專利名稱：濺射用靶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造薄膜時(shí)所使用的濺射靶，更具體地涉及一種安裝于背板 之后可易于使用、修補(bǔ)和管理濺射靶。
背景技術(shù)：
作為透明薄膜，使用ITO( Indium Tin Oxide ) 、 IZO( Indium Zinc Oxide )、 ITZO等。由于這些薄膜具有高導(dǎo)電性和高透射率的特征，且易于進(jìn)行微細(xì) 加工，所以目前正用于液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)等平板 顯示器(FPD)用的顯示電極。ITO薄膜的制造方法分為噴霧熱分解法、CVD法等化學(xué)成膜法和電子 束蒸鍍法、濺射法等物理成膜法。其中，由于使用了 ITO靶的濺射法易于大 面積化，得到的膜的電阻值和透射率的變化小，且易于調(diào)整成膜條件，所以 在大部分ITO成膜工序中釆用。近年來，隨著顯示面板的大型化，制造面板 所使用的玻璃基板的尺寸也日益大型化。因此，制造薄膜時(shí)所使用的靶也配 合著基板的大小而向著大型化發(fā)展。與向著大型化發(fā)展的顯示面板對應(yīng)，對于靶也適用在背板上配置有多個(gè) 耙材的多區(qū)濺射，還有在輩巴的背后配置磁鐵，通過移動配置的磁鐵對整個(gè)靶 進(jìn)行濺射的》茲控濺射。但是，這種磁控濺射裝置會出現(xiàn)在特定部位迅速產(chǎn)生靶材侵蝕(erosion) 的現(xiàn)象。如果這種侵蝕到達(dá)靶材和背板之間的粘合層，則即使在其他部分還 大量殘留有靶材，也會出現(xiàn)用于濺射的靶的全部不能使用的情況。為了解決上述問題，專利文獻(xiàn)1提出了使用多區(qū)靶材，但加厚形成侵蝕 多發(fā)部分的內(nèi)容。然而，由于靶的表面不均勻，從而會發(fā)生濺射造成的品質(zhì)下降的問題。另外，專利文獻(xiàn)2公開了使用多區(qū)靶材，但由不同的材質(zhì)形成靶材，欲 使差別化的侵蝕變得均勻的技術(shù)。然而，由于靶材的成分互不相同，這種情 況下也會出現(xiàn)難以期望品質(zhì)均勻的濺射的問題。專利文獻(xiàn)1:特開2000 - 204468號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:特開1999 - 117063號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為解決上述問題而提出的，目的在于提供一種濺射靶裝置，用 于對顯示面板這樣的大面積進(jìn)行品質(zhì)均勻的濺射。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種濺射靶裝置，對應(yīng)于靶的不均勻侵蝕， 能夠?qū)崿F(xiàn)靶的長期使用，且可易于更換靶材。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)施方式，濺射用靶裝置包括背板和厚度有 差異的基準(zhǔn)靶材及加強(qiáng)靶材。背板包括中央表面(central surface )以及在中 央表面的周邊形成的至少一個(gè)臺階表面(step surface )?；鶞?zhǔn)耙材安裝在中 央表面上，加強(qiáng)革巴材安裝在位于基準(zhǔn)靶材的兩側(cè)的臺階表面上。本發(fā)明中，臺階表面比中央表面低于規(guī)定的級差而形成，相比基準(zhǔn)靶材 進(jìn)一步加厚形成加強(qiáng)靶材，以便補(bǔ)償中央表面和臺階表面之間的高度差。背板以中央表面為中心呈左右對稱而形成，從中央表面形成一個(gè)或者多個(gè)臺階 表面。另外，優(yōu)選越遠(yuǎn)離中央表面則臺階表面越低，但也可根據(jù)情況增減臺 階表面的高度。磁控賊射的耙材侵蝕受到各種因素的影響。特別是，由于在背板的背面 移動的磁體的移動，侵蝕圖形受到很大影響。但是，對大面積的顯示裝置等 進(jìn)行賊射時(shí)，相比顯示面板的中央，與端部對應(yīng)的區(qū)域會出現(xiàn)相對大的侵蝕。因此，本發(fā)明對應(yīng)于這種侵蝕特性，在中央表面的兩側(cè)安裝較厚的加強(qiáng) 耙材，將加強(qiáng)耙材安裝在背板的相對較低的臺階表面上，從而防止加強(qiáng)靶材 的突出。通過防止加強(qiáng)靶材的相對突出，可以防止鄰接的靶材妨礙從靶射出的薄膜粒子的行進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的其他示例性的實(shí)施方式，濺射用靶裝置包括含有中央表 面、第1臺階表面和第2臺階表面的背板；安裝在中央表面上的基準(zhǔn)耙材； 安裝在第1臺階表面上的第l加強(qiáng)靶材；和安裝在第2臺階表面上的第2加 強(qiáng)靶材。在背板上，中央表面相對最高，第1臺階表面和第2臺階表面依次降低 而形成。例如，形成ITO薄膜時(shí)，靶材使用含有銦、柱石、氧的ITO靶， 提供至少三種以上的靶材，分別安裝在中央表面以及第1臺階表面和第2臺 階表面上。靶材間的各個(gè)級差優(yōu)選為lmm以內(nèi)。當(dāng)靶材間的級差出現(xiàn)lmm 以上的差時(shí)，則難以形成均勻的薄膜，恐怕會由于結(jié)瘤造成薄膜的質(zhì)量下降。 因此，根據(jù)所述方法，基準(zhǔn)把材、第1加強(qiáng)耙材和第2加強(qiáng)把材露出的表面 形成實(shí)質(zhì)上同一的平面，可以在大面積的顯示表面上形成均勻的薄膜。本發(fā)明的濺射靶裝置可以對顯示面板這樣的大面積進(jìn)行品質(zhì)均勻的濺 射，并且可以增加靶整體的使用效率。另外，就這種靶裝置而言，可以延長革巴安裝后的把的使用時(shí)間，能夠選 擇性地更換基準(zhǔn)靶材和加強(qiáng)靶材，從而可以節(jié)約更換耙所需的費(fèi)用。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的濺射靶裝置的立體圖；圖2是圖1的濺射靶裝置的截面圖；圖3是表示使用圖2的靶裝置時(shí)的侵蝕輪廓的截面圖；圖4是用于說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的賊射把裝置的截面圖；圖5是用于說明本發(fā)明的又一實(shí)施方式的濺射靶裝置的截面圖。圖6是用于說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的賊射耙裝置的截面圖。符號的說明110:背板112:中央表面114:臺階表面120:基準(zhǔn)靶材 130:加強(qiáng)耙材 132:中間靶材具體實(shí)施方式
下面參照附圖，對本發(fā)明示例性的實(shí)施方式的背板單元進(jìn)行說明。本說 明中相同的參照符號指代實(shí)質(zhì)相同的要素，以供參考。根據(jù)上述原則，既可 以引用其他附圖記載的內(nèi)容進(jìn)行說明，也可以省略被判斷為對本領(lǐng)域技術(shù)人 員是顯而易見的或重復(fù)的內(nèi)容。圖l是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的濺射靶裝置的立體圖，圖2是圖1 的賊射耙裝置的截面圖。參照圖1和圖2,賊射把裝置包括背板110、基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材 130。本實(shí)施方式中，靶裝置用于形成由Si、 Ta、 Al、 ZnO和ITO等構(gòu)成的 薄膜，基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130由相當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)形成。本發(fā)明的靶裝置用于進(jìn)行磁控濺射。背板110包括中央表面112以及在 其兩側(cè)形成的臺階表面114。相比基準(zhǔn)靶材120加厚形成的加強(qiáng)靶材130附 著在臺階表面114上。這是出于對用賊射處理大面積的表面時(shí)，由靶的表面 不均勻侵蝕而產(chǎn)生的輪廓的考慮。因此，相比基準(zhǔn)靶材120加厚形成加強(qiáng)靶 材130，為了防止加強(qiáng)靶材130突出的高度高于基準(zhǔn)靶材120的表面，使臺 階表面114的高度低于中央表面112。本實(shí)施方式中，在靶裝置上安裝基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130時(shí)，使在 外部露出的靶材的表面位于大致同一的平面。這樣，不會妨礙從靶材射出的 粒子的行進(jìn)，不會產(chǎn)生微粒等，從而可以排除降低基板品質(zhì)的因素。濺射把裝置中，優(yōu)選基準(zhǔn)耙材120和加強(qiáng)靶材130的顯示面板大于顯示 基板。因此，本實(shí)施方式中，需要使以基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130定義的 靶材的全長在一定程度上大于基板的尺寸。例如，使靶材的全長大于基板的 寬度約200~ 300mm而形成。在成型和燒結(jié)的過程中進(jìn)行由ITO構(gòu)成的基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130 的形成。使用ITO粉末時(shí)，隨著基板尺寸的增加，會出現(xiàn)成型性變差、利潤 率極端下降等，從而可能導(dǎo)致靶的制造成本上升以及生產(chǎn)率下降的后果。但 是，本實(shí)施方式中，由于釆用使用了多個(gè)靶材的多區(qū)靶，因此可以解決上述 問題，沒有必須按傾斜形狀加工靶材等負(fù)擔(dān)，從而可以降低制造成本以及提 高生產(chǎn)率。將作為ITO的燒結(jié)體的靶材與背板110接合的粘合工序如下進(jìn)行，即 在將靶材和背板110加熱到焊料的熔點(diǎn)以上之后，使用烊料進(jìn)行接合并冷 卻。在該冷卻過程中，由于燒結(jié)體和背板的熱膨脹率的差異，恐怕會出現(xiàn)彎 曲或破裂的問題，但這也可以通過使用多區(qū)靶來解決。即，臺階表面114相比中央表面112以低于規(guī)定的級差而形成，為了補(bǔ) 償中央表面112和臺階表面114之間的高低差，相比基準(zhǔn)靶材120加厚形成 加強(qiáng)耙材130,從而在安裝時(shí)基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130的表面一致。通常，背板110以中央表面112為中心呈左右對稱，安裝的基準(zhǔn)靶材 120和加強(qiáng)耙材130也呈左右對稱。但是，由于靶材的沉積根據(jù)涂覆設(shè)備、 設(shè)備的輔助材料等各種變數(shù)而變化，為適合設(shè)備特性和使用特性，也有需要 將把材設(shè)計(jì)為非對稱的情況。磁控賊射中，在背板110的背面移動的磁體10的移動對靶材侵蝕影響 很大。在對大面積顯示裝置等進(jìn)行濺射時(shí)，相比顯示面板的中央，在與端部 對應(yīng)的區(qū)域中出現(xiàn)相對大的侵蝕的情況較多。因此，相比中央，加強(qiáng)靶材 130位于與兩端部鄰接的位置。圖3是表示使用圖2的靶裝置時(shí)的侵蝕輪廓的截面圖。參照圖3，由基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130的截面可以得知靶材輪廓的 形狀。如上所述，相比中央，耙材侵蝕在兩端部內(nèi)的內(nèi)側(cè)比較活躍。但是， 根據(jù)本實(shí)施方式，由于相對加厚形成了加強(qiáng)靶材130,所以具有即使迅速發(fā) 生侵蝕也難以輕易露出底部的優(yōu)點(diǎn)。但是，如圖3所示，在中央表面112和臺階表面114露出之前，由于基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130的侵蝕，中央表面112和臺階表面114的邊界會露出。即，為了增加基準(zhǔn)靶材120的使用效率，加強(qiáng)靶材130的迅速侵蝕會成 為其障礙，即使是兩層結(jié)構(gòu)的背板110也會露出底部而出現(xiàn)不良情況。在工 程中，優(yōu)選在所有的靶材消耗之前，不使背板的底部露出，為此提出了使用 多個(gè)不同加強(qiáng)靶的方案。圖4是用于說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的濺射靶裝置的截面圖。參照圖4，濺射用靶裝置包括具有三層結(jié)構(gòu)的背板210、基準(zhǔn)靶材120、 加強(qiáng)耙材130和中間耙材132?；鶞?zhǔn)輩巴材120、加強(qiáng)耙材130和中間輩巴材132 由Si、 Ta、 Al、 ZnO及ITO等適于薄膜的材質(zhì)形成。背板210包括中央表面212、在其兩側(cè)形成的第1臺階表面214和在第 1臺階表面214的兩側(cè)形成的第2臺階表面216。相比基準(zhǔn)靶材120加厚形 成的中間靶材132附著在第1臺階表面214上，加強(qiáng)靶材130附著在第2臺 階表面216上。即，中間靶材132以基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng)靶材130之間的厚 度形成。此時(shí)，優(yōu)選基準(zhǔn)靶材120、中間靶材132和加強(qiáng)靶材130由相同材 質(zhì)形成，各自的寬度(Wo~ W4)大約為5mm以上。參照圖4中虛線所示的輪廓線，可知即使發(fā)生與圖3相同的侵蝕，背板 210的底部也不會露出。即，根據(jù)本實(shí)施方式，即使發(fā)生現(xiàn)有的侵蝕，也可 以防止靶兩端部的底部先露出，相比圖3所示的情況，具有可以提高靶的使 用效率的優(yōu)點(diǎn)。即，相比基準(zhǔn)耙材120加厚形成加強(qiáng)靶材130,在基準(zhǔn)靶材120和加強(qiáng) 耙材130之間適當(dāng)配置具有中間厚度的中間靶材132，從而可以進(jìn)一步改善 耙的使用效率。另外，通過使基準(zhǔn)耙材120、中間耙材132和加強(qiáng)靶材130的初始表面 相同，能夠形成均勻的薄膜。因此，不會妨礙從靶材射出的粒子的行進(jìn)，不 會產(chǎn)生微粒等，從而可以排除降低基板品質(zhì)的因素。第1臺階表面214比中央表面212以低于規(guī)定的級差而形成，第2臺階表面216又比第1臺階表面214以低于規(guī)定的級差而形成。另外，第1臺階 表面214和第2臺階表面216以中央表面212為中心呈左右對稱，安裝的基 準(zhǔn)耙材120和加強(qiáng)耙材130也呈左右對稱。但是，由于靶材的侵蝕根據(jù)涂覆 設(shè)備、設(shè)備的輔助材料等各種變數(shù)而變化，為適應(yīng)設(shè)備特性和使用特性，也 有需要將耙材設(shè)計(jì)為非對稱的情況。通過進(jìn)一步包括中間靶材132和第1臺階表面214，可以增加基準(zhǔn)靶材 120和加強(qiáng)耙材130的使用效率，而且通過由三層以上的結(jié)構(gòu)形成的背板 210,可以更有效地應(yīng)對底部的露出。圖5是用于說明本發(fā)明的又一 實(shí)施方式的濺射靶裝置的截面圖。參照圖5，應(yīng)對圖2結(jié)構(gòu)中的中間部分的侵蝕，在中央表面的兩側(cè)配置 相比基準(zhǔn)靶材120加厚形成的中間靶材122。這是出于為改善圖2的結(jié)構(gòu)的 考慮。由此，多少可以解決中央表面和臺階表面的邊界迅速露出的問題。另 外，還可以增加基準(zhǔn)耙材120的使用效率，防止加強(qiáng)靶材130的完全消耗。圖6是用于說明與圖4的濺射靶裝置類似的本發(fā)明的其他實(shí)施方式的濺 射耙裝置的截面圖。參照圖6(a)，賊射用靶裝置包括具有三層結(jié)構(gòu)的背板210、基準(zhǔn)靶材 120a、加強(qiáng)靶材130a和中間靶材132a?；鶞?zhǔn)耙材120a、加強(qiáng)耙材130a和中間耙材132a由Si、 Ta、 Al、 ZnO 及ITO等適于薄膜的材質(zhì)形成，在上面露出的上表面大致呈同一平面。特別 是相鄰的基準(zhǔn)耙材120a和中間靶材132a之間的級差維持在lmm以內(nèi)，相 鄰的中間靶材132a和加強(qiáng)耙材130a之間的級差也維持在lmm以內(nèi)。以露 出的上表面為基準(zhǔn)，基準(zhǔn)靶材120a、加強(qiáng)靶材130a和中間靶材132a的上表 面的高度配置為逐漸增高。參照圖6(b),濺射用靶裝置同樣包括具有三層結(jié)構(gòu)的背板210、基準(zhǔn) 耙材120b、加強(qiáng)靶材130b和中間靶材132b?；鶞?zhǔn)耙材120b、加強(qiáng)耙材130b和中間靶材132b由Si、 Ta、 Al、 ZnO 及ITO等適于薄膜的材質(zhì)形成，在上面露出的上表面大致呈同一平面。特別是相鄰的基準(zhǔn)靶材120b和中間靶材132b之間的級差維持在1mm以內(nèi)，相 鄰的中間靶材132b和加強(qiáng)把材130b之間的級差也維持在1mm以內(nèi)。以露 出的上表面為基準(zhǔn)，基準(zhǔn)靶材120b、加強(qiáng)靶材130b和中間靶材132b的臺 面高度配置為逐漸降低。參照圖6(c)，濺射用耙裝置同樣包括具有三層結(jié)構(gòu)的背板210、基準(zhǔn) 耙材120c、加強(qiáng)靶材130c和中間靶材132c?；鶞?zhǔn)耙材120c、加強(qiáng)耙材130c和中間耙材132c由Si、 Ta、 Al、 ZnO 及ITO等適于薄膜的材質(zhì)形成，在上面露出的上表面大致呈同一平面。特別 是相鄰的基準(zhǔn)耙材120c和中間耙材132c之間的級差維持在1mm以內(nèi)，相 鄰的中間耙材132c和加強(qiáng)靶材130c之間的級差也維持在1mm以內(nèi)。以露 出的上表面為基準(zhǔn)，中間靶材132c的上表面的高度最低，位于其兩側(cè)的基 準(zhǔn)耙材120c和加強(qiáng)靶材130c的上表面的高度形成為相對增高。使基準(zhǔn)靶材、中間靶材和加強(qiáng)靶材的初始表面維持在lmm以內(nèi)來維持 大致相同，從而能夠形成均勻的薄膜。因此，不會妨礙從靶材射出的粒子的 行進(jìn)，不會產(chǎn)生微粒等，從而可以排除降低基板品質(zhì)的因素。如上所述，參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，可以理解對于本技 術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離記載于權(quán)利要求范圍內(nèi)的本發(fā)明的思 想及領(lǐng)域的范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明進(jìn)行多種修改及變更。即，本發(fā)明的技術(shù) 范圍基于權(quán)利要求的范圍而定，并不限于用于實(shí)施發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1、一種濺射用靶裝置，相對大面積對象物的行進(jìn)方向而配置在寬度方向上，其特征在于，包括背板，含有中央表面以及在所述中央表面的兩側(cè)以降低規(guī)定的級差而形成的至少一個(gè)臺階表面；基準(zhǔn)靶材，安裝在所述背板的中央表面上；和加強(qiáng)靶材，安裝在所述背板的臺階表面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)耙材和所述加強(qiáng)耙材由同 一材質(zhì)形成，以所述背板的中央為中心呈左右對稱地安裝。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)耙材和所述加強(qiáng)耙材由同一材質(zhì)形成，各自的寬度Wn至少為5mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 所述基準(zhǔn)耙材和所述加強(qiáng)耙材露出的表面形成實(shí)質(zhì)上同一的平面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 在所述基準(zhǔn)靶材和所述加強(qiáng)靶材露出的表面之中，相鄰表面間的級差維持在lmm以內(nèi)o
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 從所述背板的所述中央表面的兩側(cè)形成有多個(gè)臺階表面，所述臺階表面以互不相同的高度形成。
7、 一種賊射用靶裝置，相對大面積對象物的行進(jìn)方向而配置在寬度方向上， 其特征在于，包括背板，含有中央表面、在所述中央表面的兩側(cè)低于所述中央表面而 形成的第1臺階表面和在所述第1臺階表面的兩端低于所述第1臺階表面而形 成的第2臺階表面；基準(zhǔn)靶材，安裝在所述中央表面上；第l加強(qiáng)靶材，安裝在所述第1臺階表面上；和第2加強(qiáng)靶材，安裝在所述第2臺階表面上，所述基準(zhǔn)耙材、所述第1加強(qiáng)靶材和所述第2加強(qiáng)靶材露出的表面形成實(shí)質(zhì)上同一的平面。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的濺射用靶裝置，其特征在于，所述第l加強(qiáng)靶材和第2加強(qiáng)靶材露出的表面間的級差維持在lmm以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種相對大面積對象物的行進(jìn)方向而配置在寬度方向上的濺射用靶裝置，該濺射用靶裝置包括背板，含有中央表面以及在中央表面的兩側(cè)以降低規(guī)定的級差而形成的至少一個(gè)臺階表面；基準(zhǔn)靶材，安裝在背板的中央表面上；和加強(qiáng)靶材，安裝在背板的臺階表面上。
文檔編號C23C14/34GK101220460SQ20081000004
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月5日
發(fā)明者尹漢鎬, 崔成龍, 崔智雄, 樸喆基, 樸炯律, 趙祐奭, 金仁燮, 金眩秀 申請人:三星康寧株式會社