JPS63202806A - 透明導電膜の製造方法 - 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、インジウム、スズ混晶酸化物透明導電膜（以
下ＩＴＯ薄膜と略称する）に関するものであり、特にＩ
ＴＯ薄膜を大面積に渡り均一な抵抗、透過率および膜厚
で再現性良く作成し得る製造方法を提供するものであシ
、かかる製造方法で作成したＩＴＯ薄膜は、たとえば大
面積の液晶テレビや液晶ディスプレイ、゛電揚発光ディ
スプレイ（ＥＬディスプレイ）等のＯＡ機器ディスプレ
イとして利用し得る透明導電膜の製造方法に関するもの
である。

従来の技術 一般にＩＴＯ薄膜は、電子ビーム蒸着法やスパッタ法に
て製造される。本発明は直流活性スパッタによる製造方
法に関するものであり、この方法では、従来プラズマ中
のインジウムとアルゴンの発光強度比や、インジウムと
酸素の発光強度比をプラズマ分光モニターにて測定し、
それらの比が常に一定になる様に、ターゲットへ供給す
る電源パワーや酸素ガス流量にＰ　Ｉ　Ｄ　（Ｐｒｏｐ
ｏｒｔｉｏｎａｌｉｎｔｅｇｒａｌ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎ
ｔｉａｌ）制御によりフィードバックをかけてコントロ
ールしつつ成膜をしている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、たとえばステンレス製のトレーにガラス基板を
多数装着し、インライン方式のスパッタリング装置でト
レーを連続的にターゲット上を通過させ成膜する際、上
記ＰＩＤ制御による製造方法では、基板の進行方向（前
後方向）ないし、基板の進行方向に対して直角方向（左
右方向）に沿って膜質が異なり、たとえば電気抵抗、光
透過率、膜厚を測定すると、ガラス基板の進行方向に対
して前後もしくは左右で異なる。すなわち、トレ一方式
の場合、ガラス基板の場所による膜質のムラが生じてし
まう。

本発明は、従来の技術で記した様な、インライン方式の
直流活性スパッタ法で基板を装着したトレーを連続的に
ターゲット上を通過させＩＴＯ薄膜を成膜するに際し、
基板上の電気抵抗、光透過率、膜厚等のムラをなくし、
大面積に渡シ一様な膜質を得る製造方法を提供するもの
である。

問題点を解決するための手段 直流活性スパッタ法でＩＴＯ薄膜を製造する場合、通常
インジウムＩｎとアルゴンＡｒのプラズマ中の発光強度
をプラズマ分光モニターで測定し実測し、算出した発光
強度比βと、設定値β。との差Δβ＝β−β。の一定倍
（−Ａ３Ｂ）を入力信号とし、加算回路において、ＰＩ
Ｄ制御で電源パワー（Ｐｇ）にフィードバックをかけ、
ΔβがＯになるように電源パワーをコントロールしつつ
成膜を行うのであるが、本発明は誤差増巾及び加算回路
からなる電源パワーへのフィードバック系を従来のＰＩ
Ｄ制御からＰ制御にしたことに特徴がある。

作　　用 これによυ、ガラス基板を装着するトレーをターゲット
上に連続的に通過させるインライン方式の直流活性スパ
ッタ法による製造法において、トレーの進行方向や、進
行方向に対して垂直方向での基板内におけるＩＴ○薄膜
の膜質ムラを無くすことに成功したものである。

実施例 以下本発明の一実施例について第１図〜第３図を用いて
説明する。

第２図に示すようにガラス基板１１を保持したトレー１
２が連続的に連なり、それらがターゲット１３上を連続
通過して成膜を行うインライン式スパッタリング装置を
用いプラズマ分光モニター１４により、インジウムＩｎ
とアルゴンＡｒの発光強度比βを測定しつつＩＴＯ薄膜
を製造した。

すなわち、成膜中にプラズマ分光モニター１４によりイ
ンジウム（Ｉｎ）とアルゴン（Ａｒ）のプラズマ発光強
度エエ。とＩＡｒを測定し、その発光強度比β−１１ｎ
／　ＩＡｒを求める。この発光強度比βと、あらかじめ
設定しておいた発光強度比β。値との差Δβ＝β−β。

を計算し、前記Δβが随時０になる様にΔβの一定倍の
信号（−Ａ３Ｂ）を電力コントローラーにフィードバッ
クし、電力を調節しながら成膜した。すなわち、第１図
のようにインジウムＩｎとアルゴンＡｒの発光をそれぞ
れの受光器よシ受け、増幅器１にて増幅する。それぞれ
の増幅した信号よシ発光強度比（＝β）を割算回路２に
て算出し、その発光強度比βと設定値（β０）との差Δ
βを誤差検出回路３で検出する。そのΔβの一定倍を誤
差増幅回路４にて増幅しく−Ａ倍）、その増幅器（−Ａ
３Ｂ）と初期パワーの設定値（ＰＳｏ）を加算回路５に
て加算し、Δβが０になる様に電源パワーにフィードバ
ラクラカケるコントロールシステムである。

第２図に示すように、ターゲット３上を通過するトレー
面は、連続的に移動する際ステンレス部分の多い状態の
時と、ガラス部分の多い状態の時とが、交互に来る。そ
れに伴いプラズマの状態も時間的に変化しβ＝’Ｉｎ／
ＩＡｘ値が変動する。

この実測したβとあらかじめ設定したβ。との差Δβが
０になるようにターゲット１３へ供給する電源パワーに
フィードバックをかける方法として従来のＰＩＤ制御と
本発明のＰ　（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｅ）制御で実験
をした。両者の制御でＩＴＯ薄膜の電気抵抗と光透過率
、膜厚をガラス基板の中で基板の進行方向に沿って前部
と後部で比較した。

６”角のガラス基板６枚を第２図に示すようにステンレ
ス製のトレー２に装着した。

第１図の電源へのフィードバック系をＰＺＤ制御で用い
た場合とＰ制御で用いた場合の１トレー通過時間当りの
パワーの変動を各々第３図ａとｂに示す。第３図ａはＰ
ＩＤ制御の場合でパワーが微少に変動しているがほとん
ど一定値を保ってｂる。

第３図すはＰ制御の場合であり、ＰＩＤ制御よりもはる
かに大きな変動を示す。この変動が連続したトレーの各
々がターゲット上を通過するごとに周期的に繰返えされ
る。ＰＩＤ制御の場合はこの周期性がない。ＰＩＤ制御
とＰ制御で製造したＩＴＯ薄膜のシート抵抗Ｒ（Ω／口
）、光透過率Ｔ鍾）および膜度ｄ刀とそのばらつきを６
″角ガラス基板のトレー進行方向に沿って前部（ガラス
エッヂより１ｃｒｒＬ内部）と後部（同じ（１ｃｍ内部
）で測定した。トレー内の６枚のガラスについて測定し
た結果を表１に示す。前部、後部とはガラス基板の搬送
進行方向の前及び後にあたる部分を示す。

（以Ｔ　Ｊ？ｆ、自） 表１ 表１かられかる様に、Ｐ制御でコントロールしつつ成膜
したＩＴＯ薄膜は、ＰＩＤ制御でコントロールした薄膜
よシも基板内での膜質の均一性がはるかによいと言える
。

以上説明した実施例はターゲットとしてＩｎ−３ｎ合金
を用いているが、酸化物ターゲット（Ｉｎ、５ｎ）２０
３を用いた場合のＤＣ活性スパッタ法でも同様な効果を
確認している。

発明の効果 本発明の成膜コントロール法にょシ作成したＩＴＯ透明
導電膜は、ガラス基板内において、電気抵抗、光透過率
、膜厚の面内ムラがなく、均質な膜質である。しかるに
、増々需要が増え、がっ大画面化しつつある液晶テレビ
か液晶ディスプレイならびにＥＬディスプレイ等のデバ
イスの透明電極として特に有用である。またＩＴＯ薄膜
を製造する上においても、大面積の基板を用い、薄膜形
成後それを分割して使用することもできるので経済的な
方法と言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における透明導電膜の製造方
法を実現する装置のブロック図、第２図はＩＴＯ薄膜製
造用インライン式スパッタリング装置の反応室内構成の
概略図、第３図とはプラズマ光をモニター１．、ＰＩＤ
制御した時の設定パワーの１トレ一通過時間当シの電力
変動を示す特性図、第３図すはプラズマ光をモニターし
、Ｐ制御した時の設定パワーの１トレ一通過当シの電力
変動を示す特性図である。 ２・・・・・・割算回路、３・・・・・・誤差検出回路
、４・・・・・・誤差増幅回路、５・・・・・・加算回
路、１１・・・・・・ガラス基板、１２・・・・・・ス
テンレス製トレー、１３・・・・・・ターゲット、１４
・・・・・・分光モニター。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インジウム、スズ混晶酸化物透明導電膜をスパッタリン
   グ法にて製造するに際し、プラズマ分光モニターにて、
   放電中のアルゴン（Ａｒ）の発光強度（Ｉ＿Ａ＿ｒ）と
   インジウム（Ｉｎ）の発光強度（Ｉ＿Ｉ＿ｎ）を測定し
   、前記アルゴンとインジウムの発光強度比β＝Ｉ＿Ｉ＿
   ｎ／Ｉ＿Ａ＿ｒを算出したのち、設定した強度比β＿０
   と前記発光強度比βとの差Δβ（＝β−β＿０）の一定
   倍の信号を基にして比例制御により電力に負のフィード
   バックをかけ、Δβが随時０になるようにターゲットへ
   供給する電源パワーをコントロールすることによって前
   記透明導電膜を製造することを特徴とする透明導電膜の
   製造方法。