[发明专利]溅射方法及溅射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来在处理基板的表面上形成规定的透明导电膜的溅射方法和溅射装置，尤其涉及使用交流电源的溅射方法和溅射装置。

背景技术

在平板显示器(FPD)的制造工艺中，溅射法是在玻璃等的处理基板表面上形成ITO或IZO等透明导电膜的方法之一。这种溅射法使等离子体气氛下的离子根据要在处理基板的表面上形成的薄膜的组成，向制作成规定形状的靶加速冲击，使溅射粒子(靶原子)飞散，附着、堆积在处理基板的表面上，形成规定的透明导电膜。

其中，随着近些年来FPD的大面积化，通过专利文献1已知如下构成的溅射装置。即，专利文献1中记载的溅射装置具有：在真空腔内与处理基板相对并按相等的间隔并列设置的多片相同形状的靶；向并列设置的靶中各成对的靶施加交流电压，并按照规定的频率交替改变交流电源的极性。并且，在真空中导入规定的溅射气体(根据靶的种类伴有反应气体)，通过交流电源向成对的靶施加电力，将各个靶交替转换为阳极电极、阴极电极，在阳极电极和阴极电极之间产生辉光放电，形成等离子体气氛，从而对各个靶进行溅射。

专利文献1：特开2005-290550号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述的溅射装置在溅射中，滞留在靶表面上的充电电荷在被施加相反相位的电压时被抵消。因此，即使在使用铟和锡的氧化物靶作为靶的情况下，也能够抑制由氧化物靶的充电所引起的异常放电(弧光放电)的发生，能够得到良好的透明导电膜。另一方面，在溅射室内电位上绝缘或浮动状态的处理基板也发生充电，但是通常处理基板表面的充电电荷例如被溅射粒子或电离的溅射气体离子所中和，所以逐渐消失。

但是，为提高溅射速度，而使向靶施加的电力变大，或者使靶表面的磁场强度增强，从而提高靶表面附近的等离子体密度的情况下，每单位时间处理基板表面的充电电荷量增加，容易滞留在处理基板的表面上。此外，在FPD制作工艺中，在形成有构成电极的金属膜或绝缘膜的处理基板表面上形成透明导电膜时，充电电荷容易滞留在处理基板表面的绝缘膜上。

充电电荷滞留在处理基板(或在处理基板表面上形成的绝缘膜)上时，有时例如在处理基板与在该处理基板的边缘部上设置的地线接地的掩模板的邻接部位，电位差使掩模板上的充电电荷瞬时漂移，由此产生异常放电(弧光放电)。发生异常放电时，会产生处理基板表面的膜受到损坏从而使产品不合格，或者产生颗粒等问题，阻碍形成良好的透明导电膜。

于是，本发明的第一目的是鉴于上述问题，提供一种可以抑制由处理基板的充电所引起的异常放电的发生、可以对大面积的处理基板形成良好的透明导电膜的溅射方法。此外，本发明的第二目的是提供一种能够通过简单的结构抑制由处理基板的充电所引起的异常放电的发生、可以对特别大面积的处理基板形成良好的透明导电膜的溅射装置。

解决问题的手段

为解决上述问题，权利要求1记载的溅射方法是在向溅射室内导入工艺气体的同时，向溅射室内与处理基板相对并且以规定的间隔并列设置的多片靶中各成对的靶施加电力，且按照规定的频率交替改变极性，将各个靶交替转换为阳极电极、阴极电极，在阳极电极和阴极电极之间产生辉光放电，形成等离子体气氛，对各个靶进行溅射，从而在处理基板的表面上形成规定的透明导电膜的溅射方法，其特征在于，在溅射中间歇停止向各个靶施加电力。

根据本发明，在溅射中，即使在靶前方电离的电子和溅射所产生的二次电子向处理基板的表面移动而引起充电电荷滞留，由于分别间歇停止向各个靶施加电力，所以在向各个靶所施加的电力停止的状态下，向处理基板移动的电离电子和二次电子的量减少，以及处理基板(或者在处理基板的表面上形成的绝缘膜)的充电电荷由于被溅射粒子和电离的溅射气体离子所中和等而消失的情况相继发生，显著抑制了充电电荷在处理基板表面的滞留。其结果是，即使在FPD制作工艺中，对形成有构成电极的金属膜或绝缘膜的处理基板表面上形成透明导电膜的情况下，也能够抑制异常放电的发生，形成良好的透明导电薄膜。从而能够在制造FPD时提高产品合格率。

如果对并列设置的全部靶按照一定的周期进行所述间歇停止，则在溅射中，由于使各个靶前方的等离子体定期消失，并且在等离子体的消失状态下，靠近处理基板的电离电子和二次电子消失，所以能够进一步减少充电电荷向处理基板表面的滞留，能够可靠地防止发生异常放电。