專利名稱：濺射用靶裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及制造薄膜時所使用的濺射靶，更具體地涉及一種安裝于背板 之后可易于使用、修補和管理濺射靶。
背景技術：
作為透明薄膜，使用ITO( Indium Tin Oxide ) 、 IZO( Indium Zinc Oxide )、 ITZO等。由于這些薄膜具有高導電性和高透射率的特征，且易于進行微細 加工，所以目前正用于液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)等平板 顯示器(FPD)用的顯示電極。ITO薄膜的制造方法分為噴霧熱分解法、CVD法等化學成膜法和電子 束蒸鍍法、濺射法等物理成膜法。其中，由于使用了 ITO靶的濺射法易于大 面積化，得到的膜的電阻值和透射率的變化小，且易于調整成膜條件，所以 在大部分ITO成膜工序中釆用。近年來，隨著顯示面板的大型化，制造面板 所使用的玻璃基板的尺寸也日益大型化。因此，制造薄膜時所使用的靶也配 合著基板的大小而向著大型化發展。與向著大型化發展的顯示面板對應，對于靶也適用在背板上配置有多個 耙材的多區濺射，還有在輩巴的背后配置磁鐵，通過移動配置的磁鐵對整個靶 進行濺射的》茲控濺射。但是，這種磁控濺射裝置會出現在特定部位迅速產生靶材侵蝕(erosion) 的現象。如果這種侵蝕到達靶材和背板之間的粘合層，則即使在其他部分還 大量殘留有靶材，也會出現用于濺射的靶的全部不能使用的情況。為了解決上述問題，專利文獻1提出了使用多區靶材，但加厚形成侵蝕 多發部分的內容。然而，由于靶的表面不均勻，從而會發生濺射造成的品質下降的問題。另外，專利文獻2公開了使用多區靶材，但由不同的材質形成靶材，欲 使差別化的侵蝕變得均勻的技術。然而，由于靶材的成分互不相同，這種情 況下也會出現難以期望品質均勻的濺射的問題。專利文獻1:特開2000 - 204468號公報 專利文獻2:特開1999 - 117063號公報發明內容本發明是為解決上述問題而提出的，目的在于提供一種濺射靶裝置，用 于對顯示面板這樣的大面積進行品質均勻的濺射。另外，本發明的目的在于提供一種濺射靶裝置，對應于靶的不均勻侵蝕， 能夠實現靶的長期使用，且可易于更換靶材。根據本發明的一個示例性的實施方式，濺射用靶裝置包括背板和厚度有 差異的基準靶材及加強靶材。背板包括中央表面(central surface )以及在中 央表面的周邊形成的至少一個臺階表面(step surface )。基準耙材安裝在中 央表面上，加強革巴材安裝在位于基準靶材的兩側的臺階表面上。本發明中，臺階表面比中央表面低于規定的級差而形成，相比基準靶材 進一步加厚形成加強靶材，以便補償中央表面和臺階表面之間的高度差。背板以中央表面為中心呈左右對稱而形成，從中央表面形成一個或者多個臺階 表面。另外，優選越遠離中央表面則臺階表面越低，但也可根據情況增減臺 階表面的高度。磁控賊射的耙材侵蝕受到各種因素的影響。特別是，由于在背板的背面 移動的磁體的移動，侵蝕圖形受到很大影響。但是，對大面積的顯示裝置等 進行賊射時，相比顯示面板的中央，與端部對應的區域會出現相對大的侵蝕。因此，本發明對應于這種侵蝕特性，在中央表面的兩側安裝較厚的加強 耙材，將加強耙材安裝在背板的相對較低的臺階表面上，從而防止加強靶材 的突出。通過防止加強靶材的相對突出，可以防止鄰接的靶材妨礙從靶射出的薄膜粒子的行進。根據本發明的其他示例性的實施方式，濺射用靶裝置包括含有中央表 面、第1臺階表面和第2臺階表面的背板；安裝在中央表面上的基準耙材； 安裝在第1臺階表面上的第l加強靶材；和安裝在第2臺階表面上的第2加 強靶材。在背板上，中央表面相對最高，第1臺階表面和第2臺階表面依次降低 而形成。例如，形成ITO薄膜時，靶材使用含有銦、柱石、氧的ITO靶， 提供至少三種以上的靶材，分別安裝在中央表面以及第1臺階表面和第2臺 階表面上。靶材間的各個級差優選為lmm以內。當靶材間的級差出現lmm 以上的差時，則難以形成均勻的薄膜，恐怕會由于結瘤造成薄膜的質量下降。 因此，根據所述方法，基準把材、第1加強耙材和第2加強把材露出的表面 形成實質上同一的平面，可以在大面積的顯示表面上形成均勻的薄膜。本發明的濺射靶裝置可以對顯示面板這樣的大面積進行品質均勻的濺 射，并且可以增加靶整體的使用效率。另外，就這種靶裝置而言，可以延長革巴安裝后的把的使用時間，能夠選 擇性地更換基準靶材和加強靶材，從而可以節約更換耙所需的費用。
圖1是表示本發明的一個實施方式的濺射靶裝置的立體圖；圖2是圖1的濺射靶裝置的截面圖；圖3是表示使用圖2的靶裝置時的侵蝕輪廓的截面圖；圖4是用于說明本發明的另一實施方式的賊射把裝置的截面圖；圖5是用于說明本發明的又一實施方式的濺射靶裝置的截面圖。圖6是用于說明本發明的其他實施方式的賊射耙裝置的截面圖。符號的說明110:背板112:中央表面114:臺階表面120:基準靶材 130:加強耙材 132:中間靶材具體實施方式
下面參照附圖，對本發明示例性的實施方式的背板單元進行說明。本說 明中相同的參照符號指代實質相同的要素，以供參考。根據上述原則，既可 以引用其他附圖記載的內容進行說明，也可以省略被判斷為對本領域技術人 員是顯而易見的或重復的內容。圖l是表示本發明的一個實施方式的濺射靶裝置的立體圖，圖2是圖1 的賊射耙裝置的截面圖。參照圖1和圖2,賊射把裝置包括背板110、基準靶材120和加強靶材 130。本實施方式中，靶裝置用于形成由Si、 Ta、 Al、 ZnO和ITO等構成的 薄膜，基準靶材120和加強靶材130由相當的材質形成。本發明的靶裝置用于進行磁控濺射。背板110包括中央表面112以及在 其兩側形成的臺階表面114。相比基準靶材120加厚形成的加強靶材130附 著在臺階表面114上。這是出于對用賊射處理大面積的表面時，由靶的表面 不均勻侵蝕而產生的輪廓的考慮。因此，相比基準靶材120加厚形成加強靶 材130，為了防止加強靶材130突出的高度高于基準靶材120的表面，使臺 階表面114的高度低于中央表面112。本實施方式中，在靶裝置上安裝基準靶材120和加強靶材130時，使在 外部露出的靶材的表面位于大致同一的平面。這樣，不會妨礙從靶材射出的 粒子的行進，不會產生微粒等，從而可以排除降低基板品質的因素。濺射把裝置中，優選基準耙材120和加強靶材130的顯示面板大于顯示 基板。因此，本實施方式中，需要使以基準靶材120和加強靶材130定義的 靶材的全長在一定程度上大于基板的尺寸。例如，使靶材的全長大于基板的 寬度約200~ 300mm而形成。在成型和燒結的過程中進行由ITO構成的基準靶材120和加強靶材130 的形成。使用ITO粉末時，隨著基板尺寸的增加，會出現成型性變差、利潤 率極端下降等，從而可能導致靶的制造成本上升以及生產率下降的后果。但 是，本實施方式中，由于釆用使用了多個靶材的多區靶，因此可以解決上述 問題，沒有必須按傾斜形狀加工靶材等負擔，從而可以降低制造成本以及提 高生產率。將作為ITO的燒結體的靶材與背板110接合的粘合工序如下進行，即 在將靶材和背板110加熱到焊料的熔點以上之后，使用烊料進行接合并冷 卻。在該冷卻過程中，由于燒結體和背板的熱膨脹率的差異，恐怕會出現彎 曲或破裂的問題，但這也可以通過使用多區靶來解決。即，臺階表面114相比中央表面112以低于規定的級差而形成，為了補 償中央表面112和臺階表面114之間的高低差，相比基準靶材120加厚形成 加強耙材130,從而在安裝時基準靶材120和加強靶材130的表面一致。通常，背板110以中央表面112為中心呈左右對稱，安裝的基準靶材 120和加強耙材130也呈左右對稱。但是，由于靶材的沉積根據涂覆設備、 設備的輔助材料等各種變數而變化，為適合設備特性和使用特性，也有需要 將把材設計為非對稱的情況。磁控賊射中，在背板110的背面移動的磁體10的移動對靶材侵蝕影響 很大。在對大面積顯示裝置等進行濺射時，相比顯示面板的中央，在與端部 對應的區域中出現相對大的侵蝕的情況較多。因此，相比中央，加強靶材 130位于與兩端部鄰接的位置。圖3是表示使用圖2的靶裝置時的侵蝕輪廓的截面圖。參照圖3，由基準靶材120和加強靶材130的截面可以得知靶材輪廓的 形狀。如上所述，相比中央，耙材侵蝕在兩端部內的內側比較活躍。但是， 根據本實施方式，由于相對加厚形成了加強靶材130,所以具有即使迅速發 生侵蝕也難以輕易露出底部的優點。但是，如圖3所示，在中央表面112和臺階表面114露出之前，由于基準靶材120和加強靶材130的侵蝕，中央表面112和臺階表面114的邊界會露出。即，為了增加基準靶材120的使用效率，加強靶材130的迅速侵蝕會成 為其障礙，即使是兩層結構的背板110也會露出底部而出現不良情況。在工 程中，優選在所有的靶材消耗之前，不使背板的底部露出，為此提出了使用 多個不同加強靶的方案。圖4是用于說明本發明的另一實施方式的濺射靶裝置的截面圖。參照圖4，濺射用靶裝置包括具有三層結構的背板210、基準靶材120、 加強耙材130和中間耙材132。基準輩巴材120、加強耙材130和中間輩巴材132 由Si、 Ta、 Al、 ZnO及ITO等適于薄膜的材質形成。背板210包括中央表面212、在其兩側形成的第1臺階表面214和在第 1臺階表面214的兩側形成的第2臺階表面216。相比基準靶材120加厚形 成的中間靶材132附著在第1臺階表面214上，加強靶材130附著在第2臺 階表面216上。即，中間靶材132以基準靶材120和加強靶材130之間的厚 度形成。此時，優選基準靶材120、中間靶材132和加強靶材130由相同材 質形成，各自的寬度(Wo~ W4)大約為5mm以上。參照圖4中虛線所示的輪廓線，可知即使發生與圖3相同的侵蝕，背板 210的底部也不會露出。即，根據本實施方式，即使發生現有的侵蝕，也可 以防止靶兩端部的底部先露出，相比圖3所示的情況，具有可以提高靶的使 用效率的優點。即，相比基準耙材120加厚形成加強靶材130,在基準靶材120和加強 耙材130之間適當配置具有中間厚度的中間靶材132，從而可以進一步改善 耙的使用效率。另外，通過使基準耙材120、中間耙材132和加強靶材130的初始表面 相同，能夠形成均勻的薄膜。因此，不會妨礙從靶材射出的粒子的行進，不 會產生微粒等，從而可以排除降低基板品質的因素。第1臺階表面214比中央表面212以低于規定的級差而形成，第2臺階表面216又比第1臺階表面214以低于規定的級差而形成。另外，第1臺階 表面214和第2臺階表面216以中央表面212為中心呈左右對稱，安裝的基 準耙材120和加強耙材130也呈左右對稱。但是，由于靶材的侵蝕根據涂覆 設備、設備的輔助材料等各種變數而變化，為適應設備特性和使用特性，也 有需要將耙材設計為非對稱的情況。通過進一步包括中間靶材132和第1臺階表面214，可以增加基準靶材 120和加強耙材130的使用效率，而且通過由三層以上的結構形成的背板 210,可以更有效地應對底部的露出。圖5是用于說明本發明的又一 實施方式的濺射靶裝置的截面圖。參照圖5，應對圖2結構中的中間部分的侵蝕，在中央表面的兩側配置 相比基準靶材120加厚形成的中間靶材122。這是出于為改善圖2的結構的 考慮。由此，多少可以解決中央表面和臺階表面的邊界迅速露出的問題。另 外，還可以增加基準耙材120的使用效率，防止加強靶材130的完全消耗。圖6是用于說明與圖4的濺射靶裝置類似的本發明的其他實施方式的濺 射耙裝置的截面圖。參照圖6(a)，賊射用靶裝置包括具有三層結構的背板210、基準靶材 120a、加強靶材130a和中間靶材132a。基準耙材120a、加強耙材130a和中間耙材132a由Si、 Ta、 Al、 ZnO 及ITO等適于薄膜的材質形成，在上面露出的上表面大致呈同一平面。特別 是相鄰的基準耙材120a和中間靶材132a之間的級差維持在lmm以內，相 鄰的中間靶材132a和加強耙材130a之間的級差也維持在lmm以內。以露 出的上表面為基準，基準靶材120a、加強靶材130a和中間靶材132a的上表 面的高度配置為逐漸增高。參照圖6(b),濺射用靶裝置同樣包括具有三層結構的背板210、基準 耙材120b、加強靶材130b和中間靶材132b。基準耙材120b、加強耙材130b和中間靶材132b由Si、 Ta、 Al、 ZnO 及ITO等適于薄膜的材質形成，在上面露出的上表面大致呈同一平面。特別是相鄰的基準靶材120b和中間靶材132b之間的級差維持在1mm以內，相 鄰的中間靶材132b和加強把材130b之間的級差也維持在1mm以內。以露 出的上表面為基準，基準靶材120b、加強靶材130b和中間靶材132b的臺 面高度配置為逐漸降低。參照圖6(c)，濺射用耙裝置同樣包括具有三層結構的背板210、基準 耙材120c、加強靶材130c和中間靶材132c。基準耙材120c、加強耙材130c和中間耙材132c由Si、 Ta、 Al、 ZnO 及ITO等適于薄膜的材質形成，在上面露出的上表面大致呈同一平面。特別 是相鄰的基準耙材120c和中間耙材132c之間的級差維持在1mm以內，相 鄰的中間耙材132c和加強靶材130c之間的級差也維持在1mm以內。以露 出的上表面為基準，中間靶材132c的上表面的高度最低，位于其兩側的基 準耙材120c和加強靶材130c的上表面的高度形成為相對增高。使基準靶材、中間靶材和加強靶材的初始表面維持在lmm以內來維持 大致相同，從而能夠形成均勻的薄膜。因此，不會妨礙從靶材射出的粒子的 行進，不會產生微粒等，從而可以排除降低基板品質的因素。如上所述，參照本發明的優選實施方式進行了說明，可以理解對于本技 術領域的普通技術人員來說，在不脫離記載于權利要求范圍內的本發明的思 想及領域的范圍內，可以對本發明進行多種修改及變更。即，本發明的技術 范圍基于權利要求的范圍而定，并不限于用于實施發明的優選實施方式。
權利要求
1、一種濺射用靶裝置，相對大面積對象物的行進方向而配置在寬度方向上，其特征在于，包括背板，含有中央表面以及在所述中央表面的兩側以降低規定的級差而形成的至少一個臺階表面；基準靶材，安裝在所述背板的中央表面上；和加強靶材，安裝在所述背板的臺階表面上。
2、 根據權利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 所述基準耙材和所述加強耙材由同 一材質形成，以所述背板的中央為中心呈左右對稱地安裝。
3、 根據權利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 所述基準耙材和所述加強耙材由同一材質形成，各自的寬度Wn至少為5mm。
4、 根據權利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 所述基準耙材和所述加強耙材露出的表面形成實質上同一的平面。
5、 根據權利要求4所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 在所述基準靶材和所述加強靶材露出的表面之中，相鄰表面間的級差維持在lmm以內o
6、 根據權利要求1所述的濺射用靶裝置，其特征在于， 從所述背板的所述中央表面的兩側形成有多個臺階表面，所述臺階表面以互不相同的高度形成。
7、 一種賊射用靶裝置，相對大面積對象物的行進方向而配置在寬度方向上， 其特征在于，包括背板，含有中央表面、在所述中央表面的兩側低于所述中央表面而 形成的第1臺階表面和在所述第1臺階表面的兩端低于所述第1臺階表面而形 成的第2臺階表面；基準靶材，安裝在所述中央表面上；第l加強靶材，安裝在所述第1臺階表面上；和第2加強靶材，安裝在所述第2臺階表面上，所述基準耙材、所述第1加強靶材和所述第2加強靶材露出的表面形成實質上同一的平面。
8、根據權利要求7所述的濺射用靶裝置，其特征在于，所述第l加強靶材和第2加強靶材露出的表面間的級差維持在lmm以內。
全文摘要
本發明涉及一種相對大面積對象物的行進方向而配置在寬度方向上的濺射用靶裝置，該濺射用靶裝置包括背板，含有中央表面以及在中央表面的兩側以降低規定的級差而形成的至少一個臺階表面；基準靶材，安裝在背板的中央表面上；和加強靶材，安裝在背板的臺階表面上。
文檔編號C23C14/34GK101220460SQ20081000004
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月4日 優先權日2007年1月5日
發明者尹漢鎬, 崔成龍, 崔智雄, 樸喆基, 樸炯律, 趙祐奭, 金仁燮, 金眩秀 申請人:三星康寧株式會社