CN110140191B - 磁控管溅射装置的磁铁控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制可利用在磁控管溅射装置的磁铁的系统等，本发明的磁控管溅射装置的磁铁控制系统包括：驱动电源部；包括多个磁铁集合体的磁性产生部；及包括选择性地能够控制所述驱动电源部和所述多个磁铁集合体中一个以上开关的磁性控制部。

Description

磁控管溅射装置的磁铁控制系统

技术领域

本发明涉及可利用在磁控管溅射装置的控制磁铁系统等，涉及控制多个磁铁结构体间连接的磁控管溅射装置的磁铁控制系统。

背景技术

溅射装置是制造半导体、FPD(LCD、OLED等)或者太阳电池时，在基板上镀薄膜的装置。此外，溅射装置也可利用在卷式生产方式(roll to roll)装置。溅射装置中的一个磁控管溅射(magnetron sputtering)装置，利用由真空状态的铅室(chamber)内注入气体，生成等离子，将离子化的气体粒子离子与将要镀的目标(target)物质冲突之后，将由冲突溅射的粒子镀在基板的技术。在这种情况下，未来形成磁力线，磁铁单元面向基板，配置在目标后面。即，形成在目标前面配置基板，在目标后面配置磁铁单元的配置。

这些磁控管溅射装置可相对的在低温制造薄膜，由电磁场加速的离子紧密地镀在基板，因具有镀速度快的优点，被广泛使用。

一方面，为了在大面积的基板上镀薄膜，利用滑轮或者群集系统。滑轮及群集系统在装载室和卸载室之间，配置多个处理室，由装载室装载的基板，通过多个处理室进行连续的工程。在这些滑轮及群集系统中，溅射装置配置在至少一个处理室内，磁铁单元由一定间隔被安装。

但是，存在由磁铁单元的固定磁场，因此，目标表面的侵蚀由电磁场及磁场的等离子密度被确定。特别地，磁铁单元在边缘，即长度方向的至少一端部集中地面电位，因此，基板边缘的等离子密度比其他领域的大，由此目标的边缘比其他领域，建设速度快。因此，镀在基板上的薄膜的厚度分布不均匀，发生膜质分布低下的问题，发生由等离子密度差的目标特征部分的过度侵蚀的目标使用效率减小的问题。

为了解决这些问题，具有利用边缘的厚度比中央部的厚度更厚目标的方法。为了制造这些目标，利用研磨平面目标的中央部，变薄厚度等附加工程，加工平面目标。但是，这是由加工平面目标，发生材料的损失，具有由附加工程的费用问题。此外，在加工目标的过程中，也可发生目标被损伤等问题。

作为解决问题的其他方法，具有利用分流(shunt)等调整目标表面磁场强度的方法、在磁铁的边缘利用衬料调整距离的方法，或者在磁铁的边缘位置附加Z轴马达的方法等。但是，这些方法都增加制造费用，由手来调整磁场的强度，且磁场强度的调整不能局部地形成，因此，具有需要数回地反复作业，多费作业时间等问题。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供可防止目标的局部过度侵蚀，可改善面内分布的磁控管溅射装置的磁铁控制系统。

本发明的目的是提供没有附加的工程或手作业，也可调整局部磁场强度，且维持溅射装置的真空度，不开放铅室可调整磁场的磁铁控制系统。

此外，本发明的目的是提供将磁控管溅射装置的磁场可变化为大的宽度，可便于控制其变化的磁控管溅射装置的磁铁控制系统及利用此的磁控管溅射装置。

技术手段

本发明的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其包括：驱动电源部；磁性产生部，包括多个磁铁集合体；及磁性控制部，包括选择性地能够控制所述驱动电源部和所述多个磁铁集合体中一个以上的开关。

根据本发明的一个实施例，所述驱动电源部包括：电源部，与外部电源连接，将交流转换为直流；及极性转换部，与所述电源部连接，转换施加的电源极性。

根据本发明的一个实施例，所述磁性控制部包括在所述驱动电源部。根据本发明的一个实施例，所述磁性控制部选择性地控制所述开关的连接，使所述磁性产生部的至少一个领域，具有与其他领域不同磁场强度地进行调整。

根据本发明的一个实施例，所述磁性控制部调整在所述驱动电源部供给的电压及电流中一个以上，使所述磁性产生部的至少一个领域具有与其他领域不同磁场强度地进行调整。

根据本发明的一个实施例，所述磁性控制部控制所述多个磁铁集合体之间的串联连接、并联连接或这两个连接。

根据本发明的一个实施例，所述磁铁集合体各个包括一个以上的磁铁结构体，且所述磁铁结构体为多个时，成为串联、并联或者这两个连接。

根据本发明的一个实施例，所述磁铁结构体各个包括电磁铁、永久磁铁和电磁铁的结合体或者这两个。

根据本发明的一个实施例，所述多个磁铁集合体中至少一部分包括：第一磁铁群，N极或者S极中选择的一个磁极；及第二磁铁群，N极或者S极中，与所述第一磁铁群具有不同磁极。

根据本发明的一个实施例，所述第二磁铁群配置在所述第一磁铁群的外侧。

本发明的磁控管溅射装置，其包括：基板落脚部，落脚基板；磁性产生部，与所述基板落脚部隔离规定间隔，并包括多个磁铁集合体；驱动电源部，与所述磁性产生部连接，给所述磁性产生部供给电源；磁性控制部，包括用于选择性地连接所述驱动电源部和所述多个磁铁集合体中一个以上的开关；及目标部，具备一个以上在所述基板落脚部和磁性产生部之间。

本发明的磁控管溅射方法，其步骤包括：确认根据目标位置的表面侵蚀程度；及根据目标的表面侵蚀程度的分布，调整磁铁结构体的磁场的强度，执行溅射。

根据本发明的一个实施例，执行所述溅射的步骤是由根据本发明的一个示例的磁控管溅射装置的磁铁控制系统。

根据本发明的一个实施例，所述磁场的强度调整是控制施加在所述磁铁结构体的电流计施加在所述磁铁结构体的电压中一个以上，或者所述磁铁结构体为多个时，控制所述磁铁结构体间的连接，或者控制这两个被执行。

发明效果

利用在本发明的实施例提供的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，则利用多个磁铁的串联、并联或这两个组合进行配置，可防止在磁控管溅射装置的目标的局部过度侵蚀，可具有改善面内分布的效果。

此外，利用在本发明的实施例提供的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，在没有附加的工程或手作业，也具有可在局部位置有效地形成所需强度磁场的效果。

此外，利用在本发明的实施例提供的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，则利用施加在磁铁结构体卷曲线的电压及电流等，可调整磁场强度。特别地，局部地调整磁铁的磁场强度，或者也可调整磁铁结构体整个领域的磁场强度。即，具有维持溅射装置内部的真空，也可在装置外部以简单的方法调整磁场强度的效果。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的磁控管溅射装置的电磁铁控制系统的整个构成示意图。

图2是示出根据本发明的一个实施例的电磁体控制系统中，由磁性控制部驱动电源部和磁性产生部的所有磁铁集合体间的所有开关关闭状态的一个示例示意图。

图3a是示出在图2示出的电磁铁控制系统中，选择性地形成只选择性地关闭一部分开关的状态，在磁铁集合体间形成并联连接的一个示例的示意图(只示出关闭状态的开关)。

图3b是示出在图2示出的电磁铁控制系统中，选择性地形成只选择性地关闭一部分开关的状态，在磁铁集合体间形成串联连接的一个示例的示意图(只示出关闭状态的开关)。

图4是示出在磁铁单元的连接磁铁集合体的各磁铁的线卷曲方向及形成在各磁铁集合体的电流方向的图片。

图5a及图5b是示出根据本发明的一个实施例的磁铁单元结构的大致平面图。

图6是示出根据本发明的一个实施例的溅射装置结构的大致断面图。

图7a至图7d是示出作为本发明的实施例，将包括多个磁铁结构体的磁铁单元如图5构成，且利用开关将一部分或者整个磁铁集合体与驱动电源部连接之后，连接的磁铁结构体结构的示意图。

图7a是示出用于测量所述磁场强度构成的磁铁单元的配置及用于测量磁场强度的图片。

图7b是示出作为比较例，在所有磁铁集合体不流动电流，进行切断状态的图片。

图7c是示出作为一个实施例，只使配置在中央的磁铁集合体流动电流，进行连接状态的图片。

图7d是示出作为其他一个实施例，在三个磁铁集合体都流动电流，进行并联连接状态的图片。

具体实施方式

以下，参照附图详细的说明实施例。在各图示出的相同参照符号显示相同的部件。

以下说明的实施例，可附加多种变更。以下说明的实施例不限定于实施形态，应该理解为包括对此的所有变更、均等物至代替物。

在实施例使用的用语只是为了说明特定的实施例被使用，不限定实施例。单数的表现在文字上没有明确地确定之外，包括复数表现。在本说明书，“包括”或者“具有”等用语，是指定在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或者组合这些的存在，应该理解为，不预先排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或者组合这些的存在或附加可能性。

在没有其他定义下，包括技术或科学用语，在此使用的所有用语具有与在所属技术领域的技术人员通常理解相同的意思。通常使用的在字典定义的用语，被解释为与有关技术的文字上具有的意思相同的意思，在本申请没有明确地定义之外，不可解释成理想的或者过度形式的意思。

此外，参照附图进行说明中，与附图符号无关，相同的构成要素赋予相同的参照符号，对此的重复说明给予省略。在说明实施例中，判断对有关公知技术的具体说明不必要的模糊实施例的要点时，其详细的说明给予省略。

在以下说明的磁铁控制系统是用于磁控管溅射装置，涉及由有效的方法可控制局部磁场强度的磁铁控制系统。

图1是示出根据本发明的一个实施例的磁控管溅射装置的电磁铁控制系统的整个构成示意图。以下，参照图1详细地说明本发明的磁控管溅射装置的电磁铁控制系统的各构成。

本发明的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，包括驱动电源部100；包括多个磁铁集合体的磁性产生部300；及包括在所述驱动电源部，使选择性地连接所述多个磁铁集合体中一个以上，可控制开关的磁性控制部200。

驱动电源部

本发明的驱动电源部从外部电源获得电流，通过磁性控制部向磁性产生部流电流。在这种情况下，驱动电源部可从外部的电源流入交流电流。将通过驱动电源部流入的电流，由后述的磁性控制部控制，执行由磁性产生部的一部分或者全部的磁铁集合体，发送电流的作用。包括磁铁集合体组合的后述的磁性产生部，在由磁性控制部选择的磁铁集合体，收到电流发生磁场。

根据本发明的一个实施例，所述驱动电源部可包括与外部电源连接，将交流转换为直流的电源部；及转换与所述电源部连接并施加的电源极性的极性转换部。

在这种情况下，本发明的电源部110可执行从外部流入的交流电源，转换为直流电流的作用。电源部将交流变换为直流，供给一定的电压和电路。

本发明的极性转换部120执行通过电源部供给的直流电流的极性，与任何方向无关的由一定方向变换其极性，可使供给确定极性的电流的作用。

根据本发明的一个实施例，后述的磁性控制部可包括在所述驱动电源部。

在本发明的一个示例中，后述的磁性控制部的构成，可包括在驱动电源部内。在这种情况下，本发明的磁铁控制系统有磁铁控制装置被构成时，从外型上类似于只具备驱动电源部及磁性产生部，但这也属于本发明的范围。

磁性控制部

本发明的磁性控制部的形成至少包括一个以上的开关，且控制形成的开关的开闭，可执行包括在磁性产生部的磁铁集合体的一部分或者全部，选择性地流动电流的作用。

根据本发明的一个实施例，所述磁性控制部控制所述开关的开闭，可使所述磁性产生部的至少一个领域，具有与其他领域不同磁场强度的进行调整。

根据使用者的意图，所述磁性控制部可使只在磁性产生部的选择性磁铁集合体的线，流动电流的进行调整，也可调整选择性地施加在磁铁集合体的电压或者电流的强度。由此，本发明的电磁铁控制系统可在磁控管溅射装置，局部地调整磁场强度，可防止目标的局部过度侵蚀，发生面内溅射分布被改善的效果。

根据本发明的一个实施例，所述磁性控制部调整从所述驱动电源部供给的电压及电流中一个以上，可使所述磁性产生部的至少一个领域，具有与其他领域不同磁场强度的进行控制。

根据本发明的一个实施例，所述磁性控制部可控制所述多个磁铁集合体之间的串联连接、并联连接或这两个连接。

在本发明多个磁铁集合体可由相互多样形成的电路被连接。根据使用者的意图开闭开关，只要控制在各个磁铁集合体流动的电流，则不特别限定所述电路的结构。本发明的控制部的概念是可包括开关、连接各个磁铁集合体的电路、连接驱动电源部和磁性产生部间的电路、可控制流在各电路电流的装置等。

磁性产生部

在本发明，磁性产生部包括多个磁铁集合体。为了详细说明本发明，磁铁集合体之外，附加地使用磁铁单元及磁铁结构体的概念。

各个磁铁集合体包括多个磁铁结构体。各个磁铁结构体可以是由线连接的结构。

在本发明，磁性产生部包括多个磁铁集合体。为了详细说明本发明，磁铁集合体之外，附加地使用磁铁单元及磁铁结构体的概念。在本发明说明的磁铁单元的概念，包括一个以上的磁铁集合体。在本发明，磁铁集合体被用于一个以上的磁铁结构体由线，串联、并联或者由这两个连接形成的结构的概念。

在这种情况下，各磁铁结构体包括电磁铁、包括电磁铁的永久磁铁或者这两个。以下，从小小概念的磁铁结构体，对由其组合形成的磁性产生部进行依次说明。

磁铁结构体

根据本发明的一个实施例，所述磁铁集合体各个由一个以上的磁铁多个结构体经线串联、并联或者这两个连接。

根据本发明的一个实施例，所述磁铁结构体各个，可包括电磁铁、永久磁铁和电磁铁结合体或者这两个。

作为一个示例，磁铁结构体各个可以是在永久磁铁粘电磁铁形成的结构体。又作为其他一个示例，磁铁结构体各个可以是在永久磁铁，如电磁铁围绕线的结构体。

本发明的磁铁结构体，可以是根据围绕线的次数，磁场变化。此外，本发明的磁铁结构体，调整流在线的电压、电流，可调整各个磁铁结构体的磁场。本发明的磁铁结构体也可根据磁铁结构体的形状、磁铁结构体的材质、线圈围绕次数、线圈的材质等，变化体现的磁场强度。

在本发明不特别地限定所述磁铁结构体的结构，且本发明的磁铁结构体被用于包括有多种方式可发生磁场的所有结构体的概念。本发明的磁铁结构体可以是连接形成多个磁铁集合体的结构。

图2是示出根据本发明的一个实施例的电磁体控制系统中，由磁性控制部200驱动电源部和磁性产生部的所有磁铁集合体间310、320、330的所有开关关闭状态的一个示例示意图。所述磁性控制部包括多个开关SW1至SW8。

图3a是示出在图2示出的电磁铁控制系统中，选择性地形成只选择性地关闭一部分开关的状态，在磁铁集合体间形成并联连接的一个示例的示意图(只示出整个开关中关闭状态的开关)。

图3b是示出在图2示出的电磁铁控制系统中，选择性地形成只选择性地关闭一部分开关的状态，在磁铁集合体间形成串联连接的一个示例的示意图(只示出整个开关中关闭状态的开关)。

磁铁单元及磁铁集合体

本发明的磁铁单元和磁铁集合体的概念是都包括一个以上的磁铁结构体。磁铁结构体一个以上可包括在磁铁集合体，磁铁结构体为多个时，相互连接形成磁铁集合体。磁铁集合体的又一个以上可包括在磁铁单元，磁铁集合体为多个时，相互连接形成磁铁单元。磁铁集合体包括多个磁铁结构体时，各个磁铁结构体可以是由线串联、并联或者这两个连接形成的结构。

所述磁铁单元机磁铁集合体，可以是在磁轭上配置并形成多个磁铁结构体。在这种情况下，在磁轭上形成的磁铁结构体各个，可由相互串联连接、并联连接或者包括这两个的结构连接配置。所述多个磁铁结构体根据使用者的磁场设计，可多样地配置，并被设计在磁轭上。作为一个示例，所述磁铁结构体由粘贴剂，可坚固地设计在磁轭上。此外，作为其他一个示例，利用螺栓固定所述磁铁结构体和磁轭之间，可确保所述固定的结构体。在本发明，为了在磁轭上固定磁铁结构体的方法，利用粘贴剂或利用螺栓之外，也可附加地利用多种手段。

包括在磁铁单元的磁铁结构体的数，可根据溅射装置的大小被确定。在大面积的基板需要溅射时，也可需要包括更多磁铁结构体的磁铁单元。

在本发明的所述磁铁单元作为一个磁铁单位，包括在磁铁单元的磁铁集合体的数，可根据使用者的控制设计多样地被确定。此外，形成的磁铁单元作为单个，也可构成磁控管溅射装置的磁性产生部，具备多个由多样配置的形态，也可构成磁控管溅射装置的磁性产生部。

根据本发明的一个示例的磁铁单元，调整施加在所述磁铁结构体各个线的电压及电流中一个以上，可使所述磁铁单元的至少一个领域具有与其他领域不同磁场强度的进行控制。

作为具体的一个示例，安装个别的电源，在位于所述一个领域的磁铁结构体施加高的电流，在位于其他领域的磁铁结构体施加低的电流，可使所述磁铁单元的一个领域和其他领域具有相互不同的磁场强度进行控制。又作为其他一个示例，在安装在位于一个领域的磁铁结构体和位于其他领域的磁铁结构体的线，安装可切断流动电流的开关(switch)或者继电器(relay)，控制电路的连接，可使所述磁铁单元的一个领域和其他领域具有相互不同的磁场强度的进行控制。

图4是示出作为本发明的一个实施例，连接多个实际在本发明提供的磁铁集合体配置形成的磁铁单元一部分结构的照片。图4的由虚线示出的领域作为一个示例，显示各个具备的磁铁集合体310、320、330。在图4看到的方结构体各个属于磁铁结构体的上面。所述磁铁结构体为线可卷曲的结构时，在本发明不特别限定其形状，但作为示例，可包括T型结构体、I型结构体、F型结构体、E型结构体中一个磁铁，或者将各形状的结构体旋转规定角度的结构体中一个磁铁。在图4形成的各个磁铁，可卷曲线。各个磁铁结构体可使上面相接的连接形成。在这种情况下，即使各个磁铁结构体与上面相接相邻的磁铁结构体连接形成，最好卷曲各个磁铁结构体的线之间，相互不相接地形成。在所述线流动电流，因此，与相邻的磁铁结构体的线相接时，可发生短路问题。

在图4可确认包括在磁铁单元的，构成各个磁铁集合体的磁铁结构体。在图4显示三个磁铁集合体310、320、330。在图4示出的各磁铁集合体是各个磁铁集合体由线连接的串联连接结构。此外，在图4是示出连接各磁铁结构体的线卷曲方向(曲线箭头)及形成在各磁铁集合体的电流方向(直线箭头)分别由箭头被示出。

图4作为本发明的一个示例，示出说明本发明磁铁单元、磁铁集合体及磁铁结构体间的结构，且根据磁控管溅射装置的设计，磁铁单元可包括多样配置的磁铁结构体或磁铁集合体。

作为本发明的其他示例，也可形成如图5a及图5b形态的磁铁单元。

图5a及图5b是示出根据本发明的一个实施例的磁铁单元结构的大致平面图。以下参照图5a及图5b说明形成在磁铁单元的第一磁铁群及第二磁铁群。以下的第一磁铁群及第二磁铁群是多个磁铁结构体连接形成的。在本发明，第一磁铁群和第二磁铁群与磁铁集合体不同的概念被使用。具体地，第一磁铁群及第二磁铁群是用于说明包括在磁铁单元，具有相互磁极的磁铁结构体群，且形成磁铁群的磁铁结构体可具有相邻或者一定距离被配置。

根据本发明的一个实施例，所述多个磁铁集合体中至少一部分可包括具有从N极或者S极中选择的一个磁极的第一磁铁群；及在N极或者S极中，具有与所述第一磁铁群不同磁极的第二磁铁群。

根据本发明的一个实施例，所述第二磁铁群可配置在所述第一磁铁群外侧。

在本发明，所述磁铁结构体在磁轭上配置多个，可形成磁铁单元。磁轭310可以是平板或者圆筒形形状。例如，磁轭310可利用铁素体的不锈钢等。在磁轭310的一面或表面上，安装第一磁铁群20及第二磁铁群30，可形成磁铁单元。即，在平板形磁轭310的一面上，安装第一磁铁群及第二磁铁群，或者可在圆筒形磁轭表面安装第一磁铁群及第二磁铁群。在这种情况下，形成的磁铁单元可包括第一磁铁群及第二磁铁群，如图5a至及图5c示出的磁铁单元的形态中的一个被配置。此外，也可以是在图5a至图5c示出的磁铁单元的形态中的两个以上，连接多个被配置。一方面，也可以是与在图5a至图5c示出的磁铁单元的形态，不同形态磁铁单元被配置。

对第一磁铁群和第二磁铁群的配置详细的说明，第一磁铁群20固定在磁轭的中央部，第二磁铁群30与第一磁铁群隔离，固定在第一磁铁群的外侧周边。其中，第一磁铁群及第二磁铁群的高度及宽度可相同。但是，第一磁铁群的宽度可比第二磁铁群宽或窄，第一磁铁群的高度比第二磁铁群的高度高或矮等，根据设计上的需要，所述宽度和高度可多样地变形。

第一磁铁群从磁轭的一面由规定的高度形成，也可由直线形态或者闭环(closedloop)形状被配置。即，第一磁铁群如图5a示出，可由具有规定的长度及宽度的直线形态配置，也可如5b示出的闭环形态配置。直线形态的情况，即由x轴方向具有规定的宽度，由与之直交的y轴方向具有规定长度的大致条(bar)形状被配置。在这种情况下，x轴方向可以是从磁控管溅射装置，与基板的移动方向相同。闭环形态的第一磁铁群20，如图5b示出由规定间隔被隔离，可包括相同长度的第一长边部及第二长边部22a、22b，和在第一长边部及第二长边部的边缘，使连接第一长边部及第二长边部之间形成的第一短边部及第二短边部24a、24b。其中，第一短边部及第二短边部由直线形态配置，可连接第一长边部及第二长边部的边缘。因此，第一磁铁群20可使长边部及短边部形成直角四角形的形状被配置。但是，第一磁铁群不只是直角四角形的形状，也可由具有圆形或闭环形状的多种形状被配置。例如，长边部与短边部相交的棱部分，也可圆滑的形成。此外，第一磁铁群的长边部可从磁轭的中央部隔离规定间隔的被配置。

第二磁铁群30与第一磁铁群20隔离规定间隔，可配置在第一磁铁群20的外侧。即，第二磁铁群30可配置在形成直线形状或者闭环形状的第一磁铁群20的外侧。这些第二磁铁群可由与第一磁铁群相同形状被配置，且第二磁铁群可由闭环形状配置。即，如图5b示出，也可由闭环形状被配置。闭环形状的第二磁铁群如图5b示出，与第一磁铁群的第一长边部及第二长边部22a、22b隔离规定间隔，比此更长地可配置第三长边部及第四长边部32a、32b，使在第三长边部及第四长边部的边缘相互连接第三长边部及第四长边部，可配置第三短边部及第四短边部34a、34b。因此，第二磁铁群30使长边部32a、32b及短边部34a、34b形成直角四角形的形状围绕第一磁铁群20地被配置。但是，第二磁铁群30不仅是直角四角形的形状，可由具有闭环形状的多种形状被配置。例如，长边部和短边部相遇的棱部分，也可圆滑的形成。

一方面，形成所述第一磁铁群和第二磁铁群的磁铁结构体，可使具有各个不同极性地被形成。即，形成第一磁铁群的永久磁铁具有N极，则形成第二磁铁群的永久磁铁具有S极，形成第一磁铁群的永久磁铁具有S极，则形成第二磁铁群的永久磁铁具有N极。

因此，第一磁铁群20如图5a示出，具有一字形态时，磁铁单元的永久磁铁具有S-N-S的排列，或者可具有N-S-N的排列。此外，第一磁铁群具有如图5c示出的闭环形态时，磁铁单元的永久磁铁具有S-N-N-S的排列，或者可具有N-S-S-N的排列。但是，本发明不仅配置多个由极性不同的两个磁铁形成的磁铁单元，而且也包括多个磁铁以极性不同地被排列的情况，因此，也可形成N-S-…-S-N的磁铁排列。

磁控管溅射装置

作为其他一个实施例，本发明的磁控管建设庄子包括基板落脚部，落脚基板；磁性产生部，与所述基板落脚部隔离规定间隔，并包括多个磁铁集合体；驱动电源部，与所述磁性产生部连接，给所述磁性产生部供给电源；磁性控制部，包括用于选择性地连接所述驱动电源部和所述多个磁铁集合体中一个以上的开关；及目标部，具备一个以上在所述基板落脚部和磁性产生部之间。

在本发明说明的磁控管溅射装置包括磁性产生部，且在磁性产生部具备上述的一个以上磁铁单元。以下，对磁控管溅射装置及构成磁控管溅射装置的各部分进行说明。

图6是示出根据本发明的一个实施例的溅射装置结构的大致断面图。

参照在本发明的一个实施例提供的磁控管溅射装置的图6，在本发明提供的溅射装置可包括磁铁单元630、背垫板650、目标640及基板落脚部620。在所述基板落脚部上，具备在其表面形成溅射层的基板610。此外，磁铁单元630可包括磁轭310、中央的第一磁铁群及第一磁铁群外侧的第二磁铁群。所述各个磁铁群可由磁铁100及卷曲磁铁的线200构成。

其中，基板落脚部620和磁铁单元630相互对向，即相互面对地被配置。在这种情况下，基板落脚部可被只在装置内的上侧、下侧或者侧部，且与此相对面的配置磁铁单元。例如，基板落脚部配置在下侧时，磁铁单元配置在上侧，基板落脚部配置在上侧，则磁铁单元可配置在下侧。此外，基板落脚部垂直地配置在侧面时，磁铁单元可配置在与此对面的另一侧面。

磁铁单元

在图6示出的磁铁单元630走位本发明的一个示例，与基板面对地配置，但不一定与基板面对地配置。在本发明的其他一个示例(未示出)中，磁铁单元与基板成一定角度倾斜的状态，隔离规定距离被配置。在本发明的磁铁单元的一个示例中，可包括磁轭310、形成在磁轭上中央的第一磁铁群及具备在第一磁铁群左侧及右侧的第二磁铁群。第一磁铁群及第二磁铁群，包括多个磁铁结构体连接的结构。此外，在图6示例性的示出一个磁铁单元，但所述磁铁单元可配置两个以上，所述磁铁单元可向x轴方向、与x轴方向直交的y轴方向及与x轴方向和y轴方向都直交的z轴方向忠一个以上的方向往返移动。

在比磁铁单元更大面积的基板镀薄膜时，可配置两个以上磁铁单元630。在这种情况下，至少两个以上的磁铁单元由相同大小及相同结构被配置，可由相同间隔被隔离。

背垫板

背垫板650配置在磁铁单元630和基板落脚部620之间。此外，在背垫板的一面，固定目标640。即，目标固定在与基板610对面的背垫板的一面。一方面，不配置背垫板，也可在磁体单元上侧配置目标。

目标

目标640固定在背垫板650，由镀在基板610的物质构成。这些目标640可以是金属物质或包括金属物质的合金。此外，目标640也可以是金属氧化物、金属氮化物或电介质。

例如，目标可利用从Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Al、In、C、Si及Sn等选择的元素为主成分的材料。一方面，背垫板650和目标640可形成5mm至50mm程度的总厚度。

基板落脚部

基板落脚部620可使溅镀物质均匀地镀在基板610，固定基板。基板落脚部在基板被落脚时，利用固定手段等，固定基板的边缘或者可在基板的后面固定基板。基板落脚部为了支持固定基板的后面，可由具有基板形状的大致四角星或圆形的形状被配置。此外，基板落脚部为了固定基板的边缘部分，具有规定长度的四个条，在上下左右以规定间隔隔离地被配置，且条的边缘相互接触，可使中央部由空四角的框形状被配置。一方面，基板落脚部可在基板在落脚的状态下，向一个方向移动。例如，向一个方向进行并可在基板上镀薄膜。因此，在基板落脚部的基板没有被落脚的面，可配置移动基板落脚部的移动手段(未示出)。移动手段可包括与基板落脚部接触移动的滚轴，和与基板落脚部隔离，由磁力移动的磁移动手段等。当然，基板落脚部的一部分可具有移动手段的功能。

此外，静止型溅射装置时，可不需要固定手段。在这种情况下，基板落脚部620也可具备提升基板610的提升销。

但是，在静止型溅射装置由垂直溅射时，可具备将基板竖立并固定的固定手段。一方面，基板可以是用于制造半导体、FPD(LCD、OLED等)、太阳电池等的基板，可以是硅片、玻璃等。此外，基板也可以是适用在卷式生产方式的胶卷型基板。在本实施例，基板利用玻璃等大面积基板。

如上述的磁铁单元调整施加在磁铁结构体各个线的电压及电流，包括在磁控干溅射装置的磁铁部中，可由磁铁单元单位，调整电压及电流中一个以上。作为具体的一个示例，安装在位于一个领域的磁铁单元和位于其他领域的磁铁单元的线，可利用从个别电源供给流动电流的方式。

作为其他具体的一个示例，所述电压及电路的调整利用包括开关(switch)或者继电器(relay)，或者构成串联或并联电路等的多种手段形成。由此，在磁铁部内可形成所述一个领域和所述其他领域间的其他电磁场的强度。

作为本发明的一个示例，所述磁铁部可具备在从所述目标部的边缘的长度方向的30％之内。例如，可在目标的侵蚀最多的部分(即从目标的边缘的长度方向)的30％以内的领域，配置磁铁部。即，目标的侵蚀在边缘部分发生很多，但在与此部分面对的位置配置磁铁结构体，在线施加电压、电流等进行调整，可控制磁场的强度。结果，调整目标的侵蚀过度产生部分的磁场强度，形成整体上均质程度的侵蚀度，可防止局部过度侵蚀现象。

作为本发明的一个示例，所述磁铁产生部还可包括至少在所述磁铁结构体一侧配置的冷却手段。根据本发明，包括在磁控管溅射装置磁铁部的磁铁结构体，在线施加规定的电流或电压，则磁铁结构体可逐渐被加热。因此，用于冷却磁铁结构体的冷却手段可配置在所述磁铁结构体的至少一侧。

其中，多个磁铁结构体被结合，向水平方向配置至少两个以上，在向水平方向配置的永久磁铁之间，可配置所述冷却手段。冷却手段可包括水、空气或者供给其他制冷剂的制冷剂供给部，和可循环这些的制冷剂循环电路。

作为本发明的一个示例，所述磁铁部还可包括单位模块化磁轭、磁铁结构体及所述冷却手段的建模部。

又作为其他一个实施例，本发明的磁控管建设方法，其步骤包括：确认根据目标位置的表面侵蚀程度；及根据目标的表面侵蚀程度的分布，调整磁铁结构体的磁场的强度，执行溅射。

在这种情况下，根据本发明的一个示例，没有打开磁控管溅射装置的铅室等过程，维持目标周围的真空度，并可调整所述磁铁结构体的磁场强度。由此，在没有附加工程或手作业，也可防止目标的局部过度侵蚀，具有可改善面内分布的效果。

根据本发明的一个实施例，执行所述溅射的步骤是根据本发明的一个示例的磁控管溅射装置的磁铁控制系统。

根据本发明的一个实施例，所述磁场强度调整是调整施加在所述磁铁结构体的电流计施加在所述磁铁结构体的电压中一个以上，或者所述磁铁结构体为多个时，控制所述磁铁结构体间的连接，或者控制这两个被执行。

作为一个示例，施加在所述磁铁结构体的电流及电压，可利用根据本发明的一个实施例的磁控管溅射装置的驱动电源部被执行。作为一个示例，所述磁铁结构体间的连接，可利用包括在根据本发明的一个实施例的磁控管溅射装置的，形成在各个磁铁结构体间电路的开关被执行。

在这种情况下，在本发明的一个实施例，确认根据所述目标位置的表面侵蚀程度的步骤，可由作业者直接确认的方法被执行，也可运用计算机自动化系统确认的方法被执行。

此外，调整所述磁场强度之前，根据目标的表面分布，可确认在各磁铁结构体所需的电压、电流计磁铁结构体间的连接，但此作业也可由作业者直接确认的方法被执行，也可运用计算机自动化系统确认的方法被执行。

实施例

图7a至图7d是示出作为本发明的实施例，将包括多个磁铁结构体的磁铁单元如图5b构成，且利用开关将一部分或者整个磁铁集合体与驱动电源部连接之后，连接的磁铁结构体结构的示意图。

作为本发明的实施例，制造了多个具备T形状的永久磁铁及卷曲永久磁铁线的磁铁结构体。连接布置所述磁铁结构体，形成如图5b的磁铁单元。利用开关选择性的在一部分或者全部的磁铁结合体施加电流，测量了第一磁铁群和第二磁铁群中央地点的磁场强度。

图7a是示出用于测量磁场强度构成的磁铁单元的配置及用于测量磁场强度的图片，且图7b是示出作为比较例，在所有磁铁集合体不流动电流，进行切断状态的图片，且图7c是示出作为一个实施例(样品1)，只使配置在中央的磁铁集合体流动电流，进行连接状态的图，并且图7d是示出作为其他一个实施例(样品2)，在三个磁铁集合体都流动电流，进行并联连接状态的图片。

以下是对各个情况测量磁场强度的表。

【表1】

通过所述【表1】确认在比较例和实施例各情况发生的磁场强度的差异值，确认局部的磁场强度调整有效。通过所述试验调整在各情况流动的电压及电流，或者调整与各磁铁集合体连接的开关开闭，确认局部地体现其他磁场强度。

综上所述，实施例虽然由限定的实施例和附图被说明，但所属领域的技术人员可从所述的记载进行多种修改及变更。例如，说明的技术由与说明的方法不同的顺序被执行，和/或说明的构成要素与说明的方法不同的形态结合或组合，或者由其他构成要素或均等物代替或置换，也可达到适当的结果。

因此，其他体现、其他实施例及与权利要求均等的，也属于后述的权利要求的范围。

Claims (11)

1.一种磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其包括：

驱动电源部；

磁性产生部，包括多个磁铁集合体；及

磁性控制部，包括选择性地能够控制所述驱动电源部和所述多个磁铁集合体中一个以上的开关；

所述磁性控制部调整在所述驱动电源部供给的电压及电流中一个以上，并对所述磁性产生部的至少一个领域和其他领域施加不同的电压或电流，使所述磁性产生部的至少一个领域具有与其他领域不同磁场强度地进行调整；

所述磁铁集合体各个包括多个磁铁结构体，且

所述磁铁结构体成为串联及并联连接；

所述多个磁铁集合体中至少一部分包括：

第一磁铁群，N极或者S极中选择的一个磁极；及

第二磁铁群，N极或者S极中，与所述第一磁铁群具有不同磁极。

2.根据权利要求1所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其中，所述驱动电源部包括：

电源部，与外部电源连接，将交流转换为直流；及

极性转换部，与所述电源部连接，转换施加的电源极性。

3.根据权利要求1所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其中，所述磁性控制部包括在所述驱动电源部。

4.根据权利要求1所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其中，所述磁性控制部选择性地控制所述开关的连接，使所述磁性产生部的至少一个领域，具有与其他领域不同磁场强度地进行调整。

5.根据权利要求1所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其中，所述磁性控制部控制所述多个磁铁集合体之间的串联连接、并联连接或这两个连接。

6.根据权利要求1所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其中，所述磁铁结构体各个包括电磁铁。

7.根据权利要求1所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其中，所述磁铁结构体各个包括永久磁铁和电磁铁的结合体。

8.根据权利要求1所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统，其中，所述第二磁铁群配置在所述第一磁铁群的外侧。

9.一种磁控管溅射装置，其包括：

基板落脚部，落脚基板；

磁性产生部，与所述基板落脚部隔离规定间隔，并包括多个磁铁集合体；

驱动电源部，与所述磁性产生部连接，给所述磁性产生部供给电源；

磁性控制部，包括用于选择性地连接所述驱动电源部和所述多个磁铁集合体中一个以上的开关；及

目标部，具备一个以上在所述基板落脚部和磁性产生部之间；

所述磁性控制部调整在所述驱动电源部供给的电压及电流中一个以上，并对所述磁性产生部的至少一个领域和其他领域施加不同的电压或电流，使所述磁性产生部的至少一个领域具有与其他领域不同磁场强度地进行调整；

所述磁铁集合体各个包括多个磁铁结构体，且

所述磁铁结构体成为串联及并联连接；

所述多个磁铁集合体中至少一部分包括：

第一磁铁群，N极或者S极中选择的一个磁极；及

第二磁铁群，N极或者S极中，与所述第一磁铁群具有不同磁极。

10.一种磁控管溅射方法，其步骤包括：

确认根据目标位置的表面侵蚀程度；及

根据目标的表面侵蚀程度的分布，调整磁铁结构体的磁场的强度，执行溅射；

执行所述溅射的步骤是由权利要求1至8中任一项所述的磁控管溅射装置的磁铁控制系统执行。

11.根据权利要求10所述的磁控管溅射方法，其中，所述磁场的强度调整是控制施加在所述磁铁结构体的电流计施加在所述磁铁结构体的电压中一个以上，或者所述磁铁结构体为多个时，控制所述磁铁结构体间的连接，或者控制这两个被执行。

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