CN117813672A - 在基板上沉积材料的方法和被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统 - Google Patents
在基板上沉积材料的方法和被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117813672A CN117813672A CN202180101535.6A CN202180101535A CN117813672A CN 117813672 A CN117813672 A CN 117813672A CN 202180101535 A CN202180101535 A CN 202180101535A CN 117813672 A CN117813672 A CN 117813672A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- target
- deposition
- apertures
- magnet assembly
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000151 deposition Methods 0.000 title claims abstract description 171
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 137
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 125
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 68
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 Li or Na) Chemical compound 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N indium zinc Chemical compound [Zn].[In] NJWNEWQMQCGRDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N Oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMOHEPRYPIIZQU-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(2+) Chemical compound [O-2].[Ta+2] JMOHEPRYPIIZQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium(II) oxide Chemical compound [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N vanadium monoxide Chemical compound [V]=O IBYSTTGVDIFUAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01J37/34—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
-
- 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
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
- H01J37/3417—Arrangements
-
- 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
- H01J37/3447—Collimators, shutters, apertures
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
一种沉积材料的方法，所述方法包括：从第一旋转靶并用孔径板进行溅射，所述第一旋转靶具有第一磁体组件，所述第一磁体组件具有第一等离子体约束；以及同时地从第二旋转靶并用所述孔径板进行溅射，所述第二旋转靶具有第二磁体组件，所述第二磁体组件具有第二等离子体约束。所述第一等离子体约束面向所述第二旋转靶并且所述第二等离子体约束面向所述第一旋转靶。提供在所述第一旋转靶与所述第二旋转靶之间的等离子体区的所述第一等离子体约束和所述第二等离子体约束具有垂直于基板的基板表面的中心线，所述孔径板具有带有屏蔽部分的主体，所述屏蔽部分被配置为至少在所述中心线处屏蔽在所述等离子体区与所述基板之间的区。
Description
技术领域
本公开内容的实施方式涉及在基板上沉积材料。特别地，实施方式涉及材料的低损坏沉积，其中以磁控管位置提供磁控管溅射，从而产生对向等离子体约束区。本公开内容的实施方式进一步涉及通过从旋转靶进行溅射来在基板上沉积材料。具体地，实施方式涉及在基板上沉积材料的方法和被配置用于例如用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统。
背景技术
在基板上沉积材料在各种技术领域中得到许多应用。溅射是用于在基板上沉积材料的方法。溅射可能与用高能粒子轰击基板、特别是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，例如以平面靶设想了对向靶溅射(FTS)系统。在FTS系统中，靶面向彼此，而不是直接地面向基板。然而，在常规FTS系统中的溅射等离子体的稳定性是有限的。常规FTS系统在大规模生产中的适用性是削弱的。先进FTS系统可能包括旋转靶以提高材料利用率。
鉴于上文，提供用于在基板上沉积材料的改善的方法和系统是有益的。
发明内容
鉴于上文，提供了根据权利要求1所述的在基板上沉积材料的方法和被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统。具体实施方式、附图和从属权利要求中描述了另外的特征、方面、细节和具体实施。
根据实施方式，提供了一种在基板上沉积材料的方法。所述方法包括：从第一旋转靶并用孔径板进行溅射，所述第一旋转靶具有第一磁体组件，所述第一磁体组件具有第一等离子体约束；以及同时地从第二旋转靶并用所述孔径板进行溅射，所述第二旋转靶具有第二磁体组件，所述第二磁体组件具有第二等离子体约束。所述第一等离子体约束面向所述第二旋转靶并且所述第二等离子体约束面向所述第一旋转靶。提供在所述第一旋转靶与所述第二旋转靶之间的等离子体区的所述第一等离子体约束和所述第二等离子体约束具有垂直于所述基板的基板表面的中心线，所述孔径板具有带有屏蔽部分的主体，所述屏蔽部分被配置为至少在所述中心线处屏蔽在所述等离子体区与所述基板之间的区。
根据实施方式，提供了一种被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统。所述系统包括：具有第一靶位置的第一旋转靶的第一靶支撑件；在第二靶位置处的第二旋转靶的第二靶支撑件；以及孔径板，所述孔径板具有一个或多个孔径和在所述第一靶位置与所述第二靶位置之间的垂直于所述基板的基板表面的中心线处的屏蔽部分。
本公开内容将被理解为涵盖用于进行所公开的方法的装置和系统，包括用于执行每个所描述的方法方面的装置部分。方法方面可例如通过硬件部件、由适当软件编程的计算机、这两者的任何组合执行。本公开内容还将被理解为涵盖用于操作所描述的装置和系统的方法。用于操作所描述的装置和系统的方法包括用于进行相应装置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陈述的特征，下文可参考实施方式提供上文简要地概述的主题的更特定的描述。附图涉及实施方式并描述如下：
图1是根据本文所述的实施方式的并用于解释根据本公开内容的实施方式的材料沉积的方法的用于沉积材料的系统的示意性截面图；
图2是例示如图1所示的孔径板的效果的示意性截面图；
图3是根据本文所述的实施方式的并用于解释根据本公开内容的实施方式的材料沉积的方法的用于沉积材料的系统的示意性截面图；
图4A和图4B是根据本公开内容的不同实施方式(例如，根据图1和根据图3)的沉积在基板上的材料层的示意图；
图5A和图5B是根据本公开内容的实施方式的并用于解释根据本公开内容的实施方式的材料沉积的方法的用于沉积材料的系统的示意性截面图；
图6A和图6B是根据本公开内容的实施方式的并用于解释根据本公开内容的实施方式的材料沉积的方法的用于沉积材料的系统的示意性截面图，和
图7是例示根据本文所述的实施方式的在基板上沉积材料的方法的图。
具体实施方式
现在将详细地参考各个实施方式，其中附图中例示了实施方式的一个或多个示例。在附图的以下描述内，相同附图标记是指相同部件。一般来讲，仅描述相对于各别实施方式的差异。每个示例作为解释提供而不意在作为限制。例如，被例示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或结合其他实施方式使用以产生又另外的实施方式。预期说明书包括此类修改和变化。
对向靶溅射(FTS)系统提供面向彼此(即，直接地或至少部分地指向另一相对靶)的等离子体约束区。由于一个或多个靶的等离子体约束不是指向基板，而是平行或远离基板或朝向基板偏离一定程度(例如，高达30°)的基本上平行，因此可减少因沉积在基板上的粒子的能量、或者紫外辐射而可能在基板处发生的损坏。可提供低损坏沉积(LDD)。然而，与具有指向基板(例如，以90°的角度)的等离子体约束的磁控溅射相比，溅射速率更低。因此，在给定损坏水平下提高溅射速率和/或在给定溅射速率下进一步减少损坏是有益的。
根据本公开内容的实施方式，提供偏心LDD以改善对向靶溅射的损坏与沉积速率比。偏心LDD通过具有居中定位的屏蔽部分的孔径板阻挡在等离子体约束区与基板之间的最短溅射路径。可相对于对向靶提供偏心孔径。为更长的溅射路径提供(例如，仅提供)孔径以减少动能和/或阻挡从对向靶的中心发出的最强烈的UV辐射，特别是在短平均自由路径上。
根据实施方式，提供了一种在基板上沉积材料的方法。该方法包括第一沉积，该第一沉积具有：从第一旋转靶并用孔径板进行溅射，第一旋转靶具有第一磁体组件，第一磁体组件具有第一等离子体约束；以及同时地从第二旋转靶并用孔径板进行溅射，第二旋转靶具有第二磁体组件，第二磁体组件具有第二等离子体约束。第一等离子体约束面向第二旋转靶并且第二等离子体约束面向第一旋转靶。提供在第一旋转靶与第二旋转靶之间的等离子体区的第一等离子体约束和第二等离子体约束具有垂直于基板的基板表面的中心线，孔径板具有带有屏蔽部分的主体，屏蔽部分被配置为至少在中心线处屏蔽在等离子体区与基板之间的区。涉及在基板上沉积材料的方法的本文所述的实施方式可类似地应用于制造器件、特别是用于显示器(诸如OLED显示器、液晶显示器和触摸屏)中的透明电极的器件的方法。
根据实施方式，提供了一种被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统。该系统包括具有第一靶位置的第一旋转靶的第一靶支撑件和在第二靶位置处的第二旋转靶的第二靶支撑件。提供孔径板。该孔径板具有至少一个孔径和在第一靶位置与第二靶位置之间的垂直于基板的基板表面的中心线处的屏蔽部分。
FTS对敏感层和/或敏感基板的与非FTS溅射相比已经减少的溅射损坏可通过屏蔽部分(例如，中心屏蔽部分和偏心孔径)进一步减少。除了其他工艺调整(诸如增大工艺压力或增加在靶中心与基板之间的距离)之外，还改善损坏对溅射速率比。
图1是根据本文所述的实施方式的用于沉积至少一种材料的系统的示意性截面图。系统100用于将至少一种材料沉积在基板102上。基板102可设置在基板保持器104上。系统100包括用于第一旋转靶110的第一靶支撑件和用于第二旋转靶120的第二靶支撑件。第一旋转靶和第二旋转靶可各自安装到相应靶支撑件。在实施方式中，该系统包括第一旋转靶和第二旋转靶。提供孔径板140。孔径板具有一个或多个孔径(图1中示出了一个孔径)并包括屏蔽部分150。屏蔽部分150至少设置在中心线134处，该中心线垂直于基板102的表面。中心线134对应于在第一旋转靶110与第二旋转靶120之间的等离子体区的中心。屏蔽部分阻挡材料粒子从第一旋转靶和/或第二旋转靶朝基板102移动。
系统100包括可连接到第一靶支撑件的第一磁体组件112。特别地，当第一磁体组件112被连接并且第一旋转靶110安装到第一靶支撑件时，第一磁体组件112定位在第一旋转靶110内。该系统还包括可连接到第二靶支撑件的第二磁体组件122。特别地，当第二磁体组件122被连接并且第二旋转靶120安装到第二靶支撑件时，第二磁体组件122定位在第二旋转靶120内。
一般来讲，用于旋转靶的靶支撑件可包括至少一个端块或由至少一个端块组成。端块可包括靶安装凸缘，该靶安装凸缘被配置为支撑旋转靶，而同时允许相对于端块的旋转。端块可包括被配置为支撑至少一个磁体组件的至少一个实用轴。端块可包括用于将冷却流体递送到旋转靶的配件。
与溅射沉积相关联的等离子体可被捕集在第一旋转靶与第二旋转靶之间。第一磁体组件的等离子体约束和第二磁体组件的等离子体约束可至少部分地重叠。特别地，第一旋转靶和第二旋转靶是邻靶。更特别地，在第一旋转靶与第二旋转靶之间的区中未定位另外的靶。
在本公开内容的上下文中，等离子体约束特别是将被理解为等离子体约束区。等离子体约束区可被理解为其中等离子体量特别是因与位于旋转靶中的磁体组件的磁场的影响而相对于环境增加的区。在本公开内容的上下文中，在特定方向上提供等离子体约束特别地将被理解为提供等离子体约束以使得等离子体约束区的主方向在该特定方向上延伸。
特别是在磁体组件包括永磁体的实施方式中，在特定方向上提供等离子体约束可被理解为将磁体组件在使得磁体组件面向特定方向的位置处。特别地，磁体组件的对称轴线面向特定方向。例如，在面向旋转靶(例如，相邻旋转靶)的方向上提供等离子体约束可被理解为磁体组件面向旋转靶。
根据本公开内容的一些实施方式，在等离子体跑道、特别是封闭等离子体跑道中提供等离子体约束。与一个磁体组件相关联的等离子体约束提供闭环。闭环可例如设置在一个靶、即其中提供磁体组件的靶处。
定位在旋转靶内的磁体组件可实现磁控管溅射。如本文所用，“磁控管溅射”是指使用磁控管、即在其内定位有磁体组件的旋转靶执行的溅射。磁体组件将被特别地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，使得自由电子被捕集在所产生的磁场内，例如被捕集在闭环或跑道中。磁体组件可设置在旋转靶的背衬管内或靶材料管内。本文所述的旋转靶可以是阴极或阴极的一部分。系统可被配置用于DC溅射。在实施方式中，系统可被配置用于脉冲DC溅射。
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去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表面上收集的材料量。可提高沉积工艺的稳定性、特别是长期稳定性。鉴于减少的收集的材料和工艺的稳定性，可实现将对向靶溅射概念用于大规模生产。
在实施方式中，第一磁体组件112包括面向由第一磁体组件提供的等离子体约束114的至少三个磁极。第二磁体组件122可包括面向由第二磁体组件122提供的等离子体约束124的至少三个磁极。旋转靶110、120定位在沉积腔室152中。特别地，沉积腔室152可以是真空腔室。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。
根据可与本文所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。这由箭头105指示。因此，可提供直列沉积工艺。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，将材料沉积在基板上可被提供作为动态沉积工艺。静态沉积工艺在分批工艺中沉积材料。将基板移动到沉积腔室中。基板可如箭头107所指示来回移动经过孔径板140。真空处理系统的沉积腔室或区可通过阀与另外的腔室或其他区分开。在沉积腔室中沉积基板之后，可将基板102移出沉积腔室并可将另外基板移入沉积腔室。
根据一些实施方式，工艺气体可包括稀有气体或反应气体中的至少一种。例如，稀有气体可以是氩气、氪气、氙气或它们的组合。例如，反应气体可以是氧、氮、氢、氨(NH3)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、氧化碳(CO2)、活化气体或它们的组合。在实施方式中，至少一种材料包括或是金属、金属氧化物(MOx)或透明导电氧化物(TCO)。金属可以是例如Ag、MgAg、Al、Yb、Ca或Li。金属氧化物可以是例如IGZO、AlO、MoO或WOx。TCO可以是例如氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(ITO)或铝掺杂氧化锌(AZO)。在可与本文所述的实施方式结合的一些实施方式中，溅射沉积源可被配置用于溅射透明导电氧化物膜。在可与本文所述的实施方式结合的一些实施方式中，系统或方法可被配置用于沉积材料，如铟锡氧化物(FTO)、铟锌氧化物(IZO)、铝掺杂(AZO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、铟镓锌锡氧化物(IGZTO)；或者MoN。在可与本文所述的实施方式结合的一些实施方式中，系统或方法可被配置用于沉积金属材料，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(Y)、镱(Yb)、镧(La)、镧系元素(如Ce、Nd或Dy)和这些材料的合金。在可与本文所述的实施方式结合的一些实施方式中，系统或方法可被配置用于沉积金属氧化物材料，诸如AlOx、NbOx、SiOx、WOx、ZrOx。溅射沉积源被配置用于沉积电极、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，系统可被配置用于顶部发射OLED的顶部触点的沉积。在可与本文所述的实施方式结合的一些实施方式中，系统或方法可被配置用于沉积电极，特别是薄膜太阳能电池、光电二极管和智能或调光玻璃中的透明电极。系统可被配置用于溅射用作电荷发生层的透明电介质。系统可被配置用于沉积材料(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)。
本文所用的术语“基板”应当包括非柔性基板和柔性基板两者。非柔性基板的示例包括玻璃基板、玻璃板、晶片或透明晶体切片(诸如蓝宝石等)。柔性基板的示例包括卷材或箔。根据可与本文所述的其他实施方式结合的又另外的实施方式，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。
旋转靶中的每一者可以是阴极。旋转阴极可电连接到DC电源。例如，部件诸如沉积腔室的外壳或沉积腔室内的至少一个屏蔽件可设置在质量势上。该部件可用作阳极。任选地，系统可进一步包括阳极。在可与本文所述的其他实施方式结合的实施方式中，旋转靶中的至少一者或多者可电连接到相应单独电源。特别地，旋转靶中的每一者可连接到相应单独电源。例如，第一旋转靶可连接到第一DC电源，并且第二旋转靶可连接到第二DC电源。
特别是在其中执行非反应性溅射的实施方式中，可从第一旋转靶或第二旋转靶中的任一者溅射要沉积在基板上的材料。这特别地将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，可从第一旋转靶或第二旋转靶中的任一者的表面射出第一材料的粒子。第一材料可被理解为沉积材料的组分。包围第一旋转靶和第二旋转靶的气体可包括第二材料。
图2示出了图1所示的系统的一些部件并包括用于例示根据本公开内容的实施方式的孔径板(图2未示出)的效果的第一图210和第二图211。第二旋转靶仅出于说明的目的而在图2中被省略，并且将理解，图2涉及FTS系统。仅参考第一旋转靶110和第一磁体组件112，而不将内容限于第二旋转靶和第二磁体组件。图2中的等离子体约束的方向是从左到右水平的，例如，在第一磁体组件112的中心处。图210示出了旋转靶的沉积速率的分布。从左到右提供最大沉积速率。在图2中向上和向下提供最小沉积速率。图211中示出了在用两个对向靶进行的溅射期间的在基板102上的对应分布速率。线215所示的沉积速率在包括第一旋转靶和第二旋转靶的FTS系统的中心处具有最小值。另外，从靶射出的粒子到基板的距离由短箭头212和长箭头214示出。如从箭头长度可见，对于与中心线134相邻的短箭头212，行进距离更短，而对于长箭头214，行进距离更长，即，离中心线134更远。
对向靶溅射在材料沉积期间提供减小的动能粒子。根据本公开内容的实施方式在共作用靶的中心放置屏蔽件进一步减少在基板上提供的粒子能量并因此减少对敏感层/基板的溅射损坏而同时将溅射速率保持在相对高或尽可能高的水平。如图1所示用具有屏蔽部分的孔径板阻挡沿短箭头212的粒子减少了高能粒子的数目，因为沿短箭头212的粒子在由其他工艺参数(例如，工艺气体压力)定义的平均自由程处具有更少的气体相互作用。碰撞更少的粒子被阻挡。在中心处或邻近中心的屏蔽部分平均来讲增加了平均自由程，特别是在不增大腔室大小的情况下。另外，来自等离子体区的直接UV发射中的一些被阻挡。如图210所指示，沉积速率仅减小很小程度，因为与通过偏心孔径的沉积速率相比，在图1中的屏蔽部分150的方向上的沉积速率更低。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，图1中的孔径板140中的一个或多个孔径可在孔径的与中心线相对的一侧被放大。
在没有根据本公开内容的实施方式的屏蔽部分和/或偏心孔径的情况下，可降低溅射速率，以便减少因在靶表面与基板之间的直接短行进距离造成的由具有高粒子轰击能量的溅射材料部分引起的基板损坏。中心屏蔽部分阻挡这种高能轰击粒子。因此，可调整其他参数，例如溅射功率，以在不损坏基板的情况下实现更高的沉积速率。因此，通过用孔径板的屏蔽部分阻挡材料的一部分，可提高整体沉积速率，并且因此提高系统生产率。
如上文所述，由于碰撞次数较多，平均自由程溅射材料随距基板的行进距离增加而损失动能。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，高能负氧离子或其他高能粒子可减慢，这可有助于减少因对氧的敏感性造成的对有机层的损坏。对于提供偏心LDD(LDD＝低损坏沉积)的本公开内容的实施方式，更短溅射路径被一个或多个屏蔽部分阻挡。提供偏心孔径间隙，该偏心孔径间隙包括朝基板的开口。溅射的材料到基板的行进距离增大，特别是平均来讲增大，而不增大腔室大小。溅射速率对在基板上可能导致损坏的能量的比率增大。
如图2所示，特别是关于图211所示，最高等离子体密度提供最高溅射速率。由于FTS系统的磁体位置，最高溅射速率具有相对于中心线134的宽角度和朝基板的长行进距离。由于在平均自由程长度(其可例如由其他工艺参数定义)处的延伸的行进路径，溅射的材料的动能随对应于行进距离的碰撞次数而减小。
图1示出了被配置用于在基板上沉积材料的系统，该系统在孔径板140中具有两个孔径140a。根据可利用来自本文所述的其他实施方式的特征、细节和方面的又另外实施方式，被配置用于在基板上沉积材料的系统可包括一个孔径140a。如图1示例性所示的根据一些实施方式的孔径板具有相对于屏蔽部分150的对称布置。如图3示例性所示的根据一些实施方式的孔径板具有相对于屏蔽部分150的不对称布置。
图4A示出了用如图1所示和关于图1所述的系统沉积在基板102上的层402。图4B示出了用如图3所示和关于图3所述的系统沉积在基板102上的层402。如图1所示的双孔径方法提供了具有呈Z字形结构的方向的层生长。如图3所示的单孔径方法提供了具有如图4B所示的均质结构的层生长。然而，沉积速率降低了50％。
图5A和图5B示出了用于FTS的材料沉积的另外的系统100。如在孔径板140上方的虚线箭头所指示，可调整孔径区。该系统包括设置在孔径板140中的可调整孔径。在本公开内容的上下文中，孔径大小特别地将理解为孔径板中的一个或多个间隙和/或一个或多个开口的大小。一个或多个间隙和/或一个或多个开口的大小确定了粒子可从旋转靶从中通过而到达基板的空间大小。可通过改变在形成孔径板的屏蔽件与屏蔽部分之间的距离来调整一个或多个孔径的大小。
根据本公开内容的实施方式，除了如工艺参数(腔室压力、磁体组件角位置、靶功率)之外，偏心LDD提供了多种杠杆作用来调整在最佳层质量下的低基板损坏与沉积速率之间的比率。根据本公开内容的实施方式，提供了另外的参数，其中沉积速率对基板的损坏的比率可通过孔径间隙开口的位置和开口的宽度来进行机械微调。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，磁体组件的角位置也可用作工艺参数。如上所述，第一磁体组件和第二磁体组件可面向与平行于基板平面偏离小于第一角的角度的方向。第一角可以是例如40°、30°、20°或10°。特别地，第一磁体组件面向第一方向并且第二磁体组件面向第二方向。如图1所示，第一方向和第二方向可平行于基板平面。换句话说，与平行于基板平面的取向的偏离角可以是0°。在实施方式中，第一方向和第二方向与平行于基板平面偏离朝向基板小于40°、30°或20°的角度和远离基板小于10°的角度。
通过改变等离子体约束方向，即，提供等离子体约束的方向，可提高沉积速率。特别地，可通过改变提供等离子体约束的磁体组件的位置、更特别是通过旋转磁体组件来改变等离子体约束方向。改变等离子体约束方向也可被理解为改变溅射方向。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，可提供如下文更详细地描述的晶种层方法。该晶种层方法可通过等离子体约束方向的参数来进一步控制。
图5A示出了类似于图1所示的系统的用于对向靶溅射的材料沉积的系统。虚线箭头指示改变孔径板140的孔径的大小的选项。图5B示出了图5A的系统，其中屏蔽部分150的宽度已经减小。与图5A相比，维持孔径的与邻近屏蔽部分150的边缘相对的边缘的位置。
根据一些实施方式，孔径板140可包括一个或多个可调整孔径。这对于具有如箭头107所示的基板移动的静态沉积工艺或分批工艺特别地有用。对于如箭头105所指示的直列工艺，可随后提供两个或更多个沉积操作，其中第一沉积被提供图5A所示的孔径板140，并且第二沉积被提供图5B所示的孔径板140或如下文关于可与本公开内容的实施方式结合的孔径板几何形状更详细地讨论的其他孔径板几何形状。直列系统可特别地适合于在高吞吐量大规模生产中应用。具有第一孔径板和第二孔径板的直列工艺还包括例如具有第三磁体组件的第三旋转靶和具有第四磁体组件的第一旋转靶。第二孔径板设置在第三旋转靶和第四旋转靶与用于第二沉积的基板位置之间。
本公开内容的实施方式、特别是具有可调整孔径大小和/或具有随后应用于至少第一沉积和第二沉积的不同孔径大小的实施方式允许在晶种层上沉积晶种层和一个或多个另外的层。晶种层和一个或多个另外的层可包括同一材料或相同材料、基本上由同一材料或相同材料组成或由同一材料或相同材料组成。
在以更高的材料吞吐量(即，更高的沉积速率)进行沉积之前，在产生晶种层的第一沉积或初始沉积期间沉积(特别是在OLED材料上)的材料可用作保护，特别是用作保护层。与仅通过具有为实现最小损坏选择的参数的对向靶溅射进行沉积相比，可减少沉积时间。可提高生产率。可降低基板暴露在沉积环境、特别是来自溅射的残余气体污染物和紫外辐射下的程度。
对于直接在敏感基板、敏感层或敏感层堆叠(例如，可包括有机材料层的基板、有机材料层或包括有机材料的层堆叠)上进行的沉积，与在晶种层上的进一步沉积相比，高能粒子和/或UV光的损坏更高。因此，可以低沉积速率和以为实现低损坏选择的工艺参数沉积晶种层。在已经沉积晶种层之后，敏感性因晶种层的保护而降低。进一步沉积可被配置用于更高的沉积速率。可与本文所述的其他实施方式结合的根据本文所述的实施方式，可调整孔径板中的一个或多个孔径的大小、位置和/或几何形状。一个或多个孔径的大小、位置和/或几何形状可以是用于能量和/或UV对基板的影响对沉积速率的工艺参数。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的又另外实施方式，可单独地或组合地使用角位置、溅射功率和腔室压力来进一步调整能量和/或UV对基板的影响对沉积速率。
例如，在实施方式中，第一磁体组件和第二磁体组件的等离子体约束方向在第一沉积与第二沉积之间逐渐地或逐步地改变。特别地，第一磁体组件和第二磁体组件的位置在第一沉积与第二沉积之间逐渐地或逐步地改变。在等离子体约束方向的改变期间，可将材料沉积在基板上，特别是继续沉积在基板上。孔径大小可与等离子体约束方向的改变同时地改变，特别是增大。
该方法包括在第一沉积顶上的第二沉积。特别地，第二沉积向在经由第一沉积提供的材料上方的区提供材料。就这一点而言，术语“在……上方”特别地涉及其中基板位于经由第一沉积提供的材料下方的配置。在第二沉积和任选地至少一个另外沉积期间，等离子体约束方向和孔径大小可与在第一沉积期间的不同。在实施方式中，第二沉积可直接提供在第一沉积顶上。
根据实施方式，如图5A和图5B所示，可减小屏蔽部分150的宽度。与图5A相比，可维持孔径的与邻近屏蔽部分150的边缘相对的边缘的位置。孔径朝中心增大。可提供转变，例如从敏感层沉积到更致密层沉积的软转变。增大孔径大小提供相对高的沉积速率。
根据实施方式，如图5A所示的箭头所指示，可通过减小在中心线134处的屏蔽部分的大小并使孔径的外边缘移动相同距离(例如，朝中心)来维持孔径的大小。另外，通过减小屏蔽部分的大小并使孔径的外边缘朝向中心移动与内边缘相比更小的距离，即，内边缘的对应于屏蔽部分的大小减小的移动，可提供在图5B与维持大小之间的孔径和中间场景。可提供转变，例如从敏感层沉积到更致密层沉积的软转变。提供中等沉积速率。
另外，通过使外边缘向中心移动与内边缘相比更大的距离，即，内边缘的对应于屏蔽部分的大小减小的移动，可减小屏蔽部分的大小，并且可减小图5A所示的两个孔径的孔径大小。可例如以低沉积速率提供以致密层沉积为重点的强转变。
如上文所述，具有中心屏蔽部分和/或偏心的一个或多个孔径的根据本文所述的实施方式的孔径板提供用于调整在敏感性与层密度之间的转变的工艺参数。提供对应沉积速率。另外，中心屏蔽部分阻挡高能粒子和/或UV光以减少对基板的损坏而不显著地降低沉积速率。可增大沉积速率对损坏的比率。
图6A和图6B示出了用于通过FTS进行层沉积的系统并涉及类似于图5A和图5B的用于层沉积的对应方法，但是通过如先前关于图3和图4B讨论的单孔径方法进行。图6A示出了类似于图3所示的系统的用于对向靶溅射的材料沉积的系统。虚线箭头指示改变孔径板140的孔径的大小的选项。图6B示出了图6A的系统，其中屏蔽部分150的宽度已经减小，特别是朝中心线134减小。与图6A相比，维持孔径的与邻近屏蔽部分150的边缘相对的边缘的位置。
根据一些实施方式，孔径板140可包括可调整孔径。这对于具有如箭头107所示的基板移动的静态沉积工艺或分批工艺特别地有用。对于如箭头105所指示的直列工艺，可随后提供两个或更多个沉积操作，其中第一沉积被提供图6A所示的孔径板140，并且第二沉积被提供图6B所示的孔径板140或其他孔径板几何形状。关于参考图5A和图5B解释的双孔径实施方式描述的细节、方面和特征类似地适用于图6A和图6B所示的单孔径配置。
如上文所述，本公开内容的实施方式、特别是具有可调整孔径大小和/或具有随后应用于至少第一沉积和第二沉积的不同孔径大小的实施方式允许在晶种层上沉积晶种层和一个或多个另外的层。晶种层和一个或多个另外的层可包括同一材料或相同材料、基本上由同一材料或相同材料组成或由同一材料或相同材料组成。
根据实施方式，如图6A和图6B所示，可减小屏蔽部分150的宽度。与图5A相比，可维持孔径的与邻近屏蔽部分150的边缘相对的边缘的位置。根据实施方式，如图6A所示的箭头所指示，可通过减小在中心线134处的屏蔽部分的大小并使孔径的外边缘移动相同距离(例如，朝中心)来维持孔径的大小。另外，通过减小屏蔽部分的大小并使孔径的外边缘朝向中心移动与内边缘相比更小的距离，即，内边缘的对应于屏蔽部分的大小减小的移动，可提供在图6B与维持大小之间的孔径和中间场景。另外，通过使外边缘向中心移动与内边缘相比更大的距离，即，内边缘的对应于屏蔽部分的大小减小的移动，可减小屏蔽部分的大小，并且可减小图6A所示的两个孔径的孔径大小。与关于双孔径设计所述的敏感性、层密度和/或沉积速率相关的类似转变适用于单孔径设计。
如上文所述，具有中心屏蔽部分和/或偏心的一个或多个孔径的根据本文所述的实施方式的孔径板提供用于调整在敏感性与层密度之间的转变的工艺参数。提供对应沉积速率。另外，中心屏蔽部分阻挡高能粒子和/或UV光以减少对基板的损坏而不显著地降低沉积速率。可增大沉积速率对损坏的比率。
在实施方式中，用于晶种层沉积或第一沉积的孔径大小可小于第一大小。第一大小可以是例如40mm、70mm、100mm或130mm。第一孔径可具有例如30mm、50mm或70mm的大小。第一孔径可具有大于例如5mm、15mm或20mm的大小。
在实施方式中，被包括在磁体组件中的每一者中的磁体可与彼此平行偏离。换句话说，磁体组件中的每一者的磁体可围成张角。特别地，磁体中的至少一者可与平行于磁体组件的中心轴线或对称轴线偏离大于例如3°、6°或10°的角度。至少一个磁体可与平行于中心轴线或对称轴线偏离小于例如30°、25°或15°的角度。
根据一些实施方式，用于通过FTS进行材料沉积的系统100还包括控制器，该控制器被配置为控制该系统，使得执行如本文所述的在基板上沉积至少一种材料的方法。该方法可特别地适合于分批沉积系统或直列沉积系统。
控制器可包括中央处理单元(CPU)、存储器和例如支持电路。为了促成对系统的控制，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者。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设备，诸如随机存取存储器、只读存储器、硬盘或任何其他形式的数字存储装置(无论是本地还是远程)。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。
控制指令通常存储在存储器中作为软件例程或程序。软件例程或程序还可由位于由CPU控制的硬件远程的第二CPU存储和/或执行。根据本公开内容的实施方式中的任一者，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所执行的软件和如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。控制器可执行或进行根据本公开内容的实施方式的在基板上沉积材料的方法。可使用计算机程序、软件、计算机软件产品和可具有CPU、存储器、用户接口和与用于沉积材料的系统的对应部件通信的输入和输出设备的相关控制器来进行本文所述的方法。
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。对于一些材料、特别是透明导电氧化物或金属氧化物，经由常规技术如蒸镀的软沉积可能不可能。本公开内容的实施方式采用对向靶设计来解决这一问题。通过使用旋转靶，按照本公开内容的具有带有屏蔽部分、特别是中心屏蔽部分的孔径板的实施方式，可改善沉积速率对损坏比。对于用旋转靶进行的FTS，可减轻靶表面污染并增加系统运行时间。另外，如本文所述，可减少高能粒子如溅射粒子、负离子、撞击在基板上的电子和UV光的数目。
图7示出了在基板上沉积材料的方法。在操作702处，从第一旋转靶溅射材料，该第一旋转靶具有第一磁体组件，该第一磁体组件具有第一等离子体约束。用孔径板(例如，通过孔径板的孔径)溅射材料。在操作704处，同时地从第二靶溅射材料，该第二靶具有第二磁体组件，该第二磁体组件具有第二等离子体约束。用孔径板溅射材料。第一等离子体约束面向第二旋转靶并且第二等离子体约束面向第二旋转靶。等离子体约束面向相应相对靶和/或面向彼此。孔径板具有带有屏蔽部分的主体。例如，屏蔽部分可至少在中心线(即，在旋转靶之间的等离子体区处垂直于基板表面的中心线)处。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，一个或多个孔径相对于中心线的大小和/或位置可被适配用于第二位置操作，如图7中的操作706所示。
第一等离子体约束在第一方向上并且第二等离子体约束在第二方向上，第一方向和第二方向与平行于基板的基板平面偏离小于20°、特别是小于20°的绝对值的角度的角度。例如，第一等离子体约束或第二等离子体约束的第一方向和第二方向可分别改变，特别是用于进一步材料沉积并更特别是超过该角度。
孔径板包括一个或多个孔径，该一个或多个孔径用于使材料侵入。一个或多个孔径可从中心线偏移。一个或多个孔径的大小和位置中的至少一者可在第一沉积与第二沉积之间改变。一个或多个孔径可以是两个或更多个孔径。例如，两个孔径布置在屏蔽部分的相反两侧上。
根据可与本文所述的其他实施方式结合的本文所述的实施方式的方法可包括溅射层堆叠。层堆叠可包括金属和沉积在该金属上的透明导电氧化物(TCO)。例如，层堆叠可包括沉积在IZO上的Ag。在金属的溅射期间，磁体组件可呈对向靶溅射(FTS)配置，并且屏蔽部分在中心线处，特别是用于提供软沉积。软软沉积可被理解为根据该方法的第一沉积的特征的沉积。
可部分地用呈FTS配置的磁体组件并部分地用呈直接溅射配置的磁体组件沉积TCO。用呈FTS配置的磁体组件部分地沉积TCO可被理解为执行晶种沉积。特别地，在晶种沉积期间沉积的材料是在完成完整沉积之后的最终TCO层的部分。
层堆叠可包括第一金属层和沉积在第一金属层上的第二金属层。层堆叠可进一步包括沉积在第二金属上的TCO。作为示例，第一金属可以是Li、Ca、Yb或AgMg，第二金属可以是Ag，并且TCO可以是IZO。
层堆叠可包括第一金属氧化物层和第二金属氧化物层。第一金属氧化物和第二金属氧化物可以是不同材料或相同但具有不同化学计量的材料。作为示例，第一金属氧化物层和第二金属氧化物层分别可以是在化学计量上不同的IGZO或IGZTO层，或者堆叠可以是IZO、接着是IGZO。
层堆叠可包括第一TCO层、沉积在第一TCO层上的金属层和沉积在金属层上的第二TCO层。例如，可用呈FTS配置的磁体组件沉积第一TCO层和金属层。可部分地以FTS配置并部分地以直接溅射配置沉积第二TCO层。
在实施方式中，用呈FTS配置的磁体组件沉积金属。可例如用呈FTS配置的磁体组件沉积金属氧化物。替代地，可部分地用呈FTS配置的磁体组件并部分地用呈直接溅射配置的磁体组件沉积金属氧化物。
在本公开内容的上下文中，沉积材料特别地将被理解为沉积单个层。可部分地用不同沉积系统配置(例如，不同孔径大小和/或位置)沉积单个层。可部分地经由至少一个不同沉积源沉积单个层。在单个层内，材料性质可以是至少基本上均质的。
本文所述的一些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，大面积基板或相应载体(其中对应大小的载体可具有多个基板)可具有至少0.67m2的大小。典型地，大小可以是约0.67m2(0.73m×0.92m，即第4.5代)至约8m2，更典型是约2m2至约9m2或甚至多达12m2。典型地，采用根据本文所述的实施方式的结构、装置(诸如阴极组件)和方法的基板或载体是如本文所述的大面积基板。例如，大面积基板可以是第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代(诸如第11代和第12代)和对应基板面积。根据可与本文所述的其他实施方式结合的一些实施方式，根据本文所述的实施方式的用于材料沉积的系统和用于材料沉积的方法还可涉及晶片处理和0.04m2或更大的更小的基板大小和/或载体大小(或基板基座大小)。
尽管前述内容针对一些实施方式，但是在不背离本公开内容的基本范围的情况下，可构思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：
第一沉积：包括：
从第一旋转靶并用孔径板进行溅射，所述第一旋转靶具有第一磁体组件，所述第一磁体组件具有第一等离子体约束；和
同时地从第二旋转靶并用所述孔径板进行溅射，所述第二旋转靶具有第二磁体组件，所述第二磁体组件具有第二等离子体约束，
所述第一等离子体约束面向所述第二旋转靶并且所述第二等离子体约束面向所述第一旋转靶，
提供在所述第一旋转靶与所述第二旋转靶之间的等离子体区的所述第一等离子体约束和所述第二等离子体约束具有垂直于所述基板的基板表面的中心线，所述孔径板具有带有屏蔽部分的主体，所述屏蔽部分被配置为至少在所述中心线处屏蔽在所述等离子体区与所述基板之间的区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一等离子体约束在第一方向上并且所述第二等离子体约束在第二方向上，通过使所述第一方向和所述第二方向与平行于所述基板的基板平面偏离0°至20°的角度，所述第一等离子体约束面向所述第二旋转靶并且所述第二等离子体约束面向所述第一旋转靶。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一方向和所述第二方向改变，特别是用于进一步材料沉积并更特别是超过所述角度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述孔径板包括：
一个或多个孔径，所述一个或多个孔径用于使所述材料侵入，所述一个或多个孔径从所述中心线偏移。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或多个孔径的大小和位置中的至少一者在所述第一沉积与第二沉积之间改变。
6.根据权利要求4至5中任一项所述的方法，其中所述一个或多个孔径是两个或更多个孔径。
7.根据权利要求6所述的方法，其中两个孔径布置在所述屏蔽部分的相反两侧上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述材料包括金属、金属氧化物、电介质或透明导电氧化物。
9.一种被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统，所述系统包括：
具有第一靶位置的第一旋转靶的第一靶支撑件；
在第二靶位置处的第二旋转靶的第二靶支撑件；和
孔径板，所述孔径板具有一个或多个孔径和在所述第一靶位置与所述第二靶位置之间的垂直于所述基板的基板表面的中心线处的屏蔽部分。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：
第一磁体组件，所述第一磁体组件可连接到所述第一靶支撑件，所述第一磁体组件被配置用于在第一方向上的第一等离子体约束；和
第二磁体组件，所述第二磁体组件可连接到所述第二靶支撑件，所述第二磁体组件被配置用于在第二方向上的第二等离子体约束，所述第一方向和所述第二方向与平行于所述基板的基板平面偏离0°至20°的角度。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的系统，其中所述一个或多个孔径被配置用于使所述材料侵入并从所述中心线偏移。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中所述一个或多个孔径的大小和位置中的至少一者是可调整的，以具有在第一沉积与第二沉积之间可变的大小。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统，进一步包括：
第二孔径板，所述第二孔径板具有不同孔径大小和不同孔径位置中的至少一者，所述第二孔径板被配置用于第二沉积。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的系统，其中所述一个或多个孔径是两个或更多个孔径。
15.根据权利要求14所述的系统，其中两个孔径布置在所述屏蔽部分的相反两侧上。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP2021072947 | 2021-08-18 | ||
| EPPCT/EP2021/072947 | 2021-08-18 | ||
| PCT/EP2021/078814 WO2023020709A1 (en) | 2021-08-18 | 2021-10-18 | Method of depositing material on a substrate, and system configured for depositing material on a substrate with facing sputter targets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117813672A true CN117813672A (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=77543512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180101535.6A Pending CN117813672A (zh) | 2021-08-18 | 2021-10-18 | 在基板上沉积材料的方法和被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240042662A (zh) |
| CN (1) | CN117813672A (zh) |
| WO (1) | WO2023020709A1 (zh) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2017367A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-21 | Applied Materials, Inc. | Sputter coating device and method of depositing a layer on a substrate |
| JP5374590B2 (ja) * | 2009-09-01 | 2013-12-25 | 東京エレクトロン株式会社 | スパッタリング装置 |
| WO2014142737A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Ulf Helmersson | Arrangement and method for high power pulsed magnetron sputtering |
| US20210020484A1 (en) * | 2019-07-15 | 2021-01-21 | Applied Materials, Inc. | Aperture design for uniformity control in selective physical vapor deposition |
-
2021
- 2021-10-18 KR KR1020247008623A patent/KR20240042662A/ko unknown
- 2021-10-18 CN CN202180101535.6A patent/CN117813672A/zh active Pending
- 2021-10-18 WO PCT/EP2021/078814 patent/WO2023020709A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20240042662A (ko) | 2024-04-02 |
| WO2023020709A1 (en) | 2023-02-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070012558A1 (en) | Magnetron sputtering system for large-area substrates | |
| US8382966B2 (en) | Sputtering system | |
| US20070051616A1 (en) | Multizone magnetron assembly | |
| KR20150016983A (ko) | 사전 안정화된 플라즈마를 이용하는 프로세스들을 위한 스퍼터링을 위한 방법 | |
| KR20120049554A (ko) | 회전 원통형 대향 타겟 스퍼터링 시스템 | |
| JP6526071B6 (ja) | 層を堆積する方法、トランジスタを製造する方法、電子デバイスのための層スタック、及び電子デバイス | |
| JP2012012633A (ja) | 成膜装置 | |
| JP2019519673A (ja) | 基板をコーティングするための方法、及びコータ | |
| CN117813672A (zh) | 在基板上沉积材料的方法和被配置用于用对向溅射靶在基板上沉积材料的系统 | |
| WO2018068833A1 (en) | Magnet arrangement for a sputter deposition source and magnetron sputter deposition source | |
| US20220341029A1 (en) | Em source for enhanced plasma control | |
| US20220246411A1 (en) | Method of depositing a material on a substrate | |
| WO2022194377A1 (en) | Method of depositing material on a substrate | |
| CN116195027A (zh) | 在基板上沉积材料的方法 | |
| JP2020056051A (ja) | 成膜装置、成膜方法、および電子デバイスの製造方法 | |
| TWI812112B (zh) | 濺射沉積源、磁控濺射陰極及在基板上沉積材料的方法 | |
| US11948784B2 (en) | Tilted PVD source with rotating pedestal | |
| US20140166479A1 (en) | Sputtering apparatus | |
| WO2023186295A1 (en) | Deposition source, deposition source arrangement and deposition apparatus | |
| KR20240013481A (ko) | 성막 장치 | |
| US20110220485A1 (en) | Method for manufacturing device and manufacturing apparatus | |
| KR20130115183A (ko) | 전자 물질막 형성 장치 |
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 |