本發明涉及平板顯示領域,具體涉及一種IGZO成膜設備。
背景技術:
目前IGZO成膜技術一般采用如下方法:在真空環境中,利用直流電源105,將通入的制程氣體101Ar解離形成等離子體102,等離子體102產生的Ar+在陰極3(IGZO靶材)和陽極2之間的電場作用下作加速運動,具有很高速度的Ar+轟擊在IGZO靶材上,濺射出靶材分子103,靶材分子103附著于目標基板104形成薄膜。以上成膜原理參考圖1。
但是在此過程中,由于陽極分布在靶材兩側,濺射出來的靶材分子沉積在陽極上,陽極上的IGZO膜層逐漸變厚,形成絕緣膜。隨著絕緣膜厚度的增加,陽極電阻增大,其電位逐漸降低,陽極作用逐漸減弱,造成電子不能有效的導出,容易形成局部聚集,影響等離子體分布,降低成膜速率。此外,大量電子在未鍍膜的陽極底部聚集,造成陽極底部電流增大,導致局部熱效應,使陽極表面鋁熔射層燒灼,減少陽極的使用壽命。
技術實現要素:
發明目的:本發明的目的在于針對現有技術的不足,提供一種IGZO成膜設備的陽極穩定裝置,對陽極添加保護隔離組件,減小生產時沉積在陽極上的IGZO膜層厚度,使電子通過陽極及時導出,避免電子聚集所帶來的熱效應,延長陽極使用壽命,提高設備稼動率,改善等離子體分布,提高成膜速率,保證膜厚均一。
技術方案:一種IGZO成膜設備的陽極穩定裝置,包括設置在陽極周邊的隔離組件,所述隔離組件具有供電子導出陽極的通道,隔離組件用以阻擋IGZO絕緣膜沉積在陽極上。
進一步,所述隔離組件為兩個相對而置且截面為C形的結構,陽極被保護在兩個C形結構構成的內部空間內,C形的長為60~64mm。
更進一步,兩個C形隔離組件的對應端口之間的區域為電子導出陽極的通道,所述通道的寬度為16~20mm。
進一步,兩個C形隔離組件上開設分布均勻的小孔,小孔的孔徑為10~14mm。電子可通過小孔進入陽極,使等離子體的分布更加均勻,膜厚一致。此時,兩個C形隔離組件的對應端口之間的區域為電子導出陽極的通道,所述通道的寬度為8~10mm。
進一步,所述隔離組件為設置在陽極正前方的截面為弧形的結構,弧度為110~130°,可完全阻擋住濺射分子的成膜范圍。電子進入陽極的通道寬闊,提高成膜速率,且弧形設計的結構可以避免沉積在隔離組件上的膜層產生脫落。
更進一步,弧形隔離組件的兩端距離靶材12~14mm,防止隔離組件距離靶材較近產生Arc異常放電。
進一步,所述隔離組件的底端完全遮住陽極底端,防止電子聚集在底部的銅塊,隔離組件的頂端低于陽極頂端32~40mm,使高電位的陽極遠離等離子區,從而使等離子區域內導通電子的陽極范圍均一,從而保證整個陽極的電子通道均勻,防止電子聚集,并且方便安裝。
進一步,所述隔離組件通過絕緣塊進行固定。
進一步,所述隔離組件沿陽極的軸線方向分段設置,每段隔離組件的長度為573~577mm,便于安裝,不易發生變形,保證循環利用。
有益效果:本發明在IGZO成膜的陽極周邊增設隔離組件,隔離組件能有效阻擋靶材分子濺射到陽極上,故陽極表面維持高電位,可有效快速的導出電子,整個空間電子分布更加均勻,降低電子聚集所帶來的熱效應,延長陽極使用壽命,維持陽極穩定,提高設備稼動率,同時隔離組件將陽極的底部全部遮蓋,能夠防止電子聚集在底部;此外,陽極通過隔離組件避免了IGZO絕緣膜沉積,整個陽極的電場均勻,不會造成因上下端膜層較薄所引起的中間電場弱兩端電場強的問題,成膜速率穩定。
附圖說明
圖1為背景技術中IGZO真空成膜原理示意圖;
圖2為實施例1陽極穩定裝置的截面示意圖;
圖3為實施例1陽極穩定裝置的側面示意圖;
圖4為實施例2陽極穩定裝置的截面示意圖;
圖5為實施例2陽極穩定裝置的側面示意圖;
圖6為實施例3陽極穩定裝置的截面示意圖;
圖7為實施例3陽極穩定裝置的側面示意圖。
具體實施方式
下面對本發明技術方案進行詳細說明,但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。
實施例:
實施例1:如圖2~3所示的IGZO成膜設備的陽極穩定裝置,包括兩個隔離組件1,隔離組件1的截面均為C形,C形的長為62mm,寬為18mm。兩個隔離組件1相對而置,由絕緣塊固定包圍在陽極2的周邊,將陽極2保護在隔離組件1形成的內部空間中,兩個靶材3分別對應位于隔離組件1的兩側,使C形結構隔離設置在陽極2和靶材3之間。隔離組件1沿陽極2的軸向方向分5段設置,每段的長度為575mm,隔離組件1的底端完全遮住陽極2的底端4,頂端低于陽極2頂端32mm,高于靶材3 230mm。兩個隔離組件1的端口相對,端口之間的區域為供電子進入陽極2的通道,該通道的寬度為18mm。
采用本實施例的隔離組件1上機進行單膜測試,發現陽極2的壽命由400KWH延長至800KWH,設備稼動率提高10%,成膜速率的衰減率由400KWH壽命的12.3%降低至800KWH壽命的4.9%,同時產品良率達標。故本發明陽極穩定裝置可阻擋IGZO絕緣膜沉積在陽極2上,快速導通電子,降低電子聚集所帶來的熱效應。從而,延長陽極2使用壽命,提高設備稼動率,改善等離子體分布,穩定成膜速率。
實施例2:與實施例1隔離組件1的結構大致相同,所不同的是在隔離組件1上均勻的開設供電子導出陽極2的小孔,小孔的孔徑為12mm,同時把隔離組件1端口之間的距離減小為9mm,如圖4~5所示。本實施例電子導出陽極2的通道寬廣和均勻,使等離子體的分布更加均勻,電子及時導出,可進一步穩定成膜速率。
實施例3:本實施例陽極穩定裝置為截面為弧形的一個隔離組件1,如圖6~7所示,隔離組件1設置在陽極2的正前方,與陽極的距離保持9.5mm,而兩個靶材3位于陽極2的兩側,隔離組件1的兩端距離靶材3的距離為12mm。本實施例隔離組件1設置為弧形,除可有效拓寬電子導出陽極2的通道,使等離子體分布更加均勻;及時導出電子,穩定成膜速率。另外,可以有效防止絕緣膜厚度增加時,不易出現膜層脫落,影響腔室環境。