JP2002069614A - Production method for titanium nitride film - Google Patents
Production method for titanium nitride filmInfo
- Publication number
- JP2002069614A JP2002069614A JP2000265763A JP2000265763A JP2002069614A JP 2002069614 A JP2002069614 A JP 2002069614A JP 2000265763 A JP2000265763 A JP 2000265763A JP 2000265763 A JP2000265763 A JP 2000265763A JP 2002069614 A JP2002069614 A JP 2002069614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- titanium nitride
- nitride film
- ray tube
- cathode ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化チタン膜の製
造方法に関し、特に陰極線管等を備えた表示装置の表面
処理膜を構成する窒化チタン膜の成膜に適した製法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a titanium nitride film, and more particularly to a method suitable for forming a titanium nitride film constituting a surface treatment film of a display device having a cathode ray tube or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、表示装置、例えばカラー陰極線管
を備えた表示装置においては、そのカラー陰極線管のフ
ェースパネル前面に施される表面処理として、反射防
止、コントラスト向上のための光吸収、及び漏洩電磁界
防止の機能を満足するために窒化チタン膜が用いられて
いる。この窒化チタン膜の成膜方法としては、量産性に
優れ且つ、大面積にわたって比較的均一な膜分布を容易
に得られることから、反応性スパッタリング法が広く用
いられている。2. Description of the Related Art In recent years, in a display device, for example, a display device provided with a color cathode ray tube, surface treatment performed on the front surface of the face panel of the color cathode ray tube includes light absorption for preventing reflection, improving contrast, and improving the contrast. In order to satisfy the function of preventing a leakage electromagnetic field, a titanium nitride film is used. As a method for forming a titanium nitride film, a reactive sputtering method is widely used because it is excellent in mass productivity and a relatively uniform film distribution can be easily obtained over a large area.
【0003】反応性スパッタリング法は、制御された減
圧雰囲気でグロー放電させることにより生成した高速イ
オンが出発材料であるターゲットに衝突して飛び出して
きたターゲット材料粒子を、対向する基板表面に付着、
堆積させて成膜する技術である。また、減圧雰囲気に、
酸素や窒素などの反応性ガスを選ぶことにより、金属タ
ーゲット粒子を酸化あるいは窒化させ、酸化物あるいは
窒化物の被膜として成膜することが可能となる。In the reactive sputtering method, high-speed ions generated by glow discharge in a controlled reduced-pressure atmosphere collide with a target, which is a starting material, and attach target material particles that fly out to the opposite substrate surface.
This is a technique of depositing and forming a film. Also, in a reduced pressure atmosphere,
By selecting a reactive gas such as oxygen or nitrogen, the metal target particles can be oxidized or nitrided to form a film of an oxide or a nitride.
【0004】窒化チタン膜の成膜においては、金属チタ
ンのターゲットをアルゴンと窒素を混合した減圧雰囲気
下において所望の被膜が形成される。In forming a titanium nitride film, a desired film is formed on a target of titanium metal under a reduced pressure atmosphere of a mixture of argon and nitrogen.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、量産性を考
慮した大型のスパッタリング装置においては、成膜室が
大きく、防着板や器壁に堆積した膜材料により実効的に
大きな面積となっている表面に吸着している気体分子、
特にH2 Oが多量に放出されることで、減圧雰囲気中の
H2 O濃度が高くなり、このH2 Oガスの酸化作用によ
り窒化チタンが酸化される問題があった。By the way, in a large-sized sputtering apparatus in consideration of mass productivity, the film forming chamber is large, and the area is effectively large due to the deposition material and the film material deposited on the vessel wall. Gas molecules adsorbed on the surface,
In particular, since a large amount of H 2 O is released, the H 2 O concentration in the reduced-pressure atmosphere increases, and there is a problem that titanium nitride is oxidized by the oxidizing action of the H 2 O gas.
【0006】窒化チタン膜では、このH2 Oガスの影響
で膜特性のうち、電気伝導性が劣化し、膜の光吸収性が
損なわれるという不都合が生じる。また、短いタクトタ
イムにより運び込まれる基板から放出されるH2 Oも無
視できない量である。[0006] In the titanium nitride film, the H 2 O gas causes an inconvenience that the electrical conductivity of the film is deteriorated, and the light absorption of the film is impaired. In addition, the amount of H 2 O released from the substrate carried by the short tact time is not negligible.
【0007】吸着H2 Oのガス放出は、能動的に制御困
難な物理現象である。この問題を解決するには、放出ガ
スが真空ポンプによって排出されるまで長時間の排気が
必要になる。しかし、長時間の排気は、生産開始までの
準備時間が長くなることで大きな生産阻害を招く。The outgassing of adsorbed H 2 O is a physical phenomenon that is difficult to control actively. In order to solve this problem, it is necessary to exhaust gas for a long time before the released gas is exhausted by the vacuum pump. However, long-term exhaustion causes a long preparation time until the start of production, which leads to a large production hindrance.
【0008】現状では、 窒化チタン膜の有する電気伝
導性や光吸収性が製品として許容される特性値であるこ
とと、成膜雰囲気中のH2 O分圧レベルの関係が明らか
でなかった為に、時に基板に吸着している水分量の急激
な変動により製品不良を生じていた。At present, the relationship between the electrical conductivity and the light absorption of the titanium nitride film, which are acceptable characteristics of the product, and the partial pressure level of H 2 O in the film formation atmosphere has not been clarified. In addition, sometimes, a sudden change in the amount of water adsorbed on the substrate causes a product defect.
【0009】本発明は、上述の点に鑑み、良質な窒化チ
タン膜のの製造方法を提供するものである。The present invention has been made in view of the above points, and provides a method of manufacturing a high-quality titanium nitride film.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る窒化チタン
膜の製造方法は、窒化チタン膜を反応性スパッタリング
法で成膜する際に、成膜雰囲気中の残留水分の分圧を全
圧に対して0.3%以下にして窒化チタン膜を成膜す
る。According to a method of manufacturing a titanium nitride film according to the present invention, when forming a titanium nitride film by a reactive sputtering method, a partial pressure of residual moisture in a film formation atmosphere is reduced to a total pressure. On the other hand, the titanium nitride film is formed at 0.3% or less.
【0011】本発明の製法においては、成膜雰囲気中の
残留水分の分圧を全圧に対して0.3%以下にして窒化
チタン膜を成膜することにより、所望のシート抵抗値を
有し、且つ必要な光吸収率を有する窒化チタン膜が成膜
される。In the manufacturing method of the present invention, a titanium nitride film is formed by setting the partial pressure of the residual moisture in the film forming atmosphere to 0.3% or less of the total pressure, so that a desired sheet resistance value is obtained. Then, a titanium nitride film having a required light absorption rate is formed.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】先ず、図1を用いて、本発明に適
用される窒化チタン膜を有する表面処理膜、例えば、フ
ェースパネル表面形状がフラット化したカラー陰極線管
の表面処理膜である光吸収性反射防止膜の一実施の形態
を説明する。この光吸収性反射防止膜1は、ガラス基材
(例えば陰極線管のフェースパネルに相当する)2上に
形成された光吸収性厚膜3と、この光吸収性厚膜3上に
形成され、光干渉によって入射光対する反射光を減衰さ
せる反射防止多層膜4とから成る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, referring to FIG. 1, a surface treatment film having a titanium nitride film applied to the present invention, for example, a light treatment surface treatment film of a color cathode ray tube having a flat face panel surface shape. One embodiment of the absorptive anti-reflection film will be described. The light absorbing anti-reflection film 1 is formed on a light absorbing thick film 3 formed on a glass base material (for example, a face panel of a cathode ray tube) 2 and on the light absorbing thick film 3, And an antireflection multilayer film 4 for attenuating reflected light with respect to incident light by light interference.
【0013】光吸収性厚膜3は、顔料微粒子を含む10
nm以上〜1000nm以下、好ましくは100nm以
上〜800nm以下の物理膜厚を有する膜であり、酸化
珪素(SiO2 )を主成分とし、この酸化珪素の微粒子
がバインダーとなって膜が形成されている。光吸収性厚
膜3の内部には、所望の屈折率分布が得られるように、
顔料微粒子と、高屈折率の微粒子とを含有している。顔
料微粒子としては、カーボン微粒子(カーボンブラッ
ク)や、鉄、コバルト、マンガン、スズ、ルテニウム等
の化合物による無機顔料微粒子や、有機物質からなる有
機顔料微粒子を用いることができる。顔料微粒子を含有
することにより、光吸収性厚膜3の透過率を調整するこ
とができる。高屈折率の微粒子としては、酸化スズ(屈
折率:約2.0)や酸化チタン(屈折率:約2.6)等
の高屈折率材料の微粒子を用いることができる。高屈折
率の微粒子を含有することにより、光吸収性厚膜3の屈
折率を調整することができる。The light-absorbing thick film 3 contains 10 pigment fine particles.
A film having a physical film thickness of not less than nm and not more than 1000 nm, preferably not less than 100 nm and not more than 800 nm, comprising silicon oxide (SiO 2 ) as a main component, and fine particles of the silicon oxide serving as a binder to form a film. . In order to obtain a desired refractive index distribution inside the light absorbing thick film 3,
It contains pigment fine particles and high refractive index fine particles. As the pigment fine particles, carbon fine particles (carbon black), inorganic pigment fine particles of a compound such as iron, cobalt, manganese, tin, and ruthenium, and organic pigment fine particles of an organic substance can be used. By containing pigment fine particles, the transmittance of the light-absorbing thick film 3 can be adjusted. As the high refractive index fine particles, fine particles of a high refractive index material such as tin oxide (refractive index: about 2.0) and titanium oxide (refractive index: about 2.6) can be used. By containing fine particles having a high refractive index, the refractive index of the light absorbing thick film 3 can be adjusted.
【0014】光吸収性厚膜3は、例えばウエットコーテ
ィング法で塗布形成することができる。ウエットコーテ
ィング法では、スピンコート法が均一な膜厚を得るため
には最も適している。その他、ロールコート法、バーコ
ート法、ディップコート法、スプレー法等も用いること
ができる。The light absorbing thick film 3 can be formed by, for example, a wet coating method. In the wet coating method, the spin coating method is most suitable for obtaining a uniform film thickness. In addition, a roll coating method, a bar coating method, a dip coating method, a spray method, and the like can also be used.
【0015】反射防止多層膜4は、少なくとも1つの層
がシート抵抗として10Ω/□以上〜1000Ω/□以
下、好ましくは500Ω/□以下の導電性を有する窒化
チタン膜5によって構成される。本例では窒化チタン膜
5と酸化シリコン(SiO2)膜6によって反射防止多
層膜4が構成される。窒化チタン膜5は、化学量論組成
TiNの膜であり、光学的には屈折率1.6、消衰係数
0.9の光吸収体であり、電気伝導性を有する。反射防
止多層膜4を構成する窒化チタン膜5及び酸化シリコン
膜6は、DC反応性スパッタリング法により成膜され
る。The antireflection multilayer film 4 is composed of a titanium nitride film 5 having at least one layer having a sheet resistance of not less than 10 Ω / □ and not more than 1000 Ω / □, preferably not more than 500 Ω / □. In this example, the titanium nitride film 5 and the silicon oxide (SiO 2 ) film 6 constitute the antireflection multilayer film 4. The titanium nitride film 5 is a stoichiometric TiN film, is optically a light absorber having a refractive index of 1.6 and an extinction coefficient of 0.9, and has electrical conductivity. The titanium nitride film 5 and the silicon oxide film 6 constituting the antireflection multilayer film 4 are formed by a DC reactive sputtering method.
【0016】フェースパネル外表面形状がフラット化し
た陰極線管では、センター部とコーナ部のパネル肉厚差
の分だけ透過率の差が生じ、結果として輝度の均一さが
悪化するので、パネルガラス透過率を高し、フェースパ
ネル外表面に上述の光吸収性反射防止膜1を形成するこ
とにより、総合透過率を制御し良好なコントラストを
得、更に漏洩電磁界防止の機能を持たせることができ
る。In a cathode ray tube having a flat outer surface shape of the face panel, a difference in transmittance occurs due to a difference in panel thickness between the center portion and the corner portion, and as a result, uniformity of luminance is deteriorated. By increasing the transmittance and forming the light-absorbing anti-reflection film 1 on the outer surface of the face panel, it is possible to control the overall transmittance, obtain a good contrast, and have a function of preventing a leakage electromagnetic field. .
【0017】図2は、フェースパネル外表面に上述の光
吸収性反射防止膜を有するガラー陰極線管の例を示す。
このカラー陰極線管30は、パネル部21aとファンネ
ル部21bとネック部21cとを有するガラス製の陰極
線管体21により形成される。パネル部21aは、外表
面がフラット形状のパネルガラスで形成され、外気圧に
対抗するために中央部より周辺部(特にコーナ部)が厚
く構成されている。ネック部21cには、電子ビームを
出射する電子銃23が封入配置される。ネック部21c
からファンネル部21bにかけた管体外側には、電子銃
23から出射された電子ビームを偏向する偏向ヨーク2
4が配置される。そして、パネル部21a外表面に反射
防止、コントラスト向上、漏洩電磁界防止のための上述
の光吸収性反射防止膜1が形成される。FIG. 2 shows an example of a Gallar cathode ray tube having the above-mentioned light-absorbing antireflection film on the outer surface of the face panel.
The color cathode ray tube 30 is formed of a glass cathode ray tube 21 having a panel portion 21a, a funnel portion 21b, and a neck portion 21c. The panel portion 21a has an outer surface formed of panel glass having a flat shape, and has a peripheral portion (particularly, a corner portion) thicker than a central portion in order to oppose an external pressure. An electron gun 23 for emitting an electron beam is enclosed and arranged in the neck portion 21c. Neck 21c
A deflection yoke 2 for deflecting the electron beam emitted from the electron gun 23 is provided on the outside of the tube extending from the tube to the funnel portion 21b.
4 are arranged. Then, the above-described light-absorbing anti-reflection film 1 for preventing reflection, improving contrast, and preventing a leakage electromagnetic field is formed on the outer surface of the panel portion 21a.
【0018】上述のカラー陰極線管30を備えて表示装
置が構成される。A display device is provided with the color cathode ray tube 30 described above.
【0019】次に、本発明に係る窒化チタン膜の製造方
法の実施の形態を説明する。本実施の形態においては、
窒化チタン膜、本例では上述の光吸収性反射防止膜1を
構成する窒化チタン膜5を反応性スパッタリング法で成
膜する際に、成膜雰囲気中の残留水分の分圧を全圧に対
して0.3%以下、好ましくは0.1%以下にする。反
応ガスは、窒素ガスとアルゴンガスの混合ガスが用いら
れる。残留水分の分圧が0.3%以下であれば、陰極線
管の漏洩電磁界のシールド効果が得られるシート抵抗値
500Ω/□以下で、且つ光透過率70%以下の窒化チ
タン膜5が得られる。残留水分の分圧が0.1%であれ
ば、シート抵抗値が500Ω/□以下及び光透過率が7
0%以下に安定した状態で窒化チタン膜5を成膜する事
ができる。残留水分の分圧が0.3%を越えると、シー
ト抵抗値500Ω/□を越えてしまう。Next, an embodiment of a method for manufacturing a titanium nitride film according to the present invention will be described. In the present embodiment,
When forming a titanium nitride film, in this example, the titanium nitride film 5 constituting the light-absorbing anti-reflection film 1 by a reactive sputtering method, the partial pressure of residual moisture in the film formation atmosphere is set to the total pressure. 0.3% or less, preferably 0.1% or less. As the reaction gas, a mixed gas of nitrogen gas and argon gas is used. When the partial pressure of the residual moisture is 0.3% or less, a titanium nitride film 5 having a sheet resistance value of 500Ω / □ or less and a light transmittance of 70% or less, which can obtain a shielding effect of a leakage electromagnetic field of a cathode ray tube, is obtained. Can be If the partial pressure of the residual moisture is 0.1%, the sheet resistance value is 500Ω / □ or less and the light transmittance is 7%.
The titanium nitride film 5 can be formed in a stable state at 0% or less. When the partial pressure of the residual moisture exceeds 0.3%, the sheet resistance value exceeds 500Ω / □.
【0020】DC反応性スパッタリング法は、膜厚の制
御が比較的容易である点や、大面積基板に対して比較的
均一な膜厚分布が得られる点で有利である。また、イン
ライン型のスパッタリング装置は、多層膜の積層が容易
になる点において優れている。図3は、上述の陰極線管
の光吸収性反射防止膜1を構成する窒化チタン膜5及び
酸化シリコン膜6を連続して成膜するに適し、量産性を
考慮して作製されたインライン通過成膜式のDC反応性
スパッタリング装置を示す。The DC reactive sputtering method is advantageous in that the control of the film thickness is relatively easy and a relatively uniform film thickness distribution can be obtained for a large-area substrate. Further, the in-line type sputtering apparatus is excellent in that lamination of a multilayer film is facilitated. FIG. 3 shows an inline passivation film which is suitable for continuously forming the titanium nitride film 5 and the silicon oxide film 6 constituting the light absorbing antireflection film 1 of the above-mentioned cathode ray tube and which is manufactured in consideration of mass productivity. 1 shows a film type DC reactive sputtering apparatus.
【0021】この 反応性スパッタリング装置11は、
ワークとなる複数の陰極線管10を搬入するエントリー
ロック室12、ワーク通過室13、窒化チタン膜5を成
膜するための第1成膜室14、ワーク通過室15、1
6、酸化シリコン膜6を成膜するための複数室、本例で
は5室連続した第2成膜室17〔17A、17B、17
C、17D、17E〕、ワーク通過室18及びワークを
搬出するエグジットロック室19が連続して配置されて
成る。各室12〜19のワーク搬入側と搬出側にゲート
バルブ21が上下方向に開閉可能に配されている。This reactive sputtering apparatus 11
An entry lock chamber 12 for carrying a plurality of cathode ray tubes 10 serving as works, a work passing chamber 13, a first film forming chamber 14 for forming a titanium nitride film 5, a work passing chamber 15, 1
6, a plurality of chambers for depositing the silicon oxide film 6, in this example, five consecutive second deposition chambers 17 [17A, 17B, 17]
C, 17D, 17E], a work passage chamber 18 and an exit lock chamber 19 for carrying out the work are successively arranged. Gate valves 21 are arranged on the work loading side and the loading side of each of the chambers 12 to 19 so as to be openable and closable in a vertical direction.
【0022】第1成膜室14内には金属Tiターゲット
22が配置される共に、窒素ガスボンベ23及びアルゴ
ンボンベ24からの窒素ガスとアルゴンガスとの混合ガ
スが供給管27を通じて供給される。第1成膜室14
は、拡散ポンプ28により所要の真空度に排気されるよ
うに構成される。第2成膜室17〔17A〜17E〕内
には、夫々1対のSiターゲット29が配置されると共
に、酸素ガスボンベ25から酸素ガスが供給管30を通
じて供給される。各第2成膜室17A〜17Eは、拡散
ポンプ28により所要の真空度に排気されるように成さ
れる。A metal Ti target 22 is disposed in the first film forming chamber 14, and a mixed gas of nitrogen gas and argon gas from a nitrogen gas cylinder 23 and an argon cylinder 24 is supplied through a supply pipe 27. First film forming chamber 14
Is configured to be evacuated to a required degree of vacuum by the diffusion pump 28. In the second film forming chambers 17 [17A to 17E], a pair of Si targets 29 is disposed, and oxygen gas is supplied from the oxygen gas cylinder 25 through the supply pipe 30. Each of the second film forming chambers 17A to 17E is evacuated to a required degree of vacuum by the diffusion pump 28.
【0023】各ワーク通過室13、15、16、18
は、所謂真空室として構成される。エントリーロック室
12、ワーク通過室13、15内には、供給管27を通
じて窒素とアルゴンの混合ガスが供給される。ワーク通
過室15、18、エグジットロック室19内には、供給
管30を通じて酸素ガスが供給される。ワーク通過室1
5には、混合ガスと酸素ガスが切り替えられて供給され
るように構成される。Each work passage chamber 13, 15, 16, 18
Is configured as a so-called vacuum chamber. A mixed gas of nitrogen and argon is supplied through the supply pipe 27 into the entry lock chamber 12 and the work passage chambers 13 and 15. Oxygen gas is supplied through the supply pipe 30 into the work passage chambers 15 and 18 and the exit lock chamber 19. Work passage room 1
5 is configured such that the mixed gas and the oxygen gas are switched and supplied.
【0024】この反応性スパッタリング装置11では、
ワークとなる複数の陰極線管10がゲートバルブ21を
開いてエントリーロック室12に搬入される。ゲートバ
ルブ21が閉じられた後、真空排気ポンプ(図示せず)
によりエントリーロック室21内が所要の真空度に排気
される。次いで、エントリーロック室12、ワーク通過
室13、第1成膜室14及びワーク通過室15内に窒素
とアルゴンの混合ガスが所要の流量分供給される。陰極
線管10は、ワーク通過室13を介して第1成膜室14
に搬送される。第1成膜室では、拡散ポンプ28により
所要の真空度に排気された後、混合ガスが供給された状
態にある。この第1成膜室14で、反応性スパッタリン
グ処理されて、ワークである陰極線管10の予めスピン
コート法で成膜された光吸収性厚膜3上に窒化チタン膜
5が成膜される。In the reactive sputtering device 11,
A plurality of cathode ray tubes 10 serving as works are carried into the entry lock chamber 12 with the gate valve 21 opened. After the gate valve 21 is closed, a vacuum pump (not shown)
Thereby, the inside of the entry lock chamber 21 is evacuated to a required degree of vacuum. Next, a mixed gas of nitrogen and argon is supplied into the entry lock chamber 12, the work passage chamber 13, the first film formation chamber 14, and the work passage chamber 15 at a required flow rate. The cathode ray tube 10 is connected to the first film forming chamber 14 through the work passage chamber 13.
Transported to In the first film forming chamber, the mixed gas is supplied after being evacuated to a required degree of vacuum by the diffusion pump 28. In the first film forming chamber 14, the titanium nitride film 5 is formed on the light absorbing thick film 3 formed by the spin coating method on the cathode ray tube 10, which is a work, by the reactive sputtering process.
【0025】次に、陰極線管10は、ワーク通過室15
に搬送される。このワーク通過室15では、室内が混合
ガスから酸素ガスに置換される。また、ワークが搬入、
通過する各ワーク通過室16、第2成膜室17〔17A
〜17E〕、ワーク通過室18及びエグジットロック室
19も、真空ポンプ(図示せず)、拡散ポンプ28にて
真空排気された後、酸素ガスが所要の流量分供給され
る。各室10〜19の雰囲気は同じにする。Next, the cathode ray tube 10 is moved to the work passage chamber 15.
Transported to In the work passage chamber 15, the room is replaced with oxygen gas from the mixed gas. Also, the work is loaded,
Each passing chamber 16 and the second film forming chamber 17 [17A
17E], the work passage chamber 18 and the exit lock chamber 19 are also evacuated by a vacuum pump (not shown) and a diffusion pump 28, and then oxygen gas is supplied at a required flow rate. The atmosphere in each of the rooms 10 to 19 is the same.
【0026】陰極線管10は、ワーク通過室16を介し
て第2成膜室17の第1室17Aに搬送され、反応性ス
パッタリング処理されて陰極線管の窒化チタン膜5上に
酸化シリコン膜6が成膜される。この後、連続して第2
成膜室17の第2、第3、第4及び第5の室17B〜1
7Eで酸化シリコン膜6が成膜され、所要の膜厚とされ
る。成膜後、陰極線管10は、ワーク通過室18を介し
てエグジットロック室19に搬送され、常圧とされた
後、ゲートバルブ21が開き搬出される。The cathode ray tube 10 is conveyed to the first chamber 17A of the second film forming chamber 17 through the work passage chamber 16, where it is subjected to a reactive sputtering process, and the silicon oxide film 6 is formed on the titanium nitride film 5 of the cathode ray tube. A film is formed. After this, the second
Second, third, fourth, and fifth chambers 17B to 17B of film forming chamber 17
7E, a silicon oxide film 6 is formed to a required thickness. After the film formation, the cathode ray tube 10 is transported to the exit lock chamber 19 via the work passage chamber 18, and after being brought to normal pressure, the gate valve 21 is opened and carried out.
【0027】次に、上記DC反応性スパッタリング装置
11における第1成膜室14において、窒化チタン膜5
を成膜する一例を説明する。ワークである陰極線管10
が第1成膜室14に搬送された後、金属Tiターゲット
22に所要の負電圧、例えば300V〜500V程度の
負電圧を印加することで、雰囲気ガスが電離され、グロ
ー放電が発生する。放電ガスとして、上記した窒素とア
ルゴンの混合ガス(窒素15体積%)を所要流量、例え
ば約300sccmの流量分導入し、第1成膜室14内
の。圧力を所要の圧力、例えば3×10-3Torrにな
るように流量をコントロールする。この条件下でスパッ
タリングし、陰極線管10を1m/minの速度で通過
することにより、物理膜厚5〜30nmの窒化チタン膜
5を成膜する。Next, in the first film forming chamber 14 of the DC reactive sputtering apparatus 11, the titanium nitride film 5
An example of forming a film will be described. Cathode ray tube 10 as a work
Is transported to the first film forming chamber 14, by applying a required negative voltage to the metal Ti target 22, for example, a negative voltage of about 300 V to 500 V, the atmospheric gas is ionized and a glow discharge occurs. As a discharge gas, the above-mentioned mixed gas of nitrogen and argon (nitrogen 15% by volume) is introduced at a required flow rate, for example, at a flow rate of about 300 sccm, and is introduced into the first film forming chamber 14. The flow rate is controlled so that the pressure becomes a required pressure, for example, 3 × 10 −3 Torr. Sputtering is performed under these conditions, and the titanium nitride film 5 having a physical thickness of 5 to 30 nm is formed by passing through the cathode ray tube 10 at a speed of 1 m / min.
【0028】スパッタプロセス中の水分を排気するた
め、SUS板を約80Kの温度に冷却し水分を氷の固体
としてトラップするクライオパネル装置を用いると、有
効に水分分圧を低減することができる。図3に示すDC
反応性スパッタリング装置11に適当な能力を有するク
ライオパネル装置を設けた場合、図4に示すように、混
合ガスを導入した後のスパッタ開始圧力2.0×10-5
Torrに達する真空排気時間は、300minとな
り、クライオパネル装置を設けない場合の900min
に比べて1/3に大幅に短縮される。図4において、曲
線aはクライオパネル装置を設けた場合、曲線bはクラ
イオパネル装置を設けない場合である。In order to exhaust moisture during the sputtering process, the use of a cryopanel device that cools the SUS plate to a temperature of about 80 K and traps moisture as ice solids can effectively reduce the moisture partial pressure. DC shown in FIG.
When a cryopanel device having an appropriate capacity is provided in the reactive sputtering device 11, as shown in FIG. 4, the sputtering start pressure after introducing the mixed gas is 2.0 × 10 −5.
The evacuation time to reach Torr is 300 min, which is 900 min without a cryopanel device.
Is greatly reduced to 1/3 as compared with. In FIG. 4, a curve a indicates the case where the cryopanel device is provided, and a curve b indicates the case where the cryopanel device is not provided.
【0029】ここで、窒化チタン膜の成膜プロセス中の
ガス分圧を四重極質量分析計により計測し、残留水分分
圧と成膜された窒化チタン膜の電気伝導性、及び光透過
率を測定した結果を、図5に示す。図5において、曲線
cはシート抵抗、曲線dは光透過率である。良質な窒化
チタン膜特性を得るためには、陰極線管の漏洩電磁界の
シールド効果として適当なシート抵抗値が500Ω/□
以下であり、透過率がプロセス上安定した数値が得られ
る70%以下となるような条件が必要である。図5か
ら、この条件を満たすスパッタ中の残留水分の分圧レベ
ルとしては、1.0×10-5Torr以下が必要であ
り、好ましくは、シート抵抗値が飽和する4.0×10
-6以下が望ましいことが判る。従って、上記3.0×1
0-3Torrを全圧とすると、成膜雰囲気中の残留水分
の分圧は、全圧に対して0.3%以下であって、好まし
くは0.1%以下とするを可とし、この条件で窒化チタ
ン膜を成膜することにより、窒化チタン膜の電気伝導性
及び光吸収性が損なわれない。Here, the gas partial pressure during the process of forming the titanium nitride film was measured by a quadrupole mass spectrometer, and the residual water partial pressure, the electrical conductivity of the formed titanium nitride film, and the light transmittance were measured. Is shown in FIG. In FIG. 5, the curve c is the sheet resistance, and the curve d is the light transmittance. In order to obtain high quality titanium nitride film characteristics, an appropriate sheet resistance value as a shielding effect of a leakage electromagnetic field of a cathode ray tube is 500Ω / □.
It is necessary to set a condition such that the transmittance is 70% or less at which a stable numerical value is obtained in the process. From FIG. 5, it is necessary that the partial pressure level of residual moisture during sputtering satisfying this condition is 1.0 × 10 −5 Torr or less, and preferably, the partial pressure level is 4.0 × 10 5 at which the sheet resistance value is saturated.
It turns out that -6 or less is desirable. Therefore, the above 3.0 × 1
Assuming that the total pressure is 0 -3 Torr, the partial pressure of the residual moisture in the film formation atmosphere is 0.3% or less, preferably 0.1% or less with respect to the total pressure. By forming the titanium nitride film under the conditions, the electrical conductivity and the light absorption of the titanium nitride film are not impaired.
【0030】本実施の形態によれば、金属チタンを窒素
とアルゴンの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリング
して、窒化チタン膜を成膜する際に、成膜雰囲気中の残
留水分の分圧を全圧に対して0.3%以下、好ましくは
0.1%以下にすることにより、電気伝導性及び光吸収
性を損なわない良質の窒化チタン膜を製造することがき
る。従って、陰極線管のフェースパネル前面に形成する
所謂表面処理膜としての光吸収性反射防止膜、特にその
窒化チタン膜の形成に適用して好適である。即ち、良質
な窒化チタン膜を得るための残留水分分圧が定量化され
ることにより、この数値を管理することで、製造に際し
ての製品、即ち、窒化チタン膜自体、あるいは吸収性反
射防止膜、さらにフェースパネル外表面に光吸収性反射
防止膜を有する陰極線管の不良を防ぐことが可能にな
る。According to the present embodiment, when a titanium metal film is reactively sputtered in a mixed gas atmosphere of nitrogen and argon to form a titanium nitride film, the partial pressure of the residual moisture in the film formation atmosphere is reduced. By controlling the total pressure to 0.3% or less, preferably 0.1% or less, it is possible to manufacture a high-quality titanium nitride film that does not impair the electrical conductivity and the light absorption. Therefore, the present invention is suitably applied to the formation of a light-absorbing antireflection film as a so-called surface treatment film formed on the front surface of the face panel of a cathode ray tube, particularly, a titanium nitride film. That is, the residual moisture partial pressure for obtaining a high-quality titanium nitride film is quantified, and by managing this value, the product at the time of production, that is, the titanium nitride film itself, or an absorptive anti-reflection film, Furthermore, it is possible to prevent a cathode ray tube having a light absorbing antireflection film on the outer surface of the face panel from being defective.
【0031】上例では、本発明を陰極線管の表面処理膜
を構成する窒化チタン膜の製造に適用したが、その他の
製品の窒化チタン膜の成膜にも適用可能である。In the above example, the present invention was applied to the production of a titanium nitride film constituting the surface treatment film of a cathode ray tube, but the present invention is also applicable to the production of a titanium nitride film of other products.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、電気伝導性及び光吸収
性が製品として許容される特性値を有する良質な窒化チ
タン膜を製造することができる。特に、光透過率が70
%以下で、シート抵抗値が500Ω/□以下の特性を有
する窒化チタン膜を成膜することができる。例えばフラ
ットパネル型の陰極線管の表面処理膜としての光吸収性
反射防止膜において、その反射防止、コントラスト向上
のための光吸収、漏洩電磁界防止等の機能を満足する窒
化チタン膜の成膜に適する。According to the present invention, it is possible to manufacture a high-quality titanium nitride film having electrical conductivity and light absorbing properties that are acceptable as products. In particular, the light transmittance is 70
% Or less, a titanium nitride film having a sheet resistance of 500 Ω / □ or less can be formed. For example, in the case of a light-absorbing anti-reflection film as a surface treatment film of a flat panel type cathode ray tube, a titanium nitride film satisfying functions such as anti-reflection, light absorption for improving contrast, and prevention of leakage electromagnetic field. Suitable.
【0033】本発明では、良質な窒化チタン膜を得るた
めのスパッタリング雰囲気中の残留水分分圧が定量化さ
れたことにより、この残留水分分圧の数値を管理するこ
とで、製造に際しての製品の不良発生を防ぐことができ
る。According to the present invention, the residual moisture partial pressure in the sputtering atmosphere for obtaining a high quality titanium nitride film is quantified. Failure can be prevented.
【図1】陰極線管の表面処理膜となる窒化チタン膜を有
する光吸収性反射膜の一実施の形態を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a light-absorbing reflective film having a titanium nitride film to be a surface treatment film of a cathode ray tube.
【図2】フェースパネル外表面に光吸収性反射膜が形成
された陰極線管の例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a cathode ray tube having a light absorbing reflective film formed on an outer surface of a face panel.
【図3】本発明の窒化チタン膜の成膜に用いられる反応
性スパッタリング装置の一例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a reactive sputtering apparatus used for forming a titanium nitride film of the present invention.
【図4】水分をトラップするクラリオパネル装置の有無
による反応性スパッタリング装置内の圧力と排気時間の
関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the pressure in the reactive sputtering apparatus and the evacuation time depending on the presence or absence of a clario panel apparatus for trapping moisture.
【図5】窒化チタン膜成膜時の水分分圧と膜とシート抵
抗値、光透過率との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the partial pressure of water at the time of forming a titanium nitride film, the film, the sheet resistance, and the light transmittance.
1・・・光吸収性反射防止膜、2・・・基材、3・・・
光吸収性厚膜、5・・・窒化チタン膜、6・・・酸化シ
リコン膜、11・・・インライン通過成膜式反応性スパ
ッタリング装置、30・・・カラー陰極線管DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light absorption antireflection film, 2 ... Base material, 3 ...
Light absorbing thick film, 5: titanium nitride film, 6: silicon oxide film, 11: in-line passing film forming type reactive sputtering device, 30: color cathode ray tube
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 9/20 G02B 1/10 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01J 9/20 G02B 1/10 A
Claims (3)
で成膜する際に、 成膜雰囲気中の残留水分の分圧を全圧に対して0.3%
以下にして前記窒化チタン膜を成膜することを特徴とす
る窒化チタン膜の製造方法。When a titanium nitride film is formed by a reactive sputtering method, a partial pressure of residual moisture in a film forming atmosphere is 0.3% with respect to a total pressure.
A method for manufacturing a titanium nitride film, comprising forming the titanium nitride film as follows.
中でスパッタリングして前記窒化チタン膜を成膜するこ
とを特徴とする請求項1に記載の窒化チタン膜の製造方
法。2. The method for producing a titanium nitride film according to claim 1, wherein said titanium nitride film is formed by sputtering metal titanium in a mixed atmosphere of argon and nitrogen.
チタン膜を成膜することを特徴とする請求項1に記載の
窒化チタン膜の製造方法。3. The method for producing a titanium nitride film according to claim 1, wherein said titanium nitride film having a sheet resistance of 500 Ω / □ or less is formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000265763A JP2002069614A (en) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Production method for titanium nitride film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000265763A JP2002069614A (en) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Production method for titanium nitride film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002069614A true JP2002069614A (en) | 2002-03-08 |
Family
ID=18752982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000265763A Pending JP2002069614A (en) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Production method for titanium nitride film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002069614A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015120980A (en) * | 2012-06-29 | 2015-07-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Method of forming oxide film |
-
2000
- 2000-09-01 JP JP2000265763A patent/JP2002069614A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015120980A (en) * | 2012-06-29 | 2015-07-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Method of forming oxide film |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100484702B1 (en) | Process for manufacture of organic electroluminescence element | |
JP3708564B2 (en) | Method for modifying thin layer of metal oxide etc. using low ion beam | |
US8679302B2 (en) | Silicon titanium oxide coating, coated article including silicon titanium oxide coating, and method of making the same | |
EP2871259B1 (en) | Method of depositing silicon dioxide onto a substrate | |
US6217719B1 (en) | Process for thin film formation by sputtering | |
WO2007058767A1 (en) | Sputtering target | |
JP4434949B2 (en) | Methods for obtaining thin, stable, fluorine-doped silica layers, the resulting thin layers, and their application in ophthalmic optics | |
JP2005048260A (en) | Reactive sputtering method | |
JP4822786B2 (en) | Antireflection film and optical component having the same | |
US5286531A (en) | Method for treating an oxide coating | |
US20070059942A1 (en) | Plasma cvd process for manufacturing multilayer anti-reflection coatings | |
JP2000001771A (en) | Production of dielectric protective layer and apparatus for production thereof as well as plasma display panel and image display device using the same | |
US6764580B2 (en) | Application of multi-layer antistatic/antireflective coating to video display screen by sputtering | |
WO2007032303A1 (en) | Method and apparatus for producing protective film | |
US11971520B2 (en) | Optical device and manufacturing method therefor | |
JP2010192461A (en) | Manufacturing method of plasma display panel | |
JP2002069614A (en) | Production method for titanium nitride film | |
DE19859695A1 (en) | Coating plastic substrates with light reflective layer, e.g. in headlight reflector manufacture by precoating with low carbon content thin crosslinked hydrocarbon, silicon oxide, silicon nitride or silicon oxynitride barrier layer | |
JP2009144252A (en) | Reactive sputtering device and reactive sputtering method | |
JP3890590B2 (en) | Discharge treatment apparatus and discharge treatment method | |
JPH0314906B2 (en) | ||
KR101114319B1 (en) | Method For Manufacturing Low Emissivity Glass | |
US20040099525A1 (en) | Method of forming oxide thin films using negative sputter ion beam source | |
JP2507963B2 (en) | Method of manufacturing oxide thin film | |
JP2001011605A (en) | Method and equipment for forming compound thin film of multicomponent metal |