[发明专利]脉冲DC溅射系统和方法

权利要求书

1.一种脉冲溅射系统，包括：

第一电极、第二电极和第三电极；

至少两种单独的并且不同的靶材料，所述靶材料中的每种靶材料耦接至所述电极中的对应的一个电极；

耦接至所述第一电极和所述第二电极的第一电源，其中，所述第一电源被配置为在所述第一电极处施加第一电压，所述第一电压在多个周期中的每个周期期间相对于所述第二电极在正与负之间交变；以及

耦接至所述第三电极和所述第二电极的第二电源，所述第二电源被配置为向所述第三电极施加第二电压，所述第二电压在所述多个周期中的每个周期期间相对于所述第二电极在正与负之间交变。

2.根据权利要求1所述的脉冲溅射系统，其中，所述第一电极和所述第三电极各自是磁控管的一部分，以形成第一磁控管和第三磁控管，其中，所述第一磁控管和所述第三磁控管中的每者耦接至所述两种单独的并且不同的靶材料中的对应的一种靶材料，并且其中，所述第二电极既不耦接至靶也不是磁控管的一部分，以作为阳极操作。

3.根据权利要求1所述的脉冲溅射系统，其中，所述三个电极中的每个电极是磁控管的一部分，以形成第一磁控管、第二磁控管和第三磁控管，并且其中，所述至少两种单独的并且不同的靶材料中的一种靶材料耦接至所述第一磁控管和所述第三磁控管，并且所述至少两种单独的并且不同的靶材料中的另一种靶材料耦接至所述第二磁控管。

4.根据权利要求1所述的脉冲溅射系统，其中，所述三个电极中的每个电极是磁控管的一部分，以形成第一磁控管、第二磁控管和第三磁控管，并且所述至少两种单独的并且不同的靶材料包括三种单独的并且不同的靶材料，其中，所述三种单独的并且不同的靶材料中的每种靶材料耦接至所述三个磁控管中的对应的一个磁控管。

5.根据权利要求1所述的脉冲溅射系统，包括接地屏蔽孔和可移动平台，以在任何方向上移动衬底，从而均匀地在所述衬底上沉积所述至少两种单独的并且不同的靶材料。

6.根据权利要求1所述的脉冲溅射系统，包括等离子体室，所述等离子体室包围所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极。

7.一种用于溅射的方法，包括：

提供至少第一电极、第二电极和第三电极；

使用至少两种单独的并且不同的靶材料中的每种靶材料与三个电极中的一个电极结合；

在所述第一电极处施加第一电压，所述第一电压在多个周期中的每个周期期间相对于所述第二电极在正与负之间交变；以及

向所述第三电极施加第二电压，所述第二电压在所述多个周期中的每个周期期间相对于所述第二电极在正与负之间交变。

8.根据权利要求7所述的方法，包括：

使所述第一电压与所述第二电压相位同步，从而所述第一电压和所述第二电压两者在每个周期的一部分期间同时为负，并且在每个周期的另一部分期间相对于所述第二电极同时为正。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述第一电极电压和所述第三电极电压在所述多个周期内的至少70％的时间上相对于所述第二电极同时为负。

10.根据权利要求9所述的方法，包括：

当所述第一电极电压和所述第三电极电压相对于所述第二电极同时为正时，在半周期期间施加更大的功率电平。

11.根据权利要求10所述的方法，包括：

当所述第一电极电压和所述第三电极电压相对于所述第二电极同时为正时，在半周期期间施加至少两倍的功率电平。

12.根据权利要求8所述的方法，包括：

当所述第一电极电压和所述第三电极电压相对于所述第二电极同时为负时，在半周期期间施加更大的功率电平。