CN102703900B - 一种沉积薄膜的方法、面板和显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种沉积薄膜的方法、面板和显示器，方法包括：在基体表面沉积一层铟锡氧化物薄膜；控制硅烷以第一流量输出，硅烷与氨气在铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层；控制硅烷以大于第一流量的第二流量输出，硅烷与氨气反应形成氮化硅层，氧化硅层覆盖于氮化硅缓冲层上。在第一次沉积形成氮化硅缓冲层的过程中反应并不剧烈使得产生的氢与ITO薄膜中的氧发生反应较为困难，雾化现象很轻微；在第二次沉积氮化硅覆盖层过程中，由于产生的氢与ITO薄膜中的氧被氮化硅缓冲层隔绝，因此不会出现雾化现象，ITO薄膜和氮化硅薄膜界面处也能够杜绝出现金属析出物，从而改善了器件的表面平整度以及提高了透光率。
Description
技术领域
本发明涉及镀膜技术，特别是指一种沉积薄膜的方法、面板和显示器。
背景技术
铟锡氧化物薄膜(简称：ITO薄膜)因其具有优良的透明、导电等性能而应用广泛，目前主要应用于平板显示、电子发光和太阳能电池等领域。氮化硅(SiNx)薄膜是一种物理和化学性能十分优良的介质膜，具有高的致密性、高的介电常数、良好的绝缘性能和优良的抗碱离子(如Na+，K+)能力等，因此广泛应用于集成电路的保护膜、表面钝化、层间绝缘、介质电容等方面。目前在平板显示、触摸屏、半导体器件等领域经常需要在ITO薄膜表面沉积一层SiNx薄膜作为保护膜、绝缘膜或介质电容等。
现有技术中，采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD，Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition)工艺在ITO薄膜表面沉积SiNx时，利用硅烷(SiH4)与氨气(NH3)之间的反应生成氮化硅薄膜。
现有技术存在如下问题：如图1、图2和图3所示，反应过程中SiH4分解产生的氢会与覆盖于基体01上的ITO薄膜02中的氧发生反应发生雾化(Haze)现象，使原本透明的ITO薄膜02颜色变白，导致所形成的器件透光率降低；同时由于ITO薄膜02中氧的缺失导致ITO薄膜02中的金属会在ITO薄膜02和氮化硅薄膜03界面处析出形成大的颗粒状的金属析出物04，导致所形成的器件表面平整度下降，粗糙的表面会增加对光的散射作用，进一步降低所形成器件的透光率；图2中标识了金属析出物04的尺寸。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种沉积薄膜的方法、面板和显示器，用于解决现有技术中，在基体的铟锡氧化物薄膜表面沉积氮化硅薄膜过程中会发生雾化现象，导致形成的器件透光率降低以及器件表面平整度下降的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种沉积薄膜的方法，包括：在基体表面沉积一层铟锡氧化物薄膜；控制硅烷以第一流量输出，所述硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层；控制硅烷以大于所述第一流量的第二流量输出，所述硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成氮化硅薄膜沉积在所述铟锡氧化物薄膜上。
所述的方法中，所述第一流量为200～600标况毫升/分钟。
所述的方法中，所述第二流量为1400～1800标况毫升/分钟。
所述的方法中，采用溅射工艺在所述基体的表面沉积一层所述铟锡氧化物薄膜；采用等离子体增强化学气相沉积法沉积所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层。
所述的方法中，所述氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
一种面板，包括：基体；沉积在所述基体表面的铟锡氧化物薄膜；以第一流量输出的硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层；以大于所述第一流量的第二流量输出的硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成氮化硅薄膜覆盖在所述铟锡氧化物薄膜上。
所述的面板中，所述氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
所述的面板中，所述氮化硅缓冲层具体为：以200～600标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的氮化硅缓冲层；所述氮化硅覆盖层具体为：以1400～1800标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的氮化硅覆盖层。
一种显示器，包括面板，所述面板包括：基体；沉积在所述基体表面的铟锡氧化物薄膜；以第一流量输出的硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层；以大于所述第一流量的第二流量输出的硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成氮化硅薄膜覆盖在所述铟锡氧化物薄膜上。
所述的显示器中，所述氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：在第一次沉积形成氮化硅缓冲层的过程中，由于SiH4流量很小，反应气体中SiH4分解产生的氢的含量也很小，因此SiH4分解产生的氢与铟锡氧化物薄膜中的氧发生反应较为缓慢，雾化现象也很轻微；在第二次沉积氮化硅覆盖层过程中，由于SiH4分解产生的氢与铟锡氧化物薄膜中的氧被氮化硅缓冲层隔绝，因此不会出现雾化现象，铟锡氧化物薄膜没有失去氧因此杜绝了出现金属析出物，从而改善了器件的表面平整度以及提高了透光率。
附图说明
图1为现有技术雾化现象的面板俯视图；
图2为现有技术生成的含金属析出物的氮化硅薄膜图一；
图3为现有技术生成的含金属析出物的氮化硅薄膜图二；
图4为本发明实施例一种沉积薄膜的方法流程示意图；
图5为本发明实施例不含金属析出物的氮化硅薄膜图；
图6为本发明实施例消除了雾化现象的面板俯视图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例中，通过改变PECVD工艺沉积氮化硅过程中硅烷的流量，利用硅烷与氨气之间的反应进行两次沉积。
本发明实施例中提供一种沉积薄膜的方法，如图4所示，包括：
步骤101，在基体表面沉积一层铟锡氧化物薄膜；
步骤102，控制硅烷以第一流量输出，所述硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层；
步骤103，控制硅烷以大于所述第一流量的第二流量输出，所述硅烷与氨反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成氮化硅薄膜沉积在所述铟锡氧化物薄膜上。
应用所提供的技术手段，在第一次沉积形成氮化硅缓冲层的过程中，由于硅烷流量很小，反应气体中硅烷分解产生的氢的含量也很小，因此氢与铟锡氧化物薄膜中的氧发生反应较为缓慢，雾化现象也很轻微；在第二次沉积氮化硅覆盖层过程中，由于硅烷分解产生的氢与铟锡氧化物薄膜中的氧被氮化硅缓冲层隔绝，因此不会出现雾化现象，铟锡氧化物薄膜没有失去氧因此能够杜绝出现金属析出物，从而改善了器件的表面平整度以及提高了透光率。
覆盖有氮化硅薄膜的基体包括：基体、铟锡氧化物薄膜和氮化硅薄膜；其中，氮化硅薄膜包括氮化硅缓冲层和氮化硅覆盖层，其中，基体和铟锡氧化物薄膜之间还可以存在构成物件的其他层。
采用PECVD工艺沉积SiNx薄膜的工艺条件：
在优选实施例中，第一流量(Gas flow-1)具体为200～600标况毫升/分钟(sccm，standard-state cubic centimeter per minute)，第二流量(Gas flow-2)具体为1400～1800sccm。即，刚开始沉积时硅烷的第一流量为正常流量的1/6～1/3左右。
本发明实施例采用的沉积条件为：
在优选实施例中，基体的表面通过溅射工艺沉积一层ITO薄膜。采用PECVD工艺沉积氮化硅缓冲层与氮化硅覆盖层。
在一个应用场景中，包括：
步骤201，在基体表面沉积一层ITO薄膜；
步骤202，控制输出的硅烷气流的流量具体为200～600sccm，SiH4与NH3在ITO薄膜表面进行反应形成氮化硅缓冲层，该氮化硅缓冲层直接与ITO薄膜接触并覆盖在ITO薄膜上。
其中，200～600sccm是一个很小的流量，只有正常流量的1/6～1/3左右，因此SiH4与NH3之间的反应并不剧烈，反应中产生的氢与ITO薄膜中的氧发生反应较为缓慢，使得雾化现象也很轻微。
步骤203，以第二流量控制输出的SiH4，所述SiH4与NH3在ITO薄膜表面进行反应形成氮化硅覆盖层，直至氮化硅缓冲层与氮化硅覆盖层的厚度之和达到氮化硅薄膜的预定厚度；换言之，预定厚度的氮化硅薄膜包括氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层。
在第二次反应以沉积氮化硅覆盖层过程中，虽然反应较为剧烈，但是由于产生的氢与ITO薄膜中的氧接触不充分甚至被已经形成的氮化硅缓冲层隔绝了，因此雾化现象很轻微甚至没有，ITO薄膜和氮化硅薄膜处也几乎没有金属析出物，有效的防止了在ITO薄膜表面直接沉积SiNx薄膜时发生的雾化现象。
步骤204，形成表面平整以及透光率良好的面板，该面板至少包括基体，铟锡氧化物薄膜和预定厚度的氮化硅薄膜。
在优选实施例中，如图5所示，ITO薄膜02覆盖在基体01上；控制输出的SiH4气流的流量具体为300sccm，SiH4与NH3在ITO薄膜02表面进行反应形成氮化硅缓冲层，该氮化硅缓冲层直接覆盖在ITO薄膜上与ITO薄膜接触，厚度在200～600埃之间，其中，氮化硅缓冲层与氮化硅覆盖层共同构成了氮化硅薄膜03，氮化硅薄膜03与ITO薄膜02之间不含金属析出物04。
由于SiH4气流的流量300sccm只有正常流量的1/5左右，反应并不剧烈，反应气体中SiH4分解产生的氢的含量也很小，使得SiH4分解产生的氢无法从ITO薄膜02中夺取氧，ITO薄膜02的内部晶体结构不会因为缺乏氧而遭到破坏，因此不会析出大量的颗粒状的金属析出物。
如图6所示，由于SiH4气流的流量300sccm只有正常流量的1/5左右，因此SiH4与NH3之间的反应并不剧烈，反应中SiH4分解产生的氢与ITO薄膜中的氧发生反应较为困难，使得雾化现象也很轻微，改善了器件的表面平整度并提高了透光率。
本发明实施例提供一种面板，包括：基体，铟锡氧化物薄膜和氮化硅薄膜；
所述铟锡氧化物薄膜沉积在所述基体的表面；
以第一流量输出的硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层；
以大于所述第一流量的第二流量输出的硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成所述氮化硅薄膜沉积在所述铟锡氧化物薄膜上。
在优选实施例中，氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
氮化硅缓冲层具体为：以200～600标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的薄膜；
氮化硅覆盖层具体为：以1400～1800标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的薄膜。
其中，面板具体可以是用于显示图像的显示面板，或者是触摸屏；当面板具体是触摸屏时，触摸屏包括ITO薄膜和氮化硅薄膜，并在氮化硅薄膜上覆盖有金属布线层。
应用所提供的技术手段，在第一次沉积形成氮化硅缓冲层的过程中，由于SiH4流量很小，反应气体中SiH4分解产生的氢的含量也很小，因此SiH4分解产生的氢与ITO薄膜中的氧发生反应较为缓慢，雾化现象也很轻微；在第二次沉积氮化硅覆盖层过程中虽然反应较为剧烈，但是由于SiH4分解产生的氢与ITO薄膜中的氧接触不充分甚至被氮化硅缓冲层隔绝，因此雾化现象很轻微甚至没有，ITO薄膜和氮化硅薄膜处也能够杜绝出现金属析出物，从而改善了器件的表面平整度以及提高了透光率。
本发明实施例提供一种显示器，包括面板，所述面板包括：
基体，铟锡氧化物薄膜和氮化硅薄膜；
所述铟锡氧化物薄膜沉积在所述基体的表面；
以第一流量输出的硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层；
以大于所述第一流量的第二流量输出的硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成所述氮化硅薄膜沉积在所述铟锡氧化物薄膜上。
在优选实施例中，氮化硅缓冲层具体为：以200～600标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的薄膜；所述氮化硅覆盖层具体为：以1400～1800标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的薄膜。
氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
其中，面板具体可以是用于显示图像的显示面板，或者是触摸屏；当面板具体是触摸屏时，触摸屏包括ITO薄膜和氮化硅薄膜，并在氮化硅薄膜上覆盖有金属布线层。
本发明通过改变PECVD沉积SiNx过程中硅烷的流量，先缓慢沉积一层SiNx缓冲层，由于刚开始沉积SiNx时硅烷的流量很小，硅烷分解产生的氢也会因此减小，反应气体中氢的含量大幅度减小就可以有效的避免雾化现象的发生；之后增加硅烷流量开始快速沉积氮化硅覆盖层，这一过程中由于产生的氢与ITO薄膜中的氧接触不充分甚至被氮化硅缓冲层隔绝，可以有效的防止在ITO薄膜表面直接沉积SiNx时发生的雾化现象，ITO薄膜和氮化硅薄膜处也能够杜绝出现金属析出物，从而改善了器件的表面平整度以及提高了透光率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种沉积薄膜的方法，其特征在于，包括：
在基体表面沉积一层铟锡氧化物薄膜；
基体温度290～450℃，射频功率4000～7000watt，间距900～1200密位，压力0.1～3托，控制硅烷以第一流量输出，所述硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层，所述第一流量为200～600标况毫升/分钟；
基体温度290～450℃，射频功率4000～7000watt，间距900～1200密位，压力0.1～3托，控制硅烷以大于所述第一流量的第二流量输出，所述硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成氮化硅薄膜沉积在所述铟锡氧化物薄膜上，所述第二流量为1400～1800标况毫升/分钟。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
采用溅射工艺在所述基体的表面沉积一层所述铟锡氧化物薄膜；
采用等离子体增强化学气相沉积法沉积所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
4.一种面板，其特征在于，包括：
基体；
沉积在所述基体表面的铟锡氧化物薄膜；
基体温度290～450℃，射频功率4000～7000watt，间距900～1200密位，压力0.1～3托，以第一流量输出的硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层，所述氮化硅缓冲层具体为：以200～600标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的氮化硅缓冲层；
基体温度290～450℃，射频功率4000～7000watt，间距900～1200密位，压力0.1～3托，以大于所述第一流量的第二流量输出的硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成氮化硅薄膜覆盖在所述铟锡氧化物薄膜上，所述氮化硅覆盖层具体为：以1400～1800标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的氮化硅覆盖层。
5.根据权利要求4所述的面板，其特征在于，
所述氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
6.一种显示器，其特征在于，包括面板，所述面板包括：
基体；
沉积在所述基体表面的铟锡氧化物薄膜；
基体温度290～450℃，射频功率4000～7000watt，间距900～1200密位，压力0.1～3托，以第一流量输出的硅烷与氨气在所述铟锡氧化物薄膜上反应形成覆盖所述铟锡氧化物薄膜的氮化硅缓冲层，所述氮化硅缓冲层具体为：以200～600标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的氮化硅缓冲层；
基体温度290～450℃，射频功率4000～7000watt，间距900～1200密位，压力0.1～3托，以大于所述第一流量的第二流量输出的硅烷与氨气反应形成氮化硅覆盖层覆盖于所述氮化硅缓冲层上；所述氮化硅缓冲层与所述氮化硅覆盖层形成氮化硅薄膜覆盖在所述铟锡氧化物薄膜上，所述氮化硅覆盖层具体为：以1400～1800标况毫升/分钟输出的所述硅烷与所述氨气反应形成的氮化硅覆盖层。
7.根据权利要求6所述的显示器，其特征在于，
所述氮化硅缓冲层的厚度为200～600埃。
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