(57)【要約】【課題】この発明は、大型の基板に各種薄膜を形成する方法を提供する。【解決手段】成膜チャンバ内に、２枚以上のターゲット１が隣接してバッキングプレート２上に二次元的にタイル状に敷き詰められて接合しているターゲット（以下、このバッキングプレート付きターゲットを「タイル状ターゲット」という）４を設置し、このタイル状ターゲット４に対向しかつ離間して基板３を前記成膜チャンバ内を移送しつつスパッタリングすることにより、大型基板表面に成膜する方法において、前記タイル状ターゲットは、２枚以上のターゲットの隣接ライン５が、基板３の進行方向に対して非平行となるように二次元的にタイル状に敷き詰められて接合していることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜チャンバ内に、２枚以上のターゲットが隣接してバッキングプレート上に二次元的にタイル状に敷き詰められて接合しているバッキングプレート付きターゲット（以下、このバッキングプレート付きターゲットを「タイル状ターゲット」という）を設置し、このタイル状ターゲットに対向しかつ離間して基板を前記成膜チャンバ内を移送しつつスパッタリングすることにより、大型基板表面に成膜する方法において、
前記タイル状ターゲットは、２枚以上のターゲットの隣接ラインが、基板の進行方向に対して非平行となるように二次元的にタイル状に敷き詰められて接合していることを特徴とする大型基板表面に成膜する方法。
【請求項２】
前記タイル状ターゲットは、２枚以上のターゲットの隣接ラインが、基板の進行方向に対して５〜９０°の範囲内となるように傾斜して敷き詰められて接合していることを特徴とする請求項１記載の大型基板表面に成膜する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大型の基板に各種薄膜を形成する方法に関するものであり、特にコンピュータモニタやテレビスクリーンなど大型の液晶表示装置の基板（例えば、ガラス基板、透明樹脂基板など）、有機ＥＬ表示装置の基板、無機ＥＬ表示装置の基板などに各種薄膜を形成する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器、情報機器のディスプレイなどに液晶表示装置が使用されるようになり、この液晶表示装置には一般に基板（例えば、ガラス基板、透明樹脂基板など）の上に各種成分の薄膜が形成されている。例えば、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｓｉ、希土類元素などの金属またはそれらの合金からなる薄膜が配線または電極膜として形成されており、透明導電膜としてＩｎ−Ｓｎ複合酸化物膜、Ｚｎ−Ａｌ複合化合物膜、Ｚｎ−Ｇａ複合酸化物膜などが形成されており、ＺｎＳ−ＳｉＯ２などの強誘電体膜が形成されている。
各種電子機器、情報機器のディスプレイとして使用される液晶表示装置は、近年、急速に大型化していることから、この大型化した液晶表示装置を量産する必要に迫られてきた。この要求を満たすために、図６の平面図および図６のＸ−Ｘ断面図である図７に示されるように、幅が基板と同等または基板以上の幅を有する長方形のターゲット１をバッキングプレート２の上に接合したバッキングプレート付きターゲット４１を成膜チャンバ内（図示せず）に設置し、このバッキングプレート付きターゲット４１のターゲット１の上方に離間しかつ対向させて大型の基板３をターゲット１の表面に平行な方向（図６および図７のＺ方向）に移送させつつスパッタリングし、基板３の表面に各種の薄膜を形成している（特許文献１参照）。
しかし、基板がさらに大型になると、この基板よりも幅広のターゲットを使用してスパッタリングを行なえばよいが、前記幅広のターゲットをホットプレスなどの方法により歩留まりよく作製することは難しくなることから、通常の大きさのターゲットを２枚以上用意し、これら通常の大きさのターゲット１を図８に示されるようにバッキングプレート２上に二次元的にタイル状に敷き詰めて接合し、基板３の幅と同等または基板３の幅よりも広い幅を有するバッキングプレート付きターゲット（以下、このバッキングプレート付きターゲットを「タイル状ターゲット」という）４２作製し、この広幅なタイル状ターゲット４２を使用してスパッタリングすることにより一層大型の基板３の表面に各種薄膜を形成する方法が考えられる。
【特許文献１】特開２０００―１２９４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前記図８に示される２枚以上のターゲット１が隣接して形成された隣接ライン５を有する広幅なタイル状ターゲット４２を使用し、大型の基板３の表面に各種薄膜をスパッタリングにより形成すると、図９の薄膜の平面図に示されるように、大型の基板の表面に形成された薄膜６は隣接ライン５に沿って形成された薄膜部分の厚みが薄くなり、形成された薄膜を目視すると、形成された薄膜の表面に基板の進行方向に平行して色の薄い帯状部分７が発生するので好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明者らは、かかる色の薄い帯状部分７の生成をなくして厚さが均一な薄膜を形成すべく研究を行った結果、
（イ）ターゲット１とターゲット１の隣接ライン５が基板３の進行方向に対して非平行状態に保ちながらスパッタリングすると、形成された薄膜の表面に色の薄い帯状部分が生成しなくなる、
（ロ）したがって、図１の平面図説明図に示されるように、２枚以上のターゲット１がバッキングプレート２上に隣接して二次元的にタイル状に敷き詰められているタイル状ターゲットにおける隣接ライン５が、基板の進行方向に対して非平行となるように基板３を通過させながらスパッタリングを行なうことにより薄膜上に形成される色の薄い帯状部分の生成を阻止することができ、均一な厚さの薄膜を形成することができる、などの研究結果が得られたのである。
【０００５】
この発明は、かかる研究結果に基づいて成されたものであって、
（１）成膜チャンバ内に、２枚以上のターゲットが隣接してバッキングプレート上に二次元的にタイル状に敷き詰められて接合しているバッキングプレート付きターゲット（以下、このバッキングプレート付きターゲットを「タイル状ターゲット」という）を設置し、このタイル状ターゲットに対向しかつ離間して基板を前記成膜チャンバ内を移送しつつスパッタリングすることにより、大型基板表面に成膜する方法において、
前記タイル状ターゲットは、２枚以上のターゲットの隣接ラインが、基板の進行方向に対して非平行となるように二次元的にタイル状に敷き詰められて接合している大型基板表面に成膜する方法、に特徴を有するものである。
【０００６】
本発明者らは、さらに隣接ラインが前記基板の進行方向に対して非平行とはどの程度の非平行であれば一層好ましいかについて研究を行った。その結果、隣接ライン５が前記基板の進行方向に対して５〜９０°の範囲内で傾斜していれば一層好ましい、という研究結果が得られたのである。
【０００７】
したがって、この発明は、
（２）前記タイル状ターゲットは、２枚以上のターゲットの隣接ラインが、基板の進行方向に対して５〜９０°の範囲内となるように二次元的にタイル状に傾斜して敷き詰められて接合している前記（１）記載の大型の基板表面に成膜する方法、に特徴を有するものである。
【０００８】
この発明の大型の基板表面に薄膜を形成するスパッタリング方法について、図面に基づいて一層詳細に説明する。
【０００９】
図１は、この発明の大型の基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。図１に示されるように、この発明で使用するタイル状ターゲット４は２枚以上の台形および平行四辺形の平面形状を有するターゲット１をバッキングプレート２の上に隣接して二次元的にタイル状に敷き詰め、ターゲット１をバッキングプレート２にろう付けなどの手段により接合されている。
【００１０】
このタイル状ターゲット４を成膜チャンバ内（図示せず）に設置し、このバッキングプレート付きターゲット４の上方に離間しかつ対向させて大型の基板３をＺ方向に移送させつつスパッタリングすることにより基板３の表面に均一に成膜する。このときタイル状ターゲット４に形成されている隣接ライン５は基板３の移送方向（＝Ｚ方向）に対して非平行となるようにタイル状ターゲット４を成膜チャンバ内（図示せず）に設置する。
【００１１】
図２もこの発明の大型の基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。このタイル状ターゲット４を成膜チャンバ内（図示せず）に設置し、このタイル状ターゲット４の上方に離間しかつ対向させて大型の基板３をＺ方向に移送させつつスパッタリングすることにより基板３の表面に均一に成膜することは図１と同じであるが、基板３が隣接ラインを２回通過しないように隣接ライン５´の先端Ａおよび隣接ライン５´´の先端Ｂが基板の移送線Ｔに乗るようにターゲット１をバッキングプレート２上に二次元的にタイル状に敷き詰めてターゲット１とバッキングプレート２を接合したタイル状ターゲット４を使用している。このようにターゲット１をバッキングプレート２上に二次元的にタイル状に敷き詰めてターゲット１とバッキングプレート２を接合したタイル状ターゲット４を使用してスパッタリングを行なうと、基板３は全面に渡って隣接ライン５上を同一回数通過させてスパッタリングすることになり、基板全体にわたって均一な厚さの成膜を行なうことができる。
【００１２】
図３は、この発明の大型の基板表面に薄膜を形成するスパッタリング方法で使用するタイル状ターゲットの他の実施例を説明するための平面説明図であり、図３（ａ）は三角形のターゲット１を交互にバッキングプレート２の上に二次元的にタイル状に敷き詰め接合して得られたタイル状ターゲットであり、図３（ｂ）は三角形のターゲット１と平行四辺形のターゲット１を三角形のターゲット１が平行四辺形のターゲット１を囲むように交互にバッキングプレート２の上に二次元的にタイル状に敷き詰めて接合して得られたタイル状ターゲットであり、さらに図３（ｃ）は台形のターゲット１を交互に反対向きにバッキングプレート２の上に二次元的にタイル状に敷き詰めて接合して得られたタイル状ターゲットである。
【００１３】
図４もこの発明の大型の基板表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。このタイル状ターゲット４を２個以上成膜チャンバ内（図示せず）に併設し、このタイル状ターゲット４の上方に離間しかつ対向させて大型の基板３をＺ方向に移送させつつスパッタリングすることにより基板３の表面に均一に成膜することは図１と同じである。
この場合も前方に設置したタイル状ターゲット４の隣接ライン５と後方に設置したタイル状ターゲット４´の隣接ライン５がＺ方向に移送されている基板３を２回通過しないように、前方に設置したタイル状ターゲット４の隣接ライン５と後方に設置したタイル状ターゲット４´の隣接ライン５をずらして二次元的にタイル状に敷き詰めたタイル状ターゲット４を成膜チャンバ内（図示せず）に併設することが好ましく、このように隣接ライン上を同一回数通過させてスパッタリングすることにより基板全体にわたって均一な厚さの成膜を行なうことができる。
【００１４】
図５は、この発明の大型の基板表面に薄膜を形成するスパッタリング方法で使用するタイル状ターゲットの他の実施例を説明するための平面説明図であり、図５は特大の一枚のバッキングプレート２の上にタイル状ターゲット４を複数列敷き詰めて接合したものである。
【００１５】
この発明の大型の基板表面に薄膜を形成するスパッタリング方法で使用するタイル状ターゲットにおける隣接ライン５は、基板３の移送方向（＝Ｚ方向）に対して非平行となるようにタイル状ターゲット４を成膜チャンバ内（図示せず）に設置してスパッタリングを行なうと均一に成膜することができるが、図１〜５のいずれの場合も隣接ライン５と基板３の移送方向（＝Ｚ方向）とのなす角αは５〜９０°の範囲内にあることが一層好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の成膜方法によると、一層広い面積の液晶表示装置を工業的に製造することができ、ディスプレイ産業の発展に大いに貢献し得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
隣接ラインの基板進行方向に対する傾斜角αが０°、５°、３０°、４５°、６０°となるようにＡｌ２Ｏ３：２質量％を含有し、残部がＺｎＯからなる組成のターゲットを純銅製のバッキングプレート上に二次元的にタイル状に敷き詰め、ターゲットとバッキングプレートをＩｎろうによりろう付けしてタイル状ターゲットを作製した。このタイル状ターゲットを成膜チャンバ内に設置し、このタイル状ターゲットの上方に６０ｍｍ離間しかつ対向させて縦：６８０ｍｍ、横：８８０ｍｍ、厚さ：０．７１ｍｍの寸法を有する大型のガラス基板を移送させつつマグネトロンスパッタリングすることにより基板の表面に厚さ：５００ｎｍを有しＡｌ２Ｏ３：２質量％を含有し、残部がＺｎＯからなる組成を有する薄膜を成膜し、本発明法１〜４および従来法１を実施した。その結果、隣接ラインの基板進行方向に対する傾斜角αが０°の従来法１では得られた薄膜の表面に色の薄い帯状部分が現れたが、隣接ラインの基板進行方向に対する傾斜角αが５°、３０°、４５°、６０°の本発明法１〜４では色の薄い帯状部分が現れなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の大型の基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。
【図２】この発明の大型の基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。
【図３】この発明の大型の基板表面に薄膜を形成するスパッタリング方法で使用するタイル状ターゲットの他の実施例を説明するための平面説明図である。
【図４】この発明の大型の基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。
【図５】この発明の大型の基板表面に薄膜を形成するスパッタリング方法で使用するタイル状ターゲットの他の実施例を説明するための平面説明図である。
【図６】従来の基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ断面図である。
【図８】従来の大型の基板の表面に薄膜を形成するスパッタリング方法を説明するための平面説明図である。
【図９】従来のスパッタリング方法により大型の基板の表面に形成して得られた薄膜の欠点を説明するための平面説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  ターゲット、
２  バッキングプレート、
３  基板、
４  タイル状ターゲット、
４´  タイル状ターゲット、
４１  バッキングプレート付きターゲット
４２  タイル状ターゲット、
５  隣接ライン、
６  薄膜、
７  色の薄い帯状部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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