(57)【要約】【課題】透明導電膜上の膜欠点を低減することができる透明導電膜の形成方法を提供することにある。【解決手段】スパッタ装置は、内部が真空ポンプにより真空引きされて内部圧力が負圧に保持される真空処理槽１と、真空処理槽１にスパッタリングガスを導入するスパッタリングガス導入路２と、真空処理槽１内の上部に配され、スパッタリングされるべきガラス基板３を保持する基板ホルダ４と、基板ホルダ４の対向するように真空処理槽１内の下部に配され、ＩＴＯターゲット５を保持するためのターゲットホルダ６と、真空処理槽１内においてＩＴＯターゲット５近傍にカスプ磁界を形成するように互いに逆方向の磁界を発生すべく、真空処理槽１の外部に配された一対の励磁ソレノイド７，８とを備える。ターゲットホルダ６の上面には、ＩＴＯターゲット５が直接載置されている。また、このＩＴＯターゲット５は弾性クリップ式の留め具１１により固定されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理槽内において、ターゲットを保持するターゲットホルダを冷却しつつ、基板ホルダに保持されたガラス基板にスパッタリングを行う透明導電膜の形成方法において、前記ターゲットを前記ターゲットホルダに直接載置することを特徴とする透明導電膜の形成方法。
【請求項２】
前記ターゲットを前記ターゲットホルダに留め具により固定することを特徴とする請求項１記載の透明導電膜の形成方法。
【請求項３】
前記ターゲットは表面温度が４００℃以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の透明導電膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明導電膜の形成方法に関し、特に、有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板上への透明導電膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ（ＯＥＬＤ）、無機ＥＬディスプレイ、電子線励起ディスプレイ、及びプラズマディスプレイ等用のガラス基板上には、通常、酸化錫をドープした酸化インジウム（以下「ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）」という。）膜等の透明導電膜が形成されている。
【０００３】
この透明導電膜の形成方法としては、放電陰極を兼ねたターゲット近傍にグロー放電プラズマを発生させることにより基板上に透明導電膜を形成するスパッタ法が用いられている。このようなスパッタ法としては、ガラス基板上の透明導電膜の膜厚や膜質の形成に重要な役割を担うターゲット付近の磁束領域幅や温度制御方法等に着目した先行技術がある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
従来の透明導電膜の形成装置は、内部圧力が負圧に保持されると共に中にスパッタリングガスが導入される真空処理槽と、真空処理槽内の上部に配され、スパッタリングされるべきガラス基板を保持する基板ホルダと、基板ホルダと対向するように真空処理槽内の下部に配され、ＩＴＯターゲットを保持するためのターゲットホルダと、真空処理槽内においてＩＴＯターゲット近傍にカスプ磁界を形成するように互いに逆方向の磁界を発生すべく、真空処理槽の外部に配された一対の励磁ソレノイドとを備える。
【０００５】
図３は、従来の透明導電膜の形成装置の真空処理槽内に配されるターゲットホルダの断面図である。
【０００６】
図３において、ターゲットホルダ２０の上面には、Ｉｎメタル２１によりＩＴＯターゲット２２が固着されている。このＩｎメタル２１は厚さが約１μｍである。また、ターゲットホルダ２０には冷却系２３が配されており、この冷却系２３は、ターゲットホルダ２０を所定の温度に冷却し、ひいてはＩＴＯターゲット２２を冷却する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０６−０８８２２１号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８７９７４号公報
【特許文献３】
特開平７−７８５２６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＴＯターゲット２２をターゲットホルダ２０の上面に固着するＩｎメタル２１は、厚さが約１μｍである上に熱伝導率が比較的高いので、スパッタリング時のＩＴＯターゲット２２の熱は、Ｉｎメタル２１を介して冷却系２３により冷却されているターゲットホルダ２０に移動し、その結果、ＩＴＯターゲット２２の表面温度が必要以上に低下する。
【０００９】
ＩＴＯターゲット２２の表面温度が低いと、ＩＴＯターゲット２２上に存在して異常放電の起点となる異常粒子のスパッタリング速度が低く、ＩＴＯターゲット２２上での異常粒子の存在時間が長くなって異常放電が発生し、もってＩＴＯ膜上の膜欠点、即ちＩＴＯ膜中の異物混入や膜表面の突起が増大して、有機ＥＬディスプレイの表示欠点を引き起こす。特に、有機ＥＬディスプレイでは、発光層が１μｍに満たない薄膜層で構成されているため、膜欠点の大きさが１μｍに満たなくとも、表示欠点を引き起こす。ＩＴＯ膜中の異物やＩＴＯ膜上の突起を介してディスプレイの駆動電流が発光層を短絡して対向する電極に流れることにより、発光層が発光せずにディスプレイとしての表示が適切になされなくなる。
【００１０】
本発明の目的は、透明導電膜上の膜欠点を低減することができる透明導電膜の形成方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の透明導電膜の形成方法は、真空処理槽内において、基板ホルダに保持されたガラス基板にターゲットホルダに保持されたターゲットをスパッタリングする透明導電膜の形成方法において、前記ターゲットを前記ターゲットホルダに直接載置することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の透明導電膜の形成方法は、請求項１記載の透明導電膜の形成方法において、前記ターゲットを前記ターゲットホルダに留め具により固定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の透明導電膜の形成方法は、請求項１又は２記載の透明導電膜の形成方法において、前記ターゲットは表面温度が４００℃以上であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目標を達成すべく鋭意研究を行った結果、真空処理槽内において、基板ホルダに保持されたガラス基板にターゲットホルダに保持されたターゲットをスパッタリングする透明導電膜の形成方法において、ターゲットをターゲットホルダに直接載置すると、ＩＴＯターゲットとターゲットホルダの間の薄い空隙による断熱により、ＩＴＯターゲットからターゲットホルダへの熱の移動を抑制して、ＩＴＯターゲットの表面温度の低下を抑制することができ、もって透明導電膜上の膜欠点を低減することができることを見出した。
【００１５】
本発明は、上記研究の結果に基づいてなされたものである。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法を図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法を実行するスパッタ装置の概略構成を示す図である。
【００１８】
図１のスパッタ装置は、内部が真空ポンプにより真空引きされて内部圧力（差成膜圧力）が負圧に保持される真空処理槽１と、真空処理槽１にスパッタリングガス（放電ガス）を導入するスパッタリングガス導入路２と、真空処理槽１内の上部に配され、スパッタリングされるべきガラス基板３を保持する基板ホルダ４と、基板ホルダ４の対向するように真空処理槽１内の下部に配され、ＩＴＯターゲット５を保持するためのターゲットホルダ６と、真空処理槽１内においてＩＴＯターゲット５近傍にカスプ磁界を形成するように互いに逆方向の磁界を発生すべく、真空処理槽１の外部に配された一対の励磁ソレノイド７，８とを備える。ターゲットホルダ６は、直流電源１０に接続されている。当該直流電源１０は、例えば、３０００Ｗの放電電力を発生させることができる。
【００１９】
図２は、図１におけるターゲットホルダ６の断面図である。
【００２０】
図２において、ターゲットホルダ６の上面には、ＩＴＯターゲット５が、直接載置されている。また、このＩＴＯターゲット５は少なくとも３つの弾性クリップ式留め具１１により固定されている。留め具１１はクランプから成ってもよい。
【００２１】
ターゲットホルダ６には冷却系１２が配されており、この冷却系１２は、ターゲットホルダ６を所定の温度に冷却し、ひいてはＩＴＯターゲット５を冷却する。また、ターゲットホルダ６の上面は、凹凸のある表面であってもよい。
【００２２】
上記のように構成された図１のスパッタ装置では、ＩＴＯターゲット５をターゲットホルダ６の上面に直接載置する。この際、ＩＴＯターゲット５は、固着剤による固着ではなく留め具１１によってターゲットホルダ６に固定される。図１のスパッタ装置によれば、ガラス基板３の表面にＩＴＯ膜を形成してＩＴＯ膜付きガラス基板を作製することができ、このＩＴＯ膜付きガラス基板からは、さらに有機ＥＬディスプレイパネルを製造することができる。
【００２３】
本発明の実施の形態によれば、ＩＴＯターゲット５は、ターゲットホルダ６に留め具１１により固定されているので、ＩＴＯターゲット５とターゲットホルダ６の間に薄い空隙が存在し、この薄い空隙が断熱層を形成することにより、冷却系１２がＩＴＯターゲット５から熱を奪うことがなく、もってＩＴＯターゲット５の表面温度を上昇させることができ、また、ＩＴＯターゲット５をターゲットホルダ６に留め具１１により固定するので、ターゲットホルダ６に載置されたＩＴＯターゲット５のターゲットホルダ６への固定を確実に行うことができる。
【００２４】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００２５】
第１の実施例では、図１のスパッタ装置において、ＩＴＯターゲット５をターゲットホルダ６上に載置して留め具１１で固定し、以下の条件でスパッタリング放電を行い、放電中のＩＴＯターゲット５の表面温度と、放電時間１２時間内での異常放電の回数と、作製されたＩＴＯ膜付き基板を用いて製造された有機ＥＬディスプレイパネルの不良率とを測定した。不良率は、作製されたＩＴＯ膜付き基板１０００枚を用いて製造された有機ＥＬディスプレイパネルのうち、ＩＴＯ膜上の異物が原因で不良品と判定されたものの率である。結果を表１に示す。
【００２６】
ＩＴＯターゲット：密度９９％、Ｓｎ濃度１０質量％
放電ガス：Ａｒ＋Ｏ2（但し、Ｏ2濃度１．０％）
成膜圧力：０．４Ｐａ
放電電力：３０００Ｗ
放電時間：１２時間
【００２７】
【表１】
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【００２８】
第２の実施例も、図１のスパッタ装置において、ＩＴＯターゲット５をターゲットホルダ６上に載置して留め具１１で固定し、放電電力が４０００Ｗであること以外は上記第１の実施例と同様の条件でスパッタリング放電を行い、第１の実施例と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００２９】
一方、比較例では、図３に示すように、ＩＴＯターゲット２２をターゲットホルダ２０に融点１５７℃のＩｎメタル２１を用いて固着し、第１の実施例と同様の条件でスパッタリング放電を行い、第１の実施例と同様の測定を行った。結果を表１に示す。
【００３０】
上記比較例では、ＩＴＯターゲット２２表面の熱が冷却されたターゲットホルダ２０に移動し、放電中のＩＴＯターゲット２２表面の温度が下がったと考えられる。
【００３１】
上記第１実施例及び第２実施例によれば、ＩＴＯターゲット５の表面温度を４００℃以上にさせることができ、その結果、以下の効果を奏することができる。
【００３２】
即ち、ＩＴＯターゲット５の表面温度を４００℃以上にさせることにより、異常粒子の付着によって形成される異常粒子の堆積部での異常放電を抑制して、異常放電によって飛散する異常粒子の一部を基板表面に再付着するのを防止することができ、もって表示欠点を引き起こす基板の個数を減少させることができる。
【００３３】
また、ＩＴＯターゲット５の表面以外の装置内壁や治具等への異常粒子の堆積を抑制できることにより、装置内の電界の分布に狂いが生じず、ＩＴＯターゲット５上の異常粒子部分での異常放電が発生しにくくなるので、ユーザは異常放電の原因となる成膜装置内壁、治具、若しくはＩＴＯターゲット表面等に付着した異常粒子の堆積物を除去すべく、装置を大気開放してこれらの堆積物を除去する清掃を頻繁に行う必要が無く、もって装置の稼働率を上げることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載の透明導電膜の形成方法によれば、ターゲットをターゲットホルダに直接載置するので、ＩＴＯターゲットとターゲットホルダの間の薄い空隙による断熱により、ＩＴＯターゲットからターゲットホルダへの熱の移動を抑制して、ＩＴＯターゲットの表面温度の低下を抑制することができ、もって透明導電膜上の膜欠点を低減することができる。
【００３５】
請求項２記載の透明導電膜の形成方法によれば、ターゲットをターゲットホルダに留め具により固定するので、ターゲットホルダに載置されたターゲットのターゲットホルダへの固定を確実に行うことができる。
【００３６】
請求項３記載の透明導電膜の形成方法によれば、ターゲットは表面温度が４００℃以上であるので、異常粒子の付着によって形成される異常粒子の堆積部での異常放電を抑制して、異常放電によって飛散する異常粒子の一部を基板表面に再付着するのを防止することができ、もって表示欠点を引き起こす基板の個数を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法を実行するスパッタ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるターゲットホルダ６の断面図である。
【図３】従来の透明導電膜の形成装置の真空処理槽内に配されるターゲットホルダの断面図である。
【符号の説明】
１  真空処理槽
２  スパッタリングガス導入路
３  ガラス基板
４  基板ホルダ
５  ＩＴＯターゲット
６  ターゲットホルダ
７,８  励磁ソレノイド
１０  直流電源
１１  留め具
１２  冷却系
２０  ターゲットホルダ
２１  Ｉｎメタル
２２  ＩＴＯターゲット
２３  冷却系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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