一種鍍膜裝置製造方法
2023-05-14 18:20:01
一種鍍膜裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種鍍膜裝置，包括：用於承載基板的基板承載板；用於承載靶材，以使得所述靶材與所述基板相對設置的靶材承載板；以及，用於設置於所述靶材承載板的遠離所述基板承載板的一側的單根磁條；所述磁條至少能夠在一預定運動範圍內進行運動，所述預定運動範圍至少包括：與所述靶材所在區域相對應的靶材區域；及，與所述靶材以外的區域相對應的非靶材區域；所述鍍膜裝置還包括一用於控制所述磁條在所述靶材區域內進行勻速運動的控制機構。本發明的鍍膜裝置中磁條的預定運動範圍要遠大於靶材，當磁條運動到靶材區域時可以進行勻速運動，在最大程度上保證了成膜的均勻性，同時由於靶材各個位置的磁場強度相似，因此可以極大的提高靶材利用率。
【專利說明】一種鍍膜裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及鍍膜【技術領域】，尤其涉及一種鍍膜裝置。
【背景技術】 [0002]目前,在基板上需要進行物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition, PVD)進行多層鍍膜時，一般需將基板放置在PVD鍍膜裝置中進行鍍膜。
[0003]PVD鍍膜裝置中真空磁控濺射的具體過程為:在高真空室中充入惰性氣體(通常為IS氣)，永久磁條在祀材表面形成250~350高斯的磁場，同高壓電場組成正交電磁場。在電場的作用下，氬氣電離成正離子和電子，靶材上加有一定的負高壓，從靶材發出的電子受磁場的作用與工作氣體的電離機率增大，在靶材附近形成高密度的等離子體，氬離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面，以很高的速度轟擊靶面，使靶材上被濺射出來的原子以較高的動能脫離靶面飛向基板澱積成膜。
[0004]圖1所示為傳統的單磁條PVD鍍膜裝置的立體結構示意圖；圖2所示為傳統的單磁條PVD鍍膜裝置的俯視圖。如圖1和圖2所示，傳統的單磁條PVD鍍膜裝置包括一真空腔室(圖中未示出)，在真空腔室內設置用於承載基板10的基板承載板，在基板承載板上方設置有用於承載與所述基板10相對的靶材20的靶材承載板，在靶材20的上方設置有靶陰極框架30和設置於靶陰極框架上的磁條40。其中，其中靶陰極框架30的大小與靶材20相似，為磁條40提供運動軌道，磁條40可以沿靶陰極框架30進行雙向運動，因而磁條40的運動範圍A (磁場範圍)與靶材20的大小相似，磁條40由靶材20的第一邊緣處運動至靶材20的第二邊緣處，然後再反向運動，返回至第一邊緣，在此過程中，靶材20上被濺射出來的原子以較高的動能脫離靶面飛向基板10澱積成膜。
[0005]現有技術中的單磁條PVD鍍膜裝置由於磁條運動範圍與靶材大小相似，因此磁條需要在運動到靶材的邊緣時反向運動，磁條會在靶材的邊緣處停留較長時間，因此在靶材的邊緣處會成膜較厚。為了保證鍍膜的均一性，磁條往往採用變速運動的模式，比如:磁條在靶材的第一邊緣處先減速，然後加速，再勻速經過靶材的中間部分，到達靶材的第二邊緣處時再加速然後反向運動減速。但是這種運動方式只能在一定程度上提升均一性，效果較差。同時，由於在靶材的邊緣處磁條的停留時間較長，靶材消耗大，造成靶材利用率非常低。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種鍍膜裝置，其能夠提高鍍膜均一性，提高靶材的利用率。
[0007]本發明所提供的技術方案如下:
[0008]一種鍍膜裝置，包括:用於承載基板的基板承載板；用於承載靶材，以使得所述靶材與所述基板相對設置的靶材承載板；以及，用於設置於所述靶材承載板的遠離所述基板承載板的一側的單根磁條；所述磁條至少能夠在一預定運動範圍內進行運動，所述預定運動範圍至少包括:與所述靶材所在區域相對應的靶材區域；及，與所述靶材以外的區域相對應的非靶材區域；所述鍍膜裝置還包括一用於控制所述磁條在所述靶材區域內進行勻速運動的控制機構。
[0009]進一步的，所述鍍膜裝置還包括一靶陰極框架，所述靶陰極框架設置於所述磁條的遠離所述靶承載板材的一側，且所述靶陰極框架的尺寸大於所述靶材承載板上的靶材的尺寸，所述靶陰極框架的至少一部分與所述靶材所在區域相對應，至少另一部分與所述靶材以外的區域相對應；其中，所述磁條設置於所述靶陰極框架上，並可沿所述靶陰極框架運動。[0010]進一步的，所述靶材包括第一邊緣和與所述第一邊緣相對的第二邊緣；
[0011]所述非靶材區域至少包括與所述靶材的第一邊緣以外的區域相對應的第一非靶材區域和與所述靶材的第二邊緣以外的區域相對應的第二靶材區域。
[0012]進一步的，所述靶陰極框架包括:與所述靶材的第一邊緣同側的第一端；及，與所述靶材的第二邊緣同側的第二端；
[0013]所述靶陰極框架的第一端位於所述靶材的第一邊緣以外的區域，所述靶陰極框架的第二端位於所述靶材的第一邊緣以外的區域。
[0014]進一步的，所述靶材為長方體形或者正方體形。
[0015]本發明的有益效果如下:
[0016]本發明的鍍膜裝置中磁條的預定運動範圍要遠大於靶材，當磁條運動到靶材區域時可以進行勻速運動，在最大程度上保證了成膜的均勻性，同時由於靶材各個位置的磁場強度相似，因此可以極大的提高靶材利用率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1所示為傳統的單磁條PVD鍍膜裝置的立體結構示意圖；
[0018]圖2所示為傳統的單磁條PVD鍍膜裝置中磁條與靶材的俯視示意圖；
[0019]圖3所示為本發明所提供的鍍膜裝置的立體結構示意圖；
[0020]圖4所示為本發明所提供的鍍膜裝置的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
[0022]如圖3和圖4所示，本發明提供了一種鍍膜裝置，所述鍍膜裝置包括:
[0023]用於承載基板100的基板承載板(圖中未不出)；
[0024]用於承載靶材200，並使得所述靶材200與基板100相對設置的靶材承載板(圖中未示出)；
[0025]設置於所述靶材承載板的遠離所述基板承載板的一側的單根磁條400，所述磁條400至少能夠在一預定運動範圍B內進行運動，所述預定運動範圍B至少包括:與所述靶材200所在區域相對應的靶材區域BI ;及，與所述靶材200以外的區域相對應的非靶材區域B2 ；
[0026]以及，一用於控制所述磁條400在所述靶材區域BI內進行勻速運動的控制機構(圖中未示出)。
[0027]通過以上方案，本發明的鍍膜裝置中，磁條400的預定運動範圍B要遠大於靶材200的尺寸，可以在靶材200以外的非靶材區域B2和靶材200所在區域相對應的靶材區域BI運動，因此，磁條400可以在運動到非靶材區域B2進行反向，而在靶材區域BI時進行勻速運動，從而將現有技術中PVD鍍膜裝置的磁條400的運動方式由變速運動改進為勻速運動，來提升鍍膜的均一性和靶材200利用率。
[0028]本實施例中，優選的，如圖3和圖4所示，所述鍍膜裝置還包括一設置於所述磁條400的遠離所述靶材承載的一側的靶陰極框架300，且所述靶陰極框架300的尺寸大於所述靶材承載板上的靶材200的尺寸，因此，所述靶陰極框架300的至少一部分與所述靶材200所在區域相對應，至少另一部分與所述靶材200以外的區域相對應；其中，所述磁條400設置於所述靶陰極框架300上，並可沿所述靶陰極框架300運動。
[0029]採用上述方案，針對靶材200邊緣會造成鍍膜較厚的問題，將鍍膜裝置中的靶陰極框架300設計的比現有的PVD設備中的靶陰極框架300大，也就是說，將靶陰極框架300的尺寸設計為大於靶材200的尺寸，從而使得磁條400運動範圍覆蓋靶材區域BI和非靶材區域B2，因而，磁條400在靶材區域BI運動時，可以確保其運動為勻速運動，以保證靶材200各個區域均勻消耗，提高靶材200的利用率。
[0030]需要說明的是，上述方案中，由靶陰極框架300為磁條400提供運動軌道，通過將靶陰極框架300尺寸做的比靶材200的尺寸大，來擴大磁條400的運動範圍，應該理解的是，在實際應用中，要實現將磁條400的預定運動範圍覆蓋靶材區域BI和非靶材區域B2，也可以是通過其他方式，且磁條400的運動軌道也可以是通過其他結構來實現，比如:單獨設置一磁條400導軌，且使得磁條400導軌的兩端中至少有一端延伸至靶材200的邊緣以外；對此不再一一列舉。
[0031]此外，還需要說明的是，本發明中，磁條400可以由靶材200的一側邊緣以外運動至靶材200的另一側邊緣以外，也·可以是由靶材200的一側邊緣以外運動至靶材200的另一側邊緣處。所述靶材200可以是長方體形或者正方體形。在此並不對靶材200的形狀進行限定，優選的，所述靶材200為長方體形。
[0032]本發明所提供的優選實施例中，所述靶材200包括第一邊緣和與所述第一邊緣相對的第二邊緣；所述非靶材區域B2至少包括與所述靶材200的第一邊緣以外的區域相對應的第一非靶材區域和與所述靶材200的第二邊緣以外的區域相對應的第二非靶材區域。所述靶陰極框架300包括:與所述靶材200的第一邊緣同側的第一端；及，與所述靶材200的第二邊緣同側的第二端；所述靶陰極框架300的第一端位於所述靶材200的第一邊緣以外的區域，所述靶陰極框架300的第二端位於所述靶材200的第一邊緣以外的區域。
[0033]採用上述方案，可以使得磁條400由靶材200的一側邊緣以外運動至靶材200的另一側邊緣以外，從而磁條400可以在靶材200的一側邊緣以外的第一非靶材區域B2進行反向運動，再勻速運動至靶材200的另一側邊緣，並在靶材200的另一側邊緣以外的第二非靶材區域B2再進行反向運動，從而進一步確保磁條400在靶材區域BI的勻速運動。
[0034]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種鍍膜裝置，包括:用於承載基板的基板承載板；用於承載靶材，以使得所述靶材與所述基板相對設置的靶材承載板；以及，用於設置於所述靶材承載板的遠離所述基板承載板的一側的單根磁條；其特徵在於，所述磁條至少能夠在一預定運動範圍內進行運動，所述預定運動範圍至少包括:與所述靶材所在區域相對應的靶材區域；及，與所述靶材以外的區域相對應的非靶材區域； 所述鍍膜裝置還包括一用於控制所述磁條在所述靶材區域內進行勻速運動的控制機構。
2.根據權利要求1所述的鍍膜裝置，其特徵在於， 所述鍍膜裝置還包括一靶陰極框架，所述靶陰極框架設置於所述磁條的遠離所述靶材承載板的一側，且所述靶陰極框架的尺寸大於所述靶材承載板上的靶材的尺寸，所述靶陰極框架的至少一部分與所述靶材所在區域相對應，至少另一部分與所述靶材以外的區域相對應；其中，所述磁條設置於所述靶陰極框架上，並可沿所述靶陰極框架運動。
3.根據權利要求2所述的鍍膜裝置，其特徵在於， 所述靶材包括第一邊緣和與所述第一邊緣相對的第二邊緣； 所述非靶材區域至少包括與所述靶材的第一邊緣以外的區域相對應的第一非靶材區域和與所述靶材的第二邊緣以外的區域相對應的第二靶材區域。
4.根據權利要求3所述的鍍膜裝置，其特徵在於， 所述靶陰極框架包括:與所述靶材的第一邊緣同側的第一端；及，與所述靶材的第二邊緣同側的第二端； 所述靶陰極框架的第一端位於所述靶材的第一邊緣以外的區域，所述靶陰極框架的第二端位於所述靶材的第一邊緣以外的區域。
5.根據權利要求1至4任一項所述的鍍膜裝置，其特徵在於，所述靶材為長方體形或者正方體形。
【文檔編號】C23C14/35GK103572240SQ201310589150
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月20日 優先權日:2013年11月20日
【發明者】孫泉欽, 謝瀕鋒, 王一鳴 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 成都京東方光電科技有限公司