本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于沉積裝置的陰極組件以及用于在基板上沉積薄膜的方法。本發(fā)明的實(shí)施例具體地涉及用于濺射沉積裝置的陰極組件、以及用于在濺射沉積裝置中的基板上沉積薄膜的方法。具體地說,實(shí)施例涉及具有磁體組件的陰極組件以及用于使用磁場沉積薄膜的方法。
背景技術(shù):涂層材料可用在一些應(yīng)用中且可用在一些技術(shù)領(lǐng)域中。例如,用于顯示器的基板通常使用物理氣相沉積(PVD)工藝涂布。涂層材料的進(jìn)一步應(yīng)用包括隔熱板、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)面板,以及硬盤、CD、DVD等。已知用于涂布基板的幾種方法。例如,基板可通過PVD工藝、化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝、或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝等涂布。典型地,所述工藝在處理裝置或處理腔室中進(jìn)行,其中待涂布的基板安置在此處理裝置或處理腔室中。在裝置中提供沉積材料。在使用PVD工藝的情況下,沉積材料是以固相存在于靶中。通過用高能粒子轟擊靶,靶材料(即,待沉積的材料)的原子被從靶中逐出。靶材料的原子被沉積在待涂布的基板上。一般地,PVD工藝適合于薄膜涂層。在PVD工藝中,將靶用作為陰極。兩者都布置在真空沉積腔室中。在低壓(例如,在大約10-2毫巴)下將工藝氣體填充在處理腔室中。當(dāng)將電壓施加到靶和基板時(shí),電子被加速到陽極,工藝氣體的離子借此通過電子與氣體原子的碰撞而產(chǎn)生。帶正電荷的離子在陰極的方向上被加速。通過離子的撞擊,靶材料的原子被從靶中逐出。已知使用磁場以增加上述工藝的效率的陰極。通過施加磁場,電子在靶附近花費(fèi)更多的時(shí)間,且更多的離子在靶附近產(chǎn)生。在已知的陰極組件中,布置一個(gè)或多個(gè)磁軛或磁棒以改善離子產(chǎn)生,并且因此改善沉積工藝。一些陰極布置在陰極中提供可動(dòng)磁體組件,以達(dá)到具有高效率的均勻?qū)映练e。然而,因?yàn)榇虐舻倪\(yùn)動(dòng)(諸如轉(zhuǎn)動(dòng))非常耗時(shí)且磁棒的運(yùn)動(dòng)需要大量的硬件以及軟件努力以驅(qū)動(dòng)磁體組件,所以可動(dòng)磁棒或磁軛是成本密集且易于出錯(cuò)的。鑒于上述內(nèi)容,本發(fā)明的目的是提供一種用于在基板上沉積薄膜的陰極組件和方法,所述陰極組件和方法克服本領(lǐng)域中的至少一些問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:鑒于上文,提供了如獨(dú)立權(quán)利要求1所述的用于濺射沉積裝置的陰極組件以及如獨(dú)立權(quán)利要求14所述的在濺射沉積裝置中的基板上沉積薄膜的方法。本發(fā)明的進(jìn)一步方面、優(yōu)點(diǎn)和特征是從從屬權(quán)利要求、描述和附圖顯而易見的。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例,提供一種用于濺射沉積裝置的陰極組件,所述陰極組件具有用于在基板上涂布的涂布側(cè)。陰極組件包括旋轉(zhuǎn)靶組件和至少一個(gè)第一磁體組件,所述旋轉(zhuǎn)靶組件適合于圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)靶材料。至少一個(gè)磁體組件典型地具有內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極且適于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)。此外,陰極組件具有對(duì)于一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo)、以及對(duì)于另一磁極的第二角坐標(biāo)。典型地,將磁極提供用于涂布側(cè)。第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)界定大于約20度且小于約160度的角度α。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例,提供一種用于在濺射沉積裝置中的基板上沉積薄膜的方法。濺射沉積裝置可包括旋轉(zhuǎn)靶組件以及用于在基板上涂布的涂布側(cè)。典型地,靶組件適于圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)靶材料。此外,陰極組件可包括至少一個(gè)磁體組件,所述至少一個(gè)磁體組件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸保持在固定位置。磁體組件包括內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極,且磁體組件適于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)。典型地,陰極組件進(jìn)一步具有:對(duì)于一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo),提供所述磁極用于涂布側(cè);以及對(duì)于另一磁極的第二角坐標(biāo),提供所述磁極用于涂布側(cè)。用于在基板上沉積薄膜的方法包括:使用通過被布置在第一角坐標(biāo)中的磁極產(chǎn)生的磁場來產(chǎn)生至少一個(gè)第一等離子體區(qū),且使用通過被布置在第二角坐標(biāo)中的磁極產(chǎn)生的磁場來產(chǎn)生至少一個(gè)第二等離子體區(qū),用于在涂布側(cè)涂布基板。典型地,第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)界定大于約20度且小于約160度的角度α。根據(jù)更進(jìn)一步實(shí)施例,提供用于濺射沉積裝置的陰極組件。典型地,陰極組件具有用于在基板上涂布的涂布側(cè)。此外,陰極組件包括旋轉(zhuǎn)靶組件和至少一個(gè)第一磁體組件,所述旋轉(zhuǎn)靶組件適合于圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)靶材料。磁體組件包括內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極,且磁體組件適于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)。典型地,至少一個(gè)磁極的內(nèi)部磁極和外部磁極界定一角度α,所述角度大于約20度且小于約160度。根據(jù)又進(jìn)一步實(shí)施例,可選擇性地增加來自從屬權(quán)利要求或從屬權(quán)利要求的組合的特征。根據(jù)更進(jìn)一步實(shí)施例,提供用于濺射沉積裝置的陰極組件。陰極組件具有用于在基板上涂布的涂布側(cè)和旋轉(zhuǎn)靶組件,所述旋轉(zhuǎn)靶組件適合于圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)靶材料。此外,陰極組件包括至少一個(gè)第一磁體組件和至少一個(gè)第二磁體組件,所述至少一個(gè)第一磁體組件具有內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極且適于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū),且所述至少一個(gè)第二磁體組件具有第二內(nèi)部磁極和至少一個(gè)第二外部磁極且適于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)。典型地,內(nèi)部磁極和第二內(nèi)部磁極界定大于約20度且小于約160度的角度α。根據(jù)又進(jìn)一步實(shí)施例,可選擇性地增加來自從屬權(quán)利要求或從屬權(quán)利要求的組合的特征。實(shí)施例還涉及用于實(shí)現(xiàn)所公開的方法的裝置且包括用于執(zhí)行每一所描述的方法步驟的裝置組件。這些方法步驟可經(jīng)由硬件部件執(zhí)行,或者通過適當(dāng)軟件編程的計(jì)算機(jī)、通過所述兩者的任何組合或以任何其它方式執(zhí)行。此外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還涉及所述裝置操作的方法。所述方法包括用于實(shí)現(xiàn)裝置的每個(gè)功能的方法步驟。附圖說明因此,以可詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征的方式,可參考實(shí)施例獲得上文簡要總結(jié)的本發(fā)明的更特定描述。附圖涉及本發(fā)明的實(shí)施例且附圖在下文中進(jìn)行描述:圖1圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的適合于PVD工藝的沉積腔室的示意圖;圖2圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的陰極組件的示意剖視圖;圖3圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的陰極組件的示意剖視圖;圖4圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的包括陰極組件的陰極的示意剖視圖;圖5a圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的磁體組件的示意剖視圖;圖5b圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的圖示于圖5a中的磁體組件的示意俯視圖;圖6a圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的磁體組件的示意剖視圖;圖6b圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的圖示于圖5a中的磁體組件的示意俯視圖;和圖7圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的用于沉積薄膜的方法的流程圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)將對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)參考,所述實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例圖示于附圖中。在諸圖的以下描述中,相同附圖標(biāo)記代表相同部件。通常,僅描述關(guān)于各實(shí)施例的差異。每一實(shí)例經(jīng)由對(duì)本發(fā)明的說明而提供,且每一實(shí)例并不意味著作為對(duì)本發(fā)明的限制。此外,圖示或描述為一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可用于其它實(shí)施例或結(jié)合其它實(shí)施例一起使用,以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。本描述旨在包括所述修改和變化。圖1圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的適合于PVD工藝的沉積腔室。典型地,腔室100包括基板支持件105,基板支持件105適于傳送基板110。此外,腔室100包括用于接收和保持陰極組件130的設(shè)備120。陰極組件130可包括靶,所述靶提供待沉積在基板110上的材料。根據(jù)一些實(shí)施例,陰極組件130以及用于接收和保持的設(shè)備120適應(yīng)于旋轉(zhuǎn)陰極組件130。如本文所使用的,術(shù)語“陰極組件”應(yīng)理解為適應(yīng)于且適合于用作沉積工藝中的陰極的組件,所述沉積工藝諸如濺射沉積工藝。例如,陰極組件可包括作為基礎(chǔ)的主體。一般地,陰極組件的主體可適應(yīng)于例如通過流經(jīng)所述主體的冷卻液而冷卻。陰極組件可進(jìn)一步包括靶材料,所述靶材料可以固體形式安裝至主體。一般地,靶材料可包含在沉積工藝期間待沉積的材料。陰極組件可適應(yīng)于安裝在沉積腔室中且陰極組件可包括各個(gè)連接。例如,陰極組件圍繞陰極組件的旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn),且陰極組件可適應(yīng)于旋轉(zhuǎn)地安裝在沉積腔室中。此外,陰極組件可包括用于產(chǎn)生磁場的一個(gè)或多個(gè)磁體組件。如本文所使用的術(shù)語“磁體組件”應(yīng)理解為包括用于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)磁場的一個(gè)或多個(gè)磁極的組件。例如,磁體組件可包含具有相反極性的兩個(gè)磁極,諸如被布置以便產(chǎn)生兩個(gè)磁場的兩個(gè)磁體元件。一般地,磁體組件中的磁極的布置可使磁場能夠以大體上隧道形狀產(chǎn)生。提供具有以閉合環(huán)路形狀的隧道形狀的磁場的磁體組件可表示為跑道。一般地,磁體組件可適應(yīng)于位于如上所述的陰極組件中。典型地,根據(jù)本文所述的實(shí)施例的陰極組件包括磁體組件。磁體組件可被布置在陰極組件之內(nèi)且磁體組件可包括兩個(gè)磁極,諸如磁棒、磁性材料等等。由于在靶附近的工藝氣體離子量較高(如上所述),對(duì)于包括一個(gè)或多個(gè)磁體組件的陰極組件可能有較高沉積速率。此外,在PVD沉積處理腔室的陰極中的磁體組件允許在陰極和陽極之間使用比無磁體組件的陰極組件更低的電壓差。在本領(lǐng)域中已知的陰極組件包括磁體組件,所述磁體組件圍繞陰極組件的旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)。與非旋轉(zhuǎn)的磁體組件相比,圍繞陰極組件的旋轉(zhuǎn)軸的磁體組件的旋轉(zhuǎn)在基板上產(chǎn)生更加均勻的材料沉積。材料沉積的均勻性例如指層厚度和層電阻。圍繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)可以擺動(dòng)模式或以分離濺射模式提供。在靶內(nèi)部的磁體組件的運(yùn)動(dòng)例如用于靜態(tài)沉積中的大面積PVD系統(tǒng)。根據(jù)本文所述的實(shí)施例,提供一種陰極組件,所述陰極組件包括相對(duì)于陰極組件的旋轉(zhuǎn)軸保持在固定位置的一個(gè)或多個(gè)磁體組件。典型地,磁體組件包括磁極和/或磁體。相對(duì)于圖5a、圖5b、圖6a和圖6b詳細(xì)地描述磁體組件的實(shí)施例。一般地,在陰極組件內(nèi)部提供至少一個(gè)磁體組件。磁體組件典型地包括至少三個(gè)磁極,諸如內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極。根據(jù)一些實(shí)施例,將磁極以跑道形狀布置且磁極適于產(chǎn)生具有跑道形狀的磁場。一般地,磁場由一個(gè)或多個(gè)磁體組件產(chǎn)生。磁場引起等離子體區(qū)在磁場附近形成。根據(jù)本文所述的典型實(shí)施例,由磁場引起的等離子體區(qū)以多方向的方式建立。典型地,多方向的方式可通過陰極組件中的一個(gè)或多個(gè)磁體組件和磁極的不同布置或設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。例如,磁體組件和/或多個(gè)磁體組件可在陰極組件的涂布側(cè)(典型地在陰極組件的單個(gè)涂布側(cè))以多方向的方式布置。通常,陰極組件被調(diào)適以便提供一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo)和另一磁極的第二角坐標(biāo)。陰極組件的第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)一般地位于用于涂布一個(gè)基板的涂布側(cè)。根據(jù)一些實(shí)施例,在第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)之間的角度α大于約20度且小于約160度。在第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)之間的角度α更典型地在約30度和120度之間,且在第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)之間的角度α甚至更典型地在約50和約100度之間。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)之間的角度大于約30度且小于約80度。在一個(gè)實(shí)例中,在第一和第二角坐標(biāo)之間的角度約為60度。根據(jù)一些實(shí)施例,第一磁體組件的內(nèi)部磁極被布置在陰極組件的第一角坐標(biāo)處,且第一磁體組件的外部磁極之一被布置在第二角坐標(biāo)處。根據(jù)一些進(jìn)一步實(shí)施例,第一磁體組件的內(nèi)部磁極被布置在第一角坐標(biāo)處,且第二磁體組件的內(nèi)部磁極被布置在第二角坐標(biāo)處。典型地,在第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)之間的角度是如上所述的角度α。典型地,上文定義的角度本質(zhì)上可對(duì)應(yīng)于由磁體組件/多個(gè)磁體組件產(chǎn)生的等離子體區(qū)的角度。此舉對(duì)于其中等離子體區(qū)本質(zhì)上相對(duì)于磁體組件的部件對(duì)稱形成的對(duì)稱磁體組件尤為如此。例如,等離子體區(qū)可對(duì)應(yīng)于磁極的放置而形成。因此,根據(jù)可與本文所述的其它實(shí)施例結(jié)合的一些實(shí)施例,相對(duì)于本文的等離子體區(qū)界定位置和角度可相應(yīng)地應(yīng)用于一個(gè)或多個(gè)磁體組件的各個(gè)部件,諸如磁極、磁體元件等等。典型地,在磁極和/或第一等離子體區(qū)和第二等離子體區(qū)之間的角度可使用在陰極組件中布置在固定位置的一個(gè)或多個(gè)磁體組件提供。根據(jù)本文所述的實(shí)施例在一個(gè)旋轉(zhuǎn)陰極中具有多方向跑道同時(shí)節(jié)省了時(shí)間和設(shè)備成本。通常,在第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)之間的角度在大體上一個(gè)平面中測量。根據(jù)一些實(shí)施例,包含第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)的平面可以是在界定的縱向位置處的陰極組件的橫截面。典型地,其中布置第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)的平面可大體上垂直于陰極組件的縱軸(諸如旋轉(zhuǎn)軸)。如在圖2至圖4中可見,角度α在陰極組件的橫截面中測量。舉例來說,橫截面可以是在沿著陰極組件的縱(或旋轉(zhuǎn))軸延伸約50%處的平面。圖2圖示根據(jù)本文所述的一些實(shí)施例的陰極組件的剖視圖。典型地,如本文中相對(duì)于圖2至圖4所述的陰極組件可用在如相對(duì)于圖1所述的PVD腔室中。陰極組件200提供旋轉(zhuǎn)靶組件,所述旋轉(zhuǎn)靶組件提供靶材料210。靶材料可以一整塊布置,如圖2的實(shí)施例中所示,或者靶材料可以若干靶磚(targettile)布置。陰極組件200包括旋轉(zhuǎn)軸220,陰極組件圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸220可旋轉(zhuǎn)。在圖2中所示的實(shí)施例中,提供一個(gè)磁體組件230。典型地,磁體組件在陰極組件內(nèi)部提供。根據(jù)一些實(shí)施例,磁體組件230適于相對(duì)于陰極組件保持在固定位置中。換句話說,磁體組件230可與陰極組件200一起相對(duì)于基板280旋轉(zhuǎn),但是磁體組件相對(duì)于陰極組件200的旋轉(zhuǎn)軸220處于固定位置。典型地,磁體組件所處的陰極側(cè)可被稱為涂布側(cè)。在圖2中,所述涂布側(cè)通過被布置在陰極組件200的涂布側(cè)處的基板280可見。根據(jù)一些實(shí)施例,磁體組件230包括基礎(chǔ)和具有相反極性的兩個(gè)或兩個(gè)以上磁極。在圖2中所示的實(shí)施例中,圖示具有相反極性的兩個(gè)永久磁體235和236。如在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的一些磁體組件相對(duì)于圖5a、圖5b、圖6a和圖6b更詳細(xì)地描述。典型地,如相對(duì)于圖2至圖4描述的磁極以剖視圖圖示。例如,在圖2的剖視圖中,磁體元件235可通過兩個(gè)外部磁體元件提供;然而,磁體元件可具有環(huán)路形狀以便僅一個(gè)磁體元件235可存在,所述磁體元件在圖2的剖視圖中被圖示為兩個(gè)元件。此情況同樣適用于圖3和圖4的磁體組件和磁體元件。根據(jù)一些實(shí)施例,當(dāng)諸如磁體235和236之類的兩個(gè)磁極被布置在沉積腔室中時(shí),所述兩個(gè)磁極產(chǎn)生兩個(gè)磁場,所述磁場在操作期間使得等離子體區(qū)在磁場附近形成。等離子體區(qū)在圖2中以附圖標(biāo)記240和250表示。在下文中,可將磁性組件描述為提供等離子體區(qū),如此意味著當(dāng)所述磁性組件在沉積腔室中操作時(shí),所述磁性組件能夠產(chǎn)生磁場,所述磁場將使得等離子體區(qū)在陰極組件附近形成。例如,本文描述的磁性組件將在沉積工藝期間影響等離子體區(qū)的產(chǎn)生和位置,所述沉積工藝被描述為提供等離子體區(qū)。一般地,如本文所述且在附圖中圖示的等離子體區(qū)以剖面方式展示。如所述且在圖2至圖4中圖示的陰極組件以剖視圖展示。進(jìn)一步,以剖視圖圖示的等離子體區(qū)可具有大體上圓形或橢圓形,但是應(yīng)理解,所述附圖僅為等離子體區(qū)的示意圖。等離子體區(qū)可具有與示意性地圖示的形狀不同的截面形狀,且等離子體區(qū)可具有任何形狀,所述形狀由如本文所述的磁性組件的磁場所引起。一般地,在附圖中圖示的兩個(gè)等離子體區(qū)(諸如圖2的等離子體區(qū)240和250)可在不同于圖2至圖4中所示的平面的橫截面中具有重疊部分,或甚至所述兩個(gè)等離子體區(qū)可在另一平面中合并。例如,在等離子體區(qū)具有跑道形狀的情況下,在剖視圖中圖示的兩個(gè)等離子體區(qū)可為形成閉合環(huán)路形狀的一個(gè)等離子體區(qū)。然而,由于本文所述的等離子體區(qū)以如附圖中所示的剖視圖來描述的事實(shí),所以所述等離子體區(qū)被稱為兩個(gè)等離子體區(qū)。在本上下文中的術(shù)語“大體上”意味著與用“大體上”表示的特性可能存在某些偏差。例如,術(shù)語“大體上圓形”指代與精確的圓形可能具有某些偏差的形狀,所述偏差諸如在一個(gè)方向上約1%至10%的一般延伸的偏差。根據(jù)進(jìn)一步實(shí)例,術(shù)語“大體上對(duì)稱”可指代以“對(duì)稱的”表示的元件形狀的中心點(diǎn)的對(duì)稱。一般地,術(shù)語“大體上對(duì)稱的”也可意味著元件沒有精確對(duì)稱地布置,但是元件可在某種程度上偏離對(duì)稱布置,例如,偏離元件的總延伸的某些百分比。在圖2中圖示的實(shí)施例中,對(duì)于磁極的陰極組件200的第一角坐標(biāo)表示為附圖標(biāo)記260,且對(duì)于另一磁極的陰極組件200的第二角坐標(biāo)表示為附圖標(biāo)記270。一般地,第一角坐標(biāo)260和第二角坐標(biāo)270從陰極組件200的旋轉(zhuǎn)軸220分別延伸到磁體組件230的內(nèi)部磁極236和磁體組件230的一個(gè)外部磁極235。在第一角坐標(biāo)260和第二角坐標(biāo)270之間的角度α可在約20度與約160度之間,如上所述。一般地,磁體組件適于同時(shí)地產(chǎn)生兩個(gè)磁場,所述兩個(gè)磁場使得等離子體區(qū)在陰極組件附近形成。以此方式,第一和第二等離子體區(qū)通過磁體組件的磁極同時(shí)形成,如此允許大的基板面積以高質(zhì)量的均勻性同時(shí)沉積。圖3圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的可旋轉(zhuǎn)陰極組件300的剖視圖。陰極組件300具有提供材料310的旋轉(zhuǎn)靶組件和旋轉(zhuǎn)軸320,靶組件可圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸320旋轉(zhuǎn)。一般地,陰極組件300提供第一磁體組件330和第二磁體組件335。磁體組件330和335中的每一個(gè)被典型地布置在陰極組件300內(nèi)部。進(jìn)一步,磁體組件330典型地包括外部磁極331和內(nèi)部磁極332,且磁體組件335典型地包括外部磁極336和內(nèi)部磁極337。相對(duì)于圖5a、圖5b、圖6a和圖6b詳細(xì)描述磁極的實(shí)施例的實(shí)例。磁體組件的磁極可被布置以便當(dāng)陰極組件在沉積腔室中操作時(shí),磁體組件產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)磁場,所述一個(gè)或多個(gè)磁場將使得一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)在陰極組件附近形成。例如,等離子體區(qū)340、等離子體區(qū)341涉及由磁體組件330的磁極331和磁極332產(chǎn)生的磁場,且等離子體區(qū)350、等離子體區(qū)351涉及由磁體組件335的磁極336、磁極337產(chǎn)生的磁場。一般地,磁體組件330的內(nèi)部磁極332在陰極組件300的第一角坐標(biāo)360取向,且磁體組件335的內(nèi)部磁極337在陰極組件300的第二角坐標(biāo)370取向。根據(jù)一些實(shí)施例,第一角坐標(biāo)360和第二角坐標(biāo)370從陰極組件300的旋轉(zhuǎn)軸320延伸到陰極組件的兩個(gè)或兩個(gè)以上磁體組件的內(nèi)部磁極,如上文中詳細(xì)描述的。一般地,磁體組件330和磁體組件335相對(duì)于陰極組件300布置在固定位置。特定而言,磁體組件330和335相對(duì)于彼此保持在固定位置。根據(jù)一些實(shí)施例,兩個(gè)磁體組件可彼此剛性地連接,以便將所述兩個(gè)磁體組件相對(duì)于彼此保持在固定位置。通常,布置磁體組件330和335的陰極側(cè)被稱為涂布側(cè)。典型地,在一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo)和另一磁極的第二角坐標(biāo)之間提供一角度α。根據(jù)一些實(shí)施例,在第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)之間的角度α典型地在約20度和約160度之間,更典型地在約30度和120度之間,且甚至更典型地在約50和約100度之間。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在第一和第二角坐標(biāo)之間的角度大于約30度且小于約80度。在一個(gè)實(shí)例中,在第一和第二角坐標(biāo)之間的角度約為60度。如圖3的實(shí)施例中所示,陰極組件中的兩個(gè)或兩個(gè)以上磁體組件中的每個(gè)磁體組件提供兩個(gè)等離子體區(qū)。然而,圖3是陰極組件的剖視圖,以便等離子體區(qū)也以剖視圖圖示。如上所述,一個(gè)磁體組件的兩個(gè)等離子體區(qū)可在與圖3中所示的平面不同的平面中重疊或合并。根據(jù)一些實(shí)施例,在沉積腔室中使用具有多于一個(gè)磁體組件的陰極組件(諸如圖3中所示的陰極組件)以涂布基板。如此意味著使用多于一個(gè)磁體組件以同時(shí)涂布相同基板。典型地,在固定位置中同時(shí)使用兩個(gè)磁體組件以涂布一個(gè)基板。在圖4中,圖示根據(jù)本文所述的實(shí)施例的陰極組件400的剖視圖。在陰極組件400中,旋轉(zhuǎn)靶組件提供靶材料410。示例性的四個(gè)磁體組件430、431、432和433布置在陰極組件400內(nèi)部。典型地,靶組件圍繞旋轉(zhuǎn)軸420可旋轉(zhuǎn)且磁體組件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸420固定在陰極組件400內(nèi)部。根據(jù)一些實(shí)施例,磁體組件相對(duì)于彼此處于固定位置中。典型地,磁體組件430、431、432和433各自包括內(nèi)部磁極471、473、475和477,以及外部磁極470、472、474和476。磁極典型地適合于提供一個(gè)或多個(gè)磁場。由磁體組件430、431、432和433的磁極471、472、473、474、475、476和477產(chǎn)生的磁場可使得一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)在陰極組件附近形成。例如,磁極471、472、473、474、475、476和477提供用于形成等離子體區(qū)440、441、442、443、444、445、446和447的磁場。典型地,磁體組件430的內(nèi)部磁極471被布置在陰極組件400的第一角坐標(biāo)460處,磁體組件431的內(nèi)部磁極473被布置在陰極組件400的第二角坐標(biāo)461處,磁體組件432的內(nèi)部磁極475被布置在陰極組件400的第三角坐標(biāo)462處,且磁體組件433的內(nèi)部磁極477被布置在陰極組件400的第四角坐標(biāo)處。根據(jù)一些實(shí)施例,磁體組件可在陰極組件內(nèi)部對(duì)稱地布置。作為實(shí)例,陰極組件400的磁體組件430、431、432和433在陰極組件400內(nèi)部大體上對(duì)稱地布置。在一個(gè)實(shí)施例中,磁體組件可以彼此大體上相同角距離布置。在每個(gè)磁體組件的內(nèi)部磁極之間的角度α則可示例性地約為90度。根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例,磁體組件可部分地對(duì)稱布置。例如,在陰極組件的一半中具有兩個(gè)磁體組件的布置可被鏡像在陰極組件的另一半中。這種實(shí)例圖示在圖4中。磁體組件430和431與組件432和433對(duì)稱。典型地,圖4中所示的陰極組件可描述為具有兩個(gè)涂布側(cè);磁體組件430和431被布置在第一涂布側(cè),且磁體組件432和433被布置在第二涂布側(cè)。所述兩個(gè)涂布側(cè)也在圖4中通過基板480和481圖示,每一基板位于兩個(gè)涂布側(cè)的相應(yīng)一個(gè)涂布側(cè)。根據(jù)一些實(shí)施例,陰極組件的每一涂布側(cè)可具有一個(gè)或多個(gè)磁體組件。典型地,陰極組件的每一涂布側(cè)可提供對(duì)于一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo)、以及對(duì)于另一磁極的第二角坐標(biāo)。典型地,第一和第二磁體組件的布置可在陰極組件中例如以對(duì)稱的方式放置兩次。根據(jù)一些實(shí)施例,可在第一磁體組件的內(nèi)部磁極的第一角坐標(biāo)與第二磁體組件的內(nèi)部磁極的第二角坐標(biāo)之間提供約60度的角度。對(duì)于所述布置,不僅每次可涂布在陰極組件前面的一個(gè)基板,而且還可對(duì)稱且同時(shí)地涂布位于陰極組件后面的另一基板。圖4中所示的實(shí)施例示例性地圖示四個(gè)磁體組件430、431、432和433,每一磁體組件為兩個(gè)等離子體區(qū)提供磁場。典型地,在第一角坐標(biāo)460和第二角坐標(biāo)461之間的角度α可在約20度和約160度之間,更典型地在約30度和120度之間,且甚至更典型地在約50度和約100度之間。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在第一和第二角坐標(biāo)之間的角度大于約30度且小于約80度。在圖4中,為了清除起見,僅圖示了在第一角坐標(biāo)460和第二角坐標(biāo)461之間的角度。然而,角度α的上述值也可適用于在角坐標(biāo)461與462之間、在角坐標(biāo)462與463之間、以及在角坐標(biāo)463與460之間的角度。圖5a圖示如在根據(jù)本文所述的實(shí)施例的陰極組件中使用的磁體組件的實(shí)例的剖視圖。典型地,磁體組件500包括磁軛510。根據(jù)一些實(shí)施例,磁體組件500包括具有相反極性的內(nèi)部磁極520和外部磁極530。在圖5a和圖5b中所示的實(shí)施例中,磁極520和530被圖示為布置在磁軛510上的磁體元件520和530。根據(jù)一些實(shí)施例,磁體元件可以是永久磁體。根據(jù)一些實(shí)施例,如本文所述的磁極可以是適合于產(chǎn)生磁場的任何元件,所述磁場用于在陰極組件附近形成等離子體區(qū)。在一些實(shí)施例中,如本文所述的磁極可以是永久磁體;根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例,磁極之一可通過磁性材料提供,所述磁性材料諸如由含鐵材料制成的磁軛。典型地,如在圖5a中可見,將磁體元件520和530以允許產(chǎn)生兩個(gè)磁場的方式布置。兩個(gè)磁場的一部分通過磁力線560和540圖示。在圖5a中,僅圖示在一個(gè)方向(即,遠(yuǎn)離磁軛510指向的方向)上從永久磁體延伸出的磁力線。當(dāng)用于如上所述的陰極組件中時(shí),圖5a中所示的磁場可導(dǎo)致形成兩個(gè)等離子體區(qū)。由圖5a的磁體組件500形成的等離子體區(qū)在圖5a中以附圖標(biāo)記550和551表示。典型地,圖5a圖示磁體組件的剖視圖。因此,兩個(gè)等離子體區(qū)550、551也以剖視圖圖示。然而,同樣如上所述,等離子體區(qū)可在與所示平面不同的橫截面中具有重疊部分,或者甚至等離子體區(qū)可在另一平面中合并。例如,在等離子體區(qū)具有跑道形狀的情況下,在剖視圖中圖示的兩個(gè)等離子體區(qū)可為形成閉合環(huán)路形狀的一個(gè)等離子體區(qū)。圖5b圖示圖5a的磁體組件500的俯視圖。典型地,在磁軛510上可見兩個(gè)磁體元件520和530。磁體元件可被布置以便磁體組件中的至少一個(gè)形成閉合環(huán)路。在圖5b中,可見磁體元件520形成閉合環(huán)路,磁體元件530位于所述閉合環(huán)路中。根據(jù)一些實(shí)施例,布置在環(huán)路形成的磁體元件內(nèi)部的磁體元件可表示為內(nèi)部磁體,且形成所述環(huán)路的磁體元件可表示為外部磁體。典型地,內(nèi)部磁體可在外部磁體組件內(nèi)部形成結(jié)構(gòu)。典型地,如在本文中引用的外部磁極可被圖示為在圖5a和圖6a中所示的橫截面中的兩個(gè)外部磁極。然而,如可通過圖5b和圖6b的實(shí)例的俯視圖所見,外部磁極可通過閉合環(huán)路形狀的一個(gè)磁體元件提供,所述磁體元件在剖視圖中提供兩個(gè)外部磁極。圖6a圖示可在如上文相對(duì)于圖2至圖4所述的陰極組件中使用的磁體組件的實(shí)例的剖視圖。磁體組件600典型地包括磁軛610,在所述磁軛610上可布置諸如磁性組件620和630之類的磁極。根據(jù)一些實(shí)施例,磁體元件620和630可以是永久磁體。在圖6a中,圖示兩個(gè)等離子體區(qū)650、651,所述兩個(gè)等離子體區(qū)650、651可通過磁體組件600提供,即可使得所述兩個(gè)等離子體區(qū)650、651在磁體組件的操作期間形成且位于如上所述的陰極組件中。典型地,圖6a的磁體組件提供允許形成等離子體區(qū)的磁場。在圖6a中,示例性地圖示磁力線640和660,從而呈現(xiàn)所產(chǎn)生的磁場的一部分。圖6b提供圖6a的磁體組件600的俯視圖。提供外部磁體元件620,所述外部磁體元件620圍繞內(nèi)部磁體元件630。在圖6b中所示的實(shí)施例中,內(nèi)部磁體元件以及外部磁體元件以環(huán)路形狀布置。磁體元件620和630兩者都位于磁軛610上。典型地,在磁體組件600安裝在陰極組件中的情況下,內(nèi)部磁體元件630可布置在陰極組件的第一或第二角坐標(biāo)處。根據(jù)一些實(shí)施例,在使用環(huán)路形狀的內(nèi)部磁體的情況下,磁體組件可被布置以便陰極組件的角坐標(biāo)指向環(huán)路形狀的內(nèi)部磁體元件的中心線。典型地,如本文所述的磁體組件的第一磁極指向由磁體元件的至少一個(gè)磁體元件的閉合環(huán)路所定義的平面外部的方向。換句話說,磁體組件的磁極指向由磁軛界定的平面外部,且所述磁極指向如在圖2至圖4中示例性地圖示的陰極組件的靶材料的方向。根據(jù)一些實(shí)施例,如本文所述的陰極組件和磁體組件可在靜態(tài)沉積期間用作可旋轉(zhuǎn)陰極組件。如此意味著基板可在沉積工藝期間保持在固定位置,而陰極組件可圍繞所述陰極組件的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。典型地,本文所示的陰極組件可用于涂布大面積基板。根據(jù)一些實(shí)施例,大面積基板可具有至少0.174m2的大小。典型地,所述大小可以為約1.4m2至約8m2,更典型地為約2m2至約9m2,或者甚至達(dá)到12m2。典型地,針對(duì)基板提供根據(jù)本文所述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、諸如陰極組件之類的裝置和方法的所述基板為如本文所述的大面積基板。例如,大面積基板可以為GEN5,GEN5對(duì)應(yīng)于約1.4m2的基板(1.1mx1.3m);大面積基板可以為GEN7.5,GEN7.5對(duì)應(yīng)于約4.29m2的基板(1.95mx2.2m);大面積基板可以為GEN8.5,GEN8.5對(duì)應(yīng)于約5.7m2的基板(2.2mx2.5m);或者甚至大面積基板可以為GEN10,GEN10對(duì)應(yīng)于約8.7m2的基板(2.85mx3.05m)??梢灶愃频貙?shí)施諸如GEN11和GEN12之類的甚至更大的產(chǎn)品和相應(yīng)基板。典型地,如本文所述的基板可以由適合于材料沉積的任何材料制成。例如,基板可以由從以下材料組成的群組中選擇的材料制成:玻璃(例如,鈉鈣玻璃、硅酸硼玻璃等)、金屬、聚合物、陶瓷、復(fù)合材料、碳纖維材料、或者可通過沉積工藝涂布的任何其它材料或材料組合。根據(jù)一些實(shí)施例,可根據(jù)沉積工藝和被涂布基板的后續(xù)應(yīng)用來選擇沉積材料。例如,靶的沉積材料可以是從以下材料組成的群組中選擇的材料:諸如鋁、鉬、鈦、銅等等的金屬、硅、氧化銦錫、以及其它透明氧化物。典型地,靶材料可以是氧化陶瓷,更典型地,所述材料可以是選自由以下材料組成的群組中的陶瓷:含銦陶瓷、含錫陶瓷、含鋅陶瓷、以及上述材料的組合。例如,沉積材料可以是IGZO。根據(jù)一些實(shí)施例,提供一種用于在基板上沉積薄膜的方法。這種方法的實(shí)例可見于圖7的示意流程圖中。典型地,方法700包括產(chǎn)生至少兩個(gè)等離子體區(qū),如通過塊710所示。典型地,等離子體區(qū)在沉積腔室中產(chǎn)生,所述沉積腔室諸如適合于PVD工藝的沉積腔室。在處理腔室中,陰極組件可被布置具有一個(gè)或多個(gè)磁體組件,如由720所示作為方法700的第一條件。典型地,陰極組件可以是如上文相對(duì)于圖2至圖4所述的陰極組件,且陰極組件中的一個(gè)或多個(gè)磁體組件可以是如上文相對(duì)于圖5a、圖5b、圖6a和圖6b所述的磁體組件。在圖7中,塊721代表陰極組件為如圖2到圖4中所示的陰極組件中的一個(gè)陰極組件的選擇,且塊721作為選擇以虛線圖示。根據(jù)本文所述的一些實(shí)施例,用于產(chǎn)生使得等離子體區(qū)在陰極組件附近形成的磁場的陰極組件可以是可旋轉(zhuǎn)陰極組件,所述可旋轉(zhuǎn)陰極組件通過塊730表示。典型地,陰極組件圍繞旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)且磁體組件/多個(gè)磁體組件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸固定布置。典型地,可用于產(chǎn)生根據(jù)本文所述的實(shí)施例的等離子體區(qū)的陰極組件可提供對(duì)于一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo)和對(duì)于另一磁極的第二角坐標(biāo)。用于陰極組件中的磁體組件/多個(gè)磁體組件通常提供內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,兩個(gè)等離子體區(qū)由具有一個(gè)磁體組件的陰極組件產(chǎn)生。磁體組件的內(nèi)部磁極被布置在陰極組件的第一角坐標(biāo)處,且磁體組件的外部磁極被布置在陰極組件的第二角坐標(biāo)處。根據(jù)進(jìn)一步實(shí)施例,第一磁體組件的內(nèi)部磁極被布置在陰極組件的第一角坐標(biāo)處,且第二(或進(jìn)一步)磁體組件的內(nèi)部磁極被布置在陰極組件的第二角坐標(biāo)處。例如,用于在基板中沉積薄膜的方法所使用的陰極組件可以是如相對(duì)于圖2或圖3所述的陰極組件。典型地,磁體組件/多個(gè)磁體組件被布置在用于涂布基板的陰極組件的涂布側(cè)。根據(jù)一些實(shí)施例,塊740指代第一和第二角坐標(biāo)的布置,且塊740尤其指代在第一和第二角坐標(biāo)之間的角度。典型地,所述角度在約20度和約160度之間,所述角度更典型地在約30度和120度之間,并且且甚至所述角度更典型地在約50和約100度之間。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在第一和第二角坐標(biāo)之間的角度大于約30度且小于約80度。在一個(gè)實(shí)例中,在第一和第二角坐標(biāo)之間的角度約為60度。提供了用于濺射沉積裝置的陰極組件,所述陰極組件具有用于在基板上涂布的涂布側(cè)。陰極組件包括旋轉(zhuǎn)靶組件和至少一個(gè)第一磁體組件,所述旋轉(zhuǎn)靶組件適合于圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)靶材料。至少一個(gè)磁體組件典型地具有內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極且適于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)。此外,陰極組件具有對(duì)于一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo)和對(duì)于另一磁極的第二角坐標(biāo)。典型地,提供磁極用于涂布側(cè)。第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)界定大于約20度且小于約160度的角度α。根據(jù)一些實(shí)施例,第一磁體組件的內(nèi)部磁極被提供在第一角坐標(biāo)處,且第一磁體組件的外部磁極被提供在第二角坐標(biāo)處。典型地,陰極組件可包括第二磁體組件,所述第二磁體組件具有內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極。第二磁體組件可適合于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)。在提供第二磁體組件的情況下,第一磁體組件的內(nèi)部磁極被提供在第一角坐標(biāo)處且第二磁體組件的內(nèi)部磁極被提供在第二角坐標(biāo)處。根據(jù)一些實(shí)施例,第一和/或第二磁體組件相對(duì)于陰極組件的旋轉(zhuǎn)軸保持在固定位置。典型地,第一和/或第二磁體組件可各自提供兩個(gè)等離子體區(qū)。在可與本文所述的其它實(shí)施例結(jié)合的一個(gè)實(shí)施例中,第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)可形成大于約30度且小于約80度的角度α。典型地,磁體組件可位于靶組件內(nèi)部。在一個(gè)典型實(shí)施例中,磁體組件可適合于同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)或兩個(gè)以上等離子體區(qū)。進(jìn)一步,可提供陰極組件,所述陰極組件典型地包括多于一個(gè)磁體組件,所述磁體組件在陰極組件中以大體上對(duì)稱方式布置。根據(jù)本文描述的一些實(shí)施例,第一和/或第二磁體組件的磁極可包括被布置以形成閉合環(huán)路的磁體元件。特定而言,第一和/或第二磁體組件的磁極典型地可包括磁體元件,所述磁體元件被布置以在閉合環(huán)路內(nèi)部形成結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中,第一和/或第二磁體組件的磁極可指向由閉合環(huán)路界定的平面外部的方向。典型地,至少兩個(gè)磁體組件可彼此剛性連接。根據(jù)一些實(shí)施例,至少兩個(gè)磁體組件可適合于同時(shí)涂布相同基板。在另一方面中,提供一種用于在濺射沉積裝置中的基板上沉積薄膜的方法。濺射沉積裝置可包括旋轉(zhuǎn)靶組件以及用于在基板上涂布的涂布側(cè)。典型地,靶組件適于圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)靶材料。此外,陰極組件可包括至少一個(gè)磁體組件,所述至少一個(gè)磁體組件相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸保持在固定位置。磁體組件包括內(nèi)部磁極和至少一個(gè)外部磁極,且磁體組件適于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)等離子體區(qū)。典型地,陰極組件進(jìn)一步具有:對(duì)于一個(gè)磁極的第一角坐標(biāo),提供所述磁極用于涂布側(cè);以及對(duì)于另一磁極的第二角坐標(biāo),提供所述磁極用于涂布側(cè)。用于在基板上沉積薄膜的方法包括:使用由被布置在第一角坐標(biāo)中的磁極產(chǎn)生的磁場來產(chǎn)生至少一個(gè)第一等離子體區(qū),且使用由被布置在第二角坐標(biāo)中的磁極產(chǎn)生的磁場來產(chǎn)生至少一個(gè)第二等離子體區(qū),用于在涂布側(cè)涂布基板。典型地,第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)界定大于約20度且小于約160度的角度α。根據(jù)本文描述的一些實(shí)施例,第一角坐標(biāo)和第二角坐標(biāo)可形成大于約30度且小于約80度的角度α。典型地,由于磁體組件的在不同方向上取向的磁極之間的角度,上述陰極組件可被描述為多方向跑道陰極。通過將一個(gè)或多個(gè)磁體組件布置成為如上所述的一個(gè)陰極,可如同提供分離濺射模式或連續(xù)擺動(dòng)的陰極組件一樣獲得相當(dāng)?shù)谋∧ば再|(zhì)。然而,在根據(jù)本文所述的實(shí)施例的陰極組件的情況下,不需要轉(zhuǎn)動(dòng)陰極內(nèi)部的組件。此外,與具有分離濺射模式或連續(xù)擺動(dòng)的陰極組件相比,由于在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)陰極組件中的磁體組件同時(shí)地操作的事實(shí),所以可在較短的時(shí)間內(nèi)獲得薄膜性質(zhì)。同樣地,上述跑道布置可被對(duì)稱地鏡像至陰極組件的背側(cè),以在位于陰極組件的兩側(cè)的基板上獲得同時(shí)涂布。雖然前述內(nèi)容涉及本發(fā)明的實(shí)施例,但是可在不背離本發(fā)明的基本范圍的情況下設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它和進(jìn)一步實(shí)施例,并且本發(fā)明的范圍由以上權(quán)利要求書所決定。