JPH0729884A - 基板表面のイオンエッチング処理および薄膜形成方法 - Google Patents
基板表面のイオンエッチング処理および薄膜形成方法Info
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- JPH0729884A JPH0729884A JP16772193A JP16772193A JPH0729884A JP H0729884 A JPH0729884 A JP H0729884A JP 16772193 A JP16772193 A JP 16772193A JP 16772193 A JP16772193 A JP 16772193A JP H0729884 A JPH0729884 A JP H0729884A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】放電空間に露出したカソード電極１ないしはア
ノード電極３表面の少なくとも一部を、ターゲット部材
７ないしは基板７と同種の材料から成る電極保護部材
２，４で覆うようにしたスパッタリング装置を用いて、
蒸着薄膜形成、ないしは基板表面をイオンエッチング処
理をする方法。 【効果】スパッタリング装置を用いて、微粒子状付着物
のない清浄な薄膜や表面の平滑性に優れた基板を再現性
良く得ることができ、高性能デバイス特性が実現でき
る。
ノード電極３表面の少なくとも一部を、ターゲット部材
７ないしは基板７と同種の材料から成る電極保護部材
２，４で覆うようにしたスパッタリング装置を用いて、
蒸着薄膜形成、ないしは基板表面をイオンエッチング処
理をする方法。 【効果】スパッタリング装置を用いて、微粒子状付着物
のない清浄な薄膜や表面の平滑性に優れた基板を再現性
良く得ることができ、高性能デバイス特性が実現でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング装置を
用いて、半導体素子や受光デバイス素子用の薄膜形成、
ないしは基板表面のイオンエッチング処理方法に係り、
特に、微粒子状の付着物がないクリーンな表面を実現す
る薄膜形成、ないしはイオンエッチング処理方法に関す
る。
用いて、半導体素子や受光デバイス素子用の薄膜形成、
ないしは基板表面のイオンエッチング処理方法に係り、
特に、微粒子状の付着物がないクリーンな表面を実現す
る薄膜形成、ないしはイオンエッチング処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体素子や受光デバイス素子
を製造する上で必須となる各種薄膜形成や基板表面のエ
ッチング処理に、従来から広くスパッタリング装置を用
いる方法が採用されている。例えば、スパッタリング装
置を用いて薄膜を形成する方法として、装置の容器内の
カソード電極上にターゲット部材を装着し、且つ、カソ
ード電極に対抗して設けられたアノード電極上に蒸着用
基板を装着した後、容器内を１ｍTorr〜１００ｍTorrの
不活性ガスで置換し、カソード電極とアノード電極間に
電圧を印加して放電を行わせ、発生した放電プラズマイ
オンを用いてターゲット部材をスパッタリングし、基板
上に薄膜を形成する方法が知られている。
を製造する上で必須となる各種薄膜形成や基板表面のエ
ッチング処理に、従来から広くスパッタリング装置を用
いる方法が採用されている。例えば、スパッタリング装
置を用いて薄膜を形成する方法として、装置の容器内の
カソード電極上にターゲット部材を装着し、且つ、カソ
ード電極に対抗して設けられたアノード電極上に蒸着用
基板を装着した後、容器内を１ｍTorr〜１００ｍTorrの
不活性ガスで置換し、カソード電極とアノード電極間に
電圧を印加して放電を行わせ、発生した放電プラズマイ
オンを用いてターゲット部材をスパッタリングし、基板
上に薄膜を形成する方法が知られている。
【０００３】一方、基板表面をイオンエッチング処理す
る方法は、アノード電極上に基板を装着し、容器内を１
ｍTorr〜１００ｍTorrの不活性ガスで置換した後、カソ
ード電極とアノード電極間に電圧を印加して放電を行わ
せ、発生した放電プラズマイオンで基板表面をイオンエ
ッチングする方法が知られている。
る方法は、アノード電極上に基板を装着し、容器内を１
ｍTorr〜１００ｍTorrの不活性ガスで置換した後、カソ
ード電極とアノード電極間に電圧を印加して放電を行わ
せ、発生した放電プラズマイオンで基板表面をイオンエ
ッチングする方法が知られている。
【０００４】この従来技術に関しては、例えば、単行本
“薄膜の基本技術”金原著、４８〜６３頁、東京大学出
版会（昭和６１年）、単行本“ＭＯＳ．ＬＳＩ製造技
術”徳山・橋本編著，１６３〜１８２頁，日経マグロウ
ヒル社（昭和６０年），雑誌“金属表面技術”３０巻，
１０号，５０８〜５１７頁（昭和５４年）に記載されて
いる。
“薄膜の基本技術”金原著、４８〜６３頁、東京大学出
版会（昭和６１年）、単行本“ＭＯＳ．ＬＳＩ製造技
術”徳山・橋本編著，１６３〜１８２頁，日経マグロウ
ヒル社（昭和６０年），雑誌“金属表面技術”３０巻，
１０号，５０８〜５１７頁（昭和５４年）に記載されて
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、スパッタリング装置を用いて、基板表面をイオンエ
ッチングしたり、また蒸着薄膜を形成すると、基板のイ
オンエッチング表面、ないしは蒸着薄膜表面に微粒子状
の異物が付着したり、表面が汚染され易い欠点があっ
た。
て、スパッタリング装置を用いて、基板表面をイオンエ
ッチングしたり、また蒸着薄膜を形成すると、基板のイ
オンエッチング表面、ないしは蒸着薄膜表面に微粒子状
の異物が付着したり、表面が汚染され易い欠点があっ
た。
【０００６】本発明の目的は、スパッタリング装置によ
る基板表面のイオンエッチング処理、ないしは蒸着薄膜
形成時に発生する上記欠点を改善し、付着物のない清浄
な表面状態を実現する方法を提供することにある。
る基板表面のイオンエッチング処理、ないしは蒸着薄膜
形成時に発生する上記欠点を改善し、付着物のない清浄
な表面状態を実現する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、真空容器内
に配備されたカソード電極と、前記カソード電極に対抗
して設けられたアノード電極とを少なくとも具備するス
パッタリング装置を用いて、真空容器内に不活性ガスを
導入し、電極間で放電を行わしめて、カソード電極上に
装着された基板の表面をイオンエッチングするか、ない
しはカソード電極上に装着されたターゲット部材を放電
イオンでスパッタリングして、アノード電極上に装着さ
れた蒸着用基板上に薄膜を形成する工程において、放電
空間に露出したカソード電極および／またはアノード電
極表面の少なくともいずれかの一部を基板と同種の材料
から成る電極保護部材で覆うことにより達成される。
に配備されたカソード電極と、前記カソード電極に対抗
して設けられたアノード電極とを少なくとも具備するス
パッタリング装置を用いて、真空容器内に不活性ガスを
導入し、電極間で放電を行わしめて、カソード電極上に
装着された基板の表面をイオンエッチングするか、ない
しはカソード電極上に装着されたターゲット部材を放電
イオンでスパッタリングして、アノード電極上に装着さ
れた蒸着用基板上に薄膜を形成する工程において、放電
空間に露出したカソード電極および／またはアノード電
極表面の少なくともいずれかの一部を基板と同種の材料
から成る電極保護部材で覆うことにより達成される。
【０００８】
【作用】発明者らは、スパッタリング装置を用いて基板
表面をイオンエッチングしたり、蒸着薄膜を形成したり
する際に、基板のイオンエッチング表面、ないしは蒸着
薄膜表面に付着する微粒子状の異物や表面汚染の原因を
詳細に調査検討した。この結果微粒子状の異物は、イオ
ンエッチングまたは蒸着中に、ターゲット部材ないしは
エッチング基板表面からスパッタリングされた物質が、
ステンレス製のアノード電極や、アノード電極ならびに
カソード電極の外周部に設けられているステンレス製の
ガード電極、および真空容器の内壁に付着し、これらが
ステンレス表面での付着強度が弱いために剥離して微小
破片となって放電空間に飛散し、基板の表面に付着する
ために生じることが明らかとなった。また表面汚染は、
ステンレス製電極の露出表面が放電イオンでスパッタリ
ングされて、基板表面に付着するために生じることが明
らかとなった。
表面をイオンエッチングしたり、蒸着薄膜を形成したり
する際に、基板のイオンエッチング表面、ないしは蒸着
薄膜表面に付着する微粒子状の異物や表面汚染の原因を
詳細に調査検討した。この結果微粒子状の異物は、イオ
ンエッチングまたは蒸着中に、ターゲット部材ないしは
エッチング基板表面からスパッタリングされた物質が、
ステンレス製のアノード電極や、アノード電極ならびに
カソード電極の外周部に設けられているステンレス製の
ガード電極、および真空容器の内壁に付着し、これらが
ステンレス表面での付着強度が弱いために剥離して微小
破片となって放電空間に飛散し、基板の表面に付着する
ために生じることが明らかとなった。また表面汚染は、
ステンレス製電極の露出表面が放電イオンでスパッタリ
ングされて、基板表面に付着するために生じることが明
らかとなった。
【０００９】本発明では、放電空間に露出した電極表面
を、ターゲット部材ないしはイオンエッチング基板と同
種の材料から成る電極保護部材で覆い、且つ、カソード
電極ないしアノード電極の外周部に基板と同種の材料か
ら成る防着部材を設ける。これにより、イオンエッチン
グないしは蒸着中に、ターゲット部材やエッチング基板
表面からスパッタリングされた物質は、ステンレス製の
アノード電極や、アノード電極ならびにカソード電極の
外周部に設けられているステンレス製のガード電極、お
よび真空容器の内壁に付着することがない。そのため
に、付着物の接着強度が増して剥離現象が抑止され、ま
たカソード電極が放電イオンでスパッタリングされるこ
とがなくなるため、従来技術で問題であった微小異物の
付着や表面汚染がなくなり、付着物のない清浄な表面状
態を有するイオンエッチング処理、ないしは薄膜形成が
可能となる。
を、ターゲット部材ないしはイオンエッチング基板と同
種の材料から成る電極保護部材で覆い、且つ、カソード
電極ないしアノード電極の外周部に基板と同種の材料か
ら成る防着部材を設ける。これにより、イオンエッチン
グないしは蒸着中に、ターゲット部材やエッチング基板
表面からスパッタリングされた物質は、ステンレス製の
アノード電極や、アノード電極ならびにカソード電極の
外周部に設けられているステンレス製のガード電極、お
よび真空容器の内壁に付着することがない。そのため
に、付着物の接着強度が増して剥離現象が抑止され、ま
たカソード電極が放電イオンでスパッタリングされるこ
とがなくなるため、従来技術で問題であった微小異物の
付着や表面汚染がなくなり、付着物のない清浄な表面状
態を有するイオンエッチング処理、ないしは薄膜形成が
可能となる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明による実施形態の一例を示す
スパッタリング装置の説明図である。図中の、１はカー
ソド電極、２はカーソド電極保護部材、３はアノード電
極、４はアノード電極保護部材、５はガード電極、６は
円筒形の防着部材、７はターゲット部材、ないしはイオ
ンエッチングされるべき基板、８は蒸着用基板、９は電
源、１０は電源スイッチ、１１は排気用バルブ、１２は
ガス導入用バルブ、１３は気密容器である。
スパッタリング装置の説明図である。図中の、１はカー
ソド電極、２はカーソド電極保護部材、３はアノード電
極、４はアノード電極保護部材、５はガード電極、６は
円筒形の防着部材、７はターゲット部材、ないしはイオ
ンエッチングされるべき基板、８は蒸着用基板、９は電
源、１０は電源スイッチ、１１は排気用バルブ、１２は
ガス導入用バルブ、１３は気密容器である。
【００１１】本発明では、電極保護部材２，４、および
防着部材６に、ターゲット部材、ないしはイオンエッチ
ングされるべき基板７と同種の材料を用いる。この場
合、部材全体が必ずしも同一材料からなる必要はなく、
部材の少なくとも表面部分のみがターゲット部材、ない
しはイオンエッチングされるべき基板７と同種の材料で
構成されていれば良い。
防着部材６に、ターゲット部材、ないしはイオンエッチ
ングされるべき基板７と同種の材料を用いる。この場
合、部材全体が必ずしも同一材料からなる必要はなく、
部材の少なくとも表面部分のみがターゲット部材、ない
しはイオンエッチングされるべき基板７と同種の材料で
構成されていれば良い。
【００１２】図１の装置で、ターゲット部材、ないしは
イオンエッチングされるべき基板７の表面をイオン衝撃
して、蒸着用基板８の表面上に薄膜を形成するか、ない
しは基板７の表面をイオンエッチングするには、以下の
手順で行えばよい。
イオンエッチングされるべき基板７の表面をイオン衝撃
して、蒸着用基板８の表面上に薄膜を形成するか、ない
しは基板７の表面をイオンエッチングするには、以下の
手順で行えばよい。
【００１３】まず、初めに、排気用バルブ１１を開いて
気密容器１３を真空に排気し、ガス導入用バルブ１２、
ならびに排気用バルブ１１を調整して、容器内を所定の
圧力に保持する。次に、電源スイッチ１０をオンにして
カソード電極１に電圧を印加してカソード電極とのアノ
ード電極の間で放電を行わせ、電極間に発生するプラズ
マイオンでターゲット部材、ないしはイオンエッチング
されるべき基板７の表面をスパッタリングすることによ
り、薄膜形成、ないしは基板７の表面のイオンエッチン
グを行う。なお、基板の表面のイオンエッチングを行う
場合には、蒸着用基板８は不必要となる。ターゲット部
材、ないしはイオンエッチングされるべき基板７が絶縁
性物質から成る場合には、電源９に高周波電源を用いる
とよい。
気密容器１３を真空に排気し、ガス導入用バルブ１２、
ならびに排気用バルブ１１を調整して、容器内を所定の
圧力に保持する。次に、電源スイッチ１０をオンにして
カソード電極１に電圧を印加してカソード電極とのアノ
ード電極の間で放電を行わせ、電極間に発生するプラズ
マイオンでターゲット部材、ないしはイオンエッチング
されるべき基板７の表面をスパッタリングすることによ
り、薄膜形成、ないしは基板７の表面のイオンエッチン
グを行う。なお、基板の表面のイオンエッチングを行う
場合には、蒸着用基板８は不必要となる。ターゲット部
材、ないしはイオンエッチングされるべき基板７が絶縁
性物質から成る場合には、電源９に高周波電源を用いる
とよい。
【００１４】また図１では、平行平板型の二極スパッタ
リング装置を用いた場合について示したが、一般に知ら
れている三極スパッタリング装置や四極スパッタリング
装置、ないしはこれらの変形型スパッタリング装置も使
用しうる。必要なことは、放電空間に露出した電極表面
の少なくとも一部を、ターゲット部材ないしはイオンエ
ッチングされるべき基板と７と同種の材料から成る電極
保護部材で覆うことである。さらにまた電極保護部材、
ないしは防着部材は、必ずしも図１に示す形状に限られ
るものではなく、種々の形態を取りうる。
リング装置を用いた場合について示したが、一般に知ら
れている三極スパッタリング装置や四極スパッタリング
装置、ないしはこれらの変形型スパッタリング装置も使
用しうる。必要なことは、放電空間に露出した電極表面
の少なくとも一部を、ターゲット部材ないしはイオンエ
ッチングされるべき基板と７と同種の材料から成る電極
保護部材で覆うことである。さらにまた電極保護部材、
ないしは防着部材は、必ずしも図１に示す形状に限られ
るものではなく、種々の形態を取りうる。
【００１５】図２は、本発明に使用し得る電極保護部
材、ないしは防着部材の概略形状を示す一例である。図
２（ａ）は、防着部材を２枚のドーナツ状平行平板で構
成したもの、図２（ｂ)，(ｃ）は、電極保護部材と防着
部材を一体化したものであり、図２（ｄ）は、電極保護
部材，防着部材，真空容器を一体化したもので、例え
ば、これを石英ガラスで構成すると、ガラス基板をイオ
ンエッチングする場合に極めて効果的である。
材、ないしは防着部材の概略形状を示す一例である。図
２（ａ）は、防着部材を２枚のドーナツ状平行平板で構
成したもの、図２（ｂ)，(ｃ）は、電極保護部材と防着
部材を一体化したものであり、図２（ｄ）は、電極保護
部材，防着部材，真空容器を一体化したもので、例え
ば、これを石英ガラスで構成すると、ガラス基板をイオ
ンエッチングする場合に極めて効果的である。
【００１６】図２では、ターゲット部材，蒸着用基板、
ないしはイオンエッチングされるべき基板は省略してあ
るが、必要に応じて、これらを装着する個所の電極保護
部材を削除すればよい。また電極保護部は、電極表面の
全域にわたって設ける必要は無く、その一部にあればそ
れなりの効果が得られる。
ないしはイオンエッチングされるべき基板は省略してあ
るが、必要に応じて、これらを装着する個所の電極保護
部材を削除すればよい。また電極保護部は、電極表面の
全域にわたって設ける必要は無く、その一部にあればそ
れなりの効果が得られる。
【００１７】表１は、本発明の効果の一例を示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１の実施例は、図２（ｂ）に示した形状
のＳｉＯ2から成る電極保護部材を用いて、前述の手順
に従って、カソード電極側の電極保護部材上に装着され
たガラス基板の表面をイオンエッチングした場合で、従
来技術は、保護部材を用いずにガラス基板の表面をイオ
ンエッチングした場合である。両者を比較して、本発明
の効果が顕著であることは明白である。
のＳｉＯ2から成る電極保護部材を用いて、前述の手順
に従って、カソード電極側の電極保護部材上に装着され
たガラス基板の表面をイオンエッチングした場合で、従
来技術は、保護部材を用いずにガラス基板の表面をイオ
ンエッチングした場合である。両者を比較して、本発明
の効果が顕著であることは明白である。
【００２０】本発明は、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＣｅＯ2，
Ｎｂ2Ｏ5，Ｉｎ2Ｏ3などの酸化物，ＢＮ，ＡｌＮなどの
窒化物、Ｓｉ，ＧａＡｓ等のIII−Ｖ 族化合物，ＺｎＳ
等のII−VI族化合物などの薄膜形成、ないしはこれらの
材料から成る基板表面のイオンエッチング処理に極めて
有効である。
Ｎｂ2Ｏ5，Ｉｎ2Ｏ3などの酸化物，ＢＮ，ＡｌＮなどの
窒化物、Ｓｉ，ＧａＡｓ等のIII−Ｖ 族化合物，ＺｎＳ
等のII−VI族化合物などの薄膜形成、ないしはこれらの
材料から成る基板表面のイオンエッチング処理に極めて
有効である。
【００２１】本発明の方法により作成した蒸着薄膜ない
しはイオンエッチング処理基板を、例えば、光センサ，
ラインセンサ，二次元センサ，固体撮像管素子，撮像管
等の受光デバイスや、その他種々の半導体素子に使用す
れば、デバイス、ならびに素子の性能向上，信頼性向
上，製造歩留まり向上等に役立つ。
しはイオンエッチング処理基板を、例えば、光センサ，
ラインセンサ，二次元センサ，固体撮像管素子，撮像管
等の受光デバイスや、その他種々の半導体素子に使用す
れば、デバイス、ならびに素子の性能向上，信頼性向
上，製造歩留まり向上等に役立つ。
【００２２】（実施例１）図１に示したスパッタリング
装置のカソード電極表面全域にＩｎ2Ｏ3を主体とする焼
結体ターゲット部材を装着し、アノード電極上に、表面
をＩｎ2Ｏ3でコーティングした石英薄板から成るアノー
ド電極保護部材を介して、透光性の蒸着用ガラス基板を
装着する。つぎに、排気用バルブ１１を開いて気密容器
内１３を３μTorrの圧力に排気した後、ガス導入用バル
ブ１２からＡｒを導入して、排気用バルブ１１とガス導
入用バルブ１２を調整して、容器内を１〜５ｍTorrの圧
力に保持する。
装置のカソード電極表面全域にＩｎ2Ｏ3を主体とする焼
結体ターゲット部材を装着し、アノード電極上に、表面
をＩｎ2Ｏ3でコーティングした石英薄板から成るアノー
ド電極保護部材を介して、透光性の蒸着用ガラス基板を
装着する。つぎに、排気用バルブ１１を開いて気密容器
内１３を３μTorrの圧力に排気した後、ガス導入用バル
ブ１２からＡｒを導入して、排気用バルブ１１とガス導
入用バルブ１２を調整して、容器内を１〜５ｍTorrの圧
力に保持する。
【００２３】次に電源９からカーソド電極１に高周波電
圧を印加してアノード電極３との間で放電を行わせ、電
極間に発生するプラズマイオンでＩｎ2Ｏ3を主体とする
ターゲット部材７をスパッタリングすることにより透光
性ガラス基板上にＩｎ2Ｏ3を主体とする透明導電薄膜を
得る。この時、放電パワーを０.５〜２.０Watt／cm2で
制御すると、薄膜形成速度は３〜１０ｎｍ／min とな
り、１０分で膜厚３０〜１００ｎｍの透明導電薄膜が得
られた。
圧を印加してアノード電極３との間で放電を行わせ、電
極間に発生するプラズマイオンでＩｎ2Ｏ3を主体とする
ターゲット部材７をスパッタリングすることにより透光
性ガラス基板上にＩｎ2Ｏ3を主体とする透明導電薄膜を
得る。この時、放電パワーを０.５〜２.０Watt／cm2で
制御すると、薄膜形成速度は３〜１０ｎｍ／min とな
り、１０分で膜厚３０〜１００ｎｍの透明導電薄膜が得
られた。
【００２４】アノード電極に電極保護部材を設けない場
合には、アノード電極３上に蒸着された物質が剥がれて
微少薄片となってガラス基板上の透明導電薄膜に付着す
る問題があったが、本方法によりこれらが抑止され、付
着物のない清浄な透明導電薄膜が得られた。
合には、アノード電極３上に蒸着された物質が剥がれて
微少薄片となってガラス基板上の透明導電薄膜に付着す
る問題があったが、本方法によりこれらが抑止され、付
着物のない清浄な透明導電薄膜が得られた。
【００２５】（実施例２）図１に示したスパッタリング
装置のカソード電極ならびにアノード電極に、図２
（Ｃ）に示した電極保護部材を設け、カソード電極用電
極保護部材上にガラス基板を装着する。つぎに、排気用
バルブ１１を開いて気密容器内１３を３μTorrの圧力に
排気した後、ガス導入用バルブ１２からＡｒを導入し
て、排気用バルブ１１とガス導入用バルブ１２を調整し
て、容器内を１〜５ｍTorrの圧力に保持する。
装置のカソード電極ならびにアノード電極に、図２
（Ｃ）に示した電極保護部材を設け、カソード電極用電
極保護部材上にガラス基板を装着する。つぎに、排気用
バルブ１１を開いて気密容器内１３を３μTorrの圧力に
排気した後、ガス導入用バルブ１２からＡｒを導入し
て、排気用バルブ１１とガス導入用バルブ１２を調整し
て、容器内を１〜５ｍTorrの圧力に保持する。
【００２６】次に電源９からカーソド電極１に高周波電
圧を印加してアノード電極３との間で放電を行わせ、電
極間に発生するプラズマイオンでガラス基板をスパッタ
リングする。放電パワーを０.５〜２.０Watt／cm2 で制
御し、１００分の放電で300〜１０００ｎｍのエッチン
グ処理を行った。
圧を印加してアノード電極３との間で放電を行わせ、電
極間に発生するプラズマイオンでガラス基板をスパッタ
リングする。放電パワーを０.５〜２.０Watt／cm2 で制
御し、１００分の放電で300〜１０００ｎｍのエッチン
グ処理を行った。
【００２７】電極保護部材を設けない同様な手順で行っ
た場合には、放電中に、アノード電極に付着した物質が
剥離して薄片状の微小異物となってイオンエッチング表
面に付着したり、透光性ガラス基板の特に側面がイオン
エッチングされた電極材料のステンレス金属で汚染され
て着色する問題があった。本実施例では、上記の現象は
まったく見られず、極めて平滑なイオンエッチング処理
表面が得られた。
た場合には、放電中に、アノード電極に付着した物質が
剥離して薄片状の微小異物となってイオンエッチング表
面に付着したり、透光性ガラス基板の特に側面がイオン
エッチングされた電極材料のステンレス金属で汚染され
て着色する問題があった。本実施例では、上記の現象は
まったく見られず、極めて平滑なイオンエッチング処理
表面が得られた。
【００２８】（実施例３）図３に、実施例３により製作
する撮像管の概略断面構造を示す。図中の１４は透光性
ガラス基板、１５は透明導電薄膜、１６は透明導電薄膜
からの正孔注入を阻止するための正孔注入阻止層、１７
は入射光を信号電荷に変換するための光導電膜、１８は
電子ビームランディング層、１９は走査電子ビームを発
射するためのカソード、２０は信号電荷を読み取るため
の走査電子ビームである。
する撮像管の概略断面構造を示す。図中の１４は透光性
ガラス基板、１５は透明導電薄膜、１６は透明導電薄膜
からの正孔注入を阻止するための正孔注入阻止層、１７
は入射光を信号電荷に変換するための光導電膜、１８は
電子ビームランディング層、１９は走査電子ビームを発
射するためのカソード、２０は信号電荷を読み取るため
の走査電子ビームである。
【００２９】透光性ガラス基板の表面１４を、実施例２
と同じ方法でイオンエッチング処理し、その上に、実施
例１と同じ方法で、膜厚３０ｎｍのＩｎ2Ｏ3を主体とす
る透明導電薄膜１５を形成する。その上に、別の真空蒸
着装置で、膜厚２０ｎｍの酸化セリウム薄膜から成る正
孔注入阻止層１６、膜厚４μｍのＳｅを主体とする非晶
質光導電膜１７を順次形成し、さらにその上に、膜厚１
００ｎｍの多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電子ビームランデ
ィング層１８を不活性ガス雰囲気中で形成し、撮像管タ
ーゲット部を得た。
と同じ方法でイオンエッチング処理し、その上に、実施
例１と同じ方法で、膜厚３０ｎｍのＩｎ2Ｏ3を主体とす
る透明導電薄膜１５を形成する。その上に、別の真空蒸
着装置で、膜厚２０ｎｍの酸化セリウム薄膜から成る正
孔注入阻止層１６、膜厚４μｍのＳｅを主体とする非晶
質光導電膜１７を順次形成し、さらにその上に、膜厚１
００ｎｍの多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電子ビームランデ
ィング層１８を不活性ガス雰囲気中で形成し、撮像管タ
ーゲット部を得た。
【００３０】（実施例４）表面を、実施例２と同じ方法
でイオンエッチング処理した透光性ガラス基板上に、別
の真空蒸着装置で、膜厚２５ｎｍのＩｎ2Ｏ3を主体とす
る透明導電薄膜を形成した。その上にさらに別の真空蒸
着装置で、膜厚２０ｎｍの酸化セリウム薄膜から成る正
孔注入阻止層、膜厚４μｍのＳｅを主体とする非晶質光
導電膜を順次形成し、さらにその上に、膜厚１００ｎｍ
の多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電子ビームランディング層
を不活性ガス雰囲気中で形成し、撮像管ターゲット部を
得た。
でイオンエッチング処理した透光性ガラス基板上に、別
の真空蒸着装置で、膜厚２５ｎｍのＩｎ2Ｏ3を主体とす
る透明導電薄膜を形成した。その上にさらに別の真空蒸
着装置で、膜厚２０ｎｍの酸化セリウム薄膜から成る正
孔注入阻止層、膜厚４μｍのＳｅを主体とする非晶質光
導電膜を順次形成し、さらにその上に、膜厚１００ｎｍ
の多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電子ビームランディング層
を不活性ガス雰囲気中で形成し、撮像管ターゲット部を
得た。
【００３１】（実施例５）表面を、実施例２と同じ方法
でイオンエッチング処理した透光性ガラス基板上に、実
施例１と同じ手順で、膜厚１００ｎｍのＩｎ2Ｏ3を主体
とする透明導電薄膜を形成する。次に、得られた透明導
電薄膜の表面を、実施例２と同じ方法で５分間イオンエ
ッチング処理し、その上に、別の真空蒸着装置で、膜厚
２０ｎｍの酸化セリウム薄膜から成る正孔注入阻止層１
６、膜厚４μｍのＳｅを主体とする非晶質光導電膜１７
を、順次、形成し、さらにその上に、膜厚１００ｎｍの
多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電子ビームランディング層１
８を不活性ガス雰囲気中で形成し、撮像管ターゲット部
を得た。
でイオンエッチング処理した透光性ガラス基板上に、実
施例１と同じ手順で、膜厚１００ｎｍのＩｎ2Ｏ3を主体
とする透明導電薄膜を形成する。次に、得られた透明導
電薄膜の表面を、実施例２と同じ方法で５分間イオンエ
ッチング処理し、その上に、別の真空蒸着装置で、膜厚
２０ｎｍの酸化セリウム薄膜から成る正孔注入阻止層１
６、膜厚４μｍのＳｅを主体とする非晶質光導電膜１７
を、順次、形成し、さらにその上に、膜厚１００ｎｍの
多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電子ビームランディング層１
８を不活性ガス雰囲気中で形成し、撮像管ターゲット部
を得た。
【００３２】（実施例６）表面を、実施例２と同じ方法
でイオンエッチング処理したＢＮ基板上に、別の真空蒸
着装置で、膜厚１５ｎｍのＡｌ金属電極を形成した。そ
の上にさらに別の真空蒸着装置で、膜厚２０ｎｍの酸化
セリウム薄膜から成る正孔注入阻止層、膜厚４μｍのＳ
ｅを主体とする非晶質光導電膜を順次形成し、さらにそ
の上に、膜厚１００ｎｍの多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電
子ビームランディング層を不活性ガス雰囲気中で形成
し、Ｘ線用撮像管ターゲット部を得た。
でイオンエッチング処理したＢＮ基板上に、別の真空蒸
着装置で、膜厚１５ｎｍのＡｌ金属電極を形成した。そ
の上にさらに別の真空蒸着装置で、膜厚２０ｎｍの酸化
セリウム薄膜から成る正孔注入阻止層、膜厚４μｍのＳ
ｅを主体とする非晶質光導電膜を順次形成し、さらにそ
の上に、膜厚１００ｎｍの多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜から成る電
子ビームランディング層を不活性ガス雰囲気中で形成
し、Ｘ線用撮像管ターゲット部を得た。
【００３３】以上に述べた実施例３，４，５および６で
得られた撮像管ターゲット部を、カソードを内蔵した撮
像管匡体に蒸着面が電子銃と対向するようにして組み込
み、内部を真空封止して、光導電形撮像管を得た。上記
光導電形撮像管の透明導電薄膜にカソードに対して正の
電圧を印加して動作させてところ、基板や透明導電膜を
従来技術により製作した撮像管で起こりやすい暗電流の
増加や、モニタ上の白点状画面欠陥が大幅に改善され、
より高い電圧での動作が可能となり、透明導電膜の電圧
を４８０Ｖにした場合、光導電膜内で光キャリアのアバ
ランシェ増倍が生じて、画期的な高感度，高画質の画像
が得られた。
得られた撮像管ターゲット部を、カソードを内蔵した撮
像管匡体に蒸着面が電子銃と対向するようにして組み込
み、内部を真空封止して、光導電形撮像管を得た。上記
光導電形撮像管の透明導電薄膜にカソードに対して正の
電圧を印加して動作させてところ、基板や透明導電膜を
従来技術により製作した撮像管で起こりやすい暗電流の
増加や、モニタ上の白点状画面欠陥が大幅に改善され、
より高い電圧での動作が可能となり、透明導電膜の電圧
を４８０Ｖにした場合、光導電膜内で光キャリアのアバ
ランシェ増倍が生じて、画期的な高感度，高画質の画像
が得られた。
【００３４】以上、本発明の方法を撮像管の製作に適用
した例について述べたが、本発明は、他の受光デバイ
ス、例えば、光センサ，ラインセンサ，二次元センサ，
固体撮像管素子や、その他種々の半導体素子にも利用で
きる。
した例について述べたが、本発明は、他の受光デバイ
ス、例えば、光センサ，ラインセンサ，二次元センサ，
固体撮像管素子や、その他種々の半導体素子にも利用で
きる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、スパッタリング装置を
用いて、微粒子状付着物のない清浄な薄膜や表面の平滑
性に優れた基板を再現性良く得ることができるので、本
発明の方法により得られた薄膜や基板を種々の受光デバ
イスや半導体素子に適用すれば、従来にない高性能デバ
イス特性が実現できる。
用いて、微粒子状付着物のない清浄な薄膜や表面の平滑
性に優れた基板を再現性良く得ることができるので、本
発明の方法により得られた薄膜や基板を種々の受光デバ
イスや半導体素子に適用すれば、従来にない高性能デバ
イス特性が実現できる。
【図１】本発明の実施形態の一例を示す説明図。
【図２】本発明を実施するために用いる電極保護部材、
および防着部材の説明図。
および防着部材の説明図。
【図３】本発明を利用して製作する撮像管の断面図。
１…カーソド電極、２，２２，２６…カーソド電極保護
部材、３…アノード電極、４，２４…アノード電極保護
部材、５…ガード電極、６…防着部材、７…ターゲット
部材、ないしは基板、８…蒸着用基板、９…電源、１０
…電源スイッチ、１１…排気用バルブ、１２…ガス導入
バルブ、１３…気密容器。
部材、３…アノード電極、４，２４…アノード電極保護
部材、５…ガード電極、６…防着部材、７…ターゲット
部材、ないしは基板、８…蒸着用基板、９…電源、１０
…電源スイッチ、１１…排気用バルブ、１２…ガス導入
バルブ、１３…気密容器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｄ 8414−4Ｋ Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ 8122−4Ｍ 21/31 (72)発明者 平井 忠明 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】真空容器内に配備されたカソード電極と、
前記カソード電極に対抗して設けられたアノード電極と
を含むスパッタリング装置を用いて、前記真空容器内に
不活性ガスを導入し、前記両電極間で放電を行わせて、
前記カソード電極上に装着された基板の表面をイオンエ
ッチングする工程において、放電空間に露出した前記カ
ソード電極および／または前記アノード電極の表面の一
部を前記基板と同種の材料から成る電極保護部材で覆う
ことを特徴とする基板表面のイオンエッチング処理方
法。 - 【請求項２】請求項１において、前記基板の表面のエッ
チング処理を行う工程で、前記カソード電極ないし前記
アノード電極の外周部に、前記基板と同種の材料から成
る防着部材を設ける基板表面のイオンエッチング処理方
法。 - 【請求項３】請求項２において、前記基板の表面のエッ
チング処理を行う工程で、防着部材が、放電空間に露出
した電極表面を覆うための前記電極保護部材と同一の部
材からなる基板表面のイオンエッチング処理方法。 - 【請求項４】真空容器内に配備されたカソード電極と、
前記カソード電極に対抗して設けられたアノード電極と
を含むスパッタリング装置を用いて、前記真空容器内に
不活性ガスを導入して前記両電極間で放電を行わせ、前
記カソード電極上に装着されたターゲット部材を放電イ
オンでスパッタリングして、前記アノード電極上に装着
された蒸着用基板上に薄膜を形成する工程において、放
電空間に露出した前記カソード電極および／または前記
アノード電極の表面の一部を前記ターゲット部材と同種
の材料から成る電極保護部材で覆う薄膜形成方法。 - 【請求項５】請求項４において、前記蒸着用基板上に薄
膜を形成する工程において、前記カソード電極ないし前
記アノード電極の外周部に、前記ターゲット部材と同種
の材料から成る防着部材を設ける薄膜形成方法。 - 【請求項６】請求項５において、前記蒸着用基板上に薄
膜を形成する工程において、前記防着部材が、放電空間
に露出した電極表面を覆うための前記電極保護部材と同
一の部材からなる薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16772193A JPH0729884A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 基板表面のイオンエッチング処理および薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16772193A JPH0729884A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 基板表面のイオンエッチング処理および薄膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729884A true JPH0729884A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15854953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16772193A Pending JPH0729884A (ja) | 1993-07-07 | 1993-07-07 | 基板表面のイオンエッチング処理および薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729884A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242596A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-09-20 | Univ Of Tokyo | プロセスプラズマ発生装置及び材料プロセシング方法 |
| TWI392757B (zh) * | 2010-09-20 | 2013-04-11 | Snu精密股份有限公司 | 濺射裝置 |
| WO2016152808A1 (ja) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 株式会社カネカ | 透明電極付き基板および透明電極付き基板の製造方法 |
-
1993
- 1993-07-07 JP JP16772193A patent/JPH0729884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242596A (ja) * | 2006-02-09 | 2007-09-20 | Univ Of Tokyo | プロセスプラズマ発生装置及び材料プロセシング方法 |
| TWI392757B (zh) * | 2010-09-20 | 2013-04-11 | Snu精密股份有限公司 | 濺射裝置 |
| WO2016152808A1 (ja) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 株式会社カネカ | 透明電極付き基板および透明電極付き基板の製造方法 |
| US10173393B2 (en) | 2015-03-24 | 2019-01-08 | Kaneka Corporation | Transparent electrode-equipped substrate and method for producing transparent electrode-equipped substrate |
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