JPH0565632A - インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置 - Google Patents
インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置Info
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- JPH0565632A JPH0565632A JP4044612A JP4461292A JPH0565632A JP H0565632 A JPH0565632 A JP H0565632A JP 4044612 A JP4044612 A JP 4044612A JP 4461292 A JP4461292 A JP 4461292A JP H0565632 A JPH0565632 A JP H0565632A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電源（１０）を有し、該電源が真空化可能
な、かつ反応ガスを導入可能な被覆室（１５，１５ａ）
内に配置されたカソード（５）と接続され、該カソード
がスパッタされるターゲット（３）と電気的に接続さ
れ、該スパッタした粒子を基板（１）に析出させる形式
の、インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置にお
いて、ターゲットの寿命を向上し、アーク放電のない運
転を達成する。 【構成】 ターゲット（３）と、Ｕ字形部材との間に自
由空間もしくは間隙（ａ）を設けるか、またはフラット
ヒータを設ける。
な、かつ反応ガスを導入可能な被覆室（１５，１５ａ）
内に配置されたカソード（５）と接続され、該カソード
がスパッタされるターゲット（３）と電気的に接続さ
れ、該スパッタした粒子を基板（１）に析出させる形式
の、インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置にお
いて、ターゲットの寿命を向上し、アーク放電のない運
転を達成する。 【構成】 ターゲット（３）と、Ｕ字形部材との間に自
由空間もしくは間隙（ａ）を設けるか、またはフラット
ヒータを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電源を有し、該電源が
真空化可能な、かつ反応ガスを導入可能な被覆室内に配
置されたカソードと接続され、該カソードがスパッタさ
れるターゲットと電気的に接続され、該スパッタした粒
子を基板に析出させる形式の、インジウム−錫−酸化物
を基板に被覆する装置に関する。
真空化可能な、かつ反応ガスを導入可能な被覆室内に配
置されたカソードと接続され、該カソードがスパッタさ
れるターゲットと電気的に接続され、該スパッタした粒
子を基板に析出させる形式の、インジウム−錫−酸化物
を基板に被覆する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物ターゲットは、有利にはＨＦ運転
では低速（約５ｎｍ／分）でスパッタされるにすぎな
い、というのも高い電力ではターゲット表面で著しい局
所的蒸発が生じるからである。該局所的蒸発は、析出し
た層の組成変動を生じ、かつ同時に溶融液状ターゲット
粒子（スパッタリング現象）の放出により層の損傷の原
因となる。更に、ターゲットの寿命は、上記の低電力の
場合も完全には消滅しない現象により数時間に制限され
る。ターゲットは崩壊する。この問題は、酸化物高温超
伝導体からなる層をスパッタする実験において特に顕著
になる（西独国特許第３９０６９５４号明細書）、従っ
て酸化物ターゲットを高周波スパッタするためにターゲ
ットを電気絶縁しかつ良熱伝導性にターゲット支持体上
に配置することが提案された。
では低速（約５ｎｍ／分）でスパッタされるにすぎな
い、というのも高い電力ではターゲット表面で著しい局
所的蒸発が生じるからである。該局所的蒸発は、析出し
た層の組成変動を生じ、かつ同時に溶融液状ターゲット
粒子（スパッタリング現象）の放出により層の損傷の原
因となる。更に、ターゲットの寿命は、上記の低電力の
場合も完全には消滅しない現象により数時間に制限され
る。ターゲットは崩壊する。この問題は、酸化物高温超
伝導体からなる層をスパッタする実験において特に顕著
になる（西独国特許第３９０６９５４号明細書）、従っ
て酸化物ターゲットを高周波スパッタするためにターゲ
ットを電気絶縁しかつ良熱伝導性にターゲット支持体上
に配置することが提案された。
【０００３】基板に金属以外の材料からなる薄い層を析
出させるスパッタリング装置は公知であり（西独国特許
第３０２９５６７号明細書）、該装置は互いに向い合っ
た２つの電極を有し、該電極の一方は基板を固定するた
めに形成され、かつ他方の電極には非金属材料からなる
ターゲットが固定され、該ターゲットから薄い層を形成
する原子がスパッタ中にイオン衝突により追出される。
この場合、ターゲットはセラミック、ガラスまたは樹脂
からなる少なくとも２個の上下に重なるターゲット部分
からなり、かつターゲットとカソードプレートとの間に
熱絶縁手段として空気間隙が設けられている。
出させるスパッタリング装置は公知であり（西独国特許
第３０２９５６７号明細書）、該装置は互いに向い合っ
た２つの電極を有し、該電極の一方は基板を固定するた
めに形成され、かつ他方の電極には非金属材料からなる
ターゲットが固定され、該ターゲットから薄い層を形成
する原子がスパッタ中にイオン衝突により追出される。
この場合、ターゲットはセラミック、ガラスまたは樹脂
からなる少なくとも２個の上下に重なるターゲット部分
からなり、かつターゲットとカソードプレートとの間に
熱絶縁手段として空気間隙が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本発明の課
題は、スパッタリング過程のインジウム−錫−酸化物タ
ーゲットの表面の侵食部の成長を減少させて、比スパッ
タ速度および析出層の特性の変化を阻止し、好ましくな
いアーク放電を阻止し、かつ該工程の長時間安定性を高
めることに適した装置を提供することであった。長時間
安定性を高めることは、特にイン・ライン装置において
生産性の著しい上昇をもたらす、というのも従来必要な
機械的ターゲット洗浄の損失時間が省けるからである。
題は、スパッタリング過程のインジウム−錫−酸化物タ
ーゲットの表面の侵食部の成長を減少させて、比スパッ
タ速度および析出層の特性の変化を阻止し、好ましくな
いアーク放電を阻止し、かつ該工程の長時間安定性を高
めることに適した装置を提供することであった。長時間
安定性を高めることは、特にイン・ライン装置において
生産性の著しい上昇をもたらす、というのも従来必要な
機械的ターゲット洗浄の損失時間が省けるからである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
り、スパッタすべきターゲットがカソードに対して間隔
をもって保持されており、そのためにターゲットをカソ
ードベース、例えば磁石ヨークまたはＵ字形部材と、
（直流電気的に）接続する保持手段、、例えば引張棒ま
たは支持ピンが設けられていることにより解決される。
り、スパッタすべきターゲットがカソードに対して間隔
をもって保持されており、そのためにターゲットをカソ
ードベース、例えば磁石ヨークまたはＵ字形部材と、
（直流電気的に）接続する保持手段、、例えば引張棒ま
たは支持ピンが設けられていることにより解決される。
【０００６】選択的な実施態様においては、カソードベ
ース、有利にはＵ字形部材と、ターゲットとの間にフラ
ットヒータが配置されており、該フラットヒータの加熱
面が直接的にターゲットの背面に直に接触し、かつ該タ
ーゲットの制御された加熱を行う。
ース、有利にはＵ字形部材と、ターゲットとの間にフラ
ットヒータが配置されており、該フラットヒータの加熱
面が直接的にターゲットの背面に直に接触し、かつ該タ
ーゲットの制御された加熱を行う。
【０００７】
【実施例】本発明は、種々の実施例が可能である。それ
らの１例を図面により詳細に説明する。該例はＤＣスパ
ッタリングのスパッタリング装置である。
らの１例を図面により詳細に説明する。該例はＤＣスパ
ッタリングのスパッタリング装置である。
【０００８】図１には、薄層２が施されるべき基板１が
示されている。基板１はスパッタすべきターゲット３に
向い合っている。ターゲット３は複数の細い支持ピン３
０，３０′および断面がＵ字形の部材４を介して電極５
と接続されており、該電極はヨーク６を封入し、該ヨー
クはそれ自体とＵ字形部材４の間に３つの永久磁石７，
８，９を封入している。３つの永久磁石７，８，９の磁
極の、ターゲットに向けられた極性は互い違いである。
従って、それぞれ両外側７，９の永久磁石のＳ極は中央
の永久磁石８のＮ極と、ターゲット３を通るほぼ円弧形
の磁界を生じる。該磁界はターゲット３の前方でプラズ
マを圧縮する、従って、磁界がその円弧の最大を有する
場所に、その最大の密度を有する。プラズマ中のイオン
は、直流電源１０から印加される直流電圧にもとづき構
成される電界により加速される。この直流電源１０はそ
のマイナス極が、導電線２８及び２つのインダクタ１
１，１２を介して電極５と接続されており、この場合導
電線２８は更に２つのコンデンサ２９，３１を介して接
地されている。電界はターゲット３の表面に対して垂直
に形成され、かつ該ターゲットの方向にプラズマのプラ
スイオンを加速する。このことにより、ターゲット３か
ら、特に磁界がその最大を有する領域１３，１４から程
度の差こそあれ多数の原子または粒子が放出される。ス
パッタした原子または粒子は基板１の方向に移動し、そ
こで薄い層２として析出する。
示されている。基板１はスパッタすべきターゲット３に
向い合っている。ターゲット３は複数の細い支持ピン３
０，３０′および断面がＵ字形の部材４を介して電極５
と接続されており、該電極はヨーク６を封入し、該ヨー
クはそれ自体とＵ字形部材４の間に３つの永久磁石７，
８，９を封入している。３つの永久磁石７，８，９の磁
極の、ターゲットに向けられた極性は互い違いである。
従って、それぞれ両外側７，９の永久磁石のＳ極は中央
の永久磁石８のＮ極と、ターゲット３を通るほぼ円弧形
の磁界を生じる。該磁界はターゲット３の前方でプラズ
マを圧縮する、従って、磁界がその円弧の最大を有する
場所に、その最大の密度を有する。プラズマ中のイオン
は、直流電源１０から印加される直流電圧にもとづき構
成される電界により加速される。この直流電源１０はそ
のマイナス極が、導電線２８及び２つのインダクタ１
１，１２を介して電極５と接続されており、この場合導
電線２８は更に２つのコンデンサ２９，３１を介して接
地されている。電界はターゲット３の表面に対して垂直
に形成され、かつ該ターゲットの方向にプラズマのプラ
スイオンを加速する。このことにより、ターゲット３か
ら、特に磁界がその最大を有する領域１３，１４から程
度の差こそあれ多数の原子または粒子が放出される。ス
パッタした原子または粒子は基板１の方向に移動し、そ
こで薄い層２として析出する。
【０００９】カソード５はターゲット３と共に隔離版２
４により包囲されており、この場合ターゲット３の直前
に設けられた被覆室１５の部分は１５ａで示されてい
る。隔離版２４はその下側に開口２６を有し、該開口を
貫通してターゲット３から放出された粒子は、基板１に
向かって加速される。
４により包囲されており、この場合ターゲット３の直前
に設けられた被覆室１５の部分は１５ａで示されてい
る。隔離版２４はその下側に開口２６を有し、該開口を
貫通してターゲット３から放出された粒子は、基板１に
向かって加速される。
【００１０】図示された装置を制御するために、測定デ
ータを処理し、制御指令を放出するプロセスコンピュー
タを装備することができる。該プロセスコンピュータ
に、たとえば被覆室１５内で測定された分圧値を供給す
ることができる。該値および他の値にもとづき、該プロ
セスコンピュータは、たとえば弁１８，１９を介してガ
ス流量を調節し、かつカソード５の電圧を調整すること
ができる。該プロセスコンピュータは、他のすべての変
数、たとえばカソード電流および磁界の強さを調節する
こともできる。そのようなプロセスコンピュータは周知
であるので、その構造の説明は省く。
ータを処理し、制御指令を放出するプロセスコンピュー
タを装備することができる。該プロセスコンピュータ
に、たとえば被覆室１５内で測定された分圧値を供給す
ることができる。該値および他の値にもとづき、該プロ
セスコンピュータは、たとえば弁１８，１９を介してガ
ス流量を調節し、かつカソード５の電圧を調整すること
ができる。該プロセスコンピュータは、他のすべての変
数、たとえばカソード電流および磁界の強さを調節する
こともできる。そのようなプロセスコンピュータは周知
であるので、その構造の説明は省く。
【００１１】処理過程で、弁１８および流入管２１を介
してボンベ１６からアルゴンを被覆室１５，１５ａ内に
導入する。更に、反応性材料をスパッタすることができ
るように、なお酸素を収容したボンベ１７が設けられて
おり、該ボンベ１７は弁１９および流入管２０を介して
被覆室１５，１５ａと接続されている。
してボンベ１６からアルゴンを被覆室１５，１５ａ内に
導入する。更に、反応性材料をスパッタすることができ
るように、なお酸素を収容したボンベ１７が設けられて
おり、該ボンベ１７は弁１９および流入管２０を介して
被覆室１５，１５ａと接続されている。
【００１２】図面に明示されているように、ターゲット
３はＵ字形部材４と結合されているのではなく、部材４
の前方に間隔ａだけ離れて配置されている。この部材４
の下側とターゲット３の上側との間隙にもとづき、ター
ゲット３は、被覆工程で約２００〜４００℃に加熱さ
れ、それによりインジウム−錫−酸化物ターゲット３の
下側での侵食部の成長が決定的に、しかも一般的学説と
は反対に、減少せしめられる。
３はＵ字形部材４と結合されているのではなく、部材４
の前方に間隔ａだけ離れて配置されている。この部材４
の下側とターゲット３の上側との間隙にもとづき、ター
ゲット３は、被覆工程で約２００〜４００℃に加熱さ
れ、それによりインジウム−錫−酸化物ターゲット３の
下側での侵食部の成長が決定的に、しかも一般的学説と
は反対に、減少せしめられる。
【図１】本発明にもとづく装置の１実施例の略示断面図
である。
である。
１ 基板、 ２ 層、 ３ ターゲット、 ４ Ｕ字形
部材、 ５ 電極、６ ヨーク、 ７ 永久磁石、 ８
永久磁石、 ９ 永久磁石、 １０ 直流電源、 １
１ インダクタ、 １２ インダクタ、 １３ スパッ
タリング溝（領域）、 １４ スパッタリング溝（領
域）、 １５ 被覆室、 １５ａ 被覆室、１６ ガス
ボンベ、 １７ ガスボンベ、 １８ 弁、 １９
弁、 ２０ 流入管、 ２１ 流入管、 ２４ 隔離
版、 ２６ 開口、 ２７ 導電線（アース）、 ２８
導電線、 ２９ コンデンサ、 ３０ 支持ピン、
３１コンデンサ
部材、 ５ 電極、６ ヨーク、 ７ 永久磁石、 ８
永久磁石、 ９ 永久磁石、 １０ 直流電源、 １
１ インダクタ、 １２ インダクタ、 １３ スパッ
タリング溝（領域）、 １４ スパッタリング溝（領
域）、 １５ 被覆室、 １５ａ 被覆室、１６ ガス
ボンベ、 １７ ガスボンベ、 １８ 弁、 １９
弁、 ２０ 流入管、 ２１ 流入管、 ２４ 隔離
版、 ２６ 開口、 ２７ 導電線（アース）、 ２８
導電線、 ２９ コンデンサ、 ３０ 支持ピン、
３１コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒヤエル シエーラー ドイツ連邦共和国 ローデンバツハ イム ヘークホルツ １ アー
Claims (2)
- 【請求項１】 電源（１０）を有し、該電源が真空化可
能な、かつ反応ガスを導入可能な被覆室（１５，１５
ａ）内に配置されたカソード（５）と接続され、該カソ
ードがスパッタされるターゲット（３）と電気的に接続
され、該スパッタした粒子を基板（１）に析出させる形
式の、インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置に
おいて、スパッタすべきターゲット（３）がカソード
（５）に対して間隔（ａ）で保持されており、そのため
にターゲット（３）をカソードベースと接続する保持手
段（３０，３１）が設けられていることを特徴とする、
インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置。 - 【請求項２】 電源（１０）を有し、該電源が真空化可
能な、かつ反応ガスを導入可能な被覆室（１５，１５
ａ）内に配置されたカソード（５）と接続され、該カソ
ードがスパッタされるターゲット（３）と電気的に接続
され、該スパッタした粒子を基板（１）に析出させる形
式の、インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置に
おいて、カソードベース（４）とターゲット（３）との
間にフラットヒータが配置されており、該フラットヒー
タの加熱面がターゲット（３）の背面に直に接触し、か
つ該ターゲットの制御された加熱を行うことを特徴とす
る、インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4106771.1 | 1991-03-04 | ||
| DE4106771A DE4106771A1 (de) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Vorrichtung zum beschichten eines substrats, vorzugsweise zum beschichten von flachglas, mit einer indium-zinn-oxid-schicht |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565632A true JPH0565632A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=6426381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4044612A Pending JPH0565632A (ja) | 1991-03-04 | 1992-03-02 | インジウム−錫−酸化物を基板に被覆する装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 1992-03-02 JP JP4044612A patent/JPH0565632A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FI920457A0 (fi) | 1992-02-03 |
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