[发明专利]溅镀机及其磁铁的控制方法

说明书

技术领域

本发明关于一种金属薄膜的沉积设备，尤其是一种溅镀机及其磁铁的控制方法。

背景技术

在液晶显示面板、等离子显示面板或是半导体的微型电路的工艺中，为了制作出各形状的金属线或是金属接点，制造者需要将金属薄膜形成于基板上。一般来说，将金属薄膜形成于基板上的方法可分为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，简称PVD)方法以及化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)方法。其中，PVD法主要可分为溅镀(Sputtering)法、电阻加热蒸镀法以及电子鎗加热蒸镀法。所谓的溅镀法，是指于一真空系统中，通入惰性气体（如氩气，Argon，简称Ar）于一溅镀机的一腔室内。溅镀机利用磁场或电场产生等离子，等离子游离氩气中的离子，以使离子轰击一靶材。当靶材被离子轰击后，靶材表面(正面)的靶材原子脱离溅出并且飞向基板（被溅镀物）。最后，飞向基板的靶材原子会附着于基板的表面，以在基板的表面上堆积而形成一层金属薄膜。

一般来说，溅镀机由一腔室、一承载盘、一靶材载板、一屏蔽以及一磁铁所构成。承载盘用以承载一基板，同时承载板连接一正电极。腔室对应于承载盘，屏蔽以及靶材载板设于腔室内。一负电极则连接载有一靶材的靶材载板。磁铁设置于靶材载板上。磁铁以及靶材分别设于靶材载板的相对两表面。磁铁适于产生磁场线。磁铁沿着一固定路径移动，其中此固定路径为一直线。另外，固定路径具有一中点以及两端点。于现有技术中，当磁铁于固定路径的两端点间往返移动时，磁铁于对称于中继点的位置上的速度都相同。在进行溅镀的过程中，磁铁所产生的磁场线用以对靶材表面附近的等离子内的电子产生作用力，使电子以螺旋的方式进行移动。如此，相较于不具有磁铁的溅镀机，具有磁铁的溅镀机可提高电子移动时碰撞氩气的次数。当电子碰撞氩气的次数越多时，氩气的离子数目也会增加。当氩气的离子数目增加时，将会有更多的靶材原子被离子轰击而脱离，而使得更多的靶材原子附着于基板的表面。由上述可得知，藉由磁铁的磁场线作用，相较于不具有磁铁的溅镀机，具有磁铁的溅镀机可提升溅镀机的溅镀（形成金属薄膜）速率。

但是，于现有技术中，当磁铁沿着固定路径于靶材载板上移动时，因为磁铁于两端点的停留时间较长，容易导致相对于固定路径两端点的靶材产生过多的脱离。当靶材相对于两端点之处产生过多的脱离时，靶材即无法继续使用，制造者必须更换另一新的靶材以继续进行溅镀。从另外一个角度来看，当靶材相对于两端点之处产生过多的脱离时，即表示靶材相对于固定路径的中点附近之处仍具有足够的材料以进行溅镀。如此一来，虽然靶材相对于中点附近仍具有可利用的材料，但靶材却无法继续使用而需更换另一新的靶材。是故，现有技术的磁铁的控制方法将造成靶材的浪费，进而产生增加液晶显示面板的生产成本的问题。

发明内容

本发明提供一种溅镀机及其磁铁的控制方法，其中溅镀机的磁铁具有两位于同一直线的移动路径，借以解决现有技术的溅镀过程中，靶材的边缘会产生过多的脱离，进而造成生产成本增加的问题。

本发明的一实施例揭露一溅镀机，其包括一腔室、一靶材载板、一屏蔽、一磁铁、一驱动机构以及一程序化控制器。腔室具有一腔室开口。靶材载板位于腔室内。屏蔽覆盖腔室开口，屏蔽具有一屏蔽开口，屏蔽开口小于腔室开口，并且屏蔽开口曝露靶材载板。磁铁位于腔室内，并且靶材载板介于屏蔽与磁铁之间。驱动机构连接于磁铁，用以驱动磁铁于靶材载板上移动。程序化控制器连接于驱动机构，用以经由驱动机构驱动磁铁沿一第一路径以及一第二路径移动，第一路径具有两第一端点，第二路径具有两第二端点，第一路径与第二路径均跨越屏蔽开口，第二路径的两第二端点介于第一路径的两第一端点之间，并且磁铁于两第一端点所占据的空间不重迭于磁铁于两第二端点所占据的空间。

其中，该屏蔽开口包括彼此相对的两侧缘，该第二路径由一该侧缘朝向另一该侧缘延伸，该屏蔽开口自该屏蔽的一内壁面贯穿该屏蔽，该磁铁位于一该第二端点时，该磁铁于该内壁面的一正交投影覆盖一该侧缘，该磁铁位于另一该第二端点时，该磁铁于该内壁面的另一正交投影覆盖另一该侧缘。

其中，该驱动机构包括：一滑轨，该磁铁以可滑动的方式配置于该滑轨上，该滑轨定义出该第一路径以及该第二路径，其中该第二路径重迭于该第一路径；一传动件，连接于该磁铁；以及一致动器，连接于该传动件以及该程序化控制器，用以受该程序化控制器的控制而经由该传动件驱动该磁铁沿着该滑轨滑动。

其中，更包括一直流电源，该直流电源包括一正极以及一负极，该屏蔽连接于该正极，该靶材载板连接于该负极。