JPH06184742A - スパッタリング方法及び装置 - Google Patents

スパッタリング方法及び装置

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JPH06184742A
JPH06184742A JP35712492A JP35712492A JPH06184742A JP H06184742 A JPH06184742 A JP H06184742A JP 35712492 A JP35712492 A JP 35712492A JP 35712492 A JP35712492 A JP 35712492A JP H06184742 A JPH06184742 A JP H06184742A
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俊彦 宮嶋
Masaichi Otaka
政一 尾高
Yoshihiro Iida
善弘 飯田
Hideaki Watanabe
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低比抵抗率なインジウム−スズの酸化膜をガ
ラス基板に低温で成膜し、パーティクルの発生を防いで
安定したグロー放電を起すことにより信頼性の高い成膜
を行う。 【構成】 高周波電圧を水冷されたターゲット2に真空
チャンバー1の内部で印加すると共にマグネトロン放電
を適用することにより、プラズマによるガラス基板の上
昇温度を80℃以下に抑えて比抵抗率3×10-4Ω・c
m以下の酸化膜を成膜し、また、トレー搬送をゴム弾性
層とゴムリングとの摺接摩擦で行って金属粉の発生を防
ぎ、更に、スパッタ室を介して同等な排気量のガス排気
系を真空チャンバーに装備することによりスパッタ室の
ガス圧を一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インジウム−スズの金
属酸化膜(以下、「ITO膜」という。)をガラス基板
に成膜するのに適用されるスパッタリング方法及び装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ITO膜は液晶ディスプレイ用
の透明導電膜としてガラス基板に成膜されている。その
特性としては、低抵抗,高透過率,低温成膜等から高信
頼性のものが要請されている。また、カラー液晶の需要
が高まるのに伴って、有機系の樹脂フィルムをガラス基
板上に形成することが行なわれている。唯、この有機系
樹脂フィルムの損傷を防止することからガラス基板を2
00℃以上で加熱できないため、ITO膜は比抵抗率3
〜4×10-4Ω・cm以下に成膜できない。
【0003】そのITO膜のスパッタリングには、イン
ラインスパッタリング装置が用いられている。このイン
ラインスパッタリング装置は、基板が搭載されるトレー
をガイドレールに沿って移動可能に真空チャンバーの内
部に装備し、そのトレーをターゲットの配置位置に向け
て移動することによりスパッタリングを行うよう構成さ
れている。このトレーを移動するには回転体をチャンバ
ーの内部においてトレーの下部側に配設し、その回転体
の円周面をトレー下部に直接当接させてトレー自体の自
重を利用することにより摺接摩擦で走行するようにされ
ている。然し、これでは回転体とトレーとの摩擦による
金属粉が生ずることによりパーティクルが発生するのを
避けられない。
【0004】また、そのスパッタリング装置においては
放電ガスとしてアルゴンガスを真空チャンバーの内部に
流しつつ排気することが行なわれている。この排気系に
はグライオポンプ等が装備されているが、その排気系は
真空チャンバーのスパッタ室を介してトレーが移動する
始端側或いは終端側のいずれか一方に接続されている。
然し、これでは真空チャンバーのガス流れが始端側また
は終端側のいずれかに向って生ずるため、スパッタリン
グの有効空間において放電ガスの圧力を一定に保てない
ことによりグロー放電を安定よく起すことができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、インライン
スパッタリング方式を適用し、フラズマによるガラス基
板の上昇温度を100℃以下の低温に抑えてITO膜を
3×10-4Ω・cm以下の低比抵抗率に低圧で成膜可能
にするスパッタリング方法を提供することを目的とす
る。
【0006】また、本発明は金属粉によるパーティクル
の発生を防止すると共に、グロー放電を安定よく起せる
よう改良したスパッタリング装置を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
スパッタリング方法においては、ガラス基板,ターゲッ
トが収容される真空チャンバーの内部圧力を5×10-4
pa以下に排気した後、アルゴンガスをターゲットの直
上から導入させて該真空チャンバー内の成膜圧力を0.
07〜0.2paに調整し、その真空チャンバーの内部
で250〜350Gの磁場を水冷されたターゲットにマ
グネットから作用すると共に、高周波電圧をターゲット
電極に印加させてグロー放電するようにされている。
【0008】本発明の請求項2に係るスパッタリング装
置においては、トレーを走行移動する回転体の円周面に
シリコンゴム等のゴムリングを嵌着すると共に、このゴ
ムリングと摺接摩擦するシリコンゴム等のゴム弾性層を
トレーの移動方向全長に亘る下部面に取り付けることに
より構成されている。
【0009】本発明の請求項3に係るスパッタリング装
置においては、スパッタ室を介してトレーが移動する真
空チャンバーの始端,終端側に、同等な排気量のガス排
気系を装備することにより構成されている。
【0010】
【作用】本発明の請求項1に係るスパッタリング方法で
は、インラインスパッタリング方式で高周波電源とマグ
ネトロンスパッタリングとを併用し、プラズマによるガ
ラス基板の上昇温度を80℃以下に抑えることにより、
2×10-4Ω・cm以下の低比抵抗率なITO膜を有機
系樹脂フィルムの形成されたガラス基板に対しても成膜
することができる。
【0011】本発明の請求項2に係るスパッタリング装
置では、回転体のゴムリングとトレー下部のゴム弾性層
とによる摺接摩擦でトレーを走行移動するため、金属粉
によるパーティクルの発生を防止することができる。
【0012】本発明の請求項3に係るスパッタリング装
置では、真空チャンバーの両端側より同等な排気量のガ
ス排気系でチャンバー内の放電ガスを排気することか
ら、スパッタ有効空間のガス圧を一定に保ててグロー放
電を安定よく起こせるようになる。
【0013】
【実施例】以下、添付図面を参照して説明すれば、図1
はインラインスパッタリング装置の内部構造を概略的に
真空チャンバーの断面で示すものであり、符号1は真空
チャンバー、2はターゲット、3はガラス基板Gが搭載
されるトレーを示す。
【0014】真空チャンバー1は、チャンバー内に導入
されるガスの放出が少なくて切削加工が容易なアルミ材
で形成されている。ターゲット2としては、インジウム
−スズの酸化物で純度4〜5N(ナイン)の高燒結密度
材が装備されている。このターゲット2は真空チャンバ
ー1のスパッタ室内に配置され、その真空チャンバー1
の内部にはガラス基板Gの板面をターゲット2に向けて
ガラス基板Gをトレー3で搬送する基板搬送系も配設さ
れている。また、ターゲット2の配置位置直上に相対さ
せて、アルゴンガスを放電ガスとして真空チャンバー1
の内部に導入するがス導入口4が設けられている。
【0015】ターゲット2には、冷却水の循環系5を近
接配置することにより水冷が常時施されている。また、
ターゲット2には高周波電源6をターゲット電極に接続
することにより13.56MHz の高周波電圧が印加さ
れるようになっている。ターゲット2の近傍にはN,S
極を交互にターゲット2に向けて配列させることによ
り、250〜350Gの磁場をターゲット2に作用する
複数個のマグネット7a,7b…が配置されている。そ
のマグネット7a,7b…の装備位置を含めて、ターゲ
ット2の配置周辺には絶縁用碍子1aを取り付けること
によりチャンバー1をターゲット2から絶縁することが
行なわれている。
【0016】図2は基板の搬送系を概略的に示すもので
あり、トレー3はガラス基板の搭載面を横方向に向けて
トレーホルダー30に縦に取り付けられている。そのト
レーホルダー30は、真空チャンバー1の内部に配設さ
れた上下のガイドレール31,32に沿って移動するよ
う装備されている。また、トレーホルダー30にはトレ
ー3のふらつきを防止するべく、各ガイドレール31,
32を上下から挟持するロールベアリング33a,33
b、34a,34bが備え付けられている。このトレー
ホルダー30はプーリー35を介して連繋される駆動モ
ータ(図示せず)を駆動源とし、トレーホルダー30の
下部側に装備された回転体36との摺接摩擦で走行移動
するよう装備されている。
【0017】回転体36は、磁気シール等で気密に軸受
けすることにより真空チャンバー1の内部に挿通配置さ
れた回転シャフト37の軸端に取り付けられている。こ
の回転体36は円周面をトレーホルダー30の下部側に
設けられた張出しフランジ部30aと当接することによ
り、トレーホルダー30を図2の手前乃至は奥方向に向
って往復動させるよう可逆回動可能に装備されている。
その回転体36の円周面にはシリコンゴム等のゴムリン
グ36aが嵌着固定され、また、この回転体36のゴム
リング36aが当接する張出しフランジ部30aにはシ
リコンゴム等のゴム弾性層30bがトレー3の移動方向
全長に亘って取り付けられている。
【0018】図3は真空チャンバー1並びにガス供給
系,ガス排気系を示すものであり、真空チャンバー1の
内部は仕込室10,スパッタ室11,バッファ室12と
に区画されている。そのうち、仕込室10とスパッタ室
11とはスパッタ室11を開閉するゲートバルブ13で
仕切られている。スパッタ室11には上述したガス導入
口4を介してアルゴンガスを内部に供給するガス供給系
40が接続され、このガス供給系40には真空チャンバ
ー1の内部圧力を監視することによりガス圧をフィード
バック制御する自動流量弁制御機能型のリークバルブ4
1が組み付けられている。
【0019】そのガス供給系40の他に、真空チャンバ
ー1にはガス排気系8a,8bが真空チャンバー1のス
パッタ室11を介し、トレー3が移動する始端,終端側
の仕込み室10,バッファ室12に夫々接続されてい
る。このガス排気系8a,8bはコントロールゲートバ
ルブ80,80を介してクライオポンプ等の排気ポンプ
81,81を装備することにより同等の排気量を有する
ものでなり、その対象な各ガス排気系8a,8bによる
ガス圧の均一化で、スパッタ室11は純粋なアルゴンガ
スのイオンが衝突するようガス圧が常時一定に保たれて
いる。また、この各排気系8a,8bと共に、上述した
と同様に同等な排気量のアングルバルブ82,82を介
して別のガス排気系8c,8dが並列的に装備されてい
る。その各ガス排気系8a,8b、8c,8dは共通の
ロータリーポンプ83に接続することにより、アルゴン
ガスがガス導入口4から供給されるスパッタ室11を均
一なガス圧に保つ全排気系が構成されている。
【0020】このスパッタリング装置においては、ター
ゲット2としてインジウム−スズ酸化物(In23
SnO2 )を装備し、ガラス基板をトレー3に搭載させ
て仕込み室10からスパッタ室11にトレーホルダー3
0による搬送系で移動することによりITO膜をガラス
基板に成膜することが行なわれる。その成膜にあたって
は、まず、真空チャンバー1の内部圧力を5×10-4
a以下にまで排気する。これと共に、真空チャンバー1
の内部にはキャリアガスとしてアルゴンガスをターゲッ
ト2直上のガス導入口4から送り込むことによりガス圧
を0.07〜0.2Paに調整する。
【0021】ガラス基板を真空チャンバー1のスパッタ
室11に送り込む際、ターゲット2には予め冷却水の循
環系5で水冷処理され、また、250〜350Gの磁場
がマグネット7a,7b…から作用されている。この雰
囲気下にガラス基板を送り込むと共に、13.56MH
Z の高周波電圧をターゲット電極に印加するとグロー放
電が起き、ターゲット面におけるスパッタリング,ター
ゲット2から放出された放電空間の飛行,ガラス基板に
対するスパッタ粒子の入射と凝縮を経てITO膜がガラ
ス基板に形成される。その高周波電圧を金属のターゲッ
ト2に印加するとターゲットが帯電しないことから電位
の上昇を防げ、また、マグネトロン放電で基板に対する
原子等の衝突を抑えられるので、ITO膜は基板の上昇
温度を80℃以下に抑えて低温基板で形成できる。
【0022】また、このインラインスパッタリング方式
においては真空チャンバー内の成膜圧力を0.07〜
0.2Paに調整することによる低圧,低温で成膜する
ことから、図4で示すように比抵抗率2×10-4Ω・c
m以下のITO膜を有機系樹脂フィルムの形成されたガ
ラス基板にでも成膜するようにできる。但し、その圧力
を0.07Pa以下にするとグロー放電が安定せず、異
常放電が起き易くなるところから好ましくない。
【0023】このスパッタリングにおいて、ガラス基板
をトレー搬送するときには回転体36のゴムリング36
aがトレーホルダー30のゴム弾性層30bと摺接摩擦
することによりトレー3を走行移動するから、パーティ
クルの発生原因となる金属摩擦による金属粉が発生する
こともない。また、同等の排気量を有するガス排気系8
a,8bがスパッタ室11の離れた位置に設置されてス
パッタ室11の圧力が一定に保たれているため、グロー
放電が安定よく起こせて信頼性の高いITO膜の成膜を
行うことができる。
【0024】
【発明の効果】以上の如く、本発明に係るスパッタリン
グ方法及び装置に依れば、低比抵抗率のITO膜を低温
で成膜でき、また、パーティクルの発生も伴わないで安
定したグロー放電を起こせることからも高信頼性のIT
O膜を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスパッタリング装置の真空チャン
バーを概略的に示す説明図である。
【図2】本発明に係るスパッタリング装置の基板トレー
搬送系を概略的に示す説明図である。
【図3】本発明に係るスパッタリング装置のガス供給,
排気系を概略的に示す説明図である。
【図4】本発明に係るスパッタリング方法で成膜される
ITO膜の比抵抗率と成膜圧力との関係を示すグラフで
ある。
【符号の説明】
G ガラス基板 1 真空チャンバー 11 スパッタ室 2 ターゲット 3 トレー 30 トレーホルダー 30a トレー下部面 30b ゴム弾性層 31,32 ガイドレール 36 回転体 36a ゴムリング 4 ガス導入口 5 ターゲット水冷用冷却水の循環
系 6 高周波電源 7a,7b… マグネット 8a,8b ガス排気系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 英昭 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インジウム−スズの金属酸化膜をガラス
    基板に成膜するのに適用されるスパッタリング方法であ
    って、ガラス基板,ターゲットが収容される真空チャン
    バーの内部圧力を5×10-4pa以下に排気した後、ア
    ルゴンガスをターゲットの直上から導入させて該真空チ
    ャンバー内の成膜圧力を0.07〜0.2paに調整
    し、その真空チャンバーの内部で250〜350Gの磁
    場を水冷されたターゲットにマグネットから作用すると
    共に、高周波電圧をターゲット電極に印加させてグロー
    放電するようにしたことを特徴とするスパッタリング方
    法。
  2. 【請求項2】基板が搭載されるトレーを真空チャンバー
    の内部でガイドレールに沿って移動可能に装備すると共
    に、回転体を該トレーの下部側に配設し、その回転体を
    トレーの下部と摺接摩擦することにより、トレーをター
    ゲットの配置位置に向けて移動するスパッタリング装置
    において、上記回転体の円周面にシリコンゴム等のゴム
    リングを嵌着すると共に、このゴムリングと摺接摩擦す
    るシリコンゴム等のゴム弾性層をトレーの移動方向全長
    に亘る下部面に取り付けたことを特徴とするスパッタリ
    ング装置。
  3. 【請求項3】 スパッタ室を介してトレーが移動する真
    空チャンバーの始端,終端側に、同等な排気量のガス排
    気系を装備したことを特徴とする請求項2にスパッタリ
    ング装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009205733A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Showa Denko Kk 磁気記録媒体の製造装置および製造方法
JP2009205744A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Showa Denko Kk 磁気記録媒体の製造装置および製造方法
JP2010192073A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Showa Denko Kk インライン式成膜装置及び磁気記録媒体の製造方法
CN103938164A (zh) * 2013-01-22 2014-07-23 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Ito薄膜溅射工艺方法及ito薄膜溅射设备
CN110885967A (zh) * 2019-12-06 2020-03-17 天津美泰真空技术有限公司 一种高阻抗膜及其制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009205733A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Showa Denko Kk 磁気記録媒体の製造装置および製造方法
JP2009205744A (ja) * 2008-02-28 2009-09-10 Showa Denko Kk 磁気記録媒体の製造装置および製造方法
JP2010192073A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Showa Denko Kk インライン式成膜装置及び磁気記録媒体の製造方法
CN103938164A (zh) * 2013-01-22 2014-07-23 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Ito薄膜溅射工艺方法及ito薄膜溅射设备
WO2014114161A1 (zh) * 2013-01-22 2014-07-31 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Ito薄膜溅射工艺方法及ito薄膜溅射设备
TWI496915B (zh) * 2013-01-22 2015-08-21 Beijing Nmc Co Ltd Indium tin oxide thin film sputtering method and indium tin oxide thin film sputtering equipment
CN103938164B (zh) * 2013-01-22 2016-08-31 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 Ito薄膜溅射工艺方法及ito薄膜溅射设备
CN110885967A (zh) * 2019-12-06 2020-03-17 天津美泰真空技术有限公司 一种高阻抗膜及其制备方法

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