用于在基板上沉积材料的组件和方法与流程

文档序号:11528929阅读:171来源:国知局
用于在基板上沉积材料的组件和方法与流程

本公开案的实施方式涉及用于控制反应沉积工艺的组件、包括此类组件的设备、以及用于反应沉积工艺的方法。本公开案的实施方式更尤其涉及用于在基板上共溅射不同材料的组件、包括此类组件的设备、以及用于在基板上共溅射不同材料的方法。



背景技术:

在基板上、特别是柔性基板上沉积薄层(诸如塑料膜或箔)在包装工业、半导体工业和其他工业中存在较高需求。根据应用,基板上的各层可以包括金属、半导体和介电材料,或者其他期望材料。另外,在基板上沉积多个层和混合层可有利于许多应用。通常,为了在基板上沉积材料薄层,使用诸如物理气相沉积或化学气相沉积之类的真空涂覆工艺。

具体来说,高产量的沉积系统(诸如卷到卷式沉积系统)对制造工业的益处日益增长。特别是显示器工业和光伏(photovoltaic;pv)工业中,卷到卷式沉积技术正经历着强势增长,例如在触摸面板元件、柔性显示器和柔性pv模块等的生产中。例如,卷到卷式沉积系统可以包括处理滚筒,例如圆柱形的滚子,处理滚筒耦接至处理系统以传输基板,并且在处理滚筒上,基板的至少一部分已被涂覆。特别是对柔性基板来说,卷到卷式涂覆系统因产量高且制造成本低而是优选的。

另外,沉积由两种或更多种不同材料组成的混合物层由于具有组合不同材料性质的可能性而获得了日益增长的关注。然而,关于其组分的均质且可控的混合物层沉积仍是挑战。

因此,需要改进共溅射方法和用于实现共溅射方法的设备,利用该方法和设备就能在基板上沉积高质量的共溅射层。



技术实现要素:

鉴于以上内容,提供用于在基板上沉积材料的组件、包括根据本文所述实施方式的用于沉积的组件的沉积设备、以及根据独立权利要求的在基板上沉积材料的方法。从从属权利要求、说明书和附图中,其他优点、特征、方面和细节是显而易见的。

根据本公开案的一个方面,提供了用于在基板上沉积材料的组件。所述组件包括:第一阴极,所述第一阴极包括第一靶材材料;至少一个第二阴极,所述至少一个第二阴极包括不同于第一靶材材料的至少一个第二靶材材料;以及电源,所述电源被配置成供应和控制供应至第一阴极和至少一个第二阴极的功率,使得能够调整第一靶材材料的第一溅射部分与至少一个第二靶材材料的至少第二溅射部分的比率。

根据本公开案的另一方面,提供了用于在基板上沉积材料的组件。所述组件包括:第一阴极,所述第一阴极包括第一靶材材料;至少一个第二阴极,所述至少一个第二阴极包括不同于第一靶材材料的至少一个第二靶材材料;以及电源,所述电源被配置成供应和控制供应至第一阴极和至少一个第二阴极的功率,使得能够调整第一靶材材料的第一溅射部分与至少一个第二靶材材料的至少第二溅射部分的比率。所述电源是双极或多极电源,尤其具有dc发电机和ac振荡器。所述电源被配置成提供中频功率,尤其具有1khz至200khz的振荡频率。另外,所述组件可以包括控制器,所述控制器被配置成控制由以下项组成的组中的至少一个:供应至第一阴极的第一功率、供应至至少一个第二阴极的至少一个第二功率、供应至第一阴极的第一功率频率、供应至至少一个第二阴极的至少一个第二功率频率、第一阴极的第一功率占空比、至少一个第二阴极的至少一个第二功率占空比。第一靶材材料包括选自由以下项组成的组中的一或多种:ito,所述ito包括氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2),分别地,其中氧化铟(in2o3)的含量的范围为从85%的下限、尤其从90%的下限、尤其从93%的下限至95%的上限、尤其至97%的上限、尤其至99%的上限,并且其中二氧化锡(sno2)的含量的范围为从1%的下限、尤其从3%的下限、尤其从5%的下限至15%的上限、尤其至10%的上限、尤其至7%的上限,使得氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2)的量加起来达100%;zro2;tiw;al2o3;zno;tio2;sio2;si3n4;sin;tin;cr;cr2o3;sno2;以及ta2o5。至少一个第二靶材材料包括选自由以下项组成的组中的一或多种:ito,所述ito包括氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2),分别地,其中氧化铟(in2o3)的含量的范围为从85%的下限、尤其从90%的下限、尤其从93%的下限至95%的上限、尤其至97%的上限、尤其至99%的上限,并且其中二氧化锡(sno2)的含量的范围为从1%的下限、尤其从3%的下限、尤其从5%的下限至15%的上限、尤其至10%的上限、尤其至7%的上限,使得氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2)的量加起来达100%;zro2;tiw;al2o3;zno;tio2;sio2;si3n4;sin;tin;cr;cr2o3;sno2;和ta2o5。

根据本公开案的另一方面,提供了用于在基板上沉积材料的沉积设备。所述沉积设备包括:腔室,所述腔室用于将材料沉积在在其中的基板上;以及根据本文所述实施方式的在基板上沉积材料的组件。

根据本公开案的另一方面,提供了用于在基板上沉积材料的方法。所述方法包括:从电源向第一阴极供应第一功率,第一阴极包括第一靶材材料;从电源向至少一个第二阴极供应第二功率,至少一个第二阴极包括不同于第一靶材材料的至少一个第二靶材材料;控制供应至第一阴极的第一功率和控制供应至至少一个第二阴极的第二功率以调整第一靶材材料的第一溅射部分与至少一个第二靶材材料的至少一个第二溅射部分的比率;以及沉积第一靶材材料的第一溅射部分和至少一个第二靶材材料的至少第二溅射部分。

本公开案还涉及一种用于执行所公开的方法并包括执行每个所述方法部分的设备部分的设备。这些方法部分可以通过硬件部件、由适当软件编程的计算机、这两者的任何组合或以任何其他方式执行。另外,本公开案还涉及用于操作所述设备的方法。它包括了用于执行所述设备的每个功能的方法的部分。

附图说明

为了能够详细理解本公开案的上述特征结构,可通过参考实施方式获得上文所简要概述的本发明的更具体的描述。应当注意,附图示出示例性的实施方式,并且因此不应认为是本公开案的范围的限制。在附图中:

图1a示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的组件的示意图;

图1b示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的组件的示意图;

图2a示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的组件的布置的示意图;

图2b示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的组件的示意图;

图3示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的沉积设备的示意图;

图4示出了在基板上沉积的共溅射的混合物层的示意图,所述共溅射的混合物层具体地是使用根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的组件而获得的共溅射的混合物层;

图5a示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的沉积设备的示意图;

图5b示出了根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的沉积设备的示意图;以及

图6示出了说明根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的方法的方框图。

具体实施方式

现将详细参考本公开案的各种实施方式,其中一或多个实例在附图中示出。在以下对附图的描述内,相同附图标记指代相同部件。在下文中,仅描述了相对于各个实施方式的差异。每个实例是以解释本发明的方式提供,而不表示本发明的限制。另外,说明或描述为一个实施方式的部分的特征可以用于其他实施方式或与其他实施方式结合而产生又另一实施方式。预期的是,描述包括这样的修改和变化。

在本公开案中,表达“用于在基板上沉积材料的组件”和术语“沉积组件”可互换地使用。

在本公开案中,表达“占空比”可理解为功率提供至阴极的时间间隔。

图la示出根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的组件100的示意图。根据本文所述实施方式,所述组件包括:第一阴极110,第一阴极包括第一靶材材料;以及至少一个第二阴极120,至少一个第二阴极120包括不同于第一靶材材料的至少一个第二靶材材料。另外,根据本文所述实施方式,所述组件包括电源150,电源被配置成供应和控制供应至第一阴极110和至少一个第二阴极120的功率,使得能够调整第一靶材材料的第一溅射部分与至少一个第二靶材材料的至少第二溅射部分的比率。

因此,根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的组件提供同时共溅射不同材料的组件。另外,因为用于沉积材料的组件的电源被配置成供应和控制供应至第一阴极和至少一个第二阴极的功率,因此能够调整第一靶材材料的第一溅射部分与至少一个第二靶材材料的至少第二溅射部分的比率。因此,根据本文所述实施方式的用于沉积材料的组件提供沉积具有可变和可调组分的共溅射的混合物层。因此,可以通过使用根据本文所述实施方式的用于沉积材料的组件,可调整共溅射的混合物层的材料性质(例如,力学、化学或光学性质)。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的组件的实施方式,电源150可为双极或多极电源。通过提供双极或多极电源,两个或更多个阴极能被同时供应功率。因此,能够实现由两种或更多种材料组成的混合物层的共溅射。

另外,电源150可以包括dc发电机和ac振荡器。因此,电源可配置为脉冲星(pulsar)电源。通过提供包括脉冲星电源(尤其双极或多极电源)的沉积组件,可通过允许在更高功率下操作来增加共溅射的混合物层的沉积产量。另外,能够改进共溅射混合物层沉积的沉积速率和生产速率。此外,可以减小或甚至是消除电弧放电。

如将理解,当供应ac功率时,本文所提及的阴极可以是阴极或阳极。在本公开案中,溅射靶材称为阴极,即使尽管其功能在ac频率波形的半周期期间可为阳极功能。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的组件的实施方式,电源150可配置成提供中频功率。根据本文实施方式,中频(middlefrequency;mf)是振荡频率,所述振荡频率的范围为从1hz的下限、尤其从500hz的下限、尤其从1khz的下限至10khz的上限、尤其至100khz的上限、尤其至350khz的上限。

根据可与本文所述其他实施方式组合的在基板上沉积材料的组件的实施方式,中频(mf)、尤其双极或多极电源的中频(mf)可以具有如图2a和图2b示例性地示出的“顶帽”波形。因此,通过提供如本文所述的双极或多极电源,相较常规中频ac溅射,能够减小电弧管理系统速度以及其减少混合的组合物再沉积区的电弧放电的影响和其确保基于电弧的颗粒产生的并行效应。

电源可配置成提供0v至1030v,尤其150v至1000v的平均工作电压。另外,电源可配置成提供25a至200a,例如75a至100a或100a至200a的最大工作电流。

如图1b中示例性地示出,根据可与本文所述其他实施方式组合的用于沉积材料的组件100的实施方式,至少一个第二阴极120可以包括第三阴极130。另外,用于沉积材料的组件100可以包括第四阴极,如图1b示例性地示出。虽然在附图中未明确地示出,但是根据本文所述实施方式的至少一个第二阴极120可以包括另外的阴极组件,例如第五阴极、第六阴极等等。具体来说,至少一个第二阴极120可以包括任意数目n个阴极组件。

因此,在示例性地参考图1b的情况下,根据连接至电源的阴极数目,电源150可为三极、四极、五极、六极或n极电源。根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的组件的实施方式,电源的极的数目与连接至电源的阴极的数目匹配。

因此,本文所述的用于在基板上沉积材料的组件的实施方式提供由至少两种不同材料组成的混合物层的共溅射。例如,在沉积组件包括双极电源和两个阴极的情况下,可以获得有两种不同材料的共溅射的混合物层。因此,在沉积组件包括n极(多极)电源和n个(多个)阴极的情况下,可以获得具有n种(多种)不同材料的共溅射的混合物层。

如图1b示例性地示出,根据可与本文所述其他实施方式组合的用于沉积材料的组件100的实施方式,所述组件可以包括控制器160,控制器160被配置成控制由以下项组成的组中的至少一个参数:供应至第一阴极110的第一功率(例如,第一工作电压和/或第一工作电流,特别是作为时间的函数)、供应至至少一个第二阴极120的至少一个第二功率(例如,第二工作电压和/或第二工作电流,特别是作为时间的函数)、供应至第一阴极110的第一功率频率、供应至至少一个第二阴极120的至少一个第二功率频率、第一阴极110的第一功率占空比、至少一个第二阴极120的至少一个第二功率占空比。

因此,根据本文所述实施方式的沉积组件的实施方式提供用于通过电源的各种可控参数来调整共溅射的混合物层的材料性质(例如,力学、化学或光学性质)。因此,能够通过控制电源的不同参数来调整共溅射的混合物层的不同材料性质。

根据可与本文所述的其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的组件的实施方式,第一靶材材料可以包括选自由以下项组成的组中的一或多种:ito,例如包括97%氧化铟(in2o3)和3%二氧化锡(sno2)的ito,例如包括90%氧化铟(in2o3)和10%二氧化锡(sno2)的ito;zro2;tiw;al2o3;zno;tio2;sio2;si3n4;sin;tin;cr;cr2o3;sno2;以及ta2o5。具体来说,第一靶材材料可以包括ito,所述ito包括氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2),分别地,其中氧化铟(in2o3)的含量的范围为从85%的下限、尤其从90%的下限、尤其从93%的下限至95%的上限、尤其至97%的上限、尤其至99%的上限,并且其中二氧化锡(sno2)的含量的范围为从1%的下限、尤其从3%的下限、尤其从5%的下限至15%的上限、尤其至10%的上限、尤其至7%的上限,使得氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2)的量加起来达100%。

根据可与本文所述的其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的组件的实施方式,至少一个第二靶材材料包括选自由以下项组成的组中的一或多种:ito,尤其是包括97%氧化铟(in2o3)和3%二氧化锡(sno2)的ito,尤其是包括90%氧化铟(in2o3)和10%二氧化锡(sno2)的ito;zro2;tiw;al2o3;zno;tio2;sio2;si3n4;sin;tin;cr;cr2o3;sno2;以及ta2o5。具体来说,至少一个第二靶材材料可以包括ito,所述ito包括氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2),分别地,其中氧化铟(in2o3)的含量的范围为从85%的下限、尤其从90%的下限、尤其从93%的下限至95%的上限、尤其至97%的上限、尤其至99%的上限,并且其中二氧化锡(sno2)的含量的范围为从1%的下限、尤其从3%的下限、尤其从5%的下限至15%的上限、尤其至10%的上限、尤其至7%的上限,使得氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2)的量加起来达100%。

因此,本文所述的沉积组件的实施方式提供由如本文详述的至少两种不同材料组成的混合物层的共溅射。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的组件的实施方式,第一阴极110和/或至少一个第二阴极120可以选自由以下项组成的组:平面阴极、旋转阴极和磁控阴极。

图2a示出根据本文所述实施方式在基板上沉积材料的多个沉积组件的布置,例如第一沉积组件101和第二沉积组件102的布置。如图2a示例性地示出,根据本文所述实施方式,多个组件(101、102)中的每个可以包括电源150。例如,第一沉积组件101可以包括第一电源151,并且第二沉积组件102可以包括第二电源152。

另外,如图2a示例性地示出,多个组件(101、102)中的每个可以包括:第一阴极110,第一阴极110包括第一靶材材料;以及至少一个第二阴极120,至少一个第二阴极120包括不同于第一靶材材料的至少一个第二靶材材料。尽管在附图中未明确地示出,但是根据本文所述实施方式,沉积组件的布置可以包括多于两个沉积组件,例如如在图5a中示例性地示出的六个沉积组件,图5a示出了包括具有六个沉积组件的沉积布置的沉积设备。

通过提供根据本文实施方式的多个沉积组件的布置,能够在基板上同时沉积多个共溅射的混合物层。另外或替代地,例如,如果基板相对于沉积组件的阴极移动,那么能够在基板上沉积共溅射的混合物层的堆叠。另外,多个沉积组件的布置的一或多个沉积组件可以相对于第一阴极的靶材材料和/或相对于第二阴极的靶材材料来不同地配置,使得能够在基板上沉积共溅射的混合物层的堆叠,其中每个堆叠可根据选择的第一阴极的靶材材料而具有不同的组合物。

根据可与本文所述其他实施方式组合的沉积组件的实施方式,电源150可配置成供应和控制供应至第一阴极110和至少一个第二阴极120的功率,如由图2a中的虚线170示例性地指示。如由图2a中的虚线170示例性地指示,电源150能配置成供应和控制供应至第一阴极110的第一功率171(例如,第一工作电压和/或第一工作电流,特别是作为时间的函数)。另外,电源150能配置成供应和控制供应至至少一个第二阴极120的至少一个第二功率172(例如,第二工作电压和/或第二工作电流,特别是作为时间的函数)。

另外或替代地,电源150可被配置成供应和控制供应至第一阴极110的第一功率频率和/或供应至至少一个第二阴极120的至少一个第二功率频率。另外或替代地,电源150可被配置成供应和控制第一阴极110的第一功率占空比和/或至少一个第二阴极120的至少一个第二功率占空比。因此,根据本文所述实施方式的沉积组件的实施方式提供通过电源的各种可控参数来调整共溅射的混合物层的材料性质(例如,力学、化学或光学性质)。

因此,能通过控制电源的不同参数来调整共溅射的混合物层的不同材料性质。因此,通过使用根据本文所述实施方式的多个沉积组件的布置,可以在静态基板上的各个位置处沉积具有不同的组合物的共溅射的混合物层。在动态溅射工艺情况下,例如当基板相对于沉积组件的阴极移动时,能够在基板上沉积共溅射的混合物层的一或多个堆叠。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的组件100的实施方式,电源150可配置成供应和控制多个阴极组件,例如第一阴极110和至少一个第二阴极120,诸如第二阴极、第三阴极130和第四阴极140,如图2b示例性地示出。另外在附图中未明确地示出,但是电源150可配置成尤其通过n极电源/多极电源来供应和控制任意数目n个阴极组件。

如由图2b中的虚线170示例性地指示,电源150可配置成供应和控制供应至多个阴极中的每一个的功率。例如,如图2b示例性地示出,电源150可配置成供应和控制供应至多个阴极中的每个单独阴极的单独功率。例如,电源150可配置成供应和控制每个单独阴极的工作电压和/或工作电流(特别是作为时间的函数)、供应至每个单独阴极的单独功率的频率和/或占空比。

图3示出根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的沉积设备200的示意图。根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的沉积设备200包括将材料沉积在其中的基板220上的腔室210和根据本文所述实施方式的用于在基板220上沉积材料的组件100。

根据可与本文所述其他实施方式组合的沉积设备的实施方式,设备可配置成相对于沉积组件来移动基板。因此,在动态溅射工艺情况下,例如当基板相对于沉积组件的阴极移动时,能够在基板上沉积共溅射的混合物层的一或多个堆叠。

因此,在静态溅射工艺情况下,例如在沉积工艺期间当基板不相对于沉积组件的阴极移动时,可以根据各阴极的选定靶材材料在静态基板的限定位置沉积具有不同的组合物的共溅射的混合物层。因此,如本文所述的沉积设备的实施方式提供大量可调整的共溅射的混合物层。另外,如果基板相对于如本文所述的沉积设备的沉积组件的阴极而移动,那么能够在基板上沉积共溅射的混合物层的堆叠。

根据可与本文所述其他实施方式组合的沉积设备的实施方式,基板可以是柔性基板或刚性基板。技术人员理解的是,可使用如本文所述的沉积组件的实施方式以在柔性基板或刚性基板上沉积材料。

在图4中,示出在基板220上沉积的共溅射的混合物层300的示意性截面图,可以通过使用根据本文所述实施方式的沉积组件、尤其通过使用包括根据本文所述实施方式的沉积组件的沉积设备获得共溅射的混合物层300。具体来说,图4示出了包括第一材料310和第二材料320的示例性共溅射的混合物层300的截面图。

尽管在附图中未明确示出,但是技术人员将会清楚,通过使用如本文所述(例如结合图1b、图2b、图3、图5a和图5a)的包括多个阴极的沉积组件,可以获得由多于两种不同材料组成的共溅射的混合物层。通过使用根据本文所述实施方式的沉积组件来沉积的共溅射的混合物层的不同材料的数目可取决于具有不同靶材材料的阴极数目。

例如,通过使用根据本文所述实施方式的沉积组件,尤其通过使用包括根据本文所述的实施方式的沉积组件的沉积设备,可以获得包括两种不同ito(氧化铟锡)组分的共溅射的混合物层,例如,如本文所述的具有不同氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2)含量的ito组合物。例如,共溅射的混合物层的第一材料可为包括97%氧化铟(in2o3)和3%二氧化锡(sno2)的ito,并且共溅射的混合物层的第二材料可为包括90%氧化铟(in2o3)和10%二氧化锡(sno2)的ito。

因此,当在低温下,例如低于350℃、尤其低于200℃、尤其低于100℃下使共溅射的混合物层回火时,第一材料可结晶并引起第二材料结晶。因此,在回火后,共溅射的混合物层的第一材料和第二材料可为结晶态的。

图5示出了根据本文所述实施方式的在基板上沉积材料,尤其在基板(例如柔性基板)上反应沉积层的沉积设备200的示意图。

根据可与本文所述其他实施方式组合的沉积设备200的实施方式,沉积设备可以包括解绕滚子132和重绕滚子134以在沉积之前解绕基板220,以及卷绕基板220。沉积设备200可以包括滚子系统(未示出),用以将基板220传送通过不同处理腔室。尤其地,根据本文的实施方式的沉积设备可构成为用于在塑料膜上进行卷到卷式沉积的溅射卷涂覆机。

如图5a和图5b示例性地示出,沉积设备200可进一步包括基板解绕模块202、处理模块203和基板卷绕模块204。处理模块203可以包括滚子(311、312),用于适当地向处理滚筒306馈送基板220和促进将已处理的基板220’(尤其已涂覆的基板)从处理组件203馈送至基板卷绕模块204。根据本公开案的实施方式,沉积设备200可为卷到卷式沉积设备,例如由应用材料公司(appliedmaterials)制造的smartwebtm。

根据可与本文所述其他实施方式组合的沉积设备200的实施方式,用于在基板上沉积材料的沉积设备可以包括根据本文实施方式的用于在基板上沉积材料的至少一个组件。例如,如在图5a和图5b中示例性地示出,沉积设备200可以包括根据本文实施方式的用于在基板上沉积材料的多个组件,例如六个组件(100-1、100-2、100-3、100-4、100-5、100-6)。用于沉积材料的多个组件的每个组件可配置成在基板220之上沉积一层或层堆叠。例如,层堆叠中的一层能够在单独沉积腔室或沉积腔室的单独隔室中沉积。根据实施方式,每个隔室能够用于沉积同一层的另外材料。

根据可与本文所述其他实施方式组合的一些实施方式,沉积设备200能够包括多个(例如,如图5a和图5b中示出的六个)隔室、腔室或子腔室,使得每个隔室能够在单独处理参数下操作,例如使用单独处理气体或供应至阴极的单独功率。如图5a所示,根据本文所述实施方式,设备可包括六个沉积组件。为便于参考,仅为沉积组件100-1示出电源150。

如图5b示例性示出,根据一些实施方式,多于两个阴极被连接至电源,尤其是多极电源。例如,第一组沉积组件的阴极可连接至第一多极电源151,并且第二组沉积组件可连接至第二电源152。

根据又进一步的实施方式,在图5a和图5b中示出的具有6个隔室和/或6个沉积组件的设备200也能够进一步扩大,例如扩大至8个、10个甚至是12个隔室或沉积组件。因此,通过如此扩大,产量能进一步增大,因为基于层厚度和/或沉积速率而限制基板速度的层能使用额外的阴极来沉积。

虽然并未在附图中明确地示出,但是技术人员将会理解,根据一些实施方式,沉积设备可配置成在柔性基板或刚性基板上沉积材料。

图6示出方框图,所述方框图说明根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的方法400。根据用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,所述方法包括:从电源向第一阴极供应第一功率410,第一阴极包括第一靶材材料;以及从电源向至少一个第二阴极供应第二功率420,至少一个第二阴极包括不同于第一靶材材料的至少一个第二靶材材料。另外,用于在基板上沉积材料的方法400包括:控制430供应至第一阴极的第一功率和控制供应至至少一个第二阴极的第二功率以调整第一靶材材料的第一溅射部分与至少一个第二靶材材料的至少一个第二溅射部分的比率。另外,用于在基板上沉积材料的方法400包括控制430包括沉积440第一靶材材料的第一溅射部分和至少一个第二靶材材料的至少第二溅射部分。因此,用于在基板上沉积材料的方法的实施方式提供调整第一靶材材料的第一溅射部分与至少一个第二靶材材料的至少第二溅射部分的比率,使得能调整和控制通过所述方法而获得的共溅射的混合物层的组分和材料性质。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,控制430供应至第一阴极的第一功率和控制供应至至少一个第二阴极的第二功率可以包括循环切换通过第一阴极和至少一个第二阴极。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,供应至第一阴极的第一功率和供应至至少一个第二阴极的第二功率可以包括具有振荡频率的中频(mf),所述振荡频率的范围为从1hz的下限、尤其从500hz的下限、尤其从1khz的下限至10khz的上限、尤其至100khz的上限、尤其至350khz的上限。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,可以通过双极或多极电源提供供应至第一阴极的第一功率和供应至至少一个第二阴极的第二功率。第一功率和第二功率可以具有如本文中所述的中频(mf),尤其具有“顶帽”波形,如图2a和图2b中示例性地示出。因此,相较常规中频ac溅射,能够减小电弧管理系统速度以及其减少混合的组合物再沉积区中的电弧放电的影响和其确保基于电弧的颗粒产生的并行效应。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,所述方法可用于在柔性基板或刚性基板上沉积材料。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,控制430供应至第一阴极的第一功率和控制供应至至少一个第二阴极的第二功率可以包括控制第一阴极的第一占空比和控制至少一个第二阴极的至少一个第二占空比。因此,根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的方法提供沉积具有可变且可调组分的共溅射的混合物层。因此,可以通过使用根据本文所述实施方式的用于沉积材料的方法,调整共溅射的混合物层的材料性质(例如,力学、化学或光学性质)。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,控制供应至第一阴极的第一功率(例如,第一工作电压和/或第一工作电流,特别是作为时间的函数)和控制供应至至少一个第二阴极的第二功率(例如,第二工作电压和/或第二工作电流,特别是作为时间的函数)可以包括控制供应至第一阴极的第一功率频率和控制供应至至少一个第二阴极的至少一个第二功率频率。因此,用于在基板上沉积材料的方法的实施方式通过允许在更高功率下操作来提供增大的共溅射的混合物层的沉积产量。另外,能够改进共溅射的混合物层沉积的沉积速率和生产速率。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,沉积440第一靶材材料的第一溅射部分和至少一个第二靶材材料的至少一个第二溅射部分可以包括沉积一或多个第一靶材材料和沉积一或多个至少一个第二靶材材料,所述一或多个第一靶材材料选自由以下项组成的组:ito,尤其是包括97%氧化铟(in2o3)和3%二氧化锡(sno2)的ito,尤其是包括90%氧化铟(in2o3)和10%二氧化锡(sno2)的ito;zro2;tiw;al2o3;zno;tio2;sio2;si3n4;sin;tin;cr;cr2o3;sno2;以及ta2o5;所述一或多个至少一个第二靶材材料选自由以下项组成的组:ito,尤其是包括97%氧化铟(in2o3)和3%二氧化锡(sno2)的ito,尤其是包括90%氧化铟((in2o3)和10%二氧化锡(sno2)的ito;zro2;tiw;al2o3;zno;tio2;sio2;si3n4;sin;tin;cr;cr2o3;sno2;以及ta2o5。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,沉积第一靶材材料的第一溅射部分可以包括一或多个第一靶材材料,所述一或多个第一靶材材料包括ito,所述ito包括氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2),分别地,其中氧化铟(in2o3)的含量的范围为从85%的下限、尤其从90%的下限、尤其从93%的下限至95%的上限、尤其至97%的上限、尤其至99%的上限,并且其中二氧化锡(sno2)的含量的范围为从1%的下限、尤其从3%的下限、尤其从5%的下限至15%的上限、尤其至10%的上限、尤其至7%的上限,使得氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2)的量加起来达100%。

根据可与本文所述其他实施方式组合的用于在基板上沉积材料的方法的实施方式,沉积至少一个第二靶材材料的至少一个第二溅射部分可以包括一或多个至少一个第二靶材材料,所述第二靶材材料包括ito,所述ito包括氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2),分别地,其中氧化铟(in2o3)的含量的范围为从85%的下限、尤其从90%的下限、尤其从93%的下限至95%的上限、尤其至97%的上限、尤其至99%的上限,并且其中二氧化锡(sno2)的含量的范围为从1%的下限、尤其从3%的下限、尤其从5%的下限至15%的上限、尤其至10%的上限、尤其至7%的上限,使得氧化铟(in2o3)和二氧化锡(sno2)的量加起来达100%。

因此,根据本文所述实施方式的用于在基板上沉积材料的方法提供不同材料同时共溅射的方法。另外,如本文所述的沉积方法提供用于在基板上沉积可变和可调组分的共溅射的混合物层的高效方法。此外,根据本文所述的实施方式的方法允许调整共溅射的混合物层的材料性质(例如,力学、化学或光学性质)。

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