TWI768014B - 磁控管濺射方法、磁控管濺射裝置及其磁鐵控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明是有關於一種磁控管濺射方法、磁控管濺射裝置 及其磁鐵控制系統。本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統包括：驅動電源部；包括多個磁鐵集合體的磁性產生部；及包括選擇性地能夠控制所述驅動電源部和所述多個磁鐵集合體中一個以上開關的磁性控制部。

Description

磁控管濺射方法、磁控管濺射裝置及其磁鐵控 制系統

本發明涉及可利用在磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，涉及控制多個磁鐵結構體間連接的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統。

濺射裝置是製造半導體、FPD(LCD、OLED等)或者太陽電池時，在基板上鍍薄膜的裝置。此外，濺射裝置也可利用在卷式生產方式(roll to roll)裝置。濺射裝置中的一個磁控管濺射(magnetron sputtering)裝置，利用由真空狀態的腔室(chamber)內注入氣體，生成等離子，將離子化的氣體粒子離子與將要鍍的目標(target)物質衝突之後，將由衝突濺射的粒子鍍在基板的技術。在這種情況下，未來形成磁力線，磁鐵單元面向基板，配置在目標後面。即，形成在目標前面配置基板，在目標後面配置磁鐵單元的配置。

這些磁控管濺射裝置可相對的在低溫製造薄膜，由電磁場加速的離子緊密地鍍在基板，因具有鍍速度快的優點，被廣泛使用。

一方面，為了在大面積的基板上鍍薄膜，利用滑輪或者群集系統。滑輪及群集系統在裝載室和卸載室之間，配置多個處理室，由裝載室裝載的基板，通過多個處理室進行連續的工程。在這些滑輪及群集系統中，濺射裝置配置在至少一個處理室內，磁鐵單元由一定間隔被安裝。

但是，存在由磁鐵單元的固定磁場，因此，目標表面的侵蝕由電磁場及磁場的等離子密度被確定。特別地，磁鐵單元在邊緣，即長度方向的至少一端部集中地面電位，因此，基板邊緣的等離子密度比其他區域的大，由此目標的邊緣比其他區域，濺射速度快。因此，鍍在基板上的薄膜的厚度分佈不均勻，發生膜質分佈低下的問題，發生由等離子密度差的目標特徵部分的過度侵蝕的目標使用效率減小的問題。

為了解決這些問題，具有利用邊緣的厚度比中央部的厚度更厚目標的方法。為了製造這些目標，利用研磨平面目標的中央部，變薄厚度等附加工程，加工平面目標。但是，這是由加工平面目標，發生材料的損失，具有由附加工程的費用問題。此外，在加工目標的過程中，也可發生目標被損傷等問題。

作為解決問題的其他方法，具有利用分流(shunt)等調整目標表面磁場強度的方法、在磁鐵的邊緣利用襯料調整距離的 方法，或者在磁鐵的邊緣位置附加Z軸馬達的方法等。但是，這些方法都增加製造費用，由手動來調整磁場的強度，且磁場強度的調整不能局部地形成，因此，具有需要數回地反復作業，多費作業時間等問題。

本發明的目的是提供可防止目標的局部過度侵蝕，可改善面內分佈的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統。

本發明的目的是提供沒有附加的工程或手動作業，也可調整局部磁場強度，且維持濺射裝置的真空度，不用打開腔室即可調整磁鐵控制系統的磁場。

此外，本發明的目的是提供將磁控管濺射裝置的磁場可變化為大的寬度，可便於控制其變化的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統及利用此的磁控管濺射裝置。

本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其包括：驅動電源部；磁性產生部，包括多個磁鐵集合體；及磁性控制部，包括選擇性地能夠控制所述驅動電源部和所述多個磁鐵集合體中一個以上的開關。

根據本發明的一個實施例，所述驅動電源部包括：電源部，與外部電源連接，將交流轉換為直流；及極性轉換部，與所述電源部連接，轉換施加的電源極性。

根據本發明的一個實施例，所述磁性控制部包括在所述 驅動電源部。根據本發明的一個實施例，所述磁性控制部選擇性地控制所述開關的連接，使所述磁性產生部的至少一個區域，具有與其他區域不同磁場強度地進行調整。

根據本發明的一個實施例，所述磁性控制部調整在所述驅動電源部供給的電壓及電流中一個以上，使所述磁性產生部的至少一個區域具有與其他區域不同磁場強度地進行調整。

根據本發明的一個實施例，所述磁性控制部控制所述多個磁鐵集合體之間的串聯連接、並聯連接或串聯連接及並聯連接的結合。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵集合體各個包括一個以上的磁鐵結構體，且所述磁鐵結構體為多個時，成為串聯、並聯或者串聯及並聯的結合。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵結構體各個包括電磁鐵、永久磁鐵和電磁鐵的結合體或者這兩個。

根據本發明的一個實施例，所述多個磁鐵集合體中至少一部分包括：第一磁鐵群，N極或者S極中選擇的一個磁極；及第二磁鐵群，N極或者S極中，與所述第一磁鐵群具有不同磁極。

根據本發明的一個實施例，所述第二磁鐵群配置在所述第一磁鐵群的外側。

本發明的磁控管濺射裝置，其包括：基板落腳部，落腳基板；磁性產生部，與所述基板落腳部隔離預定間隔，並包括多個磁鐵集合體；驅動電源部，與所述磁性產生部連接，給所述磁 性產生部供給電源；磁性控制部，包括用於選擇性地連接所述驅動電源部和所述多個磁鐵集合體中一個以上的開關；及目標部，具備一個以上在所述基板落腳部和磁性產生部之間。

本發明的磁控管濺射方法，其步驟包括：確認根據目標位置的表面侵蝕程度；及根據目標的表面侵蝕程度的分佈，調整磁鐵結構體的磁場的強度，執行濺射。

根據本發明的一個實施例，執行所述濺射的步驟是由根據本發明的一個示例的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統。

根據本發明的一個實施例，所述磁場的強度調整是控制施加在所述磁鐵結構體的電流計施加在所述磁鐵結構體的電壓中一個以上，或者所述磁鐵結構體為多個時，控制所述磁鐵結構體間的連接，或者控制這兩個被執行。

利用在本發明的實施例提供的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，則利用多個磁鐵的串聯、並聯或這兩個組合進行配置，可防止在磁控管濺射裝置的目標的局部過度侵蝕，可具有改善面內分佈的效果。

此外，利用在本發明的實施例提供的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，在沒有附加的工程或手動作業，也具有可在局部位置有效地形成所需強度磁場的效果。

此外，利用在本發明的實施例提供的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，則利用施加在磁鐵結構體捲曲線的電壓及電流等，可調整磁場強度。特別地，局部地調整磁鐵的磁場強度，或 者也可調整磁鐵結構體整個區域的磁場強度。即，具有維持濺射裝置內部的真空，也可在裝置外部以簡單的方法調整磁場強度的效果。

20:第一磁鐵群

22a:第一長邊部

22b:第二長邊部

24a:第一短邊部

24b:第二短邊部

30:第二磁鐵群

32a:長邊部/第三長邊部

32b:長邊部/第四長邊部

34a:短邊部/第三短邊部

34b:短邊部/第四短邊部

100:磁鐵

110:電源部

120:極性轉換部

200:磁性控制部

300:磁性產生部

310:磁鐵集合體

310a:磁軛

320:磁鐵集合體

330:磁鐵集合體

610:基板

620:基板落腳部

630:磁鐵單元

640:目標

650:背墊板

SW1~SW8:開關

圖1是示出根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置的電磁鐵控制系統的整個構成示意圖。

圖2是示出根據本發明的一個實施例的電磁鐵控制系統中，由磁性控制部驅動電源部和磁性產生部的所有磁鐵集合體間的所有開關關閉狀態的一個示例示意圖。

圖3a是示出在圖2示出的電磁鐵控制系統中，形成只選擇性地關閉一部分開關的狀態，在磁鐵集合體間形成並聯連接的一個示例的示意圖(只示出關閉狀態的開關)。

圖3b是示出在圖2示出的電磁鐵控制系統中，形成只選擇性地關閉一部分開關的狀態，在磁鐵集合體間形成串聯連接的一個示例的示意圖(只示出關閉狀態的開關)。

圖4是示出磁鐵單元的連接磁鐵集合體的各磁鐵的線捲曲方向及形成在各磁鐵集合體的電流方向的圖片。

圖5a及圖5b是示出根據本發明的一個實施例的磁鐵單元結構的大致平面圖。

圖6是示出根據本發明的一個實施例的濺射裝置結構的大致 斷面圖。

圖7a至圖7d是示出作為本發明的實施例，將包括多個磁鐵結構體的磁鐵單元如圖5構成，且利用開關將一部分或者整個磁鐵集合體與驅動電源部連接之後，連接的磁鐵結構體結構的示意圖。

圖7a是示出用於測量所述磁場強度構成的磁鐵單元的配置及用於測量磁場強度的圖片。

圖7b是示出作為比較例，在所有磁鐵集合體不流動電流，進行切斷狀態的圖片。

圖7c是示出作為一個實施例，只使配置在中央的磁鐵集合體流動電流，進行連接狀態的圖片。

圖7d是示出作為其他一個實施例，在三個磁鐵集合體都流動電流，進行並聯連接狀態的圖片。

以下，參照附圖詳細的說明實施例。在各圖示出的相同參照符號顯示相同的部件。

以下說明的實施例，可附加多種變更。以下說明的實施例不限定於實施形態，應該理解為包括對此的所有變更、均等物至代替物。

在實施例使用的用語只是為了說明特定的實施例被使用，不限定實施例。單數的表現在文字上沒有明確地確定之外， 包括複數表現。在本說明書，「包括」或者「具有」等用語，是指定在說明書上記載的特徵、數位、步驟、動作、構成要素、部件或者組合這些的存在，應該理解為，不預先排除一個或其以上的其他特徵或數位、步驟、動作、構成要素、部件或者組合這些的存在或附加可能性。

在沒有其他定義下，包括技術或科學用語，在此使用的所有用語具有與在所屬技術領域的技術人員通常理解相同的意思。通常使用的在字典定義的用語，被解釋為與有關技術的文字上具有的意思相同的意思，在本申請沒有明確地定義之外，不可解釋成理想的或者過度形式的意思。

此外，參照附圖進行說明中，與附圖符號無關，相同的構成要素賦予相同的參照符號，對此的重複說明給予省略。在說明實施例中，判斷對有關公知技術的具體說明不必要的模糊實施例的要點時，其詳細的說明給予省略。

在以下說明的磁鐵控制系統是用於磁控管濺射裝置，涉及由有效的方法可控制局部磁場強度的磁鐵控制系統。

圖1是示出根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置的電磁鐵控制系統的整個構成示意圖。以下，參照圖1詳細地說明本發明的磁控管濺射裝置的電磁鐵控制系統的各個構成。

本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，包括驅動電源部100；包括多個磁鐵集合體的磁性產生部300；及包括在所述驅動電源部，使選擇性地連接所述多個磁鐵集合體中一個以上， 可控制開關的磁性控制部200。

驅動電源部

本發明的驅動電源部從外部電源獲得電流，通過磁性控制部向磁性產生部流電流。在這種情況下，驅動電源部可從外部的電源流入交流電流。將通過驅動電源部流入的電流，由後述的磁性控制部控制，執行由磁性產生部的一部分或者全部的磁鐵集合體，發送電流的作用。包括磁鐵集合體組合的後述的磁性產生部，在由磁性控制部選擇的磁鐵集合體，收到電流發生磁場。

根據本發明的一個實施例，所述驅動電源部可包括與外部電源連接，將交流轉換為直流的電源部；及轉換施加的電源極性並與所述電源部連接的極性轉換部。

在這種情況下，本發明的電源部110可執行從外部流入的交流電源，轉換為直流電流的作用。電源部將交流變換為直流，供給一定的電壓和電路。

本發明的極性轉換部120轉換通過電源部供給的直流電流的極性，電流由任何方向變換其極性為一定方向，可使供給的電流確定極性的作用。

根據本發明的一個實施例，後述的磁性控制部可包括在所述驅動電源部。

在本發明的一個示例中，後述的磁性控制部的構成，可包括在驅動電源部內。在這種情況下，本發明的磁鐵控制系統有磁鐵控制裝置被構成時，從外型上類似於只具備驅動電源部及磁 性產生部，但這也屬於本發明的範圍。

磁性控制部

本發明的磁性控制部的形成至少包括一個以上的開關，且控制形成的開關的開閉，可執行包括在磁性產生部的磁鐵集合體的一部分或者全部，選擇性地流動電流的作用。

根據本發明的一個實施例，所述磁性控制部控制所述開關的開閉，可使所述磁性產生部的至少一個區域，具有與其他區域不同磁場強度的進行調整。

根據使用者的意圖，所述磁性控制部可使只在磁性產生部的選擇性磁鐵集合體的線，流動電流的進行調整，也可調整選擇性地施加在磁鐵集合體的電壓或者電流的強度。由此，本發明的電磁鐵控制系統可在磁控管濺射裝置，局部地調整磁場強度，可防止目標的局部過度侵蝕，產生面內濺射分佈被改善的效果。

根據本發明的一個實施例，所述磁性控制部調整從所述驅動電源部供給的電壓及電流中一個以上，可使所述磁性產生部的至少一個區域，具有與其他區域不同磁場強度的進行控制。

根據本發明的一個實施例，所述磁性控制部可控制所述多個磁鐵集合體之間的串聯連接、並聯連接或串聯連接及並聯連接的結合。

在本發明多個磁鐵集合體可由相互多樣形成的電路被連接。根據使用者的意圖開閉開關，只要控制在各個磁鐵集合體流動的電流，則不特別限定所述電路的結構。本發明的控制部的概 念是可包括開關、連接各個磁鐵集合體的電路、連接驅動電源部和磁性產生部間的電路、可控制流在各電路電流的裝置等。

磁性產生部

在本發明，磁性產生部包括多個磁鐵集合體。為了詳細說明本發明，磁鐵集合體之外，附加地使用磁鐵單元及磁鐵結構體的概念。

各個磁鐵集合體包括多個磁鐵結構體。各個磁鐵結構體可以是由線連接的結構。

在本發明，磁性產生部包括多個磁鐵集合體。為了詳細說明本發明，磁鐵集合體之外，附加地使用磁鐵單元及磁鐵結構體的概念。在本發明說明的磁鐵單元的概念，包括一個以上的磁鐵集合體。在本發明，磁鐵集合體被用於一個以上的磁鐵結構體由線，串聯、並聯或者由串聯及並聯的結合形成的結構的概念。

在這種情況下，各磁鐵結構體包括電磁鐵、包括電磁鐵的永久磁鐵或者這兩個。以下，從小小概念的磁鐵結構體，對由其組合形成的磁性產生部進行依次說明。

磁鐵結構體

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵集合體各個由一個以上的磁鐵多個結構體經線串聯、並聯或者串聯及並聯的結合。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵結構體各個，可包括電磁鐵、永久磁鐵和電磁鐵結合體或者這兩個。

作為一個示例，磁鐵結構體各個可以是在永久磁鐵粘電 磁鐵形成的結構體。又作為其他一個示例，磁鐵結構體各個可以是在永久磁鐵，如電磁鐵圍繞線的結構體。

本發明的磁鐵結構體，可以是根據圍繞線的次數，磁場變化。此外，本發明的磁鐵結構體，調整流線上的電壓、電流，可調整各個磁鐵結構體的磁場。本發明的磁鐵結構體也可根據磁鐵結構體的形狀、磁鐵結構體的材質、線圈圍繞次數、線圈的材質等，變化體現的磁場強度。

在本發明不特別地限定所述磁鐵結構體的結構，且本發明的磁鐵結構體被用於包括有多種方式可發生磁場的所有結構體的概念。本發明的磁鐵結構體可以是連接形成多個磁鐵集合體的結構。

圖2是示出根據本發明的一個實施例的電磁鐵控制系統中，由磁性控制部200驅動電源部和磁性產生部的所有磁鐵集合體間310、320、330的所有開關關閉狀態的一個示例示意圖。所述磁性控制部包括多個開關SW1至SW8。

圖3a是示出在圖2示出的電磁鐵控制系統中，形成只選擇性地關閉一部分開關的狀態，在磁鐵集合體間形成並聯連接的一個示例的示意圖(只示出整個開關中關閉狀態的開關)。

圖3b是示出在圖2示出的電磁鐵控制系統中，形成只選擇性地關閉一部分開關的狀態，在磁鐵集合體間形成串聯連接的一個示例的示意圖(只示出整個開關中關閉狀態的開關)。

磁鐵單元及磁鐵集合體

本發明的磁鐵單元和磁鐵集合體的概念是都包括一個以上的磁鐵結構體。一個以上的磁鐵結構體可包括在磁鐵集合體，磁鐵結構體為多個時，相互連接形成磁鐵集合體。另外，一個以上的磁鐵集合體可包括在磁鐵單元，磁鐵集合體為多個時，相互連接形成磁鐵單元。磁鐵集合體包括多個磁鐵結構體時，各個磁鐵結構體可以是由線串聯、並聯或者串聯及並聯的結合形成的結構。

所述磁鐵單元機磁鐵集合體，可以是在磁軛上配置並形成多個磁鐵結構體。在這種情況下，在磁軛上形成的磁鐵結構體各個，可由相互串聯連接、並聯連接或者包括這兩個的結構連接配置。所述多個磁鐵結構體根據使用者的磁場設計，可多樣地配置，並被設置在磁軛上。作為一個示例，所述磁鐵結構體由粘貼劑，可堅固地設置在磁軛上。此外，作為其他一個示例，利用螺栓固定所述磁鐵結構體和磁軛之間，可確保固定所述的結構體。在本發明，為了在磁軛上固定磁鐵結構體的方法，利用粘貼劑或利用螺栓之外，也可利用其他的多種手段。

包括在磁鐵單元的磁鐵結構體的數量，可根據濺射裝置的大小而決定。在大面積的基板需要濺射時，也可需要包括更多磁鐵結構體的磁鐵單元。

在本發明的所述磁鐵單元作為一個磁鐵單位，包括在磁鐵單元的磁鐵集合體的數量，可根據使用者不同的控制設計而決定。此外，形成的磁鐵單元作為單個，也可構成磁控管濺射裝置 的磁性產生部，具備多個由多樣配置的形態，也可構成磁控管濺射裝置的磁性產生部。

根據本發明的一個示例的磁鐵單元，調整施加在所述磁鐵結構體各個線的電壓及電流中一個以上，可使所述磁鐵單元的至少一個區域具有與其他區域不同磁場強度的進行控制。

作為具體的一個示例，安裝個別的電源，在位於所述一個區域的磁鐵結構體施加高的電流，在位於其他區域的磁鐵結構體施加低的電流，可使所述磁鐵單元的一個區域和其他區域具有相互不同的磁場強度進行控制。又作為其他一個示例，在安裝在位於一個區域的磁鐵結構體和位於其他區域的磁鐵結構體的線，安裝可切斷流動電流的開關(switch)或者繼電器(relay)，控制電路的連接，可使所述磁鐵單元的一個區域和其他區域具有相互不同的磁場強度的進行控制。

圖4示出的區域作為一個示例，顯示各個具備的磁鐵集合體310、320、330。在圖4看到的方型結構體各個屬於磁鐵結構體的上面。所述磁鐵結構體為線可捲曲的結構時，在本發明不特別限定其形狀，但作為示例，可包括T型結構體、I型結構體、F型結構體、E型結構體中一個磁鐵，或者將各形狀的結構體旋轉預定角度的結構體中一個磁鐵。在圖4形成的各個磁鐵，可捲曲線。各個磁鐵結構體可使上面相接的連接形成。在這種情況下，即使各個磁鐵結構體與上面相接相鄰的磁鐵結構體連接形成，最好捲曲各個磁鐵結構體的線之間，相互不相接地形成。在所述線 流動電流，因此，與相鄰的磁鐵結構體的線相接時，可發生短路問題。

在圖4可確認構成各個磁鐵集合體的磁鐵結構體。在圖4顯示三個磁鐵集合體310、320、330。在圖4示出的各磁鐵集合體是各個磁鐵集合體由線連接的串聯連接結構。此外，在圖4是示出連接各磁鐵結構體的線捲曲方向(曲線箭頭)及形成在各磁鐵集合體的電流方向(直線箭頭)分別由箭頭被示出。

圖4作為本發明的一個示例，示出說明本發明磁鐵單元、磁鐵集合體及磁鐵結構體間的結構，且根據磁控管濺射裝置的設計，磁鐵單元可包括多樣配置的磁鐵結構體或磁鐵集合體。

作為本發明的其他示例，也可形成如圖5a及圖5b形態的磁鐵單元。

圖5a及圖5b是示出根據本發明的一個實施例的磁鐵單元結構的大致平面圖。以下參照圖5a及圖5b說明形成在磁鐵單元的第一磁鐵群及第二磁鐵群。以下的第一磁鐵群及第二磁鐵群是多個磁鐵結構體連接形成的。在本發明，第一磁鐵群和第二磁鐵群與磁鐵集合體不同的概念被使用。具體地，第一磁鐵群及第二磁鐵群是用於說明包括在磁鐵單元，具有相互磁極的磁鐵結構體群，且形成磁鐵群的磁鐵結構體可相鄰或者具有一定距離被配置。

根據本發明的一個實施例，所述多個磁鐵集合體中至少一部分可包括具有從N極或者S極中選擇的一個磁極的第一磁鐵 群；及在N極或者S極中，具有與所述第一磁鐵群不同磁極的第二磁鐵群。

根據本發明的一個實施例，所述第二磁鐵群可配置在所述第一磁鐵群外側。

在本發明，所述磁鐵結構體在磁軛上配置多個，可形成磁鐵單元。磁軛310a可以是平板或者圓筒形形狀。例如，磁軛310a可利用鐵素體的不銹鋼等。在磁軛310a的一面或表面上，安裝第一磁鐵群20及第二磁鐵群30，可形成磁鐵單元。即，在平板形磁軛310a的一面上，安裝第一磁鐵群及第二磁鐵群，或者可在圓筒形磁軛表面安裝第一磁鐵群及第二磁鐵群。在這種情況下，形成的磁鐵單元可包括第一磁鐵群及第二磁鐵群，如圖5a至及圖5b示出的磁鐵單元的形態中的一個被配置。此外，也可以是在圖5a至圖5b示出的磁鐵單元的形態中的兩個以上，連接多個被配置。一方面，也可以是與在圖5a至圖5b示出的磁鐵單元的形態，不同形態磁鐵單元被配置。

對第一磁鐵群和第二磁鐵群的配置詳細的說明，第一磁鐵群20固定在磁軛的中央部，第二磁鐵群30與第一磁鐵群隔離，固定在第一磁鐵群的外側周邊。其中，第一磁鐵群及第二磁鐵群的高度及寬度可相同。但是，第一磁鐵群的寬度可比第二磁鐵群寬或窄，第一磁鐵群的高度比第二磁鐵群的高度高或矮等，根據設計上的需要，所述寬度和高度可多樣地改變。

第一磁鐵群從磁軛的一面由預定的高度形成，也可由直 線形態或者閉環(closed loop)形狀被配置。即，第一磁鐵群如圖5a示出，可由具有預定的長度及寬度的直線形態配置，也可如5b示出的閉環形態配置。直線形態的情況，即由x軸方向具有預定的寬度，由與之垂直的y軸方向具有預定長度的大致條(bar)形狀被配置。在這種情況下，x軸方向可以是從磁控管濺射裝置，與基板的移動方向相同。閉環形態的第一磁鐵群20，如圖5b示出由預定間隔被隔離，可包括相同長度的第一長邊部及第二長邊部22a、22b，和在第一長邊部及第二長邊部的邊緣，使連接第一長邊部及第二長邊部之間形成的第一短邊部及第二短邊部24a、24b。其中，第一短邊部及第二短邊部由直線形態配置，可連接第一長邊部及第二長邊部的邊緣。因此，第一磁鐵群20可使長邊部及短邊部形成直角四角形的形狀被配置。但是，第一磁鐵群不只是直角四角形的形狀，也可由具有圓形或閉環形狀的多種形狀被配置。例如，長邊部與短邊部相交的棱部分，也可圓滑的形成。此外，第一磁鐵群的長邊部可從磁軛的中央部隔離預定間隔的被配置。

第二磁鐵群30與第一磁鐵群20隔離預定間隔，可配置在第一磁鐵群20的外側。即，第二磁鐵群30可配置在形成直線形狀或者閉環形狀的第一磁鐵群20的外側。這些第二磁鐵群可由與第一磁鐵群相同形狀被配置，且第二磁鐵群可由閉環形狀配置。即，如圖5b示出，也可由閉環形狀被配置。閉環形狀的第二磁鐵群如圖5b示出，與第一磁鐵群的第一長邊部及第二長邊部 22a、22b隔離預定間隔，比此更長地可配置第三長邊部及第四長邊部32a、32b，使在第三長邊部及第四長邊部的邊緣相互連接，可配置第三短邊部及第四短邊部34a、34b。因此，第二磁鐵群30使長邊部32a、32b及短邊部34a、34b形成直角四角形的形狀圍繞第一磁鐵群20地被配置。但是，第二磁鐵群30不僅是直角四角形的形狀，可由具有閉環形狀的多種形狀被配置。例如，長邊部和短邊部相遇的棱部分，也可圓滑的形成。

一方面，形成所述第一磁鐵群和第二磁鐵群的磁鐵結構體，可使具有各個不同極性地被形成。即，形成第一磁鐵群的永久磁鐵具有N極，則形成第二磁鐵群的永久磁鐵具有S極，形成第一磁鐵群的永久磁鐵具有S極，則形成第二磁鐵群的永久磁鐵具有N極。

因此，第一磁鐵群20如圖5a示出，具有一字形態時，磁鐵單元的永久磁鐵具有S-N-S的排列，或者可具有N-S-N的排列。此外，第一磁鐵群具有如圖5b示出的閉環形態時，磁鐵單元的永久磁鐵具有S-N-N-S的排列，或者可具有N-S-S-N的排列。但是，本發明不僅配置多個由極性不同的兩個磁鐵形成的磁鐵單元，而且也包括多個磁鐵以極性不同地被排列的情況，因此，也可形成N-S-...-S-N的磁鐵排列。

磁控管濺射裝置

作為其他一個實施例，本發明的磁控管濺射裝置包括基板落腳部，落腳基板；磁性產生部，與所述基板落腳部隔離預定 間隔，並包括多個磁鐵集合體；驅動電源部，與所述磁性產生部連接，給所述磁性產生部供給電源；磁性控制部，包括用於選擇性地連接所述驅動電源部和所述多個磁鐵集合體中一個以上的開關；及目標部，具備一個以上在所述基板落腳部和磁性產生部之間。

在本發明說明的磁控管濺射裝置包括磁性產生部，且在磁性產生部具備上述的一個以上磁鐵單元。以下，對磁控管濺射裝置及構成磁控管濺射裝置的各部分進行說明。

圖6是示出根據本發明的一個實施例的濺射裝置結構的大致斷面圖。

參照在本發明的一個實施例提供的磁控管濺射裝置的圖6，在本發明提供的濺射裝置可包括磁鐵單元630、背墊板650、目標640及基板落腳部620。在所述基板落腳部上，具備在其表面形成濺射層的基板610。此外，磁鐵單元630可包括磁軛310a、中央的第一磁鐵群及第一磁鐵群外側的第二磁鐵群。所述各個磁鐵群可由磁鐵100及捲曲磁鐵的線構成。

其中，基板落腳部620和磁鐵單元630相互對向，即相互面對地被配置。在這種情況下，基板落腳部可被只在裝置內的上側、下側或者側部，且與此相對面的配置磁鐵單元。例如，基板落腳部配置在下側時，磁鐵單元配置在上側，基板落腳部配置在上側，則磁鐵單元可配置在下側。此外，基板落腳部垂直地配置在側面時，磁鐵單元可配置在與此對面的另一側面。

磁鐵單元

在圖6示出的磁鐵單元630走位元本發明的一個示例，與基板面對地配置，但不一定與基板面對地配置。在本發明的其他一個示例(未示出)中，磁鐵單元與基板成一定角度傾斜的狀態，隔離預定距離被配置。在本發明的磁鐵單元的一個示例中，可包括磁軛310a、形成在磁軛上中央的第一磁鐵群及具備在第一磁鐵群左側及右側的第二磁鐵群。第一磁鐵群及第二磁鐵群，包括多個磁鐵結構體連接的結構。此外，在圖6示例性的示出一個磁鐵單元，但所述磁鐵單元可配置兩個以上，所述磁鐵單元可向x軸方向、與x軸方向垂直的y軸方向及與x軸方向和y軸方向都垂直的z軸方向中一個以上的方向往返移動。

在比磁鐵單元更大面積的基板鍍薄膜時，可配置兩個以上磁鐵單元630。在這種情況下，至少兩個以上的磁鐵單元由相同大小及相同結構被配置，可由相同間隔被隔離。

背墊板

背墊板650配置在磁鐵單元630和基板落腳部620之間。此外，在背墊板的一面，固定目標640。即，目標固定在與基板610對面的背墊板的一面。一方面，不配置背墊板，也可在磁鐵單元上側配置目標。

目標

目標640固定在背墊板650，由鍍在基板610的物質構成。這些目標640可以是金屬物質或包括金屬物質的合金。此外， 目標640也可以是金屬氧化物、金屬氮化物或電介質。

例如，目標可利用從Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Al、In、C、Si及Sn等選擇的元素為主成分的材料。一方面，背墊板650和目標640可形成5mm至50mm程度的總厚度。

基板落腳部

基板落腳部620可使濺鍍物質均勻地鍍在基板610，固定基板。基板落腳部在基板被落腳時，利用固定手段等，固定基板的邊緣或者可在基板的後面固定基板。基板落腳部為了支持固定基板的後面，可由具有基板形狀的大致四角星或圓形的形狀被配置。此外，基板落腳部為了固定基板的邊緣部分，具有預定長度的四個條，在上下左右以預定間隔隔離地被配置，且條的邊緣相互接觸，可使中央部由空四角的框形狀被配置。一方面，基板落腳部可在基板在落腳的狀態下，向一個方向移動。例如，向一個方向進行並可在基板上鍍薄膜。因此，在基板落腳部的基板沒有被落腳的面，可配置移動基板落腳部的移動手段(未示出)。移動手段可包括與基板落腳部接觸移動的滾軸，和與基板落腳部隔離，由磁力移動的磁移動手段等。當然，基板落腳部的一部分可具有移動手段的功能。

此外，靜止型濺射裝置時，可不需要固定手段。在這種情況下，基板落腳部620也可具備提升基板610的提升銷。

但是，在靜止型濺射裝置由垂直濺射時，可具備將基板 豎立並固定的固定手段。一方面，基板可以是用於製造半導體、FPD(LCD、OLED等)、太陽電池等的基板，可以是矽片、玻璃等。此外，基板也可以是適用在卷式生產方式的膠捲型基板。在本實施例，基板利用玻璃等大面積基板。

如上述的磁鐵單元調整施加在磁鐵結構體各個線的電壓及電流，包括在磁控幹濺射裝置的磁鐵部中，可由磁鐵單元單位，調整電壓及電流中一個以上。作為具體的一個示例，安裝在位於一個區域的磁鐵單元和位於其他區域的磁鐵單元的線，可利用從個別電源供給流動電流的方式。

作為其他具體的一個示例，所述電壓及電路的調整利用包括開關(switch)或者繼電器(relay)，或者構成串聯或並聯電路等的多種手段形成。由此，在磁鐵部內可形成所述一個區域和所述其他區域間的其他電磁場的強度。

作為本發明的一個示例，所述磁鐵部可具備在從所述目標部的邊緣的長度方向的30%之內。例如，可在目標的侵蝕最多的部分(即從目標的邊緣的長度方向)的30%以內的區域，配置磁鐵部。即，目標的侵蝕在邊緣部分發生很多，但在與此部分面對的位置配置磁鐵結構體，線上施加電壓、電流等進行調整，可控制磁場的強度。結果，調整目標的侵蝕過度產生部分的磁場強度，形成整體上均質程度的侵蝕度，可防止局部過度侵蝕現象。

作為本發明的一個示例，所述磁鐵產生部還可包括至少在所述磁鐵結構體一側配置的冷卻手段。根據本發明，包括在磁 控管濺射裝置磁鐵部的磁鐵結構體，線上施加預定的電流或電壓，則磁鐵結構體可逐漸被加熱。因此，用於冷卻磁鐵結構體的冷卻手段可配置在所述磁鐵結構體的至少一側。

其中，多個磁鐵結構體被結合，向水準方向配置至少兩個以上，在向水準方向配置的永久磁鐵之間，可配置所述冷卻手段。冷卻手段可包括水、空氣或者供給其他製冷劑的製冷劑供給部，和可迴圈這些的製冷劑迴圈電路。

作為本發明的一個示例，所述磁鐵部還可包括單位模組化磁軛、磁鐵結構體及所述冷卻手段的建模部。

又作為其他一個實施例，本發明的磁控管濺射方法，其步驟包括：確認根據目標位置的表面侵蝕程度；及根據目標的表面侵蝕程度的分佈，調整磁鐵結構體的磁場的強度，執行濺射。

在這種情況下，根據本發明的一個示例，沒有打開磁控管濺射裝置的腔室等過程，維持目標周圍的真空度，並可調整所述磁鐵結構體的磁場強度。由此，在沒有附加工程或手動作業，也可防止目標的局部過度侵蝕，具有可改善面內分佈的效果。

根據本發明的一個實施例，執行所述濺射的步驟是根據本發明的一個示例的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統。

根據本發明的一個實施例，所述磁場強度調整是調整施加在所述磁鐵結構體的電流計施加在所述磁鐵結構體的電壓中一個以上，或者所述磁鐵結構體為多個時，控制所述磁鐵結構體間的連接，或者控制這兩個被執行。

作為一個示例，施加在所述磁鐵結構體的電流及電壓，可利用根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置的驅動電源部被執行。作為一個示例，所述磁鐵結構體間的連接，可利用包括在根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置的，形成在各個磁鐵結構體間電路的開關被執行。

在這種情況下，在本發明的一個實施例，確認根據所述目標位置的表面侵蝕程度的步驟，可由作業者直接確認的方法被執行，也可運用電腦自動化系統確認的方法被執行。

此外，調整所述磁場強度之前，根據目標的表面分佈，可確認在各磁鐵結構體所需的電壓、電流計磁鐵結構體間的連接，但此作業也可由作業者直接確認的方法被執行，也可運用電腦自動化系統確認的方法被執行。

實施例

圖7a至圖7d是示出作為本發明的實施例，將包括多個磁鐵結構體的磁鐵單元如圖5b構成，且利用開關將一部分或者整個磁鐵集合體與驅動電源部連接之後，連接的磁鐵結構體結構的示意圖。

作為本發明的實施例，製造了多個具備T形狀的永久磁鐵及捲曲永久磁鐵線的磁鐵結構體。連接佈置所述磁鐵結構體，形成如圖5b的磁鐵單元。利用開關選擇性的在一部分或者全部的磁鐵結合體施加電流，測量了第一磁鐵群和第二磁鐵群中央地點的磁場強度。

圖7a是示出用於測量磁場強度構成的磁鐵單元的配置及用於測量磁場強度的圖片，且圖7b是示出作為比較例，在所有磁鐵集合體不流動電流，進行切斷狀態的圖片，且圖7c是示出作為一個實施例(樣品1)，只使配置在中央的磁鐵集合體流動電流，進行連接狀態的圖，並且圖7d是示出作為其他一個實施例(樣品2)，在三個磁鐵集合體都流動電流，進行並聯連接狀態的圖片。

以下是對各個情況測量磁場強度的表。

通過所述[表1]確認在比較例和實施例各情況發生的磁場強度的差異值，確認局部的磁場強度調整有效。通過所述試驗調整在各情況流動的電壓及電流，或者調整與各磁鐵集合體連接的開關開閉，確認局部地體現其他磁場強度。

綜上所述，實施例雖然由限定的實施例和附圖被說明，但所屬領域的技術人員可從所述的記載進行多種修改及變更。例如，說明的技術由與說明的方法不同的順序被執行，和/或說明的構成要素與說明的方法不同的形態結合或組合，或者由其他構成 要素或均等物代替或置換，也可達到適當的結果。

因此，其他體現、其他實施例及與權利要求均等的，也屬於後述的權利要求的範圍。

100:磁鐵

110:電源部

120:極性轉換部

200:磁性控制部

300:磁性產生部

Claims (12)

1. 一種磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，包括：驅動電源部；磁性產生部，包括多個磁鐵集合體；及磁性控制部，包括選擇性地能夠控制所述驅動電源部和所述多個磁鐵集合體中的至少一個開關，其中，所述多個磁鐵集合體中至少一部分包括：第一磁鐵群，N極或者S極中選擇的一個磁極；及第二磁鐵群，N極或者S極中，與所述第一磁鐵群具有不同磁極。
2. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述驅動電源部包括：電源部，與外部電源連接，將交流轉換為直流；及極性轉換部，與所述電源部連接，轉換施加的電源極性。
3. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述磁性控制部包括在所述驅動電源部。
4. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述磁性控制部選擇性地控制所述開關的連接，使所述磁性產生部的至少一個區域，具有與其他區域不同磁場強度地進行調整。
5. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述磁性控制部調整在所述驅動電源部供給的電 壓及電流中一個以上，使所述磁性產生部的至少一個區域具有與其他區域不同磁場強度地進行調整。
6. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述磁性控制部控制所述多個磁鐵集合體之間的串聯連接、並聯連接或串聯連接及並聯連接的結合。
7. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述磁鐵集合體各個包括至少一個磁鐵結構體，且所述磁鐵結構體為多個時，成為串聯、並聯或者串聯及並聯的結合。
8. 如申請專利範圍第7項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述磁鐵結構體各個包括電磁鐵、永久磁鐵和電磁鐵的結合體或者這兩個。
9. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統，其中，所述第二磁鐵群配置在所述第一磁鐵群的外側。
10. 一種磁控管濺射裝置，其包括：基板落腳部，落腳基板；磁性產生部，與所述基板落腳部隔離預定間隔，並包括多個磁鐵集合體；驅動電源部，與所述磁性產生部連接，給所述磁性產生部供給電源；磁性控制部，包括用於選擇性地連接所述驅動電源部和所述 多個磁鐵集合體中的至少一個開關；及目標部，具備一個以上在所述基板落腳部和磁性產生部之間，其中，所述多個磁鐵集合體中至少一部分包括：第一磁鐵群，N極或者S極中選擇的一個磁極；及第二磁鐵群，N極或者S極中，與所述第一磁鐵群具有不同磁極。
11. 一種磁控管濺射方法，其步驟包括：確認根據目標位置的表面侵蝕程度；及根據目標的表面侵蝕程度的分佈，調整磁鐵結構體的磁場的強度，執行濺射，其中所述濺射的步驟是由申請專利範圍第1項至第10項中其中一項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵控制系統所執行。
12. 如申請專利範圍第11項所述的磁控管濺射方法，其中，所述磁場的強度調整是控制施加在所述磁鐵結構體的電流計的電壓，或者所述磁鐵結構體為多個時，控制所述磁鐵結構體間的連接，或者控制這兩個被執行。

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