[发明专利]磁控溅射装置及使用该磁控溅射装置的成膜方法

说明书

本发明提供一种当在有机层表面形成透明导电氧化物膜时，可尽量抑制有机层受损的磁控溅射装置(SM₁)。阴极单元Sc具有在X轴方向上以规定间隔并列设置的筒状靶(Tg1、Tg2)，设置有分别旋转驱动筒状靶围绕Y轴旋转的驱动装置(Db1、Db2)，且磁铁单元(Mu1、Mu2)分别装配在各筒状靶内，成对的磁铁单元各自具有中央磁铁(5a)和周边磁铁(5b)，在筒状靶和成膜面之间的空间内形成隧道状的磁场(Mf)，成对的磁铁单元各自被配置为使得当在成膜对象物(Sw)相对于阴极单元静止相对向的状态下成膜时，在经过成膜面内薄膜厚度最厚位置的Z轴上Z轴分量的磁场强度为零。

技术领域

本发明涉及一种具备阴极单元的磁控溅射装置及使用该磁控溅射装置的成膜方法，其中该阴极单元在真空室中与成膜对象物的成膜面相对配置，更具体地说，涉及适用于在顶部发射型有机EL装置的制造工序中，在有机层表面形成作为阴极电极的透明导电氧化膜的装置和方法。

背景技术

顶部发射型有机EL显示装置是将有机层中产生的光是从层积在其上表面的阴极电极侧提取的构造，因此要求阴极电极具有透明度。作为这样的阴极电极，尝试了使用例如包括ITO和IZO这类氧化铟系氧化物膜的透明导电氧化物(Transparent ConductiveOxide)薄膜。在形成透明的导电氧化膜时，不仅要有高透明度和导电性，而且重要的是怎样能在不损坏有机层的情况下形成薄膜，同时还要求高生产率。在这种情况下，可考虑使用磁控溅射装置来进行透明导电氧化物膜的成膜。

上述类型的磁控溅射装置是例如在专利文件1中已知的。该装置具有真空室，真空室中设置有在一个方向上运输成膜对象物(例如在一侧的表面上形成了有机层的玻璃基板)的基板运输装置。这里，设置成膜对象物的移动方向是X轴方向，成膜对象物的成膜面(即有机层表面)内与X轴正交的方向是Y轴方向，与X轴和Y轴正交的方向是Z轴方向，在真空室中还配置有旋转式阴极单元，其与以规定速度移动的成膜对象物在Z轴方向相对配置。在下文中，以从靶到成膜对象物的方向为上。

阴极单元具备长边在Y轴方向上的两个筒状靶，其在X轴方向上以规定间隔并列设置，并设有驱动装置，其分别旋转驱动各筒状靶围绕Y轴旋转，且各筒状靶内分别装配了磁铁单元。各成对的磁铁单元具有长边在Y轴方向的中央磁铁和围绕该中央磁铁周围的周边磁铁，在筒状靶和成膜面之间的空间内形成隧道状的磁场。在这种情况下，各磁铁单元的中央磁铁被安排为使其成膜面侧的极性彼此一致。通常情况下，一对筒状靶并排安装时X轴方向的间距和分别从各筒状靶内装配的各磁铁单元泄漏的磁场强度都被适当地设计为：当使成膜对象物相对于阴极单元静止相对向并在成膜面上形成了规定薄膜时，在各筒状靶的Y轴线之间的中点向成膜对象物的投影位置上，薄膜厚度达到最大，并且在X轴方向上薄膜厚度分布的均匀性良好。

当通过上述磁控溅射装置在成膜面上形成透明导电氧化膜时，将稀有气体(或稀有气体和氧气)导入真空气氛中的真空室内，以规定速度绕Y轴旋转筒状靶，并根据靶的类型向各筒状靶施加脉冲状的直流电力或高频电力。然后，在真空室内，在各筒状靶和成膜面之间的空间中形成等离子体，各靶材被等离子体中稀有气体的离子溅射，根据规定的余弦定理从各筒状靶飞散出的溅射粒子堆积附着到以规定的速度在X轴方向上运输的成膜对象物的成膜面上，形成透明导电氧化膜。然而，使用上述结构的磁控溅射装置，在有机层表面以规定薄膜厚度形成透明导电氧化物膜(例如IZO膜)，并且测量其光致发光强度(PL强度)时，发现特别是在薄膜厚度最厚的位置处与形成透明导电氧化膜前的有机层单体相比下降率增大，此后透明导电氧化膜的成膜导致有机层受损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2019-218604号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

鉴于上述情况，本发明要解决的技术问题是提供一种当在有机层表面形成透明导电氧化物膜时，可尽量抑制有机层受损的磁控溅射装置和成膜方法。

解决技术问题的手段