CN103882397B - 反应腔室和磁控溅射设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反应腔室和磁控溅射设备，该反应腔室包括腔体，腔体内平行设置有若干个竖直放置的靶材，相邻靶材之间设置有进气管道，进气管道的一端设置有第一进气口，进气管道的管道壁上设置有若干个出气孔，溅射气体从第一进气口通入进气管道并通过出气孔进入到腔体内，本发明的技术方案通过在相邻靶材之间设置进气管道，且在进气管道的管道壁上设置若干个出气孔，从而使得溅射气体能较快的充满整个腔体，而且通过上述通气方式可有效保证腔体内溅射气体浓度的均匀，从而使得镀膜的均一性得到提高，同时，出气孔外的气流还能有效的对靶材进行散热，可有效避免靶材产生部分脱落的现象。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及反应腔室和磁控溅射设备。
背景技术
在高世代TFT-LCD、OLED等制造行业中，普遍采用立式平面靶材的磁控溅射技术来在玻璃基板上沉积膜层。
图1为现有技术中磁控溅射设备的反应腔室的结构示意图，如图1所示，该磁控溅射设备包括：反应腔室，反应腔室包括一腔体1，在腔体1内的一个侧壁上平行设置有若干个竖直放置的靶材2，且每个靶材2的背面设置有背板，在腔体的顶部设置有若干个进气口3，溅射气体通过进气口3进入到反应腔室内，在反应腔室的底部设置有排气口4，该排气口4与抽气泵连接。
在利用现有技术中的立式磁控溅射设备进行镀膜的过程中，由于进气口位于腔体的顶部，溅射气体需要进过扩散作才能到腔体的底部（充满整个腔体），整个扩散过程较慢，耗费大量时间，从而影响设备的产能。而且，采用现有的通气方式，使得靶材表面的溅射气体浓度常常不均匀，从而造成玻璃基板上成膜不均匀。同时，靶材与背板通过铟贴合，长期溅射会导致靶材表面温度过高，不仅会导致靶材表面状态不稳而且容易使得贴合材料熔融，对生产稳定性产生影响。
发明内容
本发明提供一种反应腔室和磁控溅射设备，可减少溅射气体在腔体内的扩散时间，同时，有效保证了腔体内溅射气体浓度的均匀，使得镀膜的均一性更高。
为实现上述目的，本发明提供一种反应腔室，包括腔体，所述腔体内平行设置有若干个竖直放置的靶材，相邻所述靶材之间设置有进气管道，所述进气管道的一端设置有第一进气口，所述进气管道的管道壁上设置有若干个出气孔，溅射气体从所述第一进气口通入至所述进气管道内，并通过所述出气孔进入到所述腔体内。
可选地，所述进气管道的另一端设置有所述第二进气口，所述溅射气体从所述第一进气口和/或所述第二进气口进入所述进气管道内并通过所述出气孔进入到所述腔体内。
可选地，所述第一进气口靠近所述腔体的顶部；
或者，所述第一进气口靠近所述腔体的底部。
可选地，所述出气孔位于所述管道壁的相对两侧。
可选地，所述进气管道上的全部所述出气孔均匀分布。
可选地，多个所述出气孔形成网状结构。
可选地，还包括：调节阀，所述调节阀与所述出气孔连接以调节所述出气孔的出气流量。
可选地，还包括：加热装置，所述加热装置与所述进气管道连接以对所述进气管道内的溅射气体进行加热。
为实现上述目的，本发明提供一种磁控溅射设备，包括：反应腔室，所述反应腔室采用上述的反应腔室。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种反应腔室和磁控溅射设备，该反应腔室包括腔体，腔体内平行设置有若干个竖直放置的靶材，相邻靶材之间设置有进气管道，进气管道的一端设置有第一进气口，进气管道的管道壁上设置有若干个出气孔，溅射气体从第一进气口通入进气管道并通过出气孔进入到腔体内，本发明的技术方案通过在相邻靶材之间设置进气管道，且在进气管道的管道壁上设置若干个出气孔，从而使得溅射气体能较快的充满整个腔体，同时，通过上述通气方式可有效保证腔体内溅射气体浓度的均匀，从而使得镀膜的均一性得到提高。
附图说明
图1为现有技术中磁控溅射设备的反应腔室的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的反应腔室的结构示意图；
图3为图2中靶材和进气管道的结构示意图；
图4为图3的A-A向的截面图；
图5为进气管道两端均形成有进气口的示意图；
图6为包含有网状结构的进气管道的结构示意图；
图7为包含有调节阀的进气管道的结构示意图；
图8为靶材上跑道区的示意图；
图9为进气管道外套置了加热装置的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的反应腔室和磁控溅射设备进行详细描述。
实施例一
图2为本发明实施例一提供的反应腔室的结构示意图，图3为图2中靶材和进气管道的结构示意图，图4为图3的A-A向的截面图，如图2至图4所示，该反应腔室包括：腔体1，腔体1内平行设置有若干个竖直放置的靶材2，相邻靶材2之间设置有进气管道5，进气管道5的一端设置有第一进气口6，进气管道5的管道壁上设置有若干个出气孔7，溅射气体从第一进气口6通入进气管道5内，并通过出气孔7进入到腔体1内。
本发明提供的反应腔室与现有技术提供的反应腔室的区别在于，本发明提供的反应腔室，在腔体1内的相邻靶材2之间设置有进气管道5，且进气管道5的管道壁上设置有若干个出气孔7，溅射气体在该进气管道5的作用下能较快的充满整个腔体1。需要说明的是，本实施例中，第一进气口6可靠近于腔体1的顶部，或者第一进气口6靠近于腔体1的底部。需要说明的是，在图2中第一进气口6靠近于腔体1的顶部。
图5为进气管道两端均形成有进气口的示意图，如图5所示，在本实施例中，可以在进气管道5的两端均形成进气口，即在进气管道5的一端设置第一进气口6的同时，在进气管道5的另一端设置第二进气口8，溅射气体从第一进气口6和/或第二进气口8进入进气管道5内并通过出气孔7进入到腔体1内。当第一进气口6和第二进气口8中仅有一个通入有溅射气体时，可将没有通入溅射气体的进气口关闭或堵住。当然，为提升溅射气体的进气效率，较优地，第一进气口6和第二进气口8均通入溅射气体。
需要说明的是，本实施中可在腔体1的顶部或者底部设置开口，将第一进气口6和第二进气口8均与开口连接（图5所示的情况），或者将进气管道5穿过开口，以使第一进气口6和第二进气口8均位于腔体外（未给出相应的附图），上述两种方式均能实现将溅射气体通过进气管道5通入至腔体1内。
参考图3，可选地，出气孔7位于管道壁的相对两侧，进气管道5上的全部出气孔7均匀分布。当溅射气体从位于管道壁的相对两侧的出气孔7出来时，在出气孔7的附近产生较强的气流，该气流可以起到对位于进气管道5两侧的靶材2进行散热的作用，从而有效避免靶材2因温度过高而产生部分脱落的现象。同时，出气孔7均匀分布在管道壁上，不但能保证对靶材2的均匀散热，更重要的是，还能提升腔体1内溅射气体的分布的均匀性。
下面结合附图，对本实施例提供的不同结构的进气管道5进行详细说明。
图6为包含有网状结构的进气管道的结构示意图，如图6所示，该进气管道5上的多个出气孔7形成了网状结构，利用该进气管道5向腔体1内通入溅射气体可有效提升腔体1内溅射气体的分布的均匀性。
图7为包含有调节阀的进气管道的结构示意图，图8为靶材上跑道区的示意图，如图7和图8所示，在该进气管道5的出气孔7处还设置有调节阀9，调节阀9与出气孔7连接以调节出气孔7的出气流量。在实际的生产过程中，腔体1内部分区域的磁场强度不均匀，例如：在靶材2上跑道区11的两头区域的磁场强度较强，在腔体1内溅射气体的分布的均匀的条件下，两头区域处的刻蚀速度明显较快，从而造成了靶材2刻蚀不均匀，进而导致镀膜的厚度不均匀。为解决上述问题，可通过在进气孔外设置调节阀9，并调节位于跑道区11的两头区域附近的调节阀9，使得跑道区11的两头区域的溅射气体的量下降，从而降低靶材2上该区域的刻蚀速度，有效保证了靶材2刻蚀的均匀性。采用上述类似的过程，通过调节阀9调节腔体1内的局部位置的溅射气体浓度，可实现靶材2的均匀刻蚀，从而提升了镀膜的均一性。
可选地，本实施例提供的反应腔室还包括：加热装置10，加热装置10与进气管道5连接以对进气管道5内的溅射气体进行加热。图9为进气管道外套置了加热装置的示意图，如图9所示，通过该加热装置10可以对进气管道5内的溅射气体进行加热，使得通入至腔体1内的溅射气体更容易离化。需要说明是的，本实施中的加热装置10还可以通过其他方式与进气管道5连接，例如：加热装置10设置在进气管道5的内壁从而直接对进气管道5内的溅射气体进行直接加热，或者加热装置10与进气管道5相连以加热进气管道5从而实现对溅射气体的间接加热。
需要说明的是，附图中进气管道5呈圆柱形、进气孔呈椭圆形仅仅是起到示意性的作用，并不对本发明中进气管道5和进气孔的形状产生限制。
本发明实施例一提供了一种反应腔室，该反应腔室包括腔体，腔体内平行设置有若干个竖直放置的靶材，相邻靶材之间设置有进气管道，进气管道的一端设置有第一进气口，进气管道的管道壁上设置有若干个出气孔，溅射气体从第一进气口通入进气管道并通过出气孔进入到腔体内，本发明的技术方案通过在相邻靶材之间设置进气管道，且在进气管道的管道壁上设置若干个出气孔，从而使得溅射气体能较快的充满整个腔体，而且通过上述通气方式可有效保证腔体内溅射气体浓度的均匀，从而使得镀膜的均一性得到提高。同时，出气孔外的气流还能有效的对靶材进行散热，可有效避免靶材产生部分脱落的现象。
实施例二
本发明实施例二提供了一种磁控溅射设备，该磁控溅射设备包括：反应腔室，该反应腔室采用上述实施例一中提供的反应腔室，具体可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。
本发明实施例二提供了一种磁控溅射设备，该磁控溅射设备包括：反应腔室，该反应腔室包括腔体，腔体内平行设置有若干个竖直放置的靶材，相邻靶材之间设置有进气管道，进气管道的一端设置有第一进气口，进气管道的管道壁上设置有若干个出气孔，溅射气体从第一进气口通入进气管道并通过出气孔进入到腔体内，本发明的技术方案通过在相邻靶材之间设置进气管道，且在进气管道的管道壁上设置若干个出气孔，从而使得溅射气体能较快的充满整个腔体，而且通过上述通气方式可有效保证腔体内溅射气体浓度的均匀，从而使得镀膜的均一性得到提高。同时，出气孔外的气流还能有效的对靶材进行散热，可有效避免靶材产生部分脱落的现象。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种反应腔室，其特征在于，包括：腔体，所述腔体内平行设置有若干个竖直放置的靶材，相邻所述靶材之间设置有一个进气管道，所述进气管道的一端设置有第一进气口，所述进气管道的管道壁上设置有若干个出气孔，溅射气体从所述第一进气口通入至所述进气管道内，并通过所述出气孔进入到所述腔体内。
2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述进气管道的另一端设置有所述第二进气口，所述溅射气体从所述第一进气口和/或所述第二进气口进入所述进气管道内，并通过所述出气孔进入到所述腔体内。
3.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述第一进气口靠近所述腔体的顶部；
或者，所述第一进气口靠近所述腔体的底部。
4.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述出气孔位于所述管道壁的相对两侧。
5.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述进气管道上的全部所述出气孔均匀分布。
6.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，多个所述出气孔形成网状结构。
7.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，还包括：调节阀，所述调节阀与所述出气孔连接以调节所述出气孔的出气流量。
8.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，还包括：加热装置，所述加热装置与所述进气管道连接以对所述进气管道内的溅射气体进行加热。
9.一种磁控溅射设备，其特征在于，包括：反应腔室，所述反应腔室采用上述权利要求1至8中任一所述的反应腔室。
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