專利名稱：用于濺射的分離靶裝置及使用該裝置的濺射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施方式涉及一種在濺射操作中用作沉積源的分離靶裝置，并且涉及一種使用該分離靶裝置的濺射方法。
背景技術(shù)：
通常，通過沉積處理(例如磁控濺射)來制作用于顯示裝置的薄膜晶體管(TFT)。也就是說，在沉積靶上進(jìn)行濺射，以使得在顯示裝置的襯底上形成具有期望圖案的薄膜，其 中，該襯底是沉積靶目標(biāo)。但是，隨顯示裝置屏幕尺寸的增加，為了使沉積靶具有與屏幕相同的尺寸，很難制作沉積靶。也就是說，TFT完全形成在顯示裝置的屏幕上，就此而言，為了使沉積靶具有與屏幕幾乎相同的尺寸，在制作和處理沉積靶時，將導(dǎo)致相當(dāng)大的工作量。而且，當(dāng)對其有源層由氧化物形成的TFT的使用增加時，在濺射期間，會更頻繁地使用氧化物靶。但是，氧化物是易碎的，因此當(dāng)氧化物較大時，很難制作和處理該氧化物。最近，鑒于這些問題，可以使用分離靶裝置，并且在分離靶裝置中，沉積靶可以由易于制作且處理的多個較小分離靶形成，然后可將沉積靶附著于底板上。然后，在濺射期間，當(dāng)分離靶裝置的靶組件沿屏幕移動時，分離靶裝置進(jìn)行沉積操作。也就是說，沉積靶沒有形成為具有能夠完全覆蓋屏幕的尺寸，而是通過連接多個較小分離靶而形成，連接后的小分離靶的尺寸僅覆蓋屏幕的一部分。然后，在濺射期間，當(dāng)分離靶裝置的沉積靶沿屏幕移動時，分離靶裝置進(jìn)行沉積操作。但是，因為沉積靶可以由多個較小分離靶形成，因此，會增加與小分離靶之間的間隙相對應(yīng)的區(qū)域與對應(yīng)于每個分離靶內(nèi)部的區(qū)域之間的質(zhì)量偏差。也就是說，因為每個分離靶的端部角位于與小分離靶之間的間隙相對應(yīng)的區(qū)域附近，因此該間隙中的電壓值和磁場值大于該內(nèi)部中的電壓值和磁場值，因此沉積質(zhì)量會變得不規(guī)則。因為上述問題，作為最終產(chǎn)品的顯示裝置的屏幕上的亮度可能是不均勻的，并且亮度偏差的水平會與屏幕的尺寸成比例增加。因此，需要一種能夠解決這些問題的方案。在背景技術(shù)部分所公開的上述信息，僅僅是為了加強對本發(fā)明背景的理解，因此，其可能包括沒有成為現(xiàn)有技術(shù)的信息、或者對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言現(xiàn)有技術(shù)沒有教導(dǎo)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施方式提供了一種用于濺射的分離靶裝置，其使用了分離靶，并且抑制了導(dǎo)致亮度偏差的屏幕的一部分中的沉積質(zhì)量偏差。在隨后的說明書中將描述本發(fā)明的其他特征，部分地在說明書中是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中推導(dǎo)出來。本發(fā)明的示例性實施方式公開了一種用于濺射的分離靶裝置。分離靶裝置包括底板和多個分離靶，該多個分離靶附著于底板并且形成規(guī)則排列。多個分離靶之間的間隙在第一方向與第二方向之間的角度中設(shè)置，第一方向是規(guī)則排列的方向，第二方向與第一方向垂直。本發(fā)明的示例性實施方式還公開了一種濺射方法，包括設(shè)置包括多個分離靶的分離靶裝置，該多個分離靶附著于底板且形成規(guī)則排列，其中多個分離靶之間的間隙在第一方向和第二方向之間的角度中設(shè)置，該第一方向是規(guī)則排列的方向，該第二方向與第一方向垂直；設(shè)置襯底，以面向分離靶裝置，該底板是濺射靶目標(biāo)；以及當(dāng)在襯底之上、在第二方向上移動分離靶裝置時，進(jìn)行濺射。應(yīng)當(dāng)理解，以上概述和以下詳述都是示例性和解釋性的，不用于對所主張的發(fā)明 作進(jìn)一步的限定。附圖簡要說明為了對本發(fā)明進(jìn)一步理解所提供的且并入和構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖，示出了本發(fā)明的實施方式，并且與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的分離靶裝置的平面圖。圖2是設(shè)置圖I的分離靶裝置的真空腔的示圖。圖3是放大圖I的分離靶裝置的一部分的平面圖。圖4A和4B是示出使用圖I的分離靶裝置的濺射處理的平面圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式的分離靶裝置的平面圖。
具體實施例方式在下文中，將參照


本發(fā)明的示例性實施方式，詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中，示出了本發(fā)明的實施方式。但是，本發(fā)明可以包括多種不同形式，且不應(yīng)視為限定到本文中提出的實施方式中。而是，提供這些實施方式，使公開內(nèi)容充分，并且這些實施方式將充分地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的意圖，在附圖中，為了清楚起見，層和區(qū)域的尺寸與相對尺寸可能被放大。在附圖中，相同的參考標(biāo)記表示相同的單元。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)單元或?qū)臃Q作在“位于”或“連接至”另一單元或?qū)由蠒r，該單元或?qū)涌梢灾苯游挥诨蛑苯舆B接至另一單元或?qū)由?，或者可以表示夾置單元或?qū)印Ｏ啾戎?，?dāng)單元或?qū)臃Q作“直接位于”另一單元或?qū)由匣颉爸苯舆B接至”另一單元或?qū)由蠒r，表示不夾置單元或?qū)?。?yīng)當(dāng)理解，為了公開的目的，“X、Y和Z的至少一個”應(yīng)視為僅X、僅Y、僅Z、或兩個或多個X、Y和Z的任意組合(例如，ΧΥΖ、ΧΥΥ、TL、ΖΖ)。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式用于濺射的分離靶裝置的結(jié)構(gòu)。如圖I所示，用于濺射的分離靶裝置(在下文中稱作“分離靶裝置100”)包括底板110、多個分離靶120和磁體130，底板110由銅板(或其他適當(dāng)?shù)牟牧?，例如另一種金屬)形成，多個分離靶120是濺射源并且被附著在底板110的一個表面上，磁體130附著在底板110的另一表面上。
如圖2所示，當(dāng)進(jìn)行濺射時，設(shè)置分離靶裝置100，以面向顯示裝置的襯底20，該襯底20是供有氬氣的真空腔10中的濺射靶目標(biāo)。當(dāng)使用分離靶裝置100作為陰極并且使用襯底20 (濺射靶目標(biāo))作為真空腔10中的陽極產(chǎn)生放電時，從氬氣中生成氬離子，氬離子與分離靶裝置100的分離靶120相碰撞并因此分散分離靶120的顆粒，分散的顆粒沉積在襯底20上，從而形成薄膜。磁體130用于形成電場，以增加因氬離子碰撞的濺射速度。當(dāng)電壓值和電場用于濺射靶目標(biāo)時，進(jìn)行沉積的上述濺射稱作磁控濺射，并且與分離靶120不同，磁體130不是分離的而是形成為一體。如圖2所示，分離靶裝置100的尺寸與襯底20的尺寸不同，分離靶裝置100的尺寸可以僅覆蓋襯底20的一部分。在濺射期間，當(dāng)分離靶裝置100在圖2的X軸方向上移動時，分離靶裝置100在襯底20上方進(jìn)行掃描操作。也就是，彼此面對的襯底20和分離靶裝置100沒有形成為具有相同的尺寸，而是以分離靶裝置100僅覆蓋襯底20的一部分的方式形成，并且分離靶裝置100在襯底20上方進(jìn)行掃描操作，以覆蓋襯底20的整個面積。這里，分離靶裝置100相對于襯底20的移動是相對移動，因此分離靶裝置100可以是固定的，而襯底20在X軸方向上移動。 如圖I和圖3所示，附著于分離靶裝置100的濺射源由多個分離靶120形成，這便于氧化物靶材的處理。也就是說，如上所述，由于其有源層由氧化物形成的薄膜晶體管(TFT)的使用的增加，所以在濺射期間將更頻繁地使用氧化物靶材。但是氧化物是易碎的，因此當(dāng)氧化物較大時，難以制作和處理該氧化物。但是，在本實施方式中，通過將分離靶120附著至底板110來形成分離靶裝置100，據(jù)此，僅需要處理較小的分離靶120，因此與較大靶材的制作和處理相比，分離靶120的制作和處理明顯更加方便。但是，在使用分離靶120的情況下，由于分離靶120之間的間隙121，可能會產(chǎn)生不規(guī)則的沉積。也就是說，因為每個分離靶120的端部角位于分離靶120之間的間隙121附近的區(qū)域內(nèi)，所以間隙121中的電壓值和磁場值大于每個分離靶120的內(nèi)部中的電壓值和磁場值。因為該差別，濺射結(jié)果可能是不規(guī)則的，并且根據(jù)本實施方式，為了解決該不規(guī)則的問題，分離靶120之間的間隙121被設(shè)置為平行的。也就是說，如圖I和圖3所示，當(dāng)假設(shè)將分離靶120排成直線的列方向(Y軸方向)稱為第一方向時，分離靶裝置100在襯底20上方移動的方向(X軸方向)稱作第二方向，所有間隙121排列為彼此平行，并且間隙121以第一方向與第二方向之間的角度定向。為了使分離靶120之間的所有間隙121都在四邊形的底板110上平行排列，第一方向(Y軸方向)上的兩端處的分離靶120呈三角形，其他分離靶120呈四邊形。但是，只要間隙121可以保持它們的平行狀態(tài)，兩端處的分離靶120也可以通過切除兩端處的分離靶120的外頂角部分而呈四邊形。但是，這樣的話，將減小濺射區(qū)域，因此，在本實施方式中，兩端處的分離靶120呈三角形。如圖3所示，分離靶120之間的間隙121中的一個間隙121的終點“A”和與該一個間隙121相鄰的下一個間隙121的起點“B”被設(shè)置在第二方向(X軸方向)中的相同行上。通過這種設(shè)置，當(dāng)假設(shè)分離靶裝置100卷起來時，形成螺旋形狀，在該螺旋形狀處間隙121被連成一體。以這種方式，分離靶裝置100中的分離靶120之間的間隙121在第一方向(Y軸方向)和第二方向(X軸方向)中的分布都是均勻的。也就是說，因為間隙121的排列沒有聚集在第一方向(Y軸方向)或第二方向(X軸方向)中的一條直線上，而是傾斜的，以形成螺旋形狀，所以間隙121在水平和垂直方向中的分布可都是均勻的。間隙121分布均勻的情況意味著，間隙121的影響均等地作用于面向分離靶裝置100的區(qū)域，因此，使均勻的濺射成為可能。此外，當(dāng)分離靶裝置100在第二方向(X軸方向)上移動，以進(jìn)行濺射時，間隙121的傾斜排列可以作用為分散間隙121的影響。圖4A和4B是描述在濺射期間分散影響的示圖。圖4A和4B是平面圖，其中底板110設(shè)置在襯底20的上面，分離靶120設(shè)置在底板110的下面。雖然需要使用虛線來表示分離靶120，但是為了便于說明，使用實線示出分離靶120，并且省略磁體130。首先，當(dāng)襯底20和分離靶裝置100在真空腔10中彼此面對時(參見圖2)，開始濺 射。當(dāng)開始濺射時，分離靶裝置100在第二方向(X軸方向)上移動。圖4A示出了分離靶裝置100移動的情形。這里，襯底20的Pl和P3點設(shè)置成與分離靶120之間的間隙121相對應(yīng)，襯底20的P2和P4點設(shè)置成與分離靶120的內(nèi)部區(qū)域相對應(yīng)。因此，在此情形中，Pl和P3點的電壓值和磁場值較大于P2和P4點的值。但是，參照示出了分離靶裝置100進(jìn)一步在第二方向(X軸方向)上移動的情形的圖4B，與圖4A的情形相比，襯底20的P2和P4點設(shè)置成與分離靶120的間隙121相對應(yīng)，Pl和P3點設(shè)置成與分離靶120的內(nèi)部區(qū)域相對應(yīng)。因此，在這種情形中，P2和P4點的電壓值和磁場值較大于Pl和P3點的值。以這種方式，當(dāng)分離靶裝置100在襯底20之上移動時，不采用以下方式進(jìn)行濺射，在該方式中，襯底20的一個點始終與間隙121相對應(yīng)，而襯底20的另一個點始終與分離靶120的內(nèi)部區(qū)域相對應(yīng)，而是采用以下方式進(jìn)行濺射，在該方式中，與間隙121對應(yīng)的點和與分離靶120的內(nèi)部區(qū)域?qū)?yīng)的點反復(fù)變化。因此，間隙121的影響均等地作用于襯底20的整個面積。換句話說，成組地使用易于制作和處理的分離靶120，并且在濺射期間間隙121的影響分散到襯底20的整個面積，因此，不規(guī)則濺射現(xiàn)象不會集中在襯底20的特定點。通過這種方式，可以解決因分離靶120之間的間隙121中電壓值和磁場值的相對增加而引起的不規(guī)則濺射，相應(yīng)地可以使用分離靶120實現(xiàn)均勻的濺射，從而可以在襯底20的整個面積中實現(xiàn)均勻的亮度。根據(jù)本實施方式，如圖3所示，一個間隙121的終點A和鄰近于該一個間隙121的下一個間隙121的起點設(shè)置在第二方向(X軸方向)上的相同行上，以使間隙121形成螺旋形狀。但是，這是可選的。也就是說，如圖5所示，雖然一個間隙221的終點和鄰近于該一個間隙221的下一個間隙221的起點沒有設(shè)置在第二方向上的相同行上，但是如果分離靶220的間隙221以第一方向(Y軸方向)和第二方向(X軸方向)之間的角度排列，則可以得到這樣的結(jié)果，使間隙221的影響可均等地分散到襯底20的整個面積。當(dāng)假設(shè)分離靶裝置200被卷起來時，雖然相鄰間隙221之間的終點和起點沒有在第二方向上彼此精確對齊，但是，如果底板210上的間隙221被排列為在傾斜方向上彼此平行，則因為在濺射期間襯底20與間隙221對應(yīng)的點和襯底20與分離靶220的內(nèi)部區(qū)域?qū)?yīng)的點是反復(fù)變化的，所以可以充分地減少因間隙221的影響而產(chǎn)生的不規(guī)則濺射。在圖5中，參考標(biāo)記230表示磁體。
通過使用具有關(guān)于間隙121和221的上述改善結(jié)構(gòu)的分離靶裝置100和200，可以使用易于制作和處理的分離靶120和220在襯底20上獲得均勻的沉積質(zhì)量，因此，可以使顯示裝置的亮度在整個屏幕上是均勻的。特別是，分離靶裝置100和200可以有效地用于具有很高易碎性的氧化物用作靶材的情況。雖然參照示例性實施方式詳細(xì)地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明多種各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.用于濺射的分離靶裝置，包括 底板；以及 多個分離靶，以規(guī)則排列的方式按第一方向設(shè)置在所述底板上； 其中，通過間隙將每個分離靶與相鄰的分離靶間隔開，所述多個分離靶的相鄰分離靶之間的間隙沿所述第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向之間的角度的方向延伸。
2.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述間隙中的一個間隙的終點和鄰近于所述一個間隙的下一個間隙的起點設(shè)置在所述第二方向上的相同行上。
3.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述多個分離靶包括設(shè)置在所述底板的兩端處的三角形靶以及設(shè)置在所述三角形靶之間的四邊形靶。
4.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，磁體設(shè)置在所述底板的一側(cè)上，所述多個分離靶設(shè)置在所述底板的另一側(cè)上。
5.如權(quán)利要求4所述的分離靶裝置，其中，所述磁體是一體的。
6.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述底板包括金屬材料。
7.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述多個分離靶包括氧化物材料。
8.一種濺射方法，包括 設(shè)置包括多個分離靶的分離靶裝置，所述多個分離靶以規(guī)則排列的方式按第一方向設(shè)置在底板上，其中，通過間隙將每個分離靶與相鄰的分離靶間隔開，所述多個分離靶的相鄰分離靶之間的間隙沿所述第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向之間的角度的方向延伸； 設(shè)置襯底，以面向所述分離靶裝置，所述襯底是濺射靶目標(biāo)；以及 當(dāng)在所述襯底之上、在所述第二方向上移動所述分離靶裝置時，進(jìn)行濺射。
9.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述間隙中的一個間隙的終點和鄰近于所述一個間隙的下一個間隙的起點設(shè)置在所述第二方向上的相同行上。
10.如權(quán)利要求9所述的濺射方法，其中，所述多個分離靶包括設(shè)置在所述底板的兩端處的三角形靶以及設(shè)置在所述三角形靶之間的四邊形靶。
11.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，磁體設(shè)置在所述底板的一側(cè)上，所述多個分離靶設(shè)置在所述底板的另一側(cè)上。
12.如權(quán)利要求11所述的濺射方法，其中，所述磁體是一體的。
13.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述底板包括金屬材料。
14.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述多個分離靶包括氧化物材料。
15.用于濺射的分離靶裝置，包括 底板；以及 多個分離靶，以第一方向設(shè)置在所述底板上； 其中，通過間隙將每個分離靶與相鄰的分離靶間隔開，所述多個分離靶的相鄰分離靶之間的間隙沿所述第一方向和與所述第一方向垂直的第二方向之間的角度的方向延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供了分離靶裝置和使用分離靶裝置的濺射方法。分離靶裝置包括多個分離靶，該多個分離靶附著于底板且形成規(guī)則排列，其中多個分離靶之間的間隙在第一方向和第二方向之間的角度中設(shè)置，該第一方向是規(guī)則排列的方向，該第二方向與第一方向垂直。當(dāng)使用具有上述結(jié)構(gòu)的分離靶裝置進(jìn)行濺射時，可以通過使用易于制作和處理的分離靶在襯底上獲得均勻沉積質(zhì)量，因此可以使顯示裝置的亮度在整個屏幕上是均勻的。
文檔編號C23C14/34GK102828155SQ20121015443
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者鄭胤謨, 李基龍, 鄭珉在 申請人:三星顯示有限公司