CN103290380A - 一种在线反馈ito薄膜特性装置 - Google Patents

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李晨光
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Abstract

本发明属于ITO镀膜技术领域，尤其涉及一种在线反馈ITO薄膜特性装置。它包括ITO靶材、铜背板、冷却装置、工艺气体进气口Ⅰ、工艺气体进气口Ⅱ、反应气体进气口Ⅰ、反应气体进气口Ⅱ、监测光纤探头、基材、镀膜腔室、阴极护罩；ITO靶材绑定于铜背板表面，铜背板的另一面固定有冷却装置；工艺气体进气口Ⅰ、工艺气体进气口Ⅱ置于阴极靶下方，分为左右两路；反应气体进气口Ⅰ、反应气体进气口Ⅱ置于阴极靶上方，分为左右两路；本发明的在线实时监测ITO膜层特性，及时调整由于反应气体分布不均导致膜层异常，有效地提高生产效率与产能，减少了不良率。

Description

一种在线反馈ITO薄膜特性装置
技术领域
本发明属于ITO镀膜技术领域，尤其涉及一种在线反馈ITO薄膜特性装置。
背景技术
    目前，实际生产与实验研究制备ITO导电薄膜广泛采用磁控溅射技术，磁控溅射所利用的环状磁场迫使二次电子跳栏式地沿着环状磁场转圈。相应地，环状磁场控制的区域是等离子体密度最高的部位。在磁控溅射时，可以看见溅射气体——氩气在这部位发出强烈的淡蓝色辉光，形成一个光环。处于光环下的靶材是被离子轰击最严重的部位，会溅射出一条环状的沟槽。环状磁场是电子运动的轨道，环状的辉光和沟槽将其形象地表现了出来。
在阴极溅射中，真空槽中需要充入气体作为媒介，使辉光放电得以启动和维持。最常用的气体是氩气。如果在通入的气体中掺入易与靶材发生反应的气体（如O2，N2等），因而能沉积制得靶材的化合物膜（如靶材氧化物，氮化物等化合物薄膜）。
采用反应磁控溅射镀制ITO薄膜，主要参数为方阻，反射率，透射率，膜层均匀性。不同膜层镀膜过程中若由于偶然现象引起反应气体分布不均匀，直接导致膜层厚度不均，方阻及反射率均发生不均一现象，对于生产造成极大浪费，降低产能及生产效率。
发明内容
本发明为了克服上述缺陷，目的在于提供一种在线反馈ITO薄膜特性装置，本发明采用等离子体发射监测装置探测ITO反应磁控溅射过程中发射光谱，装置探头分布于基材前中后三个方位，在线监测整个镀膜腔室内前中后等离子体发射光谱并通过光纤传出至数据处理装置，显示器显示在线各部分光谱曲线。
反应气体分布变化时，前中后气体流量改变导致等离子体发射光谱发生变化，光谱曲线显示器直接显示出异常，及时调整反应气体分布至正常状态，并保证膜层均匀性。 
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
一种在线反馈ITO薄膜特性装置，它包括ITO靶材、铜背板、冷却装置、工艺气体进气口Ⅰ、工艺气体进气口Ⅱ、反应气体进气口Ⅰ、反应气体进气口Ⅱ、监测光纤探头、基材、镀膜腔室、阴极护罩；
ITO靶材绑定于铜背板表面，铜背板的另一面固定有冷却装置；
工艺气体进气口Ⅰ、工艺气体进气口Ⅱ置于阴极靶下方，分为左右两路；
反应气体进气口Ⅰ、反应气体进气口Ⅱ置于阴极靶上方，分为左右两路；
阴极靶正上方为基材；监测光纤探头放置于反应溅射腔室侧壁反应气体进气口Ⅱ下方。
等离子体发射监测系统和数据处理装置与上述监测光纤探头连接。
所述监测光纤探头的数量为3个，与靶材平行方向等距放置。
所述基材为玻璃基材或者柔性PET基材，靶基距为100mm-150mm。
阴极靶位采用直流单靶位，电源采用直流电源。
采用等离子体发射探测系统实时监测直流反应磁控溅射ITO靶材等离子发射光谱，在线监测ITO磁控溅射特性，实时监控ITO膜层沉积特性。
等离子体发射光谱经通过光纤探头经由光纤传送至腔室外等离子体发射探测装置并由数据处理系统处理。
数据处理装置将光谱信号转换为曲线形式显示于显示器，根据不同探头反馈光谱信息判断各个部分成分并作出及时调整反应气体分布。
本发明与现有技术相比有如下技术优点：
本发明的在线实时监测ITO膜层特性，及时调整由于反应气体分布不均导致膜层异常，有效地提高生产效率与产能，减少了不良率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明俯视角度的结构示意图。
具体实施方式
     下面结合附图1、2对本发明进行详细说明：
一种在线反馈ITO薄膜特性装置，它包括ITO靶材1、铜背板2、冷却装置3、工艺气体进气口Ⅰ4、工艺气体进气口Ⅱ5、反应气体进气口Ⅰ6、反应气体进气口Ⅱ7、监测光纤探头8、基材9、镀膜腔室10、阴极护罩11；
ITO靶材1绑定于铜背板2表面，铜背板2的另一面固定有冷却装置3；
工艺气体进气口Ⅰ4、工艺气体进气口Ⅱ5置于阴极靶下方，分为左右两路；
反应气体进气口Ⅰ6、反应气体进气口Ⅱ7置于阴极靶上方，分为左右两路；
阴极靶正上方为基材9；监测光纤探头8放置于反应溅射腔室侧壁反应气体进气口Ⅱ7下方。
等离子体发射监测系统12和数据处理装置13与上述监测光纤探头8连接。
所述监测光纤探头8的数量为3个，与靶材平行方向等距放置。
所述基材9为玻璃基材或者柔性PET基材，靶基距为100mm-150mm。
阴极靶位采用直流单靶位，电源采用直流电源。
每个探头分别探测前中后三个部分等离子体发射光谱，经由光纤传出至数据处理装置，当反应气体分布变化时，对应等离子体发射光谱发生变化，数据处理装置显示出变化曲线，及时调整反应气体分布使得各部分等离子体发射光谱曲线一致，各部分等离子体发射光谱相同或相近保证了ITO膜层均匀性。
以上所述实施例仅表达了本专利的一种实施方式，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，在不脱离本专利构思的前提下，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，本专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种在线反馈ITO薄膜特性装置，它包括ITO靶材（1）、铜背板（2）、冷却装置（3）、 工艺气体进气口Ⅰ（4）、工艺气体进气口Ⅱ（5）、反应气体进气口Ⅰ（6）、反应气体进气口Ⅱ（7）、监测光纤探头（8）、基材（9）、镀膜腔室（10）、阴极护罩（11）；
其特征在于：ITO靶材（1）绑定于铜背板（2）表面，铜背板（2）的另一面固定有冷却装置（3）；
工艺气体进气口Ⅰ（4）、工艺气体进气口Ⅱ（5）置于阴极靶下方，分为左右两路；
反应气体进气口Ⅰ（6）、反应气体进气口Ⅱ（7）置于阴极靶上方，分为左右两路；
阴极靶正上方为基材（9）；监测光纤探头（8）放置于反应溅射腔室侧壁反应气体进气口Ⅱ（7）下方。
2.根据权利要求1所述的在线反馈ITO薄膜特性装置，其特征在于：等离子体发射监测系统（12）和数据处理装置（13）与上述监测光纤探头（8）连接。
3.根据权利要求1或2所述的在线反馈ITO薄膜特性装置，其特征在于：所述监测光纤探头（8）的数量为3个，与靶材平行方向等距放置。
4.根据权利要求1或2所述的在线反馈ITO薄膜特性装置，其特征在于：所述基材（9）为玻璃基材或者柔性PET基材，靶基距为100mm-150mm。
5.根据权利要求1或2所述的在线反馈ITO薄膜特性装置，其特征在于：阴极靶位采用直流单靶位，电源采用直流电源。
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