专利名称：防反射膜的成膜方法、防反射膜和成膜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及防反射膜的成膜方法、防反射膜和成膜装置，更详细地，涉及适用于平板显示器(FPD，Flat Panel Display)的显示面、触摸面板等的操作面、太阳能电池的受光面等的防反射膜的成膜方法，防反射膜和成膜装置。本申请基于2008年10月17日在日本申请的日本专利申请第2008-268769号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术：
近些年，在平板显示器(FPD)、触摸面板、太阳能电池等中，使用各种各样的防反射膜用于防反射。作为以往使用的防反射膜，提出了在透明基板上依次层压有高折射率层、低折射率层的多层结构的防反射膜。这种防反射膜中，高折射率层例如使用TiA (折射率2. 3 2. 55) ,ZrO2 (折射率 2. 05 2. 15)等，此外，低折射率层例如使用SiO2 (折射率1. 45 1.46)等(专利文献1、 2)。这种防反射膜中，通过改变高折射率层或低折射率层的膜厚或材质，可得到所希望的防反射性能。这种防反射膜可如下得到在透明基板上通过使用SW2等低折射率材料的靶的溅射形成低折射率层，接着在该低折射率层上通过使用TiA或ZiO2等高折射率材料的靶的溅射形成高折射率层。专利文献1 日本特开平7-130307号公报专利文献2 日本特开平8-75902号公报然而，为了通过溅射形成以往的多层结构的防反射膜，需要在每层准备不同的靶进行成膜。即，需要依次溅射T^2靶和SiA靶进行成膜，或者在导入氧气等反应性气体的同时，依次溅射Ti靶和Si靶进行成膜。另一方面，在导入氧气等反应性气体的同时，溅射Ti靶和Si靶而成膜时，需要导入大量氧气，因此存在与形成由金属氧化物构成的透明导电膜的气氛相同的气氛下不能成膜的问题点。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供不用向进行溅射的成膜室搬入基板以及从该成膜室搬出基板，而在同一成膜室内进行溅射，从而可得到具有所希望的防反射性能，且也起到透明导电膜作用的氧化铟类防反射膜的防反射膜的成膜方法。此外，目的在于，提供具有所希望的防反射性能，且也起到透明导电膜作用的氧化铟类防反射膜。此外，目的在于提供可在一个装置内形成层压有折射率互不相同的多层折射率层的防反射膜的成膜装置。进一步地，目的在于提供使用相同的氧化铟类靶，对导入的氧气、 氢气或水蒸气的分压比进行调整来进行溅射，从而可形成层压有折射率互不相同的多层折射率层的防反射膜的成膜装置。本发明人对使用氧化铟类透明导电膜的防反射膜的成膜方法进行深入研究的结果发现，在使用由氧化铟形成的靶通过溅射法形成层压折射率不同的多层折射率层而成的氧化铟类防反射膜时，如果改变含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种的反应性气体中各气体的比例进行溅射，则可有效地形成在第一氧化铟类薄膜上层压有折射率不同的第二氧化铟类薄膜的具有所希望的反射性能的防反射膜，至此完成本发明。S卩，本发明的第一方式中的防反射膜的成膜方法为具有第一氧化铟类薄膜和层压在该第一氧化铟类薄膜上的第二氧化铟类薄膜的防反射膜的成膜方法，该方法包括在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种的第一反应性气体中进行使用第一氧化铟类靶的溅射，从而形成第一氧化铟类薄膜的第一成膜工序；和在所述第一氧化铟类薄膜上，在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种且与所述第一反应性气体不同组成的第二反应性气体中进行使用第二氧化铟类靶的溅射，从而形成第二氧化铟类薄膜的第二成膜工序。上述制造方法中，在第一成膜工序中，在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、 两种或三种的第一反应性气体中进行使用第一氧化铟类靶的溅射，从而形成第一氧化铟类薄膜。进一步地，在第二成膜工序中，在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种且与所述第一反应性气体不同组成的第二反应性气体中进行使用第二氧化铟类靶的溅射， 从而形成第二氧化铟类薄膜。因此，根据上述制造方法，可使用氧化铟类靶来层压折射率不同的多层折射率层， 其结果是，可有效地形成具有所希望的防反射性能的防反射膜。优选所述第二反应性气体的氢气含量与所述第一反应性气体不同。优选所述第二反应性气体的水蒸气含量与所述第一反应性气体不同。
优选所述第二氧化铟类靶与所述第一氧化铟类靶相同。所述第二成膜工序优选在与所述第一成膜工序相同的真空槽内将所述第一反应性气体置换为所述第二反应性气体来进行。优选所述第一氧化铟类靶和所述第二氧化铟类靶为添加有锡的氧化铟类靶、添加有钛的氧化铟类靶或添加有锌的氧化铟类靶。本发明一个方式中的防反射膜为通过上述防反射膜的成膜方法得到的防反射膜， 包括第一氧化铟类薄膜；和第二氧化铟类薄膜，层压在该第一氧化铟类薄膜上，折射率与该第一氧化铟类薄膜不同。根据上述防反射膜，由于设置有第一氧化铟类薄膜和层压在该第一氧化铟类薄膜上且折射率与该第一氧化铟类薄膜不同的第二氧化铟类薄膜，所以可提供层压折射率不同的多层折射率层，具有所希望的防反射性能的氧化铟类防反射膜。优选所述第一氧化铟类薄膜和所述第二氧化铟类薄膜中至少一方的电阻率为 5 X IO2 μ Ω · cm 以下。本发明一个方式中的成膜装置为在上述防反射膜的成膜方法中使用的成膜装置， 包括真空容器；在该真空容器内保持靶的靶保持设备；和对所述靶施加溅射电压的电源，所述真空容器具备氢气导入设备、氧气导入设备和水蒸气导入设备中的两种以上。根据上述成膜装置，由于真空容器具有氢气导入设备、氧气导入设备和水蒸气导入设备中的两种以上，所以可使通过使用由氧化铟类材料形成的靶进行的溅射法在基板上层压折射率不同的多层折射率层时的气氛为阻碍M2O3的晶格结合的水蒸气(H2O)气氛。由此，可使用由氧化铟类材料形成的靶通过一个装置形成具有所希望的防反射性能的防反射膜。此外，使用由氧化铟类材料形成的一种靶，仅调整导入的氧气、氢气或水蒸气的分压比，就可容易地形成层压有折射率不同的多层折射率层的防反射膜。进而，可以以现有的成膜速度以上的速度成膜。优选在所述靶保持设备设置有在所述靶的表面产生强度最大值为600高斯以上的水平磁场的磁场产生设备。进而，在所述真空容器内设置有旋转体，以轴为中心旋转，且在该旋转体外周面可装卸地支撑多个基材；和多个所述靶保持设备，与被该旋转体支撑的所述多个基材中的一个以上基材分别对置，使所述旋转体以其轴为中心旋转，且使用被所述靶保持设备保持的靶进行溅射，从而可在所述各基材上形成组成不同的多种膜。根据本发明一个方式中的防反射膜的成膜方法，由于具有在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种的第一反应性气体中进行使用第一氧化铟类靶的溅射，从而形成第一氧化铟类薄膜的第一成膜工序；和在所述第一氧化铟类薄膜上，在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种且与所述第一反应性气体不同组成的第二反应性气体中进行使用第二氧化铟类靶的溅射，从而形成第二氧化铟类薄膜的第二成膜工序，所以可使用氧化铟类靶容易地层压折射率不同的多层折射率层。其结果是，可有效地形成具有所希望的防反射性能的防反射膜。根据本发明一个方式中的防反射膜，由于包括第一氧化铟类薄膜以及层压在该第一氧化铟类薄膜上且与该第一氧化铟类薄膜的折射率不同的第二氧化铟类薄膜，所以可提供层压折射率不同的多层折射率层，具有所希望的防反射性能的氧化铟类防反射膜。根据本发明一个方式中的成膜装置，由于具备真空容器、在该真空容器内保持靶的靶保持设备和对所述靶施加溅射电压的电源，所述真空容器具有氢气导入设备、氧气导入设备和水蒸气导入设备中的两种以上，所以可对使用由氧化铟类材料形成的靶通过溅射法在基板上层压折射率不同的多层折射率层时的气氛进行变更。因此，可使用由氧化铟类材料形成的靶通过一个装置形成具有所希望的防反射性能的防反射膜。此外，使用由氧化铟类材料形成的一种靶，仅调整导入的氧气、氢气或水蒸气的分压比，就可容易地形成层压折射率不同的多层折射率层而成的防反射膜。进而，可以以现有的成膜速度以上的速度成膜。
图1为表示本发明第一实施方式的防反射膜的一例的截面图。图2为表示本发明第一实施方式的防反射膜的变形例的截面图。图3为表示在本发明第一实施方式的防反射膜的成膜中使用的溅射装置的一例的结构简图。
图4为表示构成图3的溅射装置的成膜室的主要部分的截面图。图5为表示未加热成膜中的H2O气体(水蒸气)的效果图。图6为表示防反射膜的反射率的模拟结果图。图7为表示加热成膜中的H2气体的效果图。图8为表示构成在本发明第二实施方式的防反射膜的成膜中使用的溅射装置的成膜室的主要部分截面图。图9为表示本发明第三实施方式的溅射装置的结构简图。
具体实施例方式以下，对本发明的防反射膜的成膜方法、防反射膜和成膜装置的实施方式进行说明。而且，该实施方式是为了更好地理解发明主旨而进行具体说明的实施方式，只要没有特别指定，则不对本发明进行限定。<第一实施方式>图1为表示本发明第一实施方式的防反射膜的截面图。该防反射膜1形成在透明基板2的表面加上，具有层压结构。防反射膜1以使折射率自透明基板2的表面加侧向外依次减小的方式层压有折射率不同的多层氧化铟类薄膜，例如高折射率的透明膜11和低折射率的透明膜12。这些氧化铟类薄膜优选使用例如以In203-Sn02、In203_Ti02、In2O3-ZnO等为主成分的氧化铟类材料。例如，为使用添加有锡的氧化铟(ITO)的层压结构时，折射率为例如1. 96等低折射率的透明膜12以添加有锡的氧化铟(ITO)为靶，在氩气(Ar)气体气氛或含氧气的氩气 (Ar+02)气氛下成膜而得到。此外，折射率为例如2. 25等高折射率的透明膜11以上述添加有锡的氧化铟(ITO) 为靶，在氢气(H2)和氧气(O2)气氛或者水蒸气(H2O)气氛下成膜而得到。优选这些氧化铟类薄膜中至少一方，例如高折射率的透明膜11和低折射率的透明膜12中至少一方的电阻率为5Χ102μ Ω · cm以下。如此，使透明膜11、12中至少一方的电阻率为5Χ102μ Ω · cm以下，从而可对该透明膜赋予作为透明导电膜的功能。图2为表示本实施方式的防反射膜的变形例的截面图，高折射率的透明膜11或低折射率的透明膜12的电阻率高时，通过使透明膜11、12的膜厚变厚的AR设计，可实现低电阻率化。通过形成这种结构，可对防反射膜1赋予透明导电膜的功能。图3为表示在本实施方式的防反射膜的成膜中使用的溅射装置(成膜装置)的结构简图，图4为表示同一溅射装置的成膜室主要部分的截面图。该溅射装置21为往复式(4 >夕一K 7々)溅射装置，例如包括搬入或搬出玻璃基板(未图示)等基板的装入/取出室22、和在上述基板上形成氧化铟类防反射膜的成膜室(真空容器)23。在装入/取出室22设置有对该室内进行粗抽真空的旋转泵等粗抽排气设备M。此外，在装入/取出室22的室内配置有可移动的用于保持、搬送基板的基板托盘 25。
在成膜室23的一侧侧面23a立式设置有加热基板沈的加热器31，在另一侧侧面2 立式设置有保持氧化铟类材料的靶27并施加期望的溅射电压的阴极(靶保持设备)32，进而，在成膜室23设置有对该室内进行抽高真空的涡轮分子泵等高真空排气设备 33、对靶27施加溅射电压的电源34、以及向该室内导入气体的气体导入设备35。阴极32由板状的金属板构成，为通过钎料等焊接(固定)靶27的部件。电源34对靶27施加溅射电压。作为该电源34并没有特别限定，可适当地使用直流(DC)电源、交流(AC)电源、高频(RF)电源和DC电源+RF电源等。在此，电源34使用直流(DC)电源(省略图示)。气体导入设备35具备导入Ar等溅射气体的溅射气体导入设备35a、导入氢气的氢气导入设备35b、导入氧气的氧气导入设备35c和导入水蒸气的水蒸气导入设备35d。而且，在该气体导入设备35中，氢气导入设备35b、氧气导入设备35c和水蒸气导入设备35d可根据需要选择使用。例如，可以为如由氢气导入设备3 和氧气导入设备35c 构成的气体导入设备35、或氢气导入设备3 和水蒸气导入设备35d构成的气体导入设备 35的方式，通过两种设备构成气体导入设备35。接着，对使用上述溅射装置21在透明基板2上依次形成氧化铟类防反射膜1和透明导电膜3的方法进行说明。这里，对透明基板2使用无碱玻璃基板，防反射膜1使用由h203-Sn02、h203-Ti02、 In2O3-ZnO等氧化铟类材料构成的两层结构的膜的情形进行说明。<防反射膜的形成>(a)高折射率透明膜的形成为了形成高折射率透明膜11，用钎料等将氧化铟类靶27焊接并固定在阴极32上。 在此使用的靶材可举出氧化铟类材料，例如添加有1. 0 40. Owt%的氧化锡(SnO2)的添加有锡的氧化铟(ITO)、添加有0. 1 10.0wt%的氧化钛(TiO2)的添加有钛的氧化铟、添加有1. 0 20. 0wt%的氧化锌(SiO)的添加有锌的氧化铟等。接着，以装入/取出室22的基板托盘25收纳基板沈的状态下，通过粗抽排气部 24对装入/取出室22和成膜室23进行粗抽真空。装入/取出室22和成膜室23形成规定的真空度，例如0. 27Pa(2.0X10-3托)后，将基板沈从装入/取出室22搬入成膜室23。 将该基板26配置在设定为关闭状态的加热器31之前，使该基板沈与靶27对置。用加热器31加热该基板沈以使温度从常温变化至600°C的范围内。接着，用高真空排气部33对成膜室23抽高真空。将成膜室23设定为规定的高真空度，例如2.7 X 10’a (2. OX 10_6托)后，按照以下(1) (5)中的任意一种方式将气体导入该成膜室23内。(1)通过水蒸气导入设备35d导入H2O气体(水蒸气)[导入气体一种]。(2)通过氢气导入设备3 导入吐气体[导入气体一种]。(3)通过水蒸气导入设备35d导入H2O气体(水蒸气)和通过氢气导入设备35b 导入H2气体[导入气体两种)。(4)通过水蒸气导入设备35d导入H2O气体(水蒸气)和通过氧气导入设备35c 导入A气体[导入气体两种)。(5)通过水蒸气导入设备35d导入H2O气体(水蒸气)、通过氢气导入设备3 导入H2气体和通过氧气导入设备35c导入&气体[导入气体三种)。通过上述气体的导入可使成膜室23内为五种气体气氛，即H2O气体气氛，H2气体气氛，H2O气体和吐气体气氛，H2O气体和&气体气氛，以及H2O气体、吐气体和&气体气氛中的任意一种。接着，通过电源34对靶27施加溅射电压。该溅射电压优选为250V以下。通过降低放电电压，可制作反应性高的高密度等离子体，可有目的地结合气体和溅射粒子。上述中可使用直流电压与高频电压叠加而成的溅射电压。通过对直流电压重叠高频电压，可进一步降低放电电压。通过施加溅射电压，在基板沈上产生等离子体，由该等离子体激发的Ar等溅射气体的离子撞击靶27。通过该撞击，从靶27释放构成In203-Sn02、In2O3-TiO2> In2O3-ZnO等氧化铟类材料的原子，在基板26上形成由氧化铟类材料形成的透明膜。此成膜过程中，成膜室23内为上述五种气体气氛，即H2O气体气氛，H2气体气氛， H2O气体和吐气体气氛，H2O气体和&气体气氛，以及H2O气体、H2气体和&气体气氛中的任意一种。因此，如果在上述气氛下进行溅射，则可控制氧化铟结晶中的氧空穴数，可得到向高折射率侧变动的具有期望的高折射率(例如2. 3左右)和期望的电阻率(导电率)的透明膜11。此时，通过满足H2气体分压为0. 5X IO"5托以上、&气体分压为0. 5X IO"5托以上的条件，可得到折射率为2. 3左右的透明膜11。此外，通过满足H2气体分压为0. 5X 10_5托以上、H20气体分压为0. 5X 10_5托以上的条件，可得到折射率为2. 3左右的透明膜11。通过满足H2O气体分压为1. 0 X 10_5托以上的条件，可得到折射率为2. 3左右的透明膜11。如此，通过使成膜室23内为上述五种气体气氛，即H2O气体气氛，H2气体气氛，H2O 气体和H2气体气氛，H2O气体和&气体气氛，以及H2O气体、吐气体和&气体气氛中的任意一种，也可改变得到的透明膜11的电阻率(导电率)。通过对H2O气体的分压，H2气体和& 气体的分压，H2气体和H2O气体的分压，O2气体和H2O气体的分压，或者&气体、H2气体和 H2O气体的分压进行调整，可最优化氧空穴并得到具有导电性的透明膜11。无需导电性时， 只要满足其他条件则可以为任意一种。这样，在H2O气体、H2气体+ 气体、H2气体+H2O气体、仏气体+H2O气体、或者仏气体+H2气体+H2O气体的气氛下形成的高折射率的透明膜11因电阻率低而可以兼作透明导电膜。此时，不需要透明导电膜3。(b)低折射率透明膜的形成在成膜室23内残留氧化铟类靶27的状态下，通过由溅射气体导入设备3 对该成膜室23导入Ar气体、或由溅射气体导入设备3 和氧气导入设备35c对该成膜室23导入Ar气体和&气体，使该成膜室23内为Ar气体气氛或包含仏气体的Ar气体(Ar+02)气氛。形成低折射率透明膜时，使用与高折射率透明膜相同的氧化铟类靶27，使成膜时的气氛为Ar气体气氛或包含O2气体的Ar气体(Ar+02)气氛。由此，可形成期望的低折射率透明膜。该成膜过程中，成膜室23内的气氛为Ar气体气氛或包含O2气体的Ar气体(Ar+02) 气氛。若在该气氛下进行溅射，则可控制氧化铟结晶中的氧空穴数，可得到具有期望的低折射率(例如2. 0左右)和期望的电阻率(导电率)的透明膜12。而且，欲变动该透明膜12的折射率时，可使成膜时的气氛从Ar气体气氛或包含& 气体的Ar气体(Ar+02)气氛变为对Ar气体气氛或包含仏气体的Ar气体气氛增加吐气体和/或H2O气体(水蒸气)的气氛。这可通过由氢气导入设备3 对成膜室23导入压气体和由水蒸气导入设备35d 对成膜室23导入H2O气体(水蒸气)中的任何一种或进行两者来实现。而且，由于该成膜室23内也含有H2气体和/或H2O气体，通过控制H2气体、H2O气体(水蒸气)、Ar+02气体各自的分压，可对得到的透明膜的折射率、电阻率(导电率)进行控制。接着，对在高电阻率且低折射率的透明膜12上形成透明导电膜3的方法进行说明。(透明导电膜的形成)形成透明导电膜3时，使用上述氧化铟类靶27，与上述防反射膜同样地将基板沈的温度设定为100°c 600°C的温度范围内。此外，成膜室23中，在由溅射气体导入设备1 导入Ar等溅射气体的同时，使用氢气导入设备15b、氧气导入设备15c和水蒸气导入设备 15d中的任意一种、两种或三种导入选自氢气、氧气和水蒸气中的一种、两种或三种气体。这样，可得到形成电阻率低且对可见光线的透明性良好的氧化铟类透明导电膜3 的基板沈。接着，就本实施方式的氧化铟类透明导电膜和防反射膜的制造方法，对本发明人进行的实验结果进行说明。用钎料将5英寸X 16英寸大小的L2O3-IOwt % SnO2 (ITO)靶固定在施加直流(DC) 电压的平行平板型阴极32上。接着，将无碱玻璃基板搬入装入/取出室22，用粗抽排气设备M对装入/取出室22内进行粗抽真空.接着，将该无碱玻璃基板搬入用高真空排气设备33进行了高抽真空的成膜室23中，与ITO靶对向配置。接着，由气体导入设备35向成膜室23导入Ar气体以形成5毫托的压力后，进行导入以使H2O气体的分压为5 X 10_5托。此外，其他例子中，向成膜室23导入Ar气体以形成 5毫托的压力后，进行导入使&气体的分压为2 X IO-5托。对于上述导入H2O气体和导入A 气体的各情况，通过电源；34对阴极32施加IkW的功率，由此将安装在阴极32上的ITO靶溅射，在无碱玻璃基板上堆积ITO膜。图5为表示未加热成膜后在大气中退火X lhr)的氧化铟类透明导电膜中的H2O气体(水蒸气)的效果图。在图5中，A表示以H2O气体的分压为5X 10_5托来导入时的氧化铟类透明导电膜的透过率，B表示以O2气体的分压为2X10—5托来导入时的氧化铟类透明导电膜的透过率。此外，导入H2O气体时，透明导电膜的膜厚为lOO.Onm，电阻率为1400 μ Ω cm。此外，导入O2气体时，透明导电膜的膜厚为99. lnm，电阻率为200 μ Ω cm。根据图5可知，通过导入水蒸气(H2O)，可变更透过率的峰波长，而不改变膜厚。
此外可知，大量导入水蒸气时，电阻率变高，电阻劣化变大，但可适用于如防反射膜等不要求低电阻的光学部件。进而可知，通过变化水蒸气的未导入和导入、或导入量的同时重复进行成膜，可用一块靶得到具有层压折射率互不相同的多层的结构的光设备。图6为表示使用图5中的A和B的光谱计算出的折射率进行光学设计的防反射膜的反射率的模拟结果图。在此，将根据图5中的B的光谱求出的峰值波长(λ )388nm和膜厚(d)99. Inm的各值简单地代入式2nd = πιλ (式中，d为膜厚，λ为波长，η为折射率，m为整数)，计算出 m = 1时的低折射率透明膜的折射率(η)为1. 96。另一方面，将根据图5中的A的光谱求出的峰值波长(λ)450ηπι和膜厚 (d) 100. Onm的各值简单地代入式“2nd = ”(式中，d为膜厚，λ为波长，η为折射率，m 为整数)，计算出m= 1时的高折射率透明膜的折射率(η)为2. 25。接着，在玻璃基板上将折射率(η)为1. 96的低折射率透明膜形成为膜厚(d)为 74. 9nm，在该低折射率透明膜上将折射率(η)为2. 25的高折射率透明膜形成为膜厚(d)为 55. 2nm。根据图6可知，波长(λ)为550nm时，防反射膜的反射率为0.532%，可使用一块靶连续形成具有层压结构的防反射膜。接着，与上述同样处理，在无碱玻璃基板上堆积ITO膜。图7为表示H2气体的效果图。在图7中，A表示以H2气体为2X10—5托、O2气体为5X 10_5托来导入时的氧化铟类导电膜的透过率，B表示以&气体的分压为2X 10_5托来导入时的氧化铟类导电膜的透过率。而且，上述中使用施加直流(DC)电压的平行平板型阴极。此夕卜，导入H2气体+ 气体时，透明导电膜的膜厚为75. Onm,电阻率为 1700 μ Ω cm。此外，导入O2气体时，透明导电膜的膜厚为74. 9nm，电阻率为240 μ Ω cm。根据图7可知，即使导入吐气体+O2气体，也可得到与导入H2O气体相同的效果。根据本实施方式的防反射膜的成膜方法，由于在含有选自氢气、氧气和水蒸气中的一种、两种或三种的反应性气体气氛中进行溅射，可容易地形成对可见光线的透明性优异的氧化铟类防反射膜。根据本实施方式的成膜装置，气体导入设备35具有导入Ar等溅射气体的溅射气体导入设备35a、导入氢气的氢气导入设备35b、导入氧气的氧气导入设备35c和导入水蒸气的水蒸气导入设备35d，因此通过控制这些溅射气体导入设备35a、氢气导入设备35b、氧气导入设备35c和水蒸气导入设备35d，可制作形成氧化铟类防反射膜1时的、阻碍M2O3的晶格结合的水蒸气气氛。因此，仅通过改良现有成膜装置的一部分，就可形成氧化铟类防反射膜。而且，本实施方式的防反射膜1为在透明基板2的表面加依次形成有高折射率透明膜11和低折射率透明膜12的两层结构的防反射膜，防反射膜1的层压结构不被上述两层结构所限定。也可为三层结构以上的多层结构，以满足所要求的防反射膜的防反射性能。 例如，可为多次重复形成有高折射率透明膜11和低折射率透明膜12的多层结构。
〈第二实施方式〉图8为表示在本发明第二实施方式的防反射膜的成膜中使用的往复式磁控溅射装置(成膜装置)的成膜室的主要部分截面图。该磁控溅射装置41与上述溅射装置21的不同点在于，在成膜室23的一个侧面 23b立式设置有保持氧化铟类材料的靶27并产生期望磁场的溅射阴极机构(靶保持设备)42。溅射阴极机构42包括通过钎料等焊接(固定)靶27的背面板43、和沿着背面板 43的背面配置的磁路(磁场产生设备)44。磁路44由于在靶27的表面产生水平磁场，所以多个磁路单元(图8中为2个)Ma、44b通过托架45连接形成一体。磁路单元44a、44b 分别具备背面板43侧的表面极性彼此不同的第一磁铁46和第二磁铁47，以及安装它们的磁轭48。在此磁路44中，由背面板43侧的极性彼此不同的第一磁铁46和第二磁铁47产生磁力线49所示的磁场。由此，位于第一磁铁46和第二磁铁47之间的靶27的表面产生垂直磁场为0(水平磁场最大)的位置50。由于在该位置50生成高密度等离子体，所以可提高成膜速度。该靶27的表面的水平磁场的强度最大值优选为600高斯以上。通过将水平磁场的强度最大值设定为600高斯以上，可降低放电电压。在本实施方式的磁控溅射装置41中也可以得到与第一实施方式的溅射装置21相同的效果。而且，由于在成膜室23的另一侧面2 立式设置产生期望磁场的溅射阴极机构 42，所以通过使溅射电压为250V以下，靶27的表面的水平磁场的强度最大值为600高斯以上，可制作反应性高的高密度等离子体。其结果是，可有目的地结合气体和溅射粒子，从而可形成氧化铟类防反射膜。〈第三实施方式〉图9为表示本发明第三实施方式的旋转式溅射装置的结构简图。在溅射装置51的成膜室(真空容器)52内设置有以该成膜室52的中心轴为中心旋转的旋转体54。在旋转体M的外周面设置有可装卸地支撑多个基板沈的基板架53 (图 9中为4个)。进而，在成膜室52的内侧面设置有保持氧化铟类材料的靶27并施加期望溅射电压的多个阴极32(图9中为2个)。使旋转体M以其轴为中心旋转，在基板架53与阴极32对置的位置停止时，被旋转体M的基板架53支撑的基板沈与被阴极32保持的靶 27对置。在成膜室52设置有将该室内划分成两个溅射区域S” S2的间隔板55。在这两个溅射区域SpS2分别设置有粗抽排气设备M和高真空排气设备33。进而，在这两个溅射区域SpS2分别设置有具备溅射气体导入设备35a、氢气导入设备35b、氧气导入设备35c和导入水蒸气的水蒸气导入设备35d的气体导入设备35。成膜室52中，通过由气体导入设备35向溅射区域Sl导入H2O气体(水蒸气)和导入含O2气体的H2气体( + )中的任意一者或两者，使该溅射区域Sl内为含H2O气体的 H2气体(Η2+Η20)气氛。通过在该气氛下进行溅射，在基板沈上形成具有期望高折射率的高折射率透明膜11。
接着，使旋转体M以其轴为中心旋转，将形成有该高折射率透明膜11的基板沈移动至溅射区域S2。在该溅射区域S2，通过由气体导入设备35导入&气体，使该溅射区域S2内为O2气体气氛。通过在该气氛下进行溅射，在高折射率透明膜11上形成具有期望低折射率的低折射率透明膜12。根据以上，可使用上述溅射装置51形成上述第一实施方式的氧化铟类防反射膜 1。而且，在由玻璃面入射光的装置的情况下，可在高折射率透明膜11上形成具有期望低折射率的低折射率透明膜12。此外，该成膜室52中，通过由气体导入设备35向全部溅射区域S1, S2导入H2O气体和含O2气体的H2气体(H2+02)中的任意一者或两者，在该气氛下使基板沈旋转进行溅射，形成高折射率透明膜11 ；接着，由气体导入设备35向全部溅射区域S1J2导入&气体； 在该变更了的气氛下使基板26旋转并进行溅射，形成低折射率透明膜12，也可形成第一实施方式的氧化铟类防反射膜1。使用本实施方式的溅射装置51也可以得到与第一实施方式的溅射装置21相同的效果。而且，在成膜室52内设置有以该成膜室52的中心轴为中心旋转，具有可装卸地支撑多个基板26的基板架63的旋转体64。进而，在成膜室52的内侧面设置有保持氧化铟类材料的靶27的多个阴极32。因此，通过使安装有基板沈的旋转体M以其轴为中心旋转， 可在不同的气氛下形成多层结构膜。因此，在重复形成多层膜时优选。产业上的可利用性根据本发明，可以提供无需向进行溅射的成膜室搬入基板和从该成膜室搬出基板，而在同一成膜室内进行溅射，从而可得到具有所希望的防反射性能，且也起到透明导电膜作用的氧化铟类防反射膜的防反射膜的成膜方法。此外，可以提供具有所希望的防反射性能，且也起到透明导电膜作用的氧化铟类防反射膜。进而，可以提供可在一个装置内形成层压折射率互不相同的多层折射率层的防反射膜的成膜装置。符号说明
1防反射膜
2透明基板
2a表面
3透明导电膜
11高折射率透明膜
12低折射率透明膜
21溅射装置
22装入/取出室
23成膜室
M粗抽排气设备
25基板托盘
26基板CN 102159971
27 .
31
32
3权利要求
1.一种防反射膜的成膜方法，为具有第一氧化铟类薄膜和层压在该第一氧化铟类薄膜上的第二氧化铟类薄膜的防反射膜的成膜方法，其特征在于，该方法包括在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种的第一反应性气体中进行使用第一氧化铟类靶的溅射，从而形成第一氧化铟类薄膜的第一成膜工序；和在所述第一氧化铟类薄膜上，在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种且与所述第一反应性气体不同组成的第二反应性气体中进行使用第二氧化铟类靶的溅射，从而形成第二氧化铟类薄膜的第二成膜工序。
2.根据权利要求1所述的防反射膜的成膜方法，其特征在于，所述第二反应性气体的氢气含量与所述第一反应性气体不同。
3.根据权利要求1所述的防反射膜的成膜方法，其特征在于，所述第二反应性气体的水蒸气含量与所述第一反应性气体不同。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的防反射膜的成膜方法，其特征在于，所述第二氧化铟类靶与所述第一氧化铟类靶相同。
5.根据权利要求1所述的防反射膜的成膜方法，其特征在于，所述第二成膜工序在与所述第一成膜工序相同的真空槽内将所述第一反应性气体置换为所述第二反应性气体来进行。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的防反射膜的成膜方法，其特征在于，所述第一氧化铟类靶和所述第二氧化铟类靶为添加有锡的氧化铟类靶、添加有钛的氧化铟类靶或添加有锌的氧化铟类靶。
7.一种防反射膜，其特征在于，为用权利要求1至6中任意一项所述的防反射膜的成膜方法得到的防反射膜，包括第一氧化铟类薄膜；和第二氧化铟类薄膜，层压在该第一氧化铟类薄膜上，折射率与该第一氧化铟类薄膜不同。
8.根据权利要求7所述的防反射膜，其特征在于，所述第一氧化铟类薄膜和所述第二氧化铟类薄膜中至少一方的电阻率为5Χ102μ Ω · cm以下。
9.一种成膜装置，其特征在于，为在权利要求1至6中任意一项所述的防反射膜的成膜方法中使用的成膜装置，包括真空容器；在该真空容器内保持靶的靶保持设备；和对所述靶施加溅射电压的电源，所述真空容器具备氢气导入设备、氧气导入设备和水蒸气导入设备中的两种以上。
10.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，在所述靶保持设备设置有在所述靶的表面产生强度最大值为600高斯以上的水平磁场的磁场产生设备。
11.根据权利要求9或10中的一项所述的成膜装置，其特征在于，在所述真空容器内设置有旋转体，以轴为中心旋转，且在该旋转体外周面可装卸地支撑多个基材；和多个所述靶保持设备，与被该旋转体支撑的所述多个基材中的一个以上基材分别对置，使所述旋转体以其轴为中心旋转，且使用被所述靶保持设备保持的靶进行溅射，从而在所述各基材上形成组成不同的多种膜。
全文摘要
本发明的防反射膜的成膜方法为具有第一氧化铟类薄膜和层压在该第一氧化铟类薄膜上的第二氧化铟类薄膜的防反射膜的成膜方法，该方法包括在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种的第一反应性气体中进行使用第一氧化铟类靶的溅射，从而形成第一氧化铟类薄膜的第一成膜工序；和在所述第一氧化铟类薄膜上，在含有选自氧气、氢气和水蒸气中的一种、两种或三种且与所述第一反应性气体不同组成的第二反应性气体中进行使用第二氧化铟类靶的溅射，从而形成第二氧化铟类薄膜的第二成膜工序。
文档编号G02B1/11GK102159971SQ200980136858
公开日2011年8月17日 申请日期2009年10月14日 优先权日2008年10月17日
发明者山本治彦, 柳坪秀典, 石桥晓, 高桥明久 申请人:株式会社爱发科