磁控濺射設(shè)備及其磁體裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁控濺射領(lǐng)域，特別是涉及一種磁控濺射設(shè)備及其磁體裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在平板顯示行業(yè),物理氣相沉積(Physical Vapor Deposit1n,簡(jiǎn)稱PVD)是一種普遍的工藝。在PVD工藝中，最常用的技術(shù)是濺射技術(shù)，磁控直流濺射技術(shù)是其中一種。如圖1所示，磁控濺射是在靶材背后放置磁鐵系統(tǒng)10，以磁場(chǎng)輔助的形式增強(qiáng)濺射過(guò)程。磁鐵系統(tǒng)10通常由幾塊磁鐵11間隔地平行組成。這幾塊磁鐵11用一組馬達(dá)13帶動(dòng)，在工藝中可以左右移動(dòng)，使得靶材表面達(dá)到相對(duì)均衡的磁場(chǎng)強(qiáng)度。
[0003]然而，由于幾塊磁鐵11之間的間距的存在，有磁鐵11的區(qū)域和無(wú)磁鐵11的區(qū)域?qū)Π胁牡拇艌?chǎng)影響仍然不一致，磁場(chǎng)強(qiáng)度的不均勻?qū)е掳胁脑跒R鍍過(guò)程中消耗的速度不一致，從而致使靶材利用率較低。但如果不使用幾塊磁鐵組合，而使用一整塊磁鐵，將會(huì)導(dǎo)致磁極僅兩個(gè)，靶材表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布更不均衡，同樣會(huì)使靶材利用率較低。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]鑒于上述狀況，有必要提供一種可以延長(zhǎng)靶材使用壽命的磁體裝置。
[0005]一種磁控濺射設(shè)備的磁體裝置，包括:
[0006]多個(gè)第一磁體，所述多個(gè)第一磁體平行排列在第一平面上，并且等間隔設(shè)置；以及
[0007]多個(gè)第二磁體，所述多個(gè)第二磁體平行排列在所述第二平面上，并且等間隔設(shè)置；所述第一平面與所述第二平面間隔設(shè)置；所述第二磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于所述第一磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所述第二磁體用于相較于所述第一磁體遠(yuǎn)離磁控濺射設(shè)備的靶材設(shè)置；
[0008]其中，所述多個(gè)第一磁體的磁極與所述多個(gè)第二磁體的磁極設(shè)置方向相同；所述多個(gè)第一磁體在所述第二平面上的投影與所述多個(gè)第二磁體相互平行、且交替設(shè)置，并且所述多個(gè)第一磁體在所述第二平面上的投影與所述多個(gè)第二磁體的平行間距為零，或者，所述多個(gè)第二磁體在所述第一平面上的投影與所述多個(gè)第一磁體相互平行、且交替設(shè)置，并且所述多個(gè)第二磁體在所述第一平面上的投影與所述多個(gè)第一磁體的平行間距為零。
[0009]上述磁體裝置采用磁場(chǎng)強(qiáng)度不同的兩組磁體，即多個(gè)第一磁體及多個(gè)第二磁體，多個(gè)第一磁體與多個(gè)第二磁體分別在兩個(gè)相互平行且間隔的平面上平行等間隔排列，使多個(gè)第一磁體及多個(gè)第二磁體在排列方向上的平行間距為零，在垂直方向的間距不為零，以便于采用磁場(chǎng)強(qiáng)度不同的兩組磁體，從而消除了磁體之間的平行間距，同時(shí)又保證了磁極數(shù)量，使得靶材表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度更均勻，進(jìn)而延長(zhǎng)靶材的使用壽命。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)第一磁體及所述多個(gè)第二磁體均為長(zhǎng)條狀，并且所述第一磁體的長(zhǎng)度等于所述第二磁體的長(zhǎng)度。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一磁體的寬度等于所述第二磁體的寬度。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)第一磁體的數(shù)量等于所述多個(gè)第二磁體的數(shù)量，所述多個(gè)第一磁體在所述第二平面上的投影與所述多個(gè)第二磁體依次交替排列，或者，所述多個(gè)第二磁體在所述第一平面上的投影與所述多個(gè)第一磁體依次交替排列。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)第一磁體的數(shù)量大于所述多個(gè)第二磁體的數(shù)量，所述多個(gè)第二磁體在所述第一平面上的投影剛好位于所述多個(gè)第一磁體之間的間隔；
[0014]或者，所述多個(gè)第一磁體的數(shù)量小于所述多個(gè)第二磁體的數(shù)量，所述多個(gè)第一磁體在所述第二平面上的投影剛好位于所述多個(gè)第二磁體之間的間隔。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括驅(qū)動(dòng)件，所述驅(qū)動(dòng)件用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一磁體及所述多個(gè)第二磁體相對(duì)于所述靶材平行往復(fù)移動(dòng)，并且所述多個(gè)第一磁體及所述多個(gè)第二磁體同時(shí)、同向移動(dòng)。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)件為兩個(gè)，分別為第一驅(qū)動(dòng)件及第二驅(qū)動(dòng)件，所述第一驅(qū)動(dòng)件及所述第二驅(qū)動(dòng)件分別驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一磁體及所述多個(gè)第二磁體相對(duì)于所述靶材平移。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一驅(qū)動(dòng)件及所述第二驅(qū)動(dòng)件均為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；
[0018]所述多個(gè)第一磁體通過(guò)一個(gè)第一馬達(dá)傳動(dòng)軸等間隔地固定排列，所述第一馬達(dá)傳動(dòng)軸的軸心設(shè)有沿其軸向延伸的螺孔，所述第一驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)軸共軸固接有第一絲桿；所述第一絲桿穿設(shè)于所述第一馬達(dá)傳動(dòng)軸的所述螺孔，并且螺紋配合，以使所述第一驅(qū)動(dòng)件通過(guò)所述第一絲桿及所述第一馬達(dá)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一磁體相對(duì)于所述靶材平移；
[0019]所述多個(gè)第二磁體通過(guò)一個(gè)第二馬達(dá)傳動(dòng)軸等間隔地固定排列，所述第二馬達(dá)傳動(dòng)軸的軸心設(shè)有沿其軸向延伸的螺孔，所述第二驅(qū)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)軸共軸固接有第二絲桿；所述第二絲桿穿設(shè)于所述第二馬達(dá)傳動(dòng)軸的所述螺孔，并且螺紋配合，以使所述第二驅(qū)動(dòng)件通過(guò)所述第二絲桿及所述第二馬達(dá)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第二磁體相對(duì)于所述靶材平移。
[0020]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一磁體及所述第二磁體為永久磁鐵或電磁鐵。
[0021]同時(shí)，有必要提供一種采用上述磁體裝置的磁控濺射設(shè)備。
[0022]一種磁控濺射設(shè)備，包括:
[0023]靶材；以及
[0024]上述的磁體裝置；
[0025]其中，所述第一平面及所述第二平面均平行于磁控濺射設(shè)備的靶材，并且所述第一平面相較所述第二平面靠近所述靶材。
【【附圖說(shuō)明】】
[0026]圖1為傳統(tǒng)的磁控濺射設(shè)備的磁體裝置的平面示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實(shí)施方式的磁控濺射設(shè)備的磁體裝置的平面示意圖；
[0028]圖3為圖1所示的磁控濺射設(shè)備的磁體裝置的側(cè)視圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0029]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0030]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。相反，當(dāng)元件被稱作“直接在”另一元件“上”時(shí)，不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的。
[0031]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0032]請(qǐng)參閱圖2及圖3，本發(fā)明的實(shí)施方式的磁控濺射設(shè)備100，包括靶材101及磁體裝置103，磁體裝置103安裝在靶材101的背后。磁體裝置103包括多個(gè)第一磁體110及多個(gè)第二磁體120。
[0033]多個(gè)第一磁體110平行排列在第一平面Xl上，并且等間隔設(shè)置。多個(gè)第二磁體120平行排列在第二平面X2上，并且等間隔設(shè)置。第一磁體110及第二磁體120可以為永久磁鐵或電磁鐵。
[0034]第一平面Xl與第二平面X2間隔設(shè)置。第二磁體120的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于第一磁體110的磁場(chǎng)強(qiáng)度，第二磁體120用于相較于第一磁體110遠(yuǎn)離磁控濺射設(shè)備100的靶材101設(shè)置。安裝磁體裝置103時(shí)，第一平面Xl及第二平面X2均平行于磁控濺射設(shè)備100的靶材101，并且第一平面Xl相較第二平面X2靠近靶材101。
[0035]其中，多個(gè)第一磁體110的磁極與多個(gè)第二磁體120的磁極設(shè)置方向相同。多個(gè)第一磁體I1在第二平面X2上的投影與多個(gè)第二磁體120相互平行、且交替設(shè)置，并且多個(gè)第一磁體110在第二平面X2上的投影與多個(gè)第二磁體120的平行間距為零?；蛘?，多個(gè)第二磁體120在第一平面Xl上的投影與多個(gè)第一磁體110相互平行、且交替設(shè)置，并且多個(gè)第二磁體120在第一平面Xl上的投影與多個(gè)第一磁體110的平行間距為零。
[0036]換句話說(shuō)，多個(gè)第一磁體110及多個(gè)第二磁體120在靶材101所在的平面上的投影相互平行、且交替設(shè)置，并且多個(gè)第一磁體110在靶材101所在的平面上的投影與多個(gè)第二磁體120在靶材101所在的平面上的平行間距為零。
[0037]多個(gè)第一磁體110及多個(gè)第二磁體120交替設(shè)置時(shí)，可以根據(jù)第一磁體110及第二磁體120的數(shù)量不同，而選擇不用的方式