專利名稱：物理氣相沉積裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種薄膜沉積裝置，且特別是有關于一種物理氣相沉積(physical vapor deposition)裝置。
背景技術：
物理氣相沉積(physical vapor deposition，通常簡稱為PVD)，就是利用物理現象的方式，來進行薄膜沉積的一種技術。在半導體工藝的發展上，主要的PVD技術是濺射(sputtering)法。濺射是利用等離子體所產生的離子，借著離子對被濺射物體的轟擊(bombardment)，使等離子體的氣相內具有被濺射物體的粒子(如原子)，來產生薄膜的沉積。
而在例如是薄膜晶體管液晶顯示器(thin film transistor liquid crystaldisplay，通常簡稱為TFT-LCD)的基板上，通常會濺射有一層氧化銦錫(IndiumTim Oxide，簡稱為ITO)膜層，以作為TFT-LCD的透明電極層使用。而隨著新一代生產線的建立，大尺寸的TFT-LCD面板的生產逐漸普及，相應地，作為形成透明電極層于TFT-LCD基板上的ITO靶，也須增大其尺寸。但是，由于ITO無法制作成面積較大的一體成型的靶材，故通常必須將多片具有較小面積的ITO片組合成面積較大的ITO片后，才能作為靶材使用。
請同時參照圖1A和圖1B。圖1A是現有的物理氣相沉積裝置以及置放ITO靶和基板于該裝置中的示意圖，圖1B是在圖1A中置放有ITO靶和基板的物理氣相沉積裝置中，將附著罩(mask)罩接設置罩(ground shield)后的剖視圖。現有的物理氣相沉積裝置100，用來使例如是ITO的導電材料可沉積于基板上。物理氣相沉積裝置100則主要包括有設置罩110和附著罩150。其中，為了清楚說明起見，圖1A中通過將設置罩110和附著罩150開啟的方式來顯示說明。
設置罩110用來置放由多張導電片組合而成的靶材，例如是由多張ITO片120組合而成的ITO靶130。且物理氣相沉積裝置100的內部外接有氣體導管140，使得部分離子化的氣體(partially ionized gases)可通過氣體導管140被導入設置罩110中。而附著罩150則用來置放基板160。請參照圖1B，附著罩150利用罩接設置罩110的方式，使基板160和ITO靶130彼此相對。且當附著罩150罩接設置罩110后，設置罩110和附著罩150間留有間隙190。
經氣體導管140導入的離子化的氣體，用來轟擊ITO靶130，使ITO靶130可以被濺射出ITO原子。該ITO原子經擴散作用而可附著于與ITO靶彼此相對的基板160的表面，進而形成ITO膜層于基板160上。
由于組成ITO靶130的各ITO片120之間具有向下延伸的接合縫170，故當離子化的氣體轟擊ITO靶130的接合縫170處時，接合縫170處被氣體濺射出的ITO原子便往往會聚積在一起形成ITO微粒，ITO原子因而無法按照擴散原理而到達基板160的表面。而該聚積的ITO微粒，則又往往會沿該向下延伸的接合縫170，落于設置罩110的下緣112的積聚區114。
經上述可知，由于存在接合縫170，使被轟擊的ITO靶130所產生的ITO原子，會聚積成ITO微粒而累積于設置罩110的下緣112上。
該結果將會導致經部分離子化后的氣體，由氣體導管140導入設置罩110時，會使得聚積于設置罩110的下緣112上的ITO微粒被揚起。這將足以使得基板160受到ITO微粒的污染而受損，甚至基板160因受損嚴重而必須報廢。
另外，ITO微粒聚積于設置罩110的下緣112上，也會使得整個物理氣相沉積裝置必須定時加以清洗，這將會使得物理氣相沉積裝置的保養時間必須拉長。不僅要增加請洗裝置的人力，也要支付清洗的費用，且因裝置的停產，也會因此而相當程度地降低裝置的生產力。

發明內容
有鑒于此，本發明的目的就是提供一種物理氣相沉積裝置，用來有效提高物理氣相沉積裝置的生產力，以及有效減少清洗裝置的人力及降低清洗裝置的成本，并使裝置所生產的基板具有較佳的品質。
根據上述目的，本發明提供一種物理氣相沉積裝置，用來使導電材料可沉積于基板上。該物理氣相沉積裝置主要包括有設置罩和附著罩。設置罩用來置放由多個導電片組合而成的靶材，且該設置罩下緣具有至少一個孔洞，物理氣相沉積裝置的內部并外接有氣體導管，部分離子化的氣體可通過該氣體導管被導入設置罩中。附著罩則用來置放基板，該附著罩利用罩接設置罩的方式，使基板和靶材彼此相對，且當附著罩罩接設置罩后，設置罩和附著罩之間留有一間隙。其中，被氣體轟擊的靶材所產生的、且落于設置罩下緣的靶材微粒，可通過該孔洞落入間隙。
為讓本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉一優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1A是現有的物理氣相沉積裝置以及置放ITO靶和基板于該裝置中的示意圖；圖1B是在圖1A所示的置放有ITO靶和基板的物理氣相沉積裝置中，當附著罩罩接設置罩后的剖視圖；圖2A是本發明的物理氣相沉積裝置以及置放ITO靶和基板于該裝置中的示意圖；圖2B是在圖2A所示的置放有ITO靶與基板的物理氣相沉積裝置中，當附著罩罩接設置罩后的剖視圖。
附圖標記說明100 物理氣相沉積裝置 110 設置罩112 下緣 114 積聚區120 ITO片 130 ITO靶140 氣體導管 150 附著罩160 基板 170 接合縫190 間隙 200 物理氣相沉積裝置210 設置罩212 下緣220 ITO片 230 ITO靶240 氣體導管 250 附著罩260 基板 270 接合縫280 孔洞 290 間隙具體實施方式
請同時參照圖2A和圖2B。圖2A是本發明的物理氣相沉積裝置以及置放ITO靶和基板于該裝置中的示意圖，圖2B是在圖2A所示的置放有ITO靶和基板的物理氣相沉積裝置中，當附著罩罩接設置罩后的剖視圖。物理氣相沉積裝置200，用來使例如是ITO的導電材料可沉積于基板上。物理氣相沉積裝置200則主要包括有設置罩210和附著罩250。其中，為了清楚說明起見，圖2A中利用將設置罩210和附著罩250開啟的方式來顯示說明。
設置罩210用來置放由多張例如是ITO片220的導電片組合而成的ITO靶230的靶材。且ITO靶230的ITO片220之間具有向下延伸的接合縫270。
設置罩210的下緣212具有貫穿下緣212的孔洞280。且孔洞280分別與接合縫270對應。物理氣相沉積裝置200的內部外接有氣體導管240，氣體導管240用來使部分離子化的氣體，可通過氣體導管240而被導入設置罩210中。
附著罩250用來置放基板260，且附著罩250利用罩接設置罩210的方式，使基板260可與ITO靶230彼此相對。且當附著罩250罩接設置罩210后，設置罩210和附著罩250之間留有間隙290(請參照圖2B)。
因此，上述的被離子化的氣體轟擊的ITO靶230所產生于接合縫270處的ITO原子，便不會再落于下緣212后，聚積于下緣212上。而會由于孔洞280與接合縫270的對應，使產生于接合縫270處的ITO微粒(靶材微粒)因重力的作用而落下，并且通過貫穿下緣212的孔洞270，落入間隙290中。
此外，因為設置罩210和附著罩250之間的間隙290約只有2～3mm的高度，故ITO微粒便能被完全地限制于間隙290中。
上述實施例中的基板可以是薄膜晶體管基板，也可以是彩色濾光片(color filter，CF)基板等需要濺射例如是ITO等導電層的任何基板。而部分離子化的氣體則可以是氬氣(Argon)等惰性氣體，或是氮氣(Nitrogen)等物理氣相沉積工藝中所使用的任何工藝氣體。
沒有限定貫穿設置罩210的下緣212的孔洞280的形狀，任何可以貫穿設置罩210的下緣212，且可以使ITO微粒(靶材微粒)可由下緣212落入并限制于設置罩210和附著罩250之間的間隙290中的任何形狀的孔洞均可。
孔洞280于設置罩210上所設置的位置，可分別與接合縫270對應，也可不需與接合縫270對應，只要使ITO微粒(靶材微粒)落于且限制于間隙290中即可。
由上述實施例可知，被限制于間隙290中的ITO微粒不會再由于經氣體導管240通入至設置罩210的部分離子化的氣體作用而被揚起，而且ITO微粒不會再聚積于設置罩210上。
因此，本發明的物理氣相沉積裝置只需清洗原本就排定清洗時程的附著罩，而無需額外定時清洗設置罩。這不僅可以使得裝置的保養時間能夠被有效縮短，還可以減少請洗裝置的人力，且能節省清洗裝置的成本，并可相當程度地提高裝置的生產力。
另外，由于ITO微粒(靶材微粒)受到有效地控制，基板的品質也能夠獲得有效的保障。
綜上所述，雖然本發明已結合一優選實施例披露如上，然其并非用來限定本發明，本領域內的技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種物理氣相沉積裝置，用來使一導電材料可沉積于一基板上，該物理氣相沉積裝置包括一設置罩，用來置放一由多個導電片組合而成的靶材，該設置罩下緣具有至少一孔洞，該物理氣相沉積裝置內部外接有一氣體導管，一部分離子化的氣體可通過該氣體導管被導入該設置罩中；以及一附著罩，用來置放該基板，該附著罩利用罩接該設置罩的方式，使該基板和該靶材彼此相對，且當該附著罩罩接該設置罩后，該設置罩與該附著罩之間留有一間隙；其中，被該氣體轟擊的該靶材所產生且落于該設置罩下緣的一靶材微粒通過該孔洞落入該間隙。
2.如權利要求1所述的物理氣相沉積裝置，其中組成該靶材的該些導電片之間具有至少一向下延伸的接合縫，該設置罩上的該孔洞與該接合縫對應，產生于該接合縫處的該靶材微粒可通過該孔洞落入該間隙。
3.如權利要求1所述的物理氣相沉積裝置，其中該基板是薄膜晶體管基板。
4.如權利要求1所述的物理氣相沉積裝置，其中該基板是彩色濾光片基板。
5.如權利要求1所述的物理氣相沉積裝置，其中該氣體是氬氣。
6.如權利要求1所述的物理氣相沉積裝置，其中該氣體是氮氣。
7.一種物理氣相沉積裝置，用來使一氧化銦錫可沉積于一基板上，該物理氣相沉積裝置包括一設置罩，用來置放一由多個氧化銦錫片組合而成的氧化銦錫靶，該設置罩下緣具有至少一孔洞，該物理氣相沉積裝置內部外接有一氣體導管，一部分離子化的氣體可通過該氣體導管被導入該設置罩中；以及一附著罩，用來置放該基板，該附著罩利用罩接該設置罩的方式，使該基板和該氧化銦錫靶彼此相對，且當該附著罩罩接該設置罩后，該設置罩與該附著罩之間留有一間隙；其中，被該氣體轟擊的該氧化銦錫靶所產生且落于該設置罩下緣的一氧化銦錫微粒，可通過該孔洞落入該間隙。
8.如權利要求7所述的物理氣相沉積裝置，其中組成該氧化銦錫靶的該些氧化銦錫片之間具有至少一向下延伸的接合縫，該設置罩上的該孔洞與該接合縫對應，產生于該接合縫處的該氧化銦錫微粒可通過該孔洞落入該間隙。
9.如權利要求7所述的物理氣相沉積裝置，其中該基板是薄膜晶體管基板。
10.如權利要求7所述的物理氣相沉積裝置，其中該基板是彩色濾光片基板。
11.如權利要求7所述的物理氣相沉積裝置，其中該氣體是氬氣。
12.如權利要求7所述的物理氣相沉積裝置，其中該氣體是氮氣。
全文摘要
一種物理氣相沉積裝置，用來使導電材料可沉積于基板上。該物理氣相沉積裝置主要包括有設置罩和附著罩。設置罩用來置放由多個導電片組合而成的靶材，且該設置罩下緣具有至少一個孔洞，該物理氣相沉積裝置內部外接有氣體導管，部分離子化的氣體可通過該氣體導管被導入設置罩中。附著罩則用來置放基板，該附著罩利用罩接設置罩的方式，使基板和靶材彼此相對，且當附著罩罩接設置罩后，設置罩和附著罩之間留有一間隙。被氣體轟擊的靶材所產生且落于設置罩下緣的靶材微粒可通過該孔洞落入間隙。
文檔編號H01L21/02GK1567546SQ0314245
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月12日 優先權日2003年6月12日
發明者林耀文, 劉興佐, 周俊志, 洪東元, 羅紹文 申請人:友達光電股份有限公司