[发明专利]溅射涂覆装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种溅射涂覆装置，其包括至少一个涂覆室、和设置在所 述涂覆室内部的至少一个第一靶单元，其中所述靶单元包括基本平面的至 少一个溅射靶。

背景技术

溅射是一种用于在衬底上沉积各种材料层的公知技术。在静态溅射涂 覆处理中，在涂覆时，衬底设置在靶的对面。在动态溅射涂覆处理中，在 涂覆处理中，连续传送衬底经过多个溅射靶。

在传统的真空涂覆设备中，采用可旋转的磁控管和平面磁控管。可旋 转的磁控管包括可旋转的圆柱靶和设置在靶内的磁体系统。平面磁控管具 有基本平面的靶表面和可动地设置在靶后面的磁体系统。多个磁控管可成 一直线设置在涂覆室中。

使用可旋转的磁控管是为了防止颗粒再沉积在靶表面上。真空系统的 真空泵可设置在磁控管的背面，即在衬底位置的对面。从而，可减少可旋 转阴极的成直线的系统的长度。此外，由于靶之间的短距离，可改善沉积 在衬底上的膜层的均匀性。

图1示出了在动态涂覆处理中，在衬底2的表面上沉积层或层体系的 涂覆系统1。以箭头t表示的方向传送衬底2通过涂覆室3经过多个可旋转 的阴极4。具有圆柱靶6的阴极4被设置成一直线，与圆柱靶6之间存在 短距离。在涂覆处理中，每个可旋转的靶6围绕着各自的中心轴线A旋 转，同时磁体系统是静态的。在阴极4的背面，即面对衬底2的表面2’的 涂覆室3的壁截面上提供真空泵5以抽空真空室3的内部空间3’。

系统1使得均匀涂覆层或层体系得以在衬底2上沉积。然而，圆柱靶 6并非可用于所有的材料。此外，用于可旋转的阴极4的圆柱靶6是非常 贵的。

图2中示出了具有成直线排列的平面磁控管4的涂覆系统1。为了防 止颗粒在平面靶6表面的再沉积，平面磁控管4配备有用于在靶6的溅射 表面上产生非静态的轨道的可移动的磁体系统(未示出)。靶6和磁体系 统被设置在涂覆室3的壁截面7上。磁体系统的磁体被一个驱动系统驱 动，该驱动系统用于提供磁体相对于靶6的相对运动。泵5也被设置成与 磁控管4成一直线，即在两个相邻的磁控管4之间，在壁截面7上。壁截 面7配置有加固肋8以加强室壁3的壁截面7。在涂覆处理中衬底2以传 送方向t传送通过涂覆室3的内部3’。当衬底2经过阴极4时，材料从靶 6的表面上溅射出并且溅射材料沉积到衬底2的表面2’上。

图2中显示的涂覆系统1具有成直线设置的四个磁控管4和一个泵 5。这暗示着涂覆系统1在衬底2的传送方向t上的非常长的延伸。

发明内容

本发明的目的是为了提供用于使用平面靶的溅射涂覆装置，其中溅射涂 层装置具有可与由可旋转的磁控管提供的涂层质量匹敌的涂层质量和效率。

根据本发明的涂覆装置解决该目的。

发明的溅射涂覆装置包括：至少一个涂覆室；和至设置在所述涂覆室内 部的少一个第一靶单元，其中所述靶单元包括基本平面的至少一个溅射靶， 其中所述靶单元包括限定出所述靶单元的内部空间的壳体。所述靶单元设置 为与面对衬底的涂覆表面的涂覆室具有距离，使得在壳体的后面，在壳体和 涂覆室壁之间有一些自由空间。

靶单元可以是阴极单元和/或具有平面靶表面的磁控管。壳体封闭出了 靶单元的内部空间。壳体限定出的内部空间和真空室的内部分开。内部空间 可由壳体和/或靶封闭出。换句话说，壳体可以是密封的或具有由靶覆盖的 开口。然而，由于内部空间的压力通常高于壳体外部的压力，即在真空室 中，靶必须被固定在壳体上。

本装置的优势是代替可旋转的磁控管的平面磁控管可设置在涂覆室内， 并不必须进行室的构造上的改变。根据本发明，为了节省靶材的购置成本， 在现有涂覆装置中用平面磁控管代替可旋转的磁控管是可能的。在优选实施 方案中靶单元可以在涂覆室内部移动并因此可容易地更换。

靶单元可被可旋转的设置在真空室内以允许靶单元的协调运动。在涂覆 处理中由于靶单元可相对衬底排成一行的事实，可以改善涂层的均匀性。此 外，真空泵可设置在平面靶的溅射表面后的涂覆室的壁截面上。例如，通过 修改系统的设计，泵可直接设置在靶的后面，从而允许更多构造上的自由和 提高涂层质量的可能性。

真空泵可被设置在涂覆室的壁截面上，该壁截面在平面靶的溅射表面后 部。换句话说，泵可被设置在涂覆室的壁上，该壁被设置为与待涂覆衬底表 面面对面。