電子損失的集合發(fā)生于使用類(lèi)似的磁鐵組件的情況下，其中，結(jié)果是產(chǎn)生陣列電流，此陣列電流沿著陣列的外陰極流動(dòng)，并于磁控管的繞轉(zhuǎn)部分由一個(gè)陰極跳躍至另一個(gè)陰極。因此，通過(guò)在完整的陰極陣列的整個(gè)靶材長(zhǎng)度上提供均勻的靶材沖蝕，本文所描述的實(shí)施例提升靶材使用效率。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，使用此種交替的磁鐵陣列增加了陰極的使用壽命，因此所沉積層的成本將被降低，同時(shí)可以采用同樣的靶材集合涂布更多基板，并具有較高的靶材使用效率。
[0038]圖4繪示用以涂布濺鍍材料層于基板上的裝置10的鄰近的磁鐵組件60、74、82、90,98及106的俯視示意圖。磁鐵組件60、74、82、90、98及106的布置和配置對(duì)應(yīng)于結(jié)合圖3B所描述的實(shí)施例。裝置10的其它特征被省略以便更好的概述。圖4繪示，在平行的磁鐵組件60、74、82、90、98及106的行的左手邊側(cè)的磁鐵組件60，磁鐵組件60具有外磁鐵串64和68以及內(nèi)磁鐵串66。外磁鐵串64和68分別具有外磁極性N，且內(nèi)磁鐵串66具有內(nèi)磁極性S。元件符號(hào)114指代分配有磁鐵組件60的陰極16的縱軸。具有外磁鐵串76和78以及內(nèi)磁鐵串80的磁鐵組件74鄰接于磁鐵組件60設(shè)置。外磁鐵串76和78分別具有外磁極性S，且內(nèi)磁鐵串80具有內(nèi)磁極性N。元件符號(hào)116指代分配有磁鐵組件74的陰極18的縱軸。接著，具有外磁鐵串84和86以及內(nèi)磁鐵串88的磁鐵組件82鄰接于磁鐵組件74設(shè)置。外磁鐵串84和86分別具有外磁極性N，且內(nèi)磁鐵串88具有內(nèi)磁極性S。元件符號(hào)118指代分配有磁鐵組件82的陰極20的縱軸。接著，具有外磁鐵串92和94以及內(nèi)磁鐵串96的磁鐵組件90鄰接于磁鐵組件82設(shè)置。外磁鐵串92和94分別具有外磁極性S，且內(nèi)磁鐵串96具有內(nèi)磁極性N。元件符號(hào)120指代分配有磁鐵組件90的陰極22的縱軸。具有外磁鐵串100和102以及內(nèi)磁鐵串104的磁鐵組件98鄰接于磁鐵組件90設(shè)置。外磁鐵串100和102分別具有外磁極性N，且內(nèi)磁鐵串104具有內(nèi)磁極性S。元件符號(hào)122指代分配有磁鐵組件98的陰極24的縱軸。最后，具有外磁鐵串108和110以及內(nèi)磁鐵串112的磁鐵組件106鄰接于磁鐵組件98設(shè)置。外磁鐵串108和110分別具有外磁極性S，且內(nèi)磁鐵串112具有內(nèi)磁極性N。元件符號(hào)124指代分配有磁鐵組件106的陰極26的縱軸。
[0039]具有磁鐵組件60、74、82、90、98和106的裝置10設(shè)置于處理室42內(nèi)。因此，等離子體的范圍也被磁鐵組件60、74、82、90、98和106所限制。等離子體包括具有正電荷的離子以及具有負(fù)電荷的電子。電子及電子的漂移用以在等離子體內(nèi)產(chǎn)生更多離子，所述離子應(yīng)接著將靶材上的材料顆粒擊出。這表示電子影響靶材的沖蝕。特別地，電子的漂移以及進(jìn)而更多離子的產(chǎn)生應(yīng)受磁鐵組件60、74、82、90、98和106影響。等離子體流動(dòng)的路徑，特別是在各自的磁鐵組件60、74、82、90、98和106內(nèi)或周?chē)鲃?dòng)的路徑，及各自的靶材沖蝕，被稱(chēng)為等離子體軌道(plasma racetrack)。舉例來(lái)說(shuō)，等離子體由各自的磁鐵組件60、74、82、90、98和106的配置所界定。電子暴露于電場(chǎng)和磁場(chǎng)。作用于電子的力是所謂的洛倫茨力(Lorentz force)。洛倫茨力由以下公式所定義:F (Lorentz) =q*(E+v x B)，其中q為帶電顆粒(電子)的電荷，E為電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)度，V為帶電顆粒的速率，B為磁場(chǎng)的磁通密度。
[0040]由于作用于電子的力，針對(duì)每個(gè)磁鐵組件60、74、82、90、98和106產(chǎn)生單獨(dú)的電子漂移電流。單獨(dú)的電子漂移電流的方向是通過(guò)各自的磁鐵組件60、74、82、90、98和106的內(nèi)磁鐵串的極性和外磁鐵串的極性而界定的，因此通過(guò)各自磁場(chǎng)的方向而界定。特別地，單獨(dú)的電子漂移電流在各自的磁鐵組件60、74、82、90、98和106的內(nèi)磁鐵串和外磁鐵串之間流動(dòng)。在圖4中指示所述電子漂移電流的實(shí)例。圖4繪示與磁鐵組件60相關(guān)的電子漂移電流126、與磁鐵組件74相關(guān)的電子漂移電流128、與磁鐵組件82相關(guān)的電子漂移電流130、與磁鐵組件90相關(guān)的電子漂移電流132、與磁鐵組件98相關(guān)的電子漂移電流134及與磁鐵組件106相關(guān)的電子漂移電流136。電子漂移電流126至136流動(dòng)的方向在圖4中以箭頭指示。可以注意到的是，單獨(dú)的電子漂移電流126至136的方向在磁鐵組件之間交替。這種情況是由于外磁鐵串的磁極性和內(nèi)磁鐵串的磁極性在磁鐵組件之間交替所導(dǎo)致的。電子漂移電流126、130和134沿逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)，而電子漂移電流128、132和136沿順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)。
[0041]各自的電子漂移電流的流動(dòng)沿著等離子體限制流動(dòng)，所述等離子體限制具有兩個(gè)平行且直線型的中心部分(左中心部分138和右中心部分140)以及兩個(gè)繞轉(zhuǎn)部分(上繞轉(zhuǎn)部分142和下繞轉(zhuǎn)部分144)。在各自的磁鐵組件60、74、82、90、98和106中，左中心部分138在左長(zhǎng)條形外磁鐵串和長(zhǎng)條形內(nèi)磁鐵串之間流動(dòng)，且右中心部分140在右長(zhǎng)條形外磁鐵串和長(zhǎng)條形內(nèi)磁鐵串之間流動(dòng)。上繞轉(zhuǎn)部分142連接左中心部分138和右中心部分140的上端，下繞轉(zhuǎn)部分144連接左中心部分138和右中心部分140的下端。
[0042]通常地，繞轉(zhuǎn)部分142、144的等離子體密度和中心部分138、140的等離子體密度不同。這種情況可造成靶材的局部沖蝕不同。濺鍍工藝期間的靶材沖蝕發(fā)生不均勻的現(xiàn)象。避免此現(xiàn)象的措施是減弱繞轉(zhuǎn)部分142、144的磁場(chǎng)。例如，所述措施可通過(guò)將分流器(shunts)應(yīng)用于繞轉(zhuǎn)部分142、144中的磁鐵串而達(dá)成。分流器例如是鐵磁金屬片。這會(huì)降低繞轉(zhuǎn)部分142、144的靶材沖蝕。然而，繞轉(zhuǎn)部分142、144的較弱磁場(chǎng)的副作用是較弱的局部等離子體限制，這會(huì)造成陰極及陰極的磁鐵組件的周?chē)糠值碾娮訐p失。特別地，在電子漂移電流的電子重新進(jìn)入中心部分138、140之前，電子損失在繞轉(zhuǎn)部分142、144的端部處嚴(yán)重。
[0043]根據(jù)一些實(shí)施例，具有磁鐵組件的兩個(gè)或兩個(gè)以上的陰極彼此靠近設(shè)置，以使得兩個(gè)相鄰的陰極彼此互相作用。這些陰極構(gòu)成陰極陣列。然而，兩個(gè)陰極之間的相鄰性可導(dǎo)致以下影響:相鄰陰極的相鄰的磁鐵組件可能收集一些電子損失。磁鐵組件的各別電子漂移電流的電子在繞轉(zhuǎn)部分的端部處從一個(gè)磁鐵組件流向相鄰的磁鐵組件。此情況會(huì)造成相鄰的磁鐵組件之間發(fā)生串音。電子從一個(gè)磁鐵組件跳躍到相鄰的磁鐵組件的位置和方向特別是視各別電子漂移電流的方向而定。且單獨(dú)的電子漂移電流的方向是視各自的磁鐵組件的內(nèi)磁鐵串和外磁鐵串的極性配置而定。因此，根據(jù)本文所描述的實(shí)施例，避免陰極陣列中的多個(gè)陰極、大部分的陰極或所有的陰極之間發(fā)生串音。這是因?yàn)橹辽賰蓚€(gè)鄰近的陰極的磁鐵組件之間具有交替的磁鐵定向。
[0044]對(duì)于本文所描述的一些實(shí)施例來(lái)說(shuō)，電子從一個(gè)磁鐵組件跳躍至相鄰的磁鐵組件的效應(yīng)在圖4展示。根據(jù)結(jié)合圖4所描述的實(shí)施例，磁鐵組件60的電子漂移電流126的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?。因此，從電子漂移電?26到相鄰的磁鐵組件74的電子漂移電流128的電子跳躍(即電子串音)會(huì)在磁鐵組件60的下繞轉(zhuǎn)部分144的末端處發(fā)生。此串音由箭頭146指示。磁鐵組件74的電子漂移電流128的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。因此，從電子漂移電?28到相鄰的磁鐵組件60的電子漂移電流126的電子跳躍會(huì)在磁鐵組件74的下繞轉(zhuǎn)部分144的末端處發(fā)生。此串音由箭頭148指示。一般來(lái)說(shuō)，串音146和串音148彼此反向，以便補(bǔ)償電子漂移電流126和電子漂移電流128的所述電子損失。進(jìn)一步地，從電子漂移電流128到相鄰的磁鐵組件82的電子漂移電流130的電子跳躍會(huì)在磁鐵組件74的上繞轉(zhuǎn)部分142的末端處發(fā)生。此串音由箭頭150指示。在下一個(gè)磁鐵組件82中，電子漂移電流130的方向再度為逆時(shí)針?lè)较?。從電子漂移電?30到相鄰的磁鐵組件74的電子漂移電流128的電子跳躍會(huì)在磁鐵組件82的上繞轉(zhuǎn)部分142的末端處發(fā)生。此串音由箭頭152指示。由于串音150和串音152彼此反向，所以至少將近地補(bǔ)償電子漂移電流128和電子漂移電流130的電子損失。從電子漂移電流130到相鄰的磁鐵組件90的電子漂移電流132的電子跳躍會(huì)在磁鐵組件82的下繞轉(zhuǎn)部分144的末端處發(fā)生。此串音由箭頭154指示。在磁鐵組件90中，電子漂移電流1