專利名稱：移動(dòng)磁極式掃描濺射源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
移動(dòng)f茲極式掃描'減射源
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)磁極式掃描賊射源，特別涉及一種用于磁控鍍膜 工藝中的移動(dòng),茲才及式掃描濺射源。背景技術(shù)：
目前，》茲控濺射方法在薄膜制備領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。例如，隨著平板顯
示器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，IT0 (氧化銦錫)導(dǎo)電薄膜的制備在這領(lǐng)域就顯得尤為活躍和 突出。特別是現(xiàn)在的TFT (薄膜晶體管)、0LED (有機(jī)電致發(fā)光二極管)等顯示 器所使用的ITO導(dǎo)電玻璃都對(duì)對(duì)膜層均勾性的要求越來(lái)越高。 現(xiàn)在，對(duì)于大面積薄膜沉積，主要有以下的幾種方式
1. 在鍍膜的過(guò)程中將靶固定，通過(guò)移動(dòng)基片載體(基片架)的方法使來(lái)實(shí) 現(xiàn)均勻鍍膜。這種方式至今仍是業(yè)界最廣泛采用的鍍膜工作方法。采用這種方 法時(shí)，為了保證同一基片的各區(qū)域接受同等的沉積作用，就得增加鍍膜工作室 的長(zhǎng)度。因而，制造成本和焊接難度增加；為了獲得良好的本底真空度，需要 加大主泵的有效抽速或者增加泵的數(shù)量也會(huì)使成本增加和導(dǎo)致氣氛的不均勻， 此外，增大鍍膜工作室的表面積加大脫附雜質(zhì)氣體量，影響賊射沉積質(zhì)量。
2. 在1988年08月01日遞交的標(biāo)題為"立式真空濺射鍍膜機(jī)多耙鍍膜室" 的中國(guó)實(shí)用新型88216736. 7號(hào)中公開了一種利用多個(gè)磁控耙實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜的 多靶鍍膜方式。但是，這種方法的缺點(diǎn)是耙多會(huì)使制造成本上升，給安裝和 使用帶來(lái)不便；雖然靶裝置的濺射區(qū)域是整個(gè)鍍膜工作是寬度，但很難保證每 個(gè)靶的工作狀態(tài)一致，其中包括耙》茲場(chǎng)相互間的干擾、把電壓和電流等工作 參數(shù)的一致、氣氛的不一致(特別是反應(yīng)賊射更難以保證)、等離子體區(qū)的不穩(wěn) 定性。因而，由于以上原因，膜層的均勻性難以保證，膜的生成過(guò)程也會(huì)出現(xiàn) 較大的差異。
3. 在1993年05月18日遞交的標(biāo)題為"真空鍍膜機(jī)移動(dòng)靶裝置"的申請(qǐng)?zhí)?為93212674. X的中國(guó)實(shí)用新型專利中提出了一種基片載體(基片架)固定不動(dòng)， 通過(guò)移動(dòng)磁控靶實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜的方法，但是在這種方法中，將把材內(nèi)置到磁
才及結(jié)構(gòu)內(nèi)，因而耙材利用率與普通的固定式平面靶沒(méi)有改善。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有移動(dòng)磁極式掃描'賊射源的耙材內(nèi)置在磁極結(jié)構(gòu)內(nèi)把材利用率 低的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型提出一種磁極能夠相對(duì)靶材移動(dòng)進(jìn)而提高靶材利用 率的移動(dòng)磁極式掃描賊射源。
本實(shí)用新型解決現(xiàn)有移動(dòng)磁極式掃描'減射源的靶材內(nèi)置在磁極結(jié)構(gòu)內(nèi)靶材
利用率低的技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種移動(dòng)磁極式掃描濺射源， 濺射源包括濺射源安裝座；設(shè)置在濺射源安裝座上的用于承托靶材的靶材承 托板；設(shè)置在耙材承托板與耙材相對(duì)一側(cè)并用于在耙材表面產(chǎn)生水平磁場(chǎng)的磁 極裝置以及設(shè)置在濺射源安裝座上的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置傳動(dòng)磁極裝置在與靶
材平行的平面內(nèi)移動(dòng)。
根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，傳動(dòng)裝置包括用于支撐并導(dǎo)向磁極裝置
的導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及用于連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸和磁極裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為滾珠絲杠。
根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在賊射源安裝座外部，驅(qū)動(dòng) 電機(jī)通過(guò)磁流體密封裝置連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，賊射源進(jìn)一步包括設(shè)置在濺射源安裝座上 的對(duì)磁極裝置的移動(dòng)位置進(jìn)行感應(yīng)的限位開關(guān)，傳動(dòng)裝置進(jìn)一步包括響應(yīng)限位 開關(guān)的感應(yīng)信號(hào)以適當(dāng)方式為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電的驅(qū)動(dòng)控制電源。
根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，磁極裝置上設(shè)置有布?xì)庋b置。
根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，布?xì)庋b置通過(guò)柔性布?xì)夤芘c氣源連接。
根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例，靶材承托板內(nèi)設(shè)置有冷卻通道，'踐射源進(jìn) 一步包括設(shè)置在濺射源安裝座端部的冷液輸送裝置。
根據(jù)本實(shí)用新型 一優(yōu)選實(shí)施例，耙材承托板在朝向磁極裝置的側(cè)面上設(shè)置 有絕緣墊。
本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)釆用上述結(jié)構(gòu)，使基片載體(基片架)靜 止，通過(guò)往復(fù)平穩(wěn)移動(dòng)磁極使刻蝕軌跡在大幅面靶材上移動(dòng)以達(dá)到掃描刻蝕的 傳用。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)基板的均勻沉積制得優(yōu)良的薄膜產(chǎn)品。


圖1是本實(shí)用新型移動(dòng)磁極式掃描濺射源一實(shí)施例的部分剖開的主視圖2是圖1所示的移動(dòng)磁極式掃描賊射源的俯視圖3是圖1所示的移動(dòng)磁極式掃描賊射源的側(cè)視圖4是圖1所示的移動(dòng)磁極式掃描賊射源的主要部件的分解示意圖5是圖1所示的移動(dòng)磁極式掃描濺射源的立體剖視圖6是圖1所示的移動(dòng)磁極式掃描'減射源處于工作狀態(tài)時(shí)的示意圖7是圖1所示的移動(dòng)磁極式掃描賊射源布?xì)庋b置位置示意圖8是本實(shí)用新型移動(dòng)磁極式掃描濺射源的冷液傳輸裝置一實(shí)施例的截面
示意圖9是本實(shí)用新型的移動(dòng)》茲極式掃描濺射源的靶材承托板絕緣結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1 -圖5所示，本實(shí)用新型的濺射源的主要結(jié)構(gòu)包括濺射源安裝座1; 設(shè)置在賊射源安裝座1上的用于承托耙材2的耙材承托板12;設(shè)置在耙材承托 板12與靶材2相對(duì)一側(cè)并用于在耙材2表面產(chǎn)生水平磁場(chǎng)的磁極裝置13以及 設(shè)置在濺射源安裝座上1的傳動(dòng)裝置14,傳動(dòng)裝置14傳動(dòng)磁極裝置13在與輩巴 材2平行的平面內(nèi)移動(dòng)。傳動(dòng)裝置14包括用于支撐并導(dǎo)向磁極裝置13的導(dǎo) 軌141、驅(qū)動(dòng)電機(jī)142以及用于連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)142的轉(zhuǎn)軸和磁極裝置13的傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)1"。在本實(shí)施例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)143為滾珠絲杠。此外，磁極裝置13上設(shè) 置有通過(guò)柔性布?xì)夤芘c氣源(未圖示)連接的布?xì)庋b置15。并且在本實(shí)施例中， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)142設(shè)置在濺射源安裝座1外部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)142通過(guò)磁流體密封裝置 16連接到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)143。
如圖6所示，同時(shí)結(jié)合圖1 -圖5，在鍍膜過(guò)程中，將濺射源安裝座1直接 與鍍膜工作室3密封連接。當(dāng)基片載體(基片架)4進(jìn)入鍍膜工作室3平穩(wěn)停下 以后，鍍膜工作室3的門閥5可以完全關(guān)閉以形成獨(dú)立的濺射工作空間，以排 除其它真空室對(duì)該鍍膜工作室的干擾和不良的影響。隨后，驅(qū)動(dòng)電機(jī)142帶動(dòng) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(滾珠絲杠)143旋轉(zhuǎn)，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)142的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成磁極裝置 13的平移運(yùn)動(dòng)。為了保證移動(dòng)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)平穩(wěn)可靠，利用兩根導(dǎo)軌141
對(duì)磁極裝置13進(jìn)行支撐和導(dǎo)向平。磁極裝置13的移動(dòng)轉(zhuǎn)換成均勻磁場(chǎng)在靶材2 表面的移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)刻蝕軌跡在靶材2的連續(xù)移動(dòng)。此外，在濺射源安裝座l 的端部上設(shè)置對(duì)磁極裝置13的移動(dòng)位置進(jìn)行感應(yīng)的限位開關(guān)(未圖示)，而驅(qū) 動(dòng)電機(jī)142的驅(qū)動(dòng)控制電源(未圖示)響應(yīng)限位開關(guān)的感應(yīng)信號(hào)以適當(dāng)方式為 驅(qū)動(dòng)電機(jī)142供電，由此實(shí)現(xiàn)磁極裝置13的往復(fù)平行移動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中，布 氣裝置15固定在磁極裝置13上并通過(guò)柔性布?xì)夤芘c氣源連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)布?xì)?裝置15和^磁極裝置13的同步移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)靶材2的均勻刻蝕。
通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，使基片載體(基片架)靜止，通過(guò)往復(fù)平穩(wěn)移動(dòng)磁極 裝置使刻蝕軌跡在大幅面把材上移動(dòng)以達(dá)到掃描刻蝕的作用。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)基板 的均勻沉積，制得優(yōu)良的薄膜產(chǎn)品。其中，本實(shí)用新型是以一個(gè)磁極裝置為例 進(jìn)行描述，但磁極裝置還可以有多個(gè)以提高膜層沉積速率。
如圖7所示，圖7是圖1所示的移動(dòng)磁極式掃描賊射源布?xì)庋b置位置示意 圖。布?xì)庋b置15繞磁極裝置13布置，以實(shí)現(xiàn)均勻布?xì)狻?br> 為了保證裝置的可靠運(yùn)行，還需要保證靶的冷卻絕對(duì)可靠以及陰極單元與 其它部件的良好絕緣。
如圖8所示，在耙材承托板12內(nèi)設(shè)置有冷卻通道121,賊射源1進(jìn)一步包 括設(shè)置在濺射源安裝座1端部的冷液輸送裝置。其中，冷液輸送裝置可以是冷 液引入或引出裝置。在本實(shí)施例中，以冷液引入裝置17為了冷液輸送裝置的構(gòu) 成部件和作用原理進(jìn)行描述水座171上開有幾個(gè)進(jìn)水孔且出口端部帶有密封 圈，水座171直接與絕緣條172密封連接，其中水座171密封安裝在濺射源安 裝座1上。靶材承托板12的承托板安裝座173又與絕緣條172密封連接，最后 承托板安裝座173的出水孔與靶材承托板12的冷卻通道121相接?；厮窂揭?是相同的原理。整個(gè)的冷液引入裝置17安裝在濺射源安裝座1的端部，不會(huì)造 成對(duì)磁極裝置13移動(dòng)的干擾。并且，將靶材承托板12按需要分成幾組，以方 便靶材的更換和拆卸安裝，這樣就要求有對(duì)應(yīng)數(shù)量的冷液引入裝置以及引出裝 置。
由于本實(shí)用新型主要用于大面積基片沉積，所以靶材2的幅寬會(huì)較大。這 樣對(duì)安裝和粘靶帶來(lái)困難，為了解決這個(gè)問(wèn)題本實(shí)用新型采用分組式輩巴材排布。 靶材2按尺寸規(guī)格粘結(jié)在把材承托板12上。
如圖9所示，由于靶材承托板12在鍍膜工程中加的是負(fù)電壓，所以應(yīng)該需 要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕^緣屏蔽。所以在靶材承托板12朝向磁極裝置(未圖示) 一側(cè)設(shè)
置絕纟彖墊18。
在上述實(shí)施例中，僅對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員在不脫離本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍和精神的情況下，可根據(jù)不同的實(shí)際需要 設(shè)計(jì)出各種實(shí)施方式。
權(quán)利要求1.一種移動(dòng)磁極式掃描濺射源，包括濺射源安裝座；設(shè)置在所述濺射源安裝座上的用于承托靶材的靶材承托板；設(shè)置在所述靶材承托板與所述靶材相對(duì)一側(cè)并用于在所述靶材表面產(chǎn)生水平磁場(chǎng)的磁極裝置以及設(shè)置在所述濺射源安裝座上的傳動(dòng)裝置，其特征在于所述傳動(dòng)裝置傳動(dòng)所述磁極裝置在與所述靶材平行的平面內(nèi)移動(dòng)。
2，根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)磁極式掃描濺射源，其特征在于所迷傳動(dòng) 裝置包括用于支撐并導(dǎo)向所述磁極裝置的導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及用于連接所述 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸和所述磁極裝置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)磁極式掃描'濺射源，其特征在于所述傳動(dòng) M為滾珠絲杠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)磁極式掃描濺射源，其特征在于所迷驅(qū)動(dòng) 電機(jī)設(shè)置在所述濺射源安裝座外部，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)磁流體密封裝置連接到 所述傳動(dòng)4幾構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)磁極式掃描濺射源，其特征在于所迷濺射應(yīng)的限位開關(guān)，所述傳動(dòng)裝置進(jìn)一步包括響應(yīng)所述限位開關(guān)的感應(yīng)信號(hào)以適當(dāng) 方式為所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電的驅(qū)動(dòng)控制電源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)磁極式掃描濺射源，其特征在于所述磁極 裝置上設(shè)置有布?xì)庋b置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)磁極式掃描濺射源，其特征在于所述布?xì)?裝置通過(guò)柔性布?xì)夤芘c氣源連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)磁極式掃描濺射源，其特征在于所述靶材 承托板內(nèi)設(shè)置有冷卻通道，所述濺射源進(jìn)一步包括設(shè)置在所述濺射源安裝座端 部的冷液輸送裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動(dòng)磁極式掃描賊射源，其特征在于所述把材 ;^^在朝向所述磁極裝置的側(cè)面上設(shè)置有絕緣墊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)磁極式掃描濺射源，該濺射源包括濺射源安裝座；設(shè)置在濺射源安裝座上的用于承托靶材的靶材承托板；設(shè)置在靶材承托板與靶材相對(duì)一側(cè)并用于在靶材表面產(chǎn)生水平磁場(chǎng)的磁極裝置以及設(shè)置在濺射源安裝座上的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置傳動(dòng)磁極裝置在與靶材平行的平面內(nèi)移動(dòng)。通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，使基片載體(基片架)靜止，通過(guò)往復(fù)平穩(wěn)移動(dòng)磁極使刻蝕軌跡在大幅面靶材上移動(dòng)以達(dá)到掃描刻蝕的作用。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)基板的均勻沉積制得優(yōu)良的薄膜產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C23C14/35GK201006891SQ20062001797
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月28日
發(fā)明者莊炳河, 徐升東, 生 許 申請(qǐng)人:深圳豪威真空光電子股份有限公司