用于薄膜钝化的双靶溅射系统及用该系统形成薄膜的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于薄膜钝化的双靶溅射系统以及一种利用该系统形成薄膜的方法，该系统在彼此相对且相同形状的靶之间产生高密度等离子，从而以高速形成薄膜。用于薄膜钝化的该双靶溅射系统包括：真空室；基底支承件，在真空室内支承基底；一对溅射枪，均朝向基底并包括向一侧或相对两侧打开的轭板以及以规则间隔布置在轭板上的多个磁体；靶，分别安装在一对轭板上；枪支承件，支承一对溅射枪；以及电源，向靶提供电流，其中多个磁体中的每个均包括上部和下部，上部和下部形成一体且磁极彼此不同，多个磁体排列成一行，并且其中，枪支承件或基底支承件可在室中移动。通过使用用于薄膜钝化的双靶溅射系统以及利用该系统形成薄膜的方法，可通过简单的薄膜工艺制造有机发光二极管（ＯＬＥＤ）和有机薄膜晶体管（ＯＴＦＴ），而无需使用现有的金属罐或玻璃基底的封装过程，因此简化了过程并降低了制造ＯＬＥＤ的初期投资成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于薄膜钝化的双靶溅射系统以及一种利用 该系统形成薄膜的方法，其中，在朝向彼此且具有相同形状的靶之 间产生高密度等离子以高速地形成薄膜。
技术介绍
一般地，也被认为是物理气相沉积(PVD)的溅射被广泛地用 作制造集成电路时沉积金属层或类似材料层的方法。这种溅射在测 试工件上沉积^4t并牛的表面层，并如图l示意i也示出，可以看到》文 置在溅射耙12后面的磁电管10可用于提高溅射速度。磁电管10 在靶12的表面上施加》兹场14以便捕获电子并增加等离子密度。典 型地，磁电管10包括具有垂直于耙12表面的非平行磁极的两个磁 体16和18以及支7l义并^兹性;也连^妄两个》兹体16和18的》兹辄20。同时，美国第6156172号专利已经公开了对向靶溅射机(facing target sputter )的实例，其包括盒状的对向靶溅射组件，如图2所示。参见图2,在盒状的只于向革巴賊射组4牛70的结构中，輩巴单元100a 和100b安装在邻近开口侧面71f的四个侧面71a至71d中的相对两 个侧面71a和71b上，该开口侧面作为矩形才医架71的开口 (所述 四个侧面71a至71d包含在除矩形才医架71的开口侧面71f外的五个侧面71a至71e中)，并且三个侧面71c至71e分别用闭合才反72c至 72e闭合。耙单元100a包括耙110a以及利用安装在靶110a周围的 永磁体的磁场发生器，并且把单元110b包括耙110b以及利用安装 在靶110b周围的永磁体的磁场发生器。在盒状的对向把型賊射组 ^牛70中，开口侧面71f朝向真空室并与之连4妄，并JU寺形成有薄月莫 的基底》丈置在真空室中同时朝向开口侧面71 f。另外，利用对向靶溅射机制造有机发光二极管(OLED)的方 法的实例已经在第2006-0064702 ( 2006年6月13日)号韩国专利 公开出版物中4皮露了。如图3所示，第2006-0064702号韩国专利^^开出版物中4皮露的 对向靶賊射机包括室100、将诸如氩或氧的反应气体供给到室100 中的反应气体供给装置130、用于降低室100的压力以及用于形成 真空的泵120 、以及安装在室100中并彼此面对的镜状靶200和210, 其中负(-)电功率(negative electric power )《虫立i也或并4亍:t也供纟会 到革巴200禾口 210。参见图3,相同方向的》兹场均匀地形成在革巴200和210之间。 另外，其中正电压恒定但强度弱的区域形成在靶200和210之间的 中t卩。而且，才反》兹体220和230分另'J置于輩巴200禾口210后方，并且 以不同极性彼此相对，以便在革巴220和230之间形成均匀的石兹场。 此处，通过布置多个片状万兹体(pellet magnet) 220和230、使用条 形石兹体220和230,或者4吏用能够调节^兹场的电^兹体220和230来 构造磁体220和230。在包括两个靶200和210的溅射源可移动的情况下，溅射源移 动，从而通过在大型基底110的整个表面上扫描来形成电极膜，该 大型基底的整个表面形成有包括发光层的有机薄膜。另外，如果在 耙200和210周围安装屏蔽240，则防止靶200和210的材料在除8了朝向基底110的方向以外的其它方向上发散，即，堆叠材料只在一个方向上发散，因此形成了溅射枪的特性。要制造有机发光二极管(OLED)或有机薄膜晶体管(OTFT), 封装过程是必要的以保护二极管或晶体管，从而防止大气中的氧或湿气渗入有机薄膜。一般地，用于OLED或OTFT的有机薄膜与空气中的湿气或氧 气作用，从而〗吏其材料老化。为了防止这种老化，4吏用金属罐或薄 玻璃基底进4f封装过程。然而，在使用金属罐或薄玻璃基底进行封装过程的情况下，制 造二极管的过程不但变得复杂而且需要很长时间。另外，问题在于还没有研发出能够制造大型OLED或OTFT的封装工艺或封装装 置。为了解决该问题，如图4所示，取代金属罐或玻璃基底，具有 像玻璃基底一样的透明陶瓷性能的无机薄膜形成在OLED或OTFT 上。因此，薄膜钝化作为代替现有封装工艺的新的封装方法成为注目的中心。为了进行这种薄膜钝化，已经通过利用诸如等离子增强化学气 相沉积(PECVD)、电感耦合等离子化学气相沉积(ICP-CVD)、等 离子增强原子层沉积(PEALD)等的化学气相沉积(CVD)、以及 诸如无线电频率(RF) /直流(DC)溅射的物理气相沉积(PVD) 将诸如SiOx、 SiNx、 SiONx、 A1203等无才几薄膜沉积在OLED上来进 行关于提高性的研究。然而，因为大多凄t方法利用了等离子，所以 OLED由于暴露于等离子而受损。具体地，如广泛使用的薄膜钝化，美国Vitex公司的Barix多 层涂镀装置采用DC溅射才几，该DC溅射才几安装有Al革巴以利用反应 溅射法进行Al203薄膜涂敷。在该方法中，如图5所示，产生了等离子并且等离子中的Ar离子与Al革巴石並」幢，/人而溅射出Al粒子。 溅射出的Al冲立子与氧气反应，/人而能够在OLED上形成八1203薄 膜。此时，存在于等离子中的粒子具有高能量，并且溅射出的Al 粒子也具有高能量，因此对OLED的性能具有影响。这种具有高能量的粒子与基底碰撞，并将能量转移到基底，使 得基底的温度能够升高到200°C，因此损害了有机薄膜的性能。具 体地，如果具有100eV或以上的高能量的粒子与有机薄膜碰撞，则 该有^L薄膜的结构、光学和电学性能^皮损害。而且，如果DC功率 增加以高速生长薄膜，则等离子暴露变得更有影响，因此有机薄膜的老化加速，〗吏得对于普通DC/RF溅射4几来i兌难以高速生长薄膜。为了解决该问题，如图6所示，Phillips7^司冲是出了利用PECVD 的SiN7SiOx/SiN/SiOx/SiN(NONON)结构，作为多薄膜4屯4匕结构。此 时，氮化物薄膜和氧化物薄膜交替沉积以厚厚地形成薄膜，但是因 为薄膜以低RF功率沉积，所以薄膜的密度降低，并且因为过程复 杂，所以难以大规^莫生产。而且，韩国电子及电讯研究所(ETRI)提出了一种方法，该方 法通过作为薄膜钝化方法的等离子增强原子层沉积(PEALD)方法 形成八1203薄膜。但是，在这种情况下，因为通过在原子层的单元 上交替喷射铝(Al)先驱体和氧(O)先驱体而形成薄膜，所以生 成薄膜的速度很低，以至于难以大规模生产。
技术实现思路
因此，为了实现高密度的薄膜钝化，不得不利用类似于溅射的 物理气相沉积(PVD)来生长薄膜，但是有机薄膜易受等离子暴露 的影响。然而，还没有提出一种新的能够在没有等离子暴露的情况 下进行溅射的用于薄力莫4屯化的溅射方法，因此，其研发是必需的。本专利技术构想解决上述问题，并提供一种用于薄膜4屯化的双草巴溅 射系统以及一种利用该系统形成薄膜的方法，其中，》兹体以梯子形 式布置在中央以增加中央的等离子密度，这与一般的对向靶溅射枪 不一样，因此，不^f又能够实现等离子无损賊射过程，而且以高速生长薄膜。本专利技术还提供一种用于薄膜钝化的双靶溅射系统以及一种利 用该系统形成薄膜的方法，其中，能够在没有等离子暴露的情况下进行溅射过程。以下说明将阐述本专利技术的其他方面，并且其中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于薄膜钝化的双靶溅射系统，包括：　真空室；　基底支承件，在所述真空室内支承基底；　一对溅射枪，每个溅射枪均朝向所述基底，并包括向一侧或相对两侧打开的轭板以及以规则间隔布置在所述轭板上的多个磁体；　靶，分别安装在 一对所述轭板上；　枪支承件，支承所述一对溅射枪；以及　电源，向所述靶提供电流，　其中，所述多个磁体中的每个均包括上部和下部，所述上部和下部形成一体并且磁极彼此不同，并且所述多个磁体排成一行，并且其中，所述枪支承件或所述基底 支承件在所述室内可移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-4-24 10-2007-00398561.一种用于薄膜钝化的双靶溅射系统，包括真空室；基底支承件，在所述真空室内支承基底；一对溅射枪，每个溅射枪均朝向所述基底，并包括向一侧或相对两侧打开的轭板以及以规则间隔布置在所述轭板上的多个磁体；靶，分别安装在一对所述轭板上；枪支承件，支承所述一对溅射枪；以及电源，向所述靶提供电流，其中，所述多个磁体中的每个均包括上部和下部，所述上部和下部形成一体并且磁极彼此不同，并且所述多个磁体排成一行，并且其中，所述枪支承件或所述基底支承件在所述室内可移动。2. 根据权利要求1所述的双耙溅射系统，其中，所述一对溅射枪 4皮jt匕冲目乂t。3. 根据权利要求2所述的双靶溅射系统，其中，所述靶分别安装 在所述一只于溅射才仓的相对两侧上。4. 根据权利要求3所述的双耙溅射系统，其中，所述基底包括用 于有机发光二极管的大型基底。5. 根据权利要求4所述的双耙溅射系统，其中，所述枪支承件或 所述基底支承件根据所述靶之间的距离、所述耙和所述基底之间的距离、喷入所述室内的反应气体的比率、或由所述电源供 给的功率而以可调节的速度移动。6. 才艮据片又利要求4所述的双草巴溅射系统，其中，在所述基底上形 成薄膜的速度根据所述靶之间的距离、所述靶和所述基底之间 的距离、喷入所述室内的反应气体的比率、或由所述电源供给 的功率而可调节。7. —种用于薄膜钝化的双靶溅射系统，包括真空室；多个基底支承件，在所述真空室内分别支承多个基底； 一对溅射;ft，每个溅射^r朝向各自的基底，并包括向一侧或相对两侧打开的辄才反以及以失见则间隔布置在所述辄+反上的多个》兹体；草巴，分别安装在一对所述辄板上； 枪支承件，支承所述一对溅射枪；以及 电源，向所述把4是供电流，其中，所述多个》兹体中的每个均包4舌上部和下部，所述 上部和下部形成一体并且^兹才及;波此不同，并且所述多个》兹体排成一行，并且其中，所述溅射枪在所述室内移动以对每个所述基底进行薄膜4屯化。8. 根据权利要求7所述的双草巴溅射系统，其中，所述一对賊射枪 4皮jt匕才目只于。9. 根据权利要求8所述的双耙溅射系统，其中，所述耙分别安装 在所述一对賊射枪的相对两侧上。10. 根据权利要求9所述的双靶溅射系统，其中，所述基底包括用 于有机发光二极管的基底。11. 根据权利要求10所述的双耙溅射系统，其中，所述溅射枪的移动速度根据所述基底上的薄膜的形成速度和均匀性、所述靶 之间的距离、所述耙和所述基底之间的距离、喷入所述室内的 反应气体的比率、或由所述电源供纟合的功率而可调节。12. —种用于超高速薄膜钝化的双靶賊射系统，包括真空室；基底支承件，在所述真空室内支承基底；多个溅射4全，每个溅射4&均朝向所述基底，并包4舌向一 侧或相对两侧打开的辄才反以及以失见则间隔布置在所述4厄才反上 的多个》兹体；靶，分别安装在一对所述轭4反上；多个枪支承件，分别支承所述多个溅射枪；以及电源，向所述乾4是供电流，其中，所述多个》兹体中的每个均包才舌上部和下部，所述 上部和下部形成一体并JU...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相铉，柳道铉，
申请(专利权)人：塔工程有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]