(57)【要約】【課題】基板の樹脂部分の変質・変色を抑えながら、基板上に低抵抗の透明導電膜を成膜することができる成膜装置及び成膜方法を提供する。【解決手段】成膜装置１は、ガラス板部５５及び樹脂塗装部５７を有する基板５３に成膜する成膜装置であって、スパッタリング法によって基板５３の少なくとも樹脂塗装部５７上に透明導電膜５９の第１層６１の成膜を行う第１成膜チャンバ１１と、第１成膜チャンバ１１よりも下流に設けられ、第１層６１上にＲＰＤ法によって基板５３上に透明導電膜５９の第２層６２の成膜を行う第２成膜チャンバ１２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス部分及び樹脂部分を有する基板上に透明導電膜を成膜する成膜装置であって、
スパッタリング法によって前記基板の少なくとも前記樹脂部分上に前記透明導電膜の第１層の成膜を行う第１の成膜チャンバと、
前記第１の成膜チャンバよりも下流に設けられ、前記基板に設けられた前記第１層上にＲＰＤ法によって前記透明導電膜の第２層の成膜を行う第２の成膜チャンバと、を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記第１層の厚さよりも、前記第２層の厚さが厚くなるように成膜時の膜厚を制御する膜厚制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の成膜チャンバ内における前記基板の温度が２５０℃未満になるように前記基板の温度を制御する温度制御部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
ガラス部分及び樹脂部分を有する基板に透明導電膜を成膜する成膜方法であって、
スパッタリング法によって前記基板の少なくとも前記樹脂部分上に透明導電膜の第１層の成膜を行う第１の成膜工程と、
前記第１の成膜工程の後に、前記基板に設けられた前記第１層上にＲＰＤ法によって前記透明導電膜の第２層の成膜を行う第２の成膜工程と、を備えることを特徴とする成膜方法。
【請求項５】
前記第１層の厚さよりも、前記第２層の厚さが厚くなるように成膜時の膜厚を制御する膜厚制御工程を備えることを特徴とする請求項４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の成膜工程における前記基板の温度が２５０℃未満になるように前記基板の温度を制御する温度制御工程を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置及び成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の成膜装置が知られている。この成膜装置では、タッチパネルの透明導電膜をスパッタリング法で成膜している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-301767号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチパネルなど樹脂部分をもつ基板の場合、高温環境化（例えば、250℃以上）で透明導電膜を成膜すると樹脂部分が変質・変色してしまう。しかしながら、スパッタリング法を用いて低温で透明導電膜を成膜すると、透明導電膜の抵抗値が高くなりやすい。ＲＰＤ法（Reactive Plasma Deposition法：反応性プラズマ蒸着法）で透明導電膜を低温成膜することも考えられるが、ガラス部分上では膜が低抵抗になり易いものの、樹脂部分上は膜の抵抗値が高くなってしまう。このように、透明導電膜の成膜時における樹脂部分の保護と、透明導電膜の低抵抗化との両立は困難であった。
【０００５】
本発明は、基板の樹脂部分の変質・変色を抑えながら、基板上に低抵抗の透明導電膜を成膜することができる成膜装置及び成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の成膜装置は、ガラス部分及び樹脂部分を有する基板上に透明導電膜を成膜する成膜装置であって、スパッタリング法によって基板の少なくとも樹脂部分上に透明導電膜の第１層の成膜を行う第１の成膜チャンバと、第１の成膜チャンバよりも下流に設けられ、基板に設けられた第１層上にＲＰＤ法によって透明導電膜の第２層の成膜を行う第２の成膜チャンバと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この成膜装置によれば、比較的低温で、基板上のガラス部分及び樹脂部分の双方に低抵抗の透明導電膜を成膜することができる。
【０００８】
本発明の成膜装置は、第１層の厚さよりも、第２層の厚さが厚くなるように成膜時の膜厚を制御する膜厚制御部を備えてもよい。また、本発明の成膜装置は、第１及び第２の成膜チャンバ内における基板の温度が２５０℃未満になるように基板の温度を制御する温度制御部を備えてもよい。
【０００９】
成膜中の基板の温度を２５０℃未満に抑えることにより、基板の樹脂部分の変質・変色を適切に抑えることができる。
【００１０】
本発明の成膜方法は、ガラス部分及び樹脂部分を有する基板に透明導電膜を成膜する成膜方法であって、スパッタリング法によって基板の少なくとも樹脂部分上に透明導電膜の第１層の成膜を行う第１の成膜工程と、第１の成膜工程の後に、基板に設けられた第１層上にＲＰＤ法によって透明導電膜の第２層の成膜を行う第２の成膜工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この成膜方法によれば、比較的低温で、基板上のガラス部分及び樹脂部分の双方に低抵抗の透明導電膜を成膜することができる。
【００１２】
本発明の成膜方法は、第１層の厚さよりも、第２層の厚さが厚くなるように成膜時の膜厚を制御する膜厚制御工程を備えてもよい。また、本発明の成膜方法は、第１及び第２の成膜工程における基板の温度が２５０℃未満になるように基板の温度を制御する温度制御工程を備えてもよい。
【００１３】
成膜中の基板の温度を２５０℃未満に抑えることにより、基板の樹脂部分の変質・変色を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の成膜装置及び成膜方法によれば、基板の樹脂部分の変質・変色を抑えながら、基板上に低抵抗の透明導電膜を成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る成膜装置を示す図である。
【図２】図１の成膜装置によって製造されるタッチパネルの縁部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る成膜装置及び成膜方法の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１に示される成膜装置１は、タッチパネル５１（図２）の製造工程の一部として、ガラス基板上に透明導電膜（ＴＣＯ）を成膜する装置である。成膜装置１では、ガラス基板が搬送路Ｈ上を矢印Ａ方向に搬送され、当該ガラス基板上に透明導電膜が成膜される。
【００１８】
図２に示されるように、タッチパネル５１の材料である基板５３は、ガラス板部（ガラス部分）５５と、当該ガラス板部５５の周縁部に設けられた樹脂塗装部（樹脂部分）５７とを有している。樹脂塗装部５７の樹脂材料は、例えばノボラック樹脂である。そして、タッチパネル５１は、この基板５３と基板５３上に成膜された透明導電膜５９とを有している。透明導電膜５９は、後述するように第１層６１及び第２層６２が積層されて構成されている。第２層６２は、第１層６１よりも膜厚が大きい。
【００１９】
図１に示されるように、成膜装置１は、上流側の第１成膜チャンバ１１と、下流側の第２成膜チャンバ１２とを備えている。また、成膜装置１では、第１成膜チャンバ１１の上下流側と、第２成膜チャンバ１２の上下流側に、適宜バッファチャンバ１３が設けられている。また、成膜装置１では、第１成膜チャンバ１１と第２成膜チャンバ１２との間に、成膜雰囲気ガスを切り替えるガスセパレーション室１４が設けられている。
【００２０】
図１では、基板５３が搬送路Ｈ上を矢印Ａ方向に搬送され、第１成膜チャンバ１１において基板５３上に第１層６１が成膜され、第２成膜チャンバ１２において更に第２層６２が成膜される。成膜装置１は、更に、第１成膜チャンバ１１及び第２成膜チャンバ１２を制御する制御部（膜厚制御部、温度制御部）１５を備えている。制御部１５は、例えばコンピュータであって、第１成膜チャンバ１１における成膜の膜厚、及び基板５３の温度等を制御する。また、制御部１５は、第２成膜チャンバ１２における成膜の膜厚、及び基板５３の温度等を制御する。なお、第１成膜チャンバ１１内及び第２成膜チャンバ内には基板５３を加熱する加熱機構（詳細は後述する）が設けられており、制御部１５は加熱機構の動作を制御して、基板５３の温度を間接的に制御する。
【００２１】
第１成膜チャンバ１１は、スパッタリング法によって基板５３上に第１層６１を成膜する。ここでは、第１層６１の材料は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）である。制御部１５の制御により、第１層６１の膜厚は、例えば、５ｎｍとされる。また、制御部１５により、第１層６１の成膜時における基板５３の温度は、２５０℃未満（例えば、２２５℃）に制御される。なお、第１成膜チャンバ１１内で、基板５３の搬送路Ｈの上方には、基板５３を加熱するための加熱機構としてシースヒータ１１ａが設置されており、上記のような基板５３の温度制御は、制御部１５によるシースヒータ１１ａの出力制御によって実現される。第１成膜チャンバ１１の上記以外の構成は、スパッタリング法でＩＴＯ膜を成膜するための公知の成膜チャンバと同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
第２成膜チャンバ１２は、ＲＰＤ法により、基板５３上の第１層６１上に更に重ねて第２層６２を成膜する。言い換えると、基板５３上の第１層６１上に、第１層６１と隣接して第２層６２が成膜される。ここでは、第２層６２の材料は、ＩＴＯである。制御部１５の制御により、第２層６２の膜厚は、第１層６１よりも厚くなる。例えば、第２層６２の膜厚は、２０〜６０ｎｍとされる。また、制御部１５により、第２層６２の成膜時における基板５３の温度は、２５０℃未満（例えば、２２５℃）に制御される。なお、第２成膜チャンバ１２内で、基板５３の搬送路Ｈの上方には、基板５３を加熱するための加熱機構としてシースヒータ１２ａが設置されており、上記のような基板５３の温度制御は、制御部１５によるシースヒータ１２ａの出力制御によって実現される。第２成膜チャンバ１２の上記以外の構成は、ＲＰＤ法でＩＴＯ膜を成膜するための公知の成膜チャンバと同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
本発明に係る成膜方法の一実施形態は、上述の成膜装置１を用いて実行される。すなわち、本実施形態の成膜方法では、第１成膜チャンバ１１においてスパッタリング法で、基板５３の樹脂塗装部５７上とガラス板部５５上とに第１層６１の成膜を行う第１成膜工程を実行する。このとき、制御部１５は、基板５３の温度を２５０℃未満に制御する（温度制御工程）とともに、第１層６１の膜厚を５ｎｍに制御する（膜厚制御工程）。第１層６１の膜厚制御の具体的な方法は、スパッタリング法でＩＴＯ膜を成膜するための公知の成膜方法における膜厚制御と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
その後、上記成膜方法では、第２成膜チャンバ１２においてＲＰＤ法で、第１層６１上に第２層６２の成膜を行う第２成膜工程を実行する。このとき、制御部１５は、基板５３の温度を２５０℃未満に制御（温度制御工程）するとともに、第２層６２の膜厚を２０〜６０ｎｍに制御し（膜厚制御工程）、第１層６１よりも厚い第２層６２を成膜する。第２層６２の膜厚制御の具体的な方法は、ＲＰＤ法でＩＴＯ膜を成膜するための公知の成膜方法における膜厚制御と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
続いて、上述した成膜装置１及び成膜方法による作用効果について説明する。本発明者らの見出した知見によれば、基板５３上に、スパッタリング法による第１層６１と、ＲＰＤ法による第２層６２との２層を積層することにより、２５０℃未満の成膜温度条件下で、低抵抗の透明導電膜５９を得ることができる。そして、成膜条件温度を２５０℃未満に抑えることにより、熱による樹脂塗装部５７へのダメージ（変質・変色）も抑えることができる。よって、上述の成膜装置１及び成膜方法によれば、樹脂塗装部５７の変質・変色を抑えながら、基板５３上に低抵抗の透明導電膜５９を成膜することができる。
【００２６】
〔実施例〕
実施例１として、上述の成膜装置１及び成膜方法を用いて、ガラス基板上にＩＴＯ膜を成膜した。用いたガラス基板は、周縁部にノボラック樹脂からなる樹脂塗装部が設けられた長方形（寸法：６０ｍｍ×１２０ｍｍ）のものである。このようなガラス基板が１２面付（３行×４列）されてなるガラス基板集合体に対してＩＴＯ成膜を行った。スパッタリング法の成膜温度条件は２２５℃とした。また、ＲＰＤ法の成膜温度条件は２２５℃とした。
【００２７】
ここでは、スパッタリング層（第１層６１）の膜厚を３ｎｍとし、ＲＰＤ層（第２層６２）の膜厚を２２ｎｍとして積層し、膜厚２５ｎｍのＩＴＯ膜を成膜した。
【００２８】
ここで、スパッタリング層の成膜条件は以下の通りとした。
Ａｒの流量：２５０ｓｃｃｍ
Ｏ２の流量：２ｓｃｃｍ
圧力：０．５Ｐａ
放電電力：６００Ｗ
放電電流：２．４Ａ
放電電圧：２５０Ｖ
基板搬送速度：７５ｍｍ／ｓ
【００２９】
また、ＲＰＤ層の成膜条件は以下の通りとした。
Ａｒの流量：６５ｓｃｃｍ
Ｏ２の流量：１１ｓｃｃｍ
圧力：０．３Ｐａ
放電電力：９９２０Ｗ
放電電流：１６０Ａ
放電電圧：６２Ｖ
基板搬送速度：７５ｍｍ／ｓ
【００３０】
そして、ガラス基板１２面分上に完成したＩＴＯ膜のうち、ガラス板部上の部分（図２の符号５９ａに対応）についてシート抵抗を測定した。この測定値を統計処理して下表１に示した。また、完成したＩＴＯ膜のうち樹脂塗装部上の部分（図２の符号５９ｂに対応）の１６箇所のシート抵抗を測定した。この測定値を統計処理して下表１に示した。
【００３１】
〔比較例１〕
比較例１として、スパッタリング法のみを用いて、ガラス基板上に膜厚２５ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、実施例１と同様にシート抵抗を測定して、下表１に結果を示した。他の条件は、実施例１と同じである。
〔比較例２〕
比較例２として、ＲＰＤ法のみを用いて、ガラス基板上に膜厚２５ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、実施例１と同様にシート抵抗を測定して、下表１に結果を示した。他の条件は、実施例１と同じである。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１に示されるとおり、スパッタリング法のみでＩＴＯ膜を成膜する場合（比較例１）、或いはＰＰＤ法のみでＩＴＯ膜を成膜する場合（比較例２）、２２５℃といった成膜条件温度では、樹脂塗装部上におけるＩＴＯ膜のシート抵抗が高くなってしまう。これに対し、スパッタリング法とＲＰＤ法を併用した実施例１によれば、２２５℃といった成膜条件温度で、ガラス板部上におけるＩＴＯ膜のシート抵抗だけではなく、樹脂塗装部上におけるＩＴＯ膜のシート抵抗も低く抑えることができた。
【００３４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。例えば、第１成膜チャンバ１１における第１成膜工程では、樹脂塗装部５７上のみに第１層６１を成膜してもよい。この場合、第１成膜工程で、ガラス板部５５の上面（図２の５９ａに対応する部分）にマスクを施せばよい。その後、マスクを除去して第２成膜工程を実行することにより、樹脂塗装部５７上にのみ、第１層６１及び第２層６２の２層からなる低抵抗の透明導電膜５９が形成される。
【符号の説明】
【００３５】
１…成膜装置、１１…第１成膜チャンバ、１１ａ…シースヒータ、１２…第２成膜チャンバ、１２ａ…シースヒータ、１５…制御部（膜厚制御部、温度制御部）、５３…ガラス基板、５５…ガラス板部（ガラス部分）、５７…樹脂塗装部（樹脂部分）、５９…透明導電膜、６１…第１層、６２…第２層。
【図１】
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【図２】
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