[实用新型]应用于平板电器的单块溅射靶组件及使用其的溅射装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于在大面积的衬底表面沉积材料的单块溅射靶组 件。

背景技术

使用磁控管的物理气相沉积(PVD)是在衬底表面沉积材料的一种方法。 在PVD工艺中，靶可以加电偏压，从而在工艺区域产生的离子能够具有足够 的能量轰击靶表面，以使原子从靶中移出。对靶加电偏压以产生等离子体从而 引起离子轰击靶表面并将原子从靶表面移出的这个工艺通常被称为溅射。溅射 出的原子通常朝向被溅射涂覆的衬底移动，并且溅射出的原子沉积在衬底上。 作为选择，在等离子体中原子与气体反应，比如，氮，以在衬底表面沉积一种 化合物。反应溅射法常用于在衬底上形成薄的阻挡层和氮化钛或氮化钽的成核 层。

直流(DC)溅射和交流溅射(AC)是溅射的形式，其中靶被偏压以吸引 离子朝向靶。靶可以施加有在-100V到-600V范围内的负偏压从而吸引工作气 体(也就是氩气)中的正离子朝向靶以溅射原子。通常，溅射室的两侧覆盖护 罩来保护腔壁不受溅射沉积的影响。护罩可以电接地，从而提供与靶阴极相反 的阳极，从而将靶功率电容性地耦合到溅射室中产生的等离子体。

大面积的溅射靶是在大面积衬底上沉积材料所必须的，诸如平板显示衬 底、太阳能电池板衬底以及其他大面积衬底。随着衬底尺寸的增加，溅射靶的 尺寸也必须增加。生产可以提供均匀沉积以及一致性的薄模特征的大面积溅射 靶是个挑战。有益的是生产用于以合理的成本在大面积衬底上沉积材料同时在 整个薄膜上保持薄膜均匀性和一致性特征的大面积溅射靶。

实用新型内容

本实用新型克服了当在大面积衬底上沉积材料时需要大面积溅射靶的问 题，从而维持均匀沉积和一致的薄膜特征。

本实用新型包括用于在大面积衬底上沉积材料的单块溅射靶组件。溅射靶 组件可以包括在单块结构中的溅射靶以及靶托。由于靶托和溅射靶作为单块结 构，不需要粘接。另外，冷却通道可以埋到单块结构中，从而冷却液可以在溅 射靶组件中流动，从而不需要在溅射靶组件后面设置分立的冷却组件。

在一个实施方式中，公开了溅射靶组件。溅射靶组件包括单块体以及埋到 单块体中的一个或多个冷却通道。单块体包括溅射靶和靶托。

在另外一个实施方式中，公开了溅射装置。溅射装置包括真空腔、基座、 设置真空腔中的溅射靶组件，在基座和溅射靶组件之间的区域横跨真空腔延伸 的一个或多个阳极。溅射靶组件包括单块体以及埋到单块体中的一个或多个冷 却通道。单块体包括溅射靶和靶托。

还在另外一个实施方式中，公开一种方法。这个方法包括在真空腔中设置 溅射靶组件，以及向衬底上溅射来自单块体的材料。溅射靶组件包括单块体以 及埋到单块体中的一个或多个冷却通道。单块体包括溅射靶和靶托。

本发明的单块溅射靶组件可以生产在整个沉积层中具有一致性特征的膜， 从而在大面积衬底沉积具有均匀成分和颗粒结构的薄膜方面具有成本优势。

附图说明

因此为了更详细地理解本实用新型的以上所述特征，将参照附图中示出的 实施方式对以上简要所述的本实用新型进行更具体描述。然而，应该注意，附 图中只示出了本实用新型典型的实施方式，因此不能认为是对本实用新型范围 的限定，本实用新型可以有其他等效的实施方式。

图1示出了根据本实用新型一个实施方式的PVD装置100的横截面图；

图2示出了根据本实用新型一个实施方式的二维扫描机构200的展开的正 投影图；

图3示出了矩形螺旋磁控管300的平面图；

图4A示出了根据本实用新型一个实施方式的单块溅射靶组件400的横截 面图；以及

图4B示出了根据本实用新型另一实施方式的单块溅射靶组件410的横截 面图。

为了便于理解，在此尽可能使用相同的附图标记表示附图中共有的相同元 件。并且，一个实施方式的元件和特征可以有利地结合到另一实施方式中，而 不用进一步叙述。

具体实施方式

本实用新型包含用于在大面积衬底上沉积材料的单块溅射靶组件。在一个 单块结构中，溅射靶组件可以包括溅射靶和靶托。由于具有靶托和溅射靶作为 单块结构，因此不需要粘接。另外，可以将冷却通道埋入单块结构中，从而冷 却液可以在溅射靶组件里流动，则不需要在溅射靶组件后面的分立的冷却组 件。