包括气体分配系统的喷溅装置的制作方法

文档序号:11285704阅读:326来源:国知局
包括气体分配系统的喷溅装置的制造方法

本发明涉及用于将薄膜喷溅到表面上的装置、系统和方法。更具体地,本发明涉及使用对于喷溅出的薄膜的厚度方面的均匀性进行改进的气体分配系统的喷溅装置、系统和方法。



背景技术:

在许多行业中,期望将膜沉积到基底的表面上以向成品涂覆制品提供期望的特征。例如,在玻璃行业中,通常期望将膜沉积以向玻璃提供与透射率、发射率、反射率、耐久性、颜色、光催化性和耐化学性有关的特性。

用于将膜沉积到基底上的一种沉积方法是喷溅方法。在喷溅期间,基底定位在真空室内,所述真空室包含旋转的柱形靶或平面靶,所述旋转的柱形靶或平面靶在其外表面上具有的靶材。电场在靶(其用作阴极)与真空室中的阳极之间形成。接下来,氩气被引入真空室。电场中的电子将气体原子电离并且形成带电等离子体。喷溅在等离子体粒子撞击在靶的表面上时发生,导致可喷溅靶材发射到基底上。

某些喷溅系统包括形成磁场的磁体。包括磁体的喷溅系统通常被称为磁控喷溅系统。磁场将等离子体限制在沿靶表面的相对狭窄地限定的区域内。通常,磁体被放置在靶后方或靶内并且设置成使得等离子体被限制在平面靶或柱形靶的底面处,面向在正下方将要被涂覆的基底。等离子体从所述底面喷溅靶材,由此形成靶上的喷溅区域。

在许多情况下,磁体设置成使得喷溅区域形成在靶表面上。许多先前的喷溅系统的问题在于被限制在某些区域处的等离子体趋于比被限制在其他区域处的等离子体更密集。等离子体越密集,被等离子体限制的靶材的喷溅速率就越高。因此,某些区域比其他区域具有更密集的等离子体,靶材以不同的速率被喷溅。结果,靶以不均匀方式被喷溅,从而使得沉积的膜是不均匀的。

期望提供喷溅装置、系统和方法,所述喷溅装置、系统和方法喷溅靶材以沉积具有更均匀厚度的膜。还期望提供喷溅装置、系统和方法,所述喷溅装置、系统和方法提供沿整个喷溅区域的更均匀喷溅速率。



技术实现要素:

某些实施方式提供一种磁控喷溅装置,其包括真空室、靶和气体分配系统,受控的环境可以在所述真空室内建立,所述靶包括一种或多种可喷溅材料,其中靶包括沿纵向轴线纵向延伸的喷溅区域,所述气体分配系统包括沿纵向轴线延伸的多个接口,其中所述多个接口包括第一接口和第二接口。第一气体混合物被供给到第一接口,并且第二气体混合物被供给到第二接口,其中第一气体供给件供给第一气体混合物,并且第二气体供给件供给第二气体混合物,其中第一气体混合物包括具有第一原子量的惰性气体,并且第二气体混合物包括具有第二原子量的惰性气体,其中第一原子量不同于第二原子量。在某些情况下,第二原子量比第一原子量重。

在某些情况下,第一气体混合物能够包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第一原子量是单一惰性气体的原子量,和/或第二气体混合物能够包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第二原子量是单一惰性气体的原子量。在其他情况下,第一气体混合物能够包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体(或基本上由其组成)的惰性气体混合物,并且第一原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量,和/或第二气体混合物能够包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体(或基本上由其组成)的惰性气体混合物,并且第二原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量。

同样地,在某些情况下,多个接口中的至少一个接口以连续流速和/或以连续压力供给气体。在其他情况下,多个接口中的至少一个接口在不连续的流速下和/或在不连续的压力下供给气体。同样地,第一气体混合物和第二气体混合物能够基本上不含活性气体。此外,在某些情况下,第一气体混合物在第一气压下被供给到第一接口,并且第二气体混合物在第二气压下被供给到第二接口,其中第一气压基本上与第二气压相同。

在某些实施方式中,气体分配系统包括容纳第一接口的第一气体分配构件以及容纳第二接口的第二气体分配构件。在某些情况下,第一气体分配系统是阳极气体分配构件,并且第二气体分配系统是非阳极气体分配构件,其中阳极气体分配构件接收电压。在其他情况下,第一气体分配构件是第一阳极气体分配构件,并且第二气体分配构件是第二阳极气体分配构件,其中第一阳极气体分配构件与第二阳极气体分配构件绝缘,并且其中第一阳极气体分配构件接收第一电压,并且第二气体分配构件接收第二电压,其中第一电压和第二电压不同。

在某些实施方式中,喷溅区域是包括被夹在第一转向区域与第二转向区域之间的笔直区域的跑道形喷溅区域,其中第一接口沿第一转向区域或第二转向区域定位,并且第二接口沿笔直区域定位。在某些情况下,第一接口包括多个第一接口,所述多个第一接口基本上包围第一转向区域或第二转向区域的至少一部分。在某些情况下,所述多个第一接口基本上整体包围第一转向区域或第二转向区域。在这种情况下,气体分配系统能够包括容纳第一接口并且接收电压的阳极气体分配构件,所述电压使第一转向区域或第二转向区域的喷溅速率相对于笔直区域的喷溅速率降低。

在某些实施方式中,多个接口还包括第三接口,并且第三气体混合物被供给到第三接口,并且第三气体混合物包括具有第三原子量的惰性气体,其中第三原子量不同于第一原子量和第二原子量中的每一者。在某些情况下,第二原子量比第一原子量重,并且第三原子量比第一原子量重但是比第二原子量轻。同样地,在某些情况下,第三气体接口被夹在第一接口与第二接口之间。第三气体混合物能够还包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第三原子量是所述单一惰性气体的原子量,或第三气体混合物包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体,并且第三原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量。此外,在某些情况下,第一气体混合物在第一气压下被供给到第一接口,第二气体混合物在第二气压下被供给到第二接口,并且第三气体混合物在第三气压下被供给到第三接口,其中第一气压、第二气压和第三气压基本上相同。

在其他实施方式中提供一种磁控喷溅装置,其包括真空室、靶和气体分配系统,受控的环境可以在所述真空室内建立,所述靶包括一种或多种可喷溅材料,其中靶包括沿纵向轴线纵向延伸的喷溅区域,所述气体分配系统包括多个气体分配构件,其中所述多个气体分配构件包括第一阳极气体分配构件和第二阳极气体分配构件,其中第一阳极气体分配构件与第二阳极气体分配构件绝缘,并且其中第一阳极气体分配构件接收第一电压,并且第二阳极气体分配构件接收第二电压,其中第一电压不同于第二电压。在某些情况下,第一电压和/或第二电压是可调节电压。同样地,在某些情况下,第一电压和/或第二电压是脉冲电压。

在某些实施方式中,喷溅区域是包括被夹在第一转向区域与第二转向区域之间的笔直区域的跑道形喷溅区域,其中第一阳极气体分配构件将气体供给到第一转向区域或第二转向区域,并且第二阳极气体分配构件将气体供给到笔直区域,其中第一电压低于第二电压。在某些情况下,第一阳极气体分配构件包括多个接口,所述多个接口基本上包围第一转向区域或第二转向区域的至少一部分。在其他情况下,第一阳极气体分配构件包括多个接口,所述多个接口基本上包围整个第一转向区域或第二转向区域。

同样地,在某些实施方式中,第一阳极气体分配构件供给第一气体混合物,并且第二阳极气体分配构件供给第二气体混合物,其中第一气体混合物包括具有第一原子量的惰性气体,并且第二气体混合物包括具有第二原子量的惰性气体,其中第一原子量不同于第二原子量。在某些情况下,第二原子量比第一原子量重。

其他实施方式提供一种磁控喷溅装置,所述磁控喷溅装置包括真空室、靶和气体分配系统,受控的环境可以在所述真空室内建立,所述靶包括一种或多种可喷溅材料,其中靶包括跑道形喷溅区域,所述跑道形喷溅区域沿纵向轴线纵向延伸并且包括被夹在第一转向区域与第二转向区域之间的笔直区域,并且所述气体分配系统包括多个气体分配构件,其中所述多个气体分配构件包括阳极气体分配构件和非阳极气体分配构件,其中阳极气体分配构件与非阳极气体分配构件绝缘,并且其中阳极气体分配构件将气体供给到第一转向区域或第二转向区域并且接收电压,所述电压使第一转向区域或第二转向区域的喷溅速率相对于笔直区域降低。在某些情况下,第一电压和/或第二电压是可调节电压。同样地,在某些情况下,第一电压和/或第二电压是脉冲电压。

在某些实施方式中,阳极气体分配构件包括多个接口,所述多个接口基本上包围第一转向区域或第二转向区域的至少一部分。在某些情况下,阳极气体分配构件包括多个接口,所述多个接口基本上包围整个第一转向区域或第二转向区域。在某些情况下,阳极气体分配构件供给第一气体混合物,并且非阳极气体分配构件供给第二气体混合物,其中第一气体混合物包括具有第一原子量的惰性气体,并且第二气体混合物包括具有第二原子量的惰性气体,其中第一原子量不同于第二原子量。在某些情况下,第二原子量比第一原子量重。

其他实施方式提供一种磁控喷溅装置,其包括真空室、靶和气体分配系统,受控的环境可以在所述真空室内建立,所述靶包括一种或多种可喷溅材料,其中靶包括跑道形喷溅区域,所述跑道形喷溅区域沿纵向轴线纵向延伸并且包括被夹在第一转向区域与第二转向区域之间的笔直区域,所述气体分配系统将第一气体混合物供给到第一转向区域和/或第二转向区域并且将第二气体混合物供给到笔直区域,其中第一气体混合物使喷溅速率相对于第二气体混合物降低。在某些情况下,第一气体混合物包括具有第一原子量的惰性气体,并且第二气体混合物包括具有第二原子量的惰性气体,其中第二原子量比第一原子量重。

附图说明

图1是描绘依照实施方式的包括气体分配系统的磁控喷溅系统的示意图,其中气体分配系统包括定位在喷溅靶的每一侧上并且连接到单一气体源的两个气体输送构件。

图2是描绘依照另一个实施方式的包括气体分配系统的磁控喷溅系统的示意图,其中气体分配系统包括定位在喷溅靶的每一侧上并且每一者连接到两个单独气体源的两个气体输送构件。

图3是描绘依照另一个实施方式的包括气体分配系统的磁控喷溅系统的示意图,其中气体分配系统包括定位成基本上整体包围喷溅靶并且连接到单一气体源的单一气体输送构件。

图4是描绘依照另一个实施方式的包括气体分配系统的磁控喷溅系统的示意图,其中气体分配系统包括定位以基本上整体包围喷溅靶并且连接到两个单独气体源的单一气体输送构件。

图5是描绘依照另一个实施方式的包括气体分配系统的磁控喷溅系统的示意图,其中气体分配系统包括两个气体输送构件,所述两个气体输送构件定位在喷溅靶的每一侧上并且设置成部分包围喷溅靶的端部并且连接到单一气体源。

图6是描绘依照另一个实施方式的包括气体分配系统的磁控喷溅系统的示意图,其中气体分配系统包括两个气体输送构件,所述两个气体输送构件定位在喷溅靶的每一侧上并且设置成部分包围喷溅靶的端部并且连接到两个单独气体源。

图7是依照实施方式的具有一般喷溅区域的喷溅靶的仰视图。

图8是依照实施方式的具有跑道形喷溅区域的喷溅靶的仰视图。

图9是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自单一气体源的两种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置。

图10是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自单一气体源的两种气体混合物并且设置成基本上整体包围喷溅靶。

图11是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自单一气体源的两种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置并且设置成部分包围喷溅靶的端部。

图12是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自两个气体源的两种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置。

图13是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自两个气体源的两种气体混合物并且设置成基本上整体包围喷溅靶。

图14是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自两个气体源的两种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置并且设置成部分包围喷溅靶的端部。

图15是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自单一气体源的三种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置。

图16是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自单一气体源的三种气体混合物并且设置成基本上整体包围喷溅靶。

图17是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自单一气体源的三种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置并且设置成部分包围喷溅靶的端部。

图18是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自两个气体源的三种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置。

图19是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自两个气体源的三种气体混合物并且设置成基本上整体包围喷溅靶。

图20是描绘依照另一个实施方式的气体分配系统的接口布置的示意图,其中接口供给来自两个气体源的三种气体混合物并且沿喷溅靶的每一侧设置并且设置成部分包围喷溅靶的端部。

图21是依照实施方式的气体分配系统的喷溅靶和两个气体分配构件的仰视图,其中每一个气体分配构件沿喷溅靶的每一侧定位。

图22是依照实施方式的气体分配系统的喷溅靶和单一气体分配构件的仰视图,其中单一气体分配构件定位成基本上整体包围喷溅靶。

图23是依照实施方式的气体分配系统的喷溅靶和两个气体分配构件的仰视图,其中每一个气体分配构件沿喷溅靶的每一侧定位并且定位成部分包围喷溅靶的端部。

图24是依照实施方式的阳极气体分配系统的喷溅靶和多个气体分配构件的仰视图,其中气体分配构件沿喷溅靶的每一侧定位,并且某些气体分配构件是阳极气体分配构件。

图25是依照实施方式的阳极气体分配系统的喷溅靶和多个气体分配构件的仰视图,其中气体分配构件定位成基本上整体包围喷溅靶,并且某些气体分配构件是阳极气体分配构件。

图26是依照实施方式的阳极气体分配系统的喷溅靶和多个气体分配构件的仰视图,其中气体分配构件定位成基本上整体包围喷溅靶,并且某些气体分配构件是阳极气体分配构件。

图27是依照实施方式的阳极气体分配系统的喷溅靶和多个气体分配构件的仰视图,其中气体分配构件沿喷溅靶的每一侧定位并且定位成部分包围喷溅靶的端部,并且某些气体分配构件是阳极气体分配构件。

具体实施方式

以下具体实施方式应当参考附图阅读,其中不同的附图中的相同元件具有相同的附图标记。不一定按比例绘制的附图描绘所选择的实施例,并且不意图于限制本发明的范围。本领域技术人员将认识到,本文提供的实例具有落入本发明范围内的许多有用的替代方案。

本发明涉及一种新型气体分配系统,其协助提供沿靶上的喷溅区域的更均匀的喷溅速率。气体分配系统是磁控喷溅系统的一部分。图1-7中的每一者描绘具有新型气体分配系统的不同的实施方式的标准磁控喷溅系统10。一般而言,喷溅系统10包括真空室12、阴极组件14和气体分配系统18,所述真空室限定受控的环境,所述阴极组件包括具有一种或多种可喷溅靶材的靶16。

在磁控喷溅系统中利用的喷溅技术和设备在现有技术中是周知的。例如,磁控喷溅室和相关的设备能够从各种来源(例如,grenzebach或soleras)商购。有用的磁控喷溅技术和设备的实施例还在授予chapin的编号4166018的美国专利中公开,所述美国专利的全部技术通过引用并入本文。

真空室12一般而言包括通常由钢或不锈钢制成的金属壁,所述金属壁可操作地组装以形成能够容纳真空环境的腔室,喷溅过程可以在所述真空环境中发生。真空源20可操作地连接到真空室12以在腔室12内提供受控的真空环境。

真空室12包括基底支撑件22,所述基底支撑件限定基本上水平延伸穿过腔室12的基底行进路径24。优选地,基底支撑件22配置成用于在基底26被涂覆时以水平配置支撑基底26(例如,其中基底26的顶部主表面28向上朝向,而基底26的底部主表面30向下朝向)。在图1-7中示出的实施方式中,基底支撑件22包括多个间隔开的输送滚子,所述多个间隔开的输送滚子旋转以将基底26沿基底行进路径24运送。尽管展示出的基底支撑件22包括多个间隔开的滚子,但应当认识到的是,能够使用其他类型的基底支撑件。

各种大小的基底能够在本发明中使用。通常,使用大面积的基底。某些实施方式涉及具有至少0.5米、优选地至少1米、可能更优选地至少1.5米(例如,在2米至4米之间)、并且在某些情况下至少3米的长度和/或宽度的基底。在某些实施方式中,基底是具有在3米至10米之间的长度和/或宽度的超大玻璃板,例如,具有3.5米的宽度以及6.5米的长度的玻璃板。具有大于10米的长度和/或宽度的基底也被设想到。

在某些实施方式中,基底是正方形或矩形玻璃板。基底在这些实施方式中能够具有在先前段落和/或以下段落中描述的任何尺寸。在一个实施方式中,基底是矩形玻璃板具有在3米至5米之间的、诸如大约3.5米的宽度,以及在6米至10米之间、诸如大约6.5米的长度。

各种厚度的基底能够在本发明中使用。在某些实施方式中,基底(其能够可选地是玻璃板)具有1-8毫米的厚度。某些实施方式涉及具有在2.3毫米至4.8毫米之间、并且可能更优选地在2.5毫米至4.8毫米之间的厚度的基底。在一个具体实施方式中,使用具有3毫米的厚度的玻璃板(例如,钠钙玻璃)。

在某些实施方式(诸如在图1-7中展示出的那些)中,真空室12包括向下涂覆构造,所述向下涂覆构造适于涂覆基底26的顶部主表面28。在这样的实施方式中,向下喷溅构造包括定位在基底行进路径24上方的至少一个阴极组件14。附加地,真空室12包括定位在基底行进路径24上方的气体分配系统18。

在其他实施方式中(未示出),真空室12能够包括向上涂覆构造,所述向上涂覆构造适于涂覆基底26的底部主表面30。在这样的实施方式中,向上喷溅构造包括定位在基底行进路径24下方的至少一个下部阴极组件14。在此,真空室12包括定位在基底行进路径24下方的下部气体分配系统18。向上喷溅系统在序列号09/868542、09/868543、09/979314、09/572766、和09/599301的美国专利申请中描述。

阴极组件14一般而言包括柱形靶16、马达32和磁体组件34。一般而言,柱形靶16包括由导电材料(诸如不锈钢、铝或任何其他适当的传导材料)形成的管状背衬。柱形靶16的外表面通常以可喷溅靶材涂覆,所述可喷溅靶材旨在被喷溅出到基底表面28上。

可喷溅靶材包括但不限于诸如硅、锌、锡、银、金、铬、铝、铜、镍、钛、铌或其结合的材料。各种金属的化合物(诸如镍-铬)能够利用由期望的化合物制成的靶喷溅。硅也能够被用作柱形靶材料,例如,通过将硅等离子喷涂到支撑管上。在某些实施方式中,可喷溅靶材包括金属材料、基本上由金属材料组成、或由金属材料组成。在某些实施方式中,可喷溅靶材包括银、基本上由银组成、或由银组成。

阴极组件14还包括通过现有技术中已知的任何夹持或支架构件(未示出)可操作地连接到柱形靶16的马达32。夹持或支架装置可以是将柱形靶16保持在静止位置并且不影响柱形靶16旋转的任何类型的夹子、支架、框架、紧固件或支撑件。马达32能够是现有技术中已知的任何马达(例如,步进马达、电动马达、液压马达和/或气动马达),所述马达导致柱形靶16围绕其纵向轴线旋转。尽管在附图中展示柱形靶16,但本领域技术人员将会理解的是,能够替代地使用平面靶。

阴极组件14还包括磁体组件34。磁体组件34包括现有技术中已知的任何磁体组件,所述磁体组件产生与靶的表面相邻的等离子体限制场,以使得喷溅区域形成在靶表面上。在某些情况下,磁体组件34定位在靶16内。在其他情况下,磁体组件34定位在靶16外。喷溅区域能够具有任何期望的形状并且在许多实施方式中是跑道形喷溅区域。

磁控喷溅系统10包括协助提供沿整个喷溅区域的大体均匀的喷溅速率的新型气体分配系统18。图7展示在靶表面36上具有一般喷溅区域38的柱形靶16。喷溅区域38一般而言具有第一区域40、第二区域42和第三区域44。第二区域42被夹在第一区域40与第三区域44之间。喷溅区域38还沿柱形靶的纵向轴线la延伸一段纵向距离。第一区域40沿纵向距离48纵向延伸,第二区域42沿纵向距离50纵向延伸,并且第三区域44沿纵向距离52纵向延伸。纵向距离48,50,52不重叠。类似地,区域40,42,44不重叠。

当在氩气氛围中喷溅出时,第一区域40具有第一喷溅速率,第二区域42具有第二喷溅速率,并且第三区域44具有第三喷溅速率。在某些情况下,第一喷溅速率高于第二喷溅速率。在其他情况下,第一和第三喷溅速率中的每一者高于第二喷溅速率。新型气体分配系统协助提供沿区域40,42,44中的每一者的更均匀的喷溅速率。

在某些实施方式中,气体分配系统18协助提供沿跑道形喷溅区域38的更均匀的喷溅速率。图8展示柱形靶16,所述柱形靶在靶表面36上具有跑道形喷溅区域38。尽管跑道形喷溅区域在许多实施方式中展示出,但本领域技术人员将会理解,喷溅区域能够具有任何期望的形状。等离子体限制场一般而言在靶表面36上形成跑道形电子漂移路径,所述跑道形电子漂移路径继而形成跑道形喷溅区域38。靶表面36一般而言是面向基底26的表面。例如,在靶16是高位靶的情况下,靶表面36是面向下方的基底的底面。在靶16是下位靶的情况下,靶表面36是面向上方的基底的顶面。柱形靶30在喷溅期间旋转,以使得其可喷溅靶材的外周旋转通过跑道形喷溅区域38。

跑道形喷溅区域38一般而言包括两个转向区域40,44和两个笔直区域42,46。特别地,跑道形喷溅区域38包括第一转向区域40、第一笔直区域42、第二转向区域44和第二笔直区域46。同样地,第一笔直区域42(或第二笔直区域46)被夹在第一转向区域40与第二转向区域44之间。跑道形喷溅区域38还沿柱形靶的纵向轴线la延伸一段纵向距离。跑道形喷溅区域38包括沿纵向距离48纵向延伸的第一转向区域40、沿纵向距离50纵向延伸的第一笔直区域42、沿纵向距离52纵向延伸的第二转向区域44以及沿纵向距离50纵向延伸的第二笔直区域46。在某些情况下,当在氩气氛围中喷溅时,两个转向区域40,44具有第一喷溅速率,并且两个笔直区域42,46具有第二喷溅速率,其中第一喷溅速率高于第二喷溅速率。新型气体分配系统18协助平衡两个转向区域40,44与两个笔直区域42,26之间的喷溅速率。

在某些实施方式中,气体分配系统18提供新的接口布置,每一个接口将特定气体混合物供给到喷溅区域上的局部区域。气体混合物被选择成控制沿所述局部区域的喷溅速率。一般而言,气体分配系统18包括至少第一接口和第二接口。第一接口定位成将气体供给到第一局部区域,而第二接口定位成将气体供给到第二局部区域。第一气体混合物被供给到第一接口,并且第二气体混合物被供给到第二接口。第一气体混合物和第二气体混合物被选择成使得沿两个局部区域的喷溅速率更均匀。

在某些实施方式中,第一气体混合物包括具有第一原子量的惰性气体“y”,并且第二气体混合物包括具有第二原子量的惰性气体“x”,其中第一原子量不同于第二原子量。在某些情况下,第二原子量比第一原子量重。具有重的原子量的气体混合物被供给到期望相对于另一个局部区域增加喷溅速率的局部区域。类似地,具有轻的原子量的气体混合物被供给到期望相对于另一个局部区域减小喷溅速率的局部区域。氩是标准喷溅气体并且具有39.95的原子量。氦是比氩轻的气体并且具有4.003的原子量。氪是比氩重的气体并且具有83.80的原子量。

在某些实施方式中,多个接口62包括至少第一接口、第二接口和第三接口。在某些情况下,第三接口被夹在第一接口与第二接口之间。第一气体混合物被供给到第一接口,第二气体混合物被供给到第二接口,并且第三气体混合物被供给到第三接口。同样地,三种气体混合物被选择成使得沿三个局部区域的喷溅速率更均匀。以上某些实施方式描述第一接口和第二接口,或第一接口、第二接口和第三接口。第一接口、第二接口和第三接口中的每一者在这些实施方式中能够包括单一接口或多个接口或一套接口。

在某些实施方式中,第一气体混合物包括具有第一原子量的惰性气体“y”,第二气体混合物包括具有第二原子量的惰性气体“x”,并且第三气体混合物包括具有第三原子量的惰性气体“z”。在某些情况下,第一原子量、第二原子量和第三原子量中的每一者不同。在某些情况下,第二原子量比第一原子量重,并且第三原子量比第一原子量重但是比第二原子量轻。

在某些情况下,多个接口设置成将气体供给到靶上的跑道形喷溅区域。再次参照图8的跑道形喷溅区域38,跑道形喷溅区域38沿柱形靶的纵向轴线la延伸一段纵向距离并且包括第一转向区域40、第一笔直区域42、第二转向区域44和第二笔直区域46。

在某些情况下,气体分配系统18具有沿第一转向区域40或第二转向区域44定位的第一接口以及沿第一笔直区域42或第二笔直区域46定位的第二接口。传统上,转向区域40,44在氩气氛围中具有比笔直区域42,46更快的喷溅速率。为了使得喷溅速率在所有这些区域中更均匀,第一接口能够供给包括具有轻的原子量的惰性气体“y”的气体混合物,并且第二接口能够供给包括具有重的原子量的惰性气体“x”的气体混合物。在被供给到转向区域40,44的气体混合物具有比被供给到笔直区域42,46的气体混合物轻的原子量时,喷溅速率在这些区域中的每一者中变得更均匀。

在其他情况下,气体分配系统18具有沿第一转向区域40或第二转向区域44定位的第一接口、沿第一笔直区域42或第二笔直区域46定位的第二接口以及被夹在第一接口与第二接口之间的第三接口。在这个实施方式中,第三接口能够充当中间或过渡接口,所述中间或过渡接口供给包括具有第三原子量的惰性气体“z”的气体混合物,所述第三原子量比第一原子量重但是比第二原子量轻。

在某些实施方式中,第一气体混合物包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第一原子量是所述单一惰性气体的原子量,和/或第二气体混合物包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第二原子量是所述单一惰性气体的原子量,和/或第三气体混合物包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第三原子量是所述单一惰性气体的原子量

在其他实施方式中,第一气体混合物包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物,并且第一原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量,和/或第二气体混合物包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物,并且第二原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量,和/或第三气体混合物包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物,并且第三原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量。在某些情况下,第一气体混合物除惰性气体以外还包括活性气体,和/或第二气体混合物除惰性气体以外还包括活性气体,和/或第三气体混合物除惰性气体以外还包括活性气体。

图9-20展示具有多个接口62的示例性的气体分配系统18的示意图,所述多个接口具有不同的布置。这些示意图并非按比例并且旨在展示一般概念。图9-11和15-17的实施方式考虑到使用单一气体源60。单一气体源60容纳供给不同的气体混合物的单独气体源。图12-14和18-20的实施方式考虑到使用第一气体源60a和第二气体源60b。在此,气体源60a,60b中的每一者容纳供给不同的气体混合物的单独气体源。这些不同的实施方式旨在示出任何数量的气体源或气体源的布置能够用于利用现有技术中已知的任何期望的管道系统将气体混合物“y”,“x”和可选的“z”供给到接口62。

图9-14的实施方式包括气体分配系统18,所述气体分配系统具有至少第一接口和至少第二接口,其中第一接口以包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给,并且第二接口以包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给。在某些情况下,第一气体混合物和第二气体混合物两者在相同或基本上相同的压力下被供给。类似地,在某些实施方式中,第一气体混合物和第二气体混合物不含或基本上不含活性气体。

图15-20的实施方式包括气体分配系统18,所述气体分配系统具有至少第一接口、至少第二接口和至少第三接口,其中第一接口以包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给,第二接口以包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给,并且第三接口以包括惰性气体“z”的第三气体混合物供给。在某些情况下,第一气体混合物、第二气体混合物和第三气体混合物在相同或基本上相同的压力下被供给。类似地,在某些实施方式中,第一气体混合物、第二气体混合物和第三气体混合物不含或基本上不含活性气体。

在图9-20中示出的接口布置中的每一者现在将会更详细地描述。图9和12展示包括多个接口62的气体分配系统18,所述多个接口沿具有跑道形喷溅区域的靶的纵向轴线la延伸。多个接口62沿喷溅靶的每一侧设置。每一侧包括第一接口62a和第二接口62b。特别地,在每一侧上,第一接口62a被配置为夹住多个第二接口62b的最外接口。接口第一62a定位成将包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44。第二接口62b定位成将包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给到跑道形喷溅区域的笔直区域42,46。例如,第一接口62a能够定位成沿纵向距离48与第一转向区域40相邻和/或沿纵向距离52与第二转向区域44相邻。同样地,第二接口62a能够定位成沿纵向距离50与第一笔直区域42和/或第二笔直区域相邻46。

图10和13展示包括多个接口62的气体分配系统18,所述多个接口沿具有跑道形喷溅区域的靶的纵向轴线la延伸。多个接口62设置成基本上整体包围靶。事实上,在某些情况下,多个接口62还设置为基本上整体包围跑道形喷溅区域38的跑道形状。同样地,第一接口62a定位成将包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44,并且第二接口62b定位成将包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给到跑道形喷溅区域的笔直区域42,46。在此同样地,第一接口62a能够定位成(例如,通过基本上包围)沿纵向距离48与第一转向区域40相邻和/或(例如,通过基本上包围)沿纵向距离52与第二转向区域44相邻。同样地,第二接口62b能够定位成沿纵向距离50与第一笔直区域42和/或第二笔直区域46相邻。

图11和14展示包括多个接口62的气体分配系统18,所述多个接口沿具有跑道形喷溅区域的靶的纵向轴线la延伸。多个接口62沿喷溅靶的每一侧设置。接口62的每一侧还部分包围靶的端部。同样地,第一接口62a定位成将包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44,并且第二接口62b定位成将包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给到跑道形喷溅区域的笔直区域42,46。同样地,第一接口62a能够定位成(例如,通过部分包围)沿纵向距离68与第一转向区域40相邻和/或(例如,通过部分包围)沿纵向距离52与第二转向区域44相邻。同样地,第二接口62b能够定位成沿纵向距离50与第一笔直区域42和/或第二笔直区域46相邻。

图15和18展示包括多个接口62的气体分配系统18,所述多个接口沿具有跑道形喷溅区域的靶的纵向轴线la延伸。多个接口62沿喷溅靶的每一侧设置。每一侧包括第一接口62a、第二接口62b和第三接口62c。每一个第三接口62被夹在第一接口62a和多个第二接口62b之间并且从而充当中间或过渡接口。特别地,在每一侧上,第一接口62a被配置为夹住中间接口62c和多个第二接口62b的最外接口。第一接口62a定位成将包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44。第二接口62b定位成将包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给到跑道形喷溅区域的笔直区域42,46。第三接口62c定位成将包括惰性气体“z”的第三气体混合物供给到转向区域40,44但被夹在第一接口62a与第二接口62b之间。例如,第一接口62a和第三接口62c两者能够be定位成邻沿纵向距离48与第一转向区域40相和/或沿纵向距离52与第二转向区域44相邻。同样地,第二接口62b能够定位成沿纵向距离50与第一笔直区域42和/或第二笔直区域46相邻。

图16和19展示包括多个接口62的气体分配系统18,所述多个接口沿具有跑道形喷溅区域的靶的纵向轴线la延伸。多个接口62设置成基本上整体包围靶。事实上,在某些情况下,多个接口62还设置为基本上整体包围跑道形喷溅区域38的跑道形状。接口62包括第一接口62a、第二接口62b和第三接口62c。每一个第三接口62被夹在第一接口62a与多个第二接口62b之间并且从而充当中间或过渡接口。第一接口62a定位成将包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44。第二接口62b定位成将包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给到跑道形喷溅区域的笔直区域42,46。第三接口62c定位成将包括惰性气体“z”的第三气体混合物供给到转向区域40,44但是被夹在第一接口62a与第二接口62b之间。第一接口62a和第二接口62c能够定位成(例如,通过基本上包围)沿纵向距离48与第一转向区域40相邻和/或(例如,通过基本上包围)沿纵向距离52与第二转向区域44相邻。同样地,第二接口62b能够定位成沿纵向距离50与第一笔直区域42和/或第二笔直区域46相邻。

图17和20展示包括多个接口62的气体分配系统18,所述多个接口沿具有跑道形喷溅区域的靶的纵向轴线la延伸。多个接口62沿喷溅靶的每一侧设置。接口62的每一侧还部分包围靶的端部。同样地,第一接口62a定位成将包括惰性气体“y”的第一气体混合物供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44。第二接口62b定位成将包括惰性气体“x”的第二气体混合物供给到跑道形喷溅区域的笔直区域42,46。第三接口62c定位成将包括惰性气体“z”的第三气体混合物供给到转向区域40,44但是被夹在第一接口62a与第二接口62b之间。同样地,第一接口62a和第三接口62c能够定位成(例如,通过部分包围)沿纵向距离68与第一转向区域40相邻和/或(例如,通过部分包围)沿纵向距离52与第二转向区域44相邻。同样地,第二接口62b能够定位成沿纵向距离50与第一笔直区域42和/或第二笔直区域46相邻。

在图9-20的实施方式的每一者中,在某些情况下,第一气体混合物“y”包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第一原子量是所述单一惰性气体的原子量,和/或第二气体混合物“x”包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第二原子量是所述单一惰性气体的原子量,和/或第三气体混合物“z”包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体,并且第三原子量是所述单一惰性气体的原子量。在其他情况下,第一气体混合物“y”包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物,并且第一原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量,和/或第二气体混合物“x”包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物,并且第二原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量,和/或第三气体混合物“z”包括包含从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物,并且第三原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量。在某些情况下,第一气体混合物“y”除惰性气体以外还包括活性气体,和/或第二气体混合物“x”除惰性气体以外还包括活性气体,和/或第三气体混合物“y”除惰性气体以外还包括活性气体。

在某些实施方式中,气体分配系统18在非活性喷溅过程中使用。在这些实施方式中,气体分配系统18不将活性气体(诸如氧或氮)引入到喷溅腔室中。替代地,气体分配系统18仅引入惰性气体。换言之,气体分配系统供给不含或基本上不含活性气体的气体。非活性喷溅过程能够是用于沉积金属膜的非活性喷溅过程或用于沉积介电膜的非活性喷溅过程。

在某些实施方式中,第一气体混合物“y”、第二气体混合物“x”、和第三气体混合物“y”中的每一者基本上不含活性气体。例如,在某些情况下,第一气体混合物“y”由从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体组成或基本上由所述单一惰性气体组成,并且第一原子量是所述单一惰性气体的原子量。第二气体混合物“x”由从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体组成或基本上由所述单一惰性气体组成,并且第二原子量是单一惰性气体的原子量。第三气体混合物“z”由从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的单一惰性气体组成或基本上由所述单一惰性气体组成,并且第三原子量是单一惰性气体的原子量。

在其他情况下,第一气体混合物“y”由惰性气体混合物组成或基本上由包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物组成,并且第一原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量。第二气体混合物“x”由惰性气体混合物组成或基本上由包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物组成,并且第二原子量是所述两种或更多惰性气体的平均原子量。第三气体混合物“z”由惰性气体混合物组成或基本上由包括从由氩、氦氖、氪、氙和氡组成的组中选择出的两种或更多惰性气体的惰性气体混合物组成,并且第三原子量是两种或更多惰性气体的平均原子量。

在某些情况下,气体分配系统18与包括可喷溅材料的喷溅靶一起使用,所述可喷溅材料具有未通过可喷溅材料的表面化学修正的喷溅速率。在某些实施方式中,气体分配系统18在用于沉积金属膜(诸如金属银或金属钛)的非活性喷溅过程中使用。在这些实施方式中,喷溅靶中的可喷溅材料由金属材料(诸如金属银或金属钛)组成或基本上由所述金属材料组成。气体分配系统18用于将更均匀的金属膜喷溅沉积到基底上。

在某些实施方式中,气体分配系统18包括多个接口62,每一个接口在相同或基本上相同的压力下引入气体。例如,供给第一气体混合物“y”的接口将会在与供给第二气体混合物“x”的接口相同或基本上相同的压力下供给气体。

在其他实施方式中,多个接口62能够包括连续地(例如以连续流速和/或以连续压力)引入气体的一个或多个接口。在某些情况下,所有接口在相同的流速下连续地引入气体。在其他情况下,某些接口在一个流速下连续地引入气体,而其他接口在另一个流速下引入气体。同样地,在某些情况下,所有接口在同样的压力下连续地引入气体。在其他情况下,某些接口在一个压力下连续地引入气体,而其他接口在另一个压力下引入气体。

在其他实施方式中,多个接口62能够包括不连续地(例如通过脉冲,诸如通过脉冲流速和流突发长度和/或通过脉冲压力)引入气体的一个或多个接口。在某些情况下,所有接口通过脉冲流速或流突发长度引入气体。在其他情况下,某些接口在一个流速下连续地引入气体,而其他接口通过脉冲流速或流突发长度引入气体。同样地,在某些情况下,所有接口通过脉冲压力引入气体。在其他情况下,某些接口在一个压力下连续地引入气体,而其他接口通过脉冲压力引入气体。脉冲或非脉冲的任何期望的结合能够被提供到不同接口布置以协助调节局部喷溅速率以协助改进喷溅均匀性。

在图9-20中示出的多个接口62能够配置为一个或多个气体输送构件的一部分。气体输送构件能够配置为将气体通过多个接口输送的任何期望的结构。例如,多个接口能够配置为气体输送构件结构的一部分。气体输送构件的实施例包括但不限于管、轴杆、导管、杆和梁。类似地,接口能够形成为歧管、喷嘴、开口或供给气体的其他结构。气体输送构件还能够具有一个或多个内部分区(未示出)以确保不同的气体混合物被分离并且供给到正确的接口。

在某些实施方式中,一个或多个气体输送构件沿喷溅靶的每一侧定位。例如,在图1-2和21中,第一气体输送构件54定位在靶16的一侧上,并且第二气体输送构件56定位在靶的相反侧上。气体输送构件54,56能够包括根据已描述的实施方式(例如图9,12,15或18的实施方式)中任一项设置的接口。在图3-4和22中,单一气体输送构件55被提供并且定位成基本上整体包围靶16。单一气体输送构件能够包括根据已描述的实施方式(例如图10,13,16或19的实施方式)中任一项设置的接口。在图5-6和23中,第一气体输送构件54定位在靶16的一侧上,并且第二气体输送构件56定位在靶的相反侧上,其中气体输送构件54,56两者还部分包围靶的端部。气体输送构件54,56能够包括根据已描述实施方式(例如图11,14,17或20的实施方式)设置的接口。

本发明的其他实施方式提供气体分配系统18,所述气体分配系统具有是阳极的某些气体输送构件。在这种情况下,气体分配系统18包括多个气体分配构件,其中所述多个气体分配构件包括多个阳极气体分配构件。每一个阳极气体分配构件能够利用在申请人自身的编号7166199的美国专利中讨论的原理和实施方式提供,所述美国专利的全部内容通过引用并入本文。

每一个阳极气体分配构件与其他气体分配构件绝缘并且形成接地的喷溅腔室。申请人已发现通过利用多个阳极气体分配构件,不同的电压能够被施加到不同的阳极气体分配构件以协助控制局部喷溅速率。例如,在更高电压被供给到阳极气体分配构件时,所述更高电压将会收集来自局部等离子体的更多电子以降低局部喷溅速率。

在某些情况下,气体分配系统18包括一个或多个阳极气体分配构件,所述阳极气体分配构件设置成以便降低跑道形喷溅区域的转向区域40,44处的局部喷溅速率。因此,在某些情况下,气体分配系统18包括至少一个阳极气体分配构件,其中阳极气体分配构件与其他气体分配构件和喷溅腔室绝缘。阳极气体分配构件将气体供给到第一转向区域40或第二转向区域44并且接收电压,所述电压与不是阳极或是阳极但接收更低电压的其他气体分配系统相比降低局部喷溅速率。

第一阳极气体分配构件和第二阳极气体分配构件,其中第一阳极气体分配构件与第二阳极气体分配构件绝缘,并且其中第一阳极气体分配构件接收第一电压,并且第二阳极气体分配构件接收第二电压,其中第一电压不同于第二电压。

图24展示包括阳极气体分配构件的气体分配系统的一个实施方式。多个气体分配构件54a,54b和54c沿喷溅靶的一侧设置,并且多个气体分配构件56a,56b和56c沿喷溅靶的相反侧设置。在某些实施方式中,气体分配构件54a,56a,54c,56c是阳极,而气体分配构件54b,56b不是阳极。阳极构件54a,56a,54c,56c将气体供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44。优选地,阳极构件54a,56a,54c,56c配置有电压,所述电压相对于沿笔直区域42,46的喷溅速率降低沿转向区域40,44的喷溅速率。

在也于图24中示出的另一个实施方式中,所有气体分配构件54a,54b,54c,56a,56b,56c是阳极。在此,气体分配构件54a,56a,54c,56c接收第一电压,而气体分配构件54b,56b接收第二电压,其中第一电压与第二电压不同。在许多情况下,期望相对于笔直区域42,46降低转向区域40,44处的喷溅速率,因此第一电压高于第二电压。

在某些情况下,在图24中示出的气体输送构件能够包括在图9或12中示出的多个接口布置。在这种情况下,气体输送构件54a,54c,56a,56c能够包括供给包括惰性气体“y”的第一气体混合物的第一接口62a,并且气体输送构件54b,56c能够包括供给包括惰性气体“x”的第二气体混合物的第二接口62b。

图25展示包括阳极气体分配构件的气体分配系统的另一个实施方式。多个气体分配构件55a,55b,55c,55d设置成基本上整体包围喷溅靶。在某些实施方式中,气体分配构件55b,55d是阳极,而气体分配构件55a,55c不是阳极。阳极构件55b,55d将气体供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44,而非阳极构件55a,55c将气体供给到笔直区域42,46。优选地,阳极构件55b,55d配置有电压,所述电压相对于沿笔直区域42,46的喷溅速率降低沿转向区域40,44的喷溅速率。

在也于图25中示出的另一个实施方式中,所有气体分配构件55a,55b,55c,55d是阳极。在此,气体分配构件55b,55d接收第一电压,而气体分配构件55a,55c接收第二电压,其中第一电压与第二电压不同。在许多情况下,期望相对于笔直区域42,46降低转向区域40,44处的喷溅速率,因此第一电压高于第二电压。

同样地,在某些情况下,在图25中示出的气体输送构件能够包括在图10或13中示出的多个接口布置。在这种情况下,气体输送构件55b,55d能够包括供给包括惰性气体“y”的第一气体混合物的第一接口62a,并且气体输送构件55a,55c能够包括供给包括惰性气体“x”的第二气体混合物的第二接口62b。

图26展示包括阳极气体分配构件的气体分配系统的另一个实施方式。多个气体分配构件55a,55b,55c,55d,55d,55e,55f,55g,55h设置成基本上整体包围喷溅靶。在某些实施方式中,气体分配构件55b,55c,55d,55e,55f,55g,55h是阳极,而气体分配构件55a,55e不是阳极。阳极构件55b,55c,55d,55e,55f,55g,55h将气体供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44,而非阳极构件55a,55e将气体供给到笔直区域42,46。优选地,阳极构件55b,55c,55d,55e,55f,55g,55h配置有电压,所述电压相对于沿笔直区域42,46的喷溅速率降低沿转向区域40,44的喷溅速率。在特定实施方式中,阳极构件55b,55d,55f,55h接收第一电压,并且阳极构件55c,55g接收第二电压。例如,阳极构件55c,55g能够充当具有比阳极构件55b,55d,55f,55h更低的电压的过渡或中间阳极构件。因此,在某些情况下,第一电压高于第二电压。

在也于图26中示出的另一个实施方式中,所有气体分配构件55a,55b,55c,55d,55d,55e,55f,55g,55h是阳极。在此,气体分配构件55c,55g接收第一电压,气体分配构件55b,55e,55f,55h接收第二电压,并且气体分配构件55a,55e接收第三电压,其中第一电压、第二电压和第三电压不同。在许多情况下,第一电压高于第二电压,并且第二电压高于第三电压。

同样地,在某些情况下,在图26中示出的气体输送构件能够包括在图16或19中示出的多个接口布置。在这种情况下,气体输送构件55c,55g能够包括供给包括惰性气体“y”的第一气体混合物的第一接口62a,气体输送构件55b,55e,55f,55h能够包括供给包括惰性气体“z”的第三气体混合物的第三接口62c,并且气体输送构件55a,55e包括供给第二气体混合物“x”的第二接口62b。

图27展示包括阳极气体分配构件的气体分配系统的另一个实施方式。多个气体分配构件54a,54b和54c沿喷溅靶的一侧设置,并且多个气体分配构件56a,56b和56c沿喷溅靶的相反侧设置。同样地,气体分配构件54a,54c,56a,56c设置成部分包围喷溅靶的端部。在某些实施方式中,气体分配构件54a,56a,54c,56c是阳极,而气体分配构件54b,56b不是阳极。阳极构件54a,56a,54c,56c将气体供给到跑道形喷溅区域的转向区域40,44。优选地,阳极构件54a,56a,54c,56c配置有电压,所述电压相对于沿笔直区域42,46的喷溅速率降低沿转向区域40,44的喷溅速率。

在也于图27中示出的另一个实施方式中,所有气体分配构件54a,54b,54c,56a,56b,56c是阳极。在此,气体分配构件54a,56a,54c,56c接收第一电压,而气体分配构件54b,56b接收第二电压,其中第一电压与第二电压不同。在许多情况下,期望相对于笔直区域42,46降低转向区域40,44处的喷溅速率,因此第一电压高于第二电压。

同样地,在某些情况下,在图27中示出的气体输送构件能够包括在图11或14中示出的多个接口布置。在这种情况下,气体输送构件54a,56a,54c,56c能够包括供给包括惰性气体“y”的第一气体混合物的第一接口62a,并且气体输送构件54b,56b包括供给第二气体混合物“x”的第二接口62b。

在图24-27的实施方式中的每一者中,阳极构件中的每一者与其他阳极构件和非阳极构件绝缘。每一个阳极构件能够配置有来自单一电源或多个不同的电源的电压。类似地,每一个电源能够是设定电压或可调节电压。同样地,阳极构件中的每一者能够配置有相同的电压或不同的电压。此外,阳极构件中的每一者能够配置有连续电压或脉冲电压。脉冲电压能够是电压强度中和/或电压频率中的脉冲。设定或可调节电压或脉冲或非脉冲电压的任何期望的结合能够被提供到不同的接口布置以协助调节局部喷溅速率以协助改进喷溅均匀性。

同样地,包括一个或多个阳极气体输送构件的气体分配系统的实施方式能够与包括多个接口布置的气体分配系统的任何实施方式结合使用。所公开的任何实施方式的任何结合处于本发明的范围内。

虽然本发明的某些优选实施例已被描述,但应当理解的是,在不脱离本发明的精神和所附权利要求的范围的情况下,可以在其中进行各种改变,适应和修改。

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