(57)【要約】【課題】ターゲット表面の黒化がなく、安定して低抵抗の膜が得られ、かつターゲットの使用効率の高い透明導電膜の製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】スパッタリング法によるインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜の製造方法であって、酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットの表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ（エルステッド）未満に保持してスパッタすることを特徴とする透明導電膜の製造方法。【選択図】図１
2008156708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリング法によるインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜の製造方法であって、
酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットの表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ（エルステッド）未満に保持してスパッタすることを特徴とする透明導電膜の製造方法。
【請求項２】
前記ターゲットが、Ｉｎ２Ｏ３・（ＺｎＯ）ｍ（ｍは２から２０の整数）で示される構造を含むことを特徴とする請求項１に記載の酸化物透明導電膜の製造方法。
【請求項３】
真空処理室内に基板と、酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットとを対向させ、前記基板とターゲットとの間に生ずるプラズマ放電により、基板上にインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜を形成する装置において、
前記ターゲットの、前記基板と対向する面の裏面側に、ターゲット表面の平行磁界強度を調整する電磁石と、
スパッタ電圧の変化に応じて、前記電磁石の磁場強度を制御し、ターゲット表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ未満に保持する機構とを、有することを特徴とする透明導電膜の製造装置。
【請求項４】
真空処理室内に基板と、酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットとを対向させ、前記基板とターゲットとの間に生ずるプラズマ放電により、基板上にインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜を形成する装置において、
前記ターゲットの、前記基板と対向する面の裏面側に、ターゲット表面の平行磁界強度を調整するための磁石と、この磁石とターゲット表面との距離を調整する制御機構を有し、スパッタ電圧の変化に応じて、前記磁石とターゲット表面の距離を調整することを特徴とする透明導電膜の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜の製造方法に関する。さらに詳しくは、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置用の非晶質透明導電膜の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インジウムを主成分とする酸化物透明導電膜では、スズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）が一般的に使用されている。この種の酸化物透明導電膜の製造方法としては、ＤＣ又はＲＦ２極スパッタ法や、ＤＣ又はＲＦマグネトロンスパッタ法等のスパッタ法が、大型基板上に酸化物透明導電膜を均一に成膜できるため多く使われている。
【０００３】
ところで、ＩＴＯのスパッタ法では透明導電膜の電気抵抗率に影響を与える要因として、基板温度と酸素ガス分圧が知られている。このうち、基板温度については、温度が高い方がより低い電気抵抗の膜がえられる事がわかっている。
酸素分圧については、酸素分圧が低い領域で、膜の酸素欠損が多くなりキャリヤー密度が高くなるものの移動度が小さくなること、及び酸素分圧が高い領域で、キャリヤー密度が低くなるものの移動度が大きくなることが知られている。キャリヤー密度と移動度はトレードオフの関係にあるので、酸素分圧には膜の抵抗値が極小になる最適分圧があることが分かっている。
このようにスパッタ法では、基板温度と酸素ガス分圧のそれぞれのパラメーターを駆使して低抵抗の透明導電膜の検討がなされている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、ＩＴＯをターゲットにした場合、連続的にスパッタを行うとターゲット表面にＩｎＯという絶縁性の酸化物が生成され、ターゲット表面が黒化（以下ターゲットの黒化という）し、ターゲットの黒化と共に、基板上に形成される透明導電膜の電気抵抗が上昇する問題があった。このため、多数の基板上に連続して透明導電膜を形成する場合、膜の電気抵抗が徐々に上昇するため、均一な電気抵抗の膜が得られないという問題があった。
【０００５】
この問題を解決する方法として、スパッタ電圧に着目し、スパッタ電圧を一定以下の電圧でスパッタする方法が提案されている（特許文献１参照。）。この方法は、ターゲット表面の平行磁界強度を４００Ｏｅ（エルステッド）以上に設定して行うものである。即ち、強力な磁界強度とすることで、スパッタ放電電圧を低下させ、ターゲットに衝突するイオンのエネルギーを低くすることにより、活性な単原子状に粒子をスパッタし、低抵抗な透明導電膜を得る事を目的としている。
【０００６】
しかしながら、ターゲット表面の磁界強度を４００Ｏｅ以上にした場合、スパッタに寄与するプラズマは高密度に凝縮され、この凝縮されたプラズマ粒子により、ターゲットの一部が極端にスパッタされることから、ターゲットの使用効率が極端に低くなるという問題があった。
この問題に対し、ターゲットの裏側に設けたマグネットを遥動させる方法が考案されている。しかし、この場合も、極端に凝縮されたプラズマを用いるために、一部分のみにスパッタが集中し、ターゲット上のほんの一部だけにエロージョン（侵食）が発生してしまい、ターゲットの使用効率が上がらない等の問題があった。
尚、スパッタリング装置については、例えば、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平０２−２３２３５８号公報
【特許文献２】特開２０００−１４４４０８号公報
【非特許文献１】透明導電膜の技術、ｐ１７０−２０５「日本学術振興会  透明酸化物光・電子材料第１６６委員会編」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、ターゲット表面の黒化がなく、安定して低抵抗の膜が得られ、かつターゲットの使用効率の高い透明導電膜の製造法及び製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、以下のインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜の製造方法等が提供される。
１．スパッタリング法によるインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜の製造方法であって、酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットの表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ（エルステッド）未満に保持してスパッタすることを特徴とする透明導電膜の製造方法。
２．前記ターゲットが、Ｉｎ２Ｏ３・（ＺｎＯ）ｍ（ｍは２から２０の整数）で示される構造を含むことを特徴とする１に記載の酸化物透明導電膜の製造方法。
３．真空処理室内に基板と、酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットとを対向させ、前記基板とターゲットとの間に生ずるプラズマ放電により、基板上にインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜を形成する装置において、前記ターゲットの、前記基板と対向する面の裏面側に、ターゲット表面の平行磁界強度を調整する電磁石と、スパッタ電圧の変化に応じて、前記電磁石の磁場強度を制御し、ターゲット表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ未満に保持する機構とを、有することを特徴とする透明導電膜の製造装置。
４．真空処理室内に基板と、酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットとを対向させ、前記基板とターゲットとの間に生ずるプラズマ放電により、基板上にインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜を形成する装置において、前記ターゲットの、前記基板と対向する面の裏面側に、ターゲット表面の平行磁界強度を調整するための磁石と、この磁石とターゲット表面との距離を調整する制御機構を有し、スパッタ電圧の変化に応じて、前記磁石とターゲット表面の距離を調整することを特徴とする透明導電膜の製造装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の透明導電膜の製造方法は、ターゲット表面の黒化がなく、安定して低抵抗の膜が得られ、かつターゲットの使用効率が高い。
また、本発明の製造装置により、本発明の製造方法が容易に実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の透明導電膜の製造方法を具体的に説明する。
本発明の透明導電膜の製造方法は、スパッタリング法によるインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜の製造方法であって、酸化インジウムと酸化亜鉛を主成分とするターゲットの表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ未満に保持してスパッタすることを特徴とする。
ターゲット表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ未満に保持することにより、プラズマの異常な凝縮を抑え、ターゲットのエロージョンをターゲット表面全体に広げることができる。これにより、ターゲットの使用効率が格段に高くなる。
ターゲット表面の平行磁場強度は、２００Ｏｅ以上、４００Ｏｅ未満が好ましく、２００Ｏｅ〜３５０Ｏｅがさらに好ましく、より好ましくは、２００Ｏｅ〜３００Ｏｅが特に好ましい。２００Ｏｅ未満ではプラズマが安定せず、スパッタ状態も安定しないことがある。
尚、ターゲット表面の平行磁場強度は、Ｆ．Ｗ．ＢＥＬＬ社製ハンディガウスメータ５０８０型を用い、プローブ（ＳＴＤ５８−０４０４）をターゲット表面に接触させた状態で測定した平均値を意味する。
【００１１】
尚、スズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）からなるターゲットを使用して、４００Ｏｅ未満で成膜した場合、安定して低抵抗の膜を連続して成膜できない。一方、本発明のように酸化インジウム−酸化亜鉛を主成分とするターゲットを使用することで、ターゲットの黒化もなく、また、４００Ｏｅ未満でスパッタすることにより、ターゲットの使用効率が飛躍的に向上する。
【００１２】
本発明にて使用するターゲットは、酸化インジウム−酸化亜鉛を主成分とし、Ｉｎ２Ｏ３・（ＺｎＯ）ｍ（ｍは２から２０の整数）で示される化合物を含有する酸化インジウムからなるものであることが好ましい。
これにより、ターゲットのバルク抵抗が低く、安定したスパッタ放電が持続され、且つ、黒化がなく安定したスパッタ速度が得られることとなる。
尚、ターゲットに含まれる化合物はX線回折により特定することが出来る。
また、酸化インジウム−酸化亜鉛を主成分とするとは、これらの含有量がターゲット全体の５０重量％以上、好ましくは８０重量％以上であることを意味する。酸化インジウム−酸化亜鉛の他には、例えば、酸化スズ等を含有することができる。
【００１３】
酸化インジウム−酸化亜鉛ターゲットの、Ｉｎ元素及びＺｎ元素の合計に対するＩｎ元素の比率[Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ）：原子比]は、０．２〜０．９５が好ましく、０．５〜０．９５がより好ましく、０．７〜０．９５が特に好ましい。０．２未満では、得られる透明導電膜の比抵抗が大きくなり、実用に供さない場合がある。一方、０．９５を超えると、透明導電膜が結晶化して透明導電膜にならない場合や、結晶化して比抵抗が大きくなる等の問題が生じる場合がある。
尚、ターゲットの組成は元素分析により測定できる。
【００１４】
本発明の透明導電膜の製造方法は、例えば、以下の装置にて実施できる。
図１は本発明のスパッタリング装置の一実施形態を示す概略図である。
スパッタリング装置１は、真空処理室内に基板と、酸化インジウム−酸化亜鉛ターゲットとを対向させ、基板とターゲットとの間に生ずるプラズマ放電により、基板上にインジウムと亜鉛を含む酸化物の透明導電膜を形成する装置である。
【００１５】
スパッタリング装置１は、真空処理室１０にカソードケース２０を接続した構成をしている。真空処理室１０には、排気口１１やスパッタガスを導入する導入管１２がある。また、真空処理室１０内には成膜対象である基板Ｂを置く台１３がある。真空処理室１０の壁部はアースされアノードとして作用する。
カソードケース２０は、真空処理室１０の一部に接続され、真空処理室１０と接する面にはカソード２１が設置される。カソード２１は、バッキングプレート２２にターゲット２３をロウ等で固定した構成をしている。ターゲット２３は、基板Ｂと対向している。
カソードケース２０の内部には電磁石２４があり、ターゲット２３表面の磁界強度を調整する。
【００１６】
電磁石２４は電磁石用ＤＣ電源２５に接続されている。また、真空処理室１０とカソードケース２０はプラズマ放電用のＤＣ電源２６に接続されている。
電磁石用ＤＣ電源２５とプラズマ放電用のＤＣ電源２６は、制御部３０を通して接続され、プラズマ放電時のスパッタ電圧値を基に電磁石の電流を制御する機構を構成している。
尚、図示しないが、真空処理室１０とカソードケース２０の接続部は、テフロン（登録商標）シート等で絶縁されている。また、アースシールド１４が設置されている。また、必要により、基板Ｂとターゲット２３の間に防着板を設置してもよい。さらに、台１３はヒーター等の加熱手段を有していてもよい。
【００１７】
続いて、スパッタリング装置１を用いた酸化物透明導電膜の製造方法について説明する。
ガラス基板等の透明導電膜を形成する基板Ｂを真空処理室１０の台１３に置き、酸化インジウム−酸化亜鉛からなるターゲット２３をバッキングプレート２２に固定した後、真空処理室１０内を減圧し真空とする。減圧は排気口１１に接続された真空ポンプ（図示せず）で行う。減圧後、導入管１２からアルゴン−酸素混合ガス等のスパッタガスを導入する。
プラズマ放電用のＤＣ電源２６により、カソードケース２０と真空処理室１０に電圧を印加してプラズマを発生させ、スパッタリングを行う。この際、プラズマ放電用のＤＣ電源２６からスパッタ電圧値を制御部３０に送信し、この値に基づいて電磁石用ＤＣ電源２５を制御することで電磁石の磁力を制御し、ターゲット表面の平行磁場強度を４００Ｏｅ未満に制御する。
【００１８】
本発明の装置では、スパッタ電圧の変化に応じて、電磁石２４への電流を調整する制御部３０があるため、ターゲット表面の平行磁場強度を所定値付近に固定できる。尚、制御部３０は、予め測定されたスパッタ電圧とターゲット表面の平行磁力強度の関係に基づき、電磁石２４の電流を制御する。具体的な関係は装置により異なるが、一般にはスパッタ電圧が高い方へシフトしたときは、電磁石２４の電流を増加して磁場強度を高める方へ制御し、スパッタ電圧が低い方へシフトしたときは、電磁石２４の電流を低減して磁場強度を低くする方へ制御することで、平行磁場強度を所定値の付近に制御でき、一定の平行磁場強度でスパッタすることができる。
【００１９】
上記のように、ターゲット表面の平行磁場強度を制御しながら、所望の膜厚となるようにスパッタ時間やスパッタガス濃度等を調整することで、酸化物透明導電膜を形成することができる。
尚、ターゲット表面の平行磁場強度を所定値に制御する他は、この分野における通常の条件（真空度や基板の加熱温度等）を採用できる。
【００２０】
上述した実施形態では、電磁石２４の電流を制御することによりターゲット表面の平行磁場強度を調整したが、これに限らず他の方法を採用することもできる。例えば、ターゲットと磁石間の垂直距離を変動することによっても平行磁場強度を調整できる。
【００２１】
図２は本発明のスパッタリング装置の他の実施形態を示す概略正面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は同装置の要部の斜視図である。
尚、スパッタリング装置２は、基本的には上述したスパッタリング装置１と同様な構成を有する。具体的には、真空処理室１０にカソードケース２０を接続した構成をしている。本実施形態は、カソードケース２０に電磁石を基板Ｂの平行及び垂直方向に移動可能とした点が特徴部分であるので、真空処理室１０に関する説明は省略する。また、図１に示す装置と同じ構成要素には、同じ付番を付してある。
【００２２】
真空処理室１０の室壁に垂直に取り付けたカソード２１は、角形のカソードケース２０の片面に気密に取り付けたバッキングプレート２２と、その表面にボンディングした角形等の板状のターゲット２３を備えている。カソード２１は適当なＤＣ電源に接続されている。ターゲット２３の背面に沿って移動自在に長手板状の電磁石２４が設けてある。電磁石２４をターゲット２３の背面に沿って移動させるために、カソードケース２０の裏面で、かつ電磁石２４の背後に移動装置４０が設けられる。
尚、基板Ｂとターゲット２３の間には、基板Ｂ以外の部分に薄膜が付かないよう防着板２７（シールド）が設置されている。また、電磁石２４は永久磁石でもよい。
【００２３】
基板Ｂをスパッタリング成膜するため、カソード２１にＤＣ電源から通電すると、ターゲット２３の表面２３ａ側に形成された電磁石２４による漏洩磁界がプラズマを閉じ込めて高密度プラズマ領域が形成され、その領域が電磁石２４の移動に伴ってターゲット２３の表面側を移動し、ターゲット２３の表面２３ａを均一にマグネトロンスパッタしながらターゲット２３と対向した真空処理室１０内に設けた基板Ｂに成膜が施される。
電磁石２４の長さは、通常、ターゲット２３のスパッタ領域より長く形成し、電磁石２４の幅はターゲット２３のスパッタ領域よりも短く形成され、移動する小さな電磁石２４によりターゲット２３のスパッタ領域全体を漏洩磁界で走査できるように構成される。
【００２４】
カソード２１には、ＤＣ電源から定電力制御された電力を供給するのが一般的である。電磁石２４がターゲット２３の一端から他端へ移動するとき、その移動端では放電電圧（スパッタ電圧）が高く、その移動中の中間位置では放電電圧が低くなる。
本発明では、その移動中にスパッタ電圧の増減に応じて電磁石２４をターゲット２３の表面２３ａに対して垂直方向へ移動させてその放電の電圧をほぼ一定に維持することにより、ターゲット表面の平行磁場強度を制御できる。
【００２５】
続いて、電磁石２４を基板Ｂに対して平行及び垂直方向に移動可能とする機構について説明する。
電磁石２４の移動装置４０は、電磁石２４の背後に設けたボス４１を挿通する螺桿４２と、この螺桿４２を正逆回転させる電動機４３、及び電磁石２４を安定して移動させるための案内桿４４とで構成され、これら螺桿４２、電動機４３及び案内桿４４を電磁石２４の背後に位置して設けた可動フレーム４５に搭載してある。また、電磁石２４の背面方向で、かつターゲット２３の表面２３ａに対して垂直方向に延びる角軸型の一対の案内桿４６をカソードケース２０に取り付け、各案内桿４６に可動フレーム４５に設けたスライドブッシュ４７を挿通させて可動フレーム４５を表面２３ａの垂直方向へ往復移動自在とし、可動フレーム４５に垂直方向へ往復移動させるために、可動フレーム４５にボス４８を設けると共に、ボス４８にカソードケース２０に回転自在に設けた案内桿４６と同方向に延びるボールねじの螺桿４９を螺合させ、カソードケース２０に搭載した電動機５０の回転をベルト５１及びプーリー５２を介して螺桿４９に伝達するようにしてある。これにより電動機５０が正逆に回転すると螺桿４９が正逆回転し、可動フレーム４５が表面２３ａに対して垂直方向へ往復移動される。
【００２６】
本発明の装置では、スパッタ電圧の変化に応じて、電磁石２４とターゲット２３の距離を調整することにより、ターゲット表面の平行磁場強度を所定値付近に固定できる。
具体的には、スパッタ電圧が高い方へシフトしたときは、電磁石２４とターゲット２３の距離を近づける方へ制御し、スパッタ電圧が低い方へシフトしたときは、距離を遠ざける方へ制御することで、平行磁場強度を所定値の付近に制御でき、一定の平行磁場強度でスパッタすることができる。
【００２７】
本装置では、スパッタ電圧を検出する検出器５３を設け、検出器５３を電動機５０のコントローラ５４に接続してスパッタ電圧、即ち検出器５３の検出値が予定値よりも大きいときは可動フレーム４５及び電磁石２４を表面２３ａに近づけ、その検出値が予定値より小さいときはこれらを表面２３ａから遠ざけるように電動機５０を回転させる。
【００２８】
本発明では、上記のように電磁石２４をその移動中に表面２３ａに対して更に垂直方向へ移動させて、その平行磁場強度を一定とするもので、これによりプラズマの状態が電磁石２４の移動中にほぼ一様になり、ターゲットが消耗しても一様なプラズマが得られて基板に均質な成膜を施せ、異常放電が防止されるのでスプラッシュやパーティクルの発生も防止でき、質の良い膜が得られる。
【００２９】
尚、本実施形態において、電磁石２４は、上述したスパッタリング装置１と同様、電磁石用ＤＣ電源と制御部に接続され、スパッタ電圧値に基づいて電磁石の磁力を制御し、ターゲット表面の平行磁場強度を調整する機構を有していてもよい。
【実施例】
【００３０】
実施例１−４、比較例１，２
スパッタリング装置（神港精機（株）製）の真空室内に、基板として無アルカリガラス（コーニング＃７０５９）をセットした。また、ターゲットとして酸化インジウム（８９．３ｗｔ％）−酸化亜鉛（１０．７ｗｔ％）からなるターゲット（ＩＺＯターゲット：尚、ＩＺＯは出光興産（株）の登録商標）であって、サイズが４インチφ×５ｍｍ厚のものを使用した。尚、ＩＺＯターゲットの構造は、Ｉｎ２Ｏ３・（ＺｎＯ）ｍ（ｍは２から２０の整数）である。
真空室内を５×１０−４Ｐａまで排気減圧し、その後、酸素１％を含むアルゴンガスを導入して真空室内を０．３Ｐａとした。その後、室温にてスパッタを開始した。ＤＣマグネトロンスパッタを所定の電力にて行い、スパッタ時におけるターゲット表面の平行磁界強度が表１に示す値となるように電磁石を制御し、連続運転した。
この際、成膜初期（開始後１０時間）及び終盤（開始後４５０時間）における透明導電膜の比抵抗を測定した。スパッタの終了は、エロージョン部の深さが４ｍｍまで進行したところとした。
【００３１】
各例におけるターゲット表面の平行磁界強度、スパッタ初期の膜の比抵抗及びスパッタ電圧、スパッタ終盤の膜の比抵抗及びスパッタ電圧、ターゲットの使用効率を表１に示す。
尚、ターゲットの使用効率は、下記の式により算出した。
｛（初期ターゲットの重量）−（使用後のターゲット重量）｝／（初期ターゲットの重量）
また、膜の比抵抗は、三菱油化製のロレスタにより測定し、スパッタ電圧はターゲットに印加された電圧の値である。
ターゲット表面の平行磁界強度は、Ｆ．Ｗ．ＢＥＬＬ社製ハンディガウスメータ５０８０型を用い、プローブ（ＳＴＤ５８−０４０４）をターゲット表面に接触させた状態で測定した。３回以上測定し、平均値を平行磁界強度とした。後述する実施例５、比較例３−６においても同様とした。
【００３２】
【表１】
2008156708.tif 000003
【００３３】
各例において、スパッタ終盤まで黒化物の析出もなく、また、スパッタ速度の低下もなく、アーキング等の異常放電の発生も認められなかった。実施例は比較例と比べて、ターゲットの使用効率が高いことが確認できた。
【００３４】
比較例３、４
実施例１と同様に、スパッタリング装置（神港精機（株）製）の真空室内に、基板として無アルカリガラス（コーニング＃７０５９）をセットした。
ターゲットとしては、酸化インジウム（９０ｗｔ％）−酸化スズ（１０ｗｔ％）のターゲット（ＩＴＯターゲット）であって、サイズが４インチφ×５ｍｍ厚のものを配置した。
真空層内を５×１０−４Ｐａまで排気減圧し、その後、酸素２％を含むアルゴンガスを導入して真空層内を０．３Ｐａとした。その後、室温にてスパッタを開始した。ＤＣマグネトロンスパッタを所定の電力にて行い、このときのターゲット表面の磁界強度が３００Ｏｅ（比較例３）、又は１２００Ｏｅ（比較例４）になるように電磁石を制御して連続運転した。
【００３５】
比較例３、４におけるターゲット表面の平行磁界強度、スパッタ初期の膜の比抵抗及びスパッタ電圧、スパッタ終盤の膜の比抵抗及びスパッタ電圧、ターゲットの使用効率を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2008156708.tif 000004
【００３７】
スパッタの終盤では、黒化物の析出が激しく、スパッタ速度の低下が激しく、また、アーキング等の異常放電が頻繁に発生した。
【００３８】
実施例５
図２−４に示したスパッタリング装置を使用して透明導電膜を製造した。
ターゲットには、酸化インジウム（８９．３ｗｔ％）−酸化亜鉛（１０．７ｗｔ％）ターゲット（ＩＺＯターゲット：ＩＺＯは出光興産（株）の登録商標）であって、長さ１０００ｍｍ、幅８００ｍｍのものを使用した。
このターゲットをバッキングプレート２２に取り付け、真空処理室１０を０．７Ｐａの真空とし、カソード２１に３３Ｋｗの定電力に制御したＤＣ放電電源を接続し、３３Ｋｗの定電力をカソード２１に投入した。アノードはグランド電位の真空処理室１０の室壁である。電磁石２４は長さ１０００ｍｍ、幅１００ｍｍの長尺板状のもので、ターゲット２３の両端部に位置するときは表面２３ａから６０ｍｍの距離にセットし、表面の前方０ｍｍの位置に３００Ｏｅの磁界が得られるようにした。
電磁石２４を片道２．５秒の速度で電動機４３により往復移動させ、ターゲット２３と対向する位置に用意した基板にアルミニウム薄膜を成膜した。電磁石２４がその移動開始端付近にあるときは放電電圧が高く、その移動中のターゲットの中間位置では放電電圧が低く検出されるので、その移動中に可動フレーム４５が電磁石２４を表面２３ａから５ｍｍ遠ざかるように移動し、もう一方の端部へ接近したときには放電電圧が高まるため、再び表面２３ａに５ｍｍ接近した。この場合の放電電圧と放電電流を測定したところ、放電電圧の変化幅は最大２５Ｖであった。
【００３９】
基板Ｂに形成された膜質は均質で、３０時間の成膜中に異常放電は生じなかった。また、ターゲット表面の黒化、及びノジュールの発生は認められなかった。また、膜質は、完全な非晶質の膜であり、均質な膜厚であり、透明性、比抵抗とも均質であった。
【００４０】
比較例５
実施例５の可動フレーム４５の垂直方向への作動を不能にし、電磁石２４を表面２３ａから６５ｍｍの位置に固定して上記と同条件で電磁石２４を片道２．５秒で移動させたところ、放電電圧の変化幅は最大９０Ｖであった。そのときの平行磁場強度は、８５０Ｏｅであった。
これにより得られた膜は、基板の端部がその中央部よりも粒子が粗く厚さも薄く、均質な膜は得られなかった。また、３０時間の成膜中に３度の異常放電が生じ、膜にスプラッシュが形成されて製品不良になった。
【００４１】
比較例６
実施例５のターゲットを酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）に変更し、可動フレーム４５の垂直方向への作動を不能にし、電磁石２４を表面２３ａから６５ｍｍの位置に固定して上記と同条件で電磁石２４を片道２．５秒で移動させたところ、放電電圧の変化幅は最大８５Ｖであった。
これにより得られた膜は、基板の端部がその中央部よりも結晶性がでて、厚さも薄く、均質な膜は得られなかった。また、３０時間の成膜中に２８度の異常放電が生じ、膜にスプラッシュが形成されて製品不良になった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の酸化物透明導電膜の製造方法は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置用の非晶質透明導電膜の形成に利用できる。また、本発明の製造装置は、ターゲット表面の平行磁界強度を容易に制御できるため、本発明の製造方法の実施に好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のスパッタリング装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明のスパッタリング装置の他の実施形態を示す概略正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】スパッタリング装置２の要部の斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２  スパッタリング装置
１０  真空処理室
１１  排気口
１２  導入管
１３  台
１４  アースシールド
２０  カソードケース
２１  カソード
２２  バッキングプレート
２３  ターゲット
２３ａ  ターゲット表面
２４  電磁石
２５  電磁石用ＤＣ電源
２６  プラズマ放電用のＤＣ電源
２７  防着板
３０  制御部
４０  移動装置
４１，４８  ボス
４２，４９  螺桿
４３，５０  電動機
４４，４６  案内桿
４５  可動フレーム
４７  スライドブッシュ
５１  ベルト
５２  プーリー
５３  検出器
５４  コントローラ
Ｂ  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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