rmin）/2。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，在所述靶材的所述HIPIM操作时间内,按逐步和稳定方式中的至少一种执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的所述距离。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，根据与所述靶材的周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离，并且由此，在另一好的实施例中，被选定为近似等于与所述靶材的所述周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，通过预定的距离与时间特征，控制可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离。
在根据本发明的方法的另一实施例中，除非矛盾，其可与已经描述和随后描述的任何实施例结合，所述磁极是磁体的磁极，所述磁体的偶极方向被布置为至少基本上平行于所述旋转轴线。
所述问题还由HIPIMS溅射系统解决，所述系统包括具有溅射表面和后表面的靶材结构。所述系统还包括沿所述后表面的磁体结构以及枢转或旋转驱动器，其操作性地连接到所述磁体结构，从而围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转所述磁体结构。所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极，所述一对闭环中的外部闭环完全围绕所述一对闭环中的内部闭环，并且远离所述闭环中的所述内部闭环。朝向所述后侧并且沿所述一对闭环中的一个布置的所述磁极的磁极性与朝向所述后侧并且沿所述一对闭环中的另一个布置的所述磁极的磁极性相反。
所述磁体结构被细分成第一部分和第二部分，由此所述一对外部闭环被细分成在所述第一部分中的第一外部部段和在所述第二部分中的第二外部部段，并且由此所述一对闭环中的内部闭环被细分成在所述第一部分中的第一内部部段和在所述第二部分中的第二内部部段。
由此，所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远，都是相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的。
移位驱动器操作性地互相连接在所述第一部分和所述第二部分之间。
HIPIMS供应发生器操作性地连接到所述靶材结构。
移位控制单元操作性地连接到所述HIPIMS供应发生器和所述移位驱动器，并且适于根据所述HIPIMS供应发生器对所述靶材的操作时间控制所述移位驱动器，从而使得所述第一部分移动远离所述靶材的所述后侧的距离大于所述第二部分移动远离所述后侧的距离。
在根据本发明的系统的好的实施例中，所述枢转或旋转驱动器和所述移位驱动器都相对于所述靶材结构固定地安装。
根据本发明的系统的其他实施例可由根据本发明的方法的不同实施例推导出。
利用本发明，在其所有方面下，可以在靶材的整个HIPIMS操作时间内控制峰值电流脉冲值，特别是使这些数值保持至少近似恒定。
因此，所述方案最一般地源于如EP_01908090_B1中描述的具有轴向调整部分的磁体结构，但由于在靶材使用寿命内，即，在靶材的HIPIMS操作时间内，内部部分例如沿轴向静止，而外部部分相对于靶材后侧收缩（即，增加磁体结构的外部部分与靶材后侧的距离），因而适用于HIPIMS溅射。在第一近似方案中，这种收缩可等于靶材的侵蚀深度。
附图说明
现在将参照附图进一步例示本发明。
附图示出了：
图1示出了根据HIPIMS溅射涂覆所应用的靶材电压的电流增加，其中，利用100微秒的脉冲；
图2示出了在靶材使用寿命内具有100微秒的脉冲长度并且靶材后侧和磁体结构之间的距离恒定的情况下用于HIPIMS溅射涂覆过程的电流脉冲的演变；
图3示出了可用于实践本发明的磁体结构的顶视图；
图4a最示意性地示出了根据本发明的磁体结构相对于HIPIMS溅射靶材的后侧的初始位置；
图4b离开图4a所示的位置，根据本发明的已建立的磁体结构的位置是作用在靶材上的HIPIMS的增加的操作时间的函数，并且利用示意性的简化功能块/信号流表示法示意性地示出了驱动和控制构件；
图5示出了简化的剖视图，根据本发明的用于磁体结构的当今可用的驱动装置；
图6示出了在HIPIMS溅射操作的靶材使用寿命内，100μs脉冲下HIPIMS的电压和电流脉冲，如创造性地实现的。
磁体结构附图标记概述
部分I
部分II
载体I'
载体II'
第一外部部段1oI
第二外部部段1oII
第一内部部段1iI
第二内部部段1iII
外部闭环1o
内部闭环1i
一对环1
具体实施方式
图3在顶视图中示出了在本发明的框架下可采用的靶材结构，即，用于合适地控制HIPIMS操作的脉冲电流峰值。磁体结构包括磁极，其沿一对闭环1布置，即外环1o和内环1i。实际上是几何轨迹的外环1o完全围绕实际上也是几何轨迹的内环1i。该对环1的两个环彼此隔开。
朝向靶材结构的后侧并沿闭环中的一个（比如说该对环1中的环1o）布置（从以下描述中显然可知）的磁极具有与朝向所述后侧并沿闭环中的另一个（比如说该对环1中的环1i）布置的磁极的极性N相反的磁极性，例如S。
如图3示意性地示出的，所述磁极沿所述环1i、1o以下述方式布置，即，各个磁极实际上形成连续的磁极表面，但沿各个环考虑也可彼此分开或间隔开。
如图3示意性地示出的，一对1闭环1o和1i被环形间隔3细分成第一部分I和第二部分II。整个磁体结构进一步围绕旋转轴线A可旋转或可枢转地被安装，旋转轴线A垂直于图3的平面并且（图3中未示出）操作性地耦接到枢转或旋转驱动器。
通过将一对1环1o和1i细分成两个部分I、II，外环1o被细分成位于第一部分I中的第一外部部段1oI和位于第二部分II中的第二外部部段1oII。类似地，由此内闭环1i被细分成位于第一部分I中的第一内部部段1iI和位于第二部分II中的第二内部部段1iII。
沿第一外部部段1oI以及沿第二外部部段1oII的每个磁极或每个轨迹相对于旋转轴线A限定或者与旋转轴线A沿径向隔开距离R。沿整个第一外部部段1oI的此距离R的平均值大于沿第二外部部段1oII的该距离R的平均值。因此，实际上，外环1o相对于旋转轴线A偏心，整对闭环1也是这样。
此外，第一外部部段1oI限定第一轨迹Lmax，此时R是最大值，Rmax。
在另一方面，沿第二外部部段1oII的一个第二轨迹Lmin限定最小值R，Rmin。如下地选择该对闭环1的第一部分I与第二部分II的界线：在第一轨迹Lmax的一侧，第一外部部段1oI扩展到与旋转轴线A相距Re1的端部轨迹Le1，Re1不小于
Re1=（Rmax+Rmin）/2
因此，根据图3，部分I的左手侧极限Le1至多处于所述关系占主导的位置，但Li1可朝向Lmax更加靠近。
第一轨迹Lmax的另一侧面极限Le2位于扩展至例如右手侧并从轨迹Lmax出发的位置，第一外部部段1oI与旋转轴线A相距距离Re2，其不小于
Re2=（Rmax+Rmin）/ 2
同样，所述极限是第一外部部段1oI相对于轨迹Lmax的右手侧延伸范围的最大极限。如从图3可见的，右手侧极限轨迹Le2被示例性磁体结构实现或采用，而左手侧极限轨迹Le1未被采用，因为第一外部部段1oI的左手侧极限更靠近第一轨迹Lmax。
通过根据所述极限在两个部分I和II中分开一对1闭环1o和1i，磁体结构变得高度适于在本发明的框架中执行与所述磁体结构相关的靶材的HIPIMS操作的脉冲电流峰值控制。
最示意性地，图4a和图4b示出了与磁体结构（例如参照图3例示的）相关联的靶材结构的各个剖面。图4a示出了靶材是新的（即，尚未被溅射侵蚀）时磁体结构和靶材后侧7的相对位置，而图4b根据本发明的被HIPIMS溅射操作侵蚀的靶材以及磁体结构的相应定性位置，以应付升高的电流脉冲值。图4a和4b中与参照图3描述的磁体结构部分相对应的那些部分在图4中由相同附图标记表示。
如从图4中可见的，分别提供根据图3的磁极N和S并且沿相应的闭环布置并且朝向具有溅射表面11的靶材结构9的后侧7的磁体在好的实施例中被布置有垂直于靶材结构9的后侧7的偶极轴线D。
当靶材9未受侵蚀，即，是具有大体平坦的检测表面11的靶材时，参照图3例示的磁体结构与靶材结构9的后侧7相距初始距离doI。第二部分II也与靶材结构9的所述后侧7相距初始距离doII。在好的实施例中，doI等于doII，但这不是强制性的。随着靶材结构9消耗的进行和侵蚀E（见图4b）的增加，磁体结构的部分I从靶材结构9的后侧7收缩，如图4b的dtI所示。由此，部分II相对于靶材结构9的后侧7的距离可保持恒定，因此处于值doII或者也可增加（图4中未示出），但在任何情形中，距离dtI的增量都大于第二部分与所述后侧7的距离dtII的增量。请注意，图4中示意性地示出了的部分I和II两者一起围绕旋转轴线A旋转或围绕该轴线枢转，如图4b中的箭头ω示意性示出的。在图4a和4b的图示中，磁体结构相对于旋转轴线A处于相同角位置。
在图4b中，还示出了HIPIMS脉冲发生器单元13，如线15示意性地示出的，其操作靶材结构9。如HIPIMS脉冲发生器单元13的输出线17进一步示意性示出的，感测并登记HIPIMS操作状态下靶材结构9的操作时间τ。控制单元19控制操作性地连接在磁体结构的两个部分I和II之间的驱动器21，从而根据靶材结构9的总HIPIMS操作时间τ可控地增加与部分II的距离dtI。
在好的实施例中，根据靶材结构9的HIPIMS操作时间τ增加的特征dtI通过实验预先确定并存储在控制单元19中。图4b中的驱动器23为具有部分I和II的整个磁体结构解决旋转驱动。
图5作为例子示出了磁体结构驱动系统的好的设计，从而具体控制参照图3和4例示的磁体结构的部分I的距离dtI。用于磁体结构的部分II的载体II'连接到根据如图4b示意性地示出的驱动器23的旋转驱动器23'。驱动器23'，即电动机，通过带25驱动地连接到中空轴27，中空轴27通过构件29连接到载体II'。
参照图3和4例示的用于磁体结构的部分I的载体I'由载体II'上的三个心轴31承托。三个心轴31围绕旋转轴线A提供120°的角间隔。
每个心轴31上安装一个齿轮33。
还提供与图4b示意性地示出的驱动器21类似的抬升驱动器35，例如，电动机。驱动器35以及驱动器23'被牢固地安装在静止框架部分37上。
与旋转轴线A同轴的轴41由驱动器35旋转驱动，并且被设置在其端部处，指向具有齿轮或小齿轮43的载体II'。小齿轮43与齿轮33啮合。当载体I'在与靶材结构9的后侧7相距恒定距离dtI处（如图4a所示）操作时，小齿轮43由驱动器35以一角速度驱动，该角速度等于利用驱动器23'经由带25和中空轴27围绕旋转轴线A驱动载体II'时的角速度。
为了调整载体I'的距离dtI，并且因此，调整磁体结构的部分I的距离dtI，小齿轮43以不同的角速度运转（以较高的速度或较低的速度），无论需要载体I'相对于具有磁体结构的相应部分的载体II'的哪个移动方向。与例如安装在外罩45上的例如载体I'相关联地，设置反射器板（未示出），从而通过距离传感器（未示出），例如通过激光三角传感器，监控载体I'的轴向位置。
如上所示，图5例示的所述驱动系统包括两个驱动器，用于围绕轴线A的旋转移动的驱动器23'以及用于载体I'相对于载体II'的移位的驱动器35，其中，两个驱动器都相对于框架37静止，并因此相对于靶材静止，这样的益处是与所述驱动器的电连接是静止的。
重要的是避免对四个齿轮33、43造成任何阻挡。由此，对于整个磁体结构相对于旋转轴线A的偏心率，必须考虑到位于载体I'和I''上的磁体结构的磁体的相当重的重量。这种阻挡的两个主要原因是：
1. 加载有磁体的载体I'和驱动系统的外壳或框架（如与框架部分37）之间或两个载体I'和I'''之间的倾斜冲力；
2. 因载体I'停止而引起的粘附力，将参考距离，如图4a的doI，定义为载体I'的参考初始位置。任何粘附都可能需要拆卸HIPIMS溅射源和图5例示的磁体驱动系统。因此，心轴31，例如，它们中的三个，由滚珠丝杆心轴实现，已知滚珠丝杆心轴提供低摩擦、无粘滑的行进以及非常好的用于精确定位的重复准确性。
在HIPIMS靶材操作时间τ内，并因此在靶材使用寿命内，在图5所示的载体I'并因此在磁体结构的部分I的时间内，可如下地建立实现轴向移动特征的过程：
1. 将靶材电流传感器，例如示波器，连接到图4b的从HIPIMS发生器单元13至靶材结构9的线15所示的电力线；
2. 利用布置的新靶材开始溅射；
3. 调整过程参数（电压、气压、脉冲重复率）以实现期望的靶材峰值电流脉冲值；
4. 从靶材进行若干kWh的溅射；
5. 测量峰值电流脉冲值。如果这些值与步骤3中测量的值不同，则应用轴向驱动，从而增加磁体结构（载体I'）的部分I的距离dtI，从而将峰值电流脉冲值重新调整至设定值（步骤3）；
6. 在整个靶材使用寿命内重复图5描述的此过程，并存储部分I的轴向位置与HIPIMS靶材操作的运行时间τ的相关性，从而获得如图4b的控制单元19所例示的控制特性。根据近似法，磁体结构的部分I，因此载体I'，将沿轴向方向移位并偏离初始位置约一定量，该量等于侵蚀E在靶材结构9的周界附近进行的量。
其结果是在HIPIMS溅射操作的整个靶材使用寿命内获得如图6例示的均匀的、至少大体上恒定的峰值电流脉冲值。
利用上述例子，示出了当今使用的本发明的实施例。但是，需要考虑以下情况：
如图4b具体示出的，已经考虑到磁体结构的第一外部部段1oI以及第一内部部段1iI沿轴向方向移位，如都由dtI表示的，并且考虑到所述部段总是与靶材结构9的后侧7相距相同距离。这不是强制性的。
替代性地，在HIPIMS操作时间τ内，所述部段可相对于靶材结构9的后表面7移位不等的距离，这在一方面会弱化这种移位的效果，另一方面会转移靶材结构9的溅射表面上磁场M的顶端。
此外，两个部段可相对于靶材结构的后侧7具有不同的初始距离，由此进一步被移位相等或不等的量。
此外，有利的是仅移位部段1oI和/或部段1iI的多数磁极，由此使少数所述磁极相对于靶材结构9的后侧的距离保持恒定，或者更一般地，不同于多数所述磁极的相应距离。这可在例如考虑沿所述部段从靶材结构9的周界开始的磁极的不同距离的情况下实现。因此，在例如第一外部部段1oI的较靠近靶材结构的周界的一个区域中，可从靶材结构9的后侧移位全部相应的磁极，而在所述部段的更远离靶材结构9的周界的区域中的几个磁极可在靶材结构9的HIPIMS操作时间内被移位，少于所述多数数量。
对于磁体结构的部分II，已经描述的例子示出在靶材结构9的HIPIMS操作时间内磁体结构的载体I''，因此部分II，沿轴向静止。这不是强制性的。
在靶材结构9的HIPIMS操作时间内，载体II'上的全部或至少一部分磁极也可被移位远离靶材结构9的后侧7，但是，在任何情形中，沿部段1oI和/或1iI的至少少于多数的磁极在所述靶材使用寿命内收缩。
此外，如例子中所述的，沿第二外部部段1oII和/或沿第二内部部段1iII的磁极可与靶材结构9的后侧7相距相等的距离，无论在靶材结构9的HIPIMS操作时间内是否被移位。与沿部段1oII和/或部段1iII的所述磁极中的多数相比，磁体结构的部分II的所述磁极中的少数可相对于靶材结构9的后侧被移位不同的距离。在本发明的框架内，通常必需的是，在靶材结构9的HIPIMS操作期间，并因此在此靶材的使用寿命内，与沿第二外部部段1oII和/或沿第二内部部段1iII的至少主要数量的数量的磁极被移动或移位远离靶材结构9的后侧的量相比，沿第一外部部段1oI和/或沿第一内部部段1iI布置的多数的磁极被远离靶材结构9的后侧移位更大的量。
利用本发明，由靶材的HIPIMS操作供应的峰值电流脉冲值可在所考虑的靶材使用寿命内被合适地控制，并且具体可在所述使用寿命内被控制为近似恒定。

Claims (25)

1.一种HIPIMS溅射涂覆基底的方法，包括：
提供具有溅射表面和具有后表面的靶材；
沿所述后表面提供磁体结构；
使所述磁体结构围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转；
其中，所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极，所述一对的所述闭环中的外部闭环完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环，并且远离所述闭环中的所述内部闭环；
朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极具有相反的磁极性；
其中，所述一对闭环被细分成第一部分和第二部分，由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分中的第一外部部段和所述第二部分中的第二外部部段，并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分中的第一内部部段和所述第二部分中的第二内部部段；
在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下，所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远；
所述方法包括当所述靶材的HIPIMS操作时间增加时，可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离，超过增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的至少主要数量的磁极到所述后表面的距离，
其中，HIPIMS溅射系统构造成控制由所述靶材的HIPIMS操作供应的峰值电流脉冲，以及
执行所述可控制地增加所述至少主要数量的磁极沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述距离，以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述靶材包括铁磁材料。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磁体结构包括单一的一对所述闭环。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过沿从所述后表面开始并且平行于所述旋转轴线的方向考虑的相等移动，来增加所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述靶材的HIPIMS操作时间内，所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离被保持恒定。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述靶材的所述HIPIMS操作时间内，所述第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极的所述距离相等。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在沿所述第一外部部段和沿所述第一内部部段的磁极上执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相等地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离。
9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过沿从所述后表面开始并且平行于所述旋转轴线的方向考虑的相等移动，来增加所述第一外部部段和所述第一内部部段的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述靶材的HIPIMS操作时间内，所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离相等。
11.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在HIPIMS操作时间内，沿所述第一外部部段和所述第一内部部段的磁极的所述距离相等，并且其中，在所述靶材的HIPIMS操作时间内，与沿所述第二外部部段和所述第二内部部段的磁极的距离也相等。
12.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿所述第一外部部段的磁极与所述旋转轴线的平均距离大于沿所述第二外部部段的磁极与所述旋转轴线的平均距离。
13.如权利要求1或2所述的方法，包括可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所有磁极到所述后表面的距离。
14.如权利要求13所述的方法，包括可控制地增加沿所述第一外部部段以及沿所述第一内部部段的所述磁极到所述后表面的所述距离。
15.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿所述第一外部部段的第一轨迹限定了与所述旋转轴线的最大距离Rmax，并且其中，沿所述第二外部部段的第二轨迹限定了与所述旋转轴线的最小距离Rmin，并且其中，在所述第一轨迹的一侧上，所述第一部分被第一极限轨迹限制，所述第一极限轨迹与所述旋转轴线具有距离Re1，所述距离Re1不小于
Re1=（Rmax+Rmin）/2
并且其中，在所述第一轨迹的另一侧上，所述第一部分被第二极限轨迹限制，所述第二极限轨迹与所述旋转轴线具有距离Re2，所述距离Re2不小于
Re2=（Rmax+Rmin）/2。
16.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述靶材的所述HIPIMS操作时间内，按逐步地和稳定地中的至少一种方式来执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离。
17.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离根据与所述靶材的周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度来执行。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极到所述后表面的所述距离根据选定为等于与所述靶材的所述周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度。
19.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离通过预定的距离对时间特性来控制。
20.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述磁极是磁体的磁极，所述磁体布置为它们的偶极方向平行于所述旋转轴线。
21.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述靶材的使用寿命期间保持电压恒定。
22.一种HIPIMS溅射系统，包括：
具有溅射表面和后表面的靶材结构；
沿所述后表面的磁体结构；
枢转或旋转驱动器，其操作性地连接到所述磁体结构，以使所述磁体结构围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转；
所述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极，所述一对的所述闭环中的外部闭环完全围绕所述一对的所述闭环中的内部闭环，并且远离所述闭环中的所述内部闭环；
朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的一个布置的所述磁极具有相对于朝向所述后表面并且沿所述一对的所述闭环中的另一个布置的所述磁极相反的磁极性；
其中，所述磁体结构被细分成第一部分和第二部分，由此所述一对闭环中的所述外部闭环被细分成所述第一部分上的第一外部部段和所述第二部分上的第二外部部段，并且由此所述一对闭环中的所述内部闭环被细分成所述第一部分上的第一内部部段和所述第二部分上的第二内部部段；
在二者都相对于所述旋转轴线沿径向方向考虑的情况下，所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远；
移位驱动器，其操作性地在所述第一部分和所述第二部分之间互连；
HIPIMS供应发生器，其操作性地连接到所述靶材；
移位控制单元，其操作性地连接到所述HIPIMS供应发生器和所述移位驱动器，并且适于根据所述HIPIMS供应发生器对所述靶材的操作来控制所述移位驱动器，以便使得与所述第二部分从所述后表面的移动相比，所述第一部分从所述靶材的所述后表面移动得更多，
其中，所述HIPIMS溅射系统构造成控制由所述靶材的HIPIMS操作供应的峰值电流脉冲，以便在所述靶材的使用寿命内使峰值电流脉冲值维持恒定。
23.如权利要求22所述的HIPIMS溅射系统，其特征在于，所述枢转或旋转驱动器和所述移位驱动器二者都相对于所述靶材结构固定地安装。
24.如权利要求22所述的HIPIMS溅射系统，其特征在于，所述靶材包括铁磁材料。
25.如权利要求22所述的HIPIMS溅射系统，其特征在于，在所述靶材的使用寿命期间保持电压恒定。
CN201480020113.6A 2013-02-08 2014-02-07 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统 Active CN105102671B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010707809.3A CN111826624A (zh) 2013-02-08 2014-02-07 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361762439P 2013-02-08 2013-02-08
US61/762439 2013-02-08
PCT/EP2014/052402 WO2014122250A1 (en) 2013-02-08 2014-02-07 Method of hipims sputtering and hipims sputter system

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010707809.3A Division CN111826624A (zh) 2013-02-08 2014-02-07 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105102671A CN105102671A (zh) 2015-11-25
CN105102671B true CN105102671B (zh) 2020-08-07

Family

ID=50101877

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010707809.3A Pending CN111826624A (zh) 2013-02-08 2014-02-07 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统
CN201480020113.6A Active CN105102671B (zh) 2013-02-08 2014-02-07 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010707809.3A Pending CN111826624A (zh) 2013-02-08 2014-02-07 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9624572B2 (zh)
EP (2) EP2954092B1 (zh)
KR (2) KR102360357B1 (zh)
CN (2) CN111826624A (zh)
TW (1) TWI614360B (zh)
WO (1) WO2014122250A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111826624A (zh) * 2013-02-08 2020-10-27 瑞士艾发科技 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统
DE102015103078A1 (de) * 2015-03-03 2016-09-08 HVM Plasma Ltd. HIPIMS Cluster-Magnetron mit elektromagnetisch gesteuerter Pulsspitzenspannung
KR102424953B1 (ko) * 2017-11-17 2022-07-25 에바텍 아크티엔게젤샤프트 진공 플라즈마 공정에의 rf 전력 공급
CN110445587B (zh) * 2018-05-04 2022-01-14 华为技术有限公司 信息传输方法和信息传输装置
US11230760B2 (en) * 2018-08-27 2022-01-25 Ulvac, Inc. Sputtering apparatus and method of forming film
KR102180214B1 (ko) * 2018-09-03 2020-11-18 주식회사 아바코 스퍼터링장치 및 스퍼터링장치 제어방법
US11473189B2 (en) 2019-02-11 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Method for particle removal from wafers through plasma modification in pulsed PVD
US10998209B2 (en) 2019-05-31 2021-05-04 Applied Materials, Inc. Substrate processing platforms including multiple processing chambers
CN111809157B (zh) * 2020-07-17 2022-11-25 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备及其磁控管机构
US11749542B2 (en) 2020-07-27 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Apparatus, system, and method for non-contact temperature monitoring of substrate supports
US11817331B2 (en) 2020-07-27 2023-11-14 Applied Materials, Inc. Substrate holder replacement with protective disk during pasting process
US11600507B2 (en) 2020-09-09 2023-03-07 Applied Materials, Inc. Pedestal assembly for a substrate processing chamber
US11610799B2 (en) 2020-09-18 2023-03-21 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having a heating and chucking capabilities
US11674227B2 (en) 2021-02-03 2023-06-13 Applied Materials, Inc. Symmetric pump down mini-volume with laminar flow cavity gas injection for high and low pressure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060065525A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Jurgen Weichart Method for manufacturing magnetron coated substrates and magnetron sputter source
US20100236919A1 (en) * 2008-07-29 2010-09-23 Jones Alami High-Power Pulsed Magnetron Sputtering Process As Well As A High-Power Electrical Energy Source
US20120073965A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Magnet mounting system and magnetron sputtering device having same

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3908252C2 (de) 1989-03-14 1996-06-20 Leybold Ag Zerstäubungskathode nach dem Magnetron-Prinzip
US5171415A (en) 1990-12-21 1992-12-15 Novellus Systems, Inc. Cooling method and apparatus for magnetron sputtering
KR100262768B1 (ko) 1996-04-24 2000-08-01 니시히라 순지 스퍼터성막장치
DE19813075A1 (de) 1998-03-25 1999-09-30 Leybold Ag Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates
JP2001158961A (ja) * 1999-11-30 2001-06-12 Shibaura Mechatronics Corp スパッタリング装置
EP1258026B1 (de) 2000-02-23 2016-12-28 Evatec AG Verfahren zur steuerung der plasmadichte oder deren verteilung in einer magnetronsputterquelle und magnetronsputterquelle
DE10196963T1 (de) 2000-12-05 2003-11-20 Trikon Holdings Ltd Magnetron-Sputtervorrichtung
JP5694631B2 (ja) 2004-09-28 2015-04-01 エリコン・アドバンスト・テクノロジーズ・アクチェンゲゼルシャフトＯｅｒｌｉｋｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ａｇ マグネトロンで成膜された基板を製造する方法、およびマグネトロンスパッタ源
US7186319B2 (en) * 2005-01-05 2007-03-06 Applied Materials, Inc. Multi-track magnetron exhibiting more uniform deposition and reduced rotational asymmetry
CN101285172A (zh) * 2007-05-11 2008-10-15 胜倍尔超强镀膜（苏州）有限公司 一种旋转磁控溅射靶
SE533395C2 (sv) * 2007-06-08 2010-09-14 Sandvik Intellectual Property Sätt att göra PVD-beläggningar
US10043642B2 (en) * 2008-02-01 2018-08-07 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon Magnetron sputtering source and arrangement with adjustable secondary magnet arrangement
US8137519B2 (en) 2008-03-13 2012-03-20 Canon Anelva Corporation Sputtering cathode, sputtering apparatus provided with sputtering cathode, film-forming method, and method for manufacturing electronic device
JP4763857B2 (ja) * 2008-12-29 2011-08-31 キヤノンアネルバ株式会社 均一膜厚分布のためのスパッタ装置の磁界制御
CN111826624A (zh) * 2013-02-08 2020-10-27 瑞士艾发科技 Hipims溅射的方法和hipims溅射系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060065525A1 (en) * 2004-09-28 2006-03-30 Jurgen Weichart Method for manufacturing magnetron coated substrates and magnetron sputter source
US20100236919A1 (en) * 2008-07-29 2010-09-23 Jones Alami High-Power Pulsed Magnetron Sputtering Process As Well As A High-Power Electrical Energy Source
US20120073965A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Magnet mounting system and magnetron sputtering device having same

Also Published As

Publication number Publication date
US20150368792A1 (en) 2015-12-24
US20170204511A1 (en) 2017-07-20
CN105102671A (zh) 2015-11-25
KR20220020426A (ko) 2022-02-18
EP3211119B1 (en) 2018-09-05
WO2014122250A1 (en) 2014-08-14
TW201441401A (zh) 2014-11-01
TWI614360B (zh) 2018-02-11
KR102472542B1 (ko) 2022-11-30
US10202682B2 (en) 2019-02-12
US9624572B2 (en) 2017-04-18
KR20150123818A (ko) 2015-11-04
EP2954092B1 (en) 2017-04-19
CN111826624A (zh) 2020-10-27
KR102360357B1 (ko) 2022-02-09
EP3211119A1 (en) 2017-08-30
EP2954092A1 (en) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105102671B (zh) Hipims溅射的方法和hipims溅射系统
US7520965B2 (en) Magnetron sputtering apparatus and method for depositing a coating using same
KR100776861B1 (ko) 큰 영역 기판의 마그네트론 스퍼터링 시스템
KR20160094427A (ko) 스퍼터링 소스 배열, 스퍼터링 시스템 및 금속-코팅된 플레이트-형 기판의 제조방법
CN111349899A (zh) 物理气相沉积材料的方法和设备
CN110904414A (zh) 磁体组件、包括该磁体组件的装置和方法
US20050139467A1 (en) Sputtering device
JP2022179487A (ja) 成膜装置及び電子デバイスの製造方法
WO2020097815A1 (en) Tilted magnetron in a pvd sputtering deposition chamber
JP7326036B2 (ja) マグネトロンスパッタリング装置用のカソードユニット
JP2018517846A (ja) スパッタ堆積源、スパッタリング装置およびそれらを動作させる方法
JP6641472B2 (ja) 成膜方法及びスパッタリング装置
JPS61147873A (ja) マグネトロンスパツタリング装置
JP7438853B2 (ja) マグネトロンスパッタリング装置
WO2022244443A1 (ja) マグネトロンスパッタリング装置用のカソードユニット及びマグネトロンスパッタリング装置
TWI686488B (zh) 碳膜之成膜方法
US20160203961A1 (en) Magnetron sputtering apparatus
JP3727849B2 (ja) 磁石形態が可変のカソード
JP2022172614A (ja) 半導体製造装置および半導体製造方法
GB2413702A (en) Methods and apparatus for controlling rotating magnetic fields
JP2006176862A (ja) スパッタ成膜装置およびスパッタ成膜方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Liechtenstein Barr Che J

Applicant after: OERLIKON ADVANCED TECHNOLOGIES

Address before: Liechtenstein Barr Che J

Applicant before: OC OERLIKON BALZERS AG

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180119

Address after: Swiss Te Lui Bach

Applicant after: EVATEC AG

Address before: Liechtenstein Barr Che J

Applicant before: OERLIKON ADVANCED TECHNOLOGIES

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant