CN110785825B - 软磁性多层件沉积设备、制造磁性多层件的方法和磁性多层件 - Google Patents
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Abstract
软磁性材料多层件沉积设备包括位于真空运输室(3)的圆形内部空间中的大量基板载体(11)的圆形布置。在操作中,基板载体(11)经过处理站(17A、17B)。处理站(17A)中的一个具有由第一软磁性材料组成的溅镀靶(TA)。第二处理站(17B)包括由与第一个所提到的靶(TA)的第一软磁性材料不同的第二软磁性材料组成的靶(TA)。控制基板载体(11)相对于处理站(17A、17B)的相对移动的控制单元(23)提供大量基板载体(11)环绕真空运输室(3)的圆形内部空间的轴线AX的不止一次360°转动,而第一和第二处理站(17A、17B)是持续可操作的。
Description
背景技术
存在对于在高达几千兆赫的极高频率下操作的基于感应的集成装置(例如变压器、感应线圈等等)的小型化的需要。
例如从US 7 224 254获知通过使多层的不同的软磁性材料沉积于基板上而实现这样的装置。
发明内容
本发明脱离这样的认知,即,通过堆叠至少两种软磁性材料的极薄层,导致层堆叠件的总体行为对于高频磁性应用具有改进的特性,由此,允许进一步减小在基板上的感应微型装置的尺寸和改进的高频行为。
对于工业应用,技术应当可利用于软磁性材料的极薄层的高效地沉积并且良好地控制的堆叠件。
这由根据本发明的软磁性材料多层件沉积设备实现。该设备包括围绕轴线的圆形内部空间真空运输室。由此,术语“圆形”将被理解为包括相应的圆的多边形近似形状。如稍后将提到的,圆形内部空间可为环形形状的或圆柱形的。圆形内部空间的轴向范围相对于其径向范围的可为大的或小的。
沿着与轴线垂直的平面,在内部空间中并且与轴线同轴地设有大量基板载体的圆形布置。
沿着与轴线垂直的平面,设有基板处理站的圆形布置,该基板处理站的圆形布置的站可进行处理操作而进入内部空间中。
进一步设有旋转驱动器,旋转驱动器在大量基板载体的圆形布置与处理站的圆形布置之间可操作地耦接,以便于建立大量基板载体的圆形布置与处理站的圆形布置之间的相对旋转。
大量基板载体的圆形布置和处理站的圆形布置相互对准。这两个圆形布置或者由于沿着与轴线垂直的共同平面设置而对准,或者它们因为两个圆形布置相对于轴线沿着相等半径的圆布置而对准。
每个基板载体被配置成容纳基板,使得基板中的每个的延伸表面中的一个(待由设备处理的表面)随后在由旋转驱动器建立两个圆形布置的相对旋转时面向处理站的布置的站。
取决于沉积层堆叠件及其总体结构的具体技术,处理站的布置可包括例如用于导电材料或介电材料的反应性或非反应性溅镀沉积的不同的层沉积站、蚀刻站等等。
具体地,并且根据本发明,基板处理站的布置包括至少一个第一溅镀沉积站和至少一个第二溅镀沉积站,其各自带有单个靶。
第一溅镀沉积站具有第一软磁性材料的第一靶。因而,用于作为极薄层而沉积于基板上的第一软磁性材料从固体单靶溅镀并且是非反应性的。如果第一靶具有混合材料(例如,两种或不止两种铁磁性元素和/或包括一种或不止一种非铁磁性元素),则从单个靶的固体溅镀沉积允许所沉积的第一材料的化学计量的高度准确的控制及其化学计量随时间推移的准确的稳定性。取决于该第一软磁性材料关于溅镀的特性,应用DC-、脉冲式DC-(包括HIPIMS-或Rf-)单频或多频供电型溅镀。
第二溅镀沉积站具有与第一软磁性材料不同的第二软磁性材料的靶。
请注意,在最通用的方面下,“不同的”也可意味着相同的材料组成,但带有不同的化学计量。
用于作为极薄层而沉积于基板上的第二软磁性材料也从单靶固体溅镀并且是非反应性的。如果第二靶具有混合材料(例如,两种或不止两种铁磁性元素和/或包括一种或不止一种非铁磁性元素),则从单个靶固体溅镀沉积允许所沉积的第二材料的化学计量的高度准确的控制及其化学计量随时间推移的准确的稳定性。取决于该第二软磁性材料关于溅镀的特性,应用DC-、脉冲式DC-(包括HIPIMS-或Rf-)单频或多频供电型溅镀。
设备进一步包括控制单元,该控制单元可操作地耦接到处理站的布置的站并且耦接到旋转驱动器。控制单元被配置成控制第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站,以便于至少在大量基板载体的圆形布置相对于处理站的圆形布置围绕所提到的轴线进行不止一次360°相对转动期间,朝向所述基板载体持续地启动溅镀沉积,所提到的转动紧接着彼此而进行。
因而,在大量基板载体的布置相对于处理站的布置的不止一次相对转动期间,至少第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站的溅镀操作和朝向大量基板载体的布置的相应的溅镀未被中断。由此,避免如由于间歇地启动和停止溅镀沉积而可能发生的溅镀效应的任何转变状态。
在根据本发明的设备的一个实施例中,圆形内部空间是环形的,并且,所述大量基板载体的布置或处理站的布置被装配到环形内部空间的径向外圆形表面或环形内部空间的顶表面或底表面。
在根据本发明的设备的一个实施例中,圆形内部空间是环形的,并且,所述大量基板载体的布置或所述处理站的布置被装配到所述环形内部空间的径向内圆形表面。
在根据本发明的设备的一个实施例中,圆形内部空间是圆柱形的,并且,大量基板载体的布置或处理站的布置被装配到作为圆柱形内部空间的环绕表面的圆形表面或被装配到圆柱形内部空间的底表面或顶表面。
在根据本发明的设备的一个实施例中,处理站布置是固定的,并且,大量基板载体的布置是可旋转的。虽然如此,还有可能保持大量基板载体的布置固定并且使处理站布置旋转。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶包括Fe、Ni、Co族的元素中的一种或不止一种或由其组成,并且,第二靶包括出自Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素或由其组成。
请注意,根据本发明的两种靶材料是不同的:
因而,如果两个靶由所提到的元素中的每个一种单一元素组成,则靶具有出自所提到的族的不同的元素。
如果靶由所提到的元素中的两种中的每种组成,则靶由出自所提到的族的不同的对组成,或靶由出自所提到的族,但处于不同的化学计量的相同的对组成。
如果靶由所提到的族的所有三种元素中的每种组成,则靶关于化学计量而不同。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶由出自Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素组成并且由至少一种非铁磁性元素组成,和/或第二靶由出自Fe、Ni、Co族的一种组成或不止一种元素并且由至少一种非铁磁性元素组成。
因而,第一靶和第二靶的材料的差异可基于如上文中所提到的一种或不止一种铁磁性元素的差异和/或基于相对于一种或不止一种非铁磁性元素的差异(包括仅仅基于不同的化学计量的差异)。
在根据本发明的设备的一个实施例中,刚刚提到的至少一种非铁磁性元素是出自周期系的IIIA、IVB以及VB族(根据IUAPC的13、4、5族)的至少一种元素。
在根据本发明的设备的一个实施例中,刚刚提到的至少一种非铁磁性元素是出自B、Ta、Zr族的至少一种元素。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶包括Fe、Ni、Co族中的一种或不止一种元素或由其组成,并且,第二靶包括Fe、Ni、Co族中的一种或不止一种元素或由其组成,并且进一步包括与第一溅镀沉积站和/或第二溅镀沉积站邻近并且具有至少一种非铁磁性元素的靶的至少一个另外的溅镀沉积站。
在刚刚提到的实施例的一个实施例中,另外的溅镀沉积站的靶的至少一种非铁磁性元素出自周期系的IIIA、IVB以及VB族(根据IUAPC的13、4、5族)的至少一种元素。
在刚刚提到的实施例的一个实施例中,至少一种非铁磁性元素是出自B、Ta、Zr族的至少一种。
在大量基板载体的布置相对于处理站布置并且围绕所提到的轴线的不止一次360°相对转动期间,基板以至少第一软磁性材料和第二软磁性材料的极薄层涂覆不止一次。如果基板处理站的布置不包括第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站(也被称为溅镀站)之间的额外的处理站,或由这样的额外的处理站进行的基板处理在所提到的转动期间被停止,则第一软磁性材料和第二软磁性材料的极薄层直接沉积在彼此之上。
如果进一步处理站的布置不包括在所提到的转动期间被启动处理的另外的处理站,则第一软磁性材料层和第二软磁性材料层的堆叠件在基板上被实现。堆叠件的极薄层的数量由360°相对转动的次数管控。显然,不止一个第一溅镀沉积站和不止一个第二溅镀沉积站可设于处理站的布置中,使得不止两个第一软磁性材料层和第二软磁性材料层在每一次360°转动时沉积在基板上,其中它们直接沉积于彼此之上或由至少一个极薄层分开,该极薄层通过处理站的布置的至少一个另外的层沉积站而沉积并且在不止一次360°相对转动期间也被启动沉积。
对于所提到的不止一次360°转动中的每一次,紧接着在如所提到的使第一铁磁性靶材料和/或第二铁磁性靶材料中的一种的相应的极薄层沉积之后,就可使非铁磁性材料的极薄层通过另外的溅镀沉积站沉积,该另外的溅镀沉积站像第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站一样被启动沉积。
在根据本发明的设备的一个实施例中,控制单元被配置成控制旋转驱动器并且因而以步进方式控制大量基板载体的布置相对于处理站的布置的相对旋转。
在根据本发明的设备的一个实施例中,控制单元被配置成控制旋转驱动器相对于所述轴线以恒定角速度持续地相对旋转,并且因而控制大量基板载体的布置相对于处理站布置的相对旋转,以用于紧接着彼此而进行的所述不止一次360°转动中的至少一些。
因而,这些相对转动中的一次可按第一恒定角速度执行,另一次按不同的恒定速度执行。至少在大量基板载体的布置围绕所提到的轴线的不止一次紧接着进行的360°相对转动期间,与控制第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站进行组合来持续地溅镀,避免转变的难以控制的沉积行为。
在根据本发明的设备的一个实施例中,控制单元被配置成独立于所述基板载体中的每个暴露于所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站的暴露时间而相应地控制至少第一溅镀沉积站和至少第二溅镀沉积站的溅镀功率,以便于通过所述第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站中的每个而相应溅镀沉积相应期望厚度d1、d2的所述第一材料和所述第二材料的层。
在刚刚提到的实施例中的一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得下述是成立的:
10nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得下述是成立的:
5 nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得下述是成立的:
1nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得下述是成立的:
0.5nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm,或
0.5nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.2 nm。
在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得厚度d1和d2相等。
在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得d1和d2是1 nm。
在一个实施例中,控制单元配置成执行控制,使得d1和d2中的至少一个< 1 nm。
在一个实施例中,控制单元配置成执行控制,使得下述中的至少一个是成立的:
0.1 nm ≤ (d1,d2) ≤ 3 nm
0.3 nm ≤ (d1,d2) ≤ 2 nm
0.5 nm ≤ (d1,d2) ≤ 1.5 nm。
在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得第一和第二层位于彼此之上。
在一个实施例中,第一溅镀站构造成沉积FeCoB,并且,第二溅镀站构造成沉积CoTaZr。
在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得基板载体反复地经过第一溅镀站和第二溅镀站达多次。
在根据本发明的设备的一个实施例中,处理站的布置包括至少一个另外的层沉积站。控制单元一方面被配置成控制另外的层沉积站,以便于至少在不止一次360°转动期间持续地沉积。控制单元进一步被配置成独立于基板载体中的每个暴露于另外的层沉积站的暴露时间而控制另外的层沉积站的材料沉积率,以便通过另外的层沉积站而沉积期望厚度d3的层。由此,并且在优良实施例中,所提到的另外的层沉积站是针对非铁磁性材料或如上文中所提到的元素的溅镀沉积站。
在根据本发明的设备的一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得对于期望厚度d3,下述是成立的:
10nm ≥ (d3) ≥ 0.1 nm。
由此,在一个实施例中,控制单元被配置成执行控制,使得下述是成立的:
5nm ≥ d3 ≥ 2 nm。
在根据本发明的设备的一个实施例中,设备包括第一溅镀沉积站中的不止一个。
在根据本发明的设备的一个实施例中,设备包括第二溅镀沉积站中的不止一个。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站是沿着真空运输室的内部空间的一对邻近的站。
在根据本发明的设备的一个实施例(包括大量刚刚提到的多对站)中,第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站交替性地布置。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站是不止两个层沉积站的组的两个站,该组的层沉积站沿着内部空间彼此邻近地设置,并且,该组的站同时地通过控制单元的控制而被起动沉积。
因而,考虑在大量基板载体的布置相对于处理站的布置的相对旋转的一个方向上,可例如设有位于第一溅镀沉积站的正前方和/或位于第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站之间和/或位于第二溅镀沉积站的正后方的一个另外的层沉积站。该组的所有站成员都如由控制器单元控制那样同时地被起动沉积。
在根据本发明的设备的一个实施例中,设备包括组中的不止一个站和/或包括组中的不同的站。
因而,例如,可设有多个三站组和/或带有不同数量的站和/或不同的站的组。
在根据本发明的设备的一个实施例中,基板处理站的布置包括至少一个另外的溅镀沉积站,其被配置成使另外的材料溅镀沉积于基板或基板保持器上或朝向其溅镀沉积。
在根据本发明的设备的一个实施例中,所提到的材料是非磁性金属或非磁性金属合金或介电材料。
介电材料可为例如氧化铝、氧化硅、氧化钽、氮化硅、氮化铝或相应的碳化物、含氧碳化物、含氮碳化物等等。
在根据本发明的设备的一个实施例中,控制单元被配置成可控制地启动和停止由所述处理站中的所选择的一些或全部进行的对基板的处理。包括第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站的基板处理站的布置的处理站的所选择的停止可例如被应用于将基板装载到设备和/或将基板从设备卸载,由此维持所有基板的总体处理都相同。
停止和启动相应的站所进行的基板处理可通过挡板、关闭或打开从站到基板载体的处理连接和/或接通和切断通至相应的站的电源而执行。挡板的使用避免切换转变行为。
在根据本发明的设备的一个实施例中,控制单元被配置成控制旋转驱动器相对于所述轴线以恒定角速度持续地相对旋转,以用于紧接着彼此而进行的所述不止一次360°转动中的至少一次并且被配置成使旋转驱动器的转动方向反转。通过使大量基板载体的布置相对于处理站的布置的相对旋转或转动方向反转,使得层沉积可为均匀的。
在根据本发明的设备的一个实施例中, 第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站中的至少一个包括位于相应的靶的下游的准直器。可由这样的准直器在极薄层中引起导致期望的磁性性质的期望的微型结构。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶和第二靶中的一个是Fex1Coy1,处理站的布置包括与一个溅镀站紧接邻近并且具有硼的靶的另外的溅镀站。另外的溅镀站由控制单元控制成在与一个溅镀站相同的时间期间被启动沉积,并且其中,下述是成立的:x1+y1 =100,并且,20<y1<50。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶和第二靶中的一个具有Co。处理站布置包括与一个溅镀站紧邻并且相应地具有Ta和Zr的靶的至少两个另外的溅镀站。另外的溅镀由控制单元控制成在与一个溅镀站相同的时间期间被启动沉积。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶和第二靶中的至少一个具有Fex2Coy2Bz2,其中x2+y2+z2 =100。
在刚刚提到的实施例的一个实施例中,处理站布置包括被配置成使介电材料层沉积的至少一个另外的层沉积站。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶和第二靶中的至少一个具有Nix3Fey3,其中,x3+y3=100,并且,下述是成立的:50<y3<60或17.5<y3<22.5。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶具有Fex4Coy4,第二靶具有Nix5Fey5,并且,下述是成立的:x4+y4 =100,并且,x5+y5=100,并且,5<y4<20,并且,17.5<y5<22.5,或50<y5<60。
在根据本发明的设备的一个实施例中,第一靶由Fex6Coy6Bz6组成,并且,第二靶由Cox7Tay7Zrz7组成,其中,x6+y6+z6 =100,并且,x7+y7+z7 = 100。
在刚刚提到的实施例的一个实施例中,下述是成立的:
x6>y6。
在如刚刚提到的根据本发明的设备的一个实施例中,下述是成立的:
y6 ≥z6。
在如刚刚提到的根据本发明的设备的一个实施例中,下述是成立的:
x7>y7。
在如刚刚提到的根据本发明的设备的一个实施例中,下述是成立的:
y7 ≥ z7。
在如刚刚提到的根据本发明的设备的一个实施例中,下述中的至少一个或不止一个是成立的:
45 ≤ x6 ≤ 60,
50 ≤ x6 ≤ 55,
x6=52,
20 ≤ y6 ≤ 40,
25 ≤ y6 ≤ 30,
y6 = 28,
10 ≤ z6 ≤ 30,
15 ≤ z6 ≤ 25,
z6 = 20。
在如刚刚提到的根据本发明的设备的一个实施例中,下者中的至少一个或不止一个是有效的:
85 ≤ x7 ≤ 95,
90 ≤ x7 ≤ 93,
x7 = 91.5,
3 ≤ y7 ≤ 6,
4 ≤ y7 ≤ 5,
y7= 4.5,
2 ≤ z7 ≤ 6,
3 ≤ z7 ≤ 5,
z7 = 4。
在根据本发明的设备的一个实施例中,控制单元被配置成控制相对旋转和/或应用于至少第一靶和第二靶并且可能应用于处理站的布置的另外的层沉积站的电力,以便于通过所述第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站中的每个并且可能通过至少一个另外的层沉积站而在每个暴露至其的基板上沉积相应厚度d的层,对于厚度d,下述中的至少一个是成立的:
0.1 nm ≤ d ≤ 3 nm
0.3 nm ≤ d ≤ 2 nm
0.5 nm ≤ d ≤ 1.5 nm。
根据本发明的设备并且如所提到的两个或不止两个实施例除非相矛盾,否则可组合。
本发明进一步涉及制造带有包括芯部的感应装置的基板的方法,芯部包括通过溅镀而沉积的薄层,其中,薄层的至少部分借助于根据本发明的设备或通过所提到的该设备的实施例中的一个或不止一个来沉积。
本发明进一步涉及制造带有用于感应装置的芯部的基板的方法,芯部包括通过溅镀而沉积的薄层,其中,薄层的至少部分借助于根据本发明的设备或通过所提到的该设备的实施例中的一个或不止一个来沉积。
本发明进一步涉及软磁性多层堆叠件,其包括第一软磁性材料的第一层、第二软磁性材料的第二层,第二软磁性材料不同于第一软磁性材料,第一层各自具有厚度d1,第二层各自具有厚度d2,并且其中,下述是成立的:
5 nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
由此,厚度d1和d2可在对于d1和d2的所提到的范围内而从单独的层至单独的层之间有变化。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,下述是成立的:
1nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,下述中的至少一个是成立的:
0.1 nm ≤ (d1,d2) ≤ 3 nm,
0.3 nm ≤ (d1,d2) ≤ 2 nm,
0.5 nm ≤ (d1,d2) ≤ 1.5 nm。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,下述是成立的:
0.5nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm
或
0.5nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.2 nm。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,厚度d1和d2相等。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,d1和d2是1 nm。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,d1和d2中的至少一个小于1nm。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,第一和第二层直接位于彼此之上。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,第一层具有FeCoB,并且,第二层具有CoTaZr。
在根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,第一和第二层直接位于彼此之上,堆叠件包括大量第一层和第二层,大量第一层和第二层被非铁磁性材料的层覆盖。
在一个实施例中,所提到的非铁磁性材料是AlO2。
软磁性多层件的一个实施例包括所提到的大量层中的不止一个,非铁磁性材料的至少一个相应的层位于其间。
本发明进一步涉及软磁性多层件,其包括:
• 大量FeCoB层,
• 大量CoTaZr层,
• FeCoB的层以交替方式直接位于CoTaZr的层上,
共同的大量FeCoB层和CoTaZr层被AlO2的层覆盖。
在如刚刚提到的根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,FeCoB的层具有厚度d1,并且,CoTaZr的层具有厚度d2,d1和d2相等。
在如刚刚提到的根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,下述中的至少一个是成立的:
0.1 nm ≤ (d1,d2) ≤ 3 nm,
0.3 nm ≤ (d1,d2) ≤ 2 nm,
0.5 nm ≤ (d1,d2) ≤ 1.5 nm。
在如刚刚提到的根据本发明的软磁性多层堆叠件的一个实施例中,d1和d2小于1nm,低至0.2 nm。
本发明进一步涉及用于感应装置的芯部或带有芯部的感应装置,其中,芯部包括根据本发明或根据其一个或不止一个实施例的至少一个软磁性多层件。
请注意,若不矛盾,则根据本发明的磁性多层件的实施例中的一个或不止一个可与相应的实施例中的一个或不止一个组合。
附图说明
尽管存在本发明根据上文中的描述已经对技术人员而言变得清楚的事实,但是现在将另外在附图的帮助下例示本发明。附图显示:
图1:示意性地并且简化地显示根据本发明的设备的实施例;
图2:偏离根据图1的设备的表示,显示根据本发明的设备的另外的实施例的运输室和基板处理站布置;
图3:作为操作根据本发明的设备的示例而显示一系列的操作步骤(a)至(e),由此,执行根据本发明的方法的示例;
图4:示意性地并且简化地显示根据依据本发明的设备的另外的实施例的大量基板载体的布置和基板处理站的布置的不同的机械概念。
图5:示意性地显示位于根据本发明的设备的实施例处的处理站的另外布置的示例。
具体实施方式
图1最示意性地并且简化地显示根据本发明的软磁性材料多层件沉积设备的实施例。设备1包括真空运输室3,真空运输室3通过泵驱动布置5以泵驱动。真空运输室3具有围绕轴线AX呈圆柱形的圆柱形内部空间7。与真空运输室3的内部空间7同轴并且在内部空间7中,设有可旋转地装配的圆柱形运输转盘(carrousel)9。沿着平面E(其与图1的附图平面一致并且与轴线AX垂直),设有大量基板载体11的布置16,该基板载体11沿着运输转盘9的周缘均匀地分布。基板载体11中的每个构建成容纳基板13并且将基板13保持就位,以便在图1的实施例中,基板13中的每个的延伸表面13o之一面向圆柱形内部空间7的圆柱形表面7c。
仍然根据图1的实施例,沿着内部空间7的圆柱形表面7c,设有基板处理站的布置15。在图1中,显示这些基板处理站中的两个,并且以参考符号17A和 17B表示这两个基板处理站。所提到的布置15的基板处理站面朝基板载体11的轨迹路径,以便在启动处理的情况下,这些基板处理站处理基板13的表面13o。
旋转驱动器19可操作地耦接到运输转盘9,以便于使转盘9围绕轴线AX旋转。由此,大量基板载体11(其装载有基板13)的布置16通过布置15的相应的处理站的处理区。
因而,建立了大量基板载体11的布置16相对于处理站的布置15的相对旋转。
处理站的布置15包括第一溅镀沉积站17A和第二溅镀沉积站17B,或甚至以最小构造由第一溅镀沉积站17A和第二溅镀沉积站17B组成。第一溅镀沉积站17A具有第一溅镀靶TA,第一溅镀靶TA由将作为层材料而沉积于基板13上的第一软磁性材料组成。在图1中以MA表示该第一靶材料。材料MA可由铁磁性元素Fe、Co、Ni中的一种或不止一种组成,或除了这些元素中的一种或不止一种以外,还可包括非铁磁性元素中的一种或不止一种。这样的至少一种非铁磁性元素可为出自周期系的IIIA、IVB以及VB族(根据IUAPC的13、4、5族),由此尤其是出自B、Ta、Zr族的一种或不止一种元素。
第二溅镀沉积站17B包括第二靶TB,第二靶TB由第二软磁性材料MB组成,第二软磁性材料MB将作为层材料而沉积于基板13上,并且不同于第一溅镀站17A的靶TA的软磁性材料MA。材料MB可由铁磁性元素Fe、Co、Ni中的一种或不止一种组成,或除了这些元素中的一种或不止一种以外,还可包括非铁磁性元素中的一种或不止一种。这样的至少一种非铁磁性元素可为出自周期系的IIIA、IVB以及VB族(根据IUAPC的13、4、5族),由此尤其出自B、Ta、Zr族的一种或不止一种元素。
因而,在这两个溅镀站17A和17B处,执行非反应性溅镀沉积,并且,将沉积于基板13上的材料是相应的靶TA、TB的固体材料。由此,并且如果MA和/或MB是不止一种元素的材料,则准确地确定沉积于基板13的延伸表面13o上的材料的化学计量和化学计量随时间推移的恒定性。
溅镀站17A和17B由相应的供电单元21A和21B进行电气供电。取决于靶材料MA和MB,供电单元21A和21B是DC-、脉冲式DC-(包括HIPIMS-)供电单元,或为用于单频电源或多频电源的Rf供电单元。还有可能(未显示)使大量基板载体11的布置16的基板载体11进行电偏压,以便使两种材料MA和MB同等地或选择性地沉积。在图1的实施例中,这必需从偏压源经由运输转盘9来相应地电连接到基板载体11。
设备1进一步包括控制单元23。控制单元23一方面控制旋转驱动器19,并且因而控制运输转盘9的相对旋转移动,而另一方面控制溅镀沉积站17A和17B的处理启动和停止。由此,控制单元23被配置成在大量基板载体11的布置16相对于处理站的布置15围绕轴线AX的不止一次紧接进行的360°相对转动期间,维持溅镀沉积站17A和17B启动关于溅镀沉积靶材料朝基板载体11的沉积并且因而在基板13上沉积。在其期间溅镀沉积站17A和17B被启动沉积的转动的次数取决于将作为堆叠件而沉积于基板13的延伸表面13o上的材料MA和MB的薄层的数量。所提到的不止一次360°相对转动(在此期间,溅镀沉积站17A和17B被启动沉积)紧接着彼此而进行。
例如,为了如在图1中示意性地显示地例如经由二向式装载-锁定布置25来将基板13装载和卸载于设备(根据图1的实施例,装载和卸载于运输转盘9),控制单元23另外控制包括溅镀沉积站17A和17B的处理站的布置15,以选择性地停止基板13的相应的处理。这可通过如下的过程而实现:停止相应的供电单元(如21A和21B),或关闭相应的挡板(未显示)和相应地打开相应的挡板,由此使相应的站所进行的基板处理中断。这尤其考虑到如下的事实:由设备1处理的所有基板13都应当在装载到设备与从设备卸载之间被同等地处理。
然而,完全有可能执行大量基板载体11的布置16根据图1而在运输转盘9上围绕轴线AX并且在图1中以箭头Ω表示的按增量式步进进行的相对旋转移动,鉴于使尤其材料MA和MB的极薄层沉积的目标,在优良实施例中,至少在所提到的紧接着彼此而进行的不止一次360°相对转动中的几次转动期间,控制单元控制旋转驱动器19,以便相对于轴线AX以恒定角速度持续地相对旋转。通过运输转盘9的根据图1而这样持续进行恒定速率相对旋转,从而避免如可能由于停止和进行相对旋转而引起的另外的转变状态。避免对于由溅镀沉积站17A和17B进行的对极薄层的溅镀沉积的任何几乎不可控制的转变状态改进这样的沉积的可控制性。这对于由基板处理站的布置15的可能设置的另外的层沉积站进行的在基板上的层沉积也是成立的。
根据优良实施例,在运输转盘9经由旋转驱动器19和控制单元23来控制,以至少在不止一次360°无间断相对转动中的几次转动期间,围绕轴线AX以恒定角相对速率相对地旋转的情况下,尤其由溅镀沉积站17A和17B沉积于基板13的表面13o上的每个极薄层的厚度变为通过电力(利用其通过供电单元21A和21B而对相应的溅镀站17A和17B进行供电)而管控,实际上通过相应的沉积率(即,每一时间单位沉积的材料的量)而管控。因而,控制单元23被配置成一方面独立于大量基板载体11的布置16相对于处理站的布置15的恒定相对旋转速率,而另一方面独立于期望的极小的层厚(对于材料MA的d1和对于材料MB的d2而言),控制由供电单元21A以及相应的21B传送到相应的溅镀沉积站17A和17B的电力。
如果处理站的布置15包括在与第一和第二溅镀沉积站17A、17B相同的时间期间被启动沉积的另外的层沉积站,则同样奏效(prevails):这样的另外的站的沉积率也独立于如所提到的恒定相对旋转速率,且另一方面独立于将通过这样的另外的层沉积站而沉积的期望的极小的层厚,而由控制单元23控制。
相应的材料MA和MB以及可能另外的材料的包括d1、d2的厚度(其由根据本发明并且如在上文中所提到的图1中例示的设备实现)由控制单元23针对对于多次360°转动的恒定相对旋转速率而控制并且通过由单元23进行的对供电单元(如图1的21A和21B)的相应的控制而控制。
如果大量基板载体11的布置16(其如位于图1的运输转盘9上)相对于处理站的布置15而按增量式步进相对地旋转,则布置15的处理站(包括溅镀沉积站17A和17B)必须与基板载体11的相互角间隔同等地成角度间隔开,以确保在每次相对增量式旋转时,基板载体11都变得与处理站中的一个良好地对准。
如果所提到的相对旋转由旋转驱动器19驱动并且由控制单元23针对恒定相对角速率旋转而控制,则布置15的处理站的角间隔不需要适应于基板载体11例如沿着运输转盘9的相互角间隔。
尤其在通过控制单元23并且经由旋转驱动器19来将该相对旋转控制成持续进行两次或不止两次360°相继相对转动的情况下,通过如在图1中以-Ω处的虚线显示的使例如运输转盘9的相对转动的方向反转,从而改进极薄层的最终的总体堆叠件的均匀性。可在已通过溅镀沉积站17A和17B而使期望数量的薄层沉积之后,由控制单元23控制这样的反转。
根据图2(其仍然简化地并且最示意性地显示真空运输室3),设有由17A1、17A2、17B1、17B2 等等表示的不止一对溅镀沉积站17A和17B(如图1),由此,如也在关于图1的情境下提到的,每个溅镀沉积站17Ax具有材料MA的相应的靶,并且相应地,溅镀沉积站17Bx中的每个具有材料MB的靶。虽然如此,不止一个第一和/或不止一个第二溅镀沉积站可具有不同的软磁性材料的相应的靶。例如,站17A1可具有软磁性材料MA1的靶,站17A2可具有不同的软磁性材料MA2的靶等等以及多个第二溅镀站17B1、17B2等等也类似如此。
如在图2中进一步显示的,在设备的一个实施例中,作为处理站的布置15的部分而设有另外的层沉积站25。该沉积站在例如运输转盘9的不止一次360°相对转动期间可不起动沉积。借助于控制单元23(其不再显示于图2中),可仅通过在完成预定次数的所提到的持续进行的360°相对转动之后,如以所选择的时间跨度接通相应的电源和/或打开阻拦在基板13(未在图2中显示)上的沉积的挡板,从而对另外的层沉积室25进行起动沉积。在优良实施例中,通过该沉积站25而使介电材料(如氧化铝、氧化硅、氧化钽、氮化硅、氮化铝以及相应的碳化物或含氧碳化物或含氮碳化物等等)的薄层例如沉积为材料MA和MB的极薄层的已经完成的堆叠件上的最终层,和/或沉积为在已使MA和MB的第一预定数量的极薄层沉积之后并且在进一步使MA和MB的堆叠件的另外的部分沉积之前的中间介电层。
然而,在图1和图2的实施例中,溅镀沉积站17A和17B彼此邻近,在一个实施例中,在相应的溅镀沉积站17A和17B中间,设有另外的处理站,尤其至少一个另外的层沉积站,尤其至少一个另外的溅镀沉积室。可通过这样的另外的至少一个层沉积站而沉积至少一种非铁磁性元素,如出自周期系的IIIA、IVB以及VB族(根据IUAPC的13、4、5族)的一种或不止一种元素,尤其是硼和/或钽和/或锆。如果设有这样的至少一个中间站,则该中间站可像溅镀沉积站17A和17B那样持续地操作,或以选择的间隔操作,这意味着仅在材料MA和MB的预定数量的极薄层已沉积于基板13上之后进行。
图5沿着大量基板载体11的布置16(未在图5中显示)相对于处理站的布置15的相对旋转Ω的轨迹路径最示意性地显示如沿着所提到的轨迹路径布置的站的示例。第一溅镀沉积站具有由元素Fe、Ni、Co中的至少一种组成的靶。
邻近的相继的另外的溅镀沉积站18a具有元素B、Ta、Zr中的至少一种的靶。
第二溅镀沉积站17B具有Co的靶。邻近的相继的另外的溅镀沉积站18b和18c被安装,并且相应地具有Ta和Zr的靶。
作为示例,所有站18a至18c都与站17A和17B同时被启动沉积。
为了进一步改进极薄层的磁性特性,准直器(未显示)可设于相应的靶TA和TB与转动的基板载体11之间。这样的准直器还可设于处理站的布置15的另外的层沉积站处。
图3显示例如根据图1或图2的实施例的设备的操作的示例。由此可看出,真空运输室3的圆柱形内部空间7在近似于多边形的意义上也应被理解为呈圆柱形。
在根据图3的循环(a)中,层沉积站25被启动沉积,并且,运输转盘9上的所有基板13都涂覆有带有4nm厚度的氧化铝缓冲层。运输转盘9以恒定角速率顺时针持续地旋转。一旦氧化铝缓冲层已沉积于基板13上,沉积站25(例如,在氧化铝材料靶上操作的Rf溅镀沉积室)就被停止沉积。在循环(b)中,溅镀沉积站17A和17B被启动,以便溅镀沉积于基板13上的缓冲层上,运输转盘9仍然以恒定角速率顺时针转动。通过40次360°持续转动而使40对材料MA和MB层沉积。材料MA是Fex6Coy6Bz6,并且材料MB是Cox7Tay7Zrz7,其化学计量因子x6、y6、z6和x7、y7、z7的值如上文中所指示那样。
具体地,并且在一个示例中,材料MA是Fe52Co28B20,并且,材料MB是Co91.5Ta4.5Zr4。厚度d1和d2的和是大约2nm。
最终得到带有大约80nm的总厚度的所提到的MA极薄层和MB极薄层的层堆叠件。根据循环(c),在已使大约80nm厚度的该层堆叠件沉积之后,用于氧化铝沉积的沉积室25被启动沉积,并且,氧化铝的大约4nm厚度的薄层沉积于80nm层堆叠件上。由此,运输转盘9的转动方向反转成逆时针。随后并且根据图3的循环(d),沉积室25再次被停止沉积,并且,溅镀沉积站17A和17B被启动溅镀沉积。
通过随后使运输转盘9进行40次360°逆时针持续转动,从而再次使材料MA和MB的极薄层的80nm堆叠件沉积。
由此发现,通过减小从所提到的MA和MB材料靶沉积的层的d1以及d2(例如,从1 nm低至0.2 nm),从而堆叠件的磁性性质Hk从35 Oe改进至将近50 Oe,将矫顽力维持得极低(即,小于大约0.1至0.2 Oe),这对于如超低损耗RF被动装置所需要的软磁性多层件是强制性的。
根据循环(e)以及可能的以下的另外的循环,循环(a)至(c)可如期望那样频繁地重复进行。
必须注意到,化学计量参数和xn、yn、zn可在如上文中所提到的范围内变化,以进一步优化用于极高频率的应用(如一千兆赫或几千兆赫)的极薄的软磁性材料层的最终堆叠件的软磁性行为。
在根据图3的示例中涂覆的基板是以氧化硅层覆盖的硅基板。
然而,根据图1至图3的实施例,基板载体11以如下的方式沿着运输转盘9的周缘布置:在基板载体11中被支撑的基板具有延伸表面13o,该延伸表面具有相对于旋转轴线AX径向地向外指向并且朝向布置15的相应定位的站指向的法线。
图4(a)至图(g)最示意性地显示根据本发明的设备的各种机械概念,其中,建立大量基板载体11的布置16相对于处理站的布置16的相对旋转。
在图4a的实施例中,处理站的布置15是固定的。带有基板13的大量基板载体11的布置16是可旋转的,并且,基板13的将被处理的表面相对于轴线AX而向外面朝处理站的固定布置15。
在图4b的实施例中,带有基板13的大量基板载体11的布置16是固定的。处理站的布置15是可旋转的。基板13的将被处理的表面相对于轴线AX而向内面朝处理站的可旋转布置15。
在图4c的实施例中,处理站的布置15是可旋转的。带有基板13的大量基板载体11的布置16是固定的,并且,基板13的将被处理的表面相对于轴线AX而向外定向,并且面向处理站的可旋转布置15。
在图4d的实施例中,带有基板13的大量基板载体11的布置16是可旋转的。处理站的布置15是固定的。基板13的将被处理的表面相对于轴线AX而向内定向,并且面向处理站的固定布置15。
请注意,示意性地以ST表示的图4a至图4d中的固定装配。
在图4e的实施例中,真空运输室3的内部空间7并非如在图4a至图4d的实施例中那样是圆柱形的,而是环形的。处理站的布置15是固定的或可旋转的。带有基板13的大量基板载体11的布置16相应地是可旋转的或固定的。基板13的将被处理的表面相对于轴线AX而向外定向,并且面向处理站的布置15。
在图4f的实施例中,真空运输室3的内部空间7并非如在图4a至图4d的实施例中那样是圆柱形的,而是环形的。处理站的布置15是固定的或可旋转的。带有基板13的大量基板载体11的布置16相应地是可旋转的或固定的。基板13的将被处理的表面相对于轴线AX而向内定向,并且面向处理站的布置15。
在图4g的实施例中,内部空间7是圆柱形的。处理站的布置15是固定的或可旋转的。带有基板13的大量基板载体11的布置16相应地是可旋转的或固定的。处理站的布置15的站的处理方向平行于轴线AX。基板13的将被处理的表面平行于轴线AX而定向,并且面向处理站的布置15。
如现在变得对技术人员明显的是,在不脱离本发明的范围的情况下,实现对于基板13的大量基板载体11的布置16和处理站的布置15的另外的机械组合是可能的。
然而,关于图1至图3以及图5的实施例而给出的所有解释也都适用于根据图4的实施例。
Claims (54)
1.一种软磁性材料多层件沉积设备,包括:
• 围绕轴线的圆形的连续内部空间真空运输室;
• 沿着与所述轴线垂直的平面,包括大量基板载体的圆形布置,其位于所述圆形的连续内部空间中并且与所述轴线同轴;
• 沿着与所述轴线垂直的平面设置的基板处理站的圆形布置,所述基板处理站的圆形布置的所述处理站可进行共同处理操作而进入所述圆形的连续内部空间中;
• 旋转驱动器,其在所述大量基板载体的所述圆形布置与所述处理站的圆形布置之间可操作地耦接,以便于建立所述大量基板载体的所述圆形布置与所述处理站的圆形布置之间的相对旋转;
• 所述大量基板载体的所述圆形布置和所述处理站的圆形布置相互对准;
所述基板处理站的布置包括:
• 至少一个第一溅镀沉积站和至少一个第二溅镀沉积站,其各自带有单个靶;
• 所述第一溅镀沉积站,其具有用于作为层的材料而被沉积于所述基板上的第一软磁性材料的第一靶;
• 所述第二溅镀沉积站,其具有与所述第一软磁性材料不同并且用于作为层的材料而被沉积于所述基板上的第二软磁性材料的第二靶;
所述设备进一步包括:
• 控制单元,其可操作地耦接到所述处理站的布置的所述处理站并且耦接到所述旋转驱动器,并且被配置成控制所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站,以便于至少在所述大量基板载体的所述布置相对于所述处理站的布置并且围绕所述轴线的不止一次360°转动期间,朝向并且对包括所述大量基板载体的所述圆形布置持续地启动和进行溅镀沉积,所述360°转动紧接着彼此而进行,并且其中所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站是成对的相互邻近的站或者所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站之间额外的处理站在所述转动期间被停止。
2.根据权利要求1所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述圆形的连续内部空间是环形的,并且所述大量基板载体的所述布置或所述处理站的布置被装配到环形的所述内部空间的径向外圆形表面或被装配到环形的所述内部空间的顶表面或底表面。
3.根据权利要求1所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述圆形的连续内部空间是环形的,并且所述大量基板载体的所述布置或所述处理站的布置被装配到环形的所述内部空间的径向内圆形表面。
4.根据权利要求1所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述圆形的连续内部空间是圆柱形的,并且所述大量基板载体的所述布置或所述处理站的布置被装配到作为圆柱形的所述内部空间的环绕表面的圆形表面或被装配到圆柱形的所述内部空间的底表面或被装配到顶表面。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述处理站的布置是固定的,并且所述大量基板载体的所述布置是可旋转的。
6.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶包括出自Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素或由其组成,并且所述第二靶包括Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素或由其组成。
7.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶由Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素和至少一种非铁磁性元素组成,和/或所述第二靶由出自Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素和至少一种非铁磁性元素组成。
8.根据权利要求7所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述至少一种非铁磁性元素是根据IUAPC的13、4、5族出自周期系的IIIA、IVB以及VB族的至少一种元素。
9.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶包括Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素或由其组成,并且所述第二靶包括Fe、Ni、Co族的一种或不止一种元素或由其组成,并且进一步包括与所述第一溅镀沉积站和/或所述第二溅镀沉积站邻近并且具有至少一个非铁磁性元素的靶的至少一个另外的溅镀沉积站。
10.根据权利要求9所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述至少一种非铁磁性元素是根据IUAPC的13、4、5族出自周期系的IIIA、IVB以及VB族的至少一种元素。
11.根据权利要求8所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述至少一种非铁磁性元素是出自B、Ta、Zr族的至少一种。
12.根据权利要求10所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述至少一种非铁磁性元素是出自B、Ta、Zr族的至少一种。
13.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述控制单元被配置成以步进方式控制所述旋转驱动器。
14.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述控制单元被配置成控制所述旋转驱动器以相对于所述轴线以恒定角速度进行持续的相对旋转,以用于紧接着彼此而进行的所述不止一次360°转动中的至少一些。
15.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述控制单元被配置成独立于所述基板载体中的每个相应地暴露于所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站的暴露时间,控制至少所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站的溅镀功率,以便于通过所述第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站中的每个而相应地溅镀沉积相应期望厚度d1、d2的所述第一软磁性材料和所述第二软磁性材料的层。
16.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得下述是成立的:
10nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
17.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得下述是成立的:
5 nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
18.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得下述是成立的:
1nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm。
19.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得下述是成立的:
0.5nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.1 nm;或
0.5nm ≥ (d1,d2) ≥ 0.2 nm。
20.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得所述厚度d1和d2相等。
21.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得d1和d2是1nm。
22.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得d1和d2中的至少一个< 1 nm。
23.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得下述中的至少一个是成立的:
0.1 nm ≤ (d1,d2) ≤ 3 nm
0.3 nm ≤ (d1,d2) ≤ 2 nm
0.5 nm ≤ (d1,d2) ≤ 1.5 nm。
24.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一溅镀沉积站构造成沉积FeCoB,并且,所述第二溅镀沉积站构造成沉积CoTaZr。
25.根据权利要求15所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得所述基板载体反复地经过所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站达多次。
26.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述处理站的布置包括至少一个另外的层沉积站,所述控制单元被配置成控制所述另外的层沉积站,以便于至少在所述不止一次360°转动期间持续地沉积,并且所述控制单元被配置成独立于所述基板载体中的每个暴露于所述另外的层沉积站的暴露时间,控制所述另外的层沉积站的材料沉积率,以便于通过所述另外的层沉积站沉积期望厚度d3的层。
27.根据权利要求26所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得,对于所述期望厚度d3,下述是成立的:
10nm ≥ (d3) ≥ 0.1 nm。
28.根据权利要求27所述的软磁性材料多层件沉积设备,其被控制成使得,对于d3,下述是成立的:
5nm ≥ d3 ≥ 2 nm。
29.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,包括所述第一溅镀沉积站中的不止一个。
30.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,包括所述第二溅镀沉积站中的不止一个。
31.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,包括大量所述成对的相互邻近的站,所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站交替性地被布置。
32.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站是不止两个层沉积站的组的两个站,所述组的所述层沉积站沿着所述圆形的连续内部空间彼此邻近地设置,并且所述组的所述层沉积站通过相应配置的所述控制单元的控制而同时地被启动沉积。
33.根据权利要求32所述的软磁性材料多层件沉积设备,包括所述组中的不止一个所述组和/或不同的所述组。
34.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述基板处理站的布置包括被配置成使另外的材料朝向所述基板载体溅镀沉积的至少一个另外的溅镀沉积站。
35.根据权利要求34所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述另外的材料是非磁性金属或金属合金或介电材料。
36.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述控制单元被配置成可控制地启动和停止由所述处理站的布置的所述处理站中的所选择的一些或全部进行的对所述基板的处理。
37.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述控制单元被配置成控制所述旋转驱动器以相对于所述轴线以恒定角速度进行持续的相对旋转,以用于紧接着彼此而进行的所述不止一次360°相对转动中的至少一次,并且进一步反转所述旋转驱动器的相对旋转的方向。
38.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一溅镀沉积站和所述第二溅镀沉积站中的至少一个包括位于相应的所述靶的下游的准直器。
39.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶和所述第二靶中的一个具有Fex1Coy1,所述处理站的布置包括与具有Fex1Coy1的靶的所述溅镀沉积站紧接邻近的另外的溅镀沉积站,所述另外的溅镀沉积站具有硼的靶,并且由所述控制单元控制成在与具有Fex1Coy1的靶的所述溅镀沉积站相同的时间期间被启动沉积,并且其中,下述是成立的:x1+y1=100,并且,20<y1<50。
40.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶和所述第二靶中的一个具有Co,所述处理站的布置包括与具有Co的靶的所述溅镀沉积站邻近并且相应地具有Ta和Zr的靶的至少两个另外的溅镀沉积站,相应地具有Ta和Zr的靶的所述两个另外的溅镀沉积站由所述控制单元控制成在与具有Co的靶的所述溅镀沉积站相同的时间期间被启动沉积。
41.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶和所述第二靶中的至少一个具有Fex2Coy2Bz2,其中,x2+y2+z2=100。
42.根据权利要求41所述的软磁性材料多层件沉积设备,所述处理站的布置包括被配置成沉积介电材料层的至少一个另外的层沉积站。
43.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶和所述第二靶中的至少一个具有Nix3Fey3,其中,x3+y3=100,并且,下述是成立的:50<y3<60或17.5<y3<22.5。
44.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶具有Fex4Coy4,所述第二靶具有Nix5Fey5,并且,下述是成立的:x4+y4=100,并且,x5+y5=100,并且,5<y4<20,并且,17.5<y5<22.5,或50<y5<60。
45.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述第一靶具有Fex6Coy6Bz6,并且,所述第二靶具有Cox7Tay7Zrz7,其中,x6+y6+z6=100,并且,x7+y7+z7=100。
46.根据权利要求45所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,下述是成立的:
x6>y6。
47.根据权利要求45所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,下述是成立的:
y6 ≥ z6。
48.根据权利要求45所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,下述是成立的:
x7>y7。
49.根据权利要求45所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,下述是成立的:
y7 ≥ z7。
50.根据权利要求45所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,下述中的至少一个或不止一个是成立的:
45 ≤ x6 ≤ 60,
50 ≤ x6 ≤ 55,
x6=52,
20 ≤ y6 ≤ 40,
25 ≤ y6 ≤ 30,
y6 = 28,
10 ≤ z6 ≤ 30,
15 ≤ z6 ≤ 25,
z6 = 20。
51.根据权利要求45所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,下述中的至少一个或不止一个是成立的:
85 ≤ x7 ≤ 95,
90 ≤ x7 ≤ 93,
x7 = 91.5,
3 ≤ y7 ≤ 6,
4 ≤ y7 ≤ 5,
y7 = 4.5,
2 ≤ z7 ≤ 6,
3 ≤ z7 ≤ 5,
z7 = 4。
52.根据权利要求1至4中的一项所述的软磁性材料多层件沉积设备,其中,所述控制单元被配置成控制所述相对旋转和/或应用于至少所述第一靶和所述第二靶并且应用于所述处理站的布置的另外的层沉积站的电力,以便于通过所述第一溅镀沉积站和第二溅镀沉积站中的每个并且通过至少一个另外的层沉积站而在每个暴露至其的基板上沉积相应厚度d的层,对于厚度d,下述中的至少一个是成立的:
0.1 nm ≤ d ≤ 3 nm
0.3 nm ≤ d ≤ 2 nm
0.5 nm ≤ d ≤ 1.5 nm。
53.一种制造带有包括芯部的感应装置的基板的方法,所述芯部包括通过溅镀而沉积的薄层,其中所述薄层的至少部分借助于根据权利要求1至52中的一项所述的设备来沉积。
54.一种制造带有用于感应装置的芯部的基板的方法,所述芯部包括通过溅镀而沉积的薄层,其中所述薄层的至少部分借助于根据权利要求1至52中的一项所述的设备来沉积。
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