TWI812112B - 濺射沉積源、磁控濺射陰極及在基板上沉積材料的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一種用於在基板(10)上沉積材料的濺射沉積源(200)。該濺射沉積源包括以列佈置的磁控濺射陰極的陣列(210)，用於在陣列(210)的前側上的沉積區域(30)中塗佈基板(10)。陣列(210)的至少一個磁控濺射陰極(100)包括可繞第一旋轉軸(A1)旋轉的第一旋轉靶(110)；以及在第一旋轉靶(110)中佈置並且被配置為在第一旋轉靶的表面上提供封閉電漿軌道(P)的第一磁體組件(120)，該封閉電漿軌道在至少一個磁控濺射陰極(100)的第一側面上及第二側面上沿著第一旋轉軸(A1)延伸。進一步描述了一種用於濺射沉積源的磁控濺射陰極及一種在基板上沉積材料的方法。

Description

濺射沉積源、磁控濺射陰極及在基板上沉積材料的方法

本揭露的實施例係關於藉由濺射的基板塗佈。實施例特別地關於用於利用材料塗佈基板的濺射沉積源、可以在濺射沉積源中使用的磁控濺射陰極及藉由濺射在基板上沉積材料的方法。本文描述的實施例特別地關於藉由在敏感基板上濺射來沉積材料。

在基板上形成具有高層均勻性的薄層係許多技術領域中的相關問題。適用於在基板上均勻地沉積材料的製程係濺射，其已經在多種製造領域中（例如，在顯示器的製造中）開發為有價值方法。在濺射期間，原子藉由用電漿的高能粒子轟擊而從濺射靶的表面噴射。噴射的原子朝向基板傳播並且附著於其上，使得濺射材料的層可以在基板上形成。

然而，濺射沉積可導致利用高能粒子（諸如高能電漿粒子（電子及/或離子））轟擊基板，此可能對基板具有負面影響。具體地，利用高能電漿的濺射沉積可具有對可位於基板上的頂層的性質（特別地敏感膜的性質）的不利影響。在敏感基板上的濺射沉積的負面影響可以藉由使用陰極來降低，該等陰極提供不直接指向基板的電漿限制區域。出於此目的，已經設計了具有平面靶的「面向靶濺射(facing target sputtering; FTS)」系統。

在FTS系統中，不同於直接面向基板，平坦靶面向彼此，此具有高能粒子對基板的減少轟擊的效應。然而，習知FTS系統中的電漿穩定性受限，並且損害FTS系統用於大量生產的適用性。另外，FTS系統通常與減小的沉積速率及低材料利用率相關聯，從而導致低生產率及基板表面污染的風險。

鑒於上述，提供藉由濺射在基板上，特別地在對高能粒子轟擊敏感的基板上沉積材料的改進的設備及方法將係有益的。具體地，提供允許以改進的材料利用率及改進的沉積層品質藉由濺射塗佈敏感基板的濺射沉積源及磁控濺射陰極將係有益的。

鑒於上述，根據獨立請求項提供了一種濺射沉積源、一種磁控濺射陰極、及一種在基板上沉積材料的方法。另外的態樣、優點、及有益特徵從從屬請求項、描述、及附圖顯而易見。

根據一個態樣，提供了一種濺射沉積源。濺射沉積源包括以列佈置的磁控濺射陰極的陣列，用於塗佈在陣列的前側上的沉積區域中佈置的基板。陣列的至少一個磁控濺射陰極包括可繞第一旋轉軸旋轉的第一旋轉靶、及在第一旋轉靶中佈置並且被配置為在第一旋轉靶的表面上提供封閉電漿軌道的第一磁體組件，其中封閉電漿軌道在至少一個磁控濺射陰極的第一側面上及不同於第一側面的第二側面上沿著第一旋轉軸延伸。

在一些實施方式中，陣列可包括複數個磁控濺射陰極，該等磁控濺射陰極分別包括至少一個磁控濺射陰極的上文指定的特徵。特別地，磁控濺射陰極的第一側面及第二側面可係面向陣列的縱向方向的側面，亦即，在分別朝向陣列的相應相鄰磁控濺射陰極的方向上。當電漿限制區域不朝向基板而是朝向相鄰磁控濺射陰極導引時，可以降低藉由離子轟擊損壞基板的風險。

根據一個態樣，提供了一種磁控濺射陰極，特定地用於本文描述的濺射沉積源的任一者中。磁控濺射陰極包括可繞旋轉軸旋轉的旋轉靶、及在旋轉靶中佈置的磁控組件。磁控組件包括具有徑向向外導引的第一極性磁極的第一磁體、及具有徑向向外導引的第二極性磁極的第二磁體，其中第一磁體及第二磁體沿著用於在旋轉靶的表面上產生封閉電漿軌道的封閉路徑彼此相鄰延伸，其中第一電漿限制區域在磁控濺射陰極的第一側面上平行於旋轉軸延伸並且第二電漿限制區域在磁控濺射陰極的不同於第一側面的第二側面上平行於旋轉軸延伸。

特定而言，磁控濺射陰極的第一側面及第二側面可係基本上相對的側面。特別地，第一側面可面向第一相鄰磁控濺射陰極並且第二側面可面向第二相鄰磁控濺射陰極，並且磁控濺射陰極以及第一及第二相鄰磁控濺射陰極可屬於以列佈置的磁控濺射陰極的陣列。

根據一個態樣，提供了一種在基板上沉積材料的方法，特別地利用根據本文描述的實施例的任一者的濺射沉積源。方法包括濺射來自至少一個磁控濺射陰極的材料，該磁控濺射陰極具有繞第一旋轉軸旋轉的第一旋轉靶中佈置的第一磁體組件，其中第一磁體組件在第一旋轉靶的表面上提供封閉電漿軌道，其中第一電漿限制區域在至少一個磁控濺射陰極的第一側面上平行於第一旋轉軸延伸並且第二電漿限制區域在至少一個磁控濺射陰極的不同於第一側面的第二側面上平行於第一旋轉軸延伸。

本揭露將理解為涵蓋用於執行所揭示的方法的設備及系統，包括用於執行每個描述的方法態樣的設備部件。例如，方法態樣可藉由硬體部件、藉由適當軟體程式設計的電腦、或藉由兩者的任何組合來執行。本揭露亦將理解為涵蓋用於操作所描述的設備及系統的方法。用於操作所描述的設備及系統的方法包括用於執行相應設備或系統的每一個功能的方法態樣。本揭露將理解為涵蓋根據所描述的沉積方法的任一者製造的產品。特定而言，提供了根據本文描述的方法的任一者及/或使用本文描述的濺射沉積源的任一者製造的經塗佈基板。

現將詳細參考各個實施例，其中實施例的一或多個實例在圖式中示出。在圖式的以下描述中，相同的元件符號指代相同的部件。通常，僅描述了關於獨立實施例的差異。每個實例提供為解釋並且不意欲為限制。另外，示出或描述為一個實施例的部分的特徵可以用於其他實施例或與其他實施例結合使用以產生又一實施例。描述意欲包括此種修改及變化。

第1圖圖示了根據本文描述的實施例的用於在基板10上沉積材料的濺射沉積源200。濺射沉積源200包括以列佈置的磁控濺射陰極的陣列210，用於塗佈在磁控濺射陰極的陣列210的前側上的沉積區域30中佈置的基板10。濺射沉積源200可在濺射沉積系統的真空沉積腔室201中佈置。

濺射沉積源200可以有利地用於在線濺射沉積系統中，其中基板10在基板運輸方向上（例如，在第1圖中從左側到右側）穿過沉積區域30連續移動經過濺射沉積源200，特別地以基本上恆定的基板速度（「動態塗佈」）。或者，基板可在沉積期間保持固定（「靜態塗佈」）。濺射沉積源200亦可以用於濺射沉積系統中，其中基板10在沉積區域30中在兩個相對方向上以往復方式移動（例如，以擺動移動在第1圖中移動到右側並且移動到左側），從而改變移動方向若干次，此在本文中被稱為「基板擺動」或「基板掃掠」。

如本文所使用，磁控濺射陰極的陣列210或一個磁控濺射陰極的「前面」或「前側」指其中在其上的濺射沉積期間佈置基板10的側面。在其中發生基板10上的濺射沉積的陣列210前面的區域在本文中被稱為沉積區域30。磁控濺射陰極的陣列210或一個磁控濺射陰極的「後面」或「後側」指與前面相對的側面，亦即，在濺射沉積期間背對基板10的側面。陣列的磁控濺射陰極的「橫向側」可理解為面向陣列的縱向方向L的側面，例如，朝向陣列的相鄰磁控濺射陰極。磁控濺射陰極的陣列可係線性陣列，其中磁控濺射陰極沿著線性列方向一個接一個地佈置，例如，彼此相距均勻距離，如在第1圖中示意性描繪。磁控濺射陰極的陣列亦可係彎曲陣列，其中磁控陰極沿著曲線佈置，例如，以弧形形狀佈置。

磁控濺射陰極的陣列210包括複數個磁控濺射陰極，特別地三個、四個、五個、六個或更多，或者十個或更多磁控濺射陰極。陣列的至少一個磁控濺射陰極100在下文更詳細描述。將理解，陣列210通常包括緊接彼此佈置的若干磁控濺射陰極，該等磁控濺射陰極包括如本文描述的至少一個磁控濺射陰極100的特徵。第1圖的濺射沉積源200示例性圖示了以列佈置的總計四個磁控濺射陰極，其中內部陰極(亦即，除了第一端部陰極203及第二端部陰極204之外的所有陰極)根據至少一個磁控濺射陰極100來配置。在第1圖中僅示例性描繪兩個內部陰極，但多於兩個內部陰極可在第一端部陰極203與第二端部陰極204之間提供。

陣列210的至少一個磁控濺射陰極100包括可繞第一旋轉軸A1旋轉的第一旋轉靶110及在第一旋轉靶110中佈置並且被配置為在第一旋轉靶110的表面上提供封閉電漿軌道P的第一磁體組件120。如上文提及，陣列210可包括根據至少一個磁控濺射陰極100配置的複數個磁控濺射陰極，例如，緊接彼此佈置的兩個、四個、六個、十個或更多磁控濺射陰極，特別地在兩個端部陰極（例如，在第1圖中描繪的第一端部陰極203及第二端部陰極204）之間。

「磁控濺射陰極」可理解為被配置為用於磁控濺射的濺射陰極，該濺射陰極包括用於在濺射期間限制電漿限制區域中的濺射電漿的磁體組件。如本文描述的磁控濺射陰極包括旋轉靶，該旋轉靶被配置為提供將在基板上沉積的靶材料並且可以設置在預定的電位上。旋轉靶可係基本上圓柱形的靶或狗骨形的靶，該靶可以繞旋轉軸旋轉。在濺射期間旋轉靶繞旋轉軸的旋轉確保靶表面的更均勻濺射並且由此旋轉靶的靶材料的更均勻燒蝕及消耗，使得如與平面靶相比，可以改進材料利用率。值得注意的是，如本文使用的「旋轉靶」非必要地包括將在基板上沉積的靶材料，但可係其上將安置實際靶材料的可旋轉靶背襯管或可旋轉靶材料固持器（其通常係在濺射期間消耗的圓柱形材料套筒）。旋轉靶可以設置在預定電位上用於電漿點燃及維護，並且可以與實際靶材料一起繞旋轉軸旋轉。

磁控濺射係特別有利的，由於可以提供高沉積速率，因為濺射電漿藉由磁體組件限制在鄰近將濺射的旋轉靶的表面的電漿限制區域中。磁體組件在旋轉靶內定位。藉由在旋轉靶內（亦即，在圓柱形的靶或狗骨形的靶內側）佈置磁體組件，迫使靶表面之上的自由電子在磁場內移動並且該等自由電子不可以逃逸。此舉通常將離子化氣體分子的可能性增強若干量級，使得可以顯著增加沉積速率。

濺射可以用於生產顯示器。更詳細而言，濺射可用於金屬化，諸如產生電極或匯流排。濺射亦用於產生薄膜電晶體(thin film transistor; TFT)。其亦可用於產生透明且導電氧化層，例如，產生ITO（氧化銦錫）層。濺射亦可以用於生產薄膜太陽能電池。通常，薄膜太陽能電池包含後部觸點、吸收層、及透明且導電氧化層(transparent and conductive oxide layer; TCO)。通常，後部觸點及TCO層藉由濺射產生，而吸收層通常在化學氣相沉積製程中製成。在一些實施方式中，半導體基板（諸如晶圓）可以藉由磁控濺射塗佈。

如本文使用的術語「基板」應包含不可撓基板（例如，晶圓或玻璃板）、及撓性基板（諸如網及箔），視情況包括先前在其上沉積的一或多個層或材料。在一些實施例中，基板係不可撓基板，諸如玻璃板，例如，在生產太陽能電池時使用。術語基板特別地包含具有敏感頂層的基板，諸如有機材料層或OLED層堆疊或圖案，其上另外的材料將藉由濺射沉積同時降低損壞該敏感頂層的風險。

用於將濺射電漿限制在預定區域中的典型磁體組件被配置為提供封閉電漿軌道。「封閉」電漿軌道在旋轉靶的表面上沿著封閉路徑或軌道延伸，使得電漿的電子不可以逃逸並且不可以在電漿限制區域的開口端處離開電漿軌道，因為軌道關閉。更具體地，磁體組件產生具有磁場線的磁場，電漿的自由電子繞該等磁場線螺旋地循環，同時因為電漿軌道關閉而保留在藉由電漿軌道定義的區域中。在靶表面上的封閉電漿軌道的形式藉由封閉路徑定義，磁體組件的磁體沿著該封閉路徑在旋轉靶內側延伸。

習知磁體組件被配置為在磁控濺射陰極的單個側面上提供封閉電漿軌道，該側面通常直接朝向基板導引。或者，兩個分離的封閉電漿軌道可在朝向兩個不同基板導引的磁控濺射陰極的兩個相對側面上產生，例如，用於雙側濺射。亦在後者情況下，兩個分離的封閉電漿軌道的每一者在磁控濺射陰極的僅單個側面上佈置。此種磁體組件通常包括第一磁體，該第一磁體藉由佈置成與其相距緊密距離的第二磁體圍繞，使得在磁體組件前面的區域中產生封閉電漿軌道（所謂的「雙軌道」），並且在本文中亦稱為「前濺射磁體組件」。前濺射磁體組件可以實現高沉積速率，但可存在歸因於朝向基板的每單位面積的高能量輸入而負面影響敏感基板的風險。

導致損壞敏感基板層的風險可以藉由使用在旋轉靶中佈置的「前濺射磁體組件」來降低，然而，該旋轉靶不直接面向基板，而是面向相鄰磁控濺射陰極。此種佈置亦可稱為「旋轉面向靶濺射(Rotary Facing Target Sputtering; RFTS)」。此佈置減小在濺射期間靶材料原子朝向基板傳播的速率。然而，由於藉由磁控濺射陰極的單個（橫向）側面上的前濺射磁體組件產生的電漿軌道具有繞旋轉軸的實質角度延伸（諸如，例如，在10°與25°之間），從靶中擊出的靶材料原子傳播到繞磁控濺射陰極的寬角度範圍中。由此，相當量的靶材料在真空腔室的壁上或在材料屏蔽件上累積並且由此浪費。材料利用率及生產率減小。

本文描述的實施例係關於克服上文描述的問題的在旋轉靶中的磁體組件的具體形狀及設計。具體地，敏感基板亦可以降低的基板損壞的風險塗佈，並且同時實現增加的材料利用率。根據本文描述的實施例的磁體組件被配置為在旋轉靶的表面上提供封閉電漿軌道，其中封閉電漿軌道在第一側面上並且在至少一個磁控濺射陰極的不同於第一側面的第二側面上沿著旋轉靶延伸。換言之，單個封閉電漿軌道藉由在至少一個磁控濺射陰極的不同側面上平行於旋轉軸延伸的磁體組件產生，特別地在可視情況面向磁控濺射陰極的陣列的縱向方向L的兩個相對側面上。

特定而言，單個封閉電漿軌道具有平行於旋轉軸延伸並且在至少一個磁控濺射陰極的第一側面上面向第一相鄰磁控濺射陰極的第一電漿限制區域31、及平行於旋轉軸延伸並且在至少一個磁控濺射陰極的與第一側面相對的第二側面上面向第二相鄰磁控濺射陰極的第二電漿限制區域32。此種軌道亦可稱為「雙側單個軌道」，因為單個封閉軌道在旋轉靶的兩個不同側面上方延伸。

返回參見第1圖，至少一個磁控濺射陰極100的第一磁體組件120在第一旋轉靶110內側佈置並且被配置為在第一旋轉靶110的表面上提供封閉電漿軌道P，該封閉電漿軌道在至少一個磁控濺射陰極100的第一側面上並且在第二側面上沿著第一旋轉軸A1延伸。具體地，封閉電漿軌道P包括在至少一個磁控濺射陰極的第一側面上平行於第一旋轉軸A1延伸的第一電漿限制區域31、及在至少一個磁控濺射陰極的不同於第一側面的第二側面上平行於第一旋轉軸A1延伸的第二電漿限制區域32。由此，封閉電漿軌道P係如上文指定的「雙側單個軌道」。

第一磁體組件120的另外的細節在第2圖中圖示。第2(a)圖係從第一側面的至少一個磁控濺射陰極100的側視圖，第2(b)圖係從沉積區域30觀察的至少一個磁控濺射陰極100的前視圖，第2(c)圖係從與第一側面相對的第二側面的至少一個磁控濺射陰極100的側視圖，並且第2(d)圖係穿過其中心區段的至少一個磁控濺射陰極100的剖面圖。

至少一個磁控濺射陰極100包括可繞第一旋轉軸A1旋轉的第一旋轉靶110及在第一旋轉靶110內側佈置的第一磁體組件120。第一旋轉靶110可具有基本上圓柱形的形狀並且被配置為用於提供將在基板上沉積的靶材料。形成第一磁體組件120以在濺射期間在第一旋轉靶110的表面上產生封閉電漿軌道P，封閉電漿軌道P在至少一個磁控濺射陰極100的第一側面上並且在不同於第一側面的第二側面上沿著第一旋轉軸A1延伸。

特定而言，至少一個磁控濺射陰極100的第一側面及第二側面面向兩個不同方向，該等方向相對於第一旋轉軸A1封閉30°或更大，特定地90°或更大，更特定地135°或更大，或甚至約180°的第一角度(a1)。在後者情況下，第一及第二側面係至少一個磁控濺射陰極的相對側面。由此，封閉電漿軌道P可在至少一個磁控濺射陰極100的圓周方向上的相對側面上具有第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32。

在一些實施例中，至少一個磁控濺射陰極100的第一側面及第二側面係分別面向磁控濺射陰極的陣列210的縱向方向L的兩個相對側面。由此，封閉電漿軌道P可具有面向陣列210的第一相鄰磁控濺射陰極的第一電漿限制區域31及面向在相對側面上佈置的陣列的第二相鄰磁控濺射陰極的第二電漿限制區域32區域，如在第1圖中示意性描繪。

由於封閉電漿軌道P的第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32在圓周方向上的至少一個磁控濺射陰極的不同側面上佈置，減少量的電漿粒子（每單位面積）撞擊基板，從而導致「較軟」的濺射製程。若第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32在陣列210的縱向方向L上緊接至少一個磁控濺射陰極100佈置，從第一旋轉靶110噴射的相當部分的靶材料原子朝向陣列的相鄰磁控濺射陰極傳播並且附著在其上(參見第1圖中的箭頭901、902)。附著在相鄰磁控濺射陰極上的靶材料原子可以稍後從相鄰磁控濺射陰極朝向基板噴射，並且不丟失或以其他方式浪費。噴射的靶材料原子的一部分將朝向基板10傳播(參見第1圖中的箭頭903)，從而以潛在地減小的沉積速率在其上形成層(「雜散塗佈」)。由於電漿不直接朝向基板導引，降低藉由帶電電漿粒子損壞基板的風險。

另外，由於封閉電漿軌道P沿著第一旋轉軸A1在至少一個磁控濺射陰極100的兩個不同側面上延伸，第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32的每一者的角度延伸係相對小的(亦即如與單個靶側面上的「雙」軌道相比，在不同靶側面上方延伸的「單個」軌道)，使得可以減少到非所要方向上的雜散塗佈，諸如朝向陣列的後側。第1圖中示意性描繪了面向橫向方向的藉由「前濺射磁體組件」產生的電漿限制區域具有較寬角度延伸，從而促進到非所要方向上的雜散塗佈(參見第1圖中的箭頭905)。

鄰近至少一個磁控濺射陰極100佈置的陣列210的磁控濺射陰極在本文中亦稱為第二磁控濺射陰極202並且在第1圖中描繪為在至少一個磁控濺射陰極100的右側上。第二磁控濺射陰極202包括可繞第二旋轉軸A2旋轉的第二旋轉靶、及在第二旋轉靶中佈置並且被配置為在第二旋轉靶的表面上提供封閉電漿軌道的第二磁體組件222，其中封閉電漿軌道在第二磁控濺射陰極202的第一側面上及在第二側面上沿著第二旋轉軸A2延伸。具體地，第二磁體組件222可根據第一磁體組件120配置（與第1圖中描繪的磁極的可選反轉分離）。

如在第1圖中描繪，至少一個磁控濺射陰極100的第一側面可面向第二磁控濺射陰極202，並且第二磁控濺射陰極202的第二側面可面向至少一個磁控濺射陰極100。此種佈置提供有益效應：從旋轉靶噴射的許多靶材料原子朝向相應的相鄰磁控濺射陰極傳播且附著在其上，並且由此不浪費。另外，電漿不直接朝向基板導引而是聚焦在相鄰磁控濺射陰極之間的區域中。

如在第2(d)圖及第2(e)圖中詳細描繪，第一磁體組件120可包括具有徑向向外導引的第一極性磁極（例如，在圖式中以第一陰影類型示出的南極）的第一磁體121、及具有徑向向外導引的第二極性磁極（例如，在圖式中以第二陰影類型示出的北極）的第二磁體122。第一磁體121及第二磁體122沿著第一旋轉靶110內側的封閉路徑鄰近彼此延伸，用於在第一旋轉靶110的表面上產生封閉電漿軌道P。

換言之，第一磁體121及第二磁體122均沿著第一旋轉靶110內的所述封閉路徑延伸，第一磁體121具有徑向向外導引的第一極性磁極並且第二磁體122具有沿著所述路徑徑向向外導引的第二極性磁極。第一磁體121及第二磁體122沿著封閉路徑緊接彼此延伸，例如，其間具有基本恆定的間隔，使得沿著封閉路徑提供基本均勻的電漿限制區域。

第2(e)圖係垂直於封閉路徑的延伸的剖面中的第一磁體組件120的剖面圖。第一磁體121的南極徑向向外導引（亦即，朝向第一旋轉靶110），並且第二磁體122的北極鄰近其徑向向外導引（亦即，朝向第一旋轉靶110），使得電漿限制區域（此處為第二電漿限制區域32）藉由第一旋轉靶110的表面上的所得磁場線產生。

如在第2(b)圖中詳細描繪，封閉路徑可包括分別平行於第一旋轉軸A1延伸的兩個線性軌道區段。沿著所述線性軌道區段的每一者，第一磁體121及第二磁體122向外面向相應徑向方向，用於在第一旋轉靶的不同側面上提供第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32。兩個線性軌道區段可在軸向方向上延伸超過60%或更多，特別地超過第一旋轉靶110的軸向尺寸的70%或更多，使得第一旋轉靶的表面的主要部分的靶材料藉由產生的電漿濺射。封閉路徑可進一步包括在至少一個磁控濺射陰極100的兩個相對軸向端部上連接兩個線性軌道區段的兩個彎曲軌道區段。

在一些實施例中，第一磁體組件120被配置為提供封閉電漿軌道P，該封閉電漿軌道包括在至少一個磁控濺射陰極的第一側面上平行於第一旋轉軸A1延伸的第一電漿限制區域31、在至少一個磁控濺射陰極的不同於第一側面的第二側面上平行於第一旋轉軸A1延伸的第二電漿限制區域32、在至少一個磁控濺射陰極的第一軸向端部處連接第一及第二電漿限制區域的第一彎曲電漿限制區域33、及在至少一個磁控濺射陰極的第二軸向端部處連接第一及第二電漿限制區域的第二彎曲電漿限制區域34。

在可以與本文描述的其他實施例相結合的實施例中，至少一個磁控濺射陰極100的軸向方向（及陣列的其他磁控濺射陰極的軸向方向）可係基本垂直的方向。由此，第一彎曲電漿限制區域33可在至少一個磁控濺射陰極的上端處連接第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32，並且第二彎曲電漿限制區域34可在至少一個磁控濺射陰極的下端處連接第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32。在前視圖中，如在第2(b)圖中描繪，第一磁體組件120的封閉路徑及由此藉由第一磁體組件提供的封閉電漿軌道P可具有基本上軌道的形狀，該軌道具有在陣列的縱向方向L上彼此間隔開並且藉由旋轉靶的兩個軸向端部處的兩個曲線連接的兩個直線。

在一些實施方式中，第一彎曲電漿限制區域33及第二彎曲電漿限制區域34均可在陣列的前側上延伸。具體地，在朝向沉積區域30導引的前側處，電漿軌道在至少一個磁控濺射陰極的上端處及在至少一個磁控濺射陰極的下端處均可係封閉的。來自至少一個磁控濺射陰極的兩個軸向端部的基板上的濺射沉積速率可以利用第一磁體組件120的此種配置增加，因為電漿軌道在第一旋轉靶110的兩個軸向端部處朝向基板導引。在一些實施例中，在對應於至少一個磁控濺射陰極的軸向端部的基板區域上的增加的沉積速率（例如，在上部及下部基板邊緣區域上）可係有益的。

在其他實施例中，第一彎曲電漿限制區域33及第二彎曲電漿限制區域34均可在陣列的與前側相對的後側上延伸。具體地，在濺射沉積期間遠離基板導引的後側處，電漿軌道在至少一個磁控濺射陰極的上端處及在至少一個磁控濺射陰極的下端處均可係封閉的。在對應於磁控濺射陰極的兩個軸向端部的基板區域上的濺射沉積速率可以利用第一磁體組件120的此種配置減小。在一些實施例中，在對應於至少一個磁控濺射陰極的軸向端部的基板區域上的減小的沉積速率（例如，在上部及下部基板邊緣區域上）可係有益的。

如第1圖中進一步圖示，陣列210可包括在縱向方向L上在陣列210的第一端部處提供的第一端部陰極203及/或在縱向方向L上在陣列210的第二端部處提供的第二端部陰極204。第一端部陰極203及/或第二端部陰極204可包括不同於陣列的內部磁控濺射陰極的磁體組件的磁體組件，以便防止或減少在陣列210的端部處朝向真空沉積腔室201的壁的雜散塗佈。

特定而言，第一端部陰極203可包括被配置為用於產生在第一端部陰極203的單個側面上延伸的封閉電漿軌道的第三磁體組件223，特別地其中封閉電漿軌道面向陣列210的剩餘磁控濺射陰極。在實施方式中，第三磁體組件223可包括具有徑向向外導引的第一極性磁極的第一磁體，及圍繞第一磁體的具有徑向向外導引的第二極性磁極的第二磁體，從而產生封閉電漿軌道。在第1圖的剖面圖中，第二磁體在中心佈置的第一磁體的兩個相對側面上佈置。第三磁體組件223可對應於前濺射磁體組件，然而，該前濺射磁體組件在橫向方向上朝向相鄰磁控濺射陰極導引，並且不朝向沉積區域30導引。

替代地或此外，第二端部陰極204可包括被配置為用於產生在第二端部陰極204的單個側面上延伸的封閉電漿軌道的第四磁體組件224，特別地其中封閉電漿軌道朝向陣列210的剩餘磁控濺射陰極。第四磁體組件224可包括具有徑向向外導引的第一極性磁極的第一磁體、及在第二端部陰極的單個側面上圍繞第一磁體的具有徑向向外導引的第二極性磁極的第二磁體。在第1圖的剖面圖中，第二磁體在中心佈置的第一磁體的兩個相對側面上佈置。第四磁體組件224可對應於前濺射磁體組件，然而，該前濺射磁體組件在橫向方向上朝向相鄰磁控濺射陰極導引，並且不朝向沉積區域30導引。

在一些實施例中，具有至少一個磁控濺射陰極100的一些或所有特徵的四個、六個或更多磁控濺射陰極中的複數個在第一端部陰極203與第二端部陰極204之間佈置。特定而言，在第一及第二端部陰極之間佈置的磁控濺射陰極的每一者可具有被配置為提供封閉電漿軌道的磁體組件，該封閉電漿軌道具有在相應磁控濺射陰極的縱向方向L上的兩個相對側面上的軸向方向上延伸的兩個電漿限制區域。

在可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例中，第一屏蔽件21在至少一個磁控濺射陰極100與沉積區域30之間定位，及/或第二屏蔽件22在第二磁控濺射陰極202與沉積區域30之間定位，使得沉積窗20在第一屏蔽件21與第二屏蔽件22之間佈置。沉積窗實現從在至少一個陰極100與第二磁控濺射陰極202之間佈置的電漿限制區域在基板10上濺射沉積。特定而言，陣列210的磁控濺射陰極的每一者可具有在磁控濺射陰極與沉積區域30之間佈置的相應屏蔽件，使得複數個沉積窗分別在對應於磁控濺射陰極之間的區域的位置處提供。

第3圖圖示了具有在前視圖中以列佈置的磁控濺射陰極的陣列410的濺射沉積源。陣列410包括根據第2圖所示的至少一個磁控濺射陰極100配置的複數個磁控濺射陰極411。每個磁控濺射陰極包括被配置為用於產生封閉電漿軌道的磁體組件，該封閉電漿軌道在相應磁控濺射陰極的兩個相對側面上的相應軸向方向上延伸。第一及第二電漿限制區域朝向相應的相鄰磁控濺射陰極導引。在每個陰極的軸向端部處的兩個彎曲電漿限制區域分別在陣列的相同側面上佈置，特別地在面向沉積區域的陣列的前側上（或替代地在背對沉積區域的陣列的後側上）。第3圖所示的磁控濺射陰極的陣列410允許材料以合理的高沉積速率在降低的由帶電粒子輸入到基板中的能量下沉積在基板上，從而降低損壞敏感基板表面的風險。視情況，如本文描述的一個或兩個端部陰極可在陣列410的兩個相對端部上添加（第3圖中未圖示）。

第4(a)圖至第4(d)圖係根據本文描述的實施例的磁控濺射陰極100’的示意圖，該磁控濺射陰極可替換在本文描述的實施例的任一者中的第2圖所示的至少一個磁控濺射陰極100。第4(a)圖係第一側視圖，第4(b)圖係前視圖，第4(c)圖係第二側視圖，並且第4(d)圖係磁控濺射陰極100’的中心區段的剖面圖。磁控濺射陰極100’類似於上文描述的至少一個磁控濺射陰極100，使得可以參考上文解釋，此在本文中不重複。將僅描述差異。

磁控濺射陰極100’包括在可繞第一旋轉軸A1旋轉的第一旋轉靶110及在第一旋轉靶110中佈置的第一磁體組件120’。第一磁體組件120’包括具有徑向向外導引的第一極性磁極（例如南極）的第一磁體121、及具有徑向向外導引的第二極性磁極（例如北極）的第二磁體122。第一磁體121及第二磁體122沿著封閉路徑鄰近彼此延伸，該封閉路徑用於在第一旋轉靶的表面上產生封閉電漿軌道P’，其中第一電漿限制區域31在磁控濺射磁極100’的第一側面上平行於第一旋轉軸延伸並且第二電漿限制區域32在磁控濺射陰極的不同於第一側面的第二側面上（例如，在相對側面上）平行於第一旋轉軸A1延伸。

第一彎曲電漿限制區域33在磁控濺射陰極的第一軸向端部上連接第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32，並且第二彎曲電漿限制區域35在磁控濺射陰極的第二軸向端部處連接第一電漿限制區域31及第二電漿限制區域32。不同於第2圖的至少一個磁控濺射陰極100，第一彎曲電漿限制區域33可在陣列的前側上（或替代地在陣列的後側上）延伸並且第二彎曲電漿限制區域35可在陣列的後側上（或替代地在陣列的前側上）延伸。由此，封閉電漿軌道P’在磁控濺射陰極的軸向端部的一者處朝向沉積區域30導引並且在磁控濺射陰極的另一軸向端部處遠離沉積區域30導引。例如，第一彎曲電漿限制區域33可在陣列的前側上的磁控濺射陰極的上端處連接第一及第二電漿限制區域，並且第二彎曲電漿限制區域35可在陣列的後側上的磁控濺射陰極的下端處連接第一及第二電漿限制區域，或反之亦然。

具體地，封閉電漿軌道P’可在磁控濺射陰極100’的相對側面處「轉向」。其中封閉電漿軌道轉向的磁控濺射陰極的側面針對陣列的兩個相鄰磁控濺射陰極可係不同的，如在第5圖中示意性描繪。特定而言，至少一個磁控濺射陰極的封閉電漿軌道可包括在陣列的前側上延伸的上部軸向端部處的第一彎曲電漿限制區域、及在陣列的後側上延伸的下部軸向端部處的第二彎曲電漿限制區域，而鄰近至少一個磁控濺射陰極的第二磁控濺射陰極的封閉電漿軌道可包括在陣列的後側上延伸的上部軸向端部處的第一彎曲電漿限制區域、及在陣列的前側上延伸的下部軸向端部處的第二彎曲電漿限制區域。視情況，根據至少一個濺射陰極配置的另外的磁控濺射陰極及第二濺射陰極可以交替佈置緊接彼此佈置，如在第5圖中示意性描繪。

第5圖圖示了具有在前視圖中以列佈置的磁控濺射陰極的陣列420的濺射沉積源。陣列420包括根據第4圖所示的磁控濺射陰極100’配置的複數個磁控濺射陰極，其中陣列的相鄰磁控濺射陰極具有倒置佈置的磁體組件（亦即，相鄰磁控濺射陰極的磁體組件在旋轉軸周圍相對於彼此轉動180°），使得提供了磁控濺射陰極的交替陣列。每一個第二磁控濺射陰極421具有在陣列的前側上延伸的第一彎曲電漿限制區域（其在上部陰極端部處佈置）、及在陣列的後側上延伸的第二彎曲電漿限制區域（其在下部陰極端部處佈置）。分別在其間佈置的磁控濺射陰極422具有在陣列的後側上延伸的第一彎曲電漿限制區域（其在上部陰極端部處佈置）、及在陣列的前側上延伸的第二彎曲電漿限制區域（其在下部陰極端部處佈置）。磁控濺射陰極的此種交替佈置可以提供具有更均勻的上部及下部端部的濺射沉積層，因為補償了藉由上部及下部彎曲電漿限制區域之間的差異導致的潛在不均勻性。

如上文解釋，如本文描述的端部陰極（在5圖中未圖示）可視情況在陣列420的一個或兩個端部處佈置。

第6A圖及第6B圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源的示意性剖面圖。在第6A圖的濺射沉積源510中，兩個相鄰磁控濺射陰極的磁體組件相對於彼此「非對稱地」佈置。在第6B圖的濺射沉積源520中，兩個相鄰磁控濺射陰極的磁體組件相對於彼此「對稱地」佈置。

首先參見第6A圖，至少一個磁控濺射陰極511的第一磁體組件的第一及第二磁體面向鄰近至少一個磁控濺射陰極511佈置的第二磁控濺射陰極512的第二磁體組件的第一及第二磁體，並且相對於第二磁體組件的第一及第二磁體非對稱地佈置。「非對稱地佈置」可理解為第一磁體組件的第一磁體的第一極性磁極朝向相鄰磁控濺射陰極的第二磁體組件的第一磁體的第二極性磁極導引，並且第一磁體組件的第二磁體的第二極性磁極朝向相鄰磁控濺射陰極的第二磁體組件的第二磁體的第一極性磁極導引。若相鄰磁控濺射陰極的磁體組件的相對磁極朝向彼此導引，較大電漿限制區域在磁控濺射陰極之間產生，或甚至一個連續電漿限制區域在相鄰磁控濺射陰極之間延伸。此導致支援帶電粒子偏離基板的磁透鏡效應，並且可對於敏感基板上的濺射沉積係有益的。

陣列的若干對相鄰磁控濺射陰極可具有分別相對於彼此非對稱地佈置的磁體組件，如在第6A圖中示意性描繪。

現參見第6B圖，至少一個磁控濺射陰極521的第一磁體組件的第一及第二磁體面向鄰近至少一個磁控濺射陰極521佈置的第二磁控濺射陰極522的第二磁體組件的第一及第二磁體，並且相對於第二磁體組件的第一及第二磁體對稱地佈置。「對稱地佈置」可理解為第一磁體組件的第一磁體的第一極性磁極朝向相鄰磁控濺射陰極的第二磁體組件的第一磁體的第一極性磁極導引，並且第一磁體組件的第二磁體的第二極性磁極朝向相鄰磁控濺射陰極的第二磁體組件的第二磁體的第二極性磁極導引。若相鄰磁控濺射陰極的磁體組件的相同磁極朝向彼此導引，較小電漿限制區域在相鄰磁控濺射陰極之間產生，此可用於減小濺射沉積速率及/或用於進一步減少輸入到基板中的能量。

陣列的若干對相鄰磁控濺射陰極可具有分別相對於另一者對稱地佈置的磁體組件，如在第6B圖中示意性描繪。

第7圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源600的示意性剖面圖，該濺射沉積源被配置為用於兩側濺射系統中，此允許在濺射沉積源600的相對側面上的兩個基板的同時或後續塗佈。濺射沉積源600可根據本文描述的實施例的任一者配置。

濺射沉積源600在真空沉積腔室201中佈置。用於塗佈基板10的沉積區域30在濺射沉積源600的前側上佈置，並且用於塗佈第二基板11的第二沉積區域630在與第一側面相對的濺射沉積源600的後側上佈置。基板運輸軌道可穿過兩個沉積區域的每一者延伸。

至少一個磁控濺射陰極100或磁控濺射陰極的陣列210的若干磁控濺射陰極包括被配置為用於產生如本文描述的封閉「雙側單軌道」的磁體組件。至少一個磁控濺射陰極100的「雙側單軌道」包括朝向第一相鄰磁控濺射陰極導引的第一電漿限制區域31及朝向第二相鄰磁控濺射陰極導引的第二電漿限制區域32。由此，藉由電漿粒子從旋轉靶噴射的靶材料原子可朝向其中佈置基板10的沉積區域30傳播，並且朝向其中佈置第二基板11的第二沉積區域630傳播。材料利用率可以進一步增加，因為減少量的靶材料原子在真空沉積腔室201的壁上或在其他材料屏蔽件上累積。

在可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例中，至少一個磁透鏡25可在濺射沉積源與沉積區域之間的區域中提供。至少一個磁透鏡25可被配置為將帶電粒子（諸如電漿的電子或離子）轉移遠離基板，此可進一步軟化基板上的濺射沉積。在一些實施例中，可提供複數個磁透鏡，例如，在沉積窗20的區域中作用，該等沉積窗可分別在磁控濺射陰極與沉積區域之間佈置的屏蔽件之間提供。

第8圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源701的示意性剖面圖，其中濺射沉積源701被配置為用於在線沉積系統700中，其中在濺射沉積期間在下游方向D上將基板10運輸經過濺射沉積源701，特別地以連續線性移動。

濺射沉積源701包括在縱向方向L上延伸的以列佈置的磁控濺射陰極的陣列210。陣列210包括如本文描述的至少一個磁控濺射陰極100，包括被配置為用於產生封閉電漿軌道的第一磁體組件120，該封閉電漿軌道在至少一個磁控濺射陰極100的第一側面上及在第二側面上延伸。至少一個磁控濺射陰極的第一側面及第二側面面向兩個不同方向，該等方向相對於第一旋轉軸A1封閉第一角度a1。第一角度a1可係160°或更大，特別地約180°。特定而言，第一側面及第二側面朝向兩個相鄰磁控濺射陰極面向縱向方向L，使得在濺射沉積期間用來自電漿的高能粒子轟擊基板顯著減少。視情況，具有在陣列的縱向方向L上導引的磁體組件的若干磁控濺射陰極可在陣列210的初始區段中提供，如第8圖中示意性描繪。由此，可以減少濺射沉積對敏感基板層的負面效應。

一旦初始濺射沉積層藉由在陣列210的初始區段中佈置的磁控濺射陰極在敏感基板上形成，後續陰極的磁體組件的磁體可以進一步朝向基板傾斜，因為初始濺射沉積層可以用作濺射沉積層的後續沉積的部分的保護膜。磁體組件朝向基板的傾斜增加了濺射沉積速率，但亦增加了用高能及潛在有害的電漿粒子轟擊基板。

第二磁控濺射陰極202可在下游方向D上鄰近至少一個磁控濺射陰極100佈置。第二磁控濺射陰極202的封閉電漿軌道的第一側面及第二側面可封閉小於第一角度a1的第二角度a2。具體地，如與至少一個磁控濺射陰極100的第一磁體組件的磁體相比，第二磁控濺射陰極202的第二磁體組件的磁體可朝向基板傾斜。例如，第二角度a2小於180°，例如，在120°與150°之間。如與至少一個磁控濺射陰極100相比，第二磁控濺射陰極202提供基板上的增加的沉積速率及增加的粒子轟擊，此可係可接受的，因為用作保護的初始濺射膜已經在基板的敏感層上沉積。視情況，在第一及第二側面之間具有第二角度a2的若干第二磁控濺射陰極202可在至少一個磁控濺射陰極100的下游緊接彼此佈置。

視情況，第三磁控濺射陰極301可在下游方向D上在第二濺射陰極202的下游佈置。第三磁控濺射陰極301的封閉電漿軌道的第一側面及第二側面可封閉小於第一角度a1及第二角度a2的第三角度a3。具體地，如與第二磁控濺射陰極202的第二磁體組件的磁體相比，第三磁控濺射陰極301的第三磁體組件的磁體可進一步朝向基板傾斜。例如，第三角度a3可小於120°，例如，在70°與110°之間。如與第二磁控濺射陰極202相比，第三磁控濺射陰極301提供基板上的增加的沉積速率及增加的粒子轟擊，此可係可接受的，因為濺射膜已經藉由陣列的先前磁控濺射陰極在基板的敏感層上沉積。視情況，在第一及第二側面之間具有第三角度a3的若干第三磁控濺射陰極301可在第二磁控濺射陰極202的下游緊接彼此佈置。

視情況，具有其磁體進一步朝向基板傾斜的磁體組件的另外磁控濺射陰極可在第三磁控濺射陰極301的下游提供，例如，至少一個第四磁控濺射陰極302在第一及第二側面之間封閉第四角度a4（小於第三角度a3），並且至少一個第五磁控濺射陰極303在第一及第二側面之間封閉第五角度a5（小於第四角度a4）。濺射沉積速率可以在下游方向D上以逐步方式增加，因為濺射沉積層用作在陣列的初始區段下游的位置處的敏感基板層的保護。

在可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例中，陣列210進一步包括在第二磁控濺射陰極202的下游（及可選的第三、第四及第五磁控濺射陰極的下游）佈置的至少一個前濺射陰極304。前濺射陰極304包括被配置為提供封閉電漿軌道的前濺射磁體組件310，該封閉電漿軌道在面向沉積區域30的前濺射陰極的單個側面上延伸。若干前濺射陰極（例如，前濺射陰極304及前濺射陰極305）可在下游方向上在陣列210的最終區段處佈置。前濺射陰極304提供了高沉積速率，此可係可接受的，因為保護層已經在敏感基板層上形成。

在可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例中，至少一個磁控濺射陰極的磁體組件可係可移動的，用於調節第一側面與第二側面之間的角度。特定而言，可以例如利用致動器調節在磁體組件的線性軌道區段之間的第一角度a1，特定而言在50°與180°之間的範圍中。此允許磁控濺射陰極適用於待塗佈的基板的敏感性、適用於將在基板上沉積的沉積材料、及/或適用於濺射沉積製程。在其他實施例中，在旋轉靶內側的磁體組件的位置及佈置可係固定的。

在一些實施例中，包括第一屏蔽件21及第二屏蔽件22的複數個屏蔽件在陣列210與沉積區域30之間定位，其中在兩個相鄰屏蔽件之間提供的沉積窗20在下游方向D上逐漸變大。具體地，在相鄰屏蔽件之間的距離適用於相關聯的磁控濺射陰極的磁體組件的相應傾斜角度。在前濺射陰極與沉積區域30之間可能不佈置屏蔽件。

在可以與本文描述的其他實施例相結合的一些實施例中，可以調節在兩個相鄰屏蔽件之間的沉積窗20的寬度及/或形狀。因此，沉積窗20可以調節為相關聯的磁控濺射陰極的磁體組件的傾斜角度。此允許濺射沉積源適用於具有各種敏感水平的基板。

第9圖係根據本文描述的實施例的示出在基板上沉積材料的方法的流程圖。

在方塊910中，材料從具有繞第一旋轉軸旋轉的第一旋轉靶中佈置的第一磁體組件的至少一個磁控濺射陰極濺射。第一磁體組件在第一旋轉靶的表面上提供封閉電漿軌道，其中第一電漿限制區域在第一磁控濺射陰極的第一側面上平行於第一旋轉軸延伸，並且第二電漿限制區域在第一磁控濺射陰極的不同於第一側面的第二側面上平行於第一旋轉軸延伸。至少一個磁控濺射陰極可視情況係以列佈置的磁控濺射陰極的陣列的內部磁控濺射陰極。

第一側面及第二側面可係至少一個磁控濺射陰極的兩個相對側面，第一側面面向第一相鄰磁控濺射陰極並且第二側面面向陣列的第二相鄰磁控濺射陰極。

在方塊920中，基板在連續線性移動中移動經過濺射沉積源，用於利用材料塗佈基板。例如，基板可於在線沉積系統中塗佈，其中基板在下游方向D上移動經過濺射沉積源。濺射沉積源可具有在下游方向D上緊接彼此佈置的若干磁控濺射陰極。至少一個磁控濺射陰極的第一側面及第二側面可面向兩個不同方向，該等方向相對於第一旋轉軸封閉第一角度a1。例如，第一角度可係約180°。

視情況，第二磁控濺射陰極可相對於至少一個磁控濺射陰極在下游位置處佈置。第二磁控濺射陰極的第一側面及第二側面可面向兩個不同方向，該等方向相對於第二磁控濺射陰極的第二旋轉軸封閉小於第一角度的第二角度a2。

視情況，第三磁控濺射陰極可相對於第二磁控濺射陰極在下游位置處佈置。第三磁控濺射陰極的第一側面及第二側面可面向兩個不同方向，該等方向相對於第三磁控濺射陰極的第三旋轉軸封閉小於第一及第二角度的第三角度。

視情況，前濺射陰極可相對於第二（及視情況第三）磁控濺射陰極在下游位置處佈置。前濺射陰極被配置為提供封閉電漿軌道，該封閉電漿軌道在面向沉積區域的前濺射陰極的單個側面上延伸。

在替代製程中，基板可以往復方式在沉積區域中移動，例如，在兩個轉向位置之間，特別地在擺動或掃掠移動中。在此種濺射沉積系統中，根據本文描述的至少一個磁控濺射陰極配置的複數個磁控濺射陰極可緊接彼此佈置，並且特別地在兩個端部陰極之間佈置。第一及第二電漿限制區域可分別在兩個相鄰磁控濺射陰極之間佈置，如第1圖所示，以便獲得基板上的「軟」濺射沉積。

在一些實施例中，在基板上沉積的材料形成透明的導電氧化物膜。例如，在基板上沉積的材料可包括IZO、ITO、及IGZO的至少一者。在一些實施例中，材料包括金屬，諸如Ag。

基板可包括將用本文描述的濺射沉積源塗佈的敏感層或圖案，特別地包括有機或OLED材料。

濺射沉積源可被配置為用於DC濺射。在一些實施例中，濺射沉積源可被配置為用於脈衝DC濺射。

在實施例中，濺射沉積源可被配置為用於濺射透明導電氧化物膜。系統可被配置為用於沉積材料，如氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide；IZO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide；IGZO)或MoN。在實施例中，系統可被配置為用於沉積金屬材料，如銀、鎂銀(MgAg)、鋁、銦、銦錫(InSn)、銦鋅(InZn)、鎵、鎵鋅(GaZn)、鈮、鹼金屬(如Li或Na)、鹼土金屬(如Mg或Ca)、釓、鑭、鑭系元素(如Ce、Nd、或Dy)、及彼等材料的合金。在實施例中，系統可被配置為用於沉積金屬氧化物材料，諸如AlO_x、NbO_x、SiO_x、WO_x、ZrO_x。濺射沉積源可被配置為用於沉積電極，特別地顯示器中的透明電極，特別地OLED顯示器、液晶顯示器、及觸控式萤幕。更特定地，系統可被配置為用於沉積頂部發射OLED的頂部觸點。在實施例中，系統可被配置為用於沉積電極，特別地薄膜太陽能電池中的透明電極、光電二極體、及智慧或可切換玻璃。系統可被配置為用於濺射用作電荷產生層的透明介電質。系統可被配置為用於沉積材料，如氧化鉬(MoO)，或過渡金屬氧化物，如氧化釩(VO)或氧化鎢(WOx)、氧化鋯(ZrO)或氧化鑭(LaO)。系統可被配置為用於濺射用於光學增強層的透明介電質，如氧化矽(SiO)、氧化鈮(NbO)、氧化鈦(TiO)、或氧化鉭(TaO)。

在實施例中，旋轉靶的靶材料可以選自由下列組成的群組：銀、鋁、矽、鉭、鉬、鈮、鈦及銅。特別地，靶材料可以選自由下列組成的群組：IZO、ITO、銀、IGZO、鋁、矽、NbO、鈦、鋯、及鎢。濺射沉積源可被配置為經由反應性濺射製程沉積材料。在反應性濺射製程中，通常沉積靶材料的氧化物。然而，亦可能沉積氮化物或氮氧化物。

本文描述的實施例可以用於顯示器PVD，亦即，在用於顯示器市場的大面積基板上的濺射沉積。根據一些實施例，大面積基板或相應載體（其中載體具有複數個基板）可具有至少0.67 m ²的大小。通常，大小可以係約0.67 m ²(0.73 mx0.92 m-Gen 4.5)至約8 m ²，更通常約2 m ²至約9 m ²或甚至高達12 m ²。通常，對此提供了根據本文描述的實施例的結構、設備（諸如陰極組件）、及方法的基板或載具係如本文描述的大面積基板。

封閉電漿軌道面向相鄰磁控濺射陰極的特徵提供了實現「軟」濺射沉積的優點。例如，減少利用高能粒子轟擊基板。可減輕基板（特別地基板上的OLED塗層）的損壞。此對於敏感基板或層上的沉積，更特別地具有敏感塗層的基板上的沉積係特別有利的。藉由本文描述的磁體組件產生的「 雙側單軌道」的特徵減少利用高能粒子轟擊基板，並且同時增加材料利用率，因為可以減少附著在真空腔室壁上及其他材料屏蔽件上的靶材料原子的部分。

儘管上述內容涉及一些實施例，其他及進一步實施例可在不脫離本揭露的基本範疇的情況下設計。範疇藉由以下申請專利範圍決定。

10:基板 11:第二基板 20:沉積窗 21:第一屏蔽件 22:第二屏蔽件 25:磁透鏡 30:沉積區域 31:第一電漿限制區域 32:第二電漿限制區域 33:第一彎曲電漿限制區域 34:第二彎曲電漿限制區域 35:第二彎曲電漿限制區域 100:磁控濺射陰極 100':磁控濺射陰極 110:第一旋轉靶 120:第一磁體組件 120':第一磁體組件 121:第一磁體 122:第二磁體 200:濺射沉積源 201:真空沉積腔室 202:第二磁控濺射陰極 203:第一端部陰極 204:第二端部陰極 210:陣列 222:第二磁體組件 223:第三磁體組件 224:第四磁體組件 301:第三磁控濺射陰極 302:第四磁控濺射陰極 303:第五磁控濺射陰極 304:前濺射陰極 305:前濺射陰極 310:前濺射磁體組件 410:陣列 411:磁控濺射陰極 420:陣列 421:第二磁控濺射陰極 422:磁控濺射陰極 510:濺射沉積源 511:磁控濺射陰極 512:第二磁控濺射陰極 520:濺射沉積源 521:磁控濺射陰極 522:第二磁控濺射陰極 600:濺射沉積源 630:第二沉積區域 700:在線沉積系統 701:濺射沉積源 901:箭頭 902:箭頭 903:箭頭 905:箭頭 910:方塊 920:方塊 A1:第一旋轉軸 a1:第一角度 A2:第二旋轉軸 a2:第二角度 a3:第三角度 a4:第四角度 a5:第五角度 D:下游方向 L:縱向方向 P:封閉電漿軌道 P':封閉電漿軌道

為了能夠詳細理解上文記載的特徵，對上文簡要概述的標的的更特定描述在下文藉由參考實施例來提供。附圖係關於實施例並且在下文中描述： 第1圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源的示意性剖面圖； 第2(a)圖至第2(d)圖係根據本文描述的實施例的磁控濺射陰極的示意圖，亦即第一側視圖(a)、前視圖(b)、第二側視圖(c)、及剖面圖(d)； 第2(e)圖係磁控濺射陰極的磁體組件的示意性剖面圖； 第3圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源的示意性前視圖； 第4(a)圖至第4(d)圖係根據本文描述的實施例的磁控濺射陰極的示意圖，亦即第一側視圖(a)、前視圖(b)、第二側視圖(c)、及剖面圖(d)； 第5圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源的示意性前視圖； 第6A圖、第6B圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源的示意性剖面圖； 第7圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源的示意性剖面圖； 第8圖係根據本文描述的實施例的濺射沉積源的示意性剖面圖；以及 第9圖係根據本文描述的實施例的示出在基板上沉積材料的方法的流程圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10:基板

20:沉積窗

21:第一屏蔽件

22:第二屏蔽件

30:沉積區域

31:第一電漿限制區域

32:第二電漿限制區域

100:磁控濺射陰極

110:第一旋轉靶

120:第一磁體組件

200:濺射沉積源

201:真空沉積腔室

202:第二磁控濺射陰極

203:第一端部陰極

204:第二端部陰極

210:陣列

222:第二磁體組件

223:第三磁體組件

224:第四磁體組件

901:箭頭

902:箭頭

903:箭頭

905:箭頭

L:縱向方向

P:封閉電漿軌道

A1:第一旋轉軸

a1:第一角度

A2:第二旋轉軸

Claims (20)

1. 一種濺射沉積源(200)，包含成列佈置之磁控濺射陰極的一陣列(210)，用於塗佈在該陣列(210)的一前側上之一沉積區域(30)中之一基板(10)，其中該陣列(210)的至少一個磁控濺射陰極(100)包含：一第一旋轉靶(110)，可繞一第一旋轉軸(A1)旋轉；以及一第一磁體組件(120)，在該第一旋轉靶(110)中佈置並且被配置為在該第一旋轉靶的一表面上提供一封閉電漿軌道(P)，其中該封閉電漿軌道(P)在該至少一個磁控濺射陰極(100)的一第一側面上及一第二側面上沿著該第一旋轉軸(A1)延伸，該第一側面及該第二側面面向兩個不同方向，該等方向相對於該第一旋轉軸(A1)封閉30°或更大的一第一角度。
2. 如請求項1所述之濺射沉積源，其中該至少一個磁控濺射陰極(100)的該第一側面及該第二側面面向兩個不同方向，該等方向相對於該第一旋轉軸(A1)封閉90°或更大的一第一角度(a1)。
3. 如請求項1所述之濺射沉積源，其中該至少一個磁控濺射陰極(100)的該第一側面及該第二側面係面向該陣列(210)的一縱向方向(L)的兩個相對側面。
4. 如請求項1所述之濺射沉積源，其中該第一磁體組件(120)包含：一第一磁體(121)，具有徑向向外導引的一第一極性 磁極；以及一第二磁體(122)，具有徑向向外導引的一第二極性磁極，其中該第一磁體(121)及該第二磁體(122)沿著一封閉路徑鄰近彼此延伸，用於在該第一旋轉靶的該表面上產生該封閉電漿軌道(P)。
5. 如請求項1所述之濺射沉積源，其中該封閉電漿軌道(P)包括一第一電漿限制區域(31)、一第二電漿限制區域(32)、一第一彎曲電漿限制區域(33)及一第二彎曲電漿限制區域(34、35)，其中該一第一電漿限制區域(31)在該至少一個磁控濺射陰極的該第一側面上平行於該第一旋轉軸(A1)延伸，該第二電漿限制區域(32)在該至少一個磁控濺射陰極的不同於該第一側面的該第二側面上平行於該第一旋轉軸(A1)延伸，該第一彎曲電漿限制區域(33)在該至少一個磁控濺射陰極的一第一軸向端部處連接該第一及第二電漿限制區域，且該第二彎曲電漿限制區域(34、35)在該至少一個磁控濺射陰極的一第二軸向端部處連接該第一及第二電漿限制區域。
6. 如請求項5所述之濺射沉積源，其中該第一彎曲電漿限制區域(33)在該陣列的該前側上延伸，且該第二彎曲電漿限制區域(35)在該陣列的一後側上延伸，或反之亦然。
7. 如請求項5所述之濺射沉積源，其中該第一彎曲電漿限制區域(33)及該第二彎曲電漿限制區域 (34)均在該陣列的該前側上延伸；或其中該第一彎曲電漿限制區域(33)及該第二彎曲電漿限制區域(34)均在該陣列的與該前側相對的一後側上延伸。
8. 如請求項1至7中任一項所述之濺射沉積源，其中該陣列(210)之鄰近該至少一個磁控濺射陰極(100)佈置之一第二磁控濺射陰極(202)包含：一第二旋轉靶，可繞一第二旋轉軸(A2)旋轉；以及一第二磁體組件(222)，在該第二旋轉靶中佈置並且被配置為在該第二旋轉靶的一表面上提供一封閉電漿軌道，其中該封閉電漿軌道在該第二磁控濺射陰極(202)的一第一側面上及一第二側面上沿著該第二旋轉軸(A2)延伸。
9. 如請求項8所述之濺射沉積源，其中該至少一個磁控濺射陰極(100)的該第一側面面向該第二磁控濺射陰極(202)，並且該第二磁控濺射陰極(202)的該第二側面面向該至少一個磁控濺射陰極(100)。
10. 如請求項8所述之濺射沉積源，其中該至少一個磁控濺射陰極的該封閉電漿軌道包含：在該陣列的該前側上延伸之一上部軸向端部處之一第一彎曲電漿限制區域，及在該陣列的一後側上延伸之一下部軸向端部處之一第二彎曲電漿限制區域，並且其中該第二磁控濺射陰極的該封閉電漿軌道包含：在該陣列的該後側上延伸之一上部軸向端部處之一第一彎 曲電漿限制區域，及在該陣列的該前側上延伸之一下部軸向端部處之一第二彎曲電漿限制區域；以及該陣列視情況包含呈一交替佈置之對應於該至少一個磁控濺射陰極及該第二磁控濺射陰極之額外磁控濺射陰極。
11. 如請求項8所述之濺射沉積源，被配置為用於一在線沉積系統，其中該至少一個磁控濺射陰極(100)的該第一側面及該第二側面面向兩個不同方向，該等方向相對於該第一旋轉軸(A1)封閉一第一角度(a1)，並且該第二磁控濺射陰極(202)的該第一側面及該第二側面面向兩個不同方向，該等方向相對於該第二旋轉軸(A2)封閉一第二角度(a2)，該第二角度(a2)小於該第一角度(a1)。
12. 如請求項11所述之濺射沉積源，其中該第二磁控濺射陰極(202)經佈置而在該在線沉積系統的一下游方向(D)上鄰近該至少一個磁控濺射陰極(100)，該陣列進一步包含：至少一個前濺射陰極(304)，佈置在該第二磁控濺射陰極(202)的該下游方向(D)上，並且包含：一前濺射磁體組件(310)，被配置為提供在面向該沉積區域(30)之該前濺射陰極的一單個側面上延伸之一封閉電漿軌道。
13. 如請求項8所述之濺射沉積源，進一步包 含：一第一屏蔽件(21)，定位在該至少一個磁控濺射陰極(100)與該沉積區域(30)之間，及一第二屏蔽件(22)，定位在該第二磁控濺射陰極(202)與該沉積區域(30)之間，使得一沉積窗佈置在該第一屏蔽件與該第二屏蔽件之間。
14. 如請求項1至7中任一項所述之濺射沉積源，其中該陣列的兩個相鄰磁控濺射陰極的磁體組件相對於彼此非對稱地佈置。
15. 如請求項1至7中任一項所述之濺射沉積源，該陣列(210)進一步包含：一第一端部陰極(203)，在該陣列(210)的一第一端部處提供，並且包含一第三磁體組件(223)，用於產生在該第一端部陰極(203)的一單個側面上延伸之一封閉電漿軌道，該陣列視情況進一步包含：一第二端部陰極(204)，在該陣列(210)的一第二端部處提供，並且包含一第四磁體組件(224)，用於產生在該第二端部陰極(204)的一單個側面上延伸之一封閉電漿軌道。
16. 一種磁控濺射陰極，包含：一旋轉靶，可繞一旋轉軸旋轉；以及一磁體組件，在該旋轉靶中佈置並且包含：一第一磁體，具有徑向向外導引的一第一極性磁極； 以及一第二磁體，具有徑向向外導引的一第二極性磁極，其中該第一磁體及該第二磁體沿著一封閉路徑鄰近彼此延伸，用於在該旋轉靶的一表面上產生一封閉電漿軌道(P)，其中一第一電漿限制區域(31)在該磁控濺射陰極的一第一側面上平行於該旋轉軸延伸，並且一第二電漿限制區域(32)在該磁控濺射陰極的一第二側面上平行於該旋轉軸延伸，該第二側面不同於該第一側面。
17. 一種在一基板上沉積一材料的方法，該方法包含以下步驟：濺射來自至少一個磁控濺射陰極的該材料，該磁控濺射陰極具有一第一磁體組件，該第一磁體組件佈置在一第一旋轉靶中，該第一旋轉靶繞一第一旋轉軸(A1)旋轉，其中該第一磁體組件在該第一旋轉靶的一表面上提供一封閉電漿軌道(P)，其中一第一電漿限制區域(31)在該至少一個磁控濺射陰極的一第一側面上平行於該第一旋轉軸延伸，並且一第二電漿限制區域(32)在該至少一個磁控濺射陰極的一第二側面上平行於該第一旋轉軸延伸，該第二側面不同於該第一側面，該第一側面及該第二側面面向兩個不同方向，該等方向相對於該第一旋轉軸(A1)封閉30°或更大的一第一角度。
18. 如請求項17所述之方法，其中該第一側面 及該第二側面係該至少一個磁控濺射陰極的兩個相對側面，該第一側面面向一第一相鄰磁控濺射陰極，並且該第二側面面向一第二相鄰磁控濺射陰極。
19. 如請求項17至18中任一項所述之方法，其中沉積在該基板上之該材料形成一透明導電氧化物膜。
20. 如請求項17至18中任一項所述之方法，其中沉積在該基板上之該材料包含下列的至少一者：IZO、ITO、IGZO及Ag。

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