CN113661558B - 溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法 - Google Patents

溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113661558B
CN113661558B CN201980095031.0A CN201980095031A CN113661558B CN 113661558 B CN113661558 B CN 113661558B CN 201980095031 A CN201980095031 A CN 201980095031A CN 113661558 B CN113661558 B CN 113661558B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
sputter
cable
sputter deposition
sputtering
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
CN201980095031.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113661558A (zh
Inventor
约阿希姆·松嫩申
威利·绍尔
丹尼尔·谢弗-科皮托
托拜西·伯格曼
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
Publication of CN113661558A publication Critical patent/CN113661558A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113661558B publication Critical patent/CN113661558B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32577—Electrical connecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3438—Electrodes other than cathode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3444—Associated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B11/00—Communication cables or conductors
    • H01B11/02—Cables with twisted pairs or quads
    • H01B11/06—Cables with twisted pairs or quads with means for reducing effects of electromagnetic or electrostatic disturbances, e.g. screens
    • H01B11/10—Screens specially adapted for reducing interference from external sources
    • H01B11/1033—Screens specially adapted for reducing interference from external sources composed of a wire-braided conductor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)

Abstract

描述了溅射沉积源(100)。所述溅射沉积源包括：第一溅射电极(110)；以及电源组件(130)，所述电源组件用于向所述第一溅射电极供应电流。所述电源组件包括具有由公共护套(133)包围的多个绝缘芯(132)的线缆(131)。所述线缆可以可选地进一步包括屏蔽布置(140)。另外，描述了一种溅射沉积设备(200)，所述溅射沉积设备包括两个相邻溅射电极，所述两个相邻溅射电极可经由包括多个绝缘芯的线缆供应交流电。

Description

溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及层沉积，特别地涉及通过溅射(诸如DC溅射、MF溅射或RF溅射)的层沉积。具体地，实施方式涉及溅射沉积源和用于通过溅射沉积层的溅射沉积设备。本公开内容的实施方式特别地涉及溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法。
背景技术
已知用于在基板上沉积材料的若干方法。例如，可通过物理气相沉积(PVD)工艺(诸如溅射)、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺来涂覆基板。典型地，在包括要涂覆的基板所在的真空腔室的沉积设备中执行工艺。沉积材料设置在设备中。沉积材料可从设置在溅射电极处的溅射靶朝向要涂覆的基板溅射。可使用多种材料以用于通过溅射在基板上沉积。在这些材料中，可使用许多不同金属，但也可使用氧化物、氮化物或碳化物。典型地，溅射工艺适于薄膜涂覆。
经涂覆的基板可用于若干应用和若干技术领域中。例如，一种应用落在微电子领域中，诸如产生半导体装置。另外，用于显示器的基板通常通过溅射工艺涂覆，其中可涂覆面积为1m2或更大的大面积基板。
为了处理例如显示器工业中的大面积基板，可使用动态沉积工艺，其中基板移动经过包括溅射电极阵列的溅射沉积源。其他基板处理应用利用静态沉积工艺，其中基板定位在沉积源的溅射电极阵列的前侧上的真空处理区域中。沉积源可包括至少一个溅射电极(例如，承载溅射靶的溅射电极)或分别由直流电(DC)或交流电(AC)供电的溅射电极阵列。
至少一个溅射电极典型地在溅射期间被供应高电流，例如在数十安培的范围内的电流。在DC溅射的情况下，电流可以是直流电(DC)，或者例如在射频(RF)溅射或中频(MF)溅射的情况下，电流可以是交流电(AC)。AC溅射比DC溅射更有利，例如，如果非导电靶将用于溅射的话。
经由供电线缆向溅射沉积源的溅射电极供应高电流可能是有挑战性的，例如，因为高电流可能会使供电线缆的周围环境中产生不期望的电场或磁场，这可能不利地影响其他部件，例如电动马达。在利用高交流电的AC溅射的情况下，特别是可能产生干扰电磁场。另外，在供电线缆的周围环境中可能存在电荷积累的风险。
具有适合于传输高电流的大直径导电芯的供电线缆可能很硬，并且因此难以处理。另一方面，如果使用多个单独的供电线缆来向溅射电极供应高电流，则可能会存在关于电磁干扰和屏蔽的问题。另外，铺设多个线缆是耗时的并且维护起来是困难的。
有鉴于此，提供具有被配置用于向溅射电极供应电流的改善的电源组件的溅射沉积源和溅射沉积设备将是有益的。具体地，应促成电源组件的处理，并且应将准确的电流值递送到溅射电极，而不会因电磁干扰而不利地影响电源组件的环境。
发明内容
鉴于以上内容，提供了溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法。本公开内容的另外的方面、优点和特征从所附说明书和附图中清楚。
根据一方面，提供了一种溅射沉积源。所述溅射沉积源包括：第一溅射电极；以及电源组件，所述电源组件用于向所述第一溅射电极供应电流。所述电源组件包括具有由公共护套包围的多个绝缘芯的线缆。
根据一方面，提供了一种溅射沉积设备。所述溅射沉积设备包括：真空腔室；以及溅射电极阵列，所述溅射电极阵列至少部分地布置在所述真空腔室内，所述阵列包括第一溅射电极和可与所述第一溅射电极相邻地布置的第二溅射电极。所述溅射沉积设备进一步包括电源组件，所述电源组件用于分别为所述第一溅射电极和所述第二溅射电极供应交流电，特别是供应MF电流或RF电流。所述电源组件包括具有由公共护套包围的多个绝缘芯的线缆。
根据本文描述的实施方式，所述多个绝缘芯的第一子集电连接到所述第一溅射电极，并且所述多个绝缘芯的第二子集电连接到所述第二溅射电极。异相交流电可经由所述第一子集和所述第二子集供应，使得所述第一溅射电极和所述第二溅射电极交替地充当阳极和阴极。
根据本文描述的一些实施方式，所述溅射电极是可旋转的。
根据一方面，描述了一种为溅射沉积源供电的方法。所述方法包括通过线缆向第一溅射电极供应电流，所述电缆包括由公共护套包围的多个绝缘芯。
根据本文描述的一些实施方式，所述多个绝缘芯中的两个或更多个绝缘芯电连接到所述第一溅射电极。
根据一方面，描述了一种为溅射沉积源供电的方法。所述方法包括：通过具有由公共护套包围的多个绝缘芯的线缆向溅射电极阵列的第一溅射电极和第二溅射电极供应交流电。所述多个绝缘芯的第一子集可电连接到所述第一溅射电极，并且所述多个绝缘芯的第二子集可电连接到所述第二溅射电极。
根据一些实施方式，所述交流电是MF电流或RF电流。
实施方式还针对了用于进行所公开的方法的设备，并且包括用于执行每个所描述的方法方面的设备部分。这些方法方面可借助硬件部件、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执行。此外，根据本公开内容的实施方式还针对了用于操作所描述的设备的方法。用于操作所描述的设备的方法包括用于进行该设备的每个功能的方法方面。
附图说明
为了可详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可参考实施方式来得到以上简要地概述的更特定的描述。附图涉及本公开内容的实施方式，并且描述如下：
图1示出了根据本公开内容的实施方式的溅射沉积源的示意性截面图；
图2示出了根据本公开内容的实施方式的溅射沉积源的示意性透视图；
图3示出了根据本公开内容的实施方式的溅射沉积源的线缆的示意性剖视图；
图4示出了根据本公开内容的实施方式的溅射沉积设备的示意性截面图；
图5示出了说明根据本公开内容的实施方式的为溅射沉积源供电的方法的流程图；并且
图6示出了说明根据本公开内容的实施方式的为溅射沉积源供电的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本公开内容的各种实施方式，这些实施方式的一个或多个示例被示出于各附图。在以下对附图的描述内，相同的附图标记指代相同的部件。一般来讲，仅描述了相对于单独的实施方式的差异。每个示例以解释本公开内容的方式提供，并且不意在作为限制。另外，被示出或描述为一个实施方式的部分的特征可在其他实施方式上使用或结合其他实施方式使用，以产生另外的实施方式。说明书意图包括这样的修改和变化。
图1是根据本文描述的实施方式的溅射沉积源100的示意性截面图。溅射沉积源100包括可以可选地围绕旋转轴线(A)可旋转的第一溅射电极110和用于向第一溅射电极供应电流(I)的电源组件130。在一些实施方式中，溅射沉积源100可包括溅射电极阵列，例如两个、四个、八个、十二个或更多个可旋转的溅射电极。第一溅射电极110可以是溅射电极阵列中的一个电极，并且其他溅射电极可以基本上线性的阵列或以弯曲阵列布置在第一溅射电极旁边。
在一些实施方式中，磁体组件165、特别是磁控管可布置在第一溅射电极110内。磁体组件165可被配置为将溅射等离子体约束在第一溅射电极110前面的预定空间区域中。磁体组件165可以是可移动的、特别是可围绕轴线旋转、更特别是可围绕旋转轴线(A)旋转。
溅射沉积源100可被配置用于DC溅射或用于AC溅射，例如RF溅射或MF溅射。具体地，电源组件130可适于向第一溅射电极传输直流电和/或用于向第一溅射电极传输交流电，例如MF电流和/或RF电流。
在一些实施方式中，电源组件130可被配置用于向第一溅射电极110提供高电流，例如10A或更大和/或200A或更小、特别是50A或更大和/或150A或更小。高电流可有益于点燃和维持在第一溅射电极前面的等离子体，该等离子体用于从设置在第一溅射电极处的溅射靶溅射。
根据本文描述的实施方式，电源组件130包括至少部分地将电流引导到第一溅射电极110的线缆131。线缆131包括由公共护套133包围的多个绝缘芯132。换句话说，该线缆是包括多个芯的多芯线缆，该多个芯分别由介电层或绝缘层包围。芯可以是单线芯，或者替代地，可以是包括由介电层或绝缘层包围的多个线或导体的多股线。
多个绝缘芯132继而由公共护套包围，该公共护套形成保护绝缘芯并将多个绝缘芯以线缆的形式保持在一起的线缆护套。在一个实施方式中，每个芯包括多个导体，例如四个或更多可绞合的导体。芯的多个导体可由绝缘体(例如，聚合物)包围，以形成绝缘芯。
由于线缆131包括多个绝缘芯132，因此该线缆比具有单个大直径芯的线缆更柔性并更易于处理。同时，可通过组合的多个绝缘芯来传输高电流。在一些实施方式中，线缆的至少两个绝缘芯、特别是三个或更多个绝缘芯电连接到第一溅射电极110以向第一电极供应电流。每个绝缘芯可适于传输10A或更大、特别是30A或更大、更特别是50A或更大的电流。因此，电连接到两个、三个或更多个绝缘芯的第一溅射电极可被供应50A或更大、特别是100A或更大的电流。
在一些实施方式中，多个绝缘芯132包括两个或更多个绝缘芯、特别是三个或更多个绝缘芯、更特别是四个或更多个绝缘芯或甚至六个或更多个绝缘芯。
在一些实施方式中，多个绝缘芯的所有芯电连接到第一溅射电极110。例如，第一溅射电极110可通过多个绝缘芯的所有芯被供应直流电或交流电。在其他实施方式中，多个绝缘芯的第一子集电连接到第一溅射电极，并且多个绝缘芯的第二子集可电连接到第二溅射电极，如稍后将进一步详细地说明的。
具有多个绝缘芯的一个线缆比没有由将多个绝缘芯保持在一起的护套包围的多个单独的线缆更容易处理和更容易铺设。另外，在护套内的多个绝缘芯的相互布置可由护套固定，从而提供紧凑的导体布置，减少电磁辐射，并且促进对多个绝缘芯的屏蔽。
在可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式中，线缆131包括用于屏蔽多个绝缘芯的屏蔽布置140。通过提供沿着线缆131的长度延伸的屏蔽布置140，可减少在线缆的周围环境中的电磁辐射的影响。因此，布置在线缆131的周围环境中的其他部件(诸如电动马达)受到不利影响的程度较小。另外，更准确的电流值可通过线缆传输到第一溅射电极。
在图1的示例性实施方式中，屏蔽布置140包括包围多个绝缘芯132的所有绝缘芯的公共屏蔽件，例如网或编织物。例如，线缆131可包括包围多个绝缘芯132的编织物，并且该编织物继而由公共护套133包围。替代地或附加地，多个绝缘芯可包括单独的屏蔽套管。例如，每个芯可由介电层包围，介电层又由屏蔽层(例如，网或编织物)包围。
在一些实施方式中，屏蔽布置包括单独地裹住多个绝缘芯中的绝缘芯的多个屏蔽层。例如，图3描绘的线缆包括多个绝缘芯132，该多个绝缘芯分别由单独地屏蔽多个绝缘芯的屏蔽层(例如，多个网或编织物)包围。可选地，多个屏蔽绝缘芯可另外地被公共屏蔽件层包围。
在可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式中，屏蔽布置140特别是经由在接地位置146处直接或间接连接到真空腔室101的接地连接145接地。例如，可在线缆131的远侧端部部分处去除线缆131的护套，从而露出屏蔽布置140，使得屏蔽布置可经由接地连接145接地。接地连接145将屏蔽布置连接到接地电位。经由与真空腔室101的接地连接145将屏蔽布置140接地可能是有益的，因为可确保公共接地电位。例如，在DC溅射中，接地的真空腔室可充当反电极或充当至少一个溅射电极110的参考电位。
如本文所使用的线缆(或护套)的“远侧端部”是指更靠近第一溅射电极的端部，如本文所使用的线缆(或护套)的“近侧端部”典型地是指更靠近电源的端部。
根据可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式，在接地位置146与第一溅射电极110的主轴之间的第一距离(D1)可为30cm或更小、特别是15cm或更小或甚至10cm或更小。换句话说，线缆的屏蔽布置140可在非常靠近第一溅射电极110的位置处接地。具体地，线缆的护套133的远侧端部(在该处，屏蔽布置140离开护套133)可位于靠近第一溅射电极110的位置，并且包括屏蔽多个绝缘芯132的屏蔽布置的线缆131可延伸到靠近第一溅射电极110的位置。可减少电磁辐射，因为仅电源组件130的靠近第一溅射电极110的一小部分可能没有屏蔽件。
在一些实施方式中，电源组件130包括用于将电流(I)施加到第一溅射电极110的可旋转的可移动部分的电源连接器151。电源连接器151可包括一个或多个电刷，该一个或多个电刷用于将电流(I)从固定导体传输到第一溅射电极110的可移动部分。连接块139或夹紧块可布置在线缆的远侧端部处，从而将多个绝缘芯的远侧端部连接到电源连接器151。
在线缆的远侧端部与第一溅射电极之间的距离可以是30cm或更小、特别是15cm或更小。换句话说，用于从线缆到电源连接器的电力传输的连接块139可布置为尽可能靠近第一溅射电极的主轴。电源组件130未被屏蔽的部分可保持非常短。
在一些实施方式中，电源组件130进一步包括电源150，该电源用于供应电流(I)、特别是直流电(DC)和/或交流电(AC)，诸如(MF)电流和/或(RF)电流。线缆131可延伸超过从电源150到电源连接器151的电源连接路径的50％或更多、特别是80％或更多、更特别是90％或更多。
具体地，线缆131可在电源连接路径的大部分上延伸，并且可能不需要其中从电源供应电流的公共供电线缆连接到将电流朝向第一溅射电极传输的一组定制的特殊的柔性供电线缆的附加的屏蔽接线盒。相反，根据本文描述的实施方式，线缆131可适用于将电流从电源150传输到靠近第一溅射电极110的其中布置有到电源连接器151的连接块139的位置。可促进维护，并且提供不太复杂并更容易制造和连接的电源组件。具体地，一组定制的单独的柔性供电线缆可能不再用于为第一溅射电极供电。
在一些实施方式中，用于将从护套133的远侧端部离开的多个绝缘芯132连接到电源连接器151的连接块139或夹持块可布置为靠近第一溅射电极110的主轴、特别是在距主轴30cm或更小或15cm或更小的距离处。
如图1所示，在护套133的远侧端部134与第一溅射电极110之间的第二距离(D2)可以是30cm或更小、特别是15cm或更小。
在可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式中，多个绝缘芯132中的两个、三个或更多个绝缘芯特别是经由可包括若干电刷的电源连接器151电连接到第一溅射电极110。因此，要供应到第一溅射电极110的电流可分布在线缆的若干绝缘芯上，使得可在保持线缆的高柔性的同时传输高电流。
在一些实现方式中，线缆131的多个绝缘芯132是绞合的。特别地，多个绝缘芯132具有围绕线缆的中心的螺旋行进部。
图2是根据本文描述的实施方式的溅射沉积源100的示意性透视图。图2的溅射沉积源基本上对应于图1的溅射沉积源，使得可参考上述说明，这里不再赘述。
如图2所描绘，溅射沉积源100包括可围绕旋转轴线(A)旋转的第一溅射电极110。第一驱动器161可提供用于围绕旋转轴线(A)旋转第一溅射电极110。第一驱动器161可包括电动马达。
在一些实施方式中，磁体组件165(图2中未描绘)布置在第一溅射电极内。第一溅射电极可具有基本上圆柱形形状。磁体组件165可以是可移动的、特别是可旋转的、更特别是可围绕旋转轴线(A)旋转。第二驱动器162可提供用于在第一溅射电极110内移动磁体组件165。第二驱动器162可包括电动马达163、特别是伺服马达。伺服马达对于例如在分流溅射模式中或在其中磁体组件165在溅射期间沿着预定轨迹移动的摆动模式中确保磁体组件165的精确放置和移动可以是有益的。电动马达、特别是伺服马达可能易受到电磁场的干扰，这会不利地影响磁体组件的放置精度。
如图2中进一步描绘的，第一溅射电极110的上部部分可布置在真空腔室101内，并且第一溅射电极110的下部部分可布置在真空腔室101外，例如在真空腔室101的底壁下方。第一溅射电极110可例如经由允许第一溅射电极110的旋转的馈通件延伸穿过真空腔室101的壁。溅射可发生在真空腔室101内，即在第一溅射电极的上部部分前面。第一溅射电极110的下部部分(也称为“电极驱动器”或“阴极驱动器”)可由在真空腔室外的第一驱动器161驱动旋转和/或可由在真空腔室外的电源连接器151供电。电源连接器151可经由连接块139电连接到线缆131的远侧端部，特别是电连接到线缆的多个绝缘芯132中的至少一些的远侧端部。
线缆131包括由公共护套133包围的多个绝缘芯132，特别是四个、六个或更多个绝缘芯132，其可任选地绞合。特别地，绝缘芯132可具有围绕线缆的中心的螺旋行进部。另外，线缆131可包括可接地的屏蔽布置140、特别是金属编织物。具体地，屏蔽布置140可在接地位置146处电连接到真空腔室101。接地位置146可位于靠近第一溅射电极110的位置，例如在距第一溅射电极30cm或更小的距离处。要了解进一步细节，参考以上说明，这里不再赘述。
在可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式中，在第二驱动器162的电动马达163与线缆的护套133的远侧端部134之间的距离为20cm或更大、特别是40cm或更大和/或1m或更小。换句话说，线缆的远侧端部(在该处，多个绝缘芯离开线缆的护套133)可远离电动马达163。可减小电磁干扰，并且可降低为第一溅射电极供电的电流对可作为伺服马达的电动马达163造成干扰的风险。
线缆131可以是延伸到电源连接器151附近的位置的低电感线缆，使得沿着多个绝缘芯流动的电流(I)引起的电磁干扰可保持为低的。在多个绝缘芯132的非屏蔽部分与电动马达163之间的距离可保持为大的，使得降低电动马达163和电流(I)不利地影响彼此的风险。
图3示出了根据本公开内容的实施方式的溅射沉积源的线缆131的示意性截面图。图3的线缆131可用于本文描述的溅射沉积源或溅射沉积设备中的任一者中。
线缆131包括由公共护套133(在本文中也称为“护套”)包围的多个绝缘芯132。例如，可提供四个、六个或更多个绝缘芯。线缆131可进一步包括屏蔽多个绝缘芯132的屏蔽布置141。例如，屏蔽布置141可包括单独地裹住多个绝缘芯132的绝缘芯的多个屏蔽件。替代地或附加地，可提供包围所有绝缘芯的公共屏蔽件。屏蔽布置141在图3中描绘为包围绝缘芯的虚线。包围绝缘芯的屏蔽层可以是编织物，例如可镀锡的铜线编织物。
多个绝缘芯132可以是绞合的。特别地，绝缘芯可缠绕在线缆的中心(C)上，例如呈螺旋行进部或扭缠部的形式。可减少电磁干扰和/或串扰。
线缆131可可选地包括多个填料元件，这些填料元件可填充线缆的其他未使用空间。例如，填料元件可至少部分地布置在绝缘芯之间和/或布置在线缆中心的位置处。在图3所示的实施方式中，多个绝缘芯缠绕或扭缠在布置在线缆的中心(C)处的中心填料元件处。分别布置在两个相邻绝缘芯之间的多个另外的填料元件可与绝缘芯一起缠绕在中心填料元件上。可通过填料元件来确保护套内的绝缘芯的预定布置。
护套133可包括介电聚合物。线缆的外径可以是20mm或更大和/或50mm或更小。每个芯的截面面积可以是5mm2或更大和/或10mm2或更小。
在可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式中，线缆131可被配置用于传输交流电(AC)。特别地，线缆可被配置用于向第一溅射电极供应交流电并且向与第一溅射电极相邻地布置的第二溅射电极供应交流电，使得第一溅射电极和第二溅射电极交替地充当阳极和阴极。
在可与其他实现方式组合的一些实现方式中，线缆的多个绝缘芯132的第一子集231可电连接到第一溅射电极，并且线缆的多个绝缘芯132的第二子集232可电连接到与第一溅射电极相邻地布置的第二溅射电极。第一子集231和第二子集232的芯在图3中用不同阴影描绘。例如，线缆131可具有n个绝缘芯，n是偶数，诸如4、6或8。绝缘芯的第一半部可电连接到第一电极，并且绝缘芯的第二半部可电连接到第二电极。因此，当具有反相位的交流电通过第一子集231和第二子集232传输时，第一电极和第二电极可交替地充当阳极和阴极。换句话说，当正电位被施加到第一溅射电极时，负电压被施加到第二溅射电极，反之亦然。第二溅射电极充当第一溅射电极的反电极，反相的交流电被施加到第一溅射电极和第二溅射电极。
在可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式中，第一子集231的绝缘芯和第二子集232的绝缘芯围绕线缆的中心(C)交替地布置。换句话说，与第一子集的绝缘芯相邻地布置的绝缘芯属于绝缘芯的第二子集，如图3中示意性地描绘的。当具有反相位的交流电经由第一子集和第二子集传输时，可减少电磁干扰和/或可减少串扰。如果多个绝缘芯另外地围绕线缆的中心(C)绞合，则可进一步减少电磁辐射和串扰，并且可提供改善的外部电磁干扰抑制。
图4示出了根据本文描述的实施方式的溅射沉积设备200的示意性截面图。溅射沉积设备200可包括根据本文描述的实施方式中的任一者的溅射沉积源，使得可参考以上说明，这里不再赘述。
图4的溅射沉积设备200包括真空腔室101和可旋转的溅射电极的阵列，该阵列包括第一溅射电极110和与第一溅射电极110相邻地布置的第二溅射电极111。该阵列可包括另外的溅射电极，例如四个或更多个或八个或更多个溅射电极。
溅射沉积设备200进一步包括电源组件130，该电源组件用于分别为第一溅射电极110和第二溅射电极111供应交流电，特别是MF电流和/或RF电流。电源组件130包括具有由公共护套133包围的多个绝缘芯132的线缆131。线缆131可类似于或对应于以上参考图3描述的线缆。
多个绝缘芯132的第一子集231可电连接到第一溅射电极110，并且多个绝缘芯132的第二子集232可电连接到第二溅射电极111。第一子集231可连接到电源150的第一输出，并且第二子集可连接到电源150的第二输出。不同相位的交流电可由电源150的第一输出和第二输出提供，例如正弦电流是例如180°异相的，或者双极脉冲电流是例如180°异相的。换句话说，当第一输出提供正电位时，第二输出可提供负电位，反之亦然。因此，当第一溅射电极110和第二溅射电极111经由线缆的第一子集和第二子集电连接到电源150的第一输出和第二输出时，第一溅射电极110和第二溅射电极111可交替地充当阳极和该阳极的相应阴极。可提供RF溅射工艺、MF溅射工艺和双极脉冲溅射工艺中的至少一种。
在图4所示的实施方式中，线缆131的三个绝缘芯例如经由包括一个或多个电刷的第一电源连接器电连接到第一溅射电极110，并且线缆131的其他三个绝缘芯例如经由包括一个或多个电刷的第二电源连接器电连接到第二溅射电极111。
线缆的远侧端部靠近第一溅射电极和/或靠近第二溅射电极布置，使得可保持电磁干扰低。
线缆131可包括屏蔽多个绝缘芯的屏蔽布置140，该屏蔽布置经由将屏蔽布置140连接到真空腔室101的接地连接145接地。
在溅射期间，基板10可移动经过溅射电极阵列，同时溅射电极阵列被供应交流电，相邻溅射电极分别周期性地作为阳极和阴极和作为阴极和阳极。替代地，基板在溅射期间可以是静止的，并且可放置在溅射电极阵列前面。磁体组件可在溅射期间在溅射电极内移动，例如在相对于中心角位置从-30°至+30°的角范围内，以用于在基板上沉积具有均匀厚度的层。
溅射沉积设备可包括如本文所描述的多个线缆。例如，两个相邻溅射电极可经由相应线缆供电，如图4示意性地描绘的。一个电源可连接到若干线缆，或者替代地，每个线缆可经由相应电源供电。
在一些实施方式中，一个或多个溅射电极可连接到两个线缆的绝缘芯的子集，该子集被供应了相同的电流，例如连接到电源的同一输出。这种布置在图4中以虚线描绘，示出了连接到两个相邻线缆的第二溅射电极和第三溅射电极。
通过围绕相应线缆的中心交替地布置第一子集231和第二子集232的绝缘芯，可进一步减少电磁干扰和串扰。
根据本文描述的另一方面，提供了一种为溅射沉积源供电的方法。
图5是示出为溅射沉积源供电的第一方法的流程图，包括在框510中，通过具有由公共护套包围的多个绝缘芯的线缆向第一溅射电极供应电流。
线缆的多个绝缘芯的子集，或者替代地线缆的多个绝缘芯中的所有绝缘芯可例如经由包括一个或多个电刷的电源连接器电连接到第一溅射电极，以用于将电流施加到第一溅射电极的可移动部分。例如，线缆的两个、三个或六个绝缘芯可经由两个或更多个电刷电连接到第一溅射电极。
线缆可包括屏蔽多个绝缘芯并且沿着线缆的长度延伸的屏蔽布置。屏蔽布置可接地，特别是经由在接地位置处连接到真空腔室的接地连接接地。接地位置可定位在第一溅射电极附近。
DC电流或AC电流可经由多个绝缘芯供应到第一溅射电极。
在可选框520中，在通电的溅射电极的一侧上点燃等离子体，并且从溅射电极的溅射靶朝向基板溅射材料来涂覆基板。
图6是示出为溅射沉积源供电的第二方法的流程图，包括在框610中，通过具有由公共护套包围的多个绝缘芯的线缆向第一溅射电极和第二溅射电极供应相应交流电。
多个绝缘芯的第一子集电连接到第一溅射电极，并且多个绝缘芯的第二子集电连接到第二溅射电极。可向第一子集供应与供应到第二子集的第二交流电异相的第一交流电。因此，第一溅射电极和第二溅射电极可分别交替地充当阳极和阴极。
线缆可包括屏蔽多个绝缘芯并且沿着线缆的长度延伸的屏蔽布置。屏蔽布置可接地，特别是经由在接地位置处连接到真空腔室的接地连接接地。接地位置可定位在第一溅射电极附近和/或第二溅射电极附近。
在可选框620中，在通电的溅射电极的一侧上点燃等离子体，并且从溅射电极的溅射靶朝向基板溅射材料来涂覆基板。
在一些实施方式中，溅射沉积设备包括真空腔室101，该真空腔室的大小设定为容纳第2代或更高代(诸如第5代或更高代)的大面积基板。大面积基板可以是矩形的。可提供基板运输轨道，可沿着所述该基板运输轨道运输基板。在运输期间和/或在处理期间可由基板载体载送基板。
在基板上的溅射沉积期间，可布置在溅射电极内的磁体组件(或“磁控管”)可以摆动方式移动或可设定到各种溅射位置。在基板上的溅射沉积期间移动的磁体组件可有益于改善层均匀性，特别是对于大面积基板(诸如用于显示器制造的基板)如此。
如本文所使用的术语“基板”涵盖非柔性基板(例如，玻璃基板、晶片、透明晶体(诸如蓝宝石等)的切片或玻璃板)和柔性基板(诸如卷材或箔)。根据一些实现方式，本文描述的实施方式可用于显示器PVD，即，在显示器市场的大面积基板上的溅射沉积。沉积设备可被配置用于在半导体、金属和玻璃基板中的至少一者上沉积层。特别地，沉积设备可被配置用于制造半导体装置和显示装置中的至少一者。
根据一些实施方式，大面积基板或相应载体(其中载体可载送一个基板或多个基板)可具有至少1m2的大小。大小可以是从约0.67m2(0.73m×0.92m，第4.5代)至约8m2，更具体地约2m2至约9m2，或甚至多达12m2。采用根据本文描述的实施方式的结构、设备(诸如阴极组件)和方法的基板或载体可以是如本文所描述的大面积基板。例如，大面积基板或载体可以是第4.5代(其对应于约0.67m2基板(0.73m×0.92m))、第5代(其对应于约1.4m2基板(1.1m×1.3m))、第7.5代(其对应于约4.29m2基板(1.95m×2.2m))、第8.5代(其对应于约5.7m2基板(2.2m×2.5m))或甚至第10代(其对应于约8.7m2基板(2.94m×3.37m))。可类似地实现甚至更高代(诸如第11代和第12代)和对应基板。
根据本公开内容的一些实施方式，提供了沉积系统。沉积系统包括根据本文描述的实施方式的第一溅射沉积设备和根据本文描述的实施方式的至少一个另外的溅射沉积设备。第一溅射沉积设备可被配置为沉积第一材料，并且至少一个另外的溅射沉积设备可被配置为在基板上沉积不同于第一材料的第二材料。根据本文描述的实施方式，可提供在沉积系统、特别是真空沉积系统中的一个或多个溅射沉积设备。
尽管上述内容针对的是本公开内容的实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设想本公开内容的其他和进一步实施方式，并且本公开内容的范围由所附权利要求书的范围确定。

Claims (18)

1.一种溅射沉积源(100)，包括：
第一溅射电极(110)；和
电源组件(130)，所述电源组件用于向所述第一溅射电极(110)供应电流(I)，所述电源组件(130)包括具有由公共护套(133)包围的多个绝缘芯(132)的线缆(131)，
其中所述线缆(131)包括用于屏蔽所述多个绝缘芯(132)的屏蔽布置(140、141)，并且
其中所述屏蔽布置(140、141)经由在接地位置(146)处连接到真空腔室(101)的接地连接(145)接地。
2.如权利要求1所述的溅射沉积源，其中至少以下一项适用：
所述屏蔽布置(140、141)包括包围所述多个绝缘芯(132)中的所有绝缘芯的公共屏蔽件，或者
所述屏蔽布置包括单独地裹住所述绝缘芯的多个屏蔽件。
3.如权利要求1所述的溅射沉积源，其中在所述接地位置(146)与所述第一溅射电极(110)之间的第一距离(D1)为30cm或更小。
4.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，其中所述电源组件(130)进一步包括用于提供所述电流(I)的电源(150)和用于将所述电流(I)施加到所述第一溅射电极(110)的可移动部分的电源连接器(151)，其中所述线缆(131)延伸超过从所述电源(150)到所述电源连接器(151)的电源连接路径的50％或更多。
5.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，其中在所述公共护套(133)的远侧端部(134)与所述第一溅射电极(110)之间的第二距离(D2)为30cm或更小，其中所述公共护套(133)的所述远侧端部(134)是指更靠近所述第一溅射电极(110)的端部。
6.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，其中所述多个绝缘芯(132)中的两个、三个或更多个绝缘芯电连接到所述第一溅射电极(110)。
7.如权利要求6所述的溅射沉积源，其中所述多个绝缘芯(132)中的所述两个、三个或更多个绝缘芯经由包括一个或多个电刷的电源连接器(151)电连接到所述第一溅射电极(110)。
8.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，其中所述多个绝缘芯(132)是绞合的。
9.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，其中所述多个绝缘芯具有围绕所述线缆(131)的中心(C)的螺旋行进部。
10.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，进一步包括以下项中的至少一者：
第一驱动器(161)，所述第一驱动器用于围绕旋转轴线(A)旋转所述第一溅射电极(110)，和
第二驱动器(162)，所述第二驱动器用于在所述第一溅射电极(110)内移动磁体组件(165)。
11.如权利要求10所述的溅射沉积源，其中所述第二驱动器(162)包括马达(163)，并且在所述马达(163)与所述公共护套(133)的远侧端部(134)之间的距离为20cm或更大，其中所述公共护套(133)的所述远侧端部(134)是指更靠近所述第一溅射电极(110)的端部。
12.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，其中所述线缆(131)被配置用于向所述第一溅射电极(110)和与所述第一溅射电极(110)相邻地布置的第二溅射电极(111)供应交流电，其中所述第一溅射电极(110)和所述第二溅射电极(111)被配置为交替地充当阳极和阴极。
13.如权利要求12所述的溅射沉积源，其中所述交流电为MF电流或RF电流。
14.如权利要求1至3中任一项所述的溅射沉积源，其中所述多个绝缘芯(132)的第一子集(231)电连接到所述第一溅射电极(110)，并且所述多个绝缘芯(132)的第二子集(232)电连接到第二溅射电极(111)。
15.如权利要求14所述的溅射沉积源，其中所述第一子集(231)的绝缘芯和所述第二子集(232)的绝缘芯围绕所述线缆(131)的中心(C)交替地布置。
16.一种溅射沉积设备(200)，包括：
真空腔室(101)；
溅射电极阵列，所述溅射电极阵列至少部分地布置在所述真空腔室(101)内，所述阵列包括第一溅射电极(110)和第二溅射电极(111)；和
电源组件(130)，所述电源组件用于为所述第一溅射电极(110)和所述第二溅射电极(111)供应交流电，所述电源组件(130)包括具有由公共护套(133)包围的多个绝缘芯(132)的线缆(131)，
其中所述多个绝缘芯(132)的第一子集(231)电连接到所述第一溅射电极(110)，并且所述多个绝缘芯(132)的第二子集(232)电连接到所述第二溅射电极(111)。
17.一种为溅射沉积源供电的方法，包括：
通过具有由公共护套(133)包围的多个绝缘芯(132)的线缆(131)向第一溅射电极(110)供应电流，
其中所述线缆(131)包括用于屏蔽所述多个绝缘芯(132)的屏蔽布置(140、141)，并且
其中所述屏蔽布置(140、141)经由在接地位置(146)处连接到真空腔室(101)的接地连接(145)接地。
18.一种为溅射沉积源供电的方法，包括：
通过具有由公共护套(133)包围的多个绝缘芯(132)的线缆(131)向第一溅射电极(110)和第二溅射电极(111)供应交流电，
所述多个绝缘芯(132)的第一子集(231)电连接到所述第一溅射电极(110)，并且所述多个绝缘芯(132)的第二子集(232)电连接到所述第二溅射电极(111)。
CN201980095031.0A 2019-04-03 2019-04-03 溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法 Active CN113661558B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2019/058414 WO2020200442A1 (en) 2019-04-03 2019-04-03 Sputter deposition source, sputter deposition apparatus, and method of powering a sputter deposition source

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113661558A CN113661558A (zh) 2021-11-16
CN113661558B true CN113661558B (zh) 2024-02-06

Family

ID=66102690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980095031.0A Active CN113661558B (zh) 2019-04-03 2019-04-03 溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102648667B1 (zh)
CN (1) CN113661558B (zh)
WO (1) WO2020200442A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102586749A (zh) * 2012-03-12 2012-07-18 王正安 一种多磁场的磁控溅射阴极
CN103493152A (zh) * 2011-02-18 2014-01-01 科罗拉多州立大学董事会（法人团体） 超导电缆及其制造方法
CN204066807U (zh) * 2014-08-22 2014-12-31 江苏天地龙电缆有限公司 抗电磁干扰软电缆
WO2016091914A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-16 Soleras Advanced Coatings Bvba Cylindrical structure for use in an rf sputter process and a sputtering system comprising same
CN106064167A (zh) * 2016-08-05 2016-11-02 中国科学院等离子体物理研究所 一种射频等离子体原位清洗第一镜的方法
CN108352222A (zh) * 2015-10-28 2018-07-31 莱尼电缆有限公司 电线路

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3568233D1 (en) * 1984-02-10 1989-03-16 Cables De Lyon Geoffroy Delore Electrical cable to transport very high current strengths under low tensions, and manufacturing methods for such a cable
JP3902113B2 (ja) * 2002-10-31 2007-04-04 三菱重工業株式会社 プラズマ化学蒸着方法
GB0715879D0 (en) * 2007-08-15 2007-09-26 Gencoa Ltd Low impedance plasma
EP2091067A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-19 Applied Materials, Inc. Apparatus for treating a substrate
US9984911B2 (en) * 2014-12-11 2018-05-29 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck design for high temperature RF applications
WO2017122335A1 (ja) * 2016-01-14 2017-07-20 オリンパス株式会社 撮像装置、内視鏡および撮像装置の製造方法
JP6850645B2 (ja) * 2017-03-22 2021-03-31 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103493152A (zh) * 2011-02-18 2014-01-01 科罗拉多州立大学董事会（法人团体） 超导电缆及其制造方法
CN102586749A (zh) * 2012-03-12 2012-07-18 王正安 一种多磁场的磁控溅射阴极
CN204066807U (zh) * 2014-08-22 2014-12-31 江苏天地龙电缆有限公司 抗电磁干扰软电缆
WO2016091914A1 (en) * 2014-12-08 2016-06-16 Soleras Advanced Coatings Bvba Cylindrical structure for use in an rf sputter process and a sputtering system comprising same
CN108352222A (zh) * 2015-10-28 2018-07-31 莱尼电缆有限公司 电线路
CN106064167A (zh) * 2016-08-05 2016-11-02 中国科学院等离子体物理研究所 一种射频等离子体原位清洗第一镜的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020200442A1 (en) 2020-10-08
CN113661558A (zh) 2021-11-16
KR20210143913A (ko) 2021-11-29
KR102648667B1 (ko) 2024-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11222769B2 (en) Monopole antenna array source with gas supply or grid filter for semiconductor process equipment
JP6238288B2 (ja) 堆積装置および堆積の非対称性を低減させる方法
US7976674B2 (en) Embedded multi-inductive large area plasma source
KR20150113828A (ko) 스퍼터링 장치
US6719876B1 (en) Internal electrode type plasma processing apparatus and plasma processing method
KR100212165B1 (ko) 화학증착법에 의한 기판코팅장치
KR100210268B1 (ko) 전기 전도성 타겟에 의한 기판 코팅장치
JP2016048615A (ja) ワイヤーハーネス
KR20070045958A (ko) 플라즈마 생성방법 및 장치 및 플라즈마처리장치
CN109804454A (zh) 具有两个彼此耦合的微波等离子体源的等离子体处理装置以及用于运行这样的等离子体处理装置的方法
JP3902113B2 (ja) プラズマ化学蒸着方法
JPH11312647A (ja) プラズマ化学蒸着装置
CN113661558B (zh) 溅射沉积源、溅射沉积设备和为溅射沉积源供电的方法
JP2016098425A (ja) スパッタリング装置
KR101956722B1 (ko) 무선 주파수(rf) - 스퍼터 증착 소스, 증착 장치, 및 그의 동작 방법
US20020092619A1 (en) Discharge plasma processing device
JP4533499B2 (ja) 磁気中性線放電スパッタ装置
CN100557756C (zh) 电子喷射装置及离子注入装置
CN106505010A (zh) 衬底处理设备
JP2017002340A (ja) Ｄｌｃ膜コーティング装置及びｄｌｃ膜コーティング装置を用いて被覆対象物を被覆する方法
JP2003017414A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理システム
WO2016091914A1 (en) Cylindrical structure for use in an rf sputter process and a sputtering system comprising same
WO2018218160A1 (en) Monopole antenna array source for semiconductor process equipment
JP2001508502A (ja) 基板のプラズマイマージョン援用処理のための回転装置
JP4410788B2 (ja) プラズマ化学蒸着方法及びプラズマ化学蒸着装置

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