[發明專利]脈沖DC濺射系統和方法

在審

• 申請號: 202080067145.7
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN114450434A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: R·G·安多斯卡;D·R·派萊利芒特;D·克里斯蒂
• 申請（專利權）人: 先進工程解決方案全球控股私人有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;H01J37/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 林金朝

公開了系統和方法。一種方法包括：提供至少第一電極、第二電極和第三電極；以及使用至少兩種單獨的并且不同的靶材料中的每種靶材料與三個電極結合，以實現濺射。該方法還包括：在第一電處施加第一電壓，第一電壓在多個周期中的每個周期期間相對于第二電極在正與負之間交變；以及向第三電極施加第二電壓，第二電壓在多個周期中的每個周期期間相對于第二電極在正與負之間交變。

根據35 U.S.C.§119要求享有優先權

本專利申請要求2019年7月25日提交的標題為“Pulsed DC Sputtering Systemsand Methods”并且轉讓給本受讓人的臨時申請No.62/878,591的優先權，并且在此通過引用將其明確并入本文。

技術領域

本發明總體涉及濺射系統，并且更具體地涉及脈沖DC濺射。

背景技術

在歷史上，濺射包括在真空室中生成磁場，并且在該室中使等離子體束撞擊犧牲靶，由此使靶濺射(發射)材料，然后這些材料作為薄膜層沉積在襯底上(有時是在與工藝氣體反應之后)。濺射源可以采用磁控管，磁控管利用強電場和磁場將帶電等離子體粒子局限為靠近靶的表面。通常提供陽極以從等離子體收集電子，以在離子離開以轟擊靶時保持等離子體中性。

多年來，業界已經進行了各種嘗試，以使濺射效率最大化、降低功耗要求、使系統的熱負荷最小化、使電弧最小化和/或增加可以用于系統中的襯底的類型。另外，濺射靶已經發展了多年，包括復合材料，例如氧化銦錫(ITO)，其經常用于制造用于顯示器(例如液晶顯示器(LCD)、平板顯示器、等離子顯示器和觸摸面板)的透明導電涂層。這些復合靶材料可以包括用作磁控管上的靶并且然后被濺射以產生復合材料層的兩種或更多種金屬。但是這些復合靶可能非常昂貴，這使得濺射工藝非常昂貴。

另一個在業界一直存在的問題是在不均勻表面(例如，在具有溝槽的表面)之上沉積濺射材料的均勻層的問題。因此，仍然需要更成本有效和更共形的靶材料沉積。

發明內容

本公開的一個方面是一種用于濺射的方法，其包括提供至少第一電極、第二電極和第三電極。該方法還包括：在第一電處施加第一電壓，第一電壓在多個周期中的每個周期期間相對于第二電極在正與負之間交變；以及向第三電極施加第二電壓，第二電壓在多個周期中的每個周期期間相對于第二電極在正與負之間交變。該方法還包括使用至少兩種單獨的并且不同的靶材料中的每種靶材料與三個電極結合，以實現濺射。

在該方法的一些變型中，第一電極和第三電極各自包括磁控管，以形成第一磁控管和第三磁控管，其中，第一磁控管和第三磁控管中的每者耦接至兩種單獨的并且不同的靶材料中的對應的一種靶材料，并且其中，第二電極既不包括靶也不包括磁控管，以作為陽極操作。

在該方法的其他變型中，三個電極中的每個電極是磁控管，以形成第一磁控管、第二磁控管和第三磁控管，其中，至少兩種單獨的并且不同的靶材料中的一種靶材料耦接至第一磁控管和第三磁控管，并且至少兩種單獨的并且不同的靶材料中的另一種靶材料耦接至第二磁控管。

在該方法的另外其他變型中，三個電極中的每個電極是磁控管，以形成第一磁控管、第二磁控管和第三磁控管，并且至少兩種單獨的并且不同的靶材料包括三種單獨的并且不同的靶材料，其中，三種單獨的并且不同的靶材料中的每種靶材料耦接至三個磁控管中的對應的一個磁控管。

該方法的任何以及所有變型都可以包括：采用接地屏蔽孔并且在任何方向上移動襯底，以在均勻地襯底上沉積至少兩種單獨的并且不同的靶材料。