无粒子的可转动靶材及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施例是有关于可转动溅镀靶材及可转动溅镀阴极。本发明的实施例 特别是有关于可转动溅镀靶材及可转动溅镀阴极，其中两个或更多个区段被提供以形成靶 材。特别是，它们是有关于配置以绕着一轴转动的可转动溅镀靶材、可转动溅镀阴极及制造 可转动溅镀阴极的方法，此轴定义一轴方向。
【背景技术】
[0002] 在许多应用中需要沉积薄层于基板上。已知的用于沉积薄层的技术特别是蒸镀、 化学气相溅镀及溅镀沉积。举例来说，溅镀可用以沉积薄层，例如是陶瓷的薄层。在溅镀工 艺期间，涂布材料通过用离子轰炸靶材的表面，以从溅镀靶材传输到用于进行涂布的基板， 溅镀靶材由该材料所组成。在溅镀工艺期间，靶材可被施加电性偏压，使得产生于处理区域 内的离子可以具有足够能量的方式轰击靶材表面，以让靶材材料的原子从靶材表面移出。 溅镀的原子可沉积于基板上，基板可接地以作为阳极。或者，溅镀的原子可与在等离子体内 的气体反应，以在称为反应式派镀（reactivesputtering)的工艺中沉积于基板上，在等离 子体内的气体举例为氮或氧。
[0003]直流（directcurrent，DC)派镀与交流（alternatingcurrent，AC)派镀为导电 靶材可被施加偏压以吸引离子往靶材移动的溅镀形式。当溅镀靶材是非导电时，可使用中 频（middlefrequency，MF)派镀与射频（radiofrequency，RF)派镀。派镀腔体的侧边 可以利用遮蔽件覆盖，以在溅镀期间保护腔体壁不被沉积，且遮蔽件亦可充当阳极来电容 耦合靶材电源于产生在溅镀腔体内的等离子体。目前溅镀是基于薄膜晶体管（thinfilm transistors，TFTs)而应用于制造平面显不器（flatpaneldisplays，FPDs)。FPDs-般 制造于玻璃的薄矩形板上。形成在玻璃板上的电路用于驱动光路（opticalcircuitry)，光 路例如是液晶显示器（liquidcrystaldisplays，IXDs)、有机LEDs(OLEDs)、或等离子体显 示器，光路接续地固定于玻璃板上或形成于玻璃板内。还有其他形式的平面显示器是基于 有机发光二极管（OLEDs)。其他形式的基板可预期，举例来说，柔性聚合板。类似技术可用 于制造太阳能电池。
[0004] 此处有两种溅镀靶材的通常形式，平面溅镀靶材与转动溅镀靶材组件。平面和转 动溅镀靶材组件具有其优点。因为阴极的几何形状及设计，可转动靶材一般较平面靶材具 有较高的使用率与增加的操作时间。转动溅镀靶材组件可特别在大面积基板处理上具有优 势。在自动式转动靶材组件的制造中，接合圆柱靶材管至背管为一个挑战。这对于无法提 供足够大尺寸的靶材材料来提供一体的靶材，以及需要彼此以相邻方式摆置数个靶材区段 来形成用于溅镀的靶材是特别符合的。
[0005] 许多可转动溅镀阴极一般包括例如背管的圆柱可转动管，圆柱可转动管的外表面 涂布有一层革G材材料。在制造此种可转动派镀阴极时，革E1材材料可例如以喷涂（spraying)、 铸造（casting)或均压（isostaticpressing)粉末的方式涂布于背管的外表面上。或者， 靶材材料的中空圆柱可设置于背管上且例如是以铟接合于背管，以形成可转动靶材，靶材 材料的中空圆柱亦可被称为靶材管。
[0006] 为了取得增加的沉积率，磁化加强阴极的使用已经提出。此亦可称为磁控溅镀 (magnetronsputtering)。磁性装置可配置在派镀阴极内且提供磁场来用于进行磁化加强 溅镀，磁性装置可包括磁铁阵列，且磁性装置可配置在溅镀阴极内例如是在背管内。阴极一 般绕着其纵轴可转动，使得它可相对于磁性装置转动。
[0007] 一般溅镀靶材的靶材材料可在溅镀期间快速地耗尽或损耗，例如是在一个星期 内。溅镀设置的操作成本的主要部分在于靶材成本。因此，对可转动靶材的改善的需求及 /与对更为有成本效益的可转动靶材的需求是持续不断的。
[0008] 氧化铟锡（IndiumTinOxide，IT0)革巴材难以制成较大的尺寸。所以，此革巴材通 常被提供成区段式设计，也就是说，靶材材料的数个区段被提供来形成靶材。然而，粒子可 能产生在相邻区段的接合处或界面。因为未固定的粒子易于堆积在此区域内，粒子可能产 生在两个靶材区段间的接合处中或间隙中或相邻于接合处或间隙，未固定的粒子易于堆积 在此区域内是由于散射及/或再沉积的缘故。粒子的产生除了可能伤害沉积工艺的品质之 外，像是对靶材的清洁溅镀的方式亦可能导致减少的靶材消耗或至少是期望的靶材消耗。 再者，此情况产生了没有完全使用靶材到最大程度的倾向。
[0009] 有鉴于上述，本发明的目的是提供一种可转动靶材及/或一种可转动阴极，其克 服现有技术中的至少一些问题。
【发明内容】
[0010] 考虑到上述，提供了根据独立权利要求1所述的被配置成绕定义一轴方向的轴转 动的可转动溅镀靶材；根据权利要求10所述的可转动溅镀阴极；以及根据独立权利要求13 所述的制造可转动溅镀阴极的方法。
[0011] 根据一实施例，提供了一种可转动溅镀靶材。可转动溅镀靶材配置以绕着一轴转 动，此轴定义一轴方向。可转动溅镀靶材包括形成靶材的至少第一靶材区段及第二靶材区 段，其中第一靶材区段的第一外部半径相异于第二靶材区段的第二外部半径达0. 5_或以 上，特别是0. 5mm至3mm，更特别是1mm至1. 5mm。
[0012] 根据另一实施例，提供了一种可转动溅镀阴极。此阴极包括背管及可转动溅镀靶 材，此可转动溅镀靶材配置以绕着一轴转动，此轴是定义一轴方向。可转动溅镀靶材包括形 成靶材的至少第一靶材区段及第二靶材区段，其中第一靶材区段的第一外部半径相异于第 二革巴材区段的第二外部半径达〇? 5mm或以上，特别是0? 5mm至3mm，更特别是1mm至1. 5mm〇
[0013] 根据进一步的实施例，提供了一种制造可转动溅镀阴极的方法。此方法包括贴附 第一靶材区段于背管的第一轴位置，以及贴附第二靶材区段于背管的相邻于第一靶材区 段的第二轴位置，其中在由第一靶材区段与第二靶材区段形成的靶材的外表面中的步阶 (step)被提供，其中此步阶具有至少0? 5mm的高度，特别是0? 5mm至3mm，更特别是1mm至 1. 5mm〇
[0014] 根据一实施例，提供了一种可转动溅镀靶材。可转动溅镀靶材配置以绕着一轴转 动，此轴定义一轴方向。可转动溅镀靶材包括形成靶材的至少第一靶材区段及第二靶材区 段，其中第一靶材区段的第一外部半径相异于第二靶材区段的第二外部半径达0. 5_或以 上，特别是0. 5mm至3mm，更特别是1mm至1. 5mm，且特别是其中第一外部半径位于革E1材的第 一轴位置，其邻接于第二外部半径的第二轴位置。有关于靶材或阴极的这一实施例分别可 修改，以产生利用此处所述的其他实施例的特性的再其他实施例。
[0015] 根据再其他实施例，提供了一种可转动溅镀靶材及/或对应的可转动溅镀阴极以 及制造可转动溅镀阴极的方法，可转动溅镀靶材配置以绕着一轴转动，此轴是定义一轴方 向。可转动溅镀靶材包括形成靶材的至少第一靶材区段及第二靶材区段，其中第一靶材区 段具有第一径向外表面、第一径向内表面及两个第一相对侧表面，特别是两个第一相对圈 形侧表面，其中第二靶材区段具有第二径向外表面、第二径向内表面及两个第二相对侧表 面，特别是两个第二相对圈形侧表面，其中第一靶材区段的这两个第一侧表面中的至少一 个侧表面相邻于第二靶材区段的两个第二侧表面中的一个侧表面而设置，这两个第一侧表 面中的该至少一个侧表面具有为10 ym Rmax或以上的表面粗糙度，此表面粗糙度特别是 100 ym Rmax或以上。有关于靶材或阴极的这一实施例分别可修改，以产生利用此处所述的 其他实施例的特性的再其他实施例。
[0016] 根据再其他实施例，提供了一种可转动溅镀靶材及/或对应的可转动溅镀阴极以 及制造可转动溅镀阴极的方法，可转动溅镀靶材配置以绕着一轴转动，此轴是定义一轴方 向。可转动溅镀靶材包括形成靶材的至少第一靶材区段及第二靶材区段，其中第一靶材区 段与第二靶材区段的相对侧表面被粗糙化特别至为10 U m Rmax或以上的表面粗糙度，更特 别是100 ym Rmax或以上。有关于靶材或阴极的这一实施例分别可修改，以产生利用此处 所述的其他实施例的特性的再其他实施例。
[0017] 本发明的更多方面、优点、及特点通过从属权利要求、说明书、及附图更为清楚。
[0018] 数个实施例亦针对通过所揭露的方法制造的设备，且包括由各所述的方法步骤所 产生的设备元件。再者，根据本发明的数个实施例亦针对制造所述设备的方法或操作所述 设备的方法。它包括用于提供此设备的各特点的方法步骤。
【附图说明】
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