TWI495748B - 鍍膜設備 - Google Patents

Description

鍍膜設備

本發明是有關於一種加工設備，且特別是有關於一種鍍膜設備。

真空濺鍍設備在半導體相關產業中已獲得廣泛的應用，舉例來說，觸控顯示面板中的透明導電薄膜可利用真空濺鍍設備來製作。詳細而言，真空濺鍍是屬於物理氣相沉積(PVD)技術的一種，普遍應用於半導體製程之成膜程序中，其在真空腔體內之濺鍍靶源的陰、陽電極之間施加高電壓以將惰性氣體(如氬氣)高溫離子化成電漿(plasma)，而電漿中的離子會轟擊濺鍍靶材，使得濺鍍靶材的原子或分子濺飛出並沉積、附著於工件表面上以形成薄膜。

由於濺鍍靶材在被離子轟擊的過程中會持續升溫，故真空濺鍍設備一般利用冷卻管來對濺鍍靶材進行散熱。然而，在濕度較高的環境中，低溫的冷卻管上容易產生冷凝水，冷凝水若無法即時被排出則可能流至陰、陽電極處，使陰、陽電極導通而造成短路。一種解決此問題的方法為將進行濺鍍製程場所的濕度控制為較低以避免冷卻管上產生冷凝水，但是控制環境濕度較為耗 費能源且會增加設備成本。

本發明提供一種鍍膜設備，可有效避免靶源短路。

本發明的鍍膜設備包括一中空座體、一靶源及一散熱元件。中空座體具有一開口。中空座體內具有至少一導引斜面，導引斜面往開口傾斜。靶源固定於中空座體且適於對一工件進行鍍膜。散熱元件位於中空座體內以對靶源進行散熱。來自散熱元件的一液體適於沿導引斜面往開口流動並通過開口而離開中空座體。

在本發明的一實施例中，上述的散熱元件為一冷卻管並通過開口而延伸至中空座體內，液體為凝結於冷卻管上的冷凝水。

在本發明的一實施例中，上述的導引斜面鄰接開口。

在本發明的一實施例中，上述的中空座體包括一第一側壁及至少一第二側壁，靶源固定於第一側壁，導引斜面形成於第二側壁。

在本發明的一實施例中，上述的至少一第二側壁的數量為多個，至少一導引斜面的數量為多個，這些導引斜面分別形成於這些第二側壁。

在本發明的一實施例中，上述的中中空座體的內徑沿遠離開口的方向漸減而形成導引斜面。

在本發明的一實施例中，上述的中空座體具有一開槽， 靶源位於中空座體外部且對位於開槽。

在本發明的一實施例中，上述的靶源包括一第一電極、一第二電極、一靶材及一絕緣材。靶材配置於第一電極與第二電極之間。絕緣材配置於開槽的周緣且用以隔絕第一電極與第二電極。

在本發明的一實施例中，上述的鍍膜設備更包括一主體，其中開口形成於中空座體的一末端，中空座體以末端固定於主體而沿一水平方向延伸，水平方向垂直於重力方向，至少一導引斜面傾斜於水平方向。

在本發明的一實施例中，上述的主體為一真空腔體，中空座體固定於真空腔體的一內壁，工件適於在真空腔體內進行鍍膜。

基於上述，在本發明的鍍膜設備中，中空座體內具有導引斜面且此導引斜面往中空座體的開口傾斜。當中空座體內的散熱元件(如冷卻管)的表面因環境濕度較高而產生冷凝水時，冷凝水會藉由導引斜面的導引而往開口流動並透過開口被排出中空座體。據此，不需對環境濕度進行控制就能夠避免靶源因接觸冷凝水而產生短路現象，以節省設備成本並提升製程品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

50‧‧‧工件

60‧‧‧法蘭

70‧‧‧密封件

100‧‧‧鍍膜設備

110‧‧‧主體

110a‧‧‧內壁

120‧‧‧中空座體

120a‧‧‧末端

120b‧‧‧開口

122‧‧‧第一側壁

122a‧‧‧開槽

124、126、128‧‧‧第二側壁

124a、126a、128a‧‧‧導引斜面

130‧‧‧靶源

132‧‧‧第一電極

134‧‧‧第二電極

136‧‧‧靶材

138‧‧‧絕緣材

140‧‧‧散熱元件

D1‧‧‧水平方向

D2‧‧‧重力方向

F‧‧‧流動方向

圖1是本發明一實施例的鍍膜設備的俯視示意圖。

圖2是圖1的中空座體及靶源的立體圖。

圖3是圖1的鍍膜設備沿I-I線的剖視圖。

圖4是圖1的中空座體及靶源的俯視圖。

圖5是圖1的中空座體及靶源沿II-II線的剖面圖。

圖1是本發明一實施例的鍍膜設備的俯視示意圖。圖2是圖1的中空座體及靶源的立體圖。圖3是圖1的鍍膜設備沿I-I線的剖視圖。請參考圖1至圖3，本實施例的鍍膜設備100，例如為磁控式真空濺鍍設備，包括一主體110、一中空座體120、一靶源130及一散熱元件140。主體110為一真空腔體，中空座體120以其末端120a固定於主體110的一內壁110a而沿一水平方向D1(標示於圖3)延伸，所述水平方向D1垂直於重力方向D2。在本實施例中，例如是藉由法蘭60將中空座體120固定於主體110的內壁110a，並將密封元件70(例如為O型環)設置於內壁110a與法蘭60之間以進行密封。在其它實施例中，可藉由其它適當方式來固定中空座體120，本發明不對此加以限制。

靶源130固定於中空座體120且適於在真空腔體110內對一工件50進行鍍膜。中空座體120具有一開口120b，開口120b形成於中空座體120的末端120a。散熱元件140例如為冷卻管並 通過開口120b而延伸至中空座體120內，以對靶源130進行散熱。

如圖3所示，本實施例的中空座體120的內徑沿遠離開口120b的方向漸減而在中空座體120內形成一導引斜面124a，導引斜面124a傾斜於水平方向D1並往開口120b傾斜，且導引斜面124a鄰接開口120b。當中空座體120內的散熱元件140(即所述冷卻管)的表面因環境濕度較高而產生冷凝水時，冷凝水適於沿導引斜面124a往開口120b流動(如圖3所示流動方向F)並通過開口120b而離開中空座體120，使中空座體120內不致累積過多冷凝水。據此，不需對環境濕度進行控制就能夠避免靶源130因接觸冷凝水而產生短路現象，以節省設備成本並提升製程品質。

圖4是圖1的中空座體及靶源的俯視圖。請參考圖2至圖4，本實施例的中空座體120包括一第一側壁122及多個相鄰接的第二側壁124、126、128，第二側壁124、128鄰接第一側壁122，且第二側壁126相對於第一側壁122。中空座體120的第一側壁122具有一開槽122a，靶源130固定於第一側壁122而位於中空座體122外部並對位於開槽122a。位於主體110(繪示於圖1)外的電壓源(未繪示)可透過中空座體120的開口120b及開槽122a電性連接至靶源130，以施加電壓於靶源130而進行鍍膜。

圖5是圖1的中空座體及靶源沿II-II線的剖面圖。為使圖式較為清楚，圖5未繪示圖1的散熱元件140。請參考圖5，詳細而言，本實施例的靶源130包括一第一電極132、一第二電極134、一靶材136及一絕緣材138，靶材136配置於第一電極132 與第二電極134之間，絕緣材138配置於開槽122a的周緣且用以隔絕第一電極132與第二電極134。當所述電壓源施加電壓於第二電極134而使第一電極132與第二電極134之間產生高電壓時，靶源130處的惰性氣體(如氬氣)高溫離子化成電漿，而電漿中的離子會轟擊靶材136，使得靶材136的原子或分子濺飛出並沉積、附著於工件50(繪示於圖1)表面上以形成薄膜。如上述般利用導引斜面124a將來自散熱元件140的冷凝水導離中空座體120，可避免第一電極132與第二電極134被冷凝水導通而造成短路。

請參考圖2至圖4，在本實施例中，中空座體120內更具有導引斜面126a及導引斜面128a，且導引斜面124a、126a、128a分別形成於第二側壁124、126、128。當中空座體120以圖3所示方向進行組裝而使第二側壁124位於散熱元件140的下方時，來自散熱元件140的冷凝水是藉由導引斜面124a的導引而被排出。當中空座體120的組裝方向改變而使第二側壁126位於散熱元件140的下方時，來自散熱元件140的冷凝水會藉由導引斜面126a的導引而被排出。類似地，當中空座體120的組裝方向改變而使第二側壁128位於散熱元件140的下方時，來自散熱元件140的冷凝水會藉由導引斜面128a而被排出。換言之，藉由在中空座體120的第二側壁124、126、128分別形成導引斜面124a、126a、128a，可使中空座體120在各種組裝方向皆能夠藉由導引斜面將冷凝水排出。

綜上所述，在本發明的鍍膜設備中，中空座體內具有導 引斜面且此導引斜面往中空座體的開口傾斜並鄰接開口。當中空座體內的散熱元件(如冷卻管)的表面因環境濕度較高而產生冷凝水時，冷凝水會藉由導引斜面的導引而往開口流動並透過開口被排出中空座體。據此，不需對環境濕度進行控制就能夠避免靶源因接觸冷凝水而產生短路現象，以節省設備成本並提升製程品質。此外，可在中空座體的多個側壁皆形成導引斜面，使中空座體在各種組裝方向皆可藉由導引斜面將冷凝水排出，進而提升中空座體的泛用性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

60‧‧‧法蘭

70‧‧‧密封件

110a‧‧‧內壁

120‧‧‧中空座體

120a‧‧‧末端

120b‧‧‧開口

124、126、128‧‧‧第二側壁

124a、126a、128a‧‧‧導引斜面

140‧‧‧散熱元件

D1‧‧‧水平方向

D2‧‧‧重力方向

F‧‧‧流動方向

Claims (10)

1. 一種鍍膜設備，包括：一中空座體，具有一開口，其中該中空座體內具有至少一導引斜面，該導引斜面往該開口傾斜；一主體，該中空座體固定於該主體；一靶源，固定於該中空座體且適於對一工件進行鍍膜；以及一散熱元件，位於該中空座體內以對該靶源進行散熱，其中來自該散熱元件的一液體適於沿該導引斜面往該開口流動並通過該開口而離開該中空座體。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜設備，其中該散熱元件為一冷卻管並通過該開口而延伸至該中空座體內，該液體為凝結於該冷卻管上的冷凝水。
3. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜設備，其中該導引斜面鄰接該開口。
4. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜設備，其中該中空座體包括一第一側壁及至少一第二側壁，該靶源固定於該第一側壁，該導引斜面形成於該第二側壁。
5. 如申請專利範圍第4項所述的鍍膜設備，其中該至少一第二側壁的數量為多個，該至少一導引斜面的數量為多個，該些導引斜面分別形成於該些第二側壁。
6. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜設備，其中該中空座體的內徑沿遠離該開口的方向漸減而形成該導引斜面。
7. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜設備，其中該中空座體具有一開槽，該靶源位於該中空座體外部且對位於該開槽。
8. 如申請專利範圍第7項所述的鍍膜設備，其中該靶源包括：一第一電極及一第二電極；一靶材，配置於該第一電極與該第二電極之間；以及一絕緣材，配置於該開槽的周緣且用以隔絕該第一電極與該第二電極。
9. 如申請專利範圍第1項所述的鍍膜設備，更包括一主體，其中該開口形成於該中空座體的一末端，該中空座體以該末端固定於該主體而沿一水平方向延伸，該水平方向垂直於重力方向，該至少一導引斜面傾斜於該水平方向。
10. 如申請專利範圍第9項所述的鍍膜設備，其中該主體為一真空腔體，該中空座體固定於該真空腔體的一內壁，該工件適於在該真空腔體內進行鍍膜。