JPH01268859A - 透明導電膜の形成方法および形成装置 - Google Patents
透明導電膜の形成方法および形成装置Info
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- JPH01268859A JPH01268859A JP63097117A JP9711788A JPH01268859A JP H01268859 A JPH01268859 A JP H01268859A JP 63097117 A JP63097117 A JP 63097117A JP 9711788 A JP9711788 A JP 9711788A JP H01268859 A JPH01268859 A JP H01268859A
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
- C23C14/0036—Reactive sputtering
- C23C14/0042—Controlling partial pressure or flow rate of reactive or inert gases with feedback of measurements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/542—Controlling the film thickness or evaporation rate
- C23C14/545—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material
- C23C14/547—Controlling the film thickness or evaporation rate using measurement on deposited material using optical methods
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は透明導電膜の形成方法および形成装置に関する
ものである。
ものである。
例えば液晶表示素子用のガラス基板等に形成されるＩＴ
Ｏ等の透明導電材からなる透明導電膜は、一般にスパッ
タリング法によって形成されている。
Ｏ等の透明導電材からなる透明導電膜は、一般にスパッ
タリング法によって形成されている。
このスパッタリング法により透明導電膜を形成する装置
（スパッタ装置）としては、基板をスパッタ室内に定置
してスパッタリングを行なうバッチ式のものと、基板を
順次スパッタ室内に送り込みながら連続的にスパッタリ
ングを行なうインライン式のものとがあり、いずれの装
置による場合も、従来は、スパッタ室に■族元素のガス
例えばアルゴンガスと酸素ガスとを所定の割合で供給し
てこの雰囲気ガスをスパッタ室内に流しながら、この雰
囲気ガス中でスパッタリングを行なって基板面に透明導
電膜を堆積させている。
（スパッタ装置）としては、基板をスパッタ室内に定置
してスパッタリングを行なうバッチ式のものと、基板を
順次スパッタ室内に送り込みながら連続的にスパッタリ
ングを行なうインライン式のものとがあり、いずれの装
置による場合も、従来は、スパッタ室に■族元素のガス
例えばアルゴンガスと酸素ガスとを所定の割合で供給し
てこの雰囲気ガスをスパッタ室内に流しながら、この雰
囲気ガス中でスパッタリングを行なって基板面に透明導
電膜を堆積させている。
しかしながら、上記従来の方法では、スパッタ室に供給
する■族元素ガスと酸素ガスとの供給量を所定の割合に
保っておいても、基板面に形成された透明導電膜の抵抗
値が基板ごとにバラつき、特にインライン式の装置によ
って各基板に連続的に透明導電膜を形成する場合は、処
理枚数を重ねるのにしたがって、透明導電膜の抵抗値が
大きく変化してしまうという問題をもっていた。
する■族元素ガスと酸素ガスとの供給量を所定の割合に
保っておいても、基板面に形成された透明導電膜の抵抗
値が基板ごとにバラつき、特にインライン式の装置によ
って各基板に連続的に透明導電膜を形成する場合は、処
理枚数を重ねるのにしたがって、透明導電膜の抵抗値が
大きく変化してしまうという問題をもっていた。
本発明は、上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、全ての基板に一定
抵抗値の透明導電膜を形成することができる透明導電膜
の形成方法を提供するとともに、あわせて上記方法を実
施するための透明導電膜の形成装置を提供することにあ
る。
であって、その目的とするところは、全ての基板に一定
抵抗値の透明導電膜を形成することができる透明導電膜
の形成方法を提供するとともに、あわせて上記方法を実
施するための透明導電膜の形成装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の透明導電膜の形成方法は、スパッタ室内に雰囲
気ガスとして■族元素のガスと酸素ガスとを供給し、こ
の雰囲気ガス中でスパッタリングを行なって基板面に透
明導電膜を形成する方法において、前記雰囲気ガスの酸
素分圧を測定し、測定した酸素分圧に応じてスパッタ室
への酸素ガスの供給量を制御することにより、スパッタ
室内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保ってスパッ
タリングを行なうことを特徴とするものである。
気ガスとして■族元素のガスと酸素ガスとを供給し、こ
の雰囲気ガス中でスパッタリングを行なって基板面に透
明導電膜を形成する方法において、前記雰囲気ガスの酸
素分圧を測定し、測定した酸素分圧に応じてスパッタ室
への酸素ガスの供給量を制御することにより、スパッタ
室内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保ってスパッ
タリングを行なうことを特徴とするものである。
また本発明の透明導電膜の形成装置は、スパッタ室と、
このスパッタ室に接続された■族元素ガス供給管および
酸素ガス供給管と、前記スパッタ室内の雰囲気ガスを取
込むサンプリング管と、このサンプリング管に取込まれ
た雰囲気ガスの酸素分圧を測定するとともにこの測定値
とあらかじめ設定された酸素分圧値との差に応じて前記
酸素ガス供給管からの酸素ガス供給量を制御する酸素分
圧制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
このスパッタ室に接続された■族元素ガス供給管および
酸素ガス供給管と、前記スパッタ室内の雰囲気ガスを取
込むサンプリング管と、このサンプリング管に取込まれ
た雰囲気ガスの酸素分圧を測定するとともにこの測定値
とあらかじめ設定された酸素分圧値との差に応じて前記
酸素ガス供給管からの酸素ガス供給量を制御する酸素分
圧制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明は、従来の方法によって基板面に透明導電膜を形
成した場合に発生する透明導電膜の抵抗値のバラつきの
原因をつきとめ、これに基づいてなされたものである。
成した場合に発生する透明導電膜の抵抗値のバラつきの
原因をつきとめ、これに基づいてなされたものである。
すなわち、基板面！スパッタリング法によって透明導電
膜を形成する場合、ターゲツト材からスパッタされて基
板面に堆積する透明導電材の膜質は、スパッタリングを
行なう雰囲気ガス中の酸素によって大きく影響されるこ
とは従来から知られていることであり、そのために従来
は、スパッタ室に■族元素ガスと酸素ガスとを所定の割
合で供給している。しかし、発明者がスパッタ室内を流
れる雰囲気ガスの酸素分圧を測定したところ、実際にス
パッタ室内を流れる雰囲気ガスの酸素分圧は必ずしも一
定ではなく、特にインライン式の装置の場合は、処理枚
数を重ねるのにしたがって雰囲気ガスの酸素分圧が徐々
に増加し、これにともなって基板面に堆積する透明導電
膜の抵抗率が高くなることが確認された。第３図はアル
ゴンガスと酸素ガスを雰囲気ガスとして基板面にＩＴＯ
膜を形成した場合のＩＴＯ膜抵抗率の酸素分圧依存性を
、２７０℃でＩＴＯ膜を成膜した場合と、１６０℃でＩ
ＴＯ膜を成膜した場合とについて調べた結果を示したも
ので、ここでは、スパッタ放７１１ｆｆｉ流を３，３Ａ
に選んで、ガラス基板面に膜厚１６００人のＩＴＯＭを
形成した場合の測定結果を示している。この図からも分
るように、ＩＴＯ膜の抵抗率の変化は、スパッタ雰囲気
ガスの酸素分圧に顕著に依存している。また、第４図は
インライン式の装置を使用して従来の方法により基板に
連続的にＩＴＯ膜を形成しながら、スパッタ室内を流れ
る雰囲気ガスの酸素分圧と基板面に堆積したＩＴＯ膜の
抵抗率を継続して調べた結果を示したもので、従来の方
法では、基板面に形成する透明導電膜の抵抗値が目標値
になるようにスパッタ室への■族元素ガスと酸素ガスと
の供給割合を設定しておいても、実際にスパッタ室内に
充満される雰囲気ガスの酸素分圧が処理枚数を重ねるの
にしたがって変化してしまい、その結果、基板面に形成
される透明導電材の抵抗値も変わってしまう。
膜を形成する場合、ターゲツト材からスパッタされて基
板面に堆積する透明導電材の膜質は、スパッタリングを
行なう雰囲気ガス中の酸素によって大きく影響されるこ
とは従来から知られていることであり、そのために従来
は、スパッタ室に■族元素ガスと酸素ガスとを所定の割
合で供給している。しかし、発明者がスパッタ室内を流
れる雰囲気ガスの酸素分圧を測定したところ、実際にス
パッタ室内を流れる雰囲気ガスの酸素分圧は必ずしも一
定ではなく、特にインライン式の装置の場合は、処理枚
数を重ねるのにしたがって雰囲気ガスの酸素分圧が徐々
に増加し、これにともなって基板面に堆積する透明導電
膜の抵抗率が高くなることが確認された。第３図はアル
ゴンガスと酸素ガスを雰囲気ガスとして基板面にＩＴＯ
膜を形成した場合のＩＴＯ膜抵抗率の酸素分圧依存性を
、２７０℃でＩＴＯ膜を成膜した場合と、１６０℃でＩ
ＴＯ膜を成膜した場合とについて調べた結果を示したも
ので、ここでは、スパッタ放７１１ｆｆｉ流を３，３Ａ
に選んで、ガラス基板面に膜厚１６００人のＩＴＯＭを
形成した場合の測定結果を示している。この図からも分
るように、ＩＴＯ膜の抵抗率の変化は、スパッタ雰囲気
ガスの酸素分圧に顕著に依存している。また、第４図は
インライン式の装置を使用して従来の方法により基板に
連続的にＩＴＯ膜を形成しながら、スパッタ室内を流れ
る雰囲気ガスの酸素分圧と基板面に堆積したＩＴＯ膜の
抵抗率を継続して調べた結果を示したもので、従来の方
法では、基板面に形成する透明導電膜の抵抗値が目標値
になるようにスパッタ室への■族元素ガスと酸素ガスと
の供給割合を設定しておいても、実際にスパッタ室内に
充満される雰囲気ガスの酸素分圧が処理枚数を重ねるの
にしたがって変化してしまい、その結果、基板面に形成
される透明導電材の抵抗値も変わってしまう。
そこで、本発明の透明導電膜の形成方法では、スパッタ
室内に充満される雰囲気ガスの酸素分圧を測定し、測定
した酸素分圧に応じてスパッタ室への酸素ガスの供給量
を制御することにより、スパッタ室内の雰囲気ガスの酸
素分圧を常に一定に保ってスパッタリングを行なうよう
にしたのであり、このようにすれば、スパッタ室内の雰
囲気ガスの酸素分圧が常に一定であるために、スパッタ
リングにより基板面に堆積する透明導電膜の抵抗率も一
定になるから、全ての基板に一定抵抗値の透明導電膜を
形成することができる。
室内に充満される雰囲気ガスの酸素分圧を測定し、測定
した酸素分圧に応じてスパッタ室への酸素ガスの供給量
を制御することにより、スパッタ室内の雰囲気ガスの酸
素分圧を常に一定に保ってスパッタリングを行なうよう
にしたのであり、このようにすれば、スパッタ室内の雰
囲気ガスの酸素分圧が常に一定であるために、スパッタ
リングにより基板面に堆積する透明導電膜の抵抗率も一
定になるから、全ての基板に一定抵抗値の透明導電膜を
形成することができる。
また本発明の透明導電膜の形成装置は、スパッタ室内の
雰囲気ガスをサンプリング管に取込んでこの雰囲気ガス
の酸素分圧を測定するとともに、この測定値とあらかじ
め設定された酸素分圧値との差に応じて酸素ガス共給管
からの酸素ガス供給量を制御することにより、スパッタ
室内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保つようにし
たものであり、このような装置を使用すれば、上記透明
導電膜の形成方法を実施することができる。
雰囲気ガスをサンプリング管に取込んでこの雰囲気ガス
の酸素分圧を測定するとともに、この測定値とあらかじ
め設定された酸素分圧値との差に応じて酸素ガス共給管
からの酸素ガス供給量を制御することにより、スパッタ
室内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保つようにし
たものであり、このような装置を使用すれば、上記透明
導電膜の形成方法を実施することができる。
以下、本発明の一実施例を、インライン式を例にとって
図面を参照し説明する。
図面を参照し説明する。
第１図はインライン式の透明導電膜形成装置を示したも
ので、図中１は気密構造の耐圧容器であり、この容器１
内は、基板装入室１ａとスパッタ室１ｂと基板取出し室
１ｃとに区画され、装入室１ａの基板装入口と、各室１
ａ、ｌｂ、ｌｃの境界部と、取出し室ＩＣの基板取出し
口には、それぞれ気密構造のドアバルブ２ａ、２ｂ、２
Ｃ。
ので、図中１は気密構造の耐圧容器であり、この容器１
内は、基板装入室１ａとスパッタ室１ｂと基板取出し室
１ｃとに区画され、装入室１ａの基板装入口と、各室１
ａ、ｌｂ、ｌｃの境界部と、取出し室ＩＣの基板取出し
口には、それぞれ気密構造のドアバルブ２ａ、２ｂ、２
Ｃ。
２ｄが設けられており、また各室１ａ、ｌｂ。
１ｃ内にはそれぞれ基板搬送装置３ａ、３ｂ。
３Ｃが設けられている。４は上記各室１ａ、ｌｂ。
ＩＣにそれぞれ接続された排気装置である。この排気装
置４は、ターボポンプ、クライオポンプ、油拡散ポンプ
等の主排気ポンプ５と、油回転ポンプ等の補助ポンプ６
とを備えたもので、補助ポンプ６は排気量の制御のため
に設けらている。また、上記装入室１ａと取出し室ＩＣ
にはそれぞれ、その室内に窒素ガスＮ２を供給する窒素
ガス供給管７．８が接続されており、スパッタ室１ｂに
は、この室内に■族元素のガス例えばアルゴンガスＲｒ
を供給するアルゴンガス供給管９と、酸素ガス０２を供
給する酸素ガス倶給管１ｏとが接続されている。なお、
透明導電材のスパッタリングには、アルゴンガス以外に
キセノンガスやネオンガス等も使用できる。そして、上
記アルゴンガス供給管９には、スパッタ室１ｂへのアル
ゴンガスの供給流量を所定流量に制御する流量制御装置
１１が設けられており、アルゴンガス供給管９からスパ
ッタ室１ｂに供給されるアルゴンガスＡ「の供給流量は
、流量制御装置１１によって常時一定流量に保たれるよ
うになっている。また、上記酸素ガス供給管１０には、
流量制御バルブ１２が設けられており、この酸素ガス供
給管１０からスパッタ室１ｂに供給される酸素ガス０２
の供給流量は、流量制御バルブ１２によって制御される
ようになっている。
置４は、ターボポンプ、クライオポンプ、油拡散ポンプ
等の主排気ポンプ５と、油回転ポンプ等の補助ポンプ６
とを備えたもので、補助ポンプ６は排気量の制御のため
に設けらている。また、上記装入室１ａと取出し室ＩＣ
にはそれぞれ、その室内に窒素ガスＮ２を供給する窒素
ガス供給管７．８が接続されており、スパッタ室１ｂに
は、この室内に■族元素のガス例えばアルゴンガスＲｒ
を供給するアルゴンガス供給管９と、酸素ガス０２を供
給する酸素ガス倶給管１ｏとが接続されている。なお、
透明導電材のスパッタリングには、アルゴンガス以外に
キセノンガスやネオンガス等も使用できる。そして、上
記アルゴンガス供給管９には、スパッタ室１ｂへのアル
ゴンガスの供給流量を所定流量に制御する流量制御装置
１１が設けられており、アルゴンガス供給管９からスパ
ッタ室１ｂに供給されるアルゴンガスＡ「の供給流量は
、流量制御装置１１によって常時一定流量に保たれるよ
うになっている。また、上記酸素ガス供給管１０には、
流量制御バルブ１２が設けられており、この酸素ガス供
給管１０からスパッタ室１ｂに供給される酸素ガス０２
の供給流量は、流量制御バルブ１２によって制御される
ようになっている。
一方、１３は上記スパッタ室ｌｂ内の雰囲気ガス（アル
ゴンガスと酸素ガスの混合ガス）を取込むためにスパッ
タ室１ｂに接続されたサンプリング管、１４はこのサン
プリング管１３に接続された質量分析器であり、この質
量分析器１４としては市販の四回極質量分析管を使用し
ている。この質量分析管１４は、これに流入するガス中
に含まれる酸素の量に応じた信号を出力するもので、サ
ンプリング管１３によりスパッタ室１ｂから取込んだ雰
囲気ガスを質量分析管１５に導入すると、このガス中の
酸素量に比例したイオン電流が流れて、この電流が出力
信号として出力される。なお、上記四重極質量分析管は
、１０−’Ｔｏｒｒ程度の極低圧でなければ正常に動作
しないために、この実施例では、サンプリング管１３に
吸気ポンプ等を備えた減圧装置１５を接続して、質量分
析管１４に送られるガス圧を下げるようにしている。ま
た、１６は、上記質量分析管１５からの出力信号に基づ
いてスパッタ室１ｂ内の雰囲気ガスの酸素分圧を演算に
より測定し、このｙ＃Ｊ定値とあらかじめ設定された酸
素分圧値との差に応じて上記酸素ガス供給管１０に設け
た流量制御バルブ１２を制御する演算制御装置であり、
この演算制御装置１６および上記質量分析器１４と流量
制御バルブ１２とにより、酸素ガス供給管１０からの酸
素ガス供給量を制御してスパッタ室１ｂ内の雰囲気ガス
の酸素分圧を一定に保つ酸素分圧制御系が構成されてい
る。
ゴンガスと酸素ガスの混合ガス）を取込むためにスパッ
タ室１ｂに接続されたサンプリング管、１４はこのサン
プリング管１３に接続された質量分析器であり、この質
量分析器１４としては市販の四回極質量分析管を使用し
ている。この質量分析管１４は、これに流入するガス中
に含まれる酸素の量に応じた信号を出力するもので、サ
ンプリング管１３によりスパッタ室１ｂから取込んだ雰
囲気ガスを質量分析管１５に導入すると、このガス中の
酸素量に比例したイオン電流が流れて、この電流が出力
信号として出力される。なお、上記四重極質量分析管は
、１０−’Ｔｏｒｒ程度の極低圧でなければ正常に動作
しないために、この実施例では、サンプリング管１３に
吸気ポンプ等を備えた減圧装置１５を接続して、質量分
析管１４に送られるガス圧を下げるようにしている。ま
た、１６は、上記質量分析管１５からの出力信号に基づ
いてスパッタ室１ｂ内の雰囲気ガスの酸素分圧を演算に
より測定し、このｙ＃Ｊ定値とあらかじめ設定された酸
素分圧値との差に応じて上記酸素ガス供給管１０に設け
た流量制御バルブ１２を制御する演算制御装置であり、
この演算制御装置１６および上記質量分析器１４と流量
制御バルブ１２とにより、酸素ガス供給管１０からの酸
素ガス供給量を制御してスパッタ室１ｂ内の雰囲気ガス
の酸素分圧を一定に保つ酸素分圧制御系が構成されてい
る。
なお、第１図において、１７ａ、１７ｂは装入室１ａ内
およびスパッタ室１ｂ内の上部に設けられた基板加熱ヒ
ータ、１８はスパッタ室１ｂ内の上部にヒータ１７ｂの
後方に位置させて設けられたターゲツト材である。
およびスパッタ室１ｂ内の上部に設けられた基板加熱ヒ
ータ、１８はスパッタ室１ｂ内の上部にヒータ１７ｂの
後方に位置させて設けられたターゲツト材である。
上記インライン式の透明導電膜形成装置による透明導電
膜の形成方法を、液晶表示素子用のガラス基板面にＩＴ
Ｏ膜を形成する場合について説明すると、この場合は、
ＩＴＯ膜の形成処理に先立ってスパッタ室１ｂ内にＩＴ
Ｏからなるターゲツト材１８をセットし、この後金ての
ドアバルブ２を閉じて各室１ａ、ｌｂ、ｌｃ内の空気を
排気装置・４により排気して各室１ａ、ｌｂ、ｌｃ内を
高真空状態とする。次に、まず装入室１ａ内に窒素ガス
供給管７から窒素ガスＮ２を供給して装入室１ａの内圧
を大気圧と同じにし、この後、装入室１ａの装入口ドア
バルブ２ａを開いて、装入室１ａ内の基板搬送装置３ａ
上にガラス基板２０をセットする。なお、この装入室１
ａ内への基板２０の装入作業中は、装入室］ａ内を窒素
ガス雰囲気に保つために、窒素ガス供給管７からの窒素
ガス供給を継続しておく。次に、上記装入口ドアバルブ
２ａを閉じてから、装入室ｌａ内を排気装置４により高
真空状態にする。なお、装入室ｌａ内を＾真空状態にす
る間、基板２０はヒータ１７ａによって加熱されている
。そして、装入室１ａ内が所定の圧力（〜５ Ｘ １０
−６Ｔｏｒｒ程度）になったら、装入室１ａとスパッタ
室１ｂとの間のドアバルブ２ｂを開いて、装入室ｌａ内
の基板２０をスパッタ室］ｂ内の基板搬送装置３ｂ上に
送り込み、この後上記ドアバルブ２ｂを閉じる。このド
アバルブ２ｂが閉じると、装入室１ａに次の基板が上記
と同様にして装入される。
膜の形成方法を、液晶表示素子用のガラス基板面にＩＴ
Ｏ膜を形成する場合について説明すると、この場合は、
ＩＴＯ膜の形成処理に先立ってスパッタ室１ｂ内にＩＴ
Ｏからなるターゲツト材１８をセットし、この後金ての
ドアバルブ２を閉じて各室１ａ、ｌｂ、ｌｃ内の空気を
排気装置・４により排気して各室１ａ、ｌｂ、ｌｃ内を
高真空状態とする。次に、まず装入室１ａ内に窒素ガス
供給管７から窒素ガスＮ２を供給して装入室１ａの内圧
を大気圧と同じにし、この後、装入室１ａの装入口ドア
バルブ２ａを開いて、装入室１ａ内の基板搬送装置３ａ
上にガラス基板２０をセットする。なお、この装入室１
ａ内への基板２０の装入作業中は、装入室］ａ内を窒素
ガス雰囲気に保つために、窒素ガス供給管７からの窒素
ガス供給を継続しておく。次に、上記装入口ドアバルブ
２ａを閉じてから、装入室ｌａ内を排気装置４により高
真空状態にする。なお、装入室ｌａ内を＾真空状態にす
る間、基板２０はヒータ１７ａによって加熱されている
。そして、装入室１ａ内が所定の圧力（〜５ Ｘ １０
−６Ｔｏｒｒ程度）になったら、装入室１ａとスパッタ
室１ｂとの間のドアバルブ２ｂを開いて、装入室ｌａ内
の基板２０をスパッタ室］ｂ内の基板搬送装置３ｂ上に
送り込み、この後上記ドアバルブ２ｂを閉じる。このド
アバルブ２ｂが閉じると、装入室１ａに次の基板が上記
と同様にして装入される。
一方、スパッタ室１ｂ内に基板２０が送り込まれて上記
ドアバルブ２ｂが閉じると、アルゴンガス供給管９およ
び酸素ガス供給管１０からスパッタ室】ｂ内にアルゴン
ガスＡｒと酸素ガスＯ２が供給され、このスパッタ室ｌ
ｂ内がアルゴンガスＡ「と酸素ガス０２の混合ガスであ
るスパッタ雰囲気ガスで満される。このスパッタ雰囲気
ガスのガス圧は、アルゴンガス供給管９および酸素ガス
供給管１０からのガス供給を継続して行なうとともに、
スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガスを排気装置４で継続的に
排気することによって、全圧が１ｍ。
ドアバルブ２ｂが閉じると、アルゴンガス供給管９およ
び酸素ガス供給管１０からスパッタ室】ｂ内にアルゴン
ガスＡｒと酸素ガスＯ２が供給され、このスパッタ室ｌ
ｂ内がアルゴンガスＡ「と酸素ガス０２の混合ガスであ
るスパッタ雰囲気ガスで満される。このスパッタ雰囲気
ガスのガス圧は、アルゴンガス供給管９および酸素ガス
供給管１０からのガス供給を継続して行なうとともに、
スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガスを排気装置４で継続的に
排気することによって、全圧が１ｍ。
Ｔｏｒ・ｒ〜２０ｍＴｏｒｒになるように制御される。
なお、この間、基板２０はヒータ１７ｂによって加熱さ
れている。そして雰囲気ガス圧が安定すると、基板搬送
装置３ｂが基板２０を一定速度で搬送し、同時にターゲ
ツト材１８に高周波あるいは直流電力が供給されて、ス
パッタ放電が開始される。
れている。そして雰囲気ガス圧が安定すると、基板搬送
装置３ｂが基板２０を一定速度で搬送し、同時にターゲ
ツト材１８に高周波あるいは直流電力が供給されて、ス
パッタ放電が開始される。
また、スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガスの一部は、常時サ
ンプリング管１３に取込まれており、このサンプリング
管１３に流入した雰囲気ガスは減圧装置１５により減圧
されて質量分析器１４に導入され、この質量分析器１４
は、これに流入した雰囲気ガス中の酸素量に応じた信号
を演算制御装置１６に送る。そして、演算制御装置１６
は、質量分析管１５からの信号に基づいてスパッタ室１
ｂ内の雰囲気ガスの酸素分圧を演算により測定し、この
ｎ１定値とあらかじめ演算制御装置１６に設定されてい
る酸素分圧値（基板２０面に形成するＩＴＯ膜の目標抵
抗値に応じて決定される）との差に応じて酸素ガス供給
管１０に設けた流量制御バルブ１２を制御して、酸素ガ
ス供給管１０からの酸素ガス供給量を、スパッタ室１ｂ
内の雰囲気ガスの酸素分圧が常に一定（設定酸素分圧値
と同じ値）になるように制御する。なお、アルゴンガス
Ａｒの供給量はアルゴンガス供給管９に設けた流量制御
装置１１によって一定流量に制御されている。また、こ
の酸素分圧の制御は、スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガス圧
が上記圧力で安定した後Ｉご開始する。
ンプリング管１３に取込まれており、このサンプリング
管１３に流入した雰囲気ガスは減圧装置１５により減圧
されて質量分析器１４に導入され、この質量分析器１４
は、これに流入した雰囲気ガス中の酸素量に応じた信号
を演算制御装置１６に送る。そして、演算制御装置１６
は、質量分析管１５からの信号に基づいてスパッタ室１
ｂ内の雰囲気ガスの酸素分圧を演算により測定し、この
ｎ１定値とあらかじめ演算制御装置１６に設定されてい
る酸素分圧値（基板２０面に形成するＩＴＯ膜の目標抵
抗値に応じて決定される）との差に応じて酸素ガス供給
管１０に設けた流量制御バルブ１２を制御して、酸素ガ
ス供給管１０からの酸素ガス供給量を、スパッタ室１ｂ
内の雰囲気ガスの酸素分圧が常に一定（設定酸素分圧値
と同じ値）になるように制御する。なお、アルゴンガス
Ａｒの供給量はアルゴンガス供給管９に設けた流量制御
装置１１によって一定流量に制御されている。また、こ
の酸素分圧の制御は、スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガス圧
が上記圧力で安定した後Ｉご開始する。
そして、ターゲツト材１８への電力供給によりスパッタ
放電を起させると、ターゲツト材１８からスパッタされ
たＩＴＯが、ターゲツト材１８の下を一定速度で通過す
る基板２０の表面に順次連続して堆積し・て行き、基板
２０面に一定膜厚のＩＴＯ膜２１が形成される。また、
基板２０がターゲツト材１８の下を通過し終わると、ス
パッタ放電が停止されるとともにアルゴンガスＡｒおよ
び酸素ガス０２の供給も停止される。この後、スパッタ
室１ｂと取出し室ｌｃとの間のドアバルブ２Ｃを開いて
、スパッタ室ｌｂ内のＩＴＯ膜形成基板２０を取出し室
ｌｃ内の基板搬送装置３ｃ上に送り込み、ドアバルブ２
ｃを閉じる。一方、装入室ｌａ内の基板２０は、装入室
１ａとスパッタ室１ｂとの間のドアバルブ２ｂを開いて
スパッタ室ｌｂ内に送り込み、この後ドアバルブ２ｂを
閉じる。上記ドアバルブ２ｂ、２ｃが閉じると、スパッ
タ室１ｂは上記と同様なＩＴＯ膜形成処理を行ない、ま
た取出し室１ｃに送られたＩＴＯ膜形成基板２０は、取
出し室１ｃ内に窒素ガス供給管８から窒素ガスＮ２を供
給して取出し室１ｃの内圧を大気圧と同じにした後に、
取出しロドアバルブ２ｄを開いて回収される。なお、こ
の取出しロドアバルブ２ｄは基板２０の取出し後に閉じ
られ、この後取出し室１ｃは再び高真空状態とされる。
放電を起させると、ターゲツト材１８からスパッタされ
たＩＴＯが、ターゲツト材１８の下を一定速度で通過す
る基板２０の表面に順次連続して堆積し・て行き、基板
２０面に一定膜厚のＩＴＯ膜２１が形成される。また、
基板２０がターゲツト材１８の下を通過し終わると、ス
パッタ放電が停止されるとともにアルゴンガスＡｒおよ
び酸素ガス０２の供給も停止される。この後、スパッタ
室１ｂと取出し室ｌｃとの間のドアバルブ２Ｃを開いて
、スパッタ室ｌｂ内のＩＴＯ膜形成基板２０を取出し室
ｌｃ内の基板搬送装置３ｃ上に送り込み、ドアバルブ２
ｃを閉じる。一方、装入室ｌａ内の基板２０は、装入室
１ａとスパッタ室１ｂとの間のドアバルブ２ｂを開いて
スパッタ室ｌｂ内に送り込み、この後ドアバルブ２ｂを
閉じる。上記ドアバルブ２ｂ、２ｃが閉じると、スパッ
タ室１ｂは上記と同様なＩＴＯ膜形成処理を行ない、ま
た取出し室１ｃに送られたＩＴＯ膜形成基板２０は、取
出し室１ｃ内に窒素ガス供給管８から窒素ガスＮ２を供
給して取出し室１ｃの内圧を大気圧と同じにした後に、
取出しロドアバルブ２ｄを開いて回収される。なお、こ
の取出しロドアバルブ２ｄは基板２０の取出し後に閉じ
られ、この後取出し室１ｃは再び高真空状態とされる。
しかして、上ＭＥ Ｉ Ｔ Ｏ膜の形成方法では、スパ
ッタ室ｌｂ内を流れる雰囲気ガスの酸素分圧を測定し、
１ｌＦＩ定した酸素分圧に応じてスパッタ室１ｂへの酸
素ガスの供給量を制御することにより、スパッタ室１ｂ
内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保ってスパッタ
リングを行なうようにしているから、スパッタリングに
より基板２０面に堆積するＩＴＯ膜２１の抵抗率を一定
にして、全ての基板２０に一定抵抗値のＩＴＯ膜２１を
形成することができる。
ッタ室ｌｂ内を流れる雰囲気ガスの酸素分圧を測定し、
１ｌＦＩ定した酸素分圧に応じてスパッタ室１ｂへの酸
素ガスの供給量を制御することにより、スパッタ室１ｂ
内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保ってスパッタ
リングを行なうようにしているから、スパッタリングに
より基板２０面に堆積するＩＴＯ膜２１の抵抗率を一定
にして、全ての基板２０に一定抵抗値のＩＴＯ膜２１を
形成することができる。
第２図は上記方法により基板２０に連続的にＩＴＯ膜２
１を形成しながら、スパッタ室ｌｂ内を流れる雰囲気ガ
スの酸素分圧と基板２０面に堆積したＩＴＯ膜２１の抵
抗率を継続して調べた結果を示したもので、ここでは、
成膜温度１６０℃、スパッタ放電電流３．３Ａ、スパッ
タ全圧３ｍ。
１を形成しながら、スパッタ室ｌｂ内を流れる雰囲気ガ
スの酸素分圧と基板２０面に堆積したＩＴＯ膜２１の抵
抗率を継続して調べた結果を示したもので、ここでは、
成膜温度１６０℃、スパッタ放電電流３．３Ａ、スパッ
タ全圧３ｍ。
Ｔ ｏｒｒに選んで、ガラス基板２１面に膜厚１６００
人のＩＴＯ膜２１を形成した場合の測定結果を示してい
る。この図からも分るように、上記方法によれば、基板
の処理枚数を重ねても、スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガス
の酸素分圧は一定であり、したがって基板２０面に形成
されるＩＴＯ膜２１は常に一定抵抗値の均質膜となる。
人のＩＴＯ膜２１を形成した場合の測定結果を示してい
る。この図からも分るように、上記方法によれば、基板
の処理枚数を重ねても、スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガス
の酸素分圧は一定であり、したがって基板２０面に形成
されるＩＴＯ膜２１は常に一定抵抗値の均質膜となる。
また、上記透明導電膜の形成装置は、スパッタ室１ｂ内
の雰囲気ガスをサンプリング管１３に取込んでこの雰囲
気ガスの酸素分圧を測定するとともに、この測定値とあ
らかじめ設定された酸素分圧値との差に応じて酸素ガス
供給管１０からの酸素ガス供給量を制御することにより
、スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定
に保つようにしているから、この装置を使用すれば、特
性が安定した上記透明導電膜の形成方法を実施すること
ができる。
の雰囲気ガスをサンプリング管１３に取込んでこの雰囲
気ガスの酸素分圧を測定するとともに、この測定値とあ
らかじめ設定された酸素分圧値との差に応じて酸素ガス
供給管１０からの酸素ガス供給量を制御することにより
、スパッタ室１ｂ内の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定
に保つようにしているから、この装置を使用すれば、特
性が安定した上記透明導電膜の形成方法を実施すること
ができる。
なお、本発明は、ＩＴＯ膜以外の酸化物系透明導電膜、
例えばＺｎＯ系や５ｎ０２系等の透明導電膜の形成にも
適用できるし、またインライン式に限らずバッチ式にも
適用できることはもちろんである。
例えばＺｎＯ系や５ｎ０２系等の透明導電膜の形成にも
適用できるし、またインライン式に限らずバッチ式にも
適用できることはもちろんである。
本発明の透明導電膜の形成方法によれば、スパッタ室内
の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保ってスパッタリ
ングを行なうようにしているから、スパッタ室内の雰囲
気ガスの酸素分圧を常に一定に保って、全ての基板に一
定抵抗値の透明導電膜を形成することができるし、また
本発明の透明導電膜の形成装置を使用すれば、上記透明
導電膜の形成方法を実施することができる。
の雰囲気ガスの酸素分圧を常に一定に保ってスパッタリ
ングを行なうようにしているから、スパッタ室内の雰囲
気ガスの酸素分圧を常に一定に保って、全ての基板に一
定抵抗値の透明導電膜を形成することができるし、また
本発明の透明導電膜の形成装置を使用すれば、上記透明
導電膜の形成方法を実施することができる。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示したもので
、第１図はインライン式透明導電膜形成装置の構成図、
第２図はスパッタ室内の雰囲気ガスの酸素分圧と基板面
に堆積したＩＴＯ膜の抵抗率を示す図である。第３図は
ＩＴＯ膜抵抗率の酸素分圧依存性を示す図、第４図は従
来の方法によりＩＴＯ膜を形成した場合のスパッタ室内
の雰囲気ガスの酸素分圧と基板面に堆積したＩＴＯ膜の
抵抗率を示す図である。 １・・・耐圧容器、１ａ・・・基板装入室、１ｂ・・・
スパッタ室、ＩＣ・・・基板取出し室、２ａ〜２ｄ１．
。ドアバルブ、３ａ〜３０基板搬送装置、４・・・排気
装置、９・・・アルゴンガス共給管、１０・・・酸素ガ
ス倶給管、１３・・サンプリング管、１４・・・質量分
析器−１１５・・・減圧装置、１６・・・演算制御装置
、１８・・・ターゲツト材、２０・・・基板、２１・・
・Ｉ ＴＯ９ｆｉ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 次ｔｏ−”ｉ （０ｃｍ） ｌ 蘇Ｖは−（Ｔｏｒｒ）
、第１図はインライン式透明導電膜形成装置の構成図、
第２図はスパッタ室内の雰囲気ガスの酸素分圧と基板面
に堆積したＩＴＯ膜の抵抗率を示す図である。第３図は
ＩＴＯ膜抵抗率の酸素分圧依存性を示す図、第４図は従
来の方法によりＩＴＯ膜を形成した場合のスパッタ室内
の雰囲気ガスの酸素分圧と基板面に堆積したＩＴＯ膜の
抵抗率を示す図である。 １・・・耐圧容器、１ａ・・・基板装入室、１ｂ・・・
スパッタ室、ＩＣ・・・基板取出し室、２ａ〜２ｄ１．
。ドアバルブ、３ａ〜３０基板搬送装置、４・・・排気
装置、９・・・アルゴンガス共給管、１０・・・酸素ガ
ス倶給管、１３・・サンプリング管、１４・・・質量分
析器−１１５・・・減圧装置、１６・・・演算制御装置
、１８・・・ターゲツト材、２０・・・基板、２１・・
・Ｉ ＴＯ９ｆｉ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 次ｔｏ−”ｉ （０ｃｍ） ｌ 蘇Ｖは−（Ｔｏｒｒ）
Claims (2)
- （１）スパッタ室内に雰囲気ガスとしてVIII族元素のガ
スと酸素ガスとを供給し、この雰囲気ガス中でスパッタ
リングを行なって基板面に透明導電膜を形成する方法に
おいて、前記雰囲気ガスの酸素分圧を測定し、測定した
酸素分圧に応じてスパッタ室への酸素ガスの供給量を制
御することにより、スパッタ室内の雰囲気ガスの酸素分
圧を常に一定に保ってスパッタリングを行なうことを特
徴とする透明導電膜の形成方法。 - （２）スパッタ室と、このスパッタ室に接続されたVII
I族元素ガス供給管および酸素ガス供給管と、前記スパ
ッタ室内の雰囲気ガスを取込むサンプリング管と、この
サンプリング管に取込まれた雰囲気ガスの酸素分圧を測
定するとともにこの測定値とあらかじめ設定された酸素
分圧値との差に応じて前記酸素ガス供給管からの酸素ガ
ス供給量を制御する酸素分圧制御手段とを備えたことを
特徴とする透明導電膜の形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097117A JPH01268859A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 透明導電膜の形成方法および形成装置 |
| US07/339,474 US4975168A (en) | 1988-04-20 | 1989-04-17 | Method of forming transparent conductive film and apparatus for forming the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63097117A JPH01268859A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 透明導電膜の形成方法および形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01268859A true JPH01268859A (ja) | 1989-10-26 |
Family
ID=14183629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63097117A Pending JPH01268859A (ja) | 1988-04-20 | 1988-04-20 | 透明導電膜の形成方法および形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4975168A (ja) |
| JP (1) | JPH01268859A (ja) |
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