TR201809669T4 - Bir çift C-MAG katot düzenlemesi ve ilgili aparatın kullanılması ile alaşımların ve bileşiklerin eş zamanlı olarak püskürtülmesine yönelik geliştirilmiş yöntem. - Google Patents

Abstract

Bu buluşun belirli örnek düzenlemeleri, döner silindirik püskürtme hedefleri gibi hedefleri kullanan bir veya daha fazla materyali, bir yöntemi ve aparatı içeren bir ince filmin püskürtme yoluyla toplanmasına yönelik teknikler ile ilgilidir. Birinci ve ikinci bitişik püskürtme hedeflerindeki mıknatıs barı tertibatları, farklı olarak yönlendirilir. Mıknatıs barı tertibatlarının farklı konumlandırılmaları, ikinci hedefte bulunan materyalin, birinci materyale püskürtülmesine veya tam tersine olanak sağlar. Birinci ve ikinci hedeflerin her ikisindeki püskürtme materyalleri dahil olmak üzere, birinci hedef üzerinde, materyalin karışımı ardından, hedeflerden gelen püskürtme materyallerinin bir karışımını içeren, püskürtme yoluyla toplanan ince filmi oluşturmak üzere bir substrat üzerine püskürtülür.

Description

TARIFNAME BIR ÇIFT C-MAG KATOT DÜZENLEMESI VE ILGILI APARATIN KULLANILMASI iLE ALASIMLARIN VE BILESIKLERIN ES ZAMANLI OLARAK PÜSKÜRTÜLMESINE YÖNELIK GELISTIRILMIS YÖNTEM BULUSUN ALTYAPISI Birçok bilesen dahil olmak üzere, alasimlar ve bilesiklerden yapilan filmler, bazi durumlarda istenen özelliklere sahip olacaktir. Bu özellikler, geride birakilan tabaka yigininin mekanik ve/veya kimyasal dayanikliliginin gelismesine yol açabilir. Ancak bazi durumlarda, uygun bilesime yönelik olarak filmleri üretmek üzere büyük ölçekli üretimde kullanilabilen tekli püskürtme hedeflerinin üretilmesi, teknik açidan zor ve oldukça maliyetli olabilir.

Es zamanli püskürtme, püskürtme isleminin, filmin bir araya gelerek toplanmasi esnasinda, iki hedefteri es zamanli olarak gerçeklestirilmesiyle bu problemleri asabilecek bilinen bir yöntemdir. Bununla birlikte, belirli durumlarda, konvansiyonel yöntemler, iki materyalin gerçek veya temel karisiminin yerine, tabakanin tabanindan Üst kismina kadar kuvvetli bir sekilde degisen bir bilesime sahip, büyük ölçüde kademeli bir tabakayi üretebilir. Bunun gelistirilmesi Için, daha genis bir substrat-hedef mesafesi gereklidir. Bununla birlikte, bu, spesifik olarak düzenlenen bir toplanma haznesine ihtiyaç duyabilir ve daha genis hedef-substrat mesafesi nedeniyle daha gözenekli bir filmin elde edilmesine yol açabilir.

Wo 92/01081, çift hedef reaktif püskürtme yoluyla ince homojen filmlerin toplanmasina yönelik bir yöntem ve bir aparati açiklar, burada bilesim ve püskürtme isleminin gerçeklestirildigi kaplamanin kalitesi, her bir hedefin yani sira, miknatislarin döndürülebilir konumu, her bir hedefin dönme hizi ve elbette hedeflerin temel materyallerine saglanan farkli katot potansiyelleri araciligiyla ayarlanabilir veya etkilenebilir.

Bununla birlikte teknikte, materyallerin bir gerçek karisimi ile sonuçlanacak alasimlar ve/veya bilesiklerin püskürtülmesi amaciyla, gelismis bir yöntem ve/veya aparata yönelik bir ihtiyaç oldugu görülecektir.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Bulusun belirli, örnek niteligindeki düzenlemelerinde, bir substrat ile desteklenen bir filmi içeren kaplanmis bir maddenin yapilmasina yönelik bir yöntem saglanir, yöntem bunlari içerir: birinci ve ikinci döner silindirik püskürtme hedefleri, bir birinci püskürtme materyalini içeren birinci püskürtme hedefi ve bir ikinci püskürtme materyalini içeren ikinci püskürtme hedefi ve birinci ve ikinci püskürtme hedeflerinin püskürtülmesi ve burada ikinci püskürtme hedefinin en az bir miknatis bari, ikinci hedefin püskürtülmesi esnasinda, ikinci hedefteki ikinci püskürtme materyali, birinci hedefe püskürtülmek üzere yönlendirilir ve birinci hedefin püskürtülmesi esnasinda, ikinci hedeften birinci hedef üzerine püskürtülmüs olan birinci hedefin birinci püskürtme materyali ve ikinci püskürtme materyali, filmi olusturmak üzere bir substrat üzerinde püskürtme yoluyla toplanir. Substrat, belirli örnek düzenlemelerde, bir cam substrat olabilir.

Püskürtme yoluyla toplanan film, büyük ölçüde seffaf olabilir, yalitkan veya iletken olabilir ve bir cama yönelik olarak bir düsük-E kaplamanin parçasi olabilir veya belirli örnek durumlarda, bir seffaf iletken oksit (TCO) olabilir.

Belirli örnek düzenlemelerde, bir filmi, bir substrat üzerinde püskürtme yoluyla toplanan yönelik olarak bir püskürtme aparati saglanir, aparat bunlari içerir: birinci ile ikinci püskürtme hedefleri arasinda herhangi diger bir püskürme hedefi olmamak üzere, birinci ve ikinci bitisik püskürtme hedefleri, burada ikinci püskürtme hedefinin en az bir miknatisini yönlendirilir böylece ikinci hedefin püskürtülmesi esnasinda, ikinci hedefteki püskürtme materyali, birinci hedefe dogru püskürtülür ve birinci hedefin püskürtülmesi esnasinda, ikinci hedeften birinci hedefe püskürtülmüs olan ikinci püskürtme materyali ve birinci hedefin birinci püskürtme materyali, filmi olusturmak üzere substrata dogru püskürtülür; ve burada birinci hedefin bir plazma erozyon bölgesi, genel olarak substrata yönelik olarak büyük ölçüde normal olan bir birinci yöne dönük olmak üzere yönlendirilir ve ikinci hedefin bir plazma erozyon bölgesi, büyük ölçüde birinci hedefe dönük olan ve genel olarak birinci yönden yaklasik 70-170 derece açili olan bir ikinci yöne dönük olmak üzere yönlendirilir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI SEKIL 1, bulusun belirli örnek düzenlemelerine göre çift C-MAG püskürtme hedeflerini içeren bir püskürtme aparatinin kesitsel sematik bir görünümünü gösterir.

SEKIL 2, bulusun diger örnek düzenlemesine göre, çift C-MAG püskürtme hedeflerini içeren bir püskürtme aparatinin bir kesitsel sematik görünümü gösterir ve bu püskürtme aparati, istege bagli olarak bir koruma ve istege bagli BULUSUN ÖRNEK NITELIGINDEKI DÜZENLEMELERININ DETAYLI AÇIKLAMASI Substratlar üzerinde kaplamalarin toplanmasi amaciyla püskürtme isleminin kullanilmasi teknikte bilinir. Örnegin ve sinirlama olmaksizin, U.S. Pat. Nos.

Kisaca, püskürtmeli kaplama, en az bir gaz (örnegin, argon ve/oksijen gazi) var olmak üzere, bir vakum haznesinde yürütülen bir elektrik bosaltma türünde bir prosestir. Tipik olarak, bir püskürtme aparati, bir vakum haznesi, bir güç kaynagi, bir anot ve bitisik konumdaki bir substrat (örnegin cam substrat veya diger materyallerden olusan substrat) üzerinde bir kaplamanin olusturulmasi amaciyla kullanilan bir veya daha fazla katot hedefi (sekillerde bulunan 1 ve 2 numaraya bakiniz) içerir. Püskürtme hedefi (1, 2), iç miknatis bari destek borusunu içeren ve bununla iliskili olan bir miknatis bar tertibatini çevreleyen bir dis döner boruyu içerebilir. Daha öncelikli olmak üzere, bilinen bazi düzenlemelerde, miknatis bari tertibatinin (5, 6) bir veya daha fazla sayida miknatis bari, büyük oranda destek borusunun tüm uzunlugu boyunca, destek borusunun alt tarafina baglanir. Belirli örnek durumlarda, miknatis bari ayrica destek borusunu içerebilir. Miknatis "barlari" (5, 6), bu bulusa ait birçok düzenlemede kullanilirken, bu bulus sinirli degildir ve diger tür miknatislar ("barlar" haricinde) hepsinin yerine, hedeflerin miknatis teitibatlarinda (5, 6) kullanilabilir.

Bir elektrik gerilimi, katot hedefe (1, 2) uygulandiginda, gaz, püskürtme hedefine müdahale eden, böylece hedefteki püskürtme materyaline ait partiküllerin, hedefin dis yüzeyini terk etmesine yol açan bir plazmayi olusturur. Bu partiküller, burada bir kaplama olusturmak üzere substrat üzerine hücum eder. Dis hedef borusu tipik olarak, partiküllerin, sabit miknatis barlarini dönerek geçerken, büyük ölçüde tüm çevreden esit oranda "püskürtülmesi" amaciyla iç destek araciligiyla desteklenen, sabit miknatislarin çevresinde döner.

Materyallerin es zamanli olarak püskürtülmesi, tekli bir püskürtme hedefinde, karmasik metal alasimli materyallere bir alternatiftir. Çift C-MAG döner silindirik magnetron püskürtme hedefleri, örnegin aparatta, bir digerine yakin bir sekilde yerlestirilen iki püskürtme hedefi kullanilmak üzere, materyallerin es zamanli olarak püskürtülmesini gerçeklestirebilir. Iki hedef boru, hedef borularin içerisinde bulunan sabit miknatis tertibatlari araciligiyla büyük ölçüde çevrelenen plazma boyunca dönebilir. Bagimsiz olarak çalistirilan iki güç kaynagi, es zamanli püskürtmeye yönelik olarak bir çift C- MAG aparati ile baglantida kullanilabilir. Materyallerin gerekli orani, katotlara farkli seviyelerin uygulanmasi ve uygun korumanin gerçeklestirilmesi yoluyla ayarlanabilir.

Substrat üzerine asagi yönde püskürtme isleminin yapilmasi amaciyla oldugu sekilde hizalanan bitisik püskürtme hedeflerinin kullanilmasi ile gerçeklestirilen konvansiyonel es zamanli püskürtme, gerçek veya zengin bir karisimin yerine, tabakanin tabanindan üst kismina kadar kuvvetli bir sekilde degisen bir bilesime sahip, önemli ölçüde kademeli bir tabakanin elde edilmesi ile sonuçlanabilir. Mevcut C-MAG katotlarinin ve katot düzenlemelerinin, farkli bilesenlerin bir araya gelmesi ile olusan daha iyi ve/veya daha tekli formda bir karisimi içeren daha gelismis, püskürtme yoluyla toplanan katmanin üretilmesi amaciyla modifiye edilebildigi sasirtici bir sekilde kesfedilmistir.

En az bir miknatis barinin bir konumunun (örnegin 6), en az bir veya iki döner püskürtme hedeflerinde modifiye edilmesi ile, bilesimin daha tekli biçime sahip bir karisimi olan, her iki hedeften (1 ve 2) materyali içeren bir film (40) olusturulabilir. Daha öncelikli olarak, bulusun belirli örnek düzenlemelerinde, bir çift C-MAG aparatinda en az iki döner püskürtme hedefi (1, 2) saglanir. Ikinci hedefteki (2) miknatis barlari (6), konvansiyonel konumundan bir açili konuma (örnegin birinci hedefe dogru yönlendirilen; SEKILLER 1 ve 2'ye bakiniz) hareket ettirilebilir, böylece plazma erozyon bölgesi (10), ikinci hedef üzerinde, örnegin büyük ölçüde birinci hedefe yakin veya direkt olarak ona dönük olan ikinci hedefin tarafi üzerinde bir konuma dogru hareket ettirilir. Bu tür bir durumda, ikinci hedef (2), direkt olarak substrat (30) üzerine uygulamak yerine, buradan, birinci hedef (1) üzerine ve/veya üzerinde püskürtülen hedef materyalin (8) esas bir kismina (örnegin en az yaklasik %20, daha fazla tercih edildigi üzere %30, daha fazla tercih edildigi üzere en az yaklasik %40, daha fazla tercih edildigi üzere yaklasik %50 ve mümkün sekilde en az yaklasik %60) ayarlanabilir. Birinci hedef (1) dönerken, ikinci hedefteki (2) hedef materyal (8), birinci hedefin kendi hedef materyali (7) boyunca birinci hedef (1) üzerinde olusturulacaktir (örnegin büyük ölçüde tek biçimli veya farkli bir sekilde). Farkli örnek düzenlemelerde, birinci veya ikinci hedefteri herhangi birinin modifiye edilebildigi ve bazi diger düzenlemelerde, her iki hedefin modifiye edilebildigi göz önünde bulundurulur. Birinci hedefin örnek püskürtme materyalleri (7), çinko, kalay, silikon, titanyum, zirkonyum, nikel, krom ve benzerleri gibi materyalleri içerir. Ikinci hedefin (8) örnek püskürtme materyalleri, çinko, kalay, silikon, titanyum, zirkonyum, nikel, krom ve benzerleri gibi materyalleri içerir. Örnegin, bir birinci örnek, çinko içeren birinci hedefin püskürtme materyali ve kalay içeren ikinci hedefin püskürtme materyali olacaktir. Diger bir örnek, silikon içeren birinci hedefin püskürtme materyali ve zirkonyum, alüminyum ve benzerlerini içeren ikinci hedefin püskürtme materyalleri olacaktir. Diger bir örnek, bir veya daha fazla silikon ve zirkonyum içeren birinci hedefin püskürtme materyali ve zirkonyum içeren ikinci hedefin püskürtme materyali olacaktir. Bu hedef materyaller, örnek amaçli olarak saglanir. Belirli örnek düzenlemelerde, halihazirda orijinal hedef materyali ve ikinci hedeften üzerine püskürtülen hedef materyalinin her ikisi ile kaplanan birinci hedef, en az iki farkli materyalden olusan, büyük ölçüde tek biçimli bir karisimi içeren, püskürtme yoluyla toplanan bir ince filmi olusturmak üzere, hedef materyalleri, her iki hedeften bir substrat üzerine sirayla püskürtecektir. Bu nedenle, birinci hedeften püskürtülen karisik hedef materyaller, cam substrat üzerinde toplanirken, daha ayrintili bir karisik film (40) olusturacaktir.

Bulusun belirli örnek düzenlemelerinde, bir birinci ve bir ikinci hedefteki hedef materyalleri (7, 8) içeren bir birinci hedef (1), büyük ölçüde tek biçimli bir karisik filmi (40) bir substrat (30) üzerine püskürtecektir. Bu, pahali olan önceden karistirilmis bir hedefe yönelik gereksinimin azaltilmasi ve mevcut çift C-MAG hedef kurulumu, hedeflere ait diger kosullar veya açilari büyük ölçüde degistirme ihtiyaci olmaksizin modifiye edilebilmesi (belirli örnek düzenlemelerde, miknatis barinin konumunun hareket ettirilmesi ile) nedeniyle sasirtici biçimde avantajlidir. Ayrica, bu durumda, es zamanli püskürtme yoluyla olusturulan film, hedef materyallerinin, her iki hedefteri hedef materyallerine ait daha esit sekilde dagitilan bir karisimi içeren bir filmi olusturmasi sebebiyle, belirli örnek düzenlemelerde, büyük ölçüde tek biçimli bir bilesime sahip olacaktir.

Diger örnege dayali avantaj, film bilesimi içerisindeki hedef materyallerin orani, belirli örnek düzenlemelerde, bir veya daha fazla sayida miknatis barinin konumunun degistirilmesi yoluyla kolay bir sekilde degistirilebilir. Bir hedef içerisinde en az bir miknatis barinin konumunun degistirilmesinde, buna ait plazma erozyon bölgesi hareket ettirilebilir ve örnegin ikinci hedef, birinci hedefin üzerine ve/veya ona dogru dogrudan veya dolayli biçimde püskürtmek üzere yönlendirilebilir. Belirli örnek düzenlemelerde, en az ikinci ve üçüncü püskürtme hedefleri, miknatis barlarinin konumlarini, materyali, buradan, birinci hedefin üzerine püskürtmek amaciyla modifiye edebilir.

Her bir hedefe, sirasiyla farkli manyetik alan kuvvetleri uygulanir. Ikinci (modifiye edilen) hedef (2) üzerinde, daha güçlü bir manyetik alanin kullanilmasi, ikinci hedefin (2) plazma erozyon bölgesinin (10), dogrudan substrat üzerinde veya püskürtme haznesinin duvarlari üzerindeki asiri materyal kayiplari önlenerek daha dar bir bölgeye sinirlandirilir. Bu düzenleme ayrica, iki hedef (1 ve 2) arasinda daha kisa bir mesafenin var olmasini saglar. Bu, substrat (30) üzerine dogrudan püskürtülen ikinci hedefteki (2) materyal (8) miktarini azaltabilir ve böylelikle, birinci hedeften, dogrudan veya dolayli sekilde substrat (30) üzerine püskürtülmeden önce birinci hedef (1) üzerine püskürtülen ikinci hedefteki (2) materyal miktarini artirabilir.

Belirli örnek düzenlemelerde, hedeflerden en az birinin miknatis barlarindan (örnegin 6) en az birinin dönmesi ve hareket etmesi ile, bir hedefin, hedef materyalinin büyük bir bölümünü (örnegin en az yaklasik %20, daha fazla tercih edildigi üzere %40, daha fazla tercih edildigi üzere en az yaklasik %50 ve en fazla tercih edildigi üzere en az yaklasik %60), dogrudan substrat üzerine uygulamak yerine birinci hedef üzerine ve/veya üzerinde toplanmak üzere degistirilebildigi sasirtici bir sekilde kesfedilmistir.

Ardindan, üzerinde her iki hedefteri materyale sahip olan birinci hedef, materyalleri, bir film, kaplama veya büyük ölçüde tek biçimli bir bilesime sahip bir katmani olusturmak üzere cam substrat üzerine püskürtebilir. Bu bulustaki örnek düzenlemelerin yukaridaki açiklamalari, SEKIL 1 ve SEKIL 2'deki düzenlemelere yönelik olarak geçerlidir. Belirli örnek düzenlemelerde, birinci ve ikinci döner püskürtme hedefleri (1 ve 2), birbirine bitisiktir, böylece bunlarin arasinda hiçbir püskürtme hedefi saglanmaz. Hedeflerdeki materyaller, filmi (40) olusturmak üzere substrat (30) üzerine dogrudan veya dolayli sekilde püskürtme yoluyla toplanabilir, böylece diger katmanlar, filmin (40) altindaki substrat (30) üzerinde bulunabilir.

SEKIL 1, bulusun bir birinci düzenlemesinin örnegini gösterir. Bu düzenlemede, hedef materyalin elde edilen püskürtme yoluyla toplanan filminin (40), birinci hedeften (1) (hedef materyal 7) ikinci hedefteki materyale orani istege bagli olarak yüksek olabilir.

Film (40) büyük ölçüde seffaf olabilir ve farkli örnek düzenlemelerde iletken veya yalitkan olabilir. Daha öncelikli olarak SEKIL 1, bir düzenleme ile ilgilidir, burada substrat (örnegin cam substrat) (30) üzerinde olusturulan filmdeki (40) materyale (8) göre daha fazla materyalin (7) bulunmasi istenebilir. Ikinci hedefte (2), miknatis barlari ve/veya miknatis bari tertibatini (6) hareket ettirerek, ikinci hedefin (2) plazma erozyon bölgesi (10) hareket ettirilebilir, böylece SEKIL 1'de gösterildigi üzere büyük ölçüde birinci hedefe (1) dönüktür veya buraya yönlendirilir. Plazma erozyon bölgesinin (10) substrata (30) dogru yönlendirilmesi yerine, Sekil 1'de gösterildigi üzere genel olarak hedefe (1) dogru yönlendirilir. Özellikle, ikinci hedefteki (2) hedef materyalinin püskürtüldügü ikinci hedefin plazma erozyon bölgesi (10) yönlendirilir, böylece buradaki materyal püskürtüldügünde, bunun önemli bir kismi birinci hedefe dogru ve/veya birinci hedef (1) üzerine yönlendirilir. Belirli örnek düzenlemelerde, SEKIL 1'de gösterildigi üzere substrattan en uzun noktada bulunan hedefin (1) bir üst veya üst/sag kenarina dogru en azindan kismi bir sekilde yönlendirilebilir. Alternatif olarak, birinci hedefin (1), üst/sol taraf veya hedef (1) veya hedefin (1) sag veya sol tarafi gibi diger kisimlarina dogru yönlendirilebilir. Miknatis barinin veya miknatis bari tertibatinin (6), SEKIL 1'de gösterildigi üzere genel olarak birinci hedefe (1) dogru bir yönde açili olmak üzere hareket ettirilmesi ile, plazma erozyon bölgesinin (10) ve substratin büyük ölçüde aksi yönünde olan hedefin (1) kenarina dogru yönlendirilecek akisin (12) meydana getirilmesi amaciyla, akis (12), hedefe (1) dogru dolayli bir yol üzerinden ilerleyecek ve akisin (12) az bir kismi hedef (1) üzerine ulasacaktir. Buna uygun olarak, bunun gibi bir düzenleme, hedef materyalinin konsantrasyonunun yüksek olmasi istendiginde, ikinci hedefteki (akis (12)) daha az hedef materyal (8), hedef (1) üzerine ve dolayisiyla substrat (30) üzerindeki filme (40) ulasacaktir. Istege bagli bir koruma (50), dogrudan ikinci hedeften (2) substrata dogru düsebilen en az bir miktar hedef materyalinin yakalanmasi ile substrati (30) kontaminasyondan korumak amaciyla kurulabilir. Bulusa ait bu ve diger düzenlemelerde, teknikteki normal özelliklerden biri, ikinci hedefteki 88) hedef materyalin (8) önemli bir kisminin, substrat (30) üzerine, birinci hedef (1) vasitasiyla dolayli sekilde ulasacagi durumda, ikinci hedefteki (2) bazi hedef materyallerin (8), ilk olarak birinci hedefe (1) baglanmaksizin, substrat üzerine ulasabildigi anlasilmistir. SEKIL 1'de gösterilen miknatis bari tertibatlarinin (5 ve 6) her biri, bir destekleme elemani ile desteklenen büyük ölçüde paralel üç miknatis barina sahip olacak sekilde gösterilir (miknatis barlari, SEKIL 1'de, sayfanin içi ve disina uzanir); bununla birlikte, bu bulus, sinirli degildir ve herhangi bir uygun sayida miknatis barli, bu bulusun farkli düzenlemelerinde, her bir hedefte (1, 2) saglanir.

Dolayisiyla, SEKIL 1, dogrudan her iki hedeften (1, 2) olmak üzere, tüm hedef materyallerin (7, 8) es zamanli olarak bir substrat (30) üzerinde toplanmasinin yerine, ikinci hedefteki (2) bazi hedef materyallerin (8), birinci döner hedefin (1) arka kisminda toplandigi bir durumu gösterir. Dolayisiyla, birinci hedefteki (1) birinci hedef materyali (7), ikinci hedefteki (2) materyal (8) ile kontamine edilir ve/veya alasimlanir. Birinci hedef (1) üzerinde toplanan materyaller (7 ve 8), substrata (30) dogru ve/veya ona dönük olacak sekilde yönlendirilen birinci hedefin (1) plazma asinma bölgesine (9) ulastiginda, her iki materyali içeren bir film (40), substrat üzerinde püskürtme yoluyla toplanir. Bunun, sasirtici bir sekilde, ilgili hedeflerdeki tüm materyaller, dogrudan substrat üzerinde toplandiginda, konvansiyonel durumlar ile karsilastirilmasi halinde, filmde (40) iki materyale (7 ve 8) ait daha gelismis bir karisim sagladigi kesfedilmistir.

Belirli örnek düzenlemelerde, örnegin materyalin (7), nihai filmdeki (40) materyale (8) istenen orani yüksek oldugunda, hedefin (2) miknatis barlarinin (6) konumu, hedefin (1) miknatis barlarinin (5) konumu ile birlikte büyük oranda genis bir açi olusturabilir.

Belirli örnek düzenlemelerde, miknatis bari (5) büyük ölçüde substrata (30) dogru dönükken, miknatis barlari (6), SEKIL 1-'de gösterildigi üzere büyük ölçüde hedefe (1) dogru dönüktür. Bir eksenin, miknatis barinin (5) kenarlarindan uzanan bir ekseni kesmek üzere, miknatis barinin (6) kenarlarindan uzanmis olmasi halinde, bu, 90 dereceden daha büyük bir açiyi olusturur. Belirli örnek düzenlemelerde, birinci hedefin plazma erozyon bölgesi (9), büyük ölçüde substrata dogru dönüktür. burada ikinci hedefin (2) plazma erozyon bölgesi (10), büyük ölçüde birinci hedefe dogru dönüktür.

SEKIL 1'e refere edilerek, örnegin, hedefler, SEKIL 1'de gösterildigi üzere kesitsel olarak gösterildiginde, hedeflerin miknatis barlari, birinci hedefin plazma erozyon bölgesinin (9) (materyalin püskürtüldügü konum), büyük ölçüde substrata (30) dogru bakan ve ya arti/eksi yaklasik 20 derece ile substrata dogru bakan, daha fazla tercih edildigi üzere arti/eksi yaklasik 10 derece ile substrata bakan bir birinci yöne dogru dönük olmak üzere düzenlenebilir; ve ikinci hedefin (2) plazma erozyon bölgesi (10), birinci yönden yaklasik 70-170 derece açiyla, daha fazla tercih edildigi üzere yaklasik olmak üzere bir yöne bakmak amaciyla düzenlenebilir. Belirli örnek düzenlemelerde, istege bagli bir koruma bari veya plaka (50), hedefe (1) ulasmadan substrat üzerine düsen hedefteki (2) en azindan bazi hedef materyalleri (8) yakalamak üzere hedef altinda kurulabilir.

Düzenleme, plazma erozyon bölgesini (10) büyük ölçüde. materyali genel olarak birinci hedefe(1) dogru püskürten bir konuma sinirlandiran hedefin (2) manyetik düzenlemesinin (manyetik bar tertibati (6)) döndürülmesi ile kolay bir sekilde elde edilebilmesi nedeniyle özellikle avantajlidir. Modifiye hedefin miknatis bari tertibati (6), filmde istenen hedef materyallerin oranina bagli olarak, O'in biraz üzerinden yaklasik 180 dereceye kadar herhangi bir yerde döndürülebilir. SEKIL 1'deki düzenlemede, miknatis bari (6) orijinal bir sekilde, miknatis barina (5) yönelik olarak gösterilene benzer biçimdeki bir konumda olabilir ve belirli örnek düzenlemelerde, SEKIL 1'de gösterilen düzenlemeyi elde etmek amaciyla, saat yönünde olmak üzere, yaklasik 70- 170 derecede, daha fazla tercih edildigi üzere yaklasik 90-150 derece ve en çok tercih edildigi üzere yaklasik 90-140 derece döndürülebilir. Miknatis bari bu sekilde döndürüldügünde, filmin (40), nihai bilesiminde elde edilebildigi üzere, hedef materyalden (7) hedef materyale olan orani yüksek olacaktir. SEKIL 1'de gösterilen düzenleme, örnek düzenlemelerde özellikle avantajlidir, burada materyalin (7), filmdeki (40) materyale (8) istenen orani yüksektir, oranlar, güç farkliliklarin yani sira ayni zamanda ikinci hedef (2) üzerindeki erozyon bölgesinin (10) ayarlanmasi ile saglanir.

SEKIL 1'de gösterilen düzenleme, borularin nispeten birbirine yakin oldugu mevcut C- MAG püskürtme haznelerinde mümkündür.

Bu nedenle, SEKIL 1'de, miknatis barina (5) bagli miknatis barinin (6) konumunun ayarlanmasi ile, döner hedeflere sahip bir konvansiyonel çift C-MAG, mevcut bulusun belirli örnek düzenlemelerine göre, çift püskürtmeli tertibata degistirilebilir. Miknatis barlari (5) ile miknatis barlari (6) arasindaki açi, plazma erozyon bölgesinin (10) istenen konumu ve materyalin (7) filmdeki (40) materyale istenen oranina bagli olarak ayarlanabilir.

Belirli örnek düzenlemelerde, akis (11) (hedef materyalleri (7) ve substrata (30) düsenleri içerecektir), püskürtme yoluyla toplanan filmde (40) oldugu üzere materyalin (7) materyale (8) orani bakimindan büyük ölçüde ayni olacaktir.

SEKIL 2, diger örnek düzenlemeye ait bir kesitsel sematik görünümdür. SEKIL 2'deki referans numaralari, SEKIL 1 ile baglantili olarak yukarida açiklanan benzer parçalari temsil eder. SEKIL 2'de gösterilen düzenleme, örnegin materyalin (7) materyale (8) olan düsük veya daha fazla oraninin filmde (40) istendigi üzere kullanilabilir. Daha öncelikli olarak, daha esit miktarda veya daha fazla hedef materyalinin (8) (hedef materyali (7) ile karsilastirildigi üzere), nihai filmde yer almasi istendiginde, örnegin SEKIL 2'de gösterilen düzenleme kullanilabilir.

SEKIL 2, hedef materyalinin, ikinci hedeften (2) birinci hedef üzerine (1), daha fazla olmak üzere direkt olarak toplanmasini gösterir. SEKIL 2'deki düzenlemede, hedeflerin miknatis barlari, birinci hedefin (materyalin püskürtüldügü konum) plazma erozyon bölgesinin (9), büyük ölçüde substrata (30) dogru bakan bir birinci yöne dönük olmak üzere düzenlenmesi (birinci, direkt olarak büyük ölçüde substrata dik dogrultudadir): ve ikinci hedefin (2) plazma erozyon bölgesinin (10) birinci yönden yaklasik 90 derece açidaki bir yöne dönük olmak üzere düzenlenmesi amaciyla yönlendirilir. Miknatis barinin (6) konumlandirilmasinin, SEKIL 2'de bulunan düzenlemedeki miknatis barinin (5) konumlandirilmasina göre büyük ölçüde dik dogrultuda olmasi nedeniyle, plazma erozyon bölgesi (10) ve hedeften gelen (2) akis (12), büyük ölçüde dogrudan olmak üzere hedefe (1) dogru yönlendirilir. bu, daha fazla akis ve dolayisiyla hedefteri (2) gelen ve hedefin (1) üzerine ulasan daha fazla hedef materyalinin (8) elde edilmesi ile sonuçlanir. Bu nedenle, hedef (1) üzerinde, hedef materyalinin (8) konsantrasyonu, plazma erozyon bölgesinin, hedefe (1) yönlendirilmemis olmasi halinde, olacagi halinden daha yüksege erisecektir. Yeniden, istege bagli koruma bari veya plakasi (50), ikinci hedeften (2) direkt olarak substratin (30) üzerine düsen, ikinci hedefteki materyallerden (88) en azindan bazilarini engellemek üzere kurulabilir. SEKIL 2'deki düzenleme, SEKIL 1'de gösterilen sekil ile karsilastirildiginda, cam substrat (30) üzerinde toplanan materyalin (8) miktarinin artmasi ve dolayisiyla, SEKIL 1'deki düzenleme ile karsilastirildiginda, materyalden (7) filmdeki (40) materyale oranin daha düsük olmasi ile sonuçlanabilir.

SEKIL 2'de oldugu üzere belirli örnek düzenlemelerde, özellikle materyalden (7) nihai kaplamadaki materyale (8) istenen oran düsük oldugunda, hedefin (2) miknatis barinin (6) konumlandirilmasi, hedefin (1) miknatis barinin (5) konumlandirilmasina göre büyük ölçüde dik dogrultudadir. Belirli örnek düzenlemelerde, miknatis bari (5) substrata (30) dogru dönük olabilirken, miknatis barlari (6), büyük ölçüde dik dogrultudadir ve hedefe (1) dönüktür.

Burada belirtildigi ve SEKILLER 1-2'de gösterildigi üzere miknatis barinin (5 ve 6) ve mevcut katotlar üzerinde konumlandirilmasinin, tekli bir AC güç kaynagi ile isletildiginde dahi, her iki boru üzerinde büyük ölçüde sabit bir plazma bosaltimini sagladigi kesfedilmistir. Bununla birlikte, tekli bir AC güç kaynagi gerekli degildir.

Bunun yerine iki güç kaynagi kullanilabilir. Bu bulus, tercih edildigi üzere AC püskürtme islemine veya alternatif düzenlemelerde DC püskürtme islemine uygulanabilir.

SEKILLER 1-2'ye refere edilerek, farkli manyetik alan kuvvetleri, hedef (2) karsisinda hedefe (1) yönelik olarak kullanilir. Hedef (2) üzerinde daha güçlü bir alanin kullanilmasi, plazma erozyon bölgesini (10) daha dar bir bölgeye sikistirabilir ve dolayisiyla hazne duvarlarinin karsilasabilecegi asiri materyal kayiplarini engelleyebilir.

Bu, hedef (2)/borunun (4) içerisinde güçlü bir manyetik alan olmasi durumunda, plazma, hedefe (2)/boruya (4) daha siki olarak baglanabilir, hedef (1) ve hedef (2) arasinda daha kisa bir mesafenin olmasina olanak saglar.

Burada açiklanan yöntemler, iki hedef materyalin, iletken metaller veya yari iletkenler oldugu alasimlarin yani sira, her iki hedef veya hedeflerden birinin, üçlü bilesimler ve ya iki elementten fazlasini içeren bilesikleri olusturmak üzere halihazirda alasimlardan yapildigi durumlara uygulanabilir. Örnegin ve sinirlama olmaksizin, bir film (40) (oksitlenmis veya oksitlenmemis olabilir) olarak, bir nikel krom titanyum alasimi olusturmak üzere, bir nikel krom alasimli hedef materyali (8), birinci döner hedefe yönelik olarak boru (3) üzerinde kullanilabilir ve titanyum hedef materyali (8), ikinci döner hedefe yönelik olarak boru (4) üzerinde kullanilabilir. Diger örnek, dayaniklilik ve stabiliteyi artirmak üzere küçük miktarlarda titanyum, nikel ve /veya zirkonyum katilan gümüsü içerebilir. Bu materyaller yalnizca örnek teskil etmek amaciyla saglanir ve sinirlandirici olarak yorumlanamaz. Hedef materyaller (7, 8), bu bulusun farkli örnek düzenlemelerinde metal veya metal oksit olabilir.

SEKILLER 1 ve 2'de açiklanan düzenlemeler, çoklu bilesige sahip nitrit ve/veya oksit olusturmak üzere reaktif bir püskürtme prosesinde kullanilabilir veya kullanilamayabilir.

Reaktif bir püskürtme prosesinde, bir reaktif gaz (örnegin oksijen ve/veya nitrojen), herhangi bir veya tüm gaz girislerinde (21, 22 ve/veya 23), elde edilen filmin (40) bilesiminin, daha kesin bir sekilde kontrol edilmesine olanak saglayabilen, muhtemelen argon gibi etkisiz bir gaz ile birlikte, hedef borularin üstü veya altindan birinde uygulanabilir. Plazma bosaltiminin, yalnizca substrata yöneltilen her iki borudan gerçeklestigi konvansiyonel reaktif proseste, reaktif gaz büyük ölçüde, tamamiyla borular ile substrat arasindaki dar boslukta tüketilir. Gazin üstten veya alttan beslenip beslenmemesi, genel stabilite üzerinde yalnizca küçük bir etkiye sahip olabilir. Normal bir reaktif prOSeste, bir "gecikme" etkisi görülebilir, burada bu etki, yüksek reaktif gaz basinçlarinda, reaksiyon ögeleri ile tamamiyla kaplanan bir hedef yüzeyi arasinda hizli ve kendiliginden gelisen bir geçisi ve hedefi, düsük reaktif gaz basinçlarinda reaktif bilesiklere karsi temiz tutmak üzere erozyonun güçlü oldugu bir durumu içerir. Elde edilen filmler bu nedenle, hedef materyalleri açisindan zengin olabilir veya asiri reaktif gaz içerebilir. Bu, stoikiometrik filmlerin tamamiyla reaktif bir proseste elde edilmesini zorlastirir (örnegin bir metalik kalay hedef ile kalay oksidin püskürtülmesi).

Plazmanin hareket ettirilmesi ve dolayisiyla bu bulusun belirli örnek düzenlemelerinde belirtildigi üzere (SEKILLER 1-2), hedefin (1) reaksiyon bölgesinden uzakta olan hedefin (2) reaksiyon bölgesi, bosaltim haznesinin üst kismi ile esas substrat bölgesi arasinda daha dik reaktif bir gaz gradyani olusturulmasini saglar. Ayrica, nitrojen ve oksijene sahip farkli materyallere yönelik reaksiyon orani farklidir ve dolayisiyla hedefin (1) yüzeyindeki geçis, hedefteki (2) geçise göre farkli bir reaktif gaz basincinda gerçeklesir. Bu durum, ayrica oran ve gazin, üst (21 ve 22) ve ait (23) gaz girislerine verildigi yöntemin yani sira iki boru/hedef arasindaki güç orani ile kontrol edilebilen daha kademeli bir genel geçise neden olur.

Bu bulusun diger örnek düzenlemesi, reaktif gazin (örnegin oksijen ve/veya nitrojen) ilk olarak üst girislerden (21 ve/veya 22) beslenmesini içerir. Bu, hedefin (1) yüzeyi/dis borusu (13) üzerinde toplanan materyalin bir seramik katmaninin elde edilmesine yol açar. Dolayisiyla, hedeften (1) substrata (30) dogru bosaltim, esas olarak seramik materyal ile yapilmis olan bir hedefe oldukça benzer. Belirli örnek düzenlemelerde, bu yöntem, iletken oksit filmlerin (örnegin, ITO veya AI-katkili ZnO) (40) veya alternatif olarak yalitkan filmlerin (40) toplanmasi amaciyla kullanilabilir.

Belirli örnek düzenlemelerde, her iki hedef materyal (7, 8) metalik bir alasimdan yapilabilir. Örnegin ve sinirlama olmaksizin, metalik alasim, indiyum kalay veya çinko alüminyum içerebilir. Üst kisimdaki gaz girislerinden (21 ve 22) hedefe (1) dogru yeterli reaktif gaz ile birlikte püskürtme hedefi (2), hedefin (1) dis borusu/yüzeyi (13) üzerinde bir oksit katmani olusturabilir, bu ardindan, bir seramik oksit hedefinde oldugu üzere substrata (30) birakilacaktir. Bu durumda, alt gaz girisi/takviye noktasi (23), genel olarak küçük oksijen akislarina sahip seramik hedeflerde gerçeklestirildigi üzere, geri kalan oksijeni dengelemek üzere kullanilabilir. Seffaf iletkenlerin toplanmasi, metalik hedeflerdeki toplanma, stabil olmadigindan ve kontrol etmesi zor oldugundan, tipik olarak, pahali Seramik hedeflerin kullanilmasi ile gerçeklestirilir. Dolayisiyla buna göre, bu bulusun belirli örnek düzenlemelerinde toplanma yöntemi, seramik hedeflerden görülen proses stabilitesi ile birlikte metal hedeflere ait maliyet avantajlarini kombine edebilir. Bununla birlikte, hedefler ve hedef materyallerinin her ikisi ayrica, bu bulusun diger örnek düzenlemelerinde, oksijenin, hedeften kurtarilmasinin hemen ardindan hedef materyalleri ile reaksiyona girmesi ile metalik olarak kalabilir.

Bu bulusun belirli örnek düzenlemelerinde olusturulan film (40), bu bulusun belirli bir oranda hedef materyalleri (7 ve 8) içerebilir. Diger örnek düzenlemelerde, film (40), arada bulunan tüm alt araliklar dahil olmak üzere, hedef materyalin (7) hedef materyale (8) olan yaklasik 75:25 ila 25:75 arasindaki bir oranini içerebilir. Film ayrica, belirli örnek düzenlemelerde oksijen ve/veya nitrojen içerebilir. Bununla birlikte bu bulus sinirli degildir ve hedef materyale yönelik istenen herhangi bir oran elde edilebilir. Buna ek olarak, diger örnek düzenlemelerde, istenen herhangi bir oranda olmak üzere, ikiden fazla hedef materyal ve ikiden fazla hedef kullanilabilir.

Bulus, halihazirda en pratik ve tercih edilen düzenleme olarak düsünülen durum ile baglantili olarak açiklanirken, bulusun, açiklanan düzenlemeler dahilinde sinirli olmadigi, aksine, ekli istemlerin kapsami içerisinde dahil olan çesitli modifikasyonlar ve esit düzenlemeleri kapsamaya yönelik oldugu anlasilacaktir.

Claims (12)

1. ISTEMLER
2. Bir substrat ile desteklenen bir filmi içeren bir kaplanmis maddenin yapilmasina yönelik bir yöntem olup, yöntem asagidakileri içerir: birinci ve ikinci döner silindirik püskürtme hedeflerine sahiptir, birinci püskürtme hedefi, bir birinci püskürtme materyali ve bir ikinci püskürtme materyalini kapsayan ikinci püskürtme hedefini birinci ve ikinci püskürtme hedeflerinin püskürtülmesi ve burada ikinci püskürtme hedefinin en az bir miknatis bari yönlendirilir, böylece ikinci hedefin püskürtülmesi esnasinda, ikinci hedefteki ikinci püskürtme materyali, birinci hedefin üzerine püskürtülür ve birinci hedefin püskürtülmesi esnasinda, birinci hedefin birinci püskürtme materyali ve birinci hedefin üzerine püskürtülmüs olan ikinci püskürtme materyali, filmi olusturmak üzere bir substrat üzerinde püskürtme yoluyla toplanir, özelligi bir birinci manyetik alan kuvvetinin, birinci hedefe yönelik olarak saglanmasi ve bir ikinci manyetik alan kuvvetinin, ikinci hedefe yönelik olarak saglanmasi ile karakterize edilmesidir ve burada ikinci manyetik alan kuvveti, birinci manyetik alan kuvvetine göre daha kuvvetlidir. istem 1'e göre yöntem olup, özelligi birinci ve ikinci püskürtme hedefleri, birinci ile ikinci püskürtme hedefleri arasinda, hiç bir diger püskürtme hedefinin yer almamasi amaciyla, birbirine bitisik olan bir püskürtme haznesinde bulundugunda, birinci ve ikinci püskürtme hedeflerinin püskürtülmesini içermesidir.
3. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ikinci hedeften püskürtülen ikinci püskürtme materyalinin büyük bir bölümünün birinci hedefe püskürtülmesi amaciyla ikinci hedefin püskürtülmesini içermesidir.
4. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ikinci hedeften püskürtülen ikinci püskürtme materyalinin en az %30 oranindaki bir bölümünün birinci hedefe püskürtülmesi amaciyla ikinci hedefin püskürtülmesini içermesidir.
5. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ikinci hedeften püskürtülen ikinci püskürtme materyalinin en az %40 oranindaki bir bölümünün birinci hedefe püskürtülmesi amaciyla ikinci hedefin püskürtülmesini içermesidir.
6. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ayrica birinci hedefin bir plazma erozyon bölgesinin, genel olarak substrata dogru olan bir birinci yöne dönük olarak yönlendirilmesi ve ikinci hedefin plazma erozyon bölgesinin, genel olarak birinci yöne karsi 70-170 derecelik bir açi ile konumlanan bir ikinci yöne dönük olmak üzere yönlendirilmesi amaciyla birinci ve ikinci hedeflerin miknatislarinin yönlendirilmesini içermesidir.
7. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ayrica birinci hedefin bir plazma erozyon bölgesinin, genel olarak substrata dogru olan bir birinci yöne dönük olarak yönlendirilmesi ve ikinci hedefin plazma erozyon bölgesinin, genel olarak birinci yöne karsi 90-150 derecelik bir açi ile konumlanan bir ikinci yöne dönük olmak üzere yönlendirilmesi amaciyla birinci ve ikinci hedeflerin miknatislarinin yönlendirilmesini içermesidir.
8. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ayrica birbirine dik dogrultuda olmak amaciyla ikinci hedefin bir miknatis bari tertibati ve birinci hedefin bir miknatis bari tertibatinin yönlendirilmesini içermesidir.
9. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ikinci hedefin bir plazma erozyon bölgesinin birinci hedef dönük olmasi ve birinci hedefin bir plazma erozyon bölgesinin substrata dönük olmasidir.
10. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ayrica ilk olarak hedeflerin bulundugu bir püskürtme haznesinin bir üst gaz girisindeki oksijeni içeren bir reaktif gazin beslenmesini içermesidir ve burada ikinci püskürtme materyalinin, ikinci hedeften birinci hedef üzerine püskürtülmesi. birinci hedef üzerinde ikinci püskürtme materyalini içeren bir seramik katmani olusturur.
11. 11. istem 1'e göre yöntem olup, özelligi filmin, esit miktarda birinci ve ikinci hedef materyallerini içermesidir.
12. 12. Istem 1'e göre yöntem olup, özelligi ince filmin, ikinci hedef materyaline göre daha fazla birinci hedef materyalini içermesidir.