本發(fā)明涉及一種成膜裝置及其清洗方法，尤其涉及成膜裝置和所述成膜裝置的工藝腔室內(nèi)的部件的清洗方法。

背景技術(shù)：

最近，因半導(dǎo)體、LCD(Liquid Crystal Display)、OLED(Organic Light Emitting Display)等前沿產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化，大面積蒸鍍技術(shù)被廣泛地應(yīng)用。在大面積均勻涂覆技術(shù)中，濺射(Sputtering)法被認(rèn)為是最合適的技術(shù)。

根據(jù)所述濺射法的成膜工藝中，來自靶材的成膜材料會堆積于成膜裝置腔室內(nèi)。所述堆積的成膜材料可以在所述成膜裝置的腔室內(nèi)被剝離而被異物(顆粒)化，并且所述異物可以在被處理基板上作為異物混入而降低被處理基板的品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供能夠形成高品質(zhì)的薄膜的成膜裝置。

并且，本發(fā)明的另一目的在于提供所述成膜裝置的清洗方法。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例的成膜裝置包括：工藝腔室；平臺，提供于所述工藝腔室內(nèi)，并且支撐基板；墊板，具有與所述平臺對向的第一面、及與所述第一面相反的第二面，并且所述第一面提供有靶材；磁場形成部，提供于所述墊板的所述第二面；及保護(hù)體，提供于所述工藝腔室內(nèi)，覆蓋除了提供有所述基板的區(qū)域之外的區(qū)域的至少一部分，所述平臺、所述墊板、及所述保護(hù)體中的至少一個包括母材及提供于所述母材的表面且含有鋅的熔射膜。

本發(fā)明的一實施例中，所述母材可以包括鋁。

本發(fā)明的一實施例中，熔射膜還可以包含鋁，并且，此時所述熔射膜可以包含50重量％至95重量％的鋅及50重量％至5重量％的鋁。

本發(fā)明的一實施例中，所述熔射膜還可以包含銅。并且，此時熔射膜還可以包含15重量％至85重量％的鋅，及85重量％至15重量％的銅。

本發(fā)明的一實施例中，所述熔射膜還可以包含錫、鎳、鐵中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例的成膜裝置，通過把成膜裝置的被污染的腔室內(nèi)的部件浸泡在清洗劑里，以從母材去除熔射膜，并且在所述母材上形成包含鋅的熔射膜，從而得到清洗。

本發(fā)明的一實施例中，所述清洗劑可以是硝酸。

本發(fā)明的一實施例中提供一種母材的損傷程度較小并且異物的產(chǎn)生較少的成膜裝置及其清洗方法。據(jù)此，利用根據(jù)本發(fā)明的一實施例的成膜裝置進(jìn)行成膜時可提供高品質(zhì)的薄膜。

附圖說明

圖1為概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的成膜裝置的圖。

符號說明

BP：墊板 CHM：工藝腔室

MG：磁體 SHD1、SHD2：第一及第二保護(hù)體

SUB：基板 ST：平臺

TG：靶材

具體實施方式

本發(fā)明可加以進(jìn)行多種變更且可具有多種形態(tài)，所以本說明書在附圖中例示出特定實施例而進(jìn)行詳細(xì)地說明。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這并不是要把本發(fā)明限定于特定的公開形態(tài)，屬于本發(fā)明的思想及技術(shù)范圍的所有變更及等同物乃至代替物均包括于本發(fā)明。

在說明附圖的時候，對類似的構(gòu)成要素使用了類似的參照符號。在附圖中，為了本發(fā)明的明確性，相比實際放大示出了結(jié)構(gòu)物的尺寸。

本申請中，“包括”或者“具有”等術(shù)語表示說明書中記載的特征、數(shù)字、步驟、操作、構(gòu)成要素、部件或它們的組合存在，不能理解為預(yù)先排除其他的特征、數(shù)字、步驟、操作、構(gòu)成要素、部件或它們的組合的存在或附加的可能性。

以下，參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。

圖1為概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的成膜裝置的圖。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的成膜裝置SPT包括：工藝腔室CHM、 平臺ST、墊板BP、磁場形成部及保護(hù)體。

所述成膜裝置SPT可以是用于在基板SUB上形成金屬薄膜的裝置。

所述基板SUB以板狀被提供，并且在其上表面可以形成由薄膜組成的元件。所述元件可以是存儲元件或顯示元件等，并且不限制其種類。所述基板SUB可根據(jù)在其上表面形成哪種元件而由多種材料形成。例如，所述基板SUB在其上表面被提供顯示元件時，可以由玻璃、石英、塑料等絕緣物質(zhì)形成?；蛘?，所述基板SUB在其上表面被提供存儲元件時，可以是由硅形成的晶片。

所述工藝腔室CHM為在所述基板SUB上進(jìn)行成膜工序的空間。在所述工藝腔室CHM內(nèi)提供有所述基板SUB。所述工藝腔室CHM可以連接有真空泵，并且可以利用所述真空泵將所述工藝腔室CHM的內(nèi)部維持為真空。

在所述工藝腔室CHM內(nèi)提供有所述平臺ST。在所述平臺ST的上表面上放置有所述基板SUB，并且所述平臺ST支撐所述基板SUB。雖未被圖示，但是在所述平臺ST還可以提供有能夠固定所述基板SUB的固定器。

所述墊板BP在所述工藝腔室CHM內(nèi)，從所述平臺ST以預(yù)定間距隔開，并且被提供成與所述平臺ST對向。所述墊板BP可以被提供成具有第一面和與所述第一面相反的第二面的平板形態(tài)。所述第一面為與平臺ST對向的面，即與基板對向的面，并且所述第二面是第一面的相反面。

所述墊板BP可以由導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成，特別是由金屬構(gòu)成。所述導(dǎo)電物質(zhì)可以由Ti、Al、Cu、不銹鋼或包含這些材料中的一個的合金等構(gòu)成。但是，構(gòu)成所述墊板BP的材料不限于此。

在所述墊板BP上可以被施加直流高壓電。例如，在所述墊板BP上可以被施加負(fù)的高壓電。

在所述第一面上可以提供靶材TG。所述靶材TG可以由欲在所述基板上成膜的材料，例如金屬構(gòu)成。所述金屬可列舉為Ti、Al、Cu、Ni、Co、Ta、Au、Ag、Cr、Nb、Pt、Mo、W等。

雖未被圖示，但在所述墊板BP上可以提供用于固定所述靶材TG的靶材固定器。

本發(fā)明的一實施例中，所述墊板BP和靶材TG被圖示成分離的形態(tài)，但不限于此。本發(fā)明的另一實施例中，所述墊板BP與所述靶材TG可被一體地提供。即，所述墊板BP和靶材TG可以是同一材料且不分離的單一體。

在所述墊板BP的第二面上提供有所述磁場形成部。所述磁場形成部包 括磁體MG和支撐所述磁體MG的支撐部SP。所述磁體MG包括具有相反的極性的第一磁體部MG1和第二磁體部MG2，以在所述工藝腔室CHM內(nèi)的靶材TG附近形成磁場。所述第一磁體部MG1和第二磁體部MG2可分別是永久磁體或電磁體。本發(fā)明的一實施例的中，將第一磁體部MG1為N極、第二磁體部MG2為S極的情形作為一例進(jìn)行了示出，但是不限于此。

在所述工藝腔室CHM內(nèi)提供有所述保護(hù)體，所述保護(hù)體覆蓋除了提供有所述基板SUB的區(qū)域之外的區(qū)域的至少一部分。所述保護(hù)體用于在進(jìn)行成膜時防止成膜材料不必要地堆積到除成膜對象(即，所述基板SUB)以外的構(gòu)成要素上。

所述保護(hù)體可包括：第一保護(hù)體SHD1，與所述基板SUB相鄰，并且沿著所述基板SUB的邊緣部分中的至少一部分而設(shè)置；第二保護(hù)體SHD2，與所述靶材TG相鄰，且覆蓋所述靶材TG附近的其他構(gòu)成要素(例如，墊板BP)。所述第一保護(hù)體SHD1阻斷所述工藝腔室CHM的內(nèi)壁和所述基板SUB之間的空間，從而可以防止工藝腔室CHM內(nèi)壁的污染，并且所述第二保護(hù)體SHD2可以防止所述墊板BP的污染。

本發(fā)明的一實施例的圖中，示出了提供有第一保護(hù)體SHD1和第二保護(hù)體SHD2的情況，但是不限于此，可以根據(jù)需要改變所述保護(hù)體的形狀、所提供的位置及個數(shù)。

本發(fā)明的一實施例中，構(gòu)成所述成膜裝置的工藝腔室內(nèi)的部件中至少一個包括所述母材和提供于所述母材的表面并包含鋅的熔射膜。

所述工藝腔室內(nèi)的部件可以列舉：所述平臺、所述墊板、所述保護(hù)體、及用于運(yùn)送所述基板的載體(carrier)、用于固定所述基板或其他構(gòu)成要素的夾子、諸如螺栓和螺母之類的用于結(jié)合多種構(gòu)成要素的結(jié)合部件等。所述工藝腔室內(nèi)的部件可以包括母材及提供于所述母材的表面并含有鋅的熔射膜。例如，所述平臺、所述墊板、及所述保護(hù)體中至少一個可以包括母材及提供于所述母材的表面并含有鋅的熔射膜。

所述母材可以由金屬，例如Al、Cu、不銹鋼、或包含這些材料中的一個的合金等形成。本發(fā)明的一實施例中，所述母材可以是鋁。

所述熔射膜是為了使針對構(gòu)成所述成膜裝置的工藝腔室內(nèi)的部件的清洗變得容易的膜，其形成于各母材的表面。所述熔射膜可以形成為50μm至1000μm的厚度。

當(dāng)用所述成膜裝置進(jìn)行成膜工序時，成膜材料會以薄膜的形態(tài)堆積于腔室內(nèi)部件。例如，腔室內(nèi)的部件中的保護(hù)體發(fā)揮阻斷靶材材料蒸鍍于所述工藝腔室內(nèi)壁的作用，所以經(jīng)過一段時間后，其表面會形成一定厚度的薄膜。所述薄膜會引起熱膨脹應(yīng)力，該應(yīng)力會導(dǎo)致熔射膜的剝離或開裂，所以優(yōu)選地需要去除該薄膜。提供所述熔射膜的目的在于，不損傷原來工藝腔室內(nèi)的部件的情況下，與所述污染物一起容易地被特定清洗劑清洗。根據(jù)本發(fā)明的一實施例，用于清洗所述熔射膜的所述清洗劑可使用硝酸。

與其他金屬相比，所述熔射膜中含有的鋅與母材的粘著性更好。對于與所述母材的粘著性而言，熱膨脹系數(shù)之差越小則該粘著性越大。本發(fā)明的一實施例中，形成所述熔射材料的物質(zhì)的組成比例可調(diào)節(jié)成使所述母材和所述熔射膜的熱膨脹系數(shù)之差可以是10以下。

下表1表示的是金屬的熱膨脹系數(shù)。參考表1，用鋁作為母材使用時，鋅的熱膨脹系數(shù)之差為7.1，相比鐵或鎳等金屬表現(xiàn)出較小的值。

[表1]

所述熔射膜中使用的鋅以單一鋅金屬的形態(tài)使用的情況下，或者以與其他金屬的合金的形態(tài)使用的情況下，其粗糙度特性優(yōu)良。對于所述熔射膜而言，粒子的大小越大，則成膜工藝時成膜材料的粘著力越小，并且可能會產(chǎn)生從所述熔射膜脫離的異物(顆粒)。表2列出了不同熔射膜材料的熔射膜的粗糙度、從熔射膜脫離的異物的大小、粘著力的大小、及所述異物的個數(shù)。下表2中，粘著力用公知的粘著力實驗方法，即膠帶測試法(tape test)測量。

[表2]

參考表2，對于以單一材料形態(tài)使用鋅的2號而言，粗糙度為7.21μm，異物大小為33μm以下，粘著力為4B以上，并且異物的個數(shù)為201個，從 而表現(xiàn)出了良好的物理特性。3號至5號、7號至8號也表現(xiàn)出了良好的物理特性。相比與此，1號、6號、9號至11號表現(xiàn)出了粗糙度為8μm以上，或顆粒大小超過33μm，或粘著力為2B而過小、或異物個數(shù)超過350個等的較差的物理特性。

所述熔射膜由鋁構(gòu)成時，由于鋁與硝酸的反應(yīng)速度比鋅與硝酸的反應(yīng)速度更慢，因此可能導(dǎo)致熔射膜的蝕刻不能充分進(jìn)行。如果所述熔射膜的蝕刻沒有充分地進(jìn)行，則可能發(fā)生所述母材上殘留熔射膜和污染物的問題。但是，為了所述鋁的蝕刻充分進(jìn)行而把母材長時間暴露在清洗劑下時，可能會產(chǎn)生所述母材腐蝕的問題。本發(fā)明的一實施例中，為了一同去除熔射膜和污染物的同時防止所述母材的腐蝕，可以使用相比其他金屬，與硝酸的蝕刻相對更容易的鋅。即，相比其他金屬，所述鋅的由硝酸引起的蝕刻率相對較高，所以可以在短時間內(nèi)充分地蝕刻熔射膜。

下表3中示出了對于可使用為母材及熔射膜材料的金屬的各清洗劑的蝕刻率。表3中的各數(shù)值用摩爾濃度表示。參考表3，鋁對于混合有硝酸和磷酸的清洗劑的蝕刻率相當(dāng)于約0.5nm/s至12nm/s，但是鋅對于由硝酸構(gòu)成的清洗劑的蝕刻率達(dá)到了400nm/s。

[表3]

參考表3，除所述鋅之外，還可以追加針對硝酸而言蝕刻率高的鋁、銅、錫、鎳、鐵等作為所述熔射膜的材料。所述熔射膜的材料應(yīng)選用能防止母材的腐蝕及吸濕，并隨后可以容易地被清洗劑清洗的材料，其中，包含所述鋅的熔射膜在蝕刻特性及吸濕特性方面良好且對母材的損傷較小。此時，鋁除了蝕刻率以外還可以為了防吸濕及防腐蝕而使用，并且鐵可以用于防止吸濕。

表4中示出了不同熔射膜材料的蝕刻特性、吸濕特性(Enthalpy of Hydration)、對非有機(jī)膜基板的殘余氣體分析結(jié)果、Ti相關(guān)個數(shù)、及母材損傷程度結(jié)果。下表4中，殘余氣體分析結(jié)果是利用殘余氣體分析器(residual gas analyzer)檢測腔室內(nèi)的水的量的結(jié)果，并且異物個數(shù)意味著把鈦作為靶材而使用時，由熔射膜引起的異物個數(shù)。

[表4]

參考表4，對于所述熔射膜中使用的鋅而言，在使用為單一鋅金屬的2號，及/或者使用與其他金屬的合金的3號至9號的情況下，吸濕特性及母材損傷程度都較弱。

參考上述表2及表4，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的熔射膜可以用單一鋅，并且還可以包含其他金屬，例如鋁、銅等。本發(fā)明的一實施例中，所述熔射膜可以包含鋅和鋁。此時，所述熔射膜可以包含50重量％至95重量％的鋅及50重量％至5重量％的鋁。本發(fā)明的另一實施例中，所述熔射膜可以包含鋅和銅。此時，所述熔射膜可以包含15重量％至85重量％的鋅，及85重量％至15重量％的銅。本發(fā)明的又一實施例中，所述熔射膜除了鋅和鋁或者鋅和銅之外，還可以包含錫、鎳、鐵中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，所述成膜裝置的工藝腔室內(nèi)的部件可以用以下的方法清洗。

首先，可以從所述成膜裝置中分離所述部件。所述部件可以是所述平臺、所述墊板、所述保護(hù)體、及用于運(yùn)送所述基板的載體、用于固定所述基板或其他構(gòu)成要素的夾子、諸如螺栓和螺母之類的用于結(jié)合多種構(gòu)成要素的結(jié)合部件等。所述部件在所述工藝腔室內(nèi)進(jìn)行成膜工序后，可能被所述成膜工序中的副產(chǎn)品污染。在所述基板上進(jìn)行成膜的情況下，成膜材料還被附著于構(gòu)成所述成膜裝置的所述部件中。即，所述部件可以是在所述熔射膜上追加堆積有進(jìn)行成膜工序時的物質(zhì)，例如成膜時使用的金屬材料的狀態(tài)。

所述污染的部件浸泡在含有硝酸的清洗劑中。在所述熔射膜內(nèi)含有針對硝酸而言蝕刻率高的鋅，所以熔射膜容易被所述清洗劑蝕刻，據(jù)此，從母材易于去除所述熔射膜。

本發(fā)明的一實施例中，所述清洗劑除了硝酸之外，還可以包含氫氟酸、硫酸、磷酸、醋酸、氯化鐵、氫氧化鈉、硫酸銨、碳酸銨中的至少一種。

本發(fā)明的一實施例中，所述部件浸泡在含有硝酸的清洗劑后，可以利用 其它清洗劑追加清洗。其它清洗劑除了硝酸之外，還可以包含氫氟酸、硫酸、磷酸、醋酸、氯化鐵、氫氧化鈉、硫酸銨、碳酸銨中的至少一種。例如，所述部件浸泡在含有硝酸的清洗劑后，可追加浸泡在包含氫氧化鈉的清洗劑中。

然后，在所述母材上再次形成包含鋅的新熔射膜后，把形成有新的熔射膜的部件安裝到成膜裝置。

可以利用包括以所述方法得到清洗的部件的成膜裝置，再次進(jìn)行成膜工序。隨著所述成膜工序的進(jìn)行，可以多次反復(fù)進(jìn)行所述部件的清洗步驟。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的成膜裝置，其腔室內(nèi)的部件包括母材的包含鋅的熔射膜，從而清洗時母材的損傷較小且異物的產(chǎn)生較少。

以上，參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了說明，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的熟練的從業(yè)人員或具有相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的通常知識的技術(shù)人員可以在不脫離權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的思想及技術(shù)領(lǐng)域的范圍內(nèi)，對本發(fā)明進(jìn)行多種修改及變更。

所以，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于說明書中的詳細(xì)說明中記載的內(nèi)容，而應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求書的范圍界定。