CN103132032A - 一种用于减少ito溅射损伤衬底的溅射设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备及其方法，属于一种溅射设备，溅射设备的溅射腔室中包括用以设置基板的基板连接结构和用以设置靶材的靶材连接结构，其中，靶材连接结构使连接于靶材连接结构上的靶材位于基板连接结构侧方，且与基板连接结构上连接的基板成预设角度，并使靶材与基板之间留有空隙；靶材连接结构包括负电位发生装置，负电位发生装置产生并施加负电位于连接于靶材连接结构的靶材上；设备的溅射腔室中还包括与靶材连接结构上的靶材平行设置的阳极板，阳极板用以与靶材共同形成位于阳极板与靶材之间的电场。本发明的有益效果是：能够有效减少因溅射导致的衬底材料受损的问题，提高了产品良率和器件性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种溅射设备，尤其涉及一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备及其方法。
背景技术
ITO是一种良好的透明导电材料，在显示行业常用于透明电极的形成。但是在AMOLED显示器的应用上，在一些器件结构中ITO需要被沉积在OLED有机材料表面，在这过程中，作为衬底的OLED有机材料表面容易受到ITO溅射过程中产生的高能粒子的轰击而受到损伤，从而影响其性能。另外，ITO溅射过程中Plasma放电过程中常伴随紫外光的产生，这些也对有机材料的性能产生不良影响。
发明内容
针对以上所述的技术问题，本发明提供了一种用于减少ITO溅射损伤衬底的设备及其方法，用以减少ITO溅射操作中对衬底损伤。
具体技术方案如下所示：
一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，所述溅射设备的溅射腔室中包括用以设置基板的基板连接结构和用以设置靶材的靶材连接结构，其中，
所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材位于所述基板连接结构侧方，且与所述基板连接结构上连接的基板成预设角度，并使所述靶材与基板之间留有空隙；
所述靶材连接结构包括负电位发生装置，所述负电位发生装置产生并施加负电位于连接于所述靶材连接结构的靶材上；
所述设备的溅射腔室中还包括与所述靶材连接结构上的靶材平行设置的阳极板，所述阳极板用以与所述靶材共同形成位于所述阳极板与所述靶材之间的电场。
上述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其中，
所述靶材连接结构与所述阳极板连接结构形成溅射发生组件，所述溅射发生组件有多个，多个所述溅射发生组件相互平行的设置于所述基板连接结构侧方。
上述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其中，
多个所述溅射发生组件以相邻的所述溅射发生组件中的所述阳极和所述靶材连接结构分别相向设置。
上述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其中，
所述基板连接结构连接一移动装置，所述移动装置使所述基板连接结构移动。
上述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其中，
所述靶材连接结构可连接的靶材高度等于或小于所述阳极板的高度。
上述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其中，
所述靶材连接结构可连接的靶材高度小于所述基板连接结构可连接的基板长度。
上述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其中，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材位于所述基板连接结构上方。
上述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其中，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材垂直于所述基板连接结构上连接的基板。
一种减少ITO溅射损伤衬底的方法，其中，包括上述的一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，包括如下步骤：
步骤1.将所述靶材置于所述基板侧方，并与所述基板之间呈预设角度，所述靶材与基板之间留有空隙，且所述靶材的高度小于所述基板的长度；
步骤2.平行于所述靶材设置一阳极板，向所述阳极板施加正电位，向所述靶材施加负电位，于所述阳极板与所述靶材之间形成电场，其中所述靶材的面积小于或等于所述阳极板；
步骤3.在溅射腔室内通入反应气体；
步骤4.利用靶材侧方的部分对基板进行镀膜溅射操作。
上述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其中，所述反应气体为氩气或氩气与氧气混合或氩气与水汽混合。
上述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其中，
所述靶材设置于靶材连接结构，所述靶材连接结构与所述阳极板形成溅射发生组件；
所述步骤2还包括：
步骤2.1在所述基板连接结构上方平行设置多个所述溅射发生组件；
步骤2.2将多个所述溅射发生组件以相邻的所述溅射发生组件中的所述阳极板和所述靶材分别相向设置。
上述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其中，所述步骤4中的镀膜溅射操作包括将所述基板在溅射过程中进行移动。
上述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其中，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材位于所述基板连接结构上方。
上述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其中，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材垂直于所述基板连接结构上连接的基板。
本发明的有益技术效果是：
通过对基板和靶材之间相对位置的调节，利用靶材边缘电场和磁场较弱的特点，能够有效减少因溅射导致的衬底材料受损的问题，提高了产品良率和器件性能。
附图说明
图1为本发明的一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备的实施例的结构示意图；
图2为本发明的一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备的一种实施例的结构示意图；
图3为本发明的一种减少ITO溅射损伤衬底的方法的溅射操作的一种实施例；
图4为本发明的一种减少ITO溅射损伤衬底的方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示为本发明的一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备的实施例的结构示意图，溅射设备的溅射腔室中包括用以设置基板的基板连接结构4和用以设置靶材的靶材连接结构3，靶材连接结构3使连接于靶材连接结构上的靶材位于基板连接结构4侧方，可以是上方或下方，该靶材不平行于基板连接结构4上连接的基板，可以是垂直于该基板，并使靶材与基板之间留有空隙；靶材连接结构3包括负电位发生装置（未于图中示出），负电位发生装置产生并施加负电位于连接靶材连接结构的靶材上。
设备的溅射腔室中还包括与靶材连接结构3上的靶材平行设置的阳极板1，阳极板1用以与靶材连接结构3上的靶材共同形成位于阳极板1与靶材连接结构3上的靶材之间的电场，从而于反应气体通入时产生等离子体2，基板连接结构4置于等离子体2的侧面。由于靶材连接结构3上的靶材无需覆盖整个基板连接结构4上连接的基板的面积，所以靶材的面积也可以极大短缩，可以缩短其宽度或/和高度，只需满足等离子体2的产生即可，因此大幅降低了生产成本。同时为了等离子体2的产生，阳极板1与靶材连接结构3之间的距离小于某预设值，因此无法覆盖整个基板连接结构4的长度。靶材连接结构3可连接的靶材高度可以是小于或等于阳极板1的高度，该靶材的面积可以小于或等于阳极板1的面积，靶材连接结构3可连接的靶材高度可以小于基板连接结构4可连接的基板长度，或者是该靶材的面积可以小于该基板的面积。其中，实施例中的长度为图1中的水平方向，高度为图1中的垂直方向，宽度为垂直于该图形平面的方向。
如图2所示为本发明的一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备的一种实施例的结构示意图，由于仅靠一块阳极板1和靶材，覆盖基板的长度有限，此时，可由靶材连接结构3与阳极板1形成溅射发生组件，溅射发生组件可设置多个，多个溅射发生组件相互平行的设置于基板连接结构4侧方。例如，可以是上方或下方。多个溅射发生组件以相邻的溅射发生组件中的阳极板1和靶材连接结构3分别相向设置，可以在进行ITO溅射操作的过程中，通过在基板连接结构4上设置多对靶材和阳极板的方式，对基板连接结构4上连接的基板进行镀膜操作，达到大面积镀膜的目的。
如图3所示为本发明的一种减少ITO溅射损伤衬底的方法的溅射操作的一种实施例，由于仅靠一块阳极板1和靶材覆盖基板的长度有限，因此可以在进行ITO溅射操作的过程中，将基板连接结构4连接至一移动装置（图中未示出），移动装置使基板连接结构4带着其上连接的基板一同移动，做类似扫描的动态成膜，以对基板连接结构4上连接的基板进行镀膜操作，达到大面积镀膜的目的。
如图4所示为本发明一种减少ITO溅射损伤衬底的方法的实施例的流程示意图，其中一种减少ITO溅射损伤衬底的方法,包括上述的一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，具体包括如下步骤：
步骤1.将靶材置于基板侧方（可以是上方或下方等方向），并与基板之间呈预设角度（该预设角度可以是呈垂直角度），靶材与基板之间留有空隙，且所述靶材的高度小于所述基板的长度；
步骤2.平行于所述靶材设置一阳极板，向所述阳极板施加正电位，向所述靶材施加负电位，于所述阳极板与所述靶材之间形成电场，其中所述靶材的面积小于或等于所述阳极板；
步骤3.在溅射腔室内通入反应气体；
步骤4.利用靶材侧方的部分对基板进行镀膜溅射操作。
其中基板与靶材之间的预设角度可以为90度，利用靶材侧方（边缘磁场与电场较弱的部分）对基板进行镀膜，该处的靶材材料粒子的能量较弱，不易对基板上的衬底材料造成损伤。所述靶材的面积小于或等于所述阳极板。
本发明一种减少ITO溅射损伤衬底的方法的具体实施例中，反应气体可以为氩气或氩气与氧气混合或氩气与水汽混合。氩气是目前工业上应用广泛的惰性气体，性质稳定，适用于对基板的溅射镀膜操作。这样，在ITO溅射操作的过程中，溅射靶材作为阴极并在其上施加负电位，与溅射阳极板相对，形成电场。腔室内通入氩气，在电场的作用下,自由电子被加速使氩原子电离化形成辉光放电。氩离子与靶材碰撞生成靶材成分的原子、2次电子等产物，靶材原子再沉积到基板上形成薄膜，2次电子主要起到维持辉光放电的作用。靶材原子被撞击产生后带有较高的速度，但由于靶材边缘磁场与电场较弱，这样就大大减少了靶材原子的动量，使靶材原子在沉积到基板上时，不会产生非常大的轰击作用。而当基板带有衬底材料时，该材料表面所受到损伤也会大为减少，从而对基板或基板上的衬底起到了保护的作用。
本发明一种减少ITO溅射损伤衬底的方法的具体实施例中，靶材设置于靶材连接结构，所述靶材连接结构与阳极板形成溅射发生组件；步骤2还包括：步骤2.1在基板连接结构侧方平行设置多个溅射发生组件；步骤2.2将多个溅射发生组件以相邻的溅射发生组件中的阳极板和靶材分别相向设置。
本发明一种减少ITO溅射损伤衬底的方法的具体实施例中，步骤4中的镀膜溅射操作包括将基板在溅射过程中进行移动，可以是沿水平方向移动。
本发明的一种减少ITO溅射损伤衬底的方法，能够有效减少ITO溅射操作过程中，衬底所受到的损伤，从而提高产品良率和器件性能，具有较为广泛的应用前景。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (14)
1.一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，所述溅射设备的溅射腔室中包括用以设置基板的基板连接结构和用以设置靶材的靶材连接结构，其特征在于，
所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材位于所述基板连接结构侧方，且与所述基板连接结构上连接的基板成预设角度，并使所述靶材与基板之间留有空隙；
所述靶材连接结构包括负电位发生装置，所述负电位发生装置产生并施加负电位于连接于所述靶材连接结构的靶材上；
所述设备的溅射腔室中还包括与所述靶材连接结构上的靶材平行设置的阳极板，所述阳极板用以与所述靶材共同形成位于所述阳极板与所述靶材之间的电场。
2.如权利要求1所述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其特征在于，
所述靶材连接结构与所述阳极板连接结构形成溅射发生组件，所述溅射发生组件有多个，多个所述溅射发生组件相互平行的设置于所述基板连接结构侧方。
3.如权利要求2所述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其特征在于，
多个所述溅射发生组件以相邻的所述溅射发生组件中的所述阳极和所述靶材连接结构分别相向设置。
4.如权利要求1所述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其特征在于，
所述基板连接结构连接一移动装置，所述移动装置使所述基板连接结构移动。
5.如权利要求1所述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其特征在于，
所述靶材连接结构可连接的靶材高度等于或小于所述阳极板的高度。
6.如权利要求1所述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其特征在于，
所述靶材连接结构可连接的靶材高度小于所述基板连接结构可连接的基板长度。
7.如权利要求1所述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其特征在于，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材位于所述基板连接结构上方。
8.如权利要求1所述的用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，其特征在于，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材垂直于所述基板连接结构上连接的基板。
9.一种减少ITO溅射损伤衬底的方法，其特征在于，包括如权利要求1所述的一种用于减少ITO溅射损伤衬底的溅射设备，包括如下步骤：
步骤1．将所述靶材置于所述基板侧方，并与所述基板之间呈预设角度，所述靶材与基板之间留有空隙，且所述靶材的高度小于所述基板的长度；
步骤2．平行于所述靶材设置一阳极板，向所述阳极板施加正电位，向所述靶材施加负电位，于所述阳极板与所述靶材之间形成电场，其中所述靶材的面积小于或等于所述阳极板；
步骤3．在溅射腔室内通入反应气体；
步骤4．利用靶材侧方的部分对基板进行镀膜溅射操作。
10.如权利要求9所述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其特征在于，所述反应气体为氩气或氩气与氧气混合或氩气与水汽混合。
11.如权利要求9所述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其特征在于，
所述靶材设置于靶材连接结构，所述靶材连接结构与所述阳极板形成溅射发生组件；
所述步骤2还包括：
步骤2．1在所述基板连接结构上方平行设置多个所述溅射发生组件；
步骤2．2将多个所述溅射发生组件以相邻的所述溅射发生组件中的所述阳极板和所述靶材分别相向设置。
12.如权利要求9所述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其特征在于，所述步骤4中的镀膜溅射操作包括将所述基板在溅射过程中进行移动。
13.如权利要求9所述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其特征在于，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材位于所述基板连接结构上方。
14.如权利要求9所述的减少ITO溅射损伤衬底的方法，其特征在于，所述靶材连接结构使连接于所述靶材连接结构上的靶材垂直于所述基板连接结构上连接的基板。
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- 2014-01-08 US US14/150,487 patent/US20140261169A1/en not_active Abandoned
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 薛玉明 等: "孪生对靶溅射ZnO：Al薄膜的研究", 《真空》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106399958A (zh) * | 2016-05-27 | 2017-02-15 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种用于金属镀膜的矩形磁控溅射靶 |
| CN106399958B (zh) * | 2016-05-27 | 2019-01-22 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种用于金属镀膜的矩形磁控溅射靶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201435114A (zh) | 2014-09-16 |
| US20140261169A1 (en) | 2014-09-18 |
| TWI496925B (zh) | 2015-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130605 |