JP3122600B2 - High frequency plasma film forming equipment - Google Patents

High frequency plasma film forming equipment

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JP3122600B2 JP07142023A JP14202395A JP3122600B2 JP 3122600 B2 JP3122600 B2 JP 3122600B2 JP 07142023 A JP07142023 A JP 07142023A JP 14202395 A JP14202395 A JP 14202395A JP 3122600 B2 JP3122600 B2 JP 3122600B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、高周波プラズマ成膜
装置に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、各種の機能性膜の大面積成膜をも均一、かつ優れた
品質で、高い生産性で可能にする、新しい高周波プラズ
マ成膜装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency plasma film forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a new high-frequency plasma film forming apparatus capable of forming a large area of various functional films with high uniformity, high quality, and high productivity.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】従来より、各種の組成や様々
の目的のための薄膜を形成するための方法として、気相
において蒸発物質を固体基板に堆積させ、あるいは固体
基板の表面との反応によって成膜する方法が知られてお
り、たとえば、CVD法やスパッタ法、蒸着法、イオン
プレーティング法等のPVD法がよく知られたものとし
てある。しかしながら、これらの各種の方法には依然と
して解決すべき課題が残されているのが実情である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for forming thin films for various compositions and various purposes, vaporized substances are deposited on a solid substrate in a gas phase or reacted with the surface of the solid substrate. For example, a PVD method such as a CVD method, a sputtering method, a vapor deposition method, and an ion plating method is well known. However, in reality, these various methods still have problems to be solved.

【0003】たとえば、近年、液晶基板への応用等とし
て注目されているITO(インジウム・スズ酸化物)透
明導電膜の成膜を例にとると、CVD法の場合には、塩
化物の加水分解反応や有機化合物の熱分解反応によりI
TO膜を成膜するが、このCVD法による成膜において
は、成膜工程が簡単であり、成膜装置も安価であるとい
った利点がある一方で、成膜工程における反応温度が高
く、400℃以上となってしまうために、TFT素子
や、カラーフィルター膜などの耐熱温度の低い基板材料
へのITO膜成膜を行うことが困難である。また、組成
の微細な制御による酸素欠損状態を作り出すドナーの制
御による最適化ができないため低抵抗のITO膜を得る
ことが困難である。またさらに、成膜工程において有害
ガスを発生させてしまうと言った問題もある。
For example, in the case of forming a transparent conductive film of ITO (indium tin oxide), which has recently been attracting attention as an application to a liquid crystal substrate, for example, in the case of the CVD method, hydrolysis of chloride is performed. Reaction or thermal decomposition of organic compounds
Although a TO film is formed, the film formation by the CVD method has an advantage that the film forming process is simple and the film forming apparatus is inexpensive, but the reaction temperature in the film forming process is high and 400 ° C. Therefore, it is difficult to form an ITO film on a substrate material having a low heat-resistant temperature such as a TFT element or a color filter film. Further, it is difficult to obtain an ITO film having a low resistance because optimization cannot be performed by controlling a donor that creates an oxygen deficiency state by fine control of the composition. Further, there is another problem that a harmful gas is generated in the film forming process.

【0004】また、PVD法である蒸着法では、5w
t.%前後のSnを含んだITO焼結体ペレットの酸化
物材料を、真空中において抵抗加熱または電子ビームに
より蒸発させることにより適量の酸素ガスを導入しなが
ら酸素欠損ドナーの制御を行うことによりITO膜を成
膜する。スパッタ法では、Arガスを直流または高周波
放電によりイオン化し、Arイオンガスを金属、酸化物
ターゲットに衝突させることにより酸素ガスを導入しな
がらITO膜を成膜する。さらに高周波イオンプレーテ
ィング法では、真空蒸着に直流グロー放電を組み合わせ
ている。この高周波イオンプレーティング法は、真空蒸
着に比べ付着物と基板物質との組み合わせが広範囲であ
り、また、膜の回り込みも良く付着強度も増すという特
徴があり、また、高周波放電を利用することにより成膜
圧力が104 〜105 Torrにおいても成膜すること
ができるため、平滑性および反応性に優れ、粒子密度の
高い膜を低温で得ることができる。
[0004] In a vapor deposition method which is a PVD method, 5 w
t. % Of an ITO sintered body pellet containing Sn of about% by evaporation in a vacuum by resistance heating or electron beam to control an oxygen deficient donor while introducing an appropriate amount of oxygen gas. Is formed. In the sputtering method, an ITO film is formed while introducing an oxygen gas by ionizing an Ar gas by direct current or high frequency discharge and colliding the Ar ion gas with a metal or oxide target. Further, in the high frequency ion plating method, a DC glow discharge is combined with a vacuum deposition. This high-frequency ion plating method has a feature that the combination of the adhered substance and the substrate substance is wider than vacuum deposition, and that the film wraps around well and the adhesion strength is increased. Since a film can be formed even at a film forming pressure of 10 4 to 10 5 Torr, a film having excellent smoothness and reactivity and having a high particle density can be obtained at a low temperature.

【0005】このようなPVD法は、真空中における酸
素導入により酸素欠損ドナーを制御することができるた
め、酸素欠損ドナーの制御ができないCVD法に比べ、
低抵抗のITO膜を得ることが容易である。また、PV
D法は、低温においてITO膜を成膜することができる
ため、TFT素子やカラーフィルター膜などの耐熱温度
の低い基板材料へのITO成膜も行うことができる。
[0005] In such a PVD method, an oxygen-deficient donor can be controlled by introducing oxygen in a vacuum.
It is easy to obtain a low-resistance ITO film. Also, PV
In the method D, since an ITO film can be formed at a low temperature, the ITO film can be formed on a substrate material having a low heat-resistant temperature such as a TFT element or a color filter film.

【0006】しかしながら、これら従来のいずれの方法
でも、ディスプレイの大型化や高精細化に伴い、さらに
高性能な透明導電膜、ITO膜が必要となっての対応と
しては充分なものとは言い難いのが実情である。ただ、
従来の方法うちでは、上記のITO膜をはじめとする各
種の成膜において、膜付着密度、表面の平滑性、組成の
均一性、そして、より低温での成膜が可能である等の点
において高周波励起イオンプレーティング法は今後への
大いなる可能性を有している。
However, none of these conventional methods can be said to be sufficient for responding to the necessity of a higher-performance transparent conductive film and ITO film as the display becomes larger and higher definition. That is the fact. However,
Among the conventional methods, in various film formations including the above-mentioned ITO film, the film adhesion density, the surface smoothness, the composition uniformity, and the film formation at a lower temperature are possible. The high-frequency excitation ion plating method has great potential for the future.

【0007】そこで、この高周波励起イオンプレーティ
ング法の長所を生かし、これまで以上により大面積の基
板に対しても、高精度で高品質な均一薄膜の形成を可能
とする新しい改善策を実現することが望まれていた。
Therefore, taking advantage of the advantage of the high-frequency excitation ion plating method, a new improvement is realized which enables a high-precision and high-quality uniform thin film to be formed even on a substrate having a larger area than ever before. It was desired.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、高周波放電プラズマにより成膜
する高周波プラズマ成膜装置であって、蒸発源が配設さ
れているとともに、基板表面近傍に少なくとも1以上の
グリッド電極が配設され、且つ、グリッド電極と蒸発源
との間にコイル状高周波アンテナが配設されており、
リッド電極およびコイル状高周波アンテナには高周波電
源が接続され、グリッド電極およびコイル状高周波アン
テナへの高周波電圧の印加によって生成されたプラズマ
により、蒸発源より蒸発させた蒸発物質が励起されて基
板表面に成膜されることを特徴とする高周波プラズマ成
膜装置を提供する。
According to the present invention, there is provided a high-frequency plasma film forming apparatus for forming a film by using high-frequency discharge plasma, wherein an evaporation source is provided and a substrate surface is provided. is disposed have at least one or more of the grid electrode in the vicinity, and the grid electrode and the evaporation source
A high-frequency power supply is connected to the grid electrode and the coiled high -frequency antenna, and a high-frequency power supply is connected to the grid electrode and the coiled high -frequency antenna.
Provided is a high-frequency plasma film forming apparatus characterized in that a plasma generated by application of a high-frequency voltage to a tenner excites an evaporating substance evaporated from an evaporation source and forms a film on a substrate surface.

【0009】そして、この発明は上記の成膜装置につい
て、基板には直流バイアス電源が接続されていること
や、基板には高周波電源が接続されていること、グリッ
ド電極は、基板表面の全面もしくはその一部に対向して
配設されていること、グリッド電極に対向して、その全
面もしくは一部を覆うシールドが装脱着自在に配設され
ていること等をその態様の一つとして提供する。
[0009] Then, the present invention is the film forming apparatus, the substrate and the DC bias power supply is connected, that the substrate is connected to a high frequency power source, grayed ripple <br/> de electrodes And that a shield that covers the entire surface or a part of the substrate is provided so as to be detachable and attachable to the entire surface or a part of the substrate surface. Provide as one of.

【0010】また、この発明は、高周波放電プラズマに
より成膜する高周波プラズマ成膜方法であって、蒸発源
より蒸発させた成膜蒸発物質を、基板表面の近傍に対向
配設するとともに高周波電源に接続したグリッド電極、
およびグリッド電極と蒸発源との間に配設するとともに
高周波電源に接続したコイル状高周波アンテナによって
生成した放電プラズマにより励起して基板表面に成膜す
ることを特徴とする高周波プラズマ成膜方法をも提供す
る。
The present invention also relates to a high-frequency plasma film-forming method for forming a film using high-frequency discharge plasma, wherein a film-forming evaporating substance evaporated from an evaporation source is disposed in opposition near a substrate surface and is connected to a high-frequency power supply. Connected grid electrodes,
And between the grid electrode and the evaporation source
There is also provided a high-frequency plasma film forming method characterized in that a film is formed on a substrate surface by being excited by discharge plasma generated by a coiled high-frequency antenna connected to a high-frequency power supply .

【0011】この方法は、また、被成膜蒸発物質が、金
属、無機物および有機物の1種以上のものからなること
や、ITO膜等の導電性薄膜を成膜すること等を態様と
してもいる。
[0011] This method is also characterized in that the film-forming evaporating substance comprises one or more of metals, inorganic substances and organic substances, and that a conductive thin film such as an ITO film is formed. .

【0012】[0012]

【作用】この発明は、上記の通り、高周波電源が接続さ
れたグリッド電極を基板近傍に設けることにより、大面
積高周波アンテナの実現による成膜装置内全体のプラズ
マ密度の向上、および基板付近のプラズマ中の励起粒子
の増加による基板へ入射する励起粒子の増加による大き
な付着強度で、結晶性、組成均一性に優れたより大きな
面積の成膜をも可能とする。
According to the present invention, as described above, by providing a grid electrode connected to a high-frequency power source near a substrate, a large-area high-frequency antenna can be realized to improve the overall plasma density in a film forming apparatus, and to improve the plasma density near the substrate. With a large adhesion strength due to an increase in the number of excited particles incident on the substrate due to an increase in the number of excited particles therein, it is possible to form a film with a larger area having excellent crystallinity and composition uniformity.

【0013】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明について説明する。もちろんこの発明は以下の例によ
って限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Of course, the present invention is not limited by the following examples.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1 図1は、従来法による高周波プラズマ成膜装置としての
イオンプレーティング装置を示した構造図である。この
従来の装置では、チャンバー(1)内上部の基板ホルダ
ー(3)に基板(2)が設置され、基板(2)下方には
蒸発源(9)と電子銃が設置されており、蒸発源(9)
上にはマッチング・ボックス(7)を介して高周波電源
(8)が接続されたコイル状高周波アンテナ(6)が設
置されている。たとえばAr(アルゴン)等の不活性ガ
スや、反応ガスは、チャンバー(1)内にマスフローコ
ントローラー(10)を介して導入される。そして、コ
イル状高周波アンテナ(6)に高周波電界を印加させる
ことによりプラズマを発生させ、このプラズマにより励
起粒子を生成させ、この励起粒子をもって基板(2)上
に成膜する。この時、電子銃と水晶発振式の膜厚モニタ
ー(5)を連動させることにより成膜速度と膜厚を制御
する。また、膜厚分布を均一なものとするために基板ホ
ルダー(3)を回転させるようにしている。基板上には
基板加熱のためのマイクロヒーターが設けられてもい
る。このように、従来法による成膜装置では、コイル状
高周波アンテナ(6)によりプラズマを発生させること
によりITO膜等の薄膜を成膜している。
Embodiment 1 FIG. 1 is a structural view showing an ion plating apparatus as a high-frequency plasma film forming apparatus according to a conventional method. In this conventional apparatus, a substrate (2) is installed on a substrate holder (3) in an upper portion of a chamber (1), and an evaporation source (9) and an electron gun are installed below the substrate (2). (9)
A coiled high-frequency antenna (6) to which a high-frequency power supply (8) is connected via a matching box (7) is provided above. For example, an inert gas such as Ar (argon) or a reaction gas is introduced into the chamber (1) via the mass flow controller (10). Then, plasma is generated by applying a high-frequency electric field to the coiled high-frequency antenna (6), and excited particles are generated by the plasma, and the excited particles are deposited on the substrate (2). At this time, the film forming speed and the film thickness are controlled by interlocking the electron gun and the crystal oscillation type film thickness monitor (5). Further, the substrate holder (3) is rotated to make the film thickness distribution uniform. A micro heater for heating the substrate is also provided on the substrate. As described above, in the conventional film forming apparatus, a thin film such as an ITO film is formed by generating plasma by the coiled high-frequency antenna (6).

【0015】これに対して、図2は、この発明の一実施
例であるグリッド電極を持った高周波プラズマ成膜装置
を例示した構造図である。この装置では、基板(2)近
傍直下の位置に、適宜なメッシュサイズのグリッド電極
(11)が設置され、このグリッド電極(11)にイン
ピーダンス・マッチングの調整を行うマッチング・ボッ
クス(7)を介して高周波電源(8)が接続されてい
る。このグリッド電極(11)により、チャンバ(1)
全体に高周波プラズマを発生させて成膜する。
On the other hand, FIG. 2 is a structural view illustrating a high-frequency plasma film forming apparatus having a grid electrode according to an embodiment of the present invention. In this apparatus, a grid electrode (11) having an appropriate mesh size is installed at a position directly below the vicinity of the substrate (2), and a grid box (7) for adjusting impedance matching to the grid electrode (11). And a high frequency power supply (8). The chamber (1) is formed by the grid electrode (11).
A high-frequency plasma is generated on the whole to form a film.

【0016】この場合、グリッド電極(11)の配設位
置は、成膜の対象と目的に応じて、投入電力、そのメッ
シュサイズや全体の大きさ等とともに、適宜に決める
が、たとえば図1の従来装置の場合には、コイル状高周
波アンテナ(6)の上端と基板(2)表面との距離に比
べて1/20〜1/5程度も基板(2)表面に近い位置
に、つまり、基板(2)のほとんど直下に配置される。
メッシュサイズについては、一般的な目安としては、グ
リッド電極(11)の全体大きさ、たとえば円形のもの
ではその直径、角形のものではその対角線の長さに対し
て、1/500〜1/50の一辺を有する角形メッシ
イズとすることができる。もちろん、これらの数字
は、成膜装置の全体の大きさや、様々な条件、たとえば
成膜面積、成膜速度、膜厚、減圧度、ガス圧、高周波電
力、グリッド電極(11)と基板(2)との距離等によ
って適宜に変更される。
In this case, the arrangement position of the grid electrode (11) is appropriately determined along with the input power, its mesh size, the overall size, and the like according to the object and purpose of film formation. In the case of the conventional device, the distance between the upper end of the coiled high-frequency antenna (6) and the surface of the substrate (2) is about 1/20 to 1/5, which is closer to the surface of the substrate (2). It is arranged almost immediately below (2).
As a general rule of thumb, the mesh size is 1/500 to 1/5 of the entire size of the grid electrode (11), for example, its diameter for a circular electrode and its diagonal length for a square electrode. square Messi Interview with 0 of one side
It is possible to size. Of course, these numbers
, The entire or size of the film forming apparatus, various conditions, for example the deposition area, deposition rate, film thickness, degree of vacuum, gas pressure, the distance of the high-frequency power, and the grid electrode (11) and the substrate (2) or the like Is changed as appropriate.

【0017】なお、このグリッド電極(11)のメッシ
ュサイズについては、その大きさによって基板(2)表
面に入射されて成膜に関与するイオン量が変わり、それ
にともなって、成膜速度や膜質も変わることになる。た
とえば、基板(2)付近のプラズマ密度には、最適なメ
ッシュサイズがあり、成膜表面の平滑度にも最適なサイ
ズがある。これらの観点を考慮してそのメッシュサイズ
を決めればよい。実施例2 図3および図4は、この発明の成膜装置の別の例を示し
たものである。図3の例では、基板(2)に、D.C.
Biasが任意に接続できる構造を有し、また、図4の
例では、基板(2)にも高周波電源が接続された構造を
有している。このように、D.C.Biasや基板
(2)に対する高周波電界の印加も、この発明では可能
とされる。
With respect to the mesh size of the grid electrode (11), the amount of ions incident on the surface of the substrate (2) and participating in film formation changes depending on the size, and accordingly, the film formation rate and film quality also change. Will change. For example, there is an optimum mesh size for the plasma density near the substrate (2), and an optimum size for the smoothness of the film formation surface. The mesh size may be determined in consideration of these viewpoints. Embodiment 2 FIGS. 3 and 4 show another example of the film forming apparatus of the present invention. In the example of FIG. C.
Bias has a structure that can be arbitrarily connected, and in the example of FIG. 4, a high frequency power supply is also connected to the substrate (2). Thus, D.E. C. Application of a high-frequency electric field to Bias or the substrate (2) is also possible in the present invention.

【0018】また、グリッド電極(11)は、アース電
位にもなり、さらに、基板(2)に対向して、複数のも
のを、適宜な空間を介して配設してもよい。そして、グ
リッド電極(11)とともに、従来のコイル状高周波ア
ンテナを併設するようにしてもよい。粒子のイオン化度
を増大させる等の観点において、この手段は有効でもあ
る。実施例3 図1の従来法による装置と、図2のこの発明の装置とを
用い、成膜温度200℃および300℃、成膜速度3Å
/secで、膜厚1500ÅのITO膜を成膜した。
Further, the grid electrode (11) also has a ground potential, and a plurality of grid electrodes (11) may be disposed facing the substrate (2) via an appropriate space. Then, a conventional coiled high-frequency antenna may be provided together with the grid electrode (11). This measure is also effective from the viewpoint of increasing the degree of ionization of the particles. Example 3 Using the apparatus according to the conventional method shown in FIG. 1 and the apparatus according to the present invention shown in FIG.
/ Sec, an ITO film having a thickness of 1500 ° was formed.

【0019】図1および図2の装置のいずれの場合も、
チャンバー(1)の高さは150cm、その内径は10
5cmであり、基板(2)は、300mm×400mm
の大きさのガラス板とし、チャンバー(1)内に基板ホ
ルダー(3)によってこれを4枚保持して回転させるよ
うにした。図1の装置のコイル状高周波アンテナ(6)
は、直径40cmで、その上端と基板(2)との距離が
90cmになる位置とし、また、図2の装置のグリッド
電極(11)は、基板(7)との距離が10cmとなる
位置に配設した。グリッド電極(11)は、直径80c
mで、そのメッシュサイズが5mm×5mmのものを用
いた。
In each of the cases of FIGS. 1 and 2,
The height of the chamber (1) is 150 cm and its inner diameter is 10
5 cm, and the substrate (2) is 300 mm × 400 mm
, And four glass plates were held in a chamber (1) by a substrate holder (3) and rotated. Coiled high-frequency antenna (6) of the device of FIG.
Is a position having a diameter of 40 cm and a distance between the upper end thereof and the substrate (2) being 90 cm, and a grid electrode (11) of the apparatus in FIG. 2 is located at a position where the distance from the substrate (7) is 10 cm. It was arranged. The grid electrode (11) has a diameter of 80c.
m and a mesh size of 5 mm × 5 mm was used.

【0020】ITO膜の成膜には、蒸発源物質としてI
TO膜を用い、電子銃によって蒸発させ、アルゴンガス
とともに酸素ガスを導入して成膜するようにした。この
時、導入酸素流量と高周波電力値を変化させてITO膜
を成膜した。どちらの装置においても成膜温度300
℃、高周波電力500Wにおける成膜時に最も低い抵抗
率が得られている。図1の従来法では、その際の酸素流
量は約50SCCMであり、図2のこの発明の装置によ
る方法では、約30SCCMであった。表1は、従来法
(スパッタリングとイオンプレーティング)によるIT
O膜とこの発明によるITO膜それぞれの各電気的特性
値、及びITO膜の電気的特性の一般値を示したもので
ある。この表1から明らかなように、従来法による高周
波イオンプレーティング装置によるITO膜よりもより
良い特性が得られているのがわかる。また、可視域にお
けるITO膜の透過率も従来法と同様な特性が得られ
た。
In forming an ITO film, I was used as an evaporation source material.
Using a TO film, the film was evaporated by an electron gun, and an oxygen gas was introduced together with an argon gas to form a film. At this time, the ITO film was formed by changing the introduced oxygen flow rate and the high-frequency power value. A film formation temperature of 300 in both devices
The lowest resistivity is obtained at the time of film formation at 500 ° C. and high-frequency power of 500 W. In the conventional method of FIG. 1, the oxygen flow rate at that time was about 50 SCCM, and in the method using the apparatus of the present invention in FIG. 2, it was about 30 SCCM. Table 1 shows IT by conventional methods (sputtering and ion plating).
It shows respective electrical characteristic values of the O film and the ITO film according to the present invention, and general values of the electrical characteristics of the ITO film. As is clear from Table 1, it is understood that better characteristics are obtained than the ITO film obtained by the conventional high-frequency ion plating apparatus. In addition, the transmittance of the ITO film in the visible region was similar to that of the conventional method.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】また、得られたITO膜の走査電子顕微鏡
(SEM)像を観察した。図5は、従来装置によるIT
O膜のSEM像を示したものである。また、図6は、こ
の発明の装置によるITO膜のSEM像を示したもので
ある。いずれのものも、以下の条件において成膜したも
のである。 高周波電力:500W 酸素流量:50SCCM 成膜温度:300℃ 成膜速度:3Å/sec 膜 厚:1500Å この図5及び図6から明らかなように、従来法によるI
TO膜は膜粒子が柱状に成長しているが、この発明のグ
リッド法により得られたITO膜は非常に平滑性に優れ
ているのがわかる。
A scanning electron microscope (SEM) image of the obtained ITO film was observed. FIG. 5 is a diagram showing an IT device using a conventional device.
3 shows an SEM image of an O film. FIG. 6 shows an SEM image of the ITO film obtained by the apparatus of the present invention. Each of them was formed under the following conditions. High-frequency power: 500 W Oxygen flow rate: 50 SCCM Film forming temperature: 300 ° C. Film forming rate: 3 ° / sec Film thickness: 1500 ° As is clear from FIGS.
Although the film particles of the TO film grow in a columnar shape, it can be seen that the ITO film obtained by the grid method of the present invention has extremely excellent smoothness.

【0023】同様のことは、AFM(200μm×20
0μm)を示した図7および図8の従来法によるもの
と、図9および図10のこの発明によるものとの差とし
ても明瞭である。さらに、ITO膜の透過電子顕微鏡
(TEM)像と電子回折像を観察した。図11は、従来
法によるITO膜のTEM像と電子回折像を示したもの
であり、図12は、この発明のグリッド法によるITO
膜のTEM像と電子回折像を示したものである。これら
から明らかなように、この発明によるITO膜の方が従
来法によるITO膜よりデバイシェラー環がシャープで
あり、多結晶でありながら結晶性の優れたものとなって
いることがわかる。
The same is true for AFM (200 μm × 20
7 and FIG. 8 showing 0 .mu.m) and the difference between FIGS. 9 and 10 according to the present invention. Further, a transmission electron microscope (TEM) image and an electron diffraction image of the ITO film were observed. FIG. 11 shows a TEM image and an electron diffraction image of the ITO film according to the conventional method, and FIG. 12 shows an ITO film according to the grid method of the present invention.
2 shows a TEM image and an electron diffraction image of the film. As is clear from these, the ITO film according to the present invention has a sharper Debye-Scherrer ring than the ITO film according to the conventional method, and has excellent crystallinity despite being polycrystalline.

【0024】[0024]

【発明の効果】この発明は、以上詳しく説明したように
構成されているので、大面積の基板に対しても、均一
に、結晶性が良く、平滑性に優れた成膜を可能とする。
Since the present invention is configured as described above in detail, it is possible to uniformly form a film with good crystallinity and excellent smoothness even on a large-area substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来法による成膜装置の構造図である。FIG. 1 is a structural view of a conventional film forming apparatus.

【図2】この発明の一実施例としてのグリッド電極を備
えた高周波プラズマ成膜装置の構造図である。
FIG. 2 is a structural diagram of a high-frequency plasma film forming apparatus provided with a grid electrode as one embodiment of the present invention.

【図3】この発明の別の実施例装置の構造図である。FIG. 3 is a structural view of an apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図4】この発明のさらに別の実施例装置の構造図であ
る。
FIG. 4 is a structural view of a device according to still another embodiment of the present invention.

【図5】従来法によるITO膜の図面に代わるSEM像
写真である。
FIG. 5 is an SEM image photograph replacing a drawing of an ITO film according to a conventional method.

【図6】この発明のグリッド法によるITO膜の図面に
代わるSEM像写真である。
FIG. 6 is a SEM image photograph replacing a drawing of an ITO film formed by the grid method of the present invention.

【図7】従来法によるITO膜の図面に代わるAFM像
写真である。
FIG. 7 is an AFM image photograph replacing a drawing of a conventional ITO film.

【図8】図7に対応する別の写真である。FIG. 8 is another photograph corresponding to FIG. 7;

【図9】この発明によるITO膜の図面に代わるAFM
像写真である。
FIG. 9 is an AFM replacing the drawing of the ITO film according to the present invention.
It is an image photograph.

【図10】図9に対応する別の写真である。FIG. 10 is another photograph corresponding to FIG. 9;

【図11】従来法によるITO膜の図面に代わるTEM
像と電子回折像の写真である。
FIG. 11 is a TEM replacing a drawing of a conventional ITO film.
It is a photograph of an image and an electron diffraction image.

【図12】この発明のグリッド法によるITO膜の図面
に代わるTEM像と電子回折像の写真である。
FIG. 12 is a photograph of a TEM image and an electron diffraction image instead of a drawing of an ITO film formed by the grid method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバー 2 基板 3 基板ホルダー 4 マイクロヒーター 5 水晶発振式膜厚モニター 6 コイル状高周波アンテナ 7 マッチング・ボックス 8 高周波電源 9 電子銃 10 マスフローコントローラー 11 グリッド 12 D.C.Bias電源 13 スイッチ Reference Signs List 1 chamber 2 substrate 3 substrate holder 4 micro heater 5 crystal oscillation type film thickness monitor 6 coiled high frequency antenna 7 matching box 8 high frequency power supply 9 electron gun 10 mass flow controller 11 grid 12 D. C. Bias power supply 13 switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 14/00-14/58 C23C 16/00-16/56

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 高周波放電プラズマにより成膜する高周
波プラズマ成膜装置であって、蒸発源が配設されている
とともに、基板表面近傍に少なくとも1以上のグリッド
電極が配設され、且つ、グリッド電極と蒸発源との間に
コイル状高周波アンテナが配設されており、グリッド電
およびコイル状高周波アンテナには高周波電源が接続
され、グリッド電極およびコイル状高周波アンテナへの
高周波電圧の印加によって生成されたプラズマにより、
蒸発源より蒸発させた蒸発物質が励起されて基板表面に
成膜されることを特徴とする高周波プラズマ成膜装置。
1. A high-frequency plasma deposition apparatus for forming a high-frequency discharge plasma, with the evaporation source is provided, least one or more of the grid electrode is disposed in the vicinity of the substrate surface, and, Between the grid electrode and the evaporation source
A coiled high -frequency antenna is provided, a high-frequency power supply is connected to the grid electrode and the coiled high-frequency antenna , and plasma generated by application of a high-frequency voltage to the grid electrode and the coiled high-frequency antenna is used.
A high-frequency plasma film forming apparatus, wherein an evaporating substance evaporated from an evaporation source is excited to form a film on a substrate surface.
【請求項2】 基板には直流バイアス電源が接続されて
いる請求項1の高周波プラズマ成膜装置。
2. The high frequency plasma film forming apparatus according to claim 1, wherein a DC bias power supply is connected to the substrate.
【請求項3】 基板には高周波電源が接続されている請
求項1の高周波プラズマ成膜装置。
3. The high frequency plasma film forming apparatus according to claim 1, wherein a high frequency power supply is connected to the substrate.
【請求項4】 グリッド電極は、基板表面の全面もしく
はその一部に対向して配設されている請求項1ないし3
のいずれかの高周波プラズマ成膜装置。
4. The grid electrode may be formed over the entire surface of the substrate.
It is claims 1 to face the part being arranged 3
Any of the high frequency plasma film forming apparatuses.
【請求項5】 グリッド電極に対向して、その全面もし
くは一部を覆うシールドが装脱着自在に配設されている
請求項1ないし4の高周波プラズマ成膜装置。
5. An entire surface opposite to the grid electrode.
5. The high-frequency plasma film forming apparatus according to claim 1 , wherein a shield covering at least a part thereof is detachably mounted .
【請求項6】 高周波放電プラズマにより成膜する高周
波プラズマ成膜方法であって、蒸発源より蒸発させた成
膜蒸発物質を、基板表面の近傍に対向配設するとともに
高周波電源に接続したグリッド電極、およびグリッド電
極と蒸発源との間に配設するとともに高周波電源に接続
したコイル状高周波アンテナによって生成した放電プラ
ズマにより励起して基板表面に成膜することを特徴とす
高周波プラズマ成膜方法
6. A high frequency film formed by high frequency discharge plasma.
Microwave plasma film forming method, wherein
While disposing the film evaporating substance facing near the substrate surface,
Grid electrode connected to high frequency power supply
Arranged between the pole and the evaporation source and connected to a high frequency power supply
Discharge plug generated by a coiled high-frequency antenna
It is characterized in that the film is excited on the substrate and deposited on the substrate surface.
High-frequency plasma deposition how.
【請求項7】 成膜蒸発物質が、金属、無機物および有
機物の1種以上のものからなる請求項6の高周波プラズ
マ成膜方法。
7. The method according to claim 1, wherein the film-forming evaporating substance is a metal, an inorganic substance,
7. The high-frequency plasma film forming method according to claim 6, comprising one or more types of equipment .
【請求項8】 導電性薄膜を成膜する請求項6または
の高周波プラズマ成膜方法
8. The method according to claim 6, wherein a conductive thin film is formed.
High frequency plasma film forming method .
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