[发明专利]用于薄膜钝化的双靶溅射系统及用该系统形成薄膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于薄膜钝化的双靶溅射系统以及一种利用 该系统形成薄膜的方法，其中，在朝向彼此且具有相同形状的靶之 间产生高密度等离子以高速地形成薄膜。

背景技术

一般地，也被认为是物理气相沉积(PVD)的溅射被广泛地用 作制造集成电路时沉积金属层或类似材料层的方法。这种溅射在测 试工件上沉积靶材料的表面层，并如图1示意地示出，可以看到放 置在溅射靶12后面的磁电管10可用于提高溅射速度。磁电管10 在靶12的表面上施加磁场14以便捕获电子并增加等离子密度。典 型地，磁电管10包括具有垂直于靶12表面的非平行磁极的两个磁 体16和18以及支承并磁性地连接两个磁体16和18的磁轭20。

同时，美国第6156172号专利已经公开了对向靶溅射机(facing target sputter)的实例，其包括盒状的对向靶溅射组件，如图2所示。

参见图2，在盒状的对向靶溅射组件70的结构中，靶单元100a 和100b安装在邻近开口侧面71f的四个侧面71a至71d中的相对两 个侧面71a和71b上，该开口侧面作为矩形框架71的开口(所述 四个侧面71a至71d包含在除矩形框架71的开口侧面71f外的五个 侧面71a至71e中)，并且三个侧面71c至71e分别用闭合板72c至 72e闭合。靶单元100a包括靶110a以及利用安装在靶110a周围的 永磁体的磁场发生器，并且靶单元110b包括靶110b以及利用安装 在靶110b周围的永磁体的磁场发生器。在盒状的对向靶型溅射组 件70中，开口侧面71f朝向真空室并与之连接，并且待形成有薄膜 的基底放置在真空室中同时朝向开口侧面71f。

另外，利用对向靶溅射机制造有机发光二极管(OLED)的方 法的实例已经在第2006-0064702(2006年6月13日)号韩国专利 公开出版物中披露了。

如图3所示，第2006-0064702号韩国专利公开出版物中披露的 对向靶溅射机包括室100、将诸如氩或氧的反应气体供给到室100 中的反应气体供给装置130、用于降低室100的压力以及用于形成 真空的泵120、以及安装在室100中并彼此面对的镜状靶200和210， 其中负(-)电功率(negative electric power)独立地或并行地供给 到靶200和210。

参见图3，相同方向的磁场均匀地形成在靶200和210之间。 另外，其中正电压恒定但强度弱的区域形成在靶200和210之间的 中部。而且，板磁体220和230分别置于靶200和210后方，并且 以不同极性彼此相对，以便在靶220和230之间形成均匀的磁场。 此处，通过布置多个片状磁体(pellet magnet)220和230、使用条 形磁体220和230，或者使用能够调节磁场的电磁体220和230来 构造磁体220和230。

在包括两个靶200和210的溅射源可移动的情况下，溅射源移 动，从而通过在大型基底110的整个表面上扫描来形成电极膜，该 大型基底的整个表面形成有包括发光层的有机薄膜。另外，如果在 靶200和210周围安装屏蔽240，则防止靶200和210的材料在除 了朝向基底110的方向以外的其它方向上发散，即，堆叠材料只在 一个方向上发散，因此形成了溅射枪的特性。

要制造有机发光二极管(OLED)或有机薄膜晶体管(OTFT)， 封装过程是必要的以保护二极管或晶体管，从而防止大气中的氧或 湿气渗入有机薄膜。

一般地，用于OLED或OTFT的有机薄膜与空气中的湿气或氧 气作用，从而使其材料老化。为了防止这种老化，使用金属罐或薄 玻璃基底进行封装过程。

然而，在使用金属罐或薄玻璃基底进行封装过程的情况下，制 造二极管的过程不但变得复杂而且需要很长时间。另外，问题在于 还没有研发出能够制造大型OLED或OTFT的封装工艺或封装装 置。为了解决该问题，如图4所示，取代金属罐或玻璃基底，具有 像玻璃基底一样的透明陶瓷性能的无机薄膜形成在OLED或OTFT 上。因此，薄膜钝化作为代替现有封装工艺的新的封装方法成为注 目的中心。