JP4289916B2 - Thin film manufacturing method and thin film manufacturing apparatus - Google Patents

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JP4289916B2 JP2003114225A JP2003114225A JP4289916B2 JP 4289916 B2 JP4289916 B2 JP 4289916B2 JP 2003114225 A JP2003114225 A JP 2003114225A JP 2003114225 A JP2003114225 A JP 2003114225A JP 4289916 B2 JP4289916 B2 JP 4289916B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石の揺動範囲を段階的に狭めることにより、ノジュールの発生に起因する薄膜の欠陥が減少された薄膜の製造方法および薄膜製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫等の薄膜は透明導電性を有していることから光センサー、撮影デバイス等の受光デバイスやタッチパネル、太陽電池等の分野をはじめ各分野で広く使用されている。このような薄膜を基材上に形成する方法としては真空蒸着法、スパッタリング法、CVD(化学蒸着法)等がよく知られているが、緻密で密着性に優れた膜が形成でき、成膜材料の制約がないスパッタリングによるのが一般的である。
【0003】
従来のスパッタリング装置では各種方式の電極構造が提案されているが、その中で、工業的に、マグネトロン方式の電極構造が最も多く使用されている。その理由は、成膜速度が大きく生産性が高いためである。従来のマグネトロン方式の電極には、様々なタイプが存在するが、現在のところ、マグネトロン方式の電極の中で、特に平面形状を有するターゲットを備えた平板マグネトロンカソードが工業的に最も有用である。
【0004】
このような、マグネトロン方式には、磁石を固定した状態で用いる方法と、磁石を揺動させる方法がある。磁石が固定された状態でスパッタリングを行う場合は、ターゲット上のエロージョン領域の面積は、用いる磁石からなる磁場とほぼ同じ面積にしかならない。そのため、広いエロージョン領域を得たい場合は、用いる磁石を大型化しなければならない。近年、特に、液晶表示装置製造用として、大面積の基板上に均質で膜厚の分布が均一な成膜が要求されているが、その要求に応えるためには、薄膜製造装置を巨大化する必要があった。
【0005】
一方、磁石を揺動させる場合は、ターゲット上のエロージョン領域を、磁石が揺動する磁場の範囲まで広げられる。そのため、小さい磁石で、より広いエロージョン領域を得ることができ、浸食される箇所が移り変わることでターゲットの寿命を長くすることができる。
【0006】
しかし、スパッタリングを長時間継続して行うと、浸食されたターゲットの微粒子の一部が(以下、この微粒子をノジュールと呼ぶことがある)ターゲットの、浸食されるエロージョン領域の外周部である、浸食されない非エロージョン領域に付着する。その状態でスパッタリングを継続すると、非エロージョン領域に堆積していたノジュールが剥がれ落ちて、形成された薄膜に付着したり、薄膜にノジュールが接触して薄膜の一部が欠損し、ピンホールが生じたりするなどの不具合が発生する。それらの不具合を防止するためは、堆積したノジュールを除去する必要があり、ターゲットの寿命が残っているにもかかわらず、清掃のために生産を中止しなければならなかった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、スパッタリング法により薄膜を形成するに際して効率的に薄膜を製造することができる薄膜の製造方法及び薄膜製造装置を提供することを主目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は請求項1に記載するように、ターゲット下部に配置した磁石を揺動させながらスパッタリングを行う薄膜の製造方法において、磁石の揺動範囲を段階的に狭める揺動範囲変更を行うことにより、ノジュールの発生に起因する薄膜の欠陥を減少させることを特徴とする薄膜の製造方法を提供する。
【0009】
本発明によれば、磁石の揺動範囲を段階的に狭める揺動範囲変更を行うことにより、ターゲットのノジュールが付着した非エロージョン領域近傍の浸食を防止することで、ノジュールが剥がれ落ちて薄膜に欠陥を生じさせるという不具合を防止することが可能となる。
【0010】
また、本発明を用いることにより、スパッタリングの開始から、ノジュールの除去清掃が必要になるまでの時間が大幅に延長されるので、清掃のために生産を停止する回数が減り、薄膜の製造の効率を大幅に向上させることができる。
【0011】
上記請求項1に記載された発明においては、請求項2に記載するように、前記磁石の揺動範囲変更量は、1回に5〜25mmの範囲内であることが好ましい。1回に狭められる揺動範囲変更量が上記範囲より小さいと、ノジュールが付着している領域からの距離が十分でない可能性があり、本発明の効果が十分に発揮されない場合がある。また、上記範囲より大きいと、浸食できる領域が狭くなってしまい、効率が低下する可能性がある。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明は、ターゲット下部に配置した磁石を揺動させながらスパッタリングを行う薄膜の製造方法において、磁石の揺動範囲を段階的に狭める揺動範囲変更を行うことにより、ノジュールの発生に起因する薄膜の欠陥を減少させることを特徴とする薄膜の製造方法、および薄膜製造装置に関するものである。以下、本発明の薄膜の製造方法、および薄膜製造装置について詳細に説明する。
【0014】
(薄膜の製造方法)
本発明における薄膜の製造方法は、ターゲットの非エロージョン領域に堆積したノジュールが剥がれ落ちて、薄膜に付着したり、薄膜に当たって薄膜にピンホールが開いたりする不具合を減少させるために、薄膜製造装置の磁石の揺動範囲を段階的に狭める揺動範囲変更を行うものである。磁石の揺動範囲を狭めて、ノジュールが堆積した非エロージョン領域から一定距離を保った領域で浸食を行うことで、上記不具合を大幅に減少することができる。以下、その製造方法について説明する。
【0015】
A.揺動範囲変更
図3(a)に示すように、本発明のスパッタリングに用いるターゲット1は、バッキングプレート2上に設けられている。上記ターゲット1の表面は、スパッタリングの際に浸食されるエロージョン領域3と、エロージョン領域3の外側に位置し、浸食されない非エロージョン領域4との2つの領域に分けることができる。スパッタリング装置の磁石が揺動し、浸食される領域がエロージョン領域3であり、ノジュールは、浸食されるエロージョン領域3の外周、つまり、非エロージョン領域4に堆積しやすい。
【0016】
そこで、本発明では、一定時間スパッタリングを行なってノジュールが堆積したら、図3(b)のように、エロージョン領域3を狭める揺動範囲変更を行い、そのノジュールが堆積した領域から一定の距離を保って浸食するようにする。この揺動範囲変更を複数回繰り返して行い、段階的に揺動範囲を狭めることで、ノジュールの除去清掃の必要回数を大幅に減らすことができ、品質の良い薄膜を効率よく製造することができる。
【0017】
前記磁石の揺動範囲変更量は、1回に5〜25mmの範囲内、より好ましくは10〜20mmの範囲内、特に好ましくは15〜20mmの範囲内である。1回に狭められる揺動範囲が上記範囲より小さいと、ノジュールが付着している領域からの距離が十分でない可能性があり、本発明の効果が十分に発揮されない場合がある。また、上記範囲より大きいと、浸食できる領域が狭くなってしまい、効率が低下する可能性がある。
【0018】
また、次の揺動範囲変更を行うまでの時間としては、装置の種類やスパッタリングの条件、ターゲットの材料等により大きく異なるものであるが、ノジュールの発生量や、薄膜の欠陥の発生率などから、一般的には50〜150時間、より好ましくは、80〜100時間おきに揺動範囲変更を行うことが好ましい。揺動範囲変更までの時間が上記範囲より短いと、エロージョン領域を有効に使えず、上記範囲より長いと、ノジュールが堆積している領域の近傍を浸食してしまい、本発明の効果が十分に得られない可能性があるからである。
【0019】
なお、上記揺動範囲変更は、エロージョン領域の横方向のみでも、縦方向のみでも、両方向ともに変更されてもよい。
【0020】
B.その他
本発明の製造方法に用いられるターゲットは特に限定されるものではないが、一般的には、クロム(Cr)やITO (Indium Tin Oxide) のものが好適に用いられる。
【0021】
また、バッキングプレートが浸食されるのを防止するために、ターゲットの外周付近は、浸食されない非エロージョン領域が設けてある。この非エロージョンの幅は、通常5〜15mm、より好ましくは5〜8mmである。非エロージョン領域の幅が上記範囲より狭いと、バッキングプレートが浸食されてしまうおそれがあり、上記範囲より広いと、ターゲットを有効に利用できない可能性があるからである。
【0022】
(薄膜製造装置)
次に、本発明の上記薄膜の製造方法を可能にする、薄膜製造装置について説明する。
【0023】
A.薄膜製造装置の構成
図1および図2に本発明の薄膜製造装置の一例を示す。この例の薄膜製造装置では、バッキングプレート2に支持されたターゲット1の背面(バッキングプレート2側)に平板状の磁石6が配置され、上記ターゲット1に対向するようにガラス基板5が配置される。このバッキングプレート2に電圧をかけると共に、バッキングプレート2の背面に配置した磁石6により、ターゲット1の表面に磁界を生じさせるように構成されている。この磁界と電界との作用によって、電子がサイクロン運動を起こし、ターゲット面内と磁界内に高密度のプラズマが生じ、ターゲットの磁界に囲まれた領域でエロージョンが進展する。その際、エロージョンをより広い領域で進展させるために、磁石6は磁石揺動範囲7内を揺動される。
【0024】
また、この例の薄膜製造装置には、真空チャンバ8と大気エリア9とが設けられており、この真空チャンバ8と大気エリア9とは、真空チャンバ壁10と、真空チャンバ壁10にインシュレータ11を介して取り付けられるバッキングプレート2によって隔てられている。真空チャンバ8の機密性を保持するために、真空チャンバ壁10とインシュレータ11との接触面、および、インシュレータ11とバッキングプレート2との接触面はシールされている。
【0025】
真空チャンバ8内をガラス基板5が図中の矢印12の方向に搬送され、搬送中にターゲット1からスパッタされて飛んできた微粒子がガラス基板5に堆積して、ガラス基板5上に薄膜が形成される。また、矢印13はガラス基板が搬送される領域、すなわち、成膜領域を示している。磁石揺動範囲7は、この成膜領域より広く設定されているので、磁石揺動範囲7が多少狭くなっても、成膜される領域が狭くなることはない。
【0026】
ターゲット1はバッキングプレート2に取り付けられており、ターゲット1はバッキングプレート2を介して装置に取り付けられる。バッキングプレートはスパッタリングの際に電極として機能することから、導電性の良い銅又はこれらの合金等の材料から成ることが好ましい。また、バッキングプレート2と真空チャンバ壁10はインシュレータ11によって絶縁されている。
【0027】
ターゲット1は、1枚の平板から成るものでも、複数枚に分割されたものでもよい。また、ターゲット1の材料としては、上述したようにCrやITOなどが好適に用いられる。
【0028】
B.磁石の揺動方法
本発明の薄膜製造装置において、磁石は図1に示すように、四角形14を描くように揺動される。揺動方法は、磁石を所望の速度で安定的に移動させることができる方法ならば特に限定はされないが、例えば、ボールスクリューをインバーターで制御する方法や、エアーシリンダーを用いる方法等が挙げられる。また、磁石を縦方向に揺動させる方法と、横方向に揺動させる方法は、同じ方法でも異なった方法でもよい。
【0029】
C.磁石揺動範囲の変更手段
本発明の薄膜製造装置は、ターゲット下部に配置した磁石を揺動させながらスパッタリングを行う薄膜製造装置において、前記磁石の揺動範囲を変更できる変更手段を有することを特徴とする。揺動範囲の変更は、上記「B.磁石の揺動方法」で述べた方法によって揺動される磁石の動きの一部を制限することにより行うことができる。具体的な変更手段は磁石の揺動方法によって異なるが、磁石の揺動装置の駆動時間を短くして、移動範囲を短くする方法、磁石や揺動装置の位置をセンサーで感知し、揺動装置の駆動を止める方法、揺動装置にストッパーを取り付けて、磁石の動きを物理的に制限する方法などが挙げられる。
【0030】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0031】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【0032】
磁石の揺動範囲を変更できる変更手段を有する薄膜製造装置をもちいて、揺動幅の変更をターゲット使用期間(6〜7日間)中に2回実施して成膜を行なった。
【0033】
幅300mmのITOのターゲットを用い、薄膜製造装置の磁石の揺動幅を、エロージョン領域の幅が、実験開始時は290mm、90時間後の第1回変更後に270mm、120時間後の第2回変更後に250mmになるように設定して成膜を行なった。なお、ターゲットの寿命である150時間後に生産を終了した。
【0034】
本実施例における磁石の揺動は、上下方向はリニアガイドおよびエアシリンダ、左右方向はリニアガイド、ボールネジ、およびインバーターモータを用いて行なった。なお、揺動範囲の変更は左右方向のみ行なった。
【0035】
磁石の揺動は、100%の速度で左(右)に移動する磁石が右(左)端にある減速開始センサに到達すると、減速開始タイマが働き、そのタイマが切れた時点で減速を開始し、速度が0%になり、その後−100%まで加速するというサイクルを繰り返すことにより行った。また、揺動範囲の変更は、上記タイマの作動時間を3段階に変更することにより行った。薄膜製造装置は、アルバック社製SDP−s1550VTを用いた。
【0036】
製造された薄膜のうち、打痕傷によって不良となった薄膜の割合(%)を表1に示す。なお、ここで打痕傷とは、異物が一定のエネルギーを持って衝突した結果できた、えぐられたような形状の傷を指すものとする。
【0037】
【表1】

Figure 0004289916
【0038】
上記表1からも明らかなように、2回の揺動幅変更の前と後とでは、不良率は大幅に改善されており、本発明がノジュールに起因する薄膜の欠陥の防止に効果的であることが分かる。
【0039】
【発明の効果】
本発明の薄膜の製造方法および薄膜製造装置によれば、ターゲット下部に配置した磁石を揺動させながらスパッタリングを行う薄膜の製造方法において、磁石の揺動範囲を段階的に狭める揺動範囲変更を行うことにより、ノジュールの発生に起因する薄膜の欠陥を減少させることができ、品質の良い薄膜を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜製造装置の一例を示す概略平面図である。
【図2】図1のA−A´断面における概略断面図である。
【図3】本発明に用いられるターゲットの概略平面図である。
【符号の説明】
1 … ターゲット
6 … 磁石
7 … 磁石揺動範囲[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film manufacturing method and a thin film manufacturing apparatus in which defects of a thin film due to generation of nodules are reduced by narrowing a swing range of a magnet in stages.
[0002]
[Prior art]
Thin films such as indium oxide, zinc oxide, and tin oxide have transparent conductivity, and are therefore widely used in various fields including light receiving devices such as optical sensors and photographing devices, touch panels, and solar cells. As a method for forming such a thin film on a base material, a vacuum deposition method, a sputtering method, a CVD (chemical vapor deposition method) and the like are well known, but a dense and excellent film can be formed. It is common to use sputtering without material restrictions.
[0003]
Various types of electrode structures have been proposed in conventional sputtering apparatuses, and among them, magnetron type electrode structures are most frequently used industrially. The reason is that the deposition rate is high and the productivity is high. There are various types of conventional magnetron-type electrodes. At present, a flat-plate magnetron cathode having a target having a planar shape is most useful industrially among the magnetron-type electrodes.
[0004]
Such a magnetron system includes a method of using a magnet fixed and a method of swinging the magnet. When sputtering is performed in a state where the magnet is fixed, the area of the erosion region on the target is almost the same as the magnetic field made of the magnet used. Therefore, when a wide erosion region is desired, the magnet to be used must be enlarged. In recent years, particularly for the production of liquid crystal display devices, there has been a demand for film formation with a uniform and uniform film thickness distribution on a large-area substrate. There was a need.
[0005]
On the other hand, when the magnet is swung, the erosion region on the target is expanded to the range of the magnetic field where the magnet swings. Therefore, a wider erosion region can be obtained with a small magnet, and the life of the target can be extended by changing the eroded portion.
[0006]
However, when sputtering is continued for a long time, some of the eroded target fine particles (hereinafter, these fine particles may be referred to as nodules) are the outer periphery of the erosion region of the target to be eroded. It adheres to non-erosion areas that are not. If sputtering is continued in this state, the nodules deposited in the non-erosion region peel off and adhere to the formed thin film, or the nodule comes into contact with the thin film and a part of the thin film is lost, resulting in a pinhole. Or other problems occur. In order to prevent these defects, accumulated nodules had to be removed, and production had to be stopped for cleaning despite the remaining life of the target.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a thin film manufacturing method and a thin film manufacturing apparatus capable of efficiently manufacturing a thin film when forming a thin film by a sputtering method. To do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, in the thin film manufacturing method in which sputtering is performed while oscillating a magnet disposed under a target, the oscillating range of the magnet is gradually reduced. Provided is a thin film manufacturing method characterized by reducing thin film defects caused by nodule generation by changing the swing range.
[0009]
According to the present invention, by changing the swing range that gradually narrows the swing range of the magnet, by preventing the erosion near the non-erosion region where the nodule of the target adheres, the nodule peels off and becomes a thin film. It is possible to prevent the problem of causing a defect.
[0010]
In addition, by using the present invention, the time from the start of sputtering to the time when nodule removal cleaning becomes necessary is greatly extended, so the number of times production is stopped for cleaning is reduced, and the efficiency of thin film production is reduced. Can be greatly improved.
[0011]
In the invention described in claim 1, as described in claim 2, the swing range change amount of the magnet is preferably in the range of 5 to 25 mm at a time. If the amount of change of the swinging range that is narrowed at one time is smaller than the above range, the distance from the region where the nodules are attached may not be sufficient, and the effects of the present invention may not be fully exhibited. On the other hand, if it is larger than the above range, the area that can be eroded becomes narrow, and the efficiency may decrease.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a thin film in which sputtering is performed while oscillating a magnet disposed under a target, and the thin film resulting from the generation of nodules is obtained by changing the oscillating range to gradually narrow the oscillating range of the magnet. The present invention relates to a thin film manufacturing method and a thin film manufacturing apparatus, which are characterized by reducing defects. Hereinafter, the thin film manufacturing method and thin film manufacturing apparatus of the present invention will be described in detail.
[0014]
(Method for manufacturing thin film)
The thin film manufacturing method according to the present invention reduces the inconvenience that nodules deposited in the non-erosion region of the target peel off, adhere to the thin film, and pinholes open on the thin film. The swing range is changed so that the swing range of the magnet is gradually reduced. By narrowing the swing range of the magnet and performing erosion in a region kept at a certain distance from the non-erosion region where nodules are accumulated, the above-mentioned problems can be greatly reduced. Hereinafter, the manufacturing method will be described.
[0015]
A. Change of Swing Range As shown in FIG. 3A, the target 1 used for sputtering of the present invention is provided on a backing plate 2. The surface of the target 1 can be divided into two regions: an erosion region 3 that is eroded during sputtering and a non-erosion region 4 that is located outside the erosion region 3 and is not eroded. The region where the magnet of the sputtering apparatus swings and is eroded is the erosion region 3, and nodules are likely to be deposited on the outer periphery of the erosion region 3, that is, the non-erosion region 4.
[0016]
Therefore, in the present invention, when nodules are deposited by performing sputtering for a certain period of time, as shown in FIG. 3B, the swing range is changed to narrow the erosion region 3, and a certain distance is maintained from the region where the nodules are deposited. To erode. By repeating this swing range change a plurality of times and narrowing the swing range in stages, the required number of nodule removal and cleaning can be greatly reduced, and a high-quality thin film can be efficiently manufactured. .
[0017]
The amount of change in the swing range of the magnet is within a range of 5 to 25 mm at a time, more preferably within a range of 10 to 20 mm, and particularly preferably within a range of 15 to 20 mm. If the swinging range narrowed at one time is smaller than the above range, the distance from the region where the nodules are attached may not be sufficient, and the effects of the present invention may not be fully exhibited. On the other hand, if it is larger than the above range, the area that can be eroded becomes narrow, and the efficiency may decrease.
[0018]
In addition, the time until the next swing range change varies greatly depending on the type of apparatus, sputtering conditions, target material, etc., but it depends on the amount of nodule generation and the rate of thin film defects. Generally, it is preferable to change the swing range every 50 to 150 hours, more preferably every 80 to 100 hours. If the time until the swing range is changed is shorter than the above range, the erosion region cannot be used effectively. If the time is longer than the above range, the vicinity of the region where nodules are accumulated erodes and the effect of the present invention is sufficiently obtained. This is because it may not be obtained.
[0019]
The change of the swing range may be changed only in the horizontal direction or only in the vertical direction of the erosion region, or in both directions.
[0020]
B. In addition, the target used in the production method of the present invention is not particularly limited, but generally, chromium (Cr) or ITO (Indium Tin Oxide) is preferably used.
[0021]
In order to prevent the backing plate from being eroded, a non-erosion region that is not eroded is provided near the outer periphery of the target. The non-erosion width is usually 5 to 15 mm, more preferably 5 to 8 mm. This is because if the width of the non-erosion region is smaller than the above range, the backing plate may be eroded, and if it is wider than the above range, the target may not be used effectively.
[0022]
(Thin film manufacturing equipment)
Next, a thin film manufacturing apparatus that enables the thin film manufacturing method of the present invention will be described.
[0023]
A. Configuration of Thin Film Manufacturing Apparatus FIGS. 1 and 2 show an example of a thin film manufacturing apparatus of the present invention. In the thin film manufacturing apparatus of this example, a flat magnet 6 is disposed on the back surface (backing plate 2 side) of the target 1 supported by the backing plate 2, and the glass substrate 5 is disposed so as to face the target 1. . A voltage is applied to the backing plate 2, and a magnetic field is generated on the surface of the target 1 by the magnet 6 disposed on the back surface of the backing plate 2. Due to the action of the magnetic field and the electric field, electrons cause a cyclonic motion, high-density plasma is generated in the target surface and in the magnetic field, and erosion progresses in a region surrounded by the magnetic field of the target. At that time, the magnet 6 is swung in the magnet swinging range 7 in order to advance the erosion in a wider region.
[0024]
In addition, the thin film manufacturing apparatus of this example is provided with a vacuum chamber 8 and an atmospheric area 9. The vacuum chamber 8 and the atmospheric area 9 include a vacuum chamber wall 10 and an insulator 11 on the vacuum chamber wall 10. Are separated by a backing plate 2 attached via In order to maintain the confidentiality of the vacuum chamber 8, the contact surface between the vacuum chamber wall 10 and the insulator 11 and the contact surface between the insulator 11 and the backing plate 2 are sealed.
[0025]
The glass substrate 5 is transported in the direction of the arrow 12 in the drawing in the vacuum chamber 8, and the fine particles sputtered and spattered from the target 1 during transport are deposited on the glass substrate 5 to form a thin film on the glass substrate 5. Is done. An arrow 13 indicates a region where the glass substrate is conveyed, that is, a film formation region. Since the magnet swing range 7 is set wider than the film formation region, even if the magnet swing range 7 is somewhat narrowed, the film formation region is not narrowed.
[0026]
The target 1 is attached to the backing plate 2, and the target 1 is attached to the apparatus via the backing plate 2. Since the backing plate functions as an electrode during sputtering, the backing plate is preferably made of a material such as copper having good conductivity or an alloy thereof. Further, the backing plate 2 and the vacuum chamber wall 10 are insulated by an insulator 11.
[0027]
The target 1 may be composed of a single flat plate or may be divided into a plurality of pieces. Further, as described above, Cr, ITO or the like is preferably used as the material of the target 1.
[0028]
B. Magnet Swing Method In the thin film manufacturing apparatus of the present invention, the magnet is swung so as to draw a square 14 as shown in FIG. The swinging method is not particularly limited as long as it can stably move the magnet at a desired speed, and examples thereof include a method of controlling a ball screw with an inverter and a method of using an air cylinder. Further, the method of swinging the magnet in the vertical direction and the method of swinging in the horizontal direction may be the same method or different methods.
[0029]
C. Means for Changing Magnet Swing Range The thin film manufacturing apparatus of the present invention has a changing means capable of changing the swing range of the magnet in the thin film manufacturing apparatus that performs sputtering while swinging the magnet disposed below the target. And The swing range can be changed by limiting a part of the motion of the magnet swung by the method described in the above-mentioned “B. Magnet Swing Method”. The specific change means varies depending on the method of swinging the magnet, but the method of shortening the drive range of the magnet swinging device and shortening the moving range, and detecting the position of the magnet or swinging device with a sensor and swinging Examples include a method of stopping the driving of the device, a method of physically limiting the movement of the magnet by attaching a stopper to the swing device.
[0030]
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
[0031]
【Example】
The following examples further illustrate the invention.
[0032]
Using a thin film manufacturing apparatus having changing means capable of changing the swing range of the magnet, the swing width was changed twice during the target use period (6 to 7 days) to form a film.
[0033]
Using an ITO target with a width of 300 mm, the oscillating width of the magnet of the thin film manufacturing apparatus is 290 mm at the start of the experiment, 270 mm after the first change after 90 hours, and the second time after 120 hours. After the change, the film was formed with a setting of 250 mm. The production was terminated after 150 hours, which is the life of the target.
[0034]
In this embodiment, the magnet was swung using a linear guide and an air cylinder in the vertical direction, and using a linear guide, a ball screw, and an inverter motor in the horizontal direction. Note that the swing range was changed only in the left-right direction.
[0035]
When the magnet that moves to the left (right) at 100% speed reaches the deceleration start sensor at the right (left) end, the deceleration start timer works and starts deceleration when the timer expires. Then, the cycle was repeated until the speed reached 0% and then accelerated to -100%. The swing range was changed by changing the operation time of the timer in three stages. The thin film manufacturing apparatus used was SDP-s1550VT manufactured by ULVAC.
[0036]
Table 1 shows the ratio (%) of thin films that were defective due to dents among the manufactured thin films. Here, the dent scar refers to a scratch having a shape that has been obtained as a result of a collision of a foreign object with a certain energy.
[0037]
[Table 1]
Figure 0004289916
[0038]
As apparent from Table 1 above, the defect rate is greatly improved before and after the change of the oscillation width twice, and the present invention is effective in preventing defects in the thin film caused by nodules. I understand that there is.
[0039]
【The invention's effect】
According to the thin film manufacturing method and thin film manufacturing apparatus of the present invention, in the thin film manufacturing method in which sputtering is performed while swinging the magnet disposed below the target, the swing range change that gradually narrows the swing range of the magnet is performed. By doing so, defects in the thin film due to the generation of nodules can be reduced, and a high-quality thin film can be efficiently manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a thin film production apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view of a target used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Target 6 ... Magnet 7 ... Magnet swing range

Claims (2)

ターゲット下部に配置した磁石を揺動させながらスパッタリングを行う薄膜の製造方法において、磁石の揺動範囲を段階的に狭める揺動範囲変更を行うことにより、ノジュールの発生に起因する薄膜の欠陥を減少させることを特徴とする薄膜の製造方法。  In the thin film manufacturing method that performs sputtering while swinging the magnet placed under the target, by changing the swing range that gradually narrows the swing range of the magnet, thin film defects caused by the generation of nodules are reduced. A method for producing a thin film, comprising: 前記磁石の揺動範囲変更量は、1回に5〜20mmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜の製造方法。  The method of manufacturing a thin film according to claim 1, wherein the swing range change amount of the magnet is within a range of 5 to 20 mm at a time.
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