磁控溅射制备导电薄膜的方法
【专利摘要】本发明涉及一种磁控溅射制备导电薄膜的方法。该方法包括提供基板，将所述基板放入磁控溅射腔室中；提供阴极和靶材，将所述阴极和靶材放入所述磁控溅射腔室中；以及在电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在所述基板上溅射制备导电薄膜的步骤。这种方法同时采用溅射直流溅射镀膜和射频溅射在基板上溅射镀膜。经实验表明，该方法能够在较低的电压下镀膜，能够避免直流磁控溅射镀膜存在的电阻率高和透射率低的问题。
【专利说明】[0058]功率密度为0.64W/CM2 ；
[0059]镀膜次数:1次
[0060]工作压强为0.3Pa，工艺气体的流量为lOOsccm。
[0061]4、测试结果:
[0062]薄膜厚度:15nm ；
[0063]方阻:共测试9 个点，分别为 128Ω、112Ω、120Ω、112Ω、112Ω、120Ω、120Ω、128 Ω 和 152 Ω ；
[0064]透射率:共测试9点(镀膜前后比值)，分别为97.1%，97.2%，97.3%，97.4%，97.2%，
97.3%, 97.5%, 97.4%, 97.3%。均值:97.3%。
[0065]电阻率计算:15nm*122.7Ω (方阻平均值)=15*l(T7cm.122.7 Ω =1.84*10-4 Ω.cm。
[0066]实施例2
[0067]磁控溅射在PC基板上制备ITO薄膜
[0068]1、提供长X宽X厚为730mX920mmX0.5mm的PC基板，将PC基板清洗并干燥后
放入磁控溅射室中；
[0069]2、提供包括阴极(英国Gencoa公司定制)和ITO祀材,将阴极和ITO祀材放入磁控溅射腔室中，ITO靶材设置于阴极上；其中，阴极为平面阴极，ITO靶材的长X宽X厚为1300mm X 120mm X 6mm ;
[0070]3、在并联设置的直流电源和射频电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在PC基板上磁控溅射制备ITO薄膜；其中，溅射的工艺参数如下所示:
[0071 ] 直流电源设定参数为:F=100KHz，P=700ff ；
[0072]射频电源设定参数为P=300W，电压=198V，电流=3.56A ；
[0073]RF运行参数为:反射功率=10W，输出功率=290W ；
[0074]基板运动速度:0.56m/min ；
[0075]ITO靶材与TFT基板的距离为90mm ；
[0076]功率密度为0.64W/CM2，磁场强度为290GS ；
[0077]基板温度:常温；
[0078]镀膜次数:1次
[0079]工作压强为0.5Pa，工艺气体的流量为150sccm。
[0080]4、测试结果:
[0081]薄膜厚度:12nm;
[0082]方阻:共测试9 个点，分别为 156Ω、150Ω、151Ω、154Ω、153Ω、149Ω、149Ω、150 Ω 和 151 Ω ；
[0083]透射率:共测试9点(镀膜前后比值)，分别为98%、98.1%、98.2%,98.3%,98.1%、
98.2%,98.4%,98.3% 和 98.2%。均值:98.2%。
[0084]电阻率计算:12nm*151.4Ω (方阻平均值)=12*l(T7cm.151.4Ω=1.816*10-4Ω.cm0
[0085]实施例3
[0086]磁控溅射在白玻璃上制备ITO薄膜
[0087]1、提供长X宽X厚为730mX920mmX0.5mm的白玻璃，将白玻璃清洗并干燥后放入磁控溅射室中；
[0088]2、提供阴极(英国Gencoa公司定制)和ITO祀材,将阴极和ITO祀材放入磁控溅射腔室中，ITO靶材设置于阴极上；其中，阴极为平面阴极，ITO靶材的长X宽X厚为1300mmX 120mmX6mm ;
[0089]3、在并联设置的直流电源和射频电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在白玻璃上磁控溅射制备ITO薄膜；其中，溅射的工艺参数如下所示:
[0090]直流电源设定参数为:F=100KHz，P=700ff ；
[0091 ] 射频电源设定参数为P=300W ；
[0092]RF运行参数为:反射功率=IOW,输出功率=290W ；
[0093]基板运动速度:1.2m/min ；
[0094]ITO靶材与TFT基板的距离为90mm ；
[0095]功率密度为0.64W/CM2，磁场强度为290GS ；
[0096]基板温度:常温；
[0097]镀膜次数:1次
[0098]工作压强为0.5Pa，工艺气体的流量为300sccm。
[0099]4、测试结果:
[0100]薄膜厚度:5.6nm ；
[0101]方阻:共测试9 个点，分别为 328Ω、327Ω、329Ω、323Ω、320Ω、322Ω、332Ω、329 Ω 和 330 Ω ；
[0102]透射率:共测试9点(镀膜前后比值)，分别为99%、99.1%、99.2%,99.3%,99.1%、
99.2%,99.2%,99.3%,99.2%。均值:99.2%。
[0103]电阻率计算:5.6nm*328.9Ω (方阻平均值)=5.6*l(T7cm.328.9 Ω =1.84*10-4 Ω.cm0
[0104]对比例I
[0105]磁控溅射制备TFT玻璃
[0106]1、提供长X宽X厚为730mX920mmX0.5mm的TFT基板，将TFT基板清洗并干燥后放入磁控灘射室中；
[0107]2、提供阴极(英国Gencoa公司定制)和ITO祀材,将阴极和ITO祀材放入磁控溅射腔室中，ITO靶材设置于阴极上；其中，阴极为平面阴极，ITO靶材的长X宽X厚为1300mm X 120mm X 6mm ;
[0108]3、在直流电源的作用下，同时采用直流磁控溅射在TFT基板上磁控溅射制备ITO薄膜，得到TFT玻璃；其中,派射的工艺参数如下所示:
[0109]直流电源设定参数为:F=100KHz，P=1000ff ；
[0110]电源运行参数:电压=346V，电流=2.88A
[0111]基板运动速度:0.56m/min ；
[0112]ITO靶材与TFT基板的距离为90mm ；
[0113]功率密度为0.64W/CM2 ;靶面磁场强度为290GS ；
[0114]基板温度:常温；
[0115]镀膜次数:1次[0116]工作压强为0.3Pa，工艺气体的流量为lOOsccm。
[0117]4、测试结果:
[0118]薄膜厚度:15nm ；
[0119]方阻:共测试9 个点，分别为 500Ω、440Ω、490Ω、390Ω、370Ω、380Ω、360Ω、380 Ω 和 380 Ω ；
[0120]透射率:共测试9点(镀膜前后比值)，分别为97%、97.1%、97.2%,97.3%,97.1%、97.2%,97.4%,97.3% 和 97.2%。均值:97.2%。
[0121]电阻率计算:15nm*410Ω (方阻平均值)=150*lCT7cm.410 Ω =6.15*10_4Ω.cm。
[0122]比较实施例1和对比例I可知，实施例1磁控溅射制备导电薄膜，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射进行镀膜在基板上识别导电薄膜，这种方法可以非常有效的降低溅射电压，常温下ITO膜的电阻率会降低，电阻率由6.15*10_4Ω.οιι下降到1.84*10_4Ω -cm,提高了膜层的性能。同时由于只需要更薄的膜厚就可以实现相应的方阻，所以，在相同方阻时，透射率更好。
[0123]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专`利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，包括如下步骤: 提供基板，将所述基板放入磁控溅射腔室中； 提供阴极和靶材，将所述阴极和靶材放入所述磁控溅射腔室中；以及 在电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在所述基板上溅射制备导电薄膜。
2.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述电源包括并联设置的直流电源和射频电源。
3.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述阴极为平面阴极。
4.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述靶材与基板的距离为70_~110mm。
5.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述在电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在所述基板上溅射制备导电薄膜时，溅射电压为160V~200V。
6.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述在电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在所述基板上溅射制备导电薄膜时，功率密度为 0.5W/CM2 ~2W/CM2。
7.根据权利要 求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述基板的运行速度为 0.4m/min ~1.2m/min。
8.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述在电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在所述基板上溅射制备导电薄膜时，靶面磁场强度为280GS~300GS。
9.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述在电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在所述基板上溅射制备导电薄膜时，工作压强为0.2Pa~0.5Pa。
10.根据权利要求1所述的磁控溅射制备导电薄膜的方法，其特征在于，所述在电源的作用下，同时采用直流磁控溅射和射频磁控溅射在所述基板上溅射制备导电薄膜时，工艺气体的流量为80sccm~300sccm。
【文档编号】C23C14/35GK103774110SQ201410039632
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】郑芳平, 张迅, 易伟华 申请人:江西沃格光电股份有限公司