TW202233869A - 限定濺射源之塗層區域的隔膜配置，以及濺射裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種限定濺射源產生塗層沉積作用的塗層區域的孔徑光欄的隔膜配置，以及一種使用隔膜配置的濺射裝置。此隔膜配置包括一個本體13，其中本體13包含一個範圍被一通道邊緣限制的通道14。為了使隔膜開口能夠在現場隨時間改變形狀，隔膜配置具有至少一個安裝在本體13上，並可向通道14前後移動的隔膜板17、17‘、17“。隔膜配置還包括一個移動裝置，此移動裝置與隔膜板17、17‘、17“形成作用連接，以使其移動。

Description

限定濺射源之塗層區域的隔膜配置，以及濺射裝置

本發明涉及一種限定濺射源之濺射產生之塗層區域的孔徑光欄的隔膜配置，以及一具有此種隔膜配置的濺射裝置。

濺射裝置通常具有一個基板支架及一或複數個濺射源，其作用是產生蒸汽狀的塗層材料。在一個塗層區段中，處於真空的製程氣體中的基板及濺射源被基板支架和一適當的濺射源支架定位在彼此相對而立的位置，以使濺射源發出的塗層材料沉積在基板表面上的塗層區域。為了將多個基板塗層，需將基板在濺射過程中相對於濺射源移動。

通常是根據靜態額定蒸汽分佈進行基板配置。透過基板的移動，僅能補償在輸送方向上的統計偏差。透過基板的轉動，可以補償在切線方向上的統計偏差。

塗層區域通常是指塗層源及待塗層之基板表面之間的區域，蒸汽狀塗層材料在這個區域內會產生一個獨特的、定向的空間擴散。在濺射過程中，塗層區域構成標靶的至少一個區域與基板表面的至少一個段落之間的視線連接。發生在塗層區域的材料擴散不同於散射蒸汽，而是一個由製程特性且可被影響的分佈特性決定。塗層區域的這種視線連接是由濺射的壓力範圍決定，這個壓力範圍大約介於10 ^-4bis 10 ^-2mbar之間，在這個壓力範圍中，蒸汽微粒的平均自由路徑長度大於標靶-基板之間的距離。

和平坦的基板類似，本文所稱的三維成形基板表面不包含側面及背面或凹槽，由於基板被固定的關係，因此這些面並沒有朝向標靶的視線連接。要不要將基板翻轉，並在下一個濺射操作中將些面塗層其實是無所謂的，但大多數情況下並不希望這麼做。

先前技術是以平面形磁控濺射源或圓柱形旋轉磁控濺射源(平面磁控管或管狀磁控管)作為濺射源。此種濺射源被置於基板上方或下方，其作用是使經過除塵的材料朝基板的方向傳播，並沉積於基板上。

管狀磁控管包括一個可以繞自身之縱軸旋轉的圓柱形陰極。此圓柱形陰極的外殼面是由可濺射的標靶材料製構成。在這種管狀標靶的內部通常設有長度延伸至管狀標靶的整個長度的磁鐵系統。平面磁控管使用的鎮是管狀標靶，而是板狀標靶及位於板式標靶後方的磁鐵系統。

如果是使用平面磁控管，則濺射源的決定性的外殼就是平面標靶的表面及位於後方且平行於表面的磁鐵系統的表面決定的那個平面。如果是使用旋轉的圓柱形磁控管，則圓柱體及平行設置的磁鐵系統的旋轉軸是濺射源的決定性的軸。這個平面或軸決定了濺射產生的材料蒸汽噴射物(也就是所謂的濺射射束)的作用方向及立體角分佈。

進行塗層的目的通常是在基板上沉積出一個塗層，且塗層厚度及塗層特性是均勻的或是按照需要的方式分佈，而且要把基板的移動考慮進去。

圖1A及圖1B是以示意方式顯示一個以先前技術的裝置進行塗層的例子，在這個裝置中，複數個圓形基板2被設置在基板支架上，也就是設置在本例中的旋轉盤1上。旋轉盤1繞旋轉軸3旋轉(如圖中的箭頭所示)，其中旋轉軸3垂直於旋轉盤1的表面，而且可以選擇性的使其也垂直於基板2的表面。

基板2的上設有一個濺射源4，在本例中的濺射源4是由兩個平行的管狀磁控管及繞其旋轉軸5旋轉的標靶管(雙重管狀磁控管)構成，從濺射源4濺射出的塗層材料是以獨特的、在未受干擾的狀態下通常是瓣狀的材料流傳播出去，並沉積在移動的基板上。

圖1B顯示如圖1A之裝置的一個斷面圖。

除了可以使用上圖顯示的管狀磁控管外，也可以使用一或複數個平面磁控管。除了可以如上圖由上而下使塗層沉積在基板2上(向下濺射)，也可以將基板設置在濺射源上方(向上濺射)(未繪出)。

如果一個要塗層的基板從一個位置固定的濺射源旁邊經過，則產生的沉積材料量及在局部可達到的塗層厚度是由濺射源的單位面積靜態蒸發速率及基板的移動速度決定。先前技術的真空塗層裝置通常需要確定電漿分佈及沉積率的局部及時間變化。例如，除了因為濺射源的尺寸造成的電漿分佈及沉積率的變化外，旋轉或轉動的基板沿著旋轉運動的徑向方向8(圖2A)的電漿分佈及沉積率也會有所不同。這是因為每一個圓形軌道都具有不同的軌速度，因而使每一個單位面積面對濺射源的停留時間不一樣。

為了抵消沉積率的差異，先前技術提出的解決方法是使用一具有適當形狀的固定式隔膜配置6(圖2B)，其中隔膜配置6在基板2和濺射源4之間具有適當的隔膜開口7。如果要塗層的是轉動或旋轉的基板4，則隔膜開口7的形狀近似梯形。以這種方式可以抵消在不同的圓形軌道上的速率差異。如果是以線性移動的基板，通常應將濺射源的邊緣區域遮住。為了簡化圖面，使圖面易於觀察，圖2A並未顯示圖2B的隔膜配置。

上述解決方法的缺點是在所使用的靜態隔膜，也就是說必須將真空破壞，並將塗層室打開，以調整隔膜，才能抵消濺射條件隨時間發生的變化。為了定期與塗層厚度匹配，需要採取以下的步驟。首先完成一個試驗塗層，然後計算出塗層厚度分佈。接著根據塗層厚度分佈以經驗或計算方式找出隔膜開口的邊界邊緣的修正值。在這個過程中，必須使塗層系統通風、拆下隔膜、以及修改隔膜開口。在重新放入隔膜後，需重新配置塗層系統的塗層參數，然後再做一次新的試驗塗層。然後重新進行塗層厚度測量，這個過程必須一再重複，直到達到所需要的塗層厚度均勻性為止。

這種作業方式會大幅縮短用於沉積的操運轉時間。此外，每一次中斷製程和每一次打開系統，都會影響塗層，包括出現其他無法預知的錯誤原因、塗層厚度變化及塗層受污染等必須解決的問題。除此之外，這種濺射方法的一個內在問題是無法長時間保持穩定的濺射條件。在常見的1至2天的塗層時間中，製程參數大約會出現+/-5% 的偏差。很明顯的，如果對塗層厚度均勻性的要求是偏差需小於+/-0,2%，那麼使用已知的方法必須花費很高的成本和很長的時間，才有可能實現符合要求的塗層。

本發明的目的是提出一種孔徑光欄的隔膜配置，以及一種具有此種隔膜配置的濺射裝置，其中隔膜配置的隔膜開口可以隨時間和形狀改變， 而且可以現場調整隔膜開口，以提高要沉積的塗層厚度均勻性，進而提升一個塗層過程的產量。

本發明特別是要能夠應用於管狀磁控管，但同時也要能夠應用於平面磁控管，而且不論所使用的濺射源是單一濺射源或多重濺射源。

本發明要能夠應用於已知的濺射裝置，例如批次裝置、連續裝置、單室裝置、以及將塗層沉積在移動軌道為圓形的基板的濺射裝置，例如旋轉盤上的基板或旋轉的基板。

本發明也要能夠應用在旋轉的單一基板，以及多個固定在一可轉動的基板支架(旋轉盤)上的單一基板，同樣的也要能夠應用在固定在這種基板支架上，並能夠實現行星移動的基板上。本發明的方法和所使用的裝置也要能夠對旋轉軸轉動的單一基板進行塗層。

本發明的標的是孔徑光欄的隔膜配置，而且可以現場改變其隔膜開口，其中一或複數個隔膜板能夠向通道前後移動，因而或多或少的將隔膜開口遮蔽，並在被遮蔽的區域阻止濺射材料直接觸及基板。可以透過線性移動、轉動、或二者的組合現可能的移動。

以這種方式不僅可以絕對放大或絕對縮小隔膜開口，也可以使隔膜開口的輪廓產生局部可區別的變化。在塗層過程中，無需打開塗層室就可以改變隔膜開口的大小及形狀。

本發明的標的還包括一種具有此種隔膜配置的濺射裝置。

這種隔膜配置包括一個本體，這個本體包含一個範圍被一通道邊緣限制的通道。這個通道定義了最大可調整的隔膜開口。利用至少一個板可以調整隔膜開口的大小及形狀。

隔膜板安裝於本體上，因此隔膜板可以相對於通道移動。如果是轉動的情況，隔膜板可以繞一位於本體上的旋轉點D向通道前後轉動。也可能出現這兩種運動方式的組合，也就是說構成旋轉點D的元件能夠隨著隔膜板相對於通道位移。

這樣就可以達到更好的結果。這個位移最好是垂直於基板移動方向，也就是說，當基板以直線方式移動時，這個位移是朝向基板的兩個邊中的一個邊，當基板轉動時，這個位移是在徑向方向上向內及/或向外。這樣的位移可以改變作用在基板的濺射瓣的側面或徑向位置。如果濺射源的長度明顯大於基板表面在對應方向上的長度時，濺射瓣的這種可位移性是一個很明顯的優點。

所謂“向通道前移動”是指隔膜板在基板表面及濺射源之間的視線連線上，以逐段且可變化的方式通過本體的通道邊緣進入通道。本體和隔膜板的形狀及位置相互匹配，使二者可以共同阻止隔膜配置達到其常規功能，也就是限制材料流，進而限制在基板表面上的塗層區域。例如本體和隔膜板的形狀都可以是板狀的。

輪廓一詞的意思通常是描述通道在一適當的平面(最好是水平平面)上的投影，因此也包括三維成形(例如拱起)的通道。例如，基板表面、基板在其上被運送的運送平面、或是塗層系統內其他可以被明確識別的平面都是適當的平面。

以上的描述亦適用於本體及與本體匹配的隔膜板。所謂“隔膜板”一詞是指隔膜配置的一個形狀大致為板狀的元件，這也包括三維成形的“板子”。

本體的通道可以具有與所使用的濺射方法匹配的大小和形狀。例如可以將通道的輪廓設計成能夠縮小前面提及和其他已知的沉積率的系統偏差。通道的輪廓通常是與濺射源的大小和形狀匹配。

為了能夠改變隔膜開口的大小和形狀，隔膜配置還包括一個移動裝置，其任務是與隔膜板形成作用連接，以使其移動。可以透過機械連接件及操縱器、帶有相應的控制器的電驅動裝置、或是此二者的組合實現這個作用連接。移動裝置可以使位於濺射室之外的至少一個隔膜板移動。

如果隔膜配置具有複數個隔膜板，則每一個隔膜板都可以單獨被移動裝置移動。移動裝置的設計是由要獨立移動的隔膜配置的元件、隔膜開口的大小、移動的方式與範圍、以及驅動移動的方式等因素決定。

可以確定的是，隔膜板的邊界段落的形狀對塗層特性的均勻化有顯著的影響，因為這個邊界段落由於移動的關係，或多或少會伸入通道。在以下的說明中，有時會將因為移動而可能伸入通道的邊界段落稱為“內稜“。特別是對旋轉的基板而言，內稜的形狀對於沉積率的影響很大。內稜的形狀改變1mm，沉積率就會發生+/-1%的變化，視與基板的旋轉軸的距離而定。

特別是可以確定，隔膜板的內棱的至少是逐段凸出或下凹的彎曲對於塗層厚度的均勻化有顯著的影響。

此處所稱的凸出和下凹僅涉及隔膜板的幾何形狀，與透過隔膜板形成的隔膜開口的幾何形狀無關。從這個觀察方式出發，當兩個隔膜板位於相同位置時，其中一個內棱具有凸出的彎曲的隔膜板，由於伸入隔膜開口的距離較大，因此使隔膜開口變窄的程度大於另一個內棱具有凹下的彎曲的隔膜板。

將兩種彎曲方式組合在一起並依次連續出現，及/或兩種彎曲方式的組合再加上直線形段落，可以使隔膜開口的大小和形狀產生多種變化性，因此能夠對沉積率產生不同程度的影響。在某些情況下，如果凸出的彎曲形成的內棱部分大於凹下的彎曲形成的內棱部分，那麼這樣做是有優點的。例如鐘形就這是這種形狀的一個例子。

除了一種彎曲、另一種彎曲、或兩種彎曲的組合的長度外，也可以透過一或複數個隔膜板的移動，以經由彎曲度改變所希望的局部沉積率。可以利用試驗或計算模擬的方式，事先得出特定的塗層任務所需的隔膜板的彎曲的方式、範圍及位置。

根據隔膜配置的另一種實施方式，隔膜板是由兩個部分構成，其中兩個上下重疊的子隔膜可以彼此相對移動，也就是可以彼此相對位移，及/或可以繞同一個旋轉點D旋轉。除了前面描述的變化外，這種實施方式還可以改變由兩個子隔膜構成的隔膜板的內棱的形狀。為達到這個目的，兩個子隔膜可以相互移動，這樣二者就可以或多或少的重疊在一起。

由於這種實施方式的隔膜板及/或子隔膜的相對位置是可以調整的，距此只需在一個隔膜配置內就可以形成多個隔膜開口。

根據隔膜配置的另一種實施方式，本體的通道能夠與塗層過程、特別是塗層過程的空間蒸汽傳播相匹配，以及與沉積率中已知的不均勻性相匹配。與此相應的，通道的輪廓大致是一個平面的簡單n角形，其中n是一個自然數(n ϵ N)，而且 n ＞ 2。透過至少一個隔膜板能夠使隔膜開口形狀產生多種變化，因此有多種通道的幾何形狀可供使用。

一個平面的簡單n角形的特徵是其角點位於一個平面上，而且除了這些角點外，這個n角形的任兩邊沒有其他共同的點。

前面所謂的“大致“是平面的n角形的邊也可以是仍保持n角形的基本形狀，但是這些邊並不一定是由直線所構成。一個這樣的n角形也包括使用圓形的通道。通道最好是具有3、4、5、或6個角。

根據另一種實施方式，如果這種通道的輪廓的n角形的數量被限制在10個或小於10個，則一般的通道大小可以構成明確的角點和邊。這樣就可以將所使用的一或複數個隔膜板中的一個隔膜板的用於轉動的旋轉點D設置在n角形的一個角點或一個側邊。因此可以用不同的方式改變通道。例如，一個角可以是由一個凹下或凸出的內棱構成，例如半徑是由製造本體的技術可能性決定。或是通道具有一個直的或彎曲的側邊，例如這個側邊被一個隔膜板的一個或多或少彎曲並伸入通道的內棱蓋住。

根據這種實施方式的一種變化方式，隔膜配置具有兩個隔膜板，其旋轉點D位於通道的兩個相鄰的角點或兩個位於對角線上角點，因此能夠強化及/或對稱構成前面描述的調整選項。

一種替代方式是，利用通道的輪廓使通道與已知的或之前計算出的蒸汽分佈特性匹配，其中通道的輪廓被一自由曲線定義邊界。自由曲線是二維及三維曲線，自由曲線必須滿足已知的邊界條件，以達到一特定的目的。可以用分段的多項式函數描述自由曲線，然後利電腦輔助設計將其模型化。

在這種情況下，可轉動的隔膜板的一或複數個旋轉點的配置與自由曲線的構想相結合。例如，類似於旋轉點在一個n角的通道上的配置，兩個或更多個旋轉點可以彼此相鄰，或是彼此相隔一段距離，以使隔膜開口達到所希望的變化。

使用這種隔膜配置的濺射裝置除了具有前面在先前技術中提及的基本組件及封閉的真空室外，還具有包含上述隔膜配置的孔徑光欄。在真空室內的孔徑光欄被設置在要塗層的基板表面和濺射源之間。

此外，濺射裝置還具有一個可以在真空室外透過一個適當的控制裝置操縱的移動裝置。控制裝置具有被引入真空室或設置於真空室內的機械式、氣動式、液壓式、或電動式傳動器及/或驅動器，以便在真空室移動至少一個隔膜板。有多種不同的傳動器和驅動器可供熟習該項技術者選擇，使其可以在真空室外操作位於封閉的真空室內的其他物件。

根據濺射裝置的一種實施方式，基板支架的作用是使基板繞基板支架的一個中心旋轉軸進行圓形及/或旋轉運動。這種旋轉盤將一或複數個基板定位在一個旋轉的盤形支架上。

這種旋轉盤的隔膜配置通常具有基本形狀為四角形(最好是梯形)的隔膜開口。透過梯形的隔膜開口可以抵消各個圓形軌道的半徑造成的系統性沉積率差異。

但是對進行圓形運動或旋轉運動的基板的層厚度的研究結果顯示，塗層厚度的均勻化對隔膜配置有很高的要求。除了前面描述的在徑向方向上有不同的沉積率，也要考慮沉積率與標靶中心的距離也有不同的關係。此外，還要考慮因塗層的均勻性減弱的第二級效應，例如無法避免的機械或物理製造公差。例如磁場強度及磁通量的重要角度。另外還包括安裝位置的可重現性，或標靶高出基板的高度，這個高度會隨著進行塗層的時間變長而變大。

特別是上一段提及的效應可能導致無法在開始進行塗層時足夠精確的預先判斷，為達到所需要的塗層均勻性，在接下來的流程中隔膜開口的適當大小及形狀。

由於隔膜開口的形狀是可以改變的，因此可以使用已知的梯形通道，但也可以使用其他任意的通道形狀。

雖然有已知的長時間效應，例如因標靶使用壽命延長導致單一樣式發生變化，但無需定期進行塗層厚度測量也可以將其抵消。但是對自動化濺射裝置而言，可以接通一個測量塗層厚度的現場測量系統的調節電路，以調整塗層厚度。這樣做也可以減少或抵消未知的效應。這種調節電路利用來自位於適當位置的傳感器發出的反饋訊號，例如來自在一個不同的輸送軌道的光學厚度測量系統的反饋訊號，以減少錯誤，改善塗層厚度的均勻性，以及選擇性的改善塗層的光電特性。

本發明還應包含基板在基本支架上的其他安裝情況。

在以這種濺射裝置進行塗層期間，基板會從濺射源旁邊經過。在這個過程中，濺射材料會沉積在要塗層的基板表面上的一個塗層區域，其中這個塗層區域是由前面描述的隔膜開口及設置在基板和濺射源之間的隔膜配置決定。

在進行塗層期間，可以透過至少一個隔膜板在現場改變隔膜開得的幾何形狀及/或面積，其中可以移動的(例如繞旋轉點D轉動)隔膜板係安裝在隔膜配置的本體上，並在一事先定義的軌道上移動，特別是轉動，以便或多或少將本體的通道封閉住。一或複數個隔膜板的移動使通道的外輪廓至少是逐段被遮蓋住，以改變通道的大小和形狀。 例如，本發明的濺射裝置使用的塗層方法包括以下的步驟：

和先前技術一樣，首先對一個試驗基板進行塗層，並計算出塗層厚度及/或塗層特性分佈。

在這個基礎上計算出隔膜開口邊界的修正值，並利用隔膜配置的移動裝置調整調整隔膜板，必要時也要調整其子隔膜。

調整後對另一個試驗基板進行塗層，以找出開始時能夠多大程度的達到所希望的塗層厚度分佈。

完成上述步驟後，就可以開始正式的塗層過程。利用現場的一個測量系統測出在塗層過程中出現並確定的不均勻性。此外還可以應用一個為此設計的修正算法。

根據上述方式求得的修正值利用移動裝置在現場再次調整隔膜板，必要時也要再次調整子隔膜。

綜上所述可以確定，本發明的隔膜配置以小於+/-0.2mm的精度調整隔膜板。透過將至少一個隔膜板的內棱調整到一合乎目標的可達到的位置，以及隔膜開口相對於濺射源的位置，對於蒸汽源的不均勻性的補償效果優於先前技術。由於隔膜開口可以進行差異化及精確的調整，因此可以達到較高的沉積率。

可以選擇性的使用一或複數個(最好是兩個)隔膜板。相較於使用兩個或更多個隔膜板，雖然只使用一個隔膜板能夠達到較高的沉積率，但是使用複數個隔膜板可獲得更大的調整自由度，這對於消除非線性的不均勻性有很大的優點。

此外，透過隔膜板的內棱的形狀可以進行局部的差異化調整。相較於先前技術，使用本發明的隔膜配置可以獲得更好的塗層均勻性，以及提高塗層沉積效率。 特別是試驗結果顯示，旋轉盤塗層裝置可以達到差異小於+/-0.2%的塗層厚度。

以下說明的本發明的實施方式(圖2至圖5)僅是作為說明本發明用的例子，並不對本發明的範圍有任何限制。在合乎目的及合理的情況下，熟習該項技術者可以將前面及以下說明的本發明的不同的實施方式的特徵組合到其他的實施方式中，並加以改良。

以下的圖式僅以示意方式顯示裝置或元件，而且僅顯示解說本發明所需的部分。這些圖式並不具備完整性，也不是按正確的比例繪製。

圖3A至圖3C及圖4A至圖4D顯示本發明的用於在塗層過程中轉動的基板(未繪出)的隔膜配置6，其中可以對隔膜開口11進行選擇性的調整。 在這些圖中，視線是穿過隔膜開口11，看到位於後方的濺射源12。圖式之實施方式使用的是雙重管狀磁控管，但這僅是作為例子，並非限制僅能使用雙重管狀磁控管。

隔膜配置6包括一個本體13，其中本體13包含一個通道14。通道14具有一個形狀大致為梯形的底面，其中兩個底邊(內底邊及外底邊)15‘、15“為圓弧圓，與標準梯形的底邊略有不同，但這僅是作為例子，並非限制底邊必須是圓弧形。內底邊15‘，也就是比較靠近基板支架的旋轉軸(未繪出)的底邊，是比較短的底邊。

孔徑光欄設置在濺射源12的前面，且這兩個元件互相對稱，而且梯形的高平行於管狀磁控管的軸。這兩個元件的這個位置也僅是一個例子，並非限制一定必須在這個位置。

在最簡單的實施方式中，在兩個側邊16‘、16“中的一個側邊上有安裝一個可以相對於本體移動的隔膜板17。移動的方式可以是前面提及的任何一種移動方式，圖式中的雙箭頭代表隔膜板相應的移動方式。

在圖3A顯示的情況中，隔膜板17幾乎沿著側邊16“的整個長度伸入通道14，因而使通道14變窄。隔膜板17的內棱(至少在可視區域)18具有一凸出的彎曲，因此通道中間是變得最窄的部分，反之與底邊15‘、15“相鄰處則完全沒有變窄。

為了便於顯示區別及便於比較，圖3B及圖3C和圖4A至圖4D顯示的隔膜配置的其他實施方式也具有相同的基本結構，也就是本體、通道的形狀、以及所使用的濺射源。很顯然的，這些元件不受所顯示的實施方式的限制。

圖3B的隔膜配置具有一個由兩個部分構成的隔膜板17，和圖3A的描述一樣，隔膜板17僅在一個側邊16“伸入通道14。兩個子隔膜19‘、19“在一個段落重疊，因此其中一個伸入通道14的範圍超出這個段落的子隔膜比另一個子隔膜更加深入通道14。兩個子隔膜19‘、19“至少在可視區域具有一凸出的彎曲，其中子隔膜19““的彎曲朝外底邊15“有更大的彎曲度，不過這也僅是作為例子，並非限制一定要具有這種凸出的彎曲。

以這種實施方式中的隔膜板17可以進行的移動方式是兩個子隔膜共同(僅以一個雙箭頭表示)繞一個旋轉點D(以一個十字代表)轉動，其中旋轉點D與通道14被隔膜板17蓋住的側邊16““的角落相鄰。由於子隔膜19‘、19“轉動的關係，其內棱18‘、18“可以更加伸入或伸出通道14。一種替代方式是，兩個子隔膜19‘、19“可以彼此無關各自繞同一個旋轉點D轉動。

圖3C的實施方式是圖3B的實施方式的改良。在本實施方式中，兩個子隔膜19‘、19“的旋轉點D大約位於側邊16“的中間，這可以透過對隔膜板17的改良而達成。透過兩個子隔膜19‘、19“朝一個方向或另一個方向的轉動(圖式中雙箭頭所示)，可以對側邊16“的外段落和內段落進行明顯不同的改良。

圖4A至圖4D的實施方式與前面描述的實施方式的最大區別是，大致為梯形的通道14的兩個側邊16‘、16“分別具有一個如圖3A描述的可移動的隔膜板17‘、17“。此部分可以參見前面的說明。

可供比較的是，在圖4B的實施方式中，兩個側邊16‘、16“分別有安裝一個可以各自繞一個旋轉點D轉動的由兩個部分構成的隔膜板17‘、17“。這種實施方式的子隔膜19‘、19“同樣具有兩個不同的彎曲，因此最終作用的隔膜開口11的調整位置有更多的變化性。關於子隔膜及其旋轉點的位置及，以及因此可產生的調整，請參見圖3B的說明。

圖4C實施方式與圖4B的實施方式的區別是，旋轉點D是設置在一個側邊16‘、16“和外底邊15“之間的角點。這種設置方式的結果是，由於隔膜開口11的內段落與旋轉點D的距離較大，因此透過隔膜開口11的內段落的隔膜板17‘、17“的轉動，可以對內段落進行明顯更大的調整。由於兩個旋轉點D在兩個側邊16‘、16“的定位不同，因此可以對通道的兩邊進行不同程度的調整(圖4D)。

透過圖3A至圖3C及圖4A至圖4D的實施方式的特徵其他組合方式、對隔膜板和子隔膜的內棱的其他調整方式、以及搭配對通道及移動方式的改良，可以產生非常多種的調整方式，以平衡或抵消沉積率的局部差異。

圖5以示意方式顯示本發明的濺射裝置40的重要部件，其中濺射裝置40使用前面描述的隔膜配置6中的任一種隔膜配置。

濺射裝置40的形狀大致為圓形，同時有多個站分佈在其圓周上，這些站直接或間接在基板41上形成一個具有所希望的塗層厚度及/或塗層特性分佈的塗層。

基板41位於基板支架(未繪出)的承載段42上，並經由一個被真空鎖44和濺射裝置處於真空的區域分開的裝載站43，駛入一個處理站45。

基板41被放置在一個順時針轉動(如箭頭所示，僅是舉例，不一定要順時針轉動)的旋轉盤46上。利用一個適當的旋轉單元(未繪出)使旋轉盤46逐步轉動，基板41逐漸穿過濺射裝置40的各個站，包括塗層站，因此可以從處理站45取出承載段41及有塗層的基板41。

圖5顯示在旋轉方向上的一個第一製程室47‘及一個對基板41進行塗層的濺射源48。在順時針方向上接在第一製程室47‘之後且具有必要的測量裝置的監控室49內，對基板41上的多個測量點53測量塗層厚度，必要時亦可測量其他塗層特性，例如透明性或表面電阻。例如，可以在兩個、3個(圖5)、或更多個徑向方向上相鄰排列的測量點測量，以本發明的隔膜配置希望達到的徑向方向塗層厚度的均勻化。一種替代或附加方式是將測量點53定位在其他位置，以獲得更多的訊息。 m個測量點53(m ϵ N，且m ＞ 0)最好有配有n個測量通道(未繪出)。

測量值54被傳送到控制單元50，與額定值55作一比較，並利用適當的算法從比較結果計算出接下來的一或複數個製程室47“、47‘“中的隔膜配置應進行的修正調整。

透過控制單元50啟動一個驅動單元52，使隔膜配置的51的隔膜板(未繪出)及可能有的子隔膜(未繪出)轉動及/或移動，以達到所希望的塗層結果。

在圖5顯示的濺射裝置中，第三製程室47‘“中的隔膜開口只是作為例子，並不代表必須完全封閉。

1:基板支架，旋轉盤 2、41:基板 3、5:旋轉軸 4、12、48:濺射源 6:隔膜配置 7、11:隔膜開口 8:徑向方向 13:本體 14:通道 15‘:內底邊 15“ :外底邊 16‘、16“ :側邊 17、17‘、17“:隔膜板 18、18‘、18“ :內棱 19‘、19“ :子隔膜 40:濺射裝置 42:承載段 43:裝置站 44:真空鎖 45:處理站 46:旋轉盤 47‘、47“、47‘“:製程站 49:監控室 50:控制單元 52:驅動單元 53:測量點 54:測量值 55:額定值 D:旋轉點

以下將配合圖式對本發明做進一步的說明。其中： 圖1A及圖1B：具有旋轉盤及雙重管狀磁控管的先前技術的濺射裝置的立體圖及斷面圖。 圖2A至圖2C：先前技術的隔膜配置的實施方式。 圖3A至圖3C：本發明的單側設有隔膜板的隔膜配置的實施方式，視線落在濺射源上。 圖4A至圖4D：本發明的雙側均設有隔膜板的隔膜配置的實施方式，視線落在濺射源上。 圖5：本發明的濺射裝置的示意圖。

6:隔膜配置

11:隔膜開口

12:濺射源

13:本體

14:通道

15“:外底邊

16‘、16“:側邊

17‘、17“:隔膜板

18、18“:內棱

19‘、19“:子隔膜

D:旋轉點

Claims (15)

1. 一種限定濺射源產生塗層沉積作用的塗層區域的孔徑光欄的隔膜配置，此隔膜配置包括一個本體(13)，其中本體(13)包含一個範圍被一通道邊緣限制的通道(14)，其特徵為：隔膜配置具有至少一個安裝在本體(13)上，並可向通道(14)前後移動的隔膜板(17、17‘、17“)，以及包括一個移動裝置，此移動裝置與隔膜板(17、17‘、17“)形成作用連接，以使其移動。
2. 如請求項1所述的隔膜配置，其特徵為：該至少一個隔膜板(17、17‘、17“)能夠繞一位於本體(13)上的旋轉點D(D)向通道(14)前後轉動。
3. 如請求項2所述的隔膜配置，其特徵為：該至少一個隔膜板(17、17‘、17“)及其旋轉點(D)相對於通道(14)位移。
4. 如前述請求項中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：隔膜板(17、17‘、17“)的可以在通道(14)內移動的內棱(18、18‘、18“)具有一個至少是逐段凸出的彎曲，及/或一個至少是逐段凹下的彎曲。
5. 如前述請求項中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：隔膜板(17、17‘、17“)是由兩個部分構成，其中兩個上下重疊的子隔膜(19‘、19“)可以彼此相對移動。
6. 如前述請求項中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：移動裝置可以使兩個隔膜板(17、17‘、17“)及/或兩個子隔膜(19‘、19“)彼此無關的個別轉動。
7. 如前述請求項中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：通道的輪廓大致是一個平面的簡單n角形，其中n ϵ N，而且 n ＞ 2，或是被一條自由曲線定義其邊界。
8. 如請求項2至請求項6中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：通道(14)的輪廓大致是一個平面的簡單n角形，其中n ϵ N，而且2 ＞ n ＞ 10，同時一個旋轉點(D)位於n角形的一個角點或側邊。
9. 如請求項2至請求項6中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：通道(14)的輪廓大致是一個平面的簡單n角形，其中n ϵ N，而且2 ＞ n ＞ 10，其中隔膜配置(6)具有兩個隔膜板(17、17‘、17“)，其旋轉點(D)位於通道(14)的兩個相鄰的角點或兩個位於對角線上角點、或是位於通道(14)的側邊。
10. 如請求項2至請求項6中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：通道(14)的輪廓是由一條自由曲線定義其邊界，同時一個旋轉點(D)位於本體(13)上。
11. 如請求項2至請求項6中任一項所述的隔膜配置，其特徵為：通道(14)的輪廓是由一條自由曲線定義其邊界，同時隔膜配置(6)具有兩個隔膜板(17、17‘、17“)，其在本體(13)上的旋轉點(D)位於通道(14)的兩個相鄰的角點或兩個位於對角線上角點。
12. 一種濺射裝置，利用濺射源(4)發出的濺射在基板(2)上沉積出塗層，其中被定位在濺射源支架上的濺射源係設置在濺射裝置(40)的真空室內，以及具有一個在濺射過程中將至少一個基板(2)相對於濺射源(48)定位及使其移動的基板支架(1)，其特徵為：濺射裝置(40)具有一個如前述請求項中任一項所述的隔膜配置(6)，其中隔膜配置(6)被設置在濺射源(48)和要塗層的基板表面之間，而且可以從真空室外面操作移動裝置。
13. 如請求項12所述的濺射裝置，其特徵為：基板支架(1)使基板(2)繞基板支架(1)的一個中心旋轉軸(3)進行圓形及/或旋轉運動。
14. 如請求項12或請求項13所述的濺射裝置，其特徵為：濺射裝置(40)包含一個測量沉積出的塗層厚度的測量單元。
15. 如請求項14所述的濺射裝置，其特徵為：測量單元在兩個、三個、或更多的測量點(53)測量沉積出的塗厚層度。

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