专利名称：物理气相沉积装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄膜沉积装置，且特别是有关于一种物理气相沉积(physical vapor deposition)装置。
背景技术：
物理气相沉积(physical vapor deposition，通常简称为PVD)，就是利用物理现象的方式，来进行薄膜沉积的一种技术。在半导体工艺的发展上，主要的PVD技术是溅射(sputtering)法。溅射是利用等离子体所产生的离子，借着离子对被溅射物体的轰击(bombardment)，使等离子体的气相内具有被溅射物体的粒子(如原子)，来产生薄膜的沉积。
而在例如是薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystaldisplay，通常简称为TFT-LCD)的基板上，通常会溅射有一层氧化铟锡(IndiumTim Oxide，简称为ITO)膜层，以作为TFT-LCD的透明电极层使用。而随着新一代生产线的建立，大尺寸的TFT-LCD面板的生产逐渐普及，相应地，作为形成透明电极层于TFT-LCD基板上的ITO靶，也须增大其尺寸。但是，由于ITO无法制作成面积较大的一体成型的靶材，故通常必须将多片具有较小面积的ITO片组合成面积较大的ITO片后，才能作为靶材使用。
请同时参照图1A和图1B。图1A是现有的物理气相沉积装置以及置放ITO靶和基板于该装置中的示意图，图1B是在图1A中置放有ITO靶和基板的物理气相沉积装置中，将附着罩(mask)罩接设置罩(ground shield)后的剖视图。现有的物理气相沉积装置100，用来使例如是ITO的导电材料可沉积于基板上。物理气相沉积装置100则主要包括有设置罩110和附着罩150。其中，为了清楚说明起见，图1A中通过将设置罩110和附着罩150开启的方式来显示说明。
设置罩110用来置放由多张导电片组合而成的靶材，例如是由多张ITO片120组合而成的ITO靶130。且物理气相沉积装置100的内部外接有气体导管140，使得部分离子化的气体(partially ionized gases)可通过气体导管140被导入设置罩110中。而附着罩150则用来置放基板160。请参照图1B，附着罩150利用罩接设置罩110的方式，使基板160和ITO靶130彼此相对。且当附着罩150罩接设置罩110后，设置罩110和附着罩150间留有间隙190。
经气体导管140导入的离子化的气体，用来轰击ITO靶130，使ITO靶130可以被溅射出ITO原子。该ITO原子经扩散作用而可附着于与ITO靶彼此相对的基板160的表面，进而形成ITO膜层于基板160上。
由于组成ITO靶130的各ITO片120之间具有向下延伸的接合缝170，故当离子化的气体轰击ITO靶130的接合缝170处时，接合缝170处被气体溅射出的ITO原子便往往会聚积在一起形成ITO微粒，ITO原子因而无法按照扩散原理而到达基板160的表面。而该聚积的ITO微粒，则又往往会沿该向下延伸的接合缝170，落于设置罩110的下缘112的积聚区114。
经上述可知，由于存在接合缝170，使被轰击的ITO靶130所产生的ITO原子，会聚积成ITO微粒而累积于设置罩110的下缘112上。
该结果将会导致经部分离子化后的气体，由气体导管140导入设置罩110时，会使得聚积于设置罩110的下缘112上的ITO微粒被扬起。这将足以使得基板160受到ITO微粒的污染而受损，甚至基板160因受损严重而必须报废。
另外，ITO微粒聚积于设置罩110的下缘112上，也会使得整个物理气相沉积装置必须定时加以清洗，这将会使得物理气相沉积装置的保养时间必须拉长。不仅要增加请洗装置的人力，也要支付清洗的费用，且因装置的停产，也会因此而相当程度地降低装置的生产力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是提供一种物理气相沉积装置，用来有效提高物理气相沉积装置的生产力，以及有效减少清洗装置的人力及降低清洗装置的成本，并使装置所生产的基板具有较佳的品质。
根据上述目的，本发明提供一种物理气相沉积装置，用来使导电材料可沉积于基板上。该物理气相沉积装置主要包括有设置罩和附着罩。设置罩用来置放由多个导电片组合而成的靶材，且该设置罩下缘具有至少一个孔洞，物理气相沉积装置的内部并外接有气体导管，部分离子化的气体可通过该气体导管被导入设置罩中。附着罩则用来置放基板，该附着罩利用罩接设置罩的方式，使基板和靶材彼此相对，且当附着罩罩接设置罩后，设置罩和附着罩之间留有一间隙。其中，被气体轰击的靶材所产生的、且落于设置罩下缘的靶材微粒，可通过该孔洞落入间隙。
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1A是现有的物理气相沉积装置以及置放ITO靶和基板于该装置中的示意图；图1B是在图1A所示的置放有ITO靶和基板的物理气相沉积装置中，当附着罩罩接设置罩后的剖视图；图2A是本发明的物理气相沉积装置以及置放ITO靶和基板于该装置中的示意图；图2B是在图2A所示的置放有ITO靶与基板的物理气相沉积装置中，当附着罩罩接设置罩后的剖视图。
附图标记说明100 物理气相沉积装置 110 设置罩112 下缘 114 积聚区120 ITO片 130 ITO靶140 气体导管 150 附着罩160 基板 170 接合缝190 间隙 200 物理气相沉积装置210 设置罩212 下缘220 ITO片 230 ITO靶240 气体导管 250 附着罩260 基板 270 接合缝280 孔洞 290 间隙具体实施方式
请同时参照图2A和图2B。图2A是本发明的物理气相沉积装置以及置放ITO靶和基板于该装置中的示意图，图2B是在图2A所示的置放有ITO靶和基板的物理气相沉积装置中，当附着罩罩接设置罩后的剖视图。物理气相沉积装置200，用来使例如是ITO的导电材料可沉积于基板上。物理气相沉积装置200则主要包括有设置罩210和附着罩250。其中，为了清楚说明起见，图2A中利用将设置罩210和附着罩250开启的方式来显示说明。
设置罩210用来置放由多张例如是ITO片220的导电片组合而成的ITO靶230的靶材。且ITO靶230的ITO片220之间具有向下延伸的接合缝270。
设置罩210的下缘212具有贯穿下缘212的孔洞280。且孔洞280分别与接合缝270对应。物理气相沉积装置200的内部外接有气体导管240，气体导管240用来使部分离子化的气体，可通过气体导管240而被导入设置罩210中。
附着罩250用来置放基板260，且附着罩250利用罩接设置罩210的方式，使基板260可与ITO靶230彼此相对。且当附着罩250罩接设置罩210后，设置罩210和附着罩250之间留有间隙290(请参照图2B)。
因此，上述的被离子化的气体轰击的ITO靶230所产生于接合缝270处的ITO原子，便不会再落于下缘212后，聚积于下缘212上。而会由于孔洞280与接合缝270的对应，使产生于接合缝270处的ITO微粒(靶材微粒)因重力的作用而落下，并且通过贯穿下缘212的孔洞270，落入间隙290中。
此外，因为设置罩210和附着罩250之间的间隙290约只有2～3mm的高度，故ITO微粒便能被完全地限制于间隙290中。
上述实施例中的基板可以是薄膜晶体管基板，也可以是彩色滤光片(color filter，CF)基板等需要溅射例如是ITO等导电层的任何基板。而部分离子化的气体则可以是氩气(Argon)等惰性气体，或是氮气(Nitrogen)等物理气相沉积工艺中所使用的任何工艺气体。
没有限定贯穿设置罩210的下缘212的孔洞280的形状，任何可以贯穿设置罩210的下缘212，且可以使ITO微粒(靶材微粒)可由下缘212落入并限制于设置罩210和附着罩250之间的间隙290中的任何形状的孔洞均可。
孔洞280于设置罩210上所设置的位置，可分别与接合缝270对应，也可不需与接合缝270对应，只要使ITO微粒(靶材微粒)落于且限制于间隙290中即可。
由上述实施例可知，被限制于间隙290中的ITO微粒不会再由于经气体导管240通入至设置罩210的部分离子化的气体作用而被扬起，而且ITO微粒不会再聚积于设置罩210上。
因此，本发明的物理气相沉积装置只需清洗原本就排定清洗时程的附着罩，而无需额外定时清洗设置罩。这不仅可以使得装置的保养时间能够被有效缩短，还可以减少请洗装置的人力，且能节省清洗装置的成本，并可相当程度地提高装置的生产力。
另外，由于ITO微粒(靶材微粒)受到有效地控制，基板的品质也能够获得有效的保障。
综上所述，虽然本发明已结合一优选实施例披露如上，然其并非用来限定本发明，本领域内的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种物理气相沉积装置，用来使一导电材料可沉积于一基板上，该物理气相沉积装置包括一设置罩，用来置放一由多个导电片组合而成的靶材，该设置罩下缘具有至少一孔洞，该物理气相沉积装置内部外接有一气体导管，一部分离子化的气体可通过该气体导管被导入该设置罩中；以及一附着罩，用来置放该基板，该附着罩利用罩接该设置罩的方式，使该基板和该靶材彼此相对，且当该附着罩罩接该设置罩后，该设置罩与该附着罩之间留有一间隙；其中，被该气体轰击的该靶材所产生且落于该设置罩下缘的一靶材微粒通过该孔洞落入该间隙。
2.如权利要求1所述的物理气相沉积装置，其中组成该靶材的该些导电片之间具有至少一向下延伸的接合缝，该设置罩上的该孔洞与该接合缝对应，产生于该接合缝处的该靶材微粒可通过该孔洞落入该间隙。
3.如权利要求1所述的物理气相沉积装置，其中该基板是薄膜晶体管基板。
4.如权利要求1所述的物理气相沉积装置，其中该基板是彩色滤光片基板。
5.如权利要求1所述的物理气相沉积装置，其中该气体是氩气。
6.如权利要求1所述的物理气相沉积装置，其中该气体是氮气。
7.一种物理气相沉积装置，用来使一氧化铟锡可沉积于一基板上，该物理气相沉积装置包括一设置罩，用来置放一由多个氧化铟锡片组合而成的氧化铟锡靶，该设置罩下缘具有至少一孔洞，该物理气相沉积装置内部外接有一气体导管，一部分离子化的气体可通过该气体导管被导入该设置罩中；以及一附着罩，用来置放该基板，该附着罩利用罩接该设置罩的方式，使该基板和该氧化铟锡靶彼此相对，且当该附着罩罩接该设置罩后，该设置罩与该附着罩之间留有一间隙；其中，被该气体轰击的该氧化铟锡靶所产生且落于该设置罩下缘的一氧化铟锡微粒，可通过该孔洞落入该间隙。
8.如权利要求7所述的物理气相沉积装置，其中组成该氧化铟锡靶的该些氧化铟锡片之间具有至少一向下延伸的接合缝，该设置罩上的该孔洞与该接合缝对应，产生于该接合缝处的该氧化铟锡微粒可通过该孔洞落入该间隙。
9.如权利要求7所述的物理气相沉积装置，其中该基板是薄膜晶体管基板。
10.如权利要求7所述的物理气相沉积装置，其中该基板是彩色滤光片基板。
11.如权利要求7所述的物理气相沉积装置，其中该气体是氩气。
12.如权利要求7所述的物理气相沉积装置，其中该气体是氮气。
全文摘要
一种物理气相沉积装置，用来使导电材料可沉积于基板上。该物理气相沉积装置主要包括有设置罩和附着罩。设置罩用来置放由多个导电片组合而成的靶材，且该设置罩下缘具有至少一个孔洞，该物理气相沉积装置内部外接有气体导管，部分离子化的气体可通过该气体导管被导入设置罩中。附着罩则用来置放基板，该附着罩利用罩接设置罩的方式，使基板和靶材彼此相对，且当附着罩罩接设置罩后，设置罩和附着罩之间留有一间隙。被气体轰击的靶材所产生且落于设置罩下缘的靶材微粒可通过该孔洞落入间隙。
文档编号H01L21/02GK1567546SQ0314245
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月12日 优先权日2003年6月12日
发明者林耀文, 刘兴佐, 周俊志, 洪东元, 罗绍文 申请人:友达光电股份有限公司