JP2000087225A - Vacuum deposition equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空チャンバ内の雰囲気を検出して、被成膜
体に形成される薄膜の状態を予め予測することができる
真空成膜装置を提供する。
【解決手段】 真空成膜装置10のプラズマガン11に
より真空チャンバ12内に向けてプラズマビーム22を
生成する。このプラズマガン11の出口部に向けて短管
部12Aが突出し、この短管部12Aを包囲するように
収束コイル18が設けられている。プラズマビーム22
によりるつぼ19内の成膜材料20が蒸発し、蒸発した
成膜材料20により基板13上に薄膜が形成される。真
空チャンバ12内の雰囲気が質量分析計55により検出
され、質量分析機55からの信号に基づいて制御部58
により酸素供給管43の調整弁57が制御される。
(57) Abstract: Provided is a vacuum film forming apparatus capable of detecting an atmosphere in a vacuum chamber and predicting a state of a thin film formed on a film-forming target in advance. A plasma beam is generated into a vacuum chamber by a plasma gun of a vacuum film forming apparatus. A short tube portion 12A protrudes toward the outlet of the plasma gun 11, and a focusing coil 18 is provided so as to surround the short tube portion 12A. Plasma beam 22
As a result, the film forming material 20 in the crucible 19 evaporates, and a thin film is formed on the substrate 13 by the evaporated film forming material 20. The atmosphere in the vacuum chamber 12 is detected by the mass spectrometer 55, and the control unit 58 is controlled based on a signal from the mass spectrometer 55.
Thus, the regulating valve 57 of the oxygen supply pipe 43 is controlled.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、成膜材料からなる
薄膜を被成膜体上に形成する真空成膜装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum film forming apparatus for forming a thin film made of a film forming material on an object.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より被成膜体上に成膜材料からなる
薄膜を形成するため、被成膜体が配置された真空チャン
バと、プラズマビームを生成し、このプラズマビームを
真空チャンバ内に送るプラズマガンと、プラズマガンか
ら生成されたプラズマビームを収束させる収束コイルと
を備えた真空成膜装置が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to form a thin film made of a film-forming material on a film-forming body, a vacuum chamber in which the film-forming body is arranged and a plasma beam are generated, and this plasma beam is placed in the vacuum chamber. A vacuum film forming apparatus including a plasma gun for feeding and a focusing coil for focusing a plasma beam generated from the plasma gun is used.
【0003】このような真空成膜装置において、プラズ
マガンから生成されたプラズマビームは真空チャンバ内
に送られ、真空チャンバ内に設置されたるつぼ内の成膜
材料に照射する。プラズマビームが照射した成膜材料は
蒸発した後、被成膜体上に蒸着して薄膜を形成する。こ
の場合、真空チャンバ内のるつぼは電気的に浮遊状態に
ある。In such a vacuum film forming apparatus, a plasma beam generated from a plasma gun is sent into a vacuum chamber, and irradiates a film forming material in a crucible provided in the vacuum chamber. After the film-forming material irradiated with the plasma beam evaporates, it is vapor-deposited on the film-forming target to form a thin film. In this case, the crucible in the vacuum chamber is in an electrically floating state.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の真空成
膜装置において、真空チャンバ内の雰囲気は放電ガスと
してのArガス、あるいは酸素を供給した場合はO2ガ
スからなっているが、真空チャンバ内の雰囲気、とりわ
けO2ガスの量は被成膜体上に形成される薄膜の状態に
大いに影響を与える。In a conventional vacuum film forming apparatus, the atmosphere in the vacuum chamber is made of Ar gas as a discharge gas or O 2 gas when oxygen is supplied. Atmosphere, especially the amount of O 2 gas, greatly affects the state of the thin film formed on the film-forming target.
【0005】このような場合、真空チャンバ内の雰囲気
を予め検出しておけば安定した薄膜を形成する上で都合
が良い。In such a case, it is convenient to form a stable thin film if the atmosphere in the vacuum chamber is detected in advance.
【0006】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、真空チャンバ内の雰囲気を予め検出してお
く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。[0006] The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a vacuum film forming apparatus capable of detecting an atmosphere in a vacuum chamber in advance.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、内部に成膜材
料を収納したるつぼと、被成膜体が配置されるととも
に、接地された真空チャンバと、プラズマビームを生成
しこのプラズマビームを真空チャンバ内に送るプラズマ
ガンと、プラズマガンにより生成したプラズマビームを
磁場により軌道および/あるいは形状を制御させてるつ
ぼ内の成膜材料に照射させ、この成膜材料を被成膜体に
蒸着させる収束コイルとを備え、真空チャンバ内の雰囲
気を分析する質量分析計を設けたことを特徴とする真空
成膜装置である。According to the present invention, there is provided a crucible accommodating a film-forming material therein, a film-forming body disposed therein, a grounded vacuum chamber, and a plasma beam generated by the plasma beam. A plasma gun sent into a vacuum chamber and a plasma beam generated by the plasma gun are irradiated on a film forming material in a crucible whose orbit and / or shape is controlled by a magnetic field, and the film forming material is deposited on a film forming object. A vacuum film forming apparatus comprising: a focusing coil; and a mass spectrometer for analyzing an atmosphere in a vacuum chamber.
【0008】本発明によれば、真空チャンバ内の雰囲気
を質量分析計により予め検出しておくことにより、被成
膜体上に形成される薄膜の状態を予め予測しておくこと
ができる。According to the present invention, the state of a thin film formed on a film-forming object can be predicted in advance by detecting the atmosphere in a vacuum chamber by a mass spectrometer in advance.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described.
【0010】まず図2により、本発明による真空成膜装
置10が組込まれたシステム全体の概略について説明す
る。まずテーブル51上に設けられた基板(被成膜体)
13がロードロック室52内に搬送され、このロードロ
ック室52内で加熱装置52aにより加熱されるように
なっている。この場合、ロードロック室52は、真空ポ
ンプ53により吸引される。First, referring to FIG. 2, an outline of the entire system in which the vacuum film forming apparatus 10 according to the present invention is incorporated will be described. First, a substrate (film formation object) provided on the table 51
13 is conveyed into the load lock chamber 52, and is heated in the load lock chamber 52 by the heating device 52a. In this case, the load lock chamber 52 is sucked by the vacuum pump 53.
【0011】ロードロック室52内の基板13は、次に
真空成膜装置10の上方部分54に搬送され、この真空
成膜装置10の上方部分54内において、搬送される基
板13の下面に薄膜が形成されるようになっている。な
お、基板13の搬送速度は搬送速度計54aによって測
定される。また真空成膜装置10は真空チャンバ12
と、プラズマガン11とを備えている。さらに真空チャ
ンバ12内は真空ポンプ56によって吸引され、さらに
真空チャンバ12には真空チャンバ12内の雰囲気を分
析する質量分析計55が接続されている。The substrate 13 in the load lock chamber 52 is then transferred to the upper portion 54 of the vacuum film forming apparatus 10, and in the upper portion 54 of the vacuum film forming apparatus 10, a thin film is formed on the lower surface of the transferred substrate 13. Is formed. The transfer speed of the substrate 13 is measured by the transfer speed meter 54a. Further, the vacuum film forming apparatus 10 includes a vacuum chamber 12
And a plasma gun 11. Further, the inside of the vacuum chamber 12 is sucked by a vacuum pump 56, and a mass spectrometer 55 for analyzing the atmosphere in the vacuum chamber 12 is connected to the vacuum chamber 12.
【0012】[0012]
【0011】次に図1により真空成膜装置10について
詳述する。真空成膜装置10は、上述のように真空ポン
プ56により吸引されるとともに接地された真空チャン
バ12と、真空チャンバ12に短管部12Aを介して取
付けられるとともに、プラズマビーム22を生成し、こ
のプラズマビーム22を真空チャンバ12内に供給する
プラズマガン11とを備えている。また真空チャンバ1
0の上方部分54には、ロードロック室52から搬送さ
れた基板13が配設されている。この場合、基板13
は、例えば、低アルカリガラス(コーニング社製 17
37ガラス 550×650×0.9t)のようなガラ
ス材からなり、液晶カラーフィルタ65上にITO膜6
1を形成して液晶ディスプレイ用カラーフィルタ62を
作製する為に用いられる(図13(a))。Next, the vacuum film forming apparatus 10 will be described in detail with reference to FIG. The vacuum film forming apparatus 10 is attached to the vacuum chamber 12 that is sucked by the vacuum pump 56 and grounded as described above, and is attached to the vacuum chamber 12 via the short tube portion 12A, and generates the plasma beam 22. And a plasma gun 11 for supplying a plasma beam 22 into the vacuum chamber 12. Vacuum chamber 1
The substrate 13 transported from the load lock chamber 52 is disposed in the upper portion 54 of the zero. In this case, the substrate 13
Is, for example, low alkali glass (Corning 17
37 glass 550 × 650 × 0.9 t), and an ITO film 6 on a liquid crystal color filter 65.
1 to form a color filter 62 for a liquid crystal display (FIG. 13A).
【0013】また、後述のようにフィルム13a(東レ
(株)製 ルミラーS−10 厚み12μm、幅600
mm、長さ5000m)上にSiO膜63を形成してバ
リアフィルム64を作してもよい(図13(b))。Further, as described later, a film 13a (Lumirror S-10 manufactured by Toray Industries, Inc., having a thickness of 12 μm and a width of 600 μm) is used.
The barrier film 64 may be formed by forming an SiO film 63 on the substrate (mm, length 5000 m) (FIG. 13B).
【0014】すなわち被成膜体として供給ローラ67a
から繰り出され、コーティングドラム66を経て巻取ロ
ーラ67bに巻取られる合成樹脂フィルム13aを用い
てもよい(図15)。図15に示すように、真空チャン
バ12内が仕切板65により仕切られており、仕切板6
5より上方にコーティングドラム66が設けられてい
る。なお、図15に示す真空成膜装置10は、基板13
の代わりにコーティングドラム66に巻付けられた合成
樹脂フィルム13aを用いる点が異なるのみであり、他
は図1に示す真空成膜装置と略同一である。That is, the supply roller 67a is used as a film-forming object.
May be used, and the synthetic resin film 13a wound around the winding roller 67b via the coating drum 66 may be used (FIG. 15). As shown in FIG. 15, the inside of the vacuum chamber 12 is partitioned by a partition
5, a coating drum 66 is provided. The vacuum film forming apparatus 10 shown in FIG.
, Except that a synthetic resin film 13a wound around a coating drum 66 is used, and the rest is substantially the same as the vacuum film forming apparatus shown in FIG.
【0015】図15においてコーティングドラム66に
例えばPETフィルムのような合成樹脂フィルム13a
が巻付けられ、このフィルム13aの下面にITOの薄
膜61またはSiOxの薄膜63を形成することができ
る。また被成膜体としてカラーフィルムを用いてもよ
い。Referring to FIG. 15, a synthetic resin film 13a such as a PET film is
Is wound, and a thin film 61 of ITO or a thin film 63 of SiOx can be formed on the lower surface of the film 13a. In addition, a color film may be used as a film formation object.
【0016】図1に示すようにプラズマガン11は、放
電電源14のマイナス側に接続された環状の陰極15
と、放電電源14のプラス側に抵抗を介して接続された
環状の第1中間電極16および第2中間電極17とを有
し、陰極15側から放電ガス(Ar)が供給され、この
放電ガスをプラズマ状態にして第2中間電極17から真
空チャンバ12内に向けて流出させるようになってい
る。As shown in FIG. 1, a plasma gun 11 includes an annular cathode 15 connected to a negative side of a discharge power source 14.
And a ring-shaped first intermediate electrode 16 and a second intermediate electrode 17 connected to the plus side of the discharge power source 14 via a resistor. Discharge gas (Ar) is supplied from the cathode 15 side. In a plasma state and flows out from the second intermediate electrode 17 into the vacuum chamber 12.
【0017】また、真空チャンバ12と第2中間電極1
7との間の短管部12Aの外側には、この短管部12A
を包囲するように収束コイル18が設けられている。こ
の収束コイル18はプラズマビーム22を磁場により軌
道および/あるいは形状を制御するものであり、このよ
うな制御としてはプラズマビーム22の収束、平らな形
状にすること、およびるつぼ内に引込む等の制御が考え
られる。また真空チャンバ12内の下部には、電気的に
浮遊状態にあるるつぼ19が配置されており、このるつ
ぼ19上に薄膜の材料となる成膜材料20が収納されて
いる。さらに、るつぼ19の内部にはるつぼ用磁石21
が設けられている。Further, the vacuum chamber 12 and the second intermediate electrode 1
7, the short tube portion 12A is provided outside the short tube portion 12A.
A focusing coil 18 is provided so as to surround. The converging coil 18 controls the trajectory and / or shape of the plasma beam 22 by a magnetic field. Examples of such control include control of the plasma beam 22 such as convergence, flattening of the plasma beam 22, and drawing into the crucible. Can be considered. In addition, a crucible 19 that is in an electrically floating state is disposed at a lower portion in the vacuum chamber 12, and a film forming material 20 that is a thin film material is stored on the crucible 19. Further, the crucible magnet 21 is provided inside the crucible 19.
Is provided.
【0018】また図1に示すように、短管部12A内に
プラズマガン11の出口部から絶縁管1が突設され、こ
の絶縁管1はプラズマビーム22の周囲を取囲み、プラ
ズマガン11から電気的に浮遊状態となっている。また
真空チャンバ12に連結された短管部12A内に、絶縁
管1の外周側を取巻くとともに、放電電源14のプラス
側に接続され、プラズマガン11の出口部よりも高い電
位状態となる電子帰還電極2が設けられている。なお、
前記絶縁管1としては、たとえば、セラミック製短管が
採用される。As shown in FIG. 1, an insulating tube 1 protrudes from the outlet of the plasma gun 11 into the short tube portion 12A. The insulating tube 1 surrounds the periphery of the plasma beam 22 and is separated from the plasma gun 11. It is electrically floating. In addition, in the short tube portion 12 A connected to the vacuum chamber 12, the outer periphery of the insulating tube 1 is surrounded, and connected to the plus side of the discharge power supply 14, the electron return to a higher potential state than the outlet of the plasma gun 11. An electrode 2 is provided. In addition,
As the insulating tube 1, for example, a ceramic short tube is adopted.
【0019】さらにまた、真空チャンバ12の内面に
は、真空チャンバ12から電気的に浮遊状態となる防着
板40が設けられている。この防着板40はSUS板か
らなり、後述するプラズマビーム2が成膜材料(IT
O)20に照射した場合に生じる反射電子流3が真空チ
ャンバ12へ帰還して接地されることを防止するもので
ある。なお、防着板40を設ける代わりに、真空チャン
バ12内面に反射電子流が真空チャンバ12へ帰還する
ことを防止するための絶縁コーティング膜(図示せず)
を設けてもよい。Further, on the inner surface of the vacuum chamber 12, there is provided a deposition-preventing plate 40 which is electrically floating from the vacuum chamber 12. The deposition-preventing plate 40 is made of a SUS plate, and a plasma beam 2 described later is used for a film forming material (IT
O) It is intended to prevent the reflected electron flow 3 generated when irradiating 20 from being returned to the vacuum chamber 12 and grounded. Instead of providing the deposition-preventing plate 40, an insulating coating film (not shown) for preventing the reflected electron flow from returning to the vacuum chamber 12 on the inner surface of the vacuum chamber 12.
May be provided.
【0020】また真空チャンバ12内には、基板13近
傍に基板13上に形成される薄膜の形成速度を測定する
成膜速度計41が設けられ、また成膜速度計41の下方
には真空チャンバ12内の真空度および成膜真空度を各
々測定する真空計42が設けられている。さらに、真空
チャンバ12内のるつぼ19近傍には、調整弁57を有
する酸素供給管43が設けられている。In the vacuum chamber 12, a film forming speed meter 41 for measuring a forming speed of a thin film formed on the substrate 13 is provided near the substrate 13, and below the film forming speed meter 41, a vacuum chamber is provided. A vacuum gauge 42 for measuring the degree of vacuum and the degree of vacuum for film formation in 12 is provided. Further, an oxygen supply pipe 43 having an adjustment valve 57 is provided near the crucible 19 in the vacuum chamber 12.
【0021】調整弁57は制御部58に接続されてお
り、質量分析計55からの信号に基づいて制御部58に
より調整弁57を制御するようになっている。The control valve 57 is connected to a control unit 58, and the control unit 58 controls the control valve 57 based on a signal from the mass spectrometer 55.
【0022】さらに放電電源14には、プラズマガン1
1の電流値および電圧値を各々測定するプラズマガン電
流計45およびプラズマガン電圧計46が接続され、ま
た電子帰還電極2には電子帰還電極電流を測定する電子
帰還電極電流計47が接続されている。さらにまた真空
チャンバ12とアース60との間には、真空チャンバ1
2からの接地電流を測定する接地電流計48が設けられ
ている。The discharge power source 14 further includes a plasma gun 1
1 is connected to a plasma gun ammeter 45 and a plasma gun voltmeter 46 for measuring the current value and the voltage value, respectively. The electron return electrode 2 is connected to an electron return electrode ammeter 47 for measuring the electron return electrode current. I have. Furthermore, between the vacuum chamber 12 and the earth 60, the vacuum chamber 1
A grounding ammeter 48 for measuring the grounding current from 2 is provided.
【0023】なお、上述したプラズマガン電流計45、
プラズマガン電圧計46、電子帰還電極電流計47、接
地電流計48、成膜速度計41、真空計42および搬送
速度計54aからの測定値は、測定値収集ユニット44
内に収集され、この測定値収集ユニット44において、
上述した測定値を一括して収納し、成膜工程を適切に管
理することができるようになっている。The above-mentioned plasma gun ammeter 45,
The measured values from the plasma gun voltmeter 46, the electron return electrode ammeter 47, the grounding ammeter 48, the film forming speed meter 41, the vacuum gauge 42, and the transport speed meter 54 a are collected by a measured value collecting unit 44.
And in this measurement collection unit 44,
The measured values described above are collectively stored, and the film forming process can be appropriately managed.
【0024】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。まず成膜材料20がITOの
場合について述べる。るつぼ19内にITOのペレット
からなる成膜材料20が収納される。またロードロック
室52内で加熱装置52aにより例えば190°まで加
熱された基板13が真空チャンバ12内に導入される。
次に放電電源14によってプラズマガン11が作動し
て、プラズマガン11の第2中間電極17からITOか
らなる成膜材料20に向けてプラズマビーム22が形成
され、プラズマビーム22が成膜材料20に照射され
る。この場合、るつぼ19内の成膜材料20が蒸発し、
蒸発した成膜材料20はイオン化して基板13の下面に
蒸着し、基板13の下面にITOの薄膜61(図13
(a))が形成される。この間、プラズマビーム22に
対して、収束コイル18はプラズマビーム22の横断面
を収縮させる作用を行ない、またるつぼ用磁石21はプ
ラズマビーム22の焦点合わせおよびプラズマビーム2
2を曲げさせる作用を行なう。また、プラズマビーム2
2がるつぼ19内の成膜材料20に照射され、成膜材料
20が蒸発する際、同時に酸素供給管43から蒸発する
成膜材料(ITO)20に対して酸素を供給し、蒸発す
るITOの酸素濃度を高める。Next, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described. First, the case where the film forming material 20 is ITO will be described. A film forming material 20 made of ITO pellets is stored in the crucible 19. The substrate 13 heated to, for example, 190 ° by the heating device 52 a in the load lock chamber 52 is introduced into the vacuum chamber 12.
Next, the plasma gun 11 is operated by the discharge power source 14, and a plasma beam 22 is formed from the second intermediate electrode 17 of the plasma gun 11 toward the film-forming material 20 made of ITO. Irradiated. In this case, the film forming material 20 in the crucible 19 evaporates,
The evaporated film-forming material 20 is ionized and vapor-deposited on the lower surface of the substrate 13, and a thin film 61 of ITO (FIG. 13) is formed on the lower surface of the substrate 13.
(A)) is formed. During this time, the converging coil 18 acts on the plasma beam 22 to contract the cross section of the plasma beam 22, and the crucible magnet 21 focuses on the plasma beam 22 and the plasma beam 2.
2 is bent. In addition, the plasma beam 2
2 is applied to the film-forming material 20 in the crucible 19, and when the film-forming material 20 evaporates, oxygen is simultaneously supplied to the film-forming material (ITO) 20 evaporating from the oxygen supply pipe 43, and Increase oxygen concentration.
【0025】このようにしてカラーフィルタ64上にI
TOの薄膜61を形成することにより、液晶ディスプレ
イ用カラーフィルタ62を作製することができる(図1
3(a))。ここでITOについて詳述する。In this way, the I
By forming the thin film 61 of TO, a color filter 62 for a liquid crystal display can be manufactured.
3 (a)). Here, ITO will be described in detail.
【0026】ITO(酸化インジウムスズ)は、In2
O3 の粉末(数μm程度)と、SnO2 の粉末(数μm
程度)とを混合して焼結することにより作られる。また
ITOの薄膜61は85%以上の可視光透過率を有する
透明導電性薄膜となっている。ITOの薄膜61は、こ
のため帯電防止特性に優れ、電極あるいは電源波シール
ドとして機能する。ITO (indium tin oxide) is made of In 2
O 3 powder (about several μm) and SnO 2 powder (several μm)
And sintering. The ITO thin film 61 is a transparent conductive thin film having a visible light transmittance of 85% or more. Thus, the ITO thin film 61 has excellent antistatic properties and functions as an electrode or a power wave shield.
【0027】なお、ITOの薄膜61はガラス基板13
上で抵抗率1.0〜1.4×10-4Ω・cmの値をとるこ
とができ、最適値として抵抗率1.05×10-4Ω・cm
の値をとることができる。またITOの薄膜61は後述
する合成樹脂フィルム13a(図13(b))上におい
て抵抗率3×10-4Ω・cmの値をとることができる。こ
れに対して通常のスパッタリングにより基板上に形成さ
れたITO薄膜は、2.0×10-4Ω・mの抵抗率を有
し、かつ基板を300°以上に加熱することが要求され
る。The ITO thin film 61 is formed on the glass substrate 13.
The value of the resistivity can be 1.0 to 1.4 × 10 −4 Ω · cm, and the optimum value is the resistivity of 1.05 × 10 −4 Ω · cm.
Can be taken. The ITO thin film 61 can have a resistivity of 3 × 10 −4 Ω · cm on a synthetic resin film 13a (FIG. 13B) described later. On the other hand, an ITO thin film formed on a substrate by ordinary sputtering is required to have a resistivity of 2.0 × 10 −4 Ω · m and to heat the substrate to 300 ° or more.
【0028】次に図14(a)により、るつぼ19から
蒸発するITOに対して酸素供給管43から酸素を供給
した場合のITOの薄膜61の特性について説明する。Next, the characteristics of the ITO thin film 61 when oxygen is supplied from the oxygen supply pipe 43 to ITO evaporated from the crucible 19 will be described with reference to FIG.
【0029】図14(a)に示すように、酸素流量を増
加させてITOの酸素をリッチにしていくと、ITOの
薄膜61の抵抗率(Ω・cm)は徐々に低下した後で上昇
し(図14(a)の○印)、可視光透過率(%)は徐々
に上昇して平坦化する(図14(a)の□印)。図14
(a)の結果から明らかなように、酸素供給管43から
の酸素流量を変化させることにより、所望の抵抗率(Ω
・cm)または可視光透過率(%)を有するITOの薄膜
61を得ることができる。As shown in FIG. 14A, when the oxygen flow rate is increased to enrich the oxygen of the ITO, the resistivity (Ω · cm) of the ITO thin film 61 gradually increases and then increases. The visible light transmittance (%) gradually rises and is flattened (marked with □ in FIG. 14A). FIG.
As is clear from the result of (a), by changing the oxygen flow rate from the oxygen supply pipe 43, the desired resistivity (Ω
Cm) or a thin film 61 of ITO having a visible light transmittance (%).
【0030】次に酸素供給管43からの酸素流量の調整
について説明する。真空成膜装置10の運転中、質量分
析計55によって真空チャンバ12内の雰囲気が分析さ
れ、真空チャンバ12内の雰囲気、とりわけ放電ガスと
してのArガス、酸素供給管43からのO2ガス、真空
チャンバ12内へのH2OおよびN2等のリークガス、
壁面からの放出ガスの量が求められる。Next, adjustment of the flow rate of oxygen from the oxygen supply pipe 43 will be described. During the operation of the vacuum film forming apparatus 10, the atmosphere in the vacuum chamber 12 is analyzed by the mass spectrometer 55, and the atmosphere in the vacuum chamber 12, in particular, Ar gas as a discharge gas, O 2 gas from the oxygen supply pipe 43, vacuum Leak gas such as H 2 O and N 2 into the chamber 12;
The amount of gas released from the wall is determined.
【0031】質量分析計55からの信号が制御部58に
送られ、この制御部58により調整弁57を制御するこ
とにより、真空チャンバ12内の酸素ガス量を所望値に
定めることができる。A signal from the mass spectrometer 55 is sent to the control unit 58, and the control unit 58 controls the regulating valve 57 so that the oxygen gas amount in the vacuum chamber 12 can be set to a desired value.
【0032】ところで上述のように、図14(a)によ
り所望の酸素流量が予め定まっている場合、この図14
(a)に示す酸素流量と質量分析計55からの信号の双
方を考慮して、制御部58により調整弁57を適切に制
御する。このことにより所望性状のITO薄膜61を得
ることができる。As described above, when the desired oxygen flow rate is predetermined according to FIG.
The control unit 58 appropriately controls the regulating valve 57 in consideration of both the oxygen flow rate and the signal from the mass spectrometer 55 shown in FIG. As a result, an ITO thin film 61 having desired properties can be obtained.
【0033】ところでプラズマビーム22がるつぼ19
内の成膜材料(ITO)20に照射されると、プラズマ
ビーム22が成膜材料20から反射して反射電子流3が
生じる。この場合、真空チャンバ12内面には真空チャ
ンバ12から電気的に浮遊する防着板40が設けられて
いるので、防着板40により反射電子流3の真空チャン
バ12側への帰還が妨げられる。このため大部分の反射
電子流3をプラズマビーム22の外側を通して電子帰還
電極2側へ確実に帰還させることができる。The plasma beam 22 is applied to the crucible 19
When the film material (ITO) 20 in the inside is irradiated, the plasma beam 22 is reflected from the film material 20 to generate a reflected electron flow 3. In this case, since the deposition prevention plate 40 electrically floating from the vacuum chamber 12 is provided on the inner surface of the vacuum chamber 12, the deposition prevention plate 40 prevents the reflected electron stream 3 from returning to the vacuum chamber 12 side. Therefore, most of the reflected electron flow 3 can be reliably returned to the electron return electrode 2 through the outside of the plasma beam 22.
【0034】次に反射電子流3の流れについてさらに詳
述する。図11に示すように、電子帰還電極2はるつぼ
19から離れた位置に設けられているため、るつぼ19
上から蒸発した成膜材料20が電子帰還電極2に付着し
にくくなっている。また、プラズマガン11から出たプ
ラズマビーム22と電子帰還電極2との間に両者を遮る
絶縁管1が設けられているので、このプラズマビーム2
2が電子帰還電極2に入射して、陰極15と電子帰還電
極2との間で異常放電が発生するのを防止するようにな
っている。このため、反射電子流3はプラズマビーム2
2の外側の、プラズマビーム22とは分離した経路に沿
って電子帰還電極2まで延びて形成され、プラズマビー
ム22が連続的かつ安定して持続される。この持続時間
は絶縁管1および電子帰還電極2を設けない場合に比し
て倍以上となり、飛躍的に向上することが確認されてい
る。また、絶縁管1を設けて、異常放電の発生を防止し
て、プラズマビーム22の電子帰還電極2への流れ込み
による電力ロスを減少させるようにした結果、プラズマ
ガン11から照射するプラズマビーム22が同一の場
合、約20%だけ成膜速度(材料蒸発量)が向上した。
さらに、電子帰還電極2を収束コイル18に近い位置に
設けることにより装置全体が、小型化される。次に真空
成膜装置10を用いたSiOx膜形成方法について説明
する。SiOx膜形成方法は、るつぼ19内にSiOx
(酸化珪素)のペレットからなる成膜材料を収納するも
のであり、上述したITO膜形成方法と略同一の方法に
よりフィルム13a上にSiOxの薄膜63を形成する
ことによってバリアフィルム64を作製することができ
る(図13(b))。ここでSiOxの薄膜63につい
て詳述する。Next, the flow of the reflected electron stream 3 will be described in more detail. As shown in FIG. 11, since the electron return electrode 2 is provided at a position away from the crucible 19, the crucible 19
The film material 20 evaporated from above is less likely to adhere to the electron return electrode 2. Further, since the insulating tube 1 is provided between the plasma beam 22 emitted from the plasma gun 11 and the electron return electrode 2 to block both, the plasma beam 2
2 is incident on the electron return electrode 2 to prevent an abnormal discharge from being generated between the cathode 15 and the electron return electrode 2. For this reason, the reflected electron flow 3 becomes the plasma beam 2
2 is formed to extend to the electron return electrode 2 along a path separate from the plasma beam 22 and the plasma beam 22 is continuously and stably maintained. This duration is twice as long as the case where the insulating tube 1 and the electron return electrode 2 are not provided, and it has been confirmed that the duration is dramatically improved. Also, the insulating tube 1 is provided to prevent the occurrence of abnormal discharge and reduce the power loss due to the plasma beam 22 flowing into the electron return electrode 2. As a result, the plasma beam 22 irradiated from the plasma gun 11 is In the same case, the film formation rate (material evaporation amount) was improved by about 20%.
Further, by providing the electron return electrode 2 at a position close to the focusing coil 18, the size of the entire apparatus can be reduced. Next, a method of forming a SiOx film using the vacuum film forming apparatus 10 will be described. The method of forming the SiOx film is as follows.
(Silicon oxide) A film forming material comprising pellets is housed. A barrier film 64 is formed by forming a SiOx thin film 63 on the film 13a by substantially the same method as the above-described ITO film forming method. (FIG. 13B). Here, the SiOx thin film 63 will be described in detail.
【0035】SiOxの薄膜63は、蒸発源としてSi
Ox(0≦x≦2)の粉末(3〜5mmφ)を用いて成
膜されたSiOx(1.5≦x≦2)を主体とする薄膜
である。このSiOxの薄膜63の酸素量が上記範囲を
下回ると、酸素欠乏による透過率の低下が発生する(図
14(b))。なお、SiOxの粉末としては、焼結さ
れた石英の粉末が考えられ、SiOxの薄膜63は、透
明性および酸素、水蒸気に対する高いガリバリア性を有
する。The SiOx thin film 63 is made of Si as an evaporation source.
It is a thin film mainly composed of SiOx (1.5 ≦ x ≦ 2) formed using Ox (0 ≦ x ≦ 2) powder (3 to 5 mmφ). When the amount of oxygen in the SiOx thin film 63 falls below the above range, a decrease in transmittance due to oxygen deficiency occurs (FIG. 14B). The SiOx powder may be a sintered quartz powder, and the SiOx thin film 63 has transparency and high gully barrier properties against oxygen and water vapor.
【0036】またSiOxの薄膜63は、SiO2 の薄
膜63の主たる構成要素である珪素および酸素の他に、
アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、カリウム、
ナトリウム、チタン、ジルコニウム、イットリウム等の
金属や、炭素、ホウ素、窒素、フッ素等の非金属元素が
含まれていても構わない。The SiOx thin film 63 is composed of, in addition to silicon and oxygen, which are main components of the SiO 2 thin film 63,
Aluminum, magnesium, calcium, potassium,
Metals such as sodium, titanium, zirconium and yttrium, and non-metal elements such as carbon, boron, nitrogen and fluorine may be contained.
【0037】このようなSiOxの薄膜63は、上述の
ように透明性を有し、波長633nmにおける屈折率が
1.48〜1.51の範囲内にあるようなSiOxの薄
膜からなっている。上記の屈折率とは、光学的測定、す
なわち、エリプソメトリー法、あるいは、分光特性測定
によって得られるものである。また、屈折率は測定光の
波長による依存性をもつので、本発明でいう屈折率は、
測定光の波長が633nmであるときの屈折率をいう。The SiOx thin film 63 has transparency as described above, and is formed of a SiOx thin film having a refractive index at a wavelength of 633 nm in the range of 1.48 to 1.51. The above-mentioned refractive index is obtained by optical measurement, that is, ellipsometry or spectral characteristic measurement. Also, since the refractive index depends on the wavelength of the measurement light, the refractive index in the present invention,
It refers to the refractive index when the wavelength of the measurement light is 633 nm.
【0038】ここで、上記のような可視光領域の屈折率
は、対象としている媒体中の光散乱能よって決定され
る。光散乱は、電子によって生じるため、ある原子の光
散乱能は、その原子に帰属する電子の数や状態によって
決まり、原子の種類によってほぼ一定の値になる。した
がって、媒体の屈折率は、媒体中に含まれている原子の
一原子当たりの光散乱能と、光散乱を生じさせる原子を
単位体積当たりに含まれる量に比例する。すなわち、単
位体積当たりに含まれる原子の数が一定であれば、その
原子の構成比率(媒体の化学組成)によって屈折率が決
まる。例えば、珪素と酸素の場合、珪素の方が光散乱能
が高いため、珪素が多く、酸素が少ない場合に屈折率が
高くなる。また、媒体の化学組成が一定であれば、単位
体積当たり含まれる原子の数が多いほど、すなわち、原
子間の距離が短く緻密な状態を形成しているほど、屈折
率は高くなる。Here, the refractive index in the visible light region as described above is determined by the light scattering ability in the target medium. Since light scattering is caused by electrons, the light scattering ability of a certain atom is determined by the number and state of the electrons belonging to the atom, and has a substantially constant value depending on the type of the atom. Therefore, the refractive index of the medium is proportional to the light scattering ability per atom of the atoms contained in the medium and the amount of atoms that cause light scattering per unit volume. That is, if the number of atoms contained per unit volume is constant, the refractive index is determined by the composition ratio of the atoms (chemical composition of the medium). For example, in the case of silicon and oxygen, since silicon has higher light scattering ability, the refractive index increases when the amount of silicon is large and the amount of oxygen is small. Further, if the chemical composition of the medium is constant, the refractive index increases as the number of atoms contained per unit volume increases, that is, as the distance between the atoms becomes shorter and denser.
【0039】図14(b)に示すようにSiOを材料に
用いた場合、酸素流量が高くなって酸素濃度が上昇する
と、可視透過率は上昇する。一方、図14(b)に示す
ように酸素流量が減少して酸素濃度が低下すると、化学
組成に変化が生じ、酸素に対する珪素の比率が増大して
珪素の酸化度が減少することになり、このような珪素の
酸化度の減少は、SiOxの薄膜63の可視光に対する
吸収係数の上昇をまねき、SiOxの薄膜63に着色を
生じるので好ましくない。As shown in FIG. 14B, when SiO is used as a material, the visible transmittance increases as the oxygen flow rate increases and the oxygen concentration increases. On the other hand, as shown in FIG. 14B, when the oxygen flow rate decreases and the oxygen concentration decreases, the chemical composition changes, the ratio of silicon to oxygen increases, and the degree of oxidation of silicon decreases. Such a decrease in the degree of oxidation of silicon is not preferable because it causes an increase in the absorption coefficient of the SiOx thin film 63 with respect to visible light, and the SiOx thin film 63 is colored.
【0040】SiOxの薄膜63の膜厚としては、例え
ば、50〜3000A程度、好ましくは、100〜10
00A程度の範囲内で任意に選択して設定することがで
きる。The thickness of the SiOx thin film 63 is, for example, about 50 to 3000 A, preferably 100 to 10 Å.
It can be arbitrarily selected and set within a range of about 00A.
【0041】この間、図14(b)から求められた所望
酸素流量と、質量分析計55からの信号の双方を考慮し
て、制御部58により調整弁57を適切に制御する。こ
のことにより所望性状のSiOx薄膜63を得ることが
できる。During this time, the control unit 58 appropriately controls the regulating valve 57 in consideration of both the desired oxygen flow rate obtained from FIG. 14 (b) and the signal from the mass spectrometer 55. As a result, a SiOx thin film 63 having desired properties can be obtained.
【0042】次に図3および図4により、真空成膜装置
10の変形例について説明する。図3および図4におい
て、図1および図2に示す装置と同一の部分について
は、同一符号を付して詳細な説明を省略する。Next, a modification of the vacuum film forming apparatus 10 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, the same parts as those of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0043】図3および図4に示すように、真空チャン
バ12には一対のプラズマガン11が連結され、各プラ
ズマガン11から発生するプラズマビーム22の横断面
を収縮させるため、各プラズマビーム22に対して同極
性同志(N極同志、或いはS極同志)のシート状磁石
4,4が電子帰還電極2の前方に設けられている。As shown in FIGS. 3 and 4, a pair of plasma guns 11 are connected to the vacuum chamber 12, and each plasma beam 22 is shrunk to reduce the cross section of the plasma beam 22 generated from each plasma gun 11. On the other hand, sheet magnets 4 of the same polarity (N-pole or S-pole) are provided in front of the electron return electrode 2.
【0044】このようにシート状磁石4,4を設けるこ
とにより、成膜材料20に入射するプラズマビーム22
をシート状にし、成膜材料20に対する広巾の蒸発源を
形成することができる。このため広巾基板13に対して
適切に薄膜を形成することができる。By providing the sheet magnets 4 and 4 as described above, the plasma beam 22 incident on the film forming material 20 is formed.
In a sheet form, and a wide evaporation source for the film forming material 20 can be formed. Therefore, a thin film can be appropriately formed on the wide substrate 13.
【0045】図5〜図11は、真空成膜装置10の他の
変形例を示すプラズマガン11および真空チャンバ12
の短管部12Aの図である。図5〜図11において、図
1および図2に示す第1の実施の形態と同一部分には同
一符号を付して詳細な説明を省略する。FIGS. 5 to 11 show a plasma gun 11 and a vacuum chamber 12 showing another modification of the vacuum film forming apparatus 10.
It is a figure of 12 A of short pipe parts of FIG. 5 to 11, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0046】図5および図6に示す実施の形態は、電子
帰還電極2にその表面に付着する成膜材料20を払拭し
て、除去する旋回式ワイパ5を設け、電子帰還電極2の
表面を反射電子帰還のために良好な状態を長期間保てる
ようにしたものである。In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a rotating wiper 5 for wiping and removing the film-forming material 20 attached to the surface of the electron return electrode 2 is provided. A good state can be maintained for a long period of time due to reflected electron feedback.
【0047】図7に示す実施の形態は、電子帰還電極2
のプラズマガン11とは反対の側の面6を凹凸形状に形
成して、反射電子帰還のための表面積を増大させたもの
である。The embodiment shown in FIG.
The surface 6 on the side opposite to the plasma gun 11 is formed in an uneven shape to increase the surface area for reflected electron feedback.
【0048】図8に示す実施の形態は、真空チャンバ1
2の短管部12Aの真空チャンバ12内側開口部に、バ
ッフルプレート7を設けたものである。このバッフルプ
レート7は例えば格子状に、多数の貫通部7aを全面に
わたって万遍なく散在させ、かつ、中央部にプラズマビ
ーム22の通過口7bを設けたものであり、電子帰還電
極2の表面に達するガス状態の成膜材料20の量を減少
させるようにしたものである。なお、このバッフルプレ
ート7は、前述したワイパ5とともに、或いは凹凸の面
6を有する真空成膜装置10にも適用できる。The embodiment shown in FIG.
The baffle plate 7 is provided at an opening inside the vacuum chamber 12 of the second short tube portion 12A. The baffle plate 7 has a large number of penetrating portions 7a scattered uniformly over the entire surface, for example, in a lattice shape, and has a passage 7b for the plasma beam 22 provided at the center portion. This is to reduce the amount of the film-forming material 20 that has reached the gaseous state. The baffle plate 7 can be applied together with the wiper 5 described above or to a vacuum film forming apparatus 10 having an uneven surface 6.
【0049】これら図5〜図8に示す構成により、より
一層、プラズマビームを連続安定して形成することがで
きるようになる。With the configurations shown in FIGS. 5 to 8, the plasma beam can be further continuously and stably formed.
【0050】なお、真空成形装置10は、電子帰還電極
2あるいは絶縁管1の配設位置と断面形状について、前
述した各実施形態に示すものに限定するものではない。
これら電子帰還電極2あるいは絶縁管1の配置位置につ
いては、プラズマビーム22を取り巻くとともに、短管
部12A内であればよく、例えば、図9に示すように、
電子帰還電極2および絶縁管1を短管部12A内の真空
チャンバ12内側に片寄らせて配置してもよい。また断
面形状についても、この図9に示す例では、電子帰還電
極2の断面形状を矩形とし、絶縁管1をプラズマガン1
1側にフランジを有する筒体形状とするのが好ましい。In the vacuum forming apparatus 10, the arrangement position and cross-sectional shape of the electron return electrode 2 or the insulating tube 1 are not limited to those described in the above embodiments.
The position of the electron return electrode 2 or the insulating tube 1 is not limited as long as it surrounds the plasma beam 22 and is within the short tube portion 12A. For example, as shown in FIG.
The electron return electrode 2 and the insulating tube 1 may be arranged so as to be offset toward the inside of the vacuum chamber 12 in the short tube portion 12A. 9, the cross-sectional shape of the electron return electrode 2 is rectangular, and the insulating tube 1 is connected to the plasma gun 1 in the example shown in FIG.
It is preferable to have a cylindrical shape having a flange on one side.
【0051】このような構成により、さらに一層反射電
子を効率よく捕捉できるようになる。With such a configuration, reflected electrons can be captured even more efficiently.
【0052】図10は、電子帰還電極2内に水冷用ジャ
ケット23を形成し、この水冷用ジャケット23の入口
部に冷却水流入管24を接続するとともに、その出口部
に冷却水流出管25を接続して、電子帰還電極2を水冷
構造としたものである。FIG. 10 shows that a water cooling jacket 23 is formed in the electron return electrode 2, and a cooling water inflow pipe 24 is connected to an inlet of the water cooling jacket 23 and a cooling water outflow pipe 25 is connected to an outlet thereof. Thus, the electron return electrode 2 has a water-cooled structure.
【0053】また、図11は、図8に示すバッフルプレ
ート7内に水冷用ジャケット26を形成し、この水冷用
ジャケット26の入口部に冷却水流入管27を接続する
とともに、その出口部に冷却水流出管28を接続して、
バッフルプレート7を水冷構造としたものである。FIG. 11 shows a water cooling jacket 26 formed in the baffle plate 7 shown in FIG. 8, a cooling water inflow pipe 27 connected to the inlet of the water cooling jacket 26, and cooling water supplied to the outlet thereof. Connect the outflow pipe 28,
The baffle plate 7 has a water-cooled structure.
【0054】図10および図11において、電子帰還電
極2およびバッフルプレート7のそれぞれの温度上昇を
抑制することができ、投入可能放電電力を増大させ、成
膜速度を向上させ得るようになっている。In FIGS. 10 and 11, the temperature rise of each of the electron return electrode 2 and the baffle plate 7 can be suppressed, the discharge power that can be applied is increased, and the film forming speed can be improved. .
【0055】なお、前述した各実施形態において、絶縁
管1はプラズマガン11に対して電気的に浮遊状態に保
たれていれば、その材料は、導電性物質か否かは問わな
い。次に図12により真空成形装置の他の変形例につい
て説明する。図12に示す実施の形態は、電子帰還電極
2の構成が異なるのみであり、他は図1および図2に示
す実施の形態と同一である。In each of the above-described embodiments, as long as the insulating tube 1 is kept electrically floating with respect to the plasma gun 11, it does not matter whether the material is a conductive substance or not. Next, another modified example of the vacuum forming apparatus will be described with reference to FIG. The embodiment shown in FIG. 12 is the same as the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 except that the configuration of the electron return electrode 2 is different.
【0056】図12に示すように、電子帰還電極2は内
部にコイル(又は永久磁石)2aを有し、プラズマガン
11から発生するプラズマビーム22を電子帰還電極2
に接触することなく通過させるようになっている。また
電子帰還電極2は、内部にヒータ2bを有し、電子帰還
電極2の表面に付着する成膜材料20を加熱除去するよ
うになっている。なお、電子帰還電極2が反射電子流3
の帰還によって加熱され、一定温度が保持される場合は
ヒータ2bを設ける必要はない。さらにまた図12に示
すように、電子帰還電極2のコイル(又は永久磁石)2
aの外側には、コイル(又は永久磁石)2aを保護する
ため、水冷ジャケット2cおよび真空断熱層2dが設け
られている。As shown in FIG. 12, the electron return electrode 2 has a coil (or a permanent magnet) 2a inside, and converts the plasma beam 22 generated from the plasma gun 11 into the electron return electrode 2.
Is allowed to pass through without contact. The electron return electrode 2 has a heater 2b inside, and heats and removes the film-forming material 20 attached to the surface of the electron return electrode 2. It should be noted that the electron return electrode 2 has a reflected electron flow 3
When the heater is heated by the feedback of the above and a constant temperature is maintained, it is not necessary to provide the heater 2b. Furthermore, as shown in FIG. 12, the coil (or permanent magnet) 2 of the electron return electrode 2
Outside of a, a water cooling jacket 2c and a vacuum heat insulating layer 2d are provided to protect the coil (or permanent magnet) 2a.
【0057】次に図12において、電子帰還電極2の表
面に付着する成膜材料20を加熱除去する作用について
説明する。電子帰還電極2が加熱されると、表面に付着
する成膜材料20が蒸発して除去される。但し電子帰還
電極2は一般に無酸化銅からなっているが、成膜材料2
0がMgOの場合融点が1300℃以上となるため、無
酸化銅を用いることはできず、この場合は電子帰還電極
2として高融点金属のMo又はWを用いる。Next, with reference to FIG. 12, the operation of heating and removing the film-forming material 20 adhering to the surface of the electron return electrode 2 will be described. When the electron return electrode 2 is heated, the film-forming material 20 attached to the surface evaporates and is removed. However, the electron return electrode 2 is generally made of copper-free copper.
When 0 is MgO, the melting point is 1300 ° C. or higher, so that copper-free copper cannot be used. In this case, high melting point metal Mo or W is used as the electron return electrode 2.
【0058】また電子帰還電極2を付着した成膜材料2
0が蒸発するまで加熱する場合、電子帰還電極2内のコ
イル(又は永久磁石)2aの性能が低下するが、上述の
ようにコイル(又は永久磁石)2aの外側に水冷用ジャ
ケット2cおよび真空断熱層2dを設けることにより、
コイル(又は永久磁石)2aの性能低下を防止すること
ができる。The film forming material 2 having the electron return electrode 2 attached thereto
When heating is performed until 0 evaporates, the performance of the coil (or the permanent magnet) 2a in the electron return electrode 2 is reduced, but as described above, the water cooling jacket 2c and the vacuum insulation are provided outside the coil (or the permanent magnet) 2a. By providing the layer 2d,
It is possible to prevent the performance of the coil (or the permanent magnet) 2a from deteriorating.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、真空チャ
ンバ内の雰囲気を質量分析計により予め検出しておくこ
とにより、被成膜体上に形成される薄膜の状態を予め予
測しておくことができる。As described above, according to the present invention, the state of a thin film formed on a film-forming object is predicted in advance by detecting the atmosphere in a vacuum chamber with a mass spectrometer in advance. I can put it.
【図1】本発明によるITO膜形成方法およびSiOx
膜形成方法を行なう真空成膜装置を示す図。FIG. 1 shows a method for forming an ITO film and SiOx according to the present invention.
The figure which shows the vacuum film-forming apparatus which performs a film formation method.
【図2】真空成膜装置が組込まれたシステム全体を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing an entire system in which a vacuum film forming apparatus is incorporated.
【図3】真空成膜装置の変形例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a modification of the vacuum film forming apparatus.
【図4】図3に示す真空成膜装置におけるシート状磁石
の前後のプラズマビームの状態を示す図である。4 is a diagram showing states of plasma beams before and after a sheet-like magnet in the vacuum film forming apparatus shown in FIG.
【図5】真空成膜装置の他の変形例を示すプラズマガ
ン、および真空チャンバの短管部の図である。FIG. 5 is a view of a plasma gun showing another modified example of the vacuum film forming apparatus and a short tube portion of a vacuum chamber.
【図6】図5に示す電子帰還電極を前方側から見た図で
ある。6 is a view of the electron return electrode shown in FIG. 5 as viewed from the front.
【図7】真空成膜装置の他の変形例を示すプラズマガ
ン、および真空チャンバの短管部の図である。FIG. 7 is a diagram of a plasma gun showing another modified example of the vacuum film forming apparatus and a short tube portion of a vacuum chamber.
【図8】真空成膜装置の他の変形例を示すプラズマガ
ン、および真空チャンバの短管部の図である。FIG. 8 is a view of a plasma gun showing another modified example of the vacuum film forming apparatus and a short tube portion of a vacuum chamber.
【図9】真空成膜装置の他の変形例を示すプラズマガ
ン、および真空チャンバの短管部の図である。FIG. 9 is a view of a plasma gun showing another modified example of the vacuum film forming apparatus and a short tube portion of a vacuum chamber.
【図10】真空成膜装置の電子帰還電極を示す図であ
る。FIG. 10 is a view showing an electron return electrode of the vacuum film forming apparatus.
【図11】真空成膜装置のバッフルプレートを示す図で
ある。FIG. 11 is a view showing a baffle plate of the vacuum film forming apparatus.
【図12】真空成膜装置の他の変形例を示す図である。FIG. 12 is a view showing another modification of the vacuum film forming apparatus.
【図13】PDPパネルを示す図である。FIG. 13 is a view showing a PDP panel.
【図14】酸素流量に対するITO膜とSiOx膜の特
性を示す図。FIG. 14 is a view showing characteristics of an ITO film and a SiOx film with respect to an oxygen flow rate.
【図15】真空成膜装置の他の変形例を示す図。FIG. 15 is a view showing another modification of the vacuum film forming apparatus.
1 絶縁管 2 電子帰還電極 2a コイル又は永久磁石 2b ヒータ 3 反射電子流 4 シート状磁石 11 プラズマガン 12 真空チャンバ 12A 短管部 13 基板 13a 合成樹脂フィルム 14 放電電源 15 陰極 16 第1中間電極 17 第2中間電極 18 収束コイル 19 るつぼ 20 成膜材料 21 るつぼ用磁石 22 プラズマビーム 40 防着板 41 成膜速度計 42 真空計 43 酸素供給管 44 測定値収集ユニット 45 プラズマガン電流計 46 プラズマガン電圧計 47 電子帰還電極電流計 48 接地電流計 55 質量分析計 56 制御部 57 調整弁 61 ITOの薄膜 62 液晶ディスプレイ用カラーフィルタ 63 SiOxの薄膜 64 バリアフイルム 65 カラーフィルター 66 コーティングドラム Reference Signs List 1 insulating tube 2 electron return electrode 2a coil or permanent magnet 2b heater 3 reflected electron flow 4 sheet magnet 11 plasma gun 12 vacuum chamber 12A short tube portion 13 substrate 13a synthetic resin film 14 discharge power supply 15 cathode 16 first intermediate electrode 17th 2 Intermediate electrode 18 Converging coil 19 Crucible 20 Film forming material 21 Crucible magnet 22 Plasma beam 40 Deposition plate 41 Film forming speed meter 42 Vacuum gauge 43 Oxygen supply pipe 44 Measurement value collecting unit 45 Plasma gun ammeter 46 Plasma gun voltmeter 47 Electron feedback electrode ammeter 48 Ground ammeter 55 Mass spectrometer 56 Control unit 57 Regulator valve 61 ITO thin film 62 Color filter for liquid crystal display 63 SiOx thin film 64 Barrier film 65 Color filter 66 Coating drum
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Claims (3)
膜体が配置されるとともに、接地された真空チャンバ
と、 プラズマビームを生成しこのプラズマビームを真空チャ
ンバ内に送るプラズマガンと、 プラズマガンにより生成したプラズマビームを磁場によ
り軌道および/あるいは形状を制御させてるつぼ内の成
膜材料に照射させ、この成膜材料を被成膜体に蒸着させ
る収束コイルとを備え、 真空チャンバ内の雰囲気を分析する質量分析計を設けた
ことを特徴とする真空成膜装置。A crucible accommodating a film-forming material inside, a vacuum chamber in which a film-forming object is arranged and grounded, and a plasma gun for generating a plasma beam and sending the plasma beam into the vacuum chamber. A convergence coil for irradiating a plasma beam generated by a plasma gun with a magnetic field on a film-forming material in a crucible whose trajectory and / or shape is controlled, and depositing the film-forming material on a film-forming object; A vacuum film forming apparatus provided with a mass spectrometer for analyzing an atmosphere in the inside.
を連結し、質量分析計に質量分析計からの信号に基づい
て調整弁を制御する制御部を接続したことを特徴とする
請求項1記載の真空成膜装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein an oxygen supply unit having a control valve is connected to the vacuum chamber, and a control unit for controlling the control valve based on a signal from the mass spectrometer is connected to the mass spectrometer. The vacuum film forming apparatus according to the above.
成膜材料に照射されたプラズマビームから生じる反射電
子流が帰還する電子帰還電極を設けたことを特徴とする
請求項1記載の真空成膜装置。3. A plasma gun side in a vacuum chamber,
2. The vacuum film forming apparatus according to claim 1, further comprising an electron return electrode for returning a reflected electron flow generated from the plasma beam applied to the film forming material.
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