CN116195027A - 在基板上沉积材料的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种在基板上沉积材料的方法。所述方法包括从具有第一磁体组件和第二磁体组件的第一旋转靶溅射所述材料的至少一种成分。所述第一磁体组件在面向第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区，所述第一磁体组件的至少三个磁极面向所述第一等离子体约束区。所述第二磁体组件在面向第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区，所述第二磁体组件的至少三个磁极面向所述第二等离子体约束区。

Description

在基板上沉积材料的方法
技术领域
本公开内容的实施方式涉及在基板上沉积材料。本公开内容的实施方式特别地涉及通过对向靶溅射来在基板上沉积材料。
背景技术
在基板上沉积材料在各种技术领域中具有许多应用。溅射是一种用于在基板上沉积材料的方法。溅射能够与用高能粒子轰击基板，特别是轰击位于该基板上的膜相关联。轰击可能对位于基板上的材料(特别是膜)的性质有不利影响。为了避免轰击，例如设想了利用平面靶的对向靶溅射(facing target sputtering,FTS)系统。在FTS系统中，作为靶直接地面向基板的替代，靶面向彼此。然而，常规的FTS系统中的溅射等离子体的稳定性是有限的。常规的FTS系统在大规模生产中的适用性被削弱。另外，常规的FTS系统与低沉积速率相关联，从而引起低生产率和基板表面污染的风险。
鉴于上文，提供在基板上沉积材料的改善的方法是有益的。
发明内容
根据一个实施方式，提供了一种在基板上沉积材料的方法。所述方法包括从具有第一磁体组件和第二磁体组件的第一旋转靶溅射所述材料的至少一种成分。所述第一磁体组件在面向第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区(plasma confinement)，所述第一磁体组件的至少三个磁极面向所述第一等离子体约束区。所述第二磁体组件在面向第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区，所述第二磁体组件的至少三个磁极面向所述第二等离子体约束区。
根据一个实施方式，提供了一种用于沉积材料的系统。所述系统包括第一旋转靶、第二旋转靶和第三旋转靶，所述第一旋转靶包括第一磁体组件和第二磁体组件。所述系统被配置为使得在沉积所述材料期间，所述第一磁体组件在面向所述第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区，所述第一磁体组件的至少三个磁极面向所述第一等离子体约束区，并且所述第二磁体组件在面向所述第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区，所述第二磁体组件的至少三个磁极面向所述第二等离子体约束区。
本公开内容将被理解为涵盖用于实施所公开的方法的设备和系统，包括用于执行每个描述的方法方面的设备部件。方法方面可例如由硬件部件、由通过适当软件编程的计算机或由这两者的任何组合来执行。本公开内容还被理解为涵盖用于操作所描述的设备和系统的方法。用于操作所描述的设备和系统的方法包括用于实施相应的设备或系统的每一功能的方法方面。
附图说明
为了可详细地理解上文记载的特征的方式，以下可参考实施方式来获得上文简要地概述的主题的更特别的描述。附图涉及实施方式并在下文中进行描述：
图1A至图1C是根据本文描述的实施方式的用于沉积材料的系统的示意性横截面图；
图2示出了根据本文描述的实施方式的用于沉积材料的系统的示意性横截面图；
图3示出了根据本文描述的实施方式的用于沉积材料的系统的示意性横截面图；
图4是例示根据本文描述的实施方式的在基板上沉积材料的方法的图表。
具体实施方式
现在将详细地参考各种实施方式，其中各图中例示了实施方式的一个或多个示例。在以下对各图的描述内，相同的附图标记是指相同的部件。一般来讲，仅描述相对于各别实施方式的差异。每个示例被提供作为解释而不意在作为限制。另外，作为一个实施方式的部分被绘示或描述的特征可在其他实施方式上使用或结合其他实施方式，以产生另外的实施方式。说明书旨在包括此类修改和变化。
图1A至图1C是根据本文描述的实施方式的用于沉积材料的系统的示意性横截面图。图1A示出的系统100包括具有第一磁体组件112和第二磁体组件116的第一旋转靶110。第一磁体组件112和第二磁体组件116两者都定位在第一旋转靶110内。第一磁体组件和第二磁体组件可面向、特别是被操作成面向第一旋转靶110的相对侧。
系统进一步包括第二旋转靶130和第三旋转靶150。第一旋转靶110可被操作成使得第一旋转靶110的第一磁体组件112面向第二旋转靶130。第一旋转靶可被操作成使得第一旋转靶110的第二磁体组件116面向第三旋转靶150。
如在所描绘的示例中所示的，第一旋转靶的第一磁体组件112(特别是在沉积材料期间)可在面向第二旋转靶130的第一方向上提供第一等离子体约束区120。第一旋转靶110的第二磁体组件116(特别是在沉积材料期间)可在面向第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区122。
在实施方式中，例如如图1A所绘示，第二旋转靶130和第三旋转靶150可具有与第一旋转靶110至少基本上相同的结构。第二旋转靶130的磁体组件可在面向第一旋转靶110的方向上提供第三等离子体约束区140。
与溅射沉积相关联的等离子体可被捕获在第一旋转靶与第二旋转靶之间。第一等离子体约束区120和第三等离子体约束区140可至少部分地重叠。特别地，第一旋转靶和第二旋转靶是相邻的靶。更特别地，没有另外的靶定位在第一旋转靶与第二旋转靶之间的区域中。
类似地，第三旋转靶150的磁体组件可在面向第一旋转靶110的方向上提供第四等离子体约束区160。在第三旋转靶150与第一旋转靶110之间的结构关系可类似于上文描述的在第二旋转靶130与第一旋转靶110之间的关系。
在本公开内容的上下文中，等离子体约束区特别是将被理解为等离子体约束区域。等离子体约束区域可被理解为其中等离子体的量相对于环境增加的区域，这特别是由与旋转靶的磁体组件相关联的磁场的影响所导致的。在本公开内容的上下文中，在一个方向上提供等离子体约束区特别地被理解为提供等离子体约束区以使得等离子体约束区的主方向在该方向上延伸。特别是在其中磁体组件包括永磁体的实施方式中，在面向旋转靶的方向上提供等离子体约束区可被理解为在使得磁体组件面向旋转靶(例如，邻旋转靶)的位置处提供磁体组件，即，磁体组件的对称轴线面向该方向。根据本公开内容的一些实施方式，在等离子体跑道(plasma racetrack)、特别是封闭等离子体跑道中提供等离子体约束区。与一个磁控管或磁体组件相关联的等离子体约束区提供闭环。闭环可例如设置在一个靶(即，其中提供有磁体组件的靶)处。
一般来讲，定位在旋转靶内的磁体组件可实现磁控管溅射。如本文所使用，“磁控管溅射”是指使用磁控管(即，磁体组件)执行的溅射。磁体组件特别被理解为能够产生磁场的单元。磁体组件可包括一个或多个永磁体。永磁体可布置在旋转靶内，使得自由电子被捕获在所产生的磁场内，例如被捕获在闭环或跑道中。磁体组件可设置在旋转靶的背衬管内或靶材料管内。第一旋转靶、第二旋转靶和第三旋转靶中的每一个可以是阴极或可以是阴极的一部分。系统可被配置为用于DC溅射。在实施方式中，系统可被配置为用于脉冲DC溅射。
旋转靶特别被理解为可旋转的溅射靶，诸如圆柱形溅射靶。特别地，旋转靶可以是包括有要沉积的材料的可旋转阴极。旋转靶可连接到被配置为在系统的至少一种操作状态下旋转的轴。旋转靶可直接地连接到轴或经由连接元件间接地连接到轴。根据一些实施方式，沉积腔室中的旋转靶可以是可更换的。可在已经消耗了要溅射的材料之后更换旋转靶。
在实施方式中，系统可被配置为用于透明导电氧化物膜的溅射。系统可被配置为用于沉积材料，如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)或MoN。在实施方式中，系统可被配置为用于沉积金属材料，如银、镁银(MgAg)铝、铟、铟锡(InSn)、铟锌(InZn)、镓、镓锌(GaZn)、铌、碱金属(如Li或Na)、碱土金属(如Mg或Ca)、钇、镧、镧系元素(如Ce、Nd或Dy)和这些材料的合金。系统可被配置为用于沉积电极，特别是显示器(特别是OLED显示器、液晶显示器和触摸屏)中的透明电极。更特别地，系统可被配置为用于顶部发射OLED的顶部触点的沉积。在实施方式中，该系统可被配置为用于沉积电极，特别是薄膜太阳能电池、光电二极管和智能或可切换玻璃中的透明电极。系统可被配置为用于溅射用作电荷产生层的透明电介质。系统可被配置为用于沉积材料，如氧化钼(MoO)或过渡金属氧化物(如氧化钒(VO)或氧化钨(WOx)、氧化锆(ZrO)或氧化镧(LaO))。系统可被配置为用于溅射用于光学增强层的透明电介质，如氧化硅(SiO)、氧化铌(NbO)、氧化钛(TiO)或氧化钽(TaO)。
在实施方式中，旋转靶的靶材料可从由以下项组成的群组中选择：银、铝、硅、钽、钼、铌、钛和铜。特别地，靶材料可从由以下项组成的群组中选择：IZO、ITO、银、IGZO、铝、硅、NbO、钛、锆和钨。系统可被配置为经由反应性溅射处理沉积材料。在反应性溅射处理中，典型地沉积靶材料的氧化物。然而，也可沉积氮化物或氮氧化物。
第一旋转靶的等离子体约束区面向第二旋转靶或第三旋转靶的特征可具有实现软沉积的优点。例如，可减少高能粒子对基板的轰击。可减轻基板的损坏(特别是对基板上的涂层的损坏)。这对于在敏感基板或层上的沉积(更特别是在具有敏感涂层的基板上的沉积)特别地有利。
例如，当沉积OLED的电极时，材料可能必须沉积在高度敏感的层上。对于某些材料(特别是透明导电氧化物)，利用常规技术的软蒸镀可能是不可能的。本公开内容的实施方式采用对向靶设计来解决这个问题。根据本公开内容的实施方式，通过使用旋转靶，可减轻靶表面污染并可增加系统正常运行时间。另外，经由如本文所述描述的软沉积，可减少撞击在基板上的高能粒子(如溅射粒子、负离子和电子)的数量。可减少基板表面上或附近的温度变化。特别地，可实现基板表面上或附近的更低温度。
在常规的技术中，使用平面靶的对向靶溅射(FTS)设置是已知的。大量材料沉积在相邻的靶的表面上。材料沉积在靶的表面上可能例如引起结节生长、随后是与颗粒的电弧放电或沉积材料(特别是沉积材料层)从靶上的剥落。长期稳定性可能被削弱，特别是使其在大规模生产中的应用是不可行的。具有平面靶的已知FTS设置可能具有不到一天的预期稳定性。根据本公开内容的实施方式，第一旋转靶的面向第二旋转靶或第三旋转靶的等离子体约束区具有的优点是：可再次溅射沉积在旋转靶中的任一个的表面上的材料，特别是在会发生任何结节生长之前。在具有平面阴极的已知FTS装置中，仅有沉积在平面阴极的跑道上的少量材料可被在此溅射。平面靶的稳定FTS工艺很难或不可能实现。
与平面靶的磁控管溅射相比，在旋转靶中，在磁控管溅射期间从靶移除材料具有提高的均匀性。在旋转靶的情况下的均匀性特别是由靶的表面因靶的旋转而相对于磁场的移动引起的。可减少或甚至消除在靶的表面上收集的材料量。可减少或甚至消除电弧放电。可减少或消除材料剥落。可提高沉积工艺的稳定性、特别是长期稳定性。可实现将FTS概念用于大规模生产。可提高收集效率，这特别是由于沉积在靶上的增加的材料量被再次溅射的效果所导致的。收集效率特别被理解为由基板捕获的溅射材料的量相对于由溅射靶发出的材料总量。可提高材料利用率。可减少材料浪费和成本。
以下特征可与提高的沉积速率相关联：第一旋转靶包括第一磁体组件和第二磁体组件，其中第一磁体组件在面向第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区，并且第二磁体组件在面向第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区。特别地，与具有仅有一个磁体组件的旋转靶的系统相比，沉积速率可高得多，例如高约两倍。这种提高特别是源于两个跑道(更特别是位于靶的相对侧上的两个跑道)的产生。
在实施方式中，第一磁体组件包括面向第一等离子体约束区的至少三个磁极。第二磁体组件可包括面向第二等离子体约束区的至少三个磁极。在图1A示出的实施方式中，第一磁体组件112包括面向第一等离子体约束区120的三个磁极114，并且第二磁体组件116包括面向第二等离子体约束区122的三个磁极。
如上所述，由于旋转靶中存在两个磁体组件而带来的沉积速率的提高可通过磁体组件包括面向等离子体约束区的至少三个磁极的特征来协同地实现或增强。经由包括有面向等离子体约束区的三个(特别是恰好三个)磁极的磁体组件，可在旋转靶上形成封闭跑道。
在实施方式中，系统100可被配置为将材料沉积在基板102上。系统可被进一步配置为使得第一方向和第二方向从平行于基板平面的情况偏离小于40°的角度。在本公开内容的上下文中，“基板平面”特别地指基板102的其上沉积有材料的平面。特别地，第一方向和第二方向从平行于基板平面的情况可偏离例如小于30°、20°或10°的角度。可实现有利配置，其中最小化高能粒子对基板的轰击，同时在基板上沉积至少令人满意的材料量。如果第一方向和第二方向中的任一个在朝向基板的方向上高度偏离平行于基板平面的情况，则可能随之发生高能粒子对基板的不利轰击。如果第一方向和第二方向中的任一个在远离基板的方向上高度偏离平行于基板平面的情况，则可能随之发生基板上的不令人满意的低沉积速率。附加地或替代地，可能产生靶材料的浪费。
第一方向可对应于第一角、特别是极坐标系的第一极角。极坐标系的参考点、特别是极点可位于旋转靶的旋转轴线上。极坐标系的参考方向可垂直于旋转靶的旋转轴线。第一方向与平行于基板平面的情况的偏差可指第一旋转靶的极坐标系。第二方向与平行于基板平面的情况的偏差可指第二旋转靶的极坐标系。
在实施方式中，系统可被配置为得第一方向和第二方向从平行于基板平面的情况朝向基板偏离小于40°、30°或20°的角度并且远离基板偏离小于10°的角度。
在实施方式中，被包括在系统的磁体组件中的每一个中的磁体可从彼此平行的情况偏离。换句话说，系统的磁体组件中的每一个的磁体可围成一个张角。特别地，至少一个磁体可从平行于磁体组件的中心轴线或对称轴线的情况偏离大于例如3°、6°或10°的角度。至少一个磁体可从平行于中心轴线或对称轴线的情况偏离小于例如30°、25°或15°的角度。
在实施方式中，例如如图1A至图1C所示，第二旋转靶130包括面向第一磁体组件112的第三磁体组件132。第三旋转靶150可包括面向第二磁体组件116的第四磁体组件152。
一般来讲，第三磁体组件的面向第一磁体组件112的磁极中的每一个可具有与第一磁体组件112的相应最近磁极相同的极性。第四磁体组件的面向第二磁体组件116的磁极中的每一个可具有与第二磁体组件116的相应最近磁极相同的极性。换句话说，相面对的磁体组件可具有相同磁极。
特别是在图1B至图1C描绘的实施方式中，第三磁体组件的面向第一磁体组件112的磁极中的每一个可具有与第一磁体组件112的相应最近磁极相反的极性。第四磁体组件的面向第二磁体组件116的磁极中的每一个可具有与第二磁体组件116的相应最近磁极相反的极性。换句话说，相面对的磁体组件可具有彼此相反的磁极。
在图1B中，指示了在旋转靶之间可能产生的磁场线。在旋转靶之间产生的高等离子体密度区域如图1C所示。使相面对的磁体组件具有相对于彼此相反的磁极与可提供磁透镜的磁场的优点相关联。在磁场中，带电粒子可被偏转。可减少带电粒子的动量中的相对于基板表面的法向分量。动量的法向分量是造成由带电粒子对基板或定位在基板上的层造成可能的损坏的原因，特别是可能的损坏深度。
具有动能q·U的粒子的回转半径为：
Figure BDA0004135915950000081
对于最大能量在250和300eV之间的氧离子的90°完全偏转，位于跑道与基板之间在朝向基板的方向上具有例如10cm深度的磁场将是有益的。另外，磁场需要具有高强度，例如0.1T的强度。然而，为了仅减少离子动量(特别是氧离子)的法向分量，对磁场的要求可低得多。
常规地，提供具有相对于彼此相反的磁极的相面对的磁体组件可能被本领域技术人员视为是不利的。原因是该配置至少略微地降低了跑道上的切向磁场。可减少等离子体约束区。等离子体电势可增加，特别是增加小于10、30或50eV的量。本公开内容的一部分是认识到与具有相反磁极的配置相关联的潜在负面影响可能比预期的危害小。特别是，最大离子能总是对应于例如250eV至300eV的等离子体电势。因此，与小于1eV的期望粒子能相比，最大离子能量可保持格外大，如在蒸镀期间特别地观察到的那样。
图2示出了根据本文描述的实施方式的用于沉积材料的系统200。第一旋转靶110、第二旋转靶130和第三旋转靶150定位在沉积腔室202中。第一附加腔室和第二附加腔室可与沉积腔室(未示出)相邻地设置。根据可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式，可用动态沉积工艺提供在基板上方沉积材料。例如，在沉积材料时，基板可移动经过第一旋转靶和第二旋转靶。真空处理系统的沉积腔室或区域可通过阀与另外的腔室或其他区域分开。
根据一些实施方式，处理气体可包括稀有气体(诸如氩气、氪气或氙气)和反应性气体(诸如氧气、氮气、氢气和氨气(NH3)、臭氧(O3)、活化气体等)中的任一种。
基板102可设置在基板载体(未示出)上。基板102的示例性移动方向由箭头204指示。如本文所使用的术语“基板”应当涵盖非柔性基板(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)两者。根据可与本文描述的其他实施方式结合的另外的实施方式，基板和/或基板载体的运输可分别由磁悬浮系统提供。载体可在没有机械接触的情况下或在减少机械接触的情况下通过磁力悬浮或保持，并且可通过磁力移动。
第一旋转靶110、第二旋转靶130和第三旋转靶150中的每一个可以是阴极。第一旋转靶、第二旋转靶和第三旋转靶可电连接到DC电源。例如，腔室外壳或在真空腔室内的一个或多个屏蔽件可设置在质量电位上。这些部件可用作阳极。任选地，系统可进一步包括阳极。在可与本文描述的其他实施方式结合的实施方式中，旋转靶中的至少一个或多个可电连接到相应的独立电源。特别地，旋转靶中的每一个可连接到相应的独立电源。例如，第一旋转靶可连接到第一DC电源，第二旋转靶可连接到第二DC电源，并且第三旋转靶可连接到第三DC电源。
在实施方式中，例如如图2所示，根据本公开内容的系统可进一步包括第一屏蔽件210，第一屏蔽件210定位在第一旋转靶110与沉积区域之间。沉积区域特别被理解为基板102在沉积期间所位于的区域。系统200可进一步包括第二屏蔽件，该第二屏蔽件例如定位在第二旋转靶130与沉积区域之间或第三旋转靶150与沉积区域之间。
在所描绘的实施方式中，第一屏蔽件210包括第一屏蔽件磁体组件212。第二屏蔽件230可包括面向第一屏蔽件磁体组件212的第二屏蔽件磁体组件232。
第一屏蔽件磁体组件的面向第二屏蔽件磁体组件232的磁极中的每一个可具有与第二屏蔽件磁体组件232的相应最近磁极相反的极性。在图2中，指示了在第一屏蔽件磁体组件212与第二屏蔽件磁体组件232之间的产生的磁场线。在第一屏蔽件210与第二屏蔽件230之间的孔隙中的磁场可以是磁透镜的场。可实现关于带电粒子的偏转的优点，特别是如在图1B的描述中关于旋转靶的磁体组件所解释的那样。
图3示出了根据本文描述的实施方式的用于沉积材料的系统。基板102从第一侧面向第一旋转靶110。与图2描绘的系统相比，该系统被进一步配置为用于在另外的基板302上沉积材料，另外的基板302从与第一侧相对的第二侧面向第一旋转靶110。
所描绘的系统进一步包括第三屏蔽件330，第三屏蔽件330定位在第一旋转靶110与另外的沉积区域之间。另外的沉积区域特别被理解为其中另外的基板302在沉积期间将位于的区域。系统300进一步包括第四屏蔽件340，第四屏蔽件340定位在第二旋转靶130与另外的沉积区域之间。第三屏蔽件330和第四屏蔽件340中的每一个可包括至少一个屏蔽件磁体组件。系统300的剩余结构可对应于上文关于图2描述的系统的特征。
根据可与本文描述的其他实施方式结合的一些实施方式，特别是对于用于大面积沉积的应用，可提供阴极或阴极对的阵列。阵列可包括两个或更多个阴极或阴极对，例如三个、四个、五个、六个或甚至更多个阴极或阴极对。阵列可设置在一个沉积腔室中。阵列的最外阴极可仅包括一个磁体组件，特别是作为两个磁体组件的替代。可操作磁体组件，使得该磁体组件面向阵列的内阴极中的一个，特别是最外侧的阴极没有面向外的另外的磁体组件。
本公开内容进一步涉及控制器，该控制器被配置为能够连接到用于沉积材料的系统。控制器被进一步配置为控制系统，使得根据本文描述的实施方式的方法得以执行。
控制器可包括中央处理单元(CPU)、存储器和例如支持电路。为了促进对系统的控制，CPU可以是可在工业环境中使用来控制各种部件和子处理器的任何形式的通用计算机处理器中的一种。存储器耦接到CPU。存储器或计算机可读介质可以是一种或多种易获得的存储器装置，诸如随机存取存储器、只读存储器、软盘、硬盘或在本地或远程的任何其他形式的数字存储设备。支持电路可耦接到CPU来以常规方式支持处理器。这些电路包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统和相关子系统等。
控制指令通常作为软件例程或程序存储在存储器中。软件例程或程序还可由位于由CPU控制的硬件的远端的第二CPU存储和/或执行。根据本公开内容的实施方式中的任一个，软件例程或程序当由CPU执行时将通用计算机变换为控制用于沉积材料的系统的专用计算机(控制器)。
本公开内容的方法可被实施为软件例程或程序。本文公开的方法操作中的至少一些可经由硬件以及由软件控制器执行。因此，实施方式可以如在计算机系统上执行的软件和作为专用集成电路或另一种类型的硬件具体实施的硬件或软件和硬件的组合实施。根据本公开内容的实施方式，控制器可执行或进行在基板上沉积材料的方法。本文描述的方法可使用计算机程序、软件、计算机软件产品和相关控制器进行，该相关控制器可具有CPU、存储器、用户界面和与用于沉积材料的系统的对应的部件通信的输入和输出装置。
本公开内容进一步涉及在基板上沉积材料的方法。材料可包括例如铟锡氧化物和铟锌氧化物中的任一种。方法包括从具有第一磁体组件和第二磁体组件的第一旋转靶溅射材料的至少一种成分。第一磁体组件在面向第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区。第一磁体组件的至少三个、特别是恰好三个磁极面向第一等离子体约束区。第二磁体组件在面向第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区。第二磁体组件的至少三个、特别是恰好三个磁极面向第二等离子体约束区。
特别是在其中执行非反应性溅射的实施方式中，可从第一旋转靶、第二旋转靶和第三旋转靶中的任一个溅射要沉积在基板上的材料。这特别被理解为使得从第一旋转靶或第二旋转靶的表面射出的粒子形成沉积材料。特别是在其中执行反应性溅射的实施方式中，可从第一旋转靶、第二旋转靶或第三旋转靶的表面射出第一材料的粒子。第一材料的粒子可与第二材料结合以形成要沉积在基板上的材料。第一材料可被理解为沉积材料的成分。围绕第一旋转靶和第二旋转靶的气体可包括第二材料。
在实施方式中，第一方向和第二方向从平行于基板平面的情况偏离小于40°的角度。特别地，第一方向和第二方向可从平行于基板平面的情况偏离小于30°、20°或10°的角度。在实施方式中，第一方向和第二方向从平行于基板平面的情况朝向基板偏离小于40°、30°或20°的角度且远离基板偏离小于10°的角度。
根据可与本文描述的其他实施方式结合的本文描述的实施方式，与溅射相关联的等离子体与基板相对于彼此移动来在基板上沉积材料。
一般地，磁体组件可在在基板上沉积材料期间保持静止。在实施方式中，磁体组件可在沉积期间相对于彼此和/或相对于基板移动(例如，以振荡或来回方式)。可提高沉积层的均匀性，或者可随增加的膜厚度而提供不同的沉积特性。
图4是例示根据本文描述的实施方式的在基板上沉积材料的方法的图表。在框402中，方法400包括调适第一旋转靶的第一磁体组件，使得第一磁体组件在面向第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区。第一磁体组件的至少三个磁极面向第一等离子体约束区。在框404中，该方法进一步包括调适第一旋转靶的第二磁体组件，使得第二磁体组件在面向第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区。第二磁体组件的至少三个磁极面向第二等离子体约束区。
尤其是在其中磁体组件包括永磁体的实施方式中，调适磁体组件可被理解为将磁体组件提供到旋转靶内的具体位置，特别是将磁体组件以具体取向提供到旋转靶内的具体位置。在框406中，该方法进一步包括通过从第一旋转靶溅射材料的至少一种成分来在基板上沉积材料。
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。根据一些实施方式，大面积基板或相应的载体(其中载体可具有多个基板)可具有至少0.67m2的尺寸。典型地，该尺寸可以是约0.67m2(0.73m×0.92m，即第4.5代)至约8m2，更典型地约2m2至约9m2或甚至多达12m2。典型地，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(2.85m×3.05m))。可类似地实施甚至更高世代(诸如第11代和第12代)和对应的基板面积。
特别是出于研究和开发目的，本文描述的实施方式还可用于在具有小于例如300mm×300mm或250mm×250mm的尺寸的基板上的溅射沉积。特别地，基板可具有200mm×200mm的尺寸。在实施方式中，可使用例如200mm×200mm的尺寸的载体。载体可填装多个测试试样。根据另外的实施方式，如本文所描述的沉积的方法也可用于晶片处理。
虽然前述内容针对的是一些实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设想其他和进一步实施方式。范围由所附权利要求书确定。

Claims (15)

1.一种在基板上沉积材料的方法，所述方法包括：
从具有第一磁体组件和第二磁体组件的第一旋转靶溅射所述材料的至少一种成分，
所述第一磁体组件在面向第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区，所述第一磁体组件的至少三个磁极面向所述第一等离子体约束区，并且
所述第二磁体组件在面向第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区，所述第二磁体组件的至少三个磁极面向所述第二等离子体约束区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中存在以下项中的任一者：
所述第二旋转靶包括面向所述第一磁体组件的第三磁体组件，其中所述第三磁体组件的面向所述第一磁体组件的磁极中的每一个具有与所述第一磁体组件的相应最近磁极相反的极性，或者
所述第三旋转靶包括面向所述第二磁体组件的第四磁体组件，其中所述第四磁体组件的面向所述第二磁体组件的磁极中的每一个具有与所述第二磁体组件的相应最近磁极相反的极性。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一方向和所述第二方向从平行于所述基板的基板平面的情况的偏离小于40°的角度。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一方向和所述第二方向从平行于所述基板平面的情况朝向所述基板偏离小于40°的角度且远离所述基板偏离小于10°的角度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中沉积在所述基板上的所述材料形成透明导电氧化物膜。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述材料包括以下项中的任一种：IZO、ITO、IGZO或Ag。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述基板从第一侧面向所述第一旋转靶，所述方法进一步包括：在从与所述第一侧相对的第二侧面向所述第一旋转靶的另外的基板上沉积所述材料。
8.一种控制器，所述控制器被配置为能够连接到用于沉积材料的系统，并且被进一步配置为控制所述系统，使得执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种用于沉积材料的系统，所述系统包括第一旋转靶、第二旋转靶和第三旋转靶，所述第一旋转靶包括第一磁体组件和第二磁体组件，所述系统被配置为使得在沉积所述材料期间：
所述第一磁体组件在面向所述第二旋转靶的第一方向上提供第一等离子体约束区，所述第一磁体组件的至少三个磁极面向所述第一等离子体约束区；并且
所述第二磁体组件在面向所述第三旋转靶的第二方向上提供第二等离子体约束区，所述第二磁体组件的至少三个磁极面向所述第二等离子体约束区。
10.根据权利要求9所述的系统，所述系统被配置为在基板上沉积所述材料，其中所述第一方向和所述第二方向从平行于所述基板的基板平面的情况偏离小于40°的角度。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一方向和所述第二方向从平行于所述基板平面的情况朝向所述基板偏离小于40°的角度且远离所述基板偏离小于10°的角度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中所述沉积材料形成透明导电氧化物膜。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统，其中所述材料包括ITO或IZO。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的系统，所述系统进一步包括：
第一屏蔽件，所述第一屏蔽件定位在所述第一旋转靶与沉积区域之间，以及
第二屏蔽件，所述第二屏蔽件定位在所述第二旋转靶与所述沉积区域之间或所述第三旋转靶与所述沉积区域之间，其中
所述第一屏蔽件包括第一屏蔽件磁体组件，并且其中
所述第二屏蔽件包括面向所述第一屏蔽件磁体组件的第二屏蔽件磁体组件。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述第一屏蔽件磁体组件的面向所述第二屏蔽件磁体组件的磁极中的每一个具有与所述第二屏蔽件磁体组件的相应最近磁极相反的极性。
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