CN104962865A

CN104962865A - 一种离子源辅助ito膜热蒸镀工艺

Info

Publication number: CN104962865A
Application number: CN201510393573.XA
Authority: CN
Inventors: 龚裕; 范辛
Original assignee: Jing Bang Optical Products (changshu) Co Ltd
Current assignee: Jing Bang Optical Products (changshu) Co Ltd
Priority date: 2015-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2015-10-07

Abstract

本发明公开了一种离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，包括以下步骤：A、将基板清洗干净后夹装在镀膜伞上置于镀膜室内；B、镀膜室抽真空并对基板进行加热；C、在镀膜室中的真空条件及基板的温度达到设定值时，镀膜伞进行转动；D、开启离子源并设定离子源工作参数，产生高能离子对基板表面进行清扫；E、开启电子枪产生电子束轰击坩埚中ITO膜料，并导入高纯氧气至导氧真空度；F、以设定蒸发速率蒸发ITO膜料，所述ITO膜料在基板表面沉积到设定厚度时，结束蒸镀。该工艺方法可以有效降低基板加热温度，提高蒸镀效率，减少能耗。

Description

一种离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺

技术领域

本发明涉及一种ITO膜镀膜工艺，特别是涉及一种离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺。

背景技术

ITO导电膜玻璃是国际上70年代初研制成功的一种新型材料，是制造液晶平板显示器(LCD)的主要材料。LCD顺应时代发展的潮流，作为人机接口产品而获得高速增长。另外，ITO膜玻璃可以制作成多种特种功能玻璃，如用于飞机、火车、汽车等风挡玻璃，坦克激光测距仪、潜望镜观察窗；液晶调光玻璃、电加热玻璃、电致变色玻璃、电磁屏蔽玻璃等。

ITO导电膜玻璃是在钠钙基或硅硼基基片玻璃的基础上，利用磁控溅射或真空蒸镀等的方法镀上一层氧化铟锡(俗称ITO，Indium Tin Oxide)薄膜加工制作成的。ITO导电玻璃按电阻分，分为高电阻玻璃(电阻在150～500欧姆)、普通玻璃(电阻在60～150欧姆)、低电阻玻璃(电阻小于60欧姆)。高电阻玻璃一般用于静电防护、触控屏幕制作用；普通玻璃一般用于TN类液晶显示器和电子抗干扰；低电阻玻璃一般用于STN液晶显示器和透明线路板。

ITO透明导电膜的镀制可以采用多种方法，有磁控溅射法、真空蒸镀法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、喷涂法等工艺。目前采用较广的是直流磁控溅射法，改工艺具有膜层厚度均匀、重复性好、稳定、可镀大面积基片、可在低温下镀制，适用于大规模工业化生产；但改工艺对设备的真空要求较高，膜的光电性能对各种溅射参数的变化比较敏感，因此工艺调节比较困难，同时靶材的利用率也比较低，生产成本较高。传统的真空蒸镀法被广泛应用于制备铝膜和各种光学薄膜等生产中，由于具有设备简单、沉积速率高等优点，这种方法也可用于制备ITO薄膜；但要得到性能优良的薄膜，沉积时基片必须加热到较高的温度，而且必须进行热处理。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，解决ITO膜真空热蒸镀工艺需要较高的基板及镀膜温度造成能耗高、镀膜效率低的问题。

本发明的技术方案是这样的：一种离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，包括以下步骤：A、将基板清洗干净后夹装在镀膜伞上置于镀膜室内；B、镀膜室抽真空并对基板进行加热；C、在镀膜室中的真空条件及基板的温度达到设定值时，镀膜伞进行转动；D、开启离子源并设定离子源工作参数，产生高能离子对基板表面进行清扫；E、开启电子枪产生电子束轰击坩埚中ITO膜料，并导入高纯氧气至导氧真空度；F、以设定蒸发速率蒸发ITO膜料，所述ITO膜料在基板表面沉积到设定厚度时，结束蒸镀。

优选的，所述离子源工作参数是电压70～85V，电流335～360mA，中和器比例145～165％。

优选的，所述步骤B中镀膜室抽真空至2.5×10^-3Pa，所述步骤E中导氧真空度为2.5～3.0×10^-2Pa。

优选的，所述步骤B中基板加热至180～230℃。

优选的，所述ITO膜料组分质量比为In₂O₃︰SnO₂＝9︰1。

优选的，所述设定蒸发速率为

优选的，所述镀膜室内设置水晶振子，所述ITO膜料在水晶振子表面沉积，由所述水晶振子感应基板表面沉积的ITO膜厚度。

本发明所提供的技术方案的有益效果是：1)使用离子源辅助处理工艺，可在一般温度下进行镀膜，提高了生产效率(可达每日18～20炉)，减少了能耗，节约了生产成本；2)使用Ф1800装置高效镀膜伞具，最大可镀面积为单片20″×20″基板(可放置4片)；3)采用9︰1ITO膜料能很好的得到低阻值薄膜，使用的ITO膜料可反复使用，减少了损耗，提高了利用率；4)通过此工艺生产的ITO导电膜产品，其光电性能良好(透光率≥91％，表面阻值≤200欧姆)；5)耐久性满足使用要求，耐摩擦、耐药品、耐酸性等试验后，表面阻值变化率≤10％；6)应用此工艺镀制的ITO导电膜产品表面外观缺陷可达20μm以下，可满足高端触屏使用要求。

附图说明

图1为镀膜室结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请结合图1，本实施例涉及的离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺主要包括以下步骤：

A、将基板1表面用超声波清洗装置清洗干净后装夹到Ф1800装置镀膜室2中间的镀膜伞3上，该伞具可放置单片20″×20″基板1四片，镀膜伞3下方放置水晶振子4；B、关上镀膜室2炉门进行抽真空，使镀膜室内真空度达到2.5×10^-3Pa，同时，利用镀膜室上方的加热板5对镀膜伞3上的基板1进行加热至180～230℃；C、在镀膜室2中的真空度及基板1温度达到设定值时，镀膜伞3进行高速转动，开始进行蒸镀过程；D、开启离子源6，离子源6工作参数是电压70～85V，电流335～360mA，中和器比例145～165％，产生高能离子对基板1表面进行清扫；E、利用电子枪7产生的电子束轰击钼制坩埚8中的ITO膜料9，ITO膜料9组分质量比为In₂O₃︰SnO₂＝9︰1，使其气化上升，并导入反应气体——高纯氧气，使导氧真空度为2.5～3.0×10^-2Pa；F、ITO膜料9在高能离子作用下，控制其蒸发速率达到设定蒸发速率膜料致密地沉积在基板1及水晶振子4表面，通过水晶振子4的感应，对基板1上沉积的膜料厚度进行控制，在膜料厚度达到设定值时一般为10～20nm，自动关闭电子枪7、离子源6等，蒸镀过程结束。不同工艺参数获得的产品表面阻值如下表所示

序号1～5的产品在经过耐磨性(用耐摩擦专用橡皮，负重500g，来回摩擦样品表面膜层100次，擦拭速度为40次/分钟，摩擦距离为20mm，擦拭后确认膜层表面状态)、耐酸性(将样品放入6％wt浓度的盐酸溶液中，浸泡5分钟后用清水洗净，在常温下放置4小时)、耐溶剂性(将样品放入纯度99.5％以上的酒精中，浸泡5分钟后，在常温下放置4小时)、热稳定性(将样品放入温度150±5℃的环境中，放置1小时后，常温下放置4小时)和高温高湿(将样品放入温度为60℃，湿度为90％的环境中，放置时间240小时后取出，在常温下放置4小时)试验后表面阻值变化率均小于10％。

Claims

1.一种离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，其特征在于，包括以下步骤：A、将基板清洗干净后夹装在镀膜伞上置于镀膜室内；B、镀膜室抽真空并对基板进行加热；C、在镀膜室中的真空条件及基板的温度达到设定值时，镀膜伞进行转动；D、开启离子源并设定离子源工作参数，产生高能离子对基板表面进行清扫；E、开启电子枪产生电子束轰击坩埚中ITO膜料，并导入高纯氧气至导氧真空度；F、以设定蒸发速率蒸发ITO膜料，所述ITO膜料在基板表面沉积到设定厚度时，结束蒸镀。

2.根据权利要求1所述的离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，其特征在于：所述离子源工作参数是电压70～85V，电流335～360mA，中和器比例145～165％。

3.根据权利要求1所述的离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，其特征在于：所述步骤B中镀膜室抽真空至2.5×10^-3Pa，所述步骤E中导氧真空度为2.5～3.0×10^-2Pa。

4.根据权利要求1所述的离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，其特征在于：所述步骤B中基板加热至180～230℃。

5.根据权利要求1所述的离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，其特征在于：所述ITO膜料组分质量比为In₂O₃︰SnO₂＝9︰1。

6.根据权利要求1所述的离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，其特征在于：所述设定蒸发速率为

7.根据权利要求1所述的离子源辅助ITO膜热蒸镀工艺，其特征在于：所述镀膜室内设置水晶振子，所述ITO膜料在水晶振子表面沉积，由所述水晶振子感应基板表面沉积的ITO膜厚度。