JPH09316632A - 透明材料からなる支持体の上に光学的に透明でかつ導電性の層を付着させるための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明材料からなる支持体の上に光学的に透明
でかつ導電性の層を被覆するための方法。 【解決手段】 支持体に対して空間的に等距離で１つの
平面内に配置され、交流で運転される２つのスパッタリ
ング陰極のためのターゲット材料として、金属性のドー
ピングされた亜鉛を使用し、かつプロセスガスのための
入口が設けられており、プロセスガス含量および電気出
力密度は、２つのターゲットのスパッタリングが、金属
性のモードおよび酸化物のモードで行われるように調節
されている。 【効果】 高い析出率で、安価に製造可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ターゲット材料と
して亜鉛またはドーピングされた亜鉛合金を使用して高
真空室中で陰極スパッタリングを用いて、透明材料から
なる支持体の上に光学的に透明でかつ導電性の層、いわ
ゆるｌｏｗ−ｅ（low-emissivity）層を付着させるため
の方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】２つのターゲット電極が排気可能な被覆
室中に配置されている、電気的に絶縁された材料で支持
体を被覆するための装置は公知であり（英国特許出願公
開第Ａ−１１７２１０６号明細書）、この場合、被覆室
の中にプロセスガスが導入可能であり、かつそれぞれ交
流変圧器の二次コイルを有する電極が、交流で給電され
ており、この場合、ターゲット電極は、２つとも、被覆
室中で並んで存在しかつ支持体に対して等距離で配置さ
れている。

【０００３】更に、排気可能な被覆室中に配置された２
つのマグネトロン電極に接続されており、そのターゲッ
トがスパッタリングされている交流源からなる電気的に
絶縁されている材料を用いる支持体の反応性の被覆のた
めの装置は公知であり（欧州特許第０５０２２４２Ａ２
号明細書）、この場合、安定性な工程および固着した絶
縁層の達成のために、交流源の２つのアースされていな
い出口が、それぞれ１つの陰極と接続されており、被覆
室中の２つの陰極は、互いに並んで位置して、プラズマ
室中に備えられており、互いに向かい合っている支持体
に対して、それぞれ空間的に等距離で、かつそれぞれプ
ロセスガスのための固有の分配管を有しており、この場
合、２つの分配管への反応性ガス流の分配は調節器によ
って電導度調節弁を介して制御されている。

【０００４】最終的に、陰極スパッタリングを用いる透
明な支持体の被覆によって、可視スペクトル領域での高
い透過挙動および熱放射のための高い反射挙動を有する
円板の製造のための方法は公知であり（ドイツ連邦共和
国特許第４２１１３６３Ａ１号明細書）、この場合、約
４００Åの厚さを有するＺｎＯからなる第一層、約９０
Åの厚さを有するＡｇからなる第二層、金属性または亜
酸化物（化学量論的不足分）の層として、約１５Åの厚
さを有する金属ＴｉまたはＮｉＣｒの１つから形成され
ている第三層、約３２０Åの厚さを有するＺｎＯからな
る第四層および約７０Åの厚さを有するＴｉＯ₂からな
る第五層からなっている。

【０００５】しかしながら、前記の公知のｌｏｗ−ｅ層
は、製造の場合に相対的に高価であるばかりでなく、就
中、その柔軟性もしくは感受性の結果、全ての目的に適
しているというのではないので、全ての目的に使用する
ことはできない。前記の層塊状物中に備えられている酸
化亜鉛層は、その他の点では、純粋な保護層として、酸
化物のモードおよび直流スパッタリング工程で、特に低
い析出率の欠点を伴って付着させられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明に
は、特に安価に製造可能である極めて非感受性のｌｏｗ
−ｅ層をガラス円板の上に付着させることができる方法
を記載するという課題が課されており、この場合、この
方法は、高い析出率および支障のない運転を可能にする
ことになる。前記の層は、３μｍ〜５０μｍの間の熱放
射の範囲内で、特に高い光透過率および高い反射率を有
していなければならない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
れば、支持体に対して空間的に等距離で１つの平面内に
配置され、交流で運転される２つのスパッタリング陰極
のためのターゲット材料として金属性のドーピングされ
た亜鉛が使用され、かつプロセスガス、有利にアルゴン
および酸素のための入口が設けられており、この場合、
プロセスガス含量および電気出力密度は、２つのターゲ
ットのスパッタリングが、金属性のモードおよび酸化物
のモードで行われるように調節されていることによって
解決される。他の特徴および詳細は、従属請求項中に記
載されており、かつ特徴付けられている。

【０００８】ＺｎＯは、これまで、酸化物のモードでの
みスパッタリングすることができた。一定の出力の場
合、酸化物のモードでの陰極のスパッタリング率は、金
属性のモードの場合よりも本質的に低い（約５〜１０
倍）。純粋な酸化物モードでのスパッタリング工程の１
つの別の欠点は、絶縁層を通るスパッタリング管中での
陰極表面の時間とともに増大する被膜（漬酸）であり、
このことは、工程の不安定、例えばアーク放電およびス
パッタリング率の低下をまねいてしまう。スパッタリン
グ管の被覆は、陰極出力の増大とともに著しいものにな
り、その結果、陰極出力の増大による率の増大は、実際
には不可能である。前記の欠点の理由から、酸化物のモ
ードでのスパッタリングによるオキシド−ｌｏｗ−ｅガ
ラスの製造は、不経済であり、かつまた実施されていな
い。

【０００９】本発明からは、極めて多種多様な実施態様
が可能であり；こうした実施態様の１つは、２つの陰極
スパッタリング装置を断面図で示している添付された図
面により略図的に記載されている。

【００１０】図面中には、支持体１が記載されており、
この支持体には、酸化亜鉛からなる薄層２が付着させら
れることになっている。前記支持体１は、スパッタリン
グされることになるターゲット３、３ａと向かい合って
いる。それぞれのターゲット３、３ａは、陰極本体１
１、１１ａと接続されており、この陰極本体は、マグネ
ットヨーク１１ｂ、１１ｃを収容しており、このマグネ
ットヨークは、それぞれ３個のマグネット１９、１９
ａ、１９ｂもしくは１９ｃ、１９ｄ、１９ｅを有してい
る。

【００１１】６個のマグネットの極のターゲット３、３
ａに向けられた極性は、交互に入れ替わり、その結果、
それぞれ、２つの外側のマグネット１９、１９ｂもしく
は１９ｃ、１９ｅのＳ極は、それぞれ内側に位置するマ
グネット１９ａもしくは１９ｄのＮ極とともに、ほぼ円
弧状の磁場をターゲット３、３ａを通過して生じる。前
記の磁場は、ターゲットの前でプラズマを濃厚にし、そ
の結果、それぞれ、磁場がその円弧の最大値を有する場
所で、該プラズマの最大密度を有している。プラズマ中
のイオンは、電源１０によって供給されている交流電圧
に基づいて形成されている電場によって加速される。

【００１２】前記の交流電源１０は、２つの接続部１
２、１３を有しており、この接続部は、二次変圧コイル
２５の端部によって形成されており、かつ２つの陰極５
点５ａに接続されている。二次変圧コイルの２つの導線
８、９は、２つのターゲット３、３ａと接続されてい
る。

【００１３】更に、ターゲット３は、アースの方に向か
って接続された電圧実効値検出装置と接続されており、
この電圧実効値検出装置は、更に調節弁１８と接続され
ており、この調節弁は、真空室１５、１５ａの分配導管
２４の中への容器２２中に存在する反応性ガスの供給を
制御している。

【００１４】被覆室１５、１５ａには、環状または枠状
の遮断薄板もしくはブラインド４が備えられている。ブ
ラインド４の下方縁部は、冷却管７に包囲されており、
この冷却管には、冷却剤が貫流しており、かつブライン
ド４の過熱を阻止している。

【００１５】交流電源１０の周波数は、スパッタリング
工程の間に、イオンが交流電界になお追随していること
ができるように調節されており、これは、約１ｋＨｚ〜
１００ｋＨｚの周波数の場合のことである。調節された
放電電圧は、電圧実効値検出装置を用いて、直流として
調節器に供給され、この調節器は、更に反応性ガスの供
給のためのマグネット弁１８を、詳細には、測定された
電圧が特定の反応性ガス量に相応するような程度に制御
する。このプロセスガスのアルゴンは、容器２３中に存
在し、かつ弁２８を介して分配導管２４の中に流入する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法を実施するための陰極スパッ
タリング装置を示す略図。

【符号の説明】

１ 支持体、 ２ 導電性の層、 ３、３ａ ターゲッ
ト、 ４ ブラインド、 ５、５ａ スパッタリング陰
極、 ７ 冷却管、 ８、９ 導線、 １０電源、 １
１、１１ａ 陰極本体、 １１ｂ、１１ｃ マグネット
ヨーク、 １２、１３ 接続部、 １５、１５ａ 高真
空室、 １８ マグネット弁、 １９、１９ａ、１９、
１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ マグネット、 ２２、２３
容器、２４ 分配管、 ２５ 二次変圧コイル、 ２８
弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターゲット材料としての亜鉛またはドー
   ピングされた亜鉛を使用しながら、支持体（１）に対し
   て空間的に等距離で１つの平面内に配置され、交流で運
   転される２つのスパッタリング陰極（５、５ａ）と、２
   つのプロセスガス、１つの不活性ガスおよび１つの反応
   性ガスのための入口管（２４）とを有する高真空室（１
   ５、１５ａ）中で陰極スパッタリングを用いて透明材料
   からなる支持体（１）の上に、光学的に透明でかつ導電
   性の層（２）、いわゆるｌｏｗ−ｅ層を付着させるため
   の方法において、反応性ガス含量および電気出力密度
   を、２つのターゲット（３、３ａ）のスパッタリングが
   金属性のモードまたは金属性のモードと酸化物のモード
   との間の範囲内で生じるように定めることを特徴とす
   る、透明材料からなる支持体の上へ光学的に透明でかつ
   導電性の層を付着させる方法。
2. 【請求項２】 プロセスガスが酸素およびアルゴンであ
   る、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 処理室（１５、１５ａ）の中へプロセス
   ガスの侵入を、多数のガスノズルを有する分配管（２
   ４）を用いて、２つのターゲット（３、３ａ）と支持体
   （１）との間の帯域の上に均一に分布するように生じさ
   せる、請求項１または２に記載の方法。