本發(fā)明涉及移動(dòng)顯示器制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于濺射成膜裝置中的靶材消耗狀況監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法。

背景技術(shù)：

在tft基板制作過(guò)程中，需要在玻璃基板上沉積al、mo、ti、cu等金屬膜以及ito、igzo等非金屬膜，該制程通常使用物理氣象沉積機(jī)(pvd)完成；pvd工作原理是利用電漿中的ar離子，對(duì)靶材(target)進(jìn)行轟擊，濺射出靶材原子，轉(zhuǎn)移到玻璃基板表面完成膜層的沉積；機(jī)臺(tái)根據(jù)沉積膜層的需要安裝相應(yīng)的靶材，靶材隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)不斷被消耗，目前機(jī)臺(tái)上靶材消耗完畢無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，易發(fā)生靶材被擊穿的狀況，對(duì)背板和產(chǎn)品造成影響，為了防止該情況發(fā)生，需要及時(shí)掌握靶材的消耗情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了用于濺射成膜裝置中的靶材消耗狀況監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)于濺射成膜裝置內(nèi)的靶材，所述靶材的兩個(gè)端部連接有重量測(cè)試儀，所述重量測(cè)試儀連接有中央控制系統(tǒng)。

本發(fā)明提出的用于濺射成膜裝置中的靶材消耗狀況監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)靶材消耗狀況的實(shí)時(shí)檢測(cè)，能夠最大程度利用靶材，避免靶材擊穿問(wèn)題發(fā)生，提高靶材使用效率以及濺射成膜裝置所制造的成品質(zhì)量。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述靶材包括兩個(gè)第一靶材單元和至少一個(gè)第二靶材單元，其中，兩個(gè)所述第一靶材單元位于所述靶材的兩端，所述第二靶材單元設(shè)于兩個(gè)所述第一靶材之間，其中，兩個(gè)所述第一靶材單元與所述重量測(cè)試儀相連。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一靶材單元遠(yuǎn)離所述濺射成膜裝置內(nèi)的基板一側(cè)與所述重量測(cè)試儀相連，使靶材與重量測(cè)試儀之間的連接結(jié)構(gòu)不會(huì)對(duì)成膜過(guò)程產(chǎn)生影響。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一靶材單元通過(guò)回路探針與所述重量測(cè)試儀相連，回路探針為兩根，每根探針一端與重量測(cè)試儀相連，另一端與一個(gè)第一靶材單元相連，以形成檢測(cè)回路。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述靶材遠(yuǎn)離所述基板的一側(cè)設(shè)置有黏結(jié)層，所述靶材通過(guò)所述黏結(jié)層連接有靶材背板，所述回路探針穿過(guò)所述靶材背板以及黏結(jié)層與所述第一靶材單元相連。將靶材綁定到靶材背板上，使靶材結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述回路探針包括線纜和與所述線纜相連的探針本體，其中，所述探針本體與所述第一靶材單元相連。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述探針本體包括絕緣針桿和套設(shè)于所述絕緣針桿中的導(dǎo)電頭，其中，所述絕緣針桿穿過(guò)所述靶材背板以及黏結(jié)層使導(dǎo)電頭與所述第一靶材單元相連，保證了回路探針僅與靶材導(dǎo)通，而不與靶材背板和黏結(jié)層導(dǎo)通，避免了靶材背板和黏結(jié)層給檢測(cè)帶來(lái)影響。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述中央控制系統(tǒng)連接有報(bào)警器，以使監(jiān)控系統(tǒng)的警報(bào)效果更好。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了根據(jù)以上監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控靶材消耗狀況的方法，包括以下步驟：

s1接通電源，濺射成膜裝置開(kāi)始工作；

s2重量測(cè)試儀通過(guò)回路探針測(cè)量出靶材的重量并將測(cè)量到的靶材的重量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到中央控制系統(tǒng)；

s3中央控制系統(tǒng)根據(jù)獲取的靶材的重量數(shù)據(jù)自動(dòng)生成靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線；

s4中央控制系統(tǒng)將所述靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線與靶材標(biāo)準(zhǔn)重量變化曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，當(dāng)靶材所消耗的重量達(dá)到預(yù)設(shè)消耗重量時(shí)，中央控制系統(tǒng)控制濺射成膜裝置終止放電。

在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟s4中，中央控制系統(tǒng)控制濺射成膜裝置終止放電的同時(shí)，中央控制系統(tǒng)控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置重量測(cè)試儀，并使重量測(cè)試儀與靶材消耗最快的兩個(gè)位置相連以構(gòu)成檢測(cè)回路，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控靶材消耗狀況，避免靶材擊穿問(wèn)題發(fā)生。同時(shí)，本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置僅與靶材相導(dǎo)通的回路探針，能夠最大程度的提高測(cè)重結(jié)果的準(zhǔn)確率。

本發(fā)明所述的監(jiān)控靶材消耗狀況的方法通過(guò)生成靶材的實(shí)時(shí)重量變化曲線，能夠更直觀的顯示出靶材重量的變化，該方法通過(guò)對(duì)靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線進(jìn)行監(jiān)控，能夠有效地保證靶材不會(huì)被擊穿。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能夠最大程度利用靶材，提高靶材使用效率以及濺射成膜裝置所制造的成品質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在圖中：

圖1為本發(fā)明用于濺射成膜裝置中的靶材消耗狀況監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明靶材的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明濺射成膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明探針和靶材的連接結(jié)構(gòu)圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例描繪。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明用于濺射成膜裝置中的靶材消耗狀況監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明提出的監(jiān)控系統(tǒng)包括設(shè)于濺射成膜裝置內(nèi)的靶材1，靶材1的兩個(gè)端部連接有重量測(cè)試儀2，重量測(cè)試儀2連接有中央控制系統(tǒng)3。

靶材1是本發(fā)明中的監(jiān)控對(duì)象，其設(shè)于濺射成膜裝置的內(nèi)部，是濺射成膜過(guò)程中十分重要的一個(gè)部件，靶材1的合理運(yùn)用能夠保證成膜的質(zhì)量。本發(fā)明為了避免靶材1擊穿問(wèn)題發(fā)生，需要保證靶材1的每一個(gè)位置都不會(huì)被擊穿，進(jìn)而的需要確保靶材1的消耗最快的部位不被擊穿。因此，本發(fā)明需要經(jīng)分析找到靶材1的消耗最快的兩個(gè)位置，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可知，在一般情況下，靶材1的消耗最快的兩個(gè)位置為靶材1的兩個(gè)端部，因此，本發(fā)明使靶材1的兩個(gè)端部與重量測(cè)試儀2相連，形成檢測(cè)回路，以避免靶材1擊穿問(wèn)題的發(fā)生。

重量測(cè)試儀2是一種重量檢測(cè)工具，其重量檢測(cè)范圍一般在12-1200g，精度一般為±0.4，在本發(fā)明中，重量測(cè)試儀2一方面與靶材1的兩個(gè)端部相連，形成檢測(cè)回路，用于檢測(cè)靶材1的重量，另一方面與中央控制系統(tǒng)3相連，將檢測(cè)出的靶材1的重量數(shù)據(jù)傳遞給中央控制系統(tǒng)3。

中央控制系統(tǒng)3與重量測(cè)試儀2相連，其接收重量測(cè)試儀2傳送來(lái)的靶材1的重量數(shù)據(jù)，并根據(jù)靶材1的重量數(shù)據(jù)自動(dòng)生成靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線，在中央控制系統(tǒng)3的內(nèi)部還設(shè)有靶材標(biāo)準(zhǔn)重量變化曲線，中央控制系統(tǒng)3將靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線與靶材標(biāo)準(zhǔn)重量變化曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，當(dāng)靶材1的重量達(dá)到預(yù)設(shè)重量時(shí)，則表示靶材1將要被擊穿，中央控制系統(tǒng)3控制濺射成膜裝置終止放電。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所述的濺射成膜裝置是利用pvd(物理氣象沉積機(jī))完成成膜工作，pvd工作原理是利用電漿中的ar離子，對(duì)靶材1進(jìn)行轟擊，濺射出靶材原子，轉(zhuǎn)移到玻璃基板表面完成膜層的沉積。

如圖2所示，為了更好的分析找到靶材1的消耗最快的兩個(gè)位置，靶材1可包括兩個(gè)第一靶材單元12和至少一個(gè)第二靶材單元，其中，兩個(gè)第一靶材單元位于靶材的兩端，第二靶材單元設(shè)于兩個(gè)第一靶材12之間，進(jìn)而的，兩個(gè)第一靶材單元12即為靶材1的消耗最快的兩個(gè)位置，這兩個(gè)第一靶材單元12與重量測(cè)試儀2相連，所測(cè)得的重量數(shù)據(jù)作為形成靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線的基礎(chǔ)。另外，在本實(shí)施例中，可以進(jìn)一步將第一靶材單元12細(xì)分成多個(gè)第一靶材子單元13，確定出靶材1消耗最快的第一靶材子單元13，使第一靶材子單元13與重量測(cè)試儀2相連，可以更好的避免靶材1擊穿問(wèn)題的發(fā)生。如圖3所示，靶材1設(shè)置于濺射成膜裝置的腔體7里，第一靶材單元12的遠(yuǎn)離濺射成膜裝置內(nèi)的基板71的一側(cè)通過(guò)回路探針4與所述重量測(cè)試儀2相連，由于第一靶材單元12與重量測(cè)試儀2的連接方式為有線連接，若將第一靶材單元12的靠近基板71的一側(cè)與重量測(cè)試儀2相連，會(huì)對(duì)成膜過(guò)程產(chǎn)生影響，因此，本發(fā)明使第一靶材單元的遠(yuǎn)離基板71的一側(cè)通過(guò)回路探針4與重量測(cè)試儀2相連。

另外，靶材1的遠(yuǎn)離基板71的一側(cè)還設(shè)置有黏結(jié)層5，靶材1通過(guò)黏結(jié)層5設(shè)置于靶材背板6上，回路探針4穿過(guò)靶材背板6以及黏結(jié)層5與第一靶材單元12相連。本發(fā)明將靶材1綁定到靶材1背板上，能夠使靶材1結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。

此外，所述靶材1的遠(yuǎn)離所述基板71的一側(cè)設(shè)置有若干磁石72，基板71的遠(yuǎn)離所述靶材1的一側(cè)設(shè)置有交叉設(shè)置有第一永磁板73和第二永磁板74，且彼此相鄰的第一永磁板73和第二永磁板74的極性方向相反，腔體7連接有惰氣輸入通道75，這些部件共同促成了濺射成膜裝置的成膜反應(yīng)。

如圖4所示，回路探針4包括線纜，線纜由線纜保護(hù)層43和設(shè)于線纜保護(hù)層43內(nèi)的探針導(dǎo)線44組成，線纜連接有探針本體，探針本體由絕緣針桿42和套設(shè)于所述絕緣針桿42內(nèi)的導(dǎo)電頭41組成。其中，絕緣針桿42與線纜保護(hù)層43固定連接，連接方式可以為插接、螺栓連接和焊接等；其中，導(dǎo)電頭41的一端與第一靶材單元12相連，另一端從絕緣針桿42的內(nèi)部穿過(guò)與探針導(dǎo)線44相連。在本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)工作時(shí)，靶材背板6以及黏結(jié)層5僅能與絕緣針桿42接觸，不能與導(dǎo)電頭41相接觸，進(jìn)而的，保證了回路探針4僅與靶材1導(dǎo)通，而不與靶材背板6和黏結(jié)層5導(dǎo)通，避免了靶材背板6和黏結(jié)層5給檢測(cè)帶來(lái)影響。

根據(jù)本發(fā)明，中央控制系統(tǒng)3還連接有報(bào)警器，報(bào)警器具體可以選擇聲光報(bào)警器，包括光電裝置和蜂鳴器。其中，光電裝置包括閃爍的led燈，發(fā)光二極管或ic器件等其他可實(shí)現(xiàn)閃爍的電子元器件，其中，led燈可以包括不同的顏色，該光電裝置能夠帶給監(jiān)控人員十分顯著的警示。其中，蜂鳴器具有較大的聲音，當(dāng)監(jiān)控人員背對(duì)報(bào)警器時(shí)，蜂鳴器使報(bào)警器仍能帶給監(jiān)控人員十分顯著的警示。通過(guò)設(shè)置報(bào)警器，本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)能夠提醒監(jiān)控人員及時(shí)更換靶材1，提高工作效率。

除根據(jù)本發(fā)明第一方面提出的用于濺射成膜裝置中的靶材消耗狀況監(jiān)控系統(tǒng)外，另一方面，本發(fā)明還提出了一種根據(jù)上述監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控靶材消耗狀況的方法，該方法主要包括以下四個(gè)步驟：

步驟s1將電源接通，使濺射成膜裝置開(kāi)始工作，同時(shí)，本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)也開(kāi)始工作；

需要說(shuō)明的是，在進(jìn)行本步驟前，首先要確定濺射成膜裝置以及本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)中的各部件均組裝完成且安全連接。如有必要，需要進(jìn)行一些安全性測(cè)試，以保證工作時(shí)的安全。

步驟s2通過(guò)回路探針4，重量測(cè)試儀2實(shí)時(shí)的測(cè)量出靶材1的重量，同時(shí)，重量測(cè)試儀2將測(cè)量到的靶材1的重量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到中央控制系統(tǒng)3。

需要說(shuō)明的是，靶材1的重量需要在重量測(cè)試儀2的量程范圍內(nèi)，為了避免靶材1擊穿發(fā)生，重量測(cè)試儀2需要較高的精度。

步驟s3通過(guò)導(dǎo)線，中央控制系統(tǒng)3獲取到從重量測(cè)試儀2傳送過(guò)來(lái)的實(shí)時(shí)的靶材1的重量數(shù)據(jù)，同時(shí)，中央控制系統(tǒng)3根據(jù)獲取的靶材1的重量數(shù)據(jù)自動(dòng)生成靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線。

需要說(shuō)明的是，為了使中央控制系統(tǒng)3能夠自動(dòng)生成靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線，需要在工作前向中央控制系統(tǒng)3載入能夠自動(dòng)生成靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線的程序，該技術(shù)能夠從現(xiàn)有技術(shù)中得知。

步驟s4使中央控制系統(tǒng)3將在步驟s3生成的靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線與靶材標(biāo)準(zhǔn)重量變化曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，當(dāng)靶材1所消耗的重量達(dá)到預(yù)設(shè)消耗重量時(shí)，中央控制系統(tǒng)3控制濺射成膜裝置終止放電。

需要說(shuō)明的是，靶材標(biāo)準(zhǔn)變化曲線在工作前已被載入到中央控制系統(tǒng)3中，將靶材實(shí)時(shí)重量曲線與靶材標(biāo)準(zhǔn)重量變化曲線實(shí)時(shí)對(duì)比，能夠顯示出靶材1的重量是否在正常的范圍內(nèi)變化，當(dāng)靶材1的重量異常減少時(shí)，監(jiān)控人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整。

另外，預(yù)設(shè)消耗重量為中央控制系統(tǒng)3所允許的靶材1的最小重量，當(dāng)靶材的實(shí)時(shí)變化曲線到達(dá)該最小重量時(shí)，中央控制系統(tǒng)3控制濺射成膜裝置終止放電。

在步驟s4中，中央控制系統(tǒng)3控制濺射成膜裝置終止放電的同時(shí)，中央控制系統(tǒng)3還能夠控制報(bào)警器發(fā)出警報(bào)，提醒監(jiān)控人員更換靶材1，避免靶材1擊穿發(fā)生。根據(jù)該步驟，使監(jiān)控人員及時(shí)更換靶材1，能夠大大的提高工作效率。

綜上所述，本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置重量測(cè)試儀2，并使重量測(cè)試儀2與靶材1消耗最快的兩個(gè)位置相連以構(gòu)成檢測(cè)回路，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控靶材1消耗狀況，避免靶材1擊穿問(wèn)題發(fā)生。同時(shí)，本發(fā)明所述的監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置僅與靶材1相導(dǎo)通的回路探針4，能夠最大程度的提高測(cè)重結(jié)果的準(zhǔn)確率。

本發(fā)明所述的監(jiān)控靶材消耗狀況的方法通過(guò)生成靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線，能夠更直觀的顯示出靶材1重量的變化，該方法通過(guò)對(duì)靶材實(shí)時(shí)重量變化曲線進(jìn)行監(jiān)控，能夠有效地保證靶材1不會(huì)被擊穿。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能夠最大程度利用靶材1，提高靶材1使用效率以及濺射成膜裝置所制造的成品質(zhì)量。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來(lái)。本發(fā)明并不局限于文中公開(kāi)的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。