磁控溅射法制备纳米铜膜及其电学性能研究

实验通过控制镀膜温度、功率、压力和时间的工艺条件,采用磁控溅射法在玻璃基板表面沉积纳米Cu膜,利用XRD、SEM和四探针测试议测试分析研究了其晶体结构、形貌结构和电阻率。结果表明:随着镀膜温度的升高,薄膜内部晶界增多,导电性能基本无差异,膜层均匀性变好。镀膜功率与晶粒尺寸两者之间呈正线性关系。与之相反,随着镀膜压力的增加,晶粒尺寸有轻微减小趋势。镀膜功率和压力与膜层均匀性都成非线性关系。随着镀膜时间的增加,膜厚与之成线性关系增加,晶粒尺寸基本不变,电阻率有减小趋势。镀膜温度、功率、压力和时间对成膜择优取向无显著影响。

热处理对磁控溅射法制备p-ITO(40 nm)薄膜特性的影响

为改善在实际生产中,p-ITO在膜厚较薄时所表现出的多种不良,如退火后膜质存在花斑不良、膜层易被刻蚀液腐蚀等,进行退火对p-ITO薄膜特性影响的研究。本实验利用磁控溅射法在玻璃基板上制备出40nm厚度的p-ITO膜,并在氮气环境中对膜层进行不同温度和时间的退火处理。分别采用XRD、AFM和SEM对p-ITO的结晶度和微观结构进行表征,并使用四探针(4-point probe,4P)和自动光学测试设备分别测试其方块电阻和光透射率。测试结果表明:pITO结晶温度相对于α-ITO存在严重滞后性;α-ITO(40nm)230℃已结晶充分,而p-ITO在230℃才开始结晶;p-ITO在230～250℃时结晶程度及均一性较差,导致多种特性的不稳定,比如膜质花斑状颜色差异(花斑不良),方块电阻、膜层厚度均一性差,膜层易受腐蚀等;退火温度提高到260～270℃时结晶基本完全,对薄膜的各种特性改善效果显著,如方块电阻降低、光透射率增加、花斑和腐蚀改善等。测试数据还反映出玻璃中部位置相对于边缘位置结晶程度差,可能原因为退火设备实际生产时玻璃中间位置热风阻力较边缘位置大,受热不充分导致。适当提高退火温度和时间,对pITO实际生产中遇到的多种不良有显著改善效果。

载盘预处理对纯铝薄膜小丘生成的影响

在TFT Array制程中,使用刚刚更换过清洗品的载盘生产纯铝薄膜时,基板周边常常会出现小丘,小丘的生成将严重影响产品的电学性能和良率。本文通过生产线上常用的阵列宏微观缺陷检查机对纯铝薄膜表面进行观察并存图,利用MATLAB软件对图片进行分析和计算,实现了工厂端对小丘发生情况的快速识别和比对。本文就可能影响小丘生成的纯铝薄膜膜厚、载盘预处理时间以及成膜后玻璃基板在加热腔室内的停留时间等几个因素设计了正交和单因素实验。实验结果表明,载盘的预处理时间是影响小丘生成的首要因素,当载盘预处理时间大于90 min,膜厚为铝/钼300/80nm,成膜后基板在加热腔室不停留的情况下,可以获得表面几乎无小丘的纯铝薄膜,这一结果对有效避免生产过程中因更换清洗品等原因导致的小丘生成具有重要的意义。

ADS产品磁控溅射法制备SD层的膜层黑点

ADS产品SD制程时产生的膜层黑点不良,影响产品良率。本文研究了膜层黑点不良的形成机理和影响因素,结果表明:膜层黑点不良是膜层沉积时,底部膜层水气释放导致的膜层鼓包;SD层前制程工艺Strip0(1st ITO Strip)工序导致的干燥不良,是膜层黑点产生的根本原因;SD设备水气去除能力的差异,导致了成膜机台黑点不良发生率的不同。