專利名稱：濺射裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種濺射裝置，更具體地，涉及一種具有多個氣口的濺射裝置，該多個氣口設置在陰極板上并位于形成于陰極板上的靶區(qū)之間。
背景技術：
通常，濺射裝置用于通過使用等離子體加速離子并允許離子與由靶材(target material)形成的靶(target)撞擊而將靶材(target material)沉積在基板上。
與在相對高的溫度下進行的化學沉積相比，利用濺射裝置的濺射工藝具有能在大約400℃左右的相對低的溫度下形成薄膜。
濺射裝置包括設置在腔室內(nèi)的靶單元及基板單元。靶單元及基板單元分別與陰極和陽極相連。當在陰極上加載直流功率且陽極產(chǎn)生高頻時，通過電場，電子從靶單元中的靶發(fā)射出并且加速向陽極移動。
此時，加速的電子與充入腔室內(nèi)的惰性氣體相撞擊，從而電離該氣體。惰性氣體的陽離子通過電場和與陰極相連的靶相撞擊以實現(xiàn)濺射現(xiàn)象，該濺射現(xiàn)象將原子從靶的表面分離出來。
同時，從靶發(fā)射出的并加速向陽極移動的電子與將被激發(fā)的中性原子相撞擊并產(chǎn)生等離子體。該等離子體將被保持只要外部電勢存在且連續(xù)地產(chǎn)生電子。分離的靶原子沉積在基板上以在基板上形成薄膜。
圖1是現(xiàn)有技術的濺射裝置的截面示意圖。
參照圖1，現(xiàn)有技術的濺射裝置包括基板單元SP，靶單元TP及掩膜單元MP。
靶單元TP包括后板14及靶12。磁鐵18設置在后板14的后面。磁鐵18形成磁場以防止等離子體產(chǎn)生的電子偏離期望的區(qū)域。作為沉積材料的靶12固定在后板14上。陰極(未示出)設置在靶12和后板14之間。
基板單元SP包括沉積材料將被沉積在其上的基板8及支撐基板8的基座10。陽極(未示出)設置在基板8和基座10之間。
掩模單元MP包括掩模2、懸置掩模4及插入在掩模2和懸置掩模4之間的絕緣部件6。掩模單元MP用于防止靶材沉積在基板8的非沉積部分上。掩模2呈矩形框架形，且其由導電材料如鋁制成。懸置掩模4由導電材料如鋁制成。懸置掩模4設置在掩模2的框架內(nèi)且通過絕緣部件6與掩膜2電絕緣。
為了在濺射腔內(nèi)實現(xiàn)濺射工藝，必須將惰性氣體供應入濺射腔。在如圖1所示的濺射裝置中，惰性氣體供應口被單獨設置在濺射腔的下方以將惰性氣體供應入腔內(nèi)。當基板的面積增加時，惰性氣體的濃度沿著向基板中心部分的方向逐漸降低。
因此，在靠近惰性氣體供應口的區(qū)域產(chǎn)生的等離子體的濃度可能與遠離惰性氣體供應口的區(qū)域產(chǎn)生的等離子體的濃度不同。在某種情況下，可能存在不產(chǎn)生等離子體的區(qū)域。
在等離子體濃度更低或者沒有產(chǎn)生等離子體的區(qū)域，惰性氣體的陽離子通過電場與和陰極相連的靶相撞擊。然而，由于其能量太低了以至于無法將靶表面的靶原子分離出來。即，濺射沒有正常實現(xiàn)。
因此，當被沉積靶材的基板具有較大的尺寸時，在靶和基板之間的腔區(qū)域內(nèi)將產(chǎn)生未產(chǎn)生等離子體的區(qū)域，從而改變了沉積在基板上的薄膜的性質(zhì)。
而且，當基板較大時，沉積在基板上的材料的成分不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種濺射裝置，其從實質(zhì)上消除了由于現(xiàn)有技術的局限和缺陷引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種濺射裝置，其能在基板上形成薄膜，并通過利用設置在靶的多個靶區(qū)(target sections)之間的區(qū)域上的多個氣體供應口將惰性氣體供應到腔內(nèi)以使得薄膜具有均勻的薄膜性質(zhì)，并從而將惰性氣體均勻地散布到腔內(nèi)陰極板和陽極板之間的空間。
本發(fā)明的另一方面，提供了一種濺射裝置，包括基板單元，其包括位于一腔室內(nèi)，其上沉積有靶材的的基板；一靶單元，其具有由靶材形成的多個靶區(qū)及一用于向所述靶區(qū)的表面供應電能的陰極板；多個設置在所述靶區(qū)之間的區(qū)域上的氣體供應口。
所述氣體供應口將惰性氣體供應到一腔室內(nèi)。所述多個靶區(qū)以一預定的間隔設置在陰極板上。
根據(jù)本發(fā)明的濺射裝置，其能在基板上形成薄膜，并通過利用設置在靶的多個靶區(qū)之間的區(qū)域上多個氣體供應口將惰性氣體供應到腔內(nèi)以使得薄膜具有均勻的薄膜性質(zhì)，并從而將惰性氣體均勻地散布到腔內(nèi)陰極板和陽極板之間的空間。
此外，由于氣體供應口執(zhí)行雙相(two-phased)的惰性氣體注入，該惰性氣體能被更均勻地注入腔內(nèi)。
應當理解，本發(fā)明之前的概括描述和下面的詳細描述為例證性和解釋性的，并如所聲稱的，目的在于對要求保護的本發(fā)明提供進一步的解釋。


所附附圖用于提供對本發(fā)明的進一步理解，并結(jié)合在本申請中，構成本申請的一部分，這些

了本發(fā)明的實施例，并與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是現(xiàn)有技術濺射裝置的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的濺射裝置的截面圖；圖3A和3B分別是圖2所示濺射裝置的俯視圖和截面圖；圖4是圖3B中特定部分的放大的截面圖；圖5是按照本發(fā)明另一實施例的陰極板和濺射裝置的靶單元的俯視圖；圖6A和圖6B是根據(jù)本發(fā)明其它實施例的濺射裝置的俯視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，所附附圖示出了這些實施例的示例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式進行實施而不能理解為其只局限于在此提供的實施例；反而，提供這些實施例是為了本發(fā)明的透徹和完整的公開，并向本領域的技術人員傳達本發(fā)明的原理。
按照本發(fā)明的一個特征，將靶分成多個靶區(qū)并將所述靶區(qū)附著在陰極板上。在所述靶區(qū)之間的區(qū)域設置有多個氣體供應口。
將惰性氣體通過所述多個氣體供應口供應入腔內(nèi)，以將其均勻散布到設置在腔內(nèi)的陰極板和陽極板之間的空間，從而提高將被沉積在基板上的薄膜的性質(zhì)的均勻性。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的濺射裝置的截面圖。圖3A和3B分別是圖2所示濺射裝置的俯視圖和截面圖；先參考圖2，本實施例的濺射裝置包括設置在一腔室(未示出)內(nèi)的基板單元SP、靶單元TP及掩模單元MP。
基板單元SP包括通過濺射工藝而被沉積上沉積材料的基板80、支撐基板80的基座100及設置在基板80和基座100之間的陽極板110。
靶單元TP包括陰極板140和靶120。磁鐵180可設置在后板140的后面。磁鐵18形成一磁場以防止等離子體產(chǎn)生的電子偏離預想的區(qū)域。作為沉積材料的靶120固定在陰極板140上。
掩模單元MP包括掩模20、懸置掩模40及插入在掩模20和懸置掩模40之間的絕緣部件60。掩模單元MP用于防止靶材沉積在基板80的非沉積部分上。掩模20呈矩形框架形，且其由導電材料如鋁制成。懸置掩模40由諸如鋁一樣的導電材料制成。懸置掩模40設置在掩模20的框架內(nèi)，且通過絕緣部件60與掩膜20電絕緣。
在本實施例中，如圖3A和3B所示，陰極板140用于固定作為沉積材料且將通過濺射而沉積在基板80上的靶120。當基板80具有較大的尺寸時，靶120被分成設置在陰極板140上的相互間隔開的多個靶區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的一個特征，在設置于陰極板140上的靶120的多個靶區(qū)之間的區(qū)域設置有多個氣體供應口150。
惰性氣體通過設置在陰極板140上的氣體供應口150供應入腔內(nèi)。因此，惰性氣體被均勻散布到陰極板140和陽極板110之間的空間，其中，陽極板110設置于沉積靶材的基板80的下方，從而均勻保持了沉積在基板80上的薄膜的性質(zhì)。
如上所述，為了在濺射腔內(nèi)實施濺射工藝，將通過所述多個氣體供應口將惰性氣體供應入濺射腔內(nèi)。
在現(xiàn)有技術中，由于惰性氣體通過一單獨的氣體供應口輸入腔內(nèi)，因此，當被沉積靶材的基板具有較大的尺寸時，在靶和基板之間的腔區(qū)域內(nèi)將產(chǎn)生未產(chǎn)生等離子體的區(qū)域，從而改變了沉積在基板上的薄膜的性質(zhì)。然而，在本實施例中，由于惰性氣體通過設置在陰極板上的多個氣體供應口輸入，因此能解決現(xiàn)有技術的問題。
現(xiàn)在將參考圖4和圖5描述設置在陰極板140上的多個氣體供應口150。
圖4是圖3B所示特定部分的放大的截面圖。
參考圖4，詳細示出了設置在陰極板上的氣體供應口。氣體供應口150設置在靶120的每一靶區(qū)的左端和右端。
氣體供應口150包括氣體噴嘴152和用于將氣體供應到噴嘴152的氣體供應部分154。氣體供應部分154包括一對氣體供應通道155和156。
該對氣體供應通道155和156分別用于向上和向下排放惰性氣體。該對氣體供應通道155和156以一預定的時間間隔交替地排放惰性氣體。
也就是說，由于氣體供應口執(zhí)行對惰性氣體的雙相注入，可以減少注入的惰性氣體的壓力差，從而將惰性氣體更均勻地注入濺射裝置。
圖5是按照本發(fā)明另一實施例的陰極板和濺射裝置的靶單元的俯視圖。
如圖5，多個氣體供應口250設置在靶220的靶區(qū)之間。氣體供應口250以預定的間隔沿一封閉線排列，并且朝向基板。該封閉線可以是完整的圓周。靶220的靶區(qū)沿該封閉線劃分以使得其能在一封閉的表面內(nèi)形成。
陰極板240可劃分成多個陰極區(qū)。陰極板240的陰極區(qū)的數(shù)目可與靶220的靶區(qū)的數(shù)目相同或不同。
圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明的其它實施例的濺射裝置的俯視圖。
參照圖6A和6B，陰極板340用于固定作為沉積材料的靶320，通過濺射，該沉積材料將被沉積在基板上。
在靶320和陰極板340上形成直線或曲線的狹縫，靶320可不被所述狹縫劃分開而是形成一個靶區(qū)。
惰性氣體通過設置在陰極板340上的氣體供應口350輸入腔內(nèi)。因此，惰性氣體被均勻地散布到陰極板340和設置于沉積來自靶320的靶材的基板下方的陽極板之間的空間里，因此均勻地保持了沉積在基板上的薄膜的性質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的濺射裝置能在基板上形成薄膜，通過利用設置在靶的多個靶區(qū)之間的區(qū)域上的多個氣體供應口將惰性氣體供應到腔內(nèi)以使得薄膜具有均勻的薄膜性質(zhì)，并從而將惰性氣體均勻地散布到腔內(nèi)陰極板和陽極板之間的空間。
此外，由于氣體供應口執(zhí)行雙相(two-phased)的惰性氣體注入，該惰性氣體能被更均勻地注入腔內(nèi)。
對本領域的技術人員來說，顯然，多種變形和變化可以在本發(fā)明得到。因此，本發(fā)明意欲覆蓋這些變形和變化，只要它們落入所附權利要求及其等同物的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種濺射裝置，包括基板單元，其包括一基板，靶材沉積在所述基板上；靶單元，其具有由靶材形成的多個靶區(qū)及向所述靶區(qū)的表面供應電能的陰極板；設置在所述靶區(qū)之間的區(qū)域上的用于供應惰性氣體的多個氣體供應口。
2.根據(jù)權利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，所述多個靶區(qū)以一預定的間隔設置在所述陰極板上。
3.根據(jù)權利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，每一氣體供應口包括注入惰性氣體的氣體噴嘴及將惰性氣體供應到所述氣體噴嘴的氣體供應部分。
4.根據(jù)權利要求3所述的濺射裝置，其特征在于，所述氣體供應口包括至少一個氣體供應通道。
5.根據(jù)權利要求3所述的濺射裝置，其特征在于，所述氣體供應口包括一對氣體供應通道且該對氣體供應通道在氣體供應部分交替地排放惰性氣體。
6.根據(jù)權利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，進一步包括將靶材沉積到基板的期望區(qū)域上的掩模單元。
7.根據(jù)權利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，所述陰極板被分成多個陰極部分。
8.根據(jù)權利要求7所述的濺射裝置，其特征在于，所述陰極部分的數(shù)目與所述靶區(qū)的數(shù)目相對應。
9.根據(jù)權利要求7所述的濺射裝置，其特征在于，所述基板單元進一步包括設置在基板下方的陽極板。
10.根據(jù)權利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，所述靶區(qū)彼此分離。
11.根據(jù)權利要求10所述的濺射裝置，其特征在于，所述靶區(qū)大致上呈矩形或圓形。
12.根據(jù)權利要求1、10或11所述的濺射裝置，其特征在于，所述氣體供應口是根據(jù)所述靶區(qū)進行設置的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種濺射裝置，包括基板單元，其包括位于一腔內(nèi)的基板，靶材沉積在所述基板上；靶單元，其具有由靶材形成的多個靶區(qū)及用于向靶區(qū)的表面供應電能的陰極板；設置在靶區(qū)之間的區(qū)域上的多個氣體供應口。
文檔編號C23C14/54GK1891852SQ20061009073
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月28日 優(yōu)先權日2005年6月28日
發(fā)明者金成垠, 李千洙, 劉桓圭, 尹炳漢 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社, 亞威科股份有限公司, Lg電子株式會社