溅射装置的制作方法

本发明涉及一种溅射(Sputtering)装置。具体而言，涉及一种用于制造显示设备的溅射装置及利用该溅射装置的溅射方法。

背景技术：

在显示设备的制造上，用于在基板上蒸镀所期望的物质的溅射装置被广为使用。一般来说，所述溅射装置包括靶单元以及布置在所述靶单元和所述基板之间的多个阳极棒。

所述溅射装置用于在所述基板上蒸镀所期望的物质的装置，但是在所述阳极棒的外周面上也会蒸镀所述物质，因此会发生诸多问题。

尤其，蒸镀于所述阳极棒的外周面的所述物质的热膨胀率与所述阳极棒的热膨胀率不相同，因此所述阳极棒向所述靶单元的方向弯曲或者与所述靶单元相反的方向弯曲，从而在所述阳极棒与所述靶单元之间发生电弧，这样会发生导致降低基板的蒸镀均匀性的问题。

技术实现要素：

本发明的技术课题着眼于上述的问题点，本发明的一个目的是提供可以减少电弧的溅射装置。

本发明的其他目的是提供可以减少电弧的溅射方法。

上述用于实现本发明的一个目的的根据一个实施例的溅射装置包括：靶单元，具有阴极极性；阳极部，布置在基板和所述靶单元之间且具有阳极极性；电机部旋转所述阳极部；以及第一冷却流体供应部，与所述阳极部的内部空间连通，以向阳极部供应第一冷却流体。

在示例性的实施例中，所述阳极部包括多个阳极棒；所述电机部包括多个第一电机，为使所述阳极棒旋转而分别安装于所述多个阳极棒的一端；所述阳极棒的内部空间可以相互连通。

在示例性的实施例中，多个阳极棒可分别包括：第一管，提供所述第一 冷却流体能够流动的空间；以及第二管，容纳所述第一管，与所述电机联动而旋转。

在示例性的实施例中，所述第一管及所述第二管可以包括铝或钼。

在示例性的实施例中，还包括第二冷却流体供应部，向所述阳极部供应第二冷却流体，所述第二冷却流体可以在所述第一管的外部沿着所述第二管流动。

在示例性的实施例中，所述第一冷却流体可以是冷却的液态氮，所述第二冷却流体可以是冷却的空气。

在示例性的实施例中，所述电机部还可以包括多个第二电机，为了使所述阳极棒旋转而分别安装在所述阳极棒的另一端。

在示例性的实施例中，还可以包括具备容纳所述靶单元的靶单元孔且使所述靶单元和所述阳极部绝缘的绝缘部件。

在示例性的实施例中，还可以包括与所述绝缘部件结合而支撑所述多个阳极棒的框架。

在示例性的实施例中，所述第一冷却流体供应部包括多个冷却线。

上述用于实现本发明的另一目的的根据一实施例的溅射方法中，对靶单元施加阴极，对布置在基板和所述靶单元之间的阳极部施加阳极。利用电机部旋转所述阳极部。利用通过第一冷却流体供应部供应的第一冷却流体来冷却所述阳极部。

在示例性的实施例中，所述阳极部包括多个阳极棒；所述电机部包括多个第一电机，为使所述阳极棒旋转而分别安装于所述多个阳极棒的一端；所述阳极棒的内部空间可以相互连通。

在示例性的实施例中，多个阳极棒可分别包括：第一管，提供所述第一冷却流体能够流动的空间；以及第二管，容纳所述第一管，与所述电机联动而旋转。

在示例性的实施例中，所述第一管及所述第二管可以包括铝或钼。

在示例性的实施例中，还包括第二冷却流体供应部，向所述阳极部供应第二冷却流体，所述第二冷却流体可以在所述第一管的外部沿着所述第二管流动。

在示例性的实施例中，所述第一冷却流体可以是冷却的液态氮，所述第二冷却流体可以是冷却的空气。

在示例性的实施例中，所述电机部还可以包括多个第二电机，为了使所述阳极棒旋转而分别安装在所述阳极棒的另一端。

在示例性的实施例中，还可以包括具备容纳所述靶单元的靶单元孔且使所述靶单元和所述阳极部绝缘的绝缘部件。

在示例性的实施例中，还可以包括与所述绝缘部件结合而支撑所述多个阳极棒的框架。

在示例性的实施例中，所述第一冷却流体供应部包括多个冷却线。

根据本发明的实施例的溅射装置，在阳极棒的外周面可以均匀蒸镀靶物质。据此，即使蒸镀的靶物质和所述阳极棒的热膨胀率不相同，也可以减少所述阳极棒向所述靶单元方向或所述靶单元的反方向弯曲的现象

另外，所述阳极棒由冷却流体冷却，因此可以减少阳极棒的弯曲。

根据示例性的实施例的溅射装置，由于可以减少所述阳极棒的弯曲，所以可以减少所述阳极棒和靶单元之间有可能发生的电弧(arcing)，也可以减少为清洗或交换阳极棒而中断工序所导致的生产性下降。

附图说明

图1是根据示例性的实施例的溅射装置的平面图。

图2是沿着图1的I-I’线截取的阳极棒的剖视图。

图3是沿着图1的II-II’线截取的剖视图。

图4至图6是表示根据比较例的阳极棒被靶物质蒸镀而弯曲的剖视图。

图7是根据示例性的实施例的溅射装置的平面图。

图8是沿着图7的III-III’线截取的阳极棒的剖视图。

图9是根据示例性的实施例的溅射装置的平面图。

图10是表示根据本发明的示例性的实施例的溅射方法的图。

符号说明

100:阳极部 110:阳极棒

200:电机部 300:靶单元

400:框架 500:第一冷却流体供应部

600:绝缘部件

具体实施方式

以下，将参照附图对本发明优选的实施例进行详细的说明。

对本文公开的本发明的实施例，其特定的构造及功能的说明只是用于举例说明本发明实施例的，本发明的实施例可以实施为多样的形态，不能仅仅局限于本文所说明的实施例而解析。

本发明可以加上多样的变化，而且可以具有多种形态，因此在附图中例示出特定的实施例并在本文中进行详细说明。但是，这并不是要把本发明局限在特定的公开形态，应当理解为包括有本发明的思想及技术范围所包括的所有变更、等同物以及代替物。

图1是根据示例性实施例的溅射装置的平面图。图2是沿着图1的I-I’线截取的阳极棒的剖视图。图3是沿着图1的II-II’线截取的剖视图。

参照图1至图3，溅射装置包括：具有阳极极性的阳极部100，布置在基板与靶单元300之间；使阳极部100旋转的电机部200；具有阴极极性的靶单元300；以及与阳极部100的内部空间连通而供应第一冷却流体的第一冷却流体供应部500。另外，所述溅射装置还可以包括：配备有能够容纳靶单元300的靶单元孔，而且使靶单元300和阳极部100绝缘的绝缘部件600；以及与绝缘部件600结合而支撑阳极部100的框架400。

靶单元300可以包括靶物质。靶单元300借助于在腔室(未图示)内产生的等离子体(plasma)的离子而得以溅射，从而起到提供所述靶物质以使所述靶物质蒸镀到所述基板的作用。例如，所述靶物质可以包括铜(Cooper)。与此不同地，所述靶物质可以包括非金属物质。

所述等离子体可通过向惰性气体(noble gas)提供能量而产生。例如，所述惰性气体可以包括氩(Ar)气体等，所述等离子体的阳离子根据具有阳极极性的阳极部100以及具有阴极极性的靶单元300得到加速，从而可以溅射靶单元300。

另外，由靶单元300释放的所述靶物质不仅可以蒸镀到所述基板上，而且还可以蒸镀到阳极部100上。

电机部200使阳极部100旋转。据此，阳极部100的外周面被所述靶物质均匀地蒸镀。第一冷却流体供应部500与阳极部100的内部空间连通，从而可以向阳极部100供应第一冷却流体。据此，阳极部100借助于通过第一冷却流体供应部500得到供应的所述第一冷却流体而得到冷却，且可以减少出现阳极部100因热膨胀而弯曲的现象。

阳极部100可以包括多个阳极棒110，而电机部200可以包括为了使阳极棒110旋转而分别安装于每个阳极棒110一端的多个第一电机210。另外，阳极棒110的内部空间互相连通，因此由第一冷却流体供应部500供应的所述第一冷却流体可注入到阳极棒110里。

各个阳极棒110可以沿第一方向D1延伸，而且多个阳极棒110以横穿靶单元300的方式在靶单元300上沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2布置。另外，靶单元300可以布置在与第一及第二方向D1、D2交叉的第三方向。

例如，阳极棒110可以包括导热系数良好的铝。另外，向阳极棒110的内部空间112供应所述第一冷却流体，从而可使阳极棒110得到冷却。另外，所述第一冷却流体可以是液态氮。与此相反地，第一冷却流体可以是冷却的空气。

如图3所示，因阳极棒110旋转，从靶单元300释放的所述靶物质可均匀地蒸镀于阳极棒110的外周面上。

据此，即使蒸镀于阳极棒110的所述靶物质和阳极棒110的热膨胀率不相同，也可以减少出现阳极棒110向第三方向D3或者第三方向D3的反方向弯曲的现象。

另外，多个阳极棒110因所述冷却流体而得到冷却，因此可以减少出现阳极棒的110弯曲现象

根据示例性的实施例的溅射装置，可以减少多个阳极棒110向第三方向D3或者第三方向D3的反方向弯曲的现象，因此可以减少有可能在阳极棒110和靶单元300之间发生的电弧(arcing)，并且可以减少为了清洗或更换多个阳极棒110而中断工序导致的生产性下降。

图4至图6是表示根据比较例的阳极棒被靶物质蒸镀而弯曲的剖视图。

参照图4至图6，根据比较例的阳极棒116不会在旋转的同时得到冷却。据此，阳极棒116不均匀地蒸镀有由靶单元300释放的靶物质。

例如，所述靶物质只蒸镀到面向靶单元300的阳极棒116的一部分上，因此在所述靶物质的热膨胀率和阳极棒116的热膨胀率不相同的情况下，阳极棒116向第三方向D3或第三方向D3的反方向弯曲。

具体而言，所述靶物质的热膨胀率大于阳极棒116的热膨胀率时，阳极棒116会向第三方向D3弯曲。另外，所述靶物质的热膨胀率小于阳极棒116的热膨胀率时，阳极棒116会向第三方向D3的反方向弯曲。

据此，阳极棒116和靶单元300之间发生电弧，从而可能会大幅度降低基板(未图示)的可靠性。另外，如果为了清洗阳极棒116上蒸镀不均匀的所述靶物质或者更换阳极棒116而中断工序，则这会成为降低制造生产性的要因。

图7是根据示例性的实施例的溅射装置的平面图。图8是沿着图7的III-III’线截取的阳极棒的剖视图。根据示例性的实施例的溅射装置除了阳极棒的构造及第二电机以外，包括与图1的溅射装置实质上相同的构成要素。因此，相同的构成要素用相同的参照符号表示，另外，将省略对相同的构成要素的反复说明。

参照图7及图8，溅射装置包括：具有阳极极性的阳极部100，布置在基板和靶单元300之间；使阳极部100旋转的电机部200；具有阴极极性的靶单元300；以及与阳极部100的内部空间连通而供应第一冷却流体的第一冷却流体供应部500。另外，所述溅射装置还可以包括：具备用于容纳靶单元300的靶单元孔，且使靶单元300和阳极部100绝缘的绝缘部件600；以及与绝缘部件600结合而支撑阳极部100的框架400。

靶单元300可以包括靶物质。靶单元300借助于在腔室(未图示)内所产生的等离子体的离子而得以溅射，从而起到提供所述靶物质以使所述靶物质蒸镀到所述基板的作用。例如，所述靶物质可以包括铜(copper)。与此不同地，所述靶物质可以包括非金属物质。

所述等离子体可通过向惰性气体(noble gas)供应能量而产生。例如，所述惰性气体可以包括氩(Ar)气体等。所述等离子体的阳离子根据具有阳极极性的阳极部100以及具有阴极极性的靶单元300而得到加速，从而溅射靶单元300。

另外，由靶单元300释放的所述靶物质不仅可以蒸镀到所述基板上，也可以蒸镀到阳极部100上。

电机部200使阳极部100旋转。据此，使阳极部100的外周面被所述靶物质均匀蒸镀。第一冷却流体供应部500与阳极部100的内部空间连通，从而可以向阳极部100供应第一冷却流体。据此，阳极部100借助于通过第一冷却流体供应部500得到供应的所述第一冷却流体而得到冷却，且可以减少出现阳极部100因热膨胀弯曲的现象。

阳极部100包括多个阳极棒120，电机部200可包括为使阳极棒120旋 转而分别安装于多个阳极棒120的一端的多个第一电机210。另外，多个阳极棒120的内部空间相互连通，因此由第一冷却流体供应部供应的所述第一冷却流体可以注入到阳极棒120。

各个阳极棒120可以沿第一方向D1延伸，多个阳极棒110可以以横穿靶单元300的方式在靶单元300上沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2布置。另外，靶单元300可以布置在与第一及第二方向D1、D2交叉的第三方向上。

各个阳极棒120可以包括：提供所述第一冷却流体能够流动的内部空间126的第一管124；以及容纳第一管124，与第一电机210联动而旋转的第二管122。

第一及第二管124、122可以沿第一方向D1延伸，其第一及第二管124、122可以包括导热系数良好的铝。与此不同地，第一及第二管124、122可以包括钼。

所述溅射装置还包括向阳极部100供应第二冷却流体的第二冷却流体供应部(未图示)，而所述第二冷却流体可以在第一管124的外部沿着第二管122流动。

在示例性的实施例中，沿着第一管124的内部空间126可以供应有所述第一冷却流体，且沿着第二管122的内部空间128可以供应有所述第二冷却流体。例如，所述第一冷却流体可以是液态氮，所述第二冷却流体可以是冷却的空气。与此不同地，所述第一冷却流体可以是冷却的空气，所述第二冷却流体可以是液态氮。

另外，电机部200还可以包括为了使阳极棒120旋转而分别安装于阳极棒120的另一端的多个第二电机部220。

根据示例性的实施例的溅射装置，因阳极棒120的旋转，由靶单元300释放的所述靶物质可以均匀蒸镀在阳极棒120的外周面上。

据此，即使蒸镀在阳极棒120的所述靶物质和阳极棒120的热膨胀率不相同，也可以减少出现阳极棒120朝第三方向D3或第三方向D3的反方向弯曲的现象。

另外，阳极棒120根据所述冷却流体而得到冷却，因此可以减少阳极棒120弯曲的现象。

根据示例性的实施例的溅射装置，可以减少出现阳极棒120向第三方向D3或者第三方向D3的反方向弯曲的现象，因此可以减少有可能在阳极棒120 和靶单元300之间产生的电弧(arcing)，并可以减少为清洗或更换阳极棒110而中断工序所导致的生产性下降。

图9是根据示例性的实施例的溅射装置的平面图。根据示例性的实施例的溅射装置除了冷却流体供应部之外，包括与图1的溅射装置实质上相同的构成要素。因此，相同的构成要素将利用相同的参照符号表示，另外将省略对相同构成要素的反复说明。

参照图9，溅射装置包括：具有阳极极性的阳极部100，布置在基板和靶单元300之间；使阳极部100旋转的电机部200；具有阴极极性的靶单元300；以及与阳极部100的内部空间连通而供应第一冷却流体的第一冷却流体供应部500。另外，所述溅射装置还可以包括：具备容纳靶单元300的靶单元孔，并且使靶单元300和阳极部100绝缘的绝缘部件600；以及与绝缘部件600结合而支撑阳极部100的框架400。

靶单元300可以包括靶物质。靶单元300借助于腔室(未图示)内产生的等离子体的离子而得以溅射，从而起到提供所述靶物质以使所述靶物质蒸镀到所述基板的作用。例如，所述靶物质可以包括铜(copper)。与此不同地，所述靶物质可能包括非金属物质。

所述等离子体可通过向惰性气体(noble gas)供应能量而产生。例如，所述惰性气体可以包括氩(Ar)气体等。所述等离子体的阳离子可以根据具有阳极极性的阳极部100及具有阴极极性的靶单元300而得到加速，从而溅射靶单元300。

另外，从靶单元300释放的所述靶物质不仅可以蒸镀到所述基板上，也可以蒸镀到阳极部100上。

电机部200使阳极部100旋转。据此，使阳极部100的外周面被所述靶物质均匀蒸镀。第一冷却流体供应部500与阳极部100的内部空间连通，从而可以向阳极部100供应第一冷却流体。因此，阳极部100借助于通过第一冷却流体供应部500得到供应的第一冷却流体而得到冷却，且可以减少出现阳极部100因热膨胀而弯曲的现象。

阳极部100包括多个阳极棒110，电机部200可以包括为使阳极棒110旋转而分别安装在各个阳极棒110的一端的多个第一电机210。另外，阳极棒110的内部空间相互连通，因此由第一冷却流体供应部500供应的所述第一冷却流体可以注入到阳极棒110。

各个阳极棒110可以沿第一方向D1延伸，阳极棒110可以以横穿靶单元300的方式在靶单元300上沿着与第一方向D1交叉的第二方向D2布置。另外，靶单元300可以布置在与第一方向及第二方向D1、D2交叉的第三方向上。

例如，阳极棒110可以包括导热系数良好的铝。另外，可以向阳极棒110的内部空间112供应所述第一冷却流体而使阳极棒110冷却。另外，所述第一冷却流体可以是液态氮。与此不同地，所述第一冷却流体可以是冷却的空气。

在示例性的实施例中，第一冷却流体供应部500可以包括多个冷却线510。因此，可以均匀冷却阳极棒110，从而提高基板的蒸镀均匀度。

根据示例性的实施例的溅射装置，因阳极棒110旋转，所以从靶单元300释放的所述靶物质可以均匀地蒸镀到阳极棒110的外周面上。

据此，即使蒸镀在阳极棒110的所述靶物质和阳极棒110的热膨胀率不相同，也可以减少阳极棒110向第三方向D3或第三方向D3的反方向弯曲的现象。

另外，阳极棒110根据所述冷却流体而得到冷却，因此可以减少出现阳极棒110弯曲的现象

根据示例性的实施例的溅射装置，可以减少出现阳极棒110向第三方向D3或第三方向D3的反方向弯曲的现象。因此可以减少阳极棒110和靶物质300之间有可能发生的电弧(arcing)现象，并可以减少为清洗或更换阳极棒110而中断工序导致的生产性下降。

图10是表示根据示例性实施例的溅射方法的流程图。

参照图1至图10，对靶单元300施加阴极，对阳极部100施加阳极(S100)。在腔室(未图示)内产生的等离子体的阳离子根据施加阳极的阳极棒100以及施加阳极的靶单元300而得到加速，从而溅射靶单元300

靶单元300所包括的靶物质可被释放而蒸镀到基板(未图示)上。此时，所述靶物质还蒸镀到阳极部100上。

接下来，利用电机部200使阳极部100旋转(S120)。阳极部100边旋转，边使所述物质均匀蒸镀到阳极部100的外周面上。

接下来，利用通过第一冷却流体供应部500供应的第一冷却流体来冷却阳极部100(S140)。

根据示例性的实施例的溅射方法使阳极部100旋转，因此阳极部100的所述外周面上可以均匀地蒸镀所述靶物质。据此，可以减少因所述靶物质的热膨胀率和阳极部100的热膨胀率不相同而发生的阳极部的弯曲现象。

另外，阳极部100根据所述第一冷却流体而得到冷却，因此可以减少由热膨胀所引起的阳极部100的弯曲现象。

如果阳极部100的弯曲现象减少，则可减少阳极部100和靶单元300之间发生电弧的可能性。据此，基板可以被均匀地蒸镀，并可以减少阳极部100的清洗和更换的情形，因此可以提高生产性。

目前为止参照实施例进行了说明，要理解本技术领域的熟练的技术人员在不脱离权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围内，可以对本发明进行多样地修正及变更。