Ito薄膜濺射工藝方法及ito薄膜濺射設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ITO薄膜濺射工藝方法及ITO薄膜濺射設備。所述方法包括以下步驟：在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，并通過直流濺射電源對靶材施加預定功率；在預定時間之后向反應腔內(nèi)通入工藝氣體，以使工藝氣體在反應腔內(nèi)啟輝；在啟輝之后，通過直流濺射電源對靶材施加濺射功率以進行濺射，濺射功率大于等于所述預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薄膜濺射工藝方法，能夠大幅減小啟輝電壓，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，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。
【專利說明】ITO薄膜濺射工藝方法及ITO薄膜濺射設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體領域，特別是涉及一種ITO薄膜濺射工藝方法及ITO薄膜濺射設備。
【背景技術】
[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的透明導電薄膜。ITO薄膜(摻錫氧化銦:IndiumTinOxide)作為一種透明導電薄膜具有可見光透過率高、導電性好、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性，因此得到廣泛的應用。
[0005]現(xiàn)有技術中的直流磁控濺射設備具有反應腔體、真空泵系統(tǒng)、承載晶片的基臺、密封在反應腔體上的靶材。濺射時DC電源會施加偏壓至靶材，以致反應腔體內(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。
[0006]在傳統(tǒng)的磁控濺射設備和工藝中，啟輝階段和濺射階段反應腔體內(nèi)的工藝氣體的壓力通常為2-5mTorr (毫托，lTorr=133Pa)，而且在啟輝階段靶材的負偏壓非常高。
[0007]現(xiàn)有技術 中的磁控濺射設備和工藝，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，導致ITO與GaN層較高的接觸電阻。高的接觸電阻會導致LED芯片高的驅動電壓和產(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。
[0008]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:2-5mTorr ;濺射功率:650W ;靶材功率密度:0.5W/cm2。
[0009]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)，導致器件性能嚴重下降。
[0010]為此，現(xiàn)有技術中，提出了在靶材和基臺之間設置擋板，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，增加擋板機構還會降低TIO薄膜的均勻性，而且設備的結構和操作復雜，成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種ITO薄膜濺射工藝方法及ITO薄膜濺射設備，它們能夠實現(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，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。
[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]為實現(xiàn)本發(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薄膜濺射設備。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的ITO薄膜濺射 工藝方法，包括以下步驟:1)在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，并通過所述直流濺射電源對靶材施加預定功率；2)在預定時間之后向所述反應腔內(nèi)通入工藝氣體，以使所述工藝氣體在所述反應腔內(nèi)啟輝；和3)在所述啟輝之后，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定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
[0015]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，在反應腔內(nèi)無工藝氣體的前提下，限制直流濺射電源的輸出電壓，同時通過直流濺射電源施加一定功率，使靶材具有較高的電壓，持續(xù)一定時間后再向反應腔內(nèi)通入工藝氣體和氧氣完成啟輝，啟輝瞬間的電壓峰值大大降低，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，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。
[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特征:
[0017]在本發(fā)明的一個實施例中，所述預定功率為300W。
[0018]在本發(fā)明的一個實施例中，所述直流濺射電源的預定電壓為800V。
[0019]在本發(fā)明的一個實施例中，所述直流濺射電源的預定電壓為300V。
[0020]在本發(fā)明的一個實施例中，所述啟輝過程中的啟輝電壓為324V。
[0021]在本發(fā)明的一個實施例中，所述預定時間為3-6秒。
[0022]在本發(fā)明的一個實施例中，在所述啟輝和所述濺射過程中，所述反應腔內(nèi)的工藝氣體壓力為2-5毫托。
[0023]在本發(fā)明的一個實施例中，所述工藝氣體壓力為2.8毫托。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的ITO薄膜濺射設備，包括:反應腔，所述反應腔包含頂壁、基片支撐部件和靶材，所述靶材設置于所述頂壁且與設在所述反應腔室底部的基片支撐部件相對，直流濺射電源，所述直流濺射電源耦接于所述靶材，其中在向所述反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，所述直流溉射電源對靶材施加預定功率，在預定時間之后向所述反應腔內(nèi)通入工藝氣體，以使所述工藝氣體在所述反應腔內(nèi)啟輝，以及在所述啟輝之后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定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
[0025]本發(fā)明的ITO薄膜濺射設備，可將ITO薄膜均勻地沉積在GaN層上，采用無工藝氣體的前提下，對靶材施加預定電壓一定時間后再通入工藝氣體的啟輝方式，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，增加了 ITO薄膜濺射設備的穩(wěn)定性，同時方便工藝進行調(diào)整，薄膜沉積均勻性提高。
[0026]在本發(fā)明的一個實施例中，所述預定功率為300W。
[0027]在本發(fā)明的一個實施例中，，所述直流濺射電源的預定電壓為800V。
[0028]在本發(fā)明的一個實施例中，所述直流濺射電源的預定電壓為300V。
[0029]在本發(fā)明的一個實施例中，所述啟輝過程中的啟輝電壓為324V。
[0030]在本發(fā)明的一個實施例中，所述預定時間為3-6秒。
[0031]在本發(fā)明的一個實施例中，在所述啟輝和所述濺射過程中，所述反應腔內(nèi)的工藝氣體壓力為2-5毫托。
[0032]在本發(fā)明的一個實施例中，所述工藝氣體壓力為2.8毫托。
[0033]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】
[0034]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結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:
[0035]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；
[0036]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；
[0037]圖3是根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的ITO薄膜濺射工藝方法的流程圖；
[0038]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的ITO薄膜濺射設備的示意圖。
【具體實施方式】
[0039]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。
[0040]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“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系為基于附圖所示的方位或位置關系，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0041]此外，術語“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。
[0042]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，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。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0043]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。
[0044]本發(fā)明是基于發(fā)明人對以下發(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問題。
[0045]發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在啟輝前先不通入工藝氣體，同時可通過降低和限制濺射電源的輸出電壓，一定時間后再通入工藝氣體的啟輝方式完成啟輝，能夠獲得更小的啟輝電壓。因此，可以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。
[0046]下面參照圖1-圖4詳細描述本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法。
[0047]參照圖1和圖4，該ITO薄膜濺射工藝方法包括以下步驟:
[0048]I)在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，并通過所述直流濺射電源對靶材施加預定功率(SI);
[0049]2)在預定時間之后向所述反應腔內(nèi)通入工藝氣體，以使所述工藝氣體在所述反應腔內(nèi)啟輝(S2);和
[0050]3)在所述啟輝之后，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定功率且小于等于所述直流濺射電源的額定功率(S3)。
[0051]具體而言，參照圖1和圖4所示，本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法，首先在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，例如限制直流濺射電源(圖未示出)的輸出電壓，使該輸出電壓例如低于直流濺射電源的額定電壓，由于此時無工藝氣體，同時降低了輸出電壓例如低于額定電壓(如300V)，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。
[0052]在預定時間后，即在反應腔內(nèi)無工藝氣體的前提下，保持直流濺射電源向靶材施加預定功率預定時間后，向反應腔內(nèi)通入工藝氣體(例如氬氣Ar)和氧氣，以使工藝氣體在反應腔內(nèi)啟輝。可以理解的是，由于在前一步驟中是在反應腔內(nèi)無工藝氣體的情況下，限制了直流濺射電源的輸出電壓，因此，啟輝過程中瞬時電壓峰值大大降低，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。
[0053]最后，在啟輝之后，直流濺射電源可對靶材施加濺射功率以進行濺射沉積工藝，所述濺射功率(例如600W)大于等于所述預定功率(例如300W)且小于等于所述濺射電源的額定功率(例如2000W)。
[0054]可以理解的是，由于相對于現(xiàn)有技術，在反應腔內(nèi)無工藝氣體的前提下，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓例如800V(當然也可為300V)，同時由直流濺射電源對靶材施加預定功率例如300W，此時靶材上具有較高的電壓例如大約800V，該過程持續(xù)預定時間例如3-6s后，向反應腔內(nèi)通入工藝氣體和氧氣即可完成啟輝，此時啟輝電壓例如大約324V相比現(xiàn)有技術(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)會大大減低，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。
[0055]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，在反應腔內(nèi)無工藝氣體的前提下，限制直流濺射電源的輸出電壓，同時通過直流濺射電源施加一定功率，使靶材具有較高的電壓，持續(xù)一定時間后再向反應腔內(nèi)通入工藝氣體和氧氣完成啟輝，啟輝瞬間的電壓峰值大大降低，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，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。
[0056]在本發(fā)明的一個實施例中，預定功率為300W，也就是說，在上述步驟SI中，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，通過直流濺射電源對靶材施加300W的功率。在該實施例中，濺射功率可為650W，也就是說，在上述步驟S3中，在啟輝之后通過直流濺射電源對靶材施加650W的濺射功率以進行濺射沉積工藝。
[0057]在本發(fā)明的一個實施例中，直流濺射電源的預定電壓為800V，啟輝過程中的啟輝電壓為324V。換言之，在上述步驟SI和S2中，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為800V，一定時間后通入工藝氣體以使工藝氣體在反應腔內(nèi)完成啟輝，啟輝電壓為324V。
[0058]優(yōu)選地，直流濺射電源的預定電壓為300V。由此，在啟輝前采用限制直流濺射電源的輸出電壓，可以更好地降低啟輝電壓，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。
[0059]在本發(fā)明的一個實施例中，預定時間為3-6秒，由此，可以保證工藝氣體在反應腔內(nèi)順利啟輝。進一步地，在啟輝和濺射過程中，反應腔內(nèi)的工藝氣體壓力為2-5毫托，優(yōu)選為2.8毫托，由此，可以保證工藝氣體在反應腔內(nèi)順利啟輝。
[0060]圖2示出了本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的ITO薄膜濺射工藝方法。具體來講，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，直流濺射電源可在800V的額定電壓下向靶材施加650W的功率并且持續(xù)3-6秒，然后向反應腔內(nèi)通入工藝氣體例如氬氣，在反映腔內(nèi)的工藝氣體壓力達到
2.8毫托時，工藝氣體可在反應腔內(nèi)完成啟輝。在啟輝后，直流濺射電源仍可保持輸出650W的額定功率以進行沉積濺射工藝。
[0061]圖3示出了本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的ITO薄膜濺射工藝方法。具體來講，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，限制直流濺射電源的輸出電壓，例如300V，并且持續(xù)3-6秒，然后向反應腔內(nèi)通入工藝氣體例如氬氣，在反映腔內(nèi)的工藝氣體壓力達到2.8毫托時，工藝氣體可在反應腔內(nèi)完成啟輝。在啟輝后，直流濺射電源可以650W的濺射功率進行沉積濺射工藝。
[0062]總體而言，根據(jù)本發(fā)明實施例的ITO薄膜濺射工藝方法，采用啟輝前先不通入工藝氣體，對靶材輸出功率和電壓，等待數(shù)秒后再通入工藝氣體的啟輝方式能夠獲得更小的啟輝電壓，經(jīng)實際測量，采用本發(fā)明的ITO薄膜濺射工藝方法啟輝電壓大約為傳統(tǒng)工藝方法啟輝電壓的三分之一，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，降低芯片驅動電壓，整體提高芯片的性能。[0063]下面參考圖4描述本發(fā)明的ITO薄膜濺射設備。
[0064]根據(jù)本發(fā)明一個實施例的ITO薄膜濺射設備，包括反應腔和直流濺射電源。
[0065]其中反應腔I包含頂壁11、腔體12、基片支撐部件13和靶材2，靶材2設置于頂壁11且與設在反應腔I室底部的基片支撐部件13相對。
[0066]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設在靶材2上，頂壁11和靶材2之間可設有去離子水3。
[0067]如圖4所示，腔體12外還設有工藝氣體源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之間還可設有流量計5，用于檢測氣體流量。另外，腔體12外還設有真空泵系統(tǒng)6，真空泵系統(tǒng)6可對腔體12內(nèi)抽氣?？梢岳斫獾氖牵P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，且為本領域的技術人員所熟知，這里不再詳細描述。
[0068]直流濺射電源耦接于靶材2，其中在工藝氣體源4向反應腔I內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，直流濺射電源對靶材2施加預定功率，在預定時間之后可通過工藝氣體源4向反應腔I內(nèi)通入工藝氣體，以使工藝氣體在反應腔I內(nèi)啟輝，以及在啟輝之后通過直流濺射電源對靶材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定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
[0069]可以理解的是，由于相對于現(xiàn)有技術，在反應腔內(nèi)無工藝氣體的前提下，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓例如800V(當然也可為300V)，同時由直流濺射電源對靶材施加預定功率例如300W，此時靶材上具有較高的電壓例如大約800V，該過程持續(xù)預定時間例如3-6s后，向反應腔內(nèi)通入工藝氣體和氧氣即可完成啟輝，此時啟輝電壓例如大約324V相比現(xiàn)有技術(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)會大大減低，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。
[0070]根據(jù)本發(fā)明實施例的ITO薄膜濺射設備，可將ITO薄膜均勻地沉積在GaN層上，采用無工藝氣體的前提下，對靶材2施加預定電壓一定時間后再通入工藝氣體的啟輝方式，從而大幅度降低派射出的粒子能量，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，增加了 ITO薄膜濺射設備的穩(wěn)定性，同時方便工藝進行調(diào)整，薄膜沉積均勻性提高。
[0071]在本發(fā)明的一個實施例中，預定功率為300W，也就是說，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，通過直流 濺射電源對靶材施加300W的功率。在該實施例中，濺射功率可為650W，也就是說，在啟輝之后通過直流濺射電源對靶材施加650W的濺射功率以進行濺射沉積工藝。
[0072]在本發(fā)明的一個實施例中，直流濺射電源的預定電壓為800V，啟輝過程中的啟輝電壓為324V。換言之，在上述步驟SI和S2中，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為800V，一定時間后通入工藝氣體以使工藝氣體在反應腔內(nèi)完成啟輝，啟輝電壓為324V。
[0073]優(yōu)選地，直流濺射電源的預定電壓為300V。由此，在啟輝前采用限制直流濺射電源的輸出電壓，可以更好地降低啟輝電壓，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。[0074]在本發(fā)明的一個實施例中，預定時間為3-6秒，由此，可以保證工藝氣體在反應腔內(nèi)順利啟輝。進一步地，在啟輝和濺射過程中，反應腔內(nèi)的工藝氣體壓力為2-5毫托，優(yōu)選地為2.8毫托，由此，可以保證工藝氣體在反應腔內(nèi)順利啟輝。
[0075]例如，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，直流濺射電源可在800V的額定電壓下向靶材施加650W的功率并且持續(xù)3-6秒，然后可通過工藝氣體源4向反應腔I內(nèi)通入工藝氣體例如氬氣，在反映腔內(nèi)I的工藝氣體壓力達到2.8毫托時，工藝氣體可在反應腔內(nèi)I完成啟輝。在啟輝后，直流濺射電源仍可保持輸出650W的額定功率以進行沉積濺射工藝。
[0076]再如，在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，限制直流濺射電源的輸出電壓，例如300V，并且持續(xù)3-6秒，然后向反應腔內(nèi)通入工藝氣體例如氬氣，在反映腔內(nèi)的工藝氣體壓力達到2.8毫托時，工藝氣體可在反應腔內(nèi)完成啟輝。在啟輝后，直流濺射電源可以650W的濺射功率進行沉積濺射工藝。
[0077]需要說明的是，本發(fā)明的ITO薄膜濺射設備的其它構成例如磁控管等均已為現(xiàn)有技術，且為本領域的技術人員所熟知，這里不再詳細說明。
[0078]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、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、結構、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合。 [0079]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，本領域的普通技術人員在不脫離本發(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)在向反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，并通過所述直流濺射電源對靶材施加預定功率； 2)在預定時間之后向所述反應腔內(nèi)通入工藝氣體，以使所述工藝氣體在所述反應腔內(nèi)啟輝；和 3)在所述啟輝之后，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定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
2.根據(jù)權利要求1所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述預定功率為300W。
3.根據(jù)權利要求2所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述直流濺射電源的預定電壓為800V。
4.根據(jù)權利要求2所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述直流濺射電源的預定電壓為300V。
5.根據(jù)權利要求3所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述啟輝過程中的啟輝電壓為324V。
6.根據(jù)權利要求1所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述預定時間為3-6秒。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，在所述啟輝和所述濺射過程中，所述反應腔內(nèi)的工藝氣體壓力為2-5毫托。
8.根據(jù)權利要求7所述的ITO薄膜濺射工藝方法，其特征在于，所述工藝氣體壓力為2.8暈托。
9.一種ITO薄膜濺射設備，其特征在于，包括:反應腔，所述反應腔包含頂壁、基片支撐部件和靶材，所述靶材設置于所述頂壁且與設在所述反應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，其中在向所述反應腔內(nèi)通入工藝氣體之前，控制直流濺射電源的輸出電壓為預定電壓，所述直流濺射電源對靶材施加預定功率，在預定時間之后向所述反應腔內(nèi)通入工藝氣體，以使所述工藝氣體在所述反應腔內(nèi)啟輝，以及在所述啟輝之后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定功率且小于等于所述濺射電源的額定功率。
10.根據(jù)權利要求9所述的ITO薄膜濺射設備，其特征在于，所述預定功率為300W。
11.根據(jù)權利要求10所述的ITO薄膜濺射設備，其特征在于，所述直流濺射電源的預定電壓為800V。
12.根據(jù)權利要求10所述的ITO薄膜濺射設備，其特征在于，所述直流濺射電源的預定電壓為300V。
13.根據(jù)權利要求11所述的ITO薄膜濺射設備，其特征在于，所述啟輝過程中的啟輝電壓為324V。
14.根據(jù)權利要求9所述的ITO薄膜濺射設備，其特征在于，所述預定時間為3-6秒。
15.根據(jù)權利要求9-14中任一項所述的ITO薄膜濺射設備，其特征在于，在所述啟輝和所述濺射過程中，所述反應腔內(nèi)的工藝氣體壓力為2-5毫托。
16.根據(jù)權利要求15所述的ITO薄膜濺射設備，其特征在于，所述工藝氣體壓力為2.8暈托。
【文檔編號】C23C14/08GK103966557SQ201310045824
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月5日 優(yōu)先權日:2013年2月5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備工藝研究中心有限責任公司