JPH0684885A - スパッタリング装置 - Google Patents

スパッタリング装置

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Publication number
JPH0684885A
JPH0684885A JP9433192A JP9433192A JPH0684885A JP H0684885 A JPH0684885 A JP H0684885A JP 9433192 A JP9433192 A JP 9433192A JP 9433192 A JP9433192 A JP 9433192A JP H0684885 A JPH0684885 A JP H0684885A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sputtering
processing chamber
plasma
ito
glass substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9433192A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Anjo
健二 安生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9433192A priority Critical patent/JPH0684885A/ja
Publication of JPH0684885A publication Critical patent/JPH0684885A/ja
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 O2プラズマ処理後におけるスパッタ処理に
おいて大気接触による被処理材のもたらす弊害を除去す
る。 【構成】 O2プラズマ処理室1,5を備えるととも
に、このO2プラズマ処理室との間に被処理材が搬送さ
れる搬送経路が設けられ、この搬送経路は前記O2プラ
ズマ処理室との間で真空状態が保持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング装置に
係り、特に液晶表示基板の製造に使用されるスパッタリ
ング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえばアクティブ・マトリックス方式
の液晶表示基板において、それぞれの画素は薄膜トラン
ジスタ(TFT)と透明画素電極(ITO)の直列回路
を単位として構成されているものである。
【0003】そして、ITOはTFTのソースおよびド
レイン電極と接続されて形成され、このため該ソースお
よびドレイン電極の部分においては金属層とITOの積
層体で構成されたものとなっている。
【0004】そして、前記金属層は周知のフォトエッチ
ング法によって電極パターンとして形成され、その後に
おいてITOが形成され、さらに、このITOがフォト
エッチング法によって電極パターンに形成されるように
なっている。
【0005】ここで、前記金属層を電極パターンとして
形成した後、フォトエッチング法によって発生した有機
物を除去するために、O2プラズマ処理装置による処理
を施し、その後においてスパッタリング装置によるスパ
ッタによってITOを形成するようにしている。
【0006】なお、このようなスパッタリング装置の詳
細は、たとえば「LSIプロセス工学:オーム社発行:
昭和57年11月25日:第123項ないし第127
項」に記載されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成されているスパッタリング装置は、O2プラズ
マ処理装置に対して別個の装置として構成されたものと
なっているものである。
【0008】このため、O2プラズマ処理装置による有
機物除去の後に、ITO形成のために被処理材をスパッ
タリング装置まで搬送しなければならず、その搬送の際
において、前記金属層の表面に大気接触による酸化膜が
形成されてしまうということが往々にしてあった。
【0009】金属層の表面に酸化膜が形成された状態で
ITOを形成した場合、前記金属層とITOとの間で充
分な導通がとれず、電気的特性の面で好ましいものでな
かった。
【0010】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、O2プラズマ処理後におけるスパッタ処理において
大気接触による被処理材のもたらす弊害を除去したスパ
ッタリング装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、O2プラズマ処理室
を備えるとともに、このO2プラズマ処理室との間に被
処理材が搬送される搬送経路が設けられ、この搬送経路
は前記O2プラズマ処理室との間で真空状態が保持され
ることを特徴とするものである。
【0012】
【作用】このように構成したスパッタリング装置は、O
2プラズマ処理を施した被処理材が全く大気にさらされ
ずにスパッタ処理されることになる。
【0013】このため、たとえば液晶表示基板の製造に
おいて、金属およびITOの順次積層体からなるTFT
のソースおよびドレイン電極を形成する際に極めて効果
的となる。
【0014】すなわち、フォトエッチング法によって電
極パターンからなる金属層を形成した後において、その
フォトエッチング法によって生じた有機物の除去をO2
プラズマ処理により行ない、そのまま大気にされされず
にスパッタリング装置に搬送されることから、前記金属
層の表面が全く酸化されずにスパッタ処理されることに
なる。
【0015】このスパッタ処理においては前記ITOを
形成するものであり、全く酸化されていない前記金属層
の表面にITOが形成されることになるので、前記金属
層とITOとの間に完全な導通が図れ電気的特性が良好
なものとなる。
【0016】したがって、O2プラズマ処理後における
スパッタ処理において大気接触による被処理材のもたら
す弊害を除去することができるようになる。
【0017】
【実施例】図1(a)は、本発明によるスパッタリング
装置の一実施例を示す概略的構成図である。
【0018】同図において、主として成膜が行なわれる
スパッタ処理室3と、その両側の第1中間室2および第
2中間室4、さらに、それらの外側の第1O2プラズマ
処理室1、第2O2プラズマ処理室5とから構成され、
ローダ部からインラインでアンローダ部まで連続的に処
理が行なわれるようになっている。
【0019】スパッタ処理室3において、その内側下部
には、シールドカバー9とそのシールドカバー9によっ
て囲まれたターゲット材11が配置されている。このタ
ーゲット材11は板状のITO材料で構成されたものと
なっている。
【0020】そして、このターゲット材11とシールド
カバー9には直流電源8が接続されたものとなってい
る。また、ターゲット材11の裏面側にはマグネット1
0が配置されている。このマグネット10はターゲット
材11の表面に磁界を発生させ、放電によって電離され
た電子、イオンにマグネトロン運動を起こさせることに
よって高密度のプラズマを生成するようになっている。
【0021】一方、スパッタ処理室3の内側上部にはタ
ーゲット材1に対向して透明ガラス基板SUBがトレイ
12によって保持されて配置されている。このトレイ1
2はたとえばステンレス鋼で形成されたもので、ローラ
13によってガイドされている。
【0022】なお、同図(b)は、図1(a)に示した
スパッタ処理室3を90°異なる方向から観た側面図で
ある。
【0023】また、第1O2プラズマ処理室1におい
て、その内部には、高周波電源6が接続された放電電極
7が配置されている。また、この放電電極7に対向した
位置に透明ガラス基板SUBが配置され、この透明ガラ
ス基板SUBはトレイ12によって保持されている。
【0024】さらに、この第1O2プラズマ処理室1に
は酸素ガスが導入されるようになっており、放電電極7
による放電で電離された酸素イオンと電子がプラズマを
形成するようになっている。そして、このプラズマ中の
酸素イオンと前記透明ガラス基板SUBにダメージを与
えることによりプラズマ処理が行なわれるようになって
いる。
【0025】このようなO2プラズマ処理は、スパッタ
処理される前の透明ガラス基板SUBに付着している汚
れ等を除去するために行なわれ、この場合の汚れとして
は炭素等を含む有機化合物からなっている。そして、汚
れの除去はO2プラズマ処理による酸化によってなされ
るようになっている。
【0026】このO2プラズマ処理室1には、たとえ
ば、後に詳述するように図2に示すソース・ドレイン電
極SD1、SD2(層d1〜d3)のうちいまだ透明画
素電極ITO1,d3が形成されていない状態の被処理
材(透明ガラス基板SUB)が配置され、O2プラズマ
処理によって有機物の除去がなされるようになってい
る。この有機物は、たとえば、前工程におけるフォトエ
ッチングにより発生するフォトレジストの残存物のよう
なものである。
【0027】なお、O2プラズマ処理された透明ガラス
基板SUBは、第1中間室2を経由してスパッタ処理室
3に搬送されるようになり、該スパッタ処理室3にてス
パッタ処理されるようになっている。ここで、前記第1
中間室2を経由してスパッタ処理室3に接続される搬送
路内はO2プラズマ処理室1およびスパッタ処理室3と
同様に真空状態に保持できるようになっている。
【0028】これにより、透明ガラス基板SUBはその
スパッタ処理されるべき面が大気に汚染されることなく
清浄のままスパッタ処理されることになる。すなわち、
図2に示すソース・ドレイン電極SD1、SD2(層d
1〜d3)のうち透明画素電極ITO1,d3が形成さ
れていない金属層の表面が全く酸化されずに前記スパッ
タ処理による透明画素電極ITO1,d3が形成される
ことになる。したがって、前記金属層と透明画素電極I
TO1,d3との間に完全な導通が図れ電気的特性が良
好なものとなり、O2プラズマ処理後におけるスパッタ
処理において大気接触による被処理材のもたらす弊害を
除去することができるようになる。
【0029】また、同図では、スパッタ処理室3の後段
においても、やはり中間処理室4を経由し真空状態に保
持されている搬送路に接続されてO2プラズマ処理室5
が配置されている。この場合におけるO2プラズマ処理
室5はその後の工程におけるフォトレジスト形成のため
にいわゆるぬれ性を良好とするものであり、また、搬送
路は大気中の塵等が被処理材(透明ガラス基板SUB)
に付着するのを防止するために設けられている。
【0030】なお、O2プラズマ処理室1およびスパッ
タ処理室3は、真空装置内処理、電源、装置構造という
点で共通点を有し、一体化し易い構成となっている。す
なわち、O2プラズマ処理室1およびスパッタ処理室3
を同一のマグネトロンスパッタ装置に構成することによ
り、それぞれ別の専用装置で行なっていたO2プラズマ
処理とスパッタ処理を一貫して連続して行なうことがで
きるようになる。したがって、作業工程、あるいは作業
時間を短縮することができ、装置の設置スペースを大き
くとらなくてもよくなる効果を得ることができるように
なる。
【0031】次に、上述したスパッタリング装置を用い
て製造される液晶表示基板の概略説明をする。
【0032】図2に示すように、下部透明ガラス基板S
UB1の表面上には薄膜トランジスタTFTおよび透明
画素電極ITO1を備えている。下部透明ガラス基板S
UB1はたとえば1.1mm程度の厚さを有し、薄膜ト
ランジスタTFTと透明画素電極ITO1は電気的に直
列接続されて画素を構成している。
【0033】薄膜トランジスタTFTは、主として、ゲ
ート電極GT、ゲート絶縁膜GI、i型半導体層AS、
そして一対のソース電極SD1およびドレイン電極SD
2で構成されている。
【0034】前記ゲート電極GTは、下部透明ガラス基
板SUB1の表面上にたとえばCrスパッタ膜(または
その上面にMo膜を積層した複合膜)で形成されてい
る。そして、このゲート電極GTは走査信号線(水平信
号線)に接続され一体化して構成されている。
【0035】i型半導体層ASはゲート絶縁膜GIの上
部に形成され、薄膜トランジスタTFTのチャンネル形
成領域として機能するようになっている。このi型半導
体層ASは非晶質珪素膜または多結晶珪素膜で形成され
るようになっている。
【0036】ソース電極SD1、ドレイン電極SD2の
それぞれは回路のバイアス極性が変わると動作上ソース
とドレインが入れ替わることになる。すなわち、薄膜ト
ランジスタTFTは、FETと同様に双方向性で構成さ
れたものとなっている。
【0037】ソース電極SD1、ドレイン電極SD2の
それぞれは、同時に製造され、たとえばi型半導体層A
Sに接触する下側層から、濃度の濃いn型半導体層、C
r膜、Al膜を順次積層した複合膜で構成されている。
前記n型半導体層は高不純物濃度の非晶質珪素膜または
多結晶珪素膜で形成され、i型半導体層ASとCr膜と
の接触抵抗値を低減するように構成されている。Cr膜
は主に濃度の濃いn型半導体層とAl膜との反応防止と
接着性向上を目的として構成されている。Al膜は低抵
抗値を有しており、信号伝達速度の速い信号配線の一部
として使用されている。
【0038】薄膜トランジスタTFTのソース電極SD
1には画素毎に設けられた透明画素電極ITOが接続さ
れている。透明画素電極ITO1は液晶表示部の画素電
極の一方を構成したものとなっている。そして、この透
明画素電極ITO1はマグネトロンスパッタリング装置
により、非晶質状態のITO(In−Sn−O)で形成
されている。
【0039】薄膜トランジスタTFTのドレイン電極S
D2は映像信号線(垂直信号線)に接続され、一体化し
て構成されている。すなわち、映像信号線はソース電極
SD1およびドレイン電極SD2のそれぞれの層構造と
同一構造で形成されている。
【0040】薄膜トランジスタTFTおよび透明画素電
極ITO1上には保護膜PSV1が形成され、この保護
膜PSV1はたとえば透明性が高くしかも耐湿性の高い
酸化珪素膜で形成されている。
【0041】上部透明ガラス基板SUB2の内側(液晶
側)の表面には、カラーフィルタFIL、保護膜PSV
2、共通透明画素電極ITO2のそれぞれが順次積層し
て設けられている。
【0042】前記共通透明画素電極ITO2は下部透明
ガラス基板SUB1側に画素毎に設けられた透明画素電
極ITO1に対向した位置に配置されており、隣接する
他の共通透明画素電極ITO2と一体に構成されてい
る。カラーフィルタFILはアクリル樹脂等の樹脂材料
で形成される占領材料を各画素毎に赤、緑、青の染料で
染めわけることにより形成される。染料の染め分けはフ
ォトリソグラフィ技術を用いて行なっている。
【0043】保護膜PSV2は前記カラーフィルタFI
Lを異なる色に染め分けた染料が液晶LCに漏れること
を防止するために設けられ、たとえばアクリル系樹脂、
エポキシ系樹脂等の透明樹脂材料で形成されている。
【0044】この液晶表示装置は、このようにして形成
される下部透明ガラス基板SUB1と上部透明ガラス基
板SUB2との間の空間内に液晶LCを封入することに
よって組立られる。液晶LCは、液晶分子の向きを設定
する下部配向膜ORIと上部配向膜ORI2との間に規
定された領域において封入される。下部配向膜ORI1
は下部透明ガラス基板SUB1側の保護膜PSV1の上
部に、上部配向膜ORI2は、上部透明ガラス基板SU
B2側の保護膜PSV2の内側(液晶側)に形成されて
いる。
【0045】また、同図の中央部は一画素部分の断面を
示している。左側は透明ガラス基板SUBの左側縁部分
で引出配線(SD)の存在する部分の断面を示してい
る。右側は透明ガラス基板SUBの右縁部分で引出配線
の存在しない部分の断面を示している。
【0046】同図の左側、右側のそれぞれには、液晶L
Cを封入するためにシール材SLが構成されており、前
記配向膜ORI1、ORI2、透明画素電極ITO1、
共通透明画素電極ITO2はシール材SLの内側に形成
される。シール材はたとえばエポキシ系樹脂で形成され
ている。前記共通透明画素電極ITOは、少なくとも1
ヶ所において銀ペースト材SILによって下部透明ガラ
ス基板SUB側に形成された引出配線(SD)に接続さ
れている。偏光板POLは下部透明ガラス基板SUB
1、上部透明ガラス基板SUB2のそれぞれの外側の表
面に形成されている。
【0047】上述した実施例に示したスパッタリング装
置によれば、O2プラズマ処理を施した被処理材(透明
ガラス基板SUB)が全く大気にさらされずにスパッタ
処理されることになる。
【0048】このため、液晶表示基板の製造において、
金属および透明画素電極ITOの順次積層体からなるT
FTのソースおよびドレイン電極SD1、SD2を形成
する際に極めて効果的となる。
【0049】すなわち、フォトエッチング法によって電
極パターンからなる金属層を形成した後において、その
フォトエッチング法によって生じた有機物の除去をO2
プラズマ処理により行ない、そのまま大気にされされず
にスパッタ処理室3に搬送されることから、前記金属層
の表面が全く酸化されずにスパッタ処理されることにな
る。
【0050】このスパッタ処理においては前記透明画素
電極ITOを形成するものであり、全く酸化されていな
い前記金属層の表面に透明画素電極ITOが形成される
ことになるので、前記金属層と透明画素電極ITOとの
間に完全な導通が図れ電気的特性が良好なものとなる。
【0051】したがって、O2プラズマ処理後における
スパッタ処理において大気接触による被処理材のもたら
す弊害を除去することができるようになる。
【0052】なお、本発明は同時区マグネトロンスパッ
タ装置やその他のスパッタ装置、また、ITO以外のス
パッタリング装置にも適用することができ、さらに、ス
パッタ処理室3のターゲット材11に接続する直流電源
が高周波電源の場合も同様に適用することができる。
【0053】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によるスパッタリング装置によれば、O2プラズ
マ処理後におけるスパッタ処理において大気接触による
被処理材のもたらす弊害を除去することができるように
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1(a)】 本発明によるスパッタリング装置の一
実施例を示す概略構成図、
【図1(b)】 (a)に示すスパッタ処理室を90°
異なる方向から観た側面図である。
【図2】 本発明によるスパッタリング装置を用いて製
造される液晶表示基板の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…O2プラズマ処理室、2…中間室、3…スパッタ処
理室、4…中間室、5…O2プラズマ処理室。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 21/203 S 8422−4M

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 O2プラズマ処理室を備えるとともに、
    このO2プラズマ処理室との間に被処理材が搬送される
    搬送経路が設けられ、この搬送経路は前記O2プラズマ
    処理室との間で真空状態が保持されることを特徴とする
    スパッタリング装置。
JP9433192A 1992-04-14 1992-04-14 スパッタリング装置 Pending JPH0684885A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9433192A JPH0684885A (ja) 1992-04-14 1992-04-14 スパッタリング装置

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JP9433192A JPH0684885A (ja) 1992-04-14 1992-04-14 スパッタリング装置

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JPH0684885A true JPH0684885A (ja) 1994-03-25

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ID=14107306

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JP9433192A Pending JPH0684885A (ja) 1992-04-14 1992-04-14 スパッタリング装置

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