CN101631891B - 成膜装置和成膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成膜装置，用反应性溅射法在保持在溅射成膜室内的基板的表面形成化合物薄膜，所述溅射成膜室包括将对成膜在所述基板的表面的化合物薄膜的膜质进行调整的膜质调整用气体导入到所述基板的背面的第一膜质调整用气体导入设备。

Description

成膜装置和成膜方法

技术领域

本发明涉及成膜装置和成膜方法。更具体地说，涉及在用反应性溅射法在基板表面上形成透明导电薄膜等化合物薄膜时适当地使用，可以形成膜质的面内均匀性优异的化合物薄膜的成膜装置和成膜方法。 

本申请基于2007年2月28日在日本申请的日本特愿2007-050646号主张优先权，将其内容合并于此。 

背景技术

目前，在液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)等中，为了在许多大面积玻璃基板上以均匀的膜厚连续地形成透明电极、电介质膜、绝缘膜等薄膜，提出了各种溅射装置。 

其中的一种为直线排列式溅射装置。该装置中，在其溅射成膜室内，多个溅射阴极配置成一列，固定基板的载体沿着该溅射阴极的排列方向以一定速度移动。在此过程中，通过将由靶释放的靶材料堆积在基板上，在基板上形成所需的薄膜。根据该装置，可以在许多大面积玻璃基板上连续地形成膜厚均匀的薄膜(专利文献1)。 

此外，还提出了在各侧面安装靶，并具有旋转的多棱柱状溅射阴极，在该旋转的溅射阴极的周围搬运基板期间，将由靶释放的靶材料堆积在基板上，由此在基板上形成所需薄膜的溅射装置(专利文献2)。在该装置中，也可以在许多大面积玻璃基板上连续地形成膜厚均匀的薄膜。 

专利文献1：日本特开2002-60938号公报 

专利文献2：日本特开平6-44836号公报 

在现有的溅射装置中，在靶与玻璃基板之间导入惰性气体和反应性气 体。但是，由于近年随着玻璃基板的大面积化，成膜装置整体大型化，特别是溅射成膜室的内部体积增大，不仅导入到靶上的反应性气体、惰性气体从基板与靶之间的空间部直接排出的量增加，而且这些反应性气体、惰性气体一旦泄漏到基板背面后排出的量也增加。此时，由于导入到靶上的反应性气体、惰性气体从基板的外周向基板背面侧扩散而排出，在基板表面侧，导入的惰性气体和反应性气体因位置不同而产生浓度差异，由此，在基板上的面内，有可能因位置而产生成膜气氛的差异。此时，形成在基板上的薄膜，产生其膜厚、膜质不均匀的面内分布，其结果，存在在基板上的面内，得到的透明电极、电介质膜、绝缘膜等的特性的偏差增大的问题。 

此外，在液晶显示器(LCD)的制造工序中，有时在玻璃基板上形成树脂膜，在该树脂膜上形成氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)膜。该ITO成膜时，在现有的溅射装置中，ITO膜的成膜气氛受到从树脂膜释放的气体的影响。其结果，成膜的ITO膜的膜质受到其影响，存在得不到具有所需特性的ITO膜的问题。 

此外，连续成膜时，由于对载体的附膜量增加，在大气中取出该载体时，附着在载体上的薄膜有可能吸收大气中的水分。若将该载体再次用于成膜工序中，则在大气中吸收的水分释放到成膜室内，成膜的ITO膜的膜质受到其影响。其结果，存在得不到具有所需特性的ITO膜的问题。 

如此来自树脂膜、载体的释放气体对成膜的影响，随着基板的大面积化、溅射装置的大型化、高速化而日益增大。 

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供用反应性溅射法在基板表面上形成透明导电薄膜等化合物薄膜时，可以形成膜质的面内均匀性优异的化合物薄膜，进而即使在连续成膜时，也不存在来自载体的释放气体，从而成膜的薄膜的膜质不会受到释放气体的影响的成膜装置和成膜方法。 

为了解决上述课题，本发明采用以下技术方案。即，本发明的成膜装置，用反应性溅射法在保持在溅射成膜室内的基板的表面形成化合物薄膜，其中，所述溅射成膜室包括将对成膜在所述基板的表面的化合物薄膜的膜质进行调整的膜质调整用气体导入到所述基板的背面的第一膜质调整用气体导入设备。 

根据上述成膜装置，在溅射成膜室设置将对成膜在基板表面的化合物薄膜的膜质进行调整的膜质调整用气体导入到上述基板背面的第一膜质调整用气体导入设备，由此该膜质调整用气体防止反应性气体从基板的周围泄漏到其背面。因此，使基板表面侧的面内的惰性气体和反应性气体的浓度均匀化，从而可以使该基板上的成膜气氛均匀化。其结果，成膜的薄膜的膜厚、膜质的面内均匀性提高，所以可以使基板面内的该薄膜特性的偏差大幅减小。进而也可以提高薄膜特性的稳定性。 

此外，在树脂膜上形成化合物薄膜时，化合物薄膜的成膜气氛不会受到由树脂膜释放的气体的影响，因此，成膜的化合物薄膜不会受到释放气体的影响。其结果，也可以使化合物薄膜的特性稳定化。 

由此，可以容易且廉价地制造基板面内的特性偏差极小、且其特性的稳定性高的化合物薄膜。 

在用于将所述基板搬入到所述溅射成膜室中的前室、和用于将所述基板搬出所述溅射成膜室的后室中的任意一方或两方可以进一步包括将所述膜质调整用气体导入到所述基板的表面和背面的第二膜质调整用气体导入设备。 

此时，在用于将基板搬入到溅射成膜室中的前室、和用于将所述基板搬出所述溅射成膜室的后室中的任意一方或两方设置将所述膜质调整用气体导入到所述基板的表面和背面的第二膜质调整用气体导入设备，由此成膜前后的基板两面的成膜气氛均匀化。由此成膜的薄膜的膜质、膜厚进一步均匀化，因此，得到的薄膜的膜厚、膜质的面内均匀性也进一步提高。其结果，可以使基板面内的薄膜特性的偏差极小，进而也可以提高薄膜特性的稳定 性。 

所述溅射成膜室可以包括：分别保持所述基板，在这些基板的表面上沿着平行的一个方向配置成一列的多个载体；在这些载体连续移动或静止的状态下，在所述各基板的表面上形成所述化合物薄膜时，经时改变导入到所述各基板的背面的所述膜质调整用气体的导入量的气体导入量调整设备。 

此时，通过用气体导入量调整设备经时改变导入到基板背面的膜质调整用气体的导入量，可以对应成膜时的释放气体量的经时变化进行膜质调整。其结果，可以实现在许多基板上的连续成膜中的稳定膜质的维持。 

此外，本发明的成膜方法，用反应性溅射法在基板的表面上形成化合物薄膜，其中，在惰性气体和反应性气体的气氛下形成所述化合物薄膜时，将膜质调整用气体导入到所述基板的背面。 

根据上述成膜方法，在形成化合物薄膜时将膜质调整用气体导入到基板背面，由此可以防止反应性气体从基板的周围泄漏到其背面。由此使基板表面侧的面内的惰性气体和反应性气体的浓度均匀化，因此可以使该基板上的成膜气氛均匀化。其结果，成膜的薄膜的膜质、膜厚均匀化，得到的薄膜的膜厚、膜质的面内均匀性也提高，所以可以使基板面内的薄膜特性的偏差极小，进而也可以提高特性的稳定性。 

此外，在树脂膜上形成化合物薄膜时，化合物薄膜的成膜气氛不会受到由树脂膜释放的气体的影响。因此，成膜的化合物薄膜的膜质也不会受到释放气体的影响。其结果，可以使该化合物薄膜的特性稳定化。 

在所述化合物薄膜成膜前或成膜后、或者在成膜前和成膜后，可以将所述膜质调整用气体导入到所述基板的表面和背面。 

此时，成膜前后的基板两面的成膜气氛均匀化。由此，成膜的薄膜的膜质、膜厚进一步均匀化，因此，得到的薄膜的膜厚、膜质的面内均匀性进一步提高。其结果，可以使基板面内的薄膜的特性的偏差极小，进而也可以提高特性的稳定性。 

此外，可以将多个所述基板沿着与这些基板的表面平行的一方向配置； 在这些基板连续移动或静止的状态下，在这些基板的表面上形成所述化合物薄膜时，经时改变导入到这些基板的背面的所述膜质调整用气体的导入量。 

此时，经时改变导入到基板背面的膜质调整用气体的导入量，由此，可以对应成膜时的释放气体量的经时变化进行膜质调整。其结果，可以实现稳定的连续成膜。 

在形成所述化合物薄膜时，可以将惰性气体导入到所述基板的背面。 

此外，可以将多个所述基板沿着与这些基板的表面平行的一个方向配置；在这些基板连续移动或静止的状态下，在这些基板的表面上形成所述化合物薄膜时，经时改变所述惰性气体的导入量。 

根据本发明的成膜装置，在溅射成膜室设置将对成膜在基板表面的化合物薄膜的膜质进行调整的膜质调整用气体导入到上述基板背面的膜质调整用气体导入设备，所以可以容易且廉价地制造膜厚、膜质的面内均匀性优异，基板面内的特性偏差也极小，且特性的稳定性优异的化合物薄膜。 

此外，在树脂膜上形成化合物薄膜时，化合物薄膜的成膜气氛不会受到由树脂膜释放的气体的影响，所以成膜的化合物薄膜不会受到释放气体的影响，其结果，可以容易地制造特性稳定化的化合物薄膜。 

此外，在多个载体移动的同时，在保持在这些载体上的基板的表面上形成化合物薄膜时，使用气体导入量调整设备经时改变导入到基板背面的膜质调整用气体的导入量，由此可以对应成膜时的释放气体量的经时变化进行膜质调整。因此，可以实现连续成膜中的稳定的膜质维持。 

根据本发明的成膜方法，在惰性气体和反应性气体的气氛下形成化合物薄膜时，将膜质调整用气体导入到基板背面，所以可以防止反应性气体从基板的周围泄漏到其背面。由此，可以使基板表面侧的面内的惰性气体和反应性气体的浓度均匀化，因此可以使基板上的成膜气氛均匀化。其结果，可以提高成膜的薄膜的膜厚、膜质的面内均匀性，所以可以使基板面内的薄膜特性的偏差极小，进而也可以提高特性的稳定性。 

此外，在树脂膜上形成化合物薄膜时，化合物薄膜的成膜气氛不会受到 由树脂膜释放的气体的影响，所以成膜的化合物薄膜不会受到释放气体的影响，其结果可以使化合物薄膜的特性稳定化。 

附图说明

图1为本发明第一实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图； 

图2为本发明第一实施方式的分散管的侧视图； 

图3为表示基板表面的每1根反应性气体导入管的O₂气体流量与ITO薄膜的薄层电阻的关系的图； 

图4为表示基板内的ITO薄膜表面中的薄层电阻的测定点的示意图； 

图5为表示基板背面的每1根膜质调整用气体导入管的O₂气体流量与ITO薄膜的薄层电阻的关系的图； 

图6为表示基板背面的O₂气体流量为0sccm(0Pa·m³/s)时的ITO薄膜的薄层电阻的面内偏差的图； 

图7为表示分别对于2根膜质调整用气体导入管、基板背面的O₂气体流量为12sccm(2.03×10^-2Pa·m³/s)时的ITO薄膜的薄层电阻的面内偏差的图； 

图8为本发明第二实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图； 

图9为本发明第三实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图； 

图10为本发明第四实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图。 

符号说明 

1溅射装置 

2前室 

3溅射成膜室 

4后室 

5入口侧区域 

6溅射区域 

7出口侧区域 

11真空泵 

12载体 

14溅射阴极 

15靶 

16惰性气体导入管 

17反应性气体导入管 

18膜质调整用气体导入管 

21配管 

22细管部 

23孔 

24分散管 

31溅射装置 

32溅射成膜室 

33溅射区域 

41溅射装置 

42溅射成膜室 

43溅射区域 

51溅射装置 

52溅射成膜室 

53、54溅射区域 

具体实施方式

对本发明的成膜装置及成膜方法的具体实施方式进行说明。 

而且，此方式是为了更好地理解发明主旨而进行的具体说明，只要未特别指定，则不限定本发明。 

此外，以下的说明中使用的各附图中，为了使各部件为可以识别的尺寸，对各部件的比例进行了适当地变更。 

本实施方式中，作为成膜装置以直线排列式反应性溅射装置为例进行说明。 

[第一实施方式] 

图1为本发明第一实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图。 

该溅射装置1由前室2、溅射成膜室3和兼作反转室的后室4构成。溅射成膜室3由入口侧区域5、溅射区域6和出口侧区域7的三个区域构成。在这些入口侧区域5、溅射区域6和出口侧区域7的宽度方向的中心位置设置有用于将这些区域分割成去路(图1中下侧)和回路(图1中上侧)两个系统的间隔板8。 

而且，该溅射装置1中，在回路的情况下，前室2作为后室发挥作用，后室4作为前室发挥作用，这里为了方便，以去路的情况为基准，称为前室2和后室4。 

该前室2、溅射成膜室3的入口侧区域5和出口侧区域7、后室4分别设置有真空泵11。这些区域2～4内的去路和回路分别连续地配置用于搬运基板的多个载体12。各载体12在区域2～4内可以在其配置方向(图1中左右方向)上移动，可以固定在规定位置。在这些载体12的规定位置，形成化合物薄膜的由玻璃等形成的基板13以大致垂直直立的状态被保持。 

另一方面，在溅射区域6内的两侧壁上，沿着载体12的去路和回路各自的移动方向设置有多个溅射阴极14。这些溅射阴极14安装有作为化合物薄膜溅射材料的靶15。将这些靶15定位以使其与安装在载体12规定位置的基板13的表面间隔规定的距离对置。 

进而在该溅射阴极14的附近，向着载体12配置用于导入Ar等惰性气体的惰性气体导入管16和用于导入O₂等反应性气体的反应性气体导入管17。在该溅射区域6内的中央部的间隔板8的两侧设置有将O₂等膜质调整用气体导入到保持在载体12上的基板13的背面的膜质调整用气体导入管(膜质调整用气体导入设备)18。该膜质调整用气体导入设备对搬入到该溅射区域6的基板13的表面的成膜气氛进行调整使其均匀化。 

此外，在前室2和后室4中也设置有惰性气体导入管16和反应性气体导入管17。而且，对于惰性气体导入管16、反应性气体导入管17和膜质调整用气体导入管18，可以根据靶15的个数适当地设定其个数。 

该膜质调整用气体导入管18可以根据需要设置在前室2、后室4或两者中。此外，对于该膜质调整用气体导入管18，可以根据需要并列配置惰性气体导入管16。 

该膜质调整用气体导入管18为可以防止Ar等惰性气体和O₂等反应性气体从保持基板13的载体12的周围、特别是从上下方向泄漏到基板13的背面的结构即可。例如，如图2所示，优选使用从溅射区域6的顶部(或底部)到室内垂直立设的配管21的顶端部分枝为多段(图2中为两段)，在其最顶端的长的细管部22上沿着其延伸方向、即溅射区域6的载体12的搬运方向形成多个用于喷出膜质调整用气体的小直径的孔23的被称为三重比赛管(三重ト一ナメント管)的分散管24。其中，分散管24在溅射区域6的上下方向上总计设置2根。 

而且，用喷嘴替代该小直径的孔23也得到相同效果。 

除了这些气体分散管以外，例如也可以使用在垂直方向上延伸的长管的一部位形成有用于喷出膜质调整用气体的小直径的孔的气体喷管、或在垂直方向上延伸的长管的一部位设置有用于喷出膜质调整用气体的喷嘴的气体喷管等。而且，这些气体喷管的情况下，由于膜质调整用气体仅从一个部位喷出，为了使该膜质调整用气体向基板13的周围均匀地扩散，优选在该气体喷管与基板13之间设置扩散板等扩散设备。 

接着，对于使用该溅射装置1在保持在载体12上的基板13的表面上形成化合物薄膜的方法，以回路的情况为例进行说明。 

首先，在溅射区域6的溅射阴极14上装配作为化合物薄膜的溅射材料的靶15。该靶15根据成膜的化合物薄膜适当选择。例如，透明导电膜的氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)薄膜的情况下，使用锡铟合金靶，而氧化锑锡(ATO：Antimony Tin Oxide)薄膜的情况下，使用锑锡合金靶。此外， 光学薄膜的氧化钛(TiO₂)薄膜的情况下，使用钛靶。此外，电介质膜的氧化镁(MgO)薄膜的情况下，使用镁靶。 

另一方面，将载体12搬入到前室2中，用真空泵11将该前室2内减压至规定的真空度。接着，用惰性气体导入管16和反应性气体导入管17将Ar等惰性气体和O₂等反应性气体导入到该前室2内，使该前室2内形成规定压力的惰性气体和反应性气体的混合气体气氛。 

接着用真空泵11将包括入口侧区域5的溅射成膜室3内减压至规定的真空度。向其中用惰性气体导入管16和反应性气体导入管17将Ar等惰性气体和O₂等反应性气体导入到该溅射成膜室3内，使包括入口侧区域5的溅射成膜室3内与前室2内同样地形成规定压力的惰性气体和反应性气体的混合气体气氛。 

接着将载体12从前室2移动到入口侧区域5，在入口侧区域5在其行进方向上紧密地装入载体12，形成邻接的载体12的端面彼此接近的状态。 

接着，将该接近的载体12移动到溅射区域6。在该溅射区域6内，在使载体12连续移动的同时，在惰性气体和反应性气体的混合气体气氛下，用膜质调整用气体导入管18将O₂等膜质调整用气体喷到保持为与载体12大致垂直的基板13的背面。由此，在将基板13表面(成膜面)的气氛保持为惰性气体和反应性气体的混合气体气氛的同时，在连续移动的基板13的表面形成以靶15为主要成分的化合物薄膜。 

该成膜的过程中，通过将膜质调整用气体喷到基板13的背面，防止惰性气体和反应性气体从载体12的周围、特别是从上下方向泄漏到基板13的背面，所以基板13表面侧的面内的混合气体的浓度均匀化，因此该基板13上的成膜气氛均匀化。其结果，在该基板13的表面上形成膜厚、膜质的面内均匀性优异的化合物薄膜。 

该成膜中的惰性气体、反应性气体和膜质调整用气体的流量比根据成膜的化合物薄膜的组成和特性、以及成膜装置的结构来适当设定。特别是膜质调整用气体的流量有必要为可以防止惰性气体和反应性气体泄漏到保持在 载体12上的基板的背面的流量。例如，在ITO薄膜的情况下，惰性气体和反应性气体的总计流量为100时，膜质调整用气体的流量优选为0.1～2。 

接着，将该载体12移动到出口侧区域7中，用真空泵11将后室4内减压至规定的真空度。接着，用惰性气体导入管16和反应性气体导入管17将Ar等惰性气体和O₂等反应性气体导入到该后室4内，使该后室4内形成规定压力的惰性气体和反应性气体的混合气体气氛。 

接着，将该载体12从出口侧区域7移动到后室4中。在该后室4中使载体12反转，再次向前室2搬运，与去路完全相同地进行回路的成膜。对于回路，也得到与去路完全相同的作用、效果，所以对回路的情况省略说明。 

最后，从前室2搬出该载体12，取出基板13。 

由此可以容易且廉价地制造膜厚和膜质的面内均匀性优异、基板面内的特性偏差也极小、且特性的稳定性优异的化合物薄膜。 

而且，若在前室2和后室4中的任意一方或两方设置膜质调整用气体导入管18，则可以将成膜前后的基板表面的成膜气氛稳定化。此时，可以将化合物薄膜的膜质和膜厚进一步均匀化，从而可以进一步提高化合物薄膜的特性。 

在此，为在溅射区域6内连续移动载体12的同时，在基板13的表面上形成以靶15为主要成分的化合物薄膜的结构，但是也可以为将多个载体12搬运到溅射区域6内并使其静止，在该静止的状态下在基板13的表面上形成以靶15为主要成分的化合物薄膜的结构。在这种情况下，也得到完全相同的效果。 

接着，对证明本实施方式的成膜方法的特别效果的实验结果进行说明。 

使用本实施方式的成膜装置，在室温(25℃)的成膜温度下在装配在载体12上的玻璃基板上形成膜厚为150nm的ITO薄膜。 

首先，分别对于6根惰性气体导入管16使基板背面O₂气体流量为0sccm(0Pa·m³/s)时的玻璃基板表面(成膜面)的Ar气体流量为400sccm(0.675Pa·m³/s)，分别对于6根反应性气体导入管17使该玻璃基板表面(成 膜面)的O₂气体流量在0～5sccm(0～8.4×10^-3Pa·m³/s)的范围内变化以形成相同的流量，形成总计为14种的ITO薄膜。 

接着，对这些ITO薄膜在大气中、230℃下进行热处理1小时。 

用四端子法测定如此处理得到的14种ITO薄膜各自的薄层电阻。分别对于这14种ITO薄膜，成膜时的基板表面的每1根反应性气体导入管17的O₂气体流量与薄层电阻的关系如图3所示。图中，13、1、19为表示图4所示的基板内的ITO薄膜上的薄层电阻测定点的编号。而且，图4中所示的25点为等排列。此外，这些测定点中，角的4个点都位于距离基板的角纵25mm、横25mm内侧。其中，对各测定点附与1～25的编号。图4中，上部的箭头(←、↓)分别表示ITO薄膜上的X轴方向、Y轴方向。 

根据图3可知，薄层电阻为10～35Ω/□的范围的玻璃基板表面的每1根反应性气体导入管17的O₂气体流量为2～5sccm(3.4×10^-3～8.4×10^-3Pa·m³/s)的范围，即6根反应性气体导入管17为12～30sccm(2.03×10^-2～5.07×10^-2Pa·m³/s)的范围。此外可知，若表面O₂气体流量在上述范围内，则薄层电阻的面内偏差也小。 

接着，分别对于6根惰性气体导入管16使玻璃基板表面(成膜面)的Ar气体流量为400sccm(0.675Pa·m³/s)，分别对于6根反应性气体导入管17使玻璃基板表面(成膜面)的O₂气体流量为2.2sccm(3.7×10^-3Pa·m³/s)，分别对于2根膜质调整用气体导入管18使基板背面的O₂气体流量在0～20sccm(0～3.38×10^-2Pa·m³/s)的范围内变化以形成相同的流量，形成总计为9种的ITO薄膜。 

接着，对这些ITO薄膜在大气中、230℃下进行热处理1小时。 

用四端子法测定如此处理得到的9种ITO薄膜各自的薄层电阻。分别对于这9种ITO薄膜，成膜时的基板背面的每1根膜质调整用气体导入管18的O₂气体流量与薄层电阻的关系如图5所示。图中，13、1、19为表示图4所示的ITO薄膜的测定点。 

根据图5可知，随着基板背面的O₂气体流量增加，薄层电阻的面内偏 差变小，但是若基板背面的O₂气体流量超过某值，则基板背面的O₂气体对成膜开始有不良影响，薄层电阻的面内偏差也增大。 

此外，为了调查薄层电阻的面内偏差，分别对于图4所示的ITO薄膜的测定点，用四端子法对基板背面O₂气体流量为0sccm(0Pa·m³/s)、分别对于6根惰性气体导入管16使玻璃基板表面(成膜面)的Ar气体流量为400sccm(0.675Pa·m³/s)、分别对于6根反应性气体导入管17使玻璃基板表面(成膜面)的O₂气体流量为3.6sccm(6.1×10^-3Pa·m³/s)时的ITO薄膜的薄层电阻进行测定。分别对应于图4的测定点的测定值如图6所示。 

此外，分别对于图4所示的ITO薄膜的测定点，用四端子法对分别对于2根膜质调整用气体导入管18使基板背面中的O₂气体流量为12sccm(2.03×10^-2Pa·m³/s)、分别对于6根惰性气体导入管16使玻璃基板表面(成膜面)的Ar气体流量为400sccm(0.675Pa·m³/s)、分别对于6根反应性气体导入管17使玻璃基板表面(成膜面)的O₂气体流量为2.2sccm(3.7×10^-3Pa·m³/s)时的ITO薄膜的薄层电阻进行测定。分别对应于图4的测定点的测定值如图7所示。 

此外，用下述分布评价(计算)式(1)求出图6和图7分别所示的ITO薄膜的薄层电阻的基板面内的偏差。 

(R_smax-R_smin)/(R_smax+R_smin)......(1) 

其中，式(1)中，R_smax为测定值中的最大值，R_smin为测定值中的最小值。 

根据这些计算结果，ITO薄膜的薄层电阻的面内偏差在将O₂气体导入到基板背面的情况下为±5％，未导入的情况下为±14％。即，将O₂气体导入到基板背面的情况与未导入的情况相比，面内偏差为一半以下。由该实验可知，通过将O₂气体导入到基板背面，可以提高薄层电阻的面内均匀性。 

如上所述，根据本实施方式的成膜方法，可以防止反应性气体从基板的周围泄漏到其背面。因此，可以将基板表面侧的面内的惰性气体和反应性气体的浓度均匀化，因此可以使基板上的成膜气氛均匀化。其结果，由于可以提高膜厚、膜质等面内均匀性，可以使薄膜的薄层电阻的面内偏差极小，进而也可以提高稳定性。

根据本实施方式的溅射装置1，由于在溅射成膜室3设置有用于将膜质调整用气体导入到基板背面的膜质调整用气体导入管18，可以容易且廉价地形成膜厚、膜质的面内均匀性优异，基板面内的特性偏差也极小，且特性的稳定性优异的化合物薄膜。 

在将多个载体12移动的同时，在保持在这些载体12上的基板13的表面上形成化合物薄膜时，根据现有的成膜装置，附着在载体12的部分上的薄膜成分的化合物所吸附的水分量缓慢增加，该水分量的增加表现为成膜时的释放气体量的经时变化。与此相对地，根据本实施方式的溅射装置1，通过用膜质调整用气体导入管18经时改变导入到基板背面的膜质调整用气体的导入量，可以对应成膜时的气体释放量的经时变化进行膜质调整。其结果，可以实现连续成膜中的稳定的膜质维持。 

[第二实施方式] 

图8为本发明第二实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图。本实施方式的溅射装置31与第一实施方式的溅射装置1的不同点如下所述。即，第一实施方式的溅射装置1中，为往返搬运载体12的结构，在溅射成膜室3的入口侧区域5和出口侧区域7各自的两侧设置有真空泵11，在溅射区域6的中央部设置有膜质调整用气体导入管18。与此相对地，本实施方式的溅射装置31中，为仅在一个方向上搬运载体12的结构，在溅射成膜室32的入口侧区域5和出口侧区域7各自的一侧设置有真空泵11，在溅射区域33内的与真空泵11对置的一侧的壁面周缘部附近设置有膜质调整用气体导入管18。 

根据本实施方式的溅射装置31，在溅射区域33内的与真空泵11对置的一侧的端部附近设置有膜质调整用气体导入管18，所以即使为仅在一个方向上搬运载体12的结构的情况，也可以对保持在载体12上的基板的表面的成膜气氛进行调整使其均匀化。 

[第三实施方式] 

图9为本发明第三实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图。本实施方式的溅射装置41与第二实施方式的溅射装置31的不同点如下所述。即，第二实施方式的溅射装置31中，在入口侧区域5和出口侧区域7各自的一侧设置有真空泵11，在溅射区域33内的与真空泵11对置的一侧的壁面的端部附近设置有膜质调整用气体导入管18。与此相对地，本实施方式的溅射装置41中，在溅射成膜室42的入口侧区域5和出口侧区域7各自的一侧设置有真空泵11，在溅射区域43内的与真空泵11对置的一侧的壁面中央部设置有膜质调整用气体导入管18。 

根据本实施方式的溅射装置41，在溅射区域43内的与真空泵11对置的一侧的壁面中央部设置有膜质调整用气体导入管18，所以即使为仅在一个方向上搬运载体12的结构的情况，也可以对保持在载体12上的基板的表面的成膜气氛进行调整使其均匀化。 

[第四实施方式] 

图10为本发明第四实施方式的直线排列式反应性溅射装置的示意图。本实施方式的溅射装置51与第二实施方式的溅射装置31的不同点如下所述。即，第二实施方式的溅射装置31中，溅射成膜室32的溅射区域由一个溅射区域33构成，在入口侧区域5和出口侧区域7各自的一侧设置有真空泵11，在溅射区域33内的与真空泵11对置的一侧的壁面的端部附近设置有膜质调整用气体导入管18。与此相对地，本实施方式的溅射装置51中，溅射成膜室52的溅射区域由多个(图10中为2个)溅射区域53、54构成，在溅射区域54的一侧的端部设置有真空泵11，在溅射区域53、54内的与真空泵11对置的一侧的壁面中央部分别设置有膜质调整用气体导入管18。 

根据本实施方式的溅射装置51，在溅射区域54的一侧设置有真空泵11，在溅射区域53、54内的与真空泵11对置的一侧的壁面中央部分别设置有膜质调整用气体导入管18，所以即使为具有多个溅射区域的结构，也可以对保持在载体12上的基板的表面的成膜气氛进行调整使其均匀化。 

产业上的可利用性 

根据本发明，可以提供在用反应性溅射法在基板表面上形成透明导电薄膜等化合物薄膜时，可以形成膜质的面内均匀性优异的化合物薄膜，进而即使在连续成膜时，也不存在来自载体的释放气体，从而成膜的薄膜的膜质不会受到释放气体的影响的成膜装置和成膜方法。 

Claims (8)

1.一种成膜装置，用反应性溅射法在保持在溅射成膜室内的基板的表面形成化合物薄膜，其特征在于，

所述溅射成膜室包括将对成膜在所述基板的表面的化合物薄膜的膜质进行调整的膜质调整用气体导入到所述基板的背面的第一膜质调整用气体导入设备。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，

在用于将所述基板搬入到所述溅射成膜室中的前室、和用于将所述基板搬出所述溅射成膜室的后室中的任意一方或两方进一步包括将所述膜质调整用气体导入到所述基板的表面和背面的第二膜质调整用气体导入设备。

3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其中，

所述溅射成膜室包括：

分别保持所述基板，在这些基板的表面上沿着平行的一个方向配置成一列的多个载体；

在这些载体连续移动或静止的状态下，在所述各基板的表面上形成所述化合物薄膜时，经时改变导入到所述各基板的背面的所述膜质调整用气体的导入量的气体导入量调整设备。

4.一种成膜方法，用反应性溅射法在基板的表面上形成化合物薄膜，其特征在于，

在惰性气体和反应性气体的气氛下形成所述化合物薄膜时，将膜质调整用气体导入到所述基板的背面。

5.根据权利要求4所述的成膜方法，其中，在所述化合物薄膜成膜前或成膜后、或者在成膜前和成膜后，将所述膜质调整用气体导入到所述基板的表面和背面。

6.根据权利要求4或5所述的成膜方法，其中，

将多个所述基板沿着与这些基板的表面平行的一个方向配置；

在这些基板连续移动或静止的状态下，在这些基板的表面上形成所述化合物薄膜时，经时改变导入到这些基板的背面的所述膜质调整用气体的导入量。

7.根据权利要求4所述的成膜方法，其中，在形成所述化合物薄膜时，将惰性气体导入到所述基板的背面。

8.根据权利要求7所述的成膜方法，其中，

将多个所述基板沿着与这些基板的表面平行的一个方向配置；

在这些基板连续移动或静止的状态下，在这些基板的表面上形成所述化合物薄膜时，经时改变所述惰性气体的导入量。

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