(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料物質を真空成膜により順次に堆積して被膜を形成する被膜の形成方法であって、
前記被膜を形成する過程において、前記堆積された被膜の抵抗値及び膜厚を、一の時間及び他の時間において検出し、一の時間における被膜の抵抗値及び膜厚と、他の時間における被膜の抵抗値及び膜厚とに基づく演算により、一の時間と他の時間との間に堆積された被膜の比抵抗を求め、該求められた比抵抗に基づいて、目標とする比抵抗の被膜となるように成膜条件を制御することを特徴とする被膜の形成方法。
【請求項２】
前記一の時間と他の時間との間の時間間隔が６０秒以下とされ、該時間間隔ごとに比抵抗を求めることを特徴とする請求項１に記載の被膜の形成方法。
【請求項３】
前記被膜の形成を、被膜が堆積される基板を加熱して行うことを特徴とする、請求項１乃至２のいずれかに記載の被膜の形成方法。
【請求項４】
前記制御される成膜条件に、成膜速度、反応ガスの流量の少なくとも一つが含まれることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の被膜の形成方法。
【請求項５】
前記被膜の形成がプラズマを形成してされるものであり、
前記制御される成膜条件に、前記プラズマを形成するためのプラズマ出力が含まれることを特徴とする請求項４に記載の被膜の形成方法。
【請求項６】
原料物質を真空成膜により順次に堆積して被膜を形成する真空成膜装置であって、
堆積された被膜の膜厚を検出できる膜厚検出手段と、堆積された被膜の抵抗値を検出できる抵抗検出手段と、成膜条件を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、一の時間において前記膜厚検出手段により検出された被膜の膜厚及び前記抵抗検出手段により検出された被膜の抵抗値と、他の時間において前記膜厚検出手段により検出された被膜の膜厚及び前記抵抗検出手段により検出された被膜の抵抗値とに基づいて、一の時間と他の時間との間に堆積された被膜の比抵抗を求める演算手段を有し、
前記演算手段により求められた被膜の比抵抗に基づいて成膜条件を制御することによって、目標とする比抵抗の被膜を形成するように構成された真空成膜装置。
【請求項７】
前記一の時間と他の時間との間の時間間隔が６０秒以下とされ、該時間間隔ごとに比抵抗を求めることを特徴とする請求項６に記載の真空成膜装置。
【請求項８】
前記制御される成膜条件に、成膜速度、反応ガスの流量の少なくとも一つが含まれることを特徴とする請求項７に記載の真空成膜装置。
【請求項９】
前記真空成膜装置は、プラズマを形成することにより被膜を形成するものであり、
前記制御される成膜条件に前記プラズマを形成するためのプラズマ出力が含まれており、
前記抵抗検出手段が、前記堆積された被膜の抵抗値を検出するための抵抗検出体と、該抵抗検出体を囲う導電性の材質からなるファラデーカップとを備えることを特徴とする請求項８に記載の真空成膜装置。
【請求項１０】
前記抵抗検出体により検出された抵抗値が、信号として一対の信号線を介して伝送されるようにされており、
該一対の信号線の少なくとも一方にフィルタが設けられていることを特徴とする、請求項９に記載の真空成膜装置。
【請求項１１】
前記一対の信号線の両方にフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の真空成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガラス基板やプラスチック等の表面に、真空成膜により被膜を形成するための被膜の形成方法及び真空成膜装置を提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】
真空蒸着やイオンプレーティング等の真空成膜によって被膜を形成するにあたり、形成される被膜が所望の物理的特性を満たすものとするべく、成膜速度や反応ガスの流量、基板の温度等の成膜条件が制御される。
【０００３】
ここで、前記被膜の特性に影響する重要な物理的特性として被膜の比抵抗がある。この比抵抗は、特に液晶等のディスプレイに用いられる被膜において、重要な特性とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、被膜の比抵抗をより小さくすることが要請されるところであり、液晶等のディスプレイに用いられる被膜においては、特に比抵抗を小さくすること、及び高精度で目標の比抵抗の被膜とすることが求められる。
【０００５】
しかし、被膜を形成するにあたり、所定の成膜条件を目標として設定しこれを維持するように制御したとしても、被膜が形成される状態は、逐次にばらつきを生じて安定しない。従って、成膜の過程における各時点で被膜の物性にばらつきを生ずることになり、高精度で目標の比抵抗の被膜を形成することはできず、また、比抵抗の小さい被膜を形成することにも限界があった。
【０００６】
そこで、本発明は、高精度で目標とする比抵抗の被膜を形成することができ、比抵抗の小さい被膜を得ることができる被膜の形成方法、及び該被膜を形成することができる真空成膜装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、原料物質を真空成膜により順次に堆積することによる被膜の形成を、
該被膜を形成する過程において、前記堆積された被膜の抵抗値及び膜厚を、一の時間及び他の時間において検出し、一の時間における被膜の抵抗値及び膜厚と、他の時間における被膜の抵抗値及び膜厚とに基づく演算により、一の時間と他の時間との間に堆積された被膜の比抵抗を求め、求められた比抵抗に基づいて、目標とする比抵抗の被膜となるように成膜条件を制御して行う（請求項１）。
【０００８】
この発明によると、被膜を形成する過程において、堆積された被膜の比抵抗自体を直接に求め、求められた比抵抗に基づいて成膜条件を制御するので、高精度で目標の比抵抗の被膜を得ることができ、また、比抵抗の小さい被膜を得ることもできる。また、一の時間と他の時間との間の時間ごとに被膜の比抵抗を求めるので、各時間ごとの被膜の状態に緻密に対応させて、より精密に成膜条件を制御できる。
【００１０】
そして、前記一の時間と他の時間との間の時間間隔を６０秒以下とし、該時間間隔ごとに比抵抗を求めることができる（請求項２）。これにより、被膜の比抵抗の目標値からのずれを速やかに検出し、該検出に基づく成膜条件の速やかな制御により、より高精度に目標の被膜を得ることができる。
【００１１】
また、前記被膜の形成を、被膜が堆積される基板を加熱して行うこともできる（請求項３）。これにより、比抵抗のより小さい被膜に形成することを可能にできる。
【００１２】
そして、前記制御される成膜条件に、成膜速度、反応ガスの流量の少なくとも一つを含めることができる（請求項４）。
【００１３】
また、前記被膜の形成をプラズマを形成してするものとし、
前記制御される成膜条件に、前記プラズマを形成するためのプラズマ出力を含めることもできる（請求項５）。
【００１４】
また、原料物質を真空成膜により順次に堆積することにより被膜を形成する真空成膜装置を、
堆積された被膜の膜厚を検出できる膜厚検出手段と、堆積された被膜の抵抗値を検出できる抵抗検出手段と、成膜条件を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、一の時間において前記膜厚検出手段により検出された被膜の膜厚及び前記抵抗検出手段により検出された被膜の抵抗値と、他の時間において前記膜厚検出手段により検出された被膜の膜厚及び前記抵抗検出手段により検出された被膜の抵抗値とに基づいて、一の時間と他の時間との間に堆積された被膜の比抵抗を求める演算手段を有し、
前記演算手段により求められた被膜の比抵抗に基づいて成膜条件を制御することによって、目標とする比抵抗の被膜を形成するように構成することができる（請求項６）。
【００１５】
そして、かかる真空成膜装置について、前記一の時間と他の時間との間の時間間隔を６０秒以下とし、該時間間隔ごとに比抵抗を求めるように構成することができる（請求項７）。
【００１６】
また、前記真空成膜装置において、制御される成膜条件として、成膜速度、反応ガスの流量の少なくとも一つを含めることができる（請求項８）。
【００１７】
また、前記真空成膜装置を、プラズマを形成することにより被膜を形成するものとし、
前記制御される成膜条件に前記プラズマを形成するためのプラズマ出力を含め、
前記抵抗検出手段が、前記堆積された被膜の抵抗値を検出するための抵抗検出体と、該抵抗検出体を囲う導電性の材質からなるファラデーカップとを備えるように構成することができる（請求項９）。
【００１８】
また、前記抵抗検出体により検出された抵抗値が、信号として一対の信号線を介して伝送されるようにし、該一対の信号線の少なくとも一方にフィルタを設けることができる（請求項１０）。これにより、抵抗検出体より伝送される抵抗値の信号より不要なノイズを除去することができ、抵抗値の検出の誤差を防止できる。
【００１９】
また、前記一対の信号線の両方にフィルタを設けることもできる（請求項１１）。これにより、前記抵抗検出体より伝送される抵抗値の信号からのノイズの除去を確実とすることができ、抵抗値の検出の誤差をより確実に防止できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１乃至図５に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態である真空成膜装置の模式図である。図２は、真空成膜装置の真空チャンバ１０の周辺を詳しく示す図である。図１、図２に示される真空成膜装置は、真空成膜の一つであるイオンプレーティングに基づき被膜を形成できるように構成されており、特に特公平１−４８３４７号公報に開示されるイオンプレーティングの方式に基づく装置である。即ち、Ａｒ（アルゴン）等の不活性ガスを用いることなく、真空チャンバ１０内で原料物質をプラズマ化させることにより被膜を形成することができる、いわゆる無ガスイオンプレーティングと呼ばれる方式に基づいている。
【００２４】
図１、図２に示される真空成膜装置について、被膜の形成は、真空チャンバ１０内で、前記プラズマ化した原料物質を基板１５上に堆積させることにより行われる。そして、被膜を形成するための各種の成膜条件は、制御装置５０によって制御される。
【００２５】
真空チャンバ１０は、その内部を所要の真空度とできるように、図示されない真空ポンプ等によって排気されるようにされている。また、酸素ガスや窒素ガス等の反応ガスを真空チャンバ１０内に導入することができる。チャンバ１０内に導入される反応ガスの流量（圧力）は、流量制御器９によって調節できるようにされている。
【００２６】
真空チャンバ１０内には、被膜の原料物質を蒸発させるための蒸発源１１が配置されている。この蒸発源１１として、原料物質８が収納されるボート１２が配置されており、ボート１２の周囲にはフィラメント１３が巻回されている。そして、フィラメント１３は加熱用電源１４に接続されており、ボート１２に収容される原料物質８をチャンバ１０内に蒸発させることができる。そして、電源１４の出力を高めることにより単位時間あたりの原料物質の蒸発量を増大させることができ、これにより、基板１５に被膜を堆積させる成膜速度を高めることができる。一方、電源１４の出力を低くすることにより原料物質の蒸発量を減少させ、成膜速度を低くすることができる。
【００２７】
この蒸発源１１として、電子ビームにより原料物質を加熱して蒸発させるようにしたものを用いることもできる。かかる場合には、電子ビームの出力を増大させることで、原料物質の蒸発量を増大させることができ、その出力を低くすることにより原料物質の蒸発量を減少させることができる。
【００２８】
また、真空チャンバ１０内には、基板１５が取り付けられる基板ホルダ１６が、板状絶縁部材１７を介して、支持部材１８により支持されている。そして、基板ホルダ１６と支持部材１８とは板状絶縁部材１７を挟み、実質的にコンデンサが形成されている。
【００２９】
また、基板ホルダ１６はモータ１９によって回転されるようになっており、基板１５を回転させながら被膜を形成できるようにされている。また、基板ホルダ１６には図示されないヒータが内蔵されており、基板１５を加熱できるようにもなっている。
【００３０】
そして、基板ホルダ１６は、接触子２０を介して、高周波電源（ＲＦ）２１及び直流電源（ＤＣ）２２からの電圧が印加される。接触子２０と高周波電源２１とは、直流ブロッキング用コンデンサ２３とマッチングボックス（ＭＮ）２４とを介して接続されている。このマッチングボックス２４は、可変コンデンサ及びチョークコイルからなる周知のものである。
【００３１】
また、接触子２０と直流電源２２とは、基板ホルダ１６側が負極となるように、高周波ブロッキング用チョークコイル２５を介して接続されている。また、この例では、コンデンサ２９を、その一方の端子を直流電源２２と高周波ブロッキング用チョークコイル２５との間に接続し、他方の端子を接地する接続にして設けている。そして、高周波電源２１及び直流電源２２の各々の二つの出力端のうち、基板ホルダ１６側に対する他端側については接地されている。また、この例では、真空チャンバ１０は、導体により形成され、また、接地されている。
【００３２】
そして、高周波電源２１及び直流電源２２の電圧は、基板ホルダ１６に取り付けられた基板１５の表面とチャンバ１０との間に印加され、また、同じ電圧が基板ホルダ１６と支持部材１８との間に印加される。このようにして、高周波電源２１及び直流電源２２からの電力が、プラズマを形成するためのプラズマ出力としてチャンバ１０内に供給される。
【００３３】
そして、マッチングボックス２４の可変コンデンサを適当に調節すると、基板ホルダ１６と板状絶縁部材１７と支持部材１８により構成されるコンデンサと、マッチングボックス２４の回路素子との作用により、チャンバ１０内のインピーダンスと高周波電源２１のインピーダンスとがマッチングし、チャンバ１０内に安定した高周波電界が形成される。
【００３４】
また、真空チャンバ１０内には、水晶振動子モニタ２６が配設されている。この水晶振動子モニタ２６は、基板１５に堆積した被膜の膜厚を検出する膜厚検出手段を構成し、水晶振動子モニタ２６に堆積した膜厚を介して基板１５上の膜厚を検出するようにしている。水晶振動子モニタ２６に堆積した膜厚は、膜厚モニタ部２７で検出される。
【００３５】
また、真空チャンバ１０内には、抵抗測定器３１が設置されている。この抵抗測定器３１は、基板１５に堆積された被膜の抵抗値を検出するための抵抗検出手段を構成する。この抵抗測定器３１について、図３に基づき詳しく説明する。
【００３６】
図３（ａ）は抵抗測定器３１の内部構造が示される図である。また、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるIII−III線矢視図である。
【００３７】
抵抗測定器３１の内部において、抵抗検出体としての抵抗測定素子３５が、保持具３４により支持体３３に取り付けられている。この抵抗測定素子３５は、図３（ｃ）にも示されるようにガラス基板３７の中心部分を除く両側部にガラス電極３８、３８を設けた構成とされている。このガラス電極３８を銅（Ｃｕ）や金（Ａｕ）により形成することができ、ガラス電極３８の縦と横の比を１：１とするのが望ましい。
【００３８】
この抵抗測定素子３５の表面には、抵抗測定器３１内部において被膜が堆積される。この抵抗測定素子３５に堆積された被膜の抵抗値の検出を介して、基板１５上に堆積した被膜の抵抗値を検出するようにしている。この抵抗測定素子３５による抵抗値の検出は、面積抵抗値として検出される。
【００３９】
ガラス基板３７のガラス電極３８、３８は、図４にも示されるように、各々がクリップ３９により挟まれており、このクリップ３９は、各々に図３（ａ）に示される一対のリード線３２、３２と接続されている。このリード線３２、３２を介して、抵抗測定素子３５に堆積した被膜の抵抗値が検出される。そして、かかる抵抗値は、リード線３２、３２より引き出された一対の信号線３６、３６を介して、検出信号として抵抗モニタ部４３に伝送される。
【００４０】
また、抵抗測定器３１は、外側が導電性の材質からなるファラデーカップ４０により覆われている。これにより、抵抗測定器３１の内部に対する、チャンバ１０内のプラズマより輻射された電磁波によるノイズの影響を軽減し、抵抗値の検出の誤差を防止できるようにされている。
【００４１】
また、ファラデーカップ４０の下部は、シールド盤４１によって蓋されている。このシールド盤４１の中心部分には開口４２が形成されており、開口４２を通して、原料物質が抵抗測定器３１内部の前記抵抗測定素子３５の表面に導かれるようになっている。
【００４２】
なお、シールド盤４１の開口径が１０ｍｍφ程度とされる場合に、抵抗測定素子３５をシールド盤４１の位置より１０ｍｍ程度内側の位置に設けることができる。
【００４３】
抵抗測定器３１と抵抗モニタ部４３間の回路の構成について、図５に基づいて説明する。図５（ａ）に示されるように、一対の信号線３６、３６のうち、少なくとも一方にフィルタ４７を設けるのが望ましい。これにより、抵抗値の検出信号に重畳するノイズをカットし、検出誤差を防止できるからである。
【００４４】
また、図５（ｂ）に示されるように、一対の信号線３６、３６の双方にフィルタ４７を設けるようにしてもよい。これにより、抵抗値の検出信号に重畳するノイズをより確実にカットすることができ、より精度よく検出できるからである。なお、この場合には、ファラデーカップ４０を一定電位とするべく、例えばファラデーカップ４０を接地するようにする。また、図５（ｂ）に示されるように、信号線３６、３６の双方にフィルタ４７、４７を設けると、抵抗測定器３１側を、回路構成上独立に取り扱うことができ便利である。
【００４５】
前記フィルタ４７は、検出信号の周波数成分のみを抵抗モニタ部４３へ通過させ、他の周波数域をカットできるように選択される。即ち、抵抗値の検出信号が比較的に低周波数の成分で構成される場合であれば、ローパスフィルタを用いることにより、高周波成分がカットされるようにする。
【００４６】
次に、図１に示される制御装置５０について説明する。制御装置５０は、演算器５１と制御器５２を備えている。演算器５１において、基板１５上に堆積された被膜の比抵抗を求める演算が行われる。
【００４７】
演算器５１には、前記膜厚モニタ部２７により検出された被膜の膜厚、及び前記抵抗モニタ部４３により検出された被膜の抵抗値が、演算器５１に設定される一定の時間間隔Δｔ（望ましくは６０秒以下）で入力されるようになっている。そして、演算器５１は、ここに格納される、演算手段を構成する比抵抗演算ルーチンの手順によって、前記入力された被膜の膜厚及び被膜の抵抗値に基づき比抵抗の演算を行う。
【００４８】
比抵抗演算ルーチンによる演算処理について以下に説明する。一の時間ｔ１と、Δｔ時間後の他の時間ｔ２（ｔ２＝ｔ１＋Δｔ）との間に堆積された膜厚ΔＴが、（１）式により求められる。
【００４９】
ΔＴ＝Ｔ（ｔ２）−Ｔ（ｔ１）                         （１）
（１）式において、Ｔ（ｔ１）は一の時間ｔ１に検出された膜厚であり、Ｔ（ｔ２）は他の時間ｔ２に検出された膜厚である。
【００５０】
次に、膜厚ΔＴの部分の面積抵抗値Ｒ* が、（２）により求められる。
【００５１】
Ｒ* ＝｛Ｒ（ｔ１）｝2／ΔＲ − Ｒ（ｔ１）            （２）
（２）式において、Ｒ（ｔ１）は一の時間に検出された面積抵抗値である。また、（２）式において、ΔＲは一の時間に検出された抵抗値Ｒ（ｔ１）に対する、他の時間ｔ２に検出された抵抗値Ｒ（ｔ２）の減少を表し、（３）式により求められる。
【００５２】
ΔＲ＝Ｒ（ｔ１）−Ｒ（ｔ２）                         （３）
なお、上記（２）式は、ｔ１におけるＲ（ｔ１）とΔｔ時間後におけるＲ（ｔ２）との間に成立する下記（４）式、及び前記（３）式により導くことができる。
【００５３】
Ｒ（ｔ２）＝ Ｒ*・Ｒ（ｔ１）／（Ｒ* ＋ Ｒ（ｔ１））    （４）
次に、前記Δｔ時間の間に堆積された被膜の比抵抗ρ* が（５）式により求められる。
【００５４】
ρ* ＝ΔＴ・Ｒ*                                      （５）
なお、検出された面積抵抗Ｒ及び膜厚Ｔから比抵抗ρを求める以上の演算を行うにあたり、比抵抗ρと面積抵抗Ｒと膜厚Ｔとの間に（６）式の関係が成立することを基礎としている。
【００５５】
ρ ＝ Ｔ・Ｒ                                         （６）
そして、演算器５１によって求められた前記比抵抗ρ* は、制御器５２に入力される。そして、制御器５２は、予め設定された被膜の比抵抗の目標値ρM  と、前記ρ* との比較に基づき、目標値ρM  の被膜とできるように、各種の成膜条件の制御を行う。この制御器５２による制御の内容は以下のとおりである。
【００５６】
制御器５２は、加熱用電源１４の出力を制御して単位時間あたりの原料物質の蒸発量を制御し、成膜条件の一つである成膜速度を制御する。成膜速度を高めたい場合には、原料物質の蒸発量を増大させ、成膜速度を低くしたい場合には、原料物質の蒸発量を減少させる。
【００５７】
また、制御器５２は、前記高周波電源２１及び直流電源２２の出力を制御することにより、成膜条件の一つである、プラズマを形成するためのプラズマ出力を制御する。また、制御器５２は、流量制御器９を制御することにより、成膜条件の一つである、反応ガスのガス流量を制御する。
【００５８】
また、この制御装置５０による成膜条件の制御は、前記一の時間と他の時間との間の時間間隔Δｔ（望ましくは６０秒以下）を一つのサンプリング時間として、該Δｔ時間ごとに繰り返し行われる。これにより、実際に堆積された被膜の比抵抗の目標値からのずれを速やかに検出し、成膜条件を適宜に制御することが可能である。
【００５９】
なお、この制御装置５０は、前記検出された膜厚や面積抵抗値等を記憶することができ、また、前記比抵抗を求める演算処理等が可能である、周知のコンピュータシステムによって構成できる。また、制御装置５０は、内蔵タイマを有しており、膜厚や面積抵抗値等のデータが入力された前記時間ｔ１、ｔ２を、膜厚や面積抵抗値等のデータとともに処理できるようにされている。
【００６０】
また、抵抗モニタ部４３や膜厚モニタ部２７からの制御装置５０へのデータ入力や、制御装置５０による制御の必要に応じて、各データがＡ／Ｄ変換され、またＤ／Ａ変換されるようになっている。
【００６１】
以上のように構成される本発明の真空成膜装置によると、以下のようにして被膜が形成される。真空成膜装置は、制御装置５０に当初設定される成膜条件に従って運転され、チャンバ１０内に配置される基板１５上に順次に被膜が堆積される。
【００６２】
抵抗測定器３１を介して検出された被膜の抵抗値や、水晶振動子モニタ２６を介して検出された被膜の膜厚に基づき、基板１５に堆積された被膜の比抵抗ρ* が制御装置５０により求められる。そして、制御装置５０は、求められた比抵抗ρ* と目標値ρM  とを比較し、その結果に基づいて成膜条件が変更調整され、新たな成膜条件の下で成膜が行われる。そして、この成膜条件の調整変更はΔｔ時間間隔で繰り返し行われ、最終的に目標とする膜厚の被膜に形成される。
【００６３】
このように、被膜を形成する過程において、実際に形成された被膜の比抵抗が求められ、その結果に基づき成膜条件の変更調整が行われるので、基板１５上に堆積される被膜の比抵抗ρ* は、目標値ρM  より大きくずれることがない。これにより、目標の比抵抗の被膜を高精度で形成することができる。また、比抵抗の小さい被膜を得ることもできる。
【００６４】
そして、本発明によると、従来比抵抗のバラツキが大きかった、酸化錫を不純物として含有する酸化インジュウムを原料とする場合であっても、高精度で目標とする比抵抗の被膜に形成できる。
【００６５】
また、本発明によって得ることができる、表面に被膜が形成された被膜形成体は、特に、画像表示用ディスプレイに適している。即ち、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フィールドエミッタアレイ等の画像表示用ディスプレイにおいては、鮮明な表示画像を得るにあたり、比抵抗の低い材質が要請されるからである。
【００６６】
なお、以上の説明では、プラズマを用いて被膜を形成する場合について、いわゆる無ガスイオンプレーティングの例により説明したが、本発明の抵抗検出手段によると、プラズマを用いる全ての方式において、高い検出精度で抵抗を検出することが可能である。また、本発明にかかる、被膜を形成する過程において被膜の比抵抗を求め、求められた被抵抗に基づき成膜条件を制御することは、被膜の形成をプラズマを形成してするものに限られず、真空蒸着等の他の真空成膜の方式にも適用することができる。
【００６７】
【実施例】
以下に本発明の実施例について説明する。
【００６８】
［実施例１］
実施例１として、以下の条件により、液晶用透明導電膜であるＩＴＯ被膜の成膜を行った。成膜を行うにあたり、以上に説明した無ガスイオンプレーティングを用いた。ただし、原料物質の蒸発について、蒸発源として電子銃により蒸発させるものを用いた。また、被膜を形成する基板として、ガラス基板を用いた。その他の条件については、以下のとおりである。
【００６９】
予備排気真空度   ： １．３３×１０-3 Ｐａ
反応ガスの種類   ： 酸素（Ｏ2）
初期反応ガス圧力 ： ６．６５×１０-2 Ｐａ
基板−蒸発源距離 ： ２０ｃｍ
基板温度         ： ２５℃
初期高周波電力   ： ３００Ｗ
原料物質         ： ＩＴＯ  Ｓｎ５％ 含有
成膜速度         ： ０．７ｎｍ／ｓｅｃ
そして、比抵抗値が極小となるように酸素ガスを変化させた。これにより、以下の被膜を得ることができた。
膜厚           ： １５０ｎｍ
透過率           ： ８９％ （基板１．１ｍｍt）
抵抗値           ： ２０Ω／□
比抵抗           ： ３．０×１０-4Ω・ｃｍ
【００７０】
［実施例２］
実施例２として、反応ガスを用いず、また、比抵抗値が極小となるように成膜速度を制御して成膜を行った。その他の条件については、実施例１と同様である。これにより、以下の被膜を得ることができた。
膜厚           ： １５５ｎｍ
透過率           ： ９０％ （基板１．１ｍｍt）
抵抗値           ： ２５Ω／□
比抵抗           ： ３．８８×１０-4Ω・ｃｍ
【００７１】
［実施例３］
実施例３として、比抵抗値が極小となるようにプラズマ出力である高周波電力を制御して成膜を行った。その他の条件については、実施例１と同様である。これにより、以下の被膜を得ることができた。
膜厚           ： １５０ｎｍ
透過率           ： ９０％ （基板１．１ｍｍt）
抵抗値           ： １５Ω／□
比抵抗           ： ２．２５×１０-4Ω・ｃｍ
【００７２】
［実施例４］
実施例４として、基板を加熱してその温度を２５０℃とし、また、比抵抗値が極小となるように、酸素ガス圧、成膜速度、及び高周波電力を制御して成膜を行った。初めに酸素ガス圧を調整して比抵抗が最小になるようにし、次に、成膜速度、高周波電力の調整を行いさらにガス圧力に戻って調整を繰り返し最極小点で成膜した。その他の条件については、実施例１と同様である。
これにより、以下の被膜を得ることができた。
膜厚           ： １５０ｎｍ
透過率           ： ８８％ （基板１．１ｍｍt）
抵抗値           ：   ７Ω／□
比抵抗           ： １．０５×１０-4Ω・ｃｍ
【００７３】
この実施例１乃至４より判るように、従来に比べて比抵抗の小さい被膜を形成することができた。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、被膜の比抵抗を成膜の過程において直接に求め、求められた比抵抗に基づいて成膜条件を制御することができる。これにより、目標とする比抵抗の被膜を高精度で得ることができ、比抵抗の小さい被膜を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空成膜装置の構成を表す模式図である。
【図２】真空チャンバ周辺を詳しく示す図である。
【図３】抵抗測定器を表す図である。
【図４】抵抗測定素子が保持される状態を表す図である。
【図５】抵抗値の信号を伝送する回路の構成例である。
【符号の説明】
８・・・原料物質
９・・・流量制御器
１０・・・真空チャンバ
１１・・・蒸発源
１２・・・ボート
１３・・・フィラメント
１４・・・加熱用電源
１５・・・基板
１６・・・基板ホルダ
１７・・・板状絶縁部材
１８・・・支持部材
１９・・・モータ
２０・・・接触子
２１・・・高周波電源
２２・・・直流電源
２３・・・直流ブロッキング用コンデンサ
２５・・・高周波ブロッキング用チョークコイル
２６・・・水晶振動子モニタ
２７・・・膜厚モニタ部
３１・・・抵抗測定器
３２・・・リード線
３３・・・支持体
３４・・・保持具
３５・・・抵抗測定素子
３６・・・信号線
３７・・・ガラス基板
３８・・・ガラス電極
３９・・・クリップ
４０・・・ファラデーカップ
４１・・・シールド盤
４２・・・開口
４３・・・抵抗モニタ部
４７・・・フィルタ
５０・・・制御装置
５１・・・演算器
５２・・・制御器
【図１】
0004260305.tif 000002
【図２】
0004260305.tif 000003
【図３】
0004260305.tif 000004
【図４】
0004260305.tif 000005
【図５】
0004260305.tif 000006