KR20030013379A - Sputtering device - Google Patents

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사코히로아키
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니혼 이타가라스 가부시키가이샤
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Abstract

스퍼터링 장치(1)는 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 타겟(8)을 플라즈마 중의 이온에 의해 스퍼터링하고 회동하는 캐러셀(4)에 설치된 유리 기판(5)에 타겟(8)에 의한 ITO막을 형성한다. 매니 폴더(9, 10)가 타겟(8)의 면내에 있어 상호 수직한 중심축의 각각에 대칭하는 형태를 갖고 타겟(8)의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치되고 프로세스 가스 방출구(9a, 10a)가 타겟(8)에 프로세스 가스를 방출하기 위해 매니 폴더(9, 10) 전체에 분산되게 설치된다.The sputtering apparatus 1 forms the ITO film | membrane by the target 8 in the glass substrate 5 provided in the carousel 4 which sputters and rotates the target 8 with the ion in plasma using the magnetron sputtering method. The manifolds 9 and 10 are arranged in the plane of the target 8 so as to be symmetrical to each of the mutually perpendicular central axes, and are arranged to surround the entire circumference of the target 8 and the process gas outlets 9a and 10a are provided. It is installed to be distributed throughout the manifolds 9 and 10 to discharge the process gas to the target 8.

Description

스퍼터링 장치{SPUTTERING DEVICE}Sputtering Device {SPUTTERING DEVICE}

칼라 액정 표시 장치에 사용되는 투명 도전막 부착 기판은 일반적으로, 유리 기판상에 피복된 유기수지(유기물)를 재료로 하는 칼라 필터상에 동일한 유기수지를 재료로 하는 보호막을 피복하는 칼라 필터 기판을 형성하고 그 위에 유전성의 투명 전극(투명도전막)을 일 모양으로 형성하는 것에 의해 제조된다. 이와 같이 형성된 투명 도전막은 통상 웨트 에칭에 따라 소망하는 배선 형태를 형성한다. 상기 투명 도전막의 재료로는 산화석을 도프한 산화 인듐(이하 ITO : Indium Tin Oxide 라 한다)이 일반적으로 사용된다.The substrate with a transparent conductive film used for a color liquid crystal display device generally uses a color filter substrate which coats a protective film made of the same organic resin on a color filter made of an organic resin (organic substance) coated on a glass substrate. It is produced by forming and forming a dielectric transparent electrode (transparent conductive film) in one shape thereon. The transparent conductive film thus formed forms a desired wiring form normally by wet etching. As a material of the transparent conductive film, indium oxide (hereinafter referred to as ITO: Indium Tin Oxide) doped with oxide is generally used.

칼라 필터 기판상에 ITO막을 형성하는 경우에는 칼라 액정 표시 장치의 이용 분야의 확대 및 그 성능이 현저하게 향상되는 것에 따라 큰 면적의 기판 전면에 걸쳐 막두께 및 그 성능이 균일한 ITO막을 형성하기 위한 특유의 배려가 요구되어 진다. 예를들면, 칼라 필터 기판의 표면에 피복된 유기수지로 부터 방출된 가스 성분의 영향을 배제하고 큰 면적의 타겟 전면에 걸쳐서 안정된 방전을 이행하고 균일한 플라즈마를 발생시키지 않으면 안된다.In the case of forming the ITO film on the color filter substrate, the expansion of the field of use of the color liquid crystal display device and the performance thereof are remarkably improved, thereby forming an ITO film having a uniform film thickness and its performance over the entire surface of the large area substrate. Unique consideration is required. For example, a stable discharge must be carried out over a large area of the target surface and a uniform plasma must be generated without the influence of the gas component emitted from the organic resin coated on the surface of the color filter substrate.

ITO막을 형성하는 방법으로는 마그네트론 스퍼터링법이 가장 넓게 사용되고 있다. 마그네트론 스퍼터링법은 큰 면적의 칼라 필터 기판상의 얇은 막 형성에 적합하고 상기 얇은 막 형성을 비교적 저온에서 이행하는 것에 의해 유기물로 부터 가스 성분 발생을 줄이는 이점이 있다.As a method of forming an ITO film, the magnetron sputtering method is widely used. The magnetron sputtering method is suitable for forming a thin film on a large area color filter substrate, and has an advantage of reducing gas component generation from organic matter by performing the thin film formation at a relatively low temperature.

이와 같은 마그네트론 스퍼터링법에서, 스퍼터링중의 플라즈마 상태의 제어 기술에 있어서 칼라 필터 기판상의 얇은 막의 막두께나 막질의 형성에 중요한 역할을 하고 큰 영향을 미치는 프로세스 가스의 도입법에 주목할 만한 기술이 제안된다.In such a magnetron sputtering method, a technique notable for introducing a process gas that plays an important role in the formation of a film thickness or film quality of a thin film on a color filter substrate in a technique for controlling a plasma state during sputtering is proposed.

예를들면, 특개평 05-148627호 공보에는 프로세스 가스의 도입구를 캐소드에 근접한 배치로 스퍼터링 장치가 제안된다. 이 장치에 따르면 프로세스 가스의 도입구와 캐소드와의 위치 관계가 고정되기 때문에 프로세스 가스 도입구의 캐소드와의 위치 관계를 고려할 필요가 없고 또 보수, 점검 후의 상기 도입구의 위치 조정이 불필요하게 되는 효과가 있다.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-148627 proposes a sputtering apparatus in the arrangement in which the inlet of the process gas is close to the cathode. According to this apparatus, since the positional relationship between the inlet of the process gas and the cathode is fixed, it is not necessary to consider the positional relationship between the cathode of the process gas inlet and the positional adjustment of the inlet after maintenance and inspection is unnecessary.

또, 특개평 05-243155호 공보는 반도체 기판에 금속 피복을 형성하기 위한 스퍼터링 장치에 있어서, 원형의 기판 주변 및 원형의 타겟 주변으로 부터 동시에 프로세스 가스를 균일하게 분포시키기 때문에 피막 특성의 균일화 및 다른 물질의 감소를 도시할 수 있는 효과가 있다.Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-243155 discloses a sputtering apparatus for forming a metal coating on a semiconductor substrate. There is an effect that can illustrate the reduction of the material.

상술한 종래의 스퍼터링 장치 중 전자는 프로세스 가스의 도입 위치를 캐소드 근방에 고정적으로 배치하는 것만 있어 큰 면적의 타겟 전면에 걸쳐 균일한 가스 분포를 얻는 것이 어렵다.In the above-described conventional sputtering apparatus, the former merely arranges the introduction position of the process gas in the vicinity of the cathode, so that it is difficult to obtain a uniform gas distribution over the target entire surface of a large area.

또, 후자는 기판 및 타겟의 직경이 약 150 ~ 200 mm 이고 이 정도의 면적에 있다면 균일한 가스 공급은 비교적 용이하다고 추측되지만 기판의 면적이 크게 된다면 상기 기판 주변부와 중심부로 프로세스 가스의 분포가 일 모양이 아니게 되는 것이 예상된다. 게다가 후자는 칼라 필터 기판의 표면에 피복된 유기물로 부터 방출되는 특수한 가스 성분의 영향을 고려한 장치가 아니다.In the latter case, if the diameter of the substrate and the target is about 150 to 200 mm and is about this area, it is assumed that the uniform gas supply is relatively easy, but if the substrate area is large, the distribution of the process gas to the periphery and the center of the substrate is one. It is expected to go out of shape. In addition, the latter is not a device that takes into account the influence of special gaseous components emitted from the organic material coated on the surface of the color filter substrate.

그런데, ITO막은 그 제조 비용을 줄이기 위해 아래의 원하는 크기에 캐소드로 된 큰 면적의 칼라 필터 기판에 형성된다. ITO막 형성을 위한 스퍼터링은 칼라 필터나 보호막이 유기수지를 재료로 하는 것으로 부터 유기수지의 내열온도 이하에서 행해진다. 이 때문에, ITO막을 형성하는 방법은 상술한 것과 같이 비교적 저온에서 ITO막을 형성하는 것이 가능한 어떤 마그네트론 스퍼터링이 사용된다. 마그네트론 스퍼터링은 스퍼터 전력을 캐소드에 인가해서 글로 방전에 의한 진공실내의 프로세스 가스 분위기(ambient atmosphere)의 아래에 플라즈마를 발생시켜 그 플라즈마에 타겟을 스퍼터링시키는 것에 의해 기판상에 ITO막을 형성한다.By the way, the ITO film is formed on a large area color filter substrate made of a cathode at a desired size below to reduce its manufacturing cost. Sputtering for forming an ITO film is performed at a temperature lower than the heat resistance temperature of the organic resin from the color filter or the protective film made of the organic resin. For this reason, as for the method for forming the ITO film, any magnetron sputtering capable of forming the ITO film at a relatively low temperature is used as described above. Magnetron sputtering applies the sputter power to the cathode to generate a plasma under a process gas atmosphere in a vacuum chamber by glow discharge, thereby sputtering a target on the plasma to form an ITO film on the substrate.

이들의 마그네트론 스퍼터링 중에서도, 스퍼터 전력으로 직류(DC) 전력에 고주파(VHF, RF) 전력을 중첩시킨 것을 사용하는 DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링은 DC 전력만을 사용하는 DC 전력 방식의 것과 비교해 비교적 저온도에서도 낮은 비율 저항의 ITO막을 형성하는 것이 가능하다. 왜냐하면, DC 전력 방식의 것과 비교해서 스퍼터 전력을 적게 할 수 있기 때문에 플라즈마 중에 고에너지의 Ar 이온에 의한 ITO막에의 피해가 감소하고 ITO막의 도전율을 결정하는 이동도(물질내에서의 캐리어의 전자나 정공의 이동의 쉬움)가 크게 되는 ITO막의 비저항을 낮게 할수 있다.(예를들면, 특개평 10-265926호 공보) 또, DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링 방식에 있어서, 글로 방전을 시간적으로 안정 상태에 유지하는 것에 의한 플라즈마를 안정 상태에 유지하는 방법도 알려져 있다.(예를들면, 특개 2000-034564호 공보)Among these magnetron sputtering, the magnetron sputtering of the DC / RF superposition method using superimposed high frequency (VHF, RF) power to the direct current (DC) power as the sputter power is relatively low temperature compared with the DC power method using only DC power. Even in the figure, it is possible to form an ITO film having a low ratio resistance. This is because the sputtering power can be reduced compared to that of the DC power system, so that damage to the ITO film due to high energy Ar ions in the plasma is reduced, and the mobility (electron of the carrier in the material) determines the conductivity of the ITO film. (E.g., Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-265926) The magnetron sputtering method of DC / RF superimposition method can provide a glow discharge in time. There is also known a method of maintaining the plasma in a stable state by keeping it in a stable state (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-034564).

제 18 도는 종래의 DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링 장치의 설명도이다 .18 is an explanatory diagram of a magnetron sputtering apparatus of a conventional DC / RF superposition method.

종래의 DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링 장치는 제 18 도에 표시된 것과 같이 내부에 진공실(201)을 형성하는 캐싱(202)과 캐싱(202)의 측부에 절연물(부도시)을 통해 설치된 ITO 캐소드(203)를 갖는다. ITO 캐소드(203)의 내면에는 백킹 플레이트(204)를 연결해서 큰 면적의 타겟(205)이 설치되어 진다. 또, 진공실(201) 내에는 스퍼터된 유리 기판(부도시)이 타겟(205)에 대응해서 배치된다.Conventional DC / RF superposition magnetron sputtering apparatus has an ITO cathode installed through an insulator (not shown) on the side of the caching 202 and the caching 202 to form a vacuum chamber 201 therein, as shown in FIG. Has (203). On the inner surface of the ITO cathode 203, the backing plate 204 is connected, and a large area target 205 is provided. In the vacuum chamber 201, a sputtered glass substrate (not shown) is disposed corresponding to the target 205.

ITO 캐소드(203)는 배면측에 오목부가 형성되고 그 가운데에 스퍼터링을 위한 마그네트(206)가 배치되고 있다. 그 ITO 캐소드(203)의 오목부를 형성하는 측면 부재는 ITO 캐소드(203)의 강도 확보의 관점에서 일반적으로 스테인레스제의 판으로 구성되고 배면측은 개구로 한다. 게다가 ITO 캐소드(203)는 전원 장치(208)를 지지하는 캐소드 케이스(209)로 덮여져 있다.In the ITO cathode 203, a recess is formed on the back side, and a magnet 206 for sputtering is disposed therein. The side member which forms the recessed part of the ITO cathode 203 is generally comprised from the plate made of stainless from a viewpoint of securing the strength of the ITO cathode 203, and the back side is an opening. In addition, the ITO cathode 203 is covered with a cathode case 209 supporting the power supply 208.

캐소드 케이스(209)에 지지되는 전원 장치(208)는 상호 직렬로 접속된 고주파(RF) 전원 및 매칭 박스와 이것들에 병렬로 접속된 직렬(DC) 전원으로 이루어진 회로 구성을 갖는다. 여기에, 매칭 박스는 주로 큰 용량의 콘덴서로 이루어진 회로를 갖는다.The power supply device 208 supported by the cathode case 209 has a circuit configuration consisting of a high frequency (RF) power supply and a matching box connected in series with each other and a series (DC) power supply connected in parallel to these. Here, the matching box has a circuit mainly composed of a capacitor of large capacity.

이와 같은 전원 장치(208)는 DC전력과 RF전력을 중첩하는 스퍼터 전력으로 해서 ITO 캐소드(203)에 공급한다. 전원 장치(208)의 매칭 박스로 부터의 RF 전력의 출력(210)은 동등으로 부터 이루어진 유연한 금속제(211)를 연결해서 ITO 캐소드(203)에 그의 측면 부재의 단면상의 중앙에 있는 점접촉부(212)에서 접촉한다. 전원 장치(208)의 DC 전력의 출력(213)은 RF 전력과 병렬로 접속된 동축 케이블(214)을 연결해서 ITO 캐소드(203)에 그의 측면 부재의 단면상의 중앙부에 있는 점접촉부(215)에서 접촉한다. 그것에 의해, 전원 장치(208)로 부터 공급되는 스퍼터 전력은 타겟(205)의 주위에 등방적으로 전파한다.Such a power supply device 208 supplies the ITO cathode 203 as sputter power that overlaps DC power and RF power. The output 210 of RF power from the matching box of the power supply 208 connects a flexible metal 211 made from equal to the ITO cathode 203 in the center of the point contact 212 on the cross section of its side member. Contact at). The output 213 of DC power of the power supply 208 connects the coaxial cable 214 connected in parallel with the RF power to the ITO cathode 203 at the point contact 215 at the center on the cross section of its side member. Contact. Thereby, the sputter power supplied from the power supply device 208 propagates isotropically around the target 205.

그러나, 제 18 도에 표시된 종래의 DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링 장치에 스퍼터 전력은 상호 이종 금속으로 된 ITO 캐소드(203)와 유연한 금속대(211) 및 동축 케이블(214)의 각각과의 점접촉부(212, 215)를 연결해 ITO 캐소드(203) 전체로 하는 임피던스가 변화해서 글로 방전을 시간적으로 안정 상태로 유지할 수 없고 이상 방전이나 불균일한 플라즈마가 자주 발생한다. 이와 같은 임피던스의 변화는 RF전력 성분이 DC전력 성분 보다 플라즈마의 발생에 강하게 영향을 미친다.However, in the conventional DC / RF superposition magnetron sputtering apparatus shown in FIG. 18, the sputtering power is different from that of the ITO cathode 203 made of mutually dissimilar metal and each of the flexible metal band 211 and the coaxial cable 214. Impedance that connects the contact portions 212 and 215 to the entire ITO cathode 203 changes, so that the glow discharge cannot be maintained in a stable state over time, and abnormal discharges or non-uniform plasmas frequently occur. This change in impedance strongly affects the generation of plasma than the RF power component.

또, 캐소드 케이스(209)에 지지되는 전원 장치(208)에 대응하는 위치에는 기판상의 ITO막의 막두께가 기판상의 다른 위치의 막두께 보다 작게 되기 때문에 ITO막의 막두께가 불균일하게 된다. 이것은 ITO 캐소드(203)에 공급되는 스퍼터 전력의 가운데 고주파 성분의 일부가 캐소드 케이스(209)의 개구부를 통해 매칭 박스내에 새기 때문에 ITO 캐소드(203) 전면에 균일하게 전력이 공급하게 되지 않거나 또, 매칭 박스내에서 발생하는 고주파 잡음이 ITO 캐소드(203)에 공급된 RF전력과 간섭이 있기도 해서 점접촉부(212)에 대응하는 위치에 놓인 플라즈마 밀도가 적게 되기 때문이다.In addition, since the film thickness of the ITO film on the substrate becomes smaller than the film thickness of other positions on the substrate, the film thickness of the ITO film becomes nonuniform at the position corresponding to the power supply device 208 supported by the cathode case 209. This is because some of the high frequency components of the sputter power supplied to the ITO cathode 203 are leaked into the matching box through the opening of the cathode case 209, so that the power is not uniformly supplied to the entire surface of the ITO cathode 203, or the matching is performed. This is because the high frequency noise generated in the box interferes with the RF power supplied to the ITO cathode 203 so that the plasma density placed at the position corresponding to the point contact portion 212 is reduced.

본 발명의 제 1의 목적은 칼라 필터 기판의 표면에 피복된 유기물로 부터 방출되는 가스 성분의 영향을 배제하고 타겟 전면에 걸쳐 균일하게 프로세스 가스를 공급하는 것이 가능하고, 기판 전면에 막두께 및 막질이 균일한 피막을 형성하는 것이 가능한 스퍼터링 장치를 제공하는 것에 있다.The first object of the present invention is to eliminate the influence of gaseous components emitted from the organic material coated on the surface of the color filter substrate and to supply the process gas uniformly over the entire surface of the target, and the film thickness and the film quality on the front surface of the substrate. It is providing the sputtering apparatus which can form this uniform film.

또, 본 발명의 제 2 목적은 기판 전면에 걸쳐 막두께 막질이 서로 균일한 피막을 형성하는 것이 가능한 스퍼터링 장치를 제공하는 것에 있다.Moreover, the 2nd object of this invention is to provide the sputtering apparatus which can form the film | membrane whose film thickness is uniform mutually over the whole board | substrate.

본 발명은 스퍼터링 장치에 관한 것이고, 특히 액정 표시 장치용의 투명 도전막 부착 기판을 제조하는 스퍼터링 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to a sputtering apparatus. Specifically, It is related with the sputtering apparatus which manufactures the board | substrate with a transparent conductive film for liquid crystal display devices.

도 1은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 따른 스퍼터링 장치의 주요부의 부분 절결 평면도이다.1 is a partially cutaway plan view of a main part of a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 제 1도의 a부의 상세를 표시한 수평단면도이다.2 is a horizontal sectional view showing the details of a part in FIG.

도 3은 제 2도의 A 방향으로 부터 본 설명도이다.3 is an explanatory view seen from the direction A of FIG.

도 4는 제 3도에 있어 매니 폴더(9)의 외관도이다.4 is an external view of the manifold 9 in FIG.

도 5는 제 2도에 있어 플라즈마 쉴드 판(11)의 설명도이고, (a)는 그 사시도, (b)는 (a)의 선 B-B에 관계된 단면도이다.FIG. 5 is an explanatory view of the plasma shield plate 11 in FIG. 2, (a) is a perspective view thereof, and (b) is a cross sectional view relating to the line B-B in (a).

도 6은 프로세스 가스의 성분 변동에 의해 발생되는 가시광 흡수율 및 스퍼터율(막두께)의 영향을 표시하는 간략도이고, (a)는 O2도입량과 가시광 흡수율과의 관계를 표시하고 (b)는 O2도입량과 스퍼터율과의 관계를 표시한다.FIG. 6 is a simplified diagram showing the influence of visible light absorption and sputtering rate (film thickness) caused by component fluctuations in process gas, (a) shows the relationship between O 2 introduction amount and visible light absorption, and (b) The relationship between the amount of O 2 introduced and the sputtering rate is displayed.

도 7은 실시예 및 비교예 1 ~ 3에 있어 ITO 막두께 특성의 측정점을 표시한 간략도이다.FIG. 7 is a simplified diagram showing measurement points of ITO film thickness characteristics in Examples and Comparative Examples 1 to 3. FIG.

도 8은 비교예 1에 있어 프로세스 가스 공급 수단과 타겟(8)의 배치를 표시한 간략도이다.8 is a simplified diagram showing the arrangement of the process gas supply means and the target 8 in Comparative Example 1. FIG.

도 9는 비교예 3에 있어 프로세스 가스 공급 수단과 타겟(8)의 배치를 표시한 간략도이다.9 is a simplified diagram showing the arrangement of the process gas supply means and the target 8 in Comparative Example 3. FIG.

도 10은 종래의 스퍼터링 장치에 있어 프로세스 가스 공급 수단과 타겟의 배치를 표시하는 간략도이다.Fig. 10 is a simplified diagram showing the arrangement of the process gas supply means and the target in the conventional sputtering apparatus.

도 11은 본 발명의 제 2의 실시 형태에 따른 스퍼터링 장치의 주요부의 부분 절결 평면도이다.It is a partially notched top view of the principal part of the sputtering apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

도 12는 제 11도의 스퍼터링 장치(100)의 구성도이다.12 is a configuration diagram of the sputtering apparatus 100 of FIG. 11.

도 13은 제 11도에 있어 ITO 캐소드(104a)의 부분 절결 종단면도이다.13 is a partially cutaway longitudinal sectional view of the ITO cathode 104a in FIG.

도 14는 제 13도의 ITO 캐소드(120)의 오목부 개구부의 단면도이다.14 is a cross-sectional view of the recess opening of the ITO cathode 120 of FIG.

도 15는 제 11도에 있어 ITO 캐소드(104a)의 부분 절결 횡단면도이다.15 is a partially cutaway cross-sectional view of the ITO cathode 104a in FIG.

도 16은 제 11도에 있어 ITO 캐소드(104a, 104b)의 캐소드면의 설명도이다.FIG. 16 is an explanatory view of the cathode surfaces of the ITO cathodes 104a and 104b in FIG.

도 17은 ITO 막특성의 측정점을 표시하는 간략도이다.17 is a simplified diagram showing a measurement point of ITO film properties.

도 18은 종래의 DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링 장치의 설명도이다.18 is an explanatory diagram of a magnetron sputtering apparatus of a conventional DC / RF superposition method.

상기 제1의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 스퍼터링 장치는 진공실과 상기 진공실 내에 배치되고 또한 표면에 유기물이 피복된 기판에 대향해서 배치된 판상의 타겟이 설치되도록 구성된 적어도 하나의 캐소드와 상기 타겟 근방에 프로세스 가스를 공급하는 프로세스 가스 공급 수단을 구비하는 스퍼터링 장치에 있어서, 상기 프로세스 가스 공급 수단은 상기 타겟의 면내에 있어 상호 직교하는 중심축의 각각에 대칭적인 형태를 갖는 상기 타겟의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치된 매니 폴더와 상기 타겟에 상기 프로세스 가스를 방출하기 위한 상기 매니 폴더 전체에 분산해서 설치된 프로세스 가스 방출구를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the first object, the sputtering apparatus of the present invention is provided with a vacuum chamber and at least one cathode configured to be provided with a plate-like target disposed in the vacuum chamber and disposed opposite to a substrate coated with an organic substance on a surface thereof. A sputtering apparatus comprising a process gas supply means for supplying a process gas in the vicinity, wherein the process gas supply means surrounds the entire circumference of the target having a symmetrical shape on each of the central axes orthogonal to each other in the plane of the target. And a process gas discharge port which is disposed so as to be distributed throughout the manifold for discharging the process gas to the target.

상기 구성에 따르면, 매니 폴더가 타겟의 면내에 상호 직교하는 중심축의 각각에 대칭적인 형태를 갖고 타겟의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치되고 또한 프로세스 가스를 방출하는 프로세스 가스 방출구가 매니 폴더 전체에 분산되어 설치되기 때문에 타겟을 스퍼터링하는 때에 기판의 표면에 피복된 유기물로 부터 방출된 가스 성분의 영향을 배제하고 프로세스 가스 방출구를 통해 타겟 전면에 걸쳐 균일한 프로세스 가스를 공급하는 것이 가능하고 따라서 기판 전면의 막두께 및 막질이 균일한 피막을 형성하는 것이 가능하다.According to the above configuration, the manifold has a symmetrical shape on each of the central axes orthogonal to each other in the plane of the target, is arranged to surround the entire circumference of the target, and a process gas outlet for discharging the process gas is distributed throughout the manifold. Since it is installed, it is possible to supply a uniform process gas over the target front surface through the process gas discharge port while eliminating the influence of the gas component emitted from the organic material coated on the surface of the substrate when sputtering the target, It is possible to form a film with a uniform film thickness and film quality.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 매니 폴더가 두개 이상으로 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.The sputtering apparatus of the present invention is further characterized in that the manifold is divided into two or more.

상기 구성에 따르면, 매니 폴더는 두개 이상으로 분할되었기 때문에 매니 폴더를 짧게 설정해서 매니 폴더의 길이에 기인하는 프로세스 가스의 공급 및 압력의 감소를 방지하는 것이 가능하다.According to the above configuration, since the manifold is divided into two or more, it is possible to shorten the manifold so as to prevent the supply of process gas and the reduction of the pressure due to the length of the manifold.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 프로세스 가스 공급 수단이 두개 이상의 프로세스 가스 공급원을 구비하고 상기 두개 이상에 분할된 매니 폴더는 각각 상기 프로세스 가스 공급원에 접속되는 것을 특징으로 한다.Further, the sputtering apparatus of the present invention is characterized in that the process gas supply means includes two or more process gas supply sources, and the manifold divided into two or more is connected to the process gas supply source, respectively.

상기 구성에 따르면, 두개 이상의 분할된 매니 폴더는 각각 프로세스 가스 공급 수단에 접속되기 때문에 프로세스 가스의 공급량 및 압력을 개별적으로 제어, 관리하는 것이 가능하다.According to the above configuration, since two or more divided manifolds are each connected to the process gas supply means, it is possible to individually control and manage the supply amount and pressure of the process gas.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 프로세스 가스 방출구가 복수의 구멍 또는 슬롯으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the sputtering apparatus of the present invention is characterized in that the process gas outlet comprises a plurality of holes or slots.

상기 구성에 따르면, 프로세스 가스 방출구는 복수의 구멍 또는 슬롯으로 이루어 지기 때문에 프로세스 가스 방출구를 타겟의 전면에 걸쳐 용이하게 분산시켜서 배치하는 것이 가능하다.According to the above configuration, since the process gas outlet consists of a plurality of holes or slots, it is possible to easily disperse and arrange the process gas outlet over the entire surface of the target.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 타겟의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치되어 스퍼터링시의 플라즈마를 캐소드 및 매니 폴더로 부터 차폐하는 플라즈마 쉴드 판을 구비하고 상기 플라즈마 쉴드 판은 상기 프로세스 가스 방출구로 부터 방출되는 프로세스 가스를 상기 타겟에 향하게 정류하고 상기 플라즈마 쉴드 판 전체에 분산해서 설치된 복수의 프로세스 가스 통과구를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the sputtering apparatus of the present invention is provided so as to surround the entire circumference of the target has a plasma shield plate for shielding the plasma during sputtering from the cathode and the manifold, the plasma shield plate is discharged from the process gas discharge port The process gas is rectified toward the target, and has a plurality of process gas through holes provided by being dispersed throughout the plasma shield plate.

상기 구성에 따르면, 스퍼터링시의 플라즈마를 캐소드 및 매니 폴더로 부터 차폐하는 플라즈마 쉴드 판에 설치된 복수개의 프로세스 가스 통과구가 프로세스 가스 방출구로 부터 방출된 프로세스 가스를 타겟에 향해 정류하기 때문에 스퍼터링시의 플라즈마를 캐소드 및 매니 폴더로 부터 차폐하는 효과를 유지하고 프로세스 가스를 타겟 전면에 걸쳐 균일하게 공급하는 것도 가능하다.According to the above configuration, since a plurality of process gas passage holes provided in the plasma shield plate shielding the plasma during sputtering from the cathode and the manifold rectify the process gas discharged from the process gas discharge port toward the target, the plasma during sputtering It is also possible to maintain the effect of shielding the cathodes from the cathode and manifold and to evenly distribute the process gas over the target front.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 프로세스 가스 통과구의 각각이 반원형의 잘라낸 홈 형태의 구멍으로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.In addition, the sputtering apparatus of the present invention is characterized in that each of the process gas passage holes is made of a semicircular cut-out hole.

상기 구성에 따르면, 프로세스 가스 통과구의 각각은 반원형의 잘라낸 홈 형태의 구멍으로 이루어 지기 때문에 간단한 가공으로 충분한 정류 효과를 얻을 수 있다.According to the above configuration, since each of the process gas passage holes is made of a semicircular cut-out hole, a sufficient rectification effect can be obtained by simple processing.

상기 제 2의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 스퍼터링 장치는 진공실과 상기 진공실 내에 배치되고 또한 타겟이 설치되어 지는 적어도 하나의 캐소드와 상기 진공실 내에 있는 기판을 상기 타겟에 대향시키는 소정의 방향에 이동시키는 이동수단과 상기 캐소드에 접속되고 또한 직류 전력과 고주파 전력을 중첩시킨 스퍼터링 전력으로 해서 상기 캐소드에 공급하는 복수의 전원 장치를 구비하고, 상기 복수의 전원 장치는 상기 소정의 방향에 수직한 방향에 관해 상호 다른 위치에 상기 캐소드에 상기 스퍼터 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 기판상에 DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링법에 의해 도전성의 얇은 막을 형성하는 스퍼터링 장치이다.In order to achieve the second object, the sputtering apparatus of the present invention is moved in a vacuum chamber and at least one cathode disposed in the vacuum chamber and a target in which the target is installed and a substrate in the vacuum chamber facing the target. And a plurality of power supply devices connected to the moving means and the cathode and supplied to the cathode as sputtering power in which DC power and high frequency power are superimposed, wherein the plurality of power supply devices are in a direction perpendicular to the predetermined direction. The sputtering apparatus which forms a conductive thin film by the magnetron sputtering method of the DC / RF superposition method on the said board | substrate characterized by supplying the said sputter | spatter power to the said cathode in mutually different positions.

상기 구성에 따르면, 복수의 전원 장치가 기판의 이동 방향에 수직한 방향에 관해 상호 다른 위치에 캐소드에 스퍼터 전력을 공급하기 때문에 타겟 전면에 걸쳐 타겟의 근방에 형성된 플라즈마의 밀도를 균일하게 하는 것이 가능하고 따라서 기판 전면에 걸쳐 막두께 막질이 서로 균일한 얇은 막을 형성하는 것이 가능하다.According to the above configuration, since the plurality of power supplies supply the sputter power to the cathodes at different positions with respect to the direction perpendicular to the moving direction of the substrate, it is possible to make the density of the plasma formed near the target across the target surface uniform. Therefore, it is possible to form a thin film having a uniform film thickness with each other over the entire substrate.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 복수의 전원 장치의 위치가 상기 전원 장치 위치 중의 한개에 기초를 두고 상기 기판상의 얇은 막의 막두께 분포가 상기 전원 장치 위치 중의 한개에 인접하는 전원 장치 위치 중의 다른 한개에 기초를 두고 상기 기판상의 얇은 막의 막두께 분포를 보완하도록 결정되는 것을 특징으로 한다.Further, in the sputtering apparatus of the present invention, the position of the plurality of power supply units is based on one of the power supply positions, and the other one of the power supply positions where the film thickness distribution of the thin film on the substrate is adjacent to one of the power supply positions. And is determined to complement the film thickness distribution of the thin film on the substrate.

상기 구성에 따르면, 복수의 전원 장치의 위치는 전원 장치 위치 중의 한개에 기초하여 상기 기판상의 얇은 막의 막두께 분포가 상기 전원 장치 위치 중의 한개에 인접하는 전원 장치 위치 중의 다른 한개에 기초해서 기판상의 얇은 막의 막두께 분포를 보완하도록 결정하기 때문에 기판 전면에 걸쳐 막두께 막질이 같은 것에 의한 균일한 얇은 막을 형성하는 것이 가능하다.According to the above configuration, the positions of the plurality of power supply units are thin on the substrate based on one of the power supply positions and the film thickness distribution of the thin film on the substrate is based on the other of the power supply positions adjacent to one of the power supply positions. Since it is decided to complement the film thickness distribution of the film, it is possible to form a uniform thin film due to the same film thickness over the entire substrate.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 전원 장치가 상기 캐소드에 상기 수직방향에 따른 면 접촉 판상의 도체를 통해 상기 스퍼터 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The sputtering apparatus of the present invention is further characterized in that the power supply device is configured to supply the sputter power to the cathode through a conductor on a surface contact plate along the vertical direction.

상기 구성에 따르면, 전원 장치는 캐소드에 수직 방향에 따른 면 접촉 판상의 도전체를 통해서 스퍼터 전력을 공급하기 위해 구성되기 때문에 스퍼터 전력이 타겟의 주위까지 등방적으로 전파해서, 따라서 타겟 근방에 형성된 플라즈마의 밀도를 확실히 공간적으로 균일화하는 것이 가능하다.According to the above configuration, since the power supply device is configured to supply the sputter power through the conductor on the surface contact plate along the vertical direction to the cathode, the sputter power propagates isotropically around the target, and thus the plasma formed near the target. It is possible to surely spatially equalize the density of.

또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 상기 캐소드가 상기 소정의 방향에 따라 적어도 두개 배치되고 상기 전원 장치의 한개는 상기 캐소드의 한개에 접속되고 또한 상기 전원 장치의 다른 한개는 상기 캐소드의 다른 한개에 접속되는 것을 특징으로 한다.Further, in the sputtering apparatus of the present invention, at least two cathodes are disposed along the predetermined direction, one of the power supply devices is connected to one of the cathodes, and the other of the power supply devices is connected to the other of the cathodes. It is characterized by.

상기 구성에 따르면, 캐소드가 기판의 이동 방향에 따라 적어도 두개 배치되기 때문에, 글로 방전의 안정 상태를 유지하고 얇은 막 형성율을 향상시키는 것이 가능하다.According to the above configuration, since at least two cathodes are arranged along the moving direction of the substrate, it is possible to maintain a stable state of glow discharge and to improve a thin film formation rate.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.

(제 1의 실시 형태)(First embodiment)

제 1도는, 본 발명의 실시 형태에 따른 스퍼터링 장치의 주요부의 부분 절결 평면도이다.1 is a partially cutaway plan view of a main part of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.

제 1도에 있어서, 스퍼터링 장치(1)는 내부에 진공실(2)을 형성하는 캐싱(3)과, 캐싱(3) 내의 중앙에 배치되고 표시되지 않은 모터에 의해 도면 중앙의 화살표 방향으로 회동하는 12각 주모양의 캐러셀(기판 홀더)(4)과, 캐싱(3)의 주위측부에 배치된 스퍼터링 캐소드로 하는 한쌍의 ITO 캐소드(6, 6)와, 그 ITO 캐소드(6, 6)에 대향하도록 배치된 SiO2캐소드(7, 7)를 구비한다.In FIG. 1, the sputtering apparatus 1 is rotated in the direction of the arrow in the center of the drawing by a caching 3 for forming a vacuum chamber 2 therein and a motor arranged in the center of the caching 3 and not shown. 12 pairs of main carousels (substrate holders) 4, a pair of ITO cathodes 6 and 6 serving as sputtering cathodes arranged at the periphery of the caching 3, and the ITO cathodes 6 and 6; With opposed SiO 2 cathodes 7, 7.

캐러셀(4)의 각 측면에는 기판(5)이 수직 방향으로 직렬로 복수개이고, 예를들면 4매 배치되어 있다. 각 기판(5)은 유리 기판의 표면에 유기수지제의 칼라 필터(유기물)가 피복되어 종 300 ~ 500 mm x 횡 400 ~ 600 mm 의 장방향의 칼라 필터 기판이다. 기판(5)을 캐러셀(4)의 각 측면의 수직 방향에 배치하는 것에 의해, 그 총면적을 증대시켜 제조 효율을 높이는 것이 가능하다. ITO 캐소드(6, 6)의 각각에는 진공실(2)에 인접한 부분에 종 800 ~ 1800 mm x 횡 100 ~ 200 mm 의 장방향의 캐소드(8)가 설치되어 지고 있다. 캐소드(8)는 기판(5)상에 ITO막(투명도전막)을 형성하기 위해 산화 인듐과 산화 틴이 소정의 비율로 배합된 소결체로 이루어 진다.On each side of the carousel 4, a plurality of substrates 5 are arranged in series in the vertical direction, for example, four are arranged. Each board | substrate 5 is the color filter board | substrate of the longitudinal direction of 300-500 mm x 400-600 mm in length, coat | covering the organic resin color filter (organic substance) on the surface of a glass substrate. By arrange | positioning the board | substrate 5 to the perpendicular direction of each side surface of the carousel 4, it is possible to increase the total area and to improve manufacturing efficiency. Each of the ITO cathodes 6 and 6 is provided with a longitudinal cathode 8 having a length of 800 to 1800 mm x a width of 100 to 200 mm in a portion adjacent to the vacuum chamber 2. The cathode 8 is made of a sintered body in which indium oxide and tin oxide are blended in a predetermined ratio to form an ITO film (transparent conductive film) on the substrate 5.

스퍼터링 장치(1)는 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 타겟(8)을 플라즈마 가운데의 이온에 스퍼터링시 회동하는 캐러셀(4)에 설치된 기판(5)에 타겟(8)에 따른 ITO막 및 SiO2막을 형성해 투명 도전막 부착 기판을 제조한다. 즉 스퍼터링 장치(1)는 소정의 회동 속도(분당 2 ~ 4 회전)로 캐러셀(4)을 연속적으로 회동 시켜 ITO 캐소드(6, 6)에 설치된 타겟(8)의 정면을 기판(5)이 통과할 때, 타겟(8)으로 부터 날아온 원료 입자를 기판(5)에 퇴적시켜 ITO막을 소정의 막두께로 될때까지 만들고 다음으로, 같은 모양에 그 표면에 SiO2캐소드(7, 7)에 의한 SiO2막을 소정의 막두께로 될때까지 만든다. ITO막과 SiO2막의 퇴적순은 역으로 해도 좋다.The sputtering apparatus 1 uses the magnetron sputtering method to form an ITO film and an SiO 2 film according to the target 8 on a substrate 5 provided in the carousel 4 which rotates when sputtering the target 8 to ions in the center of the plasma. To form a substrate with a transparent conductive film. In other words, the sputtering apparatus 1 continuously rotates the carousel 4 at a predetermined rotational speed (2-4 revolutions per minute) so that the substrate 5 has the front surface of the target 8 installed on the ITO cathodes 6 and 6. When passing, the raw material particles blown from the target 8 are deposited on the substrate 5 until the ITO film reaches a predetermined thickness, and then the SiO 2 cathodes 7 and 7 have the same shape on the surface. The SiO 2 film is made until it reaches a predetermined film thickness. The order of deposition of the ITO film and the SiO 2 film may be reversed.

본 실시의 형태에서는, 상기의 타겟(8)을 스퍼터링해서 기판(5)에 ITO막을 형성하는 것에 마그네트론 스퍼터링법을 사용하고 있다. 마그네트론 스퍼터링법은 유리 기판의 표면에 칼라 필터등의 유기물이 피복된 기판(5)에 ITO막을 형성하는 경우에 일반적으로는 기판 온도를 250℃ 이하에서 하지 않으면 안된다. 그렇지만, 그 온도에서 마그네트론 스퍼터링법에 의한 ITO막을 형성하고 비저항이 200.㎝ 이상으로 되고 칼라 액정 표시 장치용의 전극으로 해서는 불충분한 특성으로 된다.In the present embodiment, the magnetron sputtering method is used to sputter the target 8 to form an ITO film on the substrate 5. In the case of forming an ITO film on the substrate 5 on which the surface of the glass substrate is coated with organic substances such as color filters, the magnetron sputtering method generally requires the substrate temperature to be 250 ° C or lower. However, at that temperature, an ITO film formed by the magnetron sputtering method was formed and the specific resistance was 200. It becomes .cm or more, and becomes an insufficient characteristic as an electrode for color liquid crystal display devices.

그래서, 마그네트론 스퍼터링법에는 기판(5)의 기판 온도가 250℃ 이하의 낮은 온도에서도 200.㎝ 이하의 비저항의 낮은 ITO막을 형성하기 위해서 ITO 캐소드(6)에 직류(DC)에 고주파(RF)를 중첩한 전력을 공급하는 DC/RF 중첩 마그네트론 스퍼터링법이 광범위하게 이행된다.Therefore, in the magnetron sputtering method, the substrate temperature of the substrate 5 is 200 even at a low temperature of 250 ° C or lower. In order to form a low ITO film having a resistivity of less than .cm, a DC / RF superimposition magnetron sputtering method for supplying the ITO cathode 6 with superimposed high frequency RF on a direct current DC is widely implemented.

그런데, DC/RF 중첩 마그네트론 스퍼터링법에 있어서, 직류에 고주파를 중첩한 전력을 공급하는 DC/RF 중첩 전원에 의해 발생시킨 글로 방전이 DC 전원에 따른 글로 방전에 비해서 방전 상태를 안정하게 지속시켜 가는 특성을 갖는다.By the way, in the DC / RF superimposition magnetron sputtering method, the glow discharge generated by the DC / RF superimposition power supply for supplying high frequency superimposed power to the DC maintains the discharge state more stably than the glow discharge due to the DC power supply. Has characteristics.

따라서, DC/RF 중첩 마그네트론 스퍼터링법은 DC/RF 중첩 전원에 따라 글로 방전이 발생시킨 플라즈마의 균질성을 공간적 시간적으로 유지시키는 것이 비교적 어렵게 되기 때문에 플라즈마의 상태 밀도에 영향이 있는 프로세스 가스의 균일성을 확보하는 것이 특히 중요하다. 또, 플라즈마의 안정성과 글로 방전의 안정성과는 일체의 관계가 있어 상호 영향이 있기 때문에 플라즈마를 안정한 상태로 유지하는 것은 글로 방전을 안정한 상태로 보존하는 것이 된다. 그 결과, 이상 방전에 따라 타겟(8) 표면으로 부터 이상 입자가 날라서 나와서 기판(5)에 부착하는 것에 의한 품질 불량을 감소하는 것이 가능하다.Therefore, the DC / RF superposition magnetron sputtering method makes it relatively difficult to maintain spatially and temporally the homogeneity of plasma generated by the glow discharge according to the DC / RF superposition power supply. It is especially important to secure. In addition, since the stability of the plasma and the stability of the glow discharge are integrally affected and mutually influenced, keeping the plasma in a stable state is to preserve the glow discharge in a stable state. As a result, it is possible to reduce quality defects caused by abnormal particles flying out from the surface of the target 8 in accordance with the abnormal discharge and adhering to the substrate 5.

제 2도는, 제 1도의 a부의 상세를 표시한 수평 단면도이고, 제 3도는 도2의 A 방향으로 부터 본 설명도이다.FIG. 2 is a horizontal sectional view showing the details of a part in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view seen from the direction A in FIG.

제 2도에 있어서, ITO 캐소드(6)는 그 진공실(2)에 인접하는 부분에 타겟(8)을 갖는다. 타겟(8)의 배면측에는 직류에 고주파를 중첩한 전력을 타겟(8)에 공급하는 부도시의 DC/RF 중첩 전원과 타겟(8)을 효율 좋게 스퍼터링하기 위한 자장 수단(12)이 배치되어 있다. 스퍼터링 장치(1)에는 캐러셀(4)의 회동에 의한 기판(5)이 타겟(8)에 대향하는 위치를 통과하는 때에 스퍼터링을 이행한다.In FIG. 2, the ITO cathode 6 has a target 8 in a portion adjacent to the vacuum chamber 2. On the rear side of the target 8, a DC / RF superimposed power supply (not shown) for supplying the target 8 with power superimposed on a direct current and a magnetic field means 12 for sputtering the target 8 efficiently are arranged. . Sputtering is performed on the sputtering apparatus 1 when the board | substrate 5 by the rotation of the carousel 4 passes through the position which opposes the target 8.

기판(5)은 표면에 유기물로 이루어진 칼라 필터가 피복되어 있기 때문에, 기판(5)을 가열할 때 또 기판(5)의 표면에 산화 규소등의 하지막이나 투명 도전막을 스퍼터링에 의해 형성하는 때에, 기판(5)의 표면의 흡착 성분과 내부의 휘발 성분으로 이루어진 특유의 가스를 방출한다. 그 특유의 가스는 일반식 COx(0 < x ≤2)로 표시되고(이하 이 특유의 C 가스를 COx라 칭한다), CO나CO2뿐 아니라 화학량논적으로 불안정한 상태의 가스도 포함한다. COx는 진공실(2) 내에 방출되고 프로세스 가스 가운데의 산소 성분을 소비하거나 또는 COx가 환원된 프로세스 가스 가운데의 산소 성분을 늘리거나 하는 작용이 있다. 그 결과 플라즈마의 성질이 변동해서 얇은 막 형성의 균질성을 손해보게 된다. 또, 얇은 막이 ITO와 같은 산화물의 경우에는 프로세스 가스 가운데의 산소 성분의 변동이 얇은 막의 특성에 직접 영향을 주게 된다.Since the substrate 5 is coated with a color filter made of an organic substance on its surface, when the substrate 5 is heated, and when a base film such as silicon oxide or a transparent conductive film is formed on the surface of the substrate 5 by sputtering, The specific gas which consists of the adsorption component of the surface of the board | substrate 5, and the volatile component inside is discharge | released. The specific gas is represented by the general formula CO x (0 <x ≤ 2) (hereinafter, this specific C gas is called CO x ), and includes not only CO and CO 2 but also stoichiometrically unstable gas. CO x is released into the vacuum chamber 2 and consumes an oxygen component in the process gas or increases an oxygen component in the process gas in which CO x is reduced. As a result, the properties of the plasma change and the homogeneity of thin film formation is lost. In the case of an oxide such as ITO in a thin film, the variation of oxygen components in the process gas directly affects the properties of the thin film.

기판(5)상에 ITO막을 형성하는 때에 프로세스 가스 가운데의 산소 성분의 변동에 따라 발생되는 영향을 조사한 실험 결과를 도6에 (a) 및 (b)에 표시한다. 제 6도 (a) 및 (b)는 각각 Ar과 O2로 이루어진 프로세스 가스 중 Ar 도입량을 300 ㎤/분 (표준상태하 : 20℃, 1기압)으로 일정하게 하고 O2도입량을 변동시키는 때의 가시광선 흡수율 및 스퍼터율(막두께)을 측정한다. 이 결과 O2도입량의 변동에 따른 ITO막의 가시광선 흡수율 및 스퍼터율이 변동하는 것이 판명된다.Experimental results of investigating the effects of variations in the oxygen component in the process gas when forming the ITO film on the substrate 5 are shown in Figs. 6A and 6B. 6 (a) and 6 (b) show the Ar introduction amount in the process gas consisting of Ar and O 2 , respectively, at 300 cm 3 / min (standard condition: 20 ° C., 1 atm) and varying the O 2 introduction amount. The visible light absorption rate and sputtering rate (film thickness) of are measured. The result is found out to the visible light absorption rate and the sputter rate of the ITO film changes according to the variation in the O 2 introduced amount.

제 2 도 및 제 3 도에 있어서, 타겟(8)의 주위에는 타겟(8)에 프로세스 가스를 공급하기 위해 한쌍의 매니 폴더(가스 파이프)(9, 10)가 타겟(8)의 외주에 따라 배치되어 있다. 프로세스 가스는 Ar등의 불활성 가스로 이루어 지지만 필요에 따라 O2, N2등의 반응성 가스가 더해진다.2 and 3, a pair of manifolds (gas pipes) 9, 10 are provided along the outer periphery of the target 8 to supply a process gas to the target 8 around the target 8. It is arranged. The process gas is made of an inert gas such as Ar, but a reactive gas such as O 2 or N 2 is added as necessary.

매니 폴더(9, 10)는 타겟(8)의 면내에 있어 상호 직교하는 수평 중심축 및 수직 중심축의 각각에 대칭한 상태를 갖고 타겟(8)의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치되어 있다. 즉 매니 폴더(9)는 타겟(8)의 상반부를 둘러싸도록 배치되고 매니 폴더(10)는 타겟(8)의 하반부를 둘러싸도록 배치된다. 또, 매니 폴더(9)는 타겟(8) 전면에 걸쳐 균일한 프로세스 가스를 공급하기 위한 복수의 프로세스 가스 방출구(9a)를 갖고 매니 폴더(10)도 같은 모양에 복수의 프로세스 가스 방출구(10a)를 갖는다.The manifolds 9 and 10 are arranged in the plane of the target 8 so as to be symmetrical to each of the horizontal center axis and the vertical center axis which are perpendicular to each other, and surround the entire circumference of the target 8. In other words, the manifold 9 is arranged to surround the upper half of the target 8, and the manifold 10 is arranged to surround the lower half of the target 8. In addition, the manifold 9 has a plurality of process gas outlets 9a for supplying uniform process gas over the entire surface of the target 8, and the manifold 10 also has a plurality of process gas outlets ( 10a).

매니 폴더(9)에는 프로세스 가스를 공급하는 프로세스 가스 공급원(13)이 접속되고 매니 폴더(10)에는 프로세스 가스를 공급하는 프로세스 가스 공급원(14)이 접속된다. 프로세스 가스 공급원(13)은 매니 폴더(9)의 프로세스 가스 공급량을 제어 한다. 또, 프로세스 가스 공급원(14)은 매니 폴더(10)의 프로세스 가스의 공급량을 제어한다. 이것에 의해 매니 폴더(9, 10)에의 프로세스 가스 공급량을 개별적으로 제어하는 것이 가능하다.The manifold 9 is connected to a process gas supply source 13 for supplying a process gas, and the manifold 10 is connected to a process gas supply source 14 for supplying a process gas. The process gas supply source 13 controls the process gas supply amount of the manifold 9. In addition, the process gas supply source 14 controls the supply amount of the process gas of the manifold 10. This makes it possible to individually control the process gas supply amounts to the manifolds 9 and 10.

매니 폴더(9, 10)에 의해 공급하는 프로세스 가스는 같은 조성의 것을 사용해도 되지만 매니 폴더(9, 10) 각각에 다른 조성, 압력의 프로세스 가스를 도입하도록 하는 것도 좋다. 이것에 의한 기판(5)상의 ITO막의 막두께 및 막질을 부분적으로 변동하는 것이 가능하다.The process gas supplied by the manifolds 9 and 10 may use the same composition, but may also introduce process gas of a different composition and pressure into each of the manifolds 9 and 10. This makes it possible to partially vary the film thickness and film quality of the ITO film on the substrate 5.

조성, 압력이 다른 프로세스 가스를 타겟(8)의 각부에 공급하는 경우는 프로세스 가스 도입 상태의 미묘한 변화가 성막특성에 큰 영향이 있는 리액티브 스퍼터등의 스퍼터링 농도의 편차를 발광 상태 검지기등에서 모니터하고 발광 편차를 수렴시키도록 타겟(8)의 각부의 프로세스 가스 조성, 압력을 변화시켜 가는 필드백 시스템을 일부에 만들어 넣고 유효하게 하는 것이 생각된다.When supplying process gas having different compositions and pressures to each part of the target 8, the variation of the sputtering concentration such as reactive sputters in which a subtle change in the process gas introduction state greatly affects the film formation characteristics is monitored by a light emission state detector or the like. It is conceivable to make a fieldback system that changes the process gas composition and the pressure of each part of the target 8 so as to converge the light emission variation in a part and make it effective.

제 4 도는, 제 3 도에 있어 매니 폴더(9)의 외관도이다. 이하의 설명은 매니 폴더(9)만을 대상으로 하지만 매니 폴더(10)도 같은 모양의 구성을 갖는다.4 is an external view of the manifold 9 in FIG. The following description is directed only to the manifold folder 9, but the manifold folder 10 has the same configuration.

제 4 도에 있어서, 매니 폴더(9)는 2개의 프로세스 가스 취출관(9b, 9c)을 갖고 프로세스 가스 취출관(9a, 9b) 각각에는 그 긴쪽의 방향 전체에 같은 간격으로 분산된 프로세스 가스 방출구(9a)가 설치되어 있다.In FIG. 4, the manifold 9 has two process gas outlet pipes 9b and 9c, and each of the process gas outlet pipes 9a and 9b is dispersed in the process gas chamber at equal intervals throughout the longitudinal direction thereof. The outlet 9a is provided.

프로세스 가스 방출구(9a, 9a)의 간격(피치)은 50 mm 이하로 하는 것이 좋다. 프로세스 가스 방출구(9a)의 크기나 형태는 특히 제한되지는 않지만 프로세스 가스 취출관(9b, 9c)의 각각의 긴쪽의 방향에 발생하는 압력 손실을 고려해 타겟(8)에의 프로세스 가스 공급량이 전부 프로세스 가스 취출관(9b, 9c)에 걸쳐 동일하게 되도록 적당히 설정하는 것이 좋다.The interval (pitch) of the process gas discharge ports 9a and 9a is preferably 50 mm or less. Although the size or shape of the process gas outlet 9a is not particularly limited, the process gas supply amount to the target 8 is entirely controlled in consideration of the pressure loss occurring in the longitudinal direction of each of the process gas outlet pipes 9b and 9c. It is good to set suitably so that it may be the same across gas extraction pipes 9b and 9c.

프로세스 가스 취출관(9b,9c)의 각각의 길이L은 800 mm가 좋다. 길이L은 프로세스 가스 공급원(13)에서 각 프로세스 가스 방출구(9a)까지의 거리의 차이에 따라 프로세스 가스 공급량 및 압력 편차를 억제하도록 1000 mm를 상한으로 해서 설정된다. 프로세스 가스 취출관(9b, 9c)간의 거리W는 타겟(8)의 크기에 맞추어 100 ~ 200 mm 가 좋다.The length L of each of the process gas blowout pipes 9b and 9c is preferably 800 mm. The length L is set with an upper limit of 1000 mm so as to suppress the process gas supply amount and the pressure variation in accordance with the difference in the distance from the process gas supply source 13 to each process gas discharge port 9a. The distance W between the process gas blowout pipes 9b and 9c is preferably 100 to 200 mm in accordance with the size of the target 8.

프로세스 가스 공급원(13)에 가장 가까운 프로세스 가스 방출구(9a)와 가장 먼 프로세스 가스 방출구(9a)와의 거리는 1000 mm 이하로 하는 것이 좋다. 비교적 소면적의 타겟(8)에 프로세스 가스를 공급하는 경우에는 프로세스 가스 공급원(13)에 가장 가까운 프로세스 가스 방출구(9a)와 가장 먼 프로세스 가스 방출구(9a)와의 거리가 짧게 되기 때문에 매니 폴더(9)와 매니 폴더(10)를 일체화해도 좋다.The distance between the process gas outlet 9a closest to the process gas source 13 and the process gas outlet 9a farthest is preferably 1000 mm or less. When the process gas is supplied to the target 8 having a relatively small area, the distance between the process gas outlet 9a closest to the process gas source 13 and the process gas outlet 9a farthest is shortened. (9) and the manifold folder 10 may be integrated.

매니 폴더(9,10)를 타겟(8)의 면내에 있어 상호 직교하는 수평 중심축 및 수직 중심축 각각에 대칭하는 형태로 배치하는 경우에 프로세스 가스 공급원(13)에 가장 가까운 프로세스 가스 방출구(9a)와 가장 먼 프로세스 가스 방출구(9a)와의 거리가 1000 mm를 넘는 경우 및 타겟(8)의 둘레 전체위를 둘러싸도록 배치한 경우에는(도 8 ~ 도 10) 타겟(8) 전면에 걸쳐 균일하게 프로세스 가스를 공급시키는 것이 곤란하게 된다.When the manifolds 9 and 10 are arranged in a symmetrical manner with respect to the horizontal center axis and the vertical center axis which are orthogonal to each other in the plane of the target 8, the process gas discharge port closest to the process gas source 13 ( In the case where the distance between the farthest process gas outlet 9a and 9a) is greater than 1000 mm and disposed so as to surround the entire circumference of the target 8 (FIGS. 8 to 10), the entire surface of the target 8 is covered. It becomes difficult to supply process gas uniformly.

제 4 도에 표시한 것과 같이, 한개의 타겟(8)에 대해서 프로세스 가스를 공급하는 매니 폴더를 매니 폴더(9) 및 매니 폴더(10)로 분할한 것에 의해 매니 폴더(9, 10)내의 프로세스 가스 취출부(9b, 9c)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하고 그것에 의해 프로세스 가스 방출구(9a, 10a)의 위치에 따라 발생하는 프로세스 가스의 공급량 및 압력의 차를 감소하는 것이 가능하다.As shown in FIG. 4, the process in the manifolds 9 and 10 by dividing the manifold which supplies process gas to one target 8 into the manifold 9 and the manifold 10. As shown in FIG. It is possible to shorten the lengths of the gas ejection sections 9b and 9c, thereby reducing the difference in the supply amount and the pressure of the process gas generated according to the position of the process gas discharge ports 9a and 10a.

본 실시의 형태에 따르면, 타겟(8)에 프로세스 가스를 공급하는 매니 폴더를 매니 폴더(9, 10)로 분할하고 더욱이 매니 폴더(9, 10)에 프로세스 가스 공급원(13, 14)을 각각 접속하고 있기 때문에 타겟(8)이 큰 면적이어도 프로세스 가스 취출관(9b, 9c)의 길이L를 짧게하는 것이 가능하고 또 프로세스 가스의 공급원과 압력을 각 프로세스 가스 취출관(9b, 9c)에 균등히 하는 것이 가능하다.According to the present embodiment, the manifold for supplying the process gas to the target 8 is divided into manifolds 9 and 10, and the process gas supply sources 13 and 14 are connected to the manifolds 9 and 10, respectively. Therefore, even if the target 8 has a large area, it is possible to shorten the length L of the process gas outlet pipes 9b and 9c, and to equalize the source and pressure of the process gas to the process gas outlet pipes 9b and 9c. It is possible.

제 2도에 있어서, 타겟(8)과 매니 폴더(9)와의 사이 및 타겟(8)과 매니 폴더(10) 사이에는 각각 플라즈마 쉴드판(11)이 타겟(8)의 외주에 연결되어 배치된다. 플라즈마 쉴드판(11)은 L자형의 단면 형태로 플라즈마에 따라 타겟(8) 이외의 부재 측 ITO 캐소드(6) 본체나 매니 폴더(9, 10)를 스퍼터링시의 플라즈마로 부터 차폐하기 위한 캐소드를 구성한다.In FIG. 2, a plasma shield plate 11 is arranged between the target 8 and the manifold 9 and between the target 8 and the manifold 10, respectively, in connection with the outer circumference of the target 8. . Plasma shield plate 11 is an L-shaped cross-sectional shape that forms a cathode for shielding the member-side ITO cathode 6 body and manifolds 9 and 10 from the plasma during sputtering other than the target 8 in accordance with the plasma. Configure.

플라즈마 쉴드판(11)은 매니 폴더(9, 10)로 부터 방출된 프로세스 가스를 타겟(8)에 균일하게 공급하기 위해 플라즈마 쉴드판(11)의 긴쪽 방향 전체에 분산되어 있는 복수의 프로세스 가스 통과구(11a)가 설치되어 있다. 그 프로세스 가스 통과구(11a)는 매니 폴더(9, 10)의 프로세스 가스 방출구(9a, 10a)에 대해서 배치된다. 프로세스 가스 통과구(11a)는 후술하는 제 5도에 표시되는 것과 같이 반원형의 잘라낸 홈 형태의 구멍으로 이루어 진다.The plasma shield plate 11 passes through a plurality of process gases dispersed throughout the longitudinal direction of the plasma shield plate 11 to uniformly supply the process gas discharged from the manifolds 9 and 10 to the target 8. The sphere 11a is provided. The process gas passage 11a is arranged with respect to the process gas discharge ports 9a and 10a of the manifolds 9 and 10. The process gas passage 11a is formed of a semicircular cut-out hole as shown in FIG. 5 to be described later.

제 5 도는, 제 2 도에 있어 플라즈마 쉴드판(11)의 설명도로서 (a)는 그 사시도 (b)는 (a)의 선 B-B에 관계된 단면도이다.5: is explanatory drawing of the plasma shield plate 11 in FIG. 2, (a) is its sectional view, (b) is sectional drawing which concerns on the line B-B of (a).

제 5 도 (a)에 있어서, 프로세스 가스 통과구(11a)는 반원형의 잘라낸 홈부를 타겟(8)측에 향해 약 45도의 각도로 구부려서 형성된다. 이 프로세스 가스 통과구(11a)를 프로세스 가스가 통과할 때 상기 구부러진 부분에 의해 프로세스 가스의 흐르는 방향이 일부 전환된다. 이것에 의해 매니 폴더(9, 10)로 부터 방출되는 프로세스 가스를 뒤섞음과 동시에 정류하고 또한 보다 균일한 공급량과 압력으로 프로세스 가스를 타겟(8) 표면에 도달시키는 것이 가능하다.In Fig. 5 (a), the process gas passage 11a is formed by bending a semicircular cut out groove at an angle of about 45 degrees toward the target 8 side. When the process gas passes through the process gas passage 11a, the bent portion changes the flow direction of the process gas. In this way, it is possible to stir and simultaneously rectify the process gases discharged from the manifolds 9 and 10 and to bring the process gases to the target 8 surface with a more uniform supply amount and pressure.

프로세스 가스 통과구(11a)를 단순한 구멍으로 형성한 경우, 타겟(8)에서 떨어진 위치로 부터 방출된 프로세스 가스가 프로세스 가스 방출구(9a)의 위치에 대응하는 유량분포를 가지도록 되고 균일한 공급량과 압력의 프로세스 가스를 타겟(8) 표면에 도달시키는 것이 곤란하게 된다.When the process gas passage 11a is formed as a simple hole, the process gas discharged from the position away from the target 8 has a flow distribution corresponding to the position of the process gas discharge port 9a and the uniform supply amount. It is difficult to reach an overpressure process gas on the target 8 surface.

상기 실시의 형태에 따르면, 타겟(8)의 면내에 있어 상호 직교하는 중심축의 각각에 대칭하는 형태를 갖는 매니 폴더(9, 10)를 타겟(8)의 전면을 둘러 싸도록 배치하고 타겟(8)에 프로세스 가스를 방출하도록 하기 위한 매니 폴더(9, 10) 전체에 프로세스 가스 방출구(9a, 10a)를 분산해서 설치하기 때문에, 기판(5)의 표면에 피복된 유기물로 부터 방출된 가스 성분의 영향을 배제하고 타겟(8) 전면에 걸쳐 균일하게 프로세스 가스를 공급하는 것이 가능하고 기판(5) 전면에 막두께 및 막질이 균일한 피막을 형성하는 것이 가능하다.According to the above embodiment, the manifolds 9 and 10 having a form symmetrical to each of the central axes orthogonal to each other in the plane of the target 8 are arranged to surround the front surface of the target 8 and the target 8 Since the process gas outlets 9a and 10a are distributed and installed in the entire manifold 9 and 10 for discharging the process gas to the exhaust gas, the gas component emitted from the organic substance coated on the surface of the substrate 5 is discharged. It is possible to supply the process gas uniformly over the entire surface of the target 8 without removing the influence of, and to form a uniform film thickness and film quality on the entire surface of the substrate 5.

(실시예)(Example)

이하, 본 실시 형태의 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, the Example of this embodiment is described.

본 발명자는 상기 실시 형태에서 설명한 스퍼터링 장치(1)를 사용해서 기판(5)에 ITO막을 형성하는 시험편을 만든다. 또, 상기 스퍼터링 장치(1)와 매니 폴더(9, 10) 및 타겟(8)의 배치가 다른 것을 사용해 같은 형태의 시험편을 만든다. 그리고, 각 시험편상에 형성된 ITO막의 막두께 및 막질(표면저항)의 분포, 즉 ITO막 특성을 측정한다.This inventor makes the test piece which forms an ITO film in the board | substrate 5 using the sputtering apparatus 1 demonstrated in the said embodiment. Moreover, the test piece of the same form is made using the thing from which arrangement | positioning of the said sputtering apparatus 1, the manifolds 9 and 10, and the target 8 differs. Then, the film thickness and the film quality (surface resistance) of the ITO film formed on each test piece, that is, the characteristics of the ITO film are measured.

구체적으로는, 종 300 mm x 횡 400 mm 크기의 4개 기판(5)을, 타겟(8)의 긴쪽 방향(상하방향)과 병행한 스퍼터링 장치(1) 내의 캐러셀(4)에 설치, 기판(5)에ITO막을 형성한 시험편을 만든다. 각 시험편에 있어 ITO막 특성의 측정점은 제 7도에 표시된 것과 같이 타겟(8)의 긴쪽 방향에 병행한 각 칼라 필터 기판 마다 3개 정도씩 취해 합계 12개 정도씩 된다.Specifically, four substrates 5 having a length of 300 mm x 400 mm are installed in the carousel 4 in the sputtering apparatus 1 in parallel with the longitudinal direction (up-down direction) of the target 8, and the substrate A test piece having an ITO film formed on (5) is made. As shown in FIG. 7, the measurement point of the ITO membrane characteristic in each test piece is about 12 pieces for each color filter substrate parallel to the longitudinal direction of the target 8, respectively.

본 실시예에서는, 도 3에 표시된 것과 같이 매니 폴더(9) 및 프로세스 가스 공급원(13)과 매니 폴더(10) 및 프로세스 가스 공급원(14)의 두 프로세스 가스 공급 수단을 타겟(8)에 대해서 배치한다. 매니 폴더(9, 10)의 직경은 5 mm, 프로세스 가스 방출구(9a)의 직경은 1.5 mm, 그 피치는 40 mm(등간격), 프로세스 가스 공급원(13) 및 프로세스 가스 공급원(14)으로 부터 가장 가까운 프로세스 가스 방출구(9a)와 가장 먼 프로세스 가스 방출구(9a)의 거리는 800 mm 이다. 또, 플라즈마 쉴드판(11)에 설치된 반원형의 프로세스 가스 통과구(11a)의 지름은 10 mm 이고 프로세스 가스를 일부 전환하는 방향은 약 45도이다.In this embodiment, as shown in FIG. 3, two process gas supply means, a manifold 9 and a process gas supply 13, a manifold 10 and a process gas supply 14, are arranged with respect to the target 8. do. The diameter of the manifolds 9 and 10 is 5 mm, the diameter of the process gas outlet 9a is 1.5 mm, the pitch is 40 mm (equal intervals), the process gas supply source 13 and the process gas supply source 14. The distance between the closest process gas outlet 9a and the furthest process gas outlet 9a is 800 mm. Moreover, the diameter of the semicircular process gas passage 11a provided in the plasma shield plate 11 is 10 mm, and the direction which changes a part of process gas is about 45 degree | times.

상기 시험편 제작시의 프로세스 가스 공급 조건 및 스퍼터링 조건은 실시예 및 비교예에서 공통으로 하기와 같다.Process gas supply conditions and sputtering conditions at the time of preparation of the said test piece are as follows in common in an Example and a comparative example.

[프로세스 가스 공급 조건 및 스퍼터링 조건][Process Gas Supply Conditions and Sputtering Conditions]

1. 목표 두께 : 180 nm, 목표 저항치 : 10Ω1.Target Thickness: 180 nm, Target Resistance: 10Ω

2. 타겟 사이즈 : 폭 127 mm, 길이 1625 mm2. Target Size: Width 127 mm, Length 1625 mm

3. 프로세스 가스 : Ar 600 ㎤/분( 300 ㎤/분 x 2 계통)3. Process gas: Ar 600 cm 3 / min (300 cm 3 / min x 2 systems)

O22 ㎤/분( 1 ㎤/분 x 2 계통)O 2 2 cm 3 / min (1 cm 3 / min x 2 systems)

4. 성막실 압력 : 0.29 Pa(2.2 x 10-3Torr)4. Deposition chamber pressure: 0.29 Pa (2.2 x 10 -3 Torr)

5. 기판 온도 : 200℃5. Substrate temperature: 200 ℃

6. 스퍼터 방식 : DC/RF 중첩 전원( DC 1.5 kW, RF 3.0 kW)6. Sputter method: DC / RF superimposed power supply (DC 1.5 kW, RF 3.0 kW)

7. 성막시간 : 약 25 분7. Deposition time: about 25 minutes

8. 기판(5)의 크기 : 종 300 mm x 횡 400 mm x 두께 0.7 mm8. Size of substrate (5): length 300 mm x width 400 mm x thickness 0.7 mm

( 칼라 필터와 수지 보호막 부착)(With color filter and resin protective film)

상기 프로세스 가스 공급 조건 및 스퍼터링 조건으로 만든 시험편에 있어 ITO막 특성의 측정 결과를 표1에 표시한다. 표1에서는 제 7도에 표시한 기판(5)상의 측정점 1~12에 있어서 ITO막의 막두께(nm), 표면 저항(Ω), 및 비저항(.㎝ )을 측정하고 그것들의 최대치, 최소치, 평균치, 및 분포(편차)를 산출한다. 표중에 분포치는 (최대치 - 최소치) / (2 x 평균치)에 ±의 기호를 붙인 비율(%)로 표시된 것이다.Table 1 shows the measurement results of the characteristics of the ITO film in the test piece made under the process gas supply conditions and the sputtering conditions. In Table 1, the film thickness (nm), surface resistance (Ω), and specific resistance (ITO) of the ITO film at measurement points 1 to 12 on the substrate 5 shown in FIG. Cm) and calculate their maximum, minimum, average, and distribution (deviation). In the table, the distribution value is expressed as a percentage (%) with a ± sign on (maximum value-minimum value) / (2 x average value).

측정점Measuring point ITO막두께 (nm)ITO film thickness (nm) 표면저항 (Ω)Surface resistance (Ω) 비저항 (.㎝)Resistivity ( Cm) 1One 181181 9.99.9 179179 22 182182 9.79.7 177177 33 182182 9.99.9 180180 44 180180 10.310.3 185185 55 178178 10.010.0 178178 66 176176 10.410.4 184184 77 172172 10.610.6 182182 88 177177 10.210.2 180180 99 178178 10.310.3 183183 1010 178178 10.110.1 179179 1111 178178 10.110.1 179179 1212 174174 10.710.7 186186 최대치Maximum value 182182 10.710.7 186186 최소치Minimum 172172 9.79.7 177177 평균치Average 178178 10.210.2 181181 분포(%)Distribution(%) ±2.8± 2.8 ±4.9± 4.9 ±2.5± 2.5

표 1에 있어서, ITO막의 막두께의 분포는 ±2.8%, 표면 저항의 분포는±4.9%로 되고 제품으로 허용할 수 있는 범위내의 막두께 및 막질 특성을 얻을 수 있다. 본 실시예에서는 큰 면적의 타겟(8)을 사용하는 스퍼터링을 이행하는 경우에도 본 실시 형태에 있어 프로세스 가스 공급 수단에 따라 복수의 기판(5)으로 이루어진 큰 면적의 기판 전면에 걸쳐 막두께 및 막질이 균일한 피막을 형성하는 것이 가능한 것을 표시하고 있다.In Table 1, the film thickness distribution of the ITO film is ± 2.8%, the surface resistance distribution is ± 4.9%, and the film thickness and film quality characteristics within an acceptable range of the product can be obtained. In the present embodiment, even in the case of performing sputtering using the large area target 8, the film thickness and the film quality over the entire area of the large area substrate made up of the plurality of substrates 5 according to the process gas supply means in this embodiment. It is shown that it is possible to form this uniform film.

(비교예1)(Comparative Example 1)

제 8도에 표시되는 것과 같이, 매니 폴더(9, 10)를 타겟(8)의 폭방향(좌우방향)의 일방에만 배치한 프로세스 가스 공급 수단을 사용하고 상기 실시예와 같은 프로세스 가스 공급 조건 및 스퍼터링 조건에 시험편을 만든다.(비교예1)As shown in FIG. 8, the process gas supply conditions using the process gas supply means which arrange | positioned the manifold 9, 10 only to the width direction (left-right direction) of the target 8 using the same process as the said embodiment, and Make specimens under sputtering conditions (Comparative Example 1).

본 비교예1에서는 매니 폴더(9, 10)를 타겟(8)의 좌우방향의 대칭성을 줄이는 배치로 타겟(8)에 프로세스 가스를 한 방향으로 공급한다. 그 다른 ITO막 특성의 측정 방법등은 상기 실시예와 같고 그 측정 결과를 표 2에 표시한다.In Comparative Example 1, the manifolds 9 and 10 are supplied with the process gas in one direction to the target 8 in such a manner as to reduce the symmetry in the left and right directions of the target 8. The measurement method of the other ITO film | membrane characteristic is the same as that of the said Example, and the measurement result is shown in Table 2.

측정점Measuring point ITO막두께 (nm)ITO film thickness (nm) 표면저항 (Ω)Surface resistance (Ω) 비저항 (.㎝)Resistivity ( Cm) 1One 162162 11.411.4 184184 22 171171 10.610.6 181181 33 174174 10.210.2 178178 44 179179 10.110.1 181181 55 172172 10.310.3 176176 66 178178 10.110.1 179179 77 173173 10.210.2 177177 88 189189 9.79.7 184184 99 197197 9.59.5 186186 1010 195195 9.49.4 183183 1111 198198 9.39.3 184184 1212 198198 9.29.2 183183 최대치Maximum value 198198 11.411.4 186186 최소치Minimum 162162 9.29.2 176176 평균치Average 182182 10.010.0 181181 분포(%)Distribution(%) ±9.9± 9.9 ±11.0± 11.0 ±2.8± 2.8

표 2에 있어서, 기판(5)상에 형성된 ITO막의 막두께의 분포는 ±9.9%, 표면 저항의 분포는 ±11.0%로 되고 상기 실시예에 비해 분포가 크게 된다. 본 비교예(1)는 실시예정도 큰 면적의 타겟(8) 전면에 걸쳐 균일하게 프로세스 가스가 공급되게 하기 위해 플라즈마가 피막 형성의 사이에 일정의 상태로 유지되게 만드는 것이 생각된다.In Table 2, the film thickness distribution of the ITO film formed on the substrate 5 is ± 9.9%, the surface resistance distribution is ± 11.0%, and the distribution is larger than in the above embodiment. In this comparative example (1), it is conceivable that the plasma is maintained in a constant state during the film formation so that the process gas is uniformly supplied over the entire surface of the target 8 having a large area as in the embodiment.

(비교예2)(Comparative Example 2)

플라즈마 쉴드판(11)에 설치된 프로세스 가스 통과구(11a)의 형태를 실시예에 대신해 간단한 직경 10 mm 의 구멍과, 그 이외는 상기 실시예와 같은 프로세스 가스 공급 조건 및 스퍼터링 조건에 시험편을 만든다. 그 다른 ITO막 특성의 측정 방법등은 상기 실시예와 같고 그 측정 결과를 표 3에 표시한다.Instead of the embodiment, the test piece is made in the hole of a simple diameter of 10 mm and the process gas supply conditions and sputtering conditions similar to the said Example instead of the form of the process gas passage opening 11a provided in the plasma shield plate 11. The measurement method of the other ITO film | membrane characteristic is the same as that of the said Example, and the measurement result is shown in Table 3.

측정점Measuring point ITO막두께 (nm)ITO film thickness (nm) 표면저항 (Ω)Surface resistance (Ω) 비저항(.㎝)Resistivity ( Cm) 1One 179179 9.89.8 176176 22 184184 9.79.7 179179 33 184184 10.210.2 188188 44 181181 10.210.2 184184 55 179179 10.510.5 188188 66 179179 10.710.7 191191 77 178178 10.910.9 193193 88 179179 11.211.2 200200 99 181181 11.111.1 201201 1010 177177 11.011.0 194194 1111 184184 11.211.2 205205 1212 193193 10.910.9 210210 최대치Maximum value 193193 11.211.2 210210 최소치Minimum 177177 9.79.7 176176 평균치Average 182182 10.610.6 192192 분포(%)Distribution(%) ±4.4± 4.4 ±7.1± 7.1 ±8.8± 8.8

표 3에 있어서, 기판(5)상에 형성된 ITO막의 막두께의 분포는 ±4.4%, 표면 저항의 분포는 ±7.1%로 되고 상기 실시예에 비해 분포가 약간 크게 되지만비교예1과 비교하면 약간 작다. 그 결과는 상기 실시 형태에 표시한 프로세스 가스 통과구(11a)가 큰 면적의 타겟(8) 전면에 걸쳐 균일하게 프로세스 가스를 공급하는 효과가 있는 것을 표시하고 있다.In Table 3, the film thickness distribution of the ITO film formed on the substrate 5 is ± 4.4%, the surface resistance distribution is ± 7.1%, and the distribution is slightly larger than the above embodiment, but slightly compared with Comparative Example 1. small. The result shows that the process gas passage 11a shown in the said embodiment has the effect of supplying process gas uniformly over the whole surface of the target 8 of a large area.

(비교예3)(Comparative Example 3)

제 9도에 표시한 것과 같이, 매니 폴더(9) 및 프로세스 가스 공급원(13)의 한쌍을 타겟(8)에 대해 1쌍 배치한 프로세스 가스 공급 수단을 사용해서 상기 실시예와 같은 프로세스 가스 공급 조건 및 스퍼터링 조건에 의한 시험편을 만든다.As shown in FIG. 9, the process gas supply conditions similar to those of the above-mentioned embodiment are made by using a process gas supply means in which a pair of the manifold 9 and the process gas supply source 13 are arranged in pairs with respect to the target 8. And test pieces under sputtering conditions.

본 비교예(3)에서는 매니 폴더(9)에 설치된 프로세스 가스 방출구(9a)의 가장 프로세스 가스 공급원(13)에서 가까운 위치와 가장 먼 위치의 거리를 타겟(8)의 긴쪽 방향(상하방향)과 대략 같이 1600 mm로 한다.In the comparative example (3), the distance of the position closest to the furthest from the process gas supply source 13 of the process gas discharge port 9a provided in the manifold 9 is located in the longitudinal direction (up-down direction) of the target 8. It is set to 1600mm like approximately.

프로세스 가스 공급원(13)은 1계통이지만 프로세스 가스의 총 공급량은 상기 실시예 및 비교예1, 2와 같이 Ar이 600 ㎤/분, O2가 2 ㎤/분으로 한다. 그 다른 ITO막 특성의 측정 방법등은 상기 실시예와 같고 그 측정 결과를 표 4에 표시한다.A process gas supply source 13 is one system, but the total feed rate of the process gas is in the above Examples and Comparative Example 1, Ar is 600 ㎤ / min, O 2 is 2 ㎤ / minute as in the second. The measurement method of the other ITO film | membrane characteristic is the same as that of the said Example, and the measurement result is shown in Table 4.

측정점Measuring point ITO막두께 (nm)ITO film thickness (nm) 표면저항 (Ω)Surface resistance (Ω) 비저항 (.㎝)Resistivity ( Cm) 1One 165165 10.110.1 167167 22 175175 10.210.2 178178 33 176176 10.010.0 176176 44 180180 10.010.0 181181 55 181181 9.79.7 176176 66 179179 10.210.2 183183 77 182182 9.89.8 179179 88 192192 9.59.5 183183 99 193193 9.59.5 183183 1010 189189 9.69.6 182182 1111 186186 9.49.4 175175 1212 191191 9.99.9 190190 최대치Maximum value 193193 10.210.2 190190 최소치Minimum 165165 9.49.4 167167 평균치Average 182182 9.89.8 179179 분포(%)Distribution(%) ±7.7± 7.7 ±4.1± 4.1 ±6.3± 6.3

표 4에 있어서, 기판(5)상에 형성된 ITO막의 막두께의 분포는 ±7.7%, 표면 저항의 분포는 ±4.1%로 상기 실시예에 비교해 분포가 약간 크게된다.In Table 4, the distribution of the film thickness of the ITO film formed on the substrate 5 is ± 7.7% and the surface resistance is ± 4.1%, which is slightly larger than that of the above embodiment.

본 비교예3에서는, 매니 폴더(9)에 설치된 프로세스 가스 방출구(9a)의 가장 프로세스 가스 공급원(13)에서 가까운 위치와 가장 먼 위치와의 거리는 1000 mm 보다 큰폭으로 길기때문에 각 프로세스 가스 방출구(9a)에서 방출된 프로세스 가스의 공급량이나 압력이 흩어져서 타겟(8) 전면에 걸쳐 균질한 플라즈마가 발생하게 되는 것이 생각된다.In this comparative example 3, since the distance between the position closest to the process gas supply source 13 of the process gas discharge port 9a provided in the manifold 9 and the furthest position is longer than 1000 mm, each process gas discharge port It is conceivable that the supply amount or pressure of the process gas discharged at 9a is scattered to generate a homogeneous plasma over the entire surface of the target 8.

(제 2의 실시 형태)(Second embodiment)

제 11도는 본 발명의 실시 형태에 따른 스퍼터링 장치 주요부의 부분 절결 평면도이다.11 is a partially cutaway plan view of the main portion of the sputtering apparatus according to the embodiment of the present invention.

제 11도에 있어서, 스퍼터링 장치(100)는 내부에 진공실(101)을 형성하는 캐싱(102)과, 캐싱(102) 내의 중앙에 배치되고 표시되지 않은 모터(이동 수단)에 의해 도면 중앙의 화살표 방향으로 회동하는 12각 주모양의 캐러셀(기판 홀더)(103)과, 캐싱(102)의 주위측부에 배치된 스퍼터링 캐소드로 하는 한쌍의 ITO 캐소드(104a, 104b)와, 그 한쌍의 ITO 캐소드(104a, 104b)에 대향하도록 배치된 SiO2캐소드(105a, 105b)를 구비한다.In FIG. 11, the sputtering apparatus 100 has an arrow in the center of the drawing by a caching 102 for forming a vacuum chamber 101 therein and a motor (moving means) arranged in the center of the caching 102 and not displayed. A dozen main carousel (substrate holder) 103 which rotates in the direction, a pair of ITO cathodes 104a and 104b which are sputtering cathodes arranged at the circumferential side of the caching 102, and the pair of ITO cathodes SiO 2 cathodes 105a and 105b are disposed to face 104a and 104b.

캐러셀(103)의 각 측면에는 기판(106)이 수직 방향으로 직렬로 복수개이고, 예를들면 4매 배치되어 있다. 기판(106)은 유리 기판의 표면에 유기수지제의 칼라 필터(유기물)가 피복되어 종 300 ~ 500 mm x 횡 400 ~ 600 mm 의 장방향의 칼라 필터 기판이다. 기판(106)을 캐러셀(103)의 각 측면의 수직 방향에 복수개 배치하는 것에 의해, 그 총면적을 증대시켜 제조 효율을 높이는 것이 가능하다. ITO 캐소드(104a, 104b)의 각각에는 진공실(101)에 인접한 부분에 종 800 ~ 1800 mm x 횡 100 ~ 200 mm 의 장방향인 큰 면적의 캐소드(107)가 설치된다. 캐소드(107)는 기판(106)상에 ITO막(도전성의 얇은 막)을 형성하기 위해 산화 인듐과 산화 틴이 소정의 비율로 배합된 소결체로 이루어 진다.On each side of the carousel 103, a plurality of substrates 106 are arranged in series in the vertical direction, for example, four are arranged. The board | substrate 106 is a color filter substrate of the long direction of 300-500 mm x 400-600 mm in width | variety with the organic resin color filter (organic substance) coat | covered on the surface of a glass substrate. By arranging a plurality of substrates 106 in the vertical direction of each side surface of the carousel 103, it is possible to increase the total area and increase the manufacturing efficiency. Each of the ITO cathodes 104a and 104b is provided with a large area cathode 107 in the longitudinal direction of a length of 800 to 1800 mm x 100 to 200 mm in a portion adjacent to the vacuum chamber 101. The cathode 107 is made of a sintered body in which indium oxide and tin oxide are blended in a predetermined ratio to form an ITO film (conductive thin film) on the substrate 106.

이와 같은 스퍼터링 장치(100)는 마그네트론 스퍼터링법을 사용해서 타겟(107)을 플라즈마 가운데의 이온에 스퍼터링시 회동하는 캐러셀(103)에 설치된 기판(106)에 타겟(107)에 따른 ITO막 및 SiO2막을 형성해 투명 도전막 부착 기판(106)을 제조한다. 즉 스퍼터링 장치(100)는 소정의 회동 속도(분당 2 ~ 4 회전)로 캐러셀(103)을 연속적으로 회동 시켜 ITO 캐소드(104a, 104b)에 설치된 타겟(107)의 정면을 기판(106)이 통과할 때, 타겟(107)으로 부터 날아온 원료 입자를 기판(106)에 퇴적시켜 ITO막을 소정의 막두께로 될때까지 만들고 다음으로, 같은 모양에 그 표면에 SiO2캐소드(104a, 104b)에 의한 SiO2막을 소정의 막두께로 될때까지 만든다. ITO막과 SiO2막의 퇴적순은 역으로 해도 좋다.Such a sputtering apparatus 100 uses a magnetron sputtering method and an ITO film and SiO in accordance with the target 107 on the substrate 106 provided in the carousel 103 which rotates when sputtering the target 107 to ions in the center of the plasma. 2 film | membrane is formed and the board | substrate 106 with a transparent conductive film is manufactured. That is, the sputtering apparatus 100 continuously rotates the carousel 103 at a predetermined rotational speed (2 to 4 revolutions per minute) so that the substrate 106 has the front surface of the target 107 installed on the ITO cathodes 104a and 104b. When passing, the raw material particles flying out from the target 107 are deposited on the substrate 106 until the ITO film reaches a predetermined thickness, and then the SiO 2 cathodes 104a and 104b are formed on the surface of the same shape. The SiO 2 film is made until it reaches a predetermined film thickness. The order of deposition of the ITO film and the SiO 2 film may be reversed.

제 12 도는, 제 11 도의 스퍼터링 장치(100)의 구성도이다.12 is a configuration diagram of the sputtering apparatus 100 of FIG. 11.

제 12 도는 제 11 도의 스퍼터링 장치(100) 중에 설명에 필요한 구성만을 모식화해서 표시한다.FIG. 12 schematically shows and displays only the components necessary for explanation in the sputtering apparatus 100 of FIG.

스퍼터링 장치(100)에는 캐싱(102) 내의 진공실(101)이 진공펌프(110)에 의해 진공으로 유지되고 또한 프로세스 가스가 스퍼터 가스 봄베(111)로 부터 진공실(101) 내에 도입되고 진공실(101) 내의 스퍼터 분위기(ambient atmosphere)가 조정된다. 이 경우, 프로세스 가스는 Ar등의 불활성 가스로 이루어 지지만 필요에 따라 O2, N2등의 반응성 가스가 더해진다.In the sputtering apparatus 100, the vacuum chamber 101 in the caching 102 is maintained in vacuum by the vacuum pump 110, and the process gas is introduced into the vacuum chamber 101 from the sputter gas cylinder 111 and the vacuum chamber 101 is provided. Inner sputter atmosphere is adjusted. In this case, the process gas is made of an inert gas such as Ar, but a reactive gas such as O 2 or N 2 is added as necessary.

ITO 캐소드(104a)상의 타겟(107)에 대향하는 위치에는 기판(106)이 배치되어 있다. ITO 캐소드(104a)에는 타겟(107)을 스퍼터시키기 위해 플라즈마를 진공실(101)내에 발생시키기 위한 유연한 금속대(113)와 동축 케이블(117)을 통해서 전원 장치(112)가 접속된다.The substrate 106 is disposed at a position facing the target 107 on the ITO cathode 104a. The power supply 112 is connected to the ITO cathode 104a via a coaxial cable 117 and a flexible metal band 113 for generating a plasma in the vacuum chamber 101 to sputter the target 107.

전원 장치(112)는 상호 직렬로 접속되고 또한 유연한 금속대(113)에 접속된 고주파(RF) 전원(114) 및 매칭 박스(115)와 이것들에 병렬로 접속되고 또한 동축 케이블(117)에 접속된 직류(DC) 전원(116)으로 이루어진 회로 구성을 갖는다. 이 회로 구성에 의한 매칭 박스(115)를 연결해서 공급된 RF 전원(114)의 고주파(RF) 전력과 직접 공급된 DC 전원(116)의 직류(DC) 전력을 중첩해 스퍼터 전력으로 해서ITO 캐소드(104a)에 공급한다.(DC/RF 중첩 방식)The power supply 112 is connected in series with each other and in parallel with the high frequency (RF) power supply 114 and the matching box 115 connected to the flexible metal strip 113 and to the coaxial cable 117. Has a circuit configuration consisting of a direct current (DC) power source 116. The high frequency (RF) power of the RF power supply 114 supplied by connecting the matching box 115 by this circuit structure and the direct current (DC) power of the DC power supply 116 supplied directly are made into sputter | spatter power, and an ITO cathode Supply to 104a. (DC / RF superposition)

매칭 박스(115)는 ITO 캐소드(104a)의 임피던스 변동의 영향을 없애기 위한 것을 주로해서 대용량 콘덴서로 이루어진 회로를 갖는다. 이것에 의해, DC/RF 중첩 방식에 의한 전력 공급상의 결점 즉, RF 전력 성분이 ITO 캐소드(104a)측의 임피던스 변동의 영향을 받는 것을 방지하는 것과 또 글로 방전을 안정화시키고 소위 이상 방전의 발생을 방지하고 그 결과 타겟(107)이나 그 주변 부재로 부터 다량의 이물이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The matching box 115 has a circuit composed mainly of a large capacity capacitor mainly for eliminating the influence of the impedance variation of the ITO cathode 104a. This prevents the drawback of the power supply by the DC / RF superposition method, that is, the RF power component from being affected by the impedance variation on the ITO cathode 104a side, stabilizes the glow discharge, and prevents the occurrence of the so-called abnormal discharge. And as a result, a large amount of foreign matter can be prevented from being generated from the target 107 or its peripheral member.

RF 전력은 유연한 금속대(113)를 통해 또 DC 전력은 동축 케이블(117)을 통해 ITO 캐소드(104a)에 공급된다.RF power is supplied to the ITO cathode 104a through the flexible metal band 113 and through the coaxial cable 117.

상기에 의해 얻은 DC 전력과 RF 전력이 중첩된 스퍼터 전력은 스퍼터 분위기(ambient atmosphere)가 조정된 진공실(101) 내의 ITO 캐소드(104a)에 공급된 플라즈마를 발생하고 그 플라즈마로 타겟(107)을 스퍼터시켜 기판(106)에 ITO막을 형성한다.The sputter power in which the DC power and RF power superimposed by the above generate | occur | produce the plasma supplied to the ITO cathode 104a in the vacuum chamber 101 with which the sputter atmosphere was adjusted, and sputter | spatters the target 107 with the plasma. To form an ITO film on the substrate 106.

다음에는, 유연한 금속대(113)의 ITO 캐소드(104a)에의 접속 방법을 설명한다.Next, the connection method of the flexible metal stand 113 to the ITO cathode 104a is demonstrated.

제 13 도는 제 11 도에 있어 ITO 캐소드(104a)의 부분 절결 종단면도이고, 제 14 도는 제 13도에 있어 ITO 캐소드(120)의 오목부 개구부의 단면도이고, 제 15도는 제 11도에 있어 ITO 캐소드(104a)의 부분 절결 횡단면도이다. 이하의 설명은 제 11도 및 제 12도를 참조하고 제 11도 및 제 12도의 구성 요소와 같은 것은 같은 참조번호를 붙인다. 다만, ITO 캐소드(104a, 104b)는 전원 장치(112)의 설치 위치나 유연한 금속대(113)의 접속 위치가 다를 뿐이기 때문에 이하 설명은 ITO 캐소드(104a)에 주목한다.FIG. 13 is a partially cutaway longitudinal cross-sectional view of the ITO cathode 104a in FIG. 11, and FIG. 14 is a sectional view of the recess opening of the ITO cathode 120 in FIG. 13, and FIG. 15 is an ITO in FIG. A partially cutaway cross-sectional view of the cathode 104a. The following description refers to FIGS. 11 and 12 and like elements in FIGS. 11 and 12 are given the same reference numerals. However, since the ITO cathodes 104a and 104b differ only in the installation position of the power supply device 112 or the connection position of the flexible metal stand 113, the following description focuses on the ITO cathode 104a.

이하의 설명에 있어서는 DC 전력의 공급에 관한 기재는 필요없기 때문에 참조하는 도에 있어서도 DC 전력에 관한 부분은 도시하지 않는다.In the following description, since description about DC power supply is not necessary, the part regarding DC power is not shown also in the figure to which it refers.

ITO 캐소드(104a)는, 제 13도 ~ 제 15도에 표시된 것과 같이 내부에 진공실(101)을 형성한 캐싱(102)의 측부에 설치된 ITO 캐소드(120)를 갖는다. ITO 캐소드(120)의 내부에는 패킹 플레이트(121)를 연결해 타겟(107)이 설치된다. 또, 진공실(101) 내에는 스퍼터된 적절한 유리 기판(부도시)이 타겟(107)에 대향해 배치된다. ITO 캐소드(120)는 배면측에 오목부가 형성되고 그 가운데에 스퍼터링을 위한 마그네트(122)가 배치된다. 이 ITO 캐소드(120)의 오목부의 개구부에는 후술하는 RF 접속 도체(123)가 설치된다. 게다가, ITO 캐소드(120)의 오목부 및 RF 접속 도체(123)는 전원 장치(112)를 지지하는 캐소드 케이스(126)로 덮여져 있다.The ITO cathode 104a has the ITO cathode 120 provided in the side part of the caching 102 which formed the vacuum chamber 101 inside, as shown to FIGS. 13-15. The target 107 is installed inside the ITO cathode 120 by connecting the packing plate 121. Moreover, in the vacuum chamber 101, the suitable glass substrate (not shown) sputtered is arrange | positioned facing the target 107. As shown in FIG. The ITO cathode 120 has a recess formed on the rear side thereof, and a magnet 122 for sputtering is disposed therein. The RF connection conductor 123 mentioned later is provided in the opening part of the recessed part of this ITO cathode 120. FIG. In addition, the recess of the ITO cathode 120 and the RF connection conductor 123 are covered with the cathode case 126 supporting the power supply 112.

RF 접속 도체(123)는 사다리 모양을 이루고 있고 오목 개구부의 양측에 있어 ITO 캐소드(120)의 단면상에 면 접촉의 상태로 고정된 동제의 종방향 도체(124a, 124b)(두께 2 mm, 폭 40 mm, 길이 1066 mm)와 그것들의 종방향 도체(124a, 124b)를 같은 간격으로 접속한 동제의 횡방향 도체(125a ~ 125e)로 이루어 진다. 종방향 도체(124a, 124b)는 기판(106)의 이동 방향에 수직한 방향 즉 타겟(107)의 긴쪽 방향에 따라 면 접촉하고 있다.The RF connecting conductor 123 is made of a ladder and is made of copper longitudinal conductors 124a and 124b (2 mm thick and 40 in width) fixed in the state of surface contact on the cross section of the ITO cathode 120 at both sides of the concave opening. mm, length 1066 mm) and the transverse conductors 125a to 125e made of copper with their longitudinal conductors 124a and 124b connected at equal intervals. The longitudinal conductors 124a and 124b are in surface contact with a direction perpendicular to the moving direction of the substrate 106, that is, the longitudinal direction of the target 107.

ITO 캐소드(104a)에는 그 상부에 있어 전원 장치(112)가 설치되고(제 16도 참조) 전원 장치(112)의 출력으로 부터 유연한 금속대(113)(두께 0.2 mm, 폭 40mm)가 꺼내져 그 단부에는 도시하지 않은 볼트로 횡방향 도체(125c)의 거의 중앙부에 접속된다. 한편, ITO 캐소드(104b)에는 그 하부에 있어 전원 장치(112)가 설치되고(제 16도 참조) 같은 형태로 전원 장치 출력(112)으로 부터 유연한 금속대(113)가 꺼내져 그 단부에는 도시하지 않은 볼트로 횡방향 도체(125c)의 거의 중앙부에 접속된다.On the top of the ITO cathode 104a, a power supply 112 is installed (see FIG. 16), and a flexible metal strip 113 (0.2 mm thick, 40 mm wide) is taken out from the output of the power supply 112. Its end portion is connected to a substantially central portion of the transverse conductor 125c with a bolt (not shown). On the other hand, the ITO cathode 104b is provided at the bottom thereof with a power supply 112 (see FIG. 16), and in the same manner, a flexible metal stand 113 is pulled out from the power supply output 112 and shown at its end. The bolt which is not connected is connected to the substantially center part of the transverse conductor 125c.

이와 같이, ITO 캐소드(104a, 104b)에 스퍼터 전력을 공급하는 두개의 전원 장치(112)는 기판(106)의 이동 방향에 수직한 방향에 관계되고 상호 다른 위치에 설치되는 것이 가능하다. 전원 장치(112)로 부터 꺼내진 유연한 금속대(113)는 RF 접속 도체(123)의 거의 중앙부의 횡방향 도체(125c)의 중앙부에 접속하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, RF 접속 도체(123)의 중앙부에 공급된 RF 전력은 RF 접속 도체(123)와 그것에 면 접촉하고 있는 ITO 캐소드(120)를 연결해 타겟(107)의 주위까지 등방적으로 전파시키는 것이 가능하기 때문이다.As such, the two power supply devices 112 supplying the sputter power to the ITO cathodes 104a and 104b can be provided at different positions in relation to the direction perpendicular to the moving direction of the substrate 106. The flexible metal strip 113 taken out of the power supply 112 is preferably connected to the center portion of the transverse conductor 125c almost at the center portion of the RF connection conductor 123. This is because the RF power supplied to the center portion of the RF connection conductor 123 is capable of isotropically propagating to the periphery of the target 107 by connecting the RF connection conductor 123 and the ITO cathode 120 which is in surface contact with it. Because.

본 실시의 형태에 따르면, 전원 장치(112)는 ITO 캐소드(104a) 그 상부에 설치되고 유연한 금속대(113)를 통해 횡방향 도체(125c)의 거의 중앙부에 접속되고 전원 장치(112)는 ITO 캐소드(104b) 그 하부에 설치되고 유연한 금속대(113)를 통해 횡방향 도체(125c)의 거의 중앙에 접속되고 그 결과 두개의 전원 장치(112)가 기판(106)의 이동 방향에 수직한 방향에 관계되고 상호 다른 위치에 배치된 ITO 캐소드(120)에 스퍼터 전력을 공급하고 따라서 한개의 전원 장치 위치에 기초를 둔 기판(106)상의 ITO 막의 막두께 분포가 다른 한개의 전원 장치 위치에 기초를 둔 기판(106)상의 ITO막의 막두께 분포를 보완하기 때문에 타겟(107) 전면에 걸쳐 타겟(107)의 근방에 형성된 플라즈마의 밀도를 균일화하는 것이 가능하고 따라서 기판(106) 전면에 걸쳐 막두께 막질이 같은 균일한 ITO막을 형성하는 것이 가능하다.According to the present embodiment, the power supply 112 is installed above the ITO cathode 104a and is connected to the almost center of the transverse conductor 125c via the flexible metal band 113 and the power supply 112 is connected to the ITO. The cathode 104b is installed below it and is connected to the center of the transverse conductor 125c via a flexible metal band 113 so that the two power supplies 112 are perpendicular to the direction of movement of the substrate 106. To supply the sputter power to the ITO cathodes 120 which are located at different positions relative to each other, and thus the film thickness distribution of the ITO film on the substrate 106 based on one power supply location is based on the other power supply location. Since the film thickness distribution of the ITO film on the dull substrate 106 is complemented, it is possible to equalize the density of the plasma formed in the vicinity of the target 107 over the entire surface of the target 107, and thus the film thickness of the entire surface of the substrate 106. This uniform ITO membrane It is possible to form.

상기 실시 형태에 있어서, ITO 캐소드(104a)는 ITO 캐소드(104b)를 포함해서 3개 이상 설치되어도 좋다. 예를들면, ITO 캐소드(104a)의 수가 3개인 경우 ITO 캐소드(104a)의 각각에 전원 장치(112)를 설치하고 3개의 전원 장치의 ITO 캐소드(104)에의 설치 위치를 상호 수직 방향에 관계되고 같은 간격으로 배치한다.In the above embodiment, three or more ITO cathodes 104a may be provided including the ITO cathode 104b. For example, if the number of ITO cathodes 104a is three, the power supply unit 112 is installed in each of the ITO cathodes 104a, and the installation positions of the three power supply units to the ITO cathode 104 are related to each other in the vertical direction. Place at equal intervals.

상기 실시 형태와 같이 ITO 캐소드(104a, 104b)를 복수개 사용하는 것은 각각의 타겟(107)에 큰 전력의 스퍼터 전력을 부하없이 즉, 방전의 불안정을 일으키는 것 없이 성막율을 올리려고 하는 공업적 이유로 종래로 부터 채택되어 온 장치 형태이다. 본 발명은 그 이점을 활용하고 또 큰 면적의 기판(106)에 균일한 ITO 막을 형성시키기 위해 큰 효율을 가져온다.The use of a plurality of ITO cathodes 104a and 104b as in the above-described embodiment is an industrial reason for increasing the film formation rate without a large load of sputter power to each target 107, that is, without causing instability of discharge. It is a type of device that has been conventionally adopted. The present invention takes advantage of this and brings great efficiency to form a uniform ITO film on a large area substrate 106.

상기 실시 형태에는 한개의 ITO 캐소드(104a)에 대해 전원 장치(112)가 한개 배치되어 있지만 한개의 ITO 캐소드(104a)에 대해 복수의 전원 장치(112)를 배치해도 좋다. 이 경우, 복수의 전원 장치(112)의 ITO 캐소드(104a)에의 설치 위치를 상호 수직 방향에 관계되고 같은 간격으로 분산시킨다.In the above embodiment, one power supply device 112 is disposed for one ITO cathode 104a, but a plurality of power supply devices 112 may be disposed for one ITO cathode 104a. In this case, the installation positions of the plurality of power supply devices 112 on the ITO cathode 104a are distributed at equal intervals in relation to each other in the vertical direction.

유연한 금속대(113)는 유연한 금속대(113)와 동종의 금속 즉, 동으로 이루어 진 횡방향 도체(125a ~ 125e)에 설치되기 때문에 접촉 저항의 변화에 따른 ITO 캐소드(120) 전체의 임피던스 변화를 방지하는 것이 가능하다.Since the flexible metal band 113 is installed on the same type of metal as the flexible metal band 113, that is, the transverse conductors 125a to 125e made of copper, the impedance change of the entire ITO cathode 120 according to the change of the contact resistance is changed. It is possible to prevent it.

더욱이, 횡방향 도체(125a ~ 125e)를 통해 공급된 스퍼터 전력은 타겟(107)과 평행히 설치된 종방향 도체(124a, 124b)로 부터 ITO 캐소드(120)에 공급되기 때문에 타겟(107)의 주위에 등방적으로 스퍼터 전력을 전파시키는 것이 가능하다. 또, 종방향 도체(124a, 124b)와 ITO 캐소드(104a)와는 면 접촉해서 있기 때문에 확실히 등방적으로 스퍼터 전력의 전파를 이행하는 것이 가능하다.Furthermore, the sputter power supplied through the transverse conductors 125a to 125e is supplied to the ITO cathode 120 from the longitudinal conductors 124a and 124b installed in parallel with the target 107, so that the surroundings of the target 107 It is possible to propagate sputter power isotropically. Moreover, since the longitudinal conductors 124a and 124b are in surface contact with the ITO cathode 104a, it is possible to reliably propagate the sputter power.

또, ITO 캐소드(104a) 상의 RF 접속 도체(123)의 형상은 그 외연이 타겟(107)의 외연과 평행하고 또 그 긴 변과 짧은 변이 타겟(107)의 긴 변과 짧은 변과 각각 같은 방향으로 향하게 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 공급된 스퍼터 전력을 타겟(107)의 주위까지 등방적으로 전파시키는 것이 가능하다.In addition, the shape of the RF connection conductor 123 on the ITO cathode 104a is parallel to the outer edge of the target 107 and its long and short sides are the same as the long and short sides of the target 107, respectively. It is preferably arranged so that it is directed toward. Thereby, it is possible to propagate the sputtered power supplied isotropically to the periphery of the target 107.

RF 접속 도체(123)의 치수나 유연한 금속대(113)의 접속 방법에 대해서는 본 발명의 주지에 따르는 내용이 있지만 특히 제한하는 것은 아니다. 일반적으로 스퍼터 전력이 도입된 ITO 캐소드(104a, 104b)의 배면에는 냉각수 배관을 비롯해 다양한 모양의 부재가 설치되기 때문에 그것들 부재와 상호 간섭하지 않도록 배치하고 또한 접속하면 좋다.The dimensions of the RF connection conductor 123 and the connection method of the flexible metal band 113 are in accordance with the well-known aspects of the present invention, but are not particularly limited. In general, since the back surface of the ITO cathodes 104a and 104b into which the sputter power is introduced is provided with various shapes including cooling water piping, it may be arranged so as not to interfere with each other.

DC 전력을 공급하는 동축 케이블(117)의 접속 방법에 대해서도 유연한 금속대의 접속 방법과 같은 형태로 하면 좋다.The connection method of the coaxial cable 117 which supplies DC electric power may also be made into the same method as the connection method of a flexible metal stand.

또, 유연한 금속대(113)의 재질은 일반적으로 동이지만 도전율이 크고 적당한 내후성을 갖는 재료로 선택되고 동이외에 은, 알루미늄, 금등이 예시된다.In addition, the material of the flexible metal band 113 is generally copper, but is selected as a material having high electrical conductivity and moderate weather resistance. Other than copper, silver, aluminum, gold, and the like are exemplified.

종방향 도체(124a, 124b) 및 횡방향 도체(125a ~ 125e)의 재질도 같은 형태의 이유로 동, 은, 알루미늄, 금등이 예시된다.The materials of the longitudinal conductors 124a and 124b and the transverse conductors 125a to 125e also exemplify copper, silver, aluminum, gold, and the like for the same form.

더욱이, 캐러셀(103)의 각 측면에 설치된 전체 기판(106)에 균일한 막두께분포를 얻기 위해서는 스퍼터 가스 봄베(111)로 부터 프로세스 가스를 진공실(101) 내에 공급한 위치나 가스압 분포를 조작하거나 타겟(107)의 형상을 고안하거나 또 막두께 보정판을 병용해도 좋다.Further, in order to obtain a uniform film thickness distribution on the entire substrate 106 provided on each side of the carousel 103, the position or gas pressure distribution in which the process gas is supplied from the sputter gas cylinder 111 into the vacuum chamber 101 is manipulated. Alternatively, the shape of the target 107 may be devised or a film thickness correction plate may be used in combination.

또, 한개의 ITO 캐소드(104a)에 대해서 전원 장치(112)가 한개 있는 경우, 전원 장치(112)를 ITO 캐소드(104a)의 일단측에 설치하는 것에 대해서 ITO 캐소드(104a)의 다른 단측에 가변 콘덴서를 연결한 접지 회로를 설치해도 좋다. 그것에 의해, 전원 장치(112)가 설치된 캐소드 케이스의 개구부를 통해 전원 장치(112)측에 되돌아온 스퍼터 전력과 동등한 전력을 접지 회로를 통해 접지하고 ITO 캐소드(104a) 전체에 공급된 스퍼터 전력의 분포를 균일화하는 것이 가능하다.In addition, when there is one power supply 112 for one ITO cathode 104a, it is variable on the other end side of the ITO cathode 104a for installing the power supply 112 at one end of the ITO cathode 104a. A ground circuit connected with a capacitor may be provided. Thereby, the power equivalent to the sputter power returned to the power supply 112 side through the opening of the cathode case provided with the power supply 112 is grounded through the grounding circuit, and the distribution of the sputter power supplied to the entire ITO cathode 104a is provided. It is possible to equalize.

더욱이, 상기 실시 형태는 ITO 캐소드(104a)를 대상으로 하고 있지만 본 발명은 SiO2캐소드(105a, 105b)에 대해서도 적용할 수 있다.Moreover, although the above embodiment targets the ITO cathode 104a, the present invention can also be applied to the SiO 2 cathodes 105a and 105b.

(실시예)(Example)

이하, 본 실시 형태의 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the Example of this embodiment is described concretely.

4개의 기판(106)을 제 11도의 캐러셀(103)의 회동 방향과 수직 방향(상하 방향)에 직렬로 배치하고 제 13도와 같이 두개의 전원 장치(112)를 각각의 캐소드 케이스(126)의 중앙을 사이에 두고 서로 반대측에 설치한다. 스퍼터 전력을 ITO 캐소드(104a)에 공급하는 것에 의한 기판(106)상에 ITO 막을 형성한 시험편을 만든다.Four substrates 106 are arranged in series in the rotational direction and vertical direction (up-down direction) of the carousel 103 of FIG. 11, and two power supply units 112 of each cathode case 126 as shown in FIG. Install on the opposite side with center in between. The test piece which formed the ITO film | membrane on the board | substrate 106 by supplying sputter | spatter electric power to the ITO cathode 104a is made.

[ITO막 형성 조건][ITO film formation conditions]

1. 목표 두께 : 180 nm, 목표 저항치 : 10 Ω1.Target thickness: 180 nm, target resistance: 10 Ω

2. 타겟 사이즈 : 폭 127 mm, 길이 1625 mm2. Target Size: Width 127 mm, Length 1625 mm

3. 프로세스 가스 : Ar 600 ㎤/분 (300 ㎤/분 x 2계통)3. Process gas: Ar 600 cm 3 / min (300 cm 3 / min x 2 systems)

O22 ㎤/분 (1 ㎤/분 x 2계통)O 2 2 cm 3 / min (1 cm 3 / min x 2 systems)

4. 진공실 압력 : 0.29 Pa(2.2 x 10-3Torr)4. Vacuum chamber pressure: 0.29 Pa (2.2 x 10 -3 Torr)

5. 기판 온도 : 200 ℃5. Substrate temperature: 200 ℃

6. 스퍼터 방식 : DC/RF 중첩 방식(DC 1.5 kW, RF 3.0 kW)6. Sputter method: DC / RF superposition method (DC 1.5 kW, RF 3.0 kW)

7. 사용 전원 장치 수 : 27. Number of power devices used: 2

8. 막 형성 시간 : 실시예 약 25 분8. Film formation time: Example about 25 minutes

9. 기판 : 0.7 x 300 x 400 ㎣ 칼라 필터와 수지 보호막 부착9. Substrate: 0.7 x 300 x 400 ㎣ With color filter and resin protective film

제 17도에 표시된 것과 같이, 기판(106)의 300mm의 변을 종으로 하고 타겟(103)의 긴쪽 방향에 4개를 직렬로 배치되도록 캐러셀(103)에 설치, ITO막 특성의 측정점으로 해서 각 기판(106)의 타겟(107)의 긴쪽 방향에 대응하는 방향에 3개 정도, 위에서 부터 1 ~ 12 까지의 번호를 붙이고 각 측정점에 대해서 그 ITO 막두께(nm), 표면 저항(Ω) 및 비저항(.㎝)의 3개의 특성치를 측정한다. 또, 측정한 각 특성치의 분포(편차)는 (최대치 - 최소치)/(2 x 평균치)에 ±의 기호를 붙인 비율(%)에 의해 표시한다.As shown in FIG. 17, the 300 mm side of the substrate 106 is used as the longitudinal type, and the four pieces are installed in the carousel 103 so as to be arranged in series in the longitudinal direction of the target 103, and as the measurement point of the ITO film characteristics. Each board 106 is numbered in the direction corresponding to the longitudinal direction of the target 107, numbered from 1 to 12 from above, and its ITO film thickness (nm), surface resistance (Ω) and Resistivity ( Three characteristic values of .cm) are measured. In addition, the distribution (deviation) of each measured characteristic value is represented by the ratio (%) which attached the symbol of + to (maximum value-minimum value) / (2 x average value).

또, 비교예로 해서, 제 13도의 두개의 전원 장치(112) 내 한측의 전원 장치(113)로 부터의 스퍼터 전력만을 약 50분간 ITO 캐소드 (104a) 및 (104b)에 공급하는 것에 의해 기판(106) 상에 ITO막을 형성하는 시험편을 만든다.(비교예1, 2)As a comparative example, the substrate (by supplying only the sputtering power from one power supply 113 in the two power supply 112 in FIG. 13 to the ITO cathodes 104a and 104b for about 50 minutes) 106) A test piece for forming an ITO film is made (Comparative Examples 1 and 2).

이하에는, 비교예1로 해서 상측의 전원 장치(112)에서만 스퍼터 전력이 ITO캐소드(104a)에 공급되는 때의 결과를 표시한다.Below, as a comparative example 1, the result when sputter | spatter electric power is supplied to ITO cathode 104a only in the upper power supply device 112 is shown.

측정점Measuring point ITO막두께 (nm)ITO film thickness (nm) 표면저항 (Ω)Surface resistance (Ω) 비저항(.㎝)Resistivity ( Cm) 1One 176176 10.4010.40 183183 22 180180 10.3010.30 186186 33 182182 10.2010.20 186186 44 180180 9.949.94 179179 55 182182 10.3010.30 187187 66 186186 10.1010.10 187187 77 193193 9.849.84 190190 88 198198 9.359.35 185185 99 198198 9.009.00 178178 1010 196196 9.319.31 182182 1111 203203 8.808.80 179179 1212 203203 8.708.70 177177 최대치Maximum value 203203 10.4010.40 190190 최소치Minimum 176176 8.708.70 177177 평균치Average 190190 9.689.68 183183 분포(%)Distribution(%) ±7.1± 7.1 ±8.8± 8.8 ±3.6± 3.6

이 표 5에서 명확히 나타나는 것과 같이, 비교예1에서는 측정점의 번호가 작은 범위의 ITO 막두께가 작게 되고 그 분포는 ±7.1%로 크게 되는 것이 확인된다.또, 표면 저항은 측정점의 번호가 작은 범위인 경우 크게 되고 그 분포는 ±8.8%로 크게 되는 것이 확인된다. 그러나, 전원 장치(112)의 위치는 비저항에는 큰 영향은 없고 그 분포는 ±3.6%에 머물러 있고 표면 저항은 오로지 막두께에 의존하고 있는 것이 확인된다.As clearly shown in Table 5, in Comparative Example 1, it is confirmed that the ITO film thickness of the range of the small number of measuring points becomes small and the distribution becomes large by ± 7.1%. It is confirmed that the ratio becomes large and the distribution becomes large as ± 8.8%. However, it is confirmed that the position of the power supply 112 has no significant effect on the specific resistance, its distribution remains at ± 3.6%, and the surface resistance depends only on the film thickness.

다음으로, 비교예2로 해서 하측의 전원 장치(112)에서만 스퍼터 전력이 ITO 캐소드(104)에 공급되는 때의 결과를 표시한다.Next, as a comparative example 2, the result when sputter | spatter electric power is supplied to the ITO cathode 104 only in the lower power supply device 112 is shown.

측정점Measuring point ITO막두께 (nm)ITO film thickness (nm) 표면저항 (Ω)Surface resistance (Ω) 비저항(.㎝)Resistivity ( Cm) 1One 199199 9.219.21 183183 22 199199 9.359.35 186186 33 196196 9.369.36 183183 44 198198 9.459.45 187187 55 190190 9.729.72 185185 66 175175 10.2010.20 178178 77 179179 10.0010.00 179179 88 173173 10.2010.20 177177 99 180180 10.1010.10 182182 1010 175175 10.2010.20 179179 1111 172172 10.6010.60 183183 1212 163163 11.3011.30 185185 최대치Maximum value 199199 11.3011.30 187187 최소치Minimum 163163 9.219.21 177177 평균치Average 184184 9.979.97 182182 분포(%)Distribution(%) ±9.8± 9.8 ±10.5± 10.5 ±2.7± 2.7

표 6에서 명확히 나타나는 것과 같이, 비교예2에서는 측정점의 번호가 큰 범위의 ITO 막두께가 작게 되고 그 분포는 ±9.8%로 크게 되는 것이 확인된다.또, 표면 저항은 측정점의 번호가 큰 범위인 경우 크게 되고 그 분포는 ±10.5%로 크게 되는 것이 확인된다. 그러나, 비교예1과 같이 전원 장치(112)의 위치는 비저항에는 큰 영향은 없고 그 분포는 ±2.7%에 머물러 있는 것이 확인된다.As is apparent from Table 6, in Comparative Example 2, it is confirmed that the ITO film thickness of the range where the number of measuring points is large becomes small and the distribution becomes large by ± 9.8%. It is confirmed that the case becomes large and the distribution becomes large as ± 10.5%. However, as in Comparative Example 1, it is confirmed that the position of the power supply 112 does not have a large influence on the specific resistance, and its distribution remains at ± 2.7%.

이것들에 대해서, 실시예의 막 형성 조건에 의한 스퍼터 전력이 ITO 캐소드(104a)에 공급된 때의 결과를 표시한다.For these, the result when the sputtering power by the film forming conditions of the embodiment is supplied to the ITO cathode 104a is shown.

측정점Measuring point ITO막두께 (nm)ITO film thickness (nm) 표면저항(Ω)Surface resistance (Ω) 비저항(.㎝)Resistivity ( Cm) 1One 185185 9.999.99 185185 22 191191 9.999.99 190190 33 187187 9.819.81 184184 44 185185 9.769.76 180180 55 186186 9.999.99 186186 66 186186 10.3010.30 192192 77 178178 10.4010.40 185185 88 182182 10.0010.00 182182 99 186186 9.999.99 186186 1010 178178 10.0010.00 178178 1111 185185 10.0010.00 185185 1212 180180 10.6010.60 191191 최대치Maximum value 191191 10.6010.60 192192 최소치Minimum 178178 9.769.76 178178 평균치Average 184184 10.0710.07 185185 분포(%)Distribution(%) ±3.5± 3.5 ±4.2± 4.2 ±3.8± 3.8

표 7에서 명확히 나타나는 것과 같이, 실시예에서는 ITO 막두께, 표면 저항 및 비저항의 각 특성치는 측정점에 의한 영향이 없고 각 분포는 차례로 ±3.5%, ±4.2% 및 ±3.8%로 되고 제품으로 허용되는 분포 범위내에 각 특성치가 안정되고 캐러셀(103)에 설치된 전 기판(106)에 형성된 ITO막의 막두께 및 막질을 균일하게 하는 것이 가능하다.As clearly shown in Table 7, in the examples, the respective characteristic values of the ITO film thickness, the surface resistance and the specific resistance are not influenced by the measuring point, and the distributions are sequentially in the range of ± 3.5%, ± 4.2% and ± 3.8% Each characteristic value is stabilized within a distribution range, and it is possible to make the film thickness and film quality of the ITO film | membrane formed in all the board | substrate 106 provided in the carousel 103 uniformly.

이상 상세한 설명에 의한, 본 발명에 관계된 스퍼터링 장치에 따르면 매니 폴더는 타겟의 면내에 있어 상호 수직한 중심축의 각각에 대칭한 형태를 갖고 타겟의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치되고 또한 프로세스 가스를 방출하는 프로세스 가스 방출구가 매니 폴더 전체에 분산되어 설치되기 때문에 타겟을 스퍼터링하는 때에 기판의 표면에 피복된 유기물로 부터 방출되는 가스 성분의 영향을 배제하고 프로세스 가스를 공급하는 것이 가능하고 따라서 기판 전면의 막두께 및 막질이 균일한 피막을 형성하는 것이 가능하다.According to the sputtering apparatus according to the present invention according to the above detailed description, the manifold has a symmetrical form on each of the mutually perpendicular central axes in the plane of the target, is arranged to surround the entire circumference of the target, and also emits a process gas. Since the gas outlet is distributed throughout the manifold, it is possible to supply the process gas without splicing the influence of the gaseous components emitted from the organic material coated on the surface of the substrate when sputtering the target, and thus the film thickness of the front surface of the substrate. And it is possible to form a film of uniform film quality.

또, 매니 폴더는 두개 이상으로 분할되어 있기 때문에 각 매니 폴더를 짧게 설정해서 매니 폴더의 길이에 기인하는 프로세스 가스의 공급량 및 압력의 감소를 방지하는 것이 가능하다.In addition, since the manifold is divided into two or more, it is possible to shorten each manifold to prevent a decrease in the supply amount and pressure of the process gas due to the length of the manifold.

또, 프로세스 가스 공급 수단은 두개 이상의 프로세스 가스 공급원을 구비하고 두개 이상에 분할된 매니 폴더는 각각 프로세스 가스 공급원에 접속되기 때문에 프로세스 가스의 공급량 및 압력을 개별적으로 제어, 관리하는 것이 가능하다.Moreover, since the process gas supply means has two or more process gas supply sources, and the manifold divided into two or more is connected to the process gas supply source, it is possible to individually control and manage the supply amount and pressure of the process gas.

또, 프로세스 가스 방출구는 복수의 구멍 또는 슬롯으로 이루어 지기 때문에 프로세스 가스 방출구를 타겟의 전면에 걸쳐 용이하게 분산시켜 배치하는 것이 가능하다.In addition, since the process gas outlet consists of a plurality of holes or slots, it is possible to easily disperse and arrange the process gas outlet over the entire surface of the target.

또, 스퍼터링시의 플라즈마를 캐소드 및 매니 폴더로 부터 차폐하는 플라즈마 쉴드 판에 설치된 복수의 프로세스 가스 통과구가 프로세스 가스 방출구로 부터 방출된 프로세스 가스를 타겟에 향해 정류하기 때문에 스퍼터링시의 플라즈마를 캐소드 및 매니 폴더로 부터 차폐하는 효과를 유지하고 프로세스 가스를 타겟 전면에 걸쳐 균일하게 공급하는 것이 가능하다.In addition, since a plurality of process gas passage holes provided in the plasma shield plate shielding the plasma during sputtering from the cathode and the manifold rectify the process gas discharged from the process gas discharge port toward the target, the plasma during sputtering It is possible to maintain the shielding effect from the manifold and to evenly distribute the process gas over the target surface.

또, 프로세스 가스 통과구의 각각은 반원형의 잘라낸 홈 형태의 구멍으로 이루어져 있기 때문에 간단한 가공으로 충분한 정류 효과가 얻어진다.Moreover, since each of the process gas passage holes is made of a semicircular cut-out hole, a sufficient rectification effect can be obtained by simple processing.

게다가, 복수의 전원 장치가 기판의 이동 방향에 수직한 방향에 관계되어 상호 다른 위치에 설치된 캐소드에 스퍼터 전력을 공급하기 때문에 타겟 전면에 걸쳐 타겟의 근방에 형성된 플라즈마의 밀도를 균일화하는 것이 가능하고 따라서 기판 전면에 걸쳐 막두께 막질이 같은 균일한 얇은 막을 형성하는 것이 가능하다.In addition, since a plurality of power supply devices supply sputter power to cathodes provided at different positions in a direction perpendicular to the direction of movement of the substrate, it is possible to equalize the density of the plasma formed near the target over the entire surface of the target and thus It is possible to form a uniform thin film of the same film thickness over the entire substrate.

또, 복수의 전원 장치의 위치는 전원 장치 위치 한개를 기초로 하는 상기 기판상의 얇은 막의 막두께 분포가 상기 전원 장치 위치 한개에 인접하는 전원 장치 위치 다른 한개를 기초로 해서 기판상의 얇은 막의 막두께 분포를 보완하도록 결정되기 때문에 기판 전면에 걸쳐 막두께 막질이 같은 보다 균일한 얇은 막을 형성하는 것이 가능하다.Further, the positions of the plurality of power supply units are such that the film thickness distribution of the thin film on the substrate based on one power supply position is based on the other power supply position adjacent to one of the power supply positions. It is possible to form a more uniform thin film of the same film thickness over the entire surface of the substrate since it is determined to compensate for the difference.

또, 전원 장치가 캐소드에 기판의 이동 방향에 수직한 방향에 따라 면 접촉하는 도체를 통해 스퍼터 전력을 공급하도록 구성되기 때문에 스퍼터 전력이 타겟의 주위까지 등방적으로 전파하고 따라서 타겟 근방에 형성된 플라즈마의 밀도를 확실히 공간적으로 균일화하는 것이 가능하다.In addition, since the power supply device is configured to supply sputter power to the cathode through a conductor that is in surface contact with the substrate in a direction perpendicular to the moving direction of the substrate, the sputter power propagates isotropically around the target and thus the plasma formed near the target. It is possible to reliably spatially uniform the density.

또, 캐소드가 기판의 이동 방향에 따라 복수개 배치되기 때문에 글로 방전의 안정 상태를 유지하고 얇은 막 형성율을 향상시키는 것이 가능하다.Moreover, since a plurality of cathodes are arranged along the moving direction of the substrate, it is possible to maintain a stable state of glow discharge and to improve a thin film formation rate.

Claims (10)

진공실과 상기 진공실 내에 배치되고 또한 표면에 유기물이 피복된 기판에 대향하게 배치된 판상의 타겟이 설치되도록 구성된 적어도 하나의 캐소드와 상기 캐소드 근방에 프로세스 가스를 공급하는 프로세스 가스 공급 수단을 구비하고, 상기 프로세스 가스 공급 수단은 상기 타겟의 면내에서 상호 직교하는 중심축의 각각에 대칭하는 형태를 갖고 상기 타겟의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치된 매니 폴더와 상기 타겟에 상기 프로세스 가스를 방출하도록 하기 위해 상기 매니 폴더 전체에 분산되어 설치된 프로세스 가스 방출구를 구비한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.At least one cathode configured to be provided with a vacuum chamber and a plate-shaped target disposed in the vacuum chamber and opposed to a substrate coated with an organic material on a surface thereof, and process gas supply means for supplying a process gas to the cathode, The process gas supply means has a form symmetrical to each of the central axes orthogonal to each other in the plane of the target and is arranged to surround the entire circumference of the target and the entire manifold to discharge the process gas to the target. A sputtering apparatus, characterized in that it comprises a process gas discharge port disposed dispersed in the. 제 1항에 있어서, 상기 매니 폴더는 두개 이상으로 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the mani folder is divided into two or more. 제 2항에 있어서, 상기 프로세스 가스 공급 수단은 두개 이상의 프로세스 가스 공급원을 구비하고 상기 두개 이상으로 분할된 매니 폴더는 각각 상기 프로세스 가스 공급원에 접속되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.3. The sputtering apparatus according to claim 2, wherein the process gas supply means has two or more process gas sources and the two or more divided manifolds are connected to the process gas supply, respectively. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 프로세스 가스 방출구는 복수의 구멍 또는 슬롯으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.A sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said process gas outlet consists of a plurality of holes or slots. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 타겟의 둘레 전체를 둘러싸도록 배치되고 스퍼터링시의 플라즈마를 캐소드 및 매니 폴더로 부터 차폐하는 플라즈마 쉴드 판을 구비하고 상기 플라즈마 쉴드 판은 상기 프로세스 가스 방출구로부터 방출된 프로세스 가스를 상기 타겟에 향하게 정류하게 하고 상기 플라즈마 쉴드 판 전체에 분산되어 설치된 복수의 프로세스 가스 통과구를 갖는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.The plasma shield plate according to any one of claims 1 to 4, further comprising a plasma shield plate arranged to surround the entire circumference of the target and shielding the plasma during sputtering from the cathode and the manifold, wherein the plasma shield plate And a plurality of process gas passages arranged to rectify the process gas discharged from the process gas outlet toward the target and to be dispersed and installed throughout the plasma shield plate. 제 5항에 있어서, 상기 프로세스 가스 통과구의 각각은 반원형의 잘라낸 홈 형태의 구멍으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.6. The sputtering apparatus according to claim 5, wherein each of said process gas passage holes is made of a semicircular cut-out hole. 진공실과 상기 진공실 내에 배치되고 또한 타겟이 설치된 적어도 하나의 캐소드와 상기 진공실 내에서 적어도 한개의 기판을 상기 타겟에 대향시키고 소정의 방향에 이동시키는 이동 수단과 상기 캐소드에 접속되고 또한 직류 전력과 고주파 전력을 중첩시키는 스퍼터 전력으로 해서 상기 캐소드에 공급하는 복수의 전원 장치를 구비하고, 상기 복수의 전원 장치는 상기 소정의 방향에 수직한 방향에 관계하여 상호 다른 위치에 상기 캐소드에 상기 스퍼터 전력을 공급하도록 배치된 것을 특징으로 하는 상기 기판상에 DC/RF 중첩 방식의 마그네트론 스퍼터링법에 의한 도전성의 얇은 막을 형성하는 스퍼터링 장치.At least one cathode disposed in the vacuum chamber and the vacuum chamber and provided with a target and moving means for opposing the target in the vacuum chamber and moving at least one substrate in a predetermined direction, and connected to the cathode and further comprising direct current power and high frequency power. And a plurality of power supply devices for supplying the cathode as sputter power that superimposes the plurality of power supplies, and the plurality of power supply devices supply the sputter power to the cathode at different positions in relation to a direction perpendicular to the predetermined direction. The sputtering apparatus which forms the electroconductive thin film | membrane by the magnetron sputtering method of DC / RF superimposition system on the said board | substrate characterized by the above-mentioned. 제 7항에 있어서, 상기 복수의 전원 장치의 위치는 상기 전원 장치 위치 중의 하나를 기초로 하여 상기 기판상의 얇은 막의 막두께 분포가 상기 전원 장치 위치 중 하나에 인접한 전원 장치 위치 중 다른 하나를 기초로 해서 상기 기판상의 얇은 막의 막두께 분포를 보완하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.8. The method of claim 7, wherein the positions of the plurality of power supply units are based on one of the power supply positions and the film thickness distribution of the thin film on the substrate is based on the other of the power supply positions adjacent to one of the power supply positions. Sputtering apparatus, characterized in that it is determined to complement the film thickness distribution of the thin film on the substrate. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 캐소드에 상기 소정의 방향에 수직한 방향에 따라 면 접촉하는 도체를 구비하고 상기 전원 장치는 상기 캐소드에 상기 도체를 통해 상기 스퍼터 전력을 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.9. A method according to claim 7 or 8, characterized in that the cathode has a conductor in surface contact in a direction perpendicular to the predetermined direction and the power supply is configured to supply the sputter power to the cathode through the conductor. Sputtering apparatus made. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 캐소드는 상기 소정의 방향에 따라 적어도 두개 배치되고 상기 전원 장치의 한개는 상기 캐소드의 한개에 접속되고 또한 상기 전원 장치의 다른 한개는 상기 캐소드의 다른 한개에 접속되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.10. The apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein at least two cathodes are disposed along the predetermined direction, one of the power supply units is connected to one of the cathodes, and the other of the power supply units is Sputtering apparatus, characterized in that connected to the other of the cathode.
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