JP2020143374A - 真空スパッタ堆積のための装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空スパッタ堆積のための装置、真空堆積装置中での酸水素爆発のリスクを低減するための方法、及び少なくとも１つの層を製造する方法の提供。【解決手段】真空チャンバ１１０と、材料を基板２００にスパッタリングするための真空チャンバ１１０内の３以上のスパッタカソード２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃと、Ｈ２を含む処理ガスを真空チャンバ１１０に供給するためのガス分配システム１３０と、真空チャンバ１１０内部に真空を提供するための真空システム１４０と、酸水素爆発のリスクを低減するための安全装置１６０とを備え、安全装置１６０が、処理ガス１１１のＨ２含有量の希釈のために真空システム１４０に連結された希釈ガス供給ユニット１６５を備える真空スパッタ堆積のための装置１００。【選択図】図１

Description

本開示は、真空処理チャンバ内の基板をコーティングするための装置及び方法に関する。とりわけ、本開示は、ディスプレイ製造のための基板上でスパッタリングされた材料の少なくとも１つの層を形成するための装置及び方法に関する。

多くの用途において、基板上、例えばガラス基板上に薄い層を堆積させることが望ましい。従来、基板は、コーティング装置の種々のチャンバの中でコーティングされる。幾つかの用途では、基板は、気相堆積技法を用いて真空の中でコーティングされる。基板上に材料を堆積させるための幾つかの方法が知られている。例えば、基板は、物理的気相堆積（ＰＶＤ）プロセス、化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス、又はプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセスなどによってコーティングされうる。通常、プロセスは、コーティングすべき基板が配置される処理装置や処理チャンバ内で実施される。

電子デバイス及び特に光電子デバイスは、ここ数年にわたり、著しいコスト削減を示している。更に、ディスプレイの画素密度が継続的に増加している。ＴＦＴディスプレイに関しては、高密度なＴＦＴ集積化が望ましい。しかしながら、デバイス内での薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）数の増加にもかかわらず、歩留りの上昇及び製造コストの削減が試みられている。

したがって、とりわけ高品質かつ低コストに関して、製造中にＴＦＴディスプレイ特性を調整するための装置及び方法を提供することが継続的に必要とされている。

上記に鑑み、独立請求項による、真空スパッタ堆積のための装置、真空堆積装置中での酸水素爆発のリスクを低減するための方法、及び少なくとも１つの層を製造する方法が提供される。更なる利点、特徴、態様、及び細部は、従属請求項、本明細書、及び図面から明らかである。

本開示の１つの態様によれば、真空スパッタ堆積のための装置が提供される。装置は、真空チャンバ；材料を基板にスパッタリングするための真空チャンバ内の一又は複数のスパッタカソード；Ｈ_２を含む処理ガスを真空チャンバに供給するためのガス分配システム；真空を真空チャンバ内部に提供するための真空システム；及び酸水素爆発のリスクを低減するための安全装置 を含む。安全装置は、処理ガスのＨ_２含有量希釈のために真空システムに連結された希釈ガス供給ユニットを含む。

本開示の更なる態様によれば、真空堆積装置中での酸水素爆発のリスクを低減するための方法が提供され、真空堆積中に、少なくとも２．２％のＨ_２含有量を有する処理ガスが採用される。方法は、希釈ガスを真空堆積装置の真空システムに供給すること、及び少なくとも１／５のＨ_２／希釈ガスの希釈率で真空システムのＨ_２含有量を希釈することを含む。

本開示の更なる態様によれば、少なくとも１つの層を製造する方法が提供される。方法は、スパッタ材料含有カソードから真空チャンバ内の処理ガスの基板上に層をスパッタリングすることであって、基板がスパッタリング中に静止しており、処理ガスがＨ_２；Ｏ_２；及び不活性ガスを含み、Ｈ_２含有量が２．２％〜３０．０％である、スパッタリングすることを含む。更に、少なくとも１つの層を製造する方法は、本明細書に記載の実施形態による真空堆積装置での酸水素爆発のリスクを低減するための方法を実行することを含む。

本開示はまた、方法を実行するための装置部分を含む開示された方法を実施するための装置も対象にする。方法は、ハードウェア構成要素、適切なソフトウェアによってプログラミングされたコンピュータ、これらの２つの任意の組合せ、又は任意の他の方法で実行され得る。更に、本開示はまた、記載の装置の操作方法も対象とする。本開示はまた、装置のすべての機能を実行するための方法も含む。

本明細書に記載の本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、先ほど簡単に概説した本開示のより具体的な説明を得ることができよう。添付の図面は、本開示の実施形態に関連し、以下で説明される。

本明細書に記載の実施形態による真空スパッタのための装置の概略図を示す。 本明細書に記載の実施形態による真空スパッタのための装置の概略図を示す。 本明細書に記載の実施形態による真空スパッタのための装置の概略図を示す。 本明細書に記載の実施形態による真空堆積装置での酸水素爆発のリスクを低減するための方法を示すブロック図を示す。 本明細書に記載の実施形態による真空堆積装置での酸水素爆発のリスクを低減するための方法を示すブロック図を示す。 本明細書に記載の実施形態による少なくとも１つの層を製造する方法を示すブロック図を示す。

ここから、本開示の種々の実施形態が詳細に参照されることになり、そのうちの一又は複数の実施例が図示される。図面に関する以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ構成要素を指している。下記において、個々の実施形態に関する違いのみが説明される。各実施例は、本開示の説明のために提供されているが、本開示を限定することを意図していない。更に、１つの実施形態の一部として図示若しくは記載された特徴を、他の実施形態で使用し、又は他の実施形態と併用して、更なる実施形態を得ることができる。この説明は、そのような修正及び変形を含むことが意図されている。

本開示において、「処理ガス雰囲気」という表現は、処理チャンバ内部の、とりわけ層を堆積させるための装置の真空処理チャンバ内部の雰囲気と理解されうる。「処理ガス雰囲気」は、処理チャンバ内部の空間によって特定される空間を有しうる。

本開示において、「真空スパッタ堆積のための装置」という表現は、真空雰囲気環境において材料を基板に堆積させるための装置と理解されうる。更に、本開示において、「真空チャンバ」は、真空を内部に確立するように構成されるチャンバと理解されうる。本開示において、「真空システム」は、堆積チャンバ、例えば真空堆積チャンバ内に真空を提供するように構成されたシステムと理解されうる。例えば、「真空システム」は、堆積チャンバ内に真空を確立するための少なくとも１つの真空ポンプを含みうる。

本開示において、「スパッタカソード」という表現は、材料を基板にスパッタリングするための堆積源と理解されうる。「スパッタカソード」は、本明細書に記載されるように、磁石アセンブリを含む回転可能なカソードであってもよい。

本開示において、「ガス分配システム」という表現は、処理ガスを堆積チャンバ、例えば真空チャンバに供給するように構成されたシステムと理解されうる。「ガス分配システム」は、堆積チャンバ内の処理ガスの組成を制御するように構成されうる。

本開示において、略語「Ｈ_２」は、水素、とりわけ気体水素を表す。更に、本開示において、略語「Ｏ_２」は、酸素、とりわけ気体酸素を表す。

本開示において、「安全装置」という表現は、それを用いて、本明細書に記載される堆積装置の安全が、例えば酸水素爆発のリスクを低減することにより、増加しうる装置と理解されうる。

本開示において、「真空堆積装置内の酸水素爆発のリスクを低減する」という表現は、酸水素爆発のリスクが、例えば、真空システム、ガス分配システム、処理チャンバ、ポンプ、ポンプ排気などの真空堆積装置の任意のサブシステムの中で低減又は除去されうることと理解されよう。

図１に、本明細書に記載の実施形態による真空スパッタ堆積のための装置１００の概略図が示される。本明細書に記載の実施形態によれば、装置は、真空チャンバ１１０と、材料を基板にスパッタリングするための真空チャンバ１１０内に、３以上のスパッタカソード、例えば、第１のスパッタカソード２２３ａ、第２のスパッタカソード２２３ｂ、及び第３のスパッタカソード２２３ｃを含むカソードアレイとを含む。更に、装置は、Ｈ_２を含む処理ガスを真空チャンバ１１０に提供するためのガス分配システム１３０と、真空チャンバ１１０内部に真空を提供するための真空システム１４０と、酸水素爆発のリスクを低減するための安全装置１６０とを含む。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせてもよい幾つかの実施形態によれば、装置は、静的真空スパッタ堆積、即ち、コーティングされる基板が堆積ゾーンを通って継続的に移動することのない、真空スパッタ堆積のために構成されうる。典型的には、とりわけ大面積基板処理については、静的堆積と動的堆積とで区別することができる。動的堆積は、基板が堆積源、例えばスパッタカソードに隣接して継続的に又は準継続的に移動するインラインプロセスでの堆積と理解されうる。

本明細書に記載の実施形態によれば、静的真空スパッタ堆積は、層の基板への堆積前に、プラズマを安定させることができるスパッタ堆積プロセスと理解されうる。この点について、特質すべきは、動的堆積プロセスと比較して異なる、静的堆積プロセスという用語は、当業者が理解するだろう基板のいかなる移動も除外しないことである。静的堆積プロセスは、以下の態様のうちの一又は複数を含むことができる。例えば、静的堆積プロセスは、堆積中の静的基板位置、堆積中の振動する基板位置、及び／又は堆積中に本質的に一定である平均基板位置を含みうる。更に、静的堆積プロセスは、例えば、堆積中のディザリング基板位置（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、堆積中のウォブリング基板位置、及び／又はカソードが１つのチャンバ内に提供される、即ち、チャンバに提供される所定の組のカソードを含みうる。追加的又は代替的には、静的堆積プロセスは、例えば、層の堆積中に、チャンバを隣接するチャンバから分離するバルブユニットを閉鎖することなどによって、堆積チャンバが近接するチャンバに対して密閉雰囲気を有する基板位置を含みうる。したがって、静的堆積プロセスは、基板の静的位置を有する堆積プロセス、基板の本質的静的位置を有する堆積プロセス、又は基板の部分的静的位置を有する堆積プロセスと理解することができる。したがって、本明細書に記載されるように、静的堆積プロセスは、静的堆積プロセスのための基板位置が、堆積中に完全に移動しないことを必要としない動的堆積プロセスとはっきり区別することができる。

しかしながら、本明細書に記載の態様、とりわけ、真空スパッタ堆積のための装置のガス分配システム１３０、真空システム１４０及び安全装置１６０に関して記載される態様はまた、動的真空スパッタ堆積、即ち、コーティングされる基板が堆積ゾーンを通って継続的に移動する、真空スパッタ堆積のために構成された装置に適用されうると理解すべきである。したがって、ガス分配システム１３０、真空システム１４０及び安全装置１６０に関して本明細書に記載される態様はまた、材料を基板にスパッタリングするための真空チャンバ内に一又は複数のスパッタカソードを有する真空スパッタ堆積のための装置に適用されうる。

したがって、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空チャンバ１１０；材料を基板２００にスパッタリングするための真空チャンバ１１０内の一又は複数のスパッタカソード；Ｈ_２を含む処理ガスを真空チャンバ１１０に提供するためのガス分配システム１３０；真空を真空チャンバ１１０内部に提供するための真空システム１４０；及び酸水素爆発のリスクを低減するための安全装置１６０を含む、真空スパッタ堆積のための装置１００が提供される。安全装置１６０は、処理ガスのＨ_２含有量希釈のために真空システム１４０に連結された希釈ガス供給ユニット１６５を含む。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、安全装置１６０は、図１から図３に例示的に示されるように、処理ガスのＨ_２含有量希釈のために真空システム１４０に連結された希釈ガス供給ユニット１６５を含みうる。したがって、高いＨ_２含有量を含む処理ガスを使用することができる真空スパッタ堆積のための装置が提供される。とりわけ、本明細書に記載される安全装置を含む真空スパッタ堆積のための装置を提供することによって、２．２％〜３０．０％までのＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気１１１で作動しうる真空スパッタ堆積のための装置が提供される。したがって、本明細書に記載される装置の実施形態は、酸水素爆発のリスクが低減又は除去さえされる２．２％〜３０．０％までのＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気における真空スパッタ堆積のための装置を提供する。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本明細書に記載されるスパッタカソードは、酸化インジウム、とりわけ酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）含有ターゲットを含みうる。例えば、図３は、透明な導電酸化層をスパッタリングするための真空チャンバ内に第１の酸化インジウム含有ターゲット２２０ａ及び第２の酸化インジウム含有ターゲット２２０ｂを含む実施形態を示す。簡単にするために、２つのスパッタカソードだけが、図２及び図３には示されている。しかしながら、図２及び図３を参照して説明される本開示の実施形態による装置の態様はまた、真空チャンバ内に３以上のスパッタカソードを有する装置の実施形態に適用されうると理解すべきである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本明細書に記載される実施形態の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）含有ターゲットは、ＩＴＯ９０／１０含有ターゲットであってもよい。本明細書に記載の実施形態によれば、ＩＴＯ９０／１０は、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）及び酸化スズ（ＳｎＯ_２）をＩｎ_２Ｏ_３：ＳｎＯ_２＝９０：１０の割合で含む。代替的には、本明細書に記載の実施形態の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）含有ターゲットは、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）及び酸化スズ（ＳｎＯ_２）を、第１の比率であるＩｎ_２Ｏ_３：ＳｎＯ_２＝８５：１５から第２の比率であるＩｎ_２Ｏ_３：ＳｎＯ_２＝９８：２までの範囲から選択されたＩｎ_２Ｏ_３：ＳｎＯ_２の任意の比率で含みうる。

図１に例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ガス分配システム１３０は、処理ガス供給ユニット１３６を介して、真空チャンバ１１０に連結されうる。処理ガス供給ユニット１３６は、処理ガス供給パイプ１３６ｂを介して真空チャンバ１１０に連結される、例えば処理ガスタンクなどの処理ガス源１３６ａを含みうる。処理ガスは、シャワーヘッド１３５を介して、処理ガス供給ユニット１３６から真空チャンバ１１０まで供給されうる。

図１に例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空システム１４０は、少なくとも１つの真空ポンプ１４３と、例えば真空チャンバ１１０の出口ポート１１５を介して、真空チャンバ１１０と流体連通するために真空ポンプに連結するように構成されたパイプ１４４とを含みうる。希釈ガス供給ユニット１６５は、真空チャンバ１１０、とりわけ真空チャンバ１１０の出口ポート１１５と真空ポンプ１４３との間でパイプ１４４に連結されうる。別の例（図示されず）によれば、希釈ガス供給ユニットは、プレ真空ポンプ１４２及び／又は少なくとも１つの真空ポンプ１４３に連結されうる。真空ポンプ１４３は、回転ベーンポンプでありうる。したがって、真空チャンバ１１０から真空システム１４０内に供給される処理ガスが、真空ポンプ１４３によってポンピングされる前に、希釈ガスによって希釈できる、真空スパッタ堆積のための装置が提供される。したがって、酸水素爆発のリスクが、低減又は除去さえされうる。

図２に例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス供給ユニット１３６は、例えば、Ｈ_２供給ユニット１３１、Ｏ_２供給ユニット１３２、水蒸気供給ユニット１３３及び不活性ガス供給ユニット１３４からなる群から選択された一又は複数の分離した個別のガス供給ユニットなどの、一又は複数の分離した個別のガス供給ユニットを含みうる。Ｈ_２供給ユニット１３１は、本明細書に記載されるＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気１１１を確立するためにＨ_２を真空チャンバ１１０に供給するように構成されると理解すべきである。したがって、Ｏ_２供給ユニット１３２、水蒸気供給ユニット１３３、及び不活性ガス供給ユニット１３４は、本明細書に記載されるＯ_２含有量及び／又は水蒸気含有量及び／又は不活性ガス含有量を有する処理ガス雰囲気１１１を確立するために、Ｏ_２、水蒸気及び不活性ガスをそれぞれ真空チャンバ１１０に供給するように構成されると理解すべきである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ガス分配システムは、Ｈ_２及び／又はＯ_２及び／又は水蒸気及び／又は不活性ガスを、互いから独立して真空チャンバ１１０内部の処理ガス雰囲気に供給するように構成されうる。したがって、真空チャンバ１１０内の処理ガス雰囲気１１１のＨ_２含有量及び／又はＯ_２含有量及び／又は水蒸気含有量及び／又は不活性ガス含有量は、独立して制御することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、不活性ガス供給ユニット１３４は、処理ガス雰囲気に供給される不活性ガスの量を制御するように構成された不活性ガス流量コントローラ１６４を含みうる。したがって、図３に例示的に示されるように、水蒸気供給ユニット１３３は、処理ガス雰囲気１１１に供給された水蒸気の量を制御するように構成された水蒸気質量流量コントローラ１６３を含み、Ｏ_２供給ユニット１３２は、処理ガス雰囲気１１１に供給された水蒸気の量を制御するように構成されたＯ_２質量流量コントローラ１６２ｃを含み、Ｈ_２供給ユニット１３１は、処理ガス雰囲気１１１に供給されたＨ_２の量を制御するためのＨ_２質量流量コントローラ１６１ｄを含みうる。更に、Ｏ_２供給ユニット１３２は、真空チャンバ１１０に供給されたＯ_２質量流量を測定するように構成されたＯ_２質量流量メーター１６２ｄを含みうる。更に、Ｈ_２供給ユニット１３１は、真空チャンバ１１０に供給されたＨ_２質量流量を測定するように構成されたＨ_２質量流量メーター１６１ｅを含みうる。したがって、真空チャンバ１１０に供給されたＯ_２質量流量及びＨ_２質量流量の冗長的測定（ｒｅｄｕｎｄａｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を提供することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、Ｈ_２供給ユニット１３１は、不活性ガス／Ｈ_２混合物を供給するように構成されうる。不活性ガス／Ｈ_２混合物の不活性ガスの分圧は、本明細書に記載の不活性ガス分圧の下限から活性ガス分圧の上限までの範囲から選択されうる。したがって、不活性ガス／Ｈ_２混合物のＨ_２の分圧は、本明細書に記載のＨ_２分圧の下限からＨ_２分圧の上限までの範囲から選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、Ｏ_２供給ユニット１３２は、不活性ガス／Ｏ_２混合物を供給するように構成されうる。不活性ガス／Ｏ_２混合物の不活性ガスの分圧は、本明細書に記載の不活性ガス分圧の下限から活性ガス分圧の上限までの範囲から選択されうる。したがって、不活性ガス／Ｏ_２混合物のＯ_２の分圧は、本明細書に記載のＯ_２分圧の下限からＯ_２分圧の上限までの範囲から選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、水蒸気供給ユニット１３３は、不活性ガス／水蒸気混合物を供給するように構成されうる。不活性ガス／水蒸気混合物の不活性ガスの分圧は、本明細書に記載の不活性ガス分圧の下限から活性ガス分圧の上限までの範囲から選択されうる。したがって、不活性ガス／水蒸気混合物の水蒸気の分圧は、本明細書に記載の水蒸気分圧の下限から水蒸気分圧の上限までの範囲から選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ガス分配システム１３０は、所望の圧力の処理ガス雰囲気を真空チャンバ内部に供給するためのポンプ及び／又はコンプレッサを含みうる。とりわけ、ガス分配システムは、不活性ガス、Ｈ_２、Ｏ_２及び水蒸気の上限分圧及び下限分圧それぞれにより、本明細書に記載されるそれぞれの分圧範囲にしたがって、不活性ガスの分圧を供給するための、及び／又はＨ_２の分圧を供給するための、及び／又はＯ_２の分圧を供給するための及び／又は水蒸気の分圧を供給するためのポンプ及び／又はコンプレッサを含みうる。例えば、処理ガス雰囲気の、不活性ガス及び／又はＨ_２及び／又はＯ_２及び／又は水蒸気などのガス成分の分圧は、それぞれのガス成分に対するそれぞれの質量流量コントローラによって制御されうる。ガス成分は、工場ライン又はガスタンクなどのガスリザーバから直接的なガス供給を介して供給されうる。

図２及び図３を例示的に参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガスを真空チャンバ１１０から真空システム１４０に供給するためのターボポンプ１４１が提供されうる。例えば、ターボポンプ１４１は、真空チャンバ１１０の出口ポート１１５に提供されうる。加えて、図２及び図３に例示的に示されるように、プレ真空ポンプ１４２、例えばルートポンプは、ターボポンプ１４１と真空ポンプ１４３との間に配置されうる。したがって、図２及び図３に例示的に示されるように、希釈ガス供給ユニット１６５が連結されるパイプ１４４は、ターボポンプ１４１をプレ真空ポンプ１４２に連結するプレ真空パイプでありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、希釈ガス供給ユニット１６５は、図２に例示的に示されるように、真空システム１４０に供給される希釈ガスの冗長的希釈ガス質量流量測定を提供するための冗長的希釈ガス測定システム１６５ａを含みうる。図３に例示的に示されるように、冗長的希釈ガス測定システム１６５ａは、希釈ガス質量流量コントローラ１６５ｂ及び希釈ガス質量流量メーター１６５ｃを含みうる。希釈ガス質量流量コントローラ１６５ｂは、希釈ガス供給ユニット１６５から真空システム１４０に供給される希釈ガス質量流量を制御及び測定するように構成されうる。希釈ガス質量流量メーター１６５ｃは、希釈ガス供給ユニット１６５から真空システム１４０に供給される希釈ガス質量流量を測定するように構成されうる。したがって、真空システムに供給される希釈ガスの質量流量を冗長的に測定することができる真空スパッタ堆積装置のための安全装置が提供される。したがって、本明細書に記載されるＨ_２含有量を有する真空スパッタ堆積装置を動作させる安全性を増加させることができる。

図２及び図３に例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、冗長的希釈ガス測定システム１６５ａは、真空システム１４０のＨ_２／希釈ガスの事前に選択された希釈率を制御するためのフィードバック制御を提供するためにガス分配システム１３０に連結されうる。とりわけ、冗長的希釈ガス測定システム１６５ａは、ガス分配システム１３０の冗長的Ｈ_２−質量流量測定システム１６１ｃに連結されうる。図３に例示的に示されるように、冗長的Ｈ_２−質量流量測定システム１６１ｃは、Ｈ_２−質量流量コントローラ１６１ｄ及びＨ_２−質量流量メーター１６１ｅを含みうる。Ｈ_２−質量流量コントローラ１６１ｄは、真空チャンバ１１０に供給されるＨ_２−質量流量を制御及び測定するように構成されうる。Ｈ_２−質量流量メーター１６１ｅは、真空チャンバ１１０に供給されるＨ_２−質量流量を測定するように構成されうる。したがって、真空チャンバ１１０に供給されるＨ_２−質量流量の冗長的測定を提供することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、希釈ガス質量流量コントローラ１６５ｂは、真空チャンバに供給されるＨ_２−質量流量についての情報を受信し、希釈ガス質量流量コントローラ１６５ｂが、本明細書に記載される真空システムのＨ_２／希釈ガスの希釈率を提供するように事前に選択された希釈ガス質量流量を調節しうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、Ｈ_２／希釈ガスの事前に選択された希釈率は、少なくとも１／５、特に少なくとも１／１０、より詳細には少なくとも１／１２でありうる。例えば、窒素Ｎ_２が希釈ガスとして用いられる場合、Ｈ_２／Ｎ_２の希釈率は、少なくとも１／１６、例えば、Ｈ_２／Ｎ_２の希釈率は、１／１７でありうる。別の例として、窒素ＣＯ_２が希釈ガスとして用いられる場合、Ｈ_２／ＣＯ_２の希釈率は、少なくとも１／１２でありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、希釈ガスは、空気；二酸化炭素ＣＯ_２；窒素Ｎ_２；水蒸気Ｈ_２Ｏ、不活性ガス、例えば、ヘリウムＨｅ、ネオンＮｅ、アルゴンＡｒ、クリプトンＫｒ、キセノンＸｅ又はラドンＲｎなどから成る群から選択された少なくとも１つのガスでありうる。したがって、本明細書に記載される真空システム１４０のＨ_２／希釈ガス希釈率を提供することによって、Ｈ_２含有量が２．２％〜３０％である処理ガスを使用する酸水素爆発のリスクは、低減又は除去さえされうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、希釈ガス質量流量コントローラ１６５ｂは、図３に例示的に示されるように、コントローラ１２０に連結されうる。コントローラ１２０は、冗長的Ｈ_２−質量流量測定システム１６１ｃからＨ_２−質量流量測定データを受信するように構成されうる。更に、コントローラ１２０は、冗長的希釈ガス測定システム１６５ａから希釈ガス質量流量測定データを受信するように構成されうる。したがって、コントローラ１２０は、希釈ガス質量流量コントローラ１６５ｂ及び／又はＨ_２−質量流量コントローラ１６１ｄを制御することによって、希釈ガス質量流量及び／又はＨ_２−質量流量を制御し、本明細書に記載される真空システムの事前に選択されたＨ_２／希釈ガス率が調節又は維持されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、安全装置１６０は、真空システム１４０内部の圧力を測定するための真空システム１４０内に配置された圧力制御ユニット１４５を含みうる。例えば、圧力制御ユニット１４５は、図２及び図３に例示的に示されるように、ターボポンプ１４１とプレ真空ポンプ１４２との間のパイプ１４４に配置されうる。図２及び図３に例示的に示されるように、圧力制御ユニット１４５は、真空システム１４０内の処理ガスの臨界圧力が圧力制御ユニット１４５によって検出されるとき、Ｈ_２供給をシャットダウンするためのガス分配システム１３０の冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に連結されうる。図３に例示的に示されるように、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１は、Ｈ_２供給をシャットダウンするために閉鎖されうる第１のＨ_２バルブ１６１ａ及び第２のＨ_２バルブ１６１ｂを含みうる。例えば、圧力制御ユニット１４５がＨ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に信号を送信する臨界圧力は、下限０．００８ｍｂａｒ、特に下限０．０２ｍｂａｒ、より詳細には下限０．０５ｍｂａｒから、上限１．０ｍｂａｒ、特に上限１０ｍｂａｒ、より詳細には上限５０ｍｂａｒまでの範囲からの臨界圧力でありうる。例えば、パイプ１４４の臨界圧力、即ち、圧力制御ユニット１４５がＨ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に信号を送信するプレ真空パイプの臨界圧力は、２．０ｍｂａｒの臨界圧力でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、圧力制御ユニット１４５の冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１への連結は、直接的連結であり、真空システム１４０内の処理ガスの臨界圧力が検出される場合、Ｈ_２供給をシャットダウンするための信号は、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に直接送信される。例えば、圧力センサなどの圧力制御ユニット１４５は、真空システム内の、特にターボポンプ１４１とプレ真空ポンプ１４２との間のパイプ１４４の、臨界圧力が発生するとき、機械的にトリガされうる。第１の圧力制御ユニット１４５がトリガされると、Ｈ_２供給をシャットダウンするための信号が、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に、例えば、第１のＨ_２バルブ１６１ａ及び第２のＨ_２バルブ１６１ｂに、直接送信される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、追加的に又は代替的には、圧力制御ユニット１４５は、圧力制御ユニット１４５から測定データを受信するように構成されるコントローラ１２０に連結されうる。例えば、真空システム１４０内の臨界圧力が圧力制御ユニット１４５によって検出される場合、対応する信号がコントローラ１２０に送信されうる。コントローラは、次いで、適切な反応、例えば、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に信号を送信することなどを開始しうる。

図２に例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、安全装置１６０は、真空チャンバ１１０内部に配置された冗長的処理ガス圧力測定システム１５０を更に含みうる。図３に例示的に示されるように、冗長的処理ガス圧力測定システム１５０は、第１の圧力センサ１５０ａ及び第２の圧力センサ１５０ｂを含みうる。冗長的処理ガス圧力測定システム１５０は、真空チャンバ内の臨界圧力、特に下限０．００８ｍｂａｒ、特に下限０．０２ｍｂａｒ、より詳細には下限０．０５ｍｂａｒから、上限１．０ｍｂａｒ、特に上限１０ｍｂａｒ、より詳細には上限５０ｍｂａｒまでの範囲からの臨界圧力が検出されるときに、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に連結されうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１は、処理圧力より１．５倍高い、特に処理圧力より２倍高い、真空チャンバ内の臨界圧力が検出されるとき、Ｈ_２供給をシャットダウンするように構成されうる。冗長的処理ガス圧力制御ユニット１５０の冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１への連結は、直接的連結であり、真空チャンバ内の臨界圧力が検出される場合、Ｈ_２供給をシャットダウンするための信号は、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に直接送信される。

例えば、第１の圧力センサ１５０ａ及び／又は第２の圧力センサ１５０ｂは、真空チャンバ１１０内の臨界圧力が発生するときに、例えば、感圧スイッチなどによって機械的にトリガされうる。第１の圧力センサ１５０ａ及び／又は第２の圧力センサ１５０ｂがトリガされると、Ｈ_２供給をシャットダウンするための信号が、例えば、直接的電気接続を介して、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に、例えば、第１のＨ_２バルブ１６１ａ及び第２のＨ_２バルブ１６１ｂに直接送信される。したがって、本明細書に記載される冗長的処理ガス圧力測定システムを提供することによって、臨界圧力が真空チャンバ内で検出されるとき、Ｈ_２供給が確実にシャットダウンされる、真空スパッタ堆積装置のための安全装置が提供される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、追加的又は代替的には、冗長的処理ガス圧力測定システム１５０は、冗長的処理ガス圧力測定システム１５０から測定データを受信するように構成されるコントローラ１２０に連結されうる。例えば、真空チャンバ１１０内の臨界圧力が冗長的処理ガス圧力測定システム１５０によって検出される場合、対応する信号は、コントローラ１２０に送信されうる。コントローラは、次いで、適切な反応、例えば、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に信号を送信することなどを開始しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ガス分配システム１３０は、図２に例示的に示されるように、真空チャンバ１１０に供給されたＨ_２質量流量の冗長的測定を提供するための冗長的Ｈ_２質量流量測定システム１６１ｃを含みうる。とりわけ、本明細書に記載される冗長的Ｈ_２質量流量測定システム１６１ｃは、本明細書に記載される真空システム１４０のＨ_２／希釈ガスの事前に選択された希釈率を調節及び制御するための冗長的希釈ガス測定システム１６５ａに連結されうる。したがって、本明細書に記載されるＨ_２／希釈ガスの希釈率は、酸水素爆発のリスクを低減又は除去さえするのに有利である堆積装置の動作全体にわたり制御及び維持することができる。

図２に例示的に示されるように、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、冗長的Ｈ_２質量流量測定システム１６１ｃ及び／又は冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１は、ハウジング１６６内部に配置されうる。冗長的Ｈ_２質量流量測定システム１６１ｃ及び／又は冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１のハウジング内部への配置は、冗長的Ｈ_２質量流量測定システム１６１ｃ及び／又は冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１のＨ_２供給パイプでの連結部分で発生しうるＨ_２漏れを検出するのに有利でありうる。例えば、Ｈ_２漏れは、Ｈ_２質量流量コントローラ１６１ｄ及び／又はＨ_２質量流量メーター１６１ｅがＨ_２供給パイプに連結されるねじ連結部分で発生しうる。更に、Ｈ_２漏れは、第１のＨ_２バルブ１６１ａ及び／又は第２のＨ_２バルブ１６１ｂがＨ_２供給パイプに連結されるねじ連結部分で発生しうる。したがって、図２及び図３に例示的に示されるように、ハウジング１６６は、ハウジング１６６を外気と結合させる排気ガスライン１６６ａを含みうる。例えば、排気ガスライン１６６ａは、ハウジング１６６の内側から排気ガスライン１６６ａ内にガスをポンピングするための排気ガスポンプ１６８を介してハウジングに連結されうる。排気ガスライン１６６ａには、Ｈ_２漏れを検出するためのＨ_２センサ１６７が提供されうる。Ｈ_２センサ１６７は、臨界Ｈ_２漏れがＨ_２センサ１６７によって検出されるとき、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に連結されうる。とりわけ、周囲雰囲気中の空気のＨ_２含有量、例えば０．０５５％×１０^−３を超える排気ガスラインのＨ_２含有量が検出されるとき、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１は、Ｈ_２供給をシャットダウンしうる。例えば、少なくとも０．００１％、特に少なくとも０．００３％、より詳細には少なくとも０．００５％の排気ガスラインのＨ_２含有量が検出されるとき、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１は、Ｈ_２供給をシャットダウンしうる。別の例によれば、少なくとも０．５％、特に少なくとも１．０％、より詳細には少なくとも２．０％の排気ガスラインのＨ_２含有量が検出されるとき、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１は、Ｈ_２供給をシャットダウンしうる。したがって、酸水素爆発のリスクが低減又は除去さえされる、真空スパッタ堆積のための装置が提供される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、安全装置１６０は、図２に例示的に示されるように、真空チャンバ１１０内部の処理ガスの組成を測定するための冗長的処理ガス測定システム１５１を更に含みうる。とりわけ、冗長的処理ガス測定システム１５１は、本明細書に記載されるように、Ｈ_２；Ｏ_２；水蒸気；不活性ガス、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン又はラドン、及び残留ガスから成る群から選択された少なくとも１つのガス成分の含有量を測定するように構成されうる。図３を例示的に参照すると、冗長的処理ガス測定システム１５１は、第１の処理ガスセンサ１５１ａ及び第２の処理ガスセンサ１５１ｂを含みうる。冗長的処理ガス測定システム１５１は、処理ガスの臨界Ｈ_２含有量が検出されるとき、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に連結されうる。例えば、冗長的Ｈ２シャットダウンシステム１６１がＨ_２供給をシャットダウンしうる処理ガスの臨界Ｈ_２含有量は、事前に選択されたＨ_２含有量からの１％以上、特に２％以上、より詳細には３％以上の偏差でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、冗長的処理ガス測定システム１５１の冗長的Ｈ２シャットダウンシステム１６１との連結は、直接的連結であり、真空チャンバ内の処理ガスの臨界Ｈ_２含有量が検出される場合、Ｈ_２供給をシャットダウンするための信号は、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に直接送信される。例えば、第１の処理ガスセンサ１５１ａ及び／又は第２の処理ガスセンサ１５１ｂは、真空チャンバ１１０内の臨界Ｈ_２含有量が発生するときに、機械的にトリガされうる。第１の処理ガスセンサ１５１ａ及び／又は第２の処理ガスセンサ１５１ｂがトリガされると、Ｈ_２供給をシャットダウンするための信号が、直接、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に、例えば、第１のＨ_２バルブ１６１ａ及び第２のＨ_２バルブ１６１ｂに送信される。したがって、酸水素爆発のリスクが低減又は除去さえされる、真空スパッタ堆積のための装置が提供される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、冗長的処理ガス測定システム１５１は、追加的に又は代替的には、冗長的処理ガス測定システム１５１から測定データを受信するように構成されうるコントローラ１２０に連結されうる。例えば、真空チャンバ１１０内の臨界Ｈ_２含有量が冗長的処理ガス圧力測定システム１５１によって検出される場合、対応する信号は、コントローラ１２０に送信されうる。コントローラは、次いで、適切な反応、例えば、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に信号を送信することなどを開始しうる。

図２を例示的に参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、冗長的処理ガス圧力測定システム１５０及び／又は冗長的処理ガス測定システム１５１は、真空チャンバ１１０内部の処理ガスの臨界圧力又は臨界Ｈ_２含有量が検出されるとき、Ｏ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｏ_２シャットダウンシステム１６２に連結されうる。図３を例示的に参照すると、冗長的Ｏ_２シャットダウンシステム１６２は、Ｏ_２供給をシャットダウンするために閉鎖されうる第１のＯ_２バルブ１６２ａ及び第２のＯ_２バルブ１６２ｂを含みうる。図３に例示的に示されるように、冗長的処理ガス圧力測定システム１５０及び／又は冗長的処理ガス測定システム１５１の冗長的Ｏ２シャットダウンシステム１６２への連結は、直接的連結であり、真空チャンバ内の処理ガスの臨界圧力及び／又は臨界Ｈ_２含有量が検出される場合、Ｈ_２供給をシャットダウンするための信号が、冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１に直接送信される。したがって、酸水素爆発のリスクが低減又は除去さえされる、真空スパッタ堆積のための装置が提供される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、追加的又は代替的には、冗長的Ｏ_２シャットダウンシステム１６２は、真空チャンバ内の処理ガスの臨界圧力及び／又は臨界Ｈ_２含有量が検出されるとき、コントローラ１２０からＯ_２供給をシャットダウンするための信号を受信しうる。例えば、真空チャンバ１１０内の臨界圧力及び／又は臨界Ｈ_２含有量が、冗長的処理ガス圧力測定システム１５０及び／又は冗長的処理ガス測定システム１５１によって検出される場合、対応する信号がコントローラ１２０に送信されうる。コントローラは、次いで、適切な反応、例えば、Ｏ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｏ_２シャットダウンシステム１６２に信号を送信することなどを開始しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、カソードは、図３に例示的に示されるように、その中に磁石アセンブリ２２１ａ、２２１ｂを含む回転可能なカソードとすることができる。したがって、本明細書に記載の装置で、層を堆積させるためのマグネトロンスパッタリングが実行されうる。図３に例示的に示されるように、第１のスパッタカソード２２３ａ及び第２のスパッタカソード２２３ｂは、電源１７０に接続されうる。装置が３以上のスパッタカソードを含む場合、３以上のスパッタカソードは、電源に接続されうると理解すべきである。したがって、第１のスパッタカソード２２３ａ及び第２のスパッタカソード２２３ｂに関して記載される態様はまた、３以上のスパッタカソードが実施される実施形態に適用されてもよい。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、電源１７０は、コントローラ１２０に接続され、電源は、図３のコントローラ１２０から電源１７０までの矢印によって例示的に示されるように、コントローラによって制御することができる。堆積プロセスの性質次第で、カソードは、ＡＣ（交流電流）電源又はＤＣ（直流電流）電源に接続されうる。例えば、透明な導電性酸化物膜に対する酸化インジウムターゲットからのスパッタリングは、ＤＣスパッタリングとして実行されうる。ＤＣスパッタリングの場合、第１のスパッタカソード２２３ａは、第１のＤＣ電源に接続され、第２のスパッタカソード２２３ｂは、第２のＤＣ電源に接続されうる。したがって、ＤＣスパッタリングについて、第１のスパッタカソード２２３ａ及び第２のスパッタカソード２２３ｂは、別個のＤＣ電源を有しうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ＤＣスパッタリングは、パルスＤＣスパッタリング、特に双極パルスＤＣスパッタリングを含みうる。したがって、電源は、パルスＤＣ、特に双極パルスＤＣを供給するように構成されうる。とりわけ、第１のスパッタカソード２２３ａのための第１のＤＣ電源及び第２のスパッタカソード２２３ｂのための第２のＤＣ電源は、パルスＤＣ電力を供給するように構成されうる。図３において、スパッタカソード及びコーティングされる基板２００の水平な配置が示される。本明細書で開示される他の実施形態と組み合されうる幾つかの実施形態において、スパッタカソード及びコーティングされる基板２００の垂直な配置が用いられてもよい。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、コントローラ１２０は、図３の矢印１２０ａによって例示的に示されるガス分配システム１３０を制御しうる。とりわけ、コントローラは、Ｈ_２供給ユニット１３１；Ｏ_２供給ユニット１３２；水蒸気供給ユニット１３３；不活性ガス供給ユニット１３４；冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム１６１（例えば、第１のＨ_２バルブ１６１ａ及び／又は第２のＨ_２バルブ１６１ｂ）；冗長的Ｈ_２質量流量測定システム１６１ｃ（例えば、Ｈ_２質量流量コントローラ１６１ｄ及びＨ_２質量流量メーター１６１ｅ）；冗長的Ｏ_２シャットダウンシステム１６２（例えば、第１のＯ_２バルブ１６２ａ及び第２のＯ_２バルブ１６２ｂ）；Ｏ_２質量流量コントローラ１６２ｃ；Ｏ_２質量流量メーター１６２ｄ；水蒸気質量流量コントローラ１６３；不活性ガス流量コントローラ１６４、希釈ガス質量流量コントローラ１６５ｂ、ターボポンプ１４１、プレ真空ポンプ１４２及び真空ポンプ１４３から成る群から選択された一又は複数の要素を制御しうる。したがって、コントローラは、ガス分配システム１３０及び／又は真空システム１４０のすべての要素を別個に制御し、本明細書に記載の組成を有する選択された処理ガス雰囲気のすべての成分が互いから独立して制御され、本明細書に記載のＨ_２／希釈ガスの希釈率を制御することができると理解すべきである。したがって、選択された処理ガス雰囲気の組成は、非常に正確に制御することができ、Ｈ_２含有量が２．２％〜３０％である処理ガスの使用を伴う酸水素爆発のリスクが低減又は除去さえされうる。

本明細書に記載の真空スパッタ堆積のための装置１００が、本明細書に記載の実施形態による少なくとも１つの層を製造する方法を実行するために使用されるとき、基板２００は、図１から図３に例示的に示されるように、スパッタカソードの下方に配置されうる。基板２００は、基板支持体２１０の上に配置されうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、コーティングされる基板に対する基板支持体デバイスは、真空チャンバ内に配置されうる。例えば、基板支持体デバイスは、搬送ロール、磁気案内システム及び更なる特徴を含みうる。基板支持体デバイスは、真空チャンバ１１０の中及び真空チャンバ１１０からコーティングされる基板を駆動するための基板駆動システムを含みうる。

したがって、本明細書に記載の実施形態による装置は、本明細書に記載の実施形態による少なくとも１つの層を製造する方法を採用することによって、ディスプレイ製造のための複数の薄膜トランジスタ用の層を製造するように構成される。

図４Ａは、本明細書に記載の実施形態による真空堆積装置内の酸水素爆発のリスクを低減するための方法３００を図示するブロック図を示す。酸水素爆発のリスクを低減するための方法３００は、希釈ガスを真空堆積装置の真空システムに供給すること３１０を含みうる。例えば、希釈ガスを真空システムに供給すること３１０は、本明細書に記載される希釈ガス供給ユニット１６５を採用することを含みうる。更に、酸水素爆発のリスクを低減するための方法３００は、真空チャンバから真空システム１４０に供給される処理ガスのＨ_２含有量を希釈すること３２０を含みうる。とりわけ、希釈すること３２０は、少なくとも１／５、特に少なくとも１／１０、より詳細には少なくとも１／１２のＨ_２／希釈ガスの希釈率で真空システムに供給される処理ガスのＨ_２含有量を希釈することを含みうる。したがって、本明細書に記載の真空堆積装置における酸水素爆発のリスクを低減するための方法の実施形態は、特に２．２％〜３０％のＨ_２含有量を有する処理ガスが真空蒸気堆積中に使用される場合、酸水素爆発のリスクの低減又は除去さえ提供する。

図４Ｂを例示的に参照すると、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、酸水素爆発のリスクを低減するための方法３００は、：真空システムに供給される希釈ガス質量流量、真空チャンバ内の処理ガスの圧力、及び真空チャンバに供給されるＨ_２含有量から成る群から選択された少なくとも１つのパラメータを冗長的に測定すること３３０を更に含みうる。とりわけ、冗長的に測定すること３３０は、本明細書に記載の冗長的希釈ガス測定システム１６５ａ、本明細書に記載の冗長的処理ガス圧力測定システム１５０、及び本明細書に記載の冗長的処理ガス測定システム１５１から成る群から選択された少なくとも１つのシステムを採用することを含みうる。

更に、酸水素爆発のリスクを低減するための方法３００は、本明細書に記載の真空チャンバ内部の臨界圧力、本明細書に記載の真空システム内部の臨界圧力、本明細書に記載の真空チャンバ内の臨界Ｈ_２含有量、本明細書に記載の排気ガスライン内の臨界Ｈ_２含有量、及び本明細書に記載の真空システム内の不十分な希釈率のＨ_２／希釈ガスから成る群から選択された少なくとも１つのパラメータが決定されるとき、Ｈ_２−供給をシャットダウンすること３４０を含みうる。とりわけ、Ｈ_２−供給をシャットダウンすること３４０は、本明細書に記載の冗長的Ｈ_２シャットダウンシステムを採用することを含みうる。

更に、酸水素爆発のリスクを低減するための方法は、本明細書に記載の真空チャンバ内部の臨界圧力、本明細書に記載の真空システム内部の臨界圧力、本明細書に記載の真空チャンバ内の臨界Ｈ_２含有量、本明細書に記載の排気ガスライン内の臨界Ｈ_２含有量、及び本明細書に記載の真空システム内の不十分な希釈率のＨ_２／希釈ガスから成る群から選択された少なくとも１つのパラメータが決定されるとき、Ｏ_２−供給をシャットダウンすることを含みうる。とりわけ、Ｏ_２供給をシャットダウンすることは、本明細書に記載の冗長的Ｏ_２シャットダウンシステムを採用することを含みうる。

本明細書に記載の真空スパッタ堆積のための装置の実施形態の観点、更には本明細書に記載の真空堆積装置において酸水素爆発のリスクを低減するための方法の実施形態の観点から、本明細書に記載の装置は、２．２％〜３０．０％までのＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気で材料を基板上に堆積させるように構成されると理解すべきである。とりわけ、本明細書に記載される装置の実施形態は、酸水素爆発のリスクが低減又は除去さえされうる装置を提供する。したがって、本明細書に記載の真空スパッタ堆積のための装置の実施形態は、有利には、２．２％〜３０．０％までのＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気でのディスプレイ製造に対して、層、とりわけ透明な導電酸化層、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層を基板上に堆積させるために使用されると理解すべきである。

更に、本明細書に記載の真空スパッタ堆積のための装置は、異なる組の処理パラメータ、例えば、異なる処理ガス組成物、異なる処理ガス圧力などによって特徴付けることができる様々な処理ガス雰囲気を確立するように構成されると理解すべきである。したがって、本明細書に記載の装置は、以下でより詳しくは説明されるように、選択された組の処理パラメータに依存する異なる物理的特性を有する層及び／又は層スタックを製造するように構成される。加えて、本明細書に記載の実施形態による少なくとも１つの層を製造する方法及び／又は層スタックを製造する方法は、本明細書に記載の真空堆積装置における酸水素爆発のリスクを低減するための方法から独立して実行されうると理解すべきである。更に、装置、とりわけ酸水素爆発のリスクを低減するための安全装置、及び酸水素爆発のリスクを低減するための方法は、任意の他の爆発性又は可燃性ガス、例えばメタンなどの爆発リスクを低減するように適合されうると理解すべきである。

図５を例示的に参照すると、少なくとも１つの層を製造する方法４００の実施形態が説明される。本明細書に記載の実施形態によれば、層を製造する方法４００は、スパッタ材料含有カソードから真空チャンバ１１０内の処理ガス雰囲気１１１の基板２００上に層をスパッタリングすること４１０であって、基板２００がスパッタリング中に静止している又は連続運動をしている、スパッタリングすること４１０を含みうる。「基板が静止している」という表現が本明細書に記載の静的堆積プロセスを指すのに対して、「基板が継続的に移動中である」という表現は、本明細書に記載の動的堆積プロセスを指すと理解すべきである。少なくとも１つの層の製造中の処理ガスは、Ｈ_２を含み、Ｈ_２含有量が２．２％〜３０．０％である。更に、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、本明細書に記載の酸水素爆発のリスクを低減するための方法３００を実行すること４２０を含みうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１は、Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスを含みうる。不活性ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン又はラドンから成る群から選択されうる。とりわけ、不活性ガスは、アルゴン（Ａｒ）でありうる。本明細書に記載の実施形態による処理ガス雰囲気の成分の含有量は、１００％まで増大しうると理解すべきである。例えば、処理ガス雰囲気１１１のＨ_２、Ｏ_２及び不活性ガスの含有量は、１００％まで増大しうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本明細書に記載の少なくとも１つの層を製造する方法は、室温で実行されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、処理ガス雰囲気１１１内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることを含み、処理ガス雰囲気１１１は、Ｈ_２、Ｏ_２、及び不活性ガスを含み、Ｈ_２含有量は、２．２％から３０．０％までであり、Ｏ_２含有量は、０．０％から３０．０％までであり、不活性ガス含有量は、６５．０％から９７．８％までである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１内のＨ_２含有量は、下限２．２％、特に下限３．０％、特に下限４．２％、より詳細には下限６．１％から、上限１０％、特に上限１５．０％、より詳細には上限３０．０％までの範囲から選択されうる。Ｈ_２の下限に関して、Ｈ_２の爆発下限は４．１％、全不活性化限界は６．０％と理解すべきである。処理ガス雰囲気内のＨ_２含有量が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、酸化層のアモルファス構造の程度が調節されうる。とりわけ、処理ガス雰囲気内のＨ_２含有量を増加させることによって、酸化層のアモルファス構造の程度は増加しうる。

したがって、本明細書に記載のＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気内のインジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、結晶ＩＴＯ相の形成が抑制されうる。この観点から、その後のスパッタリングされた酸化層のパターニングの場合には、例えば湿式化学エッチングによって、基板上の結晶ＩＴＯ残留物の低減を実現することができる。したがって、ＴＦＴディスプレイ製造に採用されるパターニングされた酸化層の品質を向上させることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１のＯ_２含有量は、下限０．０％、特に下限１．０％、より詳細には下限１．５％から、上限８．０％、特に上限１０．０％、より詳細には上限３０．０％までの範囲でありうる。処理ガス雰囲気のＯ_２含有量が、本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、酸化層のシート抵抗は、低い抵抗に対して調節及び最適化されうる。とりわけ、低い抵抗に対してシート抵抗を最適化するために、Ｏ_２含有量は、下限臨界値から上限臨界値までの範囲から選択されなければならない。例えば、Ｏ_２含有量が下限臨界値を下回る又は上限臨界値を上回る場合、シート抵抗に対する比較的高い値が得られることがある。したがって、本明細書に記載の実施形態は、低い抵抗に対してシート抵抗酸化層を調節及び最適化するために提供される。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気内の不活性ガス含有量は、下限２０％、特に下限４０％、より詳細には下限７５％から、上限９１．５％、特に上限９４．０％、より詳細には上限９７．３％までの範囲でありうる。処理ガス雰囲気内不活性ガス含有量が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、透明な導電酸化層の品質を保証することができる。とりわけ、処理ガス雰囲気に本明細書に記載の不活性ガスを供給することによって、処理ガス雰囲気内のＨ_２の可燃性及び爆発のリスクを低減又は除去さえすることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気は、Ｈ_２、Ｏ_２、不活性ガス及び残留ガスから成りうる。Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスから成る処理ガス雰囲気内のＨ_２、Ｏ_２及び不活性ガスの含有量は、本明細書に記載のそれぞれの下限からそれぞれの上限までの範囲から選択されうる。残留ガスは、処理ガス雰囲気中の任意の不純物又は任意の汚染物質でありうる。Ｈ_２、Ｏ_２、不活性ガス及び残留ガスから成る処理ガス雰囲気において、残留ガスの含有量は、処理ガス雰囲気の０．０％〜１．０％でありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、残留ガスの含有量は、処理ガス雰囲気の０．０％である。本明細書に記載の実施形態による処理ガス雰囲気の成分の含有量は、１００％まで増大しうると理解すべきである。とりわけ、残留ガスが処理ガス雰囲気中に存在する場合、又は処理ガス雰囲気が残留ガスを含まない、即ち、残留ガスの含有量が０．０％である場合、Ｈ_２含有量、Ｏ_２、不活性ガス及び残留ガスは、処理ガス雰囲気の１００％まで増大しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１の全圧は、０．０８Ｐａ〜３．０Ｐａになりうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１の全圧は、下限０．２Ｐａ、特に下限０．３Ｐａ、より詳細には下限０．４Ｐａから上限０．６Ｐａ、特に上限０．７Ｐａ、より詳細には上限０．８Ｐａまでの範囲になりうる。とりわけ、処理ガス雰囲気の全圧は、０．３Ｐａでありうる。処理ガス雰囲気の全圧が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気中の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、酸化層のアモルファス構造の程度が調節されうる。とりわけ、処理ガス雰囲気の全圧を増加させることによって、酸化層のアモルファス構造の程度は増加しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気のすべての成分ガスは、真空チャンバで処理ガス雰囲気を確立する前に混合されうる。したがって、透明な導電酸化層のスパッタリング前に又はスパッタリング中に、処理ガス雰囲気のすべての成分ガスが、同一のガスシャワーを通して真空チャンバに供給されうる。とりわけ、本明細書に記載の処理ガス雰囲気の選択された組成次第で、Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスは、同一のガスシャワー、例えば、図１から図３に例示的に示されるガスシャワー１３５を通して真空チャンバに供給されうる。代替的には、処理ガス雰囲気の成分、例えば、Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスは、別個のガスシャワーを通して供給されてもよい。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１中のＨ_２の分圧は、０．００４４Ｐａ〜０．２４Ｐａでありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１中のＨ_２の分圧は、例えば、Ｈ_２含有量の下限２．２％が全圧の下限０．２Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．００４４Ｐａから、例えば、Ｈ_２含有量の上限３０．０％が全圧の上限０．８Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．２４Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中のＨ_２の分圧は、処理ガス雰囲気の選択されたＨ_２含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中のＨ_２の分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１中のＯ_２の分圧は、０．００１Ｐａ〜０．２４Ｐａでありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気中のＯ_２の分圧は、例えば、Ｏ_２含有量の下限０．５％が全圧の下限０．２Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．００１Ｐａから、例えば、Ｏ_２含有量の上限３０．０％が全圧の上限０．８Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．２４Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中のＯ_２の分圧は、処理ガス雰囲気の選択されたＯ_２含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中のＯ_２含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中のＯ_２の分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１中の不活性ガスの分圧は、０．０８Ｐａ〜０．７７８４Ｐａでありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気中の不活性ガスの分圧は、例えば、不活性ガス含有量の下限４０％が全圧の下限０．２Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．０８Ｐａから、例えば、不活性ガス含有量の上限９７．３％が全圧の上限０．８Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．７７８４Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中の不活性ガスの分圧は、処理ガス雰囲気の選択された不活性ガス含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中の不活性ガス含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中の不活性ガスの分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、Ｈ_２及びＯ_２を別個に処理ガス雰囲気１１１に供給することを含みうる。したがって、処理ガス雰囲気中のＨ_２及びＯ_２の含有量は、互いから独立して制御されうる。したがって、例えば、アモルファス構造の程度及びシート抵抗などの透明な導電酸化層の特性全域での高い制御を実現することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、Ｈ_２は、不活性ガス／Ｈ_２混合物中の処理ガス雰囲気に供給されうる。Ｈ_２を不活性ガス／Ｈ_２混合物中の処理ガス雰囲気に供給することによって、ガス分配システム中のＨ_２の可燃性及び爆発のリスクを低減又は除去さえすることができる。不活性ガス／Ｈ_２混合物の不活性ガスの分圧は、本明細書に記載の不活性ガス分圧の下限から活性ガス分圧の上限までの範囲から選択されうる。不活性ガス／Ｈ_２混合物のＨ_２の分圧は、本明細書に記載のＨ_２分圧の下限からＨ_２分圧の上限までの範囲から選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、Ｏ_２は、不活性ガス／Ｏ_２混合物中の処理ガス雰囲気に供給されうる。不活性ガス／Ｏ_２混合物の不活性ガスの分圧は、本明細書に記載の不活性ガス分圧の下限から活性ガス分圧の上限までの範囲から選択されうる。不活性ガス／Ｏ_２混合物中のＯ_２の分圧は、本明細書に記載のＯ_２分圧の下限からＯ_２分圧の上限までの範囲から選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、処理ガス雰囲気１１１中のＨ_２含有量で酸化層のアモルファス構造の程度を制御することを含みうる。とりわけ、処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量を増加させることによって、酸化層のアモルファス構造 の程度が増加しうる。とりわけ、処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量を増加させることによって、結晶粒の数は、特に基板層界面において、減少しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、処理ガス雰囲気１１１中のＯ_２含有量で酸化層のシート抵抗を制御することを含みうる。とりわけ、アニール処理後の低い抵抗に対してシート抵抗を最適化するために、層堆積中の処理ガス雰囲気内のＯ_２含有量は、本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択されなければならない。実施形態によれば、層堆積後に、例えば１６０℃〜３２０℃の温度で、アニール処理手順が実行されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、酸化層のアニール処理後の抵抗は、下限１００μＯｈｍ ｃｍ、特に下限１２５μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には下限１５０μＯｈｍ ｃｍから、上限２５０μＯｈｍ ｃｍ、特に上限２７５μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には上限４００μＯｈｍ ｃｍまでの範囲でありうる。とりわけ、酸化層のアニール処理後の抵抗は、およそ２３０μＯｈｍ ｃｍでありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ディスプレイ製造用の複数の薄膜トランジスタの層を製造する方法は、例えばエッチング、とりわけ湿式化学エッチングによって、層をパターニングすることを更に含みうる。更に、本明細書に記載の実施形態による層を製造する方法は、例えばパターニング後に、層をアニール処理することを含みうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、処理ガス雰囲気１１１中の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることを含み、処理ガス雰囲気１１１は、水蒸気、Ｈ_２、及び不活性ガスを含む。水蒸気含有量は、１％〜２０％でありうる。Ｈ_２含有量は、２．２％〜３０．０％でありうる。不活性ガス含有量は、４５．０％〜９６．８％でありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、水蒸気、Ｈ_２、及び不活性ガスの含有量は、処理ガス雰囲気の１００％まで増大しうると理解すべきである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量は、下限１％、特に下限２．０％、より詳細には下限４％から、上限６％、特に上限８％、より詳細には上限２０．０％までの範囲でありうる。処理ガス雰囲気内の水蒸気含有量が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、酸化層のアモルファス構造の程度が調節されうる。とりわけ、処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量を増加させることによって、酸化層のアモルファス構造の程度が増加しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量は、本明細書に記載のＨ_２の下限からＨ_２の上限までの範囲でありうる。

したがって、本明細書に記載の水蒸気含有量及びＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気中のインジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、結晶ＩＴＯ相の形成が抑制されうる。この観点から、その後のスパッタリングされた酸化層のパターニングの場合には、例えば湿式化学エッチングによって、酸化層上の結晶ＩＴＯ残留物の低減を実現することができる。したがって、ＴＦＴディスプレイ製造に採用されるパターニングされた酸化層の品質を向上させることができる。更に、本明細書に記載の水蒸気含有量及びＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気を供給することによって、処理ガス雰囲気内のＨ_２の可燃性及び爆発のリスクを低減又は除去さえすることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気内の不活性ガス含有量は、下限６０％、特に下限７３％、より詳細には下限８１％から、上限８７．５％、特に上限９２．０％、より詳細には上限９６．３％までの範囲でありうる。処理ガス雰囲気内不活性ガス含有量が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、透明な導電酸化層の品質を保証することができる。とりわけ、処理ガス雰囲気に本明細書に記載の不活性ガスを供給することによって、処理ガス雰囲気内のＨ_２の可燃性及び爆発のリスクを低減又は除去さえすることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、水蒸気のＨ_２に対する比率は、下限４：１、特に下限２：１、より詳細には下限１：１．５から、上限１：２、特に上限１：３、より詳細には上限１：４までの範囲である。処理ガス雰囲気内の水蒸気のＨ_２含有量に対する比率が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、酸化層のアモルファス構造の程度が改善される。したがって、アモルファス構造の程度は、例えば、酸化層のアモルファス構造の程度が水蒸気によって制御されるだけの場合と比較して、より正確に制御することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１の全圧は、本明細書に記載の全圧の下限から全圧の上限までの範囲であり、とりわけ、処理ガス雰囲気の全圧は、０．０８Ｐａ〜３．０Ｐａまででありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気中の水蒸気の分圧は、例えば、水蒸気含有量の下限２．０％が全圧の下限０．２Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．００４Ｐａから、例えば、水蒸気含有量の上限２０．０％が全圧の上限０．８Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．１６Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中の水蒸気の分圧は、処理ガス雰囲気の選択された水蒸気含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中の水蒸気の分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１は、本明細書に記載のＨ_２分圧の下限からＨ_２分圧の上限までの範囲でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１は、Ｏ_２を更に含みうる。処理ガス雰囲気中のＯ_２含有量は、本明細書に記載のＯ_２含有量の下限からＯ_２含有量の上限までの範囲でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１中のＯ_２分圧は、本明細書に記載のＯ_２分圧の下限からＯ_２分圧の上限までの範囲でありうる。

処理ガス雰囲気が水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス及びＯ_２を含む本明細書に記載のいくつかの実施形態によれば、水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス及びＯ_２のそれぞれの含有量は、処理ガス雰囲気の１００％まで増大しうると理解すべきである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気中の不活性ガスの分圧は、例えば、不活性ガス含有量の下限２０％、水蒸気含有量の上限２０％、Ｈ_２含有量の上限３０％、及びＯ_２含有量の上限３０．０％が、全圧の下限が０．２Ｐａである処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．００４Ｐａから、例えば、不活性ガス含有量の上限９６．３％、水蒸気含有量の下限１％、Ｈ_２含有量の下限２．２％、及びＯ_２含有量の下限０．５％が、全圧の上限が０．８Ｐａである処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．７７０４Ｐａまでの範囲でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、処理ガス雰囲気１１１中の水蒸気含有量及び／又は処理ガス雰囲気１１１中のＨ_２含有量で酸化層のアモルファス構造の程度を制御することを更に含みうる。とりわけ、処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量及び／又はＨ_２含有量を増加させることによって、酸化層のアモルファス構造の程度が増加しうる。とりわけ、第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量を増加させることによって、結晶粒の数は、特に基板と第１の層との間の界面において、減少しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量で酸化層のシート抵抗を制御することを更に含みうる。とりわけ、アニール処理後の低い抵抗に対して層スタックのシート抵抗を最適化するために、層堆積中の処理ガス雰囲気中のＯ_２含有量は、本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択されなければならない。実施形態によれば、層堆積後に、例えば１６０℃〜３２０℃の温度で、アニール処理手順が実行されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、透明な導電酸化層のアニール処理後の抵抗は、下限１００μＯｈｍ ｃｍ、特に下限２１０μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には下限２２０μＯｈｍ ｃｍから、上限２６０μＯｈｍ ｃｍ、特に上限２８０μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には上限４００μＯｈｍ ｃｍまでの範囲でありうる。とりわけ、酸化層のアニール処理後の抵抗は、およそ２３０μＯｈｍ ｃｍでありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、処理ガス雰囲気１１１中のＯ_２含有量で酸化層のシート抵抗を制御することを更に含みうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気１１１は、水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス、Ｏ_２、及び残留ガスから成り、水蒸気含有量は１％〜２０％であり、Ｈ_２含有量は２．２％〜３０．０％であり、不活性ガス含有量は４５．０％〜９６．３％であり、Ｏ_２含有量は０．０％〜３０．０％であり、残留ガス含有量は０．０％〜１．０％である。残留ガスは、処理ガス雰囲気中の任意の不純物又は任意の汚染物質でありうる。水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス、Ｏ_２及び残留ガスから成る処理ガス雰囲気において、残留ガスの含有量は、処理ガス雰囲気の０．０％〜１．０％でありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、残留ガスの含有量は、処理ガス雰囲気の０．０％である。本明細書に記載の実施形態による処理ガス雰囲気の成分の含有量は、１００％まで増大しうると理解すべきである。例えば、残留ガスが処理ガス雰囲気中に存在する場合、又は処理ガス雰囲気が残留ガスを含まない、即ち、残留ガスの含有量が０．０％である場合、水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス、Ｏ_２及び残留ガスの含有量は、処理ガス雰囲気の１００％まで増大しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、層を基板上にスパッタリングすること４１０は、第１の組の処理パラメータで第１の層を酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることを含みうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の組の処理パラメータは、第１の処理ガス雰囲気中に供給されたＨ_２含有量；第１の処理ガス雰囲気中に供給された水蒸気含有量；第１の処理ガス雰囲気中に供給されたＯ_２含有量；第１の処理ガス雰囲気の第１の全圧；及び酸化インジウム含有ターゲットに供給された第１の電力から成る群から選択された少なくとも１つの第１のパラメータを含みうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の層をスパッタリングすることは、室温で実行されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量は、下限２．２％、特に下限４．２％、より詳細には下限６．１％から、上限１０％、特に上限１５．０％、より詳細には上限３０．０％までの範囲でありうる。Ｈ_２の下限に関して、Ｈ_２の爆発下限は４．１％、全不活性化限界は６．０％と理解すべきである。第１の層、例えば層スタックの第１の導電酸化層を第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量が本明細書に記載の下限から上限までから選択された第１の処理ガス雰囲気中の酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることにより、層スタックのエッチング性は、調節されうる。

とりわけ、層スタックのエッチング性は、例えば、第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量により制御することができる層スタックのアモルファス構造の程度に依存する。本開示において、「アモルファス構造の程度」という表現は、固体状態のアモルファス構造の非アモルファス構造に対する比率と理解されうる。非アモルファス構造が結晶構造であるのに対し、アモルファス構造は、ガラスのような構造でありうる。例えば、第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量を増加させることによって、層スタックの第１の層の中のアモルファス構造の程度は増加しうる。したがって、層スタックのエッチング性を改善することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量は、下限０．０％、特に下限２．０％、より詳細には下限４．０％から、上限６．０％、特に上限８．０％、より詳細には上限２０．０％までの範囲でありうる。第１の層、例えば層スタックの第１の導電酸化層を第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された第１の処理ガス雰囲気中の酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることにより、層スタックのエッチング性は、調節されうる。とりわけ、層スタックのエッチング性は、例えば、第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量により制御することができる層スタックのアモルファス構造の程度に依存する。とりわけ、第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量を増加させることによって、層スタックの第１の層の中のアモルファス構造の程度は増加しうる。したがって、層スタックのエッチング性を改善することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、水蒸気のＨ_２に対する比率は、下限１：１、特に下限１：１．２５、より詳細には下限１：１．５から、上限１：２、特に上限１：３、より詳細には上限１：４までの範囲である。処理ガス雰囲気内の水蒸気対Ｈ_２含有量の比率が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、酸化層のアモルファス構造の程度が改善される。したがって、アモルファス構造の程度は、例えば、酸化層のアモルファス構造の程度が水蒸気によって制御されるだけの場合と比較して、より正確に制御することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気のＯ_２含有量は、下限０．０％、特に下限１．０％、より詳細には下限１．５％から、上限３．０％、特に上限４．０％、より詳細には上限３０．０％までの範囲でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気のすべての成分ガスは、真空チャンバを第１の処理ガス雰囲気で充填する前に、混合されてもよい。したがって、第１の処理ガス雰囲気中での第１の層の堆積中に、第１の処理ガス雰囲気のすべての成分ガスは、同一のガスシャワーを通って流れうる。とりわけ、本明細書に記載の第１の処理ガス雰囲気の選択された組成次第で、Ｈ_２、水蒸気、Ｏ_２及び不活性ガスは、同一のガスシャワー、例えば、図１から図３に概略的に示されるガスシャワー１３５を通して真空チャンバに供給されうる。例えば、選択された第１の処理ガス雰囲気のガス成分は、選択された第１の処理ガスのガス成分が真空チャンバ内に供給される前に、ガスシャワー内で混合されうる。したがって、非常に均質な第１の処理ガス雰囲気を真空チャンバ中で確立することができる。

したがって、本明細書に記載の水蒸気含有量及び／又Ｈ_２含有量を有する処理ガス雰囲気内のインジウム含有ターゲットから、第１の層、例えば層スタックをスパッタリングすることによって、結晶ＩＴＯ相の形成が抑制されうる。この観点から、その後のスパッタリングされた酸化層のパターニングの場合には、例えば化学エッチングによって、酸化層上の結晶ＩＴＯ残留物の低減を実現することができる。したがって、ＴＦＴディスプレイ製造に採用されるパターニングされた酸化層の品質を向上させることができる。更に、本明細書に記載の水蒸気含有量及びＨ_２含有量を有する処理ガス雰囲気を供給することによって、処理ガス雰囲気内のＨ_２の可燃性及び爆発のリスクを低減又は除去さえすることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気の第１の全圧は、０．０８Ｐａから３．０Ｐａまででありうる。例えば、第１の処理ガス雰囲気の第１の全圧は、下限０．２Ｐａ、特に下限０．３Ｐａ、より詳細には下限０．４Ｐａから、上限０．６Ｐａ、特に上限０．７Ｐａ、より詳細には上限０．８Ｐａまでの範囲でありうる。とりわけ、第１の処理ガス雰囲気の全圧は、０．３Ｐａでありうる。例えば層スタックの第１の層を、処理ガス雰囲気の第１の全圧が本明細書に記載の下限から上限までから選択された処理ガス雰囲気中の酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることによって、層スタックのエッチング性が調節されうる。とりわけ、層スタックのエッチング性は、例えば、第１の処理ガス雰囲気中の全圧により制御することができる層スタックのアモルファス構造の程度に依存する。とりわけ、第１の処理ガス雰囲気の全圧を増加させることによって、例えば層スタックの第１の層のアモルファス構造の程度が増加しうる。したがって、第１の層のエッチング性、又は第１の層を含む層スタックのエッチング性を改善することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第１の電力は、下限１ｋＷ、特に下限２ｋＷ、より詳細には下限４ｋＷから、上限５ｋＷ、特に上限１０ｋＷ、より詳細には上限１５ｋＷまでの範囲でありうる。例えば、ターゲット長２．７ｍを有するＧｅｎ８．５ターゲットを使用する場合、ターゲットには、０．４ｋＷ／ｍから５．６ｋＷ／ｍまでの範囲の電力が提供されうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第１の電力は、基板サイズに関して正規化されうる。例えば、基板は５．５ｍ^２のサイズを有しうる。したがって、ターゲットに供給される第１の電力のそれぞれの下限及び上限は、ターゲットの長さ及び／又は基板サイズに関して正規化されうると理解すべきである。例えば層スタックの第１の層を、本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された第１の電力で酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることによって、酸化層のアモルファス構造の程度は、調節されうる。とりわけ、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第１の電力を低下させることによって、第１の層、例えば層スタックの第１の層におけるアモルファス構造の程度が低下しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、層を基板上にスパッタリングすること４１０は、第２の組の処理パラメータで第２の層を酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることを含みうる。例えば、第２の層をスパッタリングすることは、第２の層を本明細書に記載の第１の層の上にスパッタリングすることを含みうる。第２の組の処理パラメータは、本明細書に記載の第１の組の処理パラメータと異なりうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の組の処理パラメータは、第２の処理ガス雰囲気中に供給されたＨ_２含有量；第２の処理ガス雰囲気中に供給された水蒸気含有量；第２の処理ガス雰囲気中に供給されたＯ_２含有量；第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧；及び酸化インジウム含有ターゲットに供給された第２の電力から成る群から選択された少なくとも１つの第２のパラメータを含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の層をスパッタリングすることは、室温で実行されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気のＯ_２含有量は、下限０．０％、特に下限１．０％、より詳細には下限１．５％から、上限３．０％、特に上限４．０％、より詳細には上限３０．０％までの範囲でありうる。例えば層スタックの第２の層を、処理ガス雰囲気内のＯ_２含有量が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された第２の処理ガス雰囲気中の酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることによって、第２の層のシート抵抗又は第２の層を含む層スタックのシート抵抗は、低い抵抗に対して調節及び最適化されうる。

例えば、低い抵抗に対してシート抵抗を最適化するために、Ｏ_２含有量は、下限臨界値から上限臨界値までの範囲から選択されなければならない。例えば、Ｏ_２含有量が下限臨界値を下回る又は上限臨界値を上回る場合、シート抵抗に対する比較的高い値が得られることがある。したがって、本明細書に記載の実施形態は、低い抵抗に対して酸化層のシート抵抗、特に酸化層スタックのシート抵抗を調節及び最適化することを提供する。

本開示において、「シート抵抗」という表現は、本明細書に記載の実施形態による方法によって製造される層の抵抗と理解されうる。とりわけ、「シート抵抗」は、層が二次元の存在物と考えられる場合を指すことがある。「シート抵抗」という表現は、電流が層の平面に沿って流れる（即ち、電流が層に垂直に流れない）ことを意味すると理解されうる。更に、シート抵抗は、均一な層の厚さに対する抵抗の場合を指すことがある。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量は、下限２．２％、特に下限５．０％、より詳細には下限７．０％から、上限１０％、特に上限１５．０％、より詳細には上限３０．０％までの範囲でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量は、下限０．０％、特に下限２．０％、より詳細には下限４．０％から、上限６．０％、特に上限８．０％、より詳細には上限２０．０％までの範囲でありうる。

処理ガス雰囲気が水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス及びＯ_２を含む本明細書に記載の実施形態によれば、水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス及びＯ_２のそれぞれの含有量は、処理ガス雰囲気の１００％まで増大しうると理解すべきである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気のすべての成分ガスは、真空チャンバを第２の処理ガス雰囲気で充填する前に、混合されてもよい。したがって、第２の処理ガス雰囲気中での第２の層の堆積中に、第２の処理ガス雰囲気のすべての成分ガスは、同一のガスシャワーを通って流れうる。とりわけ、本明細書に記載の第２の処理ガス雰囲気の選択された組成次第で、Ｈ_２、水蒸気、Ｏ_２及び不活性ガスは、同一のガスシャワー、例えば、図１から図３に概略的に示されるガスシャワー１３５を通して真空チャンバに供給されうる。例えば、選択された第２の処理ガス雰囲気のガス成分は、選択された第２の処理ガスのガス成分が真空チャンバ内に供給される前に、ガスシャワー内で混合されうる。したがって、非常に均質な第２の処理ガス雰囲気を真空チャンバ中で確立することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧は、０．０８Ｐａから３．０Ｐａまででありうる。とりわけ、第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧は、第１の処理ガス雰囲気の第１の全圧より低いことがある。第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧は、下限０．２Ｐａ、特に下限０．３Ｐａ、より詳細には下限０．４Ｐａから、上限０．６Ｐａ、特に上限０．７Ｐａ、より詳細には上限０．８Ｐａまでの範囲とすることができる。とりわけ、第２の処理ガス雰囲気の全圧は、０．３Ｐａでありうる。例えば層スタックの、第２の層を、第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧が第１の処理ガス雰囲気の第１の全圧より低くなるように選択された処理ガス雰囲気中の酸化インジウム含有ターゲットから、スパッタリングすることによって、第２の層の結晶性、とりわけ第２の層を含む層スタックの結晶性は調節されうる。とりわけ、第２の層の結晶性は、例えば、第２の処理ガス雰囲気中の第２の全圧によって制御することができる。とりわけ、第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧を低下させることによって、例えば層スタックの、第２の層の結晶化度が増加しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の層をスパッタリングするために酸化インジウム含有ターゲットに供給される第２の電力は、第１の層をスパッタリングするために酸化インジウム含有ターゲットに供給される第１の電力より高くてもよい。酸化インジウム含有ターゲットに供給される第２の電力は、下限５ｋＷ、特に下限８ｋＷ、より詳細には下限１０ｋＷから、上限１３ｋＷ、特に上限１６ｋＷ、より詳細には上限２０ｋＷまでの範囲でありうる。例えば、ターゲット長２．７ｍを有するＧｅｎ８．５ターゲットを使用する場合、ターゲットには、１．９ｋＷ／ｍから７．４ｋＷ／ｍまでの範囲の電力が提供されうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる更なる実施形態によれば、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第２の電力は、基板サイズに関して正規化されうる。例えば、基板サイズは５．５ｍ^２でありうる。したがって、ターゲットに供給される第２の電力のそれぞれの下限及び上限は、ターゲットの長さ及び／又は基板サイズに関して正規化されうると理解すべきである。例えば層スタックの第２の層を、本明細書に記載の下限から上限までから選択された第２の電力を有する酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることによって、第２の層の結晶性、とりわけ第２の層を含む層スタックの結晶性が調節されうる。とりわけ、第２の層又は第２の層を含む層スタックの結晶性は、例えば、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第２の電力によって制御することができる。とりわけ、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第２の電力を増加させることによって、例えば層スタックの、第２の層の結晶化度が増加しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気は、水蒸気、Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスを含みうる。本明細書に記載の実施形態による第１の処理ガス雰囲気の成分の含有量は、１００％まで増大しうると理解すべきである。とりわけ、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、水蒸気、Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスの含有量は、第１の処理ガス雰囲気の１００％まで増大しうる。不活性ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン又はラドンから成る群から選択されうる。とりわけ、不活性ガスは、アルゴン（Ａｒ）でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気の分圧は、例えば、水蒸気含有量の下限０．０％が第１の処理ガス雰囲気又は第２の処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．０Ｐａから、例えば、水蒸気含有量の上限２０．０％が全圧の上限０．８Ｐａを有する第１の処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．１６Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中の水蒸気の分圧は、処理ガス雰囲気の選択された水蒸気含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中の水蒸気の分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２の分圧は、例えば、Ｈ_２含有量の下限２．２％が全圧の下限０．２Ｐａを有する第１の処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．００４４Ｐａから、例えば、Ｈ_２含有量の上限３０．０％が全圧の上限０．８Ｐａを有する第１の処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．２４Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中のＨ_２の分圧は、処理ガス雰囲気の選択されたＨ_２含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中のＨ_２の分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気は、水蒸気、Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスを含みうる。本明細書に記載の実施形態による第２の処理ガス雰囲気の成分の含有量は、１００％まで増大しうると理解すべきである。とりわけ、本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、水蒸気、Ｈ_２、Ｏ_２及び不活性ガスの含有量は、第２の処理ガス雰囲気の１００％まで増大しうる。不活性ガスは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン又はラドンから成る群から選択されうる。とりわけ、不活性ガスは、アルゴン（Ａｒ）でありうる。第２の処理ガス雰囲気中の水蒸気及びＨ_２の含有量及び分圧は、第１の処理ガス雰囲気に対するそれぞれの上限及び下限によって、本明細書に記載の範囲内で選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、処理ガス雰囲気中のＯ_２の分圧は、例えば、Ｏ_２含有量の下限０．５％が全圧の下限０．２Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．００１Ｐａから、例えば、Ｏ_２含有量の上限３０．０％が全圧の上限０．８Ｐａを有する処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．２４Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中のＯ_２の分圧は、処理ガス雰囲気の選択されたＯ_２含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中のＯ_２含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中のＯ_２の分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気及び／又は第２の処理ガス雰囲気中の不活性ガス含有量は、下限４５％、特に下限７３％、より詳細には下限８１％から、上限８７．５％、特に上限９２．０％、より詳細には上限９７．３％までの範囲でありうる。処理ガス雰囲気内不活性ガス含有量が本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択された処理ガス雰囲気内の酸化インジウム含有ターゲットから透明な導電酸化層をスパッタリングすることによって、透明な導電酸化層の品質を保証することができる。とりわけ、処理ガス雰囲気に本明細書に記載の不活性ガスを供給することによって、処理ガス雰囲気内のＨ_２の可燃性及び爆発のリスクを低減又は除去さえすることができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気及び／又は第２の処理ガス雰囲気中の不活性ガスの分圧は、例えば、不活性ガス含有量の下限２０％、水蒸気含有量の上限２０％、Ｈ_２含有量の上限３０％、及びＯ_２含有量の上限３０．０％が、全圧の下限が０．２Ｐａである処理ガス雰囲気に対して選択された場合の下限０．０４Ｐａから、例えば、不活性ガス含有量の上限９７．３％、水蒸気含有量の下限０．０％、Ｈ_２含有量の下限２．２％、及びＯ_２含有量の下限０．０％が、全圧の上限が０．８Ｐａである処理ガス雰囲気に対して選択された場合の上限０．７７２４Ｐａまでの範囲でありうる。

したがって、処理ガス雰囲気中の不活性ガスの分圧は、処理ガス雰囲気の選択された不活性ガス含有量（パーセント（％））と、処理ガス雰囲気の選択された全圧（パスカル（Ｐａ））との積によって計算することができると理解されるだろう。したがって、処理ガス雰囲気中の不活性ガス含有量の上限及び下限の選択された値、及び処理ガス雰囲気の全圧の上限及び下限の選択された値次第で、処理ガス雰囲気中の不活性ガスの分圧の下限及び上限に対応する値を計算し選択することができる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気は、例えば、第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量及び／又はＨ_２含有量を制御することによってなど、例えば、第１の層のアモルファス構造の程度を制御することによって、例えば層スタックの第１の層などの層のエッチング性を制御するように選択及び制御されうる。とりわけ、第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気含有量及び／又はＨ_２含有量を増加させることによって、第１の層のアモルファス構造の程度が増加しうる。とりわけ、第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量を増加させることによって、結晶粒の数は、特に基板と第１の層との間の界面において、減少しうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、層スタックのエッチング性は、第１の処理ガス雰囲気中のＨ_２含有量を制御することのみによって、改善されうる。これは、とりわけ、水蒸気がまた層スタックのエッチング性に加えて抵抗にも影響しうるので、層スタック特性の抵抗の調節に有益でありうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気は、例えば、 第２の層の堆積中に、第２の処理ガス雰囲気中のＯ_２含有量を制御することなどによって、例えば層スタックの第２の層などの層のシート抵抗を制御するように選択及び制御されうる。とりわけ、アニール処理後の低い抵抗に対して層、特に層スタックのシート抵抗を最適化するために、層堆積中の第２の処理ガス雰囲気中のＯ_２含有量は、本明細書に記載の下限から上限までの範囲から選択されなければならない。実施形態によれば、層堆積後に、例えば１６０℃〜３２０℃の温度で、アニール処理手順が実行されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、例えば、本明細書に記載の第１の層及び第２の層を含む、層スタックのアニール処理後の抵抗は、下限１００μＯｈｍ ｃｍ、特に下限１２０μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には下限１５０μＯｈｍ ｃｍから、上限２５０μＯｈｍ ｃｍ、特に上限２７５μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には上限４００μＯｈｍ ｃｍまでの範囲でありうる。とりわけ、層スタックのアニール処理後の抵抗は、およそ２３０μＯｈｍ ｃｍでありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、層スタックの抵抗は、第２の層によって決定されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気は、水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス及び残留ガスから成りうる。水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス、及び残留ガスから成る第１の処理ガス雰囲気中の水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス、及び残留ガスの含有量は、本明細書に記載のそれぞれの下限からそれぞれの上限までから選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気は、水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス及びＯ_２から成りうる。水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス、Ｏ_２及び残留ガスから成る第２の処理ガス雰囲気中の水蒸気、Ｈ_２、不活性ガス、及びＯ_２の含有量は、本明細書に記載のそれぞれの下限からそれぞれの上限までから選択されうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、残留ガスは、第１の処理ガス雰囲気又は第２の処理ガス雰囲気中の任意の不純物又は任意の汚染物質でありうる。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、残留ガスの含有量は、それぞれの処理ガス雰囲気の０．０％〜１．０％でありうる。とりわけ、残留ガスの含有量は、それぞれの処理ガス雰囲気の０．０％でありうる。本明細書に記載の実施形態による処理ガス雰囲気の成分の含有量は、１００％まで増大しうると理解すべきである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの層を製造する方法４００は、例えばディスプレイ製造用の層スタックを製造することを含み、第１の組の処理パラメータで第１の層を酸化インジウム含有ターゲットからスパッタリングすることによって、層スタックを基板上に堆積させることと；第１の組の処理パラメータと異なる第２の組の処理パラメータで第２の層を酸化インジウム含有ターゲットから第１の層上にスパッタリングすることとを含み、第１の組の処理パラメータが層スタックの高いエッチング性に適合され、第２の組の処理パラメータが層スタックの低い抵抗に適合される。

本明細書に記載の実施形態によれば、「第１の組の処理パラメータが層スタックの高いエッチング性に適合される」という表現は、第１の組の処理パラメータによって特定されるスパッタ条件下でスパッタされた第１の層の分子構造が、エッチング、例えば化学エッチング、とりわけ湿式化学エッチングに適合されるように、第１の組の処理パラメータが適合されることと理解されうる。例えば、第１の組の処理パラメータは、第１の組の処理パラメータによって特定されるスパッタ条件下でスパッタされた第１の層の分子構造が、エッチングに有利なアモルファス構造の程度を有するように、適合されうる。

本明細書に記載の実施形態によれば、「第１の組の処理パラメータが層スタックの高いエッチング性に適合される」という表現は、層スタックの第１の層のエッチング性が、第２の組の処理パラメータによって特定されるスパッタ条件下でスパッタされる層スタックの第２の層のエッチング性より良好であるように、第１の組の処理パラメータが適合されることと理解されうる。例えば、第１の組の処理パラメータは、第１の層のアモルファス構造の程度が第２の層のアモルファス構造の程度より高くなるように、適合されうる。したがって、第１の層のエッチング性は、層スタックのエッチング性に影響しうる。

本明細書に記載の実施形態によれば、「第２の組の処理パラメータが層スタックの低い抵抗に適合される」という表現は、第２の組の処理パラメータによって特定されるパラメータ条件下でスパッタされる層スタックの第２の層が、下限１００μＯｈｍ ｃｍ、特に下限１２５μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には下限１５０μＯｈｍ ｃｍから、上限２００μＯｈｍ ｃｍ、特に上限２５０μＯｈｍ ｃｍ、より詳細には上限４００μＯｈｍ ｃｍまでの範囲の抵抗を有するように、第２の組の処理パラメータが適合されることと理解されうる。したがって、第２の層のシート抵抗は、層スタックのシート抵抗に影響しうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、層スタックを製造する方法は、エッチングによって層スタックをパターニングすることを含みうる。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の組の処理パラメータは、第１の処理ガス雰囲気中に供給されたＨ_２含有量；第１の処理ガス雰囲気中に供給された水蒸気含有量；第１の処理ガス雰囲気中に供給されたＯ_２含有量；第１の処理ガス雰囲気の第１の全圧；及び酸化インジウム含有ターゲットに供給された第１の電力から成る群から選択された少なくとも１つの第１のパラメータを含む。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気中に供給されたＨ_２含有量は、２．２％〜３０．０％である。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気中に供給された水蒸気含有量は、０．０％〜２０％である。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の処理ガス雰囲気の第１の全圧は、０．０８Ｐａ〜３．０Ｐａである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第１の電力は、０．４ｋＷ／ｍ〜５．６ｋＷ／ｍである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の組の処理パラメータは、第２の処理ガス雰囲気中に供給されたＨ_２含有量；第２の処理ガス雰囲気中に供給された水蒸気含有量；第２の処理ガス雰囲気中に供給されたＯ_２含有量；第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧；及び酸化インジウム含有ターゲットに供給された第２の電力から成る群から選択された少なくとも１つの第２のパラメータを含む。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気中に供給されたＯ_２含有量は、０．０％〜３０．０％である。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第２の処理ガス雰囲気の第２の全圧は、０．０８Ｐａから３．０Ｐａまでである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、酸化インジウム含有ターゲットに供給される第２の電力は、１．９ｋＷ／ｍ〜７．４ｋＷ／ｍである。

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の層は、１０ｎｍ〜５０ｎｍの厚さを有し、第２の層は、３０ｎｍ〜１５０ｎｍの厚さを有する。

本明細書に記載の実施形態によれば、本明細書に記載の実施形態による少なくとも１つの層を製造する方法によって製造される層又は層スタックは、電子デバイス、とりわけ光電子デバイスで採用されうる。したがって、電子デバイスに本明細書に記載の実施形態による層及び／又は層スタックを提供することによって、電子デバイスに品質を改善することができる。とりわけ、本明細書に記載の実施形態による、少なくとも１つの層を製造する方法及びそのための装置、とりわけ真空スパッタ堆積のための装置は、高品質かつ低コストのＴＦＴディスプレイ製造を提供すると当業者に理解されるだろう。

Claims (15)

1. 真空スパッタ堆積のための装置（１００）であって、
   真空チャンバ（１１０）と、
   材料を基板（２００）にスパッタリングするための前記真空チャンバ（１１０）内の３以上のスパッタカソードと、
   Ｈ_２を含む処理ガスを前記真空チャンバ（１１０）に供給するためのガス分配システム（１３０）と、
   前記真空チャンバ（１１０）内部に真空を提供するための真空システム（１４０）と、
   酸水素爆発のリスクを低減するための安全装置（１６０）と
   を備え、
   前記安全装置（１６０）が、前記処理ガス（１１１）のＨ_２含有量の希釈のために前記真空システム（１４０）に連結された希釈ガス供給ユニット（１６５）を備える、装置（１００）。
2. 前記真空システム（１４０）が、少なくとも１つの真空ポンプ（１４３）と、前記真空チャンバ（１１０）と流体連通するように前記真空ポンプを連結するように構成されたパイプ（１４４）とを有し、前記希釈ガス供給ユニット（１６５）が、前記真空チャンバ（１１０）と前記真空ポンプ（１４３）との間の前記パイプ（１４４）に連結されている、請求項１に記載の装置（１００）。
3. 前記希釈ガス供給ユニット（１６５）が、前記真空システム（１４０）に供給された前記希釈ガスの冗長的希釈ガス質量流量測定を提供するための冗長的希釈ガス測定システム（１６５ａ）を備える、請求項１又は２に記載の装置（１００）。
4. 前記冗長的希釈ガス測定システム（１６５ａ）が、前記真空システム（１４０）のＨ_２／希釈ガスの希釈率を制御するためのフィードバック制御を提供するために前記ガス分配システム（１３０）に連結され、前記Ｈ_２／希釈ガスの希釈率が少なくとも１／５である、請求項３に記載の装置（１００）。
5. 前記安全装置（１６０）が、前記真空システム（１４０）内部の圧力を測定するために前記真空システム（１４０）内に配置された圧力制御ユニット（１４５）を更に備え、前記真空システム（１４０）内の前記処理ガスの、臨界圧力、とりわけ０．００８ｍｂａｒの臨界圧力が前記圧力制御ユニット（１４５）によって検出されるとき、前記圧力制御ユニット（１４５）が、Ｈ_２供給をシャットダウンするために前記ガス分配システム（１３０）の冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム（１６１）に連結される、請求項１から４の何れか一項に記載の装置（１００）。
6. 前記安全装置（１６０）が、前記真空チャンバ（１１０）内部に配置された冗長的処理ガス圧力測定システム（１５０）を更に備え、前記真空チャンバ（１１０）内の前記処理ガスの、臨界圧力、とりわけ０．００８ｍｂａｒの臨界圧力が検出されるとき、前記処理ガス圧力測定システム（１５０）が、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム（１６１）に連結される、請求項１から５の何れか一項に記載の装置（１００）。
7. 前記ガス分配システム（１３０）が、前記真空チャンバ（１１０）に供給されたＨ_２質量流量の冗長的測定を提供するために冗長的Ｈ_２質量流量測定システム（１６１ｃ）を備える、請求項１から６の何れか一項に記載の装置（１００）。
8. 前記冗長的Ｈ_２質量流量測定システム（１６１ｃ）が、ハウジング（１６６）を外気と連結する排気ガスライン（１６６ａ）を備える前記ハウジング（１６６）内部に配置され、前記排気ガスライン（１６６ａ）には、Ｈ_２漏れを検出するためのＨ_２センサ（１６７）が提供される、請求項７に記載の装置（１００）。
9. 前記Ｈ_２センサ（１６７）は、臨界Ｈ_２漏れが前記Ｈ_２センサ（１６７）によって検出されるとき、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム（１６１）に連結される、請求項８に記載の装置（１００）。
10. 前記安全装置（１６０）が、前記真空チャンバ（１１０）内部の前記処理ガスの組成を測定するための冗長的処理ガス測定システム（１５１）を更に備え、前記真空チャンバ（１１０）内部の、前記処理ガスの臨界Ｈ_２含有量、とりわけ事前に選択されたＨ_２含有量からの偏差が１％以上である含有量が検出されるとき、前記冗長的処理ガス測定システムが、Ｈ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｈ_２シャットダウンシステム（１６１）に連結される、請求項１から９の何れか一項に記載の装置（１００）。
11. 前記冗長的処理ガス圧力測定システム（１５０）は、前記真空チャンバ（１１０）内の前記処理ガスの、臨界圧力、とりわけ０．００８ｍｂａｒの臨界圧力が検出されるとき、Ｏ_２供給をシャットダウンするためにガス分配システム（１３０）のＯ_２供給ユニット（１３２）の冗長的Ｏ_２シャットダウンシステム（１６２）に連結される、請求項６から９の何れか一項に記載の装置（１００）。
12. 前記冗長的処理ガス測定システム（１５１）は、前記真空チャンバ（１１０）内部の、前記処理ガスの臨界Ｏ_２含有量、事前に選択されたＯ_２含有量からの偏差が１％以上である含有量が検出されるとき、Ｏ_２供給をシャットダウンするための冗長的Ｏ_２シャットダウンシステム（１６２）に連結される、請求項１０又は１１に記載の装置（１００）。
13. 真空堆積装置での酸水素爆発のリスクを低減するための方法（３００）であって、真空堆積中に、少なくとも２．２％のＨ_２含有量を有する処理ガスが用いられ、
    希釈ガスを前記真空堆積装置の真空システムに供給すること（３１０）と、
    少なくとも１／５のＨ_２／希釈ガスの希釈率で前記真空システムの前記Ｈ_２含有量を希釈すること（３２０）と
    を含む方法（３００）。
14. 前記真空システムに供給される希釈ガス質量流量、真空チャンバ内の前記処理ガスの圧力、及び前記真空チャンバに供給されるＨ_２含有量から成る群から選択された少なくとも１つのパラメータを冗長的に測定すること（３３０）と、
    前記真空チャンバ内部の臨界圧力、前記真空システム内部の臨界圧力、臨界Ｈ_２含有量、及び前記真空堆積装置の真空システム中のＨ_２／希釈ガスの不十分な希釈率からなる群から選択された少なくとも１つのパラメータが決定されるとき、Ｈ_２供給をシャットダウンすること（３４０）と
    を更に含む、請求項１３に記載の方法（３００）。
15. 少なくとも１つの層を製造する方法（４００）であって、
    スパッタ材料含有カソードから真空チャンバ（１１０）内の処理ガス雰囲気（１１１）中の基板（２００）上に層をスパッタリングすること（４１０）であって、前記基板（２００）がスパッタリング中に静止しており、前記処理ガスが２．２％〜３０．０％のＨ_２含有量でＨ_２を含む、スパッタリングすること（４１０）と、
    請求項１３又は１４に記載の真空堆積装置での酸水素爆発のリスクを低減するための方法（３００）を実行すること（４２０）と
    を含む方法（４００）。

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