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成膜裝置的制作方法

文檔序號:3424518閱讀:182來源:國知局
專利名稱:成膜裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種用于通過濺射在基板上沉積ITO薄膜的膜 沉積設備,特別地,涉及一種在搖動》茲體的同時進行膜沉積的 基板輸送式連續(xù)膜沉積設備。
背景技術
作為具有多個磁控濺射單元的基板輸送式連續(xù)膜沉積設 備,已知如專利文獻1所7>開的通過搖動》茲控濺射單元的》茲體 進行濺射的設備。如專利文獻1所公開的連續(xù)濺射沉積設備被 構造成使得各磁控濺射單元的磁體(磁路)通過往復運動獨立 進行移動。這是因為,磁體在基板輸送方向上的移動速度相對 于基板輸送速度足夠地高,因此,由各磁控濺射單元沉積的薄 膜上的膜厚分布在基板輸送方向上十分均一。
然而,為了磁體移動單元的高機械耐久性或者如專利文獻 l公開的那樣減少靶材表面上產生的節(jié)結(nodule),磁體移動 速度需要比之前的速度低。當磁體在基板輸送方向上的移動速 度與基板的輸送速度大致相同時,沉積在基板上的薄膜的在基 板輸送方向上的均 一性顯著惡化。
如專利文獻2和3所公開的那樣,提出了 一種用于調整多個 磁控濺射單元的磁體移動的相位并且使膜的位置在不均一的基 板上移動以重疊的方法。這種方法提高了沉積在基板上的薄膜 在基板輸送方向上的膜厚均一性。
專利文獻l:曰本凈爭開2000-345335號7>才艮 專利文獻2:日本特開平11-246969號7>才艮 專利文獻3:日本特開2002-146528號公報

發(fā)明內容
然而,在傳統(tǒng)賊射設備中,當在基板上沉積ITO膜時,表 面電阻(sheet resistance)值可能在基板的輸送方向上變化。 近年來,包括在基板上形成有ITO膜的基板的裝置具有高功能 性,因此需要ITO膜具有低電阻率。
圖6示出由傳統(tǒng)濺射沉積設備形成的ITO膜的表面電阻值。 圖6中示出的基板上的沿基板輸送方向的位置表示當配置具有 由傳統(tǒng)'踐射設備沉積的薄膜的四個基板時的位置。表面電阻值 表示在由膜沉積設備在基板上的沿基板輸送方向的位置處沉積 ITO膜之后測量到的表面電阻值。如圖6所示,表面電阻值在基 板的沿基板輸送方向的位置處周期性地變化。因此,在各基板 上產生表面電阻的分布,此外,各基板的表面電阻值的分布不 同。
因此,本發(fā)明的目的是提供一種能夠使表面電阻值均一化 并且能夠沉積具有低電阻的ITO膜的濺射沉積設備。本發(fā)明的 另 一個目的是提供一種能夠使基板上的表面電阻值均一化并且 能夠在基板上形成具有低電阻的IT O膜的基板制造方法。
根據本發(fā)明, 一種用于ITO膜的膜沉積設備,該膜沉積設 備包括沿基板輸送方向配置在膜沉積室中的至少兩個磁控濺射 單元,從而在使基板與至少兩個磁控濺射單元中的每一個順次 相對的狀態(tài)下沿基板輸送方向輸送基板,以及在基板的輸送過 程中,在使基板與至少兩個磁控賊射單元中的每一個相對的狀 態(tài)下順次進行賊射沉積,該膜沉積設備的特征在于磁控濺射 單元包括在基板輸送方向上往復運動的^茲體;靶材;鄰近靶 材的外周部地設置并且電絕緣的懸浮結構的耙材護罩;以及鄰 近耙材護罩的外側設置的陰極護罩,在至少兩個磁控濺射單元
當中,設置在配置于基板輸送方向上的最上游側的磁控濺射單元上的陰極護罩的基板輸送方向上的上游側的陰極護罩(第一 陰極護罩)是電絕緣的懸浮結構,作為后續(xù)的其它陰極護罩的 陰極護罩(第二陰極護罩)被連接到預定電位(例如,接地電位)。
一種用于ITO膜的膜沉積設備,該膜沉積設備包括串聯 配置的至少兩個》茲控濺射單元;和基4反輸送部件,該基板輸送 部件用于沿著串聯方向在基板輸送方向上輸送基板,該膜沉積 設備的特征在于,磁控濺射單元中的每一個包括磁體往復運 動部件,該萬茲體往復運動部件用于佳J茲體在基4反輸送方向上往 復運動;靶材設定部件,該靶材設定部件用于設定ITO靶材; 靶材護罩,該靶材護罩被配置成鄰近ITO靶材的外周部,并且 該靶材護罩是電絕緣懸浮結構;以及陰極護罩,該陰極護罩被 配置成鄰近靶材護罩的外側,在陰極護罩當中,第一陰極護罩 是電絕緣的并且是懸浮結構,該第 一 陰極護罩是被定位在基板 輸送方向上的最上游側的陰極護罩,并且作為后續(xù)的其它陰極 護罩的第二陰極護罩被連接到預定電壓。
根據權利要求1所述的用于ITO膜的膜沉積設備,其特征 在于,第 一 陰極護罩的上表面在與靶材表面垂直的方向上的高 度與靶材表面在與靶材表面垂直的方向上的高度大致齊平。
一種元件的制造方法,該方法包括在基板上形成ITO膜的 過程,其特征在于,使用上述膜沉積設備在基板上形成ITO膜。
根據本發(fā)明,能夠使表面電阻值均一化,并且能夠沉積具 有低電阻的ITO膜。


圖l是示出根據本發(fā)明的第一實施方式的基板輸送式連續(xù) 濺射設備的示意性構造的剖視圖;圖2是示出被配置在圖1所示的膜沉積室的兩側面的磁控 濺射單元當中,配置基板輸送方向上的最上游側的第一磁控濺 射單元的構造的圖3是示出圖2所示的磁控濺射單元的靶材、靶材護罩和 陰極護罩的俯視圖4是示出根據本發(fā)明的在基板輸送方向上的表面電阻分 布的圖5是示出利用圖1所示的濺射設備通過在預定位置固定 磁體并且改變氧氣流量而沉積的膜的表面電阻變化的圖6是示出根據傳統(tǒng)技術的在基板輸送方向上的表面電阻 分布的圖7是示出利用傳統(tǒng)濺射設備通過在預定位置固定磁體并 且改變氧氣流量而沉積的膜的表面電阻變化的圖。 附圖才示i己i兌明
21加載鎖定室
22膜沉積室
23卸載鎖定室
41基板
42托盤
51耙材
52墊板
53耙材固定絕緣物
54室壁
55靶材護罩
56磁體
57磁體移動單元
58耙材護罩固定絕緣物60 第二陰極護罩
61 陰極護罩固定塊
62 第一陰極護罩
63 陰極護罩固定絕緣物
64 氣體入口
具體實施例方式
以下,將參照

本發(fā)明的實施方式。 第- 實施方式
圖l是示出根據本發(fā)明的第 一 實施方式的基板輸送式連續(xù) 濺射設備的示意性構造的剖視圖。
圖l示出實施根據本發(fā)明的濺射沉積方法的設備的典型實 施方式。該設備是基板輸送式濺射沉積設備,在該設備中,在 膜沉積室中配置多個磁控濺射單元,例如四個磁控濺射單元 12、 13、 16、 17。在該賊射沉積設備中,加載鎖定室21、膜沉 積室2 2和卸載鎖定室2 3彼此串聯連接。在加載鎖定室21的外側 端部、在加載鎖定室21和膜沉積室22之間、在膜沉積室22和卸 載鎖定室23之間、以及在卸載鎖定室23的外側端部分別設置門 閥31、 32、 33、 34。各門閥氣密地隔開室和外部以及隔開各室。 將被沉積的基板41在被安裝在托盤4 2上的狀態(tài)下從門閥31被 輸送,如箭頭43所示從圖l中的左側向右側輸送,并且通過膜 沉積室22以進行膜沉積。隨后,基板通過卸載鎖定室23和門閥 34并且被輸送到外部。在膜沉積室22上,例如,安裝有四個低 溫泵24a至24d,用于排氣到所需的真空條件。另外,加載鎖定 室21和卸載鎖定室23由干式泵(未示出)進行排氣。
在膜沉積室22中,在兩側的側壁部的內表面沿著基板輸送 方向串聯配置兩對(12和16, 13和17 )磁控濺射單元,使兩對磁控賊射單元彼此相對。圖l是根據本發(fā)明的設備的俯視圖, 在各^茲控濺射單元中,以垂直直立的狀態(tài)定位耙材。在膜沉積
室22內,以垂直直立的狀態(tài)平行地配置兩個一組的托盤42。由 托盤輸送單元(未示出)使多個單元44沿箭頭43的方向以預定 輸送速度以單行配置的狀態(tài)移動,在該單元44中,例如兩個基 板41被安裝在各托盤42的外側面上。在基板輸送過程中,使安 裝在兩個托盤42中的每一 方上的基板41順次與》茲控濺射單元 12至17相對。在基板與濺射單元相對的同時,順次進行濺射沉 積。如圖l所示的膜沉積室22的構造是雙面膜沉積型,但是可 以使用單面膜沉積型構造。
接著,將參照圖2說明磁控濺射單元的構造。圖2示出被配 置在圖1中示出的膜沉積室的兩個側面上的》茲控濺射單元當 中,分別配置在基板輸送方向上的最上游側的磁控濺射單元 12、 16 (以下稱為"第一磁控濺射單元")的構造。當然,磁控 '減射單元不僅包括彼此面對的一對構造(12和16),而且包括 一個構造(12或16)。在這種情況下,也將最上游側的磁控濺 射單元稱為第 一》茲控濺射單元。
如圖2中的附圖標記43所示,托盤42和基才反4l從左側向右 側移動。靶材5!U皮設置在用作靶材設定部件的墊才反(packing plate) 52上,墊板52通過靶材固定絕緣物53被安裝在室壁54 上從而覆蓋室壁54中的開口部54a。墊板52的背面部處于大氣 氣氛中。
在圖2中示出的例子中,靶材51具有矩形形狀,并且鄰近 耙材51的外周部設置把材護罩55。靶材護罩55成形為矩形框狀 從而包圍矩形耙材51。耙材護罩55具有防止墊板的露出部(墊 板52的沒有被靶材51覆蓋的真空側的表面)突出(spur)以及 防止薄膜附著到固定靶材的固定絕緣物的功能。由于靠近耙材51地定位耙材護罩55,因此,由等離子體加熱靶材護罩55。在 使靶材護罩處于接地電位的情況下,當磁體移動靠近時,大電 流流動并且溫度升高,使得靶材護罩可能發(fā)生變形。因此,靶 材護罩5 5經由靶材護罩固定絕緣物5 8被安裝在室壁5 4上并且 被電絕緣,也就是說,靶材護罩55是懸浮的(floated)。因此, 沒有電流流到靶材護罩中,抑制了由于熱導致的變形。
直流電源(未示出)被連接到靶材51以供給所需的電力。 被輸送到磁控濺射單元的靶材51的基板41在基板的將被膜沉 積的面與耙材51相對的狀態(tài)下平行移動。在墊板5 2的大氣氣氛 側開口部54a的一部分處,配置有磁體56和用于使磁體往復移 動的磁體移動單元5 7 。磁體5 6通常由棒狀中心磁體和包圍該中 心磁體的環(huán)狀外部磁體構成。由磁體移動單元57使磁體56在靶 材51后方的大氣氣氛中沿著基板輸送方向43往復運動。
在f茲控'減射單元中的草巴材的兩端的外側:沒置氣體入口 64。 從氣體入口導入作為濺射氣體的氬氣和作為反應氣體的氧氣 (02)。氣體入口被設置在靶材的兩端的外側,因此,在耙材 的表面上流動的氧氣的濃度變得均一,從而提高了反應氣體與 靶材之間的反應的均一'性。
當供給氣體直到獲得大約0.5Pa的壓強并且由直流電源向 把材51施加負電壓時,在靶材51的表面的附近且在磁體的正上 方附近形成高密度的等離子體以產生放電。當使等離子體中的 作為主要成分的氬離子在靶材51的表面附近的護套(sheath) 中的電場處沿朝向耙材51的方向加速并且入射到耙材上時,'減 射出作為構成靶材材料的原子的In、 Sn和O。大部分原子到達 基板并且被沉積在基板上作為ITO膜,此時,大部分原子在與 氧氣反應的同時被沉積成薄膜,從而由氧氣分壓控制沉積在基 板上的ITO膜的性質。這里使用的濺射機是所謂的平板平面磁控濺射機。通過在磁體的棒狀中心磁體和包圍該中心磁體的環(huán) 狀外部磁體之間產生的磁場,電子在耙材表面附近漂移,因此 能夠在磁體的正上方形成高密度的等離子體。高密度等離子體 的區(qū)域中的靶材被濺射得更多,并且從該區(qū)域釋放許多濺射原 子。由此消耗的靶材也多。在固定磁體的情況下,靶材被不均 衡或者不均一地消耗,因此,移動磁體以均纟軒地消耗耙材。
圖3是示出圖2中示出的磁控濺射單元的靶材、靶材護罩和 陰極護罩的俯視圖。靶材51為矩形,直角框狀的靶材護罩55被 配置成包圍靶材51的外周。在該例子中,靶材51和靶材護罩55 之間的間隙是2mm,耙材護罩55的寬度是60mm。
在基^1輸送方向43上的相對于靶材51的上游側(以下稱為 "LL側"),配置第一陰極護罩62。第一陰極護罩62被配置成與 靶材護罩55間隔2mm。第 一 陰極護罩62在與耙材51的表面垂 直的方向上的高度水平(height level)與靶材護罩55在與靶 材51的表面垂直的方向上的高度水平幾乎相同,但是低于第二 陰極護罩60在與靶材51的表面垂直的方向上的高度水平,該第 二陰極護罩60比耙材護罩55高預定距離。高度水平幾乎相同是 指靶材護罩的高度和陰極護罩的高度在基板輸送方向上彼此對 齊,具體地,靶材護罩和第一陰極護罩的高度水平之差為5mm 以下。
第一陰極護罩62在基板輸送方向43上的寬度是113mm。優(yōu) 選地,第一陰極護罩62在基板輸送方向43上的寬度是至少 50mm。第 一 陰極護罩62經由陰極護罩固定絕緣物63被固定在 室壁54上,凈皮電絕》彖并且被構造成電位浮動(potentially floating )。
在基板輸送方向43上的相對于靶材51的下游側(以下稱為 "ULL側"),配置有第二陰極護罩60。第二陰極護罩60被配置成在與耙材護罩55保持2mm的間隙的狀態(tài)下覆蓋靶材護罩55的一部分,并且第二陰極護罩60隨著其遠離靶材51而變高。在本實施方式中,第二陰極護罩60距靶材51的表面的高度是40mm,第二陰極護罩60在基板輸送方向43上的寬度是143mm。第二陰極護罩60經由金屬陰極護罩固定塊61被固定到室壁54上,第二陰極護罩60被電接地并且具有接地電位。金屬陰極護罩固定塊61用作將第二陰極護罩連接到預定電位(例如,接地電位)的連接部。
配置作為其它》茲控濺射單元的第二》茲控濺射單元13、 17,第二磁控濺射單元13、 17在基板輸送方向43的相對于靶材51的上游側具有第二陰極護罩60,該第二陰極護罩60通過陰極護罩固定塊61被配置。第二磁控濺射單元13、 17的其它構造與第一磁控'減射單元的相同。
在本實施方式中,如圖l所示,在膜沉積室22的各側面,從基板輸送方向34的上游側朝向下游側順次配置兩種類型的磁控濺射單元第一》茲控濺射單元12、 16和第二》茲控濺射單元13、 17。另一方面,膜沉積室22的各側面可以配置有三個以上的磁控賊射單元。在這種情況下,將基板輸送方向43上的最上游側的磁控'減射單元作為第 一 磁控濺射單元,其它磁控濺射單元作為第二磁控濺射單元。
接著,將說明根據本實施方式的濺射設備的膜沉積。在本實施方式中,基板輸送速度是348.2mm/min,磁體移動幅度是160mm,磁體的基板輸送方向往復周期是2分鐘。優(yōu)選地,為了磁體單元的機械耐久性以及降低焦耳能耗,磁體的基板輸送方向往復周期是l分鐘以上。
另外,磁體在基板輸送方向上的移動速度是109.6mm/min ,磁體在相反方向上的移動速度是296.0mm/min。第 一》茲控濺射單元和第二^茲控濺射單元具有相同的磁體移動方法但是具有相反的相位。
作為各靶材的材料,使用包括10重量。/。的SnO2的ITO (銦錫氧化物)。作為氣體,使用450ml/min (通常)的氬氣和2ml/min (通常)的氧氣的混和氣體,并且壓強為0.5Pa?;鍦囟葹?00。C,各磁控'減射單元施加到靶材的電力是l.lkW,作為基板,使用玻璃基板。
當在這種條件下沉積膜時,厚度為110nm的ITO膜被沉積在基板上,并且在基板輸送方向上實現均一的膜分布。此外,在基板輸送方向上的表面電阻分布也均一。圖4示出在基板輸送方向上的表面電阻分布。表面電阻在基^1輸送方向上的不均一性是±3.0%,與傳統(tǒng)的表面電阻相比,不均一性得到了改善。此外,獲得了具有小于16Q/sq的低表面電阻的ITO膜。由四探針法測量表面電阻。如上所述,根據本發(fā)明的賊射沉積設備允許表面電阻值的均一性以及具有低電阻的ITO膜的膜沉積。因此,使用根據本發(fā)明的膜沉積設備沉積有ITO膜的基板有利地用作各種類型的裝置用的基板,特別是光學元件用的基板。
接著,將說明由根據本發(fā)明的濺射設備改善了表面電阻分布的原因。首先,以下將說明由傳統(tǒng)濺射設備沉積的薄膜的表面電阻變化。圖7是示出使用傳統(tǒng)'踐射設備僅利用第 一磁控濺射單元通過在預定位置固定磁體并且改變氧氣流量而沉積的薄膜的表面電阻變化的圖。
磁體位置相對于耙材位于LL側、中央和ULL側。LL側和ULL側在輸送方向上分別距離中央80mm,并且是往復移動的磁體的兩端位置。
在磁體位置位于LL側的情況下,當氧氣流量為大約3ml/min (通常)時,表面電阻最小。另一方面,在磁體位置位于中央和ULL側的情況下,當氧氣流量為大約2ml/min (通常)時,表面電阻最小。由于表面電阻的氧氣流量依賴性取決于磁體位置而改變,因此,取決于磁體位置在基^反上沉積表面電阻分布不同的薄膜。當使磁體以較低的速度移動時,沉積在基板上的薄膜的表面電阻在基板輸送方向上周期性地變化。在這種情況下,基板平面內的表面電阻的均一性變差(參見圖6)。
接著,將說明由根據本實施方式的濺射設備沉積的薄膜的表面電阻的變化。圖5是示出使用圖2中示出的濺射設備僅利用第一磁控濺射單元通過在預定位置上固定磁體并且改變氧氣流量而沉積的膜的表面電阻變化的圖。
在由根據本實施方式的濺射設備沉積的薄膜中,在磁體位于LL側的情況下,當氧氣流量為大約2ml/min (通常)時,表面電阻最小,在磁體位于中央和ULL側的情況下也是如此。由根據本實施方式的賊射設備沉積的薄膜幾乎不具有磁體位置依
賴性。當氧氣流量為2ml/min (通常)時,不管磁體位置如何,表面電阻值幾乎相同,并且與磁體位置無關地在基板上獲得具有幾乎均 一 的表面電阻的薄膜。
在ITO膜的膜沉積中,氧氣流量通常被調節(jié)成使得獲得最小表面電阻,因此,在本實施方式中,氧氣流量被設置為2ml/min(通常),使得表面電阻的磁體位置依賴性降低,從而獲得均一的表面電阻。
氧氣流量改變時表面電阻的磁體位置依賴性降低的原因還不清楚,但是提出以下假設。
靶材被施加了負電位,基板是絕緣的,因此,靶材具有浮動電位。另一方面,在傳統(tǒng)的膜沉積設備中,陰極護罩具有接地電位。
當如磁體位于靶材的中央的情況那樣用作陽極的陰極護罩不鄰近磁體時,在磁體正上方的耙材表面附近產生的等離子體的密度分布關于磁體的中心對稱。因此,當磁體通過往復運動
接近LL側的端部或者ULL側的端部時,相鄰的陰極護罩具有接地電位,因此獲得良好的陽極,具有高等離子體密度的區(qū)域偏移到陰極護罩側并且關于磁體中心不對稱。此時,具有高等離子體密度的區(qū)域的使氣體中的氧氣分子離子化成氧負離子的效率比具有低等離子體密度的區(qū)域的高,因此,由靶材護套中的電場使許多氧負離子從具有高等離子體密度的區(qū)域朝向基板加速,從而使基板受損?;宓膿p壞增加了ITO膜的電阻率,使得在磁體位于LL側或ULL側的情況下,通過從接近耙材的端部的區(qū)域濺射而沉積的ITO膜的電阻率變得比磁體位于中央的情況下的電阻率高。
在輸送基板的同時在基板上沉積膜,當磁體位于LL側的端部時,在薄膜的初期成長階段獲得具有高電阻率的薄膜。本發(fā)明人發(fā)現在初期成長階段具有低電阻率的情況下,無論隨后成長的膜的電阻率如何,均獲得具有低電阻率的ITO膜。因此,對傳統(tǒng)設備作如下假設當第一磁控濺射單元的磁體接近LL側時,最初沉積在基板上的薄膜的電阻率變高,無論隨后磁體位置如何,隨后沉積的薄膜都具有高電阻率。初期薄膜的電阻率的值取決于初期膜成長階段中的磁體位置而發(fā)生改變,也就是說,當基板最初被濺射時,最后薄膜的電阻率的值因此而發(fā)生改變。
因此,在本發(fā)明中,第一磁控'減射單元的上游側的陰極護罩(第一陰極護罩)被電懸浮。耙材護罩也被電懸浮。因此,即使磁體接近LL側,陽極也不靠近該磁體,等離子體密度不向上游側的陰極護罩偏移,獲得與磁體位于靶材的中央的情況相同的等離子體密度的分布。因此,在初期膜沉積中獲得具有低電阻率的薄膜。最后沉積的薄膜的電阻率受到初期膜沉積的電阻率的影響,因此,假設被構造成具有低電阻的最初沉積的薄膜允許具有均 一 的表面電阻的薄膜的形成。
此時,第一陰極護罩在與靶材表面垂直的方向上的高度水平與靶材護罩在與靶材表面垂直的方向上的高度水平幾乎相同,因此,等離子體在基板輸送方向上的擴散在不被陰極護罩遮蔽的情況下關于磁體中心對稱,從而,有利于獲得上述優(yōu)點。
當磁體位于LL側時在磁體的正上方的空間中產生的等離
子體的密度分布在基板輸送方向上關于磁體位置對稱,表面電阻的氧氣流量依賴性的差異變小。
根據本實施方式的第 一磁控濺射單元被構造成使得第二陰
極護罩在與耙材表面垂置的方向上的高度水平比第 一 陰極護罩的高,這能夠防止磁控濺射單元之間的放電的干涉。
接著,將說明僅在第 一 磁控濺射單元的L L側設置浮動電位的第一陰極護罩的原因。
沉積在基板上的初期薄膜的品質極大地影響層疊薄膜的品質。具體地,在通過使用多個磁控濺射單元層疊而進行的膜沉積的本實施方式的構造的情況下,由第 一 》茲控濺射單元沉積的薄膜的品質極大地影響隨后層疊的薄膜的品質。如果第 一 磁控濺射單元具有大的品質變化,則隨后沉積的薄膜的品質也以相同的方式變化。換種方式說,如果能夠由第一磁控濺射單元沉積具有均 一 膜品質的薄膜,則能夠整體上沉積具有均 一 膜品質的薄膜。因此,通過僅在第一磁控濺射單元的LL側安裝浮動電位的第 一 陰極護罩,能夠實現均 一 的膜品質并且改善表面電阻分布。
第二實施方式
除了使用形成有有機EL薄膜的基板之外,在與第 一 實施方式相同的條件下進行膜沉積,從而,在不損壞有機EL薄膜的情況下獲得具有均一的膜品質的ITO膜。這是因為當由本發(fā)明的設備進行濺射時,在初期薄膜形成階段,氧負離子幾乎不損壞露出的有機EL薄膜表面。第三實施方式
除了使用通過在透明絕緣基板上沉積金屬薄膜、由圖案形成來形成門電極配線、以及經由門絕緣膜在門電極配線上形成半導體層而制備的基板之外,以與第 一 實施方式相同的方式沉積ITO膜。因此,在不損壞半導體層的情況下,獲得具有均一膜品質的ITO膜。這是因為當由本發(fā)明的設備進行濺射時,在初期薄膜形成階段,氧負離子幾乎不損壞半導體層表面。
第四實施方式
接著,將說明根據本實施方式的濺射設備的變形例。在前述說明中,存在兩個(兩對)》茲控賊射單元,但是在本實施方式中,在膜沉積室22的兩側分別存在四個(四對)i茲控賊射單元。在膜沉積室22的各側,從基板輸送方向43的上游側朝向下游側順次配置四個磁控濺射單元。這里使用的各磁控'減射單元按照從基板輸送方向的上游側朝向下游側的位置順序被稱為磁控濺射單元A、磁控濺射單元B、,茲控濺射單元C和磁控濺射單元D。在本變形例中,浮動電位的第一陰極護罩也僅設置在位于基板輸送方向的最上游側的磁控濺射單元A(第一磁控濺射單元)的LL側,其它磁控濺射單元在靶材護罩的兩側分別設置有接地電位的第二陰極護罩。
以磁控濺射單元A為基準,在磁控濺射單元B中,磁體移動的相位移動了180。。此外,以/磁控濺射單元A為基準,在i茲控'減射單元C中,i茲體移動的相位移動了 90。,在磁控濺射單元D中,磁體移動的相位移動了 270°。各磁控濺射單元的磁體動作條件被限定為與上述條件相同。
通過使用本變形例的濺射設備以與上述方式相同的方式進
行膜沉積,在基板上沉積厚度為150nm的ITO膜,在基板輸送方向上獲得了均一的膜厚度分布和均一的表面電阻分布。
權利要求
1.一種膜沉積設備,其用于形成ITO膜,該膜沉積設備具有沿基板輸送方向配置在膜沉積室中的至少兩個磁控濺射單元,從而在使所述基板與所述磁控濺射單元中的每一個順次相對的狀態(tài)下沿所述基板輸送方向輸送所述基板,以及在所述基板的輸送過程中,在使所述基板與所述磁控濺射單元中的每一個相對的狀態(tài)下順次進行濺射沉積,所述膜沉積設備的特征在于所述磁控濺射單元中的每一個包括在所述基板輸送方向上往復運動的磁體;靶材;鄰近所述靶材的外周部地設置并且電絕緣的懸浮結構的靶材護罩;以及鄰近所述靶材護罩的外側設置的陰極護罩,設置在配置于所述基板輸送方向上的最上游側的所述磁控濺射單元上的所述陰極護罩當中的第一陰極護罩是電絕緣的懸浮結構,在被設置在配置于所述最上游側的所述磁控濺射單元上的所述陰極護罩當中,該第一陰極護罩被定位在所述基板輸送方向上的上游側;作為設置在配置于所述最上游側的所述磁控濺射單元上的所述陰極護罩當中的后續(xù)的其它陰極護罩的第二陰極護罩被連接到預定電位。
2. 根據權利要求l所述的膜沉積設備,其特征在于,所述 第一陰極護罩的上表面在與所述耙材表面垂直的方向上的高度 與所述靶材表面在與所述耙材表面垂直的方向上的高度大致齊平。
3. 根據權利要求l所述的膜沉積設備,其特征在于,所述 第二陰極護罩的上表面在與所述靶材表面垂直的方向上的高度 比所述第一陰極護罩的上表面在與所述耙材表面垂直的方向上 的高度高預定距離。
4. 根據權利要求l所述的膜沉積設備,其特征在于,所述第一陰極護罩在所述基板輸送方向上的寬度為至少50mm。
5. 根據權利要求l所述的膜沉積設備,其特征在于,所述 磁體在所述基板輸送方向上的往復運動周期為至少 一分鐘。
6. 根據權利要求l所述的膜沉積設備,其特征在于,氣體 入口分別設置在所述i茲控濺射單元的所述耙材的兩端的外側。
7. —種元件的制造方法,該方法包括在基板上沉積ITO 膜的過程,其特征在于,使用權利要求1所述的膜沉積設備在 基板上沉積ITO膜。
8. 根據權利要求7所述的元件的制造方法,其特征在于, 所述基板是光學元件用的基板。
9. 根據權利要求8所述的元件的制造方法,其特征在于, 所述光學元件是有機EL元件。
10. 根據權利要求8所述的元件的制造方法,其特征在于, 所述光學元件是液晶元件。
11. 一種膜沉積設備,其用于ITO膜,該膜沉積設備包括 串聯配置的至少兩個磁控濺射單元;和基板輸送部件,該基板 輸送部件用于沿著串聯方向在基板輸送方向上輸送基板,所述 膜沉積設備的特征在于,所述磁控濺射單元中的每一個包括i茲體往復運動部件,該i茲體往復運動部件用于使磁體在所 述基板輸送方向上往復運動;靶材設定部件,該靶材設定部件 用于設定ITO靶材;靶材護罩,該靶材護罩被配置在鄰近所述 ITO靶材的外周部的位置,并且該靶材護罩是電絕緣懸浮結構; 以及陰極護罩,該陰極護罩被配置成鄰近所述靶材護罩的外側, 以及在所述陰極護罩當中,第一陰極護罩是電絕緣的并且是懸 浮結構,該第 一 陰極護罩是被定位在所述基板輸送方向上的最 上游側的陰極護罩,并且作為后續(xù)的其它陰極護罩的第二陰極護罩被連接到預定電壓。
12. 根據權利要求11所述的膜沉積設備,其特征在于, 所述第 一 陰極護罩的上表面在與所述靶材表面垂直的方向上的致齊平。
13. 根據權利要求12所述的膜沉積設備,其特征在于, 所述第二陰極護罩的上表面在與所述靶材表面垂直的方向上的高度比所述第一陰極護罩的上表面在與所述靶材表面垂直的方 向上的高度高預定距離。
14. 根據權利要求11所述的膜沉積設備,其特征在于, 所述第 一 陰極護罩在所述基板輸送方向上的寬度為至少 50mm。
15. 根據權利要求11所述的膜沉積設備,其特征在于, 所述磁體在所述基板輸送方向上的往復運動周期為至少一分鐘。
16. 根據權利要求11所述的膜沉積設備,其特征在于, 氣體入口分別設置在所述磁控濺射單元的所述靶材的兩端的外側。
17. —種元件的制造方法,該方法包括在基板上沉積ITO 膜的過程,其特征在于,使用權利要求11所述的膜沉積設備 沉積所述ITO膜。
18. 根據權利要求17所述的元件的制造方法,其特征在 于,所述基板是光學元件用的基板。
19. 根據權利要求18所述的元件的制造方法,其特征在 于,所述光學元件是有機EL元件。
20. 根據權利要求18所述的元件的制造方法,其特征在 于,所述光學元件是液晶元件。
全文摘要
提供一種能夠沉積具有均一的表面電阻值的薄膜的濺射沉積設備。該濺射沉積設備在膜沉積室內配置有至少兩個磁控濺射單元。在至少兩個磁控濺射單元當中,在設置在配置于基板輸送方向(43)上的最上游側的磁控濺射單元上的靶材護罩(55)的基板輸送方向(43)上的上游側,配置電絕緣的第一陰極護罩(62)。
文檔編號C23C14/35GK101542013SQ200880000580
公開日2009年9月23日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權日2007年6月4日
發(fā)明者佐佐木雅夫 申請人:佳能安內華股份有限公司
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