Ito薄膜濺射工藝方法及ito薄膜濺射設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ITO薄膜濺射工藝方法和ITO薄膜濺射設(shè)備。其中ITO薄膜濺射工藝包括以下步驟：1）將直流濺射電源的輸出電壓限制到所述直流濺射電源的額定電壓以下，且通過所述直流濺射電源對靶材施加預(yù)定功率；2）向反應(yīng)腔內(nèi)通入工藝氣體，所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力設(shè)定為所述反應(yīng)腔內(nèi)的所述工藝氣體能夠啟輝的預(yù)定壓力，以使所述工藝氣體在所述反應(yīng)腔內(nèi)啟輝；和3）將所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力降低到所述預(yù)定壓力以下且通過所述直流濺射電源對所述靶材施加濺射功率以進行濺射，所述濺射功率大于等于所述預(yù)定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝可降低啟輝時的電壓峰值。
【專利說明】ITO薄膜濺射工藝方法及ITO薄膜濺射設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是涉及一種ITO薄膜濺射工藝方法及ITO薄膜濺射設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于發(fā)光二極管(LED)的巨大市場需求，GaN基LED被廣泛應(yīng)用于大功率照明燈、汽車儀表顯示、大面積的戶外顯示屏、信號燈，以及普通照明等不同領(lǐng)域。
[0003]在LED芯片制造過程中，由于P型GaN的低摻雜和P型歐姆金屬接觸的低透光率會引起較高接觸電阻和低透光率，嚴重影響了 LED芯片整體性能的提高。為提高出光效率和降低接觸電阻，需要開發(fā)適用于P型GaN的透明導(dǎo)電薄膜。ITO薄膜(摻錫氧化銦:IndiumTinOxide)作為一種透明導(dǎo)電薄膜具有可見光透過率高、導(dǎo)電性好、抗磨損、耐腐蝕等優(yōu)點，且ITO薄膜和GaN之間粘附性好，由于這些特性，ITO被廣泛的應(yīng)用于GaN基芯片的電極材料。
[0004]ITO薄膜的制備方法包括噴涂法、化學氣相沉積、蒸發(fā)鍍膜、磁控濺射法等。其中磁控濺射方法制備的ITO薄膜具有低的電阻率、較高的可見光透過率以及較高的重復(fù)性，因此得到廣泛的應(yīng)用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的直流磁控濺射設(shè)備具有反應(yīng)腔體、真空泵系統(tǒng)、承載晶片的基臺、密封在反應(yīng)腔體上的靶材。濺射時DC電源會施加偏壓至靶材，以致反應(yīng)腔體內(nèi)工藝氣體放電而產(chǎn)生等離子體。當?shù)入x子體的能量足夠高時，會使金屬原子逸出靶材表面并沉積在晶片上。在傳統(tǒng)的磁控濺射設(shè)備和工藝中，啟輝階段和濺射階段反應(yīng)腔體內(nèi)的工藝氣體的壓力為2-5mTorr(毫托，lTorr=133Pa)，而且在啟輝階段靶材的負偏壓非常高，換言之，直流濺射電源在啟輝階段的輸出電壓高于直流濺射電源的內(nèi)部默認的額定電壓。但是在濺射階段需要限制直流濺射電源的輸出電壓低于其額定電壓。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中的磁控濺射設(shè)備和工藝中，啟輝過程中直流濺射電源輸出電壓高造成粒子能量較大，對P型GaN膜層的轟擊較大，損傷GaN膜層，導(dǎo)致ITO與GaN層較高的接觸電阻。高的接觸電阻會導(dǎo)致LED芯片高的驅(qū)動電壓和產(chǎn)生更多的熱，并衰減LED器件性能。另外，由于ITO靶材在沉積過程中易發(fā)生靶材“中毒”而產(chǎn)生節(jié)瘤。
[0007]傳統(tǒng)濺射工藝中，直流濺射電源在靶材上施加功率并啟輝濺射。直流濺射電源為常用的濺射電源，輸出功率最大可到2000W，額定電壓為800V，額定電流為5A，其中工藝參數(shù)為:啟輝及濺射氣壓:2.8mTorr ;濺射功率:650W ;靶材功率密度:0.5W/cm2。
[0008]通過檢測可知，濺射電源對靶材輸出功率650W進行啟輝，啟輝瞬間靶材電壓約1000V，由于較高的瞬間電壓會造成濺射粒子的能量過高，造成GaN膜層的損傷，從而造成LED器件正向電壓(VF)值過高，嚴重時可造成VF值升高至6.5V以上(業(yè)界標準一般為
2.9-3.5V)，導(dǎo)致器件性能嚴重下降。
[0009]為此，現(xiàn)有技術(shù)中，提出了在靶材和基臺之間設(shè)置擋板，通入工藝氣體，然后在靶材上施加功率啟輝。這時啟輝瞬間形成的高能粒子將轟擊在擋板上，因此對GaN膜層無損傷。待啟輝數(shù)秒后，移開擋板進行正常的濺射。但是，增加擋板機構(gòu)還會降低TIO薄膜的均勻性，而且設(shè)備的結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜，成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種ITO薄膜濺射工藝方法及ITO薄膜濺射設(shè)備。其能夠?qū)崿F(xiàn)在濺射沉積ITO薄膜過程中大幅減小啟輝電壓，減小啟輝瞬間粒子能量過高對GaN層的轟擊，有效的減小對GaN層的損傷。而且，由于不需要增加新的機構(gòu)，增加了穩(wěn)定性，同時方便工藝進行調(diào)整，薄膜沉積均勻性提高。
[0011]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。
[0012]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提出一種啟輝電壓降低的ITO薄膜濺射工藝方法。
[0013]本實現(xiàn)發(fā)明的目的而提出一種直流濺射電源在啟輝時輸出電壓減低的ITO薄膜濺射設(shè)備。
[0014]本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法，包括以下步驟:1)將直流濺射電源的輸出電壓限制到所述直流濺射電源的額定電壓以下，且通過所述直流濺射電源對靶材施加預(yù)定功率；2)向反應(yīng)腔內(nèi)通入工藝氣體，所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力設(shè)定為所述反應(yīng)腔內(nèi)的所述工藝氣體能夠啟輝的預(yù)定壓力，以使所述工藝氣體在所述反應(yīng)腔內(nèi)啟輝；和3)將所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力降低到所述預(yù)定壓力以下且通過所述直流濺射電源對所述靶材施加濺射功率以進行濺射 ，所述濺射功率大于等于所述預(yù)定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法，適用但不限于LED芯片的制造，采用磁控濺射工藝將ITO薄膜沉積在GaN層上，在沉積工藝過程中，具體而言，在啟輝前降低直流濺射電源的輸出電壓，同時提高反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體的壓力以達到啟輝的目的，由于輸出電壓的降低從而使啟輝時的電壓峰值得以有效降低，進而大幅度降低濺射出的粒子能量，減小對GaN層的轟擊損傷，改善ITO薄膜與GaN層的接觸電阻，降低芯片驅(qū)動電壓，整體提高芯片的性能。而且，由于不需要增加新的機構(gòu)，增加了穩(wěn)定性，同時方便工藝進行調(diào)整，薄膜沉積均勻性提聞。
[0016]另外，根據(jù)本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法，還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0017]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在步驟3)中解除對所述濺射電源的輸出電壓的限制。
[0018]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述額定電壓為800V。
[0019]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述輸出電壓被限制到300V。通過將輸出電壓限制在300V，從而降低啟輝時的電壓峰值，大幅度降低濺射出的粒子能量，減小對GaN層的轟擊損傷。
[0020]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述預(yù)定功率為600W。
[0021]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述濺射功率為大于等于600W且小于等于2000W。
[0022]在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，所述預(yù)定壓力大于5毫托。
[0023]在本發(fā)明的進一步優(yōu)選實施例中，所述預(yù)定壓力大于15毫托。[0024]最優(yōu)地，所述預(yù)定壓力為20毫托。
[0025]本發(fā)明的ITO薄膜濺射設(shè)備，包括:反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔包含頂壁、基片支撐部件和靶材，所述靶材設(shè)置于所述頂壁且與設(shè)在所述反應(yīng)腔室底部的基片支撐部件相對，其特征在于，還包括直流濺射電源，所述直流濺射電源耦接于所述靶材，其中在啟輝階段所述直流濺射電源的輸出電壓被限制到所述直流濺射電源的額定電壓以下且對所述靶材施加預(yù)定功率，以使所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體在預(yù)定壓力下在所述反應(yīng)腔內(nèi)啟輝，以及在啟輝后將所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力降低到所述預(yù)定壓力以下且所述直流濺射電源對所述靶材施加濺射功率以進行濺射，所述濺射功率大于等于所述預(yù)定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的ITO薄膜濺射設(shè)備，可將ITO薄膜均勻地沉積在GaN層上，通過降低直流濺射電源啟輝時的電壓峰值，從而大幅度降低濺射出的粒子能量，減小對GaN層的轟擊損傷，改善ITO薄膜與GaN層的接觸電阻。而且，由于不需要增加新的機構(gòu)，增加了 ITO薄膜濺射設(shè)備的穩(wěn)定性，同時方便工藝進行調(diào)整，薄膜沉積均勻性提高。
[0027]另外，根據(jù)本發(fā)明的ITO薄膜濺射設(shè)備，還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0028]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在啟輝后所述直流濺射電源被解除對其輸出電壓的限制。
[0029]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述額定電壓為800V。
[0030]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述輸出電壓被限制到300V。通過將直流濺射電源的電壓限制在300V，從而降低啟輝時的電壓峰值，大幅度降低濺射出的粒子能量，減小對GaN層的轟擊損傷。
[0031]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述預(yù)定功率為600W。
[0032]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述濺射功率為大于等于6 O O W且小于等于2000W。
[0033]在本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例中，所述預(yù)定壓力大于5毫托。
[0034]在本發(fā)明的進一步優(yōu)選實施例中，所述預(yù)定壓力大于15毫托。
[0035]最優(yōu)地，所述預(yù)定壓力為20毫托。
[0036]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0038]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的ITO薄膜濺射工藝方法的流程圖；
[0039]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的ITO薄膜濺射工藝方法的流程圖；
[0040]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的ITO薄膜濺射設(shè)備的示意圖。
【具體實施方式】
[0041] 下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0042] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時
針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0043]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0044]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0045]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0046]本發(fā)明是基于發(fā)明人以下發(fā)現(xiàn)提出的:在ITO薄膜濺射中，由于啟輝過程中的電壓高造成粒子能量較大，對P型GaN膜層的轟擊較大，損傷GaN膜層，導(dǎo)致ITO與GaN層較高的接觸電阻。因此，只要能夠降低啟輝過程中的電壓就可以解決上述技術(shù)問題。發(fā)明人發(fā)現(xiàn):通過降低和限制濺射電源的輸出電壓并且同時提高反應(yīng)腔體內(nèi)的工藝氣體的壓力，就可以實現(xiàn)啟輝，同時滿足濺射要求。而且，由于啟輝過程中濺射電源的輸出電壓降低，因此，可以避免啟輝瞬間粒子能量過高對GaN層的轟擊，有效的減小對GaN層的損傷。
[0047]下面參照圖1-圖3詳細描述本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法。
[0048]參照圖1和圖3所示，該ITO薄膜濺射工藝方法包括以下步驟:
[0049]I)將直流濺射電源的輸出電壓限制到所述直流濺射電源的額定電壓以下，且通過所述直流濺射電源對靶材2施加預(yù)定功率(SI);
[0050]2)向反應(yīng)腔I內(nèi)通入工藝氣體，所述反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力設(shè)定為所述反應(yīng)腔I內(nèi)的所述工藝氣體能夠啟輝的預(yù)定壓力，以使所述工藝氣體在所述反應(yīng)腔I內(nèi)啟輝
(S2);和
[0051]3)將所述反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力降低到所述預(yù)定壓力以下且通過所述直流濺射電源對所述靶材2施加濺射功率以進行濺射，所述濺射功率大于等于所述預(yù)定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率(S3 )。
[0052]具體而言，參照圖1和圖3所示，本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法，首先限制直流濺射電源(圖未示出)的輸出電壓，使該輸出電壓低于直流濺射電源的額定電壓，同時通過直流濺射電源對靶材2施加預(yù)定功率。由于降低了輸出電壓，因此間接地降低了啟輝時的電壓峰值，從而避免啟輝瞬間粒子能量過高對GaN層的轟擊，有效地減小對GaN層的損傷。
[0053]然后，向反應(yīng)腔I內(nèi)通入工藝氣體例如氬氣(Ar)，工藝氣體的壓力以能夠完成啟輝操作即可。可以理解的是，由于相對于現(xiàn)有技術(shù)降低了直流濺射電源輸出電壓，那么就需要采用提高濺射電壓的方式才能實現(xiàn)啟輝操作，即能夠完成啟輝操作的工藝氣體的壓力高于傳統(tǒng)工藝氣體的壓力。在本發(fā)明實施例中，起輝時的工藝氣體的壓力高于傳統(tǒng)的工藝氣體的壓力(傳統(tǒng)上，起輝時的工藝氣體壓力為2-5毫托，例如2.8毫托，啟輝時輸入電壓為800V，啟輝瞬間該電壓達到1000V)以便順利啟輝。
[0054]最后，在啟輝后，降低反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力，同時直流濺射電源對靶材2施加濺射功率以進行濺射沉積工藝，其中預(yù)定功率<濺射功率<額定功率。
[0055]本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝，適用但不限于LED芯片的制造，采用磁控濺射工藝將ITO薄膜沉積在GaN層上，在沉積工藝過程中，具體而言，在啟輝前降低直流濺射電源的輸出電壓，同時提高反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體的壓力以達到啟輝的目的，由于輸出電壓的降低從而使啟輝時的電壓峰值得以有效降低，進而大幅度降低濺射出的粒子能量，減小對GaN層的轟擊損傷，改善ITO薄膜與GaN層的接觸電阻，降低芯片驅(qū)動電壓，整體提高芯片的性能。而且，由于不需要增加新的機構(gòu)，增加了穩(wěn)定性，同時方便工藝進行調(diào)整，薄膜沉積均勻性提聞。
[0056]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，如圖2所示，步驟SI中輸出電壓被限制到300V且預(yù)定功率為600W，步驟S2中工藝氣體的壓力為20毫托，步驟S3中根據(jù)工藝要求的濺射功率在600W-2000W之間。
[0057]具體地說，參照圖2所示，首先，將直流濺射電源的輸出電壓限制到300V，且通過直流濺射電源對靶材2施加600W功率。
[0058]然后，向反應(yīng)腔I內(nèi)通入工藝氣體例如氬氣，使反應(yīng)腔I內(nèi)的氣體壓力達到20毫托，以使工藝氣體在反應(yīng)腔I內(nèi)啟輝。
[0059]最后，降低反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力(例如，降低至2-5毫托)且根據(jù)工藝要求通過直流濺射電源對靶材2施加600W-2000W中任意大小的濺射功率以進行濺射。
[0060]進一步地，在該優(yōu)選實施例中，在步驟S3中解除對直流濺射電源的輸出電壓的限制，例如優(yōu)選改為輸出額定電壓，其中在該優(yōu)選實施例中，直流濺射電源的額定電壓為800V，也就是說，在步驟S3中，降低反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力，同時解除直流濺射電源的300V的輸出電壓，可改為輸出800V的額定電壓，同時根據(jù)工藝要求對靶材2施加600W-2000W中任意大小的濺射功率以進行濺射。
[0061]通過多次實際測量，采用該優(yōu)選實施例的步驟，啟輝時電壓峰值為380V，遠低于現(xiàn)有技術(shù)中1000V的電壓峰值，從而避免啟輝瞬間粒子能量過高對GaN層的轟擊，有效的減小對GaN層的損傷。
[0062]當然，本發(fā)明不限于此，在本發(fā)明的其它實施例中，步驟S2中的工藝氣體的壓力也可為其它壓力值，只要能夠滿足啟輝要求即可。
[0063]例如，在本發(fā)明的另一個實施例中，步驟S2中的工藝氣體在啟輝時的壓力可以大于5毫托，即預(yù)定壓力大于5毫托，例如為10毫托，對于其它參數(shù)，則可均與上述優(yōu)選實施例的相同，在此不再贅述。[0064]再如，在本發(fā)明的再一個實施例中，步驟S2中的工藝氣體在啟輝時的壓力大于15毫托，即預(yù)定壓力大于15毫托，例如為20毫托，對于其它參數(shù)，則可均與上述優(yōu)選實施例的相同，在此不再贅述。
[0065]下面參考圖3描述本發(fā)明的ITO薄膜濺射設(shè)備。
[0066]如圖3所示，ITO薄膜濺射設(shè)備包括反應(yīng)腔I和直流濺射電源(圖未示出)。
[0067]其中反應(yīng)腔I包含頂壁11、腔體12、基片支撐部件13和靶材2，靶材2設(shè)置于頂壁11且與設(shè)在反應(yīng)腔I室底部的基片支撐部件13相對。
[0068]具體而言，腔體12可為圓筒形腔體，基片支撐部件13例如基臺設(shè)在腔體12的內(nèi)底部，用于支撐基片7。靶材2密封在腔體12的頂部，頂壁11設(shè)在靶材2上，頂壁11和靶材2之間可設(shè)有去離子水3。
[0069]如圖3所示，腔體12外還設(shè)有工藝氣體源4，用于向腔體12內(nèi)供入工藝氣體例如氬氣，在工藝氣體源4與腔體12之間還可設(shè)有流量計5，用于檢測氣體流量。另外，腔體12外還設(shè)有真空泵系統(tǒng)6，真空泵系統(tǒng)6可對腔體12內(nèi)抽氣。可以理解的是，關(guān)于基片支撐部件13、工藝氣體源4、真空泵系統(tǒng)6等均已為現(xiàn)有技術(shù)，且為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，這里不再詳細描述。
[0070]直流濺射電源耦接于靶材2，其中在啟輝階段直流濺射電源的輸出電壓被限制到直流濺射電源的額定電壓以下且對靶材2施加預(yù)定功率，以使反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體在預(yù)定壓力下在反應(yīng)腔I內(nèi)啟輝，以及在啟輝后將反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力降低到預(yù)定壓力以下(例如，且直流濺射電源對靶材2施加濺射功率以進行濺射，濺射功率大于等于預(yù)定功率且小于等于濺射電源的額定功率?？梢岳斫獾氖?，在本發(fā)明實施例中，起輝時的工藝氣體的壓力高于傳統(tǒng)的工藝氣體的壓力(傳統(tǒng)上，起輝時的工藝氣體壓力為2-5毫托，例如2.8毫托，啟輝時輸入電壓為800V，啟輝瞬間該電壓達到1000V)以便順利啟輝。
[0071]根據(jù)本發(fā)明實施例的ITO薄膜濺射設(shè)備，可將ITO薄膜均勻地沉積在GaN層上，通過降低直流濺射電源啟輝時的電壓峰值，從而大幅度降低濺射出的粒子能量，減小對GaN層的轟擊損傷，改善ITO薄膜與GaN層的接觸電阻。而且，由于不需要增加新的機構(gòu)，增加了 ITO薄膜濺射設(shè)備的穩(wěn)定性，同時方便工藝進行調(diào)整，薄膜沉積均勻性提高。
[0072]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在啟輝前，直流濺射電源輸出電壓被限制到300V且預(yù)定功率為600W，在啟輝時控制腔體12內(nèi)的工藝氣體的壓力為20毫托，在啟輝后根據(jù)工藝要求控制直流濺射電源的濺射功率在600W-2000W之間。
[0073]具體地說，在該優(yōu)選實施例中，首先將直流濺射電源的輸出電壓限制到300V，且控制直流濺射電源對靶材2施加600W功率。
[0074]然后，向反應(yīng)腔I內(nèi)通入工藝氣體例如氬氣，使反應(yīng)腔I內(nèi)的氣體壓力達到20毫托，以使工藝氣體在反應(yīng)腔I內(nèi)啟輝。
[0075]最后，降低反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力(例如降低至2-5毫托)且根據(jù)工藝要求控制直流濺射電源對靶材2施加600W-2000W中任意大小的濺射功率以進行濺射。
[0076]進一步地，在該優(yōu)選實施例中，在啟輝后直流濺射電源被解除對其輸出電壓的限制，例如優(yōu)選改為輸出額定電壓，其中在該優(yōu)選實施例中，直流濺射電源的額定電壓為800V，也就是說，在啟輝后降低反應(yīng)腔I內(nèi)的工藝氣體壓力，同時解除直流濺射電源的300V的輸出電壓，可改為輸出800V的額定電壓，同時根據(jù)工藝要求對靶材2施加600W-2000W中任意大小的濺射功率以進行濺射。
[0077]通過多次實際測量，啟輝時電壓峰值為380V，遠低于現(xiàn)有技術(shù)中1000V的電壓峰值，從而避免啟輝瞬間粒子能量過高對GaN層的轟擊，有效地減小對GaN層的損傷。
[0078]當然，本發(fā)明不限于此，在本發(fā)明的其它實施例中，在啟輝時工藝氣體的壓力也可為其它壓力值，只要能夠滿足啟輝要求即可。
[0079]例如，在本發(fā)明的另一個實施例中，在啟輝時工藝氣體的啟輝壓力大于5毫托，SP預(yù)定壓力大于5毫托，例如為10毫托，對于其它參數(shù)，則可均與上述優(yōu)選實施例的相同，在此不再贅述。
[0080]再如，在本發(fā)明的再一個實施例中，在啟輝時工藝氣體的啟輝壓力大于15毫托，即預(yù)定壓力大于15毫托，例如為20毫托，對于其它參數(shù)，則可均與上述優(yōu)選實施例的相同，在此不再贅述。
[0081]需要說明的是，本發(fā)明的ITO薄膜濺射設(shè)備的其它構(gòu)成例如磁控管等均已為現(xiàn)有技術(shù)，且為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，這里不再詳細說明。
[0082]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的 至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0083]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將直流濺射電源的輸出電壓限制到所述直流濺射電源的額定電壓以下，且通過所述直流濺射電源對靶材施加預(yù)定功率； 2)向反應(yīng)腔內(nèi)通入工藝氣體，所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力設(shè)定為所述反應(yīng)腔內(nèi)的所述工藝氣體能夠啟輝的預(yù)定壓力，以使所述工藝氣體在所述反應(yīng)腔內(nèi)啟輝；和 3)將所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力降低到所述預(yù)定壓力以下且通過所述直流濺射電源對所述靶材施加濺射功率以進行濺射，所述濺射功率大于等于所述預(yù)定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，在步驟3)中解除對所述濺射電源的輸出電壓的限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述額定電壓為800V。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述輸出電壓被限制到300V。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述預(yù)定功率為600W。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述濺射功率為大于等于600W且小于等于2000W。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述預(yù)定壓力大于5毫托。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述預(yù)定壓力大于15暈托。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述預(yù)定壓力為20毫托。
10.一種ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，包括:反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔包含頂壁、基片支撐部件和靶材，所述靶材設(shè)置于所述頂壁且與設(shè)在所述反應(yīng)腔室底部的基片支撐部件相對，其特征在于，還包括直流濺射電源，所述直流濺射電源耦接于所述靶材，其中在啟輝階段所述直流濺射電源的輸出電壓被限制到所述直流濺射電源的額定電壓以下且對所述靶材施加預(yù)定功率，以使所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體在預(yù)定壓力下在所述反應(yīng)腔內(nèi)啟輝，以及在啟輝后將所述反應(yīng)腔內(nèi)的工藝氣體壓力降低到所述預(yù)定壓力以下且所述直流濺射電源對所述靶材施加濺射功率以進行濺射，所述濺射功率大于等于所述預(yù)定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，在啟輝后所述直流濺射電源被解除對其輸出電壓的限制。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，所述額定電壓為800V。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，所述輸出電壓被限制到300V。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定功率為600W。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，所述濺射功率為大于等于600W且小于等于2000W。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定壓力大于5毫托。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定壓力大于15毫托。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 7所述的ITO薄膜濺射設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)定壓力為20毫托。
【文檔編號】C23C14/34GK103938164SQ201310023126
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月22日
【發(fā)明者】耿波, 葉華, 文利輝, 楊玉杰, 夏威, 王厚工, 丁培軍 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責任公司