專利名稱:薄膜晶體管或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及TFT(薄膜晶體管)或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法。
背景技術(shù):
原則上講,本發(fā)明是從需要出發(fā),用來對大平面、尤其是對需要鍍膜的平面至少為900cm2的矩形基片進(jìn)行濺射鍍膜,它可使膜厚分布均勻,在此,該過程尤其可以是反應(yīng)性的。這種基片特別是應(yīng)用在平面顯示屏-它們一般都具有薄于1mm的玻璃基片-的生產(chǎn)中,所以它們尤其可用于TFT屏或等離子體顯示屏(PDP)。
在大平面的磁控管濺射鍍膜中,通常需要較大的濺射面,因而將需要較大的靶子,因為濺射源和基片要作相互的移動。從而會產(chǎn)生下述有關(guān)問題(a)大平面靶子上處理條件的均勻性,這在反應(yīng)性的濺射鍍膜中表現(xiàn)十分突出,(b)侵蝕斷面(c)冷卻(d)基本由大靶子的大氣壓和冷卻介質(zhì)壓力所產(chǎn)生的負(fù)荷。
為了解決力學(xué)負(fù)荷問題(d),必須使用相當(dāng)厚的靶子板,它減少了磁場滲透,從而在給定電氣功率下減少了電子陷阱效應(yīng)。但如果電氣功率提高了,就會產(chǎn)生冷卻問題(c)。這主要是因為只有利用較高的費用才能實現(xiàn)大平面靶子與冷卻介質(zhì)保持良好接觸,而且,與靶子相對的背面磁裝置起到了阻礙作用。另外,大家都知道,在磁控管濺射中,無論是反應(yīng)性或非反應(yīng)性,靶子裝置都通常由一種定義了濺射面的靶子板組成,靶子板則由需要濺射的材料和一個配套的支撐板組成,而且,該靶子裝置沿著所謂的“跑道”被濺射鍍膜。根據(jù)靶子上沿給定軌跡所生成的隧道狀磁場情況-該磁場產(chǎn)生較高的等離子密度環(huán)形區(qū)域-,在濺射面上將形成一個或多個環(huán)形侵蝕溝。這是根據(jù)呈隧道狀環(huán)繞的磁控管磁場(電子陷阱)區(qū)域內(nèi)的高電子密度來生成的。通過這些“跑道”,在安放于磁控管濺射源前面的相對小些的平面上,進(jìn)行鍍膜的基片將獲得一個不均勻的厚度分布。對此,靶子的材料難以充分利用,因為沿“跑道”的濺射侵蝕使軌道外的靶子區(qū)域濺射得較少,這樣就會產(chǎn)生波狀或溝狀侵蝕斷面。實際上,因為有了“跑道”,大平面靶子的濺射面要比基片平面小。為了消除上述“跑道”對鍍膜的作用,濺射源和需要鍍膜的基片可以按照上文作相對運動,但這樣會導(dǎo)致每時間單位的鍍膜效率下降。另一方面,在做相對運動的系統(tǒng)中,按位置實行較高濺射功率的工作還須面對冷卻問題。
因此,從原則上講,這四個問題(a)、(b)、(c)及(d)-即為所要達(dá)到的目標(biāo)-其單獨的解決方法常常隨之帶來與其他問題解決方法的沖突;這些解決方法是背道而馳的。
在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在不同的對比文獻(xiàn),例如現(xiàn)有技術(shù)C1(JP09-013169)是基于單個的、具有動態(tài)移動的磁控管場的靶子磁控管源,教導(dǎo)了沿著具有相應(yīng)移動的磁裝置的靶子而動態(tài)地移動磁控管場的缺點,建議不要移動磁控管場并由此不要移動磁裝置,而要把一個靶子再分成多個長形靶子,并沿著每個長形靶子提供一個靜態(tài)的磁控管場,該磁控管場分別由位于每個長形靶子裝置處的靜態(tài)磁裝置來產(chǎn)生。該對比文獻(xiàn)C1提出了與本發(fā)明相同的技術(shù)問題和目的,也是本發(fā)明的最接近現(xiàn)有技術(shù)。
現(xiàn)有技術(shù)C2(JP3243763)教導(dǎo)了一種聚焦型磁控管源,其具有兩個橫向的、相對于中央靶子裝置有傾斜的長形靶子裝置;靜態(tài)的靶子裝置,用于在三個長形靶子裝置中的每一個處產(chǎn)生一個靜態(tài)的磁控管場;磁控管場調(diào)節(jié)裝置,用于專門地預(yù)調(diào)整位于所述兩個橫向的和傾斜的靶子裝置處的磁控管場。
現(xiàn)有技術(shù)C3(JP54009716)教導(dǎo)了利用磁控管濺射很難實現(xiàn)的圖案的濺射淀積;直列式的鍍敷裝置,具有多個通過移動基片被旁路的多個濺射電極;每個濺射電極利用一交流電信號通過一相應(yīng)的移相器而被電驅(qū)動。
現(xiàn)有技術(shù)C4(JP2-243762)教導(dǎo)了調(diào)節(jié)施加給三個或三個以上的磁控管濺射區(qū)的能量;具有四個磁控管濺射電極的直列式裝置,所述濺射電極位于用移動基片旁路的四個不同源處;各個源的長形靶子被遠(yuǎn)遠(yuǎn)地相互隔離開,并在各個鍍敷室內(nèi)形成不同的源;調(diào)節(jié)每個濺射電極處的能量,包括改變位于濺射電極的每個靶子之下的各個磁裝置和靶子之間的距離。
現(xiàn)有技術(shù)C5(JP05-148642)教導(dǎo)了原則上早已公知的單靶移動磁控管濺射源的一種實施方式,其具有用于改變位于單個靶子上方磁控管場的特定磁裝置。
現(xiàn)有技術(shù)C6(JP08-134640)教導(dǎo)了單靶磁控管源;由移動靶子裝置沿著一個靶子產(chǎn)生幾個磁控管場樣式;所述靶子裝置包括多個不同的子裝置,每個子裝置沿著單個靶子產(chǎn)生一個磁控管磁場;所有的子磁裝置同步地沿著所述的單個靶子被驅(qū)動而移動。
現(xiàn)有技術(shù)C7(JP5-222530)教導(dǎo)了無磁控管濺射,而是常規(guī)的濺射;兩個靶子在交流信號的相反相位上工作,該交流信號從變壓器各側(cè)的二次繞組上抽取。
現(xiàn)有技術(shù)C8(EP0701270)教導(dǎo)了·柱形靶子是相對于固定的磁裝置而移動的。因此,一方面磁控管場沿著各柱形的旋轉(zhuǎn)靶子裝置移動,但由于取決于磁裝置的位置,所以該磁控管場相對于需要被鍍膜的基片來說是位置固定的。根據(jù)其圖5a,不固定的柱形靶子具有被分別配備的電源。在固定磁裝置時移動靶子與在移動磁裝置時固定靶子裝置并不是一種機械逆轉(zhuǎn)關(guān)系。之所以不是這樣,是因為從基片來看,根據(jù)磁控管場的變化特性,濺射率最高的位置只取決于磁裝置的位置。在本發(fā)明的方案中,也即在固定的靶子裝置情況下,基片將“看到”磁場的時間及空間變化。由此帶來鍍膜率的時間和空間變化?;瑢ⅰ翱床坏健贝趴毓軋龅臅r間和空間變化,由此也不能得到鍍膜率的變化。
現(xiàn)有技術(shù)C9(US5399253)教導(dǎo)了單靶磁控管源,其在單個靶子下方具有特定的移動磁場布置。
現(xiàn)有技術(shù)C10(EP-A-0162643)教導(dǎo)了圓形磁控管源,具有兩個或三個相互嵌套的閉環(huán)靶子環(huán);在每個所述靶子環(huán)下方設(shè)有一個用于可控地調(diào)節(jié)各個磁控管場的電磁裝置;為代替圓形閉環(huán)靶子,另外可以采用矩形形狀,使得矩形或框狀的靶子被一個套一個地設(shè)置。
相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)還有C11(JP04-202662),C12(JP02-225666),C13(JP8-092740),C14(JP3-503547),C15(JP08-134640),C16(JP4-63267),C17(JP03-243761)。
雖然現(xiàn)有技術(shù)中存在如此多的對比文獻(xiàn),但遺憾的是,上述對比文獻(xiàn)都沒有提出或不能從其得出本發(fā)明的磁控管濺射解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,創(chuàng)造一種薄膜晶體管或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法,利用它解決上述問題,而且該濺射源在實踐中能夠做到任意大小,尤其是對固定在至少一個相關(guān)濺射源上的大平面基片,能夠經(jīng)濟合算地保證它的均勻膜厚分布。對此,在處理條件為高均勻性情況下,濺射源還應(yīng)該在高分離效率或高鍍膜效率時具有靈敏的反應(yīng)性處理。在反應(yīng)性處理中,由于公知的較大等離子密度梯度,不均勻的“跑道”作用將導(dǎo)致一些明顯的問題。
根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法,包括在一濺射鍍膜室內(nèi)形成一濺射源,其中至少兩個相互電氣絕緣的固定的長形靶子裝置被相互并排地安放,并由相應(yīng)的縫隙隔開,每個所述的靶子裝置都具有相應(yīng)的電氣接線,使得每個所述的靶子裝置可以相互獨立地被控制;在每個所述的靶子裝置下面提供一被控的磁裝置,以在相應(yīng)的靶子裝置上方產(chǎn)生一個時變的磁控管場;以及將待制造的平板基片有距離地、平行地和靠近地放至所述的濺射源,使得選擇VQS≤3,其中VQS是所述濺射源的濺射源表面與所述需要被鍍膜的平板的基片表面的比例。
作為替代方案,根據(jù)本發(fā)明的另一種薄膜晶體管或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法,包括在一濺射鍍膜室內(nèi)形成一濺射源,其中至少兩個相互電氣絕緣的固定的長形靶子裝置被相互并排地安放,并由相應(yīng)的縫隙隔開,每個所述的靶子裝置都具有相應(yīng)的電氣接線,使得每個所述的靶子裝置可以相互獨立地被控制;在每個所述的靶子裝置下面提供一可獨立控制的磁裝置,以在相應(yīng)的靶子裝置上方產(chǎn)生一個時變的磁控管場;以及與所述的濺射源有距離地和平行地,將待制造的平板基片放至一平板中,以便控制所述可獨立控制的磁裝置,使得在所述平板基片上產(chǎn)生所需要的濺射分布,從而制造出所述的平板。
該目標(biāo)是通過本發(fā)明的磁控管濺射源來實現(xiàn)的,其中,至少兩個、優(yōu)選地為多于兩個的相互電氣絕緣的長形靶子裝置其長邊相互挨著安放,它們之間有一個間隙,此間隙與靶子裝置的寬度相比要小得多,并且,每個靶子裝置都具有一個自己的電氣接線,其中還安放有陽極裝置。靶子裝置的靶子優(yōu)選地在角上沿“跑道”軌跡呈圓形放置。
在本發(fā)明的這種磁控管濺射源中,單獨的靶子裝置的饋電可相互獨立地調(diào)整,由此以大大改善基片上的膜厚分布。對此,本發(fā)明的濺射源能夠在模件上適合任意大小的待鍍膜基片。
陽極裝置可以-假如有時不是由靶子裝置本身來構(gòu)造,對照圖2或圖3的工作方式-安放在整個裝置的外邊,但是,它還優(yōu)選地包括有在靶子裝置長邊側(cè)之間和/或位于靶子裝置正面的陽極,長邊側(cè)是尤其優(yōu)選的。
另外還優(yōu)選地在濺射源上安放了一種固定的磁裝置;該裝置優(yōu)選地由一個圍繞靶子裝置的公用磁框構(gòu)成,或者尤其優(yōu)選地由圍繞每個靶子裝置的框架構(gòu)成。至少部分地由可控電磁體來實現(xiàn)一個或多個框架上的、或固定磁裝置上的磁體,這是完全有可能和有意義的,但是,本文優(yōu)選地采用永磁體來實現(xiàn)該裝置的、或一個或多個框架的磁體。
通過分別鋪設(shè)上述固定的磁裝置-優(yōu)選地為永磁框-,使得在直接相臨的靶子裝置上所產(chǎn)生的磁場還能夠通過如期的“跑道”結(jié)構(gòu)來改善上述基片上的膜厚分布和所安放長靶子的利用程度。
另外,還優(yōu)選地在至少兩個靶子裝置的每一個下面安放了磁裝置。這能夠構(gòu)造成完全位置固定的或不隨時間改變的形式,以在每個靶子裝置上構(gòu)造隧道狀磁場。另外,它們還優(yōu)選地作如此構(gòu)造,以便在靶子裝置上造成磁場模型的時間變化。有關(guān)發(fā)明靶子裝置上磁裝置的構(gòu)造和生成,參見同一專利申請人的歐洲專利EP-A-0 603 587以及美國專利US-A-5 399 253,其與此有關(guān)的公開內(nèi)容聲明為本說明書的組成部分。
按照歐洲專利EP-A-0 603 587中的圖2,雖然磁場模型的位置以及較高等離子密度區(qū)域的位置能夠作為一個整體改變,但它們最好是不要變化,或只是很小的變化,相反,按照所述文件的圖2和3,頂點的位置-最高等離子密度的位置-被改變。
無論如何,為了改變磁裝置上的區(qū)域或頂點的位置,在靶子裝置下方安放了可選擇控制的電磁鐵-它可能是位置固定的或可移動的-,優(yōu)選地,該磁裝置由可驅(qū)動移動的永磁體來實現(xiàn)。
一種優(yōu)選的可移動磁裝置由至少兩個在靶子裝置下方沿長度方向延伸的、可驅(qū)動并且旋轉(zhuǎn)放置的磁體滾筒來實現(xiàn),再次優(yōu)選使用永磁體,這在歐洲專利EP-A-0 603 587的圖3和4的單個靶子上有所指明。
磁體滾筒以擺動方式運轉(zhuǎn),最大擺幅優(yōu)選地為≤τ/4。有關(guān)這項技術(shù)及其效果全部再次參見所提及的歐洲專利EP0603587以及美國專利US-A-5 399 253,這些文獻(xiàn)也被聲明與本申請說明書的組成部分有關(guān)。
因此優(yōu)選地安放了至少兩個沿靶子裝置的長度方向延伸的、可驅(qū)動并且旋轉(zhuǎn)放置的永磁體滾筒。
利用下述較優(yōu)選的方式和方法-具有靶子裝置的饋電-具有所提及的固定式磁裝置區(qū)域,尤其是所提及的框架區(qū)域-在每一個靶子裝置下面具有隨時間變化的磁裝置,優(yōu)選地為磁體滾筒來提供一組作用量,這組作用量聯(lián)合起來可以對鍍膜的膜厚分布進(jìn)行最大程度的優(yōu)化,尤其是其均勻化作用。同時,還可獲得一個較高的靶子材料利用率。最大的優(yōu)點是,-利用靶子裝置上磁場頂點的移動-,等離子區(qū)域并不掃描移動,而是這個區(qū)域中的等離子密度分布擺動變化。
為了能夠獲得盡可能高的濺射功率,靶子裝置要盡可能好地冷卻,其方法是把它安裝在一個支撐機座上,在此,對于機座側(cè)絕大部分平面被覆蓋的靶子裝置,其上述平面的反面安放了一種借助薄膜封閉的冷卻介質(zhì)管道。這樣就形成了一種大平面的散熱,在此,根據(jù)冷卻介質(zhì)的壓力情況,上述薄膜用壓力無間隙且又平坦地鋪壓在待冷卻的靶子裝置上。
本發(fā)明磁控管濺射源上的支撐機座優(yōu)選地、并且最好是至少部分地由電氣絕緣材料制成,優(yōu)選使用塑料,這樣,連同上述靶子裝置、陽極、以及(如果有的話)固定式磁裝置(優(yōu)選地為永磁框)、靶子裝置下方的磁裝置(優(yōu)選地為可移動式的永磁裝置,尤其是上述滾筒)、還有冷卻介質(zhì)管道等都被采納。對此,支撐機座作如此構(gòu)造和安裝,以便隔開真空與外部大氣。這樣,就可以在壓力機械負(fù)荷方面對靶子裝置作出更靈活的設(shè)計。
用于上文大平面膜厚分布的另一種優(yōu)化量和調(diào)節(jié)量可按下述方式獲得沿靶子裝置的長邊側(cè)分散地安放氣體出氣孔,這些氣孔與一種氣體分配系統(tǒng)相通。這樣就可能如期地調(diào)整分配反應(yīng)性氣體和/或工作氣體,以把它們補充給本發(fā)明濺射源的真空處理室或真空處理設(shè)備中的處理室。
矩形靶子裝置的相互間隔占其寬度的最大值為15%,優(yōu)選的最大值為10%,更優(yōu)選的最大值可為7%。
在一個優(yōu)選的實施方案中,每個單獨的靶子裝置之間的側(cè)面間距d為1mm≤d≤230mm,其中優(yōu)選地為7mm≤d≤20mm。
每個單獨的靶子裝置所占寬度B優(yōu)選地為60mm≤B≤350mm,其中優(yōu)選地為80mm≤B≤200mm。
其長度L優(yōu)選地為400mm≤L≤2000mm。
對此,每個單獨的靶子裝置的長度與其寬度相比應(yīng)至少相等,優(yōu)選地,前者遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者。雖然單個長形的靶子裝置-剛剛或已經(jīng)預(yù)成型-的濺射平面優(yōu)選地沿著一個平面安放,但是,完全有可能、尤其是把靠近待濺射基片的側(cè)濺射平面當(dāng)作中間平面來安放,有時也是特意地-如果有必要-用來補償鍍膜厚度分布的邊際效應(yīng)。
磁控管等離子體的電子沿著“跑道”在由靶子表面區(qū)域中的磁場和電場所確定的方向上作環(huán)繞運動?,F(xiàn)在可以認(rèn)為,電子軌道的走向及其作用、以及由此在靶子表面產(chǎn)生的侵蝕溝作用能夠如期地被優(yōu)化,而且,磁場在沿靶子裝置的長度方向上進(jìn)行構(gòu)造時,不但是時間變化的,而且是隨位置變化的。無論如何,在優(yōu)選地安放磁框時-優(yōu)選為每一個磁框,進(jìn)一步優(yōu)選為每一個永磁框-,通過對框架上安放的磁體進(jìn)行定位和/或選擇強度來實現(xiàn)該目標(biāo),和/或在每一個靶子裝置下安放有磁裝置-優(yōu)選為永磁體滾筒-的情況下,通過對磁裝置上的磁體進(jìn)行相應(yīng)強度和相應(yīng)位置的調(diào)整來實現(xiàn)。因為電子對應(yīng)著磁場極性在一個給定的環(huán)繞方向上運動,所以可以觀測到由于明顯的偏移力,電子尤其會在靶子裝置的窄邊區(qū)域內(nèi)、并對應(yīng)于它們的運動方向在對角的拐角部分區(qū)域向外甩出。所以優(yōu)選地推薦在安放磁框時,框架磁體所產(chǎn)生的場強是隨位置不同地構(gòu)建出來的,此場強與靶子“矩形”對角線呈鏡面對稱。
在一種優(yōu)選的實施方案中,本發(fā)明的濺射源借助直線卡口式接頭來固定,這尤其適合使用前述方式的加壓薄膜來進(jìn)行冷卻。從而,此裝置由于冷卻介質(zhì)管道的減壓,而能夠非常簡單地被替換掉,靶子裝置背面的絕大部分不需要冷卻,而且在處理室對面沒有用于固定靶子裝置的機構(gòu)。
一種本發(fā)明的優(yōu)選濺射源具有多于兩個的靶子裝置,優(yōu)選地為五個或更多。
通過在濺射鍍膜室中使用本發(fā)明的磁控管濺射源,-與此有關(guān)的補充是,安放了一個基片支撐,以用于待濺射鍍膜的、優(yōu)選的平面基片-,有可能在濺射源的濺射平面FQ和待鍍膜的基片表面FS之間實現(xiàn)一個合適的小比例VQS,其范圍為VQS≤3,優(yōu)選為VQS≤2,其中尤其優(yōu)選為1.5≤VQS≤2。
由此濺射源的有效功率大大提高。此外,在本發(fā)明的具有上述濺射源的濺射鍍膜室上,這還可以用其它標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)選擇磁控管濺射源的新平面與基片之間的間距D,基本等于長形靶子裝置的寬,優(yōu)選為60mm≤D≤250mm尤其優(yōu)選為80mm≤D≤160mm。
在本發(fā)明的具有本發(fā)明濺射鍍膜室的真空鍍膜設(shè)備中,由此在本發(fā)明的磁控管濺射源中,靶子裝置均連接了一個發(fā)電機或電流源,這些發(fā)電機能夠相互獨立地進(jìn)行控制。
在另外一個實施方案中,或必要情況下,如果要使安放的多個靶子裝置與前述發(fā)電機裝置相連,那么,安放的靶子裝置中至少有兩個可以與公用交流發(fā)電機的輸出相連。
給每個靶子裝置獨立供電的發(fā)電機可以是“純種的”直流發(fā)電機、交流發(fā)電機,或者是用于產(chǎn)生交直流疊加信號或脈動直流信號的發(fā)電機,其中,特別是在發(fā)電機與每個靶子裝置之間,直流發(fā)電機附近可以安放一種斬波器單元,借助該單元,靶子裝置承載著脈沖的發(fā)電機輸出或低歐姆的發(fā)電機參考電勢。關(guān)于此項技術(shù),全部參見同一專利申請人的歐洲專利EP-A-0 564 789或美國專利第08/887 091號。
另外,在靶子裝置的長邊側(cè)安放的氣體出氣口與一個反應(yīng)性儲氣罐和/或一個工作儲氣罐(比如用于儲存氬氣)相連,優(yōu)選地,沿不同靶子裝置長邊側(cè)的氣體出口能夠在氣流方面相互獨立地調(diào)整。
具有至少三個長形靶子裝置的本發(fā)明濺射鍍膜設(shè)備如此最優(yōu)化地運轉(zhuǎn),使得側(cè)邊外安放的靶子裝置在運轉(zhuǎn)時比在內(nèi)部安放的靶子裝置的濺射功率要高5%至35%,優(yōu)選高10%至20%。上文述及的靶子裝置對有關(guān)等離子區(qū)域位置的“掃描”、尤其是管道狀磁場的頂點位置的“擺動”、以及由此產(chǎn)生的等離子密度分布的擺動等等-特別是借助所提及的磁體滾筒來實現(xiàn)-,擺動的頻率優(yōu)選地為1至4Hz,尤其優(yōu)選地為大約2Hz。在此,滾筒擺幅優(yōu)選為φ≤π/4。通過給上述位置偏移明確地設(shè)計一種路徑/時間-輪廓圖,基片上的膜厚分布還可以繼續(xù)得到優(yōu)化。
在此,需要強調(diào)的是,為此連接到靶子裝置上的發(fā)電機還能夠被控制為實時輸出以及輸出相互依賴的調(diào)制信號。
另外,靶子裝置的饋電和/或氣體進(jìn)氣的分布和/或磁場分布在進(jìn)行控制或?qū)崟r調(diào)制時,使基片上產(chǎn)生一個期望的膜厚分布,優(yōu)選地為一種均勻的分布。
磁控管濺射源運轉(zhuǎn)時所具有的最佳功率密度P為1W/cm2≤P≤30W/cm2,其中,特別是對于反應(yīng)性沉積膜,優(yōu)選地由金屬靶子制成,對此,尤其對于ITO膜,該值為1W/cm2≤P≤5W/cm2,對于金屬膜的濺射鍍膜,優(yōu)選為15W/cm2≤P≤30W/cm2。
聯(lián)系前述本發(fā)明磁控管濺射源的發(fā)展,可以知道,尤其在長度比寬度大得多的靶子板裝置中,下述做法在原則上是比較優(yōu)選的,即考慮在靶子裝置的長度方向,尤其是在它的側(cè)面區(qū)域內(nèi)按位置地構(gòu)造不同磁控管場的磁場強度。
但是,這些認(rèn)識也基本適用于長形磁控管。
所以對于本發(fā)明的長形磁控源-其下面包括有一種時間變化的磁系統(tǒng),優(yōu)選地為永磁系統(tǒng)-來說,建議給靶子裝置分配一個磁框,優(yōu)選地為永磁框,并且,沿著靶子裝置的長邊側(cè)按位置地構(gòu)造框架磁體的不同場強-可在給定的空間方向上測量。為了補償上述作用于環(huán)繞電子的偏移力,在此建議沿靶子裝置對角線基本對稱地并且位置不同地構(gòu)造這種場強。
本發(fā)明在所有方面尤其適合于基片的濺射鍍膜,尤其適用于大平面基片,在此,優(yōu)選地適用于一種反應(yīng)性過程下的平坦基片,優(yōu)選地利用金屬靶子,優(yōu)選地利用ITO膜(銦錫氧化物)。另外,本發(fā)明尤其適合于基片鍍膜,特別是玻璃基片,例如平板顯示器特別是TFT屏或PDP屏的制造,其中,原則上是在經(jīng)濟合理且只有微小次品率的情況下對大平面基片,比如半導(dǎo)體基片等進(jìn)行反應(yīng)性或非反應(yīng)性鍍膜,但一般是反應(yīng)性的。
正是在反應(yīng)性濺射鍍膜過程中,尤其是在ITO鍍膜中,用于獲得高鍍膜質(zhì)量的低放電電壓是比較重要的,對此,特別是低的膜電阻,即便在沒有降溫措施時都是很重要的。這些目標(biāo)可通過本發(fā)明的濺射源達(dá)到。
在此,也可實現(xiàn)對弧光放電的有效抑制。
接下來,本發(fā)明借助附圖進(jìn)行舉例解釋。其中圖1示出了本發(fā)明的磁控管濺射源,它工作于第一種電氣方案;圖2示出了在另一種電氣布線配置下的本發(fā)明圖1中的濺射源簡圖;圖3示出了本發(fā)明濺射源的另一種電氣布線配置,它類似于圖1;圖4示出了本發(fā)明磁控管濺射源的橫斷面一部分;圖5示出了直線卡口式接頭俯視圖,它優(yōu)選地裝在圖4的濺射源上;圖6示出了本發(fā)明磁控管濺射源的部分簡化俯視圖;圖7示出了一個永磁體滾筒的優(yōu)選實施方案俯視圖,它按照圖A優(yōu)選地裝在本發(fā)明的磁控管濺射源上;
圖8示出了本發(fā)明的一種濺射鍍膜設(shè)備的簡圖;圖9示出了本發(fā)明濺射源的靶子裝置上的侵蝕斷面;圖10示出了本發(fā)明具有五個靶子裝置的濺射源上的濺射源所濺射的材料分布;圖11示出了使用本發(fā)明濺射源進(jìn)行鍍膜的530×630mm2玻璃基片上的膜厚輪廓圖。
具體實施例方式
在圖1中示出了基本配置下的本發(fā)明磁控管濺射源1。它包括至少兩個長形靶子裝置3a至3c,本圖示為三個。安裝在磁控管濺射源上的公知的其他設(shè)備組,比如磁場源,冷卻裝置等在圖1中沒有示出出來。濺射源1在每個靶子裝置3上都具有電氣接線5。優(yōu)選地,在長邊側(cè)相互隔開的靶子裝置3之間,示例地安放了板條狀陽極7a、7b。
靶子裝置3相互絕緣,并且均具有電氣接線5,這樣,才有可能象接下來的圖2和3所描述的一樣,進(jìn)行獨立的電氣接線。
根據(jù)圖1,每個靶子裝置3都連接在發(fā)電機9上,此發(fā)電機可相互獨立地控制,并且不須是同一種類型的。象圖中示出的一樣,所有發(fā)電機可以是直流發(fā)電機、交流發(fā)電機、交直流發(fā)電機、產(chǎn)生脈動直流信號的發(fā)電機、或者在發(fā)電機輸出與每個靶子裝置之間安放了斬波器單元的直流發(fā)電機,或者必要時是它們的混合,它們的相關(guān)構(gòu)造及作用方式全部參見所提及的歐洲專利EP-A-0 564 789以及美國專利第08/887 091號。
陽極7在電氣運行時也具有選擇性。象用發(fā)電機12所示出的一樣,陽極比如可以工作在直流、交流、或疊加有交流的直流、或脈動直流電壓上,必要時可采用所提及的斬波單元,或者象12a示出的一樣,使用參考電勢。通過改變電氣陰極的工作方式,也即靶子裝置的工作方式,以及必要時還改變電氣陽極的工作方式,分布到由靶子裝置構(gòu)建的濺射源平面上的濺射材料分布以及安裝在濺射源上的基片(沒有示出)上的分布由此便可以如期地被調(diào)整。
在此,相互依賴的發(fā)電機9可以如調(diào)制輸入MOD所示,進(jìn)行實時調(diào)制,以便如期地對靶子裝置的電氣工作狀況進(jìn)行行波時間調(diào)制。
在圖2和3中,在保留所描述過的濺射源部件的位置標(biāo)識情況下,示出了本發(fā)明濺射源1的另外一種電氣接線可能性,其中(圖中未示出)可以放棄使用陽極裝置。
按照圖2和3,靶子裝置3均成對地與交流發(fā)電機15a、15b或17a、17b的輸入相連,其中,發(fā)電機15以及17在必要時也可輸出疊加有交流的直流信號或脈動直流信號。發(fā)電機15、17必要時也可再次進(jìn)行調(diào)制,比如實際用作載波信號的交流輸出信號可采用調(diào)幅。
根據(jù)圖2,靶子裝置的一個(3b)均與一個發(fā)電機15a或15b中的輸入端相連,而根據(jù)圖3,靶子裝置3成對地通過發(fā)電機17而連在一起,對此,完全有可能象19中劃線所示的一樣,從“共模”信號的意義上講,在圖2實施方案和圖3實施方案中,單個靶子裝置組一同承受不同的電勢。如果選用圖2或3的接線技術(shù),那么在優(yōu)選的實施方案中,發(fā)電機的運轉(zhuǎn)頻率為12至45kHz。在此,就“共?!彪妱荻?比如象在圖2中所描述的大地電勢一樣-,成對連接在發(fā)電機上的靶子裝置交替地承受正負(fù)電勢。
從圖1至3的示出可以看出,本發(fā)明的磁控管濺射源具有很大的靈活性,以使單獨的靶子裝置3進(jìn)行電氣運行,從而在處理室10中,所濺射材料的分布和沉積在基片上的材料可以如期地進(jìn)行設(shè)計。
在圖4中示出的是優(yōu)選實施方案中的本發(fā)明磁控管濺射源的橫斷面圖的一段。根據(jù)圖4,靶子裝置均包括一個由待濺射的材料構(gòu)成的靶子板3a1以及3b1,靶子板均固定在一個背板3a2以及3b2上。在直線卡口式接頭20的協(xié)助下,靶子裝置3的側(cè)面四周和/或中間區(qū)域固定在金屬冷卻板23上。
直線卡口式接頭的構(gòu)造可以從圖5中獲得。由此,空心夾板25安放在靶子裝置3上或者冷卻板23上,其橫斷面為U形,具有向里彎曲的U形腳27,其中還補充安放了相互隔開的凹進(jìn)構(gòu)造29。優(yōu)選地,在靶子裝置3兩部分的另一半上,安放了一個具有T形橫斷面的直線夾板31,其中橫梁33的尾部具有突出構(gòu)造34。通過把突出構(gòu)造34插入凹進(jìn)構(gòu)造29,和在S方向上的直線移動,兩部分便相互鉤住。當(dāng)然也可以反過來,在空心夾板處安放突出構(gòu)造,它相應(yīng)地與夾板31上的凹進(jìn)構(gòu)造相嵌接。
把靶子裝置3緊固在冷卻板23上,首先是通過冷卻板23的冷卻管道35中冷卻介質(zhì)的負(fù)壓力來實現(xiàn)的。管道35沿著朝冷卻板23方向的靶子裝置平面的絕大部分平面區(qū)域延伸。冷卻管道35-象所提及的一樣-被加入一種負(fù)壓的流動冷卻介質(zhì),且位于朝著靶子裝置3的方向上,這些在同一專利申請人的CH-A-687 427中有描述,它們是通過一個薄膜狀隔膜37進(jìn)行封閉的。在冷卻介質(zhì)的壓力下,薄膜37無間隙地位于背板3a2以及3b2的下邊。對此,靶子裝置首先在冷卻介質(zhì)的負(fù)壓作用下,固定在卡口式接頭上。為了摘除靶子裝置3,冷卻系統(tǒng)作為一個整體或分別的冷卻系統(tǒng)被卸壓,從而靶子裝置能夠很容易地移出和摘除,或者更換。
陽極夾板39沿靶子裝置3的長邊延伸。陽極夾板以及冷卻板23安裝在一個支撐機座41上,此機座優(yōu)選并且至少部分地由絕緣材料制成,優(yōu)選地為塑料。機座41隔開處理室10中的真空與空間11中的環(huán)境或標(biāo)準(zhǔn)大氣。
在支撐機座41中的大氣壓側(cè),例如,放置了兩個沿靶子裝置的長度方向延伸的、并且可旋轉(zhuǎn)的永磁體滾筒43,此滾筒由驅(qū)動電機(未示出)進(jìn)行驅(qū)動擺動。在擺動驅(qū)動中,優(yōu)選地執(zhí)行180°旋轉(zhuǎn)角擺動-ω43。在永磁體滾筒43中,沿其長度方向在直徑上嵌入了永磁體45。
另外,在支撐機座41中的大氣側(cè),為每個靶子裝置3均嵌入了一個永磁框47,它基本上沿每個靶子裝置3的外圍在下面放置,如圖6所示。
根據(jù)圖6,尤其是沿靶子裝置長邊方向上具有氣體流入導(dǎo)孔49,并如同圖4的劃線所示一樣進(jìn)行載入載出,就氣流而言,這些導(dǎo)孔優(yōu)選為成行地相互獨立控制。這在圖4中用調(diào)節(jié)閥51示出,此調(diào)節(jié)閥把導(dǎo)孔49和一個氣體儲存罐裝置53連接起來,裝置53帶有一種工作氣體-如氬氣-和/或一種反應(yīng)性氣體。
關(guān)于永磁體滾筒43的運行和設(shè)計再次全部參見歐洲專利EP-0603 587以及美國專利US-A-5 399 253的公開內(nèi)容。
在圖6中,簡化且部分地示出了圖4中本發(fā)明磁控管濺射源的俯視圖。象借助圖4已示出的一樣,每個靶子裝置3的下面都裝有一個永磁框47。優(yōu)選地,磁框47如此構(gòu)造,以便從一個空間方向上來看-如按照圖4的Hz-,由永磁框所產(chǎn)生的磁場-如在圖6中以X表示-沿靶子裝置3的長邊方向上有位置的變化。在較優(yōu)選的實施方案中,框架47的長邊47l1和47l2上安放的磁體被劃分為多個區(qū),例如象圖6中示出的一樣為四個區(qū)。在圖6的圖解中,定性地示出了在x坐標(biāo)軸方向上每個單獨區(qū)域Z1至Z4中安放的永磁體的磁場強度,還由此示出了x方向上的場強分布。另外,在每個區(qū)域Z中,都繪上了永磁體偶極方向。
優(yōu)選地,在47l1,2處安放同一種永磁體區(qū)域,但它們相對長形靶子裝置3的對角線Di呈鏡面對稱。
對于由靶子裝置3上永磁框47所產(chǎn)生的磁場,通過它產(chǎn)生期望的位置磁場分布,這樣才有可能對電子環(huán)繞軌跡進(jìn)行優(yōu)化,從而優(yōu)化了單個靶子裝置上侵蝕溝的位置和生成。這尤其考慮到了由偏移力所導(dǎo)致的軌道變形。在靶子框架47的寬邊上,安放了永磁體區(qū)域ZB,它們優(yōu)選地與區(qū)域Z2相一致。如上所述,圖4、6和7中的靶子濺射源都具有創(chuàng)造性。
在每個靶子裝置3的x方向上具有位置變化的磁場H-另外還根據(jù)磁體滾筒的擺動作按時間變化-是通過選擇所安放的永磁體場強-如在區(qū)域Z1、Z2、Z4中-,和/或通過選擇空間偶極定向-如在區(qū)域Z3中-,和/或通過選擇位置(即靶子裝置的間隔)-來進(jìn)行有目的地設(shè)計的。
如上所述,優(yōu)選地為在本發(fā)明濺射源上所安放的每個靶子裝置3至少裝設(shè)兩個永磁體滾筒43。在圖7中示出了其中的一個。
優(yōu)選地在滾筒43上也安放不同的永磁體區(qū)域,如Z1′至Z4′。圖7中定性地示出了沿著滾筒有位置變化的永磁體磁場HR(x)的變化過程,以及其優(yōu)選的設(shè)計。
因而,通過按目的實現(xiàn)單個靶子裝置的電氣饋電的位置及/或時間分布、和/或按目的實現(xiàn)單個靶子裝置的磁體磁場的位置及/或時間分布,和/或通過按目的實現(xiàn)氣體流入口49的氣體噴入情況的位置及/或時間變化或設(shè)計,本發(fā)明濺射源上的濺射速率的位置和時間分布將得到優(yōu)化。在借助圖4至7闡述的優(yōu)選實時方案中,優(yōu)選地為所有量組合起來使用,以便如期地設(shè)計待濺射鍍膜的基片上、尤其是平板上的膜厚分布,特別是以便優(yōu)選地進(jìn)行均勻構(gòu)造。
在圖8中,示出了一種具有本發(fā)明濺射鍍膜室60的濺射鍍膜設(shè)備50,其中,同樣也示出了一種本發(fā)明磁控管濺射源10。圖示的濺射源10具有-如同在優(yōu)選實施方案中所實現(xiàn)的那樣-六個靶子裝置3,并且象圖4至7中所闡述的那樣進(jìn)行更進(jìn)一步的構(gòu)造。本發(fā)明具有靶子裝置的濺射源工作時可進(jìn)行獨立的電氣-必要時也可為模塊化-饋電,如框62所示。另外,尤其是沿靶子裝置長度方向上的氣體噴入情況-必要時也可模塊化-可有選擇地進(jìn)行調(diào)整,如調(diào)節(jié)閥框64所示,以便讓工作氣體和/或反應(yīng)性氣體從氣體儲氣罐53流入反應(yīng)室。
驅(qū)動框65示出了安放在本發(fā)明濺射源上的永磁體滾筒的驅(qū)動裝置-有時為路徑/時間可調(diào)制的-,這樣,所期望的滾筒擺動能夠有選擇性地進(jìn)行優(yōu)選調(diào)整。
在本發(fā)明的處理室60中,安放了一個基片支撐66,尤其用于接收待鍍膜的平面基片。根據(jù)本發(fā)明的濺射源,能夠優(yōu)選地調(diào)整濺射源10發(fā)射材料的時間和位置分布,尤其是在時間段內(nèi)的平均均勻分布,特別是在濺射源邊緣區(qū)域,可以把濺射源的濺射面FQ與待鍍膜的基片表面FS的比例VQS設(shè)定得相當(dāng)小,優(yōu)選地VQS≤3,優(yōu)選地為VQS≤2,尤其優(yōu)選地為1.5≤VQS≤2。
這些量說明,由濺射源發(fā)出的材料高效率地被利用,其中只有相當(dāng)少的發(fā)射材料沒有落到待鍍膜基片平面上。這些特性得到增強的方式是,濺射鍍膜基片平面和磁控管濺射源10的新平面之間的間距D-由于濺射源的大平面等離子分布-可以選擇得小一點,基本上等于靶子裝置3的濺射平面的寬度B(見圖4),優(yōu)選地為60mm≤D≤250mm更優(yōu)選地為80mm≤D≤160mm。
由于所提及的小間距D的可實現(xiàn)性,可以獲得具有高濺射利用率的鍍膜速率,從而獲得最經(jīng)濟的鍍膜。
在圖8所示的設(shè)備中,優(yōu)選地,側(cè)面最外邊的靶子裝置利用發(fā)電機63在較高的濺射功率下進(jìn)行工作,優(yōu)選地比其它內(nèi)部放置的靶子裝置的濺射功率高5%至35%,尤其優(yōu)選地為高10%至20%。另外,安放在如圖4所示的濺射源10上的永磁體滾筒,其工作時的擺動頻率為1至4Hz,優(yōu)選地為大約2Hz。
尤其在優(yōu)選工作方式下,本發(fā)明的磁控管濺射源、濺射室以及設(shè)備尤其適合于大平面、特別是平面基片的磁控管濺射鍍膜,并且具有高的鍍膜質(zhì)量和所期望的膜厚分布,尤其是具有高經(jīng)濟性的均勻膜厚分布。這些主要取決于本發(fā)明濺射源上的大平面均勻分布的處理條件。從而,本發(fā)明能夠用于大平面半導(dǎo)體基片鍍膜,尤其是用于平板顯示器的基片鍍膜,特別是TFT屏以及PDP屏。在此,本發(fā)明尤其應(yīng)用于所述基片的反應(yīng)性鍍膜-特別是利用ITO膜-,或者通過非反應(yīng)性濺射鍍膜對所述基片進(jìn)行金屬鍍膜。下面列舉了本發(fā)明的濺射源或處理室或設(shè)備的優(yōu)選設(shè)定量。
1.幾何學(xué)1.1濺射源■圖4的側(cè)面間距d最高值為靶子裝置寬度B的15%,優(yōu)選為10%,尤其優(yōu)選為7%,和/或1mm≤d≤230mm,優(yōu)選為7mm≤d≤20mm。
■沿一個平面的靶子裝置的新平面;■靶子裝置的寬度B60mm≤B≤350mm,優(yōu)選為80mm≤B≤200mm。
■靶子裝置的長度L至少為B,優(yōu)選地為遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于B,更優(yōu)選為400mm≤L≤2000mm。
■靶子裝置的末端區(qū)域比如,半圓形。
1.2濺射源/基片■濺射平面FQ大小與待鍍膜基片上表面FS大小的比例VQSVQS≤3,優(yōu)選為VQS≤2,更優(yōu)選為1.5≤VQS≤2。
■濺射源新平面/待鍍膜平面的最小間距D60mm≤D≤250mm,優(yōu)選為80mm≤B≤160mm。
■基片尺寸比如為750×630mm2,鍍膜濺射源的濺射平面為920×900mm2,或者基片尺寸1100×900mm2,濺射源的濺射平面為1300×1200mm2。
1.3冷卻濺射平面與冷卻平面的比例VSK1.2≤VSK≤1.5。
2.運行數(shù)據(jù)■靶子溫度T40℃≤T≤150℃,優(yōu)選為60℃≤T≤130℃。
■每個濺射平面單元的濺射功率10至30W/cm2,優(yōu)選為15至20W/cm2。
■側(cè)面最外邊的靶子裝置均優(yōu)選具有多出5至35%的濺射功率,優(yōu)選地為每平面單元多出10至20%的濺射功率。
■磁體滾筒的擺動頻率1至4Hz,優(yōu)選為大約2Hz。
結(jié)果達(dá)到下列鍍膜速率■ITO20/秒。
■鋁130至160/秒。
■鉻140/秒。
■鈦100/秒。
■鉭106/秒。
在圖9中,描述了在本發(fā)明濺射源上一個靶子裝置15cm寬的濺射平面上的侵蝕斷面??梢钥闯鲎钔膺叺木鶆蚣庸び嗔?,其中“跑道”以及侵蝕溝幾乎看不出來。
在圖10中,示出了帶有五個靶子裝置的本發(fā)明濺射源在ITO濺射鍍膜中的最終鍍膜速率分布,其中,每個靶子裝置均帶有寬度B為150mm的濺射平面。在這種分布中,對于安放在距濺射源平面為D=120mm遠(yuǎn)的基片,其上面只有一個僅為+3.8%的膜厚偏差。
在圖11中,示出了在一個大平面玻璃基片上的最終膜厚分布,其具體鍍膜如下-總濺射功率Ptot2千瓦。
-濺射時間100秒。
-濺射速率R26/秒,相對值13/秒·千瓦。
-濺射源具有六個靶子裝置,其中最外邊的靶子裝置(P1,P6)以高出5至35%的濺射功率工作。
-基片尺寸650×550mm2。
在圖11中記錄了基片的邊緣區(qū)域,此種基片位于使用較高效率工作的靶子裝置上。在平均膜厚為267nm的ITO鍍膜中,獲得的膜厚偏差為+6.3%。
在本發(fā)明中,尤其避免了已公開濺射源的下述缺點,特別是在大平面工件鍍膜中■由于本發(fā)明在大磁控管濺射平面上能夠?qū)崿F(xiàn)處理條件的均勻分布,利用較高的鍍膜速率和較高的濺射速度,可獲得大平面基片鍍膜的高度經(jīng)濟性,必要時可同時對許多單個基片鍍膜。
■由于在本發(fā)明的濺射源上進(jìn)行大平面同時濺射,可在基片上獲得一個較好的膜厚分布,并防止了干擾的形成(電弧)。
■由于解決了反應(yīng)性氣體的分布問題和/或在均勻性意義上的靶子侵蝕分布問題,待鍍膜的基片能夠相當(dāng)近地放置到濺射源上,并且對濺射源平面來說,可以擁有相當(dāng)大的鍍膜平面,這大大提高了帶有本發(fā)明濺射源的濺射鍍膜設(shè)備的經(jīng)濟性。
■在大平面靶子上,解決了靶子中央與靶子邊緣之間產(chǎn)生的等離子密度不同的問題。
■濺射源能夠靈活地利用模塊化靶子裝置來適應(yīng)各種尺寸要求。
■解決了大平面靶子中,也即靶子中央缺少反應(yīng)性氣體的處理問題,因為在原來的濺射源平面上分散安放了氣體流入口49。
■(見圖4)因為支撐機座(41)位于處理真空和大氣壓之間,所以沒有必要安放較厚的冷卻板(23)-雖然它也承受負(fù)荷-,這樣,濺射源減少了費用,并且尤其可使磁裝置(47,43)的磁場實現(xiàn)較好的滲透,此磁裝置安放在靶子裝置(3)的下方。
通過選擇地控制下列分布■靶子裝置電運行的時間和/或位置分布■靶子裝置磁運行的時間和/或位置分布■氣體流入的時間和/或位置分布才有可能在大平面基片上對最終膜厚分布進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,特別是均勻性調(diào)整。
■靶子裝置通過冷卻介質(zhì)壓力壓緊,并與安放的卡口式接口一起作用,在此基礎(chǔ)上,靶子裝置的更換可以非常簡單和迅速,并且大平面冷卻可以非常有效。
■濺射平面下方安放有卡口支架,在此基礎(chǔ)上,不會尤其是不會從處理室引來濺射材料之外的固定裝置。
權(quán)利要求
1.薄膜晶體管或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法,包括在一濺射鍍膜室內(nèi)形成一濺射源,其中至少兩個相互電氣絕緣的固定的長形靶子裝置被相互并排地安放,并由相應(yīng)的縫隙隔開,每個所述的靶子裝置都具有相應(yīng)的電氣接線,使得每個所述的靶子裝置可以相互獨立地被控制;在每個所述的靶子裝置下面提供一被控的磁裝置,以在相應(yīng)的靶子裝置上方產(chǎn)生一個時變的磁控管場;以及將待制造的平板基片有距離地、平行地和靠近地放至所述的濺射源,使得選擇VQS≤3,其中VQS是所述濺射源的濺射源表面與所述需要被鍍膜的平板的基片表面的比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還提供一陽極裝置,該陽極裝置包括挨著所述靶子裝置且位于所述靶子裝置之間的和/或位于靶子裝置短邊側(cè)的陽極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括選擇所述的靶子裝置的長度L為400mm≤L≤2000mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法,其特征在于還包括選擇相應(yīng)的靶子裝置的寬度B為60mm≤B≤350mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法,其特征在于還包括選擇相應(yīng)的兩個所述長形靶子裝置的間距d為1mm≤d≤230mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其特征在于還包括選擇所述平板與所述濺射源的間距D為60mm≤D≤250mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟用兩個以上的所述靶子裝置來構(gòu)建所述的濺射源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括將所述靶子裝置的靶子材料選擇為銦錫氧化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括沿著所述的靶子裝置提供一具有電磁體和/或永磁體的框架。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還在相應(yīng)的靶子裝置上方產(chǎn)生隧道狀磁場形式的所述時變的磁控管場,該隧道狀磁場具有隨時間改變的頂點位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還通過可驅(qū)動地移動位于相應(yīng)的所述靶子裝置下面的永磁體來產(chǎn)生所述時變的磁控管場。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟通過可驅(qū)動地旋轉(zhuǎn)或在樞軸上轉(zhuǎn)動具有電磁體和/或永磁體且位于所述相應(yīng)的磁裝置下面的滾筒來產(chǎn)生所述時變的磁控管場。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法,其特征在于還包括步驟沿著所述長形靶子裝置的寬度方向而可驅(qū)動地移動所述的永磁體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟將所述的靶子裝置安裝在一鄰近于每個所述靶子裝置的機座上,以及通過該機座的用薄膜封蔽的管道裝置內(nèi)的冷卻介質(zhì)來冷卻所述的靶子裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟通過可驅(qū)動地移動的磁體和固定安裝的磁體來產(chǎn)生所述時變的磁控管場。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟給相應(yīng)的電氣接線饋入直流電。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括在所述制造過程中向所述的濺射鍍膜室導(dǎo)入氣體。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括把所述靶子裝置之間的間距最多選擇為一個所述長形靶子裝置的寬度的15%。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法,其特征在于還包括把所述的間距最多選擇為所述寬度的10%。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法,其特征在于還包括把所述的間距最多選擇為所述寬度的7%。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法,其特征在于還包括把所述靶子裝置的長度選擇為遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于選擇相應(yīng)的兩個所述長形靶子裝置的間距d為7mm≤d≤20mm。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟選擇相應(yīng)的所述靶子裝置的寬度B為80mm≤B≤200mm。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟將所述的靶子裝置在非濺射狀態(tài)下基本沿著一個平面對準(zhǔn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟在所述的靶子裝置上產(chǎn)生一個沿著所述長形靶子裝置的長度方向局部變化的磁場。
26.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟提供一個圍繞所述靶子裝置中的至少一些的磁框。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法,其特征在于還包括步驟把所述靶子裝置中的至少一些靶子裝置邊上的所述磁體選擇為相互不同的磁強度。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟產(chǎn)生相互依賴的所述時變的磁場。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于還包括步驟在所述的基片上進(jìn)行反應(yīng)性的濺射材料鍍敷。
30.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于選擇所述需要被濺射鍍膜的基片的表面積FS為FS≥900cm2。
31.薄膜晶體管或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法,包括在一濺射鍍膜室內(nèi)形成一濺射源,其中至少兩個相互電氣絕緣的固定的長形靶子裝置被相互并排地安放,并由相應(yīng)的縫隙隔開,每個所述的靶子裝置都具有相應(yīng)的電氣接線,使得每個所述的靶子裝置可以相互獨立地被控制;在每個所述的靶子裝置下面提供一可獨立控制的磁裝置,以在相應(yīng)的靶子裝置上方產(chǎn)生一個時變的磁控管場;以及與所述的濺射源有距離地和平行地,將待制造的平板基片放至一平板中,以便控制所述可獨立控制的磁裝置,使得在所述平板基片上產(chǎn)生所需要的濺射分布,從而制造出所述的平板。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于還包括提供一陽極裝置,該陽極裝置包括挨著所述靶子裝置且位于所述靶子裝置之間的和/或位于靶子裝置短邊側(cè)的陽極。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于包括保證所述的磁裝置包含一沿著所述的靶子裝置具有電磁體和/或永磁體的框架。
34.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于包括利用所述的磁裝置在相應(yīng)的靶子裝置上方產(chǎn)生相應(yīng)的隧道狀磁場,該隧道狀磁場具有隨時間改變的頂點位置。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于包括提供所述的磁裝置使得其均包括至少兩個可驅(qū)動地旋轉(zhuǎn)或在樞軸上轉(zhuǎn)動的且具有電磁體和/或永磁體的滾筒。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法,其特征在于沿著所述長形靶子裝置的長度方向布置所述的滾筒。
37.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于將所述的靶子裝置安裝在鄰近于每個所述靶子裝置的機座上,該機座包括用薄膜封蔽的冷卻介質(zhì)管道裝置。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的方法,其特征在于所述的機座適于承受濺射真空與周圍環(huán)境氣壓之間的壓差。
39.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于將所述的靶子裝置安裝在一機座上,所述磁裝置包括被安裝到該機座的電氣絕緣材料中的固定磁體。
40.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述的靶子裝置被安裝到一機座的電氣絕緣材料上。
41.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于提供一陽極裝置安裝到所述鍍膜室內(nèi)的電氣絕緣材料上。
42.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述的磁裝置包括位于所述靶子裝置下方的可機械地移動的永磁體和/或電磁體,所述的磁體被安裝在一機座的電氣絕緣材料上。
43.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于還包括提供一機座,在該機座上安裝所述的靶子裝置,所述的機座包括被限制在該機座的電氣絕緣材料中的冷卻介質(zhì)管道。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的方法,其特征在于所述冷卻介質(zhì)管道的底面由一個金屬板材料形成。
45.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于還包括一具有進(jìn)氣孔的進(jìn)氣裝置,所述的進(jìn)氣孔挨著所述的靶子裝置被布置,并與一氣體分配系統(tǒng)相連。
46.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述靶子裝置彼此之間的間距最多為一個所述長形靶子裝置的寬度的15%。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的方法,其特征在于所述的間距最多為所述寬度的10%。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的方法,其特征在于所述的間距最多為所述寬度的7%。
49.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述長形靶子裝置的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法,其特征在于所述的長度被標(biāo)為L,其范圍是400mm≤L≤2000mm。
51.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述長形靶子裝置彼此的間距d為1mm≤d≤230mm。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的方法,其特征在于7mm≤d≤20mm。
53.根據(jù)權(quán)利要求49的方法,其特征在于相應(yīng)的所述靶子裝置的寬度B為60mm≤B≤350mm。
54.根據(jù)權(quán)利要求53的方法,其特征在于80mm≤B≤200mm。
55.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述的靶子裝置的濺射表面在非濺射狀態(tài)下基本沿著一個平面對準(zhǔn)。
56.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述的磁裝置產(chǎn)生一個磁場,從時刻來看,該磁場沿著所述長形靶子裝置的長度方向是局部變化的。
57.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于一個磁框圍繞所述靶子裝置中的至少一些,所述磁框內(nèi)和所述靶子裝置中的至少一些靶子裝置邊上的所述磁體為相互不同的磁強度。
58.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于至少兩個可驅(qū)動地圍繞樞軸轉(zhuǎn)動的磁體滾筒被相互平行地沿著所述的靶子裝置安放在該靶子裝置的下方,而且其所包含的磁體的位置和/或強度在該磁體滾筒的軸向上變化。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的方法,其特征在于所述磁體滾筒的所述磁體是永磁體。
60.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于還包括一圍繞所述靶子裝置至少一部分的框架,所述框架包括沿著所述框架長度方向布置的、并且從該長度方向上看具有不同磁強度的磁體,所述磁體的磁強度相對于所述框架的對角線方向基本是呈對稱的。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的方法,其特征在于所述框架的所述磁體是永磁體。
62.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于所述的靶子裝置通過直線卡口式接頭被安裝到一機座上。
63.根據(jù)權(quán)利要求31的方法,其特征在于包括兩個以上所述靶子裝置。
64.根據(jù)權(quán)利要求61的方法,其特征在于包括至少5個所述靶子裝置。
65.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于所述的比例VQS≤2。
66.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于所述的比例VQS≤1。
67.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其特征在于所述的比例1.5≤VQS≤2。
全文摘要
薄膜晶體管或等離子體顯示應(yīng)用的平板的制造方法,包括在濺射鍍膜室內(nèi)形成濺射源,相互絕緣的固定長形靶子裝置被并排地安放并由縫隙隔開,每個靶子裝置有電氣接線,使得靶子裝置可獨立地被控制;在靶子裝置下面提供被控的磁裝置以在靶子裝置上產(chǎn)生時變的磁控管場。將待制造的平板基片有距離地、平行地和靠近地放至濺射源,使得選擇V
文檔編號C23C14/54GK1776006SQ20051012858
公開日2006年5月24日 申請日期1998年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月17日
發(fā)明者W·哈爾格, P·格呂寧菲爾德, U·施文德納, M·施勒格爾, S·克拉斯尼策爾 申請人:尤納克西斯貿(mào)易公司