ITO成膜工程

ITO成膜工程前言ITO透明導電膜其組成成份為銦錫氧化物(IndiumTinOxide)，在著色工程後將鍍上一層ITO膜，做為與TFT驅動電路連接的共通電極。其可視光透過率60%以上(愈高愈好)，Sheet抵抗值10的8次方Ω∕□以下(低)。其中強調低阻值時需標明膜厚才有意義----Rs(Ω∕□)=ρ(Ω.cm)/d(cm)Sheet抵抗值Rs（Ω/□）＝ρ（Ω/cm）/d（cm）抵抗率ρ＝1/（q×n×μ）q＝1.602×10－19Cn＝電子密度（2.7×10-21cm-3）ex.銀（60×10-21）μ＝電子移動度（36cm2/v2）※為了提高電子密度，會加入Sn，Sn添加後會多結合一個原子，並釋放出電子，造成電子密度增加；但多餘的Sn變成不純物造成電子移動度下降。抵抗率膜厚最高品質ITO膜的抵抗率＝6.8×10-5Ω.cm成膜方式Sputter的種類化學方法塗佈CVD熱CVD，Hasma，CVD物理方法真空蒸著法抵抗加熱及EB蒸法IonPlatingARE(效果最好)，成本高Sputter最適合量產方法回火成膜溫度膜厚高溫成膜無需回火1st約140℃(約1.9kw)，2st約200℃(3.8-4.0kw)200A，1300A低溫成膜真空回火About140℃1500A大氣回火About140℃1500ASn添加ρnμ※Fab2ITOSputtercanchangetoFab1(Fab1低溫成膜，Fab2高溫成膜)ITO膜厚之決定方式用電阻值及透過光性得最適當的膜厚調整膜厚現在電力值×1500A÷膜厚實測值＝變更電力值200℃140℃高溫成膜低溫成膜T1500A導電率透過率DITO光學特性Transmission0.95膜厚增加，整個波形平移0.90.80.7※不同的膜厚會有不同的Max，找出最大值來補足B(B在RGB中其Max最小)※其中400～700nm為人眼可視範圍※RGB之波長及穿透率Tranmissionnm600580560540520500480….400(nm)Sputter原理在Chamber內導入氬及氧之混合氣體，通以直流電。當氮氣體分子(帶正電位)受到負極的影響撞擊Target的表面時，將靶材濺射至Glass基版上，形成一層透明導電膜。※磁石會移動Target，使其增加使用效率(about30多%)基板溫度對ITO膜的關係基板溫度高對ITO膜阻抗降低但因高溫，著色層會昇華造成不純物、色味降低，其中以R最嚴重。其關係由圖1、2表示。其對應方法以2層化ITO膜。SSNAr+Ar磁石TargetPlasmaGlassΩ/□99B9720RG2層化ITO膜抵抗率著色層重量變化基板溫度圖2基板溫度圖1CFGlass一層ITO膜易受著色層的昇華而污染（因鍍膜高溫而昇華）GLASSCFITOITO第一層ITO135℃200Å第二層ITO180℃1500Å先形成一層溫非晶形的ITO膜，因其緻密度較高，可防止著色層的昇華物擴散於第二層ITO膜中RGB為大氣加熱，故Post-bake的溫度約240℃。RGBITO熱量ITO為真空加熱，影響大，溫度約20Target的要求CrITO純度wt%99.9(3N)99.99(4N)密度%7.1g/cm398%(比重7.19)(比重7.18)Target均一性品質要求高溫長時間燒成ITO膜和應力關係色味ITO膜Glass引張ITO膜Glass壓縮高低低高溫度壓力※原子收縮就有產生應力ITO品質異常確認及對策1.位置精度CrITO±0.5mm※1.確認MetalMask的位置及Seneor的狀況(此問題通常在初期發生)。2.邊線霧狀※為MetalMask和Glass間距過大或Mask有所變形所造成故需確認其密合程度，如下圖3所示。基準壓縮引張ITOCr線霧狀區濺鍍區3.Cr額緣PHCr當MetalMask和Glass間有雜質時會造成異常放電形成Cr額緣PH，故需確認整個Chamber及Mask的乾淨程度或Carrier的絕緣。4.PH將鍍完ITO的Glass拿去洗淨，測試是否有PH。當PH發生量很多時需確認的地方有Pre-Cleaning、Carrier、Chamber、基板運輸處(roller)、Target。5.透過率圖3GlassMetalMask異常放電灰塵首先確認膜厚的值，依狀況調整，再進行Heater加熱(可能不足)及O2流量的確認(leak)。(g%+I%)-g%=I%6.Sheet抵抗值(四探針法)測5點Panel首先確認膜厚的值，依狀況調整，再進行Heater加熱(可能不足)及O2流量的確認。(leak)7.膜厚確認測各Panel的中心點先確認Power值再進行Target的確認8.色不均首先確認膜厚是全部不均或部分不均正常情況下a.螢光燈(照色下)微微紫b.螢光燈(照色下)+乳白牆淡淡青不正常情況下a.螢光燈(照色下)太薄會有點偏黃，太厚紫色偏重部分不均:可能是Motor的搬送速度異常9.刮傷膜面:分段確認各洗淨工程的Brusher狀況(異常位置確認)背面:分段確認各洗淨工程的Brusher狀況及Roller(異常位置確認)10.金屬異物凸起在成膜工程中金屬物附著表面上(maby銦or錫)11.褶皺(shiua)密著力及應力異常，ITOSputter時溫度無法貼合。Glass受熱產生彎曲，當溫度恢復時，其與上面的ITO膜無法一致。油封式幫浦常發生之問題、原因、解決方法1.問題:幫浦無法到達預期真空度原因1:幫浦油污染，尤其和蒸氣混合ANS:Checkoil的顏色，讓Pump運作一段時間，氣鎮閥門打開，如油太髒則更換油。原因2:轉動部份或滑動部分損傷ANS:使用不潔Pumpoil長期運作之後果，需重新修護原因3:量測之真空計受污染而不準確ANS:必要時作壓力校正原因4:油面太高或太低ANS:檢視後酌予增加或減少2.Pump不運轉動作ANS:a.Checkpowersupplyb.Pumpoil太髒，長期未使用c.Pumpoil’s.temperaturetoolow(10℃)，加溫促使其運轉d.機械毛病，油修護人員測底查修3.Pump運轉後終極壓力逐漸升高ANS:有些Pump使用過久，轉子和靜子磨損後間隙太大。既使不是舊式幫浦，若受到損害而影響間隙大小。則幫浦開始抽氣時，因溫度較低，油黏滯度較大，氣密封合性較好可得到較低壓力，當幫浦連續運轉後漸達平衡溫度(about70℃以上)，此時油粘滯度變低，封合效果變差，因此壓力會開始變差。另外油倒灌入真空system常造成困擾，必須注意幫浦停機時放氣入油封式幫浦本體。