具有分割型磁體的濺射裝置製造方法
2023-07-08 13:22:26
具有分割型磁體的濺射裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種濺射裝置，其包括：基板；靶，位於與所述基板面對的區域；多個磁體部，位於與所述靶面對的區域，在垂直方向上具有長度，並以水平方向相隔排列；其中，所述各個磁體部包括以所述長度方向被分割的多個分割型磁體，用於可獨立地調節與所述靶之間的距離。
【專利說明】具有分割型磁體的濺射裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有分割型磁體的濺射裝置。
【背景技術】
[0002]派射是在構成液晶顯示裝置(liquid crystal display)、有機發光顯示裝置(organic light-emitting d1de device)等平板顯示裝置的玻璃基板上蒸鍍薄膜的主要的方法。
[0003]濺射裝置將磁體配置於靶的後方，使得在前面生成磁場，從而在基板上蒸鍍薄膜，此時，由於在靶的前面未能整體上均勻地形成磁場，基板上形成的薄膜將產生厚度差。特別是，存在基板的上部和下部與中心部比較將會較厚地蒸鍍薄膜的問題。因此，為了改進在基板上成膜的物質的膜厚及面電阻的散布，
[0004]濺射裝置利用將磁體自身傾斜的方法等。但是，這種方法由於是使磁體整體上進行移動，對於整體的膜厚及面電阻散布的改進效果不大。
[0005]並且，也有通過在磁體的表面設置磁分路來改變局部部位的等離子體密度的方法，但是這種方法存在無法將腔室保持真空狀態而需要進行調節的問題。
[0006][現有技術文獻]
[0007][專利文獻]
[0008]韓國公開專利公報2011-0129279(2011.12.01)
【發明內容】
[0009]技術課題
[0010]本發明的目的在於提供一種能夠減小薄膜在基板上成膜的膜厚及面電阻的散布的具有分割型磁體的濺射裝置。
[0011]技術方案
[0012]本發明的一實施例的濺射裝置，包括:基板；靶，位於與所述基板面對的區域；一個或以水平方向相隔排列的多個磁體部，位於與所述靶面對的區域，並在垂直方向上具有長度，其中，所述各個磁體部包括以所述長度方向被分割的多個分割型磁體，用於可獨立地調節與所述靶之間的距離。
[0013]所述垂直方向中的與上側區域及下側區域對應的分割型磁體和靶之間的距離可小於或大於與所述垂直方向中的中央區域對應的分割型磁體和靶之間的距離。
[0014]所述各個分割型磁體可包括:磁體單元；球軸，結合於所述磁體單元，並貫通所述腔室的壁；軸導向件，結合於所述磁體單元，並貫通所述腔室的壁；單元支架，貫通有貫通所述支架的球軸及軸導向件；以及，距離調節部，結合於貫通所述單元支架的球軸，用於調節所述磁體單元的移動距離。所述距離調節部可以是結合於所述球軸的手柄或電機。
[0015]本發明的一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置，包括:基板；靶，位於與所述基板面對的區域；多個磁體部，位於與所述靶面對的區域，在上側區域、中央區域及下側區域的方向上具有長度，並以左側區域、中央區域及右側區域的方向相隔排列；其中，所述各個磁體部可包括以所述長度方向被分割的多個分割型磁體，用於可獨立地調節與所述靶之間的距離。
[0016]技術效果
[0017]本發明的濺射裝置設置有多個分割型磁體，並通過調節上側區域和下側區域及中央區域的多個分割型磁體和靶之間的距離，來改變被調節部位的靶表面的等離子體密度，從而具有能夠減小薄膜在基板上成膜的膜厚及面電阻的散布的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1a是簡單示出本發明的一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置的結構的平面圖，圖1b是側視圖。
[0019]圖2a是放大示出一個分割型磁體的側視圖，圖2b是放大示出分割型磁體的距離調節狀態的側視圖。
[0020]圖3a是示出本發明的一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置中的各個分割型磁體和靶之間的距離調節狀態的側視圖，圖3b是簡單示出在基板上形成的膜厚的分布的主視圖。
[0021]圖4是對本發明的另一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置的垂直剖視圖。
[0022]附圖標記
[0023]100,200:具有分割型磁體的濺射裝置
[0024]110:真空腔室 120:基板
[0025]130:基板支架 140:靶
[0026]150、250:磁體部 150a、150b、150c:分割型磁體
[0027]160:真空部 170:氣體注入部
[0028]350:中央磁體單元450:上部磁體單元
[0029]550:下部磁體單元
【具體實施方式】
[0030]以下，參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細的說明。
[0031]首先對本發明的一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置進行說明。
[0032]圖1a是簡單示出本發明的一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置的結構的平面圖，圖1b是側視圖。
[0033]本發明的一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置100包括真空腔室110、基板120、基板支架130、靶140、以水平方向相隔排列的多個磁體部150、真空部160及氣體注入部170。其中，水平方向表示圖中的X軸方向，垂直方向表示圖中的Z軸方向。
[0034]所述真空腔室110是保持高真空狀態，用於實現濺射以在基板120上蒸鍍薄膜的空間。在所述真空腔室110的內部一側以垂直方向豎立有基板120，並豎立設置有用於支撐基板120的基板支架130，在另一側豎立形成有作為蒸鍍物質的靶140，並且豎立形成有用於產生磁場的多個磁體部150。同時，在所述真空腔室110的外部連接有用於將真空腔室110的內部保持真空的真空部160。並且，在所述真空腔室110的外部連接有用於向真空腔室I1的內部供給等離子體氣體的氣體供給部170。
[0035]所述基板120以垂直方向豎立形成於真空腔室110的一側。所述基板120的一面結合於基板支架130，另一面與靶140面對。所述基板120可以是構成液晶顯示裝置(liquidcrystal display)、等離子顯示裝置(plasma display panel device)、有機發光顯示裝置(organic light-emitting d1de device)等平板顯示裝置的玻璃基板,但是本發明並非限定於此。
[0036]所述基板支架130以垂直方向豎立形成於真空腔室110的一側，用於支撐基板120以將其固定於真空腔室110上。在所述基板支架130可接通外部的陽極電源。
[0037]所述靶140與基板120相隔並以垂直方向豎立形成於真空腔室110的另一側。所述靶140的一面與基板120面對，靶140可以大於基板120的大小形成。所述靶140可由在基板120上形成薄膜的物質構成。作為一例，根據所要形成的膜，所述靶140可由鋁Al、鋁合金AlNdJi T1、鈷Co、鋅Zn、銅Cu、矽S1、鉬Pt、金Au等多種物質構成。但是，本發明並不限定於這些物質。在所述靶140上可接通外部的陰極電源。
[0038]所述多個磁體部150位於與靶140面對的區域，並以垂直方向豎立形成的同時，構成以水平方向相隔排列的形態。即，所述多個磁體部150在垂直方向上形成一個磁體部，並在水平方向上構成多個相隔而排列的形態。或者也可以說，所述多個磁體部150由具有上側區域、中央區域及下側區域的一個磁體部形成，並在左側區域、中央區域及右側區域的方向上構成多個相隔而排列的形態。另外，所述多個磁體部150可形成為一體，並以水平方向為基準而形成一個磁體部。
[0039]並且，所述多個磁體部150也可適用於以往的傾斜(tilting)型磁體。即，所述多個磁體部150整體上向前方或後方傾斜形成，使上側區域或下側區域與中央區域比較，將向前方或後方移動。
[0040]並且，所述多個磁體部150也可適用於以往的前後移動型磁體。即，所述多個磁體部150整體上向前方或後方移動，使上側區域或下側區域與中央區域比較，將向前方或後方移動。
[0041]並且，如圖1b所示，所述多個磁體部150包括多個分割型磁體150a、150b、150c，所述多個分割型磁體150a、150b、150c以垂直方向的長度方向被分割，以使能夠獨立地調節與革巴140的距尚。雖然附圖中不出具有相同的長度的三個分割型磁體150a、150b、150c,但是本發明並不限定於這些長度及數目。即，根據要成膜的基板120的特性，三個分割型磁體150a、150b、150c相互之間的長度可以不同，並且其數目也可以更多或更少。以下對所述分割型磁體150a、150b、150c的詳細結構再進行說明。
[0042]如此的以水平方向相隔排列的磁體部150將與靶140的另一面相隔形成。所述多個磁體部150在真空腔室110內產生磁場，用於將靶物質蒸鍍於基板120上。
[0043]並且，如上所述的以水平方向相隔排列的磁體部150包括分別以垂直方向的長度方向被分割的多個分割型磁體150a、150b、150c，因此，能夠分別獨立地調節靶140和分割型磁體150a、150b、150c之間的距離。
[0044]作為一例，所述垂直方向中的與上側區域及下側區域對應的分割型磁體150a、150c和靶140之間的距離，可以被調節為大於所述垂直方向中的與中央區域對應的分割型磁體150b和靶140之間的距離。進行如此的調節的原因在於，通常在等離子體的特性上，基板120的上側區域及下側區域的膜厚呈現為大於基板120的中央區域的膜厚。因此，通過將與基板120或/及靶140的上側區域及下側區域對應的分割型磁體150a、150b和靶140之間的距離調節為大於與基板120或/及靶140的中央區域對應的分割型磁體150c和靶140之間的距離，使被調節的部分的基板120或/及靶140的表面上等離子體的密度變低，從而減小基板120上成膜的膜厚並增大面電阻。換句話說，本發明的主要特徵在於，在膜厚較厚的部分，使分割型磁體150c遠離靶140，而在膜厚較薄的部分，使分割型磁體150c靠近靶 140。
[0045]並且，雖然以上說明的是，將與基板120或/及靶140的上側區域及下側區域對應的分割型磁體150a、150b和靶140之間的距離調節為小於與基板120或/及靶140的中央區域對應的分割型磁體150c和靶140之間的距離，但是根據情況也可以與之相反的方式進行調節，並且也可根據膜厚及面電阻而任意地進行調節。
[0046]其中，所述基板120或/及靶140的上側區域及下側區域可表示從靶140的上端及下端至整個寬度的1/10至1/3的寬度，中央區域可表示其餘寬度。但是，本發明並不限定於這些數值，根據要成膜的基板120的特性，可以稍微不同地設定基板120或/及靶140的上側區域、下側區域及中央區域。
[0047]如上所述，所述磁體部150包括可獨立地調節與靶140的距離的多個分割型磁體150a、150b、150c，以使在除了基板120的中央區域以外，在基板120的上側區域及下側區域也可形成具有均勻的膜厚及面電阻的膜。
[0048]所述真空部160形成於真空腔室110的外部，用於將真空腔室110的內部保持高真空狀態。所述真空部160可由低溫(cryo)泵或渦輪泵形成。但是，本發明並不限定於此。
[0049]所述氣體注入部170形成於真空腔室110的外部，用於向高真空狀態的真空腔室110內部注入諸如氬Ar等惰性氣體。
[0050]圖2a是放大示出一個分割型磁體的側視圖，圖2b是放大示出分割型磁體的距離調節狀態的側視圖。其中，分割型磁體150a、150b、150c的結構均相同，因此，僅對代表性的一個分割型磁體150a的結構進行說明。
[0051]如圖2a及圖2b所示，所述分割型磁體150a包括磁體151、磁體支架152、球軸153、軸導向件154、單元支架155及距離調節部156。
[0052]所述磁體151可以是具有N極和S極的永久磁鐵、電磁鐵或其均等物,所述磁體151通過保持與靶140之間的距離並產生磁力，以使在基板120和靶140之間產生並保持所需的密度的等離子體。
[0053]所述磁體支架152用於在垂直方向上支撐以上所述磁體151。
[0054]所述球軸153的一端結合於磁體支架152，另一端貫通腔室壁157而結合於單元支架155。同時，球軸153的另一端通過連接於以下要說明的距離調節部156，使根據距離調節部156的動作以規定的方向進行旋轉。
[0055]所述軸導向件154結合於磁體單元151，並結合於貫通腔室壁157的單元支架155。
[0056]所述單元支架155結合於貫通以上所述的腔室壁157的球軸153及軸導向件154的末端。
[0057]並且，所述距離調節部156結合於貫通單元支架155的球軸153，以可調節磁體單元151的移動距離。所述距離調節部156可以是選自結合於球軸153的手柄156b、電機及其均等物中的一個，但是本發明並不限定於此。附圖中未說明標記156a是結合於球軸153和手柄156b之間的減速器。
[0058]通過如上所述的結構，本發明中根據距離調節部156的動作，球軸153將以順時針方向進行旋轉，或是以逆時針方向進行旋轉。由此，磁體單元151通過軸導向件154被導向，以靠近靶140側或是遠離靶140。
[0059]由此，本發明中考慮到成膜於基板120上的膜厚及面電阻，通過局部地調節分割型磁體150a和靶140之間的距離，可使基板120的膜厚及面電阻的散布最小化。
[0060]進一步，本發明中無需改變真空腔室110的內部真空度，通過從外部簡單地調節距離調節部156，即可容易地調節靶140和磁體單元151之間的距離。
[0061]圖3a是示出本發明的一實施例的具有分割型磁體的濺射裝置中的各個分割型磁體和靶之間的距離調節狀態的側視圖，圖3b是簡單示出基板上形成的膜厚的分布的主視圖。
[0062]圖3b中用相對較深的剖面線示出的區域是大致基板120的中央區域，其表示相對較薄地形成膜厚的部分，用相對較淺的剖面線示出的區域是大致基板120的上側區域及下側區域，其表示相對較厚地形成膜厚的部分。
[0063]如圖3a所示，所述磁體部150位於與靶140面對的區域，並在上側區域、中央區域及下側區域的方向(垂直方向)上具有長度。當然，如上所述，所述多個磁體部150以左側區域、中央區域及右側區域的方向(水平方向)相隔而排列。並且，所述各個磁體部150包括以長度方向(垂直方向)分割的多個分割型磁體150a、150b、150c，所述多個分割型磁體150a、150b、150c可獨立地調節與靶140之間的距離。
[0064]由此，如圖3b所示的一例，如果所述基板120的上側區域和下側區域的膜厚相對地大於中央區域的膜厚，如圖3a所示，將與上側區域及下側區域對應的分割型磁體150a、150b和靶140之間的距離L1、L2調節為大於與中央區域對應的分割型磁體150c和靶140之間的距離L3，從而使基板120的上側區域、下側區域及中央區域的膜厚及面電阻的散布最小化。
[0065]更具體說，以下的表1記載的是在靶140和分割型磁體150a、150b、150c之間的距離均相同的情況下，以水平方向按規定間隔測量的面電阻，表2記載的是將靶140和分割型磁體150a、150b、150c之間的距離調節為大約如圖3a所示之後的面電阻。
[0066][表 I]
[0067]
【權利要求】
1.一種濺射裝置，包括:基板；靶，位於與所述基板面對的區域；一個或以水平方向相隔排列的多個磁體部，位於與所述靶面對的區域，並在垂直方向上具有長度，其特徵在於， 所述各個磁體部包括以所述長度方向被分割的多個分割型磁體，用於可獨立地調節與所述靶之間的距離。
2.根據權利要求1所述的濺射裝置，其特徵在於， 所述垂直方向中的與上側區域及下側區域對應的分割型磁體和靶之間的距離小於或大於所述垂直方向中的與中央區域對應的分割型磁體和靶之間的距離。
3.根據權利要求1所述的濺射裝置，其特徵在於，所述各個分割型磁體包括: 磁體單元； 球軸，結合於所述磁體單元，並貫通所述腔室的壁； 軸導向件，結合於所述磁體單元，並貫通所述腔室的壁； 單元支架，貫通 有貫通所述支架的球軸及軸導向件；以及 距離調節部，結合於貫通所述單元支架的球軸，用於調節所述磁體單元的移動距離。
4.根據權利要求3所述的濺射裝置，其特徵在於， 所述距離調節部是結合於所述球軸的手柄或電機。
5.一種濺射裝置，包括:基板；靶，位於與所述基板面對的區域；多個磁體部，位於與所述靶面對的區域，在上側區域、中央區域及下側區域的方向上具有長度，並以左側區域、中央區域及右側區域的方向相隔排列；其特徵在於， 所述各個磁體部包括以所述長度方向被分割的多個分割型磁體，用於可獨立地調節與所述靶之間的距離。
6.根據權利要求5所述的濺射裝置，其特徵在於， 與所述上側區域及下側區域對應的分割型磁體和靶之間的距離小於或大於與所述中央區域對應的分割型磁體和靶之間的距離。
7.根據權利要求5所述的濺射裝置，其特徵在於，所述各個分割型磁體包括: 磁體單元； 球軸，結合於所述磁體單元，並貫通所述腔室的壁； 軸導向件，結合於所述磁體單元，並貫通所述腔室的壁； 單元支架，貫通有貫通所述支架的球軸及軸導向件；以及 距離調節部，結合於貫通所述單元支架的球軸，用於調節所述磁體單元的移動距離。
8.根據權利要求7所述的濺射裝置，其特徵在於， 所述距離調節部是結合於所述球軸的手柄或電機。
9.一種濺射裝置，包括:基板；靶，位於與所述基板面對的區域；一個或以水平方向相隔排列的多個磁體部，位於與所述靶面對的區域，在垂直方向上具有長度；其特徵在於， 所述磁體部包括: 中央磁體單元，包括中央磁體，所述中央磁體相對於所述祀前進、後退及傾斜； 上部磁體單元，包括位於所述中央磁體的上部的上部磁體，所述上部磁體與所述中央磁體獨立地或一起前進和後退；以及 下部磁體單元，包括位於所述中央磁體的下部的下部磁體，所述下部磁體與所述中央磁體獨立地前進和後退。
10.根據權利要求9所述的濺射裝置，其特徵在於， 所述上部磁體單元的上部磁體與所述中央磁體一起被傾斜， 所述下部磁體單元的下部磁體與所述中央磁體一起被傾斜。
11.根據權利要求9所述的濺射裝置，其特徵在於， 所述中央磁體單元包括: 中央基座，具有結合於所述中央磁體的後面的中央區域、在所述中央區域的上部形成的上部區域以及在所述中央區域的下部形成的下部區域； 至少兩個中央滾珠螺杆，分別結合於所述中央基座的中央區域的上部和下部，以所述中央基座的結合位置為基準上下轉動地結合；以及 至少兩個中央電機，結合於所述中央滾珠螺杆並使所述中央滾珠螺杆旋轉。
12.根據權利要求11所述的濺射裝置，其特徵在於， 所述中央磁體單元， 所述中央電機有兩個，所述兩個運轉而使所述中央基座和中央磁體前進和後退，或所述兩個中的任一個運轉或使所述兩個的旋轉速度不同而使所述中央基座和中央磁體傾斜。
13.根據權利要求11所述的濺射裝置，其特徵在於， 所述上部區域和下部區域以相對於中央區域具有高度差的凹槽形狀形成， 所述上部磁體單元包括: 上部基座，結合於所述上部磁體的後面並容納於所述上部區域； 上部滾珠螺杆，貫通所述上部區域而結合於所述上部基座的後面； 上部萬向接頭，結合於所述上部滾珠螺杆；以及 上部電機，結合於所述上部萬向接頭， 所述下部磁體單元包括: 下部基座，結合於所述下部磁體的後面並容納於所述下部區域； 下部滾珠螺杆，貫通所述下部區域而結合於所述下部基座的後面； 下部萬向接頭，結合於所述下部滾珠螺杆；以及 下部電機，結合於所述下部萬向接頭。
【文檔編號】C23C14/35GK104178741SQ201410222220
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2013年5月23日
【發明者】劉桓圭, 崔渽抆, 高光洙 申請人:Iruja有限公司