TW201837223A - 磁鐵結構體、磁鐵單元及包括此的磁控管濺射裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及可利用在磁控管濺射裝置的磁鐵等，本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體包括永久磁鐵；及使圍繞所述永久磁鐵的線。

Description

磁鐵結構體、磁鐵單元及包括此的磁控管濺射裝置

本發明涉及可利用在磁控管濺射裝置的磁鐵結構體等，尤其是涉及濺射工程時，可提高均勻度的磁鐵結構體、磁鐵單元及具備此的磁控管濺射裝置。

濺射裝置是製造半導體、FPD（LCD、OLED等）或者太陽電池時，在基板上鍍薄膜的裝置。此外，濺射裝置也可利用在卷式生產方式（roll to roll）裝置。濺射裝置中的一個磁控管濺射（magnetron sputtering）裝置，利用由真空狀態的鉛室（chamber）內注入氣體，生成等離子，將離子化的氣體粒子離子與將要鍍的目標（target）物質衝突之後，將由衝突濺射的粒子鍍在基板的技術。在這種情況下，未來形成磁力線，磁鐵單元面向基板，配置在目標後面。即，形成在目標前面配置基板，在目標後面配置磁鐵單元的配置。

這些磁控管濺射裝置可相對的在低溫製造薄膜，由電磁場加速的離子緊密地鍍在基板，因具有鍍速度快的優點，被廣泛使用。

一方面，為了在大面積的基板上鍍薄膜，利用滑輪或者群集系統。滑輪及群集系統在裝載室和卸載室之間，配置多個處理室，由裝載室裝載的基板，通過多個處理室進行連續的工程。在這些滑輪及群集系統中，濺射裝置配置在至少一個處理室內，磁鐵單元由一定間隔被安裝。

但是，存在由磁鐵單元的固定磁場，因此，目標表面的侵蝕由電磁場及磁場的等離子密度被確定。特別地，磁鐵單元在邊緣，即長度方向的至少一端部集中地面電位，因此，基板邊緣的等離子密度比其他領域的大，由此目標的邊緣比其他領域，濺射速度快。因此，鍍在基板上的薄膜的厚度分佈不均勻，發生膜質分佈低下的問題，發生由等離子密度差的目標特徵部分的過度侵蝕的目標使用效率減小的問題。

為了解決這些問題，具有利用邊緣的厚度比中央部的厚度更厚目標的方法。為了製造這些目標，利用研磨平面目標的中央部，變薄厚度等附加工程，加工平面目標。但是，這是由加工平面目標，發生材料的損失，具有由附加工程的費用問題。此外，在加工目標的過程中，也可發生目標被損傷等問題。

作為解決問題的其他方法，具有利用分流（shunt）等調整目標表面磁場強度的方法、在磁鐵的邊緣利用襯料調整距離的方法，或者在磁鐵的邊緣位置附加Z軸馬達的方法等。但是，這些方法都增加製造費用，由手來調整磁場的強度，且磁場強度的調整不能局部地形成，因此，具有需要數回地反復作業，多費作業時間等問題。

[技術課題] 本發明的目的是提供可防止目標的局部過度侵蝕，可改善面內分佈的磁鐵結構體及具備此的磁控管濺射裝置。

本發明的目的是提供整體上發生均勻的磁場，且沒有附加的工程或手作業，也可調整局部磁場的磁鐵結構體及具備此的磁控管濺射裝置。

此外，本發明的目的是維持磁控管濺射裝置的真空度，且不開放鉛室調整磁場強度。本發明的目的是提供由大的寬度變化磁場，可便於控制其變化的磁鐵結構體及具備此的磁控管濺射裝置。 [技術方案]

本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體包括：永久磁鐵；及線，使圍繞所述永久磁鐵。

根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，調整施加到所述線的電壓及電流中一個以上，控制磁鐵結構體的磁場的強度。

根據本發明的一個實施例，所述永久磁鐵包括：第一部分，由垂直方向延長形成，捲曲所述線；及第二部分，從所述第一部分的上端及下端中一個以上，由水平方向延長形成，不捲曲所述線。

根據本發明的一個實施例，所述第二部分的水平方向長度，比所述第一部分斷面的水平方向長度及所述線斷面的總厚度的合大。

根據本發明的一個實施例，所述第二部分包括由垂直方向延長形成的一個以上的支部。

根據本發明的一個實施例，所述永久磁鐵是從T 形狀結構體、I形狀結構體、E形狀結構體及F形狀結構體形成的群中被選擇的任何一個。

本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵單元，其包括：磁軛；及具備在所述磁軛上的多個根據本發明的一個實施例的磁鐵結構體，且所述多個磁鐵結構體由相互串聯結構、並聯結構或者包括這兩個的結構連接配置。

根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置的磁鐵單元，調整施加到所述磁鐵結構體各個線的電壓及電流中一個以上，使所述磁鐵單元的至少一個領域與另一個領域，具有其他磁場的強度進行控制。

根據本發明的一個實施例，所述多個磁鐵結構體包括：第一磁鐵群，具有從N極或者S極中選擇的一個磁極；及第二磁鐵群，在N極或者S極中，具有與所述第一磁鐵群不同磁極。

根據本發明的一個實施例，所述第二磁鐵群配置在所述第一磁鐵群的外側。

本發明的磁控管濺射裝置包括：基板落腳部，落腳基板；磁鐵部，面向所述基板落腳部，由規定間隔隔離被具備一個以上；及目標部，一個以上具備在所述基板落腳部和磁鐵部之間，且所述磁鐵部包括一個以上根據本發明的一個實施例的磁鐵單元。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵單元的永久磁鐵上面和所述目標部上面間的距離是30mm至90mm。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵部還包括：冷卻手段，配置在所述磁鐵結構體的至少一側。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵部還包括：建模部，單位模塊化所述磁軛、所述磁鐵結構體及所述冷卻手段。 [技術效果]

利用在本發明的實施例提供的磁鐵結構體及磁鐵單元時，在磁控管濺射裝置可防止目標的局部過度侵蝕，可改善面內分佈。

此外，根據本發明的實施例，磁控管濺射裝置發生均勻的磁場，且沒有附加的工程或手作業，也可具有調整局部磁場的效果。

此外，根據本發明的一個實施例，利用施加在捲曲線的電壓及電流等，可調整磁場的強度。特別地，通過外部控制裝置，局部調整磁鐵一部分領域的磁場的強度或者也可調整磁鐵整個領域的磁場的強度。即，具有維持濺射裝置內部的真空，也可調整在外部由簡單的方法形成的磁場的強度的效果。

以下，參照附圖詳細的說明實施例。在各圖示出的相同參照符號顯示相同的部件。

以下說明的實施例，可附加多種變更。以下說明的實施例不限定於實施形態，應該理解為包括對此的所有變更、均等物至代替物。

在實施例使用的用語只是為了說明特定的實施例被使用，不限定實施例。單數的表現在文字上沒有明確地確定之外，包括複數表現。在本說明書，“包括”或者“具有”等用語，是指定在說明書上記載的特徵、數字、步驟、動作、構成要素、部件或者組合這些的存在，應該理解為，不預先排除一個或其以上的其他特徵或數字、步驟、動作、構成要素、部件或者組合這些的存在或附加可能性。

在沒有其他定義下，包括技術或科學用語，在此使用的所有用語具有與在所屬技術領域的技術人員通常理解相同的意思。通常使用的在字典定義的用語，被解釋為與有關技術的文字上具有的意思相同的意思，在本申請沒有明確地定義之外，不可解釋成理想的或者過度形式的意思。

此外，參照附圖進行說明中，與附圖符號無關，相同的構成要素賦予相同的參照符號，對此的重複說明給予省略。在說明實施例中，判斷對有關公知技術的具體說明不必要的模糊實施例的要點時，其詳細的說明給予省略。

[磁鐵結構體]

本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，包括永久磁鐵及圍繞所述永久磁鐵的線。

所述磁鐵結構體可包括永久磁鐵及捲曲在永久磁鐵的線。在這種情況下，由捲曲在所述永久磁鐵的線的捲曲數及線的材質（即阻抗）等和施加在線的電壓、電流等，可確定磁場。

例如，永久磁場可由釹、鐵及硼為主成分的異向性或等向性的燒結磁鐵、釤鈷磁鐵、鐵素體素材形成。在這些永久磁鐵的表面一部分，可塗層腐蝕防止用材質或者絕緣性材質，整體有絕緣性材質被塗層。

根據在本發明提供的磁鐵結構體的一個實施例，使用在永久磁鐵直接圍繞線的方法。為了便於掌握本發明的特徵，可提案一種比較例。作為可與本發明對比的類似磁鐵結構體的比較例，具有將在線軸圍繞線的電磁鐵，配置在永久磁鐵上的方法。形成本發明的磁鐵結構體的方法相比所述比較例的方法，具有永久磁鐵和目標間的距離變近的優點。由此，具有可強化比起所述比較例的方法，形成的磁場強度的優點。此外，具有可圍繞線的捲曲部高度邊長的效果，也具有可提高磁場的變化率。

根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，調整施加到所述線的電壓及電流紅一個以上，可進行磁鐵結構體的磁場強度的控制。

線的捲曲數及線的材質是最初磁控管濺射裝置的磁鐵單元設計時固定確定的變數，施加的電壓、電流等是在驅動磁控管濺射裝置的過程中，可流動性調整的參數。因此，在本發明提供的磁鐵結構體在外部電源供給裝置，調整施加在線的電壓及電流，可在真空鉛室內按意圖進行磁場強度控制。

此外，本發明的磁鐵結構體在永久磁鐵如電磁鐵直接捲曲線，在只利用現有的永久磁鐵的情況，可進行磁場強度的調整，可生成更強的磁場。在永久磁鐵形成捲曲線結構，整體上可形成均勻的磁場。即，只利用現有永久磁鐵時，磁場強度不均勻，對目標的邊緣附近的侵蝕很大，但在永久磁鐵結合捲曲線結構，可調整局部的磁場強度，由此可防止目標的局部侵蝕。

圖1至圖3是示出根據本發明的一個實施例的各個磁鐵結構體結構的大致斷面圖。以下，參照圖1至圖3，對各圖示出的各個磁鐵結構體的結構及功能進行詳細的說明。

根據本發明的一個實施例，所述永久磁鐵100可包括由垂直方向延長形成，被所述線200捲曲的第一部分110；及從所述第一部分的上端及下端中一個以上，由水平方向延長形成，不捲曲所述線的第二部分120。

本發明的永久磁鐵分為線被捲曲的部分和線不被捲曲的部分。為了說明本發明，永久磁鐵中，包括線被捲曲部分的領域稱為第一部分，包括除第一部分的線不被捲曲的其他部分的領域稱為第二部分。

第一部分可由垂直方向延長形成的，如柱結構被形成。在第一部分接觸線，且被捲曲。線可至少一回以上捲曲柱。即，線接觸在垂直柱結構，可使圍繞柱捲曲。因此，根據第一部分的垂直方向長度捲曲的線的高度可被確定。

在這種情況下，所述柱的平端面可以是圓、四角星、五角星或六角形結構，只要是線可捲曲的柱形狀，在本發明對其形狀沒有特別的限制。由這些垂直方向延長形成的第一部分的至少一部分捲曲線。

第二部分可從所述第一部分的上端、下端或兩個，向水平方向延長形成。第二部分由水平方向延長形成，在製造多個磁鐵結構體連接形成的磁鐵單元的過程中，可從相鄰的磁鐵結構體的關係，進行用於防止短路的絕緣體功能。具備相鄰的磁鐵結構體或者流電流的線，因此，第二部分由水平方向延長形成可防止線與線之間直接相接發生的問題。

第二部分可以是由第一部分的水平方向兩側延長形成的。從第一部分的上端、下端或兩個，向兩側延長形成的第二部分的長度可相同。作為一個示例，第一部分可位於第二部分的中心。此外，根據設計，向兩側延長形成的第二部分的長度也可不同。在這種情況下，第一部分可不位於第二部分的中心。

根據本發明的一個實施例，所述第二部分的水平方向長度（圖1（a）的 I）可比所述第一部分斷面的水平方向長度（圖1（a）的II）及所述線斷面的總厚度（圖1（a）的III+III’）的合大。

所述第二部分的水平方向長度大於所述第一部分斷面的水平方向長度及線斷面的總厚度的合，在排列多個磁鐵結構體時，所述磁鐵結構體的線200與相鄰的磁鐵結構體的線不相接。由此，具有防止流電流的線和線相接，發生短路的危險等效果。如此，將第二部分的水平方向長度比第一部分斷面的水平方向長度及線斷面的總厚度的合大的形成，在連接多個本發明的磁鐵結構體利用時，可形成多個磁鐵結構體間的絕緣。

一方面，第一部分的垂直方向長度長，第二部分的水平方向長度越長，可增加線的捲曲次數。這是因為，第一部分的垂直方向越長，線可被捲曲的第一部分的面積越寬。此外，這是因為，第二部分的水平方向長度越長，線被捲曲形成的線斷面的總厚度被厚的形成。

根據本發明的一個實施例，所述第二部分120可包括由垂直方向延長形成的一個以上的支部122。

一方面，第二部分如圖2及圖3，可形成由垂直方向延長形成的一個以上的支部。支部可從水平方向延長形成的第二部分的兩末端，如圖2連接形成。在第二部分的兩末端延長形成支部時，可形成向90度放倒的如E形狀的結構體。

此外，支部只在由水平方向延長形成的第二部分的一末端，可如圖3連接形成。在第二部分的一端，支部被延長形成時，可形成向90度放倒的如F形狀的結構體。

一方面，所述支部在第二部分的一部分延長形成足矣，不一定形成在第二部分的末端。此外，支部不一定只形成一個或兩個。在這種情況下，所述支部的垂直方向長度如圖2及圖3，可與第一部分110的垂直方向長度相同地形成。所述支部的垂直方向長度根據設計上的方便，多樣地變更也可比第一部分的垂直方向長度長或短的形成。

根據本發明的一個實施例，所述永久磁鐵可以是從T 形狀結構體、I形狀結構體、E形狀結構體及F形狀結構體形成的群中被選擇的任何一個。

第二部分如圖1（a），可以是從第一部分的上端延長形成的結構。在這種情況下，所述永久磁鐵可形成如T形狀的結構體。

此外，第二部分根據設計上的需要，如圖1（b）可以是從第一部分的上端及下端都延長形成的結構，且在這種情況下，所述永久磁鐵可形成如I形狀的結構體。在這種情況下，第二部分120的上部及下部結構體，可具有相同的長度及寬度。此外，所述上部及下部結構體（圖1（b）的120）可由一個比剩餘的一個更長長度，或者更短長度、更寬或更窄的寬度被配置。

此外，第二部分根據設計上的需要，可以是如圖1（c）只從第一部分的下端延長形成的結構。在這種情況下，永久磁鐵可形成翻過T形狀結構體，即如┴形狀的結構體。

本發明的線可由導電性材質形成。線200可由具有規定粗度的鋁、銅等導電性材質形成。此外，線可在表面塗層絕緣性物質。例如，搪瓷、聚合物等，可塗層在導電性線的表面。線使圍繞永久磁鐵的一部分，可由規定的次數被捲曲。這些線的捲曲數、粗度及材質（即阻抗）、永久磁鐵的材質即形狀等，是確定本發明的磁鐵結構體形成磁場強度的初級因素。並且，調整捲曲後施加在線的電壓及電流等，也可控制磁鐵結構體的磁場強度，這成為確定本發明的磁鐵結構體形成磁場強度的次級因素。因此，綜合控制所述初級因素和次級因素，可提現所需強度的磁場。

一方面，線可由單一層形成，捲曲永久磁鐵，至少形成兩個以上的層，可捲曲永久磁鐵。

在圖1示出的磁鐵結構體示出線200圍繞三圈永久磁鐵第一部分110的結構。即，在所述第一部分，線由三層地被捲曲。

[磁鐵單元]

以下，對多個上述的磁鐵結構體包括在磁軛上形成的磁鐵單元進行說明。以下的磁鐵單元作為一種磁鐵單位，由形成的磁鐵單元的翼，可利用為磁控管濺射裝置的磁鐵部，但也可由具備多個多樣配置的形態，形成磁控管濺射裝置的磁鐵部。

圖4及圖5是示出根據本發明的一個實施例的磁鐵單元結構的大致平面圖。以下，參照圖4及圖5說明在磁鐵單元及磁鐵單元的磁軛上形成的第一磁鐵群及第二磁鐵群。以下的第一磁鐵群及第二磁鐵群是多個磁鐵結構體連接形成的。

磁軛310可以是平板或圓筒形形狀。例如，磁軛310可利用鐵素體的不銹鋼等。在磁軛310的一面或表面上，安裝第一磁鐵群20及第二磁鐵群30，可形成磁鐵單元。即，在平板形磁軛310的一面上，安裝第一磁鐵群及第二磁鐵群，或者可在圓筒形磁軛表面安裝第一磁鐵群及第二磁鐵群。在這種情況下，形成的磁鐵單元可包括第一磁鐵群及第二磁鐵群，如圖4及圖5示出的磁鐵單元的形態中的一個被配置。此外，也可以是在圖4及圖5示出的磁鐵單元的形態中的兩個以上，連接多個被配置。一方面，也可以是與在圖4及圖5示出的磁鐵單元的形態，不同形態磁鐵單元被配置。

對第一磁鐵群和第二磁鐵群的配置詳細的說明，第一磁鐵群20固定在磁軛310的中央部，第二磁鐵群30與第一磁鐵群隔離，固定在第一磁鐵群的外側周邊。其中，第一磁鐵群及第二磁鐵群的高度及寬度可相同。但是，第一磁鐵群的寬度可比第二磁鐵群寬或窄，第一磁鐵群的高度比第二磁鐵群的高度高或矮等，根據設計上的需要，所述寬度和高度可多樣地變形。

第一磁鐵群從磁軛的一面由規定的高度形成，也可由直線形態或者閉環（closed loop）形狀被配置。即，第一磁鐵群如圖4示出，可由具有規定的長度及寬度的直線形態配置，也可如5示出的閉環形態配置。直線形態的情況，即由x軸方向具有規定的寬度，由與之直交的y軸方向具有規定長度的大致條（bar）形狀被配置。在這種情況下，x軸方向可以是從磁控管濺射裝置，與基板的移動方向相同。閉環形態的第一磁鐵群20，如圖5示出由規定間隔被隔離，可包括相同長度的第一長邊部及第二長邊部22a、22b，和在第一長邊部及第二長邊部的邊緣，使連接第一長邊部及第二長邊部之間形成的第一短邊部及第二短邊部24a、24b。其中，第一短邊部及第二短邊部由直線形態配置，可連接第一長邊部及第二長邊部的邊緣。因此，第一磁鐵群20可使長邊部及短邊部形成直角四角形的形狀被配置。但是，第一磁鐵群不只是直角四角形的形狀，也可由具有圓形或閉環形狀的多種形狀被配置。例如，長邊部與短邊部相交的棱部分，也可圓滑的形成。此外，第一磁鐵群的長邊部可從磁軛的中央部隔離規定間隔的被配置。

第二磁鐵群30與第一磁鐵群20隔離規定間隔，可配置在第一磁鐵群20的外側。在本發明的一個示例，第二磁鐵群30可配置在形成直線形狀或者閉環形狀的第一磁鐵群20的外側。這些第二磁鐵群可由與第一磁鐵群不同形狀或者類似形狀被配置。第二磁鐵群可由閉環形狀配置。閉環形狀的第二磁鐵群如圖5示出，與第一磁鐵群的第一長邊部及第二長邊部22a、22b隔離規定間隔，比此更長地可配置第三長邊部及第四長邊部32a、32b，使在第三長邊部及第四長邊部的邊緣相互連接第三長邊部及第四長邊部，可配置第三短邊部及第四短邊部34a、34b。因此，第二磁鐵群30使長邊部32a、32b及短邊部34a、34b形成直角四角形的形狀圍繞第一磁鐵群20地被配置。但是，第二磁鐵群30不僅是直角四角形的形狀，可由具有閉環形狀的多種形狀被配置。例如，長邊部和短邊部相遇的棱部分，也可圓滑的形成。

一方面，形成所述第一磁鐵群和第二磁鐵群的磁鐵結構體，可使具有各個不同極性地被形成。即，形成第一磁鐵群的永久磁鐵具有N極，則形成第二磁鐵群的永久磁鐵具有S極，形成第一磁鐵群的永久磁鐵具有S極，則形成第二磁鐵群的永久磁鐵具有N極。

因此，第一磁鐵群20如圖4及圖5示出，具有一字形態時，磁鐵單元的永久磁鐵具有S-N-S的排列，或者可具有N-S-N的排列。此外，第一磁鐵群具有如圖6示出的閉環形態時，磁鐵單元的永久磁鐵具有S-N-N-S的排列，或者可具有N-S-S-N的排列。但是，本發明不僅配置多個由極性不同的兩個磁鐵形成的磁鐵單元，而且也包括多個磁鐵以極性不同地被排列的情況，因此，也可形成N-S-…-S-N的磁鐵排列。

本發明的磁控管濺射裝置的磁鐵單元，包括磁軛；及具備在所述磁軛上的多個根據本發明的一個實施例的磁鐵結構體，且所述多個磁鐵結構體由相互串聯結構、並聯結構或者包括這兩個的結構連接配置。

在本發明的一個實施例提供的所述磁鐵結構體，如上述說明具備多個可形成磁鐵單元。在這種情況下，磁鐵結構體可具備在磁軛上，多個磁鐵結構體可形成相互串聯或並聯連接的結構。在所述磁軛上，可形成如圖1至圖3中任何一個，具有磁鐵結構體配置的磁鐵單元。包括在磁鐵單元的磁鐵結構體的數，可根據濺射裝置的大小被確定。在大面積的基板需要濺射時，也可需要包括更多磁鐵結構體的磁鐵單元。

圖6至圖8是示出根據本發明的一個實施例的從x軸方向觀看各個磁鐵單元的結構一部分的大致斷面圖。

在圖6的情況，示出了使包括在圖1（a）示出的T字形永久磁鐵的磁鐵結構體相鄰，反復佈置的結構。參照所述圖6，在磁軛310上可確認磁鐵結構體由黏貼層320固定的結構。如此，為了在磁鐵結構體和磁軛之間確保固定的結構體，可利用黏貼劑形成黏貼層。此外，沒有示出，但利用螺栓固定磁鐵結構體和磁軛之間，可確保所述固定的結構體。在本發明中，在所述磁軛上用於固定磁鐵結構體的方法，利用黏貼劑或者利用螺栓之外，可利用附加的多種手段。在圖7的情況，示出了包括在圖1（a）示出的T字形永久磁鐵的磁鐵結構體和包括在圖2示出的E字形永久磁鐵的磁鐵結構體，交叉相鄰的反復佈置的結構。

在圖8的情況，示出了使包括在圖2示出的E字形永久磁鐵的磁鐵結構體反復佈置的結構。

在這種情況下，形成在磁軛上的磁鐵結構體，分別可由相互串聯結構、並聯結構或包括兩個的結構連接配置。

根據本發明的一個實施例的 磁控管濺射裝置的磁鐵單元，調整施加到所述磁鐵結構體各個線的電壓及電流中一個以上，可控制所述磁鐵單元的至少一個領域具有與其他領域不同磁場強度。

作為具體的一個示例，安裝個別的電源，在位於所述一個領域的磁鐵結構體施加高的電流，在位於其他領域的磁鐵結構體施加低的電流，可使所述磁鐵單元的一個領域和其他領域具有相互不同的磁場強度進行控制。又作為其他一個示例，在安裝在位於一個領域的磁鐵結構體和位於其他領域的磁鐵結構體的線，安裝可切斷流動的電流的開關（switch）或者繼電器（relay），控制電路的連接，可使所述磁鐵單元的一個領域和其他領域具有相互不同的磁場強度的進行控制。

根據本發明的一個實施例，所述多個磁鐵結構體可包括具有從N極或者S極中選擇的一個磁極的第一磁鐵群；及在N極或者S極中，具有與所述第一磁鐵群不同磁極的第二磁鐵群。

根據本發明的一個實施例，所述第二磁鐵群可配置在所述第一磁鐵群的外側。

[磁控管濺射裝置]

在本發明說明的磁控管濺射裝置包括一個以上磁鐵部，在磁鐵部具備上述的一個以上磁鐵單元。以下，對磁控管濺射裝置及構成磁控管濺射裝置的各部分進行說明。

圖9是示出根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置結構的大致斷面圖。

參照圖9示出的根據本發明的一個實施例的濺射裝置，在本發明提供的濺射裝置可包括磁鐵單元630、背墊板650、目標640及基板落腳部620。在所述基板落腳部，具備在其表面形成濺射層的基板610。此外，磁鐵單元630可包括磁軛310、中央的第一磁鐵群及第一磁鐵群外側的第二磁鐵群。所述各個磁鐵群可由永久磁鐵100及捲曲永久磁鐵的線200構成。

其中，基板落腳部620和磁鐵單元630相互對向，即相互面對地被配置。在這種情況下，基板落腳部可被只在裝置內的上側、下側或者側部，且與此相對面的配置磁鐵單元。例如，基板落腳部配置在下側時，磁鐵單元配置在上側，基板落腳部配置在上側，則磁鐵單元可配置在下側。此外，基板落腳部垂直地配置在側面時，磁鐵單元可配置在與此對面的另一側面。

在圖9示出的磁鐵單元630與基板面對地配置，可包括磁軛310、形成在磁軛上中央的第一磁鐵群及具備在第一磁鐵群左側及右側的第二磁鐵群。第一磁鐵群及第二磁鐵群，包括多個磁鐵結構體連接的結構。此外，在圖9示例性的示出一個磁鐵單元，但所述磁鐵單元可配置兩個以上，所述磁鐵單元可向x軸方向、與x軸方向直交的y軸方向及與x軸方向和y軸方向都直交的z軸方向忠一個以上的方向往返移動。

在比磁鐵單元更大面積的基板鍍薄膜時，可配置兩個以上磁鐵單元630。在這種情況下，至少兩個以上的磁鐵單元由相同大小及相同結構被配置，可由相同間隔被隔離。

[背墊板]

背墊板650配置在磁鐵單元630和基板落腳部620之間。此外，在背墊板的一面，固定目標640。即，目標固定在與基板610對面的背墊板的一面。一方面，不配置背墊板，也可在磁體單元上側配置目標。

[目標]

目標640固定在背墊板650，由鍍在基板610的物質構成。這些目標640可以是金屬物質或包括金屬物質的合金。此外，目標640也可以是金屬氧化物、金屬氮化物或電介質。

例如，目標可利用從Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Al、In、C、Si 及Sn等選擇的元素為主成分的材料。一方面，背墊板650和目標640可形成5mm至50mm程度的總厚度。

[基板落腳部]

基板落腳部620可使濺鍍物質均勻地鍍在基板610，固定基板。基板落腳部在基板被落腳時，利用固定手段等，固定基板的邊緣或者可在基板的後面固定基板。基板落腳部為了支持固定基板的後面，可由具有基板形狀的大致四角星或圓形的形狀被配置。此外，基板落腳部為了固定基板的邊緣部分，具有規定長度的四個條，在上下左右以規定間隔隔離地被配置，且條的邊緣相互接觸，可使中央部由空四角的框形狀被配置。一方面，基板落腳部可在基板在落腳的狀態下，向一個方向移動。例如，向一個方向進行並可在基板上鍍薄膜。因此，在基板落腳部的基板沒有被落腳的面，可配置移動基板落腳部的移動手段（未示出）。移動手段可包括與基板落腳部接觸移動的滾軸，和與基板落腳部隔離，由磁力移動的磁移動手段等。當然，基板落腳部的一部分可具有移動手段的功能。

此外，靜止型濺射裝置時，可不需要固定手段。在這種情況下，基板落腳部620也可具備提升基板610的提升銷。

但是，在靜止型濺射裝置由垂直濺射時，可具備將基板豎立並固定的固定手段。一方面，基板可以是用於製造半導體、FPD（LCD、OLED等）、太陽電池等的基板，可以是矽片、玻璃等。此外，基板也可以是適用在卷式生產方式的膠捲型基板。在本實施例，基板利用玻璃等大面積基板。

本發明的磁控管濺射裝置，可包括落腳基板的基板落腳部；面向所述基板落腳部，由規定間隔隔離具備的一個以上磁鐵部；及具備在所述基板落腳部和磁鐵部之間的一個以上目標部，且所述磁鐵部包括根據本發明的一個實施例的一個以上磁鐵單元。

根據本發明的一個示例，所述磁鐵部可具備在從所述目標部的邊緣的長度方向的30%之內。

例如，可在目標的侵蝕最多的部分（即從目標的邊緣的長度方向）的30%以內的領域，配置磁鐵部。即，目標的侵蝕在邊緣部分發生很多，但在與此部分面對的位置配置磁鐵結構體，在線施加電壓、電流等進行調整，可控制磁場的強度。結果，調整目標的侵蝕過度發生部分的磁場強度，形成整體上均質程度的侵蝕度，可防止局部過度侵蝕現象。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵單元的永久磁鐵上面和所述目標部上面間的距離可以是30mm至90mm。永久磁鐵上面和目標部上面間的所述距離是考慮目標部的厚度、背墊板的厚度、背墊板和磁鐵單元間的距離等的值，所述距離未滿30mm過近時，可發生不能穩定地形成等離子，或磁場效率降低的問題，超過90mm離過遠時，可發生在目標部周圍形成弱磁場的問題。一方面，在沒有包括背墊板的磁控管濺射裝置的情況下，按背墊板厚度的，將所述永久磁鐵上面和所述目標部上面間的距離形成地更窄，但在這種情況下，永久磁鐵上面和目標部上面間的所述距離，也可縮短至大約10mm程度。

圖10是示出根據本發明的一個實施例的從y軸觀看包括在磁控管濺射裝置的磁鐵單元結構的大致斷面圖。

圖10屬於如圖1（a）示出，包括T字形永久磁鐵的磁鐵結構體，從y軸方向觀看形成多個磁鐵單元斷面的結構。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵部還可包括至少在所述磁鐵結構體一側配置的冷卻手段410。

一方面，包括在根據本發明的磁控管濺射裝置磁鐵部的磁鐵結構體，在線施加規定的電流或電壓，則磁鐵結構體可逐漸被加熱。因此，用於冷卻磁鐵結構體的冷卻手段可配置在所述磁鐵結構體的至少一側。

其中，多個磁鐵結構體被結合，向水平方向配置至少兩個以上，在向水平方向配置的永久磁鐵之間，可配置所述冷卻手段410。冷卻手段可包括水、空氣或者供給其他製冷劑的製冷劑供給部（未示出），和可循環這些的製冷劑循環電路。在圖10的實施例示出的冷卻手段410是製冷劑循環電路。

根據本發明的一個實施例，所述磁鐵部還可包括單位模塊化所述磁軛、所述磁鐵結構體及所述冷卻手段的建模部510。

如圖10示出，包括冷卻手段的磁鐵結構體，可配置覆蓋磁軛、磁鐵結構體及冷卻手段的建模部。利用建模部，磁鐵結構體可由一個模塊單位被製作。

根據本發明的一個示例，所述磁鐵部調整施加在所述磁鐵單元各個的電壓及電流中一個以上，可使所述磁鐵部的至少一個領域與其他領域具有不同磁場強度的進行控制。

如上述的磁鐵單元調整施加在磁鐵結構體各個線的電壓及電流，包括在磁控幹濺射裝置的磁鐵部中，可由磁鐵單元單位，調整電壓及電流中一個以上。作為具體的一個示例，安裝在位於一個領域的磁鐵單元和位於其他領域的磁鐵單元的線，可利用從個別電源供給流動電流的方式。作為其他具體的一個示例，所述電壓及電路的調整利用包括開關（switch）或者繼電器（relay），或者構成串聯或並聯電路等的多種手段形成。由此，在磁鐵部內可形成所述一個領域和所述其他領域間的其他電磁場的強度。

綜上所述，實施例雖然由限定的實施例和附圖被說明，但所屬領域的技術人員可從所述的記載進行多種修改及變更。例如，說明的技術由與說明的方法不同的順序被執行，和/或說明的構成要素與說明的方法不同的形態結合或組合，或者由其他構成要素或均等物代替或置換，也可達到適當的結果。

因此，其他體現、其他實施例及與申請專利均等的，也屬於後述的申請專利的範圍。

20‧‧‧第一磁鐵群

22a‧‧‧第一長邊部

22b‧‧‧第二長邊部

24a‧‧‧第一短邊部

24b‧‧‧第二短邊部

30‧‧‧第二磁鐵群

32a‧‧‧第三長邊部

32b‧‧‧第四長邊部

34a‧‧‧第三短邊部

34b‧‧‧第四短邊部

100‧‧‧永久磁鐵

110‧‧‧第一部分

120‧‧‧第二部分

122‧‧‧支部

200‧‧‧線

310‧‧‧磁軛

320‧‧‧黏貼層

410‧‧‧冷卻手段

510‧‧‧建模部

610‧‧‧基板

620‧‧‧基板落腳部

630‧‧‧磁鐵單元

640‧‧‧目標

650‧‧‧背墊板

I、II‧‧‧長度

III、III’‧‧‧厚度

圖1至圖3是示出根據本發明的一個實施例的各個磁鐵結構體結構的大致斷面圖。 圖4及圖5是示出根據本發明的一個實施例的磁鐵單元結構的大致平面圖。 圖6至圖8是示出根據本發明的一個實施例的從x軸方向觀看各個磁鐵單元的結構一部分的大致斷面圖。 圖9是示出根據本發明的一個實施例的磁控管濺射裝置結構的大致斷面圖。 圖10是示出根據本發明的一個實施例的從y軸觀看包括在磁控管濺射裝置的磁鐵單元結構的大致斷面圖。

Claims (14)

1. 一種磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，其包括： 永久磁鐵；及 線，使圍繞所述永久磁鐵。
2. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，其中，調整施加到所述線的電壓及電流中一個以上，控制磁鐵結構體的磁場的強度。
3. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，其中，所述永久磁鐵包括： 第一部分，由垂直方向延長形成，捲曲所述線；及 第二部分，從所述第一部分的上端及下端中一個以上，由水平方向延長形成，不捲曲所述線。
4. 如申請專利範圍第3項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，其中，所述第二部分的水平方向長度，比所述第一部分斷面的水平方向長度及所述線斷面的總厚度的合大。
5. 如申請專利範圍第3項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，其中，所述第二部分包括由垂直方向延長形成的一個以上的支部。
6. 如申請專利範圍第1項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵結構體，其中，所述永久磁鐵是從T形狀結構體、I形狀結構體、E形狀結構體及F形狀結構體形成的群中被選擇的任何一個。
7. 一種磁控管濺射裝置的磁鐵單元，其包括： 磁軛；及 磁鐵結構體，具備在所述磁軛上的申請專利範圍第1項至第6項中的任一項，且 所述多個磁鐵結構體由相互串聯結構、並聯結構或者包括這兩個的結構連接配置。
8. 如申請專利範圍第7項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵單元，其中，調整施加到所述磁鐵結構體各個線的電壓及電流中一個以上，使所述磁鐵單元的至少一個領域與另一個領域，具有其他磁場的強度進行控制。
9. 如申請專利範圍第7項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵單元，其中，所述多個磁鐵結構體包括： 第一磁鐵群，具有從N極或者S極中選擇的一個磁極；及 第二磁鐵群，在N極或者S極中，具有與所述第一磁鐵群不同磁極。
10. 如申請專利範圍第9項所述的磁控管濺射裝置的磁鐵單元，其中，所述第二磁鐵群配置在所述第一磁鐵群的外側。
11. 一種磁控管濺射裝置，其包括： 基板落腳部，落腳基板； 磁鐵部，面向所述基板落腳部，由規定間隔隔離被具備一個以上；及 目標部，一個以上具備在所述基板落腳部和磁鐵部之間，且 所述磁鐵部包括一個以上的申請專利範圍第7項至第10項任一項中的磁鐵單元。
12. 如申請專利範圍第11項所述的磁控管濺射裝置，其中，所述磁鐵單元的永久磁鐵上面和所述目標部上面間的距離是30mm至90mm。
13. 如申請專利範圍第11項所述的磁控管濺射裝置，其中，所述磁鐵部還包括： 冷卻手段，配置在所述磁鐵結構體的至少一側。
14. 如申請專利範圍第13項所述的磁控管濺射裝置，其中，所述磁鐵部還包括： 建模部，單位模塊化所述磁軛、所述磁鐵結構體及所述冷卻手段。