專利名稱:離子沉積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于寬離子束沉積(broad ion beam d印osition, BIBD) i殳備及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
眾所周知,BIBD設(shè)備具有離子源,該離子源通過(guò)平行柵極提供離子 束而形成了準(zhǔn)直束,該準(zhǔn)直束投射到目標(biāo)物體上以將材料噴鍍到基底上。 通常目標(biāo)物體放置在與離子束主軸成大約45°的位置,因而產(chǎn)生的濺鍍 在相當(dāng)寬的弧線范圍內(nèi)出現(xiàn)而且高度地不均勻。這樣產(chǎn)生的離子束在橫 截面上大體是圓形的,因此目標(biāo)物體的相當(dāng)多的部分不能利用,或者一 些離子束很容易從目標(biāo)物體邊緣通過(guò),導(dǎo)致散落的材料是可能受濺鍍。 兩種方式效率都很低下,到目前為止大部分離子束沉積被作為一個(gè)研究 工具或者在制備必須有特別薄膜性能和只能通過(guò)這種技術(shù)獲得的部件中 使用。這是因?yàn)榈侥壳盀橹股a(chǎn)量是非常的低,因此只能高價(jià)值物品才 能夠承受如此操作的費(fèi)用。
眾所周知,為了能夠進(jìn)行連續(xù)的沉積,將多于一種不同材料的目標(biāo) 物體例如以六邊形的形式裝于卡盤(pán)上,但是這種情況意味著為了避免散 落對(duì)前面的和隨后的目標(biāo)物體影響,在目標(biāo)物體上的離子束面積不得不 進(jìn)一步減少。
發(fā)明內(nèi)容
從一方面來(lái)講,本發(fā)明為寬離子束沉積設(shè)備,其包括
(a) —用于產(chǎn)生離子束的離子源;和
(b) —用于順利地對(duì)齊目標(biāo)物體和離子束的可轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)支架,其特 征在于目標(biāo)物體大體是長(zhǎng)方形而離子源是被設(shè)置用于產(chǎn)生橫截面是長(zhǎng)方形的離子束。
從另一方面來(lái)講,該設(shè)備存在于寬離子束沉積設(shè)備中,該寬離子束 沉積設(shè)備包括用于產(chǎn)生離子束的離子源和可轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)支架,該可轉(zhuǎn)動(dòng)目 標(biāo)支架限定了多個(gè)目標(biāo)位置,其特征在于第一位置位于的方位,在使用 時(shí),該方位是位于在隨后位置上撞擊的離子束的陰影中。
優(yōu)選地,所述目標(biāo)位置是在空間上分離且向各自的面彎曲,各自的 面是一種有多個(gè)面的理論上有規(guī)律的幾何圖形,面的數(shù)目等于位置數(shù)貝。 例如,有可能有8個(gè)位置。
從又一方面來(lái)講,本發(fā)明包括離子束沉積設(shè)備,該離子束沉積i殳備 包括一沿著路徑用于產(chǎn)生一離子束的離子源, 一在路徑上的目標(biāo)位置, 一到路徑一邊的基底支架和一到路徑另一邊的輔助工藝通道。
在許多情形下,離子源可以包括一用于包含等離子體并帶有離子出
口的腔室;和一裝在出口用于從等離子體中抽取離子流并將它們?cè)谝环?向上變成離子束的加速器,其中,加速器包括四個(gè)分隔開(kāi)的大致平行的
柵極,在該方向上的第二到第四柵極:帔兩組支架定位,其中一組支撐第 二和第四柵極,另外一組支撐第三柵極。
第二柵極不需要在第 一柵極上支撐,而它的支架能穿過(guò)第 一個(gè)柵極 的孔,使其與腔壁或其延長(zhǎng)部分接合,真正地能坐落于這樣壁或延長(zhǎng)部 分的壁凹中。絕緣體長(zhǎng)度為此能顯著地延長(zhǎng)。用于第三柵極的支架類似 地穿過(guò)第一柵極。
在一優(yōu)選實(shí)施例中,第一組支架中至少一個(gè)支架包括一個(gè)從第二柵 極延伸到第四個(gè)柵極的絕緣體,和另外或選^^地第二組支架中至少 一個(gè) 支架包括一個(gè)從腔壁延伸到第三柵極的絕緣體,所述腔壁限定了出口或 其延伸部分。可選擇地,另一組支架中的至少一個(gè)支架包括從第三柵極 延伸到第四柵極的絕緣體。特別優(yōu)選地是,上述所提到的絕緣體在所有 的各個(gè)支架上存在。
也優(yōu)選地,至少一些絕緣體中包括結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生噴濺陰影 從而阻止了反向的噴濺在絕緣體整個(gè)長(zhǎng)度上產(chǎn)生導(dǎo)電通路。這樣的結(jié)構(gòu) 同時(shí)也能通過(guò)增加絕緣體表面的尋跡長(zhǎng)度的方式而形成。在以上任一情形中,第一柵極可機(jī)械地預(yù)加應(yīng)力,以在大致單軸方 向上顯示凹或凸的外形。申請(qǐng)人已經(jīng)充分地意識(shí)到機(jī)械的預(yù)應(yīng)力使得一 種精確設(shè)計(jì)構(gòu)造能夠被實(shí)現(xiàn),它將在高溫下不會(huì)變形,且不需要昂貴的 預(yù)熱處理。雖然預(yù)應(yīng)力處理是在一維上的,但是它能夠被機(jī)器加工成腔 壁或者其它部件,第一柵極可以被夾緊在所述腔壁或者其它部件上,因
此從而避免了昂貴的預(yù)熱處理。申請(qǐng)人進(jìn)一步意識(shí)到,與6346768中所 教導(dǎo)的相反,凸曲線是可取的,因?yàn)檫@將在一定程度上解決等離子體不 均一性或允許等離子體密度與一特定設(shè)計(jì)的構(gòu)造相匹配的可能性,因?yàn)?當(dāng)預(yù)加應(yīng)力時(shí),第一柵極被將會(huì)停留在被預(yù)先設(shè)計(jì)的地方。凹的外形能 夠被用于提供"空"離子束。
柵極大體上是長(zhǎng)方形,軸線是縱向軸線。
在鄰近周?chē)臇艠O中至少一些開(kāi)口在橫截面可能比那些位于中心區(qū) 域的要小。以前認(rèn)為,為了增加鄰近等離子體腔壁處的電流流動(dòng),外面 的洞或者開(kāi)口應(yīng)當(dāng)比較大,在該位置等離子體的密度減少。發(fā)明人出人 意料地發(fā)現(xiàn)這是一種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),他們的建議將引起離子束減少的發(fā)散。 通常,開(kāi)口的橫截面是與預(yù)期的局部等離子密度成比例的。離子源可包 括多個(gè)等離子體發(fā)生器,當(dāng)離子源是長(zhǎng)方形或狹長(zhǎng)時(shí),多個(gè)等離子體發(fā) 生器可以沿著它長(zhǎng)度上分隔開(kāi)。
離子源可以包括一個(gè)等離子體發(fā)生器、 一個(gè)有用于等離子體容積的 腔室、 一個(gè)位于容積中的主體,該主體用于產(chǎn)生局部損失并因而減少局 部等離子體密度,以限定穿越容積的等離子體密度。
在一優(yōu)選的安排中,穿越腔室的等離子體密度被設(shè)計(jì)得更加均一。 申請(qǐng)人:已經(jīng)意識(shí)到,有一個(gè)令人驚奇的、完全不同的方式去解決等 離子體均 一性問(wèn)題或者取得優(yōu)選的等離子體梯度,它是可以減少較高等 離子密度,該問(wèn)題通常是在朝向等離子體中心出現(xiàn),因此穿過(guò)整個(gè)等離 子體的密度顯著地更加均一或者按要求分級(jí)。這是能夠同傳統(tǒng)的磁場(chǎng)方 式結(jié)合起來(lái)應(yīng)用或者選擇性地單獨(dú)應(yīng)用。
便利地,主體大體是平面的,可以位于在腔室中大致側(cè)面。主體能 有一個(gè)或多個(gè)開(kāi)孔或者開(kāi)口,以及實(shí)際可夠有不止一個(gè)主體。這些主體
8能是共平面的或著分隔并大體平行的。
一種可選擇的安排,主體可以在腔室中被安排為大體上是軸向的, 并且有多個(gè)分隔開(kāi)的平行主體。
當(dāng)主體在射頻場(chǎng)內(nèi)時(shí),它應(yīng)當(dāng)由絕緣體形成。否則,主體可能是一 導(dǎo)體。主體可以是任何合適的形狀,但是為了制造的原因,常規(guī)的幾何 形狀例如三角形、圓形、菱形形狀、正方形或長(zhǎng)方形的主體是特別合適 的。三維和/或不MJ'j形狀也可以應(yīng)用。
等離子體源能是離子源的一部分。同樣地,它可以用天線構(gòu)造或其 它等離子體源所替代。任何產(chǎn)生等離子體的合適模式都可以使用。
從又一方面來(lái)講,本發(fā)明包含一用于產(chǎn)生IOOV的低功率離子束的離
子源,所述離子源包括一個(gè)有輸入功率在大約ioow以上的等離子體發(fā)生 器, 一個(gè)等離子體腔室和至少一個(gè)在等離子體腔室中的主體,主體從包 含于腔室中的等離子體吸收功率。
使用這種安排,伴隨著使用非常低輸入功率運(yùn)轉(zhuǎn)離子源去產(chǎn)生低功 率光束出現(xiàn)的問(wèn)題,是能夠通過(guò)以較高功率去運(yùn)轉(zhuǎn)離子源以及隨后使用 主體去吸收足夠功率以將離子束減少到理想的水平來(lái)克服的。
雖然本發(fā)明已經(jīng)在以上進(jìn)行了說(shuō)明,但是可以理解,本發(fā)明包括結(jié) 合了以上任何闡述或以下所描述特點(diǎn)的任何創(chuàng)意。
本發(fā)明可以以多種方式實(shí)施,下面參照附圖,以示例的方式描述具
體實(shí)施方式
圖l是一個(gè)離子沉積設(shè)備的示意圖; 圖2是一個(gè)離子槍的示意圖3是一個(gè)圖2中離子槍的加速器柵極放大比例示意圖; 圖4是一個(gè)和圖2中離子槍使用的柵極組件前側(cè)方的視圖; 圖5是一個(gè)和圖2中離子槍使用的第 一柵極的主視圖; 圖6是一個(gè)圖5中柵極彎曲部放大的沿著A-A線截面圖; 圖7是圖5中柵極端視9圖8是表示第一組支架中一個(gè)通過(guò)加速器的柵極的剖視圖9是通過(guò)第二組支架中 一個(gè)的與圖8相應(yīng)的視圖10和圖1 l是可選擇的具體實(shí)施方式
,分別各自對(duì)應(yīng)于圖8和圖9;
圖12是一個(gè)多天線源的示意圖13是一個(gè)通過(guò)離子源的第一具體實(shí)施方式
的剖視圖; 圖14是一個(gè)通過(guò)可選擇結(jié)構(gòu)的相應(yīng)視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1,寬離子束沉積設(shè)備,用IOO整體上指示,包括了一離子源 101, 一目標(biāo)物體102, —可傾斜的基底臺(tái)子103和一輔助口 104。
在以下將會(huì)更具體描述,離子源101產(chǎn)生一個(gè)大體上長(zhǎng)方形的截面 的離子束105,它對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)物體卡盤(pán)102。目標(biāo)物體卡盤(pán)在隔離的、大體 呈輻射狀的支腳107上的臺(tái)子106上載有多個(gè)目標(biāo)物體,如8個(gè)。實(shí)際 上,支腳106和臺(tái)子107是稍微偏離的,以便于通過(guò)臺(tái)子107所限定的 目標(biāo)位置向各自的面彎曲,各自的面是一種有多個(gè)面的理論上有規(guī)律的 幾何圖形,面的數(shù)目等于位置數(shù)目,以及放置于卡盤(pán)102軸線的中央位 置。需要說(shuō)明的是目標(biāo)物體108是長(zhǎng)方形的。
長(zhǎng)方形截面的光束105和傾斜的長(zhǎng)方形目標(biāo)物體108的結(jié)合,不僅
意味著噴濺基本上發(fā)生于穿過(guò)目標(biāo)物體,而且意味著如圖1所示,前面 的目標(biāo)物體,其任何時(shí)候都是活動(dòng)的,位于相應(yīng)的離子束陰影里面,因
而沒(méi)有不想要的噴濺發(fā)生。而且,引入如109所示的、用于保護(hù)前面目 標(biāo)物體的目標(biāo)物體屏蔽套是可能的。需要注意的是,屏蔽套基本上是楔 形且可選擇性地可以開(kāi)動(dòng),使得它的前緣盡可能接近地位于被保護(hù)物體 的正面。
在支腳之間的空間107a有相對(duì)高的縱橫比,借以使得一目標(biāo)物體在 上游邊緣上的離子束溢出物將會(huì)流下來(lái)到該空間,且任何因此發(fā)生的噴 濺材料將會(huì)保留在該空間中。
同時(shí)需要說(shuō)明的是,目標(biāo)物體相對(duì)于彼此之間是相互分隔開(kāi)的,特 別對(duì)于長(zhǎng)方形離子束,這點(diǎn)使得能夠進(jìn)行整面目標(biāo)物體清潔。從活動(dòng)目
10標(biāo)物體上噴濺的材料撞擊到裝在傾斜的基底臺(tái)子103上的基底110上。 已經(jīng)確定,在基底上的噴濺層的均一性對(duì)基底的角度非常敏感,但是最 適宜的角度是由目標(biāo)材料所決定。因而傾斜的臺(tái)子允許有設(shè)備的準(zhǔn)確設(shè)
定。需要說(shuō)明的是,輔助口 104被設(shè)置在大體上與離子束105成直角, 但面對(duì)可傾斜臺(tái)子103。當(dāng)噴'踐步驟已經(jīng)執(zhí)行時(shí),這將允許沉積或離子束
操作的可能性,例如,在噴賊步驟之間進(jìn)行目標(biāo)清潔。通過(guò)可傾斜臺(tái)子
103基底能被傾斜到最適宜的位置以進(jìn)行這樣的操作,然后能夠傾斜回最 合適位置以用于噴濺??梢赃x擇地,在為了離子輔助沉積或表面修飾目 的噴濺過(guò)程中,可以使用位于輔助口處的離子源。在清潔過(guò)程中,基底 屏蔽套111可以位于基底之上或基底位置。
可以理解,因而產(chǎn)生的設(shè)備是非常靈活的,目標(biāo)物體108能用不同 的材料制成,可以利用輔助口 104,以及在噴濺步驟之間能夠進(jìn)行其它的 操作。因此在單一的腔室中,能夠進(jìn)行一系列的制造步驟。
一個(gè)特別優(yōu)選的離子源設(shè)置結(jié)合圖2到圖9進(jìn)行了描述,進(jìn)一步的具體實(shí)施方式
結(jié)合圖10到圖12中進(jìn)行了描述。
離子槍101如圖2所示。它包括一從射頻源12驅(qū)動(dòng)的等離子體發(fā)生 器11, 一有一出口 14的等離子或源腔室13,在其對(duì)面裝有一個(gè)加速器 柵極15。加速器柵極15包括四個(gè)單獨(dú)的柵極。與出口 14最近的第一柵 才及16通過(guò)直流電源16a維持一正壓,第二4冊(cè)才及17通過(guò)直流電源17a維 持非常強(qiáng)的負(fù)性。第三柵極18通過(guò)直流電源18a維持一負(fù)壓,該負(fù)壓比 第二柵極17要低得多,第四柵極19接地。
如以下所強(qiáng)調(diào)的原因,申請(qǐng)人能夠用大約-2000V或更高的運(yùn)行第二 柵極17。這將在平板16和17之間有產(chǎn)生優(yōu)良電透鏡的雙重作用。這樣 的結(jié)果如圖3所示,離子束20是聚焦于平板16和17之間。在柵極17 上的高負(fù)性電壓也顯著地加速在離子束20中的離子,并相應(yīng)減少了分散 效應(yīng),該分散效應(yīng)由離子束2 0在操作長(zhǎng)度上擺動(dòng)的橫向聚焦力產(chǎn)生。
柵極18是在很小負(fù)性電壓,允許柵極19的接地電壓通過(guò)兩次減速 步驟取得,而不會(huì)導(dǎo)致離子束20明顯的分散。
柵極的正、負(fù)、負(fù)、接地安排也顯著地減少反向電子流的可能性,反向電子流能夠造成電壓崩潰和不穩(wěn)定。
圖4示出了 一個(gè)柵極的組合。柵極14到19通過(guò)框架總成21裝到腔
室13,同時(shí)它們自己如以下所描述連接于框架22。參考圖5到圖7,首 先應(yīng)當(dāng)注意,柵極16中的開(kāi)口 23在靠近邊緣處比在中心處要小,因?yàn)?前面所討論的原因。其次,如圖8所示,柵極16以微小的縱向凸曲線機(jī) 械地預(yù)加應(yīng)力,以克服前面提到的熱效應(yīng),其在圖中是夸大的。方便地, 這種彎曲是能機(jī)械加工成腔壁,這種彎曲可能幾乎不可見(jiàn),依靠腔壁第 一柵極被夾緊,從而避免了昂貴的熱處理??梢赃x擇地,彎曲能是凹的, 它能夠產(chǎn)生一種空的離子束。
將要說(shuō)明,在框架22中有開(kāi)口 23,通過(guò)開(kāi)口 23支架穿過(guò),在開(kāi)口 中如在圖4中24所示的電壓連接能被附上。
從圖8和圖9中能夠清楚看出,建議應(yīng)該應(yīng)用兩種不同形式的支架。 每支架包括一個(gè)中心核,它能夠使支架位于源腔室13種的壁25中。在 每一種形式中,中心核包括一螺絲釘26, —墊片27, —套管28和一夾 具29,其可以框架22。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,這種設(shè)置能用于緊湊 地容納柵極16到19,因而依據(jù)它們之間的相互連接將它們垂直地和側(cè)面 地設(shè)置。
如前面所提到的,支架中的一個(gè)是用30所表明,它組成了第一組。 這進(jìn)一步包括了兩個(gè)環(huán)形的絕緣體31和32。可以看出,絕緣體31能夠 超過(guò)柵極16而位于在壁25中的一個(gè)壁凹33之中。然后它向上穿過(guò)了在 第二柵極17開(kāi)口 34,去支持第三柵極18。絕緣體32轉(zhuǎn)而位于柵極18 上,去支持柵極19。從機(jī)械的關(guān)系上講,這有效地從第三柵極中拆開(kāi)了 第二柵極,同時(shí)在壁25和第三柵極18之間提供了一個(gè)長(zhǎng)的絕緣體33。
第二組支架的一個(gè)在圖9中用35所示。在這里,低的環(huán)形絕緣體36 支持了第二柵極17,上部的環(huán)形絕緣體37轉(zhuǎn)而支持了第四柵極19。這 樣,第二柵極和第三柵極在尺寸上參考壁25和第四柵極,但是彼此沒(méi)有 互相連接。這使得絕緣體36穿過(guò)了第一柵極16,而不是位于它的上面, 因此壁凹33的優(yōu)勢(shì)能再次增加,它同時(shí)允許凸曲線引進(jìn)到柵極16中而 在布置剩余的柵極沒(méi)有丟失準(zhǔn)確性。
12圖10和圖11示出了一種可選擇的安排,在其中第四柵極19不是被
支持在第三柵極18上,套管28帶有肩部38,以?shī)A緊第三柵極18。
柵極16到19被描述成大體平行的,雖然柵極16有一定彎曲度。至 于柵極在構(gòu)造上大體是平面的,這種說(shuō)法將會(huì)被本領(lǐng)域的人員所理解。
在圖12中, 一個(gè)單個(gè)大的腔室13 (例如150mmx 900mm)由三個(gè)等 離子體發(fā)生器11提供。所示的發(fā)生器是由Aviza技術(shù)公司所提供的MORI 源,但是也可以使用任何其它合適的發(fā)生器。加速器柵極用15表示。多 個(gè)這種類型的發(fā)生器源能夠提供用于處理大基底例如平板屏幕顯示器的 寬離子束。
申請(qǐng)人同時(shí)也研發(fā)了 一種出人意料的簡(jiǎn)單的系統(tǒng),該系統(tǒng)用于調(diào)節(jié) 離子源的局部離子強(qiáng)度,以便于取得穿越離子源寬度的增強(qiáng)的均 一性或 者為了一些特別處理技術(shù)來(lái)提供預(yù)設(shè)梯度的等離子體密度。例如它能夠 取得反向密度分布等離子體強(qiáng)度分布,在這種分布中朝向離子源中心是 低密度的。
為了延伸側(cè)面穿過(guò)腔室13的整個(gè)中心部分,申請(qǐng)人插入了物體39。 為了減少局部的等離子體強(qiáng)度,物體39的尺寸、形狀和位置選擇在腔室 中從等離子體打擊中吸收足夠的功率,如柵極15處看到的那樣,通過(guò)這 種方式在穿過(guò)腔室14的寬度上的等離子體密度是基本均一的或得到一些 預(yù)設(shè)不均一性。
物體的尺寸、形狀和位置能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)確定。物體39可設(shè)有開(kāi) 口或穿孔40,以允許局部的樣i調(diào)。
當(dāng)這種側(cè)體一皮-使用時(shí),它也將影響穿過(guò)腔室的離子流,開(kāi)口40的有 無(wú)也是如此。這能夠用于移走朝向腔壁的離子流,再次增強(qiáng)均一性。能 夠使用多個(gè)物體,更多物體39的加入將常用于持續(xù)樣B周。
如前所述,離子源是等離子體發(fā)生裝置的僅僅一個(gè)例子,以上所討 論的原理能夠同樣地很好應(yīng)用于其它等離子體發(fā)生裝置。
除了被用于改變?cè)诘入x子體中的非均一性水平以外, 一個(gè)或多個(gè)物 體39能夠應(yīng)用于從離子束中吸收功率。在要求低能過(guò)程離子束例如100V 或以下的應(yīng)用中,這是特別有效。要求低能過(guò)程離子束的典型應(yīng)用要求在等離子體密度是0. 2mAcnT2區(qū)域,并且具有非常好的均一性。不論怎樣, 這意味著它們傾向于在輸入功率大約是20W時(shí)被操作,這時(shí)控制該裝置 是非常困難的。相比之下,申請(qǐng)人意識(shí)到利用圖1中所示的設(shè)置,離子 源能夠在很好控制范圍內(nèi)例如150W的輸入功率進(jìn)行操作。 一個(gè)或多個(gè)物 體39被設(shè)計(jì)成用于吸收足夠功率并提高合適的均一性。
如果功率吸收或控制等離子體強(qiáng)度是唯一的要求,那么一個(gè)或多個(gè)
物體39能如圖2中所示在腔室14中縱向排列。位于圖1和圖2的方向 之間的設(shè)置也是能被利用的。
雖然位置要求依照設(shè)備的幾何形狀而變化,但是總體上來(lái)講,這種 插入設(shè)置不會(huì)被置于與初級(jí)的等離子體發(fā)生器的天線區(qū)域太靠近,如果 太近,會(huì)影響進(jìn)入腔室13中的等離子體流。同樣,如果物體39離柵極 15或加工平面太近,它能有效地阻塞柵極15。在不超出這些限度內(nèi),物 體的縱向位置能夠依照所要達(dá)到的效果進(jìn)行選擇。有一些從實(shí)驗(yàn)中得到 的啟示,膨脹盒的擴(kuò)散長(zhǎng)度對(duì)5mm順序的插入軸向位置變化敏感。測(cè)量 通過(guò)腔室13的短軸,插入物半個(gè)半徑的擴(kuò)散長(zhǎng)度被證明是可以接受的。 總體說(shuō)來(lái),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)插入是有用的,它受腔室13的對(duì)稱性影響。
1權(quán)利要求
1、一種寬離子束沉積設(shè)備,包括(a)一沿著一路徑提供一離子束的離子源;和(b)一用于依次地使目標(biāo)物體與離子束成一條直線的旋轉(zhuǎn)支架,其特征在于,目標(biāo)物體基本上是長(zhǎng)方形的且離子源是被設(shè)置為產(chǎn)生一長(zhǎng)方形橫截面的離子束。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的設(shè)備,其中目標(biāo)物體支架限定了多個(gè) 目標(biāo)位置,其特征在于,第一位置位于的方位,在使用時(shí),該方位是位 于在隨后位置上撞擊的離子束陰影中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其特征在于,支架是一卡盤(pán)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其特征在于,目標(biāo)位置是分隔開(kāi)和 向各自的面彎曲,各自的面是一種理論上有規(guī)律的幾何圖形,面的數(shù)目 等于位置數(shù)目。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其特征在于,有8個(gè)位置。
6、 一種寬離子束沉積設(shè)備,包括 一沿著一路徑用于產(chǎn)生一離子束 的離子源,和一可轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)支架,該可轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)支架限定了多個(gè)目標(biāo)位 置,其特征在于,第一位置位于的方位,在使用時(shí),該方位是位于在隨 后位置上撞擊的離子束陰影中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備,其特征在于,所述的方位提供了用 于覆蓋其中目標(biāo)的陰影。
8、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在于,還包括一位于 路徑一邊的一基底的支架和在路徑另一邊上的輔助支架。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備,其特征在于,支架是對(duì)開(kāi)口或目標(biāo) 用于定位的基底傾斜。
10、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在于,離子源包括一包含等離子體并帶有一用于離子出口的腔室;和一裝在出口用于從等 離子體中抽取離子流并將它們變成在一方向上的離子束的加速器,其中加速器包括了四個(gè)分隔開(kāi)的基本平行的柵極,在該方向上的第二到第四個(gè)柵極被兩組支架定位,其中一組支撐第二和第四柵極,另外一組支撐 第三柵極。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其特征在于,另一組支持第三和 第四柵極。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備,其特征在于,第一組支架 中至少一個(gè)支架包括一個(gè)從腔壁延伸到第二柵極的絕緣體,所述腔壁限 定了出口或其延伸部分。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10到12的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在 于,第一組支架中至少一個(gè)支架包括一個(gè)/人第二柵極延伸到第四個(gè)柵才及 的絕緣體。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10到13的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在 于,第二組支架中至少一個(gè)支架包括一個(gè)從腔壁延伸到第三柵極的絕緣 體,所述腔壁限定了出口或其延伸部分。
15、 根據(jù)權(quán)利要求10到14的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在 于,第二組支架中至少一個(gè)支架包括從第三柵極延伸到第四柵極的絕緣 體。
16、 根據(jù)權(quán)利要求10到15的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在 于,絕緣體中包括一結(jié)構(gòu),用于產(chǎn)生噴濺陰影。
17、 根據(jù)權(quán)利要求10到16的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在 于,腔壁或其延伸部分包括至少一個(gè)用于容納絕緣體的壁凹。
18、 根據(jù)權(quán)利要求10到17的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在 于,第一柵極是預(yù)加應(yīng)力的,為了在至少大致一軸向方向上顯示凸的外 形。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17要求所述的離子源,其特征在于,第一柵極是 基本上長(zhǎng)方形且一軸線是縱向軸線。
20、 根據(jù)權(quán)利要求10到19的任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在 于,在鄰近周?chē)臇艠O中至少一些開(kāi)口在橫截面上比那些位于中心區(qū)域 的要小。
21、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在于,離子源包括一等離子體發(fā)生器、 一有用于等離子體容積的腔室、 一個(gè)位于容積中的 主體,該主體用于產(chǎn)生局部損失,因而減少局部等離子體密度,以限定 穿越容積的等離子體密度的梯度。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備,其特征在于,主體是大體平面的。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備,其特征在于,主體位于在腔室中 的大致側(cè)面。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21到23任一所述的設(shè)備,其特征在于,主體有 一個(gè)或多個(gè)開(kāi)孔或者開(kāi)口。
25、 根據(jù)權(quán)利要求21到24任一所述的設(shè)備,其特征在于,主體是 位于腔室側(cè)向平面里的大體中心。
26、 根據(jù)權(quán)利要求21到25任一所述的設(shè)備,其特征在于,主體是 一絕緣體。
27、 根據(jù)權(quán)利要求21到26任一所述的設(shè)備,其特征在于,主體是 一導(dǎo)體。
28、 根據(jù)權(quán)利要求21到27任一所述的設(shè)備,其特征在于,在使用 時(shí),等離子體發(fā)生器在腔室中發(fā)生一不均一的等離子體,主體位于一區(qū) 域,在該區(qū)域當(dāng)中在不存在主體時(shí),會(huì)產(chǎn)生最高等離子體密度。
29、 根據(jù)權(quán)利要求21到28任一所述的設(shè)備,其特征在于,主體大 體是三角形、圓形、菱形形狀、正方形或長(zhǎng)方形。
30、 根據(jù)權(quán)利要求21到29任一所述的設(shè)備,其特征在于,有多個(gè) 主體。
31、 根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備,其特征在于,主體被分隔開(kāi)且基 本平行。
32、 離子束沉積設(shè)備,包括沿著一路徑用于產(chǎn)生一離子束的離子 源, 一在路徑上的目標(biāo)位置, 一到路徑一邊的基底支架和一到路徑另一 邊的輔助處理通道。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的設(shè)備,其特征在于,支架是可傾斜,以 將基底朝向開(kāi)口或目標(biāo)物體。
34、 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在于,可轉(zhuǎn)動(dòng)目標(biāo)物體限定了多個(gè)目標(biāo)位置且限定了在位置之間大體上呈放射狀向內(nèi)部延 伸的空間,空間尺寸被做成用于捕獲任何噴濺材料的尺寸,所述噴濺材 料是由離子束濺出了位置上游邊緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種寬離子束沉積設(shè)備(100),該設(shè)備包括一離子源(101),一目標(biāo)物體(102),一可傾斜的基底臺(tái)子(103)和一輔助出口(104)。目標(biāo)物體(102)是卡盤(pán)的形式,它攜帶了多個(gè)目標(biāo)物體,離子源(101)被設(shè)置成產(chǎn)生基本長(zhǎng)方形斷面的離子束(105)。
文檔編號(hào)H01J37/305GK101490792SQ200780027492
公開(kāi)日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月20日
發(fā)明者保羅·埃杜拉多·利馬, 克里斯托弗·戴維·喬治, 加里·普勞德富特, 戈登·羅伯特·格林, 羅伯特·肯尼思·特羅韋爾 申請(qǐng)人:阿維扎技術(shù)有限公司