在基板上沉积材料的方法技术

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。区。区。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在基板上沉积材料的方法


[0001]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。

技术介绍

[0002]在基板上沉积材料在各种
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。
[0003]鉴于上文，提供在基板上沉积材料的改善的方法是有益的。

技术实现思路

[0004]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。
[0005]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。
[0006]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
[0007]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：
[0008]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；
[0009]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；
[0010]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；
[0011]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
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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，旋转靶可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】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...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：