JP2021038415A - 成膜装置、成膜ワーク製造方法、膜評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスバリア性に優れた膜を形成できる成膜装置及び成膜ワーク製造方法を提供する。【解決手段】実施形態に係る成膜装置は、内部を真空とすることが可能であり、スパッタリングにより成膜処理を行うための処理空間４１を有するチャンバ２０と、処理空間４１に設けられ、Ｚｎ及びＳｎを含む成膜材料からなるターゲット４２と、処理空間４１へスパッタガスＧ１を導入するスパッタガス導入部４９と、チャンバ内を減圧する排気部８０と、処理空間が０．３Ｐａ以下となるように、スパッタガス導入部及び排気部８０を制御する制御部と、処理空間４１のスパッタガスＧ１をプラズマ化することにより、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜をワーク１０に形成するプラズマ発生器と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、成膜装置、成膜ワーク製造方法、膜評価方法に関する。

各種の製品において、大気中の酸素や水蒸気等のガスを透過し難くして、外部からの影響を低減する働きであるガスバリア性を有する薄膜が、安全性の確保、耐腐食性、耐久性の向上等において極めて重要な役割を果たしている。このような製品としては、例えば、ポリマーフィルムを使用した食品、医薬品のパッケージがある。また、柔軟性、可撓性のある部材に電子回路等を構成したり、このような電子回路を含む電子機器を製造する技術であるフレキシブルエレクトロニクスの分野においても、ガスバリア性は重要である。

より具体的には、フレキシブル有機ディスプレイ等においては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）やＰＣ（ポリカーボネート）などのガスバリア性が低いポリマーフィルムを基板として用いる場合がある。この場合、有機層の劣化を防ぐために、極めて低い酸素透過率と水蒸気透過率を持つ高性能なガスバリア薄膜が必要とされる。

特開２００６−１０５７１３号公報

ガスバリア性の高い薄膜の材料としては、酸化した亜鉛（Ｚｎ）及び錫（Ｓｎ）からなるＺｉｎｃ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ （以下、ＺＴＯとする）、窒化シリコンからなるＳｉＮ_ｘ等がある。また、ガスバリア性を高めるためには、原子間の隙間を低減して、緻密な膜を形成する必要がある。このために、薄膜は、不規則な配列構造をもつ非晶質（以下、アモルファスとする）の状態とすることが好ましい。つまり、ガスバリア性に優れた薄膜とするには、薄膜をアモルファスＺＴＯ（ａ−ＺＴＯ）やアモルファスＳｉＮ_ｘ（ａ−ＳｉＮ_ｘ）により形成することが好ましい。

そこで、ガスバリア性に優れたアモルファスな薄膜を形成するための成膜装置及び成膜方法が求められていた。また、このような成膜装置の開発のために、薄膜のバリア特性を、簡便に定量的に評価する方法が求められていた。

本発明は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、ガスバリア性に優れた膜を形成できる成膜装置及び成膜ワーク製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、ガスバリア性に優れた膜を評価する膜評価方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の成膜装置は、内部を真空とすることが可能であり、スパッタリングにより成膜処理を行うための処理空間を有するチャンバと、前記処理空間に設けられ、Ｚｎ及びＳｎを含む成膜材料からなるターゲットと、前記処理空間へスパッタガスを導入するスパッタガス導入部と、前記チャンバ内を減圧する排気部と、前記処理空間が０．３Ｐａ以下となるように、前記スパッタガス導入部及び前記排気部を制御する制御部と、前記処理空間の前記スパッタガスをプラズマ化することにより、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜をワークに形成するプラズマ発生器と、を有する。

また、本発明の成膜ワーク製造方法は、スパッタガスを導入することにより処理空間を０．３Ｐａ以下として、前記処理空間の前記スパッタガスをプラズマ化し、前記処理空間に設けられたＺｎ及びＳｎを含む成膜材料からなるターゲットをスパッタリングすることにより、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜をワークに形成する。

また、本発明の評価方法は、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜を形成した透明導電膜のキャリア密度と、前記透明導電膜を加熱させて酸化処理した後のキャリア密度と、に基づいて、前記膜の酸素透過量を算出し、前記膜のガスバリア性を評価する。

本発明の成膜装置、成膜ワーク製造方法によれば、ガスバリア性に優れた膜を形成できる成膜装置及び成膜ワーク製造方法を提供することができる。また、本発明の評価方法によれば、ガスバリア性に優れた膜を評価する膜評価方法を提供できる。

本実施形態に係る成膜装置の構成を模式的に示す透視平面図である。 図１中のＡ−Ａ断面図であり、図１の実施形態の成膜装置の側面から見た内部構成の詳細図である。 本実施形態に係る成膜装置による処理のフローチャートである。 本実施形態に係る成膜装置によるワークの処理過程を示す模式図である。 焼成前の試料と焼成後の試料の電気特性を示すグラフである。 試料の膜厚と酸素透過率との関係を示すグラフである。

本発明に係る成膜装置の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
［概要］
図１に示す成膜装置１００は、スパッタリングにより、成膜対象であるワーク１０上にＺｎ及びＳｎを含むアモルファス膜を形成する装置である。本実施形態の成膜装置１００は、酸化されたＺｎ及びＳｎの膜を形成する。このような膜を、以下、ＺＴО（Ｚｉｎｃ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化亜鉛スズ）膜と呼ぶ。酸化された膜とするのは、酸化させることにより、透明な膜を形成することができるためである。

また、成膜されるＺＴＯ膜は非晶質、つまりアモルファスＺＴＯ（ａ‐ＺＴＯ）膜であり、ガスバリア性に優れた膜である。ガスバリア性とは、大気中の酸素、水蒸気等のガスを透過し難くすることにより、成膜対象を保護することができる性質である。ワーク１０は、有機ＥＬディスプレイの基板である。

［構成］
成膜装置１００は、チャンバ２０、搬送部３０、成膜処理部４０、酸化処理部５０、ロードロック部６０及び制御部７０を有する。チャンバ２０は内部を真空とすることが可能な容器である。チャンバ２０は円柱形状であり、その内部は区切部２２によって仕切られ、扇状に複数区画に分割されている。区画の一つに成膜処理部４０が配置され、区画の他の一つに酸化処理部５０が配置され、区画の更に他の一つにロードロック部６０が配置される。つまり、チャンバ２０内において、成膜処理部４０、酸化処理部５０、ロードロック部６０は、別々の区画に配置されている。

成膜処理部４０と酸化処理部５０は１区画ずつ配置されている。ワーク１０は、チャンバ２０内を周方向に沿って何周も周回することで、成膜処理部４０と酸化処理部５０を交互に巡回して通過することになり、ワーク１０上でＺｎとＳｎの合金膜であるＺｎ−Ｓｎ合金膜の形成とＺｎ−Ｓｎ合金膜の酸化が交互に繰り返されて所望の厚みのＺＴＯ膜が成長していく。なお、酸素濃度を上げる場合には、成膜処理部４０に対して２以上の酸化処理部５０を配置してもよい。つまり、酸化処理部５０を２以上の区画に配置してもよい。なお、酸化処理部５０が２以上配置されていても、成膜→酸化処理→酸化処理→成膜・・・のように、酸化処理と成膜処理の間に、成膜処理や酸化処理以外を含まなければ、「成膜処理部と酸化処理部とを交互に通過する」という態様に含まれる。

図２に示すように、チャンバ２０は、円盤状の天井２０ａ、円盤状の内底面２０ｂ、及び環状の内周面２０ｃにより囲まれて形成されている。区切部２２は、円柱形状の中心から放射状に配設された方形の壁板であり、天井２０ａから内底面２０ｂに向けて延び、内底面２０ｂには未達である。即ち、内底面２０ｂ側には円柱状の空間が確保されている。

この円柱状の空間には、ワーク１０を搬送する回転テーブル３１が配置されている。区切部２２の下端は、搬送部３０に載せられたワーク１０が通過する隙間を空けて、回転テーブル３１におけるワーク１０の載置面と対向している。この区切部２２によって、成膜処理部４０及び酸化処理部５０においてワーク１０の処理が行われる処理空間４１、５９が仕切られる。つまり、成膜処理部４０、酸化処理部５０は、それぞれチャンバ２０よりも小さく、互いに離隔した処理空間４１、５９を有している。このように区切部２２によって処理空間４１、５９が仕切られることにより、成膜処理部４０のスパッタガスＧ１及び酸化処理部５０のプロセスガスＧ２がチャンバ２０内に拡散することを抑制できる。

また、後述するように、成膜処理部４０及び酸化処理部５０においては処理空間４１、５９においてプラズマが生成されるが、チャンバ２０よりも小さい空間に仕切られた処理空間における圧力を調整すればよいため、圧力調整を容易に行うことができ、プラズマの放電を安定化させることができる。したがって、前述した効果が得られるのであれば、平面視において、最低でも成膜処理部４０を挟む２つの区切部２２、酸化処理部５０を挟む２つの区切部２２があればよい。

なお、チャンバ２０には排気口２１が設けられている。排気口２１には排気部８０が接続されている。排気部８０は配管及び図示しないポンプ、バルブ等を有する。排気口２１を通じた排気部８０による排気により、チャンバ２０内を減圧し、真空とすることができる。

搬送部３０は、回転テーブル３１、モータ３２及び保持部３３を有し、ワーク１０を円周の軌跡である搬送経路Ｌに沿って循環搬送させる。回転テーブル３１は円盤形状を有し、内周面２０ｃと接触しない程度に大きく拡がっている。モータ３２は、回転テーブル３１の円中心を回転軸として連続的に所定の回転速度で回転させる。保持部３３は、回転テーブル３１の上面に円周等配位置に配設される溝、穴、突起、治具、ホルダ等であり、ワーク１０を載せたトレイ３４をメカチャック、粘着チャックによって保持する。ワーク１０は、例えばトレイ３４上にマトリクス状に整列配置され、保持部３３は、回転テーブル３１上に６０°間隔で６つ配設される。つまり、成膜装置１００は、複数の保持部３３に保持された複数のワーク１０に対して一括して成膜することができるため、非常に生産性が高い。

成膜処理部４０は、プラズマを生成し、成膜材料から構成されるターゲット４２を該プラズマに曝す。これにより、成膜処理部４０は、プラズマに含まれるイオンを成膜材料に衝突させることで叩き出された粒子をワーク１０上に堆積させて成膜を行う。図２に示すように、この成膜処理部４０は、ターゲット４２、バッキングプレート４３及び電極４４で構成されるスパッタ源と、電源部４６とスパッタガス導入部４９で構成されるプラズマ発生器を備える。

ターゲット４２は、ワーク１０上に堆積されて膜となる成膜材料で構成された板状部材である。本実施形態の成膜材料はＺｎ及びＳｎを含む材料であり、ターゲット４２はワーク１０に堆積させるＺｎ、Ｓｎの粒子の供給源となる。即ち、ターゲット４２はＺｎ−Ｓｎ合金材料から構成されている。Ｚｎ粒子、Ｓｎ粒子を供給可能なスパッタリングターゲットであれば、Ｚｎ、Ｓｎ以外を含んでいても許容される。

ターゲット４２は、回転テーブル３１に載置されたワーク１０の搬送経路Ｌに離隔して設けられている。ターゲット４２の表面は、回転テーブル３１に載置されたワーク１０に対向するように、チャンバ２０の天井２０ａに保持されている。ターゲット４２は例えば３つ設置される。３つのターゲット４２は、平面視で三角形の頂点上に並ぶ位置に設けられている。

バッキングプレート４３はターゲット４２を保持する支持部材である。このバッキングプレート４３は各ターゲット４２を個別に保持する。電極４４は、チャンバ２０の外部から各ターゲット４２に個別に電力を印加するための導電性の部材であり、ターゲット４２と電気的に接続されている。各ターゲット４２に印加する電力は、個別に変えることができる。その他、スパッタ源には、必要に応じてマグネット、冷却機構などが適宜具備されている。

電源部４６は、例えば、高電圧を印加するＤＣ電源であり、電極４４と電気的に接続されている。電源部４６は、電極４４を通じてターゲット４２に電力を印加する。尚、回転テーブル３１は、接地されたチャンバ２０と同電位であり、ターゲット４２側に高電圧を印加することにより、電位差が発生する。電源部４６は、高周波スパッタを行うためにＲＦ電源とすることもできる。

スパッタガス導入部４９は、図２に示すように、チャンバ２０にスパッタガスＧ１を導入する。スパッタガス導入部４９は、図示しないボンベ等のスパッタガスＧ１の供給源と、配管４８と、ガス導入口４７を有する。配管４８は、スパッタガスＧ１の供給源に接続されてチャンバ２０を気密に貫通してチャンバ２０の内部に延び、その端部がガス導入口４７として開口している。本実施形態のスパッタガス導入部４９は、処理空間４１が０．３Ｐａ以下、０．１Ｐａ以上となるように、処理空間４１にスパッタガスを導入する。

ガス導入口４７は、回転テーブル３１とターゲット４２との間に開口し、回転テーブル３１とターゲット４２との間に形成された処理空間４１に成膜用のスパッタガスＧ１を導入する。スパッタガスＧ１としては希ガスが採用でき、アルゴン（Ａｒ）ガス等が好適である。

このような成膜処理部４０では、スパッタガス導入部４９からスパッタガスＧ１を導入し、電源部４６が電極４４を通じてターゲット４２に高電圧を印加すると、回転テーブル３１とターゲット４２との間に形成された処理空間４１に導入されたスパッタガスＧ１がプラズマ化し、イオン等の活性種が発生する。プラズマ中のイオンはＺｎ−Ｓｎ合金材料で構成されたターゲット４２と衝突してＺｎ粒子、Ｓｎ粒子を叩き出す。

また、この処理空間４１を回転テーブル３１によって循環搬送されるワーク１０が通過する。叩き出されたＺｎ粒子、Ｓｎ粒子は、ワーク１０が処理空間４１を通過するときにワーク１０上に堆積して、Ｚｎ粒子、Ｓｎ粒子による膜がワーク１０上に形成される。ワーク１０は、回転テーブル３１によって循環搬送され、この処理空間４１を繰り返し通過することで成膜処理が行われていく。

このＺｎ−Ｓｎ合金膜の膜厚は、酸化処理部５０の一定時間内での酸化量、つまり酸化レートに依るが、例えば、１〜２原子程度であると良い。つまり、処理空間４１をワーク１０が通過する毎に、Ｚｎ、Ｓｎが１又は２原子ずつ積層されることによりＺｎ−Ｓｎ合金膜が形成される。

酸化処理部５０は、酸素ガスを含むプロセスガスＧ２が導入された処理空間５９内で誘導結合プラズマを生成する。即ち、酸化処理部５０は、酸素ガスをプラズマ化して化学種を発生させる。発生した化学種に含まれる酸素原子は、成膜処理部４０によってワーク１０上に成膜されたＺｎ−Ｓｎ合金膜に衝突してＺｎ原子、Ｓｎ原子と結合することで、化合物膜である酸化膜を形成する。つまり、例えば、ＺｎО、ＳｎО_２などを含む膜を形成する。

図２に示すように、この酸化処理部５０は、筒状体５１、窓部材５２、アンテナ５３、ＲＦ電源５４、マッチングボックス５５及びプロセスガス導入部５８により構成されるプラズマ発生器を有する。

筒状体５１は、処理空間５９の周囲を覆う部材である。筒状体５１は、図１と図２に示すように水平断面が角丸長方形状の筒であり、開口を有する。筒状体５１は、その開口が回転テーブル３１側に離隔して向かうように、チャンバ２０の天井２０ａに嵌め込まれ、チャンバ２０の内部空間に突き出る。この筒状体５１は、回転テーブル３１と同様の材質とする。窓部材５２は、筒状体５１の水平断面と略相似形の石英等の誘電体の平板である。この窓部材５２は、筒状体５１の開口を塞ぐように設けられ、チャンバ２０内の酸素ガスを含むプロセスガスＧ２が導入される処理空間５９と筒状体５１の内部とを仕切る。

処理空間５９は、酸化処理部５０において、回転テーブル３１と筒状体５１の内部との間に形成される。この処理空間５９を回転テーブル３１によって循環搬送されるワーク１０が繰り返し通過することで酸化処理が行われる。なお、窓部材５２は、アルミナ等の誘電体であってもよいし、シリコン等の半導体であってもよい。

アンテナ５３は、コイル状に巻回された導電体であり、窓部材５２によってチャンバ２０内の処理空間５９とは隔離された筒状体５１の内部空間に配置され、交流電流が流されることで電界を発生させる。アンテナ５３から発生させた電界が窓部材５２を介して処理空間５９に効率的に導入されるように、アンテナ５３は窓部材５２の近傍に配置されることが望ましい。アンテナ５３には、高周波電圧を印加するＲＦ電源５４が接続されている。ＲＦ電源５４の出力側には整合回路であるマッチングボックス５５が直列に接続されている。マッチングボックス５５は、入力側及び出力側のインピーダンスを整合させることで、プラズマの放電を安定化させる。

プロセスガス導入部５８は、図２に示すように、処理空間５９に酸素ガスを含むプロセスガスＧ２を導入する。プロセスガス導入部５８は、図示しないボンベ等のプロセスガスＧ２の供給源と、配管５７、ガス導入口５６を有する。配管５７は、プロセスガスＧ２の供給源に接続されて、チャンバ２０を気密に封止しつつ貫通してチャンバ２０の内部に延び、その端部がガス導入口５６として開口している。

ガス導入口５６は、窓部材５２と回転テーブル３１との間の処理空間５９に開口し、プロセスガスＧ２を導入する。プロセスガスＧ２としては、希ガスが採用でき、アルゴンガス等が好適である。また、本実施形態のプロセスガスＧ２には、酸素ガスが添加されている。

このような酸化処理部５０では、ＲＦ電源５４からアンテナ５３に高周波電圧が印加される。これにより、アンテナ５３に高周波電流が流れ、電磁誘導による電界が発生する。電界は、窓部材５２を介して、処理空間５９に発生し、プロセスガスＧ２に誘導結合プラズマが発生する。このとき、酸素原子を含む酸素の化学種が発生し、ワーク１０上のＺｎ−Ｓｎ合金膜に衝突することにより、Ｚｎ原子、Ｓｎ原子と結合する。その結果、ワーク１０上のＺｎ−Ｓｎ合金膜は酸化され、ＺＴＯ膜が形成される。

ロードロック部６０は、チャンバ２０の真空を維持した状態で、図示しない搬送手段によって、外部から未処理のワーク１０を搭載したトレイ３４を、チャンバ２０内に搬入し、処理済みのワーク１０を搭載したトレイ３４をチャンバ２０の外部へ搬出する装置である。このロードロック部６０は、周知の構造のものを適用することができるため、説明を省略する。

制御部７０は、排気部８０、スパッタガス導入部４９、プロセスガス導入部５８、電源部４６、ＲＦ電源５４、搬送部３０など、成膜装置１００を構成する各種要素を制御する。この制御部７０は、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）や、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む処理装置であり、制御内容を記述したプログラムが記憶されている。具体的に制御される内容としては、成膜装置１００の初期排気圧力、ターゲット４２及びアンテナ５３への印加電力、スパッタガスＧ１及びプロセスガスＧ２の流量、導入時間及び排気時間、成膜時間、モータ３２の回転速度などが挙げられる。これにより、制御部７０は、多種多様な成膜仕様に対応可能である。

さらに、本実施形態の制御部７０は、成膜処理部４０の処理空間４１が０．３Ｐａ以下となるように、スパッタガス導入部４９及び排気部８０を制御する。より具体的には、処理空間４１の圧力を測定する図示しないセンサが設けられ、制御部７０は、センサにより検出される圧力が、あらかじめ記憶部等に設定された０．３Ｐａ以下となるように、スパッタガスＧ１の導入量、排気量を調整する。また、制御部７０は、あらかじめ記憶部等に設定された０．１Ｐａ、より好ましくは０．２Ｐａ以上となるように、スパッタガスＧ１の導入量、排気量を調整する。

［動作］
次に、制御部７０により制御される成膜装置１００の全体動作を説明する。図３は、本実施形態に係る成膜装置１００による処理のフローチャートである。まず、搬送手段によって、ワーク１０を搭載したトレイ３４がロードロック部６０からチャンバ２０内に順次搬入される（ステップＳ０１）。ステップＳ０１においては、回転テーブル３１は、空の保持部３３を、順次、ロードロック部６０からの搬入箇所に移動させる。保持部３３は、搬送手段により搬入されたトレイ３４を、それぞれ個別に保持する。このようにして、ＺＴＯ膜が成膜されるワーク１０を搭載したトレイ３４が、回転テーブル３１上に全て載置される。

チャンバ２０内は、排気部８０によって排気口２１から排気されて常に減圧されている。チャンバ２０内が所定の圧力まで減圧されると（ステップＳ０２）、ワーク１０を載せた回転テーブル３１が回転して、所定の回転速度に達する（ステップＳ０３）。

所定の回転速度に達すると、まず成膜処理部４０でワーク１０上にＺｎ−Ｓｎ合金膜を成膜する（ステップＳ０４）。即ち、スパッタガス導入部４９が、ガス導入口４７を通じてスパッタガスＧ１を供給する。スパッタガスＧ１は、Ｚｎ−Ｓｎ合金材料から構成されたターゲット４２の周囲に供給される。このとき、処理空間４１の圧力は０．３Ｐａ以下、０．１Ｐａ以上に維持される。電源部４６はターゲット４２に電圧を印加する。これにより、スパッタガスＧ１をプラズマ化させる。プラズマにより発生したイオンは、ターゲット４２に衝突してＺｎ粒子、Ｓｎ粒子を叩き出す。

未処理のワーク１０（図４（Ａ））には、成膜処理部４０を通過する際に、表面にＺｎ粒子、Ｓｎ粒子が堆積したＺｎ−Ｓｎ合金の薄膜１２（図４（Ｂ））が形成される。本実施形態では、成膜処理部４０を一回通過する毎に、膜厚が０．５ｎｍ以下、つまり、Ｚｎ原子、Ｓｎ原子１〜２個を含み得るレベルで堆積させることができる。

このように、回転テーブル３１の回転により成膜処理部４０を通過し、薄膜１２が形成されたワーク１０は、酸化処理部５０を通過し、その過程で薄膜１２のＺｎ原子、Ｓｎ原子が酸化される（ステップＳ０５）。即ち、プロセスガス導入部５８がガス導入口５６を通じて酸素ガスを含むプロセスガスＧ２を供給する。酸素ガスを含むプロセスガスＧ２は、窓部材５２と回転テーブル３１に挟まれた処理空間５９に供給される。ＲＦ電源５４はアンテナ５３に高周波電圧を印加する。高周波電圧の印加により高周波電流が流れたアンテナ５３が発生させた電界は、窓部材５２を介して、処理空間５９に発生する。そして、この電界により、この空間に供給された酸素ガスを含むプロセスガスＧ２を励起させてプラズマを発生させる。更にプラズマによって発生した酸素の化学種は、ワーク１０上に薄膜１２に衝突することにより、Ｚｎ原子、Ｓｎ原子を結合し、薄膜１２がＺＴＯ膜１１に変換される（図４（Ｃ））。

このように、ステップＳ０４、ステップＳ０５では、稼働している成膜処理部４０の処理空間４１をワーク１０が通過することで成膜処理が行われ、稼働している酸化処理部５０の処理空間５９をワーク１０が通過することで酸化処理が行われる。なお、「稼働している」とは、各処理部の処理空間４１、５９においてプラズマを発生させるプラズマ生成動作が行われていることと同義とする。

酸化処理部５０の稼働、換言するとプラズマ生成動作（プロセスガス導入部５８によるプロセスガスＧ２の導入及びＲＦ電源５４によるアンテナ５３への電圧印加）は、成膜処理部４０で最初の成膜が行われたワーク１０が酸化処理部５０に到達するまでの間に開始すればよい。成膜が行われる前のワーク１０の表面に酸化処理を行っても問題なければ、成膜処理部４０の稼働、換言すると成膜処理部４０のプラズマ生成動作（スパッタガス導入部４９によるスパッタガスＧ１の導入及び電源部４６によるターゲット４２への電圧印加）と酸化処理部５０のプラズマ生成動作を同時に開始させてもよいし、成膜処理部４０のプラズマ生成動作が開始される前に酸化処理部５０のプラズマ生成動作を開始させてもよい。

回転テーブル３１は、所定の厚みのＺＴＯ膜１１がワーク１０上に成膜されるまで、即ちシミュレーションや実験などで予め得られた所定の時間が経過するまで（ステップＳ０６ Ｎｏ）、回転を継続する。換言すると、所定の厚みのＺＴＯ膜１１が成膜されるまでの間、ワーク１０は成膜処理部４０と酸化処理部５０とを循環し続け、ワーク１０上にＺｎ粒子、Ｓｎ粒子を堆積させる成膜処理（ステップＳ０４）と、堆積させたＺｎ粒子、Ｓｎ粒子の酸化処理（ステップＳ０５）とが交互に繰り返される（図４（Ｄ）〜（Ｉ））。

所定の時間が経過したら（ステップＳ０６ Ｙｅｓ）、まず成膜処理部４０の稼働を停止させる（ステップＳ０７）。具体的には、スパッタガス導入部４９によるスパッタガスＧ１の導入を停止し、電源部４６によるターゲット４２への電圧印加を停止する。次に、酸化処理部５０の稼働を停止させる（ステップＳ０８）。具体的には、プロセスガス導入部５８によるプロセスガスＧ２の導入を停止し、ＲＦ電源５４によるアンテナ５３への高周波電力の供給を停止する。そして、回転テーブル３１の回転を停止させ、ロードロック部６０からワーク１０が載せられたトレイ３４を排出する（ステップＳ０９）。

ステップＳ０７及びステップＳ０８では、成膜処理部４０と酸化処理部５０の稼働停止を行い、一連の成膜処理を終了させる。

成膜処理が行われた後、酸化処理が行われずに一連の成膜処理が終了することがないように、成膜処理部４０、酸化処理部５０、搬送部３０の各要素が制御される。換言すると、成膜処理と酸化処理のうち、酸化処理を最後に行って一連のＺＴＯの成膜処理が終了するように各要素が制御される。本実施形態では、成膜処理部４０を通過したワーク１０が、酸化処理部５０を通過して再び成膜処理部４０に到達するまでの間に、成膜処理部４０の稼働、換言すると成膜処理部４０におけるプラズマ生成動作（スパッタガス導入部４９によるスパッタガスＧ１の導入及び電源部４６によるターゲット４２への電圧印加）を停止させる。

このように、成膜装置１００では、ワーク１０を成膜処理部４０と酸化処理部５０に交互に搬送し、また交互搬送を複数回繰り返す。これにより、成膜処理と酸化処理が交互に複数回行われる。図４に示すように、成膜処理では、Ｚｎ−Ｓｎ合金材料をスパッタリングし、叩き出されたＺｎ粒子、Ｓｎ粒子が堆積したＺｎ−Ｓｎ合金の薄膜１２がワーク１０上に成膜される。酸化処理では、酸素を含むプロセスガスＧ２をプラズマ化して酸素の原子を含む化学種を生成し、ワーク１０上の薄膜１２を化学種に曝し、薄膜１２を形成するたびに酸化することで、ＺＴＯ膜１１を生成する。

成膜処理と酸化処理が交互に複数回行われることで、成膜処理と酸化処理が交互に繰り返され、Ｚｎ粒子、Ｓｎ粒子を堆積させることで形成された薄膜１２を酸化してＺＴＯ膜１１を形成し、ＺＴＯ膜１１の上に更にＺｎ粒子、Ｓｎ粒子を堆積させることで新たに成膜されたＺｎ−Ｓｎ合金の薄膜１２を酸化する。この一連のＺＴＯ膜の成膜処理により、厚み方向に均一に酸化されたＺＴＯ膜１１がワーク１０上に形成される。このＺＴＯ膜が大気中の酸素、水蒸気等のガスを透過し難くするガスバリア性を有するバリア膜として機能する。

［評価手法］
成膜されたバリア膜であるＺＴО膜の評価手法を説明する。従来のバリア膜の評価手法としては、バリア膜を挟むチャンバに圧力差を設け、低圧側に透過するガス量を測定する差圧法、各チャンバの圧力を等圧にし、分圧差によって透過するガスの量を測定する等圧法が知られている。しかしながら、バリア膜のガスバリア性が高いほど評価時間がかかり、また圧力調整のための大がかりな装置を利用するのでコストを要しており、より簡便で短時間にガスバリア性が評価できる評価手法が求められていた。本評価手法においては、ＺＴＯ膜の成膜対象となるワークとして、透明導電膜によってコートされたガラス基板を用いる。透明導電膜としては、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）：インジウム酸化亜鉛）を用いる。なお、透明導電膜としては、ＩＴО（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：アルミニウムが添加された酸化亜鉛）を用いてもよい。使用する成膜装置は、ワークを成膜処理部と酸化処理部とを交互に通過させるのではなく、チャンバ内の処理空間内に静止したワークに対して、Ｚｎ、Ｓｎを含む成膜材料からなるターゲットを用いたスパッタリングにより、ＺＴО膜を形成する装置である。そして、このような成膜装置によって、透明導電膜上にＺＴОの薄膜を成膜したものを試料として、薄膜の酸素や水蒸気に対するガスバリア特性を定量的に評価する。

以下、評価試験例を説明する。試料は、ガラス基板に形成した透明導電膜に対して、ＺＴОのターゲットを用いて、ＲＦマグネトロンスパッタ法により、ＺＴО膜を成膜した。具体的な成膜条件は、以下の通りである。

ターゲット：ＺｎＯ、ＳｎО_２焼結体（質量比 Ｚｎ：Ｓｎ：О_２＝２：１：４）
スパッタガス：Ａｒ（９９．９９９％）
基板：ＩＺＯ膜を形成したガラス基板
全圧［Ｐａ］：０．３、０．５、１．０
背圧「Ｐａ」：８．０×１０^−４未満
膜厚［ｍｍ］：０（ＺＴО膜無）、２０、８０、２００
基板温度［℃］：無加熱
投入電力［Ｗ］：５０
Ｔ−Ｓ間距離［ｍｍ］：５５

全圧は、成膜時の処理空間内の圧力である。背圧は、「ベース圧力」とも言われ、成膜前の、スパッタガスを処理空間内に導入する前のチャンバの圧力である。より具体的には、チャンバにワークを搬入して搬入口を閉じてから、排気装置によって予め設定された時間で排気を行った後の圧力である。

無加熱とは、スパッタリングによる温度上昇はあるが、別途加熱等はしていないという意味である。投入電力は、ターゲットに印加される電力である。Ｔ−Ｓ間距離は、ターゲットと基板との距離である。

上記の条件で成膜した試料に対して、酸素を含む雰囲気下で、加熱させて酸化処理を行った。より具体的には、大気雰囲気下、２５０℃で１時間程度、焼成を行った後、以下の手法によって評価した。

（１）電気特性の測定
「ホール効果測定」による電気特性の測定を行った。つまり、透明導電膜（ＩＺＯ膜）のｘ方向に電流を流し、かつｘ方向に直交するｙ方向に磁界をかけると、ｘ方向及びｙ方向と直交するｚ方向に起電力が発生するホール効果を利用して、透明導電膜のキャリア密度（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｄｅｎｓｉｔｙ）、移動度（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、抵抗率（Ｒｅｇｉｓｔｉｖｉｔｙ）などの電気特性を測定した。

その結果を、図５に示す。図５（Ａ）は成膜時の処理空間内の圧力が０．３Ｐａ、図５（Ｂ）は成膜時の処理空間内の圧力が０．５Ｐａ、図５（Ｃ）は成膜時の処理空間内の圧力が１．０Ｐａの場合である。なお、図５のグラフの横軸は、膜厚（ｆｉｌｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）である。

キャリア密度は、体積あたりの電荷キャリアの個数であり［ｃｍ^−３］、図５に示すように、焼成前に比べて、焼成後はキャリア密度が減少する。これは、焼成による酸化処理を行うことで透明導電膜中に入り込んだ酸素原子により、透明導電膜のキャリアである酸素空孔が埋められるためであると考えられる。したがって、透明導電膜上に薄膜を成膜した場合には、薄膜を透過して透明導電膜中に入り込んだ酸素原子の量が少ないほど、キャリア密度の減少量が少なくなる。換言すれば、キャリア密度の減少量が少ないほど酸素原子の透過量が少ない、つまり薄膜のガスバリア性が高いと評価できる。そして、図５に示すように、ＺＴＯ膜を成膜した場合には、キャリア密度の減少が抑制されていることがわかる。特に、成膜時の圧力が低くなるほど、焼成後のキャリア密度の減少量が少なく、高いガスバリア性があることがわかった。

（２）酸素透過量
キャリア密度から酸素透過量を算出する手法は以下の通りである。なお、「酸素透過量」とは、薄膜を透過した酸素原子の量を指す。酸素透過量は、単位面積当たりの酸素透過量、つまり酸素透過率（ｏｘｙｇｅｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ）として算出される。

まず、１ｃｍ^−２当たりで減少したキャリアの量Ａを求める。
キャリア密度の減少量×膜厚（ｃｍ）＝Ａ(ｃｍ^−２)
酸素原子が１つ入るとキャリアが２つ減少するので、Ａ÷２＝Ｂ(ｃｍ^−２)
次に以下のように単位を変換する。
Ｂ×１００×１００＝Ｃ(ｍ^−２)
Ｃ／（６．０２×１０^２３）＝Ｄ(ｍｏｌ／ｍ^２)
Ｄ×２２．４×１０００＝Ｅ(ｃｃ／ｍ^２)・・・酸素透過量

上記の手法によってキャリア密度から酸素透過量を算出した結果を、図６に示す。成膜時の圧力が低いほど、膜厚（ｆｉｌｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）が厚いほど、酸素透過量が低く、高いガスバリア性があることがわかる。例えば、ＺＴＯ（０．３Ｐａ，２０ｎｍ）を成膜することで、酸素透過量は０．９１４ｃｃ／ｍ^２ から０．３５９ｃｃ／ｍ^２に減少している。

このように、酸化処理前の透明導電膜のキャリア密度と、酸化処理後の透明導電膜のキャリア密度とを比較することで、酸素原子が薄膜を透過した量を間接的に求めることができ、薄膜のガスバリア性を評価することができる。

なお、酸化処理では、加熱することで強制的に酸素を導入するが、透明導電膜中に入り込んだ酸素原子により、透明導電膜のキャリアである酸素空孔が埋められるという現象が生じる大気雰囲気中の温度は、ＩＺＯの場合１５０〜２５０℃であり、例えば他の透明導電膜であるＩＴＯの場合３００〜４００℃であった。すなわちＩＺＯは、上記の現象が起こる温度が低いので、他の透明導電膜であるＩＴＯと比較してより低い加熱温度で酸化処理を行うことができる。

ここで、ＺＴＯのような酸化膜の評価を行うために酸化処理を行う場合、酸化処理を行うために４００℃程度の高い温度で加熱すると、酸化膜中に存在している酸素原子が透明導電膜中に拡散する。このため、外部雰囲気からＺＴＯ膜を透過して透明導電膜に到達した酸素原子の増加量（酸素透過量）を算出してガスバリア性について精密な評価を行うためには、より低い温度で加熱して酸化処理を行うことが好ましい。上記のように評価に使用する透明導電膜の中でも、ＩＺＯでは他の透明導電膜よりも低い加熱温度で上記の現象を引き起こすことができる。このため、酸化膜中に含まれている酸素からの拡散を防ぐことができ、ＺＴＯのような酸化膜に対しても精密なガスバリア性の評価を行うことができる。

また、ＩＺＯは、キャリアが酸素空孔のみであるので、キャリアが酸素空孔のほかにＳｎ（スズ）原子が存在するＩＴＯと比較して、キャリア密度の減少が酸素空孔の有無によって引き起こされるものであると推定でき、より精度よく酸素原子の増加量（酸素透過量）を評価できると考えられる。

［作用効果］
（１）以上のように、本実施形態に係る成膜装置１００は、内部を真空とすることが可能であり、スパッタリングにより成膜処理を行うための処理空間４１を有するチャンバ２０と、処理空間４１に設けられ、Ｚｎ及びＳｎを含む成膜材料からなるターゲット４２と、処理空間４１へスパッタガスＧ１を導入するスパッタガス導入部４９と、チャンバ内を減圧する排気部８０と、処理空間が０．３Ｐａ以下となるように、スパッタガス導入部及び排気部８０を制御する制御部７０と、処理空間４１のスパッタガスＧ１をプラズマ化することにより、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファスな膜をワーク１０に形成するプラズマ発生器と、を有する。

また、本実施形態に係る成膜ワーク製造方法は、スパッタガスＧ１を導入することにより処理空間４１を０．３Ｐａ以下として、処理空間４１のスパッタガスＧ１をプラズマ化し、処理空間４１に設けられたＺｎ及びＳｎを含む成膜材料からなるターゲット４２をスパッタリングすることにより、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜をワーク１０に形成する。

このように、０．３Ｐａ以下の低圧で成膜を行うことにより、ターゲット４２から叩き出されたＺｎ、Ｓｎの粒子がエネルギーを損なわれにくくなり、ワーク１０上に到達して均一に広がるため、緻密であり、且つアモルファスな膜が形成される。このため、ガスバリア性に優れた膜を形成できる。

一般的には、膜を厚くすれば高いバリア性が得られるが、膜を厚くするとコスト高や、光の透過性の低下を招く。本実施形態の成膜装置１００によれば、膜を薄くしても高いガスバリア性が得られるので、低コスト化が可能となり、光の透過性も向上する。光の透過性が向上すると、透明性が高くなるためガスバリア膜で覆われている内容物の視認性が向上する。

（２）制御部７０は、処理空間４１が０．１Ｐａ以上となるように、スパッタガス導入部４９及び排気部８０を制御する。このため、形成された膜の内部応力が高くなり過ぎることがなく、ひび割れの発生を防止できる。なお、より好ましくは０．２Ｐａ以上とすることにより、膜の内部応力が高くなるのを抑制し、さらにひび割れ防止の効果を向上させることができる。

なお、バリア性を得るためには、圧縮応力がかかることにより緻密性が維持されていることが必要となるので、ＺＴО膜の内部応力（圧縮応力）は、ある程度必要となる。但し、内部応力が高過ぎると、膜のひび割れ等に繋がるので好ましくはない。膜にひび割れ等が発生すると、ひび割れた部分から酸素や水蒸気等のガスが透過するため、ガスバリア性が低くなる。本実施形態では、ＺＴО膜の内部応力を、−５０ＭＰａ〜−２５０ＭＰａの範囲とすることで、ガスバリア性を高くすることができる。この範囲以下の内部応力だと、膜の緻密性が低くなり、ガスバリア性が低くなる。この範囲以上の内部応力となると、内部応力が高すぎることによって膜のひび割れが生じ、ひび割れた部分から酸素や水蒸気等のガスが透過しやすくなり、ガスバリア性が低くなる。なお、ＺＴＯ膜の内部応力は、測定対象となるＺＴＯ膜が成膜された、例えばガラス基板などの基材の反り量を測定する。内部応力が大きいほど、反り量が大きくなる。なお、内部応力は、予め求めた基材の反り量と、その反り量を得るために加える必要がある応力との比例関係に基づいて算出することができる。

（３）また、本実施形態の成膜装置１００は、ワーク１０を循環搬送する回転テーブル３１を有する搬送部３０と、チャンバ２０内に設けられ、酸化処理を行うための処理空間５９と、処理空間５９に酸素ガスを含むプロセスガスＧ２を導入するプロセスガス導入部５８と、プロセスガスＧ２をプラズマ化するプラズマ発生器とを有し、ワーク１０に形成されたＺｎ及びＳｎを含む膜を酸化させる酸化処理部５０と、を備える。搬送部３０は、ワーク１０が成膜処理を行う処理空間４１と酸化処理を行う処理空間５９とを交互に通過するように搬送する。

このため、回転テーブル３１によってワーク１０を循環搬送しながら、成膜処理部４０と酸化処理部５０とを交互に通過させてスパッタリングによる成膜と酸化を繰り返すことができる。つまり、成膜処理部４０においてスパッタリングにより堆積したＺｎ原子、Ｓｎ原子を、酸化処理部５０でプラズマ化されたプロセスガスＧ２に晒すことで、効率良く酸化させることができる。

チャンバ内でワーク１０を静止させた状態でスパッタリングにより成膜する場合には、成膜が進行しやすく膜厚が成長し易い。膜厚が厚くなると、プラズマ化された酸素ガスを含むプロセスガスＧ２に晒しても、表層の部分は酸化されるが、膜中には酸化しないＺｎ原子、Ｓｎ原子が残存することになる。本実施形態では、ワーク１０を循環搬送しながら、成膜処理部４０と酸化処理部５０とを交互に通過させてスパッタリングにより堆積したＺｎ原子、Ｓｎ原子をプロセスガスＧ２に晒すので、薄膜を成膜し、膜厚が薄い状態で表層を酸化し、これを繰り返すことで最終的に成膜された膜中に存在するＺｎ原子、Ｓｎ原子は酸化された状態となる。そのため、Ｚｎ−Ｓｎ合金膜の厚み方向に均一に酸化することができるので、Ｚｎ−Ｓｎ合金膜全体の酸化の均一性を向上させることができる。

（４）また、本実施形態の膜評価方法は、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜を形成した透明導電膜のキャリア密度と、前記透明導電膜を加熱させて酸化処理した後のキャリア密度と、に基づいて、酸素透過量を算出する。バリア膜であるＺｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜を形成した透明導電膜そのもののキャリア密度を測定するため、従来の差圧法や等圧法のような、試料の周囲の圧力雰囲気を調整するためのチャンバ装置を不要とすることができる。また加熱させて強制的に酸素を導入する酸化処理を行うことで、酸化処理前と処理後とのキャリア密度の変化を測定すればよいので、短時間で評価結果を得ることができる。このため、簡便に、短時間でガスバリア性を評価することができる。また、ごく微量の酸素原子の存在にも反応するキャリア密度を測定することで、高い精度で酸素透過性を評価することができる。なお、このような膜評価方法により、上記のような成膜装置１００及び成膜ワーク製造方法により製造されたワークに対して、評価を行う方法も、本発明の一態様である。

［他の実施形態］
本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

上記のように、ワーク１０を成膜処理部４０に繰り返し通過させて成膜をする成膜装置１００であって、スパッタガスＧ１に酸素ガスを添加することにより、成膜とともに酸化を行うことも可能である。この場合、さらに酸化処理部５０による酸化を行ってもよいし、酸化処理部５０を省略した構成としてもよい。酸化処理部５０による酸化を行う場合には、スパッタガスＧ１とプロセスガスＧ２を共通化できる。また、酸化処理部５０を省略した場合、装置を簡略化できる。但し、ターゲット４２の表面の酸化による成膜速度の低下の可能性を考慮すると、成膜処理部４０においては成膜のみとして、その後に酸化させることが好ましい。

また、例えば、ワーク１０を成膜処理部４０に繰り返し通過させて成膜をする成膜装置１００であっても、ワーク１０を静止させた状態で成膜する成膜装置１００であっても、上記の評価方法で示したように、ターゲット４２は、酸化したＺｎ及びＳｎを含んでいてもよい。これにより、成膜処理部４０のみによって、ＺＴО膜を形成でき、酸化を行うための処理空間を別に設けることなく装置構成を簡略化できる。例えば、チャンバ内の空間を、成膜を行うための処理空間として、チャンバを成膜処理部として機能させる成膜装置１００を構成することもできる。

また、例えば、上述した実施の形態では、ステップＳ０７で成膜処理部４０の稼働を停止させた後、ステップＳ０８で酸化処理部５０の稼働を停止させ、ステップＳ０９で回転テーブル３１の回転を停止させていたが、これに限るものではなく、成膜処理部４０と酸化処理部５０のうち、稼働している酸化処理部５０を最後に通過させてワーク１０の搬送を停止するように、搬送部３０、成膜処理部４０、酸化処理部５０を制御すればよい。この場合、例えば、酸化処理部５０を最後に通過させてワーク１０の搬送を停止するように回転テーブル３１の回転を停止させた後、成膜処理部４０の稼働及び酸化処理部５０の稼働を停止させてもよい。また例えば、稼働していない成膜処理部４０では成膜処理は行われないため、成膜処理部４０の稼働を停止させた後であれば、酸化処理部５０を通過した後に成膜処理部４０を通過させてワーク１０の搬送を停止させてもよい。

また、例えば、上述した実施の形態では、成膜処理部４０の稼働の停止、すなわちプラズマ生成動作を停止するには、スパッタガスＧ１の導入の停止とともに電源部４６による電圧印加の停止を行っていたが、これに限るものではなく、スパッタガス導入部４９によるスパッタガスＧ１の導入または電源部４６による電圧印加の少なくともいずれかの動作を停止させればよい。同様に、酸化処理部５０の稼働の停止におけるプラズマ生成動作を停止するには、プロセスガスＧ２の導入またはＲＦ電源５４による電圧印加の少なくともいずれかの動作を停止させればよい。

また、多層の膜を積層する場合、チャンバ２０内に、さらに成膜処理部、プラズマ処理部を設置してもよい。この場合、上記の成膜処理部４０に加えて、これと異種のターゲット材料による成膜処理部を追加しても、同種のターゲット材料による成膜処理部を追加してもよい。また、上記の酸化処理部５０と異種のプロセスガスを用いるプラズマ処理部を追加してもよい。

また、バリア膜として成膜する膜は、ガスバリア性が得られればよいため、光の透過性が低く透明でなくてもよい。このため、酸化させない膜を成膜する成膜装置１００も、本発明の一態様である。この場合にも、ワーク１０を成膜処理部４０に繰り返し通過させて成膜をする成膜装置１００であって、酸化処理部５０を有しないものを構成することができる。また、チャンバ内の処理空間内に静止したワーク１０に成膜する場合に、酸化していない材料、例えば、Ｚｎ−Ｓｎ合金のターゲット４２を用いてもよい。

また、評価手法で用いる酸化処理は、加熱させて強制的に酸素を導入することで、成膜された膜が酸化されればよい。このため、酸化処理を、大気雰囲気下での焼成以外の方法で行ってもよい。例えば、純水などの液中で煮沸してもよい。なお、ＩＴＯ、ＩＺＯのような他の透明導電膜と比較してＡＺＯは煮沸することで比抵抗が変わり、１気圧下１００℃の純水で１時間程度、煮沸を行うことでキャリア密度の減少という現象が引き起こされる。このため、液中で低温度でガスバリア性の評価に用いることが可能である。

ワーク１０については、上記の態様で例示したものには限定されない。各種の電子部品、電子回路、食品、医薬品、医療器具及びこれらのパッケージ等、ガスバリア性が要求される種々の製品を、ワーク１０として用いることができる。

１０ ワーク
１１ ＺＴＯ膜
１２ 薄膜
２０ チャンバ
２０ａ 天井
２０ｂ 内底面
２０ｃ 内周面
２１ 排気口
２２ 区切部
３０ 搬送部
３１ 回転テーブル
３２ モータ
３３ 保持部
３４ トレイ
４０ 成膜処理部
４１ 処理空間
４２ ターゲット
４３ バッキングプレート
４４ 電極
４６ 電源部
４７ ガス導入口
４８ 配管
４９ スパッタガス導入部
５０ 酸化処理部
５１ 筒状体
５２ 窓部材
５３ アンテナ
５４ ＲＦ電源
５５ マッチングボックス
５６ ガス導入口
５７ 配管
５８ プロセスガス導入部
５９ 処理空間
６０ ロードロック部
７０ 制御部
８０ 排気部
１００ 成膜装置
Ｇ１ スパッタガス
Ｇ２ プロセスガス

Claims (8)

1. 内部を真空とすることが可能であり、スパッタリングにより成膜処理を行うための処理空間を有するチャンバと、
   前記処理空間に設けられ、Ｚｎ及びＳｎを含む成膜材料からなるターゲットと、
   前記処理空間へスパッタガスを導入するスパッタガス導入部と、
   前記チャンバ内を減圧する排気部と、
   前記処理空間が０．３Ｐａ以下となるように、前記スパッタガス導入部及び前記排気部を制御する制御部と、
   前記処理空間の前記スパッタガスをプラズマ化することにより、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜をワークに形成するプラズマ発生器と、
   を有する成膜装置。
2. 前記制御部は、前記処理空間が０．１Ｐａ以上となるように、前記スパッタガス導入部及び前記排気部を制御することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
3. 前記ターゲットは、酸化したＺｎ及びＳｎを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の成膜装置。
4. 前記ワークを循環搬送する回転テーブルを有する搬送部と、
   前記チャンバ内に設けられ、酸化処理を行うための処理空間と、前記酸化処理を行うための処理空間に酸素ガスを含むプロセスガスを導入するプロセスガス導入部と、前記プロセスガスをプラズマ化するプラズマ発生器とを有し、前記ワークに形成されたＺｎ及びＳｎを含む膜を酸化させる酸化処理部と、
   を備え、
   前記搬送部は、前記ワークが前記成膜処理を行う処理空間と前記酸化処理を行う処理空間とを交互に通過するように搬送すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の成膜装置。
5. スパッタガスを導入することにより処理空間を０．３Ｐａ以下として、
   前記処理空間の前記スパッタガスをプラズマ化し、前記処理空間に設けられたＺｎ及びＳｎを含む成膜材料からなるターゲットをスパッタリングすることにより、Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜をワークに形成すること、
   を特徴とする成膜ワーク製造方法。
6. Ｚｎ及びＳｎを含むアモルファス状態の膜を形成した透明導電膜のキャリア密度と、前記透明導電膜を加熱させて酸化処理した後のキャリア密度と、に基づいて、前記膜の酸素透過量を算出し、前記膜のガスバリア性を評価することを特徴とする膜評価方法。
7. 前記透明導電膜は、ＩＺОであることを特徴とする請求項６記載の膜評価方法。
8. 前記透明導電膜は、ＩＴО又はＡＺОであることを特徴とする請求項６記載の膜評価方法。

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