CN114231902A - 一种氧化铟锡薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化铟锡薄膜的制备方法,包括:对基片进行预清洗处理,并对清洗后的基片进行烘干处理;其中,所述基片为陶瓷或玻璃;将烘干后的基片放入真空腔内,在真空度为1*10‑6Torr、机台转速为20r/min的条件下,对靶进行预溅射5min,以清洗靶面;其中,靶以铟锡氧化物作为靶材;控制真空腔的温度为120℃~150℃,在真空度为4.5*10‑1Pa~5.5*10‑1Pa、机台转速为20r/min的条件下,向真空腔内通入氩气和氧气,并对氧化铟锡靶材进行溅射,相应形成氧化铟锡薄膜;其中,氩气和氧气的体积比为20:1;在退火温度为300℃的条件下,将获得的镀膜基片退火处理40min。采用本发明的技术方案能够制备出厚度均匀性较好且稳定性较好的ITO薄膜。

Description

一种氧化铟锡薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及微电子加工技术领域,尤其涉及一种氧化铟锡薄膜的制备方法。
背景技术
氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜的制作过程是将一种材料(薄膜材料)转移到另一种材料(基板)的表面,形成和基板牢固结合的薄膜的过程。常用的ITO薄膜制备工艺有直流溅射或射频磁控溅射、化学气相沉积、真空反应蒸发、喷射热分解和脉冲激光沉积等。目前,对TFT(Thin-Film Transistor)基板进行防静电的方法大多采用直流溅射镀膜或蒸发镀膜的方法在TFT基板上制备ITO薄膜,而采用直流溅射镀膜及蒸发镀膜所制备的ITO薄膜的厚度均匀性较差,且ITO薄膜的性能稳定性较差。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种氧化铟锡薄膜的制备方法,能够制备出厚度均匀性较好且稳定性较好的ITO薄膜。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种氧化铟锡薄膜的制备方法,包括:
对基片进行预清洗处理,并对清洗后的基片进行烘干处理;其中,所述基片为陶瓷或玻璃;
将烘干后的基片放入真空腔内,在真空度为1*10-6Torr、机台转速为20r/min的条件下,对靶进行预溅射5min,以清洗靶面;其中,靶以铟锡氧化物作为靶材;
控制真空腔的温度为120℃~150℃,在真空度为4.5*10-1Pa~5.5*10-1Pa、机台转速为20r/min的条件下,向真空腔内通入氩气和氧气,并对氧化铟锡靶材进行溅射,相应形成氧化铟锡薄膜;其中,氩气和氧气的体积比为20:1;
在退火温度为300℃的条件下,将获得的镀膜基片退火处理40min。
进一步地,所述对基片进行预清洗处理,具体包括:
将基片放置在去离子水中浸泡15min;
将基片放置在丙酮中超声清洗20min;
将基片放置在乙醇中超声清洗10min;
将基片放置在去离子水中超声清洗15min~25min。
进一步地,氩气和氧气的总气压为0.5Pa。
进一步地,溅射电压为350V~400V。
进一步地,溅射功率为800W~1200W。
进一步地,所述镀膜基片的厚度为0.1nm~0.25nm。
与现有技术相比,本发明实施例提供了一种氧化铟锡薄膜的制备方法,通过对基片进行预清洗处理,并对清洗后的基片进行烘干处理;其中,所述基片为陶瓷或玻璃;将烘干后的基片放入真空腔内,在真空度为1*10-6Torr、机台转速为20r/min的条件下,对靶进行预溅射5min,以清洗靶面;其中,靶以铟锡氧化物作为靶材;控制真空腔的温度为120℃~150℃,在真空度为4.5*10-1Pa~5.5*10-1Pa、机台转速为20r/min的条件下,向真空腔内通入氩气和氧气,并对氧化铟锡靶材进行溅射,相应形成氧化铟锡薄膜;其中,氩气和氧气的体积比为20:1;从而能够制备出厚度均匀性较好且稳定性较好的ITO薄膜,有利于提高TFT基板的防静电效果,同时,该方法工艺简单,制作成本低。
附图说明
图1是本发明提供的一种氧化铟锡薄膜的制备方法的一个优选实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种氧化铟锡薄膜的制备方法,参见图1所示,是本发明提供的一种氧化铟锡薄膜的制备方法的一个优选实施例的流程图,所述方法包括步骤S11至步骤S14:
步骤S11、对基片进行预清洗处理,并对清洗后的基片进行烘干处理;其中,所述基片为陶瓷或玻璃;
步骤S12、将烘干后的基片放入真空腔内,在真空度为1*10-6Torr、机台转速为20r/min的条件下,对靶进行预溅射5min,以清洗靶面;其中,靶以铟锡氧化物作为靶材;
步骤S13、控制真空腔的温度为120℃~150℃,在真空度为4.5*10-1Pa~5.5*10- 1Pa、机台转速为20r/min的条件下,向真空腔内通入氩气和氧气,并对氧化铟锡靶材进行溅射,相应形成氧化铟锡薄膜;其中,氩气和氧气的体积比为20:1;
步骤S14、在退火温度为300℃的条件下,将获得的镀膜基片退火处理40min。
作为上述方案的改进,所述对基片进行预清洗处理,具体包括:
将基片放置在去离子水中浸泡15min;
将基片放置在丙酮中超声清洗20min;
将基片放置在乙醇中超声清洗10min;
将基片放置在去离子水中超声清洗15min~25min。
作为上述方案的改进,氩气和氧气的总气压为0.5Pa。
作为上述方案的改进,溅射电压为350V~400V。
作为上述方案的改进,溅射功率为800W~1200W。
作为上述方案的改进,所述镀膜基片的厚度为0.1nm~0.25nm。
在具体实施时,首先在清洗槽中对基片(基片为陶瓷或玻璃)进行预清洗处理,其中,预清洗主要包括将基片放置在去离子水中浸泡15分钟,接着将基片放置在丙酮中超声清洗20分钟,之后将基片放置在乙醇中超声清洗10分钟,最后将基片放置在去离子水中超声清洗15分钟~25分钟,以去除基片表面的脏污和灰尘等;清洗完成后依次经过冷风、热风干燥,以对清洗后的基片进行烘干处理;然后将烘干后的基片放入真空腔内,在真空腔的真空度为1*10-6Torr、机台转速为20r/min的条件下,使用离子枪对靶(靶以铟锡氧化物作为靶材)进行预溅射5min,以清洗靶面,其中,机台具体指承载基片的机台;接着对真空腔进行加热,以控制真空腔内的温度稳定在120℃~150℃范围内,并且在真空腔的真空度为4.5*10- 1Pa~5.5*10-1Pa、机台转速为20r/min的条件下,向真空腔内通入氩气和氧气,并对氧化铟锡靶材进行溅射,相应形成氧化铟锡薄膜;其中,氩气和氧气的体积比为20:1,氩气和氧气的总气压为0.5Pa,氩气作为工艺气体,氧气作为反应气体,溅射时采用的溅射电压为350V~400V,溅射功率为800W~1200W;最后在焗炉内的退火温度为300℃的条件下,将获得的镀膜基片退火处理40分钟,冷却后即获得镀覆ITO薄膜的基片,镀膜基片的厚度为0.1纳米~0.25纳米。
需要说明的是,在向真空腔内通入氩气和氧气时,对通入的氩气和氧气的流量不作具体限定,只需保证氩气和氧气的体积比为20:1即可。
综上,本发明实施例所提供的一种氧化铟锡薄膜的制备方法,通过对基片进行预清洗处理,并对清洗后的基片进行烘干处理;其中,所述基片为陶瓷或玻璃;将烘干后的基片放入真空腔内,在真空度为1*10-6Torr、机台转速为20r/min的条件下,对靶进行预溅射5min,以清洗靶面;其中,靶以铟锡氧化物作为靶材;控制真空腔的温度为120℃~150℃,在真空度为4.5*10-1Pa~5.5*10-1Pa、机台转速为20r/min的条件下,向真空腔内通入氩气和氧气,并对氧化铟锡靶材进行溅射,相应形成氧化铟锡薄膜;其中,氩气和氧气的体积比为20:1;从而能够制备出厚度均匀性较好且稳定性较好的ITO薄膜,有利于提高TFT基板的防静电效果,同时,该方法工艺简单,制作成本低。
另外,溅射时采用的溅射电压为350V~400V,溅射功率为800W~1200W,溅射电压和溅射功率均低于传统的直流磁控溅射镀膜和蒸发镀膜,能耗低,较为节能环保,有利于降低制备成本。
以上所述仅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,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种氧化铟锡薄膜的制备方法,其特征在于,包括:
对基片进行预清洗处理,并对清洗后的基片进行烘干处理;其中,所述基片为陶瓷或玻璃;
将烘干后的基片放入真空腔内,在真空度为1*10-6Torr、机台转速为20r/min的条件下,对靶进行预溅射5min,以清洗靶面;其中,靶以铟锡氧化物作为靶材;
控制真空腔的温度为120℃~150℃,在真空度为4.5*10-1Pa~5.5*10-1Pa、机台转速为20r/min的条件下,向真空腔内通入氩气和氧气,并对氧化铟锡靶材进行溅射,相应形成氧化铟锡薄膜;其中,氩气和氧气的体积比为20:1;
在退火温度为300℃的条件下,将获得的镀膜基片退火处理40min。
2.如权利要求1所述的氧化铟锡薄膜的制备方法,其特征在于,所述对基片进行预清洗处理,具体包括:
将基片放置在去离子水中浸泡15min;
将基片放置在丙酮中超声清洗20min;
将基片放置在乙醇中超声清洗10min;
将基片放置在去离子水中超声清洗15min~25min。
3.如权利要求1所述的氧化铟锡薄膜的制备方法,其特征在于,氩气和氧气的总气压为0.5Pa。
4.如权利要求1所述的氧化铟锡薄膜的制备方法,其特征在于,溅射电压为350V~400V。
5.如权利要求1所述的氧化铟锡薄膜的制备方法,其特征在于,溅射功率为800W~1200W。
6.如权利要求1~5任一项所述的氧化铟锡薄膜的制备方法,其特征在于,所述镀膜基片的厚度为0.1nm~0.25nm。
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