JP2712166B2 - 透明導電膜の製造方法 - Google Patents
透明導電膜の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、インジウム、スズ混晶酸化物透明導電膜
（以下ITO薄膜と略称する）に関するものであり、特にI
TO薄膜を大面積に渡り均一な抵抗、透過率および膜厚で
再現性良く作成し得る製造方法を提供するものであり、
かかる製造方法で作成したITO薄膜は、たとえば大面積
の液晶テレビや液晶ディスプレイ、電場発光ディスプレ
イ（ELディスプレイ）等のOA機器ディスプレイとして利
用し得る透明導電膜の製造方法に関するものである。 従来の技術 一般にITO薄膜は、電子ビーム蒸着法やスパッタ法に
て製造される。本発明は直流活性スパッタによるインラ
イン方式での製造方法。に関するものであり、この方法
では、従来プラズマ中のインジウムと酸素の発光強度比
をプラズマ分光モニターにて測定し、それらの比が常に
一定になる様に、ターゲットへ供給する電源パワーや酸
素ガス流量にPID（Proportional integral Differentia
l）制御によりフィードバックをかけてコントロールし
つつ成膜をしている。 発明が解決しようとする問題点 しかし、たとえばステンレス製のトレーにガラス基板
を多数装着し、インライン方式のスパッタリング装置で
トレーを連続的にターゲット上を通過させ成膜する際、
上記PID制御による製造方法では、基板の進行方向（前
後方向）ないし、基板の進行方向に対して直角方向（左
右方向）に沿って膜質が異なり、たとえば電気抵抗、光
透過率、膜厚を測定すると、ガラス基板の進行方向に対
して前後もしくは左右で異なる。すなわち、トレー方式
の場合、ガラス基板の場所による膜質のムラが生じてし
まう。 本発明は、従来の技術で記した様な、インライン方式
の直流活性スパッタ法で基板を装着したトレーを連続的
にターゲット上を通過させITO薄膜を成膜するに際し、
基板上の電気抵抗、光透過率、膜厚等のムラをなくし、
大面積に渡り一様な膜質を得る製造方法を提供するもの
である。 問題点を解決するための手段 直流活性スパッタ法でITO薄膜を製造する場合、通常
インジウムInとアルゴンArのプラズマ中の発光強度をプ
ラズマ分光モニターで測定し実測し、算出した発光強度
比βと、設定値β０との差Δβ＝β−β０の一定倍（−
ＡΔβ）を入力信号とし、加算回路において、PID制御
で電源パワー（Ps）にフィードバックをかけ、Δβが０
になるように電源パワーをコントロールしつつ成膜を行
うのであるが、本発明は誤差増巾及び加算回路からなる
電源パワーへのフィードバック系を従来のPID制御から
Ｐ（Proportional）制御にし、又、電源パワーの周期性
がトレー上に並べられたガラス基板の配置周期性と一致
させたことに特徴がある。 作用 これにより、ガラス基板を装着するトレーをターゲッ
ト上に連続的に通過させるインライン方式の直流活性ス
パッタ法による製造法において、トレーの進行方向や、
進行方向に対して垂直方向での基板内におけるITO薄膜
の膜質ムラを無くすことに成功したものである。 実 施 例 以下本発明の一実施例について第１図〜第３図を用い
て説明する。 第２図に示すように複数枚のガラス基板11を保持した
トレー12が連続的に連なり、それらがターゲット13上を
連続通過して成膜を行うインライン式スパッタリング装
置を用いプラズマ分光モニター14により、インジウムIn
とアルゴンArの発光強度比βを測定しつつITO薄膜を製
造した。すなわち、成膜中にプラズマ分光モニター14に
よりインジウム（In）とアルゴン（Ar）のプラズマ発光
強度IInとIArを測定し、その発光強度比β＝IIn/IArを
求める。この発光強度比βと、あらかじめ設定しておい
た発光強度比β０値との差Δβ＝β−β０を計算し、前
記Δβが随時０になる様にΔβの一定倍の信号（−ＡΔ
β）を電力コントローラーにフィードバックし、電力を
調節しながら成膜した。すなわち、第１図のようにイン
ジウムInとアルゴンArの発光をそれぞれの受光器より受
け、増幅器１にて増幅する。それぞれの増幅した信号よ
り発光強度比（＝β）を割算回路２にて算出し、その発
光強度比βと設定値（β０）との差Δβを誤差検出回路
３で検出する。そのΔβの一定倍を誤差増幅回路４にて
増幅し（−Ａ倍）、その増幅分（−ＡΔβ）と初期パワ
ーの設定値（PSo）を加算回路５にて加算し、Δβが０
になる様に電源パワーにフィードバックをかけるコント
ロールシステムである。 第２図に示すように、ターゲット13上を通過するトレ
ー面は、連続的に移動する際ステンレス部分の多い状態
の時と、ガラス部分の多い状態の時とが、交互に来る。
それに伴いプラズマの状態も時間的に変化しβ＝IIn/I
Ar値が変動する。 この実測したβとあらかじめ設定したβ０との差Δβ
が０になるようにターゲット13へ供給する電源パワーに
フィードバックをかける方法として従来のPID制御と本
発明のＰ（Proportional）制御で実験をした。両者の制
御でITO薄膜の電気抵抗と光透過率、膜厚をガラス基板
の中で基板の進行方向に沿って前部と後部で比較した。 ６″角のガラス基板６枚を第２図に示すようにステン
レス製のトレー12に装着した。 第１図の電源へのフィードバック系をPID制御で用い
た場合とＰ制御で用いた場合の１トレー通過時間当りの
パワーの変動を各々第３図ａとｂに示す。第３図ａはPI
D制御の場合でパワーが微少に変動しているがほとんど
一定値を保っている。第３図ｂはＰ制御の場合であり、
PID制御よりもはるかに大きな変動を示す。この変動が
連続したトレーの各々がターゲット上を通過するごとに
周期的に繰返えされる。PID制御の場合はこの周期性が
ない。PID制御とＰ制御で製造したITO薄膜のシート抵抗
Ｒ（Ω／□）、光透過率Ｔ（％）および膜度ｄ（Å）と
そのばらつきを６″角ガラス基板のトレー進行方向に沿
って前部（ガラスエッヂより1cm内部）と後部（同じく1
cm内部）で測定した。トレー内の６枚のガラスについて
測定した結果を表１に示す。前部，後部とはガラス基板
の搬送進行方向の前及び後にあたる部分を示す。 表１からわかる様に、Ｐ制御でコントロールしつつ成
膜したITO薄膜は、PID制御でコントロールした薄膜より
も基板内での膜質の均一性がはるかによいと言える。 以上説明した実施例はターゲットとしてIn−Sn合金を
用いているが、酸化物ターゲット（In,Sn）2O3を用いた
場合のDC活性スパッタ法でも同様な効果を確認してい
る。 発明の効果 本発明の成膜コントロール法により作成したITO透明
導電膜は、ガラス基板内において、電気抵抗、光透過
率、膜厚の面内ムラがなく、均質な膜質である。しかる
に、増々需要が増え、かつ大画面化しつつある液晶テレ
ビか液晶ディスプレイならびにELディスプレイ等のデバ
イスの透明電極として特に有用である。またITO薄膜を
製造する上においても、大面積の基板を用い、薄膜形成
後それを分割して使用することもできるので経済的な方
法と言える。
（以下ITO薄膜と略称する）に関するものであり、特にI
TO薄膜を大面積に渡り均一な抵抗、透過率および膜厚で
再現性良く作成し得る製造方法を提供するものであり、
かかる製造方法で作成したITO薄膜は、たとえば大面積
の液晶テレビや液晶ディスプレイ、電場発光ディスプレ
イ（ELディスプレイ）等のOA機器ディスプレイとして利
用し得る透明導電膜の製造方法に関するものである。 従来の技術 一般にITO薄膜は、電子ビーム蒸着法やスパッタ法に
て製造される。本発明は直流活性スパッタによるインラ
イン方式での製造方法。に関するものであり、この方法
では、従来プラズマ中のインジウムと酸素の発光強度比
をプラズマ分光モニターにて測定し、それらの比が常に
一定になる様に、ターゲットへ供給する電源パワーや酸
素ガス流量にPID（Proportional integral Differentia
l）制御によりフィードバックをかけてコントロールし
つつ成膜をしている。 発明が解決しようとする問題点 しかし、たとえばステンレス製のトレーにガラス基板
を多数装着し、インライン方式のスパッタリング装置で
トレーを連続的にターゲット上を通過させ成膜する際、
上記PID制御による製造方法では、基板の進行方向（前
後方向）ないし、基板の進行方向に対して直角方向（左
右方向）に沿って膜質が異なり、たとえば電気抵抗、光
透過率、膜厚を測定すると、ガラス基板の進行方向に対
して前後もしくは左右で異なる。すなわち、トレー方式
の場合、ガラス基板の場所による膜質のムラが生じてし
まう。 本発明は、従来の技術で記した様な、インライン方式
の直流活性スパッタ法で基板を装着したトレーを連続的
にターゲット上を通過させITO薄膜を成膜するに際し、
基板上の電気抵抗、光透過率、膜厚等のムラをなくし、
大面積に渡り一様な膜質を得る製造方法を提供するもの
である。 問題点を解決するための手段 直流活性スパッタ法でITO薄膜を製造する場合、通常
インジウムInとアルゴンArのプラズマ中の発光強度をプ
ラズマ分光モニターで測定し実測し、算出した発光強度
比βと、設定値β０との差Δβ＝β−β０の一定倍（−
ＡΔβ）を入力信号とし、加算回路において、PID制御
で電源パワー（Ps）にフィードバックをかけ、Δβが０
になるように電源パワーをコントロールしつつ成膜を行
うのであるが、本発明は誤差増巾及び加算回路からなる
電源パワーへのフィードバック系を従来のPID制御から
Ｐ（Proportional）制御にし、又、電源パワーの周期性
がトレー上に並べられたガラス基板の配置周期性と一致
させたことに特徴がある。 作用 これにより、ガラス基板を装着するトレーをターゲッ
ト上に連続的に通過させるインライン方式の直流活性ス
パッタ法による製造法において、トレーの進行方向や、
進行方向に対して垂直方向での基板内におけるITO薄膜
の膜質ムラを無くすことに成功したものである。 実 施 例 以下本発明の一実施例について第１図〜第３図を用い
て説明する。 第２図に示すように複数枚のガラス基板11を保持した
トレー12が連続的に連なり、それらがターゲット13上を
連続通過して成膜を行うインライン式スパッタリング装
置を用いプラズマ分光モニター14により、インジウムIn
とアルゴンArの発光強度比βを測定しつつITO薄膜を製
造した。すなわち、成膜中にプラズマ分光モニター14に
よりインジウム（In）とアルゴン（Ar）のプラズマ発光
強度IInとIArを測定し、その発光強度比β＝IIn/IArを
求める。この発光強度比βと、あらかじめ設定しておい
た発光強度比β０値との差Δβ＝β−β０を計算し、前
記Δβが随時０になる様にΔβの一定倍の信号（−ＡΔ
β）を電力コントローラーにフィードバックし、電力を
調節しながら成膜した。すなわち、第１図のようにイン
ジウムInとアルゴンArの発光をそれぞれの受光器より受
け、増幅器１にて増幅する。それぞれの増幅した信号よ
り発光強度比（＝β）を割算回路２にて算出し、その発
光強度比βと設定値（β０）との差Δβを誤差検出回路
３で検出する。そのΔβの一定倍を誤差増幅回路４にて
増幅し（−Ａ倍）、その増幅分（−ＡΔβ）と初期パワ
ーの設定値（PSo）を加算回路５にて加算し、Δβが０
になる様に電源パワーにフィードバックをかけるコント
ロールシステムである。 第２図に示すように、ターゲット13上を通過するトレ
ー面は、連続的に移動する際ステンレス部分の多い状態
の時と、ガラス部分の多い状態の時とが、交互に来る。
それに伴いプラズマの状態も時間的に変化しβ＝IIn/I
Ar値が変動する。 この実測したβとあらかじめ設定したβ０との差Δβ
が０になるようにターゲット13へ供給する電源パワーに
フィードバックをかける方法として従来のPID制御と本
発明のＰ（Proportional）制御で実験をした。両者の制
御でITO薄膜の電気抵抗と光透過率、膜厚をガラス基板
の中で基板の進行方向に沿って前部と後部で比較した。 ６″角のガラス基板６枚を第２図に示すようにステン
レス製のトレー12に装着した。 第１図の電源へのフィードバック系をPID制御で用い
た場合とＰ制御で用いた場合の１トレー通過時間当りの
パワーの変動を各々第３図ａとｂに示す。第３図ａはPI
D制御の場合でパワーが微少に変動しているがほとんど
一定値を保っている。第３図ｂはＰ制御の場合であり、
PID制御よりもはるかに大きな変動を示す。この変動が
連続したトレーの各々がターゲット上を通過するごとに
周期的に繰返えされる。PID制御の場合はこの周期性が
ない。PID制御とＰ制御で製造したITO薄膜のシート抵抗
Ｒ（Ω／□）、光透過率Ｔ（％）および膜度ｄ（Å）と
そのばらつきを６″角ガラス基板のトレー進行方向に沿
って前部（ガラスエッヂより1cm内部）と後部（同じく1
cm内部）で測定した。トレー内の６枚のガラスについて
測定した結果を表１に示す。前部，後部とはガラス基板
の搬送進行方向の前及び後にあたる部分を示す。 表１からわかる様に、Ｐ制御でコントロールしつつ成
膜したITO薄膜は、PID制御でコントロールした薄膜より
も基板内での膜質の均一性がはるかによいと言える。 以上説明した実施例はターゲットとしてIn−Sn合金を
用いているが、酸化物ターゲット（In,Sn）2O3を用いた
場合のDC活性スパッタ法でも同様な効果を確認してい
る。 発明の効果 本発明の成膜コントロール法により作成したITO透明
導電膜は、ガラス基板内において、電気抵抗、光透過
率、膜厚の面内ムラがなく、均質な膜質である。しかる
に、増々需要が増え、かつ大画面化しつつある液晶テレ
ビか液晶ディスプレイならびにELディスプレイ等のデバ
イスの透明電極として特に有用である。またITO薄膜を
製造する上においても、大面積の基板を用い、薄膜形成
後それを分割して使用することもできるので経済的な方
法と言える。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における透明導電膜の製造方
法を実現する装置のブロック図、第２図はITO薄膜製造
用インライン式スパッタリング装置の反応室内構成の概
略図、第３図ａはプラズマ光をモニターし、PID制御し
た時の設定パワーの１トレー通過時間当りの電力変動を
示す特性図、第３図ｂはプラズマ光をモニターし、Ｐ制
御した時の設定パワーの１トレー通過当りの電力変動を
示す特性図である。 ２……割算回路、３……誤差検出回路、４……誤差増幅
回路、５……加算回路、11……ガラス基板、12……ステ
ンレス製トレー、13……ターゲット、14……分光モニタ
ー。
法を実現する装置のブロック図、第２図はITO薄膜製造
用インライン式スパッタリング装置の反応室内構成の概
略図、第３図ａはプラズマ光をモニターし、PID制御し
た時の設定パワーの１トレー通過時間当りの電力変動を
示す特性図、第３図ｂはプラズマ光をモニターし、Ｐ制
御した時の設定パワーの１トレー通過当りの電力変動を
示す特性図である。 ２……割算回路、３……誤差検出回路、４……誤差増幅
回路、５……加算回路、11……ガラス基板、12……ステ
ンレス製トレー、13……ターゲット、14……分光モニタ
ー。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松岡 富造
門真市大字門真1006番地 松下電器産業
株式会社内
(56)参考文献 特開 昭57−161063（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−204626（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−211378（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．トレー上に複数枚の基板が配置され、前記トレーが
ターゲット上を移動するインライン式スパッタリング装
置を用いてインジウム、スズ混晶酸化物の透明導電膜を
製造するに際し、プラズマ分光モニターにて、放電中の
アルゴン（Ar）の発光強度（IAr）とインジウム（In）
の発光強度（IIn）を測定し、前記アルゴンとインジウ
ムの発光強度比β＝IIn/IArを算出した後、設定した強
度比β０と前記発光強度比βとの差△β（＝β−β０）
が随時０になるように、△βの負の一定倍の信号を基に
した比例制御により電力にフィードバックをかけ、前記
ターゲットへ供給する電源パワーをコントロールするこ
とによって前記透明導電膜を製造することを特徴とする
透明導電膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033814A JP2712166B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 透明導電膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62033814A JP2712166B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 透明導電膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63202806A JPS63202806A (ja) | 1988-08-22 |
| JP2712166B2 true JP2712166B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=12396946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62033814A Expired - Fee Related JP2712166B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | 透明導電膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712166B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0324351B1 (en) * | 1988-01-09 | 1993-10-06 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Process for producing transparent conductive film coated with metal oxide thin film |
| JPH0413859A (ja) * | 1990-05-01 | 1992-01-17 | Stec Kk | 装飾用反応性スパッタ装置 |
| US5774326A (en) * | 1995-08-25 | 1998-06-30 | General Electric Company | Multilayer capacitors using amorphous hydrogenated carbon |
| US5736448A (en) * | 1995-12-04 | 1998-04-07 | General Electric Company | Fabrication method for thin film capacitors |
| US6106676A (en) * | 1998-04-16 | 2000-08-22 | The Boc Group, Inc. | Method and apparatus for reactive sputtering employing two control loops |
| JP4809613B2 (ja) * | 2005-02-14 | 2011-11-09 | 株式会社シンクロン | 薄膜形成装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS525293Y1 (ja) * | 1969-04-14 | 1977-02-03 | ||
| JPS6169598U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 |
-
1987
- 1987-02-17 JP JP62033814A patent/JP2712166B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63202806A (ja) | 1988-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |