CN109804455B - 溅射源 - Google Patents

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Abstract

溅射源包括两个面向的板形靶材（5，7）和沿着每个靶材的磁体布置结构（185，187）。在靶材之间的反应空间的开口涂覆出口区域（12）由这两个板形靶材的面向的边沿（9，10）限定。沿着每个边沿的捕集板（207，205）分别在从边沿朝着彼此的方向上突出到开口涂覆出口区域（12）中，从而约束由这两个板形靶材的相互面向的边沿（9，10）所限制的开口涂覆出口区域（12）。

Description

溅射源
背景技术
在制造某些类型电子装置（例如发光二极管（LED））的框架中，在基底上沉积氧化物层，并且从而尽可能减少对整个基底的损坏是非常重要的。这样的覆盖氧化物层通常由透明的导电氧化物（TCO）制成。
这些考虑可以概括为，通常必须沉积多层，从而导致尽可能少的损害。
我们贯穿本说明书和权利要求将“基底”理解为：
a)单个平面或弯曲板形单层或多层工件，氧化物层将被沉积在其上；
b)一批一个以上的根据a）的工件，其被设置成共同限定平面或弯曲板形布置结构。
贯穿本说明书和权利要求，特别是在发生损坏的上下文中，我们将“整个基底”理解为不仅是根据a)或b)所述的“基底”，而且还是这种“基底”与氧化物层之间的界面，更一般地说，正被沉积或待被沉积在其上的材料层，以及氧化层，更一般地说是其本身正在其上生长或已经在其上生长的材料层。
因而，我们主要将术语“损坏”理解为，由于氧化物层的沉积过程（更一般地说是材料层的沉积过程）导致的整个基底内的原子结构或原子和/或分子的排序的任何变化。这包括原子键和原子的次近邻排序的变化。此类损坏能够是晶体结构的丢失、线位错（threading dislocation）或结构中的离子植入。
请注意Hao Lei、Keisuke ICHIKAWA等人发表于IEICE Tran.Electron.，Vol.E91-C，No.10，2008年10月，第1658页及之后的"Investigation of Low-Damage Sputter-Deposition of ITO Films on Organic Emission Layer"，等。
发明内容
本发明的目标是提供一种溅射源，其被构思为用于使用氧化物层、更一般地使用材料层溅射涂覆基底，其至少一种成分存在于溅射等离子体中作为负离子，甚至更一般地作为离子，本发明的目标还是提供具有这样的溅射源的溅射腔室、具有这样的溅射源和/或这样的溅射腔室的溅射系统以及使用氧化物层、更一般地使用材料层涂覆基底的方法或者制造这种被涂覆基底的方法，其中至少一种成分存在于溅射等离子体中作为负离子，甚至更一般地作为离子，其中，在整个基底上发生的损坏大大减少，并且该源、溅射腔室、溅射系统和方法适用于工业规模。
为了达到这个目标，提出了一种构思为用于溅射涂覆基底的溅射源。溅射源包括：
两个板形靶材，其沿着相应的板平面延伸，借此这些靶材的溅射表面面向彼此并且从而在其间限定反应空间。板平面相互平行或者相互倾斜最多90°。在一种实施例中倾斜至多是5°。
溅射源进一步包括阳极布置结构和磁体布置结构，其沿着每个靶材设置并且定位成与靶材的相应溅射表面相对。每个磁体布置结构在反应空间内产生磁场，借此磁场撞击在相应溅射表面的至少主要部分上和/或发射自相应溅射表面的至少主要部分并沿其分布。
来自反应空间的开口涂覆出口区域由两个板形靶材的相互面向的边沿的相应区域限制。
靶材的溅射表面通过或经由靶材的相应过渡表面区域沿着讨论的相互面向的边沿过渡到靶材的相应侧表面区域。过渡表面区域具有比溅射表面的相邻区域更小的曲率半径。从而，讨论的曲率半径被看作处于与相应溅射表面垂直且与相应延伸边沿垂直的平面内。过渡区域可以例如被形成为角，其是尖锐的或者更稳定地弯曲，并且实际上是沿着讨论的边沿的表面区域，在此在阳极布置结构和相应靶材之间形成的电场具有局部最大强度。
进一步在根据本发明的溅射源处提供了捕集板布置结构，其沿着每个讨论的边沿并且与靶材中的相应一个靶材相距一定距离。每个捕集板布置结构在从讨论的边沿朝着另一边沿的方向上突出到开口涂覆出口区域中且从而将开口涂覆出口区域的有效开口约束成仅由两个板形靶材的相互面向边沿限定的程度以下。这是一个受约束的开口涂覆出口区域，它被用作待沉积在基底上的涂覆材料的“源输出”。
发明人已经意识到，与反应空间外的其它粒子相比，在过渡表面区域中以离子形式溅射而产生的粒子或在过渡表面区域附近以离子形式通过的粒子以基本更高的能量撞击在整个基底上。下文将给出这种现象的一些可能解释。捕集板布置结构防止这样的较高能量的粒子中的至少大部分撞击在整个基底上。
由于捕集板布置结构在从一个讨论的靶材边沿朝着另一靶材边沿的方向上突出到开口涂覆出口区域内且从而约束开口涂覆出口区域的有效开口的事实，所以基本避免了捕集板布置结构的暴露于相对于开口涂覆出口区域或者“源输出”与反应空间相对的空间的表面由于溅射且可能反应的材料沉积而被损坏。从而基本避免了从捕集板布置结构的这种材料剥落或剥离变得沉积在待由溅射源处理的工件或基底上。
从而大大地延长了溅射源在清洁维护之前的正常运行时间。
在一种实施例中根据本发明的溅射源被构造成使用材料溅射涂覆基底，该材料中的至少一种成分作为离子存在于溅射等离子体中。
在一种实施例中根据本发明的溅射源被构造成使用材料溅射涂覆基底，该材料中的至少一种成分作为负离子存在于溅射等离子体中。
在一种实施例中根据本发明的溅射源被构造成使用氧化物溅射涂覆基底。
在溅射源的一种实施例中，甚至实际上避免了讨论的剥落或剥离问题。突出的捕集板布置结构从而具有表面。这个表面主要地一方面由第一表面区域和第二表面区域构成。第一表面区域仅暴露于反应空间且因此不暴露于相对于开口涂覆出口区域或“源输出”与反应空间相对的空间。第二表面区域仅暴露于相对于开口涂覆出口区域或“源输出”与反应空间相对的空间，因此不暴露于反应空间。突出的捕集板布置结构的整个表面可以包括附加的表面区域，即使被暴露于讨论的两个空间，该附加的表面区域仍是可忽略的。
在溅射源的一种实施例中每个捕集板布置结构均具有最突出边沿。在平行于相应板平面且垂直于最突出边沿的长度范围的平面内测量的从这个最突出边沿到相应靶材的侧表面的距离小于在垂直于相应板平面且垂直于最突出边沿的长度范围的平面内测量的在最突出边沿和相应靶材的表面之间的距离。
从而，从相对于受约束的开口涂覆出口区域与反应空间相对的大面积或体积看不到靶材的过渡表面。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，板平面关于中心平面对称地延伸。这有助于溅射源关于待涂覆的基底的相互定位以及溅射源的整体构造。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，板平面是平行的，这进一步简化了溅射源的整体构造。
尽管两个靶材的两个相互面向的边沿可以沿着不同形状的曲线或相同形状的曲线延伸的事实，但在根据本发明的溅射源的一种实施例中，相互面向的边沿沿直线延伸并且因此是线性的并且还是平行的。从而，开卡涂覆出口区域成为沿着平面延伸的狭缝。这允许关于基底相对简单且精确的定位，特别是在基底也沿着平面延伸时。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，板形靶材是矩形的或者方形的，这再次简化了溅射源的整体构造，特别是在考虑到磁体布置结构复杂性的情况下。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，板平面关于中心平面对称并且开口涂覆出口区域沿着垂直于中心平面的平面延伸。
尽管如下事实：两个靶材可以均由一种相同的材料制成，或者每个靶材可以分别由一种材料制成，但材料是不同的材料，或者至少一个靶材可以包括一种材料的一个区域和一种不同材料的另一区域，但是在溅射源的一种实施例中，至少一个靶材是单一材料。根据本发明的溅射源的氧化物层的溅射沉积可以完全通过反应溅射金属来实现。在这种情况下，溅射等离子体中作为离子（即负离子）存在的被沉积层材料的成分是氧。
溅射金属可以沉积于基底上并在那里与氧反应，更一般地，与气体反应，其至少一种成分作为负离子、甚至更一般地作为离子存在于溅射等离子体中，或者溅射金属可以与该气体在反应空间和/或在被约束的开口涂覆出口区域和基底之间的空间内反应。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，靶材中的至少一个包括氧化物或者由氧化物构成。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中靶材中的至少一个包括作为离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中靶材中的至少一个包括作为负离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，提供一种氧气馈送布置结构，其排放到反应空间内和/或由捕集板布置结构约束的被约束的开口涂覆出口区域下游。
根据本发明的溅射源的一种实施例包括气体馈送布置结构，其排放到反应空间内和/或由所述捕集板布置结构约束的被约束的开口涂覆出口区域下游。通过这样的气体馈送，气体（其至少一种成分作为离子特别是作为负离子存在于溅射等离子体中，例如作为讨论的氧）被供应到源。用于溅射的工作惰性气体（例如氩）被馈送到反应空间。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，捕集板布置结构包括下述形状中的至少一种的捕集板：平面、朝着反应空间弯曲、背离反应空间弯曲。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，捕集板布置结构中的至少一个包括至少一个金属板或者由至少一个金属板构成。
在包括一个以上的金属板的捕集板布置结构上，可以沿捕集板布置结构实现选定的电位分布。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，捕集板布置结构中的至少一个包括至少一个陶瓷材料板或者由至少一个陶瓷材料板构成。
如果作为氧化物材料的涂层材料是电隔离的材料，则这样的实施例会是有利的。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，阳极布置结构包括侧向阳极板，其将两个靶材界定的通过反应空间的横截面的两侧边界补充成反应空间的三侧界定横截面。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，阳极布置结构包括两个刚讨论的侧向阳极板，从而将两个靶材界定的通过反应空间的横截面的两侧边界补充成反应空间的四侧界定横截面。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，阳极布置结构包括侧向阳极板，其将两个靶材界定的开口涂覆出口区域的两侧边界补充成开口涂覆出口区域的三侧边界。在这种实施例中，侧向阳极板向下延伸到或者恰邻开口涂覆出口区域。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，阳极布置结构包括两个刚讨论的侧向阳极板，其将两个靶材界定的开口涂覆出口区域的两侧边界补充成开口涂覆出口区域的四侧边界。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，阳极布置结构包括相对于反应空间与开口涂覆出口区域相对的阳极板。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，阳极布置结构包括围绕开口涂覆出口区域的阳极框架。
通过两个侧向阳极板和与开口涂覆出口区域相对的阳极板的组合，整个阳极布置结构变得与沿开口涂覆出口开口区域开口的阳极盒类似。
通过一个侧向阳极板和与开口涂覆出口区域相对的阳极板的组合，整个阳极布置结构变成L形轮廓。
在根据本发明的溅射源的进一步实施例中，整个阳极布置结构包括沿着靶材边界并且完全沿着相互面向的边沿的阳极片布置结构。因此，与围绕靶材形成框架的常规阳极布置结构相对地，沿靶材的剩余边界不提供阳极片。
在根据本发明的溅射源的进一步实施例中，整个阳极布置结构包括沿着相互面向的边沿的阳极片布置结构，捕集板布置结构包括被电且机械地连接到阳极片的突出金属板。
在根据本发明的溅射源的进一步实施例中，捕集板布置结构包括被电连接到整个阳极布置结构的突出金属板。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，捕集板布置结构是限定且围绕开口涂覆出口区域的框架的两个腿部。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，从相应靶材的一个溅射表面向另一个溅射表面单向地生成磁场。
然而，讨论的磁场也可以被特制成来自靶材中的一个或两个的至少部分不平衡的磁场，或者在相应溅射表面之间的双向磁场，或者甚至包括磁控管型磁场。
根据本发明的溅射源的一种实施例包括与开口涂覆出口区域相对地覆盖反应空间的第三靶材。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，第三靶材与沿着第三靶材的溅射表面生成磁控管型磁场的磁体布置结构相关联。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，靶材中的至少一个包括金属In、Sn、Zn、Ga、Al中的至少一种和/或由其构成。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，所述靶材中的至少一个包括作为离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，所述靶材中的至少一个包括作为负离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，所述靶材中的至少一个包括氧化物或者由氧化物构成。
在根据本发明的溅射源的一种实施例中，板平面相互倾斜最多5°。
如上文讨论的溅射源的每种实施例可以与一个或一个以上的其它讨论实施例相组合，除非这样的组合是矛盾的。
本发明还涉及一种溅射涂覆腔室，其包括根据本发明的至少一个溅射源或根据其至少一种实施例的至少一个溅射源。
溅射涂覆腔室进一步包括基底保持器，其被构造成使用其暴露于周围气体环境的延伸表面中的一个来保持基底。基底保持器被安装在溅射腔室内在基底的延伸表面面向溅射源的被约束开口涂覆出口区域的位置处。从至少主要部分（即从超过50%的延伸表面）观察过渡表面区域的可见性由溅射源的捕集板布置结构裸露或阻挡。
在溅射涂覆腔室的一种实施例中，基底保持器被构造成沿着保持平面保持基底。溅射源的相互面向的边沿是平行且线性的，并且保持平面相对于由平行且线性的边沿所限定的平行是平行的或者倾斜的。
从而且在进一步实施例中，保持平面和由靶材的两个边沿所限定的平面倾斜至多45°。
尽管基底保持器上的基底可在任何期望的偏压电位下操作的事实，但在溅射涂覆腔室的一种实施例中，基底保持器上的基底以电浮动方式操作或被连接到直流参考电位，因此在另外的实施例中被连接到接地电位。
在溅射涂覆腔室的一种实施例中，基底保持器被构造成保持圆形基底并且被操作地连接到旋转驱动器。通过该旋转驱动器，保持器且因此基底绕中心轴线旋转。从而，改进了在基底上的涂覆沉积的均匀性。
在溅射涂覆腔室的刚讨论的实施例的进一步实施例中，提供具有至少两个讨论的基底保持器的基底保持器载架。从而在溅射涂覆腔室处提供的溅射源的数量等于或不同于基底保持器载架的所述至少两个基底保持器的数量。溅射涂覆腔室可以被构思成串联溅射腔室或者批量溅射腔室。
如上文讨论的溅射涂覆腔室的每种实施例可以与腔室的一个或一个以上的其它实施例相组合，除非这样的组合是矛盾的。
本发明进一步涉及一种溅射系统，其包括根据本发明的至少一个溅射源、可能地根据一个或一个以上的相应讨论的源实施例，或者其包括根据本发明的至少一个溅射腔室、可能地根据一个或一个以上的腔室实施例。系统进一步包括气体馈送布置结构，其将气体输送到所述至少一个溅射源的反应空间内和/或溅射源的开口涂覆材料出口区域和基底保持器之间。
在根据本发明的溅射系统的一种实施例中，气体馈送布置结构与容纳气体的气体储存器布置结构操作地流动连接，该气体或其至少一种成分作为离子存在于溅射等离子体中。
在根据本发明的溅射系统的一种实施例中，气体馈送布置结构与容纳气体的气体储存器布置结构操作地流动连接，该气体或其至少一种成分作为负离子存在于溅射等离子体中。
在根据本发明的溅射系统的一种实施例中，气体馈送布置结构与容纳气体的气体储存器布置结构操作地流动连接，该气体或其至少一种成分是氧。
在根据本发明的溅射系统的一种实施例中，靶材中的至少一个通过产生直流供电、脉冲直流供电、射频供电中的至少一种的至少一个电源被供电。两个靶材可以由一个电源共同供电，或者每个靶材可以相同或不同地被单独供电。
本发明进一步涉及使用材料溅射涂覆基底的方法，该材料的至少一种成分作为离子存在于溅射等离子体中，且/或本发明进一步涉及制造使用讨论的材料涂覆的基底的方法。方法包括借助于根据本发明的至少一个溅射源、可能地根据一个或一个以上的源实施例或者借助于根据本发明的溅射腔室、可能地根据一个或一个以上的腔室实施例或者通过根据本发明的系统、可能地根据一个或一个以上的系统实施例（所有均在上文中被讨论）来实施涂覆。
根据本发明的方法的一种变型包括使用材料涂覆基底，该材料中的至少一种成分作为负离子存在于溅射等离子体中。
根据本发明的方法的一种变型使用氧化物涂覆基底。
在这种方法的一种变型中，通过溅射源的捕集布置结构阻止具有至少0.5 UAC ×e-能量的离子撞击在基底上。从而，UAC是施加到相应靶材的阳极/靶材（阴极）电压的绝对值的时间平均值，因为两个靶材不必在相同的UAC电压下操作。讨论的能量限制将分别针对两个靶材存在。e-是电子的电荷。
现在将通过示例并借助于附图进一步解释本发明。
请注意，我们在下文的描述中将提到氧作为溅射沉积材料的成分的示例，该成分作为离子、更具体地作为负离子存在于溅射等离子体中。因此我们提到氧化物层。
附图说明
附图示出：
图1最大体且简化地以横截面视图示出了根据本发明的溅射源的实施例，其可以被建造在根据本发明的溅射腔室内以及根据本发明的系统内，以便执行本发明的制造方法；
图2a至图2d：示意地示出了根据本发明的溅射源的靶材的不同边沿形状；
图3：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例的不同板形状的两个靶材；
图4：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例的不同板形状的两个靶材，其具有线性且平行相邻边沿；
图5：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例的两个靶材；
图6至图9：示意地示出了根据本发明的溅射源的四个实施例的两个靶材，其具有靶材的相应相互定位；
图10：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例的靶材的边沿部分，其与根据本发明的溅射腔室内的基底配合；
图11：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例的俯视图，其具有阳极布置结构；
图12：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例的侧视图，其具有阳极布置结构；
图13：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例的透视图，其具有阳极布置结构；
图14：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例，其具有阳极布置结构；
图15：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例；
图16：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例；
图17：示意地更详细地示出了根据本发明的溅射源的实施例；
图18：示意地示出了根据本发明的溅射源的实施例，其具有附加的靶材；
图19和图20：示意地示出了根据本发明的溅射腔室的实施例的一部分的侧视图和俯视图；
图21和图22：示意地且象征地以类似于图19和图20的方式示出了根据本发明的溅射腔室的实施例；
图23和图24：示意地且象征地以类似于图21和图22的方式示出了根据本发明的溅射腔室的实施例；
图25和图26：示意地且象征地以类似于图23和图24的方式示出了根据本发明的溅射腔室的实施例；
图27：示意地呈现了根据本发明的且具有不同的供电可能性的溅射腔室的实施例。
具体实施方式
至多如图1中示意性所示，在所讨论的实施例中的溅射源1包括在真空密封封装件3内的第一靶材5和第二靶材7。每个靶材均是板形的并且沿着相应的板平面E5、E7延伸。溅射表面S5和S7面向彼此。在图1中所示的实施例中，板平面E5、E7相互倾斜，其中相互倾斜的角度α至多是90°。在另一实施例中，板平面E5和E7是平行的。溅射表面S5和S7界定其间的反应空间R的两个侧面。
靶材5和7各自具有边沿部分9和10，其彼此相邻并面向彼此。这两个边沿部分9和10在两侧界定在图1中由阴影线代表的开口涂覆材料出口区域12。沿着界定溅射源1的开口涂覆材料出口区域12的这些边沿部分，相应溅射表面S5和S7通过相应的过渡表面区域T5和T7（在图1中由虚线圆圈标出）过渡到侧表面L5和L7。
根据靶材5和7的侧表面L5和L7的形状和取向，过渡区域T5和T7可以呈现不同的曲率半径r。然而，这样的半径r通常小于相应溅射表面S5和S7的相邻区域的曲率半径，如果这个相邻区域是平面，则其曲率半径是无穷。在横截面视图中垂直通过靶材5和7的相应细长边沿部分9和10并垂直于溅射表面S5和S7来考虑曲率半径r。
图2a至图2e示出了靶材5、7的边沿部分9、10的不同示例。
根据图2a，溅射表面S5,7经由被实现为具有曲率半径ra的边缘的过渡表面区域T5,7过渡到垂直于溅射表面S5,7延伸的侧表面L5,7。
根据图2b，溅射表面S5,7经由被实现为具有曲率半径rb的稍稍弯曲表面区域的过渡表面区域T5,7过渡到相对于溅射表面倾斜于小于90°的角度β的侧表面L5,7。
根据图2c，溅射表面S5,7经由被实现为具有曲率半径rc的稍稍弯曲表面区域的过渡表面区域T5,7过渡到从溅射表面S5,7滚出的侧表面L5,7。
根据图2d，溅射表面S5,7经由由相应小曲率半径r1,2,3的边缘实现的多个过渡表面区域T1,5,7至T3,5,7过渡到具有多边形轮廓形式的侧表面L5,7。
根据图2e，溅射表面S5,7过渡到侧表面L5,7，其被成形为来自溅射表面的圆的弧。在这种情况下，过渡表面和侧表面L5,7是相同的且实现为具有一个曲率半径re。
如可见，通常沿着界定开口涂覆材料出口区域12的边沿部分9和10存在至少一个过渡表面区域T，其具有如上文限定的曲率半径，该曲率半径小于邻近和沿着边沿部分9、10的溅射表面的曲率半径。
在根据本发明的溅射源1的大体方面下，且如图1的实施例中所示，板形靶材5、7不需要具有相等的板形状。其中一个可以例如是圆形的，另一个是椭圆的。
不过在今天实践的实施例中且如之后将解决的，两个板形靶材具有相等形状，即是矩形或方形形状。进一步地且即使板形靶材5、7具有不同形状，在一种实施例中，事实上也实现了在今天实践的矩形或方形靶材的实施例中，至少边沿部分9和10沿图1中所示的y方向线性延伸，并且在另外的实施例中是平行的。
进一步地且与板形靶材5、7沿着它们的延伸的溅射表面S5,7的形状无关地，一个靶材5的边沿部分9可以形状不同于靶材7的边沿部分10，如例如图2中所示的横截面图中所考虑。
溅射源1进一步包括相应的阳极布置结构145和147，其可以组合成单个阳极布置结构14，以针对两个靶材5和7进行操作。
请注意，图1中示出的“阳极”框不代表在溅射源1中的阳极操作的构件的位置和形状，而仅仅表示相应阳极的存在。阳极布置结构145和147或者14可以经由馈送槽165,7被供电，如图1中所示。替代性地或者另外地，关于作为阴极操作的靶材，封装件3可以用作阳极。
在任何情况下，电操作的阳极布置结构14、145、147和作为阴极的板形靶材5、7导致在溅射表面S5和S7上的电场EF。
如上所述，发明人已经意识到，与反应空间外的其它粒子相比，在过渡表面区域中以离子形式溅射而产生的粒子或在过渡表面区域附近以离子形式通过的粒子以基本更高的能量撞击在整个基底上。
这种现象的一种可能解释是，这个电场EF更多地被认为是沿着边沿部分9和10。如图2a中所示，垂直地撞击在溅射表面S5,7上的电场EF的强度（并且其通常用磁场线密度表示）由于其曲率半径r减小而沿过渡表面区域T5,7具有局部最大值。如本领域技术人员所知，相对于刚好邻近过渡表面区域的溅射表面区域的曲率半径，电场EF的强度的局部最大值EFT越明显，则在过渡表面区域处选择的曲率半径r越小。如果所讨论的溅射表面是平面，则这个半径事实上是无穷的。
因此且因为通常沿着界定开口涂覆材料出口区域12的边沿部分9和10存在具有小于沿着边沿部分9、10的溅射表面的曲率半径的曲率半径的至少一个过渡表面区域T，所以通常沿着讨论的边沿部分9、10存在局部最大电场强度。
该局部最大电场强度可以是所述现象的一个原因。
另一或附加原因可以是高能离子在反应空间中被加速。在正常操作中，在靶材附近存在最强电场。在此，电场垂直于靶材。因此，可能到达基底的这些高能离子中的大部分开始垂直于靶材表面的其轨迹移动，在该靶材表面附近其被首次加速。这些离子能够由于负电位（例如由于另一靶材）而具有其偏转的轨迹并被其排斥。因此这些离子中的大多数将在两个靶材之间反弹多次直到离开反应区域。然而，对于在过渡区域附近产生的高能离子或在过渡区域内偏转的高能离子，过渡区域的局部曲率使得这些高能离子轨迹更可能直接指向基底，并且因此更可能到达基底。
在这种解释下，在这个过渡区域中的靶材的形状也会因此对高能离子朝着基底的路径产生影响，并且因此最终影响到达基底的高能离子的量。
靶材5、7被操作地连接到相应磁体布置结构185和187，其通过反应空间R沿溅射表面S5和S7的至少一个主要部分产生磁场B。在根据图1的一般方法下，该磁场B可以相对于一个或每个靶材5、7是不平衡的Bub，可以在每个靶材处是双向的，可以从一个靶材双向地延伸到另一靶材，或者可以从一个靶材单向延伸到另一靶材。后者被实现在今天实践的实施例中。
通过溅射源，基底104被氧化物层涂覆。所以靶材5、7中的至少一个是金属氧化物且/或提供气体馈送布置结构（图1中未示出），其将氧气馈送到反应空间R内和/或被馈送到开口涂覆材料出口区域12下游沿着待在溅射腔室100内被涂覆的基底104。根据本发明的溅射源1被安装到（如图1中在102处示意性所示）溅射腔室100。
溅射源1进一步包括捕集板布置结构207和205，其沿着相应靶材7、5的边沿部分10和9中的每个并与其相距一定距离。
捕集板布置结构205和207相应地始终沿着边沿部分9和10延伸并且从相应靶材或它们的板平面E5,7朝着彼此突出。关于反应空间R，它们被定位成与开口涂覆材料出口区域12相对并且因此事实上限制或缩小朝着基底104开口的开口涂覆材料出口区域12的开口面积。
在溅射腔室100内提供基底保持器106，其被构造成至少在由溅射源1溅射涂覆操作期间将基底104保持且定位在涂覆位置。该涂覆位置与由捕集板布置结构205,7限制的被限制的开口涂覆材料出口区域12间隔开并且与其相对。
捕集板布置结构205,7、基底保持器106被相互定位成使得在基底104的暴露表面108的任何点或至少主要部分处不可见过渡表面区域T5,7。捕集板布置结构阻挡了来自表面108的任何点或至少讨论的主要部分至过渡表面区域T5,7的任何光线。
在图1中，被相应捕集板布置结构阻挡的空间示意性地在C处由点划线示出。
如已经讨论的，在其溅射涂覆期间撞击在表面108上的高能粒子导致对整个基底的局部损坏。通过借助于捕集板布置结构205,7捕集这些高能粒子避免了这种损坏的发生。
另外，对基底104和/或表面108上的氧化物层的局部损坏也可以由于溅射源1的被溅射涂覆的构件的粒子剥离所导致，该构件的厚度在维护间隔期间增加。
因此且如图1的实施例可见，捕集板布置结构205,7的暴露于来自反应空间R的溅射涂覆的那些表面不暴露于、且隐藏于基底的表面108且因此隐藏于基底保持器104。反之亦然，捕集板布置结构的暴露于基底104的表面108且因此暴露于基底保持器106的那些表面不暴露于且因此隐藏于反应空间R。
在已经大体地且借助于图1和图2解释了溅射源1和溅射腔室100之后，我们将在源和/或腔室的特定特征的上下文中具体地讨论不同实施例。
1.板形靶材5、7的形状：
如我们已经在上文讨论的，一个靶材的板形状可以不同于另一靶材的板形状。因此例如圆形靶材5可以与椭圆靶材7配合。
在今天实践的实施例中，两个靶材均具有线性延伸的边沿部分9、10。可以不管相应靶材的整个板形状如何均提供这样的线性延伸的边沿部分，如图3或图4中示意性地且以透视图示出了带有线性延伸的边沿部分9、10的不同形状的靶材5和7。
在今天实践的实施例中，线性延伸的边沿部分9和10此外还是平行的。也可以不管板形靶材5、7的板形状如何均实现这样的平行，如图4中示意性所示。
在今天实践的实施例中，两个靶材均是矩形板，并且此外还具有相等范围，如图5的实施例中所示。
2.板形靶材5、7的相互取向
如图1中所示且在图6中示意性呈现的，相互面向的靶材5、7的板平面E5,7可以相互倾斜角度α。这个倾斜角度α是至多90°。如讨论的附图中所示且由于这个倾斜角度的原因，反应空间R在这种实施例中变得朝着开口涂覆材料出口区域12变窄。
在图7的实施例中，板平面E5,7和靶材5、7是同样相互倾斜至多90°的倾斜角度α，不过反应空间朝着开口涂覆材料出口区域12加宽。
在图8的实施例中，根据今天实践的实施例，板平面E5,7是平行的、平行于中心平面EZ。
在图9的实施例中，板平面E5,7是平行的、平行于中心平面EZ，并且边沿部分9、10在垂直于中心平面EZ的平面E9,10内延伸。
3.靶材5、7的氧化物沉积材料
为了在基底104上溅射沉淀氧化物层，存在两种基本可能性。
第一可能性是利用不同或相同氧化物材料的靶材。第二可能性是利用相同或不同金属的两种靶材，并且在反应空间R内和/或溅射腔室100的在开口涂覆材料出口区域12和基底保持器106之间的空间S（见图1）中的含氧气氛中对相应溅射出的金属进行反应。两种可能性可以组合，例如通过利用一个氧化物材料靶材、第二个金属靶材以及在反应空间R内和/或在开口涂覆材料出口区域12和溅射腔室100的基底保持器106上的基底104之间的空间S中对溅射出的材料进行反应。
另外，考虑到的一个靶材可以具有不同的材料，例如金属的一个区段、氧化物的第二区段。这在图5中在靶材5处由点划线区段M1和M2示意性示出。
在沉积TCO、透明导电氧化物层（例如用于LED装置或光伏装置等光电装置的制造的上下文中）时，沉积具有尽可能少的损伤的氧化物层尤其重要。
尤其是ITO、ZnO、GZO层，如今备受关注。因此且着眼于溅射源1的相应实施例中沉积氧化物层的所述可能性，靶材5、7包含金属In、Sn、Zn、Ga、Al中的至少一种和/或这些金属中的至少一种的至少一种氧化物或由其构成。如果由被溅射金属施加纯反应性溅射涂覆，则氧气或含氧气体被馈送到反应空间R和腔室空间S中的至少一个。对于混合的氧化物沉积，一个靶材可以是一种金属，如In或Ga，另一第二金属例如是Sn或Zn和/或一种氧化物。
同样地，可以使用混合的靶材类型，例如靶材的内部区段M1例如是Sn并且外部区段M2例如是Zn或SnO。
4.捕集板布置结构205,7
捕集板布置结构205,7各自均始终沿着靶材5、7的边沿部分9和10延伸并与其相距一定距离。每个均可以是单个板构件或者沿着相应边沿部分9、10且与其相距开地一个接一个地安装的一个以上的板构件。为了实现捕获源自靶材5、7的过渡表面区域T5,7的溅射或从其附近绕过的高能粒子的目标，捕集板布置结构205,7可以是能够承受溅射过程产生的热负荷的任何期望材料。特别是如果氧化物涂层材料是电绝缘材料，则陶瓷材料可以用于捕集板布置结构205,7的至少一部分。不过，在一种实施例中，捕集板布置结构205,7的至少主要部分是金属。
由金属制成的捕集板布置结构205,7可以以相应的期望电位操作，例如DC（直流）电位、脉冲DC电位或者AC（交流）电位，如RF（射频）电位。施加到捕集板布置结构205,7的电位对于两个布置结构205和207可以是相等的，或者可以是不同的。如果捕集板布置结构205,7中的至少一个由单独的金属板构成，则可以沿这样的捕集板布置结构施加期望的电位分布。不过且因为通常来自过渡表面区域T5,7的大多数高能粒子在其到达捕集板布置结构时仍是负离子，所以在一种实施例中两个金属捕集板布置结构205,7相对于靶材5、7以正电位操作，即阳极DC电位。在一种实施例中两个捕集板布置结构205,7以共同阳极布置结构14的共同阳极电位操作。在另一实施例中，一个捕集板布置结构205以相关联的阳极布置结构145的电位操作，且/或第二捕集板布置结构207以相关联的阳极布置结构147的电位操作。
捕集板布置结构205,7是平面板或者多组平面板或者朝着反应空间R弯曲的多组板（如图1中在捕集板布置结构207处所示）和/或背离反应空间R朝着腔室空间S弯曲的多组板（如图10中所示）。捕集板布置结构205,7朝着彼此突出，并且因此将开口涂覆材料出口区域12的区域限制成保持朝着空间S开口且因此朝着基底保持器106上的基底104开口。捕集板布置结构205,7将开口涂覆材料出口区域12限制在恰好足够高的程度上，以便阻止或阻挡在过渡表面区域T5,7和基底保持器106上的基底104的延伸表面108的主要部分之间、甚至是到整个延伸表面108的讨论的可见性。
借助于图10，将解释几何关系。这借助于图10来完成，不过必须强调的是，下述解释对于本发明的所有实施例是有效的。每个捕集板布置结构207均具有延伸的最突出边沿或边界20mp。
这个最突出边沿20mp至相应靶材的相应侧表面9、10的距离由d示出。这个距离分别平行于相应的板平面E5或E7且垂直于最突出边沿20mp的范围进行测量，该最突出边沿20mp的范围基本在垂直于图10的平面的方向上延伸。
最突出边沿20mp至相应靶材7、5的另外的距离由D示出。这个距离在垂直于相应板平面E5、E7且同样地如已限定的垂直于最突出边沿的范围的平面内进行测量。
这在本发明的所有实施例中均是有效的：
d≤D
并且在良好的实施例中
d<D。
因此应该记住的是，捕集板布置结构205,7的暴露于反应空间R和延伸表面108这二者的表面应该保持最小或者甚至不存在。如上所述，这是因为捕集板布置结构的暴露于反应空间R的表面将被涂覆成具有随着溅射源的操作时间而增加的涂层厚度。如果这些表面也暴露于基底104的延伸表面108，则剥离会导致对整个基底的损坏。在一种实施例中捕集板布置结构205,7被构造且安装成维修更换件。
5.阳极布置结构14、145,7
图11示意性且简化地示出了溅射源1的一种实施例的俯视图。阳极布置结构14包括至少一个（在图11的实施例中是两个）阳极侧向板14a和14b，其将反应空间R（两侧由靶材5和7界定）的边界补充为四侧边界。如果在z方向上考虑为这两个阳极侧向板或侧板14a和14b向下延伸到或者位于紧邻边沿部分9和10，则它们将开口涂覆材料出口区域12（两侧由边沿部分9和10界定）的边界补充为四侧边界。例如如果溅射源的壁被操作成阳极并且侧向位于靶材旁边在图11的侧向板14b的位置并代替该侧向板14b，则可以仅提供一个侧向板例如板14a。
明显地如果仅提供一个侧向板，则相应地反应空间和开口涂覆材料出口区域变成由这样的单个侧向板界定的三侧。
图12示意性且简化地示出了溅射源1的实施例的类似于图1的侧视图。在这种实施例中阳极布置结构14包括相对于反应空间R与开口涂覆材料出口区域12相对的顶部阳极板14c。如果这样的顶部板14c与单个侧向板例如14a相结合，则阳极布置结构变成L形轮廓，与U形轮廓的两个侧向板14a和14b相结合。
在图13中示意性且简化示出的实施例中，图11和图12的实施例被结合并相互补充。类似于一侧开口的盒子，阳极布置结构包括侧板14a和14b、顶部板14c和在靶材5和7后方且在相应的磁体布置结构185,7后方延伸的另外的板14d5和14d7。为了清晰，在图13中未示出捕集板布置结构205,7。
在如图14的侧视图示意性且简化示出的溅射源1的另外的实施例中，阳极布置结构包括仅沿着边沿部分9和10延伸且与其相距一定距离的相应阳极片14e7和14e5。在这种实施例中捕集板布置结构205,7可以被直接安装到阳极片14e5和14e7，且因而如果由金属制成的话则以阳极电位操作。请注意没有提供整个围绕靶材的边界的阳极片框架。
在如根据图15（其具有相等方形形状靶材5和7）的溅射源1的透视图中示意性且简化的示出的一种实施例中，图13的实施例与图14的实施例相结合。金属捕集板布置结构205,7被直接安装到阳极片14e5和14e7。它们可以是具有阳极片的单件。
如图15中点划线所示，片形捕集板布置结构205,7可以是捕集板布置结构框架20a的腿部。这样的捕集板布置结构框架20a可以被应用于溅射源1的所有实施例中。从而这样的框架的四个腿部可以是相同材料或者不同材料。每个腿部可以包括至少一个金属板或者由至少一个金属板构成、包括至少一个陶瓷材料板或者由至少一个陶瓷材料板构成。
6.磁场B和磁体布置结构185和187
在反应空间R中可以建立磁场B的不同图案。
在溅射源1的一种实施例中，磁场图案具有至少一部分磁场是不平衡的、仅撞击在一个相应溅射表面S5和/或S7上或者仅源自一个相应溅射表面S5和/或S7。这样的不平衡的场分量在图1中以Bub示意性示出。磁场图案可以代替不平衡分量或除了不平衡分量之外还包括在一个溅射表面处发出且撞击在第二溅射表面上的分量，以及也反之亦然，以致在溅射表面S5,7之间是双向指向，如图1中的B-和B+示意性所示。
进一步地，磁场可以包括单向场分量或者由单向场分量构成，磁场仅从一个特定的溅射表面例如从S5指向第二溅射表面如S7。
磁场图案可以甚至沿着溅射表面中的至少一个被特制成磁控管磁场（如本领域技术人员完全已知的），以致至少一个靶材之后作为磁控管靶材（未示出）操作。
不管磁场图案是否构成或包括不平衡分量和/或双向分量和/或单向分量和/或磁控管型分量，如图1中示意性所示，均可以通过使得磁体布置结构185,7中的至少一个相对于溅射表面（例如，在溅射表面S5,7后面和沿着溅射表面S5,7）可控移动（如双箭头P所示），磁场图案可以在反应空间R中被扫掠或摇摆。
在图16中示意性且简化地示出了溅射源1的实施例，其中磁场图案是单向的，仅从一个溅射表面S5至另一溅射表面S7。就反应空间R中的磁场B的图案而言，这样的实施例已经揭示了高效且相对简单的实现方式。
在每个靶材5、7后方，安装有二维图案的永磁体195和197。磁体偶极子D（从N至S）垂直于相应的板平面E5和E7指向并且在一个靶材处指向溅射表面S5,7且在另一靶材处背离溅射表面S5,7。
铁磁材料的磁轭21将两个图案195,7相互连接在一起，沿着其可以提供额外的永磁体，如1921处虚线所示。磁轭还可以被用于从电连接S向这两个靶材5和7供电。
7. 现今实现的溅射源1的实施例
在图17中示意性且简化地示出了通过现今实现的溅射源1的横截面。对于已经被讨论的部分使用相同附图标记。
在一种实施例中两个板形靶材5和7形状相等。它们是方形的并且是平行的，并且边沿部分9和10被定位在一个平面内。与溅射表面S5,7相对地，每个靶材5、7与相应的冷却板235,7热接触，所述冷却板235,7具有冷却介质管线255,7以用于液体或气体冷却介质。相对于冷却板235,7与靶材5、7相对地，永磁体的图案195,7设置有以D所示的偶极子方向。永磁体的图案195,7由磁轭21磁性连接。可以沿着磁轭21提供额外的永磁体1921，如图17中虚线所示。
除了由捕集板布置结构205,7限制的开口涂覆材料出口区域12之外，靶材5、7、冷却板和磁轭被阳极布置结构14围绕，该阳极布置结构14具有阳极板14d5、14d7、顶部板14c、侧向板14b和14a以及阳极片14e5和14e7。捕集板布置结构205,7被机械且电连接到阳极片14e5和14e7。
通过磁轭21和阳极板14c提供供电馈送槽305、307以用于给靶材5和7供电。
在具有两个馈送槽305、307的情况下，两个靶材5、7可以彼此独立地被供电。
如果两个靶材将待被同等地供电，则单独一个馈送槽就足够了，并且磁轭可以额外地被用作朝着靶材的电馈送管线。进一步地，用于工作气体和/或氧气的气体馈送管线24在反应空间R内排气。
捕集板布置结构205,7可以形成框架20的两个腿部，如已经结合图15在上下文中被讨论且在图17中以虚线示出的。
如图17中以虚线示意性所示，可以提供与开口涂覆材料出口区域12相对的第三靶材8。提供这样的“覆盖”靶材8可以被实现于溅射源1的所有实施例中。
8. 三个靶材5、7、8的溅射源1
在图18中示意性且简化地示出了根据本发明的溅射源1的三靶材实施例的示例。到目前为止，相同附图标记用于相同元件。提供与开口涂覆材料出口区域12相对的第三“覆盖”靶材8，其具有溅射表面S8、冷却板238和永磁体的图案198。从而第三靶材8可以被看作是具有磁控管磁场Bmag的磁控管。
在图18中未示出电馈送槽和气体馈送槽。在图18中，磁轭21的两个部分215和217可以被空气间隙AG分开。
9.在不同实施例中的溅射腔室100
9.1单个源/单个基底腔室
图19和图20示出了单个溅射源1/单个基底104的溅射腔室100。从而，仅示出了靶材5和7、捕集板布置结构205和207以及基底104的相互布置。如图19中所示，关于相应过渡表面区域T5,7的可见性，圆形基底104的延伸表面108的至少主要部分是被裸露出的。这个主要部分可以是基底104的整个延伸表面区域108。不过，也可能的是，如图19和图20中虚线所示的一些边界区域105可以仍然暴露于讨论的过渡表面区域，这是由于考虑到高能粒子将撞击在基底104的这种最外外围区域105上的可能性很低。
在这种实施例中溅射源1被示为具有相同形状的矩形靶材5和7。开口涂覆材料出口区域12沿着平行于保持器平面的平面延伸，基底104沿着该保持器平面被保持在基底保持器106上。开口涂覆材料出口区域12相对于基底104和基底保持器106的中心轴线A居中，并且面向基底104的延伸表面108且因此面向基底保持器106。通过驱动器（图19、图20中未示出）使得基底保持器106绕中心轴线A旋转来旋转基底104。靶材5和7是静止的，如Q处示意性所示。
9.2多个源/单个基底腔室100
图21和图22两者均示意性且特别简化地示出了四个源1、单个基底104的溅射腔室100的侧视图和俯视图。在这种实施例中溅射源1的开口涂覆材料出口区域12相对于基底104被支撑在基底保持器106上所处的平面以角度γ倾斜。从而，且在倾斜角度0°≤γ≤45°的情况下，改善了沿着基底104的延伸表面108的涂层厚度均匀性。同样地且如驱动器107示意性示出的，基底保持器106可以绕其中心轴线A且带着基底104一起旋转。
明显地，可以提供四个以下或四个以上的源1来用一个或一个以上的氧化物层共同溅射涂覆在一个基底104的表面108上。
9.3批量溅射腔室100
图23和图24以类似于图21和图22的视图形式示出了四溅射源1/四基底104的批量溅射腔室100。四个基底104首先在装载/卸载位置I被装载到多个基底保持器载架106a上，如装载/卸载双箭头U/L所示。与多个基底保持器载架106a一起，批量基底104被提升到溅射腔室100内的涂层位置II。在那里，存在不同的操作可能性：
a)每个基底104与溅射源1中的一个对齐并且在那里绕其中心轴线A旋转，以ω示出。因此，事实上，批次中的每个基底作为根据图19和图20的单个基底被处理。一旦批量基底104被涂覆，则多个基底保持器载架106a从涂覆位置II向下移动到装载/卸载位置I；
b)多个基底保持器载架106a也绕其中心轴线F旋转，以Ω示出，借此，改善了在基底104上的被沉积氧化物层的厚度的均匀性；
c)基底104的旋转ω通过在基底104的涂覆位置处使用多个溅射源（未示出）替换一个源1来避免。
然而，因为所有基底104被同时处理，所以这种实施例的相应溅射腔室是一批溅射腔室。
明显地，根据图23和图24的实施例可以被实现在少于或多于四个基底104且具有多于或少于四个溅射源1的变型中。
9.4串联溅射腔室100
图25和图26以类似于图23和图24的视图形式示出了被构思成串联溅射腔室的溅射腔室100。在此提供了沿着圆形分布的七个溅射源1。多个基底保持器载架106a被构造成将八个圆形基底104保持在沿其周边均匀分布的相应基底保持器上。在多个基底保持器载架106a的第一位置（a）中且如图26中示意性所示，基底从载架106a上的基底保持器106中的一个被卸载/被加载到载架106a上的基底保持器106中的一个。每个装载和卸载操作持续0.5τ。如果τ是串联时钟周期（in-line clock period），则在一个时钟周期内卸载和再次装载一个基底保持器106。
在时钟周期τ的情况下，多个基底保持器载架106a根据Ω步进旋转，以致每个基底104一旦被装载到位置(a)就步进七次以便由七个溅射源1相继溅射涂覆。一旦基底已经经过七个溅射源1，则其在位置(a)被卸载并且未涂覆基底被装载。假设所有七个溅射源1均使用相同厚度的氧化物层涂覆基底104，则基底最终被涂覆的氧化物层具有每个溅射源1所沉积的厚度的7倍厚度。不过，吞吐量具有比率1/τ。由具有相同厚度的一个溅射源溅射涂覆一个基底将需要溅射时间7τ。吞吐率将是1/7τ。因此，通过使用这样的串联溅射腔室100，整个溅射涂覆过程的持续时间可以很大程度上独立于内部机器的步进速率进行特制。
在这里，也可以通过将在基底104的涂覆位置处的单个溅射源1更换成多个溅射源共同涂覆相应基底来避免基底的旋转ω。
10.溅射腔室100的电馈送
在图27中最示意性地示出了溅射源1的两个靶材5和7、具有基底106的溅射腔室100的基底保持器104、捕集板布置结构205和207以及靶材专用的阳极布置结构147和145。在框1227中，由开关W的选择可能性来示意性代表关于特定阳极布置结构147向靶材7供电的不同可能性，其中开关W代表以方式(a)、(b)、(c)中的至少一种关于阳极布置结构147向靶材7供电的可能性。
在选项或者方式(a)中，靶材7/阳极布置结构147被DC电源122a供电。根据选项(b)，关于阳极布置结构147由脉冲DC源122b来操作靶材7。
根据选项(c)，关于阳极布置结构147由RF电源122c来操作靶材7。这些电源中的两个或三个可以组合，例如DC与脉冲DC、脉冲DC与RF等等。从而且如选项框124示意性表示的，讨论的电源122a至122c可以以浮动方式或者关于参考电位（例如阳极电位是接地电位）被操作。
可以以与刚才针对关于阳极布置结构147向靶材7供电所讨论的相同的可能性或选项，关于阳极布置结构145向第二靶材5供电。靶材5也可以被直接地连接在轭上或者与靶材7电连接。因此，在图27中，未示出关于阳极布置结构145向靶材5供电的相应可能性。
这两个靶材5和7可以分别由不同供电可能性(a)至(c)且以浮动方式或参考参考电位被供电，或者这两个靶材/阳极可以被等同地、即根据选项(a)和/或(b)和/或(c)浮动地或参考参考电位被供电。然后这两个阳极布置结构145和147可以组合成一个阳极布置结构14并且这两个靶材5和7可以通过共同的电源操作。
在上文讨论的现今的实施例中，这两个靶材5和7均关于共同的阳极布置结构14通过共同的DC和RF电源来操作。从而阳极在地参考电位处操作。
图27进一步在框126中且以类似于被用于解释关于阳极布置结构给靶材5和7供电的可能性的方式示出了用于操作基底保持器104和被沉积且保持在支撑件106上的基底106的四种选项(a)至(d)。
根据第一选项或者方式，基底保持器104且因此基底106被DC偏压电源126a偏压。根据第二选项(b)，基底106且因此基底保持器104在接地电位下操作。根据另外的选项(c)，基底106可以以电浮动方式操作。基底104以电隔离方式被保持在基底支撑件106上，或者支撑件104的至少直接支撑部分以浮动方式操作，即与溅射腔室100的被保持在电位上的其它部分电隔离。
根据选项(d)基底保持器104且因此基底106借助于RF偏压电源126d被偏压。
在已经在上文讨论的现今实践的实施例中，基底106以电浮动方式或者在接地电位上操作。
在图27的框128中，针对给捕集板布置结构205,7的由金属形成的那些部分供电，讨论选项(a)、(b)、(c)、(d)。根据选项(a)，捕集板布置结构的这些部分可以由DC电源128a供电。
根据第二选项(b)，捕集板布置结构205,7的讨论的金属部分由RF电源128b供电。根据选项(c)，讨论的部分以接地电位操作，并且根据选项(d)它们以电浮动方式操作。
请注意，如果一个或者两个捕集板布置结构包括相互隔离的金属板，并且根据特殊要求，这样的板可以被不同地供电，例如在不同DC电位上。根据现今实现的实施例且如已经讨论的，每个捕集板布置结构205,7由金属板制成并且在阳极电位上电操作。
使用根据本发明的溅射源，可以显著地减少对制造的氧化物涂覆的基底、基底-涂层界面和氧化物涂层的损坏影响。

Claims (53)

1.一种被构思成溅射涂覆基底的溅射源，包括：
●两个板形靶材，所述两个板形靶材沿着相应的板平面延伸，所述靶材的溅射表面面向彼此，从而在其间限定反应空间，所述板平面相互平行或者相互倾斜最多90°；
●阳极布置结构；
●磁体布置结构，所述磁体布置结构沿着所述靶材中的每个并且与相应溅射表面相对，每个磁体布置结构在所述反应空间内产生磁场，所述磁场撞击在相应溅射表面的至少主要部分上和/或发射自相应溅射表面的至少主要部分并沿相应溅射表面的至少主要部分分布；
●来自所述反应空间的开口涂覆出口区域，所述开口涂覆出口区域由所述两个板形靶材的相互面向的边沿的相应区域限制；
●所述靶材的所述溅射表面通过所述靶材的相应过渡表面区域沿着所述相互面向的边沿过渡到所述靶材的相应侧表面区域，所述过渡表面区域具有比相应溅射表面的相邻区域更小的曲率半径；
●捕集板布置结构，所述捕集板布置结构沿着所述边沿中的每个并且与所述靶材中的相应一个相距一距离，并且相应地在从所述边沿朝着彼此的方向上突出到所述开口涂覆出口区域内，从而约束由所述两个板形靶材的所述相互面向的边沿所限制的所述开口涂覆出口区域，
其中，突出的捕集板布置结构具有主要由第一表面区域和第二表面区域构成的总表面，所述第一表面区域仅暴露于所述反应空间，而所述第二表面区域仅暴露于关于所述开口涂覆出口区域与所述反应空间相对的空间。
2.根据权利要求1所述的溅射源，所述溅射源被构造成使用材料溅射涂覆所述基底，所述材料中的至少一种成分作为离子存在于溅射等离子体中。
3.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述溅射源被构造成使用材料溅射涂覆所述基底，所述材料中的至少一种成分作为负离子存在于溅射等离子体中。
4.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述溅射源被构造成使用氧化物溅射涂覆所述基底。
5.根据权利要求1所述的溅射源，其中，每个捕集板布置结构具有最突出边沿，并且在平行于相应板平面且垂直于所述最突出边沿的长度范围的平面内测量的从所述最突出边沿到相应靶材的侧表面的距离小于在垂直于所述相应板平面且垂直于所述最突出边沿的所述长度范围的平面内测量的在所述最突出边沿和相应靶材的表面之间的距离。
6.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述板平面关于中心平面对称。
7.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述板平面是平行的。
8.根据权利要求1或2所述的溅射源，其中，所述相互面向的边沿是线性且平行的。
9.根据权利要求1或2所述的溅射源，其中，所述板形靶材是矩形或方形的。
10.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述板平面关于中心平面对称，所述开口涂覆出口区域沿着垂直于所述中心平面的平面延伸。
11.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述靶材中的至少一个由单种材料构成。
12.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述靶材中的至少一个包括氧化物或者由氧化物构成。
13.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述靶材中的至少一个包括作为离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
14.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述靶材中的至少一个包括作为负离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
15.根据权利要求1或2所述的溅射源，包括氧气馈送布置结构，所述氧气馈送布置结构排放到所述反应空间内和/或由所述捕集板布置结构约束的被约束的开口涂覆出口区域下游。
16.根据权利要求1或2所述的溅射源，包括气体馈送布置结构，所述气体馈送布置结构排放到所述反应空间内和/或由所述捕集板布置结构约束的被约束的开口涂覆出口区域下游。
17.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述捕集板布置结构包括下述形状中的至少一种的捕集板：平面、朝着所述反应空间弯曲、背离所述反应空间弯曲。
18.根据权利要求1或2所述的溅射源，其中，所述捕集板布置结构中的至少一个包括至少一个金属板或者由至少一个金属板构成。
19.根据权利要求1或2所述的溅射源，其中，所述捕集板布置结构中的至少一个包括至少一个陶瓷材料板或者由至少一个陶瓷材料板构成。
20.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述阳极布置结构包括侧向阳极板和两个靶材的所述反应空间的两侧边界，所述侧向阳极板将所述两侧边界补充成所述反应空间的三侧边界。
21.根据权利要求20所述的溅射源，包括两个所述侧向阳极板，所述侧向阳极板将所述两个靶材的所述反应空间的两侧边界补充成所述反应空间的四侧边界。
22.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述阳极布置结构包括侧向阳极板和两个靶材的所述开口涂覆出口区域的两侧边界，所述侧向阳极板将所述两侧边界补充成所述开口涂覆出口区域的三侧边界。
23.根据权利要求22所述的溅射源，所述阳极布置结构包括两个所述侧向阳极板，所述侧向阳极板将所述两个靶材的所述开口涂覆出口区域的两侧边界补充成所述开口涂覆出口区域的四侧边界。
24.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述阳极布置结构包括相对于所述反应空间与所述开口涂覆出口区域相对的阳极板。
25.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述阳极布置结构包括围绕所述开口涂覆出口区域的阳极框架。
26.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述阳极布置结构包括沿着所述靶材的边界并且仅沿着所述相互面向的边沿的阳极片布置结构。
27.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述阳极布置结构包括沿着所述相互面向的边沿的阳极片布置结构，所述捕集板布置结构包括被电且机械地连接到阳极片的突出金属板。
28.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述捕集板布置结构包括被电连接到所述阳极布置结构的突出金属板。
29.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述捕集板布置结构是限定且围绕所述开口涂覆出口区域的框架的两个腿部。
30.根据权利要求1或2所述的溅射源，从一个溅射表面向另一个溅射表面单向地生成所述磁场。
31.根据权利要求1或2所述的溅射源，包括与所述开口涂覆出口区域相对地覆盖所述反应空间的第三靶材。
32.根据权利要求31所述的溅射源，所述第三靶材与沿着所述第三靶材的溅射表面生成磁控管型磁场的磁体布置结构相关联。
33.根据权利要求1或2所述的溅射源，所述靶材中的至少一个包括金属In、Sn、Zn、Ga、Al中的至少一种或由金属In、Sn、Zn、Ga、Al中的至少一种构成。
34.根据权利要求5所述的溅射源，所述靶材中的至少一个包括作为离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
35.根据权利要求5所述的溅射源，所述靶材中的至少一个包括作为负离子存在于溅射等离子体中的材料成分。
36.根据权利要求5所述的溅射源，所述靶材中的至少一个包括氧化物或者由氧化物构成。
37.根据权利要求1或2所述的溅射源，其中，所述板平面相互倾斜最多5°。
38.一种溅射涂覆腔室，包括根据权利要求1至37中的任一项所述的溅射源并且进一步包括基底保持器，所述基底保持器被构造成使用其暴露于周围气氛的延伸表面中的一个来保持基底，所述基底保持器被安装在所述溅射涂覆腔室内在如下位置：在所述位置，所述延伸表面面向所述被约束的开口涂覆出口区域且从所述延伸表面的至少主要部分观察所述过渡表面区域的可见性由所述捕集板布置结构裸露。
39.根据权利要求38所述的溅射涂覆腔室，其中，所述基底保持器被构造成沿着保持平面保持基底，所述相互面向的边沿是平行且线性的，并且所述保持平面相对于由所述平行且线性的边沿限定的平行是平行的或者倾斜的。
40.根据权利要求39所述的溅射涂覆腔室，其中，所述保持平面和由所述边沿限定的所述平面倾斜至多45°。
41.根据权利要求38至40中的任一项所述的溅射涂覆腔室，其中，所述基底保持器上的所述基底以电浮动方式操作或者能够连接到直流参考电位。
42.根据权利要求38至40中的任一项所述的溅射涂覆腔室，其中，所述基底保持器上的所述基底以电浮动方式操作或者能够连接到接地电位。
43.根据权利要求38至40中的任一项所述的溅射涂覆腔室，所述基底保持器被构造成保持圆形基底并且被操作地连接到旋转驱动器，从而使得所述基底保持器绕中心轴线旋转。
44.根据权利要求38至40中的任一项所述的溅射涂覆腔室，包括具有至少两个所述基底保持器的基底保持器载架，提供的所述溅射源的数量等于或不同于所述载架上的至少两个基底保持器的数量。
45.一种溅射系统，包括根据权利要求1至37中的任一项所述的溅射源或者根据权利要求38至44中的任一项所述的溅射涂覆腔室，进一步包括气体馈送布置结构，所述气体馈送布置结构将气体输送到所述溅射源的反应空间内和/或所述溅射源的开口涂覆材料出口区域和所述基底保持器之间。
46.根据权利要求45所述的系统，其中，所述气体馈送布置结构与容纳气体的气体储存器布置结构操作地流动连接，所述气体或所述气体的至少一种成分作为离子存在于溅射等离子体中。
47.根据权利要求45或46所述的系统，其中，所述气体馈送布置结构与容纳气体的气体储存器布置结构操作地流动连接，所述气体或所述气体的至少一种成分作为负离子存在于溅射等离子体中。
48.根据权利要求45或46所述的系统，其中，所述气体馈送布置结构与容纳气体的气体储存器布置结构操作地流动连接，所述气体或所述气体的至少一种成分是氧。
49.根据权利要求45或46所述的溅射系统，所述靶材中的至少一个通过产生直流供电、脉冲直流供电、射频供电中的至少一种的至少一个电源被供电。
50.一种使用至少一种成分作为离子存在于溅射等离子体中的材料溅射涂覆基底或者制造使用所述材料涂覆的基底的方法，所述方法包括借助于根据权利要求1至37中的任一项所述的溅射源或借助于根据权利要求38至44中的任一项所述的溅射涂覆腔室或借助于根据权利要求45至49中的任一项所述的系统来应用所述涂覆。
51.根据权利要求50所述的方法，从而使用至少一种成分作为负离子存在于所述溅射等离子体中的材料来涂覆所述基底。
52.根据权利要求50或51所述的方法，从而使用氧化物来涂覆所述基底。
53.根据权利要求50或51所述的方法，包括通过所述捕集布置结构阻止具有至少0.5UAC × e-能量的所述溅射源离子撞击在所述基底上，其中，UAC是阳极/靶材电压的绝对值的时间平均。
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