DE4138926A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von ito-targets - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Indium-Zinn-Oxid (ITO)-Targets in einem CVD-Reaktor für den Einsatz in Vakuumbeschichtungsanlagen, insbesondere Sputter­ anlagen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens.

Dünne Schichten mit der Eigenschaftskombination guter elek­ trischer Leitfähigkeit bei hoher Transparenz finden heute vielfältige Anwendung. Hierzu zählen beispielsweise der Ein­ satz als Frontelektrode für Solarzellen, in der Displaytechnik als Elektroden-Schichten, als beheizbare Schicht für Flugzeug- und Kraftfahrzeugscheiben und die Beschichtung von Glasschei­ ben zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung. Als Ausgangs­ material für die Beschichtung hat sich eine ganze Reihe teils metallischer, teils oxidischer Materialien als geeignet er­ wiesen, wie z. B. die Oxide von Cadmium, Indium, Zink und Zinn. Das gebräuchlichste Schichtmaterial ist Zinn-dotiertes Indium­ oxid (ITO-Indium-Tin Oxid).

Die Herstellung der für Sputterprozesse verwendeten ITO-Tar­ gets erfolgte bislang überwiegend nach pulvermetallurgischen Verfahren.

Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die hergestell­ ten ITO-Targets keine hervorragenden Beschichtungsergebnisse ermöglichen. Mit steigenden Anforderungen an die ITO-Schichten selbst, wie z. B. auf Substraten der Displaytechnik, werden auch die Bedingungen für die zur Herstellung dieser Schichten einzu­ setzenden Ausgangsmaterialien - Targets - ständig erhöht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren zu finden, welches den oben genannten Nachteil ausschließt und somit die Herstellung von ITO-Targets höherer Qualität, insbe­ sondere hoher Dichte, grober Homogenität und glatter Gefüge­ struktur erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem thermisch zersetzbare Zinn- und Indiumverbindungen aus der Dampf- oder Gasphase eines thermischen CVD-Prozesses unter Zugabe von Sauerstoff auf einer Targetträgerplatte abgeschieden werden.

Die Abscheidung aus der Dampfphase wird auch als Pyrolyse bezeichnet. Bei diesem Verfahren werden beispielsweise in einem Lösungsmittel gelöstes Indiumchlorid und Zinnchlorid in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre auf eine Trägerplatte aufgesprüht, wobei sich auf der Platte eine dicke ITO-Schicht abscheidet. Das bei diesem Verfahren entstehende Chlorgas wird aus der Prozeßkammer abgesaugt.

Bei der Abscheidung aus der Gasphase stellt man zunächst eine gasförmige Atmosphäre her, die beispielsweise aus Tetramethyl­ zinn, Trimethylindium und Sauerstoff besteht. Dieses Gasge­ misch wird auf eine beheizte Trägerplatte geleitet, auf der sich dann das ITO-Target abscheidet.

Bei beiden Abscheidemöglichkeiten sollte die Temperatur der Trägerplatte ca. 400°C bis 700°C betragen, vorzugsweise ca. 450°C. Es sind jedoch auch Temperaturen bis ca. 1000°C denkbar und möglich.

Als Werkstoff für die Targetträgerplatte ist z. B. Kupfer oder auch Ceran einsetzbar.

Mit Vorteil weisen die nach oben genanntem Verfahren herge­ stellten ITO-Targets eine höhere Werkstoffqualität und eine verbesserte Targetoberfläche auf. Zweckmäßigerweise vermindert sich dadurch der spezifische Widerstand der mit diesen Targets gesputterten ITO-Schichten. Weiterhin läßt sich mit den in einem CVD-Verfahren hergestellten ITO-Targets eine bessere Langzeitstabilität und eine Arcfreiheit der Beschichtungs­ prozesse erreichen, wobei die Targetleitung und damit die Beschichtungsrate deutlich erhöht werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Indium-Zinn-Oxid (ITO-)-Tar­ gets in einem CVD-Reaktor für den Einsatz in Vakuumbe­ schichtungsanlagen, insbesondere Sputteranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß thermisch zersetzbare Zinn- und Indiumverbindungen aus der Dampf- oder Gasphase eines thermischen CVD-Prozesses unter Zugabe von Sauerstoff auf einer Targetträgerplatte abgeschieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abscheidung aus der Dampfphase insbesondere Indiumchlorid und Zinnchlorid unter Zugabe von Sauerstoff auf die Target-Trägerplatte aufsprühbar sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abscheidung aus der Gasphase insbesondere Tetra­ methylzinn und Trimethylindium unter Zugabe von Sauer­ stoff auf die Targetträgerplatte aufbringbar sind.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem CVD-Reaktor, sowohl bei Abscheidung aus der Gas- als auch aus der Dampfphase, eine Prozeß­ temperatur zwischen 400°C und 1000°C, vorzugsweise ca. 450°C, einstellbar ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Targetträgerplatte aus Kupfer herstellbar ist.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Targetträgerplatte aus Ceran herstellbar ist.