专利名称:一种ito膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置制造方法
【专利摘要】一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置，确保在大型连续性生产氧化铟锡膜中，通过控制对磁控溅射磁悬浮车靶的各部位的加热温度，使ITO薄膜得到整版均匀性良好的电阻，电阻率达到2×10-4Ω/cm、透过率达到90％以上；明显提高ITO薄膜的产品质量，大大提高工作效率，节约生产成本，延长使用寿命2倍以上，确实节能环保。是由：连续性真空磁控溅射镀膜设备室，真空室温控门，真空门加热器，真空门均温加热器，磁控溅射磁悬浮车靶装置，真空墙体上加热器，真空墙体中间加热器，真空墙体下加热器，真空室温控后墙体，钐钴磁铁装置构成；连续性真空磁控溅射镀膜设备室的一侧设置真空室温控门，另一侧设置真空室温控后墙体。
【专利说明】一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及IT0膜加热装置，尤其是一种IT0膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装 置。
【背景技术】
[0002]IT0透明导电膜即掺杂铟锡氧化物薄膜，简称IT0薄膜，是Indium Tin Oxide的缩 写。IT0薄膜是一种n型半导体材料，其具有许多优异的物理、化学性能，例如较高的可见光 透过率和导电率，与大部分衬底具有良好的附着性，较强的硬度及良好的抗酸、碱及有机溶 剂能力，因此，被广泛应用于光电器件中。比如：液晶显示器（IXD)，等离子显示器（PDP)，电 极放光显示器（EL/0LED)，触摸屏，太阳能电池及其他电子仪表中。
[0003] 目前，IT0薄膜的制备方法很多，常见的有：喷涂法、真空蒸发法、化学气相沉积、 反应离子注入以及磁控溅射等。在这些制备方法中，目前磁控溅射法是用的最普遍的。由 于磁控溅射具有良好的可控性和易于获得大面积均匀的薄膜，因此被广泛应用于显示器件 中IT0薄膜的制备。磁控溅射制备IT0薄膜，主要是利用直流（DC)电源在Ar溅射气体和充 分氧化Ar/(V混合气体中产生等离子体，对In-Sn合金靶或In 203, Sn02氧化物靶或陶瓷靶进 行轰击，以便在各种衬底上获得IT0薄膜。在制备工艺条件如靶中锡含量、沉积速率、衬底 温度、溅射功率、及后续退火处理，都对IT0薄膜的光电特性有极大的影响；但是，现有的技 术在玻璃衬底上低温制备IT0薄膜光学性能差，薄膜氧化不完全，结构不完整；尤其在对不 同种温度条件下的IT0薄膜晶体结构和电阻，不能准确有效的调节控制温度来控制电阻的 均匀性，降低了 IT0薄膜的产品质量，以及生产的工作效率，增加了生产成本，影响显示器、 及仪器的使用寿命；是本领域生产发展中的瓶颈，不能满足用户和市场的需求。
[0004] 鉴于上述原因，现有的IT0膜加热装置需要创新。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种IT0膜磁控溅射磁悬 浮车靶均匀加热装置，确保在大型连续性生产氧化铟锡膜中，通过控制对磁控溅射磁悬浮 车靶的各部位的加热温度，使IT0薄膜得到整版均匀性良好的电阻，电阻率达到2 X 1(T4Q/ cm、透过率达到90%以上；明显提高IT0薄膜的产品质量，大大提高工作效率，节约生产成 本，延长使用寿命2倍以上，确实节能环保。
[0006] 本实用新型为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：
[0007] 一种IT0膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置，是由：连续性真空磁控溅射镀膜 设备室1，真空室温控门2,真空门加热器3,真空门均温加热器3-1，磁控溅射磁悬浮车靶装 置4,真空墙体上加热器5,真空墙体中间加热器6,真空墙体下加热器7,真空室温控后墙体 8,钐钴磁铁装置9构成；其特征在于：连续性真空磁控溅射镀膜设备室1的一侧设置真空 室温控门2,另一侧设置真空室温控后墙体8 ;真空室温控后墙体8与真空室温控门2之间 对应设置磁控溅射磁悬浮车靶装置4,磁控溅射磁悬浮车靶装置4上方对应设置钐钴磁铁 装置9。
[0008] 真空室温控门2-侧设置至少一列真空门加热器3,每列真空门加热器3横向均布 设置为至少三个；且每列真空门加热器3的两侧分别竖向设置至少一个真空门均温加热器 3~1 〇
[0009] 真空室温控门2 -侧设置两列真空门加热器3,每列真空门加热器3横向均布设置 为五个；且每列真空门加热器3的两侧分别竖向设置一个真空门均温加热器3-1。
[0010] 真空室温控后墙体8上部一侧设置至少一个真空墙体上加热器5,真空室温控后 墙体8下部一侧设置至少一个真空墙体下加热器7 ;真空墙体下加热器7与真空墙体上加 热器5之间设置至少一个真空墙体中间加热器6。
[0011] 真空室温控后墙体8上部一侧横向均布设置两个真空墙体上加热器5,真空室温 控后墙体8下部一侧横向均布设置至少两个真空墙体下加热器7 ;每个真空墙体下加热器7 与真空墙体上加热器5之间纵向均布设置五个真空墙体中间加热器6。
[0012] 真空门加热器3、真空门均温加热器3-1与真空墙体上加热器5、真空墙体中间加 热器6、真空墙体下加热器7均设置为矩形栅栏状结构，分别设置于磁控溅射磁悬浮车靶装 置4两侧。
[0013] 本实用新型的工作原理是：ITO薄膜制备采用直流磁控溅射设备，用含10% Sn02 的In203的粉末经热等静压烧结的陶瓷靶材，在真空的条件下，通入溅射气体Ar气和加入 少量作为补充成分的氧气〇 2，在清洁的玻璃基片上沉积ITO薄膜。工艺条件为：本底真空 度：6. 8 X 10-4Pa，溅射时工作压强为：0. 5Pa，Ar流量为：150Sccm，02流量为：5Sccm，小车行 进节拍：1. Om/min，溅射功率为4. 5KW，基板衬底温度依次为：150°C、200°C、250°C、300°C* 350°C。（见表1)是不同温度下制备ITO薄膜的相应光电性能：可以看出，上述表格给出了 在膜厚均为30nm，不同基板衬底温度条件下，IT0薄膜的方块电阻、电阻率、是随玻璃基板 温度的上升而下降，可见光透过率是在随玻璃基板温度的上升在升高，尤其可以看出在玻 璃基板温度逐步上升的过程中电阻的变化是很明显的，说明薄膜在衬底温度不同时对应电 阻是不一样的，也说明电阻是可用温度来操控的。我们在实验中，在其它工艺条件不变的情 况下，通过多次改变衬底的温度来看电阻和透光率的变化情况，在我们连续镀膜设备中实 验，从玻璃基板预热到成膜温度再到镀膜退火温度的掌控至关重要。在低温下沉积的IT0 薄膜通常都是非结晶结构的，薄膜基本呈金属态，大量的缺陷对掺杂元素的扩散起到了很 大的阻碍作用，产生的局部能级对电子产生很大的束缚作用。另外由于晶粒尺寸较小，大量 的晶界对电子有强烈的散射作用，从而使电子的传导作用降低，当随着温度的逐步升高，对 掺杂效应有很大影响的缺陷也大大减小，载流子浓度大幅度增加。同时由于薄膜微观结构 的结晶化，晶粒长大，晶界对载流子的散射也减弱，从而使载流子的迀移率得到提高，薄膜 的电导率得到明显提高。
[0014](表 1):
[0015]
【权利要求】
1. 一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置，是由：连续性真空磁控溅射镀膜设 备室（1)，真空室温控门（2)，真空门加热器（3)，真空门均温加热器（3-1)，磁控溅射磁悬浮 车靶装置（4)，真空墙体上加热器（5)，真空墙体中间加热器￠)，真空墙体下加热器（7)，真 空室温控后墙体（8)，钐钴磁铁装置（9)构成；其特征在于：连续性真空磁控溅射镀膜设备 室（1)的一侧设置真空室温控门（2)，另一侧设置真空室温控后墙体（8);真空室温控后墙 体（8)与真空室温控门（2)之间对应设置磁控溅射磁悬浮车靶装置（4)，磁控溅射磁悬浮车 靶装置（4)上方对应设置钐钴磁铁装置（9)。2. 根据权利要求1所述的一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置，其特征在于： 真空室温控门（2) -侧设置至少一列真空门加热器（3)，每列真空门加热器（3)横向均布设 置为至少三个；且每列真空门加热器（3)的两侧分别竖向设置至少一个真空门均温加热器 (3-1) 〇3. 根据权利要求2所述的一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置，其特征在于： 真空室温控门（2) -侧设置两列真空门加热器（3)，每列真空门加热器（3)横向均布设置为 五个；且每列真空门加热器（3)的两侧分别竖向设置一个真空门均温加热器（3-1)。4. 根据权利要求1所述的一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置，其特征在于： 真空室温控后墙体（8)上部一侧设置至少一个真空墙体上加热器（5)，真空室温控后墙体 (8)下部一侧设置至少一个真空墙体下加热器（7);真空墙体下加热器（7)与真空墙体上加 热器（5)之间设置至少一个真空墙体中间加热器（6)。5. 根据权利要求4所述的一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀加热装置，其特征在于： 真空室温控后墙体（8)上部一侧横向均布设置两个真空墙体上加热器（5)，真空室温控后 墙体（8)下部一侧横向均布设置至少两个真空墙体下加热器（7);每个真空墙体下加热器 (7)与真空墙体上加热器（5)之间纵向均布设置五个真空墙体中间加热器（6)。6. 根据权利要求1、或2、或3、或4、或5所述的一种ITO膜磁控溅射磁悬浮车靶均匀 加热装置，其特征在于：真空门加热器（3)、真空门均温加热器（3-1)与真空墙体上加热器 (5)、真空墙体中间加热器（6)、真空墙体下加热器（7)均设置为矩形栅栏状结构，分别设置 于磁控溅射磁悬浮车靶装置（4)两侧。
【文档编号】C23C14-08GK204265837SQ201420770327
【发明者】谭华, 秦遵红, 王恋贵, 董安光 [申请人]洛阳康耀电子有限公司