[发明专利]一种靶材溅射装置及其溅射靶材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及溅射技术领域，尤其涉及一种靶材溅射装置及其溅射靶材的方法。

背景技术

磁控溅射技术已经广泛的应用于半导体行业、平板显示行业等。传统的磁控溅射源的磁场一般是安装于与靶材基板相对固定的位置处，如图1所示，由中心的柱形磁铁和周围的磁极相反的一套环形磁铁构成，产生封闭磁路，并与基板表面电场产生正交场，使电子围绕磁场做拉莫回旋运动，回旋运动的存在增大了电子在两极之间的运动路径，提高了电子的碰撞几率，从而低压起辉变为可能；而碰撞几率的增加使得等离子体(Plasma)中气体分子的电离程度增加，有利于提高靶材的利用率，参见图1中，001为环形磁铁组成的磁极，002为环形磁铁的磁力线，003为在磁力线的作用下做拉莫回旋运动的电子，004为位于环形磁铁上的靶材，005为通过磁力线的作用完成的刻蚀区域。

然而这种磁场分布结构的磁场均匀区域范围较小，导致靶材刻蚀区域集中。如图1所示，会在靶材表面形成跑道形凹槽，使靶材利用率低下，一般大世代面板产线所用的平面靶材磁控溅射装置的靶材利用率不到40％，造成靶材浪费，而且靶材更换频繁，导致设备稼动率下降。一般可用改变磁场结构，使磁铁相对于靶材运动等方法改善这种问题，但大多数结构复杂，使设备可靠性下降，且大世代线设备实施起来更加困难。

综上所述，现有技术中的靶材溅射装置的磁场分布不均匀，使得靶材的利用率较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种靶材溅射装置及其溅射靶材的方法，用以提高靶材溅射装置的磁场分布均匀度，从而提高靶材的利用率。

本发明实施例提供了一种靶材溅射装置，该装置包括：背板和位于所述背板下面均匀分布的多个相互绝缘的电磁线圈单元；

在预设周期内，多个所述电磁线圈单元产生与所述背板做相对运动的磁场，所述磁场正交于所述背板且密度相同。

本发明实施例提供的靶材溅射装置中包括背板，以及位于该背板下面均匀分布的多个相互绝缘的电磁线圈单元，当通过加载交流电给多个电磁线圈单元后，所述多个电磁线圈单元产生磁场，且在预设周期内，多个所述电磁线圈单元产生与所述背板做相对运动的磁场，所述磁场正交于所述背板且密度相同。因此预设周期内的每一时刻产生正交于所述背板的磁场，且使得预设周期内，通过不同时刻每一电磁线圈单元产生不同的磁场，使得所述磁场相对于背板做相对运动，且因为磁场的密度相同以及电磁线圈单元的均匀分布，使得磁场均匀分布于背板，从而提高了靶材溅射装置的磁场分布均匀度，进而可以提高靶材的利用率。

较佳地，在预设周期内，多个所述电磁线圈单元产生的磁场相对于所述背板做往返运动。

通过所述电磁线圈单元产生的磁场相对于背板做往返运动，使得磁场覆盖整个背板，且磁场的分布更加均匀，从而提高靶材的利用率。

较佳地，在预设周期内的每个时刻仅对每间隔固定个数的所述电磁线圈单元加载预设交流电，且两相邻时刻加载所述预设交流电的所述电磁线圈单元各不相同。

较佳地，在同一时刻加载到相邻两个每间隔固定个数的电磁线圈单元的预设交流电的方向相同或相反，且所述预设交流电的有效值相同。

较佳地，所述电磁线圈单元包括铁芯，以及缠绕所述铁芯的线圈，且各所述电磁线圈单元中包括的线圈个数相同。

通过将每一电磁线圈单元制作成相同的，从而使得每一电磁线圈单元产生的磁场密度相同。

较佳地，所述电磁线圈单元中的线圈为矩形，且矩形的长边与所述背板相互平行，与所述背板的长边相互垂直。

通过将矩形线圈中的长边与背板的长边垂直，从而使得电磁线圈单元产生的磁场能大部分分布于背板上面，从而提高磁场的强度。

较佳地，所述矩形的短边为50-500mm。

较佳地，相邻的两个所述电磁线圈单元之间的间隙为5-50mm。

通过将相邻的电磁线圈单元之间设置有间隙，从而防止相邻电磁线圈单元之间产生干扰。

本发明实施例提供了一种利用本发明提供的靶材溅射装置溅射靶材的方法，该方法包括：

在预设周期内的每个时刻：

仅对每间隔固定个数的所述电磁线圈单元加载预设交流电，且相邻两个时刻加载所述预设交流电的所述电磁线圈单元各不相同。