JPH02254154A - 透明導電膜の形成方法および形成装置 - Google Patents

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。

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。

〔従来の技術〕

例えば液晶表示素子用ガラス基板等に形成されるＩ　Ｔ
　Ｏ等の透明導電膜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は、スパッタ条件を一定とするた
めにスパッタ室に■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ターゲッ
ト材への供給電流を一定に保ってスパッタリングを行な
い、上記基板面に透明導電膜を堆積させる方法で行なわ
れている。

また、」−記スバ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、上記透明基板をス
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、上記透明基板を順次スパッタ室内に送り込み
なから連続的にスパッタリングを行なうインライン式の
ものとかあり、インライン式の装置によれば、多数枚の
基板に効率よく透明導電膜を形成することができる点で
優れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記インライン式の装置によって多数の
基板に連続的に透明導電膜を形成する場合、従来は、ス
パッタ電流を一定に保ち、かつ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、処理枚数を重ねるのにしたかって基板面に形
成される透明導電膜の膜厚が薄くなってしまい、そのた
めに、透明導電膜の光学特性が基板ごとに異なってしま
うという問題をもっていた。

第７図は、インライン式の装置により、ターゲツト材へ
の供給電流を一定に保ち、かつ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
、多数の基板に連続的にＩＴＯからなる透明導電膜（以
下、ＩＴＯ膜という）を形成し、これらの各基板面に形
成されたＩＴＯ膜の膜厚を調べた結果を示したもので、
基板面に形成されたＩＴＯ膜の膜厚は、図示のように、
累積放電時間か長くなるのにともなって薄くなって行く
。

また第８図は、上記ＩＴＯ膜の光学特性を、１９７０人
、　１．６３０人、　１２８０人の３種類の膜厚のもの
について調べた結果を示したもので、ＩＴＯ膜を透過す
る各波長光の透過率は、ＩＴＯ膜の膜厚によって図示の
ように異なるから、」−記のように基板面に形成される
ＩＴＯ膜の膜厚か変化すると、ＩＴＯ膜の光学特性が基
板ごとに異なってしまう。

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、全ての基板に均一な
膜厚に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
するだ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、前記基板面に形成さ
れた透明導電膜の膜厚を光学的に測定し、この透明導電
膜の膜厚の変化に応じてスパッタ電流を制御することを
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、内部にターゲ
ツト材を配置したスパッタ室と、このスパッタ室内に設
けられて透明導電膜を形成する基板を搬送する基板搬送
装置と、前記基板面に形成された透明導電膜に光を投射
する投光器と、前記透明導電膜を透過した光もしく前記
透明導電膜面で反射された光の分光分布を１１１す定す
る分光器と、この分光器により測定された分光分布の極
小値または極大値を示す波長光に基づいて前記基板面に
形成された透明導電膜の膜厚を判定しこの膜厚に応じて
前記ターゲツト材への供給電流を制御する制御装置とを
備えたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

ずなイ）も、本発明の透明導電膜の形成方法は、基板面
に形成された透明導電膜の膜厚の変化に応じてターゲッ
ト材に供給する電流を制御することにより、透明導電膜
の膜厚が目標とする膜厚になるようにスパッタ電流を変
化させてやるように［７たちのであり、この方法によれ
ば、全ての基板に均一な膜厚に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、基板面に形成
された透明導電膜に投光器から光を投射し、前記透明導
電膜を透過した光もしく前記透明導電膜面で反射された
光の分光分布を分光器によ′り測定することにより、Ａ
１１ｌ定された分光分布の極小値または極大値を示す波
長に基づいて前記基板面に形成された透明導電膜の膜厚
を判定するとともに、この膜厚に応じてターゲツト材へ
の供給電流を制御する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
することかできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照し”で説明する。

第１図は透明導電膜形成装置を示している。この装置は
インライン式のもので、図中１は気密構造の耐圧容器で
ある。この容器］内は、基板装入室１ａとスパッタ室１
ｂとｈ（板取出し室］Ｃとに区画され、装入室１ａの基
板装入口と、各室１８１ｂ、ｌｃの境界部と、取出し室
］Ｃの基板取出し口には、それぞれ気密構造のドアバル
ブ２ａ２ｂ、２Ｃ，２ｄが設けられている。また各室ｌ
ａ、ｌｂ、ｌｃ内にはそれぞれ基板搬送装置３ａ、３ｂ
、３ｃか設けられている。４は上記各室１ａ、ｌｂ、１
．ｃ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、浦拡散ポン
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とを備えている。また、上記装入室１ａと取出し室１
ｃ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か接続されており、スパッタ室１ｂ
には、この蚕内に■族元素のガス例えばアルゴンガスＡ
「を供給するアルゴンガス供給管９と、酸素ガス０２を
供給する酸素ガス供給管１０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Ａｒ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か設けられており、この酸素ガス
供給管１０からスパッタ室１−ｂ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、］３は上記スパッタ室１　ｂ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１１）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Ｍ分Ｈｊ器であり、
この質量分析器］４としてはｒｌ販の四重極質量分析管
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］３によりスパッタ室１ｂから取
込んた雰囲気ガスか質量分析管１５に導入されると、こ
のガス中の酸素量に比例したイオン電流が流れ、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、］６は、上記質量分析管１５からの出力（，
３号に７．にづいてスパッタ室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
］４と流量制御バルブ１２とにより、酸素ガス供給管１
０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。

また、第１図において、１．７ａ、１７ｂは装入室コ。

ａ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Ｊｂ内の上部にヒータ１７
　ｂの後方に位置さ〔て設けられたターゲット祠であり
、このターゲラｌ−４４’　１８にはスパッタ電源１つ
からスパッタ放電電流（高周波電流あるいは直流電流）
が供給されるようになっている。

さらに、」二記スパッタ室１ｂの後部（取出室］Ｃ側）
の上下面には、前記ターゲット月１８の配置位置から基
板搬送方向に適当距離をとった位置に、耐圧ガラスから
なる透明窓２０．２１が形成されている。そして、この
スパッタ室１ｂの外部には、上記透明窓２０．２１にそ
れぞれ対向させて、投光器２２と分光器２３が配置され
ている。

−４−２投光器２２は、スパッタ室１ｂ内を搬送装置３
ｂにより搬送されながら透明導電膜２６を形成された透
明基板２５面の前記透明導電膜２６にビｌ、状の光ａを
投射するもので、この投光器２２は、ハロゲンランプま
たはキセノンランプ等の高輝度ランプを光源として高輝
度光をＨ１射する。また、−Ｊｍ記分光器２３は、投光
器２２から透明導電膜２６に投射されてこの透明導電膜
２６および透明基板２５を透過した光を受光し２、この
光の分光分布を測定するもので、この分光器２３の出力
は制御装置２４に送らイするようになっている。この制
御装置２４は、上記分光器２３により１４１す定された
分光分布の極小値または極大値の波長に基づいて前記基
板２５面に形成された透明導電膜２６の膜厚を判定し、
この判定ｌ、た膜厚に応じて前記ターゲット４．（’　
］　８への供給電流を制御するもので、スパッタ電源］
９は、上記制御装置ｉ￥２４によってターゲツト材１８
・＼の供給電流を制御されるようにな−っている。

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、ＩＴＯからなる透明導電膜（以下、Ｉ
ＴＯ膜という）２６を形成する場合について説明すると
、この場合は、Ｉ　Ｔ　Ｏ膜２６の形成処理に先立って
スパッタ室１ｂ内にＩＴＯからなるターゲツト材月１８
をセツトシ、この後金てのドアバルブ２を閉して各室１
ａ、ｌｂ。

］Ｃ内の空気を排気装置４により排気して各室］、ａ、
ｌｂ、ｌｃ内を高真空状態とする。次に、まず装入室１
ａ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１
ａ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上に透明基板（例えば液晶表示素子用の
ガラス基板）２５をセットする。なお、この装入室１ａ
内への基板２５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２
ａ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、装置　２ 入室１ａ内を高真空状態にする間、基板２５はヒータ１
７ａ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（−５ｘ　１０　’Ｔｏｒｒ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２
ｂを開いて、装入室１ａ内の基板２５をスパッタ室１ｂ
内の基板搬送装置３ｂ上に送り込み、この後」二記ドア
ノ・ルブ２ｂを閉しる。このドアバルブ２ｂが閉じると
、装入室１ａに次の基板２５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２５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］０からスパッタ室１ｂ内にアルゴン
ガスＡｒと酸素ガス０２が供給され、このスパッタ室ｌ
ｂ内かアルゴンガスＡｒと酸素ガス０゜の混合ガスであ
るスバ・ツ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ｌｂ内の雰囲気ガスを排気装置４て継続
的に排気することによって、全圧が１１ηＴ　ｏｒｒ〜
２０ｍＴｏｒｒになるように制御される。

なお、この間、基板２５はヒータ１７ｂによって加熱さ
れている。そ【７て雰囲気ガス圧が安定すると、基板搬
送装置３ｂが基板２５を一定速度で搬送し、同時にスパ
ッタ電源］９からターゲツト材１８に高周波電流あるい
は直流電流が供給されて、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、當時サ
ンプリング管１Ｂに取込まれており、このザンプリング
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］４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分圧に応じた信
号を演算制御装置１６に送る。そして、演算制御装置１
６は、質量分析管１５からの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
の測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２５面に形成するＩＴＯ膜２６の１
１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を制御しで、
酸素カス供給管１（−〕力日日）の酸素ガス供給量を、
スパッタ室］ｂ内の雰囲気ガスの酸素分圧か常に一定（
設定酸素分圧値と同し値）になるように制御する。なお
、アルコンカス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によって一定流星に制御されて
いる。また、この酸素分圧の制御は、スパッタ室ｌｂ内
の雰囲気ガス圧か上記圧力で安定した後に開始する。

そ［７て、ターゲット材１８への電流供給によりスパッ
タ放電を起させると、ターゲット月１８からスパッタさ
れた■ＴＯが、ターゲツト材１８の下を一定速度で通過
する基板２５の表面に順次連続して堆積して行き、この
基板２５而に一定膜厚のＩ　Ｔ”　Ｏ膜２６か形成され
る。また、基板２５かターゲラｌ−＋Ａ］−８の下を通
過し終わると、スパッタ放電が停＋Ｌされるとともにア
ルゴンガスＡ　ｒ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１ｃとの間のドアバ
ルブ２ｃを開いて、スパッタ室１ｂ内のＩ　ＴＯ膜形成
基板２０を取出し室］Ｃ内の基板搬送装置３Ｃ上に送り
込ｈ１　ドアバルブ２Ｃを閉じる。・一方、装入室］ａ
内の基板２０は、装入室１ａとスパッタ室１−ｂとの間
のドアバルブ２ｂを開いてスパッタ室］ｂ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か閉じると、スパッタ室１ｂは」−２と同様なＩ
ＴＯ膜形成処理を行ない、また取出し室ＩＣに送られた
ＩＴＯ膜形成基板２０は、取出し室ＩＣ内に窒素ガス倶
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、取出しロドアパルブ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ＩＣ
は再び高真空状態とされる。

一方、投光器２２は、スパッタ室ｌｂ内においてＩＴＯ
膜２６を形成された基板２５か投光器２２と分光器２３
との間にきたときに、この基板２５面のＩＴＯ膜２６に
光を投射する。この投光器２２から投射させた光は、Ｉ
ＴＯ膜２６および］６ 基板２５を透過して分光器２３に受光され、透過光の分
光分布が測定される。この分光器２３の出力は制御装置
２４に送られる。そして、制御装置２４は、上記分光器
２３により測定された分光分布から、この制御装置２４
にあらかじめインプットされている基板２５および透明
窓２０．２１の影響をキャンセルしてＩＴＯ膜２６のみ
の分光分布を演算する。次に、制御装置２４は、演算に
より得られた分光分布のうち、透過率が極大または極小
となる波長を用いて、制御装置２４にあらかじめ・ｒン
ブットされているｊＥ＋厚と波長との関係式（後述する
）から基板２５面のＩＴＯＩ漠２６の膜厚ｄを判定する
。そして制御装置２４は、上記判定した膜厚ｄに応じた
信号をスパッタ電源１９にフィードバックし、ＩＴＯ膜
２６の目標膜厚をｄｏ、今までの放電電流を１゜と【ま
たときに、次の放電電流１かＩ＝Ｊｏ　−ｄｏ　／ｄと
なるように、スパッタ電源１９からターゲツト材１８へ
の供給電流を制御する。したがって、次にスパッタ室］
ｂ内に搬入される基板２５へのＩＴＯ膜２６の形成は、
その前の基板２５に形成されたＩＴＯ膜２６の膜厚に応
じて制御された放電電流■によって行なわれる。

しかして、上記透明導電膜の形成方法では、基板２５面
に形成されたＩＴＯ膜２６の膜厚の変化に応じてターゲ
ツト材１８に供給する電流をＩ＋制御することにより、
次の基板２５に形成される１”ｌ”０膜２６の膜厚ｄか
目標膜厚になるように次の放電電流を変化させてやるよ
うにしたものであり、この方法によれば、累積数７ｂ時
間が長くなるのにともなって、基板２５に形成されるＩ
ＴＯ膜２６の膜厚が薄くなるのを防いで、全ての基板２
５に均一な膜厚にＩＴＯ膜２６を形成することかできる
。

ここで、前記制御装置２４にあらかじめインブッ）−し
ておく膜厚と波長との関係式について説明する。

透明基板２５面に形成されたＩＴＯ膜２６の透過分光特
性は、一般に次式で与えられる。

λ Ｔ：透過率 ｎＩ；ＩＴＯ膜２６の屈折率 ｎ、；透明基板２５の屈折率 λ；波長 ｄ、ＩＴｏ膜２６の膜厚 そして、（１）式において、ｎ、およびｎＩの波長依存
性を無視すると、Ｔが極大もしくは極小となるような膜
厚ｄと波長λとの関係は次式で与えられる。

ｄ＝　　　　　λ　　　　　　　　　　　・・・（２）
ｎｔ （ａ−Ｑ、１．２・・・） この（２）式より、膜厚ｄと波長λとの関係は直線関係
にある。

コ−９ 第２図は、極小値を与える波長と段差法により求めた膜
厚との相関図である。

したかって、制御装置２４には上記（２）式の関係式か
インプットされており、基板２５面に形成されたＩＴＯ
膜２６の膜厚の変化に応じて、次の基板２５に形成され
るＩＴＯ膜２６の膜厚ｄか目標膜厚になるように次の放
電電流を制御する。

また、上記透明導電膜の形成方法では、スパッタ室Ｊｂ
内を流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ｌｂ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２５面に
堆積するＩＴＯ膜２６の抵抗率を一定にして、全ての基
板２５に均一な抵抗値のＩＴＯ膜２６を形成することが
できる。

ずなイつち、基板面にスパッタリング法によって透明導
電膜を形成する場合、ターゲット祠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ぎく影響される
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１７、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。これは、
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ためである。

そこで、上記透明導電膜の形成方法では、スパッタ室］
ｂ内に充満される雰囲気ガスの酸素分圧をΔＩｌｌ定し
、測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ｌｂ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１．　ｂ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２５面に堆積
するＩＴＯ膜２６の抵抗率も一定になるから、全ての基
板２５に均一な抵抗値のＩＴＯ膜２６を形成することが
できる。

第３図は、上記のようにスパッタ室］ｂ内の雰囲気ガス
の酸素分圧を常に一定に保って基板２５而にＩＴＯ膜２
６を形成した場合の、酸素分圧と形成されたＩＴＯ膜２
６の抵抗率との関係を示したもので、酸素分圧が一定で
あれば、ＩＴＯ膜２６の抵抗率も一定になる。なお第３
図は、成膜温度１６０℃、雰囲気ガス圧３ｍＴｏｒｒ、
、放電電流４．２人に選んで、膜厚１８００人のＩＴＯ
膜を成膜した場合の例を示している。

このように、上記透明導電膜の形成方法によれば、基板
２５面に形成されたＩＴＯ膜２６の膜厚の変化に応じて
ターゲラｌ−ｊＡ］、　８に供給する電流を制御するこ
とにより、ＴＴＯ膜２６の膜厚が目標とする膜厚になる
ように放電電流を変化させてやるようにしているから、
全ての基板２５に均一な膜厚にＩＴＯ膜２６を形成する
ことができるし、またスパッタ室ｌｂ内の酸素分圧を常
に一疋に保ってスパッタリングを行なうことにより、全
ての基板２５に均一な抵抗値のＩＴＯ膜２６を形成する
ことができる。

第４図〜第６図は、上記方法で基板２５而にＩＴＯ膜２
６を形成した場合の、累積放電時間に対するＩＴＯ膜２
６の膜厚および透過率と抵抗率の変化を調べた結果を示
したもので、ＩＴＯ膜２６の膜厚は第４図のように累積
放電時間に関係なく常に安定しており、したがってＩＴ
Ｏ膜２６の透過率も第５図のように累積放電時間に関係
なく常に安定するし、またＩＴＯ膜２６の抵抗率も第６
図のように累積放電時間に関係なく常に安定［２ている
。

また、上記透明導電膜の形成装置は、基板２５而に形成
されたＩＴＯ膜２６に投光器２２から光を投射し、Ｉ′
ｒＯ膜２６を透過した光の分光分布を分光器２３により
測定して、この分光分布の極小値または極大値の波長に
基づいて基板２５面に形成されたＩＴＯ膜２６の膜厚を
判定するとともに、この膜厚に応じてスパッタ電流を制
御するようにしたものであるから、この装置を使用すれ
ば、上記透明導電膜の形成方法を実施することができる
。

なお、上記実施例では、基板２５にＩＴＯ膜２６を形成
するごとにこのＩＴＯ膜２６の膜厚を測定して次の放電
電流を制御するようにしているが、数枚〜数十枚の基板
２５にＩＴＯ膜２６を形成するのに要する時間でのＩＴ
Ｏ膜堆積レーし・の変化は極く僅かであるから、」二記
放電電流の制御は、数枚または数十枚の基板２５にＩＴ
Ｏ膜２６を形成するごとに行なってもよい。この場合、
ＩＴＯ膜堆積レートの変化は、範７図に示したように、
初期において大きく累積放電時間が長くなるのにともな
って次第に小さくなって行くから、初期に膜厚測定およ
び放電電流制御を頻繁に行ない、以下順次膜厚１（１１
１定および放電電流制御の時間間隔を長くして行くよう
にしてもよい。

さらに、上記実施例では、ＩＴＯ膜２６を透過した光を
用いて膜厚をΔ１り定しているか、この膜厚測定は、Ｉ
ＴＯ膜２膜面６面射する光を検出して行なっＣもよく、
その場合は、分光器２３を投光器２２と並べて配置し、
ＩＴＯ膜２膜面６而射された光の分光分布を分光器２３
により測定して、この分光分布からＩＴＯ膜２６の膜厚
を判定すればよい。

また、上記実施例ではＩＴＯ膜の形成について説明した
が、本発明は、ＩＴＯ膜以外の酸化物系透明導電膜、例
えばＺｎＯ系やＳｎ　０２系等の透明導電膜の形成にも
適用できることはもちろんである。

〔発明の効果〕

本発明の透明導電膜の形成方法によれば、基板面に形成
された透明導電膜の膜厚の変化に応じてターゲツト材に
供給する電流を制御することにより、透明導電膜の膜厚
が［Ｉ標とする膜厚になるようにスパッタ電流を変化さ
せてやるようにしているから、全ての基板に均一な膜厚
に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、基板面に形成さ
れた透明導電膜に投光器から光を投射し、前記透明導電
膜を透過した光もしく前記透明導電膜面で反射された光
の分光分布を分光器によりｆｌｌｌｌ定して、この分光
分布に基づいて前記基板面に形成された透明導電膜の膜
厚を判定するとともに、この膜厚に応じてターゲツト材
への供給電流を制御するようにしたものであるから、こ
の装置を使用すれば、上記透明導電膜の形成方法を実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の一実施例を示したもので、第
１図は透明導電膜形成装置の構成図、第２図はＩＴＯ膜
を透過した光の極少値を与える波長と膜厚との相関図、
第３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ＴＴＯ膜の抵抗率を示す図や＝、！＋−１第
４図は累積放電時間に対するＩＴＯ膜の膜厚の変化を示
す図、第５図は累積放電時間に対するＩＴＯ膜の透過率
の変化を示す図、第６図は累積放電時間にｉＪするＩＴ
Ｏ膜の抵抗率の変化を示す図である。第７図は従来の方
法によりＩＴＯ膜を形成した場合の累積放電時間に対す
るＩＴＯ膜のｊ膜厚の変化を示す図、第８図はＩＴＯ膜
の膜厚による光学特性の差を示す図である。 １・・・耐圧容器、１ａ・・・基板装入室、１　ｂ・・
・スパッタ室、ＩＣ・・基板取出し室、２ａ〜２ｄ・・
・ドアバルブ、３ａ〜３０基板搬送装置、４・・・排気
装置、９・・・アルゴンガス供給管、１０・・・酸素ガ
ス供給管、１３・サンプリング管、１４・・・質量分析
器、１５・・・減圧装置、１６・・・演算制御装置、］
８・・・ターケラト材、１９・・・スパッタ電源、２０
２］・・・透明窓、２２・・・投光器、２３・・・分光
器、２４・・・制御装置、２５・・・基板、２６・・・
ＩＴＯ膜。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 普＄霧 撃縣−昨

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記基板面に形成された透明導電膜の膜厚を光
   学的に測定し、この透明導電膜の膜厚の変化に応じてス
   パッタ電流を制御することを特徴とする透明導電膜の形
   成方法。
2. （２）内部にターゲット材を配置したスパッタ室と、こ
   のスパッタ室内に設けられて透明導電膜を形成する基板
   を搬送する基板搬送装置と、前記基板面に形成された透
   明導電膜に光を投射する投光器と、前記透明導電膜を透
   過した光もしく前記透明導電膜面で反射された光の分光
   分布を測定する分光器と、この分光器により測定された
   分光分布の極小値または極大値を示す波長に基づいて前
   記基板面に形成された透明導電膜の膜厚を判定しこの膜
   厚に応じて前記ターゲット材への供給電流を制御する制
   御装置とを備えたことを特徴とする透明導電膜の形成装
   置。