蒸镀-电子束蒸镀原理及透明导电膜沉积介绍

蒸镀电子束原理及ITO透明导电膜介绍课题：第一节：蒸发原理介绍第二节：ITO透明导电膜介绍电子束蒸发分类•按用途分：功能镀膜（导电膜，液晶薄膜，薄膜电容和切削刀具镀膜）、装饰镀膜（卫浴、五金、各类产品外壳）和包装镀膜（包装材料）•按设备类型分：电子束蒸镀机(EVAPROTATON)、溅镀机(Sputter)以及离子镀机(Ionplating)、乌舟镀膜机•按反应类型分：化学镀膜和物理镀膜•真空镀膜技术就是在真空环境下，通过化学、物理方式将反应物或者靶材沉积到基板上的薄膜气象沉积技术。第一节：蒸发原理介绍问题：2、目前我公司使用的镀膜机台有哪些？1、镀膜用于在生活中哪些方面？电子束原理介绍：利用高压电使钨丝线圈产生电子后，利用加速电极将电子引出，再透过磁偏转线圈，将电子束弯曲270o，引导打到坩埚内的金属源上，使其局部熔融。因在高真空下(4×10-6torr)金属源之熔点与沸点接近，容易使其蒸发，而产生金属的蒸气流，遇到芯片时即沉积在上面。在坩埚四周仍需有良好的冷却系统，将电子束产生的热量带走，避免坩埚过热融化，形成污染源。电子束模拟图离子源蒸镀原理蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面，称为离子源蒸镀；离子镀工艺综合了蒸发（高沉积速率）与溅射（良好的膜层附着力）,离子源蒸镀是真空电子束蒸发与离子源技术的结合。离子镀系统，将基片台作为阴极，外壳作阳极，充入惰性气体（如氩）以产生辉光放电。从蒸发源蒸发的分子通过等离子区时发生电离。电子束蒸发和离子源实物图和模拟图电阻加热蒸发原理介绍电阻加热用难熔的金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流,加热在它上方或置于坩埚中的蒸发物质电阻加热源，主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料；目前公司使用的蒸镀设备机台腔体大小镀膜方式可置2片坩埚数载片方式作用金属蒸镀机ψ1200*1000mmH电子束蒸发210pcs40cc*4公自转正放式？ITO蒸镀机ψ850*950mmH电子束蒸发180pcs40cc*4公自转正放式？离子蒸镀机ψ1200*1000mmH电子束+离子源蒸发141pcs40cc*10公转背方式？金属蒸镀机ITO蒸镀机离子蒸镀机第二节ITO透明导电膜介绍ITO膜定义ITO膜(即掺SnO2的In2O3膜)具有优良的导电性、较高的可见光区透过率，同时对衬底具有很好的附着性和稳定性,且容易刻蚀形成透明电极图形；目前,ITO靶是制造高性能透明导电膜的最好材料，还没有其他材料可代替。ITO蒸镀机台通过引入氧离子，采用电子束加热真空蒸镀的方法制备ITO膜,即利用高能电子束轰击铟、锡氧化物混合原料表面，使被蒸发的Sn、In原子离化成正电离子在电场中加速获得动能，同时氧离子比氧原子有更高的反应活性，使其升华,然后沉积到衬底上形成一层高质量的ITO膜；ITO膜蒸发方式ITO透明导电膜沉积分类种类方法具体方法化学方法喷射法-涂敷法-CVD(化学气相沉积)热CVD,等离子CVD,MOCVD(有机金属化学气相沉积)物理方法真空蒸镀法电阻加热蒸发,EB蒸发(电子束蒸发)ARE法(活性反应离子镀)RF(高频离子镀),微波,HCD(空心阴极离子镀)溅射法高频二极,直流磁控,高频磁控,ECR(液相溅射),对向靶溅射ITO靶的性能要求①成分与结构的均匀性好。这是为保证溅射薄膜具有较低的电阻率及较高的均匀性。②高密度。ITO靶是用粉末在高温高压条件下制成类似陶瓷材料,相对密度应90%,只有这样的靶才具有较低的电阻率、较高的热导率及优良的弯曲强度,尤其可在较低基片温度下溅射而获得低电阻率、高光透射率的薄膜,还能提高溅射速率（如图2和图3）③高纯度在制备ITO靶工艺过程中,应保证In2O3+SnO2是ITO靶的唯一成分,同时保证In2O3和SnO2纯度均高于99.99%。这样在靶材使用寿命期间溅射膜能具有优良的均匀性和批量产品质量的一致性。因此,要求在靶材加工中绝对不应有黏合剂和填充剂,在高温条件下不失去In2O3+SnO2中的氧。⑤ITO靶与铜底盘应具有优良的装配质量，这样才能适应大功率蒸发而不致损坏。图3ITO靶材密度基板温度Ts对电阻率r的影响图2ITO靶材的密度对溅射速度的影响下图是两种厚度的膜分别对应的透过率特性曲线.可见光范围内平均透过率均超过90%,可见膜的透射性能好,是理想的“窗口”材料.从图中可以看到较厚的ITO膜透过率峰的位置相比较薄的膜会向右偏,ITO膜透过率峰位置是随薄膜厚度的增加向右移动,通过这一属性我们可以设计出适合我们要求波段的膜厚；光学特性ITO膜的透过率ITO膜的透过率电学特性图显示了ITO膜方块电阻与膜厚的关系；ITO膜的电阻率是通过测定膜的方块电阻RF和厚度d,根据公式电阻率=RF￶d计算出来的.3200A合金后2400A合金后3200A合金后2000A合金后测量参数合金前合金后ZK120321023ITO波谷穿透率/位置87．8/51687．5/51687．9/51586．2/55086．5/54486．7/5402400AITO波峰穿透率/位置97．5/42197．2/42097．7/41798．4/440.598．5/43698．7/434ITO电阻9.29.39.527.323.524ZK120321022ITO波谷穿透率/位置83/43083．8/43083．4/42681．1/45080．9/45081．4/4453200AITO波峰穿透率/位置95.4/51896.1/52096/51199.4/55199.2/550100/548ITO电阻7.277.3404040.2符合我公司生产要求的ITO镀膜波形图结论：通过以上分析的ITO膜光学特性、电学特性，想要得到高质量的ITO膜，与ITO机台的设定的温度、氧气流量、蒸发速率及蒸镀功率密切相关；谢谢！