CN103966562B - 用于溅射腔室的靶材组件、溅射装置以及溅镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于溅射腔室的靶材组件，所述靶材组件包括按第一方向排列的n个第一靶材，以及按与第一方向互相垂直的第二方向排列的两个第二靶材，其中，至少部分第一靶材位于所述两个第二靶材之间；并且，每一第一靶材以及每一第二靶材由功率源分别控制；其中，n≥2。本发明还公开了一种包含前述靶材组件的溅射装置和采用该溅射装置对玻璃基板进行溅镀的方法。
Description
技术领域
本发明涉及物理气相沉积技术领域,尤其涉及一种改善镀层均匀性的靶材组件的设计，以及包含该靶材组件的溅射装置和采用该溅射装置对玻璃基板进行溅镀的方法。
背景技术
溅镀(sputter)是一种物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition，PVD)工艺，其物理现象表现为在一相对稳定真空状态下，阴阳极间产生辉光放电，极间气体分子被离子化而产生带电电荷，其中正离子受阴极之负电位加速运动而撞击阴极上之靶材，将其原子等粒子溅出，此溅出之原子则沉积于阳极之基板上而形成薄膜。目前，在制备液晶面板的过程中，在玻璃基板上进行成膜制程时，一般都采用PVD溅镀工艺。如图1所示，现有的靶材组件50设计为按平行于玻璃基板短边的方向并行排列的多个相同的靶材501组成，功率源向所述靶材组件中不同的单一靶材分别提供电压。这种结构的靶材组件导致在对玻璃基板溅镀的过程中，玻璃基板长边方向的边缘在成膜时无法优化，影响了玻璃基板成膜的均一性，给设计与制程改善造成瓶颈。特别是当液晶面板的尺寸越来越越大时，需要在基板上成膜的面积也较大时，这种不均一性更加明显。因此，设计一种靶材组件使得在对玻璃基板进行溅镀时得到较高均一性的薄膜，具有十分重要的意义。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于溅射腔室的靶材组件，主要用于在液晶面板的加工工艺中对玻璃基板进行溅镀，改善在玻璃基板上获得的薄膜的均匀性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种用于溅射腔室的靶材组件，所述靶材组件包括按第一方向排列的n个第一靶材，以及按与第一方向互相垂直的第二方向排列的两个第二靶材，其中，至少部分第一靶材位于所述两个第二靶材之间；并且，每一第一靶材以及每一第二靶材由功率源分别控制；其中，n≥2。
优选地，所述第二靶材沿所述第一方向延伸，直至与第1个第一靶材的始端和第n个第一靶材的末端平齐，即，全部的第一靶材均位于该两个第二靶材之间；其中的始端和末端是沿第一方向看齐的。
优选地，n≥3；所述第二靶材沿所述第一方向延伸，直至与第2个第一靶材的始端和第n-1个第一靶材的末端平齐，即，第2至第n-1个第一靶材均位于该两个第二靶材之间；第1和第n个第一靶材沿所述第二方向延伸，直至与第1个第二靶材的上端和第2个第二靶材的下端平齐，即，两个第二靶材均位于第1和第n个第一靶材之间；其中的始端和末端是沿第一方向看齐的，上端和下端是沿第二方向看齐的。
优选地，该靶材组件用于在液晶面板的加工工艺中，对玻璃基板进行溅镀；其中，所述第一方向平行于玻璃基板的长边，所述第二方向平行于玻璃基板的短边。
优选地，所述第二靶材由按第一方向排列的多个第三靶材组成。
优选地，n的取值为12。
优选地，所有的第一靶材具有相等的宽度，所有的第二靶材具有相等的宽度，所有的第三靶材具有相等的长度。
优选地，第一靶材的宽度不小于第二靶材的宽度；第三靶材的长度与第一靶材的宽度相等。
本发明的另一方面是提供一种溅射装置，包括：
溅射腔室，所述溅射腔室中至少设置有靶材背板和基板支撑件，所述靶材背板和基板支撑件相对设置，所述靶材背板上安装有如前所述的靶材组件；
功率源，用于向所述靶材组件提供电压；其中，所述靶材组件中的每一单一靶材由所述功率源分别控制。
本发明还提供了一种溅镀方法，用于在液晶面板的加工工艺中，采用如上所述的溅射装置对玻璃基板进行溅镀，包括：
将玻璃基板放置于所述基板支撑件上；
由所述功率源向所述靶材组件提供电压对所述玻璃基板进行溅镀；其中，所述功率源向所述靶材组件中不同的单一靶材分别提供电压，以在所述玻璃基板上获得均匀的镀层。
优选地，所述功率源向位于所述靶材组件的中间位置的靶材提供相同的第一电压，向位于所述靶材组件的边缘位置的靶材提供相同的第二电压；其中，中间位置的靶材是指第2至第n-1个第一靶材，边缘位置的靶材是指第1个第一靶材、第n个第一靶材以及两个第二靶材，并且第一电压小于第二电压。
相比于现有技术，本发明提供的靶材组件，在纵向和横向上都设置有由功率源单一控制的靶材，在对基板溅镀成膜时，可对多个镀膜方向优化，尤其是在基板的边缘部分。通过功率源对边缘部分的靶材提供的电压进行优化，使得在基板上，在边缘部分获得与中间部分较为均一的薄膜，提升了产品的品质以及工艺的良率。
附图说明
图1是现有的一种靶材组件的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的溅射装置的结构框图。
图3是本发明实施例1提供的靶材组件的结构示意图。
图4是本发明实施例2提供的靶材组件的结构示意图。
图5是本发明实施例3提供的靶材组件的结构示意图。
图6是本发明实施例4提供的靶材组件的结构示意图。
具体实施方式
如前所述，本发明目的是提供一种用于溅射腔室的靶材组件和溅射装置，主要用于在液晶面板的加工工艺中对玻璃基板进行溅镀，改善在玻璃基板上获得的薄膜的均匀性。
具体地，参阅附图2-6，本实施例提供的溅射装置包括：溅射腔室1，所述溅射腔室1中至少设置有靶材背板30和基板支撑件20，所述靶材背板30和基板支撑件20相对设置，所述靶材背板20上安装有靶材组件10；功率源2，用于向所述靶材组件10提供电压。一般的，所述溅射腔室1都为真空腔室，通过与外部的抽真空装置连接，保持一个相对稳定真空状态。
其中的靶材组件10的结构可参阅附图3-6，该靶材组件包括：按第一方向(如附图中的X方向)排列的n个第一靶材101，以及按与第一方向互相垂直的第二方向(如附图中的Y方向)排列的两个第二靶材102，其中，至少部分第一靶材101位于所述两个第二靶材102之间；并且，每一第一靶材101以及每一第二靶材102由功率源2分别控制；其中，n≥2。
如上所述的溅射装置用于在液晶面板的加工工艺中对玻璃基板进行溅镀，可以概括为包括：首先将玻璃基板40放置于所述基板支撑件20上，其中，上述第一方向平行于玻璃基板40的长边，第二方向平行于玻璃基板40的短边。然后由所述功率源2向所述靶材组件10提供电压对所述玻璃基板40进行溅镀；其中，所述功率源2向所述靶材组件10中不同的单一靶材分别提供电压，以在所述玻璃基板40上获得均匀的镀层。
具体的，为了使得在玻璃基板40上，在边缘部分获得与中间部分较为均一的薄膜，所述功率源2向位于所述靶材组件10的中间位置的靶材提供相同的第一电压，向位于所述靶材组件10的边缘位置的靶材提供相同的第二电压；其中，中间位置的靶材是指第2至第n-1个第一靶材101，边缘位置的靶材是指第1个第一靶材101、第n个第一靶材101以及两个第二靶材102，并且第一电压小于第二电压。
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面将结合附图用实施例对本发明提供的靶材组件做进一步说明。
实施例1
如图3所示，本实施例中的靶材组件10包括：沿X方向并行排列的12个(即n的取值为12)第一靶材101以及沿Y方向并行排列的2个第二靶材102。其中，第二靶材102沿X方向延伸，直至与第1个第一靶材101a的始端和第n个第一靶材101b的末端平齐，即，全部的第一靶材101均位于该两个第二靶材102之间。其中的始端和末端是沿X方向看齐的，即，第1个第一靶材101a的始端是指第1个第一靶材101a中远离第2个第一靶材的一侧，第n个第一靶材101b的末端是指第n个第一靶材101b中远离第n-1个第一靶材的一侧。
在本实施例中，所有的第一靶材101具有相等的宽度D1，所有的第二靶材102具有相等的宽度D2，并且第一靶材101的宽度D1不小于第二靶材102的宽度D2。
在本实施例中，每一个单一的靶材101、102均由功率源2分别控制，在对玻璃基板溅镀成膜时，可对多个镀膜方向优化，尤其是在玻璃基板的边缘部分，由于在边缘部分增加设置了两个第二靶材102，通过功率源2对边缘部分的靶材提供的电压进行优化，使得在玻璃基板上，在边缘部分获得与中间部分较为均一的薄膜，提升了产品的品质以及工艺的良率。
实施例2
本实施例提供的靶材组件10如图4所示，与实施例1提供的靶材组件的不同之处在于，第二靶材102由沿X方向并行排列的12个第三靶材1021组成，每一个第三靶材1021均由功率源2分别控制。
在本实施例中，所有的第三靶材1021具有相等的长度L1，并且第三靶材1021的长度L1与第一靶材101的宽度D1相等。
本实施例将两个第二靶材102分割为多个第三靶材1021，通过功率源2对多个第三靶材1021提供的电压进行优化，使得在玻璃基板上溅镀的效果更佳。特别在成膜的面积较大时，该方案对于边缘位置的优化可获得更好的成膜效果。
实施例3
如图5所示，本实施例中的靶材组件10包括：沿X方向并行排列的12个(即n的取值为12)第一靶材101以及沿Y方向并行排列的2个第二靶材102。其中，第二靶材102沿X方向延伸，直至与第2个第一靶材101c的始端和第n-1个第一靶材101d的末端平齐，即，第2至第n-1个第一靶材101均位于该两个第二靶材102之间；第1和第n个第一靶材101a、101b沿Y方向延伸，直至与第1个第二靶材102a的上端和第2个第二靶材102b的下端平齐，即，两个第二靶材102均位于第1和第n个第一靶材101a、101b之间。其中的始端和末端是沿X方向看齐的，即，第2个第一靶材101c的始端是指第2个第一靶材101c中远离第3个第一靶材的一侧，第n-1个第一靶材101d的末端是指第n-1个第一靶材101d中远离第n-2个第一靶材的一侧；上端和下端是沿Y方向看齐的，第1个第二靶材102a的上端是指第1个第二靶材102a中远离第一靶材101的一侧，而第2个第二靶材102b的下端是指第2个第二靶材102b中远离第一靶材101的一侧。
与实施例1类似，在本实施例中，所有的第一靶材101具有相等的宽度D1，所有的第二靶材102具有相等的宽度D2，并且第一靶材101的宽度D1不小于第二靶材102的宽度D2。
实施例4
本实施例提供的靶材组件10如图6所示，与实施例3提供的靶材组件的不同之处在于，第二靶材102由沿X方向并行排列的10个第三靶材1021组成，每一个第三靶材1021均由功率源2分别控制。
在本实施例中，所有的第三靶材1021具有相等的长度L1，并且第三靶材1021的长度L1与第一靶材101的宽度D1相等。
综上所述，本发明提供的靶材组件，在纵向和横向上都设置有由功率源单一控制的靶材，在对基板溅镀成膜时，可对多个镀膜方向优化，尤其是在基板的边缘部分。通过功率源对边缘部分的靶材提供的电压进行优化，使得在基板上，在边缘部分获得与中间部分较为均一的薄膜，提升了产品的品质以及工艺的良率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于溅射腔室的靶材组件，其特征在于，所述靶材组件(10)包括按第一方向排列的n个第一靶材(101)，以及按与第一方向互相垂直的第二方向排列的两个第二靶材(102)，其中，至少部分第一靶材(101)位于所述两个第二靶材(102)之间；并且，每一第一靶材(101)以及每一第二靶材(102)由功率源(2)分别控制；
所述第二靶材(102)沿所述第一方向延伸，直至与第1个第一靶材(101a)的始端和第n个第一靶材(101b)的末端平齐，即，全部的第一靶材(101)均位于该两个第二靶材(102)之间；其中的始端和末端是沿第一方向看齐的，其中，n≥2；
或者是，所述第二靶材(102)沿所述第一方向延伸，直至与第2个第一靶材(101c)的始端和第n-1个第一靶材(101d)的末端平齐，即，第2至第n-1个第一靶材(101)均位于该两个第二靶材(102)之间；第1和第n个第一靶材(101a、101b)沿所述第二方向延伸，直至与第1个第二靶材(102a)的上端和第2个第二靶材(102b)的下端平齐，即，两个第二靶材(102)均位于第1和第n个第一靶材(101a、101b)之间；其中的始端和末端是沿第一方向看齐的，上端和下端是沿第二方向看齐的，其中，n≥3。
2.根据权利要求1所述的靶材组件，其特征在于，该靶材组件(10)用于在液晶面板的加工工艺中，对玻璃基板(40)进行溅镀；其中，所述第一方向平行于玻璃基板(40)的长边，所述第二方向平行于玻璃基板(40)的短边。
3.根据权利要求1或2所述的靶材组件，其特征在于，所述第二靶材(102)由按第一方向排列的多个第三靶材(1021)组成。
4.根据权利要求3所述的靶材组件，其特征在于，n的取值为12。
5.根据权利要求4所述的靶材组件，其特征在于，所有的第一靶材(101)具有相等的宽度，所有的第二靶材(102)具有相等的宽度，所有的第三靶材(1021)具有相等的长度。
6.根据权利要求5所述的靶材组件，其特征在于，第一靶材(101)的宽度不小于第二靶材(102)的宽度；第三靶材(1021)的长度与第一靶材(101)的宽度相等。
7.一种溅射装置，其特征在于，包括：
溅射腔室(1)，所述溅射腔室(1)中至少设置有靶材背板(30)和基板支撑件(20)，所述靶材背板(30)和基板支撑件(20)相对设置，所述靶材背板(30)上安装有如权利要求1-6任一所述的靶材组件(10)；
功率源(2)，用于向所述靶材组件(10)提供电压；其中，所述靶材组件(10)中的每一单一靶材由所述功率源(2)分别控制。
8.一种溅镀方法，用于在液晶面板的加工工艺中，对玻璃基板进行溅镀，其特征在于，采用如权利要求7所述的溅射装置，包括：
将玻璃基板(40)放置于所述基板支撑件(20)上；
由所述功率源(2)向所述靶材组件(10)提供电压对所述玻璃基板(40)进行溅镀；其中，所述功率源(2)向所述靶材组件(10)中不同的单一靶材分别提供电压，以在所述玻璃基板(40)上获得均匀的镀层。
9.根据权利要求8所述的溅镀方法，其特征在于，所述功率源(2)向位于所述靶材组件(10)的中间位置的靶材提供相同的第一电压，向位于所述靶材组件(10)的边缘位置的靶材提供相同的第二电压；其中，中间位置的靶材是指第2至第n-1个第一靶材，边缘位置的靶材是指第1个第一靶材、第n个第一靶材以及两个第二靶材，并且第一电压小于第二电压。
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