CN102312211A - 低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其包含提供一溅镀设备，该溅镀设备具有一腔室及一装设于该腔室内的低温载台，该低温载台内部具有一内层空间及一外层空间，该外层空间是供抽真空用；设置一样品基板于该溅镀设备的该低温载台上；填充一冷却剂于该低温载台的该内层空间，以使该样品基板的温度低于273K；填充一溅镀气体于该溅镀设备的该腔室内，该溅镀气体的凝结温度低于该冷却剂的凝结温度；以及进行一溅镀步骤，以在该样品基板上形成一非晶态透明氧化物薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种形成透明氧化物薄膜的方法，特别是涉及一种可在低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法。
背景技术
现有习知透明导电薄膜大都是晶态结构且成长温度必须在室温以上，然而，多晶或单晶薄膜并无法适用于可挠式基板，其因往复弯曲会让晶态薄膜产生许多缺陷而加速产品劣化；相反地，非晶态薄膜可适用于可挠式基板且可承受往复弯曲，而目前最被广为研究的非晶态薄膜为In-Ga-ZnO，其具有高载子迁移率及优良的穿透率，但In与Ga皆价格昂贵且会对环境造成破坏。反观氧化锌(ZnO)在地球含量丰富、价格便宜，且对环境几乎无伤害，此外，ZnO更具低电阻及高穿透率等优点，然而，ZnO要成长出非晶态薄膜并不容易，故与多晶薄膜一样无法应用于软性基板上。
由此可见，上述现有的形成非晶态导电薄膜的方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的形成非晶态导电薄膜的方法存在的缺陷，而提供一种新的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，所要解决的技术问题是其可以让ZnO形成非晶态透明薄膜，且可形成于各式软硬基板上，提高导电透明薄膜在光电产业的应用，非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其包含提供一溅镀设备，该溅镀设备具有一腔室及一装设于该腔室内的低温载台，该低温载台内部具有一内层空间及一外层空间，该外层空间是供抽真空用；设置一样品基板于该溅镀设备的该低温载台上；填充一冷却剂于该低温载台的该内层空间，以使该样品基板的温度低于273K；填充一溅镀气体于该溅镀设备的该腔室内，该溅镀气体的凝结温度低于该冷却剂的凝结温度；以及进行一溅镀步骤，以在该样品基板上形成一非晶态透明氧化物薄膜。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其中所述的冷却剂为液态氮。
前述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其中所述的溅镀气体为氖气。
前述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其中所述的非晶态透明氧化物薄膜为氧化锌掺铝薄膜。
前述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其中所述的溅镀设备为磁控式低温溅镀设备。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法至少具有下列优点及有益效果：本发明的制作方法可让ZnO形成非晶态透明薄膜，且可形成于各式软硬基板上，此外，本发明也可提高导电透明薄膜在光电产业的应用，并降低其对环境的负面影响。
综上所述，本发明是有关于一种低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其包含提供一溅镀设备，该溅镀设备具有一腔室及一装设于该腔室内的低温载台，该低温载台内部具有一内层空间及一外层空间，该外层空间是供抽真空用；设置一样品基板于该溅镀设备的该低温载台上；填充一冷却剂于该低温载台的该内层空间，以使该样品基板的温度低于273K；填充一溅镀气体于该溅镀设备的该腔室内，该溅镀气体的凝结温度低于该冷却剂的凝结温度；以及进行一溅镀步骤，以在该样品基板上形成一非晶态透明氧化物薄膜。本发明在技术上有显著的进步，具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的一种低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法的流程图。
图2A至图2E是该低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法的流程示意图。
10：溅镀设备 11：腔室
12：低温载台 12a：内层空间
12b：外层空间 13：靶材
20：样品基板 30：冷却剂
40：溅镀气体 50：非晶态透明氧化物薄膜
(a)提供一溅镀设备，该溅镀设备具有一腔室及一装设于该腔室内的低温载台，该低温载台内部具有一内层空间及一外层空间，该外层空间是供抽真空用
(b)设置一样品基板于该溅镀设备的该低温载台上
(c)填充一冷却剂于该低温载台的该内层空间，以使该样品基板的温度低于273K
(d)填充一溅镀气体于该溅镀设备的该腔室内，该溅镀气体的凝结温度低于该冷却剂的凝结温度
(e)进行一溅镀步骤，以在该样品基板上形成一非晶态透明氧化物薄膜
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参阅图1及图2A至图2E所示，图1是本发明一较佳实施例的一种低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法的流程图，图2A至图2E是该低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法的流程示意图。本发明一较佳实施例的一种低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其步骤详述如下：首先，请参阅图1的步骤(a)及图2A所示，提供一溅镀设备10，该溅镀设备10为磁控式低温溅镀设备，且该溅镀设备10具有一腔室11、一装设于该腔室11内的低温载台12以及一靶材13，在本实施例中，该低温载台12内部具有一内层空间12a及一外层空间12b，该外层空间12b是供抽真空用，此外，在本实施例中，该靶材13是使用Zn0.98Al0.02O及Zn0.8Al0.2O；之后，请参阅图1的步骤(b)及图2B所示，设置一样品基板20于该溅镀设备10的该低温载台12上，在本实施例中，该样品基板20可为软板或硬板；接着，请参阅图1的步骤(c)及图2C所示，填充一冷却剂30于该低温载台12的该内层空间12a，以使该样品基板20的温度低于273K，在本实施例中，该冷却剂30为液态氮，而液态氮的凝结温度为77K；之后，请参阅图1的步骤(d)及图2D所示，填充一溅镀气体40于该溅镀设备10的该腔室11内，在本实施例中，该溅镀气体40的凝结温度必须低于该冷却剂30的凝结温度，以避免该溅镀气体40凝结于该样品基板20上而导致靶材溅镀出的粒子不易附着于该样品基板20上，在本实施例中，该溅镀气体40为氖气，而氖气的凝结温度为27K，低于液态氮的77K；最后，请参阅图1的步骤(e)及图2E所示，进行一溅镀步骤，以在该样品基板20上形成一非晶态透明氧化物薄膜50，在本实施例中，其所形成的该非晶态透明氧化物薄膜50为氧化锌掺铝薄膜。
本发明之的制作方法可让氧化锌形成非晶态透明薄膜，且可形成于各式软硬基板上，此外，本发明也可提高导电透明薄膜在光电产业的应用，并降低其对环境的负面影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其特征在于其包括以下步骤：
提供一溅镀设备，该溅镀设备具有一腔室及一装设于该腔室内的低温载台，该低温载台内部具有一内层空间及一外层空间，该外层空间是供抽真空用；
设置一样品基板于该溅镀设备的该低温载台上；
填充一冷却剂于该低温载台的该内层空间，以使该样品基板的温度低于273K；
填充一溅镀气体于该溅镀设备的该腔室内，该溅镀气体的凝结温度低于该冷却剂的凝结温度；以及
进行一溅镀步骤，以在该样品基板上形成一非晶态透明氧化物薄膜。
2.根据权利要求1所述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其特征在于其中所述的冷却剂为液态氮。
3.根据权利要求1所述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其特征在于其中所述的溅镀气体为氖气。
4.根据权利要求1所述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其特征在于其中所述的非晶态透明氧化物薄膜为氧化锌掺铝薄膜。
5.根据权利要求1所述的低温形成非晶态透明氧化物薄膜的方法，其特征在于其中所述的溅镀设备为磁控式低温溅镀设备。
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