1247821 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於對箱型對向靶材式濺鍍裝置的改進， 包括箱型的對向靶材式濺鍍單元和真空室，該濺鍍 括：具有六個面的矩形平行六面體框架，其中一個 開口面；以及一對對向的靶材單元，每一個單元都 個革巴材和一個由所配置的圍繞著該革巴材的永久磁鐵 磁場產生裝置，該磁場產生裝置產生一種沿著垂直 材表面方向延伸的對向型的磁場和一種沿著平行於 表面方向延伸的電磁管型的磁場，其中把材單元被 該框架的位於與該開口面相鄰的第一相對面上，該 第二相對面以及剩下的一個面是封閉的，其中該濺 被配置在該真空室上，以使該開口面面對該真空室 上面形成一層薄膜的基板，該基板被安裝在該真空 本發明還關於藉由使用該改進的濺鍍裝置來製造一 物薄膜的方法。 【先前技術】 前面提到的包括有箱型對向靶材式濺鍍單元的 向靶材式濺鍍裝置，已經由本發明人公開在日本專 公告（k〇k a i ) Ν ο · 1 0 - 3 3 0 9 3 6中，其構造如以下所4 如圖7中所示，箱型對向把材式滅鑛單元7 0被配 使對向的把材單元1 0 0 a和1 0 0 b被安裝在（五個面 71e中的）四個面71a至71d中相對的兩個面 71a 上，7 1 a和7 1 b配置成與開口面7 1 f相鄰，7 1 f用作 312/發明說明書(補件)/93-03/92〗36142 該裝置 單元包 面用作 包括一 形成的 於該靶 該靶材 配置在 框架的 鍍單元 和要在 室中。 種化合 箱型對 利申請 丨苗述。 置成， 71a至 和7 1 b 矩形平 6 1247821 行六面體框架7 1的開口，並使三個面7 1 c至7 1 e分別由封 閉板7 2 c至7 2 e來覆蓋。靶材單元1 0 0 a包括靶材1 1 0 a和 由環繞靶材1 1 0 a配置的永久磁鐵形成的磁場產生裝置，靶 材單元1 0 0 b包括靶材1 1 0 b(沒有示出）和由環繞靶材1 1 0 b 配置的永久磁鐵形成的磁場產生裝置。該濺鍍單元7 0的整 體被假想為一種矩形平行六面體箱子的形狀，它可以是立 方體形。該箱型對向靶材式濺鍍裝置具有以下所描述的構 造。具體地說，如圖1所示，箱型的對向靶材式濺鍍單元 被連接到一個真空室，以使該濺鍍單元的開口面7 1 f面對 該真空室，一個上面要形成薄膜的基板被置於該真空室之 中，使之面對開口面7 1 f。 在具有以上描述結構的濺鍍裝置中，用於產生並侷限濺 鍍電漿的磁場，以按照傳統的對向靶材式濺鍍裝置的情況 來形成，該傳統的對向靶材式濺鍍裝置公開於例如日本專 利申請公告（k 〇 k a i ) N 〇 . 1 0 - 8 2 4 6中。具體地說，在配置於 包括有磁場產生裝置的對向的把材單元的該對向的I巴材之 間的空間（該空間以下稱為「（電漿）侷限空間」）中，沿著 垂直於該靶材方向延伸的對向型的磁場在整個靶材上形 成，此外，沿著平行於該靶材表面方向延伸的磁電管型磁 場形成於靶材的表面區域從而環繞該靶材的周圍邊緣。結 果，在該靶材的整個表面上方產生了高密度的電漿。 因此，在包括有該箱型對向靶材式濺鍍單元的箱型對向 靶材式濺鍍裝置中，其中除開口面之外的五個面是封閉 的，減：鍵粒子經該開口面飛向放置有基板的被高度地抽真 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 空的真空室，並沉積在該基板上，從而形成一層 前面提到的傳統的箱型對向靶材式濺鍍裝置 的結構，並能在低溫下形成一層高品質的薄膜。 濺鍍裝置已經被用於形成各種薄膜。例如，該濺 經被用於形成有機EL設備的電極，這在最近已經 們的興趣且已經日益被開發出來用於商業化，已 將該濺鍍裝置用於該電極形成的各種研究。 這樣一種電極必須形成於該有機層上。因此， 須被做得不會對作為底層（u n d e r 1 y i n g 1 a y e r ) 產生任何損害。此外’該電極必須呈南品質的 (即，一層低電阻的薄膜），而且，在某種情況下 必須呈具有良好的透明度的薄膜的形式。同時， 被形成在有機層上的情況下，該保護層必須被做 作為底層的該有機層產生任何損害，且該保護層 有良好保護特性（例如，防潮特性）和透明性的薄 與以上情況類似，在製造高性能薄膜例如透明 情況下，當化合物薄膜（例如，金屬氧化薄膜或 薄膜）被形成在底層上時，具有所希望特性的高 膜必須被做得不會對該底層造成任何損害。 因此，取代由傳統的真空沉積形成，這樣的薄 由ί賤鍵來形成，這會形成一層具有極好均勻性的 薄膜。 【發明内容】 考慮到前述，本發明的第一個目的是提供一種 312/發明說明書(補件)/93-03/92136丨42 薄膜。 具有緊密 因此，該 鍍裝置已 引起了人 經進行了 該電極必 的有機層 薄膜形式 ’該電極 在保護層 得不會對 必須呈具 膜形式。 絕熱膜的 金屬氮化 品質的薄 膜必須藉 高密度的 滿足前述 8 1247821 要求，同時對底層產生的損害最小，能夠在低溫下形成高 品質的薄膜的箱型對向靶材式濺鍍裝置。本發明的第二個 目的是提供一種用於製造化合物薄膜的方法，該方法能夠 在低溫下製造被用作，例如透明導電膜或鈍化膜的高品質 的化合物薄膜（例如，金屬氧化膜或金屬氮化膜）。 前述目的可以藉由如下描述的本發明來實現。根據本發 明的第一態樣，提供了一種箱型對向靶材式濺鍍裝置，其 包括箱型的對向靶材式濺鍍單元和真空室，該濺鍍單元包 括：具有六個面的矩形平行六面體框架，其中一個面用作 開口面；以及一對對向的革巴材單元，每一個單元都包括一 個靶材和由被配置成環繞該靶材的永久磁鐵形成的磁場產 生裝置，該磁場產生裝置產生沿著垂直於該靶材的表面方 向延伸的對向型的磁場和沿著平行於該靶材表面方向延伸 的磁電管型磁場，其中該靶材單元被設在位置與該開口面 相鄰的該框架的第一相對面上，該框架的第二相對面和剩 下的一個面被封閉，其中該濺鍍單元被設在該真空室上， 以使該開口面面對該真空室以及要被形成薄膜的基板，該 基板被置於該真空室之中，該濺鍍裝置更包括，在電漿侷 限空間中的吸收電子的輔助電極，該電漿侷限空間被設在 該濺鍍單元的内部。 根據本發明的第二態樣，提供了用於利用包括有該輔助 電極的箱型對向靶材式濺鍍裝置來製造化合物薄膜的方 法。 本發明已經如下述被實現。 9 312/發明說明書(補件)/93-03/92] 36142 1247821 在利用傳統的箱型對向靶材式濺鍍裝置形成薄膜的過 程中，在箱型的對向革巴材式藏鐘單元中，會看到電漿輕射， 該輻射的構成包括有，由對向型磁場產生的由沙漏形的幸I 射成分，該輻射從該對向的靶材的表面延伸到該靶材之間 的中點，結果使得輻射束逐漸變細；以及一種由磁電管型 的磁場產生的半圓形橫截面的蛛形輕射成分ί該輕射成分 發生在靶材的表面附近，此外，會看到從剩下的空間朝著 該濺鍍單元的該開口的外面的稀薄輻射。已經對該稀薄輻 射進行過各種研究，結果是，該稀薄輻射已經被認為主要 代表藉由如下過程產生的氣體粒子的一種激發狀態：從該 靶材表面射出的高能電子與所濺鍍的氣體粒子相撞擊，同 時該電子在該箱型濺鍍單元的電漿侷限空間中的該靶材之 間前後漂移；該電子的能量藉由例如離子化被消耗，從而 使該電子被轉變為低能量的熱能化電子；而且，當所產生 的熱能化電子被從由磁通量的侷限中釋放並傳播到該真空 室中時，該熱能化電子與散布的氣體粒子相撞擊並激發它 們。在該熱能化電子的能量喪失的過程中，在該電漿侷限 空間中，該低能的熱能化電子逐漸地從磁通量的侷限中被 釋放。在傳統的側面開口型的對向靶材式濺鍍裝置的情況 下，該熱能化電子被散布到環繞著該裝置的空間中，這樣， 該電漿侷限空間沒有充滿該熱能化電子。反之，在箱型的 對向靶材式濺鍍單元中，其中該單元的面被封閉著，可以 想像，一部分熱能化電子流到用作陽極的覆蓋著該面的封 閉板上，剩餘部分的熱能化電子留在該箱型單元的電漿侷 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 10 1247821 限空間中；即，該電漿侷限空間充滿了該熱能化電子，且 該熱能化電子藉由該濺鍍單元的開口面漂移，從而產生朝 著該開口的外面延伸的稀薄輻射。此外可以想像，當該低 能量的熱能化電子到達該基板的表面時，在某些情況下， 熱能化電子流動經過基板或形成在基板上的薄膜，從而產 生焦耳熱；即，該熱能化電子成了對該基板加熱，或降低 形成在該基板上的薄膜品質的關鍵因素。考慮到前述，本 發明人已經想到藉由消除穿過該濺鍍單元的開口面到達該 基板的熱能化電子來有效地改善該濺鍍裝置的性能，並且 已經開發出一種直接吸收該電漿侷限空間中的熱能化電子 的輔助電極。 本發明人已經進行了各種研究，結果發現，與沒有包括 輔助電極的傳統錢鍵裝置相比，包括有該輔助電極的滅錢 裝置表現出了各種實用上重要的效果；例如，該基板上的 溫度上升可以得到很大的抑止，薄膜可以在低溫下形成， 所形成的薄膜的品質可以得到相當的改善，該薄膜的形成 速率可以得到提高。本發明人也已經發現，當配置了該輔 助電極時，前述的目的可以得到滿意的實現，且除了上述 的效果外，該濺鍍裝置還表現出其他非凡的效果。當以不 同的觀點下觀察時，該輔助電極被認為是以新的方式提供 的用於調節薄膜形成條件的裝置。因此，本發明的該對向 靶材式濺鍍裝置，其包括該新提供的薄膜形成條件調節裝 置，表現出增強的適應性；即，該裝置能夠被用於各種場 合0 11 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 另外，如下述的實驗所顯示，本發明人已經發現， 用傳統的箱型對向靶材式濺鍍裝置形成薄膜的情況相 當採用包括有該輔助電極的箱型對向靶材式濺鍍裝置 可以在低溫下在基板上形成化合物薄膜（特別是，氧 或氮化膜），在該基板被允許保持在室溫下的同時（即 需調節基板的溫度）薄膜的形成可以得到可靠的實現 此形成的薄膜表現出改善的品質，且該薄膜形成的速 到了提高。對於該第二態樣，本發明已經基於此發現 實現。 在本發明的濺鍍裝置中，對於輔助電極的配置位置 特別的限制，只要該電極處於該電漿侷限空間中即可 輔助電極的位置較佳地根據所要達到的目的加以適當 定。從以低溫形成薄膜的觀點出發，或者從薄膜形成 率出發，該電極被較佳地配置在該電漿侷限空間的中 特別是，該電極被配置在平行於該侷限空間的該靶材 心線上或處於該中心線的附近，在該位置上該電極能 效地吸收過多的電子。從增強薄膜品質的觀點出發， 助電極被較佳地配置在電子反射裝置附近的空間中， 空間中對向型的磁場與該磁電管型的磁場相交叉，且 化電子傾向於駐留於此空間中。該輔助電極更佳地被 成沿著該電子反射裝置的整個周邊延伸。 從進一步抑止朝著該基板的熱能化電子等的穿過 點出發，該輔助電極較佳地被配置在該濺鍍單元的該 區域。該輔助電極更佳地被配置成使得沿著該開口的 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 與利 比， 時， 化膜 ，無 ，如 率得 得以 沒有 〇該 地確 的速 部； 的中 夠有 該輔 在該 熱能 配置 的觀 開口 整個 12 1247821 周圍延伸並充分地環繞該開口。 對於該輔助電極的電位沒有特別的限制，只要該 夠吸收電子即可。總體而言，該輔助電極的電位被 等於該陽極的電位，並被接地。然而，該電位可以 到一個適當的正值。 在本發明中，在該電漿侷限空間傾向於被充滿電 況下，即，在電漿被有力地侷限在該空間中的情況 輔助電極表現出其效果。從增強該輔助電極的效果 出發，該濺鍍裝置較佳地包括磁連接著每個靶材單 久磁鐵磁極的束缚裝置（y 〇 k e m e a n s )，該磁極處於 的外側面上（以下磁極將被稱作「面對開口的磁極 別是，從實現緊密結構，以及防止熱能化電子在該 或在要形成於該基板上的薄膜上造成不良影響的 發，該束缚裝置較佳地包括配置在每個靶材單元的 體上的覆蓋該永久磁鐵的磁極的由磁性材料形成的 件，和由S己置在該箱型濺鍍單元的一個面上磁性地 該磁極部件的由磁性材料形成的連接部件。該連接 佳地被做成帶有開口的平板，並配置在該箱型濺鍍 開口面上。 從強化對電漿的侷限的觀點出發，該輔助電極較 一種結構結合使用，在該結構中，主要用於調節磁 磁場的磁場調節裝置被配置在每個靶材的背面，從 磁電管型磁場增強對電漿的侷限。 本發明的製造方法對化合物薄膜（即，金屬氧化 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136142 電極能 調節成 被調節 子的情 下，該 的觀點 元的永 該單元 」）。特 基板上 觀點出 支撐主 磁極部 連接著 部件更 單元的 佳地與 電管型 而利用 薄膜或 13 1247821 金屬氮化薄膜）的形成特別有效，從例如控制溫度或薄膜 形成速度的觀點出發，該化合物薄膜被認為難以藉由濺鍍 方法來形成。在藉由本發明的方法來形成氧化薄膜的情況 下，從防止該反應氣體在底層上的不良影響和該濺鍍過程 的穩定性的觀點出發，薄膜的形成較佳地藉由利用主要含 有構成該薄膜的氧化物的把材，和含氧量在1 %體積或更 少的濺鍍氣體來執行。本發明的方法對於在易受氧化的表 面層上形成氧化薄膜特別有效，例如銀膜或有機膜。在藉 由本方法形成氮薄膜的情況下，從低溫下形成薄膜、薄膜 形成速度、和薄膜品質的觀點出發，薄膜的形成較佳地藉 由利用用作濺鍍氣體且包含 1 %或更少體積氧的含氮惰性 氣體，和主要含有構成該薄膜的元素且不含有該氣體的成 分的歡材來進行。 本發明的方法較佳地被用於半導體元件和平板顯示器 的製造，特別是，有機元件例如有機半導體元件和有機EL 的製造。在要被藉由該方法在上面形成薄膜的基板或者該 基板的表面層由有機材料形成的情況下，或者在該方法被 用於製造要求緊密疊放的非受損介面的功能性薄膜的情況 下，例如一種由多層薄膜形成的透明的絕熱膜，本發明的 方法表現出非凡的效果。 如以上所描述，本發明提供了箱型對向靶材式濺鍍裝 置，與利用傳統的濺鍍裝置形成薄膜的情況相比，該裝置 能夠在相當低的溫度下形成具有很大的改善品質的薄膜。 本發明的濺鍍裝置，已經藉由在該傳統箱型的對向靶材式 14 312/發明說明書(補件)/93-03/92】36142 1247821 濺鍍單元中配置一種輔助電極而得以實現。該濺鍍裝置可 以被廣泛地用於形成被認為難以藉由濺鍍來形成的薄膜； 例如，有機EL顯示器的電極層等，各種半導體元件薄膜， 和高功能性薄膜例如透明絕熱膜。特別是，在利用該裝置 在當受熱時或當受到高能粒子的撞擊時其功能會受到削弱 的底層（例如，有機材料層或功能層）上形成薄膜的情況 下，該濺鍍裝置表現出很好的效果。 當參照附圖對如下詳細說明進行閱讀時，本發明的前述 和其他的目的，以及其新穎的特性將變得更加明顯。 【實施方式】 以下將參照說明性的具體例對本發明進行描述。該技術 領域内的技術人員將認識到，利用本發明的技術可以實現 許多替代性的具體例，且本發明並不侷限於所顯示的用於 說明目的的具體例。 (具體例） 圖1是顯示根據本發明的一個具體例的箱型對向靶材式 濺鍍裝置的示意性立體圖，該裝置的一部分由剖視圖來顯 示。與靶材單元100a和100b被直接安裝在真空室10的室 壁1 1上的傳統的對向靶材式濺鍍裝置不同，在本具體例的 箱型對向靶材式濺鍍單元（以下將被簡稱為“箱型單元”） 7 0中，靶材單元1 0 0 a和1 0 0 b分別被密封地安裝在矩形平 行六面體框架71的相對的面71a和71b上（見圖1)，除 處於底面且面對著基板20的開口面71f之外，面71c至 7 1 e (處於該正面的面7 1 c沒有顯示出來）分別藉由利用封 15 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 閉板7 2 c至7 2 e (對應於處於正面的面7 1 c的密封板7 2 c 沒有示出）來密封地覆蓋；即，除開口面7 1 f之外的面被 密封地蓋住。由於該對向靶材式濺鍍裝置具有這樣一種緊 密結構，該裝置的維護性得到了改善，且該裝置適用於工 業規模的高製造率生產。 以下將參照附圖，對本發明的濺鍍裝置進行詳細說明。 在圖4中，這是圖3中顯示的靶材單元沿著B - B線截取得 到的示意性程度剖視圖，省略了對磁極部件1 9 1 a的顯示。 現在將參照圖2至4，對靶材單元1 0 0 a和1 0 0 b進行詳細 的說明。 藉由圖2至4可以看出，除了磁場調節裝置和束縛裝置 之外，靶材單元1 0 0 a和1 0 0 b的基本結構與日本專利申請 公告（k 〇 k a i ) Ν ο · 1 0 - 3 3 0 9 3 6中公開的靶材單元的結構相 同。如圖2至4所示，靶材單元1 0 0 a和1 0 0 b被可拆卸地 安裝在框架7 1上。圖2至4顯示了靶材單元1 0 0 a的結構。 除了用作磁場產生裝置的永久磁鐵 1 3 0 a和用作磁場調節 裝置的永久磁鐵1 8 0 a的N和S磁極相反之外，靶材單元 1 0 0 a和1 0 0 b具有相同的結構。因此，省略了靶材單元1 0 0 b 的詳細圖。 從圖2中可以看出，靶材單元100a藉由支撐單元150a 的法蘭1 5 5 a被可調換地安裝在框架7 1上。如下述，把材 單元1 0 0 a包括支撐模組和靶材模組。 如圖 3 中所示，靶材模組包括靶材 1 1 0 a、襯背單元 1 1 3 a、和電子反射裝置1 7 0 a，該靶材模組藉由以一定間隔 16 312/發明說明書(補件)/93-03/92】36142 1247821 排列的螺栓1 1 1 a，被可調換地安裝在形成於構成該支撐模 組的支撐單元150a的正面上的承受部分152a上。 與公開於日本專利申請公告（k 〇 k a i ) Ν ο · 1 0 - 3 3 0 9 3 6中 的濺鍍裝置的情況不同，在本具體例中，一個冷卻護套 1 6 0 a被安裝在襯背單元1 1 3 a的内部。具體地說，冷卻護 套160a是如以下方法形成的：一個具有用以形成具有由圖 2的虛線所代表形狀的冷卻溝槽1 6 1 a的分隔側壁1 6 2 a的 空心部件，被形成在一個厚的板形襯背主體1 1 4 a的下面， 使得該空心部件的尺寸變得儘可能等於靶材 1 1 0 a的尺 寸；一個具有連接著該冷卻溝槽1 6 1 a的連接埠1 6 3 a的蓋 子1 1 5 a被焊接在該空心部件上，從而封閉該空心部件。襯 背單元11 3 a和分隔側壁1 6 2 a由導熱材料形成（具體地說， 在本發明中是銅）。一種合成樹脂管（沒有示出）被藉由通 孔 1 5 4 a和 1 9 3 a安裝，並利用連接工具被連接到連接埠 16 3a，以使冷卻水流過冷卻護套1 6 0 a。 藉由利用導熱黏結材料（具體地說，在本發明中是銦）， 靶材單元1 1 0 a被黏結在襯背單元1 1 3 a的正面，如圖3所 示，電子反射裝置1 7 0 a藉由螺絲（沒有示出）被安裝在襯 背單元11 3 a的側壁上，從而形成該靶材模組。電子反射裝 置1 7 0 a由一種鐵磁體材料（具體地說，在本具體例中是鐵 板）形成，使得該裝置1 7 0 a也能夠用作該磁場產生裝置的 磁極。如圖3中所示，電子反射裝置170a包括具有寬度能 夠面對該靶材1 1 0 a的周邊的電子反射板1 7 1 a。該電子反 射板 171a被安裝成覆蓋其中容納有該磁場產生裝置的該 17 312/發明說明書(補件)/93-03/9213 6142 1247821 支撐單元1 5 0 a的周圍側壁1 5 3 a的正面。該板1 7 1 a被 L形橫截面且由銅（即，導熱材料）形成的安裝零件 所支撐。因此，電子反射板1 7 1 a經過安裝零件1 7 2 a 了有效的冷卻。對於電子反射板1 7 1 a沒有特別的限希! 要該板 1 7 1 a反射到達配置在靶材 1 1 0 a外面的永久 1 3 0 a正面（即，周圍側壁1 5 3 a的正面）的電子即可 某些情況下，該板1 7 1 a可以被濺鍍。因此，板1 7 1 a 地由與把材相同的材料形成。當板1 7 1 a由非磁性材料 時，就像沒有安裝電子反射裝置的情況一樣，較佳設 久磁鐵1 3 0 a，使該永久磁鐵1 3 0 a的 N極朝著該真空 内部凸出一個預定的長度，該長度從靶材1 1 0 a的正面 測量。在上述的實驗中，具有此結構的濺鍍裝置被用 膜的形成，且電子反射板1 7 1 a由與靶材1 1 0 a相同的 形成。 如圖3中所示，該靶材模組藉由以特定間隔排列的 1 11 a被安裝在形成於該支撐主體1 5 1 a的正面的承受 1 5 2 a上，使得襯背單元1 1 3 a的該背面接觸到該承受 1 5 2 a的表面。在圖3中，附圖中元件符號1 1 6 a表示 真空密封的0形圈。藉由該0形圈，該靶材模組和該 單元1 5 0 a之間的真空密封得以實現。由於冷卻護套 藉由焊接得到了密封，且支撐單元1 5 0 a和該靶材模組 的密封藉由0形圈得以保持，防止冷卻水洩漏到該真 中。此外，由於該0形圈與該冷卻護套相分離，由該 圈和冷卻水之間的直接接觸而產生的密封性能隨時間 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92 ] 36142 具有 1 72a 得到 ，只 磁鐵 。在 較佳 形成 置永 室的 開始 於薄 材料 螺栓 部分 部分 用於 支撐 16 0a 之間 空室 0形 的流 18 1247821 逝而變差的情況——該問題出現在傳統的箱型對向靶材式 濺鍍裝置中——可以得到避免，從而使可靠性和維護性得 到改善。該支撐單元1 5 0 a可以由重量輕的廉價材料形成， 例如銘。 該支撐模組包括支撐單元1 5 0 a，其由導熱材料（具體地 說，在本具體例中是鋁塊）藉由機器加工而形成。構成該 支撐單元1 5 0 a的法蘭1 5 5 a，藉由以一定間隔排列的螺栓 112a，經過由電絕緣材料（具體地說，在本具體例中是耐 熱樹脂）形成的襯墊1 5 6 a以及用於真空密封的0形圈1 1 7 a 和1 1 8 a，被密封地安裝在框架7 1上。 如圖2所示，支撐單元1 5 0 a包括具有矩形平行六面體 形的支撐主體1 5 1 a，和具有預定寬度使得法蘭能夠被安裝 在框架7 1上的法蘭1 5 5 a。要安裝靶材模組於承受部分1 5 2 a 以形成在支撐主體151a的正面上，且如圖3所示，用於容 納作為磁場產生裝置的永久磁鐵1 3 0 a的容納部分1 3 1 a被 安裝在環繞承受部分1 5 2 a的周圍側壁1 5 3 a中。如上述， 電子反射裝置1 7 0 a被安裝在該周圍側壁1 5 3 a的正面上。 在不安裝電子反射裝置1 7 0 a的情況下，即使當靶材1 1 0 a 由磁性材料形成時，較佳地配置周圍側壁1 5 3 a，使得永久 磁鐵1 3 0 a的前端部分以從靶材1 1 0 a的正面測量所獲得的 預定長度凸入到該真空室的内部，並使得該磁電管型的磁 場在靶材1 1 0 a的周邊區域可靠地產生。 如圖3和 4中所示，容納部分1 31 a具有預定深度的向 外開口的孔，以使作為磁場產生裝置的永久磁鐵1 3 0 a能夠 19 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136】42 1247821 從該真空室的外面放入其中。永久磁鐵1 3 0 a被安裝在該容 納部分1 3 1 a的孔中，使得該磁鐵1 3 0 a的磁極如圖3中所 示排列。在本具體例中，永久磁鐵1 3 0 a由一種可以買到的 具有預定長度和寬度永久磁鐵所形成（例如，A 1 N i Co磁 鐵）。如圖3和4中所示，預定數量的永久磁鐵1 3 0 a被安 裝成環繞靶材1 1 0 a的形式。在本具體例中，永久磁鐵1 3 0 a 藉由一種電絕緣材料（具體地說，是由薄樹脂板形成的固 定板1 3 2 a )被固定到該容納部分中。 這樣，在永久磁鐵1 3 0 a和真空室1 0之間的完全密封得 以保持，該永久磁鐵1 3 0 a，經襯背部分1 1 3 a與永久磁鐵 1 3 0 a直接接觸的導熱支撐主體1 5 1 a，被熱連接到冷卻護套 1 6 0 a上。因此，永久磁鐵1 3 0 a得到有效的冷卻。這樣， 防止來自永久磁鐵1 3 0 a的不純淨氣體對真空室1 0的污染 (在該傳統的濺鍍裝置中已經出現了該問題），且永久磁鐵 1 3 0 a隨著時間的流逝而劣化的情況得到了相當程度的減 輕，從而改善了可靠性、長期穩定性和維護性。在此濺鍍 裝置中，所獲得的冷卻效果可以充分地媲美由傳統的箱型 對向靶材式濺鍍裝置所獲得的冷卻效果，在該傳統的箱型 對向靶材式濺鍍裝置中，冷卻護套被安裝在支撐主體和襯 背部分之間的介面上。 在圖 1 所顯示的濺鍍裝置中，其具有以上所描述的結 構，永久磁鐵1 3 0 a和安裝在面對著靶材單元1 1 0 a的靶材 單元100b中的永久磁鐵130b，產生了用於侷限電漿的磁 場；即，沿著垂直於靶材1 1 0 a和1 1 0 b方向以一種環繞侷 20 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 限空間1 2 0的方式延伸的對向型磁場；以及沿著平行於靶 材 1 1 0 a 的方向的弧形的磁電管型磁場，其從面對著靶材 1 1 0 a的電子反射板1 7 1 a的周邊延伸出來，朝著靶材1 1 0 a 的中心部分延伸。該對向型磁場決定著靶材1 1 0 a的中心部 分的滅鏟，而磁電管型的磁場決定著把材110a的周圍部分 的濺鍍。結果是，與典型的傳統濺鍍方法相比，靶材的整 個表面幾乎都被均勻地濺鍍；即，平面磁電管型濺鍍方法。 在本具體例中，如圖3和4所示，用於主要調節該磁電 管型磁場的磁場調節裝置被如以下述而配置。具有預定深 度和寬度的溝槽181a，被配置在支撐單元150a的支撐主 體151a的背面，其位置處於平行於該基板的主體151a的 中心線上。溝槽1 8 1 a被配置用於安裝作為磁場調節裝置的 永久磁鐵1 8 0 a。在本具體例中，溝槽1 8 1 a被配置成沿著 靶材1 1 0 a的寬度方向延伸，以使作為磁場調節裝置的永久 磁鐵1 8 0 a的位置，能夠根據例如靶材11 0 a所採用的材料 得到容易地調節。在本具體例中，為了增強整個磁電管型 磁場的強度，如圖4中所示，用作磁場調節裝置的具有預 定長度的板形永久磁鐵1 8 0 a被安裝在所有溝槽1 8 1 a中， 且磁鐵1 8 0 a藉由薄樹脂板形成的固定板1 8 2 a被固定到溝 槽1 8 1 a中，該薄樹脂板被用於形成固定板1 3 2 a。在本具 體例中，如圖3中所示，用作磁場調節裝置的永久磁鐵1 8 0 a 和用作磁場產生裝置的永久磁鐵1 3 0 a，經固定板1 8 2 a和 13 2a，被磁性地連接到以下該束縛裝置的磁極部件 1 9 1 a 上。 21 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 如圖3中的雙點鏈線所顯示，該磁電管型磁場從用作磁 場產生裝置的永久磁鐵 1 3 0 a的 N極伸出，經電子反射板 1 7 1 a和靶材1 1 0 a，到達用作磁場調節裝置的永久磁鐵1 8 0 a 的S極。另外，磁電管型磁場從永久磁鐵1 8 0 a的N極伸出， 經固定板 1 8 2 a、磁極部件 1 9 1 a、和固定板 1 3 2 a，到達用 作磁場產生裝置的永久磁鐵1 3 0 a的S極。 與傳統的不包括有磁場調節裝置的對向靶材式濺鍍裝 置的情況不同，在靶材1 1 0 a的正面附近延伸的該磁電管型 磁場，能夠藉由該磁場調節裝置得到調節。因此，在該靶 材的周邊處對電漿的侷限，其是由該磁電管型磁場決定 的，能夠獨立於由對向型磁場支配的電漿侷限而得到調 節，從而使得該靶材能夠得到均勻的侵蝕，薄膜能夠得以 形成而沿寬度方向獲得均勻的厚度。 藉由磁場調節裝置獲得該效果的可以想像的原因描述 如下。利用該磁場調節裝置，該磁電管型磁場延伸到該革巴 材的中央。因此’該對向型磁場和該磁電管型磁場之間的 相互作用在安裝磁場調節裝置的位置附近變強了 。結果， 電漿的侷限局部地得到增強，且濺鍍速度（即，薄膜厚度） 得到調節。特別是，該效果在矩形靶材的兩端沿縱向方向 非常顯著。因此，如本具體例中所描述，當該磁場調節裝 置被配置成沿著該靶材的整個中央部分延伸時，在靶材得 到均勻侵蝕的該靶材的縱向區域的面積增力σ 了 。當該磁電 管型磁場受到調郎時》該對向型磁場和該磁電官型磁場之 間的相互作用也得到了調節。因此，可以獲得對濺鍍速度 22 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 的局部調節。該磁電管型磁場的延伸方向、該磁場的延伸 程度、或該磁場的強度可根據用於濺鍍的目的來適當地確 定。 當該磁場調節裝置被配置成如上述時，該靶材的整個表 面受到均勻的侵蝕。如上述，當採用傳統的對向靶材式濺 鍍裝置時，一個矩形靶材的第一對對角的侵蝕程度稍微不 同於該靶材的第二對對角的侵蝕程度。反之，當採用本發 明的濺鍍裝置時，依靠該磁場調節裝置，這樣的差異不會 發生，該靶材的利用效率被增強大約1 〇 %。該效果大大地 直接有助於降低薄膜形成的成本和實現工業規模的製造。 該磁場調節裝置僅僅能夠調節該磁電管型磁場的強 度。如以下所描述，當該磁場調節裝置與束缚裝置結合使 用時，該調節裝置對用於侷限電漿的該對向型磁場和.磁電 管型磁場的磁通量分配的最佳化產生了顯著的效果。 如藉由上述所明白的，對於該磁場調節裝置沒有特別的 限制，只要該調節裝置能夠調節靶材1 1 0 a的正面附近的用 於侷限電漿的磁電管型磁場就行。因此，取代永久磁鐵， 該磁場調節裝置可以由具有高導磁率的磁性材料或類似材 料形成。該磁場調節裝置被安裝的位置和所要採用磁鐵的 強度受到各種因素的影響，包括該靶材的材料和安裝在該 靶材周圍的元件的尺寸和排列。因此，該磁場調節裝置等 的位置較佳地基於試驗資料和利用該資料的模擬來決定。 如上述，整個把材單元 100a被安裝在支樓單元 150a 上。該把材單元1 0 0 a的法蘭1 5 5 a，經由電絕緣材料（具 23 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 體地說，是耐熱樹脂）形成的用於真空密封的0型圈1 1 7 a 和1 1 8 a，藉由電絕緣材料形成的襯套（沒有示出）和以一 定間隔排列的螺栓11 2 a，被安裝在框架71上。這樣，如 圖1中所示，靶材單元1 0 0 a以電絕緣方式被密封地安裝在 框架71上，從而構成如以下所描述的箱型單元7 0。 箱型單元70包括由鋁形成的矩形平行六面體框架71。 以上所描述的把材單元 1 0 0 a和 1 0 0 b，經襯墊 1 5 6 a和 1 5 6 b，分別被密封安裝在該框架7 1的面7 1 a和7 1 b上，以 使該靶材單元電絕緣於框架7 1 。除了面對著基板2 0的開 口面71 f之外，封閉板7 2 c至7 2 e，利用螺栓（沒有示出） 並經過0型圈（沒有示出）（面7 1 c和對應於面7 1 c的封閉 板72c沒有被顯示），被密封地安裝在面71c至71e上。對 於密封板72c至72e的材料沒有特別的限制，只要該板具 有耐熱性，且藉由該板可以獲得真空密封就行。因此，該 密封板72c至72e可以由普通的結構材料來形成。在本具 體例中，該密封板7 2 c至7 2 e係由用來形成框架7 1的鋁來 形成。如果需要，冷卻管或類似的裝置被安裝在每個該密 封板7 2 c至7 2 e的外面，以便冷卻該密封板。 如圖1中所示，箱型的單元 70包括用於連接面向著對 向的永久磁鐵130a和130b的磁極的開口面（ open-side) 的束缚裝置，從而形成封閉的磁路。具體地說，該束縛裝 置包括由鐵磁體材料（具體地說，在本具體例中是鐵板） 形成的矩形磁極部件 1 9 1 a和 1 9 1 b，和用於磁連接磁極部 件1 9 1 a和1 9 1 b的連接部件1 9 2。該磁極部件1 9 1 a被安裝 24 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 成覆蓋該支撐主體1 5 1 a的整個背面，而該支撐主體1 5 1 a 的背面上裝有靶材單元 1 0 0 a 的永久磁鐵 1 3 0 a 的固定板 1 3 2 a 和用作磁場調節裝置的永久磁鐵 1 8 0 a 的固定板 18 2a，該磁極部件1 9 1 b被安裝成覆蓋該支撐主體1 5 1 b的 整個背面，而該支撐主體1 5 1 b的背面上裝有靶材單元1 0 ◦ b 的永久磁鐵1 3 0 b的固定板1 3 2 b和用作磁場調節裝置的永 久磁鐵1 8 0 b的固定板1 8 2 b。該連接部件1 9 2由具有開口 的鐵板形成，且被安裝成覆蓋除了開口之外的整個開口面 7 1 f。在本具體例中，如圖1中所示，兩個磁極部件1 9 1 a 和1 9 1 b的底端被連接到該連接部件1 9 2上。磁極部件1 9 1 a 和1 9 1 b以及連接部件1 9 2，可以藉由永久磁鐵1 3 0 a和1 3 0 b 的磁力以一種足夠堅固的形式，被安裝在該箱型單元上。 然而，在本具體例中，從安全的觀點出發，該部分1 9 1 a、 1 9 1 b和1 9 2，藉由例如螺絲（沒有示出），被固定到該箱型 單元上。 在上述的濺鍍裝置中，該磁極部件1 9 1 a和1 9 1 b相對於 該靶材單元1 〇 〇 a和1 〇 〇 b的背面是電絕緣的，該束缚裝置 藉由連接部件1 9 2被電連接到該框架7 1上。因此當該束缚 裝置被電接地時，處於真空室1 0之外的箱型單元7 0的所 有面被電接地。本具體例的該濺鍍裝置表現出安全性並具 有簡單的結構（即，板狀主體（p 1 a t e - 1 i k e b 〇 d i e s )之組 合），且容易用於現有的箱型單元。由於對該基板的磁場洩 漏被減少，從保護底層免受任何損害的觀點出發，此結構 特別適用。在本發明的該結構中，該連接部件 1 9 2，利用 25 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 螺栓（沒有示出）經〇形圈（沒有示出）被密封地安裝在 框架7 1上，且與該連接部件1 9 2相組合的箱型單元7 0經 0形圈（沒有示出）被密封地固定到該室壁1 1上。從減少 磁場向外洩漏的觀點出發，如本具體例中的情況下，磁極 部件1 9 1 a和1 9 1 b較佳地由覆蓋該單元7 0的所有對應面的 板狀主體形成，且該板狀連接部件被安裝在安裝磁極部件 的面之外的面上，從而用該束缚裝置覆蓋該單元70的所有 面。對於該束缚裝置沒有特別的限制，只要該束缚裝置能 夠磁性地連接到面對該永久磁鐵1 3 0 a和1 3 0 b的磁極的開 口面（open-side)上，該磁極與其所面對的磁極相反，從 而形成實質封閉的磁路。因此，該磁極部件和該連接部件 並非必須由能夠覆蓋該箱型單元所有面的板狀主體構成， 且在該磁極和該磁極部件（pole section)之間，或者在該 磁極部件和該連接部件之間可以存在微小的氣隙。儘管連 接部件1 9 2被設在本具體例中的開口面上，該連接部件可 以沿著開口面之外的任何面來配置。 如圖1中所示，箱型單元7 0，經該束缚裝置的連接部件 1 9 2被密封地安裝在真空室1 0的室壁1 1上，使得單元7 0 的開口（即框架7 1的開口面7 1 f )面對著真空室1 0。因此， 真空室1 0藉由連接螺栓被電連接到框架7 1上。本具體例 的對向靶材式濺鍍裝置被構造成使得在基板 2 0被傳送的 同時形成該薄膜。儘管圖1中沒有顯示，一個已知的基板 輸送室（substrate feed chamber)和一個已知的基板移 除室（substrate removal chamber)被連接在該真空室 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 26 1247821 1 0的上游和下游側，以使在基板2 0藉由傳送滾輪2 2 定的速度被傳送的同時能夠形成該薄膜。不用說，在 2 0直接地停止於該箱型單元下面的位置的時候，可以 薄膜。在下述的實驗中，薄膜形成於該基板2 0停止ε 在具有上述結構的箱型單元7 0中，對向的靶材1 1 1 1 0 b被置於彼此相距一個預定距離的位置上，且該用 限電漿的磁場，按照圖7中所顯示的傳統濺鍍裝置中 那樣被形成。因此，當濺鍍電源被連接到用作陽極的 室1 0的室壁1 1上和被用作陰極的靶材單元1 0 0 a和 上，且該濺鍍電源被通電的時候，該靶材的濺鍍按照 統濺鍍裝置中的情況那樣被執行。 在本具體例的濺鍍裝置中，由於除了面對該基板的 面7 1 f之外，該侷限空間1 2 0的所有面都由封閉板來4 濺鍍粒子僅僅藉由該開口 （即，面 7 1 f )向著設在該 室1 0中的基板2 0上傳播。因此，與其中侷限空間的 被開口的傳統的側面開口型濺鍍靶材相比，濺鍍粒子 到真空室1 0中該基板之外的部分上的情況減少，且該 的利用效率和該裝置的維護性得到改善。即使在配置 箱型單元7 0的情況下，當其間隔被控制在幾個釐米或 時，藉由緊密配置的該濺鍍裝置，該箱型單元之間的 作用可以得到實質地避免，從而使多層薄膜的形成能 以實現。如圖1中所顯示，與傳統的濺鍍裝置的情況不 在本發明的該濺鍍裝置中，該濺鍍單元具有箱型的緊 構，並被配置在該真空室1 0之外。因此，用於容納和 3】2/發明說明書(補件)/93-03/92136 M2 以預 基板 形成 :r ° 0 a和 於侷 情況 真空 100b 如傳 開口 [蓋， 真空 各面 擴散 靶材 多個 更大 相互 夠得 同， 密結 傳輸 27 1247821 該基板的真空室的尺寸被大大地減小了 ，從而使該裝 維護性得到了改善。此外，由於該真空室的容量被減 抽真空該真空室的時間被減少；即，設備運行效率得 善，從而導致設備成本的降低和製造率的提高。 在本具體例中，提供束缚裝置。因此，如上述，與 括束縛裝置的傳統的錢鑛裝置的情況相比，該對向型 的強度增加，且從該開口的端部延伸到箱型單元7 0外 磁場強度減弱。由於磁場強度的該變化，該空間中對 漿的侷限，特別是在該開口處的電漿侷限被增強，且 電子等到達該基板的向外延伸的磁場的強度減弱。因 電漿、電子等對於該基板的洩漏被減少，因此，與該 濺鍍裝置的情況相比，薄膜的形成可以在低溫下進行 於底層的損害可以被減小。另外，由於對電漿的侷限 增強，薄膜形成可以在高真空下進行，可以形成雜質 少的高品質的薄膜。 在包括有所示束缚裝置的該濺鍍裝置中，在該箱型 中沿著平行於該靶材表面方向延伸的磁場的分佈（即 電管型磁場的分佈），.隨著延伸到該開口之外的磁場強 降低而變化。由於本具體例的該濺鍍裝置包括能夠僅 節該磁電管型磁場的磁場調節裝置，前面提到的該磁 佈可以藉由該磁場調節裝置（具體地說，永久磁鐵 和1 8 0 b )而得到調節，從而使得磁場分佈得到最佳化 以上所描述，當該磁場調節裝置與該束缚裝置結合 時，用於電漿侷限的該磁場的分佈能夠被調節成適於 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 置的 小， 到改 不包 磁場 面的 該電 引導 此， 傳統 ，對 得到 含量 一 早兀 ，磁 度的 僅調 場分 1 80a 〇如 使用 形成 28 1247821 各種薄膜。基於所要形成的薄膜，在該磁場分佈中變化的 效果可以被充分地忽略，在這種情況下，不需要藉由該磁 場調節裝置來調節該磁場分佈。該磁場分佈必須被調節成 與所要形成的薄膜相適應。通常，該磁場分佈的調節是在 試生產階段決定的。然而，該磁場分佈的調節可以基於對 試驗資料的模擬來決定。 如上述，與傳統的側面開口型濺鍍裝置相比，在該箱型 單元中，對電子的侷限在該單元的侷限空間中得到加強。 特別是當對電漿的侷限被增強時，對電子的侷限得到相當 的加強，導致了熱能化電子從該箱型單元開口中洩漏。當 藉由反應濺鍍來形成金屬氧化膜或類似的薄膜時，這個問 題變得特別明顯。 考慮到前述，本具體例的該濺鍍裝置，其具有上述的結 構，還包括用於直接從該電漿侷限空間中吸收電子的輔助 電極，這是本發明的一個特徵性特點。該輔助電極被按照 如下述的方式配置。在本具體例中，如圖1中所顯示，該 輔助電極由桿狀電極2 0 1形成，其被配置在該箱型單元的 電漿侷限空間内部的中心線上，或處於該中心線附近，該 中心線沿著平行於該把材的方向延伸。具體地說，如圖 5 中所顯示，桿狀電極2 0 1包括具有預定長度的直線延伸的 主體2 0 1 a，以及支撐著該主體的支撐腿2 0 1 b和2 0 1 c，該 電極具有一種U型構造。該支撐腿2 0 1 b和2 0 1 c被安裝在 覆蓋於與開口面7 1 f相面對的面7 1 e封閉板7 2 e上，支樓 腿2 0 1 b和2 0 1 c具有預定長度，以使該主體2 0 1 a可以被配 29 312/發明說明書(補件)/93-03/92 ] 36 M2 1247821 置在預定的位置上。具體地說，每個支撐腿2 Ο 1 b和2 01 c 的長度被調節，使得當該封閉板 7 2 e被安裝在該框架 71 上時，該主體2 0 1 a處於前面提到的中心線附近，該中心線 在該電漿封閉空間中沿著垂直於該基板 2 0的送進方向的 方向延伸。在本具體例中，該主體2 0 1 a和支撐腿2 0 1 b和 2 0 1 c由一個單根的連續銅管形成。如圖1中所顯示，該支 撐腿2 0 1 b和2 0 1 c穿透該封閉板7 2 e，並延伸到外面，使 得該銅管能夠藉由從外面輸送的強制循環的冷卻水被冷 卻。該支撐腿2 0 1 b和 2 0 1 c，藉由焊接，被密封地安裝在 該封閉板72e上。 對於該輔助電極的佈置和尺寸沒有特別的限制。在上述 的具體例中，該電極被配置在該電漿侷限空間的中央部 分，在該位置上，包括熱能化電子的多餘電子被認為以最 有效的方式被該電極吸收。然而，從有效吸收熱能化電子 的觀點出發，如圖6中所顯示，兩個由銅管形成的U形結 構的桿狀電極^沿者垂直於該$巴材的方向*被配置在該封 閉板7 2 e的兩端部分。在此情況下，構成桿狀電極2 0 2的 主體部分2 0 2 a和支撐腿2 0 2 b和2 0 2 c的長度，以及構成桿 狀電極2 0 3的主體部分2 0 3 a和支撐腿2 0 3 b和2 0 3 c的長 度，被調整成使得該電極處於配置成環繞該靶材的電子反 射板1 7 1 a的正面附近，熱能化電子傾向於駐留在該處。 當該辅助電極被配置時，在電子駐留在該電漿侷限空間 中時發生的光輻射，被發現獲致相當的減少，且在該薄膜 形成過程期間該基板溫度的增加量被發現得到抑止。另 30 3 12/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 外，與利用不包括輔助電極的傳統的濺鍍裝置來 形成的情況相比，當薄膜形成是藉由利用本具體 裝置，在與以上的傳統薄膜形成幾乎相同的條 時，在某些情況下，令人驚異的是，發現所產生 質得到改善，且發現該薄膜形成速度增加。 當本發明之化合物薄膜之製造方法，其中薄膜 由利用該包括有前面提到的輔助電極的箱型對向 鍍裝置來進行的，被用於形成一種化合物薄膜例 化薄膜時，能夠在具有低耐熱性的有機薄膜基板 聚酯薄膜基板上可靠地形成高品質的薄膜，同時 允許保持在室溫下。 因此，本發明的方法對於在例如用於製造 EL 要求的有機材料層上形成電極或保護膜特別有效 效地實施該方法的電極的實施例包括，銦錫氧化 電極和氧化辞電極。能夠有效地貫施該方法的保 施例包括氧化矽薄膜和氮化矽薄膜。能夠有效地 法的基板實施例包括上面形成有有機材料層的基 酯或類似材料形成的塑膠板，以及塑膠薄膜。 在氧化薄膜是利用本發明的方法形成的情況下 氧的濃度被保持在非常低的程度時，也可以形成 化合物薄膜。當採用本發明的方法時，即使氧的 持在1 %體積或更少，也會形成品質足夠好的薄月 該方法對於防止在薄膜形成過程期間由於採用氧 底層受到損害，和對於防止底層對於連續地層疊 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 進行薄膜 例的濺鍍 件下進行 薄膜的品 形成是藉 靶材式濺 如金屬氧 上，例如 該基板被 元件等所 。能夠有 物（ITO) 護膜的實 實施該方 板，由聚 ，即使當 南品質的 濃度被保 I。因此， 而引起的 在該底層 31 1247821 上的層的不利影響，具有顯著的效果。從防止該問題的觀 點出發，該氧的濃度較佳為1 %體積或更少。本發明的該 方法有利於被用在透明的導電氧化膜的形成，由於當主要 含有該靶材氧化物並具有適當導電性的濺鍍靶材被採用 時，具有良好透明性和導電性的薄膜能夠以相對較高的薄 膜形成速度被形成。 如下述，薄膜是藉由本發明的製造方法（工作實施例） 被形成的，以及薄膜是藉由利用不包括輔助電極的傳統的 濺鍍裝置（比較實施例）被形成的。 (實驗1 ) 在工作實施例1中，藉由利用圖1中的濺鍍裝置，藉由 在下列條件下的反應性濺鍍，含有微量氧的氮化矽薄膜被 形成在一個玻璃片上：濺鍍電源：直流電源；靶材：矽靶 材；氣體：氬、氮、和少量的氧的混合氣體。在比較實施 例1中，除了採用不包括有輔助電極的傳統濺鍍裝置（即， 藉由沒有輔助電極的板取代圖1的裝置的封閉板7 2 e而製 成的濺鍍裝置）之外，其他重複工作實施例1的程序，從 而在一個玻璃基板上形成含有微量的氧的氮化矽薄膜。在 每一工作實施例1和比較實施例1中，該基板的溫度藉由 利用安裝在該基板上的熱電偶來測量。如此形成的薄膜的 透光率在5 1 0奈米的波長下測量；該薄膜的表面電阻，藉 由利用以 1 . 5釐米間隙被平行地放置在該薄膜上的電極 (長度：每個1 . 5釐米）測量；且該薄膜的厚度藉由利用 接觸型厚度計測量。該結果見表1。 32 312/發明說明書(補件)/93-03/9213 6142 1247821 表1 樣本號 工作實施例1 比較實施例1 [薄膜形成條件] 氣體/流速 Ar/40sccm Ar/40sccm Nz/9. 5 N2/9. 5 O2/O. 5 O2/O. 5 氣體壓力 1 · OPa 1 . OPa 電功率/薄膜形成時間 1500W/10 分鐘 1500W/10 分鐘 [在薄膜形成期間基板 溫度的增加量] 起始 2 8〇C 2 VC 3分鐘 5 71 6 4〇C 5分鐘 6 5〇C 8 7〇C 8分鐘 71 °C 9 8〇C 1 0分鐘 7 3°C 101°C [評估結果] 透光率 玻璃基板上的薄膜 87% 77% 薄膜厚度 3 9 6 1 埃 5218 埃 如表1中所顯示，當薄膜形成是藉由本發明的方法來進 行時，與採用不包括有輔助電極的傳統裝置的情況相比， 該基板溫度的增加量得到了相當的抑止，儘管薄膜形成速 度被降低了 。該基板溫度的測量結果說明，藉由本發明的 方法，可以在不對該基板產生任何損害的情況下，在用作 基板的有機膜（例如，聚酯薄膜）上形成一層化合物薄膜， 同時該基板被允許保持在室溫環境下；即，該基板不需要 經過冷卻處理。因此，本發明的方法具有令人驚異的實際 效果。 (實驗2和3) 在工作實施例 2中，藉由利用圖 1中所顯示的濺鍍裝 置，一種銦錫氧化物（I T 0 ) |巴材，和一個直流電源〇賤鐘 電源），在表2中所顯示的薄膜形成條件下，在玻璃基板上 33 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 形成了一層I TO薄膜。在工作實施例3中，除了採用藉由 由圖6中的輔助電極取代圖1中裝置的輔助電極而製成的 濺鍍裝置之外，工作實施例2的程序被重複，從而在玻璃 基板上形成一層IΤ 0薄膜。在比較實施例2中，除了採用 傳統的濺鍍裝置（即，藉由沒有輔助電極的板取代圖1中 裝置的封閉板7 2 e而製成的濺鍍裝置），且該氣壓按照表2 中顯示來變化之外，其他重複工作實施例2的程序，從而 在玻璃基板上形成一層IT0薄膜。該形成的IT0薄膜與另 一個（薄膜）比較。 每個該薄膜的透光率、表面電阻和厚度是按照類似於工 作實施例1的方式來測量的。該結果如表2中所顯示。 表2 樣本號 工作實施例2 工作實施例3 比較實施例2 [薄膜形成條 件1 氣體/流速 Ar/13sccm Ar/13sccm Ar/1 3sccm 氣體壓力 0. 1 IPa 0· 1 IPa 0.12Pa 電功率/薄膜 形成時間 500W/4分鐘 500W/4分鐘 50 0W/4分鐘 [薄膜形成期 間基板溫度的 增加量] 起始 3 2〇C 2 3〇C 2 6〇C 1分鐘 3 3〇C 2 8〇C 31 °C 2分鐘 3 5〇C 3 3〇C 3 6〇C 3分鐘 3 6〇C 3 6〇C 3 9〇C 4分鐘 3 7〇C 3 8〇C 41 °C [評估結果] 透光率/表面 電阻 玻璃基板上的 薄膜 52%/每平方單位99Ω 87. 5% /每平 方單位 29. 7 Ω 56% /每平方單 位61 Ω 薄膜厚度 1 843 埃 1 232 埃 1 743 埃 34 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 如表2中所顯示，與比較實施例2的情況相比，在工作 實施例2的情況下，在薄膜形成過程期間，該基板溫度的 增加量得到抑止，該薄膜形成速度增力。。因此，當利用工 作實施例2中所採用的裝置，來形成與利用該傳統濺鍍裝 置形成的薄膜具有相同厚度的薄膜時，與採用該傳統濺鍍 裝置的情況相比，該基板溫度的增加量得到很大的抑止。 對於工作實施例2的該薄膜，作為用於確定透明導電膜品 質的重要參數的透光率和表面電阻被削弱。可以想像，該 品質變差受到了薄膜形成速度的增加影響。從下述的工作 實施例4的結果看出，薄膜形成速度對於薄膜品質影響是 顯而易見的。 如表2所顯示，與比較實施例2的情況相比，工作實施 例3的薄膜透光率和表面電阻得到了極大的改善。與比較 實施例2的情況相比，在工作實施例3的情況下，在薄膜 形成過程期間該基板溫度的增加量得到稍許抑止。然而， 在基板溫度的增加量方面，在工作實施例3和比較實施例 2之間看不出很大的差異。同時與比較實施例2的情況·相 比，在工作實施例3的情況下，薄膜形成速度降低。如表 2所顯示，工作實施例3的I T 0薄膜儘管具有較小的厚度， 卻表現出低電阻；即，高品質。 工作實施例1至3的結果說明，利用輔助電極，該基板 溫度的增加量能夠得到抑止，且當該輔助電極的形狀和排 列被修改時，薄膜形成速度可以得到增加，或者薄膜品質 可以得到改善。該輔助電極的構造，可以基於試驗資料， 35 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 根據想要達到的目的來適當地決定。因此，該輔助電極用 作控制用於藉由濺鍍來形成薄膜的條件。 (實驗4) 為了改善工作實施例2中形成的薄膜的品質，氬和少量 氧氣的氣體混合物被用作濺鍍氣體。藉由利用圖1中的濺 鍍裝置，以一種類似於工作實施例2的方式，IT 0薄膜被 形成在玻璃基板上或具有 40微米厚度的聚對苯二曱酸乙 二醇酯（PET )薄膜基板上。每個該薄膜的透光率、表面電 阻、和厚度是以一種類似於工作實施例 1 的方式來測量 的。該結果見表3 。 表3 樣本號 工作實施例4 [薄膜形成條件] 氣體/流速 Ar/13sccm » O2/0 . 1 seem 氣體壓力 0. 1 IPa 電功率/薄膜形成時間 5 0 0 W / 4分鐘 [薄膜形成期間該基板溫度的增加量] 起始 2 5〇C 1分鐘 31 °C 2分鐘 3 5〇C 3分鐘 3 8〇C 4分鐘 3 re [評估結果] 透光率/表面電阻 玻璃基板上的薄膜 81% /每平方單位24Ω PET基板上的薄膜 85% /每平方單位22Ω 薄膜厚度 1571 埃 如表 3所顯示，當微量（0 · 8 % )的氧氣被加到該濺鍵 氣體中時，所產生的IT 0薄膜的品質得到改善；即，即使 當氧的濃度為如此低程度，使得該濺鍍氣體對於該底層完 全不會表現出任何不良影響的時候，該I T 0薄膜仍然表現 36 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 出令人滿意的性能。亦如表3所顯示，形成 基板上的I T 0薄膜表現出高品質。形成於該 上的I T 0薄膜的捲曲（具體地說，I T 0薄膜 捲曲使得該P E T基板皺縮），被發現被抑止到 此外，發現I T 0薄膜形成在低耐熱性的P E T 該P E T薄膜（即，底層）造成任何損害。與 中的情況相比，在工作實施例4中，薄膜形 些降低。 如上述，當採用包括有輔助電極的本發e 時，在與利用該傳統的濺鍍裝置來形成薄膜 薄膜形成條件下，能夠形成高品質的薄膜。 本發明的該濺鍍裝置時，薄膜形成條件能夠 的目的來靈活地決定。此外，本發明的該藏 於以濺鍍方式形成薄膜還沒有被應用過的領 【圖式簡單說明】 圖1是顯示根據本發明的一個具體例的箱 濺鍍裝置的立體圖，該裝置的一部分由剖視 圖2是顯示根據本發明的該具體例的該濺 靶材單元的示意性立體圖； 圖3是圖2中所顯示的靶材單元，當沿著 的示意性的垂直剖視圖； 圖4是圖3中所顯示的靶材單元，當沿著 的示意性程度剖視圖； 圖5是顯示在本發明的具體例中所採用的 3丨2/發明說明書(補件)/93-03/92丨36142 在該PET薄膜 PET薄膜基板 和P E T基板的 最小的程度。 膜上而沒有對 工作實施例2 成速度稍微有 丙的濺鍍裝置 的條件不同的 因此，當採用 根據想要達到 鍍裝置可被用 域。 型對向靶材式 圖來顯示； 鍵裝置的一個 A_A線截取時 B_B線戴取時 輔助電極的立 37 1247821 體圖； 圖6是顯示在本發明的具體例中所採用的輔助電極的立 體圖；和 圖7是顯示一種傳統的箱型對向靶材式濺鍍單元的立體 圖。 (元件 符 號 說 明 ) 10 真 空 室 11 真 空 室 壁 20 基 板 22 傳 送 滾 輪 70 箱 型 鍍 單 元 7 1 框 架 7 1a 六 面 體 框 架 之 一 面 71b 六 面 體 框 架 之 一 面 7 1c 六 面 體 框 架 之 一 面 71 d 六 面 體 框 架 之 -1 面 71 e 六 面 體 框 架 之 一 面 7 1 f 六 面 體 框 架 之 一 面 72c、 72d、 72e 封 閉 板 100a 革巴 材 單 元 100b 革巴 材 單 元 110a 、1 1 Ob 革巴 材 111a 螺 栓 112a 螺 栓 (開口面） 312/發明說明書(補件)/93-03/92136142
38 1247821 1 1 3 a 襯背單元 1 1 4 a 板形背襯主體 1 1 5a 蓋子 116a、 117a、 118a 0 型圈 1 20 侷限空間 13 0a、130b 永久磁鐵 1 3 1 a 容納部分 132a、132b 固定板 1 5 0 a 支撐單元 151a、151b 支撐主體 1 5 2 a 承受部分 1 5 3 a 周圍側壁 1 5 4 a 通孔 155a 法蘭 1 5 6 a、1 5 6 b 襯墊 1 6 0 a 冷卻護套 1 6 1 a 冷卻溝槽 1 6 2 a 分隔側壁 1 6 3 a 連接埠 1 7 0 a 電子反射裝置 1 7 1 a 電子反射板 1 7 2 a 安裝零件 18 0a、180b 永久磁鐵 1 8 1 a 溝槽 39
312/發明說明書(補件)/93-03/92136142 1247821 182a、182b 固定板 1 9 1 a、1 9 1 b 磁極部件 192 連接部件 1 9 3 a 通孔 2 Ο 1、2 Ο 2、2 Ο 3 桿狀電極 201a 、 202a 、 203a 主體 201b、 201c、 202b > 202c、 203b、 203c 支撐腿
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