TWI818038B - 濺鍍裝置 - Google Patents
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Abstract
根據一實施例的濺鍍裝置，包括：工作臺，以支撐具有細微圖案的基板的狀態旋轉；靶材，與所述基板相對；以及切斷部件，包括配置於所述工作臺及靶材之間的切斷主體，以及形成于所述切斷主體，使從所述靶材分離而行進至所述基板的成膜材料的一部分通過的通孔。
Description
以下說明涉及一種濺鍍裝置。
對於濺鍍裝置而言，使成膜材料在基板上均勻成膜十分重要。靶材與基板並排設置。從靶材分離而朝向基板的成膜材料沿著基板的法線方向行進，也可能向相對於基板的法線以一定角度傾斜的路徑行進。由此，基板的中央部能夠相對均勻地成膜，然而基板的邊緣部的成膜相對並不均勻。為使基板正常地發揮功能，需要均勻地成膜。尤其對於具有細微圖案的圓晶而言，需要更加均勻地成膜。
前述背景技術為發明人在匯出本發明的過程中所持有或習得的內容，不應認為是在本發明的申請前必須被普通大眾所公知的公知技術。
[發明要解決的問題]
本發明的一實施例的目的在於提供一種濺鍍裝置，通過切斷沿著與基板的法線傾斜一定角度的路徑進入基板的大部分成膜材料，實現在基板上的均勻成膜。
本發明的一實施例的目的在於提供一種濺鍍裝置，對應于靶材的隨著時間的變化，實現在基板上的均勻成膜。
[解決問題的技術手段]
根據一實施例的一種濺鍍裝置，包括：工作臺，以支撐具有細微圖案的基板的狀態旋轉；靶材，與所述基板相對；以及切斷部件，包括配置於所述工作臺及靶材之間的切斷主體，以及形成于所述切斷主體，使從所述靶材分離而行進至所述基板的成膜材料的一部分通過的通孔。
從所述靶材觀察所述工作臺時，所述通孔的頂點重疊至所述基板的中心。
所述通孔的形狀為其寬度隨著從所述頂點遠離而逐漸變大。
所述通孔為扇形。
從所述靶材觀察所述工作臺時，所述通孔的週邊邊緣遠離所述基板的邊緣。
所述工作臺的旋轉軸通過所述基板的中心。
所述工作臺的旋轉軸從所述靶材表面中等離子體密度最大的點遠離。
所述等離子體密度最大的點以與所述工作臺的旋轉軸並排的方向為基準重疊至所述通孔。
所述濺鍍裝置，還包括：驅動部，將所述切斷部件移動至與所述工作臺的旋轉軸並排的方向或與所述工作臺的旋轉軸直角相交的方向。
從所述靶材觀察所述工作臺時，在進行濺鍍期間，從所述基板的中心到所述通孔的頂點之間的距離增加。
所述切斷部件，還包括：從所述切斷主體的邊緣部向上突出形成的切斷突出部。
所述通孔為多個，並且，所述多個通孔互不連通。
所述工作臺的旋轉軸通過所述多個通孔之間。
[發明的效果]
本發明的一實施例通過切斷沿著與基板的法線傾斜一定角度的路徑進入基板的大部分成膜材料，實現在基板上的均勻成膜。
本發明的一實施例對應于靶材的隨著時間的變化，實現在基板上的均勻成膜。
下面，通過示例性附圖對實施例進行說明。在對各附圖的構成要素賦予附圖示記時，相同的構成要素即使表示在不同附圖中，也盡可能地使用相同的附圖示記。並且，在對實施例進行說明的過程中，當有關公知構成及功能的具體說明妨礙對於實施例的理解時，省略對其進行詳細說明。
並且，在對實施例的構成要素進行說明時，能夠使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等術語。以上術語僅用於將該構成要素區別于其他構成要素，並非用於限定相應構成要素的本質、次序或順序。當描述任何構成要素「連接」、「結合」、或「接觸」其他構成要素時，該構成要素能夠直接接觸或連接于其他構成要素，或者，各構成要素之間「連接」、「結合」、或「接觸」有其他構成要素。
對於與包括在任何一個實施例的構成要素具有相同功能的構成要素，在其他實施例中使用相同的名稱進行說明。在沒有言及反例的情況下，記錄在任何一個實施例的說明能夠適用于其他實施例，在重複的範圍內省略具體說明。
圖1為概念性地顯示根據一實施例的濺鍍裝置的側面圖。
參照圖1，濺鍍裝置(1)可包括腔室(91)、靶材(92)、磁體集合體(93)、基板(S)、工作臺(11) 、切斷部件(12)，及驅動部(13)。
腔室(91)能夠容納濺鍍裝置(1)的構成要素。能夠向腔室(91)施加正電壓。施加有正電壓的腔室(91)能夠防止從靶材(92)分離的作為陽離子的成膜材料附著在腔室(91)的內壁。腔室(91)能夠防止成膜材料向切斷部件(12)的外側行進。例如，從靶材(92)觀察工作臺(11)時，基板(S)及工作臺(11)僅能通過通孔 (121a)得到觀察，其他區域由腔室(91)及切斷部件(12)所遮擋。
靶材(92)由待在基板(S)上成膜的材料構成。靶材(92)能夠與基板(S)相對。靶材(92)能夠是金屬材料或包括金屬材料的合金。並且，靶材(92)還能夠是金屬氧化物、金屬氮化物或電介質。例如，靶材(92)能夠包括以在Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Al、In、C、Si，及Sn等中 選擇的元素為主要成分的材料。
磁體集合體(93)能夠包括電磁體或永久磁體。磁體集合體(93)利用電磁體或永久磁體在靶材(92)上形成一定強度的固定磁場。通過固定磁場與從外部施加的電磁場，能夠在靶材(92)表面形成等離子體。等離子體的密度由固定磁場及所施加的電磁場決定。通過等離子體，在靶材(92)表面發生濺鍍，從靶材(92)分離的成膜材料流向基板(S)。
基板(S)能夠是用於製造半導體、FPD(LCD、OLED等)、太陽電池等的基板。基板(S)能夠是具有多個細微圖案的圓晶。當基板(S)是具有多個細微圖案的圓晶時，將成膜材料均勻地成膜在基板(S)上是提高基板(S)品質的重要因素。
工作臺(11)用於固定基板(S)，使得成膜材料能夠在基板(20)上均勻成膜。在將基板(S)安裝在工作臺(11)後，利用固定手段等固定基板(S)的邊緣，或者，在基板(S)的後面對基板 (S)進行固定。工作臺(11)能夠以旋轉軸(A1)為中心旋轉。工作臺(11)的旋轉軸(A1)能夠通過基板(S)的中心。
工作臺的旋轉軸(A1)能夠遠離在靶材(92)的表面中等離子體密度最高的點。換言之，工作臺的旋轉軸(A1)與從靶材(92)的表面中等離子體(plasma)密度最高的點相對於靶材(92)垂直延長的輔助線(A2)離相遠離。例如，以圖1為基準，靶材(92)表面中等離子體密度最高的點能夠形成在中心。相比其他點，靶材(92)中等離子體密度最高的點的成膜材料消耗速度更快。因此，在等離子體密度最高的點分離出更多的成膜材料。例如，等離子體密度最高的點能夠是從磁體集合體(93)施加的磁場的垂直磁場為0的點。
以與工作臺(11)的旋轉軸(A1)並排的方向為基準，靶材(92)表面中等離子體密度最高的點能夠與通孔( 121a)重疊。換言之，輔助線(A2)能夠通過通孔(121a)。通孔(121a)位於在靶材(92)中成膜材料最活躍的位置的下側，由此，能夠將成膜材料高效地成膜在基板(S)上。
切斷部件(12)能夠至少切斷一部分從靶材(92)分離而朝向基板(S)行進的成膜材料。換言之，切斷部件(12)切斷一部分從靶材(92)分離而朝向基板(S)行進的成膜材料，並使一部分通過。切斷部件(12)能夠包括切斷主體(121)、通孔(121a)，及切斷突出部(122)。
切斷主體(121)能夠配置於工作臺(11)及靶材(92)之間。切斷主體(121)配置在基板(S)上，切斷一部分朝向基板(S)行進的成膜材料。切斷主體(121)為板狀。在進行濺鍍期間，成膜材料能夠堆積在切斷主體(121)的表面。成膜材料能夠包括以與基板(S)的法線並排的路徑進入基板(S)表面的第一成膜材料(P1)；以及以對於基板 (S)的法線傾斜的路徑進入基板(S)表面的第二成膜材料(P2)。切斷主體(121)能夠切斷大部分第二成膜材料(P2)。並且，切斷主體(121)能夠使進入通孔(121a)的第一成膜材料(P1)全部通過。其結果，在基板(S)表面上成膜的成膜材料中的第一成膜材料(P1)的量大於第二成膜材料(P2)的量，在基板(S)表面均勻地成膜。切斷主體(121)能夠不旋轉。例如，切斷主體(121)能夠與基板(S)並行。
通孔(121a)能夠形成在切斷主體(121)。通孔(121A)能夠使從靶材(92)分離而進入基板(S)的成膜材料的至少一部分通過。在工作臺(11)旋轉期間，相對於基板(S)表面的通孔(121a)的位置持續變化。由此，從整體上，在基板(S)表面均勻地成膜。
切斷突出部(122)能夠從切斷主體(121)的邊緣部向上突出形成。切斷突出部(122)能夠防止成膜材料向切斷主體(121)及腔室(91)之間的空間滲透。
驅動部(13)能夠在與工作臺(11)的旋轉軸(A1)直角相交的方向上移動切斷部件(12)。
圖2為概念性地顯示根據一實施例的工作臺及基板的側面圖及部分放大圖。
參照圖2，工作臺(11)能夠以旋轉軸(A1)為中心旋轉。成膜材料(P)成膜于安裝在工作臺(11)上的基板(S)。由於工作臺(11)的旋轉，能夠持續變更暴露于靶材的基板(S)區域，由此在基板(S)上均勻地成膜。
圖3為概念性地顯示根據一實施例的切斷部件及基板的平面圖，圖4為概念性地顯示根據一實施例的切斷部件及基板的平面圖，顯示切斷部件朝向一個方向移動後的狀態。
參照圖3及圖4，驅動部(13)能夠移動切斷部件(12)。例如，驅動部(13)能夠以平行或垂直于基板(S)的方向移動切斷部件(12)。驅動部(13)基於靶材的金屬種類、靶材與基板之間的距離及磁體集合體的磁場大小中的至少一個以上移動切斷部件(12)。
驅動部(13)能夠根據靶材表面的不規則的消耗移動切斷部件(12)。例如，能夠根據周圍等離子體的強度不規則地消耗靶材。驅動部(13)基於靶材的消耗量移動切斷部件(12)，從而在基板(S)上均勻地成膜。
通孔(121a)能夠將基板(S)以扇形暴露于靶材。例如，通孔(121a)能夠是隨著遠離頂點(1211a)其寬度逐漸變大的形象。例如，通孔(121a)能夠是扇狀。
從靶材觀察工作臺時，基板(S)能夠包括通過通孔(121a)暴露至外部的第一區域(S1)，由切斷部件(12 )遮擋的第二區域(S2)，以及由腔室(未圖示)遮擋的第三區域(S3)(參照圖 1)。
例如，在濺鍍初期階段，從靶材觀察工作臺時，通孔(121a)的頂點(1211a)能夠重疊至基板(S)的中心。在進行濺鍍期間，驅動部(13)能夠移動切斷部件(12)，由此，增大從基板(S)的中心到通孔(121a)的 頂點(1211a)之間的距離(d)。基於上述操作，防止相對較多的成膜材料成膜至基板(S)的中心，實現均勻地成膜。
從靶材觀察工作臺時，通孔(121a)的外圍邊緣(1212a)從基板(S)的邊緣部遠離。換言之，在切斷主體(121)及基板(S)之間存在不重疊的區域(A)。區域(A)能夠防止堆積于切斷部件(12)的成膜材料落至基板(S)。
在圖3及圖4中，雖然示出了切斷部件(12)具有一個通孔(121a)的情況，但並非限定于此。例如，切斷部件能夠具有互不連通的多個通孔(未圖示)。多個通孔各自的面積能夠小於圖示的一個通孔(121a)的面積，但多個通孔的面積的和能夠與一個通孔(121a)的面 積大致相似。從靶材行進至基板(S)的成膜材料能夠是直行成分和斜線成分之和，包括多個通孔的切斷部件(12)能夠有效切斷成膜材料的斜線成分。換言之，包括多個通孔的切斷部件相比具有一個通孔的切斷部件能夠使成膜材料的斜線成分相對較少地通過。
一方面，工作臺(11，參照圖1)的旋轉軸(A1，參照圖1)能夠通過多個通孔之間。例如，多個通孔各自的一頂點接觸旋轉軸(A1)，多個通孔以旋轉軸(A1)為基準配置在互不相同的位置。基於這種結構，具有多個通孔的切斷部件(12)能夠在相對較長時間將基板(S)的中心部暴露于靶材，由此，提高基板( S)中心部的底部覆蓋(bottom coverage)。
綜上，通過有限的附圖對實施例進行了說明，本領域普通技術人員能夠基於所述記載進行多種更改與變形。例如，所說明的技術按照與說明的方法不同的循序執行，和/或所說明的系統、結構、裝置、電路等構成要素按照與說明的方法不同的形態進行結合或組合，或者由其他構成要素或者等同物置換或代替，也能得到適當的結果。
1‧‧‧濺鍍裝置
11‧‧‧工作臺
12‧‧‧切斷部件
13‧‧‧驅動部
91‧‧‧腔室
92‧‧‧靶材
93‧‧‧磁體集合體
121‧‧‧切斷主體
121a‧‧‧通孔
122‧‧‧切斷突出部
1211a‧‧‧頂點
1212a‧‧‧外圍邊緣
A‧‧‧區域
A1‧‧‧旋轉軸
A2‧‧‧輔助線
d‧‧‧距離
P‧‧‧成膜材料
P1‧‧‧第一成膜材料
P2‧‧‧第二成膜材料
S‧‧‧基板
S1‧‧‧第一區域
S2‧‧‧第二區域
S3‧‧‧第三區域
圖1為概念性地顯示根據一實施例的濺鍍裝置的側面圖。
圖2為概念性地顯示根據一實施例的工作臺及基板的側面圖及部分放大圖。
圖3為概念性地顯示根據一實施例的切斷部件及基板的平面圖。
圖4為概念性地顯示根據一實施例的切斷部件及基板的平面圖，顯示切斷部件朝向一個方向移動後的狀態。
1‧‧‧濺鍍裝置
11‧‧‧工作臺
12‧‧‧切斷部件
13‧‧‧驅動部
91‧‧‧腔室
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A1‧‧‧旋轉軸
A2‧‧‧輔助線
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S‧‧‧基板
Claims (8)
- 一種濺鍍裝置，包括：工作臺，以支撐具有細微圖案的基板的狀態旋轉；靶材，與所述基板相對；切斷部件，包括配置於所述工作臺及靶材之間的切斷主體，以及形成于所述切斷主體，使從所述靶材分離而行進至所述基板的成膜材料的一部分通過的通孔，所述通孔為扇形；以及驅動部，將所述切斷部件移動至與所述工作臺的旋轉軸並排的方向或與所述工作臺的旋轉軸直角相交的方向，從所述靶材觀察所述工作臺時，所述通孔的一部分不與所述基板重疊，在進行濺鍍期間，所述通孔不與所述基板重疊的所述部分的尺寸增加。
- 根據請求項1之濺鍍裝置，從所述靶材觀察所述工作臺時，所述通孔的頂點重疊至所述基板的中心。
- 根據請求項1之濺鍍裝置，所述工作臺的旋轉軸通過所述基板的中心。
- 根據請求項3之濺鍍裝置，所述工作臺的旋轉軸從所述靶材表面中等離子體密度最大的點遠離。
- 根據請求項4之濺鍍裝置， 所述等離子體密度最大的點以與所述工作臺的旋轉軸並排的方向為基準重疊至所述通孔。
- 根據請求項1之濺鍍裝置，所述切斷部件，還包括：從所述切斷主體的邊緣部向上突出形成的切斷突出部。
- 根據請求項1之濺鍍裝置，具有多個所述通孔，並且，所述多個通孔互不連通。
- 根據請求項7之濺鍍裝置，所述工作臺的旋轉軸通過所述多個通孔之間。
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