具有氣體供應的沉積裝置及沉積材料的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施例是有關于一種沉積裝置以及用于沉積材料的方法。本發(fā)明的實施例是特別有關于一種具有真空腔室與氣體入口的沉積裝置，以及用以在真空腔室中沉積材料的方法。
【背景技術】
[0002]目前已經(jīng)知道一些用以沉積材料于基板(substrate)上的方法。例如，可以通過如派鏈工藝(sputter process)的物理氣相沉積(Physical Vapor Deposit1n, PVD)工藝來涂布(coat)基板。通常，工藝是在欲涂布的基板所放置或被導引通過的處理裝置(process apparatus)或處理腔室(process chamber)中進行。欲沉積于基板上的沉積材料是提供于裝置中?？梢允褂枚喾N材料沉積于基板上，這些材料中可以使用陶瓷(ceramics)。
[0003]可以在一些應用(applicat1n)中和一些技術領域中使用涂布的材料。例如是在如產(chǎn)生半導體裝置(semiconductor device)的微電子學(microelectronics)的領域之中的應用。并且，用于顯示的基板通常是通過物理氣相沉積工藝來涂布。更進一步的應用可以包括絕緣面板(insulating panel)、有機發(fā)光二極管(Organic Light EmittingD1de, 0LED)面板，以及硬盤(hard disk)、光盤(CD)、數(shù)字化視頻光盤(DVD)，或類似物。
[0004]欲涂布的基板是配置于沉積腔室中或被導引通過沉積腔室，以進行涂布工藝。在進行派鍍沉積工藝(sputter deposit1n process)時，沉積腔室提供革E材(target)，所述革巴材配置有欲沉積于基板上的材料。革E材材料是通過在真空腔室(vacuum chamber)中產(chǎn)生的等離子體從靶材釋出。釋出的粒子沉積于基板上并形成所需的材料層。
[0005]然而，在一些應用中，另外的材料是出現(xiàn)于沉積腔室中。例如，在進行反應性濺鍍工藝的情況下，革E材可能被呈現(xiàn)于派鍍空氣(sputtering atmosphere)中的反應性氣體所損害。由于此種損害是難以控制的，此種影響可能導致如電弧作用(arcing)或低沉積速率的工藝不穩(wěn)定(process instability)。并且，此種損害可能導致沉積的薄膜具有較差的特性。
[0006]此外，在用于不同材料的接續(xù)的薄膜沉積的線內(nèi)沉積系統(tǒng)(in-line deposit1nsystem)中，在鄰近的沉積腔室之間的剩余的反應性氣體(surplus reactive gas)的交互作用可能會產(chǎn)生工藝惡化的效果(process deter1rating effect)，并可能意味著在處理腔室之間需要額外的、成本密集的(cost-1ntensive)氣體分離的作法。
[0007]鑒于上述，本發(fā)明的目的是提供沉積裝置以及用以沉積材料于基板上的方法，以克服本技術中的至少一些問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于上述，是根據(jù)獨立權利要求提供用以沉積材料于基板上的裝置與用以沉積材料于基板上的方法。更進一步，本發(fā)明的從屬權利要求、說明書及所附圖式是清楚呈現(xiàn)本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點及特征。
[0009]根據(jù)一實施例，是提供一種用以在基板上沉積材料的裝置。所述裝置包括真空腔室；基板接收部，基板接收部位于真空腔室中，用以在沉積材料的期間內(nèi)接收基板；靶材支撐件，靶材支撐件用以在沉積材料于基板上的期間內(nèi)固持一靶材；等離子體產(chǎn)生裝置，等離子體產(chǎn)生裝置位于真空腔室中，用以于基板接收部與靶材支撐件之間產(chǎn)生等離子體；以及第一氣體入口，第一氣體入口用以提供氣體超音速流，其中第一氣體入口是導向基板接收部。
[0010]根據(jù)另一實施例，是提供一種在真空腔室中沉積材料于基板上的方法。所述方法包括在基板與靶材之間形成等離子體、利用等離子體從靶材釋出粒子，以及導引第一氣體的超音速流朝向基板的表面，所述材料將被沉積于基板的表面上。
[0011]根據(jù)另一實施例，是提供一種在真空腔室中沉積材料于基板上的方法。所述方法包括在基板與靶材之間形成等離子體、利用等離子體從靶材釋出粒子，以及導引反應性氣體的超音速流流入真空腔室?？梢酝ㄟ^將從屬權利要求與說明書中的實施例結(jié)合來提供進一步的實施例。
[0012]實施例還針對用于實行所揭示的方法的裝置，并包括用以執(zhí)行各個所述方法的步驟的裝置組件。這些方法的步驟可以通過硬件組件、通過合適的軟件程式化的計算機，或通過上述兩者的任意結(jié)合或以任何的其他方式來進行。再者，根據(jù)本發(fā)明的實施例還針對通過所述的裝置的操作方法，包括用以執(zhí)行裝置的每一個功能的方法的步驟。
【附圖說明】
[0013]為了對本發(fā)明的上述特征有更加細致的理解，對于如上述簡單概括的本發(fā)明的更加具體的描述可被參考各個實施例而提供，與本發(fā)明的各個實施例相關的附圖被描述如下:
[0014]圖1繪示根據(jù)本文所述的實施例的沉積裝置的示意圖。
[0015]圖2繪示根據(jù)本文所述的實施例的沉積裝置的氣體入口的示意圖。
[0016]圖3繪示根據(jù)本文所述的實施例的于操作期間的沉積裝置的示意圖。
[0017]圖4a繪示根據(jù)本文所述的實施例的在操作期間的沉積裝置的剖面圖。
[0018]圖4b繪示根據(jù)本文所述的實施例的在操作期間的沉積裝置的剖面圖。
[0019]圖5繪示根據(jù)本文所述的實施例的用以沉積材料的方法的流程圖。
[0020]圖6繪示根據(jù)本文所述的實施例的用以沉積材料的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)在將參閱圖式中所繪示的一或更多個范例，將對于本發(fā)明的不同實施例進行詳細的描述。在下列圖式的描述當中，相同的元件符號表示相同的元件。一般而言，僅對于各個實施例之間的差異進行進一步描述。各個實施例僅為舉例說明之用，并非用以限制本發(fā)明。更進一步，一實施例中部分繪示或描述的特征可以應用于其他實施例，或與其他實施例的特征結(jié)合以形成又一實施例。本文的描述是包含此類的潤飾與變化。
[0022]圖1繪示根據(jù)本文所述的實施例的用以容納一沉積裝置(deposit1napparatus)的沉積腔室(deposit1n chamber) 100。沉積腔室可以為真空腔室(vacuumchamber)。本文中的真空可意指例如是壓力約0.5帕(Pa)與平均自由徑(mean free path)約5厘米的高度真空。
[0023]根據(jù)本文所述的實施例的沉積裝置可以包括適用以接收靶材(target) 130的靶材支撐件(target support) 120。在一些實施例中，革E材支撐件可適用于支撐和/或驅(qū)動可轉(zhuǎn)動的靶材。再者，如本文所述的沉積裝置可包括用以在沉積工藝期間用以固持基板110的基板接收部105。
[0024]雖然圖1顯示基板接收部105是在沉積工藝期間作為讓基板110放置于其上的一種工作臺或基板支撐件，但應理解的是，本文所描述的基板接收部并非僅限制于此種基板接收部。一般而言，本文所描述的基板接收部應理解為用以沉積材料的裝置的一部分，其中欲涂布的基板在沉積期間內(nèi)是放置于基板接收部中。在一些實施例中，基板接收部可以是用于在沉積期間內(nèi)具有支撐性的裝置，以提供基板。例如，基板接收部可以包括用以運輸基板通過腔室的運輸裝置(transport device)。舉例來說，基板接收部的運輸裝置可以包括滾輪(roll)和/或?qū)к?guide rail)，例如是磁性導軌，以導引基板通過沉積腔室。在一些實施例中，基板接收部可以適用于接收在沉積工藝期間搬運基板的基板承載件(substratecarrier) 0例如，基板接收部可以適用于移動基板和/或基板承載件通過沉積腔室?？梢酝ㄟ^例如是馬達或類似物的驅(qū)動單元來驅(qū)動移動的基板。在一些實施例中，欲運輸?shù)幕蹇梢岳缡蔷?web)、箔(foil)，或被移動經(jīng)過沉積材料來源的基板，沉積材料來源例如是靶材和/或其他的材料供應。在本文所述的一些實施例中，基板可以在系統(tǒng)中未受到局部支撐(local support)的情況下通過裝置，并且基板接收部可以是在沉積期間內(nèi)由基板所占據(jù)的空間。例如，當處理可撓性玻璃時，基板提供于上方的滾輪可以放置于沉積腔室之夕卜，來維持玻璃的伸展(stretch)?；蹇梢员粚бㄟ^沉積腔室的壁(wall)中的狹縫(slit)，來將基板帶入沉積腔室，并且經(jīng)由沉積腔室通過沉積來源(例如靶材)。通過沉積腔室之后，基板經(jīng)由沉積腔室的壁中的狹縫由沉積腔室輸出。根據(jù)一些實施例，沉積腔室中的狹縫可以包括用以維持沉積腔室中的真空的一種鎖。
[0025]根據(jù)實施例的沉積裝置可以包