專利名稱：用于平面濺鍍的二維磁電管掃描的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是關(guān)于材料的濺鍍，更明確而言，本發(fā)明是關(guān)于形成磁場(chǎng)的磁電管的掃描，以強(qiáng)化來自矩形靶材的濺鍍。
背景技術(shù)：
在過去十年間，制造平面顯示器(例如用于計(jì)算機(jī)顯示器及目前更普遍的電視屏幕)的科技已有相當(dāng)顯著的成長(zhǎng)。濺鍍?yōu)橐环N較佳用于平面顯示器制造的方法，它是用于沉積包括金屬(如鋁)及透明導(dǎo)體(如氧化銦錫(ITO))的導(dǎo)電層。平面濺鍍與長(zhǎng)久發(fā)展的晶圓濺鍍技術(shù)主要差異在于基材尺寸較大，且其形狀為矩形。Demaray等人在美國(guó)專利案第5,565,071號(hào)中即公開該種平面濺鍍反應(yīng)器，其全文合并于此以供參考。該案的反應(yīng)器包括一矩形濺鍍底座電極12(如圖1所示)，它是用以相對(duì)于一真空處理室18內(nèi)的矩形濺鍍靶材16而支撐一矩形玻璃面板14或其它基材。該靶材16的至少一表面是由一欲濺鍍金屬所組成，而且是借一隔絕體20真空封閉于該真空處理室18內(nèi)。一般而言，該欲濺鍍材料的一層是結(jié)合至一背板，以借其中所設(shè)的冷卻水通道冷卻該靶材16。濺鍍氣體(一般為氬氣)是供應(yīng)至該壓力維持在毫托爾范圍的真空處理室18中。對(duì)背處理室22較有利的方式是對(duì)該靶材16后方予以真空封閉，并真空抽吸至一低壓以消除該靶材16及其背板的壓力差。因此，該靶材組件便可以較薄的方式制造。當(dāng)負(fù)直流偏壓相對(duì)于該底座電極12或該處理室的其它接地部件以及檔板而被施加至該導(dǎo)體靶材16時(shí)，氬氣會(huì)離子化成為電漿。該帶正電的氬氣離子會(huì)吸附至該射出濺鍍金屬原子的靶材16。該金屬原子會(huì)部分被導(dǎo)引至該面板14并于其上沉積一至少部分由該靶材金屬所組成的薄層。金屬氧化物或氮化物可以一稱為反應(yīng)性濺鍍(在金屬濺鍍期間另外施加氧氣或氮?dú)庵撂幚硎?8中)的制程進(jìn)行沉積。
為增加濺鍍速率，線性磁電管24(如圖2所示)是置于該靶材16的背部。其具有一垂直磁極性(被該相對(duì)極性的外極28所環(huán)繞)的中央磁極26以于該處理室18內(nèi)投射出一磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)平行于該靶材16的正面。該兩極26、28是以一大致固定的間隙30所分隔，其上在適當(dāng)?shù)奶幚硎覘l件下會(huì)形成一高密度電漿，并按一回路或路徑流動(dòng)。該外極28是由兩筆直部32組成，并以兩半圓弧形部34相接。該磁場(chǎng)會(huì)誘引電子并借以增加電漿密度，而使得濺鍍速率增加。該線性磁電管24及間隙的相當(dāng)小的寬度處會(huì)形成高磁通密度區(qū)。該沿一單一封閉路徑分布的磁場(chǎng)的封閉形狀所形成的電漿回路通常是依循著間隙30，以避免電漿由端點(diǎn)處泄漏。然而，相對(duì)該靶材16而呈較小的磁電管24需能越過該靶材16的后方作線性及往復(fù)掃描。一般而言，一導(dǎo)螺桿(lead screw)機(jī)構(gòu)可驅(qū)使進(jìn)行線性掃描，如Halsey等人在美國(guó)專利案第5,855,744號(hào)文中所公開較復(fù)雜的磁電管。雖然可使用馬蹄形磁鐵，但較佳結(jié)構(gòu)包括數(shù)量較多的柱形磁鐵，例如，以所示磁極形狀配置的NdBFe，其可在兩所示極性間反轉(zhuǎn)其方向。磁極部可能包含該等操作面以定義該磁極表面，而一連接兩磁極26、28的磁軛可連接該磁鐵的其它側(cè)。
所描述的磁電管原先是發(fā)展以用于具有約400mm×600mm的矩形面板。然而經(jīng)過許多年后，為了規(guī)模經(jīng)濟(jì)及提供更大的顯示面板，面板尺寸已持續(xù)增大。反應(yīng)器業(yè)已經(jīng)發(fā)展以使之能濺鍍于尺寸大約2m×2m的面板上。能處理面板尺寸為1.87m×2.2m的世代稱為40K，因?yàn)槠淇偯娣e已高于40,000cm2。之后的世代則因每一側(cè)尺寸皆大于2m而稱為50K。線性磁電管的寬度若要形成高磁場(chǎng)時(shí)，一般會(huì)限制在相當(dāng)窄的范圍。因此，對(duì)于最小尺寸大于1.8m的大型面板時(shí)，線性磁電管會(huì)變得更沒有效率，因?yàn)樾枰^長(zhǎng)的沉積周期才能均勻?yàn)R鍍較大靶材。
于適應(yīng)較大靶材的一種方法中，圖2的跑道式磁電管24是在沿該掃描方向的橫向反折近九次，以大致覆蓋該靶材，請(qǐng)參照授予Hosokawa等人的美國(guó)專利第5,458,759號(hào)案。掃描仍須達(dá)到磁場(chǎng)分布的平均值，然而，此方法仍有許多缺點(diǎn)。首先，該分隔的磁電管不可能理想的利用磁鐵組成的磁場(chǎng)，也就是說，有效磁場(chǎng)比可能值為低。第二，有明顯數(shù)量的微粒已發(fā)現(xiàn)會(huì)在接近電漿暗區(qū)檔板(靠近跑道式磁電管24的外極28的弧形部34)的磁電管部分處的電漿撞擊期間形成，而一般相信電子會(huì)由電漿區(qū)泄漏至檔板附近，該撞擊電壓需要約800伏特的直流電壓，這樣的高壓會(huì)形成所不樂見的過量微粒。第三，現(xiàn)有技術(shù)是使用圖2所示的跑道式磁電管24，它是以相當(dāng)高速往復(fù)的掃描該磁電管，以于一分鐘的濺鍍沉積周期內(nèi)進(jìn)行約30至40次的掃描。如此高的掃描速率將會(huì)需要較為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，方能使如此高數(shù)量的磁電管覆蓋大部分的大型靶材。第四，具有一或多個(gè)跑道式磁電管的掃描式磁電管無法完全解決均勻性的問題。位于該軌道式磁電管24端點(diǎn)處下方的該靶材16的橫向邊緣部會(huì)因該弧形部34在沿該掃描方向上以相當(dāng)大程度延伸，而接收高時(shí)間積分(high time-integrated)磁通量。同樣的，位于該磁電管下方的靶材的軸向邊緣部在掃描方向顛倒時(shí)，也會(huì)因限定時(shí)間以反轉(zhuǎn)方向而接收高時(shí)間積分磁通量。因此，該靶材邊緣會(huì)呈現(xiàn)比例不均的侵蝕，降低靶材利用性及靶材使用壽命，也讓沉積較不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面包括一具有一回旋狀電漿回路的磁電管，尤其是一具有大致矩形輪廓的磁電管。該回路可按蜿蜒形(其具有以彎曲部連接的數(shù)個(gè)平行筆直部)或按一矩形螺旋形(其具有數(shù)個(gè)沿直角方向配置的筆直部)方式作配置。該電漿回路可形成于一磁性(以一由該相對(duì)磁極性的一外磁極所環(huán)繞的螺旋形形式)的一內(nèi)磁極間。較佳而言，該內(nèi)磁極具有一簡(jiǎn)單彎曲外形，可描述成沿一具有兩端點(diǎn)的單一路徑延伸。在該電漿回路的一個(gè)或兩個(gè)外部端是以尾部向該矩形輪廓的外部延伸時(shí)，該濺鍍侵蝕性的均勻性會(huì)增加。
該螺旋形會(huì)依循一較佳的具有數(shù)個(gè)筆直部(由總路徑長(zhǎng)度的至少50％且較佳超過75％所組成)的路徑。
該電漿回路會(huì)依循一彎曲路徑，它是由兩具有平行部(由一介于50至125mm的間距所分隔，而75mm已確知具有最佳效果)的磁極所圈圍起。該掃描應(yīng)掃過一大于該間距的距離，例如至少10mm以上。
該磁電管僅略小于該進(jìn)行掃描的靶材，而該靶材可相當(dāng)大，以對(duì)應(yīng)一最小尺寸至少1.8m的矩形平板基材。該磁電管可具有數(shù)處延伸于一區(qū)域內(nèi)的有效磁場(chǎng)，該區(qū)域的范圍為該靶材對(duì)應(yīng)尺寸的至少80％，甚至超過90％。
本發(fā)明的另一方面在于包括沿一矩形靶材二維掃描一磁電管，它也可能沿該矩形靶材的單一對(duì)角線進(jìn)行掃描。然而較佳的是，掃描的二維不會(huì)一起固定。該掃描速度可相當(dāng)?shù)穆?.5至5mm/秒，對(duì)應(yīng)的掃描周期則介于20至200秒。單一掃描周期應(yīng)可足以掃描一面板。
一較佳的掃描形式是雙Z字型，它是一沿一矩形(其與該靶材的側(cè)邊對(duì)準(zhǔn))的兩相對(duì)側(cè)、以及沿兩連接至該矩形側(cè)的端點(diǎn)處的對(duì)角線作連續(xù)掃描。該靶材電源可關(guān)閉或在沿該側(cè)邊掃描時(shí)能降低、或在電磁管在該靶材的邊緣處與框架相距一足夠距離時(shí)維持不變。該雙Z字型掃描可以掃描間的小位移距離重復(fù)進(jìn)行，較佳是以一垂直于兩側(cè)邊的方向進(jìn)行掃描。
對(duì)角線式及其它傾斜于該靶材的迪卡爾坐標(biāo)的掃描較佳可以Z字圖案沿該迪卡爾坐標(biāo)進(jìn)行，該Z字圖案的各直線部長(zhǎng)度以介于0.4至3mm為佳，更佳為0.8至1.2mm。
本發(fā)明的另一方面是在激發(fā)電漿之前將該經(jīng)掃描的磁電管移離該接地框架或界定該處理室壁的檔板，以移離約1至5mm的距離為佳。


圖1是現(xiàn)有的電漿濺鍍反應(yīng)器的概要側(cè)面圖，它是配置以濺鍍沉積于一矩形平板上。
圖2是一現(xiàn)有的線性、跑道式磁電管的平面圖，可用于圖1中的濺鍍反應(yīng)器。
圖3是依據(jù)本發(fā)明一發(fā)明點(diǎn)的彎曲狀磁電管的概要平面圖。
圖4是本發(fā)明的一矩形螺旋式磁電管的概要平面圖。
圖5是一彎曲狀磁電管更實(shí)際的平面圖。
圖6是一經(jīng)改良的彎曲狀磁電管的平面圖。
圖7是一彎曲狀磁電管的一替代實(shí)施例的平面圖。
圖8是一矩形螺旋式磁電管更實(shí)際的平面圖。
圖9是一線性掃描機(jī)構(gòu)的正視圖，其具有滑動(dòng)支撐于靶材上的磁電管。
圖10是對(duì)角線掃描機(jī)構(gòu)的平面圖。
圖11是一顯示靶材電壓與掃描位置的變化圖表。
圖12是一線性掃描機(jī)構(gòu)與一傾斜的磁電管結(jié)合的平面圖，該磁電管可達(dá)到對(duì)角線掃描的效果。
圖13是二維掃描機(jī)構(gòu)的第一實(shí)施例的平面圖。
圖14是二維掃描機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例的平面圖。
圖15是二維掃描機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施例及該磁電管支撐結(jié)構(gòu)的正投影視圖。
圖16是一雙Z字型掃描路徑的圖像。
圖17是一連續(xù)偏移的雙Z字型掃描的路徑圖像。
圖18是一Z字型對(duì)角線掃描路徑的圖像。
圖19是圖8以二維曲線掃描路徑的范例進(jìn)行掃描的圖像。
附圖標(biāo)記說明12晶座電極14 面板16靶材18 真空處理室20絕緣體 22 背處理室24線性磁電管 26 中心磁極28外磁極 30 間隙32筆直部 34 弧形部40蜿蜒磁電管 42 筆直部44端部50 螺旋磁電管52，54筆直部 60 蜿蜒磁電管62蜿蜒間隙64 內(nèi)磁極66外磁極 68 長(zhǎng)筆直部70短筆直部72 外彎曲部74內(nèi)彎曲部76 端彎曲部78端彎曲部下方靶材區(qū)域80 磁電管82尾部84 端彎曲部90雙趾式磁電管92 內(nèi)磁極94筆直齒部96 外磁極98間隙100 螺旋磁電管102，104 溝槽106 磁電管板
108 平臺(tái) 110 平臺(tái)之彎區(qū)端112 磁電管板 114 絕緣墊116 推桿 118 外驅(qū)動(dòng)源12彈簧 124 連接器126 框架 128 磁電管130 掃描機(jī)構(gòu) 132 角落推進(jìn)器134 臂 136 輪140 掃描機(jī)構(gòu) 142 輪150 掃描機(jī)構(gòu) 152 冷卻歧管154 冷卻集管 156 冷卻液體供應(yīng)線160 滑動(dòng)板 162，164 側(cè)軌道166，168 狹 170，172 相反側(cè)軌道173 馬達(dá) 174，176 致動(dòng)器175 推進(jìn)路徑 178，180 軸套182，184 致動(dòng)器 186，188 軸套187，189 孔 200，204 沉積掃描206，208 矩形路徑 210 第一次雙Z字掃描212 第二次雙Z字掃描 214 第三次雙Z字掃描220 對(duì)角線路徑222，224 沿垂直迪卡爾坐標(biāo)的小移動(dòng)230 圖形掃描具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一方面包括多種比圖2的線性跑道式更為回旋的磁電管形狀。在圖3所示附圖的實(shí)施例中，一形成于一磁電管板42中的彎曲磁電管40包括多個(gè)以一間距P配置的長(zhǎng)的平行筆直部42，并且借多個(gè)端部44平滑地相接，該端部44可為弧形、或以彎曲角相連的短筆直部42。由于此處所述的磁電管一般形狀是形成一封閉的電漿回路，所示的間距P將稱為回路間距，以便與稍后將描述的軌道間距有所區(qū)別。由該大致呈矩形外形的磁場(chǎng)分布(平行于該靶材表面)的外邊所界定的彎曲磁電管40的有效區(qū)域即為大部分的靶材區(qū)域。該彎曲磁電管40可橫越一與該間距P(或該等級(jí)的間距)有關(guān)的距離橫向掃描至該長(zhǎng)筆直部42，以完全掃描該靶材區(qū)域，并由該靶材區(qū)域以更均勻的方式濺鍍材料。
在一相關(guān)實(shí)施例中，一螺旋磁電管50包括一連續(xù)的筆直部52及54，其沿?cái)?shù)個(gè)垂直軸延伸并以一矩形螺旋狀彼此平滑地相連。鄰近的平行筆直部52或54是以一軌道間距Q分隔。該螺旋磁電管50可在該軌道間距Q上以該矩形方向之一進(jìn)行掃描，例如沿該筆直部54。
前述該磁電管形狀是較為概要的。磁電管40、50任一者的彎曲數(shù)目可顯著增加。雖然這并非必須的，然而各磁電管可視為圖2延伸跑道式磁電管(在該內(nèi)磁極及周圍外磁極間設(shè)有一電漿回路)的一種彎曲或盤旋形式。當(dāng)圖2的該線性磁電管24為彎曲時(shí)，鄰近彎曲部的磁極可會(huì)合。如圖5的平面圖所示，一蜿蜒形磁電管60是以一封閉蜿蜒間隙62(位于一內(nèi)磁極64及一完全環(huán)繞該內(nèi)磁極64的外磁極66間)形式形成。該電漿回路包括兩個(gè)緊密相隔的非平行傳導(dǎo)電漿路徑(以軌道間距Q相隔)，并彎曲以形成一大致按軌道間距Q作循環(huán)的結(jié)構(gòu)。該單一彎曲路徑因此使磁電管形狀大致依循數(shù)個(gè)長(zhǎng)筆直部68(以一約中間線M方向?qū)ΨQ延伸)及數(shù)個(gè)短筆直部70(以其它方向延伸)而形成，并以彎曲部72、74、76連接該等筆直部68、70。該內(nèi)彎曲部74及末端曲折部76是呈約180°的彎曲形狀。該圖是說明該外磁極66的最外部較內(nèi)部(表示相對(duì)磁通量密度)為薄。應(yīng)該可以了解的是，該蜿蜒式磁電管60也可包括額外彎曲的電漿回路，尤其在用于較大靶材尺寸時(shí)。
然而，當(dāng)前述蜿蜒式磁電管60接受檢測(cè)時(shí)，位于磁電管60末端彎曲部76下方的該靶材區(qū)域78表現(xiàn)出非常低的濺鍍率。不同于增加掃描長(zhǎng)度或增加磁電管全部尺寸的方式，圖6的平面圖是說明一經(jīng)改良的蜿蜒式磁電管80，其包括數(shù)個(gè)尾部82，其中內(nèi)磁極及外磁極64、66均延伸于環(huán)繞該間隙62的該等末端彎曲部84的區(qū)域中，以使末端彎曲部84處于該磁電管80矩形有效區(qū)域的外側(cè)。因此，在該有效靶材區(qū)域外會(huì)有較圖5為少的侵蝕區(qū)域78。該靶材可能需要略為加長(zhǎng)以容納該等尾部82，然而由于只有較少的濺鍍發(fā)生于該處，尾部82可延伸較該磁電管80其它處接近該靶材周圍，且也許可延伸于該靶材邊緣上方。應(yīng)該可以了解的是，若電漿回路的彎曲部為單數(shù)，兩尾部82可設(shè)于該磁電管板42的相對(duì)的邊側(cè)面。
圖7的平面圖所示的雙趾式(double-digitated)磁電管90包括一內(nèi)磁極92，它由兩相對(duì)列且大致筆直的齒狀部94以及一環(huán)繞的外磁極96(以一封閉的間隙98與該內(nèi)磁極分隔)所形成。該間隙98的筆直部是以兩大致約對(duì)稱的線Q1及Q2配置。該蜿蜒式磁電管60、80及雙趾式磁電管90雖然外貌不太相同，但大致相似并具有類似的磁場(chǎng)分布。兩者優(yōu)點(diǎn)為均具有數(shù)個(gè)筆直部，其為總路徑長(zhǎng)度的至少50％且較佳超過75％所組成。然而，該趾式磁電管與蜿蜒式磁電管及螺旋磁電管的明顯差異處在于其內(nèi)磁極92具有一具許多凸出部的復(fù)雜外型，且并非呈單一路徑的形狀。反之，該蜿蜒式及螺旋式磁電管的內(nèi)磁極具有一幾乎固定的寬度順著一單一回旋狀或彎曲路徑由一端延伸至另一端。最顯著的差異在于，蜿蜒式電磁管及螺旋式電磁管的內(nèi)磁極只具有兩端明確的封閉電漿回路端，而該趾式電磁管的內(nèi)磁極則具有三個(gè)或更多端，其具有許多連至電漿回路的對(duì)等端。如同后文將詳述，這些端可明顯使其中若干者與其曲率相結(jié)合，并有利的使其數(shù)量最小化。Hope等人即在美國(guó)專利第4,437,966號(hào)中公開一單趾式磁電管。
如圖8平面圖所示的一矩形螺旋磁電管100包括數(shù)個(gè)形成于磁電管板106中之連續(xù)溝槽102、104。具有相反磁性的柱形磁鐵(圖中未標(biāo)示)是分別填入兩溝槽102、104中。該溝槽102完全圍繞溝槽104。兩溝槽102、104是以一路徑間距Q配置，且彼此以一實(shí)質(zhì)等寬的平臺(tái)108分隔。于前文內(nèi)容可知，該平臺(tái)108是表示相對(duì)磁極間的間隙。溝槽102代表外磁極，另一溝槽104則代表由外磁極環(huán)繞的內(nèi)磁極。與跑道式磁電管類似的是(無論曲折與否)，溝槽104所代表的磁極完全被溝槽102所代表的另一磁極環(huán)繞，借以強(qiáng)化磁場(chǎng)并形成一或多個(gè)電漿回路以避免端點(diǎn)損失。由于最外部只能容納單排的該磁鐵，而其它溝槽部分能以交錯(cuò)配置方式容納兩排磁鐵，故該溝槽102最外部的寬度儀略較溝槽102的內(nèi)部寬度及其它溝槽104的所有部分寬度的一半為厚。該磁電管100的溝槽102、104可變化以包括一尾部，它是以約180°繞該平臺(tái)108的彎曲端110，類似于圖6的尾部82。單一磁軛板可覆蓋該磁電管板106的背部以磁性地耦接全部的磁鐵。
該矩形螺旋式磁電管具有溝槽102、104，因此具有筆直部的磁極是沿垂直方向延伸，且彼此以彎曲角相連。該等筆直部較佳是由總路徑長(zhǎng)度的至少50％且較佳超過75％所組成。
該等溝槽102、104一般代表兩磁極，然而此結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。該溝槽102、104是架構(gòu)至該電磁管板42且包括柱形孔數(shù)組以容納各個(gè)柱形永久磁鐵。溝槽102、104較厚部分內(nèi)的柱形孔可形成兩線性延伸平行排，它是彼此相互交錯(cuò)以增加磁鐵擺放密度。該溝槽102、104的外部另一方面可只具有一線性數(shù)組。兩磁極部一般是由磁性軟不銹鋼形成，并具有溝槽102、104的形狀及其大致的寬度。該磁極部是以螺栓固定至該磁電管板的底部(通過溝槽102、104)以將兩磁鐵吸附于面朝下的溝槽102、104內(nèi)并作為磁極部。
其它用于磁電管的回旋形狀也是可行的，例如蜿蜒式及螺旋式磁電管也可以不同方式結(jié)合。螺旋式磁電管可以結(jié)合至一蜿蜒式磁電管(兩者皆以單一電漿回路方式形成)。兩螺旋式磁電管可彼此結(jié)合，例如以對(duì)向盤繞的方式，而兩螺旋式磁電管也可托架一蜿蜒式磁電管。同樣的，仍需以單一電漿回路形式。然而，多回旋式電漿回路亦可應(yīng)用于本發(fā)明。
蜿蜒式磁電管60、80具有一組主要的筆直段68，而矩形磁電管90具有兩組平行筆直部，其兩者也可視為主要組。所有磁電管60、80、90、100均可受益于一以間距P進(jìn)行(以一橫向于該組主要的筆直段之一的方向)的一維掃描。然而，上述一維掃描仍然有些缺點(diǎn)。首先，因該磁電管實(shí)質(zhì)部分中有些延伸出的組件是平行于該掃描方向，而使濺鍍均勻性降低。此影響對(duì)蜿蜒式磁電管60、80最為顯著，其中短筆直段70會(huì)使靶材的橫向邊緣侵蝕較靶材的中央部為快。使用螺旋式磁電管100的不均勻性會(huì)降低。不過，此等磁電管在靶材中央部的侵蝕仍較側(cè)邊為少。第二，除非使用其它的預(yù)防措施，全部的磁電管仍舊會(huì)在靶材(靠近電漿檔板)橫向邊緣處形成電漿。而如同前文對(duì)線性跑道式磁電管所作的解釋，在電漿激發(fā)期間微粒會(huì)大量形成。第三，當(dāng)磁電管快速且往復(fù)掃描時(shí)在端點(diǎn)處仍持續(xù)有侵蝕情形出現(xiàn)。
在矩形靶材上以二正交維方式掃描一回旋磁電管可增加濺鍍均勻性。該掃描機(jī)構(gòu)可具有不同形式。在如圖9所示的一掃描機(jī)構(gòu)110中，該靶材16是支撐于其背部，該磁電管板112的上側(cè)包括數(shù)個(gè)磁鐵，其貫穿數(shù)個(gè)絕緣墊114或支撐于該磁電管板112底部孔中的軸承。該絕緣墊114可由直徑5cm的鐵氟龍(Teflon)組成，并由該磁電管板112突出2mm。對(duì)向的推桿116是由外驅(qū)動(dòng)源118所驅(qū)動(dòng)，該外驅(qū)動(dòng)源118穿過真空封閉背壁22以將該磁電管板112推往相反方向。該驅(qū)動(dòng)源118一般是以雙向旋轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一驅(qū)動(dòng)軸(對(duì)該背壁22有一旋轉(zhuǎn)密封墊)。該背壁22內(nèi)的導(dǎo)螺桿機(jī)構(gòu)可將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)。兩垂直配置的推桿116對(duì)及驅(qū)動(dòng)源118可提供獨(dú)立的二維掃描。單對(duì)推桿116及驅(qū)動(dòng)源可沿靶材對(duì)角線對(duì)準(zhǔn)，并相對(duì)于該靶材側(cè)提供結(jié)合的二維掃描。其它種類的致動(dòng)器也可能包括氣壓汽缸、步進(jìn)馬達(dá)以及齒輪齒條(rack-and-pinions)，其均設(shè)于該低壓背處理室的內(nèi)側(cè)及外側(cè)。
如圖10的平面圖所示，彈簧122(尤其是壓縮彈簧)在所示幾何結(jié)構(gòu)中可取代該對(duì)向推桿之一。同樣的，該桿116及該磁電管板112間的連接器124可予以固定以使一桿116可推拉該磁電管板112或，參照?qǐng)D9的雙向致動(dòng)方式，該連接器124可為轉(zhuǎn)輪形式以選擇性地且平滑地推動(dòng)該磁電管板112。
其它類型的掃描機(jī)構(gòu)也是可行的。該滑動(dòng)板114可以輪或球或滾動(dòng)軸承取代，但較佳的是該輪或軸承可電性絕緣，以使該磁電管板112在接地的同時(shí)亦可支撐于該經(jīng)偏壓的靶材16上。若為使移動(dòng)簡(jiǎn)單，一導(dǎo)引板可設(shè)于該磁電管板112及靶材16中間以導(dǎo)引掃描進(jìn)行。如前文Halsey專利案中所公開的，該磁電管板112可通過輪及支撐桿支撐于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)引板上。
掃描的數(shù)量也可作相當(dāng)?shù)南拗啤＠?，?duì)一鄰近非平行軌道間間隙為75mm且設(shè)計(jì)用于2m靶材的磁電管而言，該掃描距離應(yīng)至少為75mm。為考慮多變的磁場(chǎng)強(qiáng)度及位置，建議掃描距離至少大于10mm。掃描距離若大于該間隙的50％會(huì)使本發(fā)明優(yōu)勢(shì)降低。許多實(shí)驗(yàn)已證明掃描距離在范圍為85至100mm時(shí)具有較佳的侵蝕程度。若磁鐵溝槽間的間距為75mm，其間的電漿路徑已證明有相當(dāng)成效，且實(shí)驗(yàn)指出該間距的較佳范圍為50至125mm。
為完成第一掃描圖形，一形成于磁電管板112中的回旋式磁電管(如圖10的平面圖所示)是支撐于一形成該背壁22部分的矩形框126內(nèi)。雖然附圖所示為一蜿蜒式磁電管，然而也可使用其它磁電管形式。該耦接至磁電管板112的致動(dòng)器118可驅(qū)動(dòng)其沿該框126的對(duì)角線移動(dòng)，亦即以最北至最南向，其皆平行并橫向于該磁電管主要的筆直部組的方向。在所示的實(shí)施例中，該彈簧122動(dòng)作與致動(dòng)器118相反。因而雙向掃描時(shí)，在靶材北側(cè)及南側(cè)的過度侵蝕情形可降低。
該掃描可受益于兩種操作特性。第一，該掃描較佳是執(zhí)行于相當(dāng)?shù)牡退傧?約1mm/秒)以使該框?qū)蔷€的單掃描進(jìn)行時(shí)、或后文將詳述者，在若干次對(duì)角線掃描進(jìn)行時(shí)能得一完全沉積，故掃描速度為2mm/秒時(shí)(較佳范圍為0.5至5mm/秒)可取得相當(dāng)良好的效果。對(duì)100mm的掃描而言，完全掃描可在20至200秒內(nèi)達(dá)成。低速可簡(jiǎn)化繁雜的機(jī)構(gòu)。第二，較有利的是在磁電管與該接地框126快速分離后(例如在初次2mm(較佳范圍為1至5mm)掃描后)以熄滅電漿及激發(fā)電漿方式起始該慢速掃描。該延遲激發(fā)可使掃描速度平衡。然而更重要的是，遠(yuǎn)離該框架126的電漿激發(fā)可顯著降低粒子(一般相信該粒子是來自于電漿激發(fā)期間不受控制的電弧)形成。
在跑道式電磁管中進(jìn)行的范例中，它是以一固定電源供應(yīng)掃描該框架。如圖11中標(biāo)繪處128所示，靶材電壓已發(fā)現(xiàn)會(huì)由中間處約500V上升至框架或擋板附近約600V，其表示電漿阻抗是取決于電磁管位置而定。此鄰近該框架的高電壓相信是起因于電子泄漏至框架所致，并在激發(fā)期間的過量電弧有關(guān)。反之若電漿是在該彎曲的平坦處被激發(fā)，電弧會(huì)實(shí)質(zhì)的降低。而同樣有利的是，電漿在到達(dá)電磁管另一對(duì)角線彎角前便會(huì)熄滅。若欲在相同基材上執(zhí)行進(jìn)一步沉積時(shí)，其或者也可以降低靶材電源以達(dá)到低密度電漿，而不是完全熄滅該電漿，借以有效減少粒子在靶材邊緣形成。業(yè)已發(fā)現(xiàn)圖8的矩形螺旋式電磁管中靶材電壓僅約為350V，顯然為一極有效能的電磁管。
該掃描也可能擴(kuò)展而以電漿沿該框架對(duì)角線來回掃描，使電磁管返回至其準(zhǔn)備濺鍍于下一面板上的原始位置?；蛘?，可在電漿關(guān)閉下進(jìn)行背部掃描，同時(shí)將一新面板置于濺鍍反應(yīng)器中并抽吸及平衡該濺鍍處理室。在另一替代方式中，一面板可在向前掃描期間進(jìn)行濺鍍沉積，而一第二面板可在隨后的向后掃描期間進(jìn)行沉積。
如同圖12所示，一磁電管128以其一組或二組主要筆直部(相對(duì)于該框架126的矩形坐標(biāo)的傾斜角形成，例如以45°或平行于該框架對(duì)角線)形成于磁電管板112中時(shí)也可得到略為類似的效果。沿該兩矩形坐標(biāo)之一者對(duì)準(zhǔn)的兩相對(duì)的致動(dòng)器118是沿該坐標(biāo)掃描磁電管板112。在此實(shí)施例中，該掃描是一維掃描，然而磁電管形狀為二維。為避免激發(fā)時(shí)的邊緣效應(yīng)，沿該橫向側(cè)應(yīng)提供額外的靶材空間。
沿兩對(duì)角線的掃描可借圖13所示的掃描機(jī)構(gòu)130達(dá)成。四個(gè)位于框架126角落的致動(dòng)器118是沿兩框架對(duì)角線以面對(duì)面方式成對(duì)配置。各致動(dòng)器118是固定至一具有兩垂直臂134的角落推進(jìn)器132，每一垂直臂具有數(shù)個(gè)輪136或其它滑動(dòng)裝置，其可滑動(dòng)地嚙合及對(duì)準(zhǔn)該磁電管板112的各個(gè)角落以正確地將它沿該框架對(duì)角線之一推動(dòng)。雖然此處附圖所示為一蜿蜒式磁電管，然而其它回旋式磁電管形狀也可配合前述及其它二維掃描機(jī)構(gòu)使用。沿任一對(duì)角線的掃描僅需改變這些致動(dòng)器之一。該掃描可通過推動(dòng)該磁電管板112(它是以該致動(dòng)器118之一者沿該第一對(duì)角線推動(dòng)，而該第一對(duì)角線是對(duì)準(zhǔn)一第二對(duì)角線會(huì)通過的中心點(diǎn))的方式由一對(duì)角線轉(zhuǎn)移至另一者。其后，對(duì)準(zhǔn)該第二對(duì)角線的該致動(dòng)器118之一會(huì)嚙合該磁電管板112，以將之沿該第二對(duì)角線推動(dòng)。
在如圖14中所示的一矩形配置的掃描機(jī)構(gòu)140包括八個(gè)致動(dòng)器118，它是沿該矩形框架126的四邊成對(duì)配置。該成對(duì)的致動(dòng)器118是作相似控制，以同樣擴(kuò)大該相連臂116。在無固定連接器設(shè)于致動(dòng)器118及磁電管板82間、但僅施加一推動(dòng)力時(shí)以成對(duì)配置為佳。源自該致動(dòng)器118的臂116較佳包括設(shè)于各致動(dòng)桿116末端各自的輪142或其它轉(zhuǎn)動(dòng)組件。然而，軟推進(jìn)器墊(例如Teflon)，也可替換成輪142。僅有一對(duì)設(shè)有輪的致動(dòng)器桿116需嚙合該磁電管板112以將之沿迪卡爾方向移動(dòng)。
另一如圖15所示中的掃描機(jī)構(gòu)150是支撐于框架126上，其接著支撐于該靶材背板的周圍。冷卻集管154可由供應(yīng)線156分布冷卻液體至該靶材背板?；瑒?dòng)板160包括兩個(gè)相反側(cè)軌道162、164，這些是以一第一方向及沿安置于框架126上各連續(xù)的輪軸承上方滑動(dòng)。兩狹口166、168是形成于該滑動(dòng)板160中以按垂直的第二方向延伸。可支撐通過兩狹口166、168延伸的磁電管板112的兩相反側(cè)軌道170、172是滑動(dòng)地支撐于各安裝在該滑動(dòng)板160上的輪軸承組，以按第二方向移動(dòng)。也就是說，該磁電管板112及連接的磁電管可按垂直的第一及第二方向滑動(dòng)。此外，重磁電管是支撐于該框架126及該靶材背板的周圍上，其直接支撐于處理室壁上，而非位于該靶材背板及該靶材相當(dāng)薄的懸臂內(nèi)部上。
沿該滑動(dòng)軌道方向相對(duì)的第一組致動(dòng)器174、176是支撐于該框架上且其包括各獨(dú)立控制的雙向馬達(dá)173、齒輪箱以及驅(qū)動(dòng)路徑175的螺旋齒，這些是選擇性的鄰近、嚙合及施力于各由該滑動(dòng)板160向上延伸出的軸套178、180。沿該磁電管板軌道170、172方向相對(duì)而相似設(shè)置的第二組致動(dòng)器182、184是支撐于該框架126上以選擇性嚙合各固定于該磁電管板112的軸套186、188，并通過該滑動(dòng)板160中的孔187、189向上延伸出。
該兩組致動(dòng)器174、176、182、184可用以按正交方向移動(dòng)該磁電管板160。這些固定在磁電管板112的軸套186、188具有相當(dāng)寬的面，以在其它組致動(dòng)器174、176橫向移動(dòng)該磁電管板112時(shí)，相接的致動(dòng)器182、184及推桿175可嚙合這些面。
所示的結(jié)構(gòu)是以一頂蓋(支撐框架126上并真空封閉)所覆蓋，其包括可移式真空裝置，例如鄰近該致動(dòng)器174、176、182、184并位于該軸套孔166、168中以讓該頂蓋下的區(qū)域可作真空抽吸。當(dāng)內(nèi)部抽吸至一相當(dāng)?shù)蛪阂宰尡“胁募氨嘲宄惺懿煌诟哒婵諡R鍍室的減壓時(shí)，該頂蓋可包括數(shù)個(gè)衍架以抵抗大型頂蓋區(qū)上的大氣壓力。
圖1的反應(yīng)器一般是由一計(jì)算機(jī)化的控制系統(tǒng)(附圖未標(biāo)示)所控制，它是依據(jù)一用于處理一系列面板14的處理組進(jìn)行操作。該控制系統(tǒng)控制一激活該靶材的DC電源供應(yīng)器、一真空抽吸系統(tǒng)(用于將該濺鍍室18內(nèi)抽吸至一所欲低壓)、一連接該處理室內(nèi)部至一傳送室的狹閥，以及一主要設(shè)于該傳送室內(nèi)的機(jī)械臂，以將基材14由該濺鍍室18傳入或傳出。該控制系統(tǒng)可另外連接至致動(dòng)器118或182、184、174、176，以按所需要的二維模式于靶材16后方掃描大型磁電管。
該致動(dòng)器對(duì)118或182、184、174、176是結(jié)合作控制以達(dá)一所需要的掃描圖案。操作模式是仿效圖10的對(duì)角線掃描沿一框架對(duì)角線，例如由西北側(cè)至最南側(cè)，然而由西南側(cè)至最北側(cè)路徑也有可能。如圖16所示，第二種操作模式可借掃描改善侵蝕均勻性，它是通過沿一對(duì)角線方向執(zhí)行一第一沉積掃描200的雙Z字圖案并在靠近該對(duì)角線掃描200的末端處熄滅電漿(或降低靶材電源)。其后，該磁電管是以熄滅或較小的電漿沿一平行于一迪卡爾坐標(biāo)的矩形路徑208在靶材邊緣處進(jìn)行掃描。接著，以主動(dòng)電漿進(jìn)行的第二沉積掃描204是沿另一對(duì)角線進(jìn)行，但電漿在靠近該對(duì)角線末端處熄滅。最后，該磁電管再沿一靠近其它靶材邊緣且非平行于一迪卡爾(矩形)坐標(biāo)的矩形路徑206以熄滅電漿往回掃描。此圖案稱為雙Z字型。應(yīng)注意的是，所標(biāo)示路徑僅于掃描范圍(如75或100mm)上延伸，而不是在全部靶材(側(cè)邊將近10倍大)上延伸。也就是說，該磁電管的有效磁場(chǎng)是在延伸于該框架內(nèi)該靶材對(duì)應(yīng)尺寸邊的90％或更大的區(qū)域內(nèi)。參照?qǐng)D5及圖6的蜿蜒式磁電管60、80，該雙Z字型掃描也可執(zhí)行，以使邊緣掃描206、208可以平行或垂直于該組主要筆直段68的方式進(jìn)行。
該雙Z字型掃描可僅實(shí)施于一單一基材，或者，在每一矩形掃描206、208進(jìn)行期間可以一新基材替換，但無須激發(fā)電漿，且該處理室壓及氣體環(huán)境對(duì)此并不重要。若雙Z字型的規(guī)模小得足以讓缺乏電漿的邊緣路徑206、208能避免邊緣效應(yīng)，則該有利的掃描模式便可在中央處(電漿激發(fā)處)開始。該電漿維持激發(fā)的同時(shí)磁電管可通過完全的雙Z字圖案作掃描，最后返回中心處結(jié)束。因此電漿激發(fā)可距離該接地框架任何部分的最大距離處實(shí)施。
該雙Z字型掃描及其它形式的掃描不需精確的按步仿照。靶材侵蝕的均勻性(由靶材使用壽命判定)可通過連續(xù)偏移雙Z字型掃描來改善。如圖17所示，在一第一次底線雙Z字型掃描210后，會(huì)隔一小距離(如10mm)沿一迪卡爾坐標(biāo)(較佳是垂直于該雙Z字型掃描的側(cè)部206、208處)重復(fù)該圖案，以進(jìn)行雙Z字型掃描212。進(jìn)一步的均勻性可通過該底線以相反方向的相等位移(也可使用其它的位移值)進(jìn)行第三次的雙Z字型掃描214。其后，該掃描圖案可返回該底線掃描210。完全掃描的不同部分可借沉積于一基材或多個(gè)依序插入的基材上進(jìn)行。一完全雙Z字型掃描較佳是以濺鍍沉積方式實(shí)施于一基材上，而其后替換的雙Z字型掃描則實(shí)施于隨后的基材上。
也可能同步激活兩垂直配置的致動(dòng)器，以讓磁電管沿圖18所示的對(duì)角線路徑220移動(dòng)。然而，某些情況下它反而是依循一鋸齒路徑(由交替的小位移222組成，它是以數(shù)段小位移224彼此沿一迪卡爾坐標(biāo)移動(dòng))為佳。例如，各位移222、224可約為1mm。位移222、224的長(zhǎng)度范圍為0.4至3mm，較佳為0.8至1.2mm。若對(duì)角線路徑220非相對(duì)于迪卡爾坐標(biāo)以45°配置時(shí)，位移222、224彼此間長(zhǎng)度可不相同。若難以提供垂直位移(例如以步進(jìn)器馬達(dá)進(jìn)行時(shí))的精確比例，則相同方向上的不同位移可能會(huì)有不同長(zhǎng)度，而平均在所需的方向上形成一路徑。這種交替位移會(huì)有較大的有效掃描區(qū)域以增加濺鍍均勻性。以圖15所示的垂直方式配置(未包括一靠抵該磁電管板的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))的致動(dòng)器可有進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，在此情況下，垂直方向上的同步位移會(huì)使該等桿接觸點(diǎn)的至少一個(gè)滑抵該磁電管板或軸套。相反的，若以交替位移方式配置，未使用的致動(dòng)器可由磁電管板返回，以在其橫向移動(dòng)時(shí)不會(huì)接觸到該磁電管板。
許多范例已證明該矩形靶材可充分均勻的在該框架的150mm內(nèi)延伸出的中央?yún)^(qū)上。在一方向上的均勻性可通過增加該蜿蜒式磁電管的筆直部長(zhǎng)度而擴(kuò)大，同時(shí)另一方向上的均勻性可通過磁電管掃描而增加。整組式的致動(dòng)器可允許更復(fù)雜、較多變的掃描圖案，也較可能可以包括該彎曲部。例如，圖19所示的圖形掃描230可通過連續(xù)改變四組致動(dòng)器控制的方式達(dá)到。
本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)在二維掃描或施加延遲激發(fā)電漿至現(xiàn)有磁電管時(shí)均可達(dá)到，如圖2所示由數(shù)個(gè)平行但獨(dú)立的線性磁電管24組成，其中該線性磁電管是以數(shù)個(gè)平行內(nèi)磁極26形成，并以一具有多個(gè)用于內(nèi)磁極26的平行開口的單一外磁極32及各自的電漿回路所圍繞。然而，相信本發(fā)明的蜿蜒式及螺旋式磁電管的回旋式單一電漿路徑能提供較有效且較具控制性的濺鍍。
本發(fā)明的各方面均可提供較均勻的靶材侵蝕及較大矩形濺鍍靶材的濺鍍沉積。該螺旋式磁電管所需成本也可較低。二維掃描的掃描機(jī)構(gòu)雖較為復(fù)雜，但較慢的掃描卻可降低其復(fù)雜性。
權(quán)利要求
1.一種用于一矩形靶材后方以將該靶材材料濺鍍于一矩形基材上的磁電管，其特征在于，至少包含一內(nèi)磁極，其具有一垂直于一平面的第一磁性，該內(nèi)磁極是沿該平面中一具兩端點(diǎn)的單一路徑延伸并包括數(shù)個(gè)筆直部，其中至少部分筆直部是分別沿一呈回旋圖案的矩形坐標(biāo)延伸；以及一外磁極，其具有一相對(duì)于該第一磁性的第二磁性，該外磁極是環(huán)繞該內(nèi)磁極，其間還以一間隙相隔。
2.如權(quán)利要求1所述的磁電管，其特征在于，所述的間隙是一大致固定的間隙。
3.如權(quán)利要求1所述的磁電管，其特征在于，所述的磁電管大致填滿一矩形輪廓。
4.如權(quán)利要求1所述的磁電管，其特征在于，所述的回旋圖案是一蜿蜒式圖案。
5.如權(quán)利要求4所述的磁電管，其特征在于，所述的蜿蜒式圖案大致填滿一矩形輪廓且還包括兩個(gè)延伸該兩端點(diǎn)路徑使之超出該矩形輪廓的尾部，
6.如權(quán)利要求1所述的磁電管，其特征在于，所述的回旋圖案是一呈矩形的螺旋圖案。
7.如權(quán)利要求6所述的磁電管，其特征在于，所述的螺旋圖案大致填滿一矩形輪廓且還包括一個(gè)尾部，該尾部是延伸該兩端點(diǎn)路徑的一端使之超出該矩形輪廓。
8.一種適用于將一矩形靶材的靶材材料濺鍍沉積于一矩形基材上的一電漿濺鍍反應(yīng)器及一設(shè)于該靶材背側(cè)與該靶材相對(duì)的磁電管中以該靶材的二垂直方向掃描該磁電管的掃描機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的掃描機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的磁電管具有多個(gè)獨(dú)立磁性部，它是沿該矩形靶材的二垂直方向之一者延伸。
10.如權(quán)利要求8所述的掃描機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的磁電管包括一內(nèi)磁極，它是由一呈回旋圖案的外磁極所圍繞。
11.如權(quán)利要求8所述的掃描機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的磁電管可在該二垂直方向掃描的分別距離為該靶材側(cè)的對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度或不超過該靶材側(cè)長(zhǎng)度的20％。
12.一種適用于將一矩形靶材濺鍍沉積于一矩形基材上的一電漿濺鍍反應(yīng)器中的磁電管系統(tǒng)，其特征在于，至少包含一磁電管，其具有多個(gè)以數(shù)個(gè)筆直部沿一第一方向延伸的獨(dú)立磁性部；以及掃描裝置，用于在該第一方向傾斜地掃描該磁電管。
13.如權(quán)利要求12所述的磁電管系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁電管形成一具有一回旋形狀的電漿回路。
14.如權(quán)利要求13所述的磁電管系統(tǒng)，其特征在于，所述的回旋形狀是一蜿蜒形式。
15.如權(quán)利要求13所述的磁電管系統(tǒng)，其特征在于，所述的回旋形狀是一呈矩形的螺旋形式。
16.如權(quán)利要求13所述的磁電管系統(tǒng)，其特征在于，所述的磁電管至少包括一內(nèi)磁極，其具有以該回旋形式形成的一第一磁性；以及一外磁極，其具有一與該第一磁性相反的第二磁性，并以一間隙與內(nèi)磁極相隔。
17.如權(quán)利要求12所述的磁電管系統(tǒng)，其特征在于，所述的掃描裝置包括兩個(gè)獨(dú)立致動(dòng)器，其可沿兩彼此不平行的方向施力給該磁電管。
18.一種濺鍍于一矩形基材上的方法，其特征在于，至少包含下列步驟以一大致矩形的磁電管按多個(gè)方向在與一基材相對(duì)的矩形靶材的一背側(cè)進(jìn)行掃描，其中該磁電管具有一封閉的電漿回路。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述的電漿回路是以回旋形式形成。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述的掃描步驟是以介于0.5至5mm/秒的速度執(zhí)行。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述的掃描步驟是以一雙Z字圖案執(zhí)行，該雙Z字圖案是沿一與該靶材對(duì)準(zhǔn)的矩形的兩相對(duì)側(cè)以及沿該兩相對(duì)側(cè)的兩連接對(duì)角線延伸。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述的掃描步驟是以數(shù)個(gè)彼此相互偏移的該雙Z字圖案執(zhí)行。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述的掃描步驟包括沿一傾斜于該靶材邊緣的全部路徑掃描并形成一鋸齒路徑，該鋸齒路徑至少包含數(shù)個(gè)第一及第二副掃描的連續(xù)交替，該第一及第二副掃描是平行于該邊緣各自的垂直面。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述的等副掃描長(zhǎng)度介于5至15mm間。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的長(zhǎng)度介于8至12mm間。
26.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述的磁電管至少包含一內(nèi)磁極，其具有一第一磁性，且該內(nèi)磁極是沿一具有回旋形式的路徑延伸；一外磁極，其具有一與該第一磁性相反的第二磁性，且該外磁極是環(huán)繞該內(nèi)磁極。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述的內(nèi)磁極包括數(shù)段分隔(disjoint)的筆直部。
28.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述的靶材具有數(shù)個(gè)沿垂直的第一及第二方向延伸的邊，且所述的掃描步驟包括一掃描該磁電管的第一副步驟，它是沿該第一方向進(jìn)行；以及一掃描該磁電管的第二副步驟，它是至少部分地沿該第二方向進(jìn)行。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述的第二副步驟是沿該第一及第二方向兩者掃描該磁電管。
30.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述的磁電管具有數(shù)個(gè)長(zhǎng)度為該靶材對(duì)應(yīng)邊長(zhǎng)度的至少80％的邊。
31.一種濺鍍于一矩形基材上的方法，其特征在于，至少包含下列步驟沿一路徑掃描一矩形濺鍍靶材后方的一磁電管，該路徑具有數(shù)段彼此互不平行的筆直部。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述的磁電管是大致呈矩形并形成一具有一回旋形式的封閉電漿回路。
33.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述的磁電管是以一范圍介于0.5至5mm/秒的速度進(jìn)行掃描。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述的磁電管是以一雙Z字圖案作掃描，而該雙Z字圖案是沿一與該靶材對(duì)準(zhǔn)的矩形的兩相對(duì)側(cè)以及沿該兩相對(duì)側(cè)的兩連接對(duì)角線延伸。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述的磁電管是以數(shù)個(gè)彼此相互偏移的該雙Z字圖案進(jìn)行掃描。
36.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述的磁電管是以一鋸齒路徑橫越一與該靶材對(duì)準(zhǔn)的矩形的一對(duì)角線來進(jìn)行掃描。
37.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述的磁電管是以一具有數(shù)段彎曲部的復(fù)雜路徑進(jìn)行掃描。
38.一種濺鍍于一矩形基材上的方法，其至少包含下列步驟沿一由一第一位置至一第二位置的第一方向掃描一矩形濺鍍靶材后方的一磁電管；以及由距該第一位置的一預(yù)定距離處以朝該第二位置的方向在該靶材鄰近處激發(fā)一電漿，其后并維持該電漿。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述的預(yù)定距離是介于1至5mm。
40.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述的電漿是于該磁電管抵達(dá)該第二位置之前熄滅。
41.如權(quán)利要求38所述的方法，其中一施加至該靶材以維持該電漿的電源是于該磁電管抵達(dá)該第二位置之前降低。
42.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述的磁電管具有一含多段分隔筆直部之回旋形式。
全文摘要
現(xiàn)提供一種置于一矩形靶材后方的矩形磁電管，其可增強(qiáng)一配設(shè)用以將靶材材料濺鍍于一矩形面板上的濺鍍反應(yīng)器中的電漿。該磁電管尺寸僅略小于靶材，而且它是以該靶材(具掃描長(zhǎng)度，例如2m靶材的掃描長(zhǎng)度即為100mm)的兩垂直方向作掃描。該掃描可依循一雙Z字形圖案沿兩平行一靶材側(cè)及兩連接的對(duì)角線的路線進(jìn)行。該磁電管包括一封閉電漿回路，而該電漿回路是呈回旋形式，例如具有一幾乎固定寬度且沿一單一路徑延伸的蜿蜒式或矩形螺旋式內(nèi)磁極，且該內(nèi)磁極具有一磁性，并且完全由具有相反磁性的外磁極所環(huán)繞。
文檔編號(hào)C23C14/35GK1676662SQ20051000407
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者阿維·泰奧曼 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司