CN100425729C

CN100425729C - 清洁溅镀机的方法

Info

Publication number: CN100425729C
Application number: CNB2006100817164A
Authority: CN
Inventors: 蔡吉雄; 王国庭; 陈伯威
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2026-05-10
Also published as: CN1844447A

Abstract

一种清洁溅镀机的方法。溅镀机包含反应室、溅镀阴极、基座与载具。溅镀阴极设置于反应室内，且其具有溅镀靶。基座置于反应室内并相对应于溅镀靶，用以承载基板。载具用于将基板传送进入反应室。本方法包含提供玻璃以外材质的监控基板，其具有粗糙面，接着利用载具将此监控基板传送进反应室，并置于基座上，进行溅镀工艺，然后用载具将监控基板移出反应室，回收处理监控基板。

Description

清洁溅镀机的方法

技术领域

本发明是关于一种清洁溅镀机的方法，尤指一种以玻璃以外材质的监控基板来进行溅镀的方法

背景技术

溅镀(sputtering)是一种用来形成金属薄膜的物理气相沉积(PVD)方法，主要可应用于传统治具的表面处理或是半导体、液晶显示面板、等离子体显示面板等微型电路的工艺中。其原理是在溅镀机的反应室(chamber)中产生等离子体，再利用磁场或电场等加速方式，使得等离子体中的离子对溅镀靶(target)进行轰击，以造成溅镀靶表面(正面)的靶材原子溅出飞向基板，并在基板表面形成一层金属薄膜。

由于溅镀靶长期在受到氩气(Ar)或氮气(N)等的离子轰击，容易发生颗粒掉落、剥离(peeling)、氧化或损耗等情形，因此需定期清洁溅镀机或更换溅镀靶。一般的液晶面板厂都会在固定时间内对于溅镀机进行预防性维护(preventive maintenance)的动作以清洁溅镀机。这种预防性维护的主要工作内容称为预溅镀(pre-sputtering)，其主要目的是去除溅镀靶靶面上的污染物以及氧化物，并且使得气体能够在溅镀机的反应室中均匀分布，增加反应室的洁净度，以提升溅镀工艺的良率。

目前液晶面板厂利用大量的玻璃基板来进行预溅镀的过程，以使溅镀靶靶面上的污染物以及氧化物得以被离子轰击剥离、损耗，进而溅镀到基板表面形成金属薄膜，用以清洁溅镀靶并避免溅镀机的反应室被污染。一般而言，一次预溅镀的过程大约需要使用40到60片玻璃基板，而且这些玻璃基板在大约循环使用三次之后就必须报废，以避免先前溅镀到基板表面形成的金属薄膜，在逐次累积之后，可能在这些预溅镀的过程中发生剥离，反而污染溅镀机的反应室

由于玻璃基板的成本愈来愈高，使得清洁溅镀机所花费的成本也连带大幅增加，而且每次约需进行40到60片的预溅镀工艺耗时过久，也严重影响液晶显示面板的产能。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供一种清洁溅镀机的方法，尤指一种以玻璃以外材质的监控基板来进行溅镀的方法。

本发明揭露一种清洁溅镀机的方法，此溅镀机至少包含反应室、溅镀阴极，基座以及载具，而溅镀阴极设置于反应室内，且其正面具有溅镀靶。上述基座置于反应室内并相对应于溅镀靶，其用以承载基板。上述载具用于将基板传送进入反应室。本发明的方法包含下列步骤：首先提供一玻璃以外材质的监控基板，且其具有粗糙面，接着利用载具将此监控基板传送进入反应室，并置于基座上，再进行至少一溅镀工艺，然后利用载具将监控基板从该反应室中移出，最后对监控基板进行回收处理。

由于本发明是使用玻璃以外材质的监控基板，而且其具有利用喷砂、锻造或铸造等工艺所制备的粗糙面，可使承受溅镀的薄膜厚度增加，减少监控基板的用量，并可有效确保反应室的洁净度，因此能大幅降低清洁溅镀机的预溅镀工艺所需的成本。

以下有关本发明的详细说明与附图将进一步解说本发明的上述及其它技术特点。然而，附图仅供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例的流程示意图；

图2为本发明应用于清洁溅镀机的预溅镀工艺的流程示意图。

主要元件符号说明

100、200、300、400步骤

11～17步骤

具体实施方式

请参考图1与图2，图1为本发明的较佳实施例的流程示意图，图2为本发明应用于清洁溅镀机的预溅镀工艺的流程示意图。如图1所示，本发明的较佳实施例的步骤主要包括：

步骤100提供至少一监控基板；

步骤200对于此监控基板进行加工工艺；

步骤300利用此监控基板进行预溅镀工艺；以及

步骤400对监控基板进行回收处理。

如步骤100所示，首先根据液晶面板厂中溅镀机的配置数量，以及各溅镀机的溅镀靶的使用及损耗状况，提供至少一监控基板。接着，对此监控基板表面进行加工工艺，例如喷砂、锻造、辗压、蚀刻、研磨、铸造等机械或非机械加工工艺，用以将监控基板表面制作出粗糙面。其中，步骤200的目的在于增加监控基板的表面面积及对溅镀薄膜的附着力，以使其能承受溅镀薄膜的厚度增大，不易剥落，进而可减少单一预溅镀工艺中使用监控基板的次数或数量并有效保持反应室的洁净度。此外，在本发明的较佳实施例中，监控基板为可耐高温的刚性基板，例如不锈钢、铸铁、碳钢、铝合金或铜合金等金属基板，或其他多孔性陶瓷等非金属基板。相较于先前技术所使用的玻璃监控基板，本发明所揭露的监控基板具有较易于加工，可重复使用的次数较多，以及成本低廉等优点。

步骤300所进行的预溅镀工艺的主要目的是去除溅镀靶靶面上的污染物以及氧化物，并使后续在进行实际的溅镀工艺时，气体能够在溅镀机的反应室中均匀分布，增加反应室的洁净度，进而提升溅镀工艺的良率。

步骤400则对于不锈钢监控基板进行回收处理程序，其主要目的为清洗不锈钢监控基板，亦即在完成预溅镀工艺之后，这些表面形成有溅镀薄膜的监控基板会回收统一集中管理，再利用相对应的蚀刻液来去除表面的溅镀薄膜，以使监控基板可几乎无限制地重复使用。去除表面溅镀薄膜的方法非常简单方便，可直接于液晶面板厂中实施。例如，若溅镀薄膜包含氧化铟锡(ITO)、铝、钼钨合金(MoW)、钼(Mo)、铝钕合金(AlNd)等成分，则可选用硝酸、氢氟酸(HF)及醋酸、磷酸等的蚀刻液或其缓冲液来加以去除。此外，本发明的回收处理程序更可视需要来选择性地对不锈钢监控基板的表面重新进行喷砂等机械或非机械加工工艺，以确保各监控基板表面的粗糙面的完整性，利于清洁溅镀机工作的进行。

接着请参阅图2，本发明应用于清洁溅镀机的预溅镀工艺的流程步骤兹分述如下：

步骤11将监控基板装进载具；

步骤12溅镀前的准备工作；

步骤13传送进入溅镀机反应室；

步骤14溅镀；

步骤15移出反应室；

步骤16将监控基板卸下；以及

步骤17判断溅镀靶是否洁净：若否重复步骤11，若是则结束预溅镀工艺。

其中，步骤11将前述的监控基板装载至溅镀机的载具上。由于在本较佳实施例中的监控基板为不锈钢监控基板，而且因为不锈钢监控基板的重量远大于玻璃监控基板的重量，以致于传统用于传送玻璃监控基板的机械手臂无法负荷，所以在本较佳实施例中采用载重能力较大的载具进行不锈钢监控基板的传送工作。

步骤12为溅镀前的准备工作，包含将不锈钢监控基板加热以及降低反应室的压力等程序。其中，提高不锈钢监控基板的温度为进行一般标准溅镀工艺前的必要过程，其温度的高低随着不同溅镀工艺作调整；在此，本发明采用与后续在进行实际的溅镀工艺时相同的温度。降低反应室的压力是为了将反应室中的氧气与水气等具以强氧化能力的气体抽离，一般是藉由低温泵(cryopump)或涡轮分子式泵(turbo molecular pump)来达成溅镀前所需要的低压，通常是10-6托耳(torr)左右的基准压力(base pressure)。

步骤13使用载具将不锈钢监控基板传送进入溅镀机的反应室。如熟习该项技艺者所知，反应室内部主要是由设置有溅镀靶的溅镀阴极与基座所构成，因此不锈钢监控基板被传送至反应室内后，即放置于基座上等待之后的溅镀工艺。

接着步骤14对不锈钢监控基板进行溅镀工艺。在步骤14中所进行的溅镀工艺即为本较佳实施例的预溅镀工艺，其主要目的是去除溅镀靶靶面上的污染物以及氧化物，并且使得气体能够在溅镀机的反应室中均匀分布，增加反应室的洁净度，以提升溅镀工艺的良率。

步骤15使用载具将溅镀后的不锈钢监控基板移出溅镀机的反应室在移出反应室的过程中会同时进行对不锈钢监控基板降温的动作，以利于后续工艺。步骤16将溅镀后的不锈钢监控基板从载具上卸下。步骤17判断溅镀靶是否洁净。若是，则结束预溅镀工艺；若否，则需重复进行步骤11至步骤17，直到溅镀靶完全洁净为止其中，判断溅镀靶是否洁净的方法，可利用检测不锈钢监控基板表面的测溅镀薄膜成份或检测溅镀靶表面状况等方式来达成。此外，本发明亦可利用经验法则，直接重复进行步骤11至步骤16达预定次数。

值得注意的是，在本较佳实施例中，若需重复进行步骤11至步骤17时，可以使用同一个不锈钢监控基板；亦可以将另一尚未溅镀的不锈钢监控基板装载至该载具上，然后重复进行步骤11至步骤17。此外，如果已完成过至少一次预溅镀工艺的不锈钢监控基板上的溅镀薄膜厚度尚未达到设定的标准值，则可继续使用此不锈钢监控基板来进行下次的预溅镀工艺；反之，若不锈钢监控基板上的溅镀薄膜厚度已达到或超过标准值，则必须中止使用，并且将该等已达到或超过标准值溅镀薄膜厚度的不锈钢监控基板，集中管理来进行前述的回收处理程序，确保各监控基板表面的粗糙面的完整性，以利清洁溅镀机工作的进行。

综上所述，本发明的方法利用玻璃以外材质的监控基板，而且其具有粗糙面，可使溅镀的薄膜厚度增加，减少监控基板的用量，以有效保持反应室的洁净度，因此能大幅降低清洁溅镀机所需的成本以及减少预溅镀工艺所花费的时间，进而提高显示面板的产能与制造品质。以上述较佳实施例而言，单一预溅镀工艺仅需使用数片本发明所揭露具粗糙面的不锈钢监控基板，即可达到清洁溅镀机的目的，而且不锈钢监控基板所能循环使用的次数远超过玻璃监控基板，不锈钢监控基板的成本也低于玻璃监控基板，因此能大幅降低清洁溅镀机所需的成本以及减少预溅镀工艺所花费的时间，进而提高液晶显示面板的产能。此外，本发明的方法亦可应用于半导体、有机发光二极体显示面板、等离子体显示面板等微型电路的工艺中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种清洁溅镀机的方法，该溅镀机至少包含反应室、溅镀阴极、基座以及载具，该溅镀阴极设置于该反应室内，且其正面具有溅镀靶，该基座置于该反应室内并相对应于该溅镀靶，用以承载基板，该载具用于将该基板传送进入该反应室，该方法包含下列步骤：

提供监控基板，其具有粗糙面；

利用该载具将该监控基板传送进入该反应室，并置于该基座上；

进行至少一溅镀工艺；

利用该载具将该监控基板从该反应室中移出；以及

对该监控基板进行回收处理。

2.如权利要求1所述的方法，其中该监控基板包含金属基板。

3.如权利要求1所述的方法，其中该粗糙面经由加工工艺所形成。

4.如权利要求3所述的方法，其中该加工工艺包含喷砂、锻造或铸造。

5.如权利要求1所述的方法，其中该溅镀工艺用以去除该溅镀靶表面的氧化物。

6.如权利要求1所述的方法，其中该回收处理包含清洗该监控基板与喷砂。