CN106756780A - 一种用于溅射成膜工艺的掩膜板及溅射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种用于溅射成膜工艺的掩膜板及溅射装置，涉及溅射镀膜技术领域，在溅射镀膜过程中，可减少粉尘飘落到待镀膜基板上。该掩膜板包括掩膜板本体，所述掩膜板本体具有镂空区域，所述掩膜板本体的溅射面上设置有多个微凸起。用于溅射设备中。

Description

一种用于溅射成膜工艺的掩膜板及溅射装置
技术领域
本发明涉及溅射镀膜技术领域，尤其涉及一种用于溅射成膜工艺的掩膜板及溅射装置。
背景技术
磁控溅射法由于具有成膜速度快、成膜均匀性好以及溅射所获得的薄膜与基板的结合性好等优点而得到广泛应用。磁控溅射的基本原理是：在真空中利用电磁场产生高密度的荷能粒子，荷能粒子受靶材电场的吸引轰击靶材，溅射出的大量靶材原子会在基板上沉积成膜。
然而，利用磁控溅射法轰击靶材，在基板上成膜过程中，也会在掩膜板(MASK)上成膜，当靶材为非金属材料时，随着掩膜板上沉积的非金属薄膜的厚度增加，非金属薄膜无法致密堆积，因而会形成粉尘，而粉尘若飘落在正镀膜的基板上，会影响基板上薄膜的正常生长及薄膜的电性，从而导致形成的膜层的质量较差。
为了解决上述问题，现有技术中通常会在连续镀膜3～5天后，开腔清理粉尘，然而这样会严重影响生产效率，并且每次开腔后，真空气氛需要较长时间才能恢复，从而会影响形成的膜层的质量。
发明内容
本发明的实施例提供一种用于溅射成膜工艺掩膜板及溅射装置，在溅射镀膜过程中，可减少粉尘飘落到待镀膜基板上。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供一种用于溅射成膜工艺的掩膜板，包括掩膜板本体，所述掩膜板本体具有镂空区域，所述掩膜板本体的溅射面上设置有多个微凸起。
优选的，所述掩膜板本体的外边缘为矩形，所述微凸起为条状微凸起，多个条状微凸起沿所述掩膜板本体一条边的长度方向依次排布，且所述条状微凸起的长度方向与该边的长度方向交叉。
优选的，所述条状微凸起为直条状微凸起，所述直条状微凸起包括沿其长度方向延伸的两个侧壁，每个所述直条状微凸起的两个侧壁中位于同侧的第一侧壁均相对所述掩膜板本体呈锐角倾斜。
优选的，各所述直条状微凸起的第一侧壁的倾斜角度相同。
优选的，所述第一侧壁相对于所述掩膜板本体的倾斜角度为45°～60°。
优选的，每个所述直条状微凸起还包括沿其长度方向延伸的第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相互平行。
优选的，所述第一侧壁的宽度为4～5mm。
优选的，相邻所述微凸起的底部之间的距离为1～4mm，其中所述微凸起的底部为与所述掩膜板本体接触的端部。
优选的，所述微凸起的顶部为弧面，且所述弧面向远离所述掩膜板本体的一侧凸起。
优选的，所述多个微凸起均匀分布在所述掩膜板本体上。
优选的，所述多个微凸起与所述掩膜板本体一体成型。
第二方面，提供一种溅射装置，包括：基板放置台、用于放置靶材的靶材安装座以及设置在所述基板放置台和所述靶材安装座之间的掩膜板，所述掩膜板为上述的掩膜板；其中，所述掩膜板上的微凸起朝向所述靶材安装座设置。
本发明实施例提供一种用于溅射成膜工艺的掩膜板及溅射装置，在利用溅射法形成非金属薄膜时，掩膜板本体的溅射面上设置有多个微凸起，当粉尘飘落到掩膜板本体上的微凸起之间后，在后续镀膜时，由于粉尘无法再次从微凸起之间飘出，因而减小了镀膜过程中的粉尘，避免了粉尘飘落到正镀膜基板上，保证了成膜质量，延长了掩膜板的使用时间。相对现有技术，由于无需频繁开腔清理粉尘，因而避免影响生产效率，且避免了开腔对成膜质量的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1(a)为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图一；
图1(b)为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图二；
图1(c)为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图三；
图2(a)为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图四；
图2(b)为图2(a)AA向剖视示意图；
图2(c)为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图五；
图2(d)为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图六；
图3为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图七；
图4为本发明实施例提供的一种掩膜板的结构示意图八；
图5为本发明实施例提供的一种溅射装置的结构示意图一；
图6为本发明实施例提供的一种溅射装置的结构示意图二。
附图标记：
01-基板放置台；02-靶材安装座；03-掩膜板；10-掩膜板本体；20-微凸起；201-第一侧壁；202-第二侧壁；30-挡墙；40-待镀膜的基板；50-靶材。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种用于溅射成膜工艺的掩膜板，如图1-图4所示，包括掩膜板本体10，掩膜板本体10具有镂空区域，掩膜板本体10的溅射面上设置有多个微凸起20。
需要说明的是，第一，对于微凸起20的形状不进行限定，微凸起20可以是如图1(a)和图1(b)所示为条状，也可以是如图1(c)所示为颗粒状。
微凸起20即指凸起相对掩膜板本体10而言，尺寸比较小。
第二，掩膜板本体10的溅射面指的是溅射镀膜过程中掩膜板本体10中朝向靶材的面。
第三，对于掩膜板本体10的结构不进行限定，可以是如图1(a)、图1(b)和图1(c)所示，掩膜板本体10设置有微凸起20的一侧为平面，也可以是如图2所示，掩膜板本体10设置有微凸起20的一侧的边缘包括一圈挡墙30，此时掩膜板本体10的溅射面不包括该挡墙30，该挡墙30在溅射成膜过程中，用于使靶材和掩膜板本体10的溅射面保持一定的距离。此外，挡墙30和具有镂空区域的板块可以通过一体成型形成掩膜板本体10，此时附图2(a)中没有虚线。
第四，微凸起20可以和掩膜板本体10一体成型，也可以是在形成掩膜板本体10后，再在掩膜板本体10上单独形成微凸起20，对此不进行限定。
同时，微凸起20的材料可以和掩膜板本体10的材料相同，也可以不同，微凸起20和掩膜板本体10的材料可以选用与现有技术的掩膜板相同的材料来制作，例如，经过表面处理过的铝材质等。
第五，对于掩膜板本体10上镂空区域的大小和形状不进行限定，可以根据待镀膜基板上需要形成的膜层的大小和形状进行相应设置。
本发明实施例提供一种用于溅射成膜工艺的掩膜板，在利用溅射法形成非金属薄膜时，掩膜板本体10的溅射面上设置有多个微凸起20，当粉尘飘落到掩膜板本体10上的微凸起20之间后，在后续镀膜时，由于粉尘无法再次从微凸起20之间飘出，因而减小了镀膜过程中的粉尘，避免了粉尘飘落到正镀膜基板上，保证了成膜质量，延长了掩膜板的使用时间。相对现有技术，由于无需频繁开腔清理粉尘，因而避免影响生产效率，且避免了开腔对成膜质量的影响。
优选的，如图1(a)、图1(b)和图2(a)所示，掩膜板本体10的外边缘为矩形，微凸起20为条状微凸起，多个条状微凸起沿掩膜板本体10一条边的长度方向依次排布，且条状微凸起的长度方向与该边的长度方向交叉。
其中，条状微凸起的长度方向与掩膜板本体10的一条边的长度方向交叉，即条状微凸起的长度方向与该边的长度方向非平行。条状微凸起的长度方向与该边的长度方向交叉可以是条状微凸起的长度方向与该边的长度方向垂直，也可以是条状微凸起的长度方向相对该边的长度方向倾斜。
由于掩膜板在使用时，一般掩膜板的一个侧面会与地面平行放置，在掩膜板本体10的外边缘为矩形的情况下，此时掩膜板本体10的一个边与地面垂直，当多个条状微凸起沿掩膜板本体10的该条边的长度方向依次排布时，若条状微凸起的长度方向与该边的长度方向垂直，此时条状微凸起的长度方向与地面平行，因而当粉尘落在条状微凸起上时，不会因为重力的原因向下滑落。基于此，优选的条状微凸起的长度方向与该边的长度方向垂直。
在此基础上，条状微凸起可以是直条状微凸起，也可以是弯曲条状微凸起(本发明附图1(a)、图1(b)和图2(a)以条状微凸起为直条状微凸起为例进行示意)。
此外，条状微凸起沿长度方向延伸的两个侧壁可以如图1(a)所示相对掩膜板本体10垂直设置，也可以如图1(b)和图2(a)所示相对掩膜板本体10倾斜设置。
本发明实施例，由于微凸起20为条状微凸起，相对于微凸起20为颗粒状微凸起，条状微凸起可以使粉尘更容易飘落到微凸起20之间，且飘落到条状微凸起上的粉尘不容易再从条状微凸起上飘落。
优选的，如图1(b)和图2所示，条状微凸起为直条状微凸起，直条状微凸起包括沿其长度方向延伸的两个侧壁，每个直条状微凸起的两个侧壁中位于同侧的第一侧壁201均相对掩膜板本体10呈锐角倾斜。
此处，每个直条状微凸起的第一侧壁201相对掩膜板本体10呈锐角倾斜，对于锐角θ的大小不进行限定，可以为0°～90°之间的任意锐角。对于第一侧壁201，可以是直条状微凸起沿其长度方向延伸的两个侧壁中的任意一个侧壁，以附图2(b)为例，每个直条状微凸起以右侧的侧壁为第一侧壁201。
在此基础上，各个直条状微凸起的第一侧壁201相对掩膜板本体10倾斜的角度可以相同，也可以不同。
其中，直条状微凸起包括沿其长度方向延伸的两个侧壁，对于除第一侧壁201以外的另外一个侧壁(第二侧壁202)与掩膜板本体10的夹角不进行限定，另外一个侧壁相对掩膜板本体10的夹角可以如图2(b)所示为钝角，也可以如图2(c)所示为直角，当然也可以如图2(d)所示为锐角。
本发明实施例，当条状微凸起为直条状微凸起，相对于弯曲条状微凸起，直条状微凸起的制作工艺简单。在此基础上，在溅射镀膜过程中，当掩膜板竖直放置，第一侧壁201朝上时，由于第一侧壁201均相对掩膜板本体10呈锐角倾斜，因而粉尘更容易飘落到微凸起20之间，且飘落到微凸起20上的粉尘不会因为重力从微凸起20上飘出。
进一步优选的，如图1(b)和图2所示，各直条状微凸起的第一侧壁201的倾斜角度相同。
此处，各直条状微凸起的第一侧壁201的倾斜角度相同，即各直条状微凸起的第一侧壁201与掩膜板本体10的夹角相同。
其中，对于各直条状微凸起的第一侧壁201的倾斜角度不进行限定，只要倾斜角度为锐角即可。由于第一侧壁201相对于掩膜板本体10的倾斜角度为45°～60°，可以使得落在微凸起20之间的粉尘的量最多，且粉尘不容易从微凸起20之间飘落出，因而优选的，第一侧壁201相对于掩膜板本体10的倾斜角度为45°～60°。进一步优选的，第一侧壁201相对于掩膜板本体10的倾斜角度为60°。
本发明实施例，由于各直条状微凸起的第一侧壁201的倾斜角度相同，因而可以使粉尘均匀飘落到掩膜板本体10上的微凸起20之间，避免各直条状微凸起的第一侧壁201的倾斜角度不相同，而导致落在微凸起20上的粉尘的量不同，影响形成的膜层质量的均匀性。
优选的，如图1(a)、图1(b)、图2(a)和图2(b)所示，每个直条状微凸起还包括沿其长度方向延伸的第二侧壁202，第一侧壁201和第二侧壁202相互平行。
本发明实施例，第一侧壁201和第二侧壁201相互平行，可以简化了微凸起20的制作工艺。
在此基础上，当各直条状微凸起的第一侧壁201相对掩膜板本体10的倾斜角度相同，且第一侧壁201和第二侧壁202相互平行时，此时一个直条状微凸起的第一侧壁201与相邻直条状微凸起的第二侧壁202之间的距离从靠近掩膜板本体10到远离掩膜板本体10的方向均相等。若第一侧壁201和第二侧壁202不平行，则此时一个直条状微凸起的第一侧壁201与相邻直条状微凸起的第二侧壁202之间的距离从靠近掩膜板本体10到远离掩膜板本体10的方向是逐渐增大或逐渐减小的。当一个直条状微凸起的第一侧壁201与相邻直条状微凸起的第二侧壁202之间的距离从靠近掩膜板本体10到远离掩膜板本体10的方向逐渐增大时，则粉尘飘落到微凸起20之间后，容易再从微凸起20之间飘落出去；而当一个直条状微凸起的第一侧壁201与相邻直条状微凸起的第二侧壁202之间的距离从靠近掩膜板本体10到远离掩膜板本体10的方向逐渐减小时，则粉尘不容易飘落到微凸起20之间，因而第一侧壁201和第二侧壁202相互平行可以确保粉尘既容易飘落到直条状微凸起之间，又不容易从直条状微凸起之间飘落出去。
优选的，如图3所示，第一侧壁201的宽度a为4～5mm。
其中，第一侧壁201为一个二维平面，包括长度和宽度，沿微凸起20的长度方向延伸的为长度，沿靠近掩膜板本体10到远离掩膜板本体10方向或沿远离掩膜板本体10到靠近掩膜板本体10方向的为宽度。
本发明实施例，若第一侧壁201的宽度a太小，则飘落到第一侧壁201上的粉尘的量较少；若第一侧壁201的宽度a太大，可能会影响到掩膜板的性能，因而优选的第一侧壁201的宽度a为4～5mm。
优选的，如图3所示，相邻微凸起20的底部之间的距离b为1～4mm，其中微凸起20的底部为与掩膜板本体10接触的端部。
本发明实施例，若相邻微凸起20的底部之间的距离b太小，而粉尘又具有一定的尺寸大小，则粉尘可能不易飘落到微凸起20之间；若相邻微凸起20的底部之间的距离b太大，则有些粉尘飘落到微凸起20之间后可能又会飘出，基于此，优选微凸起20的底部之间的距离b为1～4mm。
优选的，如图1-图4所示，微凸起20的顶部为弧面，且弧面向远离掩膜板本体10的一侧凸起。
其中，微凸起20的底部为与掩膜板本体10接触的端部，微凸起20的顶部为最远离掩膜板本体10的端部。
此处，弧面指的是球面的一部分。
本发明实施例，由于微凸起20的顶部为弧面，因而相对于微凸起20的顶部为平面或尖端，弧面可以避免微凸起20的顶部放电。
优选的，如图1-图4所示，多个微凸起20均匀分布在掩膜板本体10上。
其中，掩膜板本体10包括镂空区域和非镂空区域，多个微凸起20均匀分布在非镂空区域。
本发明实施例，多个微凸起20均匀分布在掩膜板本体10上，可以确保粉尘均匀地飘落在微凸起20之间，以保障形成的膜层的质量均匀性。
优选的，如图4所示，多个微凸起20与掩膜板本体10一体成型。
本发明实施例，多个微凸起20与掩膜板本体10一体成型，可以简化掩膜板的制作工艺。
本发明实施例还提供一种溅射装置，如图5和图6所示，包括：基板放置台01、用于放置靶材的靶材安装座02以及设置在基板放置台01和靶材安装座02之间的掩膜板03，掩膜板03为上述的掩膜板；其中，掩膜板03上的微凸起20朝向靶材安装座02设置。
其中，如图5和图6所示，基板放置台01用于放置待镀膜的基板40，靶材安装座02用于放置靶材50。
需要说明的是，附图6中为了使待镀膜的基板40、掩膜板03和靶材50之间能够形成一个密闭空间，且靶材50与掩膜板03之间有一定的间距，防止溅射镀膜时，溅射出的靶材原子溅射到腔室壁上，给后期的设备维护带来诸多不便，因而在掩膜板本体10的边缘做了一圈挡墙30。在此基础上，掩膜板03的长度和宽度都应该根据实际需要来调整，以使溅射出的靶材原子能顺利沉积到待镀膜基板40上同时又不会溅射到腔室壁上。
本发明实施例，在溅射成膜过程中，一部分靶材原子会沉积在待镀膜的基板40，一部分靶材原子会沉积在掩膜板03上，由于掩膜板本体10的溅射面上设置有多个微凸起20，且多个微凸起20朝向靶材设置，因此当粉尘飘落到掩膜板本体10上的微凸起20之间后，在后续镀膜时，由于粉尘无法再次从微凸起20之间飘出，因而减小了镀膜过程中的粉尘，避免飘落到正镀膜基板上，保证了成膜质量，延长了掩膜板的使用时间。相对现有技术，由于无需频繁开腔清理粉尘，因而避免影响生产效率，且避免了开腔对成膜质量的影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种用于溅射成膜工艺的掩膜板，包括掩膜板本体，所述掩膜板本体具有镂空区域，其特征在于，所述掩膜板本体的溅射面上设置有多个微凸起。
2.根据权利要求1所述的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板本体的外边缘为矩形，所述微凸起为条状微凸起，多个条状微凸起沿所述掩膜板本体一条边的长度方向依次排布，且所述条状微凸起的长度方向与该边的长度方向交叉。
3.根据权利要求2所述的掩膜板，其特征在于，所述条状微凸起为直条状微凸起，所述直条状微凸起包括沿其长度方向延伸的两个侧壁，每个所述直条状微凸起的两个侧壁中位于同侧的第一侧壁均相对所述掩膜板本体呈锐角倾斜。
4.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，各所述直条状微凸起的第一侧壁的倾斜角度相同。
5.根据权利要求4所述的掩膜板，其特征在于，所述第一侧壁相对于所述掩膜板本体的倾斜角度为45°～60°。
6.根据权利要求3-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，每个所述直条状微凸起还包括沿其长度方向延伸的第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相互平行。
7.根据权利要求3所述的掩膜板，其特征在于，所述第一侧壁的宽度为4～5mm。
8.根据权利要求1-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，相邻所述微凸起的底部之间的距离为1～4mm，其中所述微凸起的底部为与所述掩膜板本体接触的端部。
9.根据权利要求1-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述微凸起的顶部为弧面，且所述弧面向远离所述掩膜板本体的一侧凸起。
10.根据权利要求1-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述多个微凸起均匀分布在所述掩膜板本体上。
11.根据权利要求1-5任一项所述的掩膜板，其特征在于，所述多个微凸起与所述掩膜板本体一体成型。
12.一种溅射装置，包括：基板放置台、用于放置靶材的靶材安装座以及设置在所述基板放置台和所述靶材安装座之间的掩膜板，其特征在于，所述掩膜板为权利要求1-11任一项所述的掩膜板；
其中，所述掩膜板上的微凸起朝向所述靶材安装座设置。
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