[发明专利]用于形成溅射材料层的系统和方法

说明书

技术领域

本公开的实施例涉及用于在衬底上涂覆层的系统和方法，并且更具体地涉及用于在衬底上形成溅射材料层的方法和系统。更具体而言，本公开的至少一些方面涉及磁控溅射，其中靶材例如可以是但不限于可旋转圆柱形靶材或平面靶材。更具体而言，本公开的一些方面涉及静态溅射沉积。本公开的至少一些方面特别地涉及衬底涂覆技术方案，该技术方案涉及衬底和涂层的沉积、图案化和处理中使用的设备、处理和材料，代表性示例包括但不限于涉及以下各项的应用：半导体和介电材料和设备、硅基晶圆、平板显示器(诸如TFT等)、掩膜和过滤器、能量转换和储存(诸如光伏电池、燃料电池和电池等)、固态照明(诸如LED和OLED等)、磁和光存储、微机电系统(MEMS)和纳米电子机械系统(NEMS)、微光学和光机电系统(NEMS)、微光学和光电设备、透明基板、建筑和汽车玻璃、用于金属和聚合物箔以及封装的金属化系统、以及微成型和纳米成型。

背景技术

在很多技术领域中，在衬底上形成具有高均一性(即，在扩展表面上厚度均匀)的层是很重要的问题。例如，在薄膜晶体管(TFT)的领域中厚度均一性可以是可靠地制造显示金属线的关键。此外，均匀的层通常便于制造的可重复性。

用于在衬底上形成层的一种方法是溅射，溅射已经发展为在各种制造领域中(例如在TFT的制作中)的有效方法。在溅射期间，通过利用高能粒子(例如，惰性或活性气体的带电离子)轰击靶材而从靶材射出原子。因此，射出的原子可以沉积在衬底上，从而能够形成溅射材料层。

然而，通过溅射形成层可能由于例如靶材和/或衬底的几何形状而使高均匀性需求折衷。具体地，在扩展衬底上的溅射材料的均匀层可能由于溅射材料的不规则空间分布而难以实现。在衬底上提供多种靶材可以改善层均一性。另一个选择是在特定的偏外位置与零位置附近之间以恒定角速度旋转磁控溅射阴极的磁体。然而，特别是对于对层均匀性具有高需求的某些应用，不能足够地实现层均匀性。

因此，期望有用于促进溅射材料层的高均匀性的其他方法和/或系统。

发明内容

在一个方面中，提供了涂覆衬底的方法。该方法包括在衬底上形成溅射材料层，其中形成溅射材料层的步骤包括将来自一个或多个可旋转靶材的材料溅射在衬底上。该方法还包括改变一个或多个可旋转靶材与衬底之间的相对位置。

在另一方面中，提供了用于涂覆衬底的方法。该方法包括以下步骤：在衬底上形成溅射材料层，以及通过改变一个或多个靶材与衬底之间的距离来改变一个或多个靶材与衬底之间的相对位置，其中形成溅射材料层的步骤包括将来自一个或多个靶材的材料溅射在衬底上。

在又一方面中，提供了涂覆衬底的方法。该方法包括在衬底上形成溅射材料层的步骤。形成溅射材料层的步骤包括以下步骤：将来自一个或多个靶材的材料溅射在衬底上；将一个或多个靶材与衬底之间的相对位置改变到第一位置，其中第一位置被维持预定第一时间间隔；以及将一个或多个靶材与衬底之间的相对位置改变到第二位置，其中第二位置被维持预定第二时间间隔。

在另一方面中，提供了用于涂覆衬底的另一个方法，该方法包括在衬底上形成溅射材料层的步骤。形成溅射材料层的步骤包括以下步骤：将来自一个或多个靶材的材料溅射在衬底上，其中所述一个或多个靶材是平面靶材；以及通过以往复方式旋转一个或多个靶材来改变所述一个或多个靶材与衬底之间的相对位置。

在又一方面中，提供了涂覆衬底的系统。该系统包括用于在衬底上溅射材料的一个或多个可旋转靶材，其中所述一个或多个可旋转靶材被配置成在衬底的涂覆期间以如下方式运动，该方式使得一个或多个可旋转靶材与衬底之间的相对位置改变。

在又一方面中，提供了用于涂覆衬底的系统。该系统包括用于在衬底上溅射材料的一个或多个靶材，其中所述一个或多个靶材被配置成在衬底的涂覆期间以如下方式运动，该方式使得一个或多个靶材与衬底之间的距离改变。

在又一方面中，提供了用于涂覆衬底的系统。该系统包括用于在衬底上溅射材料的一个或多个平面靶材，其中所述一个或多个平面靶材被配置成在衬底的涂覆期间以如下方式往复地可旋转，该方式使得一个或多个靶材与衬底之间的相对位置改变。

本发明的其他方面、优势和特征在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。

附图说明

在说明书的其他部分中(包括参考附图)，更具体地陈述了对于本领域的技术人员来说完整且能够实现的公开，其中附图如下：

图1、2、3、5-7以及11-19是根据本文所述的实施例用于涂覆衬底的示例性系统的示意图；