專利名稱：用于濺射的分離靶裝置及使用其的濺射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示例性實施方式涉及一種在濺射操作中用作沉積源的分離靶裝置，并且涉及一種使用該分離靶裝置的濺射方法。
背景技術(shù)：
通常，通過沉積處理(例如磁控濺射)來制作用于顯示裝置的薄膜晶體管(TFT)。 也就是說，在沉積靶上進(jìn)行濺射，以使得在顯示裝置的襯底上形成具有期望圖案的薄膜，其中，該襯底是沉積靶對象。但是，隨顯示裝置屏幕尺寸的增加，為了使沉積靶具有與屏幕相同的尺寸，很難制作沉積靶。也就是說，TFT完全形成在顯示裝置的屏幕上，就此而言，為了使沉積靶具有與屏幕幾乎相同的尺寸，在制作和處理沉積靶時，導(dǎo)致相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。并且，當(dāng)其有源層由氧化物形成的TFT的使用增加時，在濺射期間，會更頻繁地使用氧化物靶材。但是，氧化物是易碎的，因此當(dāng)氧化物較大時，難以制作和處理該氧化物。最近，鑒于這些問題，可以使用分離靶裝置，并且在分離靶裝置中，沉積靶可以由易于制作和處理的多個較小的分離靶來形成，然后沉積靶可附著于底板。然后，在濺射期間，當(dāng)分離靶裝置的靶組件沿屏幕移動時，分離靶裝置進(jìn)行沉積操作。也就是說，沉積靶沒有形成為具有能夠完全覆蓋屏幕的尺寸，而是通過連接多個較小的分離靶而形成，連接后的小分離靶的尺寸僅覆蓋屏幕的一部分。然后，在濺射期間，當(dāng)分離靶裝置的沉積靶沿屏幕移動時，分離靶裝置進(jìn)行沉積操作。但是，因為沉積靶可以由多個較小的分離靶形成，因此，會增加與小分離靶之間的間隙相對應(yīng)的區(qū)域和與每個分離靶的內(nèi)部相對應(yīng)的區(qū)域之間的質(zhì)量偏差。也就是說，因為每個分離靶的端部角位于與小分離靶之間的間隙相對應(yīng)的區(qū)域附近，所以該間隙中的電壓值和磁場值大于該內(nèi)部中的電壓值和磁場值，從而沉積質(zhì)量會變得不規(guī)則。因為上述問題，作為最終產(chǎn)品的顯示裝置的屏幕上的亮度可能是不均勻的，并且亮度偏差的水平會與屏幕的尺寸成比例增加。因此，需要一種能夠解決這些問題的方案。在背景技術(shù)部分所公開的上述信息，僅僅是為了加強(qiáng)對本發(fā)明背景的理解，因此，其可能包括沒有成為現(xiàn)有技術(shù)的信息、或者對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言現(xiàn)有技術(shù)沒有教導(dǎo)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施方式提供了一種用于濺射的分離靶裝置，其使用了分離靶，且可以阻止導(dǎo)致亮度偏差的屏幕的部分中的沉積質(zhì)量偏差。在隨后的說明書中將描述本發(fā)明的其他特征，部分地在說明書中是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中推導(dǎo)出來。本發(fā)明的示例性實施方式公開了一種用于濺射的分離靶裝置。該分離靶裝置包括底板以及多個源單元。多個源單元包括多個分離靶和多個磁體，所述多個分離靶附著在所述底板的一側(cè)上并形成規(guī)則排列，所述多個磁體附著在所述底板的另一側(cè)上且分別與所述多個分離靶成對。所述多個源單元以作為規(guī)則排列方向的第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向之間的角度沿并聯(lián)排列。本發(fā)明的示例性實施方式還公開了一種濺射方法，包括設(shè)置包括多個源單元的分離靶裝置，所述多個源單元包括多個分離靶和多個磁體，所述多個分離靶以第一方向設(shè)置在底板的一側(cè)上，所述多個磁體設(shè)置在所述底板的另一側(cè)上并且分別與所述多個分離靶成對，其中所述多個源單元以所述第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向之間的角度沿直線排列；設(shè)置襯底，以面向所述分離靶裝置，所述襯底是濺射靶目標(biāo)；以及當(dāng)在所述第 二方向上在所述襯底之上移動所述分離靶裝置時，進(jìn)行濺射。應(yīng)當(dāng)理解，以上概述和以下詳述都是示例性和解釋性的，不用于對所主張的發(fā)明作進(jìn)一步的限定。附圖簡要說明為了對本發(fā)明進(jìn)一步理解所提供的且并入和構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖，示出了本發(fā)明的實施方式，并且與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的分離靶裝置的平面圖。圖2是設(shè)置圖I的分離靶裝置的真空腔的示圖。圖3是放大了圖I的分離靶裝置的一部分的平面圖。圖4是示出圖I的分離靶裝置的濺射曲線的示圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施方式的分離靶裝置的平面圖。
具體實施例方式在下文中，將參照


本發(fā)明的示例性實施方式，詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中，示出了本發(fā)明的實施方式。但是，本發(fā)明可以包括多種不同形式，且不應(yīng)視為限定到本文中提出的實施方式中。而是，提供這些實施方式，使公開內(nèi)容充分，并且這些實施方式將充分地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的意圖，在附圖中，為了清楚起見，層和區(qū)域的尺寸與相對尺寸可能被放大。在附圖中，相同的參考標(biāo)記表示相同的單元。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)單元或?qū)臃Q作在“位于”或“連接至”另一單元或?qū)由蠒r，該單元或?qū)涌梢灾苯游挥诨蛑苯舆B接至另一單元或?qū)由?，或者可以表示夾置單元或?qū)印Ｏ啾戎拢?dāng)單元或?qū)臃Q作“直接位于”另一單元或?qū)由匣颉爸苯舆B接至”另一單元或?qū)由蠒r，不表示具有夾置單元或?qū)?。?yīng)當(dāng)理解，為了公開的目的，“X、Y和Z的至少一個”應(yīng)視為僅X、僅Y、僅Ζ、或兩個或多個X、Y和Z的任意組合(例如，ΧΥΖ、ΧΥΥ、TL、ΖΖ)。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式用于濺射的分離靶裝置的結(jié)構(gòu)。如圖I所示，用于濺射的分離靶裝置(在下文中稱作“分離靶裝置100”)包括底板110、多個分離靶120和多個磁體130，該底板110由銅板(或其他適當(dāng)?shù)牟牧希缌硪环N金屬材料)形成，該多個分離靶120是濺射源并且附著于底板110的一個表面上，多個磁體130附著到底板110的另一表面上并且分別與多個分離靶120成對。也就是說，分別附著在底板Iio的一個表面和另一表面上的每個分離靶120和每個磁體130成為一對，并形成源單元140，多個源單元以沿第一方向(Y軸方向)的直線排列。如圖2所示，當(dāng)進(jìn)行濺射時，設(shè)置分離靶裝置100，以面向顯示裝置的襯底20，該襯底20是供有氬氣的真空腔10中的濺射靶目標(biāo)。當(dāng)使用分離靶裝置100作為陰極并且使用襯底20 (濺射靶目標(biāo))作為真空腔10中的陽極以進(jìn)行放電時，從氬氣中生成氬離子，氬離子與分離靶裝置100的分離靶120相碰撞，從而氬離子使分離靶120的顆粒分散，分散后的顆粒被沉積在襯底20上，從而形成薄膜。磁體130用于形成電場，以增加因氬離子碰撞的濺射速度。當(dāng)電壓值和電場用于濺射靶目標(biāo)時進(jìn)行沉積的上述濺射稱作磁控濺射如圖2所示，分離靶裝置100的尺寸與襯底20的尺寸不同，分離靶裝置100的尺 寸可以僅覆蓋襯底20的一部分。在濺射期間，當(dāng)分離靶裝置100在圖2的X軸方向上移動時，分離靶裝置100在襯底20上進(jìn)行掃描操作。也就是說，彼此面對的襯底20和分離靶裝置100沒有形成為具有相同的尺寸，而是以分離靶裝置100僅覆蓋襯底20的一部分的方式形成，作為替代，分離靶裝置100在襯底20上進(jìn)行掃描操作，以覆蓋襯底20的整個面積。這里，分離靶裝置100相對于襯底20的移動是相對移動，因此分離靶裝置100可以是固定的，而襯底20在X軸方向上移動。如圖I所示，附著于分離靶裝置100的濺射源由多個分離靶120形成，這便于氧化物靶材的處理。也就是說，如上所述，因為其有源層由氧化物形成的薄膜晶體管(TFT)的使用的增加，所以在濺射期間將頻繁地使用氧化物靶材。但是氧化物是易碎的，從而當(dāng)氧化物較大時，難以制作和處理該氧化物。但是，在本示例性實施方式中，通過將分離靶120附著于底板110來形成分離靶裝置100，僅需要處理較小的分離靶120，從而與較大靶的制作和處理相比，分離靶120的制作和處理明顯更加方便。但是，在使用分離靶120的情況下，由于分離靶120之間的間隙，可能會產(chǎn)生不規(guī)則的沉積。也就是說，因為每個分離靶120的端部角位于與分離靶120之間的間隙21相對應(yīng)的區(qū)域中，因此間隙中的電壓值和磁場值大于每個分離靶120的內(nèi)部中的電壓值和磁場值。因為該差別，濺射結(jié)果可能是不規(guī)則的，并且根據(jù)本實施方式，為了解決該不規(guī)則的問題，分離靶120被設(shè)置為在相同的方向上傾斜且平行。也就是說，如圖I所示，當(dāng)假設(shè)分離靶120排成直線的列方向(Y軸方向)為第一方向時，分離靶裝置100在襯底20上移動的方向(X軸方向)稱作第二方向，則所有的分離靶120都被排列為在第一方向和第二方向之間傾斜并彼此平行。這樣，相鄰源單元140的濺射區(qū)域彼此交疊，從而可以抵消分離靶120之間的間隙的影響。其原理描述如下。首先，如果假設(shè)僅使用傾斜排列的源單元140中的一個源單元140來進(jìn)行濺射，則濺射曲線可以如圖3所示形成。也就是說，在分離靶120的中間部分中示出了最大沉積率“a”，并且在側(cè)邊部分中，沉積率朝向分離靶120的兩端明顯減小。但是，當(dāng)源單元140并聯(lián)成直線時，形成如圖4所示的濺射曲線。也就是說，使用虛線表示的源單元140的濺射曲線彼此交疊，從而得到使用實線表示的整個濺射曲線。換句話說，通過將源單元140傾斜排列以使源單元140的濺射曲線彼此交疊，抵消了在分離靶120之間的間隙中的沉積率變化現(xiàn)象。這樣，形成大的濺射曲線，其中在中間部分示出最大沉積率“b”，在側(cè)邊部分中，沉積率朝向兩端減少。為了便于說明，參考標(biāo)記S1-S9被分別用于源單元140，在此方面，在位于兩側(cè)端的SI和S9的源單元140的區(qū)域中，沉積率減小，在其余的S2-S8的源單元140的區(qū)域中的沉積率保持在最大沉積率“b”。參考標(biāo)記Sla至S9a和Slb至S9b分別表示在S1-S9的源單元140的第一方向(Y軸方向)上的一端和另一端的位置，并且表示相鄰源單元140的濺射區(qū)域彼此交疊的情形。因此，當(dāng)如圖4所示設(shè)置襯底20 (濺射靶目標(biāo))時，可以進(jìn)行具有均勻曲線的濺射。也就是說，兩側(cè)端部處的SI和S9的源單元140用作影響相鄰源單元140的濺射曲線的無效源單元，并且基本放置在襯底20 (濺射靶目標(biāo))的濺射區(qū)域的外部。通過其余的S2-S8的源單元140，在襯底20上進(jìn)行均勻的濺射。因此，使用分離靶裝置100，可以在襯底20上均勻地進(jìn)行濺射，并且使用易于制作和處理的分離靶120，從而可以在襯底20的整個區(qū)域中實現(xiàn)均勻的亮度。在本實施方式中，如圖I所示，底板110具有與傾斜排列的源單元140的圖案相同 的形狀。然而，如圖5所示，底板110’可以具有較大的形狀，以容納源單元140。也就是說，因為通過分離靶120和磁體130形成實際濺射曲線，所以底板110’可以具有各種形狀中的一種。通過使用具有上述改善結(jié)構(gòu)的分離靶裝置100，可以使用易于制作和處理的分離靶120在襯底20上獲得均勻的沉積質(zhì)量，因此，可以使顯示裝置的亮度在整個屏幕上是均勻的。特別是，分離靶裝置100可以有效地用于具有很高易碎性的氧化物用作靶的情況。雖然參照示例性實施方式詳細(xì)地示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明多種各種形式和細(xì)節(jié)的改變。
權(quán)利要求
1.用于濺射的分離靶裝置，包括 底板；以及 多個源單元，包括多個分離靶和多個磁體，所述多個分離靶在第一方向上設(shè)置在所述底板的一側(cè)上，所述多個磁體設(shè)置在所述底板的另一側(cè)上且分別與所述多個分離靶成對； 其中，所述多個源單元以所述第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向之間的角度沿直線排列。
2.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，設(shè)置相鄰源單元，以使得相鄰源單元的濺射區(qū)域在所述第一方向上彼此交疊。
3.如權(quán)利要求2所述的分離靶裝置，還包括無效源單元，所述無效源單元設(shè)置在所述底板的兩端且設(shè)置在濺射靶目標(biāo)的濺射區(qū)域的外部。
4.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述底板具有與所述多個源單元的圖案相同的形狀。
5.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述底板具有與由所述多個源單元覆蓋的區(qū)域的形狀不同的圖案。
6.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述底板包括金屬材料。
7.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述多個分離靶包括氧化物材料。
8.—種派射方法，包括 設(shè)置包括多個源單元的分離靶裝置，所述多個源單元包括多個分離靶和多個磁體，所述多個分離靶以第一方向設(shè)置在底板的一側(cè)上，所述多個磁體設(shè)置在所述底板的另一側(cè)上并且分別與所述多個分離靶成對，其中所述多個源單元以所述第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向之間的角度沿直線排列； 設(shè)置襯底，以面向所述分離靶裝置，所述襯底是濺射靶目標(biāo)；以及 當(dāng)在所述第二方向上在所述襯底之上移動所述分離靶裝置時，進(jìn)行濺射。
9.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，設(shè)置相鄰源單元，從而使相鄰源單元的濺射區(qū)域在所述第一方向上彼此交疊。
10.如權(quán)利要求9所述的濺射方法，其中，所述分離靶裝置還包括無效源單元，所述無效源單元設(shè)置在所述底板的兩端且設(shè)置在濺射靶目標(biāo)的濺射區(qū)域的外部。
11.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述底板具有與所述多個源單元的圖案相同的形狀。
12.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述底板具有與由所述多個源單元覆蓋的區(qū)域的形狀不同的圖案。
13.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述底板包括金屬材料。
14.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述多個分離靶包括氧化物材料。
15.如權(quán)利要求I所述的分離靶裝置，其中，所述多個源單元彼此平行。
16.如權(quán)利要求8所述的濺射方法，其中，所述多個源單元彼此平行。
17.用于濺射的分離靶裝置，包括 底板；以及 多個源單元，以第一方向設(shè)置在所述底板上并且彼此間隔開，每個源單元包括 靶，設(shè)置在所述底板的第一側(cè)上，以及磁體，設(shè)置在所述底板的第二側(cè)上，以與相應(yīng)的靶成對， 其中，所述多個源單元以所述第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向之間的角度沿直線排列。
18.如權(quán)利要求17所述的分離靶裝置，還包括 真空腔； 其中，在所述真空腔中，所述底板的所述第一側(cè)設(shè)置為面向作為濺射靶目標(biāo)的襯底，所述源單元在所述第一方向上延伸超過所述襯底，所述襯底在所述第二方向上延伸超過所述源單元，所述底板配置為在所述第二方向上掃描所述襯底。
全文摘要
分離靶裝置，包括底板和多個源單元，多個源單元包括多個分離靶和多個磁體，多個分離靶附著在底板的一個表面上且形成規(guī)則排列，多個磁體附著在底板的另一表面上且分別與多個分離靶成對。多個源單元以第一方向與第二方向之間的角度平行地排列，第一方向是規(guī)則排列的方向，第二方向與第一方向垂直。使用具有上述結(jié)構(gòu)的分離靶裝置進(jìn)行濺射。
文檔編號C23C14/34GK102828154SQ20121015430
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者鄭胤謨, 李基龍, 鄭珉在 申請人:三星顯示有限公司