一種磁控濺射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁控濺射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]透明導(dǎo)電氧化物(transparent conducting oxides簡(jiǎn)稱(chēng)TC0)薄膜主要包括In(銦)、Sn(錫)、Zn(鋅)和Cd(鎘)的氧化物及其復(fù)合多元氧化物薄膜，其具有禁帶寬、可見(jiàn)光譜區(qū)光透射率高和電阻率低等光電特性，IGZO (銦鎵鋅氧化物)，ZnO(氧化鋅)作為T(mén)FT的有緣層，以應(yīng)用于顯示領(lǐng)域。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，透明導(dǎo)電氧化物薄膜的特性需要在薄膜中摻雜一定的元素來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，Zr(鋯)摻雜ITO(氧化銦錫)薄膜可以具有更好的光電性能和良好的穩(wěn)定性，其中，金屬元素Zr的摻雜量對(duì)ITO薄膜性能的影響最為重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中摻雜的透明導(dǎo)電氧化物薄膜主要采用磁控濺射裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體是將摻雜了一定的元素的透明導(dǎo)電氧化物的靶材濺射至基板上，得到摻雜透明導(dǎo)電氧化物薄膜，顯然，此時(shí)得到的透明導(dǎo)電氧化物薄膜的成分與靶材成分相同。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題:由于不同薄膜需要摻雜不同比例的元素，這就要求制備出一系列不同摻雜元素含量的靶材，因此導(dǎo)致資源的大量浪費(fèi)，且現(xiàn)有的磁控濺射裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)、均勻的、任意比例摻雜透明導(dǎo)電氧化物薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題包括，針對(duì)現(xiàn)有的磁控濺射裝置無(wú)法連續(xù)、均勻、任意比例摻雜元素的問(wèn)題，提供一種磁控濺射裝置。
[0006]解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種磁控濺射裝置，包括:
[0008]至少兩個(gè)靶，分別用于放置向同一基板的成膜區(qū)進(jìn)行濺射的靶材；
[0009]與每個(gè)靶分別對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，用于控制靶濺射粒子的方向。
[0010]優(yōu)選的，所述磁控濺射裝置還包括與至少一個(gè)靶對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)裝置，用于驅(qū)動(dòng)該靶所在的面在成膜區(qū)和非成膜區(qū)方向之間旋轉(zhuǎn)。
[0011]優(yōu)選的，所述磁控濺射裝置還包括真空腔室，所述每個(gè)靶和磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置均設(shè)于真空腔室內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)裝置固定于真空腔室的內(nèi)側(cè)的腔壁上。
[0012]優(yōu)選的，至少一個(gè)所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括磁鐵和磁鐵控制單元，所述磁鐵控制單元用于控制磁鐵相對(duì)靶運(yùn)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選的，所述磁鐵控制單元包括固定架，所述固定架上設(shè)有滑軌、第一電機(jī)以及第二電機(jī)，所述滑軌的兩端固定設(shè)置，磁鐵設(shè)于滑軌上，所述滑軌的軌道方向與磁鐵的長(zhǎng)度方向垂直，所述第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)磁鐵沿滑軌移動(dòng)以控制磁鐵的掃描速度，所述第二電機(jī)用于控制固定架以控制磁鐵遠(yuǎn)離或者靠近靶。
[0014]優(yōu)選的，所述磁鐵和磁鐵控制單元固定設(shè)于靶遠(yuǎn)離成膜區(qū)的一側(cè)。
[0015]優(yōu)選的，所述靶為長(zhǎng)條狀，在與靶的長(zhǎng)度方向平行的方向上，所述靶的長(zhǎng)度大于基板的成膜區(qū)的長(zhǎng)度。
[0016]優(yōu)選的，所述磁控濺射裝置還包括傳送裝置，所述傳送裝置用于帶動(dòng)基板勻速運(yùn)動(dòng)。
[0017]優(yōu)選的，所述基板上的非成膜區(qū)設(shè)有屏蔽罩。
[0018]本發(fā)明的磁控濺射裝置包括至少兩個(gè)靶，每個(gè)靶分別對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，通過(guò)使用至少兩個(gè)靶濺射，每個(gè)靶的靶材都是摻雜了不同的元素的透明導(dǎo)電氧化物，調(diào)整兩種靶材的比例，實(shí)現(xiàn)均勻摻雜不同的元素的目的，通過(guò)控制磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置調(diào)節(jié)靶材的磁場(chǎng)，從而控制靶材的濺射速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)靶材任意比例摻雜的目的。本發(fā)明的磁控濺射裝置適用于制備各種透明導(dǎo)電氧化物薄膜。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例2的磁控濺射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的磁控濺射裝置的靶的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中附圖標(biāo)記為:1、靶；10、成膜區(qū)；2、磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置；21、磁鐵；22、磁鐵控制單元；221、固定架；222、滑軌；223、第一電機(jī)；224、第二電機(jī)；3、旋轉(zhuǎn)裝置；4、基板；5、傳送裝置；51、屏蔽罩。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]本實(shí)施例提供一種磁控濺射裝置，包括:
[0025]至少兩個(gè)靶，分別用于放置向同一基板的成膜區(qū)進(jìn)行濺射的靶材；
[0026]與每個(gè)靶分別對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，用于控制靶濺射粒子的方向。
[0027]本發(fā)明的磁控濺射裝置包括至少兩個(gè)靶，每個(gè)靶分別對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，通過(guò)使用至少兩個(gè)靶濺射，每個(gè)靶的靶材都是摻雜了不同的元素的透明導(dǎo)電氧化物，調(diào)整兩種靶材的比例，實(shí)現(xiàn)均勻摻雜不同的元素的目的，通過(guò)控制磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置調(diào)節(jié)靶材的磁場(chǎng)，從而控制靶材的濺射速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)靶材任意比例摻雜的目的。本發(fā)明的磁控濺射裝置適用于制備各種透明導(dǎo)電氧化物薄膜。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]如圖1-2所示，本實(shí)施例提供一種磁控濺射裝置，包括:
[0030]至少兩個(gè)靶1，分別用于放置向同一基板4的成膜區(qū)10進(jìn)行濺射的靶材；
[0031]與每個(gè)靶I分別對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置2，用于控制靶濺射粒子的方向。
[0032]優(yōu)選的，磁控濺射裝置還包括與至少一個(gè)靶I對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)裝置3，用于驅(qū)動(dòng)該靶I所在的面在成膜區(qū)10和非成膜區(qū)方向之間旋轉(zhuǎn)。
[0033]也就是說(shuō)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置3控制靶I濺射的方向?qū)崿F(xiàn)各種元素的摻雜。例如，將其中一個(gè)靶I的濺射方向轉(zhuǎn)向成膜區(qū)10，可以實(shí)現(xiàn)單靶濺射，當(dāng)兩個(gè)靶I均轉(zhuǎn)向正對(duì)成膜區(qū)10可以實(shí)現(xiàn)雙靶濺射的功能，即當(dāng)兩靶旋轉(zhuǎn)到成一定度時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)雙靶濺射的功能。
[0034]優(yōu)選的，磁控濺射裝置還包括真空腔室(圖中未示出)，每個(gè)靶I和磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置2均設(shè)于真空腔室內(nèi)，旋轉(zhuǎn)裝置3固定于真空腔室內(nèi)的腔壁上。
[0035]優(yōu)選的，至少一個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置2包括磁鐵21和磁鐵控制單元22，磁鐵控制單元22用于控制磁鐵21相對(duì)靶I運(yùn)動(dòng)。
[0036]也就是說(shuō)，可以通過(guò)控制磁鐵21的前后距離調(diào)整磁場(chǎng)的大小，以實(shí)現(xiàn)控制沉積速率，從而控制摻雜比例的目的。
[0037]優(yōu)選的，磁鐵控制單元22包括固定架221，固定架221上設(shè)有滑軌222、第一電機(jī)223以及第二電機(jī)224，滑軌222的兩端固定設(shè)置，磁鐵21設(shè)于滑軌222上，滑軌222的軌道方向與磁鐵21的長(zhǎng)度方向垂直，第一電機(jī)223用于驅(qū)動(dòng)磁鐵21沿滑軌222移動(dòng)以調(diào)節(jié)磁鐵21掃描速度，第二電機(jī)224控制固定架221以達(dá)到控制磁鐵21遠(yuǎn)離靶I或是靠近靶
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[0038]更具體的，第一電機(jī)223通過(guò)驅(qū)動(dòng)螺桿，從而使螺桿帶動(dòng)磁鐵沿著滑軌運(yùn)動(dòng)。
[0039]優(yōu)選的，磁鐵21和磁鐵控制單元22固定設(shè)于靶I遠(yuǎn)離成膜區(qū)10的一側(cè)。
[0040]優(yōu)選的，靶I為長(zhǎng)條狀，在與靶I的長(zhǎng)度方向平行的方向上，靶I的長(zhǎng)度大于基板4的成膜區(qū)10的長(zhǎng)度。
[0041]優(yōu)選的，磁控濺射裝置還包括傳送裝置5，用于帶動(dòng)基板4勻速運(yùn)動(dòng)。
[0042]也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)中靶I的面積一般要大于基板4的面積，以保證基板4上均能濺射到靶材。本實(shí)施例中靶I是長(zhǎng)條狀，窄條狀，其面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基板4的面積，通過(guò)傳送裝置5帶動(dòng)基板4勻速運(yùn)動(dòng)，使基板4上均勻?yàn)R射形成薄膜，通常靶的長(zhǎng)度大于基板4的寬度即可。這樣不僅可以節(jié)省靶材，還可以連續(xù)的濺射得到沉積均勻的薄膜。由于本實(shí)施例的磁控濺射裝置可以節(jié)省靶材，因此其尤其適用于大面積摻雜共濺射，連續(xù)的均勻成膜。其制備的薄膜更適用于大尺寸的顯示裝置。
[0043]優(yōu)選的，可以在基板上的非成膜區(qū)加上屏蔽罩51。
[0044]也就是說(shuō)，如圖1所示，實(shí)線(xiàn)部分為實(shí)際可濺射到的區(qū)域，選取虛線(xiàn)部分作為成膜區(qū)，為了不必要的濺射，將其它非成膜區(qū)加上屏蔽罩51，以防止不必要的濺射導(dǎo)致?lián)诫s不均勻。
[0045]可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁控濺射裝置，其特征在于，包括: 至少兩個(gè)靶，分別用于放置向同一基板的成膜區(qū)進(jìn)行濺射的靶材； 與每個(gè)所述靶分別對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，用于控制靶濺射粒子的方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射裝置，其特征在于，所述磁控濺射裝置還包括與至少一個(gè)所述靶對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述靶所在的面在成膜區(qū)和非成膜區(qū)方向之間旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射裝置，其特征在于，所述磁控濺射裝置還包括真空腔室，所述每個(gè)靶和所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置均設(shè)于所述真空腔室內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)裝置固定于所述真空腔室的內(nèi)側(cè)的腔壁上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射裝置，其特征在于，至少一個(gè)所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置包括磁鐵和磁鐵控制單元，所述磁鐵控制單元用于控制所述磁鐵相對(duì)所述靶運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁控濺射裝置，其特征在于，所述磁鐵控制單元包括固定架，所述固定架上設(shè)有滑軌、第一電機(jī)以及第二電機(jī)，所述滑軌的兩端固定設(shè)置，磁鐵設(shè)于所述滑軌上，所述滑軌的軌道方向與所述磁鐵的長(zhǎng)度方向垂直，所述第一電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述磁鐵沿所述滑軌移動(dòng)以控制所述磁鐵的掃描速度，所述第二電機(jī)用于控制所述固定架以控制所述磁鐵遠(yuǎn)離或者靠近所述靶。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁控濺射裝置，其特征在于，所述磁鐵和所述磁鐵控制單元固定設(shè)于所述靶遠(yuǎn)離成膜區(qū)的一側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射裝置，其特征在于，所述靶為長(zhǎng)條狀，在與所述靶的長(zhǎng)度方向平行的方向上，所述靶的長(zhǎng)度大于基板的成膜區(qū)的長(zhǎng)度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射裝置，其特征在于，所述磁控濺射裝置還包括傳送裝置，所述傳送裝置用于帶動(dòng)基板勻速運(yùn)動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射裝置，其特征在于，所述基板上的非成膜區(qū)設(shè)有屏蔽罩。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種磁控濺射裝置，屬于磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，其可解決現(xiàn)有的磁控濺射裝置無(wú)法連續(xù)、均勻、任意比例摻雜元素的問(wèn)題。本發(fā)明的磁控濺射裝置，包括至少兩個(gè)靶，分別用于放置向同一基板的成膜區(qū)進(jìn)行濺射的靶材；與每個(gè)靶分別對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，用于控制靶濺射的粒子的方向。本發(fā)明的磁控濺射裝置包括至少兩個(gè)靶，每個(gè)靶分別對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置，通過(guò)使用至少兩個(gè)靶濺射，每個(gè)靶的靶材都是摻雜了不同的元素的透明導(dǎo)電氧化物，調(diào)整兩種靶材的比例，實(shí)現(xiàn)均勻摻雜不同的元素的目的，通過(guò)控制磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置調(diào)節(jié)靶材的磁場(chǎng)，從而控制靶材的濺射速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)靶材任意比例摻雜的目的。本發(fā)明的磁控濺射裝置適用于制備各種透明導(dǎo)電氧化物薄膜。
【IPC分類(lèi)】C23C14/35, C23C14/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105088159
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510493704
【發(fā)明人】孫建明, 牛犇, 王治, 周翔
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日