CN112111718A - 一种靶材装置及其制备方法、应用 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种靶材装置及其制备方法、应用，靶材装置包括背板；若干个靶材，设于所述背板的一面，相邻两个靶材之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙；其中所述拼接缝隙远离所述背板的一侧具有缝隙口，所述缝隙口朝向所述背板上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一。这样的设置方式使得在溅射前期，等离子体轰击不到背板上对应拼接缝隙的位置，避免了背板上的材质被溅射出来，保证了沉积的膜层不被杂质污染，提高产品器件特性。

Description

一种靶材装置及其制备方法、应用
技术领域
本申请涉及显示面板领域，尤其地涉及一种靶材装置及其制备方法、应用。
背景技术
一直以来，将氧化物半导体用作沟道层的薄膜晶体管被人们所关注。氧化物半导体膜具有高迁移率并且可见光的透过性高，因此被用于液晶显示装置等用途。作为氧化物半导体膜，例如已知包含InGaZnOx(以下称为“IGZO”)的氧化物半导体膜，该InGaZnOx是以铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)和氧(O)为主要成分的氧化物半导体。
近年来，液晶显示装置等显示面板的大型化不断发展，随之，靶材也需要大型化。但是，一般难以形成大型的靶材。于是提出了多个靶材平板状地设置于支承件上的分割型的溅射靶，根据这样的结构，通过增加靶材的个数，能够应对溅射靶的大型化。
在分割型的溅射靶中，一般为了防止靶材的破裂等，在相互相邻的靶材彼此间的接缝处稍微设置有间隙，在与靶材的接缝对应的位置和与该接缝对应的位置以外的位置形成膜质相互不同的膜。如果沉积的膜层的是IGZO半导体层，背板材料从靶材接缝处被溅射出来，导致IGZO膜质异常，影响TFT器件特性及显示效果。
现有技术中应对的方法为在靶材接缝处，放置一层溅射产额低的高分子材料，降低膜层被污染的风险。请参阅图1，图1为现有技术中提供的靶材装置100的结构示意图，靶材装置100包括彼此包含相同的材料的多个靶材10、支撑多个靶材的背板20和将多个靶材和背板结合的结合件30以及若干冷却管道60，相互相邻的靶材彼此间有拼接缝隙40，在背板对应拼接缝隙的位置设有一层保护层50，降低膜层被污染的风险。但此方法并不能完全杜绝膜层污染，且随着溅射时间增加，保护层50存在失效风险。
因此，确有必要来开发一种新型的靶材装置，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种靶材装置，其能够解决现有与靶材的拼接缝隙对应的位置的膜质异常的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种靶材装置，包括背板；若干个靶材，设于所述背板的一面，相邻两个靶材之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙；其中所述拼接缝隙远离所述背板的一侧具有缝隙口，所述缝隙口朝向所述背板上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一。
使得在溅射前期，等离子体轰击不到背板上对应拼接缝隙的位置，避免了背板上的材质被溅射出来，保证了沉积的膜层不被杂质污染，提高产品器件特性。
进一步的，在其他实施方式中，其中还包括保护层，设于所述背板对应所述拼接缝隙的位置。使得在溅射后期，等离子体轰击到背板上对应拼接缝隙的位置时，保护层起到保护背板的作用。
进一步的，在其他实施方式中，其中所述保护层的材料采用聚四氟乙烯、特氟龙、聚酰亚胺中的一种或几种。
进一步的，在其他实施方式中，其中所述保护层的宽度等于或小于所述拼接缝隙的宽度，所述拼接缝隙宽度范围为0.1mm-1mm。所述拼接缝隙宽度根据靶材尺寸和靶材材料的热膨胀系数来确定，靶材尺寸越大则所述拼接缝隙宽度越大，靶材材料的热膨胀系数越大则所述拼接缝隙宽度越大。
进一步的，在其他实施方式中，其中所述拼接缝隙沿所述缝隙口的延伸方向与所述背板的夹角小于90°。角度越小，对所述背板的保护效果越好，但将背板和所述靶材绑定的难度也越大；角度越大，将背板和所述靶材绑定的难度也越小，但对所述背板的保护效果越差，因此可以根据需求确定所述拼接缝隙沿所述缝隙口的延伸方向与所述背板的夹角。
进一步的，在其他实施方式中，其中相对且交叉设置的侧面包括第一侧面和第二侧面，均为斜面，其中所述第一侧面朝向所述第二侧面且位于所述第二侧面的上方，所述第一侧面和第二侧面的剖视形状为直线或弧线。
进一步的，在其他实施方式中，其中还包括结合件，设于所述背板对应所述拼接缝隙位置以外的位置，用以将若干个靶材和背板结合，所述结合件的材料采用铟。
进一步的，在其他实施方式中，其中还包括若干冷却管道，设于所述背板中，各所述冷却管道间隔设置，用以降低溅射过程中背板的温度。
进一步的，在其他实施方式中，其中所述靶材包括平面靶材、旋转靶材或异形靶材。
进一步的，在其他实施方式中，其中各靶材形成为平板状。
进一步的，在其他实施方式中，其中所述各靶材包含氧化物半导体，所述氧化物半导体以铟、镓和氧为主要成分。
为实现上述目的，本发明还提供一种制备方法，用以制备本发明涉及的所述靶材装置，包括以下步骤：制备背板；制备若干个靶材；将所述靶材绑定于所述背板的一面，相邻两个靶材之间具有相侧面，绑定所述靶材时，将两个相邻的靶材相互拼接，这两个相邻的靶材的侧面相对且交叉设置，形成相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙；其中所述拼接缝隙远离所述背板的一侧具有缝隙口，所述缝隙口朝向所述背板上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一。
进一步的，在其他实施方式中，其中将所述靶材绑定于所述背板的一面的步骤前，还包括：涂覆保护层于所述背板对应所述拼接缝隙的位置；制备结合件于所述背板对应所述拼接缝隙位置以外的位置。
为实现上述目的，本发明还提供一种薄膜晶体管的制备方法，具有通过对本发明涉及的所述靶材装置进行溅射而形成沟道层的工序。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供一种靶材装置及其制备方法、应用，若干个靶材，设于所述背板的一面，相邻两个靶材之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙；其中所述拼接缝隙远离所述背板的一侧具有缝隙口，所述缝隙口朝向所述背板上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一，使得在溅射前期，等离子体轰击不到背板上对应拼接缝隙的位置，避免了背板上的材质被溅射出来，保证了沉积的膜层不被杂质污染，提高产品器件特性。
进一步地，在背板对应拼接缝隙的位置处设置保护层，使得在溅射后期，等离子体轰击到背板上对应拼接缝隙的位置时，保护层起到保护背板的作用。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为现有技术中提供的靶材装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的靶材装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的靶材装置的制备方法的流程图。
附图说明：
靶材装置-100；
靶材-10； 背板-20；
结合件-30； 第一侧面-11；
第二侧面-12； 缝隙口-41；
拼接缝隙-40； 保护层-50；
冷却管道-60。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在作为溅射法之一的磁控溅射法中，在溅射靶的背面配置磁体进行溅射。通过磁控溅射法能够高速地进行成膜。因此，磁控溅射法被广泛应用于氧化物半导体膜的形成。
本发明实施例提供一种靶材装置，请参阅图2，图2为本发明实施例提供的靶材装置100的结构示意图，靶材装置100包括若干个靶材10、背板20、结合件30、保护层50和若干冷却管道60。
若干个靶材10设于背板20的一面，相邻两个靶材10之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙40；其中拼接缝隙40远离背板20的一侧具有缝隙口41，缝隙口41朝向背板20上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一。
这样的设置方式使得在溅射前期，等离子体轰击不到背板20上对应拼接缝隙40的位置，避免了背板20上的材质被溅射出来，保证了沉积的膜层不被杂质污染，提高产品器件特性。
相对且交叉设置的侧面包括第一侧面11和第二侧面12，均为斜面，其中第一侧面11朝向第二侧面12且位于第二侧面12的上方，缝隙口41朝向背板20上的正向投影落入第二侧面12。
在本实施例中，第一侧面11和第二侧面12的剖视形状为直线，在其他实施方式中，第一侧面11和第二侧面12的剖视形状也可以为弧线。
保护层50设于背板20对应拼接缝隙40的位置，使得在溅射后期，等离子体轰击到背板20上对应拼接缝隙40的位置时，保护层50起到保护背板20的作用。
其中，保护层50的材料采用聚四氟乙烯、特氟龙、聚酰亚胺中的一种或几种。
保护层50的宽度等于或小于拼接缝隙40的宽度，拼接缝隙40宽度范围为0.1mm-1mm。拼接缝隙40宽度根据靶材10尺寸和靶材10材料的热膨胀系数来确定，靶材10尺寸越大则拼接缝隙40宽度越大，靶材10材料的热膨胀系数越大则拼接缝隙40宽度越大。
拼接缝隙40沿缝隙口41的延伸方向与背板20的夹角小于90°。角度越小，对背板20的保护效果越好，但将背板20和靶材10绑定的难度也越大；角度越大，将背板20和靶材10绑定的难度也越小，但对背板20的保护效果越差，因此可以根据需求确定拼接缝隙40沿缝隙口41的延伸方向与背板20的夹角。
结合件30设于背板20对应拼接缝隙40位置以外的位置，用以将若干个靶材10和背板20结合，结合件30的材料采用铟。
若干冷却管道60设于背板20中，各冷却管道60间隔设置，用以降低溅射过程中背板20的温度。
在本实施例中，各靶材10形成为平板状，在其他实施方式中，靶材10包括平面靶材10、旋转靶材10或异形靶材10，在此不做限定。
在本实施例中，各靶材10包含氧化物半导体，氧化物半导体以铟、镓和氧为主要成分。
本发明还提供一种制备方法，用以制备本发明涉及的靶材装置100，请参阅图3，图3为本发明实施例提供的靶材装置100的制备方法的流程图，制备方法包括步骤1-步骤3。
步骤1：制备背板20。
步骤2：制备若干个靶材10，相邻两个靶材10之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙40；其中所述拼接缝隙40远离所述背板20的一侧具有缝隙口41，所述缝隙口41朝向所述背板20上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一。
制备靶材10的步骤后还包括：涂覆保护层50于背板20对应拼接缝隙40的位置；制备结合件30于背板20对应拼接缝隙40位置以外的位置。
步骤3：将所述靶材10绑定于所述背板20的一面。
本发明还提供一种薄膜晶体管的制备方法，具有通过对本发明涉及的靶材装置100进行溅射而形成沟道层的工序。
本发明提供一种靶材装置100及其制备方法、应用，若干个靶材10设于背板20的一面，相邻两个靶材10之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙40；其中拼接缝隙40远离背板20的一侧具有缝隙口41，缝隙口41朝向背板20上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一，使得在溅射前期，等离子体轰击不到背板20上对应拼接缝隙40的位置，避免了背板20上的材质被溅射出来，保证了沉积的膜层不被杂质污染，提高产品器件特性。
进一步地，在背板20对应拼接缝隙40的位置处设置保护层50，使得在溅射后期，等离子体轰击到背板20上对应拼接缝隙40的位置时，保护层50起到保护背板20的作用。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种靶材装置及其制备方法、应用进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种靶材装置，其特征在于，包括
背板；
若干个靶材，设于所述背板的一面，相邻两个靶材之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙；其中所述拼接缝隙远离所述背板的一侧具有缝隙口，所述缝隙口朝向所述背板上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一。
2.根据权利要求1所述的靶材装置，其特征在于，还包括
保护层，设于所述背板对应所述拼接缝隙的位置。
3.根据权利要求2所述的靶材装置，其特征在于，所述保护层的材料采用聚四氟乙烯、特氟龙、聚酰亚胺中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的靶材装置，其特征在于，所述保护层的宽度等于或小于所述拼接缝隙的宽度，所述拼接缝隙宽度范围为0.1mm-1mm。
5.根据权利要求1所述的靶材装置，其特征在于，所述拼接缝隙沿所述缝隙口的延伸方向与所述背板的夹角小于90°。
6.根据权利要求1所述的靶材装置，其特征在于，相对且交叉设置的侧面包括第一侧面和第二侧面，均为斜面，其中所述第一侧面朝向所述第二侧面且位于所述第二侧面的上方。
7.根据权利要求1所述的靶材装置，其特征在于，还包括
结合件，设于所述背板对应所述拼接缝隙位置以外的位置，用以将若干个靶材和背板结合，所述结合件的材料采用铟。
8.根据权利要求1所述的靶材装置，其特征在于，所述各靶材包含氧化物半导体。
9.一种制备方法，用以制备如权利要求1所述的靶材装置，其特征在于，包括以下步骤：
制备背板；
制备若干个靶材，相邻两个靶材之间具有相对且交叉设置的侧面，这两个相对且交叉设置的侧面之间形成有拼接缝隙；其中所述拼接缝隙远离所述背板的一侧具有缝隙口，所述缝隙口朝向所述背板上的正向投影落入这两个相对且交叉设置的侧面之一；
将所述靶材绑定于所述背板的一面。
10.一种薄膜晶体管的制备方法，其特征在于，具有通过对权利要求1-8任一项所述的靶材装置进行溅射而形成沟道层的工序。
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