CN111719116B - 用于真空溅射沉积的设备及其方法 - Google Patents

用于真空溅射沉积的设备及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111719116B
CN111719116B CN202010428072.1A CN202010428072A CN111719116B CN 111719116 B CN111719116 B CN 111719116B CN 202010428072 A CN202010428072 A CN 202010428072A CN 111719116 B CN111719116 B CN 111719116B
Authority
CN
China
Prior art keywords
process gas
vacuum
excess
gas atmosphere
content
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
CN202010428072.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111719116A (zh
Inventor
丹尼尔·塞韦林
托马斯·格比利
托马斯·莱普尼茨
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.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
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 Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Priority to CN202010428072.1A priority Critical patent/CN111719116B/zh
Publication of CN111719116A publication Critical patent/CN111719116A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111719116B publication Critical patent/CN111719116B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H01J37/32844—Treating effluent gases
    • 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
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C23C14/0042—Controlling partial pressure or flow rate of reactive or inert gases with feedback of measurements
    • 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
    • C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036—Reactive sputtering
    • C23C14/0063—Reactive sputtering characterised by means for introducing or removing gases
    • 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
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/086—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • 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
    • C23C14/3464—Sputtering using more than one 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
    • C23C14/352—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering using more than one target
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • 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
    • H01J37/3464—Operating strategies
    • H01J37/3473—Composition uniformity or desired gradient
    • 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
    • H01J37/3488—Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3494—Adaptation to extreme pressure conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1262—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/02—Details
    • H01J2237/0203—Protection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/18—Vacuum control means
    • H01J2237/182—Obtaining or maintaining desired pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24571—Measurements of non-electric or non-magnetic variables
    • H01J2237/24585—Other variables, e.g. energy, mass, velocity, time, temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

描述一种用于真空溅射沉积的设备(100)。所述设备包括：真空腔室(110)；真空腔室(110)内的三个或更多个溅射阴极，用于在基板(200)上溅射材料；气体分配系统(130)，用于向真空腔室(110)提供包括H2的处理气体；真空系统(140)，用于在真空腔室(110)内提供真空；和安全布置(160)，用于降低氧氢爆炸的风险，其中安全布置(160)包含连接至真空系统(140)的稀释气体馈给单元(165)，用于稀释处理气体(111)的H2含量。

Description

用于真空溅射沉积的设备及其方法
本申请是申请日为2015年8月24日申请的申请号为201580082619.4，并且发明名称为“用于真空溅射沉积的设备及其方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开内容涉及用于在真空工艺腔室中涂覆基板的设备和方法。具体地，本公开内容涉及用于在基板上形成至少一层溅射材料以用于显示器制造的设备和方法。
背景技术
在许多应用中，需要在基板上(例如，在玻璃基板上)沉积薄层。常规地，在涂覆设备的不同腔室中涂覆基板。对于一些应用，使用气相沉积技术在真空中涂覆基板。已知用于在基板上沉积材料的数种方法。例如，可通过物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)工艺、化学气相沉积(chemical vapor deposition；CVD)工艺或等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition；PECVD)工艺等来涂覆基板。通常，在待涂覆的基板所在的工艺设备或工艺腔室中执行所述工艺。
在过去几年中，电子器件且尤其是光电子器件在成本上表现出显著的下降。此外，显示器的像素密度正不断增加。对于TFT显示器，需要高密度TFT集成。然而，尽管器件内的薄膜晶体管(thin-film transistor；TFT)数量增加，但仍试图增加产量并且降低制造成本。
因此，一直需要提供用于在制造期间调整TFT显示性质的设备和方法，尤其是关于高质量和低成本方面。
发明内容
鉴于上述，提供根据独立权利要求的用于真空溅射沉积的设备、用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸的风险的方法和制造至少一个层的方法。进一步的优点、特征、方面和细节自从属权利要求、说明书和附图显而易见。
根据本公开内容的一个方面，提供一种用于真空溅射沉积的设备。所述设备包括：真空腔室；真空腔室内的三个或更多个溅射阴极，用于在基板上溅射材料；气体分配系统，用于向真空腔室提供包括H2的处理气体；真空系统，用于在真空腔室内提供真空；和安全布置，用于降低氧氢爆炸的风险。安全布置包括连接至真空系统的稀释气体馈给单元，用于稀释处理气体的H2含量。
根据本公开内容的另一方面，提供一种用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸的风险的方法，其中在真空沉积期间采用具有至少2.2％的H2含量的处理气体。所述方法包括：将稀释气体馈给至真空沉积设备的真空系统；和以至少1/5的H2/稀释气体的稀释比率稀释真空系统中的H2含量。
根据本公开内容的另一方面，提供一种制造至少一个层的方法。所述方法包括：在真空腔室内的处理气体中从含有溅射材料的阴极将层溅射至基板上，其中在溅射期间基板处于静止状态，其中处理气体包括H2、O2和惰性气体，其中H2的含量为2.2％至30.0％。此外，制造至少一个层的方法包括执行根据本文所描述的实施方式的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸的风险的方法。
本公开内容还涉及一种用于实施所公开的方法的设备，包括用于执行这些方法的设备部分。可通过硬件部件、由适当软件编程的计算机、两者的任何组合或以任何其他方式来执行所述方法。此外，本公开内容还涉及所描述设备的操作方法。本公开内容还包括一种用于实施设备的每个功能的方法。
附图说明
为了可详细地理解本文描述的本公开内容的上述特征，可参照实施方式获得上文简要概述的更具体的描述。附图涉及本公开内容的实施方式，并在下文进行描述：
图1示出了根据本文所描述的实施方式的用于真空溅射的设备的示意图；
图2示出了根据本文所描述的实施方式的用于真空溅射的设备的示意图；
图3示出了根据本文所描述的实施方式的用于真空溅射的设备的示意图；
图4A示出了图示根据本文所描述的实施方式的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸的风险的方法的方框图；
图4B示出了图示根据本文所描述的实施方式的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸的风险的方法的方框图；和
图5示出了图示根据本文所描述的实施方式的制造至少一个层的方法的方框图。
具体实施方式
现将详细参考本公开内容的各种实施方式，这些实施方式中的一个或多个实例图示于附图中。在附图的以下描述中，相同参考数字指示相同部件。在下文中，仅描述关于个别实施方式的差异。每个实例是通过对本公开内容的解释来提供的，并且不意味着作为本公开内容的限制。此外，作为一个实施方式的部分而图示或描述的特征可在其他实施方式上使用或与其他实施方式结合使用以产生另一实施方式。描述旨在包括这样的修改和变化。
在本公开内容中，表述“处理气体气氛”可理解为处理腔室内的气氛，具体为用于沉积层的设备的真空处理腔室内的气氛。“处理气体气氛”可具有由处理腔室内的空间指定的体积。
在本公开内容中，表述“用于真空溅射沉积的设备”可理解为用于在真空气氛环境中在基板上沉积材料的设备。此外，在本公开内容中，“真空腔室”可理解为经构造以用于在腔室中建立真空的腔室。在本公开内容中，“真空系统”可理解为经构造以用于在沉积腔室(例如，在真空沉积腔室)中提供真空的系统。例如，“真空系统”可包括至少一个真空泵，用于在沉积腔室中建立真空。
在本公开内容中，表述“溅射阴极”可理解为用于在基板上溅射材料的沉积源。如本文所描述，“溅射阴极”可以是具有磁体组件的可旋转阴极。
在本公开内容中，表述“气体分配系统”可理解为经构造以用于向沉积腔室(例如，真空腔室)提供处理气体的系统。“气体分配系统”可经构造以用于控制沉积腔室中的处理气体的成分。
在本公开内容中，缩写“H2”代表氢，尤其是代表气态氢。此外，在本公开内容中，缩写“O2”代表氧，尤其是代表气态氧。
在本公开内容中，表述“安全布置”可理解为例如通过降低氧氢爆炸的风险而可用以增加本文所描述的沉积设备的安全性的布置。
在本公开内容中，表述“降低真空沉积设备中的氧氢爆炸风险”应理解为可降低或消除在真空沉积设备的任何子系统中的氧氢爆炸风险，例如在真空系统中、气体分配系统中、处理腔室中、泵中、泵排气装置等等中的氧氢爆炸风险。
在图1中，示出根据本文所描述的实施方式的用于真空溅射沉积的设备100的示意图。根据本文所描述的实施方式，所述设备包括：真空腔室110；真空腔室110内的三个或更多个溅射阴极，例如包括第一溅射阴极223a、第二溅射阴极223b和第三溅射阴极223c的阴极排列，用于在基板上溅射材料。此外，所述设备包括：气体分配系统130，用于向真空腔室110提供包括H2的处理气体；真空系统140，用于在真空腔室110内提供真空；和安全布置160，用于降低氧氢爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的一些实施方式，所述设备可经构造以用于静态真空溅射沉积，即，待涂覆的基板不会连续地移动通过沉积区域。通常，尤其是对于大面积基板处理，可在静态沉积与动态沉积之间作出区分。动态沉积可理解为线内(inline)工艺中的沉积，其中基板接近沉积源(例如溅射阴极)连续地或准连续地移动。
根据本文所描述的实施方式，静态真空溅射沉积可理解为在基板上沉积层之前可使等离子体稳定化的溅射沉积工艺。就此而言，应注意，如技术人员所理解的，与动态沉积工艺不同的术语静态沉积工艺不排除基板的任何移动。静态沉积工艺可包括以下方面中的一个或多个。例如，静态沉积工艺可包括沉积期间的静态基板位置、沉积期间的振荡(oscillating)基板位置和/或沉积期间基本上恒定的平均基板位置。此外，静态沉积工艺可包括例如沉积期间的颤振(dithering)基板位置、沉积期间的摆动(wobbling)基板位置和/或在一个腔室中提供阴极(即，在腔室中提供预定的一组阴极)的沉积工艺。另外或替代地，静态沉积工艺可包括例如基板位置，其中在层沉积期间例如通过关闭使腔室与相邻腔室分隔开的阀单元来使沉积腔室具有相对于相邻腔室的密闭气氛。因此，静态沉积工艺可理解为具有基板静态位置的沉积工艺、具有基板基本上静态位置的沉积工艺或具有基板部分静态位置的沉积工艺。因此，本文所描述的静态沉积工艺可与动态沉积工艺作出明确区分，而无需静态沉积工艺的基板位置在沉积期间完全没有任何移动。
无论如何，应理解，本文所描述的方面尤其是关于用于真空溅射沉积的设备的气体分配系统130、真空系统140和安全布置160所描述的方面也可应用于经构造以用于动态真空溅射沉积的设备，即，将待涂覆的基板连续地移动通过沉积区域。因此，本文关于气体分配系统130、真空系统140和安全布置160描述的方面也可应用于在真空腔室内具有一个或多个溅射阴极以在基板上溅射材料的用于真空溅射沉积的设备。
因此，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，提供用于真空溅射沉积的设备100，所述设备包括：真空腔室110；真空腔室110内的一个或多个溅射阴极，用于在基板200上溅射材料；气体分配系统130，用于向真空腔室110提供包括H2的处理气体；真空系统140，用于在真空腔室110内提供真空；和安全布置160，用于降低氧氢爆炸的风险。安全布置160包括连接至真空系统140的稀释气体馈给单元165，用于稀释处理气体的H2含量。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，安全布置160可包括连接至真空系统140的稀释气体馈给单元165，用于稀释处理气体的H2含量，如图1至图3示例性所示。因此，提供了用于真空溅射沉积的设备，所述设备可与包括高H2含量的处理气体一起使用。具体地，通过提供包括本文所描述的安全布置的用于真空溅射沉积的设备，提供可与具有从2.2％至30.0％的H2含量的处理气体气氛111一起操作的用于真空溅射沉积的设备。因此，本文所描述的设备的实施方式提供用于在具有从2.2％至30.0％的H2含量的处理气体气氛中真空溅射沉积的设备，其中降低或甚至消除氧氢爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，本文所描述的溅射阴极可包括含氧化铟尤其是氧化锡铟(indium tin oxide；ITO)的靶材。例如，图3示出在真空腔室内包括第一含氧化铟的靶材220a和第二含氧化铟的靶材220b以溅射透明导电氧化层的实施方式。为了简明起见，在图2和图3中仅示出两个溅射阴极。然而，应理解，根据本公开内容的实施方式并参考图2和图3所描述的设备的各方面也可适用于在真空腔室内具有三个或更多个溅射阴极的设备的实施方式。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，本文所描述的实施方式的含氧化锡铟(ITO)的靶材可以是含ITO 90/10的靶材。根据本文所描述的实施方式，ITO 90/10包括比率为In2O3∶SnO2＝90∶10的氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)。或者，本文所描述的实施方式的含氧化锡铟(ITO)的靶材可包括具有In2O3∶SnO的任何比率的氧化铟(In2O3)和氧化锡(SnO2)，所述比率选自In2O3∶SnO2＝85∶15的第一比率至In2O3∶SnO2＝98∶2的第二比率的范围。
如图1示例性所示，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可经由处理气体供应单元136将气体分配系统130连接至真空腔室110。处理气体供应单元136可包括处理气体源136a，例如处理气体罐，经由处理气体供应管道136b将处理气体源136a连接至真空腔室110。可经由喷头135将处理气体从处理气体供应单元136提供至真空腔室110。
如图1示例性所示，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，真空系统140可包括至少一个真空泵143和管道144，管道144经构造以用于例如经由真空腔室110的出口115连接真空泵以与真空腔室110流体连通。可将稀释气体馈给单元165连接至在真空腔室110(具体地为真空腔室110的出口115)与真空泵143之间的管道144。根据另一实例(未在附图中示出)，可将稀释气体馈给单元连接至预真空泵142和/或至少一个真空泵143。真空泵143可以是转动叶片泵。因此，提供了用于真空溅射沉积的设备，其中在由真空泵143泵送之前可通过稀释气体稀释从真空腔室110供应至真空系统140中的处理气体。因此，可降低或甚至消除氧氢爆炸的风险。
如图2示例性所示，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体供应单元136可包括一个或多个单独的个别气体供应单元，例如选自由以下组成的群组的一个或多个单独的个别气体供应单元：H2供应单元131、O2供应单元132、水蒸汽供应单元133和惰性气体供应单元134。应理解，H2供应单元131经构造以用于向真空腔室110提供H2以建立具有本文所描述的H2含量的处理气体气氛111。因此，应理解，O2供应单元132、水蒸汽供应单元133和惰性气体供应单元134经构造以用于向真空腔室110分别提供O2、水蒸汽和惰性气体以建立具有本文所描述的O2含量和/或水蒸汽含量和/或惰性气体含量的处理气体气氛111。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，气体分配系统可经构造以用于独立于彼此向真空腔室110内的处理气体气氛提供H2和/或O2和/或水蒸汽和/或惰性气体。因此，可独立控制真空腔室110内的处理气体气氛111的H2含量和/或O2含量和/或水蒸汽含量和/或惰性气体含量。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，惰性气体供应单元134可包括惰性气体流量控制器164，惰性气体流量控制器164经构造以用于控制向处理气体气氛提供的惰性气体的量。相应地，水蒸汽供应单元133可包括水蒸汽质量流量控制器163，水蒸汽质量流量控制器163经构造以用于控制向处理气体气氛111提供的水蒸汽的量，O2供应单元132可包括O2质量流量控制器162c，O2质量流量控制器162c经构造以用于控制向处理气体气氛111提供的O2的量，并且H2供应单元131可包括H2质量流量控制器161d，H2质量流量控制器用于控制向处理气体气氛111提供的H2的量，如图3示例性所示。此外，O2供应单元132可包括O2质量流量计162d，O2质量流量计162d经构造以用于测量向真空腔室110提供的O2质量流量。此外，H2供应单元131可包括H2质量流量计161e，H2质量流量计161e经构造以用于测量向真空腔室110提供的H2质量流量。因此，可提供对于向真空腔室110提供的O2质量流量和H2质量流量的过量测量。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，H2供应单元131可经构造以用于提供惰性气体/H2混合物。惰性气体/H2混合物中的惰性气体的分压可选自本文所指定的惰性气体分压的下限与惰性气体分压的上限之间的范围。相应地，惰性气体/H2混合物中的H2的分压可选自本文所指定的H2分压的下限与H2分压的上限之间的范围。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，O2供应单元132可经构造以用于提供惰性气体/O2混合物。惰性气体/O2混合物中的惰性气体的分压可选自本文所指定的惰性气体分压的下限与惰性气体分压的上限之间的范围。相应地，惰性气体/O2混合物中的O2的分压可选自本文所指定的O2分压的下限与O2分压的上限之间的范围。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，水蒸汽供应单元133可经构造以用于提供惰性气体/水蒸汽混合物。惰性气体/水蒸汽混合物中的惰性气体的分压可选自本文所指定的惰性气体分压的下限与惰性气体分压的上限之间的范围。相应地，惰性气体/水蒸汽混合物中的水蒸汽的分压可选自本文所指定的水蒸汽分压的下限与水蒸汽分压的上限之间的范围。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，气体分配系统130可包括泵和/或压缩机，用于提供真空腔室内的处理气体气氛的所需压力。具体地，气体分配系统可包括泵和/或压缩机，所述泵和/或压缩机根据本文通过惰性气体、H2、O2和水蒸汽的相应分压上限与分压下限所指定的相应分压范围来用于提供惰性气体的分压和/或用于提供H2的分压和/或用于提供O2的分压和/或用于提供水蒸汽的分压。例如，可通过相应气体组成物的相应质量流量控制器来控制处理气体气氛的气体组成物(例如，惰性气体和/或H2和/或O2和/或水蒸汽)的分压。可经由来自工厂管线或气体存储器(诸如气体罐)的直接气体供应提供气体组成物。
示例性参看图2和图3，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可提供涡轮泵141用于将处理气体从真空腔室110供应至真空系统140。例如，可在真空腔室110的出口115处提供涡轮泵141。另外，如图2和图3示例性所示，预真空泵142(例如，罗茨泵)可布置在涡轮泵141与真空泵143之间。因此，如图2和图3示例性所示，稀释气体馈给单元165连接到的管道144可以是预真空管道，所述预真空管道连接涡轮泵141与预真空泵142。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，稀释气体馈给单元165可包括过量稀释气体测量系统165a，用于提供对于向真空系统140提供的稀释气体的过量稀释气体质量流量测量，如图2示例性所示。如图3示例性所示，过量稀释气体测量系统165a可包括稀释气体质量流量控制器165b和稀释气体质量流量计165c。稀释气体质量流量控制器165b可经构造以用于控制和测量从稀释气体馈给单元165提供至真空系统140的稀释气体质量流量。稀释气体质量流量计165c可经构造以用于测量从稀释气体馈给单元165提供至真空系统140的稀释气体质量流量。因此，提供了用于真空溅射沉积设备的安全布置，其中可过量地测量向真空系统提供的稀释气体的质量流量。因此，可增加操作具有根据本文所描述的H2含量的真空溅射沉积设备的安全性。
如图2和图3示例性所示，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可将过量稀释气体测量系统165a连接至气体分配系统130以提供反馈控制来控制真空系统140中的H2/稀释气体的预选稀释比率。具体地，可将过量稀释气体测量系统165a连接至气体分配系统130的过量H2质量流量测量系统161c。如图3示例性所示，过量H2质量流量测量系统161c可包括H2质量流量控制器161d和H2质量流量计161e。H2质量流量控制器161d可经构造以用于控制和测量向真空腔室110提供的H2质量流量。H2质量流量计161e可经构造以用于测量向真空腔室110提供的H2质量流量。因此，可提供对于向真空腔室110提供的H2质量流量的过量测量。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，稀释气体质量流量控制器165b可接收关于向真空腔室提供的H2质量流量的信息以使得稀释气体质量流量控制器165b可调节预选稀释气体质量流量以提供本文所描述的真空系统中的H2/稀释气体的稀释比率。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，H2/稀释气体的预选稀释比率可为至少1/5，特别地为至少1/10，更特别地为至少1/12。例如，在采用氮气N2作为稀释气体的情况下，H2/N2的稀释比率为至少1/16，例如H2/N2的稀释比率可为1/17。作为另一示例，在采用二氧化碳CO2作为稀释气体的情况下，H2/CO2的稀释比率可为至少1/12。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，稀释气体可以是选自由以下组成的群组的至少一种气体：空气；二氧化碳CO2；氮气N2；水蒸汽H2O；惰性气体，诸如氦气He、氖气Ne、氩气Ar、氪气Kr、氙气Xe或氡气Rn。因此，通过提供本文所描述的真空系统140中的H2/稀释气体的稀释比率，可降低或甚至消除使用具有2.2％至30％的H2含量的处理气体的氧氢爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可将稀释气体质量流量控制器165b连接至控制器120，如图3示例性所示。控制器120可经构造以用于从过量H2质量流量测量系统161c接收H2质量流量测量数据。此外，控制器120可经构造以用于从过量稀释气体测量系统165a接收稀释气体质量流量测量数据。因此，控制器120可通过控制稀释气体质量流量控制器165b和/或H2质量流量控制器161d来控制稀释气体质量流量和/或H2质量流量以使得可调节和维持本文所描述的真空系统中的预选H2/稀释气体比率。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，安全布置160可包括布置在真空系统140内的压力控制单元145，用于测量真空系统140内的压力。例如，压力控制单元145可布置在涡轮泵141与预真空泵142之间的管道144中，如图2和图3中示例性所示。如图2和图3中示例性所示，可将压力控制单元145连接至气体分配系统130的过量H2关闭系统161以在通过压力控制单元145检测到真空系统140内的处理气体的临界压力时关闭H2供应。如图3示例性所示，过量H2关闭系统161可包括第一H2阀161a和第二H2阀161b，可关闭所述H2阀以关闭H2供应。例如，临界压力可以是处于0.008毫巴的下限与50毫巴的上限之间范围内的临界压力，下限特别地是0.02毫巴，更特别地是0.05毫巴，上限特别地是10毫巴，更特别地是1.0毫巴，在此临界压力处压力控制单元145可发送信号至过量H2关闭系统161以关闭H2供应。例如，管道144(即，预真空管道)中的临界压力可以是2.0毫巴的临界压力，在此临界压力处压力控制单元145可发送信号至过量H2关闭系统161以关闭H2供应。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，压力控制单元145与过量H2关闭系统161的连接可以是直接连接，使得在检测到真空系统140内的处理气体的临界压力的情况下，将关闭H2供应的信号直接发送至过量H2关闭系统161。例如，当真空系统内的临界压力出现时，具体地出现在涡轮泵141与预真空泵142之间的管道144中，可机械地触发压力控制单元145(例如，压力传感器)。当已触发第一压力控制单元145时，将关闭H2供应的信号直接发送至过量H2关闭系统161，例如至第一H2阀161a和第二H2阀161b。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，另外或替代地，可将压力控制单元145连接至控制器120，控制器120可经构造以用于从压力控制单元145接收测量数据。例如，在通过压力控制单元145检测到真空系统140内的临界压力的情况下，可将相应信号发送至控制器120。随后，控制器可发起适当反应，例如向过量H2关闭系统161发送信号以关闭H2供应。
如图2示例性所示，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，安全布置160可进一步包括布置在真空腔室110内的过量处理气体压力测量系统150。如图3示例性所示，过量处理气体压力测量系统150可包括第一压力传感器150a和第二压力传感器150b。可将过量处理气体压力测量系统150连接至过量H2关闭系统161以在检测到真空腔室内的临界压力时关闭H2供应，特别地临界压力处于0.008毫巴的下限与50毫巴的上限之间的范围内，下限特别地为0.02毫巴，更特别地为0.05毫巴，上限特别地为10毫巴，更特别地为1.0毫巴。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的进一步实施方式，过量H2关闭系统161可经构造以用于在检测到真空腔室内的临界压力时关闭H2供应，所述临界压力是处理压力的1.5倍高，特别地是处理压力的2倍高。过量处理气体压力测量系统150与过量H2关闭系统161的连接可以是直接连接，使得在检测到真空腔室内的临界压力的情况下，将关闭H2供应的信号直接发送至过量H2关闭系统161。
例如，当真空腔室110内的临界压力发生时，可例如通过压敏开关机械地触发第一压力传感压敏器150a和/或第二压力传感器150b。当已触发第一压力传感器150a和/或第二压力传感器150b时，例如经由直接电连接将关闭H2供应的信号直接发送至过量H2关闭系统161，例如至第一H2阀161a和第二H2阀161b。因此，通过提供本文所描述的过量处理气体压力测量系统，提供用于真空溅射沉积设备的安全布置，这确保了在真空腔室内检测到临界压力时关闭H2供应。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，另外或替代地，可将过量处理气体压力测量系统150连接至控制器120，控制器120可经构造以用于从过量处理气体压力测量系统150接收测量数据。例如，在通过过量处理气体压力测量系统150检测到真空腔室110内的临界压力的情况下，可将相应信号发送至控制器120。随后，控制器可发起适当反应，例如向过量H2关闭系统161发送信号以关闭H2供应。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，气体分配系统130可包括过量H2质量流量测量系统161c，用于提供对于向真空腔室110提供的H2质量流量的过量测量，如图2示例性所示。具体地，可将本文所描述的过量H2质量流量测量系统161c与过量稀释气体测量系统165a连接以调节和控制本文所描述的真空系统140中的H2/稀释气体的预选稀释比率。因此，可在沉积设备的整个操作过程中控制和维持本文所描述的H2/稀释气体的稀释比率，这可有益于降低或甚至消除氧氢爆炸的风险。
如图2示例性所示，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，过量H2质量流量测量系统161c和/或过量H2关闭系统161可布置在外壳166内。外壳内的过量H2质量流量测量系统161c和/或过量H2关闭系统161的布置可有益于检测H2泄漏，H2泄漏可发生在过量H2质量流量测量系统161c和/或过量H2关闭系统161与H2供应管道的连接处。例如，H2泄漏可发生在H2质量流量控制器161d和/或H2质量流量计161e连接至H2供应管道所用的螺旋联接器(screw coupling)处。此外，H2泄漏可发生在第一H2阀161a和/或第二H2阀161b连接至H2供应管道所用的螺旋联接器处。因此，如图2和图3示例性所示，外壳166可包括连接外壳166与外部气氛的排气管线166a。例如，可经由排气泵168将排气管线166a连接至外壳以将气体从外壳166内部泵送至排气管线166a中。排气管线166a可具备H2传感器167，用于检测H2泄漏。可将H2传感器167与过量H2关闭系统161连接以在通过H2传感器167检测到临界H2泄漏时关闭H2供应。具体地，当检测到排气管线中的H2含量超过环境气氛中的空气的H2含量(例如，0.055％×10-3)时，过量H2关闭系统161可关闭H2供应。例如，当检测到排气管线中的H2含量为至少0.001％，特别地为至少0.003％，更特别地为至少0.005％时，过量H2关闭系统161可关闭H2供应。根据另一实例，当检测到排气管线中的H2含量为至少0.5％，特别地为至少1.0％，更特别地为至少2.0％时，过量H2关闭系统161可关闭H2供应。因此，提供了用于真空溅射沉积的设备，其中降低或甚至消除了氧氢爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，安全布置160可进一步包括过量处理气体测量系统151，用于测量真空腔室110内的处理气体的成分，如图2示例性所示。具体地，过量处理气体测量系统151可经构造以用于测量选自由以下组成的群组的至少一种气体组成物的含量：H2；O2；水蒸汽；惰性气体，例如氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气；和本文所描述的残余气体。示例性参看图3，过量处理气体测量系统151可包括第一处理气体传感器151a和第二处理气体传感器151b。可将过量处理气体测量系统151连接至过量H2关闭系统161以在检测到处理气体的临界H2含量时关闭H2供应。例如，处理气体的临界H2含量可与预选H2含量偏差1％或更多，特别地偏差2％或更多，更特别地偏差3％或更多，在此临界H2含量处过量H2关闭系统161可关闭H2供应。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，过量处理气体测量系统151与过量H2关闭系统161的连接可以是直接连接，使得在检测到真空腔室内的处理气体的临界H2含量的情况下，将关闭H2供应的信号直接发送至过量H2关闭系统161。例如，当真空腔室110内的临界H2含量发生时，可机械地触发第一处理气体传感器151a和/或第二处理气体传感器151b。当已触发第一处理气体传感器151a和/或第二处理气体传感器151b时，将关闭H2供应的信号直接发送至过量H2关闭系统161，例如至第一H2阀161a和第二H2阀161b。因此，提供了用于真空溅射沉积的设备，其中降低或甚至消除了氧氢爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可另外或替代地将过量处理气体测量系统151连接至控制器120，控制器120可经构造以用于从过量处理气体测量系统151接收测量数据。例如，在通过过量处理气体测量系统151检测到真空腔室110内的临界H2含量的情况下，可将相应信号发送至控制器120。随后，控制器可发起适当反应，例如向过量H2关闭系统161发送信号以关闭H2供应。
示例性参看图2，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可将过量处理气体压力测量系统150和/或过量处理气体测量系统151连接至过量O2关闭系统162以在检测到真空腔室110内的处理气体的临界压力或临界H2含量时关闭O2供应。示例性参看图3，过量O2关闭系统162可包括第一O2阀162a和第二O2阀162b，可关闭所述O2阀以关闭O2供应。如图3示例性所示，过量处理气体压力测量系统150和/或过量处理气体测量系统151与过量O2关闭系统162的连接可以是直接连接，使得在检测到真空腔室内的处理气体的临界压力和/或临界H2含量的情况下，将关闭H2供应的信号直接发送至过量H2关闭系统161。因此，提供了用于真空溅射沉积的设备，其中降低或甚至消除了氧氢爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，另外或替代地，过量O2关闭系统162可从控制器120接收信号以在检测到真空腔室内的处理气体的临界压力和/或临界H2含量时关闭O2供应。例如，在通过过量处理气体压力测量系统150和/或过量处理气体测量系统151检测到真空腔室110内的临界压力和/或临界H2含量的情况下，可将相应信号发送至控制器120。随后，控制器可发起适当反应，例如向过量O2关闭系统162发送信号以关闭O2供应。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，阴极可以是内部具有磁体组件221a、221b的可旋转阴极，如图3示例性所示。因此，对于本文所描述的设备，可执行磁控溅射以沉积层。如图3示例性所示，可将第一溅射阴极223a和第二溅射阴极223b连接至电源170。应理解，在所述设备包括三个或更多个溅射阴极的情况下，可将三个或更多个溅射阴极连接至电源。因此，关于第一溅射阴极223a和第二溅射阴极223b描述的方面也可以应用于实施三个或更多个溅射阴极的实施方式。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可将电源170连接至控制器120使得电源可由控制器控制，如图3中从控制器120至电源170的箭头示例性所示。取决于沉积工艺的本质，可将阴极连接至AC(交流电)电源或DC(直流电)电源。例如，对于例如透明导电氧化膜，来自氧化铟靶材的溅射可执行为DC溅射。在DC溅射的情况下，可将第一溅射阴极223a连接至第一DC电源，并可将第二溅射阴极223b连接至第二DC电源。因此，对于DC溅射，第一溅射阴极223a和第二溅射阴极223b可具有单独的DC电源。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，DC溅射可包括脉冲DC溅射，特别是双极脉冲DC溅射。因此，电源可经构造以用于提供脉冲DC，特别是双极脉冲DC。具体地，用于第一溅射阴极223a的第一DC电源和用于第二溅射阴极223b的第二DC电源可经构造以用于提供脉冲DC功率。在图3中，示出溅射阴极与待涂覆的基板200的水平布置。在可与本文所公开的其他实施方式组合的一些实施方式中，可使用溅射阴极与待涂覆的基板200的竖直布置。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，控制器120可控制气体分配系统130，如图3中的箭头120a示例性指示。具体地，控制器可控制选自由以下组成的群组的一个或多个元件：H2供应单元131；O2供应单元132；水蒸汽供应单元133；惰性气体供应单元134；过量H2关闭系统161(例如，第一H2阀161a和/或第二H2阀161b)；过量H2质量流量测量系统161c(例如，H2质量流量控制器161d和H2质量流量计161e)；过量O2关闭系统162(例如，第一O2阀162a和第二O2阀162b)；O2质量流量控制器162c；O2质量流量计162d；水蒸汽质量流量控制器163；惰性气体流量控制器164；稀释气体质量流量控制器165b；涡轮泵141；预真空泵142；和真空泵143。因此，应理解，控制器可单独地控制气体分配系统130和/或真空系统140的所有元件，使得可独立于彼此控制具有本文所描述的成分的选定处理气体气氛的所有组成物，并且可控制本文所描述的H2/稀释气体的稀释比率。因此，可非常准确地控制选定处理气体气氛的成分，并且可降低或甚至消除使用具有2.2％至30％的H2含量的处理气体的氧氢爆炸的风险。
当本文所描述的用于真空溅射沉积的设备100用于执行根据本文所描述的实施方式的制造至少一个层的方法时，可将基板200设置在溅射阴极下方，如图1至图3示例性所示。基板200可布置在基板支撑件210上。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可在真空腔室中设置用于待涂覆基板的基板支撑装置。例如，基板支撑装置可包括输送辊、磁体引导系统和另外的特征。基板支撑装置可包括基板驱动系统，用于驱动待涂覆的基板进出真空腔室110。
因此，根据本文所描述的实施方式的设备经构造以用于通过采用根据本文所描述的实施方式的制造至少一个层的方法来制造用于显示器制造的多个薄膜晶体管的层。
图4A示出方框图，所述方框图图示根据本文所描述的实施方式的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸风险的方法300。用于降低氧氢爆炸风险的方法300可包括将稀释气体馈给至真空沉积设备的真空系统(310)。例如，将稀释气体馈给至真空系统(310)可包括采用本文所描述的稀释气体馈给单元165。此外，用于降低氧氢爆炸风险的方法300可包括稀释从真空腔室供应至真空系统140的处理气体的H2含量(320)。具体地，稀释(320)可包括以至少1/5的H2/稀释气体的稀释比率稀释供应至真空系统的处理气体的H2含量，稀释比率特别地是至少1/10，更特别地是至少1/12。因此，提供本文所描述的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸风险的方法的实施方式用于降低或甚至消除氧氢爆炸的风险，尤其是在真空蒸气沉积期间使用具有2.2％至30％的H2含量的处理气体的情况下。
示例性参看图4B，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，用于降低氧氢爆炸风险的方法300可进一步包括冗余地测量选自由以下组成的群组的至少一个参数：向真空系统提供的稀释气体质量流量、真空腔室内的处理气体的压力和向真空腔室提供的H2含量(330)。具体地，过量测量(330)可包括采用选自由以下组成的群组的至少一个系统：本文所描述的过量稀释气体测量系统165a、本文所描述的过量处理气体压力测量系统150和本文所描述的过量处理气体测量系统151。
此外，用于降低氧氢爆炸风险的方法300可包括在确定选自由以下组成的群组的至少一个参数：本文所描述的真空腔室内的临界压力、本文所描述的真空系统内的临界压力、本文所描述的真空腔室中的临界H2含量、本文所描述的排气管线中的临界H2含量和本文所描述的真空系统中的H2/稀释气体的非充分稀释比率时，关闭H2供应(340)。具体地，关闭H2供应(340)可包括采用本文所描述的过量H2关闭系统。
此外，用于降低氧氢爆炸风险的方法可包括在确定选自由以下组成的群组的至少一个参数：本文所描述的真空腔室内的临界压力、本文所描述的真空系统内的临界压力、本文所描述的真空腔室中的临界H2含量、本文所描述的排气管线中的临界H2含量和本文所描述的真空系统中的H2/稀释气体的非充分稀释比率时，关闭O2供应。具体地，关闭O2供应可包括采用本文所描述的过量O2关闭系统。
鉴于本文所描述的用于真空溅射沉积的设备的实施方式以及鉴于本文所描述的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸风险的方法，应理解，本文所描述的设备经构造以用于在具有2.2％至30.0％的H2含量的处理气体气氛中在基板上沉积材料。具体地，提供本文所描述的设备的实施方式用于可降低或甚至消除氧氢爆炸风险所用的设备。因此，应理解，本文所描述的用于真空溅射沉积的设备的实施方式有益地用于在具有2.2％至30.0％的H2含量的处理气体气氛中在基板上沉积层以用于显示器制造，层具体地为透明导电氧化层，例如氧化锡铟(ITO)层。
此外，应理解，本文所描述的用于真空溅射沉积的设备经构造以用于建立各种处理气体气氛，所述处理气体气氛可通过不同组的处理参数来表征，例如不同处理气体成分、不同处理气体压力等等。因此，本文所描述的设备经构造以用于制造具有不同物理性质的层和/或层堆叠结构(layer stack)，这些物理性质可取决于选定组的处理参数，如下文更详细地解释。另外，应理解，可独立于本文所描述的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸风险的方法来执行根据本文所描述的实施方式的制造至少一个层的方法和/或制造层堆叠结构的方法。此外，应理解，设备尤其是用于降低氧氢爆炸风险的安全布置和用于降低氧氢爆炸风险的方法可适于降低任何其他爆炸性或可燃性气体(例如，甲烷等等)的爆炸风险。
示例性参看图5，描述制造至少一个层的方法400的实施方式。根据本文所描述的实施方式，制造层的方法400可包括在真空腔室110内的处理气体气氛111中从含有溅射材料的阴极溅射层至基板200上(410)，其中在溅射期间基板200可处于静止状态或连续移动状态。应理解，表述“基板可处于静止状态”可指本文所描述的静态沉积工艺，而表述“基板可处于连续移动状态”可指本文所描述的动态沉积工艺。在至少一个层的制造期间的处理气体可包括H2，其中H2的含量为2.2％至30.0％。此外，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可包括执行本文所描述的用于降低氧氢爆炸风险的方法300(420)。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111可包括H2、O2和惰性气体。惰性气体可选自由氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气组成的群组。具体地，惰性气体可为氩气(Ar)。应理解，根据本文所描述的实施方式的处理气体气氛的组成物含量可合计达100％。例如，包括H2、O2和惰性气体的处理气体气氛111的H2、O2和惰性气体的含量可合计达100％。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可在室温下执行本文所描述的制造至少一个层的方法。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可包括在处理气体气氛111中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，其中处理气体气氛111包括H2、O2和惰性气体，其中H2的含量为2.2％至30.0％，其中O2的含量为0.0％至30.0％，并且其中惰性气体的含量为65.0％至97.8％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111中的H2含量可选自2.2％的下限与10％的上限之间的范围内，下限特别地是3.0％，特别地是4.2％，更特别地是6.1％，上限特别地是15.0％，更特别地是30.0％。关于H2的下限，应理解，H2的爆炸下限为4.1％，总惰化极限(total inertisation limit)为6.0％。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，可调节氧化层的无定形结构的程度，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛的H2含量。具体地，通过增加处理气体气氛中的H2含量，可增加氧化层中的无定形结构的程度。
因此，通过在具有本文所描述的H2含量的处理气体气氛中从含铟的靶材溅射透明导电氧化层，可抑制结晶ITO相的形成。鉴于此，在例如通过湿式化学蚀刻的溅射氧化层的后续图案化的情况下，可实现基板上的结晶ITO残余物的减少。因此，可提高TFT显示器制造所采用的图案化氧化层的质量。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111中的O2含量可处于0.0％的下限与8.0％的上限之间的范围内，下限特别地是1.0％，更特别地是1.5％，上限特别地是10.0％，更特别地是30.0％。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，可相对于低电阻调节和最佳化氧化层的薄层电阻，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的O2含量。具体地，为了相对于低电阻最佳化薄层电阻，O2含量必须选自下临界值与上临界值之间的范围。例如，在O2含量低于下临界值或高于上临界值的情况下，可获得薄层电阻的相对较高的值。因此，提供本文所描述的实施方式用于相对于低电阻调节和最佳化氧化层的薄层电阻。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的惰性气体含量可处于20％的下限与91.5％的上限之间的范围内，下限特别地是40％，更特别地是75％，上限特别地是94.0％，更特别地是97.3％。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，可确保透明导电氧化层的质量，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的惰性气体含量。具体地，通过提供具有本文所描述的惰性气体的处理气体气氛，可降低或甚至消除处理气体气氛中H2的可燃性和爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛可由H2、O2、惰性气体和残余气体组成。由H2、O2和惰性气体组成的处理气体气氛中的H2、O2和惰性气体的含量可选自本文所描述的相应下限与相应上限之间的范围。残余气体可以是处理气体气氛中的任何杂质或任何污染物。在由H2、O2、惰性气体和残余气体组成的处理气体气氛中，残余气体的含量可以是处理气体气氛的0.0％至1.0％。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，残余气体的含量为处理气体气氛的0.0％。应理解，根据本文所描述的实施方式的处理气体气氛的组成物含量可合计达100％。具体地，在处理气体气氛中存在残余气体的情况下或在处理气体气氛不包含残余气体(即，残余气体的含量为0.0％)的情况下，H2、O2、惰性气体和残余气体的含量可合计达处理气体气氛的100％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111的总压力可为0.08Pa至3.0Pa。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111的总压力可处于0.2Pa的下限与0.6Pa的上限之间的范围内，下限特别地是0.3Pa，更特别地是0.4Pa，上限特别地是0.7Pa，更特别地是0.8Pa。具体地，处理气体气氛的总压力可为0.3Pa。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，可调节氧化层的无定形结构的程度，其中已从本文所描述的下限至上限之间的范围中选择出处理气体气氛的总压力。具体地，通过增加处理气体气氛的总压力，可增加氧化层中的无定形结构的程度。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，在真空腔室中建立处理气体气氛之前，可混合处理气体气氛的所有组成气体。因此，在溅射透明导电氧化层之前或在溅射透明导电氧化层期间，可通过相同的气体喷淋器将处理气体气氛的所有组成气体供应至真空腔室。具体地，取决于本文所描述的处理气体气氛的选定成分，可通过相同的气体喷淋器将H2、O2和惰性气体供应至真空腔室，气体喷淋器例如是图1至图3中示例性所示的气体喷淋器135。或者，可通过单独的气体喷淋器提供处理气体气氛的组成物，例如H2、O2和惰性气体。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111中的H2的分压可为0.0044Pa至0.24Pa。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111中的H2的分压可处于0.0044Pa的下限与0.24Pa的上限之间的范围内，例如对于具有0.2Pa的总压力下限的处理气体气氛已选择H2含量下限为2.2％的情况下处理气体气氛111中的H2的分压可处于0.0044Pa的下限，例如对于具有0.8Pa的总压力上限的处理气体气氛已选择H2含量上限为30.0％的情况下处理气体气氛111中的H2的分压可0.24Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的H2的分压可由处理气体气氛的选定H2含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的H2含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的H2分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111中的O2的分压可为0.001Pa至0.24Pa。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的O2的分压可处于0.001Pa的下限与0.24Pa的上限之间的范围内，例如对于具有0.2Pa的总压力下限的处理气体气氛已选择O2含量下限为0.5％的情况下处理气体气氛中的O2的分压可处于0.001Pa的下限，例如对于具有0.8Pa的总压力上限的处理气体气氛已选择O2含量上限为30.0％的情况下处理气体气氛中的O2的分压可处于0.24Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的O2的分压可由处理气体气氛的选定O2含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的O2含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的O2分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111中的惰性气体的分压可为0.08Pa至0.7784Pa。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.08Pa的下限与0.7784Pa的上限之间的范围内，例如对于具有0.2Pa的总压力下限的处理气体气氛已选择惰性气体含量下限为40％的情况下处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.08Pa的下限，例如对于具有的0.8Pa总压力上限的处理气体气氛已选择惰性气体含量上限为97.3％的情况下处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.7784Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的惰性气体的分压可由处理气体气氛的选定惰性气体含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的惰性气体含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的惰性气体分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可包括向处理气体气氛111单独地提供H2和O2。因此，可彼此独立地控制处理气体气氛中的H2和O2的含量。因此，可实现对透明导电氧化层的性质(例如，无定形结构的程度和薄层电阻)的高度控制。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可以惰性气体/H2混合物向处理气体气氛提供H2。通过以惰性气体/H2混合物向处理气体气氛提供H2，可降低或甚至消除气体分配系统中H2的可燃性和爆炸的风险。惰性气体/H2混合物中的惰性气体的分压可选自本文所指定的惰性气体分压的下限与惰性气体分压的上限之间的范围。惰性气体/H2混合物中的H2的分压可选自本文所指定的H2分压的下限与H2分压的上限之间的范围。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，以惰性气体/O2混合物向处理气体气氛提供O2。惰性气体/O2混合物中的惰性气体的分压可选自本文所指定的惰性气体分压的下限与惰性气体分压的上限之间的范围。惰性气体/O2混合物中的O2的分压可选自本文所指定的O2分压的下限与O2分压的上限之间的范围。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可包括利用处理气体气氛111中的H2含量控制氧化层的无定形结构的程度。具体地，通过增加处理气体气氛中的H2含量，可增加氧化层中的无定形结构的程度。具体地，通过增加处理气体气氛中的H2含量，可减少晶粒数量，尤其是在基板层界面处的晶粒数量。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可包括利用处理气体气氛111中的O2含量控制氧化层的薄层电阻。具体地，为了相对于退火后的低电阻最佳化薄层电阻，在层沉积期间处理气体气氛中的O2含量必须选自本文所描述的下限与上限之间的范围。根据实施方式，在层沉积之后，可执行退火程序，例如在160℃至320℃的温度范围内。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，氧化层的退火后电阻率可处于100μOhm cm的下限与250μOhm cm的上限之间的范围内，下限特别地是125μOhm cm，更特别地是150μOhm cm，上限特别地是275μOhm cm，更特别地是400μOhm cm。具体地，氧化层的退火后电阻率可为约230μOhm cm。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造用于显示器制造的多个薄膜晶体管的层的方法可进一步包括例如通过蚀刻，具体地为通过湿式化学蚀刻图案化所述层。此外，根据本文所描述的实施方式的制造层的方法可包括例如在图案化之后对层进行退火。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可包括在处理气体气氛111中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，其中处理气体气氛111包括水蒸汽、H2和惰性气体。水蒸汽的含量可为1％至20％。H2的含量可为2.2％至30.0％。惰性气体的含量可为45.0％至96.8％。应理解，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的一些实施方式，水蒸汽、H2和惰性气体的含量可合计达处理气体气氛的100％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的水蒸汽含量可处于1％的下限与6％的上限之间的范围内，下限特别地是2.0％，更特别地是4％，上限特别地是8％，更特别地是20.0％。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，可调节氧化层的无定形结构的程度，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的水蒸汽含量。具体地，通过增加处理气体气氛中的水蒸汽含量，可增加氧化层中的无定形结构的程度。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，在处理气体气氛中的H2含量可处于本文所描述的H2分压的下限与H2分压的上限的范围内。
因此，通过在具有本文所描述的水蒸汽含量和H2含量的处理气体气氛中从含铟的靶材溅射透明导电氧化层，可抑制结晶ITO相的形成。鉴于此，在例如通过湿式化学蚀刻的溅射氧化层的后续图案化的情况下，可实现氧化层上的结晶ITO残余物的减少。因此，可提高TFT显示器制造所采用的图案化氧化层的质量。此外，通过提供具有本文所描述的水蒸汽含量和H2含量的处理气体气氛，可降低或甚至消除处理气体气氛中H2的可燃性和爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的惰性气体含量可处于60％的下限与87.5％的上限之间的范围内，下限特别地是73％，更特别地是81％，上限特别地是92.0％，更特别地是96.3％。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，可确保透明导电氧化层的质量，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的惰性气体含量。具体地，通过提供具有本文所描述的惰性气体的处理气体气氛，可降低或甚至消除处理气体气氛中H2的可燃性和爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，水蒸汽与H2的比率处于4∶1的下限与1∶2的上限之间的范围内，下限特别地是2∶1，更特别地是1∶1.5，上限特别地是1∶3，更特别地是1∶4。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，改善了对氧化层中的无定形结构程度的控制，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的水蒸汽与H2含量的比率。因此，例如与仅可通过水蒸汽控制氧化层中的无定形结构程度的情况相比，可更精确地控制无定形结构的程度。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111的总压力可处于本文所描述的总压力下限与总压力上限之间的范围内，具体地处理气体气氛的总压力可为0.08Pa至3.0Pa。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的水蒸汽的分压可处于0.004Pa的下限与0.16Pa的上限之间的范围内，例如对于具有0.2Pa的总压力下限的处理气体气氛已选择水蒸汽含量下限为2.0％的情况下处理气体气氛中的水蒸汽的分压可处于0.004Pa的下限，例如对于具有0.8Pa的总压力上限的处理气体气氛已选择水蒸汽含量上限为20.0％的情况下处理气体气氛中的水蒸汽的分压可处于0.16Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的水蒸汽的分压可由处理气体气氛的选定水蒸汽含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的水蒸汽含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的水蒸汽分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，在处理气体气氛111中H2分压可处于本文所描述的H2分压的下限与H2分压的上限之间的范围内。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111可进一步包括O2。处理气体气氛中的O2含量可处于本文所描述的O2含量的下限与O2含量的上限之间的范围内。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111中的O2的分压处于本文所描述的O2分压的下限与O2分压的上限之间的范围内。
应理解，根据本文所描述的一些实施方式，其中处理气体气氛包括水蒸汽、H2、惰性气体和O2，水蒸汽、H2、惰性气体和O2的相应含量可合计达处理气体气氛的100％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.04Pa的下限与0.7704Pa的上限之间的范围内，例如对于具有0.2Pa的总压力下限的处理气体气氛已选择惰性气体含量下限为20％、水蒸汽含量上限为20％、H2含量上限为30％和O2含量上限为30.0％的情况下处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.04Pa的下限，例如对于具有0.8Pa的总压力上限的处理气体气氛已选择惰性气体含量上限为96.3％、水蒸汽含量下限为1％、H2含量下限为2.2％和O2含量下限为0.5％的情况下处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.7704Pa的上限。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可进一步包括利用处理气体气氛111中的水蒸汽含量和/或处理气体气氛111中的H2含量来控制氧化层的无定形结构的程度。具体地，通过增加处理气体气氛中的水蒸汽含量和/或H2含量，可增加氧化层中的无定形结构的程度。具体地，通过增加第一处理气体气氛中的H2含量，可减少晶粒数量，尤其是在基板与第一层之间的界面处的晶粒数量。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可进一步包括利用处理气体气氛中的水蒸汽含量来控制氧化层的薄层电阻。具体地，为了相对于退火后的低电阻最佳化层堆叠结构的薄层电阻，在层沉积期间处理气体气氛中的O2含量必须选自本文所描述的下限与上限之间的范围。根据实施方式，在层沉积之后，可执行退火程序，例如在160℃至320℃的温度范围内。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，透明导电氧化层的退火后电阻率可处于100μOhm cm的下限与260μOhm cm的上限之间的范围内，下限特别地是210μOhm cm，更特别地是220μOhm cm，上限特别地是280μOhm cm，更特别地是400μOhm cm。具体地，氧化层的退火后电阻率可为约230μOhm cm。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可进一步包括利用处理气体气氛111中的O2含量来控制氧化层的薄层电阻。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛111可由水蒸汽、H2、惰性气体、O2和残余气体组成，其中水蒸汽的含量为1％至20％；其中H2的含量为2.2％至30.0％，其中惰性气体的含量为45.0％至96.3％，其中O2的含量为0.0％至30.0％，并且其中残余气体的含量为0.0至1.0％。残余气体可以是处理气体气氛中的任何杂质或任何污染物。在由水蒸汽、H2、惰性气体、O2和残余气体组成的处理气体气氛中，残余气体的含量可以是处理气体气氛的0.0％至1.0％。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，残余气体的含量为处理气体气氛的0.0％。应理解，根据本文所描述的实施方式的处理气体气氛的组成物含量可合计达100％。例如，在处理气体气氛中存在残余气体的情况下或在处理气体气氛不包含残余气体(即，残余气体的含量为0.0％)的情况下，水蒸汽、H2、惰性气体、O2和残余气体的含量可合计达处理气体气氛的100％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，溅射层至基板上(410)可包括使用第一组处理参数从含氧化铟的靶材溅射第一层。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一组处理参数可包括选自由以下组成的群组的至少一个第一参数：第一处理气体气氛中提供的H2含量；第一处理气体气氛中提供的水蒸汽含量；第一处理气体气氛中提供的O2含量；第一处理气体气氛的第一总压力；和供应至含氧化铟的靶材的第一功率。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可在室温下执行溅射第一层。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛中的H2含量可处于2.2％的下限与10％的上限之间的范围内，下限特别地是4.2％，更特别地是6.1％，上限特别地是15.0％，更特别地是30.0％。关于H2的下限，应理解，H2的爆炸下限为4.1％，总惰化极限为6.0％。通过在第一处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射第一层(例如，层堆叠结构的第一导电氧化层)，可调节层堆叠结构的可蚀刻性，其中已从本文所描述的下限至上限中选择出第一处理气体气氛中的H2含量。
具体地，层堆叠结构的可蚀刻性取决于层堆叠结构的无定形结构的程度，所述无定形结构的程度可例如通过第一处理气体气氛中的H2含量来控制。在本公开内容中，表述“无定形结构的程度”可理解为在固态下无定形结构与非无定形结构的比率。非无定形结构可为结晶结构，而无定形结构可为玻璃状结构。例如，通过增加第一处理气体气氛中的H2含量，可增加层堆叠结构的第一层中的无定形结构的程度。因此，可改善层堆叠结构的可蚀刻性。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛中的水蒸汽含量可处于0.0％的下限与6.0％的上限之间的范围内，下限特别地是2.0％，更特别地是4.0％，上限特别地是8.0％，更特别地是20.0％。通过在第一处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射第一层(例如，层堆叠结构的第一导电氧化层)，可调节层堆叠结构的可蚀刻性，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出第一处理气体气氛中的水蒸汽含量。具体地，层堆叠结构的可蚀刻性取决于层堆叠结构的无定形结构的程度，所述无定形结构的程度可例如通过第一处理气体气氛中的水蒸汽含量来控制。具体地，通过增加第一处理气体气氛中的水蒸汽含量，可增加层堆叠结构的第一层中的无定形结构的程度。因此，可改善层堆叠结构的可蚀刻性。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，水蒸汽与H2的比率处于1∶1的下限与1∶2的上限之间的范围内，下限特别地是1∶1.25，更特别地是1∶1.5，上限特别地是1∶3，更特别地是1∶4。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，改善了对氧化层中的无定形结构程度的控制，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的水蒸汽与H2含量的比率。因此，例如与仅可通过水蒸汽控制氧化层中的无定形结构程度的情况相比，可更精确地控制无定形结构的程度。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的一些实施方式，第一处理气体气氛中的O2含量可处于0.0％的下限与3.0％的上限之间的范围内，下限特别地是1.0％，更特别地是1.5％，上限特别地是4.0％，更特别地是30.0％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，在用第一处理气体气氛充满真空腔室之前，可混合第一处理气体气氛的所有组成气体。因此，在第一处理气体气氛中第一层的沉积期间，第一处理气体气氛的所有组成气体可流动通过相同的气体喷淋器。具体地，取决于本文所描述的第一处理气体气氛的选定成分，可通过相同的气体喷淋器将H2、水蒸汽、O2和惰性气体供应至真空腔室，气体喷淋器例如是图1至图3中示意性所示的气体喷淋器135。例如，在向真空腔室中提供选定第一处理气体的气态组成物之前，可在气体喷淋器中混合选定第一处理气体气氛的气态组成物。因此，可在真空腔室中建立非常均匀的第一气体气氛。
因此，通过在具有本文所描述的水蒸汽含量和/或H2含量的处理气体气氛中从含铟的靶材溅射第一层(例如，层堆叠结构的第一层)，可抑制结晶ITO相的形成。鉴于此，在例如通过化学蚀刻进行的溅射氧化层的后续图案化的情况下，可实现氧化层上的结晶ITO残余物的减少。因此，可提高TFT显示器制造所采用的图案化氧化层的质量。此外，通过提供具有本文所描述的水蒸汽含量和H2含量的处理气体气氛，可降低或甚至消除处理气体气氛中H2的可燃性和爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛的第一总压力可为0.08Pa至3.0Pa。例如，第一处理气体气氛的第一总压力可处于0.2Pa的下限与0.6Pa的上限之间的范围内，下限特别地是0.3Pa，更特别地是0.4Pa，上限特别地是0.7Pa，更特别地是0.8Pa。具体地，第一处理气体气氛的总压力可为0.3Pa。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射第一层(例如，层堆叠结构的第一层)，可调节层堆叠结构的可蚀刻性，其中已从本文所描述的下限至上限中选择出处理气体气氛的第一总压力。具体地，层堆叠结构的可蚀刻性取决于层堆叠结构的无定形结构的程度，这种无定形结构的程度可例如通过第一处理气体气氛中的总压力来控制。具体地，通过增加第一处理气体气氛的总压力，可增加第一层(例如，层堆叠结构的第一层)中的无定形结构的程度。因此，可改善第一层的可蚀刻性或包括第一层的层堆叠结构的可蚀刻性。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，供应至含氧化铟的靶材的第一功率可处于1kW的下限与5kW的上限之间的范围内，下限特别地是2kW，更特别地是4kW，上限特别地是10kW，更特别地是15kW。例如，在使用具有靶材长度为2.7m的Gen 8.5靶材的情况下，可利用处于0.4kW/m与5.6kW/m之间范围内的功率提供靶材。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的进一步实施方式，可相对于基板尺寸使供应至含氧化铟的靶材的第一功率标准化。例如，基板可具有5.5m2的尺寸。因此，应理解，可相对于靶材的长度和/或基板尺寸使供应至靶材的第一功率的相应下限与上限标准化。通过使用第一功率从含氧化铟的靶材溅射第一层(例如，层堆叠结构的第一层)，可调节氧化层的无定形结构的程度，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出第一功率。具体地，通过减小供应至含氧化铟的靶材的第一功率，可增加第一层(例如，层堆叠结构的第一层)中的无定形结构的程度。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，溅射层至基板上(410)可包括使用第二组处理参数从含氧化铟的靶材溅射第二层。例如，如本文所描述，溅射第二层可包括溅射第二层至第一层上。如本文所描述，第二组处理参数可与第一组处理参数不同。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二组处理参数包括选自由以下组成的群组的至少一个第二参数：第二处理气体气氛中提供的H2含量；第二处理气体气氛中提供的水蒸汽含量；第二处理气体气氛中提供的O2含量；第二处理气体气氛的第二总压力；和供应至含氧化铟的靶材的第二功率。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可在室温下执行溅射第二层。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的一些实施方式，第二处理气体气氛中的O2含量可处于0.0％的下限与3.0％的上限之间的范围内，下限特别地是1.0％，更特别地是1.5％，上限特别地是4.0％，更特别地是30.0％。通过在第二处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射第二层(例如，层堆叠结构的第二层)，可相对于低电阻调节和最佳化第二层的薄层电阻或包括第二层的层堆叠结构的薄层电阻，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的O2含量。
例如，为了相对于低电阻最佳化薄层电阻，O2含量必须选自下临界值与上临界值之间的范围。例如，在O2含量低于下临界值或高于上临界值的情况下，可获得对于薄层电阻的相对较高的值。因此，提供本文所描述的实施方式用于相对于低电阻调节和最佳化氧化层的薄层电阻，具体地为氧化层堆叠结构的薄层电阻。
在本公开内容中，表述“薄层电阻”可理解为通过根据本文所描述的实施方式的方法制造的层的电阻。具体地，“薄层电阻”可指将所述层视为二维实体的情况。应理解，表述“薄层电阻”暗指电流沿着层的平面(即，电流并非垂直于层)。此外，薄层电阻可指对于均匀层厚度的电阻率的情况。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二处理气体气氛中的H2含量可处于2.2％的下限与10％的上限之间的范围内，下限特别地是5.0％，更特别地是7.0％，上限特别地是15.0％，更特别地是30.0％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二处理气体气氛中的水蒸汽含量可处于0.0％的下限与6.0％的上限之间的范围内，下限特别地是2.0％，更特别地是4.0％，上限特别地是8.0％，更特别地是20.0％。
应理解，根据本文所述的一些实施方式，其中第二处理气体气氛包括水蒸汽、H2、惰性气体和O2，水蒸汽、H2、惰性气体和O2的相应含量可合计达处理气体气氛的100％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，在用第二处理气体气氛充满真空腔室之前，可混合第二处理气体气氛的所有组成气体。因此，在第二处理气体气氛中第二层的沉积期间，第二处理气体气氛的所有组成气体可流动通过相同的气体喷淋器。具体地，取决于本文所描述的第二处理气体气氛的选定成分，可通过相同的气体喷淋器将H2、水蒸汽、O2和惰性气体供应至真空腔室，气体喷淋器例如是图1至图3中示意性所示的气体喷淋器135。例如，在向真空腔室提供选定第二处理气体的气态组成物之前，可在气体喷淋器中混合选定第二处理气体气氛的气态组成物。因此，可在真空腔室中建立非常均匀的第二处理气体气氛。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二处理气体气氛的第二总压力可为0.08Pa至3.0Pa。具体地，第二处理气体气氛的第二总压力可低于第一处理气体气氛的第一总压力。第二处理气体气氛的第二总压力可处于0.2Pa的下限与0.6Pa的上限之间的范围内，下限特别地是0.3Pa，更特别地是0.4Pa，上限特别地是0.7Pa，更特别地是0.8Pa。具体地，第二处理气体气氛的总压力可为0.3Pa。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射第二层(例如，层堆叠结构的第二层)，可调节第二层的结晶度，特别地可调节包括第二层的层堆叠结构的结晶度，其中已选择第二处理气体气氛的第二总压力低于第一处理气体气氛的第一总压力。具体地，可例如通过第二处理气体气氛中的第二总压力控制第二层的结晶度。具体地，通过降低第二处理气体气氛的第二总压力，可增加第二层(例如，层堆叠结构的第二层)中的结晶度。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，供应至用于溅射第二层的含氧化铟的靶材的第二功率可高于供应至用于溅射第一层的含氧化铟的靶材的第一功率。供应至含氧化铟的靶材的第二功率可处于5kW的下限与13kW的上限之间的范围内，下限特别地是8kW，更特别地是10kW，上限特别地是16kW，更特别地是20kW。例如，在使用具有靶材长度为2.7m的Gen 8.5靶材的情况下，可利用处于1.9kW/m与7.4kW/m之间范围内的功率提供靶材。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的进一步的实施方式，可相对于基板尺寸使供应至含氧化铟的靶材的第二功率标准化。例如，基板尺寸可为5.5m2。因此，应理解，可相对于靶材的长度和/或基板尺寸使供应至靶材的第二功率的相应下限与上限标准化。通过使用第二功率从含氧化铟的靶材溅射第二层(例如，层堆叠结构的第二层)，可调节第二层的结晶度，特别地可调节包括第二层的层堆叠结构的结晶度，其中已从本文所描述的下限至上限中选择出第二功率。具体地，可例如通过供应至含氧化铟的靶材的第二功率控制第二层或包括第二层的层堆叠结构的结晶度。具体地，通过增加供应至含氧化铟的靶材的第二功率，可增加第二层(例如，层堆叠结构的第二层)中的结晶度。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛包括水蒸汽、H2、O2和惰性气体。应理解，根据本文所描述的实施方式的第一处理气体气氛的组成物含量可合计达100％。具体地，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的一些实施方式，水蒸汽、H2、O2和惰性气体的含量可合计达第一处理气体气氛的100％。惰性气体可选自由氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气组成的群组。具体地，惰性气体可为氩气(Ar)。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛中的水蒸汽的分压可处于0.0Pa的下限与0.16Pa的上限之间的范围内，例如对于第一处理气体气氛或第二处理气体气氛已选择水蒸汽含量下限为0.0％的情况下第一处理气体气氛中的水蒸汽的分压可处于0.0Pa的下限，例如对于具有总压力上限为0.8Pa的第一处理气体气氛已选择水蒸汽含量上限为20.0％的情况下第一处理气体气氛中的水蒸汽的分压可处于0.16Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的水蒸汽的分压可由处理气体气氛的选定水蒸汽含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的水蒸汽含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的水蒸汽分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛中的H2的分压可处于0.0044Pa的下限与0.24Pa的上限之间的范围内，例如对于具有总压力下限为0.2Pa的第一处理气体气氛已选择H2含量下限为2.2％的情况下第一处理气体气氛中的H2的分压可处于0.0044Pa的下限，例如对于具有总压力上限为0.8Pa的第一处理气体气氛已选择H2含量上限为30.0％的情况下第一处理气体气氛中的H2的分压可处于0.24Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的H2的分压可由处理气体气氛的选定H2含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的H2含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的H2分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二处理气体气氛包括水蒸汽、H2、O2和惰性气体。应理解，根据本文所描述的实施方式的第二处理气体气氛的组成物含量可合计达100％。具体地，根据可与本文所描述的其他实施方式组合的一些实施方式，水蒸汽、H2、O2和惰性气体的含量可合计达第二处理气体气氛的100％。惰性气体可选自由氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气组成的群组。具体地，惰性气体可为氩气(Ar)。可在本文由第一处理气体气氛的相应上限与下限指定的范围内选择第二处理气体气氛中的水蒸汽和H2的含量和分压。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，处理气体气氛中的O2的分压可处于0.001Pa的下限与0.24Pa的上限之间的范围内，例如对于具有总压力下限为0.2Pa的处理气体气氛已选择O2含量下限为0.5％的情况下处理气体气氛中的O2的分压可处于0.001Pa的下限，例如对于具有总压力上限为0.8Pa的处理气体气氛已选择O2含量上限为30.0％的情况下处理气体气氛中的O2的分压可处于0.24Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的O2的分压可由处理气体气氛的选定O2含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的O2含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的O2分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛和/或第二处理气体气氛中的惰性气体含量可处于45％的下限与87.5％的上限之间的范围内，下限特别地是73％，更特别地是81％，上限特别地是92.0％，更特别地是97.3％。通过在处理气体气氛中从含氧化铟的靶材溅射透明导电氧化层，可确保透明导电氧化层的质量，其中已从本文所描述的下限与上限之间的范围中选择出处理气体气氛中的惰性气体含量。具体地，通过提供具有本文所描述的惰性气体的处理气体气氛，可降低或甚至消除处理气体气氛中H2的可燃性和爆炸的风险。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛和/或第二处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.04Pa的下限与0.7724Pa的上限之间的范围内，例如对于具有总压力下限为0.2Pa的处理气体气氛已选择惰性气体含量下限为20％、水蒸汽含量上限为20％、H2含量上限为30％和O2含量上限为30.0％的情况下第一处理气体气氛和/或第二处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.04Pa的下限，例如对于具有总压力上限为0.8Pa的处理气体气氛已选择惰性气体含量上限为97.3％、水蒸汽含量下限为0.0％、H2含量下限为2.2％和O2含量下限为0.0％的情况下第一处理气体气氛和/或第二处理气体气氛中的惰性气体的分压可处于0.7724Pa的上限。
因此，应理解，处理气体气氛中的惰性气体的分压可由处理气体气氛的选定惰性气体含量(单位：百分比[％])与处理气体气氛的选定总压力(单位：帕斯卡[Pa])的乘积计算。因此，取决于处理气体气氛中的惰性气体含量的上限与下限的选定值和处理气体气氛的总压力的上限与下限的选定值，可计算和选择处理气体气氛中的惰性气体分压的下限与上限的相应值。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可选择和控制第一处理气氛以控制层(例如，层堆叠结构的第一层)的可蚀刻性，例如通过控制第一层的无定形结构的程度，例如通过控制第一处理气体气氛中的水蒸汽含量和/或H2含量。具体地，通过增加第一处理气体气氛中的水蒸汽含量和/或H2含量，可增加第一层中的无定形结构的程度。具体地，通过增加第一处理气体气氛中的H2含量，可减少晶粒数量，尤其是在基板与第一层之间的界面处的晶粒数量。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可通过仅控制第一处理气体气氛中的H2含量来改善层堆叠结构的可蚀刻性。这可有益于调节层堆叠结构性质的电阻率，尤其是因为除了层堆叠结构的可蚀刻性之外，水蒸汽也可能影响电阻率。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，可选择和控制第二处理气氛以控制层(例如，层堆叠结构的第二层)的薄层电阻，例如通过在第二层的沉积期间控制第二处理气体气氛中的O2含量。具体地，为了相对于退火后的低电阻最佳化层特别是层堆叠结构的薄层电阻，在层沉积期间第二处理气体气氛中的O2含量必须选自本文所描述的下限与上限之间的范围。根据实施方式，在层沉积之后，可执行退火程序，例如在160℃至320℃的温度范围内。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，例如包括本文所描述的第一层和第二层的层堆叠结构的退火后电阻率可处于100μOhm cm的下限与250μOhm cm的上限之间的范围内，下限特别地是120μOhm cm，更特别地是150μOhm cm，上限特别地是275μOhm cm，更特别地是400μOhm cm。具体地，层堆叠结构的退火后电阻率可为约230μOhm cm。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，层堆叠结构的电阻率可由第二层决定。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛可由水蒸汽、H2、惰性气体和残余气体组成。由水蒸汽、H2、惰性气体和残余气体组成的第一处理气体气氛中的水蒸汽、H2、惰性气体和残余气体的含量可选自本文所描述的相应下限至相应上限。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二处理气体气氛可由水蒸汽、H2、惰性气体、O2和残余气体组成。由水蒸汽、H2、惰性气体和O2和残余气体组成的第二处理气体气氛中的水蒸汽、H2、惰性气体和O2的含量可选自本文所描述的相应下限至相应上限。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，残余气体可为第一处理气体气氛或第二处理气体气氛中的任何杂质或任何污染物。根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，残余气体的含量可为相应处理气体气氛的0.0％至1.0％。具体地，残余气体的含量可为相应处理气体气氛的0.0％。应理解，根据本文所描述的实施方式的处理气体气氛的组成物含量可合计达100％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造至少一个层的方法400可包括制造层堆叠结构，例如以用于显示器制造，其中所述方法包括：通过使用第一组处理参数从含氧化铟的靶材溅射第一层来将层堆叠结构沉积至基板上；和使用与第一组处理参数不同的第二组处理参数从含氧化铟的靶材溅射第二层至第一层上，其中第一组处理参数适于层堆叠结构的高可蚀刻性，并且其中第二组处理参数适于层堆叠结构的低电阻。
根据本文所描述的实施方式，表述“第一组处理参数适于层堆叠结构的高可蚀刻性”可理解为调节第一组处理参数以使得在由第一组处理参数指定的溅射条件下溅射的第一层的分子结构适于蚀刻，例如化学蚀刻，具体地为湿式化学蚀刻。例如，可调节第一组处理参数以使得在由第一组处理参数指定的溅射条件下溅射的第一层的分子结构具有对蚀刻有益的一定程度的无定形结构。
根据本文所描述的实施方式，表述“第一组处理参数适于层堆叠结构的高可蚀刻性”可理解为调节第一组处理参数以使得层堆叠结构的第一层的可蚀刻性与在由第二组处理参数指定的溅射条件下溅射的层堆叠结构的第二层的可蚀刻性相比更佳。例如，可调节第一组处理参数以使得第一层中的无定形结构的程度高于第二层中的无定形结构的程度。因此，第一层的可蚀刻性可影响层堆叠结构的可蚀刻性。
根据本文所描述的实施方式，表述“第二组处理参数适于层堆叠结构的低电阻”可理解为调节第二组处理参数以使得在由第二组处理参数指定的溅射条件下溅射的层堆叠结构的第二层具有处于100μOhm cm的下限与200μOhm cm的上限之间范围内的电阻率，下限特别地是125μOhm cm，更特别地是150μOhm cm，上限特别地是250μOhm cm，更特别地是400μOhm cm。因此，第二层的薄层电阻可影响层堆叠结构的薄层电阻。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，制造层堆叠结构的方法可包括通过蚀刻图案化层堆叠结构。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一组处理参数包括选自由以下组成的群组的至少一个第一参数：第一处理气体气氛中提供的H2含量；第一处理气体气氛中提供的水蒸汽含量；第一处理气体气氛中提供的O2含量；第一处理气体气氛的第一总压力；和供应至含氧化铟的靶材的第一功率。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛中提供的H2的含量为2.2％至30.0％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛中提供的水蒸汽的含量为0.0％至20％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一处理气体气氛的第一总压力为0.08Pa至3.0Pa。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，供应至含氧化铟的靶材的第一功率为0.4kW/m至5.6kW/m。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二组处理参数包括选自由以下组成的群组的至少一个第二参数：第二处理气体气氛中提供的H2含量；第二处理气体气氛中提供的水蒸汽含量；第二处理气体气氛中提供的O2含量；第二处理气体气氛的第二总压力；和供应至含氧化铟的靶材的第二功率。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二处理气体气氛中提供的O2的含量为0.0％至30.0％。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第二处理气体气氛的第二总压力为0.08Pa至3.0Pa。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，供应至含氧化铟的靶材的第二功率为1.9kW/m至7.4kW/m。
根据可与本文所描述的其他实施方式组合的实施方式，第一层具有10nm至50nm的厚度，第二层具有30nm至150nm的厚度。
根据本文所描述的实施方式，通过根据本文所描述的实施方式的制造至少一个层的方法来制造的层或层堆叠结构可用于电子器件中，尤其是光电子器件中。因此，通过提供根据本文所描述的实施方式的具有层和/或层堆叠结构的电子器件，可改善电子器件的质量。具体地，本领域技术人员将理解，根据本文所描述的实施方式的制造至少一个层的方法及其设备，尤其是用于真空溅射沉积的设备，提供了高质量和低成本的TFT显示器制造。

Claims (19)

1.一种用于真空溅射沉积的设备(100)，包含：
真空腔室(110)；
所述真空腔室(110)内的三个或更多个溅射阴极，用于在基板(200)上溅射材料；
气体分配系统(130)，用于向所述真空腔室(110)提供包括H2的处理气体；
真空系统(140)，用于在所述真空腔室(110)内提供真空；和
安全布置(160)，用于降低氧氢爆炸的风险；和
过量H2关闭系统(161)，用于在检测到所述真空系统(140)内的所述处理气体的临界压力或临界H2含量的至少一者时关闭H2供应，
其中所述安全布置(160)包含连接至所述真空系统(140)的稀释气体馈给单元(165)，用于稀释所述处理气体(111)的H2含量。
2.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述真空系统(140)具有至少一个真空泵(143)和管道(144)，所述管道(144)经构造以用于连接所述真空泵以与所述真空腔室(110)流体连通，其中所述稀释气体馈给单元(165)连接至在所述真空腔室(110)与所述真空泵(143)之间的所述管道(144)。
3.如权利要求1所述的设备(100)，其中所述稀释气体馈给单元(165)包含过量稀释气体测量系统(165a)，用于提供对于向所述真空系统(140)提供的所述稀释气体的过量稀释气体质量流量测量。
4.如权利要求3所述的设备(100)，其中将所述过量稀释气体测量系统(165a)连接至所述气体分配系统(130)以提供反馈控制来控制所述真空系统(140)中的H2/稀释气体的稀释比率，其中H2/稀释气体的所述稀释比率为至少1/5。
5.如权利要求1至4中任一项所述的设备(100)，其中所述安全布置(160)进一步包含布置在所述真空系统(140)内的压力控制单元(145)，用于测量所述真空系统(140)内的压力，其中所述压力控制单元(145)连接至所述气体分配系统(130)的所述过量H2关闭系统(161)以在通过所述压力控制单元(145)而检测到所述真空系统(140)内的所述处理气体的临界压力时关闭H2供应。
6.如权利要求5所述的设备(100)，其中所述临界压力是0.008毫巴的压力。
7.如权利要求1至4中任一项所述的设备(100)，其中所述安全布置(160)进一步包含布置在所述真空腔室(110)内的过量处理气体压力测量系统(150)，其中将所述过量 处理气体压力测量系统(150)连接至所述过量H2关闭系统(161)以在检测到所述真空腔室(110)内的所述处理气体的临界压力时关闭H2供应。
8.如权利要求7所述的设备(100)，其中所述临界压力是0.008毫巴的压力。
9.如权利要求1至4中任一项所述的设备(100)，其中所述气体分配系统(130)包含过量H2质量流量测量系统(161c)，用于提供对于向所述真空腔室(110)提供的所述H2质量流量的过量测量。
10.如权利要求9所述的设备(100)，其中所述过量H2质量流量测量系统(161c)布置在外壳(166)内，所述外壳(166)包含连接所述外壳(166)与外部气氛的排气管线(166a)，其中所述排气管线(166a)具备H2传感器(167)，用于检测H2泄漏。
11.如权利要求10所述的设备(100)，其中将所述H2传感器(167)与所述过量H2关闭系统(161)连接以在通过H2传感器(167)检测到临界H2泄漏时关闭H2供应。
12.如权利要求1至4中任一项所述的设备(100)，其中所述安全布置(160)进一步包含过量处理气体测量系统(151)，用于测量所述真空腔室(110)内的所述处理气体的成分，其中将所述过量处理气体测量系统连接至所述过量H2关闭系统(161)以在检测到所述真空腔室(110)内的所述处理气体的临界H2含量时关闭H2供应。
13.如权利要求1至4中任一项所述的设备(100)，其中所述安全布置(160)进一步包含过量处理气体测量系统(151)，用于测量所述真空腔室(110)内的所述处理气体的成分，其中将所述过量处理气体测量系统连接至所述过量H2关闭系统(161)以在检测到所述真空腔室(110)内与预选H2含量偏差1％或更多时关闭H2供应。
14.如权利要求1至4中任一项所述的设备(100)，其中所述安全布置(160)进一步包含布置在所述真空腔室(110)内的过量处理气体压力测量系统(150)，并且其中将所述过量处理气体压力测量系统(150)连接至所述气体分配系统(130)的O2供应单元(132)的过量O2关闭系统(162)以在检测到所述真空腔室(110 )内的所述处理气体的临界压力时关闭所述O2供应。
15.如权利要求1至4中任一项所述的设备(100)，其中所述安全布置(160)进一步包含布置在所述真空腔室(110)内的过量处理气体压力测量系统(150)，并且其中将所述过量处理气体压力测量系统(150)连接至所述气体分配系统(130)的O2供应单元(132)的过量O2关闭系统(162)以在检测到所述真空腔室(110 )内的所述处理气体的0.008毫巴的临界压力时关闭所述O2供应。
16.如权利要求12所述的设备(100)，其中将所述过量处理气体测量系统(151)连接至过量O2关闭系统(162)以在检测到所述真空腔室(110)内的所述处理气体的与预选O2含量偏差1％或更多的临界O2含量时关闭所述O2供应。
17.如权利要求13所述的设备(100)，其中将所述过量处理气体测量系统(151)连接至过量O2关闭系统(162)以在检测到所述真空腔室(110)内的所述处理气体的与预选O2含量偏差1％或更多的临界O2含量时关闭所述O2供应。
18.一种用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸的风险的方法(300)，其中在真空沉积期间采用具有H2含量为至少2.2％的处理气体，所述方法(300)包含：
-将稀释气体馈给至所述真空沉积设备的真空系统(310)，
-以至少1/5的H2/稀释气体的稀释比率稀释所述真空系统中的所述H2含量(320)，
-冗余地测量选自由以下组成的群组的至少一个参数：向所述真空系统提供的稀释气体质量流量、真空腔室内的所述处理气体的压力和向所述真空腔室提供的所述H2含量(330)，和
-在确定选自由以下组成的群组的至少一个参数：所述真空腔室内的临界压力、所述真空系统内的临界压力、临界H2含量和所述真空沉积设备的真空系统中的H2/稀释气体的非充分稀释比率时，关闭H2供应(340)。
19.一种制造至少一个层的方法(400)，包含：
-(410)在真空腔室(110)内的处理气体气氛(111)中从含有溅射材料的阴极溅射层至基板(200)上，其中在溅射期间所述基板(200)处于静止状态，其中所述处理气体包含H2，H2的含量为2.2％至30.0％，和
-(420)执行如权利要求18所述的用于降低真空沉积设备中的氧氢爆炸的风险的方法(300)。
CN202010428072.1A 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法 Active CN111719116B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010428072.1A CN111719116B (zh) 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580082619.4A CN107924802A (zh) 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法
PCT/EP2015/069364 WO2017032404A1 (en) 2015-08-24 2015-08-24 Apparatus for vacuum sputter deposition and method therefor
CN202010428072.1A CN111719116B (zh) 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580082619.4A Division CN107924802A (zh) 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111719116A CN111719116A (zh) 2020-09-29
CN111719116B true CN111719116B (zh) 2022-10-28

Family

ID=54199621

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580082619.4A Pending CN107924802A (zh) 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法
CN202010428072.1A Active CN111719116B (zh) 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580082619.4A Pending CN107924802A (zh) 2015-08-24 2015-08-24 用于真空溅射沉积的设备及其方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180211823A1 (zh)
JP (1) JP2018525531A (zh)
KR (1) KR102007514B1 (zh)
CN (2) CN107924802A (zh)
WO (1) WO2017032404A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10068529B2 (en) * 2016-11-07 2018-09-04 International Business Machines Corporation Active matrix OLED display with normally-on thin-film transistors
JP6740098B2 (ja) * 2016-11-17 2020-08-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
CN108591826A (zh) * 2018-04-23 2018-09-28 睿力集成电路有限公司 气体处理系统及处理方法
US20220084842A1 (en) * 2020-09-11 2022-03-17 Applied Materials, Inc. Antifragile systems for semiconductor processing equipment using multiple special sensors and algorithms
US11735447B2 (en) * 2020-10-20 2023-08-22 Applied Materials, Inc. Enhanced process and hardware architecture to detect and correct realtime product substrates

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1143334A (ja) * 1997-07-22 1999-02-16 Minolta Co Ltd 金型保護膜の製造方法
JP3563950B2 (ja) * 1998-01-06 2004-09-08 株式会社ルネサステクノロジ 水素含有排ガス処理装置
JP4910124B2 (ja) * 2004-08-31 2012-04-04 国立大学法人東京農工大学 半導体薄膜製造装置および方法
JP2006261362A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2009129925A (ja) * 2007-11-19 2009-06-11 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び基板の処理方法
US20100095890A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-22 Applied Materials, Inc. Gas supply system, pumping system, coating system, gas supply method, and pumping method
WO2010046252A1 (en) * 2008-10-22 2010-04-29 Applied Materials, Inc. Gas supply system, pumping system, coating system, gas supply method, and pumping method
CN101864558A (zh) * 2009-04-16 2010-10-20 北京广微积电科技有限公司 反应溅射系统
JP5826524B2 (ja) * 2010-07-16 2015-12-02 住友重機械工業株式会社 プラズマドーピング装置及びプラズマドーピング方法
US9625168B2 (en) * 2010-08-05 2017-04-18 Ebara Corporation Exhaust system
US20150136585A1 (en) * 2012-06-01 2015-05-21 Applied Materials, Inc. Method for sputtering for processes with a pre-stabilized plasma

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018525531A (ja) 2018-09-06
US20180211823A1 (en) 2018-07-26
CN107924802A (zh) 2018-04-17
KR102007514B1 (ko) 2019-08-05
WO2017032404A1 (en) 2017-03-02
CN111719116A (zh) 2020-09-29
KR20180044961A (ko) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111719116B (zh) 用于真空溅射沉积的设备及其方法
JP6360882B2 (ja) フレキシブル基板のための堆積プラットフォーム及びその操作方法
JP4728143B2 (ja) 薄膜形成装置
US20130015054A1 (en) Method of controlling lithium uniformity
TW201416476A (zh) 薄膜形成裝置、濺鍍陰極及薄膜形成方法
US10752985B2 (en) Laminate film and electrode substrate film, and method of manufacturing the same
TWI721940B (zh) 用於材料在基板上之靜態沉積的設備及方法
CN107532282B (zh) 制造用于显示器制造的层堆叠的方法和其设备
EP3050073B1 (en) Method for controlling a gas supply to a process chamber, controller for controlling a gas supply to a process chamber, and apparatus thereof
JP2020143374A (ja) 真空スパッタ堆積のための装置及びその方法
KR20190138670A (ko) 성막 장치 및 성막 방법
WO2015166605A1 (ja) 成膜方法
WO2016180445A1 (en) Method of manufacturing a layer for display manufacturing using water vapor and apparatus therefore
WO2016180447A1 (en) Method of manufacturing a layer for display manufacturing using hydrogen and apparatus therefore
CN103849854A (zh) 制备氧化锌薄膜的方法
JPH02112112A (ja) 連続透明導電性薄膜作成方法および装置
JP2002275628A (ja) スパッタリング成膜方法
JP6109775B2 (ja) 成膜装置及び成膜方法
JPH0822956A (ja) 透明導電膜の形成方法およびその装置
TW201610196A (zh) 用於材料在基板上之沉積的設備及沉積材料在基板上的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant