位置沒有對應(yīng)于擺動偏外位置的那些時間內(nèi)中止，則均一性可以提高?？梢酝ㄟ^將關(guān)聯(lián)到靶材的陰極組件與相關(guān)聯(lián)的陽極之間的電勢差設(shè)置成接近零或?yàn)榱?，來中止濺射。
[0047]因此，根據(jù)某些實(shí)施例，改變所述相對位置包括上述相對位置從第一位置到第二位置的改變，其中提供到陰極組件310 (關(guān)聯(lián)到靶材120)的電壓在相對位置對應(yīng)于第一或第二位置時比在相對位置對應(yīng)于所述第一位置與所述第二位置之間的位置時高。特別地，當(dāng)所述相對位置對應(yīng)于第一和第二位置之間的位置時，電壓可以基本上為零。更特別地，電壓可以在所述相對位置的變化期間根據(jù)方形波而隨時間變化。
[0048]圖4示出了對于電壓隨時間非恒定但具有方形波形狀的那些實(shí)施例、施加在陽極和陰極組件之間的電壓V。從圖中可以看出，電壓保持在某恒定非零水平持續(xù)一段時間，該時間通常是第一或第二時間濺射間隔(即，其中相對位置保持不變)。然后，電壓在某些時間間隔實(shí)質(zhì)減小。這些時間間隔通常對應(yīng)于當(dāng)相對位置變化的那些時間，例如，當(dāng)相對位置從上述第一位置改變到第二位置時的時間。
[0049]根據(jù)某些實(shí)施例，電壓在實(shí)質(zhì)減小時可以為零。因此，濺射幾乎瞬間停止。根據(jù)替換實(shí)施例，電壓可以減小到某個閾值，該閾值可適于用作濺射工藝的初始電壓。例如，該閾值電壓可以停止濺射但也可以允許濺射工藝更容易重啟。然而，電壓可以減小到在襯底110與靶材120之間的相對位置正在改變時的濺射電壓的小于10%的值(更典型的小于5%的值)。
[0050]如上所述，在濺射期間，非恒定電壓可以施加到陰極組件310。根據(jù)典型實(shí)施例，電壓與靶材120和襯底110之間的相對位置同步。例如，在磁體組件的運(yùn)動期間，電壓可以設(shè)置為施加到陰極組件310的最大電壓值的小于35%的值，或者更具體地小于20%的值。圖10示例性地圖示了遵循正弦形狀隨時間t變化的電壓V。相對位置可以與正弦電壓V同步。例如但不限于，相對位置可以在電壓V大于(即高于)圖10所示的虛線的那些時間處維持不變。在電壓V小于(即低于)虛線的那些時間期間，相對位置以交替的方式從第一位置改變到第二位置且反之亦然。
[0051]根據(jù)可以與本文所述的其他實(shí)施例組合的某些實(shí)施例，相對位置在整個形成工藝期間，僅從第一位置改變到第二位置一次。根據(jù)替換實(shí)施例，相對位置從第一位置改變到第二位置，并且反之亦然。這樣一系列的運(yùn)動可以在整個形成工藝期間重復(fù)多次。例如，相對位置可以改變?nèi)位蚋啻?，使得?dāng)涂覆襯底時，相對位置分別對應(yīng)于第一和第二位置兩次或更多次。雖然這樣的運(yùn)動模式可能由于完成一系列運(yùn)動并最終改變中間的濺射功率所需要的時間而增加總工藝時間，但可以使層均一性進(jìn)一步增加。
[0052]根據(jù)某些實(shí)施例，形成濺射材料層包括:⑴在第一時間間隔期間將襯底110與靶材120之間的相對位置維持在第一位置處，同時將用于濺射的電場打開；(ii)在第一時間間隔已經(jīng)過去之后，將襯底110與靶材120之間的相對位置設(shè)置到第二位置(例如通過圖1所示的襯底110的移動或者圖2所示的靶材120的移動)，電場在相對位置從第一位置到第二位置的變化期間被關(guān)閉；以及(iii)在第二時間間隔期間將襯底110與靶材120之間的相對位置維持在第二位置，同時打開電場。其后，可以按此順序類似地進(jìn)行步驟(ii)和(i)，以將相對位置從第二位置改變到第一位置。短語“打開電場”理解為將電壓施加到關(guān)聯(lián)到靶材120的陰極組件與關(guān)聯(lián)到靶材120的陽極。根據(jù)典型實(shí)施例，所施加的電壓在第一時間間隔和/或第二時間間隔期間恒定。在相對位置對應(yīng)于第一位置的那些時間處以及在相對位置對應(yīng)于第二位置處的那些時間處，所施加的電壓可以相等。
[0053]根據(jù)在圖5和圖7中所示的某些實(shí)施例，提供了用于涂覆襯底的系統(tǒng)，其中涂覆系統(tǒng)包括用于在襯底上濺射材料的一個或多個平面靶材。在這些實(shí)施例中的至少一個平面靶材在所述襯底的涂覆期間以往復(fù)方式可旋轉(zhuǎn)。如在本文中所使用的“以往復(fù)方式可旋轉(zhuǎn)”應(yīng)該理解為遵循往復(fù)運(yùn)動可旋轉(zhuǎn)，即，將平面靶材旋轉(zhuǎn)到第一位置并且將平面靶材從第一位置旋轉(zhuǎn)回到第二位置。第一位置和第二位置也稱為平面靶材旋轉(zhuǎn)的偏外位置。根據(jù)某些實(shí)施例，平面靶材關(guān)聯(lián)到用于幫助濺射的平面陰極組件。平面靶材的旋轉(zhuǎn)可以通過旋轉(zhuǎn)整個陰極組件來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)特定的實(shí)施例，平面靶材繞平行于襯底表面的軸線可旋轉(zhuǎn)，特別地繞平面靶材(或與平面靶材相關(guān)聯(lián)的平面陰極)的縱軸可旋轉(zhuǎn)，更特別地，繞平面靶材(或與平面靶材相關(guān)聯(lián)的平面陰極)的中心軸可旋轉(zhuǎn)。
[0054]圖5圖示了另一個示例性涂覆系統(tǒng)500，該涂覆系統(tǒng)500包括平面陰極組件502，平面陰極組件502關(guān)聯(lián)到平面靶材120"。將理解，圖3所示的全部元件還可與本文所述的實(shí)施例、特別是參考圖1和圖2所述的那些實(shí)施例中的至少一些組合。平面陰極組件502包括平面背體530，該平面背體530為平面靶材120"提供支撐。特別地，平面靶材120 "可以結(jié)合到平面背體530。平面背體530可以連接到電壓源(在該圖中未示出)，使得平面背體530用作電極(以與如上關(guān)于背管330所述的類似的方式)。陰極組件502可以與陽極(未示出)相關(guān)聯(lián)，以提供如本文所述的適用于從靶材120"產(chǎn)生濺射的電場。平面陰極組件502可以包括圖5中未示出的其他元件，諸如但不限于用于磁控濺射的磁體組件和/或如本文所述的冷卻系統(tǒng)等。
[0055]平面靶材120"在襯底110的涂覆期間以往復(fù)方式可旋轉(zhuǎn)，使得平面靶材120"與襯底110之間的相對位置改變。特別地，平面靶材120"可以繞樞軸504改變。在示例性實(shí)施例中，樞軸504對應(yīng)于平面陰極組件502的中心軸。根據(jù)本文所述的實(shí)施例，樞軸504可以對應(yīng)于與襯底110要被涂覆的表面平行的軸線，例如但不限于靶材120"的縱軸。特別地，樞軸504可以偏離陰極組件502或靶材組件120"的中線軸線。通常，樞軸504可以對應(yīng)于任何軸線，只要對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)引起靶材120"與襯底110之間相對位置的變化即可。
[0056]圖5圖示了角β和-β，其中平面靶材120"以角β和-β旋轉(zhuǎn)以改變相對位置。角β是由垂直于平面靶材120"的軸線和垂直于襯底110的軸線512形成的角度。線508和510圖示了在平面靶材120"的偏外位置處垂直于平面靶材120"的軸線。角度的值對于靶材120"的順時針旋轉(zhuǎn)為正并且對于逆時針旋轉(zhuǎn)為負(fù)。當(dāng)平面靶材120"被放置成相對于襯底110要被涂覆的表面平行時，角度的值對應(yīng)于零。因此，在靶材120"的偏外位置(即上述第一和第二位置)處，平面角度β對應(yīng)于非零值。在示例性實(shí)施例中，角度的絕對值對于靶材的兩個偏外位置(即，上述第一和第二位置)均相同?；蛘?，角度的絕對值可以一個偏外位置與另一個偏外位置不同。根據(jù)典型實(shí)施例，角度的絕對值小于50度，或者更具體地小于45度，甚至更具體地小于30度。
[0057]根據(jù)典型實(shí)施例，靶材120"的旋轉(zhuǎn)可以通過布置在樞軸504處的軸(未示出)來實(shí)現(xiàn)。這樣的軸可以耦合到靶材擺動驅(qū)動系統(tǒng)208，以產(chǎn)生靶材120"的往復(fù)旋轉(zhuǎn)。例如但不限于，靶材擺動驅(qū)動系統(tǒng)208"可以包括機(jī)電電動機(jī)(未示出)和軸(未示出)，該軸將電動機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩耦合到樞軸504，以產(chǎn)生靶材120"的往復(fù)旋轉(zhuǎn)。
[0058]根據(jù)涉及涂覆系統(tǒng)500 (但不限于)的某些實(shí)施例，提供了用于涂覆襯底110的方法，該方法包括:在所述襯底110上形成濺射材料層，其中形成濺射材料層包括:在襯底110上濺射來自平面靶材120"的材料；以及通過以往復(fù)方式旋轉(zhuǎn)平面靶材120"來改變靶材120"與襯底110之間的相對位置。
[0059]后面的這些實(shí)施例可以遵循任何適合的旋轉(zhuǎn)模式來改變靶材120"與襯底110之間的相對位置。例如，平面靶材可以恒定角速度旋轉(zhuǎn)。或者，旋轉(zhuǎn)可以非恒定角速度來完成。此外，往復(fù)旋轉(zhuǎn)可以在偏外位置處以基本上無停滯時間的條件來完成。根據(jù)替換實(shí)施例，使平面靶材120"旋轉(zhuǎn)包括:使靶材120"旋轉(zhuǎn)到第一位置，其中第一位置被維持預(yù)定的第一時間間隔，以及將至少一個靶材旋轉(zhuǎn)到第二位置，其中第二位置被維持預(yù)定的第二時間間隔(以如上所述的類似方式)。通常，第一和第二位置可以對應(yīng)于在平面靶材120"的往復(fù)旋轉(zhuǎn)中的偏外位置。
[0060]根據(jù)涉及涂覆系統(tǒng)500 (但不限于此)的某些實(shí)施例，涂覆還可以包括向平面靶材120"提供電壓，該電壓在涂覆期間隨時間而變化。更特別地，在涂覆系統(tǒng)500中改變相對位置可以與電壓變化相結(jié)合(如上所述)。
[0061]根據(jù)可以與本文所述的任何實(shí)施例組合的典型實(shí)施例，靶材120、12(Τ或120"可由空間分離且布置在襯底110的前面的多個靶材元件(即，靶材陣列)組成，使得來自靶材元件的濺射材料可沉積在襯底110上。特別地，每個靶材元件可關(guān)聯(lián)到陰極組件或形成陰極組件的一部分。更具體地，多個陰極組件可以布置成陰極組件陣列。特別地，對于靜態(tài)大面積襯底沉積，通常設(shè)置陰極組件的一維陣列，其中陰極組件有規(guī)律地布置。通常，在處理腔室內(nèi)的陰極組件(以及相關(guān)聯(lián)的靶材)的數(shù)目在2到20之間，更通常地在9到16之間。
[0062]根據(jù)大批實(shí)施例，靶材元件與襯底110之間的相對位置可通過使靶材元件同步地平移或適當(dāng)?shù)匦D(zhuǎn)來改變?；蛘?，相對位置可通過相對于靶材陣列移動襯底110來改變。通常，多個靶材與襯底之間的相對位置可以任何適合的方式來改變，其中該任何適合的方式允許涂覆系統(tǒng)根據(jù)本文所述的實(shí)施例而起作用。通常，靶材元件的同步移動進(jìn)一步增加所沉積層的均一性。
[0063]通常，但不限于任何實(shí)施例，陰極組件可彼此等距離地間隔開。特別地，靶材可包括靶材元件的陣列。此外，靶材的長度略大于要被涂覆的襯底的長度。附加或替換地，陰極陣列延伸的距離比基板的寬度略寬?！奥浴蓖ǔ０ㄔ?00%到110%之間的范圍。提供略大的涂覆長度/寬度有助于在涂覆期間避免邊界效應(yīng)。陰極組件可放置成等距離地遠(yuǎn)離襯底 IlOo
[0064]根據(jù)某些實(shí)施例，多個陰極組件沒有相對于襯底110等距離地布置而是沿著圓弧形狀布置。如圖6所示，圓弧形狀可使得靠內(nèi)的(inner)陰極組件比靠外(outer)的陰極組件更靠近襯底110。或者，圓弧形狀可使得靠外的陰極組件比靠內(nèi)的陰極組件更靠近襯底。散布行為通常取決于要被濺射的材料。因此，根據(jù)應(yīng)用(即根據(jù)要被濺射的材料)，在圓弧形狀上設(shè)置陰極組件將進(jìn)一步增加所形成層的均一性。圓弧的朝向通常取決于特定的應(yīng)用。
[0065]圖6示出了示例性涂覆系統(tǒng)600，其中襯底110與包括靶材元件120a'到120P的靶材陣列之間的相對位置的改變，通過襯底I1沿襯底擺動方向106的水平平移(特別地，襯底110的擺動)來實(shí)現(xiàn)。在示例性實(shí)施例中，靶材元件120a'到120P是可旋轉(zhuǎn)的圓柱體靶材。在替換實(shí)施例中，靶材元件可具有任何適合的形狀。
[0066]圖7示出了另一個示例性涂覆系統(tǒng)700，其包括平面靶材120a"到120d"的陣列120"。平面靶材120a"到120d"中每一者可與圖5所示的靶材120"類似地構(gòu)成。因此，在