一種物理氣相沉積pvd濺射鍍膜裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，通過對光譜吸收裝置接收輝光的波長的判斷，確定靶材是否被擊穿，減小了靶材擊穿事故的發(fā)生率，提高了生產(chǎn)產(chǎn)品的成功率。該物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置包括真空腔體，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的靶材、基板及供氣系統(tǒng)，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的光譜吸收裝置，設(shè)置于所述真空腔體外與所述光譜吸收裝置連接的光譜分析儀，以及與所述光譜分析儀連接的報警裝置。
【專利說明】一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]物理氣相沉積(physical vapor deposition,PVD)技術(shù)在半導(dǎo)體、平板顯示、太陽能電池制造領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，該方法包括真空蒸鍍、濺射鍍膜、分子束外延等，其中，濺射鍍膜被廣泛應(yīng)用于金屬薄膜制程。濺射鍍膜的基本原理是在高真空的環(huán)境下，導(dǎo)入工藝氣體并在電極兩端加上電壓、使氣體產(chǎn)生輝光放電(Glow discharge),此時等離子體中的正離子在強電場的作用下撞擊靶材，濺射出靶材金屬原子而沉積到基板表面。
[0003]在濺射鍍膜過程中，等離子體中的正離子在強電場的作用下撞擊靶材的過程中，靶材被不斷消耗，厚度不斷在減薄，如果過度使用或者操作不當(dāng)，將可能發(fā)生靶材擊穿的事故，導(dǎo)致產(chǎn)品失效，被報廢?，F(xiàn)有技術(shù)是通過設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，即靶材壽命(target life)的上限，只要靶材壽命在設(shè)定的范圍內(nèi)即認為靶材是安全的。靶材壽命的上限為經(jīng)驗值(例如:ULVAC SMD950系統(tǒng)的Mo靶材上限為4000kwh)，該經(jīng)驗值具體是通過做靶材剖面切片驗證得出來的。
[0004]但是，由于各種操作失誤以及靶材的異常情況，廠家生產(chǎn)過程中時有發(fā)生靶材擊穿的事故，因此完全依靠靶材壽命來監(jiān)控靶材的使用存在較大風(fēng)險。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的實施例提供一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，通過對光譜吸收裝置接收輝光的波長的判斷，確定靶材是否被擊穿，減小了靶材擊穿事故的發(fā)生率，提高了生產(chǎn)產(chǎn)品的成功率。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]本實用新型的實施例提供一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，包括真空腔體，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的靶材、基板及供氣系統(tǒng)，所述裝置還包括:設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的光譜吸收裝置，設(shè)置于所述真空腔體外與所述光譜吸收裝置連接的光譜分析儀，以及與所述光譜分析儀連接的報警裝置；
[0008]其中，所述光譜吸收裝置接收鍍膜過程中所述供氣系統(tǒng)提供的氣體發(fā)出的輝光，并將所述輝光傳輸至所述光譜分析儀，所述光譜分析儀對所述輝光分析獲得所述輝光的波長，所述報警裝置獲取所述波長，并判斷所述波長是否在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，若所述波長不在所述預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，發(fā)出報警。
[0009]所述光譜吸收裝置設(shè)置于所述靶材與所述基板之間。
[0010]所述裝置還包括:設(shè)置于所述靶材非撞擊面?zhèn)鹊陌胁妮d臺，以及設(shè)置于所述基板非濺射面?zhèn)鹊幕遢d臺。
[0011]所述基板載臺接地，所述靶材連接負電壓。
[0012]所述供氣系統(tǒng)包括進氣口和供氣通道，所述供氣通道將所述進氣口與外部氣源連通。
[0013]所述裝置還包括:報警指示燈，所述報警指示燈與所述報警裝置連接。
[0014]本實用新型提供一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，包括真空腔體，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的靶材、基板及供氣系統(tǒng)，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的光譜吸收裝置，設(shè)置于所述真空腔體外與所述光譜吸收裝置連接的光譜分析儀，以及與所述光譜分析儀連接的報警裝置，其中，所述光譜吸收裝置接收鍍膜過程中所述供氣系統(tǒng)提供的氣體發(fā)出的輝光，并將所述輝光傳輸至所述光譜分析儀，所述光譜分析儀對所述輝光分析獲得所述輝光的波長，所述報警裝置獲取所述波長，并判斷所述波長是否在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，若所述波長不在所述預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，發(fā)出報警。在本方案中，可以通過光譜吸收裝置獲取濺射鍍膜過程中的輝光，光譜分析儀對輝光進行分析獲取輝光波長，根據(jù)輝光波長判斷靶材是否被擊穿，減小了靶材擊穿事故的發(fā)生率，進而提高了生產(chǎn)產(chǎn)品的成功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型實施例提供的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型實施例提供的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例提供的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實用新型實施例提供的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜過程監(jiān)控方法流程示意圖；
[0020]圖5為本實用新型實施例提供的鋁靶波長與成膜時間關(guān)系圖。
[0021]圖中各元件為:10、真空腔體；11、靶材；12、基板；13、光譜吸收裝置；14、光譜分析儀；15、報警裝置；16、供氣系統(tǒng)；160、進氣口 ；161、供氣通道；17、靶材載臺；18、基板載臺；19、外部氣源。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]本實用新型實施例提供一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，如圖1所示，包括真空腔體10，設(shè)置于所述真空腔體10內(nèi)的靶材11、基板12及供氣系統(tǒng)16，所述裝置還包括:設(shè)置于所述真空腔體10內(nèi)的光譜吸收裝置13，設(shè)置于所述真空腔體10外與所述光譜吸收裝置13連接的光譜分析儀14，以及與所述光譜分析儀14連接的報警裝置15。
[0024]其中，所述光譜吸收裝置13接收鍍膜過程中所述供氣系統(tǒng)16提供的氣體發(fā)出的輝光，并將所述輝光傳輸至所述光譜分析儀14，所述光譜分析儀14對所述輝光分析獲得所述輝光的波長，所述報警裝置15獲取所述波長，并判斷所述波長是否在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，若所述波長不在所述預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，發(fā)出報警。
[0025]具體的，供氣系統(tǒng)16向真空腔10內(nèi)導(dǎo)入氣體,一般為IS氣(Ar),加電壓后,氣體產(chǎn)生輝光放電，此時氬原子電離成氬離子，在電場力作用下，加速撞擊靶材，濺射出靶材金屬原子而沉積到基板表面。在量產(chǎn)固定的氣體流量，固定腔體壓強下，氣體放電發(fā)出的輝光是關(guān)于靶材本身材質(zhì)的光譜，因為靶材原子會發(fā)生激發(fā)和遷躍，從而形成一定波長的光譜。靶材元素光譜信息是對等離子體行為的直接表征之一。
[0026]在濺射鍍膜過程中，光譜吸收裝置實時接收真空腔10中的輝光，并通過光譜分析儀對輝光進行分析，獲取輝光波長，報警裝置判斷輝光波長是否在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，若所述波長不在所述預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，發(fā)出報警，以提醒工作人員對靶材進行檢查，實現(xiàn)了實時對靶材工作狀態(tài)的監(jiān)控，有效的防止了靶材被擊穿造成的產(chǎn)品損壞。
[0027]需要說明的是，預(yù)設(shè)波長范圍是預(yù)先存儲在報警裝置內(nèi)的波長范圍，該波長范圍為輝光放電時靶材的波長范圍，不同的靶材其波長范圍是不同的。
[0028]具體的，在靶材與靶材載臺之間設(shè)置有背板，若檢測到光譜中出現(xiàn)背板元素的光譜，則可確定靶材被擊穿。
[0029]示例性的，以鋁(Al)靶材為例進行說明，如圖5所示，圖中橫坐標(biāo)為成膜時間，縱坐標(biāo)是波長，若鋁(Al)靶材的預(yù)設(shè)波長范圍390nm?400nm，檢測到的波長為394.40nm,檢測波長在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，則可判定靶材未被擊穿；在Al靶材背后的背板的材質(zhì)是不同的，因此會出發(fā)不同于Al的譜線，波長也會相應(yīng)的不同，一般Al靶材背后的背板的材質(zhì)為銅(Cu)，若檢測到的波長為327.396nm，檢測波長不在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，則可判定靶材被擊穿，報警裝置發(fā)出報警，提醒技術(shù)人員確認靶材的工作狀態(tài)。
[0030]進一步的，所述光譜吸收裝置13設(shè)置于所述靶材11與所述基板12之間。
[0031]具體的，如圖2所示，光譜吸收裝置13可以設(shè)置在真空腔10的AB面，也可以設(shè)置在真空腔10的CD面，本實用新型對此不作限定，光譜吸收裝置13設(shè)置在真空腔10的AB面，或者CD面的位置在EF之間，以使得光譜吸收裝置能夠充分接收到輝光。
[0032]進一步的，如圖3所示，所述裝置還包括:設(shè)置于所述靶材11非撞擊面?zhèn)鹊陌胁妮d臺17，以及設(shè)置于所述基板12非濺射面?zhèn)鹊幕遢d臺18。
[0033]進一步的,所述基板載臺18接地,所述祀材11連接負電壓。
[0034]具體的，靶材11加負電壓，基板載臺18接地，靶材11、等離子體20以及基板12形成通路,加電壓通電后,真空腔10內(nèi)的氣體產(chǎn)生輝光放電。
[0035]進一步的，如圖3所示，所述供氣系統(tǒng)16包括進氣口 160和供氣通道161，所述供氣通道161將所述進氣口 160與外部氣源19連通。
[0036]具體的，供氣系統(tǒng)16的供氣通道161將外部氣源19與進氣口 160連通，將外部氣源19的氣體輸送至真空腔10內(nèi)，一般為氬氣(Ar)，也可以為其它的氣體。
[0037]可選的，所述裝置還包括:報警指示燈，所述報警指示燈與所述報警裝置15連接。
[0038]具體的，報警裝置15可以通過不同的報警形式提醒相關(guān)工作人員檢查靶材的工作狀態(tài)，報警裝置15可以通過報警指示燈的形式進行報警，也可以通過發(fā)出報警聲音的形式報警，還可以是上述兩種形式的結(jié)合，本實用新型對此不作具體限定。
[0039]為了更加清楚地了解本實用新型實施例提供的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置的工作過程，對應(yīng)于上述描述的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，對具體實施方法進行詳細地說明，如圖4所示，該方法可以包括:
[0040]S101、靶材加負電壓，基板載臺接地，靶材、等離子體以及基板形成通路。
[0041]具體的，供氣系統(tǒng)向真空腔內(nèi)導(dǎo)入氣體，一般為氬氣(Ar)，靶材加負電壓，基板載臺接地,靶材、等離子體以及基板形成通路,加電壓通電后,真空腔內(nèi)的氣體產(chǎn)生輝光放電氬原子電離成氬離子，在電場力作用下，加速撞擊靶材，濺射出靶材金屬原子而沉積到基板表面。
[0042]S102、在濺射鍍膜過程中，光譜吸收裝置接收鍍膜過程中氣體發(fā)出的輝光。
[0043]具體的，在量產(chǎn)固定的氣體流量，固定腔體壓強下，氣體放電發(fā)出的輝光是關(guān)于靶材本身材質(zhì)的光譜，因為靶材原子會發(fā)生激發(fā)和遷躍，從而形成一定波長的光譜。靶材元素光譜信息是對等離子體行為的直接表征之一，如果氣體是確定的，那么輝光的顏色和靶材的材質(zhì)是相關(guān)的，即輝光是由氣體和靶材共同決定的，則可以通過輝光判斷靶材。首先，在濺射鍍膜過程中，光譜吸收裝置實時接收真空腔中的輝光。
[0044]S103、光譜分析儀對輝光進行分析，獲取輝光波長。
[0045]具體的，光譜分析儀的分析原理是將輻射出的待測元素的特征光譜與預(yù)存儲的元素的特征光譜進行比對，判斷待測元素。在本實用新型實施例中光譜分析儀可以為輝光光譜儀，也可以為其它光譜儀。
[0046]S104、報警裝置根據(jù)所述波長，判斷所述波長是否在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，若所述波長不在所述預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，發(fā)出報警。
[0047]示例性的，以鋁(Al)靶材為例進行說明，如圖5所示，圖中橫坐標(biāo)為成膜時間，縱坐標(biāo)是波長，若預(yù)設(shè)波長范圍390nm?400nm，檢測到的波長為394.40nm，檢測波長在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，則可判定靶材未被擊穿；在Al靶材背后的背板的材質(zhì)是不同的，因此會出發(fā)不同于Al的譜線，波長也會相應(yīng)的不同，一般Al靶材背后的背板的材質(zhì)為銅(Cu)，若檢測到的波長為327.396nm,檢測波長不在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，則可判定靶材被擊穿，報警裝置發(fā)出報警，提醒技術(shù)人員確認靶材的工作狀態(tài)。
[0048]本實用新型提供一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，包括真空腔體，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的靶材、基板及供氣系統(tǒng)，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的光譜吸收裝置，設(shè)置于所述真空腔體外與所述光譜吸收裝置連接的光譜分析儀，以及與所述光譜分析儀連接的報警裝置，其中，所述光譜吸收裝置接收鍍膜過程中所述供氣系統(tǒng)提供的氣體發(fā)出的輝光，并將所述輝光傳輸至所述光譜分析儀，所述光譜分析儀對所述輝光分析獲得所述輝光的波長，所述報警裝置獲取所述波長，并判斷所述波長是否在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，若所述波長不在所述預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，發(fā)出報警。在本方案中，可以通過光譜吸收裝置獲取濺射鍍膜過程中的輝光，光譜分析儀對輝光進行分析獲取輝光波長，根據(jù)輝光波長判斷靶材是否被擊穿，減小了靶材擊穿事故的發(fā)生率，進而提高了生產(chǎn)產(chǎn)品的成功率。
[0049]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，包括真空腔體，設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的靶材、基板及供氣系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置還包括:設(shè)置于所述真空腔體內(nèi)的光譜吸收裝置，設(shè)置于所述真空腔體外與所述光譜吸收裝置連接的光譜分析儀，以及與所述光譜分析儀連接的報警裝置； 其中，所述光譜吸收裝置接收鍍膜過程中所述供氣系統(tǒng)提供的氣體發(fā)出的輝光，并將所述輝光傳輸至所述光譜分析儀，所述光譜分析儀對所述輝光分析獲得所述輝光的波長，所述報警裝置獲取所述波長，并判斷所述波長是否在預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，若所述波長不在所述預(yù)設(shè)波長范圍內(nèi)，發(fā)出報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述光譜吸收裝置設(shè)置于所述靶材與所述基板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，其特征在于，還包括:設(shè)置于所述靶材非撞擊面?zhèn)鹊陌胁妮d臺，以及設(shè)置于所述基板非濺射面?zhèn)鹊幕遢d臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述基板載臺接地，所述祀材連接負電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，其特征在于，所述供氣系統(tǒng)包括進氣口和供氣通道，所述供氣通道將所述進氣口與外部氣源連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的物理氣相沉積PVD濺射鍍膜裝置，其特征在于，還包括:報警指示燈，所述報警指示燈與所述報警裝置連接。
【文檔編號】C23C14/54GK203715716SQ201420042074
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】李正亮, 劉震, 孫冰, 曹占鋒 申請人:京東方科技集團股份有限公司