铟锡氧化物薄膜、其制法及包含其的光吸收元件制造技术

本发明专利技术涉及铟锡氧化物薄膜、其制法及包含其的光吸收元件，具体地，本发明专利技术提供的铟锡氧化物薄膜的制法包含步骤(a)：提供一铟锡氧化物靶材；及步骤(b)：在一混合气体中溅镀该铟锡氧化物靶材，以获得该铟锡氧化物薄膜；该混合气体包含氩气及一添加气体，该添加气体包含氢气、甲烷或乙烯，且该添加气体的气体分压比例为10％至50％；该铟锡氧化物薄膜包含铟、锡以及氧，且以该铟锡氧化物薄膜中的铟和锡的原子总数为基准，铟的含量为80at％至95at％，锡的含量为5at％至20at％。所述制法无需在严格制程条件下即可制得具有特定光穿透率及吸收率且良好品质的薄膜，进而可应用于薄膜电晶体液晶显示器或触控荧幕中。晶显示器或触控荧幕中。

【技术实现步骤摘要】
铟锡氧化物薄膜、其制法及包含其的光吸收元件


[0001]本专利技术关于一种薄膜、其制法及包含其的元件，尤指一种铟锡氧化物薄膜、其制法及包含其的光吸收元件。

技术介绍

[0002]薄膜电晶体液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display， TFT
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LCD)是指影像中的每一个像素皆有对应的电晶体能进行独立控制，从而能够达到反应速度快以及改善影像品质等效果，因此已成为影像显示器中的主流产品。简单来说，薄膜电晶体液晶显示器可视为两片玻璃基板中间夹着一层液晶，上层的玻璃基板含有彩色滤光片、下层的玻璃基板则有电晶体镶嵌于上，再搭配背光板提供光源，即可呈现出彩色影像。
[0003]薄膜电晶体液晶显示器的制作通常包含三个阶段制程，分别为薄膜制程(Array)、面板制程(Cell)以及模组制程(Module)。其中，薄膜制程是将薄膜电晶体形成于玻璃基板上，面板制程为将含有薄膜电晶体的玻璃基板与含有彩色滤光片的玻璃基板进行结合，并且在两片玻璃基板间灌入液晶，而模组制程则是接着将玻璃基板与其他如背光板、电路、外框等多种零组件进行组装，以获得薄膜电晶体液晶显示器。
[0004]在薄膜电晶体液晶显示器的组成中，当背光板发出光源后会依序经过薄膜电晶体、液晶以及彩色滤光片并显示出彩色影像，然而，光源经过含有红、绿、蓝三色的彩色滤光片时，往往会有光线散射以及折射的情形产生，导致色彩因相互混合而降低色彩鲜艳度及纯度，同时，光源的直接照射亦会对薄膜电晶体造成损害，因此，在彩色滤光片与薄膜电晶体中设置具有光吸收特性(即光反射率小于或等于10％) 的元件以避免前述问题则显得相当重要。
[0005]另外，在电容式触控荧幕的显示器的应用中，通常亦需要在埋设于荧幕中的金属导体上覆盖光吸收层，从而抑制金属导体轨迹的反射，以避免金属导体显示于荧幕上而产生瑕疵。
[0006]目前，所述光吸收元件中包含的薄膜或所述光吸收层通常是选用钼(Mo)或氧化钼(MoOx)为主要成分并由溅镀制程所形成。当选用钼作为主要材料时，溅镀气氛需要含有氧气，且氧分压相对于整体气氛的百分比亦需严格控制在约81％至86％的极小范围中才能制得符合需求的光吸收元件或光吸收层(主要成分为氧化钼)，如此对于制程条件的严格要求大幅限制了可应用性。反之，当选用氧化钼作为主要材料时，则需控制溅镀气氛不能含有氧气，其制程操作难度较高，且在溅镀过程容易有异常放电的问题，不仅在制程条件同样有所限制，溅镀所制得的薄膜的品质也不佳。
[0007]据此，目前仍有待开发与寻找由新材料形成的薄膜与靶材，让使用该靶材的溅镀制程不需要严格限制制程条件，且同时能制得具有良好品质的薄膜且适合应用于薄膜电晶体液晶显示器或触控荧幕中。

技术实现思路

[0008]有鉴于现有技术所面临的问题，本专利技术的目的在于提供一种铟锡氧化物薄膜的制法，其不需要严格控制制程条件即可制得具有特定范围的平均光穿透率及平均光吸收率，且具有良好品质的薄膜，进而可制成符合需求的光吸收元件而应用于薄膜电晶体液晶显示器或触控荧幕中。
[0009]为达成前述目的，本专利技术提供一种铟锡氧化物薄膜的制法，其包含以下步骤：步骤(a)：提供一铟锡氧化物靶材；以及步骤(b)：在含有一混合气体的溅镀环境中，溅镀该铟锡氧化物靶材，以形成该铟锡氧化物薄膜；其中，该混合气体包含氩气(Ar)以及一添加气体，该添加气体包含氢气(H2)、甲烷(CH4)或乙烯(C2H4)，且该添加气体相对于该混合气体的气体分压百分比为10％至50％；该铟锡氧化物薄膜包含铟(In)、锡(Sn)以及氧(O)；以该铟锡氧化物薄膜中的铟和锡的原子总数为基准，铟的含量为80原子百分比(atomic percent，at％)至95at％，锡的含量为 5at％至20at％。
[0010]本专利技术的制法通过于溅镀过程中包含特定种类的添加气体且控制所述添加气体的分压比例，并同时控制铟锡氧化物薄膜的组成与各组成的含量范围，因此能够使所制得的铟锡氧化物薄膜具有特定平均光穿透率及平均光吸收率，且同时具有良好的品质，进而可应用于薄膜电晶体液晶显示器的光吸收元件。应理解的是，相较于现有技术，本专利技术的制法不须限定溅镀气氛仅能选择氧气、溅镀气氛不能含有氧气或者需严格控制气体分压于极小范围的情况，且于溅镀过程中也不会发生异常放电，也就是说，本专利技术的制法能在制程限制较少的情况下仍可制得具有特定平均光穿透率及平均光吸收率、且品质良好的薄膜，大幅提升在薄膜电晶体液晶显示器或触控荧幕中的可应用性。
[0011]依据本专利技术，该溅镀包含采用直流磁控溅镀(direct currentmagnetron sputtering，DC magnetron sputtering)或采用射频磁控溅镀 (radio frequency magnetron sputtering，RF magnetron sputtering)。
[0012]依据本专利技术，该溅镀环境的压力为4毫托耳(mtorr)至8mtorr。
[0013]依据本专利技术，该溅镀的溅镀速率为3埃/秒至该溅镀的功率密度为1瓦特/平方公分(W/cm2)至3W/cm2。
[0014]于本专利技术的一些实施例中，该溅镀采用直流磁控溅镀，且该溅镀环境的压力为5mtorr至8mtorr。于本专利技术的另一些实施例中，该溅镀采用射频磁控溅镀，且该溅镀环境的压力为4mtorr至6mtorr。
[0015]于本专利技术的一些实施例中，该添加气体为氢气，即该混合气体为氩气以及氢气，且氢气相对于该混合气体的气体分压百分比为10％至 35％。
[0016]于本专利技术的一些实施例中，该添加气体为甲烷，即该混合气体为氩气以及甲烷，且甲烷相对于该混合气体的气体分压百分比为25％至 40％。
[0017]于本专利技术的一些实施例中，该添加气体为乙烯，即该混合气体为氩气以及乙烯，且乙烯相对于该混合气体的气体分压百分比为15％至 50％。
[0018]较佳的，该铟锡氧化物靶材包含铟、锡以及氧，且以该铟锡氧化物靶材中的铟和锡的原子总数为基准，铟的含量为80at％至96at％，锡的含量为1at％至20at％。
[0019]较佳的，该铟锡氧化物靶材更包含一第一成分，该第一成分包含镍(Ni)、钛(Ti)、锌(Zn)、硅(Si)或锆(Zr)；且以该铟锡氧化物靶材中的铟、锡和该第一成分的原子总数为基
准，铟的含量为60at％至91at％，锡的含量为1at％至20at％，该第一成分的含量为大于0at％且小于或等于20at％。
[0020]于本专利技术的一些实施例中，以该铟锡氧化物靶材中的铟、锡和该第一成分的原子总数为基准，铟的含量为65at％至91at％。于本专利技术的另一些实施例中，以该铟锡氧化物靶材中的铟、锡和该第一成分的原子总数为基准，铟的含量为70at％至91at％。
[0021]于本专利技术的一些实施例中，以该铟锡氧化物靶材中的铟、锡和该第一成分的原子总数为基准，锡的含量为2at％至1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铟锡氧化物薄膜的制法，其包含以下步骤：步骤(a)：提供一铟锡氧化物靶材；以及步骤(b)：在含有一混合气体的溅镀环境中，溅镀该铟锡氧化物靶材，以形成该铟锡氧化物薄膜；其中，该混合气体包含氩气以及一添加气体，该添加气体包含氢气、甲烷或乙烯，且该添加气体相对于该混合气体的气体分压百分比为10％至50％；该铟锡氧化物薄膜包含铟、锡以及氧；以该铟锡氧化物薄膜中的铟和锡的原子总数为基准，铟的含量为80原子百分比至95原子百分比，锡的含量为5原子百分比至20原子百分比。2.如权利要求1所述的铟锡氧化物薄膜的制法，其中，该铟锡氧化物靶材包含铟、锡以及氧，且以该铟锡氧化物靶材中的铟和锡的原子总数为基准，铟的含量为80原子百分比至96原子百分比，锡的含量为1原子百分比至20原子百分比。3.如权利要求2所述的铟锡氧化物薄膜的制法，其中，该铟锡氧化物靶材更包含一第一成分，该第一成分包含镍、钛、锌、硅或锆；且以该铟锡氧化物靶材中的铟、锡和该第一成分的原子总数为基准，铟的含量为60原子百分比至91原子百分比，锡的含量为1原子百分比至20原子百分比，该第一成分的含量为大于0原子百分比且小于或等于20原子百分比；该铟锡氧化物薄膜更包含该第一成分。4.如权利要求3所述的铟锡氧化物薄膜的制法，其中，以该铟锡氧化物薄膜中的铟、锡和该第一成分的原子总数为基准，...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪英展，黄圣涵，
申请(专利权)人：光洋应用材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：