[发明专利]磁控溅射制备ITO薄膜的系统

说明书

本发明公开了一种磁控溅射制备ITO薄膜的系统，包括：依次相连的预热腔、沉积腔、冷却腔、成品腔和真空泵以及控制面板。所述沉积腔的两侧壁上设置有ITO靶材和磁体，所述沉积腔的顶面设置为具有夹层的中空结构，所述顶面的下表面上均匀开设有多个通孔，以使反应气体由所述夹层通入沉积腔，所述沉积腔的下表面上均匀设置有若干支柱，所述支柱可上下运动；所述成品腔内设置有多个格栅，以将所述成品腔均匀分隔为多个隔室。其采用流水线式的制备系统，使得成膜效率大大提高，且成膜均匀质量高。同时所述系统方便系统的清洁和维护，减轻了维护保养的工作量，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及半导体加工设备技术领域，尤其涉及一种磁控溅射制备ITO薄膜的系统。

背景技术

铟锡氧化物(ITO)，是一种n型半导体，带隙介于3.5和4.3eV之间，最大载流子浓度可达10²¹cm^-3数量级，因此ITO膜对于可见光和近红外光是透明的。由于ITO膜具有高的可见光透过率、高的红外光反射率、极好的电导性和对衬底的粘附性，它已经在众多领域如光电子器件、光伏电池、液晶显示屏、传感器、生物器件、平板展示器件和热反射镜中被用作透明电极。

透明导电ITO薄膜可以用许多方法制备，由于在高效异质结太阳能电池制备过程中，需要低温工艺和小的离子轰击，并且导电薄膜ITO要求低的电阻率和高的光学透过率，因此用常规方法很难满足要求。薄膜沉积技术是泛半导体技术领域广泛采用的一项技术，如绝缘层和金属化导电层即是通过薄膜沉积技术获得。物理气相沉积装置是实现薄膜沉积技术的常用设备，其通过蒸发、离子束、溅射等手段获得薄膜。其中，溅射法沉积速率快，而且获得的薄膜致密性好、纯度高等特点，被业内普遍采用。但是现有的溅射法沉积ITO薄膜系统将基片的升温、沉积、冷却均在一个腔室内完成，往往效率不高，且膜层沉积不均匀，尤其是中间厚四周薄，影响了成品质量。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种磁控溅射制备ITO薄膜的系统，采用流水线式的制备系统，使得成膜效率大大提高，且成膜均匀质量高。

本发明还有一个目的是提供一种磁控溅射制备ITO薄膜的系统，方便系统的清洁和维护，减轻了维护保养的工作量，提高了工作效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了以下技术方案：

一种磁控溅射制备ITO薄膜的系统，包括：

预热腔，其将基片预热至一定温度，所述预热腔的顶面和底面上分别设置有加热器，所述预热腔的两侧壁上设置有第一滚轴；

沉积腔，其连接于所述预热腔，等离子体产生于所述沉积腔内；所述沉积腔的两侧壁上设置有ITO靶材和磁体，所述ITO靶材的溅射面两两相对，所述磁体位于所述ITO靶材的后部，且所述两侧壁上的磁体的磁力相反，以在所述两侧壁间形成磁场；所述沉积腔的上部开口，所述开口上设置有中空的具有夹层的顶盖，以将所述沉积腔的开口闭合，所述顶盖的下表面上均匀开设有多个通孔，以使反应气体由所述夹层通入沉积腔，所述通孔内设置有顶针，所述顶针的直径与所述通孔配合，所述顶针与所述顶盖的连接处设置有伸缩杆，以使所述伸缩杆在伸长状态时，所述顶针伸出所述通孔；所述沉积腔的两侧壁上设置有第二滚轴，所述第二滚轴位于所述ITO靶材的下方，并与所述第一滚轴的高度齐平，且所述第二滚轴为可伸缩设置；所述沉积腔的下表面上均匀设置有若干支柱，所述支柱可上下运动；

冷却腔，其连接于所述沉积腔，所述冷却腔的两侧壁上设置有第三滚轴，所述第三滚轴的高度与所述第一滚轴和第二滚轴齐平；

成品腔，其连接于所述冷却腔，所述成品腔内设置有多个格栅，以将所述成品腔均匀分隔为多个隔室；

真空泵，其与所述预热腔、沉积腔和冷却腔分别连接，以控制所述各个腔室的真空度；