成膜装置

4.2.1装置の基本構造

  （2.5.3）節で説明したイオンプレーティング法によって酸化亜鉛透明導電膜は作成され た。ここで使用された装置は、浦本により開発された圧力勾配型プラズマガンを用いた装 置である。図（4.1）に簡単な構造を示す。圧力勾配型プラズマガンは、ホローカソード銃 と同様に大電流(250 A)の直流アーク放電を利用するため、高密度のプラズマを発生するこ とが可能である。

図3.3 : van der Pauw法に おける関数

f

「2002年度  博士論文  今真 人：反応性スパッタリングによ る酸化物薄膜の高速成膜に関す

る研究  p59」  より

図4.1 : 圧力勾配型イオンプレーティング法の装置の模式図

  圧力勾配型プラズマガンの陰極は、図（4.2）に示すような複合陰極（タンタル管と六朋 化ランタン）で構成される。さらに、陰極と成膜室との間には、オリフィスが設けられて おり陰極の雰囲気圧力は成膜室より高く保たれている。この結果、圧力勾配型プラズマガ ンは、酸素ガスなどの反応性ガスを導入した場合でも長時間にわたり安定した性能を発揮 することが可能である。蒸発とイオン化、励起を１つのガンで行うことが特徴である。圧 力勾配型プラズマガンは直流アーク放電を用いるために試料の蒸発速度は、従来のスパッ タリング法に比べ大きい。

    図4.3 : 圧力勾配型イオンプレーテ

ィング法のポテンシャル図

図4.2 : 圧力勾配型プラズマガン の模式図

「粟井  清、住友重機械工業㈱：

液晶表示パネル用透明導電膜の新技術  月刊ディスプレイ 7月号  (1996)  p106」  より

  図（4.3）は圧力勾配型プラズマイオンプレーティング装置の持つポテンシャルを静止成 膜速度と比抵抗値線図上で表したものである。実際は、同図のスパッタリング法の比抵抗 値よりさらに低比抵抗のものが得られているが、電圧の低下に伴う成膜速度の低下という 問題がある。

4.2.2  大面積用成膜装置

RPD での大面積化は、蒸着材料を入れる坩堝とプラズマガンとのセットを複数用いるこ とで可能である。1 ｍ 角の基板上に作成された今回の装置は、このセットを２つ用いてい

る（図 4.4）。坩堝には ZnOと とを焼結したものを入れ、プラズマガンにより蒸発

とイオン化と励起を行う。このとき反応ガスとして を成膜室に流しながら、200 ℃ の ガラス基板上に、基板を動かしながら膜の形成を行う。

2 2

O Ga

O

図4.4 : 大面積用RPDの模式図