本發(fā)明涉及ito薄膜鍍膜，尤其涉及一種納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝。

背景技術：

1、ito薄膜作為一種優(yōu)秀的透明導電材料，全稱為氧化銦錫薄膜（indium?tinoxide），它具有高透明度、低電阻、優(yōu)良的導電性能和化學穩(wěn)定性，在各個領域（如電子顯示器領域、光伏領域、柔性電子領域等）展現出了廣闊的應用前景。為了保證ito薄膜的性能，通常采用磁控濺射鍍膜技術對ito薄膜鍍膜。但是利用磁控濺射方法制備ito薄膜時，通常要求對基底進行200℃以上的高溫加熱，才能得到品質優(yōu)秀的結晶ito薄膜。理論上，ito結晶溫度很低，80℃便開始結晶，但是ito晶化是需要從外部獲得能量的過程，基底80℃溫度較低，獲得能量的速度慢，ito薄膜晶化速率很慢，晶化程度很低。當基底溫度上升到200℃以上時，ito晶化速率大幅度提升，晶化程度提高，達到相對理想的ito膜質。隨著電子產品的發(fā)展，基底材質的多樣化，諸多材質基板尤其是柔性塑料基板材料無法承受200℃溫度的高溫鍍膜。比如，亞克力樹脂，用聚酯纖維、pet（polyethylene?terephthalate）、pc等柔性材料，還有l(wèi)cd材質面板，oled顯示面板等都不能適合在200℃以上高溫制程。因此在低溫下制備優(yōu)質的高透過率的ito薄膜成為一種挑戰(zhàn)。

技術實現思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝；以解決部分基底材料無法適用目前的磁控濺射鍍膜技術的問題。

2、技術方案：一種納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，包括以下步驟：

3、s1、基片清洗：對待鍍膜基片進行精密清洗；

4、s2、基片裝載：待鍍膜基片在潔凈室裝載到基片治具上，再將裝載待鍍膜基片的基片治具裝載到基片架上；

5、s3、上料：進片室破真空至大氣狀態(tài)，隔膜閥一打開，基片架攜載待鍍膜基片經平移站搬入進片室內；

6、s4、抽粗真空：待鍍膜基片進入進片室后，隔膜閥一關閉，對進片室進行抽粗真空；

7、s5、基片裝卸：抽粗真空完成后，真空門閥打開，基片架攜載待鍍膜基片進入鍍膜室內就位，?隔膜閥二關閉，真空機械手將裝載待鍍膜基片的基片治具從基片架上取下并安裝到旋轉圓鼓對應位置；旋轉圓鼓移位切換后，真空機械手取下已鍍膜基片的基片治具安裝到基片架上，基片架攜載已鍍膜基片的基片治具經出片室破真空進入大氣環(huán)境，按此循環(huán)裝卸至全部鍍膜基片置換完成；

8、s6、基片預處理：基片裝卸完成后，隔膜閥二和隔膜閥三關閉，旋轉圓鼓開始旋轉，鍍膜室抽高真空，并開始用icp離子源進行等離子清洗；

9、s7、ito膜沉積與晶化分區(qū)：通過分子泵排氣、陰極布氣和離子源布氣進行真空氣氛分區(qū)；

10、s8、ito膜分區(qū)分層沉積：基片預處理完成后，鍍膜室抽高真空，抽高真空完成后進行鍍膜陰極布氣，ito膜沉積在陰極前區(qū)域完成；

11、s9、ito膜分區(qū)分層晶化：分層沉積的ito納米級薄層由旋轉圓鼓轉動通過icp高能等離子區(qū)域獲得能量進行后晶化；

12、s10、后鈍化處理：總膜層沉積完成后，陰極電源關閉，icp電源繼續(xù)打開，利用icp高能等離子繼續(xù)鈍化膜層，提升ito膜層品質；

13、s11、破真空：上述制程完成，真空機械手將已鍍膜基片卸載到基片架上，基片架攜載已鍍膜基片進入出片室后，進行破真空至大氣狀態(tài)；

14、s12、基片卸載與置換：破真空完成，隔膜閥四打開，基片架攜載已鍍膜基片至裝卸站，人工置換鍍膜治具或基片作業(yè)；鍍膜完成。

15、優(yōu)選的，在對待鍍膜基片進行精密清洗的時候，清潔效果為基板水滴角小于5°。

16、優(yōu)選的，抽粗真空時，進片室從大氣壓抽真空至1~26.7pa以下。

17、優(yōu)選的，基片預處理過程中，鍍膜室抽高真空至5×10-3~5×10-4pa以下；基片預處理完成后，鍍膜室抽高真空至5×10-4~1×10-4pa。

18、優(yōu)選的，鍍膜陰極布氣的氣體包括：氬氣、氧氣或氫氣。

19、優(yōu)選的，ito膜分層沉積膜厚與設備晶化能力相關，控制在：8~25?之間，鍍膜陰極投入功率：2~10kw之間，旋轉圓鼓轉速：60~120rpm之間。

20、優(yōu)選的，ito晶化氣氛主要包括氬氣和氧氣。

21、優(yōu)選的，ito膜分區(qū)分層晶化時，離子源采用13.56mhz的rf射頻電源，投入功率：3~10kw之間。

22、以上工藝通過納米級分層沉積晶化ito鍍膜設備實現，該設備主要由大氣部分和真空部分組成；其中，大氣部分包括：裝卸站、平移站、基片架、電柜、回流架和基片治具；真空部分包括：進片室、機械手、鍍膜室、旋轉圓鼓、ito陰極、icp離子源、出片室、泵組和分子泵；

23、裝卸站：用于裝卸鍍膜基片及承運傳遞基片架；

24、平移站：用于承運搬送基片架橫向平移，銜接真空與大氣部分傳遞；

25、進片室：在鍍膜室與平移站之間實現真空與大氣過渡，進片室破真空到大氣狀態(tài)，基片架搬入，利用粗抽泵組獲得粗真空狀態(tài)；

26、機械手：用于在基片架與旋轉圓鼓之間真空置換基片治具；

27、鍍膜室：用于提供鍍膜腔室，其內部配置有ito陰極、分子泵和icp離子源；

28、旋轉圓鼓：用于載鍍膜基片，并進行高速旋轉，以保證ito膜分層沉積的質量和后晶化效率以及膜層晶化程度；

29、ito陰極：用于高質量ito薄膜沉積，配置有直流滅弧電源和鍍膜所需的氬氣ar及氧氣o2流量精確控制的進氣系統(tǒng)；

30、icp離子源：用于為ito薄層提供后晶化所需能量及晶化氛圍；

31、出片室：用于在鍍膜室與平移站之間實現真空與大氣過渡，出片室破真空，基片架搬出，基片架搬出后通過粗抽泵組把大氣狀態(tài)過渡到真空狀態(tài)；

32、基片架：用于裝載基片治具，在大氣及真空環(huán)境下循環(huán)運行；

33、粗抽泵組：用于排氣獲得粗真空；

34、電柜：用于設備制御配電；

35、回流架：用于基片架從卸片平移站回流到裝卸站；

36、分子泵：用于設備獲得高真空鍍膜本底。

37、有益效果：本發(fā)明提供了納米級分層沉積和納米級分層晶化的工藝，并通過分層沉積氣氛與晶化氣氛進行分區(qū)相對獨立布氣，實現了低溫80℃下沉積高晶化、沉積高透過率ito膜的方法。解決了各種基板（塑料、pcb、顯示或半導體器件）在低溫下沉積ito晶化程度不足，透過率偏低，均勻性差等性能問題。

技術特征：

1.一種納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，在對待鍍膜基片進行精密清洗的時候，清潔效果為基板水滴角小于5°。

3.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，抽粗真空時，進片室從大氣壓抽真空至1~26.7pa以下。

4.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，基片預處理過程中，鍍膜室抽高真空至5×10-3~5×10-4pa以下；基片預處理完成后，鍍膜室抽高真空至5×10-4~1×10-4pa。

5.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，鍍膜陰極布氣的氣體包括：氬氣、氧氣或氫氣。

6.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，ito膜分層沉積膜厚控制在：8~25?之間，鍍膜陰極投入功率：2~10kw之間，旋轉圓鼓轉速：60~120rpm之間。

7.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，ito晶化氣氛主要包括氬氣和氧氣。

8.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，ito膜分區(qū)分層晶化時，離子源采用13.56mhz的rf射頻電源，投入功率：3~10kw之間。

9.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，該工藝在抽粗真空之前還包括基片清洗、基片裝載和上料；基片清洗：對待鍍膜基片進行精密清洗；基片裝載：待鍍膜基片在潔凈室裝載到基片治具上，再將裝載待鍍膜基片的基片治具裝載到基片架上；上料：進片室破真空至大氣狀態(tài)，隔膜閥一打開，基片架攜載待鍍膜基片經平移站搬入進片室內。

10.根據權利要求1所述的納米級分層沉積晶化ito鍍膜工藝，其特征在于，該工藝在后鈍化處理完成后，還包括破真空和基片卸載與置換；破真空：鍍膜完成后，真空機械手將已鍍膜基片卸載到基片架上，基片架攜載已鍍膜基片進入出片室后，進行破真空至大氣狀態(tài)；基片卸載與置換：破真空完成，隔膜閥四打開，基片架攜載已鍍膜基片至裝卸站，人工置換鍍膜治具或基片作業(yè)；鍍膜完成。

技術總結
本發(fā)明公開了一種納米級分層沉積晶化ITO鍍膜工藝，屬于ITO薄膜鍍膜領域。該工藝包括基片清洗、基片裝載、上料、抽粗真空、基片裝卸、基片預處理、ITO膜沉積與晶化分區(qū)、ITO膜分區(qū)分層沉積、ITO膜分區(qū)分層晶化、后鈍化處理、破真空、基片卸載與置換等步驟。本發(fā)明提供了納米級分層沉積和納米級分層晶化的工藝，并通過分層沉積氣氛與晶化氣氛進行分區(qū)相對獨立布氣，實現了低溫80℃下沉積高晶化、沉積高透過率ITO膜的方法。解決了各種基板（塑料、PCB、顯示或半導體器件）在低溫下沉積ITO晶化程度不足，透過率偏低，均勻性差等性能問題。

技術研發(fā)人員：張永勝,莊炳河,張曉鵬,伍發(fā)根,徐旻生,楊鳳鳴
受保護的技術使用者：奧卓真空設備技術（珠海）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15