CN106521436A - 溅镀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种溅镀装置，且更具体而言涉及一种利用圆柱形阴极以双边地进行沉积的溅镀装置。根据示例性实施例，所述溅镀装置包括：腔室，被配置成提供沉积空间；多个基板支撑单元，设置于所述腔室中且被安置成彼此相对；以及圆柱形阴极，包括磁体总成及圆柱形靶部，在所述磁体总成中朝向所述基板支撑单元而分别对称地安置有多个磁体，所述圆柱形靶部被配置成提供在其中容置所述磁体总成的容置空间，且所述圆柱形阴极设置于所述多个基板支撑单元之间的空间中。因此，所述多个基板支撑单元可被安置成相对于所述圆柱形阴极而彼此相对，以对安置于两侧的所述多个基板同时进行沉积，从而提高生产率并减小设备投资成本，以节省生产成本。

Description

溅镀装置

技术领域

本发明涉及一种溅镀装置，且更具体而言涉及一种利用圆柱形阴极以双边地进行沉积的溅镀装置。

背景技术

溅镀装置被用于例如半导体、显示器、及建筑行业等各种领域。溅镀装置中所使用的阴极及靶可大体被分类成包括板型及圆柱型两种类型。在板型靶的情形中，使用效率为近似20％至35％，此是相当低的。

同时，所述圆柱形靶的使用效率为近似50％至60％，此与板型靶相比使用效率相对高且具有例如电弧发生率低及沉积速度高等优点，从而被广泛地用作大尺寸基板的物理沉积方法。然而，即便在圆柱形靶的情形中，尽管存在例如速度沉积高、使用效率高及电弧发生率低等许多优点，然而阴极及靶与板型靶相比价格极高。

另外，由于传统圆柱形阴极(其中磁体仅安置于一个侧上)利用一个阴极可仅沉积基板的一个侧表面，因而生产率低且因此由于阴极及靶的价格高而需要高的设备投资成本及生产成本。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利注册号：10-1275673

发明内容

本发明提供一种包括圆柱形阴极的溅镀装置，在所述圆柱形阴极中，磁体安置于所述圆柱形阴极的两侧以双边地进行沉积。

根据示例性实施例，一种溅镀装置包括：腔室，被配置成提供沉积空间；多个基板支撑单元，设置于所述腔室中且被安置成彼此相对；以及圆柱形阴极，包括磁体总成及圆柱形靶部，在所述磁体总成中朝向所述基板支撑单元而分别对称地安置有多个磁体，所述圆柱形靶部被配置成提供在其中容置所述磁体总成的容置空间，且所述圆柱形阴极设置于所述多个基板支撑单元之间的空间中。

所述溅镀装置可还包括分隔板，所述分隔板具有在其中容置所述圆柱形阴极的通孔，且所述分隔板在所述多个基板支撑单元之间的空间中平行于所述多个基板支撑单元安置，以对所述多个基板支撑单元的所述沉积空间进行划分。

所述磁体总成可被配置成使吸引力作用于所述多个磁体中彼此对称的磁体之间。

所述磁体总成可还包括固定体，所述多个磁体附装至所述固定体，且所述多个磁体可彼此间隔开并朝向所述多个基板支撑单元而附装至所述固定体。

所述固定体可由磁性材料形成。

所述多个磁体中面对同一基板支撑单元的磁体可具有相对于彼此而交替的极性。

所述多个磁体中面对同一基板支撑单元的磁体可具有相对于彼此而交替的极性且相对于一个磁体而对称地安置，且对称地安置且具有同一极性形式的多对磁体中的至少一对最外磁体形成闭合回路。

所述溅镀装置可还包括第一驱动单元，所述第一驱动单元被配置成利用所述圆柱形阴极的中心轴线作为旋转轴线来轴向地旋转所述靶部。

所述溅镀装置可还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元被配置成将所述多个基板支撑单元彼此平行地移动。

电力可被施加至所述圆柱形阴极的所述靶部。

可设置有多个所述圆柱形阴极，所述圆柱形阴极在所述多个基板支撑单元之间的所述空间中平行于彼此安置。

所述多个圆柱形阴极可具有等于或大于基板的面积的可沉积区域。

所述圆柱形阴极可用于朝向所述基板支撑单元中的每一个双边地沉积薄膜。

根据另一示例性实施例，一种溅镀装置包括：腔室，被配置成提供沉积空间；圆柱形阴极，包括磁体总成及圆柱形靶部，在所述磁体总成中对称地安置有一对各自具有多个磁体的磁体群组，所述圆柱形靶部被配置成提供在其中容置所述磁体总成的容置空间；多个基板支撑单元，安置于所述圆柱形阴极的两侧上，以分别面对所述一对磁体群组；第一驱动单元，被配置成利用所述圆柱形阴极的中心轴线作为旋转轴线来轴向地旋转所述靶部；以及第二驱动单元，被配置成将所述多个基板支撑单元沿所述腔室的内壁而与所述腔室的所述内壁平行地移动，其中所述圆柱形阴极用于在分别由面对所述一对磁体群组的所述基板支撑单元支撑的基板上同时沉积薄膜。

如上所述，所述多个磁体在所述圆柱形阴极中对称地安置于两侧，以双边地实行沉积。因此，所述多个基板支撑单元可被安置成相对于圆柱形阴极而彼此相对，以对安置于两侧的所述多个基板同时进行沉积，从而提高生产率并减小设备投资成本，以节省生产成本。此外，可通过分隔板对沉积空间进行划分，以使得仅在其中基板与圆柱形阴极面对的侧处实行所述沉积，且因此所述基板中的每一个可得到均匀地沉积。此外，由于吸引力作用于圆柱形阴极的磁体总成中彼此对称的磁体之间，因此由磁性材料形成的所述多个磁体可被牢固地附装，且电场可稳定地形成于靶部上。同时，圆柱形阴极可在所述多个基板支撑单元之间的空间(尤其是所述中心部分)中平行于彼此安置以提高沉积速度，且随着在基板被移动时沉积速度提高，基板中的每一个可仅在一个方向上移动来完成所述沉积过程。因此，在每一侧中，所述多个基板可被移动且被连续地沉积。

附图说明

通过结合附图阅读以下说明，可更详细地理解示例性实施例，在附图中：

图1A和图1B是说明根据示例性实施例的溅镀装置的剖视图。

图2是用于阐释根据示例性实施例的溅镀操作的概念图。

图3是说明根据示例性实施例的第一驱动单元及第二驱动单元的示意图。

图4是根据示例性实施例的其中安置有多个圆柱形阴极的溅镀装置的剖视图。

图5A、图5B和图5C是说明根据示例性实施例的磁体总成的经修改实例的剖视图。

附图标记说明：

10：基板

11：等离子体

12：电场

13：电场

21：氩气(Ar)离子

23：靶原子

23’：原子层

110：腔室

120：基板支撑单元

130：圆柱形阴极

131：圆柱形靶部/靶部

132、132a、132b、132c：固定体

133：磁体群组

135：磁体总成

140：分隔板

150：电力

160：第一驱动单元

170：第二驱动单元

具体实施方式

在下文中，将参照附图来更详细地阐述具体实施例。然而，本发明可被实施为不同的形式，而不应被视为仅限于本文中所述的实施例。确切而言，提供这些实施例是为了使此揭露内容将透彻及完整，并将向所属领域的技术人员充分传达本发明的范围。在本说明通篇中，对相同的构造应用相同的附图标记。在附图中，为清晰起见，夸大了层及区的厚度。相同的附图标记在附图中表示相同的元件。

图1A和图1B是根据示例性实施例的溅镀装置的剖视图，图1A是溅镀装置的剖视图，且图1B是圆柱形阴极的放大图。

参照图1A和图1B，根据示例性实施例的溅镀装置可包括：腔室110，提供沉积空间；多个基板支撑单元120，设置于腔室110中且被安置成彼此相对；以及圆柱形阴极130，设置于所述多个基板支撑单元120之间的空间中，且包括磁体总成135及圆柱形靶部131，在所述磁体总成135中朝向基板支撑单元120而对称地安置有多个磁体，圆柱形靶部131提供在其中容置磁体总成135的容置空间。

腔室110可提供沉积空间、在沉积过程期间密封其内部、并维持高真空状态。为此，可向腔室110提供排放单元(图中未显示)，且可在所述排放单元中安装真空泵(图中未显示)。此处，当自所述真空泵产生真空压力时，腔室110中可维持高真空状态。

此外，可在腔室110的一个侧壁处设置入口(图中未显示)，以供基板10经由所述入口而装载至腔室110中，且可在腔室110的另一侧壁处设置出口(图中未显示)，以供基板10经由所述出口而自腔室110卸载。多个基板10中的每一个可被装载至彼此不同的侧壁中/自彼此不同的侧壁卸载。同时，可向所述入口及所述出口进一步提供闸阀(图中未显示)。

所述多个基板支撑单元120可设置于腔室110中且被安置成彼此相对。基板10可分别由所述多个基板支撑单元120支撑。举例而言，所述多个基板支撑单元120可被安置成彼此相对以分别水平地安置于腔室110中的上部部分及下部部分上，且基板10的沉积表面可面朝圆柱形阴极130。举例而言，所述多个基板支撑单元120可被安置成彼此相对以分别垂直地安置于腔室110中的左侧及右侧(或前侧及后侧)。此处，基板10的沉积表面也可面朝圆柱形阴极130。因此，安置于两侧(或两个方向)的基板10可被同时沉积。

此外，所述多个基板支撑单元120可使得基板10在实行沉积过程的同时能够不移动或摇动，且为此，基板支撑单元120中的每一个可包括夹具(图中未显示)。另外，可设置利用静电力的静电卡盘(electrostatic chuck)以实现基板支撑单元120与基板10之间的吸附。当使用所述静电卡盘时，基板支撑单元120可即便当基板支撑单元120安置于腔室110的上部部分上以面对在其下安置的圆柱形阴极130时仍防止基板10朝下跌落，并且可不隐藏基板10的沉积表面。另外，所述多个基板支撑单元120可由具有高热阻及耐磨性的材料形成，以防止在沉积过程期间由热引起的变性(denaturalization)及损坏。

圆柱形阴极130可朝向所述多个基板支撑单元120双边地提供沉积材料。也即，可向所述多个基板支撑单元120之间的空间提供沉积材料。此处，当圆柱形阴极130安置于所述腔室的中心部分时，分别由所述多个基板支撑单元120支撑的基板10中的每一个可被无差别地均匀沉积，且因此可大规模生产具有相同质量的产品且生产容量可增大。因此，可减小设备投资成本以降低单位生产成本。

此外，圆柱形阴极130可包括磁体总成135及圆柱形靶部131，在磁体总成135中朝向基板支撑单元120中的每一个而对称地安置有多个磁体，圆柱形靶部131提供在其中容置磁体总成135的容置空间。靶部131可具有圆柱形形状且提供用于容置磁体总成135的容置空间。靶部131可包括自外部环绕磁体总成135的圆柱形背板(图中未显示)及设置于所述背板的外壁上的靶(图中未显示)。所述靶可充当向基板10提供沉积材料的溅镀源。此处，所述靶可耦合至或附装至所述背板的外壁。可将所述靶设置至所述背板的整个圆周表面或所述背板的圆周表面的一部分。尽管所述靶可包含金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、镍(Ni)、及铜(Cu)，然而所述靶的材料并非仅限于此。举例而言，可使用目前已知或可用的金属、氧化物、及合金中的所有者。

磁体总成135-在磁体总成135中所述多个磁铁可朝向所述基板支撑单元中的每一个而对称地安置-可用于朝向基板10中的每一个产生用于沉积的磁场。

此外，磁体总成135可还包括固定体132，所述多个磁体附装至固定体132，且所述多个磁体彼此间隔开并朝向所述多个基板支撑单元120而附装至固定体132。所述多个磁体可附装至固定体132，且固定体132可支撑所附装的多个磁体。此外，固定体132可在圆柱形阴极130的轴向方向(或纵向方向)上延伸成如同棒形状，且可包括由支撑结构(图中未显示)固定并支撑的至少一个端。固定体132可不连接至靶部131，以不与靶部131一起旋转。

同时，固定体132可由磁性材料形成。举例而言，固定体132可由磁性金属形成以磁性地附装及支撑所述多个磁体，且固定体132即便当仅固定体132的一个端被固定时仍具有可支承所述多个磁体的重量的强度。当固定体132是由磁性材料形成时，在不使用对所述多个磁体进行耦合及附装的附加工艺的条件下，可仅通过将所述多个磁体磁性地附装至固定体132而使所述多个磁体由固定体132支撑。此外，当需要时，可进一步提供附加耦合结构或附加附装工艺。此外，由磁体群组133形成的磁场可不被固定体132断开，且设置于两侧的磁场可彼此合成，以更高效地形成等离子体11且更高效地沉积基板10。

所述多个磁体可彼此间隔开且朝向所述多个基板支撑单元120而附装至固定体132，并且面对同一基板支撑单元120的磁体可形成磁体群组133。磁体群组133可产生控制等离子体11的形成的磁场。此处，所述磁场可集中于一个部分上以将等离子体11控制成集中于一个部分上。

此外，所述多个磁体可使得面对同一基板支撑单元120的磁体的极性能够相对于彼此交替。也即，所述磁体可被排列成使得所述磁体的极性相对于彼此交替，以形成磁体群组133。在此种情形中，可在所述磁体之间形成磁场，以稳定地形成等离子体11且将等离子体11形成于宽的区上方。举例而言，磁体群组133可包括一个中心磁体及安置于所述中心磁体两侧的一对磁体。当中心磁体具有与所述一对磁体的极性相反的极性时，由磁体群组133产生的电场可集中于安置于两侧的磁体之间的区上，且因此等离子体11的形成可集中于安置于两侧的磁体之间的区上。

此外，所述多个磁体中面对同一基板支撑单元的磁体可相对于一个磁体而在极性上交替且对称地排列，且对称地安置且具有同一极性的多对磁体中的至少一对最外磁体可形成闭合回路。此处，中心磁体可垂直于所述基板支撑单元的相对表面而安置于与所述基板支撑单元的所述相对表面平行的切向表面上。在此种情形中，等离子体11中的离子可不垂直地突破磁力线，且因此等离子体11中的离子及电子可被靶表面及所述一对最外磁体的闭合曲面封锁以在所述靶表面上形成强的等离子体，从而实行溅镀。此外，等离子体11可集中于相对于一个磁体而对称地安置且在极性上交替的磁体群组133的前区上，以有效地对安置于磁体群组133前面的基板实行溅镀(或沉积)。

同时，磁体总成135可被配置成使吸引力作用于所述多个磁体中彼此对称的磁体之间。在磁体总成135中，吸引力可作用于彼此对称的磁体之间，且磁极性可在彼此对称的磁体之间反对称。此处，反对称表示在彼此对称的磁体之间与靶部131的内表面面对的磁体的极性是相反的。在此种情形中，由于所安置的磁体的极性相对于固定体132的中心而彼此相反，因此吸引力可起作用，且因此磁体可不自固定体132分离而是被牢固地固定至固定体132，从而稳定地形成电场。此外，对称的磁体群组133之间的电场可不彼此抵消而是可彼此合成，以增大所述电场的强度且因此增大等离子体11的密度。相反，当被安置成相对于固定体132而彼此相对的磁体具有彼此相同的极性时，排斥力可作用于被安置成彼此相对的磁体之间，且因此所述磁体可不牢固地附装至固定体132，且无法稳定地形成电场。

此外，圆柱形阴极130可用于朝向基板支撑单元120中的每一个而双边地沉积薄膜。圆柱形阴极130可通过被对称地安置成面对基板支撑单元120中的每一个的所述多个磁体(或位于每一侧的磁体群组)而将靶原子移动至由基板支撑单元120中的每一个支撑的基板10中的每一个(或两侧)，从而将薄膜沉积至朝向基板支撑单元120中的每一个而对称地安置的两侧。因此，所述薄膜可同时沉积于在分别由所述多个基板支撑单元120支撑且被安置成彼此相对的两侧处安置的基板10中的每一个上，且因此生产率可提高且设备投资成本可减少，以减小生产成本。

根据示例性实施例，所述溅镀装置可还包括分隔板140，分隔板140包括在其中容置圆柱形阴极130的通孔，且分隔板140在所述多个基板支撑单元120之间的空间中平行于所述多个基板支撑单元120安置，以对所述多个基板支撑单元120的沉积空间进行划分。分隔板140可对用于在其中对基板10中的每一个进行沉积的沉积空间进行划分，且所述基板中的每一个的沉积过程可不彼此干扰而是独立地实行，以使得对所述基板中的每一个实行均匀的沉积。此外，分隔板140可安置于所述多个基板支撑单元120之间的中心部分处，以使沉积空间彼此对称。在此种情形中，可以相同的水平来对分别由各基板支撑单元120支撑的基板10中的每一个进行沉积，且因此可大规模生产具有相同质量的产品且生产率可提高。

同时，由于分隔板140与圆柱形阴极130因靶部131的轴向旋转而彼此间隔开，因此分隔板140与靶部131之间的间隙可足够小(例如，所述间隙等于或小于等离子体的鞘(sheath)的厚度)。在此种情形中，可有效地防止靶离子(或沉积材料)移动至安置于相对侧处的基板10而非移动至面对的基板10。

此外，电力150可被施加至圆柱形阴极130的靶部131。直流(direct current，DC)或交流(alternating current，AC)(例如，射频(radio frequency，RF))电力可被施加至靶部131，且电力150可被施加至靶部131的背板。此处，靶部131可形成阴极。举例而言，腔室110或所述多个基板支撑单元120可接地以使负的DC电力可施加至靶部131，以在靶部131上形成阴极，且腔室110或所述多个基板支撑单元120可接地。此外，AC电力可被施加至靶部131，以使得通过改变电力值(例如，电压值)而在靶部131上形成极性，且腔室110或所述多个基板支撑单元120可接地或浮动。此处，可施加高电压电力以增大等离子体11的密度及沉积速度，腔室110可依所需而接地，且所述多个基板支撑单元120可接地或浮动。

电力150可被施加至圆柱形阴极130的靶部131以形成等离子体11，且等离子体11可通过由磁体群组133产生的电场而在圆柱形阴极130与基板10之间形成于磁体群组133的前侧处。可由被施加至靶部131的电力150产生等离子体11，且由因磁体群组133引起的电场产生的等离子体11的分布及密度可得到控制。

图2是用于阐释根据示例性实施例的溅镀操作的概念图。

参照图2，可将例如氩气(Ar)气体等惰性气体填充至腔室110中，可将DC或AC电力施加至靶部131，以在靶部131的一方向上形成电场13来将氩气(Ar)气体离子化，从而形成等离子体11。通过靶部131的所述方向上的电位差对自氩气(Ar)气体离子化的氩气(Ar)离子21进行加速，以与靶部131的靶表面碰撞，且通过所述碰撞而自靶部131的靶产生(或释放)靶原子23(或沉积材料)。可将上述产生的靶原子23沉积于基板10上以形成原子层23’，且可将由磁体群组133引起的电场12所产生的等离子体11的分布及密度控制成集中于靶表面上。同时，尽管所述惰性气体可使用选自氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氙气(Xe)、及氮气(N)中的任意一种，然而氩气(Ar)气体是用于溅镀工艺的合意气体。

图3是根据示例性实施例的第一驱动单元及第二驱动单元的示意图。

参照图3，根据示例性实施例的溅镀装置可还包括第一驱动单元160，第一驱动单元160利用圆柱形阴极130的中心轴线作为旋转轴线而轴向地旋转靶部131。尽管第一驱动单元160可利用圆柱形阴极130的中心轴线作为旋转轴线而轴向地旋转靶部131，然而由于第一驱动单元160可由电动机、皮带(belt)等组合而成、且这些元件可难以安装于腔室110中，因此第一驱动单元160可具有其中第一驱动单元160被暴露至腔室110的外部且被单独的壳体(图中未显示)覆盖的结构。在此种情形中，腔室110的侧壁的每一部分、所述壳体、及圆柱形阴极130可被密封。此外，由于与电动机连接以接收驱动力的驱动轴(图中未显示)被连接至圆柱形阴极130的背板，因此靶部131可通过第一驱动单元160而轴向地旋转。

当靶部131利用圆柱形阴极130的中心轴线作为旋转轴线而轴向地旋转时，溅镀区域可被新区域连续地取代，且因此靶部131的靶的整个表面可得到均匀利用。因此，靶部131的使用效率可提高，圆柱形阴极130的使用频率可增加，且通过所述溅镀装置进行的沉积过程可得以高效地实行。

此外，根据示例性实施例的溅镀装置可还包括第二驱动单元170，第二驱动单元170将所述多个基板支撑单元120彼此平行地移动。尽管第二驱动单元170可将所述多个基板支撑单元120彼此平行地移动，然而由于第二驱动单元170可由电动机、皮带等组合而成、且这些元件可难以安装于腔室110中，因此与第一驱动单元160相同，第二驱动单元170可具有其中第二驱动单元170被暴露至腔室110的外部且被单独的壳体(图中未显示)覆盖的结构。在此种情形中，腔室110的侧壁的每一部分及所述壳体可被密封。

当将所述多个基板支撑单元120彼此平行地移动时，由于基板10的整个区域面对穿过磁体群组133的中心区域，因此基板10的整个区域可进一步得到均匀的沉积。此外，基板10可通过第二驱动单元170而在所述沉积过程之前装载至腔室110中且在所述沉积过程之后自所述腔室卸载。如上所述，第二驱动单元170可移动基板10，以使靶原子23均匀地沉积于基板10的整个区域上。同时，安置于每一侧处的所述多个基板10可通过第二驱动单元170而移动且被连续地沉积。

此外，第二驱动单元170可以不同的方向移动基板支撑单元120中的每一个。在此种情形中，当旋转基板10中的每一个时，基板10中的每一个可通过安置于圆柱形阴极130的每一侧处的靶部131而得到沉积。也即，基板10中的每一个可在一次旋转中被沉积两次。举例而言，自左上侧装载的基板10可自左侧移动至右侧以进行第一沉积、向下移动以自右侧移动至左侧且进行第二沉积、并且接着被卸载至左下侧。自右下侧装载的基板10可自右侧移动至左侧以进行第一沉积、向上移动以自左侧移动至右侧且进行第二沉积、并且接着被卸载至右上侧。

图4是根据示例性实施例的其中安置有多个圆柱形阴极的溅镀装置的剖视图。

参照图4，可设置有多个圆柱形阴极130，且圆柱形阴极130在所述多个基板支撑单元120之间的空间(具体而言，所述中心部分)中平行于彼此安置。当使用所述多个圆柱形阴极130时，沉积速度可提高，且甚至可毫无困难地沉积大尺寸基板。此外，当使用所述多个圆柱形阴极130时，由于沉积速度快，因此在移动基板10的情形中，基板10可无需来回移动而是仅在一个方向上移动来完成所述沉积过程。因此，在每一侧中，所述多个基板10可被移动以连续地沉积所述多个基板10。同时，对于基板10中的每一个的同一次沉积，所述多个圆柱形阴极130可安置于所述多个基板支撑单元120之间的中心部分上，且即便在提供一个圆柱形阴极130时，基板10也可虑及沉积速率及所期望沉积厚度而仅在一个方向上移动。

此外，所述多个圆柱形阴极130可具有等于或大于基板10的面积的可沉积区域。在此种情形中，沉积材料可在不移动基板10的条件下均匀地沉积于处于静止状态的基板10的整个表面(或整个区域)上，且因此沉积速度及时间可被调整成使得轻易地沉积具有所期望厚度的材料层。同时，当移动基板10时，需要来回移动基板10以增加所述材料层的厚度。因此，在所述多个圆柱形阴极130的宽度方向上分别安置于两侧的所述多个基板10可被固定以被稳定地沉积，且接着可移动基板10。

同时，所述多个圆柱形阴极130的所有靶部131可在同一方向上轴向地旋转。当靶部131在不同的方向上轴向地旋转时，所述多个圆柱形阴极130可难以控制靶部131中的每一个的旋转。而当所有靶部131在同一方向上轴向地旋转时，所述多个圆柱形阴极130可轻易地控制所述多个靶部131的旋转。

图5A、图5B和图5C是说明根据示例性实施例的磁体总成的经修改实例的剖视图，图5A说明板形状的固定体，图5B说明多边形形状的固定体，且图5C说明被分离的固定体。

参照图5A、图5B和图5C，磁体总成135可具有各种类型。固定体132a、132b、132c的形状可有所改变，且在此种情形中，磁体群组133的形状可根据固定体132a、132b、132c而改变。由于电场可基于靶部131与圆柱形阴极130中的磁体之间的距离而变化，因此在图5A中的板形状的固定体132a的情形中，磁体群组133的安置于两侧且被安置成邻近于靶部131的磁体可具有例如比中心磁体小的大小(例如高度及体积)。图5B说明具有多边形横截面的固定体132b。由于靶部131与固定体132b的每一表面之间的距离相对恒定且所述表面中的每一个为平的，因此所述磁体中的每一个可被稳定地附装至固定体132b的平的表面。同时，固定体132c可在图5C中被分离。由于形成于圆柱形阴极130的外部部分处的电场可因磁体群组133更靠近靶部131而具有大的强度，因此固定体132c可被分离以使磁体群组133邻近于靶部131安置。此处，与图5C相同，即便在板形状的固定体132a、及具有多边形横截面的固定体132b、以及具有圆形横截面的固定体132c的情形中，固定体132a、132b、132c也可被分离。

同时，根据示例性实施例的溅镀装置可包括安装于圆柱形阴极130中的每一个中的屏蔽部(图中未显示)及安装于圆柱形阴极130中的冷却部(图中未显示)。所述屏蔽部(图中未显示)可阻挡朝向磁体群组133中的每一个的后侧(即，不同的沉积空间)移动的靶原子23、及朝向腔室110的内壁移动的靶原子23，且因此靶原子23可被集中地沉积于基板10上，而且腔室110可被最低限度地污染。

可在圆柱形阴极130(即，靶部的容置空间)中安装所述冷却部(图中未显示)。可旋转制冷剂来冷却靶部131并阻挡向磁体总成135进行的热传导，以防止因在所述溅镀过程期间产生的等离子体11的热而使靶熔化及分层，并防止磁体消磁。因此，所述溅镀过程可得以稳定地实行。

在下文中，将更详细地阐述根据另一示例性实施例的溅镀装置，且将不再对与在根据示例性实施例的溅镀装置中所述的重复的内容予以赘述。

根据另一示例性实施例的溅镀装置可包括：腔室，提供沉积空间；圆柱形阴极，包括磁体总成及圆柱形靶部，在所述磁体总成中对称地安置有包括多个磁体的一对磁体群组，所述圆柱形靶部提供在其中容置所述磁体总成的容置空间；多个基板支撑单元，安置于圆柱形阴极的两侧以面对所述一对磁体群组；第一驱动单元，利用圆柱形阴极的中心轴线作为旋转轴线来轴向地旋转靶部；以及第二驱动单元，将所述多个基板支撑单元沿腔室的内壁与所述腔室的所述内壁平行地移动。

所述磁体群组可包括磁体，所述磁体面对基板支撑单元且产生控制等离子体的形成的电场，并且使得所述电场能够集中于一个部分上且使得所述等离子体能够集中于一个部分上。此外，所述磁体群组可被排列成使其磁极性相对于彼此交替。举例而言，所述磁体群组中的每一个可被构成为使一个磁体安置于其中心处且一对磁体安置于其两侧处。此处，安置于两侧处的所述一对磁体可形成闭合回路。在此种情形中，等离子体中的离子可不垂直地突破磁力线，且因此等离子体中的离子及电子可被靶表面及所述一对最外磁体的闭合曲面封锁，以在靶表面上形成强的等离子体，从而实行溅镀。此外，磁极性可相对于一个磁体交替，以使等离子体能够集中于对称的磁体群组的前区上，从而有效地对安置于磁体群组前面的基板实行溅镀(或沉积)。

所述多个基板支撑单元可分别安置于圆柱形阴极的两侧上，以面对所述一对磁体群组。举例而言，所述多个基板支撑单元可在圆柱形阴极的宽度方向上安置于两侧。

所述第二驱动单元可在不同的方向上移动基板支撑单元中的每一个，且可在所述腔室的与所述基板支撑单元的移动方向对应的侧壁中界定闸。在此种情形中，当旋转基板时，所述基板中的每一个可通过安置于圆柱形阴极的每一侧处的靶部而得到沉积，以使所述基板中的每一个在一次旋转中被沉积两次。举例而言，自界定于腔室的左上侧处的闸装载的基板可自左侧移动至右侧以进行第一沉积并移动至所述腔室的下部部分、且接着自右侧移动至左侧以进行第二沉积并且通过界定于所述腔室的左下侧处的闸而卸载。通过界定于所述腔室的右下侧处的闸装载的基板可自右侧移动至左侧以进行第一沉积并朝上移动、且接着自左侧移动至右侧以进行第二沉积并且通过界定于所述腔室的右上侧处的闸而卸载。此处，通过界定于所述腔室的左上侧处的闸装载的基板及通过界定于所述腔室的右下侧处的闸装载的基板可通过一个靶或彼此平行地安置的多个靶而同时得到沉积，且因此安置于两侧的所述多个基板可在其中双边地实行沉积的一个沉积过程中进行沉积。

同时，所述基板中的每一个可旋转若干次直至实现所期望的沉积厚度为止，或所述多个圆柱形阴极可被安置成一行，以通过所述多个圆柱形阴极而沉积所述基板中的每一个。此外，所述基板中的每一个可不被旋转，而是线性地移动且被沉积并接着通过安置于相对侧处的闸而卸载。在此种情形中，所述基板支撑单元可不在不同的方向上移动而是在同一方向上移动，且所述多个基板可移动以在每一侧中被连续地沉积。

所述圆柱形阴极用于在分别由面对所述一对磁体群组的基板支撑单元支撑的基板上同时沉积薄膜。所述圆柱形阴极可使靶原子能够通过安置于每一侧的磁体群组而移动至分别由基板支撑单元支撑的每一基板(或两侧)，以在安置于两侧的所述多个基板上同时沉积所述薄膜，所述磁体群组被对称地安置成面对基板支撑单元中的每一个。因此，生产率可提高且设备投资成本可减小，以节省生产成本。

如上所述，根据示例性实施例，所述多个磁体在所述圆柱形阴极中对称地安置于两侧，以双边地实行沉积。因此，所述多个基板支撑单元可被安置成相对于圆柱形阴极而彼此相对，以对安置于两侧的所述多个基板同时进行沉积，从而提高生产率并减小设备投资成本，以节省生产成本。此外，可通过分隔板对沉积空间进行划分，以使得仅在其中基板与圆柱形阴极面对的侧处实行所述沉积，且因此所述基板中的每一个可得到均匀地沉积。此外，由于吸引力作用于圆柱形阴极的磁体总成中彼此对称的磁体之间，因此由磁性材料形成的所述多个磁体可被牢固地附装，且电场可稳定地形成于靶部上。同时，圆柱形阴极可在所述多个基板支撑单元之间的空间(尤其是所述中心部分)中平行于彼此安置以提高沉积速度，且随着在基板被移动时沉积速度提高，基板中的每一个可仅在一个方向上移动来完成所述沉积过程。因此，在每一侧中，所述多个基板可被移动且被连续地沉积。

根据示例性实施例，所述溅镀装置可包括圆柱形阴极，在所述圆柱形阴极的两侧处彼此对称地安置有所述多个磁体，以双边地进行沉积。因此，所述多个基板支撑单元可被安置成相对于所述圆柱形阴极而彼此相对，以对安置于两侧的所述多个基板同时进行沉积，从而提高生产率并减小设备投资成本，以节省生产成本。

此外，可通过所述分隔板对所述沉积空间进行划分，以使得仅在其中基板与圆柱形阴极面对的侧处实行沉积，且因此所述基板中的每一个可得到均匀地沉积。

此外，由于吸引力作用于圆柱形阴极的磁体总成中彼此对称的磁体之间，因此所述多个磁体可牢固地附装至由磁性材料形成的固定体，且电场可稳定地形成于所述靶部上。

同时，可设置有多个圆柱形阴极，所述圆柱形阴极在所述多个基板支撑单元之间的空间中平行地设置以提高沉积速度，且当移动基板时可仅在一个方向上移动所述基板中的每一个。因此，在每一侧中，所述多个基板可在移动的同时被连续地沉积。

尽管已参照具体实施例阐述了所述溅镀装置，然而其并非仅限于此。因此，所属领域的技术人员将易于理解，可对其作出各种润饰及改变，而此并不背离由随附权利要求书所界定的本发明的精神及范围。因此，本发明的范围是由随附权利要求书、而非前述说明及其中所述的示例性实施例界定。

Claims (14)

1.一种溅镀装置，其特征在于，包括：

腔室，被配置成提供沉积空间；

多个基板支撑单元，设置于所述腔室中且被安置成彼此相对；以及

圆柱形阴极，包括磁体总成及圆柱形靶部，在所述磁体总成中朝向所述基板支撑单元而分别对称地安置有多个磁体，所述圆柱形靶部被配置成提供在其中容置所述磁体总成的容置空间，且所述圆柱形阴极设置于所述多个基板支撑单元之间的空间中。

2.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，还包括分隔板，所述分隔板具有在其中容置所述圆柱形阴极的通孔，且所述分隔板在所述多个基板支撑单元之间的空间中平行于所述多个基板支撑单元安置，以对所述多个基板支撑单元的所述沉积空间进行划分。

3.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述磁体总成被配置成使吸引力作用于所述多个磁体中彼此对称的磁体之间。

4.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述磁体总成还包括固定体，所述多个磁体附装至所述固定体，且

所述多个磁体彼此间隔开并朝向所述多个基板支撑单元而附装至所述固定体。

5.根据权利要求4所述的溅镀装置，其特征在于，所述固定体是由磁性材料形成。

6.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述多个磁体中面对同一基板支撑单元的磁体具有相对于彼此而交替的极性。

7.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，所述多个磁体中面对同一基板支撑单元的磁体具有相对于彼此而交替的极性且相对于一个磁体而对称地安置，且

对称地安置且具有同一极性形式的多对磁体中的至少一对最外磁体形成闭合回路。

8.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，还包括第一驱动单元，所述第一驱动单元被配置成利用所述圆柱形阴极的中心轴线作为旋转轴线来轴向地旋转所述靶部。

9.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，还包括第二驱动单元，所述第二驱动单元被配置成将所述多个基板支撑单元彼此平行地移动。

10.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，电力被施加至所述圆柱形阴极的所述靶部。

11.根据权利要求1所述的溅镀装置，其特征在于，设置有多个所述圆柱形阴极，所述圆柱形阴极在所述多个基板支撑单元之间的所述空间中平行于彼此安置。

12.根据权利要求11所述的溅镀装置，其特征在于，所述多个圆柱形阴极具有等于或大于基板的面积的可沉积区域。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的溅镀装置，其特征在于，所述圆柱形阴极用于朝向所述基板支撑单元中的每一个双边地沉积薄膜。

14.一种溅镀装置，其特征在于，包括：

腔室，被配置成提供沉积空间；

圆柱形阴极，包括磁体总成及圆柱形靶部，在所述磁体总成中对称地安置有一对各自具有多个磁体的磁体群组，所述圆柱形靶部被配置成提供在其中容置所述磁体总成的容置空间；

多个基板支撑单元，安置于所述圆柱形阴极的两侧上，以分别面对所述一对磁体群组；

第一驱动单元，被配置成利用所述圆柱形阴极的中心轴线作为旋转轴线来轴向地旋转所述靶部；以及

第二驱动单元，被配置成将所述多个基板支撑单元沿所述腔室的内壁而与所述腔室的所述内壁平行地移动，

其中所述圆柱形阴极用于在分别由面对所述一对磁体群组的所述基板支撑单元支撑的基板上同时沉积薄膜。