Ito薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于ITO薄膜可以在很大程度上提高半導(dǎo)體器件的出光效率，因此其被廣泛應(yīng)用于LED器件上。并且，ITO薄膜的電阻是影響LED器件電學(xué)性能的主要因素，通常在ITO薄膜厚度相同的情況下，ITO薄膜的電阻越小，LED器件的電學(xué)性能越好。
[0003]目前,通常采用物理氣相沉積(Physical Vapor Deposit1n,以下簡(jiǎn)稱PVD)設(shè)備用于在被加工工件的表面上制備ITO薄膜。圖1為現(xiàn)有的PVD設(shè)備中真空腔室的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，請(qǐng)參閱圖1，真空腔室10包括承載裝置11、靶材12和磁控管13。其中，承載裝置11設(shè)置在真空腔室10的底部，用于承載被加工工件S ;靶材12設(shè)置在反應(yīng)腔體10的頂部，并與設(shè)置在真空腔室10外部的激勵(lì)電源14連接，用以在激勵(lì)電源14導(dǎo)通時(shí)將真空腔室10內(nèi)的工藝氣體(例如，氬氣和氧氣)激發(fā)形成等離子體；而且，激勵(lì)電源14向靶材12提供負(fù)偏壓，等離子體中的正離子受負(fù)壓的吸引轟擊靶材12的表面，使靶材12表面的金屬原子逸出并沉積在被加工工件S的表面，從而在被加工工件S的表面沉積ITO薄膜；并且，磁控管13設(shè)置在靶材12的上方，用以將等離子體聚集在靶材12的下方。
[0004]為了提高LED器件的電學(xué)性能，通常在沉積ITO薄膜的過程中改變激勵(lì)電源的輸出功率、氬氣和氧氣的氣體流量比、真空腔室的氣壓和溫度等沉積ITO薄膜的參數(shù)，以使ITO薄膜的方塊電阻Rs變小，且由于ITO薄膜的電阻與其方塊電阻Rs成正比關(guān)系，因此，ITO薄膜的方塊電阻Rs越小即ITO薄膜的電阻越小。例如，在保證其他參數(shù)條件一定的前提下，真空腔室10的氣壓越高，沉積相同厚度的ITO薄膜的方塊電阻Rs越大；或者，真空腔室10的溫度越高，沉積相同厚度的ITO薄膜的方塊電阻Rs越??；或者，氬氣氣流量一定時(shí)，氧氣的氣流量從小到大，沉積相同厚度的ITO薄膜的方塊電阻Rs先減小后增大。
[0005]然而，通過上述方法來減小ITO薄膜的方塊電阻Rs在實(shí)際工作過程中發(fā)現(xiàn)，這會(huì)使得ITO薄膜的方塊電阻Rs變化較大，因而使得ITO薄膜的電阻變化較大，從而導(dǎo)致ITO薄膜的電阻均勻性差，進(jìn)而導(dǎo)致ITO薄膜的工藝質(zhì)量差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供了一種ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法，其不僅可以減小ITO薄膜的電阻和提高ITO薄膜的電阻均勻性，從而可以提高ITO薄膜的工藝質(zhì)量；而且可以降低投入成本，并使得調(diào)節(jié)過程簡(jiǎn)單，從而可以提高工作效率，進(jìn)而可以提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0007]本發(fā)明提供一種ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法，至少包括以下步驟:步驟SI，向真空腔室內(nèi)輸送工藝氣體,并開啟激勵(lì)電源，以激發(fā)所述工藝氣體形成等離子體轟擊ITO靶材，以在被加工工件的表面上沉積所述ITO薄膜；步驟S2，停止向所述真空腔室內(nèi)輸送所述工藝氣體，且關(guān)閉所述激勵(lì)電源，并使所述被加工工件在所述真空腔室內(nèi)保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，通過改變所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)來調(diào)節(jié)所述ITO薄膜的電阻。
[0008]其中，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的范圍為10分鐘以內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為6分鐘。
[0010]其中，在所述步驟SI和所述步驟S2中，所述真空腔室的氣壓范圍在1.0?7.0mT。
[0011]其中，所述工藝氣體包括氬氣，且在所述步驟S2中，通過調(diào)節(jié)所述氬氣的氣流量來改變所述真空腔室的氣壓，以調(diào)節(jié)所述ITO薄膜的電阻。
[0012]其中，所述氬氣的氣流量的范圍在O?200sccm。
[0013]其中，所述步驟SI包括以下步驟:步驟S11，預(yù)先在所述被加工工件的表面上沉積第一厚度的所述ITO薄膜；步驟S12，在第一厚度的所述ITO薄膜上沉積第二厚度的所述ITO薄膜。
[0014]其中，在所述步驟SI中，所述工藝氣體包括氬氣和氧氣，所述激勵(lì)電源包括射頻電源和/或直流電源。
[0015]其中，在所述步驟SI I中所需的參數(shù)包括:所述射頻電源的輸出功率為250W，所述直流電源的輸出功率為130W，所述氧氣的氣流量為0.15SCCm，所述氬氣的氣流量為35sccm,所述真空腔室的氣壓為1.0mT。
[0016]其中，在所述步驟S12中所需的參數(shù)包括:所述射頻電源的輸出功率為0W，所述直流電源的輸出功率為130W，所述氧氣的氣流量為0.2SCCm，所述氬氣的氣流量為80SCCm，所述真空腔室的氣壓為2.0mT。
[0017]本發(fā)明具有下述有益效果:
[0018]本發(fā)明提供的ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法，其包括步驟SI，向真空腔室內(nèi)輸送工藝氣體，并開啟激勵(lì)電源，以激發(fā)工藝氣體形成的等離子體轟擊ITO靶材，并在被加工工件的表面上沉積ITO薄膜；步驟S2，停止向真空腔室內(nèi)輸送工藝氣體，且關(guān)閉激勵(lì)電源，并使被加工工件在真空腔室內(nèi)保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，通過改變預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)來調(diào)節(jié)ITO薄膜的電阻。由上可知，在步驟SI中沉積ITO薄膜之后還增加步驟S2，由于在步驟S2中真空腔室內(nèi)會(huì)存有少量的工藝氣體，且該工藝氣體的含量會(huì)在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)發(fā)生變化并影響ITO薄膜，使得ITO薄膜的方塊電阻減小，從而可以減小ITO薄膜的電阻和提高ITO薄膜的電阻均勻性，進(jìn)而可以提高ITO薄膜的工藝質(zhì)量；而且，僅借助在步驟S2中真空腔室內(nèi)存有的少量的工藝氣體來調(diào)節(jié)ITO薄膜的電阻，這與現(xiàn)有技術(shù)中通過改變激勵(lì)電源的輸出功率等沉積薄膜的參數(shù)相t匕，可以降低投入成本，并使得調(diào)節(jié)過程簡(jiǎn)單，從而可以提高工作效率，進(jìn)而可以提高經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有的PVD設(shè)備中真空腔室的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0020]圖2為本發(fā)明提供的ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法的流程框圖；
[0021]圖3為ITO薄膜的方塊電阻參數(shù)的曲線圖；
[0022]圖4為ITO薄膜的方塊電阻的均勻性參數(shù)的曲線圖；
[0023]圖5為ITO薄膜的厚度參數(shù)的曲線圖；以及
[0024]圖6為ITO薄膜對(duì)波長(zhǎng)455nm的薄膜透過率參數(shù)的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]圖2為本發(fā)明提供的ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法的流程框圖。請(qǐng)參閱圖2，該ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法至少包括以下步驟:
[0027]步驟SI，向真空腔室內(nèi)輸送工藝氣體，并開啟激勵(lì)電源，以激發(fā)工藝氣體形成的等離子體轟擊ITO靶材，并在被加工工件的表面上沉積ITO薄膜；
[0028]步驟S2，停止向真空腔室內(nèi)輸送工藝氣體，且關(guān)閉激勵(lì)電源，并使被加工工件在真空腔室內(nèi)保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，通過改變預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)來調(diào)節(jié)ITO薄膜的電阻。
[0029]在本實(shí)施例中，步驟SI包括以下步驟，
[0030]步驟S11，預(yù)先在被加工工件的表面上沉積第一厚度的ITO薄膜，在本實(shí)施例中，具體地，第一厚度為20nm;
[0031]步驟S12，在第一厚度的ITO薄膜上沉積第二厚度的ITO薄膜，在本實(shí)施例中，具體地，第二厚度為lOOnm。
[0032]其中，在步驟SI中，工藝氣體包括氬氣和氧氣，激勵(lì)電源包括射頻電源RF和/或直流電源DC。具體地，在步驟Sll中沉積20nm厚度的ITO薄膜所需的參數(shù)包括:射頻電源RF的輸出功率為250W，直流電源DC的輸出功率為130W，氧氣的氣流量為0.15sCCm，氬氣的氣流量為35SCCm，真空腔室的氣壓為1.0mT ;在步驟S12中沉積10nm厚度的ITO薄膜所需的參數(shù)包括:射頻電源RF的輸出功率為0W，直流電源DC的輸出功率為130W，氧氣的氣流量為0.2sccm，氬氣的氣流量值為80sccm，真空腔室的氣壓為2.0mT。因此，在步驟SI中可完成在被加工工件的上表面上沉積厚度為120nm的ITO薄膜。
[0033]在步驟SI完成之后，具體地，在步驟S2中，停止向真空腔室內(nèi)輸送氬氣和氧氣，并關(guān)閉射頻電源RF和直流電源DC，且保持真空腔室的其他參數(shù)(例如，真空腔室的溫度)保持不變，并將沉積有厚度為120nm的ITO薄膜的被加工工件在真空腔室內(nèi)保持預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，在本實(shí)施例中，預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的范圍為10分鐘以內(nèi)。容易理解，在步驟S2中，停止向真空腔室內(nèi)輸送氬氣和氧氣，這在一定程度內(nèi)使得真空腔室的氣壓減小。并且，在本實(shí)施例的步驟SI和步驟S2中，真空腔室的氣壓范圍在1.0?7.0mT。
[0034]下面結(jié)合圖3?圖6詳細(xì)地驗(yàn)證本實(shí)施例提供ITO薄膜的電阻調(diào)節(jié)方法:在本實(shí)施例中，繪制了在不同預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)(2、4、6、8和10分鐘)的條件下的ITO薄膜的不同參數(shù)曲線圖。具體地，圖3為ITO薄膜的方塊電阻參數(shù)的曲線圖，其中，橫軸表示預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的大小，單位為分鐘(min);豎軸表示ITO薄膜的方塊電阻Rs的大小，單位為歐姆每方(Ω/sq)。從圖3中容易看出，隨著預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的增加，ITO薄膜的方塊電阻Rs先減小后增大，并且在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)等于6分鐘時(shí)，IT