[发明专利]溅射靶和溅射方法

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2011年6月30日提交的美国临时申请第61／503,547号的优先权权利，其以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及溅射靶。特定而言，描述溅射靶和对于高度均匀的溅射沉积使用常规溅射靶以及本文中描述的溅射靶的溅射方法。

发明背景

溅射是用高能粒子连续轰击固体靶材料的过程，且结果，靶材料的原子被从靶逐出。溅射通常在许多高科技应用中用于薄膜沉积。通常，使用氩等离子体来从靶溅射材料，且将所述材料沉积到基板上。

随着溅射技术的改进，许多工业正朝其上实行薄膜沉积的更大面积的基板发展。例如，在半导体工业中，处理更大的半导体晶片基板提供用于制造计算机芯片和相关电路设备的更高的裸芯片产量。在另一实例中，薄膜涂层对于具有高科技涂层的太阳能电池和窗户使用于大幅面的玻璃基板上，如由玻璃或其它透明基板上沉积的材料堆制成的用于制造电致变色(EC)窗户的电致变色设备。许多这些应用需要高度均匀的涂层，以制造表现良好的太阳能设备或电致变色设备。随着技术发展，这种涂层变得越来越薄，且因此构成这些涂层的层的均匀性必须相应地更高。

溅射沉积层的非均匀性随着使用更大的基板变得更是问题，因为以一致的高均匀性涂布较大区域是个挑战。例如，沉积材料的形态、覆盖度和／或厚度在基板的不同区域中可能不同。这些变化可能是由于等离子体密度上的对应变化，其在一些情况中可能与溅射靶中的非均匀性和／或使用分区的溅射靶相关。

发明概要

本文中描述的实施方案包括溅射靶和溅射方法。一个实施方案是一种溅射靶总成，其包括：(a)背部支撑件；和(b)在所述背部支撑件上组装的两个或多个溅射靶分区，所述两个或多个溅射靶分区的组装界定靶区域，其包括在所述两个或多个溅射靶分区之间的至少一个间隙或接缝。所述两个或多个溅射靶分区被构造使得从背部支撑件到两个或多个溅射靶分区的前面在垂直于背部支撑件的表面的方向上，在任何两个或多个溅射靶分区之间没有视线。即，从直接看(垂直于平行于溅射靶和／或基板的平面，因为其在溅射期间是大体上平行的)溅射靶总成的视角而言，其上执行溅射沉积的基板随着其经过溅射靶总成而无法“看到”背部支撑件。在一些实施方案中，背部支撑件可以是背部板(例如，对于平面溅射靶总成)或背部管(例如，对于圆柱形溅射靶总成)。在各种实施方案中，两个或多个溅射靶分区被构造使得其不彼此物理接触，但是具有重叠边缘区，其防止从垂直于背部支撑件和／或基板和／或溅射靶分区的溅射表面的方向的视线。在某些实施方案中，在两个或多个溅射靶分区之间从垂直于溅射表面的平面或垂直于圆柱形靶总成的纵轴的平面中的任何角度到背部支撑件都没有视线。

各种实施方案包括具有两个或多个溅射靶分区的溅射靶总成，所述两个或多个溅射靶分区包括用于溅射沉积镍钨氧化物的材料。这种材料可包括镍钨合金和／或烧结的镍钨复合物。

某些实施方案包括将材料溅射沉积到基板上的方法。一个这种实施方案是一种当使用包括两个或多个溅射靶分区的溅射靶总成时将材料溅射沉积到基板上的方法，所述方法包括：(a)将所述基板提供于溅射腔中；和(b)当将所述材料溅射到所述基板的工作表面上时将所述基板传递经过所述溅射靶总成；其中所述两个或多个溅射靶分区被构造使得所述基板的大体上所有工作表面以与溅射沉积期间溅射靶表面区域与两个或多个溅射靶分区(基板被暴露到所述溅射靶分区)之间的任何非溅射靶区域和／或接缝的相同比率被暴露。

另一实施方案是一种当使用包括两个或多个溅射靶分区的溅射靶总成时将材料溅射沉积到基板上的方法，所述方法包括：(a)将所述基板提供于溅射腔中；和(b)当将所述材料溅射到所述基板的工作表面上时将所述基板传递经过所述溅射靶总成。所述两个或多个溅射靶分区被构造使得基板的大体上所有工作表面以与溅射沉积期间构成溅射靶总成的靶区域的辐射率范围相同比率的辐射率被暴露。

另一实施方案是一种当使用包括两个或多个溅射靶分区的溅射靶总成时将材料溅射沉积到基板上的方法，所述方法包括：(a)将所述基板提供于溅射腔中；和(b)当将所述材料溅射到所述基板的工作表面上时将所述基板传递经过所述溅射靶总成。所述两个或多个溅射靶分区配置在背部支撑件上，且溅射靶总成的靶区域中的背部支撑件的任何暴露的区域用具有与两个或多个溅射靶分区大体上相同辐射率的材料涂布，使得基板的工作表面以与两个或多个溅射靶分区和背部支撑件的暴露区域大体上相同的辐射率被暴露。