一种ITO薄膜的制备装置及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115181937A(43)申请公布日2022.10.14(21)申请号202210980917.7(22)申请日2022.08.16(71)申请人喀什大学地址844000新疆维吾尔自治区喀什地区喀什市学府大道380号(72)发明人杨淑敏舒永春(74)专利代理机构北京知呱呱知识产权代理有限公司11577专利代理师朱芳(51)Int.Cl.C23C14/08(2006.01)C23C14/35(2006.01)C23C14/56(2006.01)B01D46/30(2006.01)B01D53/26(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种ITO薄膜的制备装置及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种ITO薄膜的制备装置及其制备方法，具体涉及半导体光电材料技术领域。所述装置包括马弗炉、隔热单元、分子筛滤器单元、溅射腔、气阀、涡轮泵和机械泵；其中，经马弗炉加热的气体通过分子筛滤器单元除杂，进入溅射腔内；溅射腔内的气压通过气阀、涡轮泵和机械泵进行控制；隔热单元包在马弗炉和分子筛滤器单元外侧。本发明提供的ITO薄膜是通过在ITO薄膜制备过程中在基底不加温的情况下，直接给溅射气体加温，并通过5A分子筛去除水汽、CO2等杂质气体，使基底受热更均匀，提升ITO薄膜结晶程度，有效降低ITO薄膜的电阻率，提高了ITO薄膜的电学性能和光学性能，进一步的提高了使用此ITO薄膜的电子器件的光电性能，提升了其应用效率。CN115181937ACN115181937A权利要求书1/1页1.一种ITO薄膜的制备装置，其特征在于，包括：马弗炉、隔热单元、分子筛滤器单元、溅射腔、气阀、涡轮泵和机械泵；其中，经马弗炉加热的气体通过分子筛滤器单元除杂后，进入溅射腔内；溅射腔内的气压通过气阀、涡轮泵和机械泵进行控制；隔热单元包在马弗炉和分子筛滤器单元外侧。2.根据权利要求1所述一种ITO薄膜的制备装置，其特征在于，所述分子筛滤器单元含5A分子筛。3.根据权利要求2所述一种ITO薄膜的制备装置，其特征在于，所述溅射腔内设有冷却系统、电极单元、靶材放置单元和基片放置单元。4.根据权利要求3所述一种ITO薄膜的制备装置，其特征在于，所述溅射腔内设有磁控溅射单元。5.根据权利要求4所述一种ITO薄膜的制备装置，其特征在于，所述靶材放置单元和基片放置单元之间的距离为50～75mm。6.利用权利要求1‑5任一所述装置制备ITO薄膜的方法，其特征在于，包括：步骤一，将ITO靶材放置在靶材放置单元上，在基片放置单元上安装预处理的基底；步骤二，打开气阀、机械泵和涡轮泵，将溅射腔抽真空至0.4×10‑6Tor～10×10‑6Tor；步骤三，马弗炉加温至200～500℃，溅射气体氩气通过马弗炉加热后进入分子筛滤器单元除去水蒸气和二氧化碳，进入溅射腔内，设置溅射压强和溅射功率，先进行预溅射，再进行镀膜后得到ITO薄膜。7.根据权利要求6所述制备ITO薄膜的方法，其特征在于，所述基底预处理的方法为用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗，清洗时间20min，再用氮气干燥处理。8.根据权利要求6所述制备ITO薄膜的方法，其特征在于，所述靶材是纯度为99.99％的氧化铟锡陶瓷靶材，靶材直径为76mm。9.根据权利要求6所述制备ITO薄膜的方法，其特征在于，所述氩气流量设置为30～50sccm；和/或，所述基底温度为室温；和/或，所述溅射压强大小为0.2～0.6Pa；和/或，所述溅射功率为105～125W。10.根据权利要求6所述制备ITO薄膜的方法，其特征在于，所述预溅射的时间为时间为20min；和/或，所述镀膜时间为3～5min。2CN115181937A说明书1/5页一种ITO薄膜的制备装置及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体光电材料技术领域，具体涉及一种提高ITO薄膜光电性能的溅射装置和方法。背景技术[0002]氧化铟锡薄膜由于具有低电阻率、高可见光透过率等优良的物理特性，被广泛应用于触控屏、平板显示、太阳能薄膜电池等行业。ITO薄膜的光学和电学性能的好坏，直接关系着触控屏、平板显示、太阳能电池的应用效率及性能的优良。ITO薄膜的性能受到的影响因素较多，其中实验工艺对ITO薄膜性能具有较大影响。在现有技术中，一般通过磁控溅射的方式制备ITO薄膜，在制备过程中通常要向工艺腔室中通入Ar气，基底直接加温溅射制备ITO薄膜，但通过这种方式通入的Ar气含有一定的水汽、CO2等杂质气体，同时，对基底加温仅局部受热，易造成基底尤其大块薄膜受热不均，薄膜结晶程度减弱，使得制备出的ITO薄膜的光电性能减弱，进而影响相应电子器件性能和应用。发明内容[0003]为此，本发明提供一种ITO薄膜的制备装置及其制备方法，以解