JP2000319776A - Target for sputtering and production of black matrix for color filter using the same - Google Patents
Target for sputtering and production of black matrix for color filter using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリング用
ターゲットと、これを用いたカラーフィルタ用ブラック
マトリクスの製造方法に関する。The present invention relates to a sputtering target and a method for producing a black matrix for a color filter using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＳＴＮ方式あるいはＴＦＴ方式のカラー
液晶ディスプレイは、液晶層に対向する位置にカラーフ
ィルターを備えており、このカラーフィルターは、ブラ
ックマトリクスによって分離された透光性の着色樹脂層
を有している。2. Description of the Related Art A color liquid crystal display of the STN type or the TFT type is provided with a color filter at a position facing a liquid crystal layer, and this color filter has a translucent colored resin layer separated by a black matrix. are doing.
【０００３】ブラックマトリクスの形成法には種々ある
が、一般には高速で高品質の膜を得ることができるマグ
ネトロンスパッタリング方式が用いられている。そし
て、通常のブラックマトリクスは、高い遮光率と低い表
面反射率を実現して液晶ディスプレイの視認性を向上さ
せるため、クロム化合物からなる１層以上の反射防止膜
と、金属クロムからなる遮光膜との積層構造を有する。Although there are various methods for forming a black matrix, a magnetron sputtering method capable of obtaining a high-quality film at high speed is generally used. In order to improve the visibility of a liquid crystal display by realizing a high light blocking ratio and a low surface reflectance, a normal black matrix includes one or more antireflection films made of a chromium compound and a light blocking film made of metallic chromium. Having a laminated structure of
【０００４】このようなカラーフィルタ用ブラックマト
リクスをマグネトロンスパッタリング方式にて形成する
場合、スパッタリング用ターゲットとしては一般にクロ
ム金属が含有されたターゲットが使用されており、その
ターゲット表面はターゲット使用初期の放電安定化のた
め平滑化されている。When such a black matrix for a color filter is formed by a magnetron sputtering method, a target containing chromium metal is generally used as a sputtering target, and the surface of the target has a stable discharge in the initial stage of use of the target. Has been smoothed for the purpose of
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】マグネトロンスパッタ
リング方式にてカラーフィルタ用ブラックマトリクスの
作製を行うと徐々にターゲットが消費されるため、一定
周期でターゲットを交換する必要がある。しかし、交換
直後の新しいターゲットを用いてスパッタリングを行
い、カラーフィルタ用ブラックマトリクスの作製を行っ
た場合、形成されたブラックマトリクスの薄膜にはピン
ホールが多数発生する。このようにブラックマトリクス
にピンホールが多数発生した場合には、本来遮光すべき
部分から光が漏れることとなり、液晶ディスプレイのコ
ントラストが低下する等の問題が発生する。When a black matrix for a color filter is produced by a magnetron sputtering method, the target is gradually consumed, so that it is necessary to replace the target at regular intervals. However, when sputtering is performed using a new target immediately after replacement to produce a black matrix for a color filter, a large number of pinholes are generated in the formed black matrix thin film. When a large number of pinholes are generated in the black matrix as described above, light leaks from a portion that should be light-shielded, and a problem such as a decrease in contrast of the liquid crystal display occurs.
【０００６】ピンホールの発生数はターゲットの消費量
が増加するに伴って徐々に低下するため、ピンホール発
生数が減少するまでダミー基板等を使用して成膜を続け
る等の方法にて対処することは可能ではあるが、コス
ト、時間的な観点で好ましくない。Since the number of pinholes gradually decreases with an increase in the consumption of the target, measures are taken by, for example, continuing film formation using a dummy substrate or the like until the number of pinholes decreases. Although it is possible to do so, it is not preferable in terms of cost and time.
【０００７】ブラックマトリクスにピンホールが発生す
る機構は以下のように考えられる。すなわち、マグネト
ロンスパッタリング方式は、ターゲットを支持するバッ
キングプレート裏面に磁石を配置してターゲット表面に
磁界・電界の相互作用による高密度のプラズマを形成し
てターゲット表面からターゲット物質粒子を叩き出し、
基板に付着させることによって成膜を行うものである。
その際、基板に付着するターゲット物質粒子は一部であ
り、他はスパッタリング装置の内壁等に付着したり、タ
ーゲットや該ターゲットを保持したバッキングプレート
に再付着する。The mechanism by which pinholes are generated in the black matrix is considered as follows. In other words, in the magnetron sputtering method, a magnet is arranged on the back surface of the backing plate that supports the target, a high-density plasma is formed on the target surface by the interaction of a magnetic field and an electric field, and the target material particles are beaten from the target surface,
The film is formed by attaching the film to a substrate.
At this time, some of the target material particles adhere to the substrate, and others adhere to the inner wall or the like of the sputtering apparatus or re-adhere to the target or the backing plate holding the target.
【０００８】一方、プラズマが形成される場所は、バッ
キングプレート裏面の磁石の位置によって決定されるた
め、ターゲットの一部には常にスパッタリングされない
非エロージョン領域と呼ばれる領域が形成される。従っ
て、ターゲット表面から叩き出されたターゲット物質粒
子はこの非エロージョン領域にも再付着して堆積するこ
とになる。この非エロージョン領域に堆積した膜がター
ゲットの温度変化、堆積した膜の膜応力等の影響で剥離
した場合、これが基板表面に形成される反射防止膜また
は遮光膜に混入すると、成膜後に混入粒子が膜から剥離
することによりピンホールが発生すると考えられる。On the other hand, the place where the plasma is formed is determined by the position of the magnet on the back surface of the backing plate. Therefore, a region called a non-erosion region which is not always sputtered is formed in a part of the target. Therefore, the target material particles struck out from the target surface are re-adhered to and deposited on the non-erosion region. If the film deposited in the non-erosion area is peeled off due to the temperature change of the target, the film stress of the deposited film, etc., if this is mixed into the antireflection film or the light-shielding film formed on the substrate surface, the particles mixed in after the film formation It is considered that a pinhole is generated by peeling off from the film.
【０００９】さらに、ターゲット交換直後のスパッタリ
ングでピンホール発生数が増加する原因に関しては、以
下のように推測される。すなわち、一般的にターゲット
表面は使用初期の放電安定化のため、全面が平滑化され
ているため、当然ながら非エロージョン領域も平滑化さ
れている。従って非エロージョン領域に付着した膜に対
する密着性が特に弱くなっているため膜剥離の発生頻度
が高くなり、結果的にピンホールの発生数も多くなるも
のと考えられる。これに対して、成膜を続けた場合には
非エロージョン領域に再付着膜が徐々に堆積されること
によって表面粗さが大きくなり、膜剥離の発生頻度が減
るためにピンホールの発生数が減少するものと考えられ
る。Further, the cause of the increase in the number of pinholes generated by sputtering immediately after the replacement of the target is presumed as follows. That is, in general, the entire surface of the target surface is smoothed to stabilize the discharge at the beginning of use, so that the non-erosion region is naturally smoothed. Therefore, it is considered that the adhesion to the film attached to the non-erosion region is particularly weak, so that the frequency of film peeling increases, and as a result, the number of pinholes increases. On the other hand, when the film formation is continued, the redeposited film is gradually deposited on the non-erosion area to increase the surface roughness, and the frequency of film peeling is reduced. It is thought to decrease.
【００１０】このようにターゲット表面の非エロージョ
ン領域から剥離した膜が異物として基板に付着すること
がピンホール発生の原因の一つとして考えられる。本発
明の目的は、特にターゲット交換初期に多発するピンホ
ールの発生が抑制されたスパッタリング用ターゲットと
これを用いたカラーフィルタ用ブラックマトリクスの製
造方法を提供することにある。[0010] One of the causes of pinhole generation is that the film peeled off from the non-erosion region on the target surface adheres to the substrate as foreign matter. An object of the present invention is to provide a sputtering target in which the occurrence of pinholes that occur frequently in the early stage of target replacement is particularly suppressed, and a method of manufacturing a black matrix for a color filter using the same.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ターゲット表面の
非エロージョン領域を粗面とすることにより、非エロー
ジョン領域での付着膜の剥離頻度を低減ないしは剥離を
なくすことができ、ターゲット交換初期のスパッタリン
グでのピンホール発生数が抑制されるという新たな事実
を見出し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by making the non-erosion region of the target surface rough, the adhesion film in the non-erosion region is reduced. The present inventors have found a new fact that the frequency of peeling can be reduced or the peeling can be eliminated, and the number of pinholes generated in sputtering at the initial stage of target replacement is suppressed, and the present invention has been completed.
【００１２】すなわち、本発明のスパッタリング用ター
ゲットは、ターゲット表面にエロージョン領域と非エロ
ージョン領域とを有するものであって、前記エロージョ
ン領域の中心線平均粗さＲａを１．０μｍ以下とし、非
エロージョン領域の中心線平均粗さＲａを１．５μｍ以
上とすることを特徴とする。That is, the sputtering target of the present invention has an erosion region and a non-erosion region on the target surface, and the center line average roughness Ra of the erosion region is 1.0 μm or less, and the non-erosion region Is characterized in that the center line average roughness Ra is 1.5 μm or more.
【００１３】本発明の他のスパッタリング用ターゲット
は、ターゲット表面にエロージョン領域と非エロージョ
ン領域とを有し、非エロージョン領域がターゲット表面
の中央部と外周部に存在するものであって、前記エロー
ジョン領域の中心線平均粗さＲａを１．０μｍ以下と
し、かつターゲット中央部の非エロージョン領域の中心
線平均粗さＲａを１．５μｍ以上とすると共に、ターゲ
ット外周部の非エロージョン領域内のターゲット材を除
去したことを特徴とする。Another sputtering target of the present invention has an erosion region and a non-erosion region on the target surface, and the non-erosion region exists at a central portion and an outer peripheral portion of the target surface. And the center line average roughness Ra of the non-erosion region at the center of the target is set to 1.5 μm or more, and the target material in the non-erosion region at the outer peripheral portion of the target is removed. It is characterized by being removed.
【００１４】また、上記スパッタリング用ターゲットと
してはクロムを含むスパッタリング用ターゲットが適し
ている。このようなスパッタリング用ターゲットを用い
ることにより、ターゲット交換初期に作製されたカラー
フィルタ用ブラックマトリクス内のピンホールの発生を
低減することができるため、高品質なブラックマトリク
スを作製することができる。Further, a sputtering target containing chromium is suitable as the sputtering target. By using such a sputtering target, the occurrence of pinholes in the color filter black matrix produced in the initial stage of target replacement can be reduced, so that a high-quality black matrix can be produced.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の第１
の実施形態を説明する。図１はスパッタリング装置を示
す模式図である。図１に示すように、スパッタリング用
ターゲット１はバッキングプレート２上に支持されてい
る。バッキングプレート２には、それに電力を供給する
ためのスパッタ電源３が接続され、さらにバッキングプ
レート２の裏面にはターゲット表面に磁場を発生させる
ためのマグネット４が設けられる。スパッタリング用タ
ーゲット１は、スパッタチャンバ６内に基板８と共に収
容される。スパッタチャンバ６にはスパッタ用ガスを導
入するためのガス導入管５と排気用の真空ポンプ７とが
接続されている。図１において、９，１０はいずれも開
閉弁である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing a sputtering apparatus. As shown in FIG. 1, a sputtering target 1 is supported on a backing plate 2. The backing plate 2 is connected to a sputter power supply 3 for supplying electric power thereto, and a magnet 4 for generating a magnetic field on the target surface is provided on the back surface of the backing plate 2. The sputtering target 1 is housed in the sputtering chamber 6 together with the substrate 8. A gas introduction pipe 5 for introducing a sputtering gas and a vacuum pump 7 for exhaust are connected to the sputtering chamber 6. In FIG. 1, reference numerals 9 and 10 denote on-off valves.
【００１６】このような構成のスパッタリング装置の場
合、図２に示すように、バッキングプレート２の裏面に
設置されたマグネット４の影響により、ターゲット表面
の中央部およびターゲット外周部にそれぞれスパッタリ
ングされない非エロージョン領域１１，１２が形成され
る。In the case of the sputtering apparatus having such a configuration, as shown in FIG. 2, non-erosion which is not sputtered on the central portion of the target surface and the outer peripheral portion of the target due to the influence of the magnet 4 provided on the back surface of the backing plate 2. Regions 11 and 12 are formed.
【００１７】前記スパッタリング用ターゲット１は、通
常、溶融法や焼結等によって得られたターゲット素材に
研削、研磨等の機械加工を施して製造され、純度９９％
以上のクロム金属を含んでいる。この実施形態では、タ
ーゲット１のエロージョン領域１３を平滑化し、ターゲ
ット中央部および外周部に形成される非エロージョン領
域１１，１２を粗面としている。エロージョン領域１３
の平滑化は、例えば研磨等によって行われる。The sputtering target 1 is usually manufactured by subjecting a target material obtained by a melting method or sintering to machining such as grinding and polishing, and has a purity of 99%.
Contains more chromium metal. In this embodiment, the erosion region 13 of the target 1 is smoothed, and the non-erosion regions 11 and 12 formed in the central portion and the outer peripheral portion of the target are roughened. Erosion area 13
Is performed, for example, by polishing or the like.
【００１８】ターゲット中央部および外周部の非エロー
ジョン領域１１，１２の粗面形成方法としては、例えば
ブラスト処理、化学処理等が挙げられるが、表面への汚
染の問題、コスト等の観点からブラスト処理を採用する
のが好ましい。ブラスト処理は、ブラスト材料を加工面
に強く吹きつけて行われる。使用可能なブラスト材料と
しては、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）、ガラスビーズ等が挙げられ、特にアルミナを使用
するのが好ましい。また、ブラスト材料の粒度は＃２０
〜＃１２０（ＪＩＳ Ｒ ６００１に準拠、以下同じ）が
好ましく、＃３０〜＃６０がより好ましい。ブラスト材
料の吹付け圧力は２〜１０ｋｇ／ｃｍ2が好ましく、３
〜８ｋｇ／ｃｍ2付近がより好ましい。ブラスト材料の
吹付け距離は均一な表面を得るため５０〜５００ｍｍが
好ましく、１００〜３００ｍｍがより好ましい。Examples of the method of forming the rough surface of the non-erosion regions 11 and 12 at the central portion and the outer peripheral portion of the target include blasting, chemical treatment, and the like. It is preferred to employ The blasting is performed by strongly blowing a blasting material onto a processing surface. Usable blast materials include, for example, alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (Si
C), glass beads and the like, and it is particularly preferable to use alumina. The particle size of the blast material is # 20
To # 120 (based on JIS R 6001; the same applies hereinafter), and # 30 to # 60 are more preferable. The spray pressure of the blast material is preferably 2 to 10 kg / cm 2 ,
More preferably, it is about 8 kg / cm 2 . The spraying distance of the blast material is preferably 50 to 500 mm, more preferably 100 to 300 mm, to obtain a uniform surface.
【００１９】エロージョン領域の中心線平均粗さＲａは
１．０μｍ以下であるのが好ましく、中心線平均粗さＲ
ａを１．０μｍ以上とした場合には、ターゲット使用初
期の放電安定性の観点で望ましくない。また、非エロー
ジョン領域１２の中心線平均粗さＲａは１．５μｍ以上
であるのが好ましく、中心線平均粗さＲａが１．５μｍ
より小さい場合には、再付着膜に対する密着性が十分で
ないために好ましくない。The center line average roughness Ra of the erosion region is preferably 1.0 μm or less, and the center line average roughness R
When a is 1.0 μm or more, it is not desirable from the viewpoint of discharge stability at the initial stage of using the target. The center line average roughness Ra of the non-erosion region 12 is preferably 1.5 μm or more, and the center line average roughness Ra is 1.5 μm.
If the diameter is smaller, the adhesion to the redeposition film is not sufficient, which is not preferable.
【００２０】ここで、中心線平均粗さＲａは、ＪＩＳ
Ｂ ０６０１に記載の方法により求めることができる。
次に、以上のようにして得られたスパッタリング用ター
ゲット１を用いて、カラーフィルタ用ブラックマトリク
スを製造する方法を説明する。Here, the center line average roughness Ra is calculated according to JIS.
B0601.
Next, a method of manufacturing a black matrix for a color filter using the sputtering target 1 obtained as described above will be described.
【００２１】すなわち、図１に示すスパッタチャンバ６
内のバッキングプレート２にターゲット１を取付け、さ
らにチャンバ６内に透光性基板８（ガラス基板等）を設
置する。ついで、チャンバ６内を排気した後、窒素ガス
と共に二酸化炭素等の反応性ガスをチャンバ６内に導入
してスパッタリングを行い、クロム化合物からなる反射
防止膜を基板８に形成させる。この反射防止膜は厚さが
２０〜１２０ｎｍ程度であるのがよい。また、前記基板
８は予め常温から３００℃程度に加熱されている。チャ
ンバ６内の圧力その他の条件は、適宜設定することがで
きる。That is, the sputtering chamber 6 shown in FIG.
The target 1 is attached to the backing plate 2 in the inside, and a translucent substrate 8 (a glass substrate or the like) is further installed in the chamber 6. Next, after evacuating the chamber 6, a reactive gas such as carbon dioxide is introduced into the chamber 6 together with nitrogen gas, and sputtering is performed to form an antireflection film made of a chromium compound on the substrate 8. This antireflection film preferably has a thickness of about 20 to 120 nm. The substrate 8 is previously heated from room temperature to about 300 ° C. The pressure and other conditions in the chamber 6 can be set as appropriate.
【００２２】反射防止膜を形成した後、再びチャンバ６
内を排気し、アルゴンガス等の不活性ガスを導入してス
パッタリングを行い、クロム金属からなる遮光膜を反射
防止膜上に形成させる。この遮光膜は厚さが５０〜２０
０ｎｍ程度であるのがよい。基板８は前記と同温度に加
熱されている。チャンバ６内の圧力その他の条件は前記
と同様に適宜設定することができる。After forming the anti-reflection film, the chamber 6
The inside is evacuated, an inert gas such as an argon gas is introduced, and sputtering is performed to form a light-shielding film made of chromium metal on the antireflection film. This light-shielding film has a thickness of 50 to 20.
It is preferably about 0 nm. The substrate 8 is heated to the same temperature as above. The pressure and other conditions in the chamber 6 can be set appropriately as described above.
【００２３】このようにして基板８上に反射防止膜およ
び遮光膜が積層された本発明にかかるカラーフィルタ用
ブラックマトリクスが得られる。このブラックマトリク
スは、反射防止膜および遮光膜におけるピンホールの発
生が著しく低減されているため、遮光膜からの光漏れが
ほとんどなく、従って視認性の良好な液晶ディスプレイ
を作製することができる。In this manner, a black matrix for a color filter according to the present invention in which the antireflection film and the light-shielding film are laminated on the substrate 8 is obtained. In this black matrix, the occurrence of pinholes in the antireflection film and the light-shielding film is significantly reduced, so that there is almost no light leakage from the light-shielding film, and thus a liquid crystal display with good visibility can be manufactured.
【００２４】次に、本発明の第２の実施形態を図３に基
づいて説明する。図３に示すスパッタリング用ターゲッ
ト１’は純度９９％以上のクロム金属からなり、第１の
実施形態と同様にエロージョン領域１３’の中心線平均
粗さＲａを１．０μｍ以下とし、ターゲット中央部の非
エロージョン領域については第１の実施形態と同様にブ
ラスト処理等を施して中心線平均粗さＲａが１．５μｍ
以上の粗面とし、外周部の非エロージョン領域１２’に
ついては該領域内のターゲット材を研削、切削等の方法
で除去している。これにより非エロージョン領域１
１’，１２’への膜の再付着を防止している。その他は
第１の実施形態と同様である。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The sputtering target 1 ′ shown in FIG. 3 is made of chromium metal having a purity of 99% or more, has a center line average roughness Ra of the erosion region 13 ′ of 1.0 μm or less, as in the first embodiment. The non-erosion area is subjected to blast processing or the like in the same manner as in the first embodiment so that the center line average roughness Ra is 1.5 μm.
With the rough surface as described above, the target material in the non-erosion region 12 'in the outer peripheral portion is removed by a method such as grinding and cutting. Thereby, the non-erosion region 1
Reattachment of the film to 1 'and 12' is prevented. Others are the same as the first embodiment.
【００２５】なお、以上の説明では、主としてブラック
マトリクスの製造に使用されるスパッタリング用ターゲ
ットについて説明したが、本発明のスパッタリング用タ
ーゲットは他の薄膜製造にも好適に使用できるものであ
る。In the above description, a sputtering target used mainly for producing a black matrix has been described. However, the sputtering target of the present invention can be suitably used for producing other thin films.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定さ
れるものではない。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to only the following examples.
【００２７】実施例１ 図２に示すように、クロム金属を含むターゲットの中央
部および外周部の非エロージョン領域１１，１２にブラ
スト処理を施した。ブラスト処理条件は、ブラスト材料
として粒度が＃３０のアルミナを用い、かつブラスト材
料の吹付け圧力を５ｋｇ／ｃｍ2、吹付け距離を２００
ｍｍとした。このブラスト処理後にターゲット外周部の
非エロージョン領域１２の中心線表面粗さＲａを測定し
たところ３．３μｍであった。また、ブラスト処理を施
していないエロージョン領域１３の中心線表面粗さＲａ
は０．６μｍであった。Example 1 As shown in FIG. 2, blast treatment was performed on the non-erosion regions 11 and 12 in the central portion and the peripheral portion of a target containing chromium metal. The blasting conditions were such that alumina having a particle size of # 30 was used as the blasting material, the blasting pressure was 5 kg / cm 2 , and the blasting distance was 200.
mm. After the blast treatment, the center line surface roughness Ra of the non-erosion region 12 on the outer peripheral portion of the target was measured and found to be 3.3 μm. Further, the center line surface roughness Ra of the erosion region 13 not subjected to the blast treatment
Was 0.6 μm.
【００２８】得られたターゲット１を図１に示したスパ
ッタリング装置のチャンバ内に配置し、さらにガラス基
板をチャンバ内に配置した。チャンバ内を１．０×１０
-4Ｐａまで排気した後、チャンバ内に窒素ガスと二酸化
炭素ガスの混合ガスをチャンバ内の圧力が０．３Ｐａに
なるまで導入した。さらに、スパッタパワーを９Ｗ／ｃ
ｍ2にして、上記ターゲット１を用いてスパッタリング
を行い、クロム化合物膜からなる膜厚５０ｎｍの反射防
止膜をガラス基板上に形成した。The obtained target 1 was placed in the chamber of the sputtering apparatus shown in FIG. 1, and a glass substrate was placed in the chamber. 1.0 × 10 inside the chamber
After evacuation to −4 Pa, a mixed gas of nitrogen gas and carbon dioxide gas was introduced into the chamber until the pressure in the chamber reached 0.3 Pa. Further, the sputter power is set to 9 W / c.
At m 2 , sputtering was performed using the above target 1 to form an antireflection film having a thickness of 50 nm made of a chromium compound film on a glass substrate.
【００２９】次に、チャンバ内の圧力が１．０×１０-4
Ｐａになるまでチャンバ内の雰囲気を排気した後、アル
ゴンガスをチャンバ内の圧力が０．３Ｐａになるまでチ
ャンバ内に導入した。しかる後、スパッタパワーを５Ｗ
／ｃｍ2に設定してスパッタリングを行い、クロム金属
からなる膜厚１００ｎｍの遮光膜を反射防止膜上に形成
した。なお、上記スパッタリング時の基板の温度は約１
５０℃であった。Next, when the pressure in the chamber is 1.0 × 10 −4.
After the atmosphere in the chamber was evacuated to Pa, argon gas was introduced into the chamber until the pressure in the chamber reached 0.3 Pa. After that, the sputter power is reduced to 5W
/ Cm 2 , and a 100-nm-thick light-shielding film made of chromium metal was formed on the antireflection film. The temperature of the substrate during the sputtering was about 1
It was 50 ° C.
【００３０】このようにしてターゲット交換直後に作製
したブラックマトリクスのピンホール数を調査した結
果、１００ｃｍ2あたりのピンホール数は０．５個以下
と良好であった。また、このブラックマトリクスを使用
したカラーフィルタを用いて作製した液晶ディスプレイ
は、ブラックマトリクス（遮光部）からの光漏れがほと
んどなく、従って視認性を低下させることがなかった。As a result of examining the number of pinholes of the black matrix produced immediately after the replacement of the target as described above, the number of pinholes per 100 cm 2 was as good as 0.5 or less. Further, in the liquid crystal display manufactured using the color filter using the black matrix, there was almost no light leakage from the black matrix (light-shielding portion), and thus the visibility was not reduced.
【００３１】実施例２ 図３に示すように、外周部の非エロージョン領域１２’
内のターゲット材を切削にて除去したほかは実施例１と
同様にしてターゲット１’を作製した。得られたターゲ
ット１’を図１に示したスパッタリング装置のチャンバ
内に配置し、さらにガラス基板をチャンバ内に配置し、
実施例１と同様にしてガラス基板上に反射防止膜および
遮光膜を形成し、ブラックマトリクスを得た。Embodiment 2 As shown in FIG. 3, the non-erosion region 12 'at the outer peripheral portion
A target 1 ′ was prepared in the same manner as in Example 1 except that the target material in the inside was removed by cutting. The obtained target 1 ′ is placed in the chamber of the sputtering apparatus shown in FIG. 1, and further, a glass substrate is placed in the chamber,
An anti-reflection film and a light-shielding film were formed on a glass substrate in the same manner as in Example 1 to obtain a black matrix.
【００３２】このようにしてターゲット交換直後に作製
したブラックマトリクスのピンホール数を調査した結
果、１００ｃｍ2あたりのピンホール数は０．５個以下
と良好であった。また、このブラックマトリクスを使用
したカラーフィルタを用いて作製した液晶ディスプレイ
は、ブラックマトリクス（遮光部）からの光漏れがほと
んどなく、従って視認性を低下させることがなかった。As a result of examining the number of pinholes of the black matrix produced immediately after the replacement of the target as described above, the number of pinholes per 100 cm 2 was as good as 0.5 or less. Further, in the liquid crystal display manufactured using the color filter using the black matrix, there was almost no light leakage from the black matrix (light-shielding portion), and thus the visibility was not reduced.
【００３３】比較例 ターゲット表面全体を平滑面としたクロム金属からなる
ターゲットを、図１に示したスパッタリング装置内に配
置した。なお、このターゲットのエロージョン領域およ
び非エロージョン領域の中心線表面粗さＲａはいずれも
０．６μｍであった。次に、ガラス基板をスパッタリン
グ装置のチャンバ内に配置し、実施例１と同様にして反
射防止膜および遮光膜を形成した。COMPARATIVE EXAMPLE A target made of chromium metal whose entire surface was smooth was placed in the sputtering apparatus shown in FIG. The center line surface roughness Ra of each of the erosion region and the non-erosion region of this target was 0.6 μm. Next, the glass substrate was placed in the chamber of the sputtering apparatus, and an antireflection film and a light-shielding film were formed in the same manner as in Example 1.
【００３４】このようにしてターゲット使用初期状態で
作製したブラックマトリクスのピンホール数を調査した
結果、１００ｃｍ2あたりのピンホール数は５個以上と
多数発生した。また、このブラックマトリクスを使用し
たカラーフィルタを用いて作製した液晶ディスプレイで
はブラックマトリクス（遮光部）からの光漏れが多いた
め、液晶ディスプレイの視認性が低下した。As a result of examining the number of pinholes of the black matrix produced in the initial state of using the target as described above, the number of pinholes per 100 cm 2 was as large as 5 or more. Further, in a liquid crystal display manufactured using a color filter using the black matrix, a large amount of light leaks from the black matrix (light-shielding portion), so that the visibility of the liquid crystal display deteriorated.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、ターゲット中央部およ
び外周部の非エロージョン領域を粗面とするか、あるい
はターゲット中央部の非エロージョン領域を粗面としか
つ外周部の非エロージョン領域内のターゲット材を除去
しているため、特にターゲット交換初期の状態で基板上
に膜を形成した時に発生するピンホール数を低減でき、
形成した膜の品質を向上させることができるという効果
がある。また，本発明のスパッタリング用ターゲットを
用いて製造されるカラーフィルタ用ブラックマトリクス
は、ピンホール数が低減されているために、光漏れがほ
とんどなく、視認性が良好であり、従って高品質な液晶
ディスプレイを作製することができるという効果があ
る。According to the present invention, the non-erosion region in the central portion and the peripheral portion of the target is made rough, or the non-erosion region in the central portion of the target is made rough and the target in the non-erosion region in the peripheral portion is formed. Since the material is removed, the number of pinholes generated when a film is formed on the substrate in the initial state of target replacement can be reduced,
There is an effect that the quality of the formed film can be improved. In addition, the black matrix for a color filter manufactured using the sputtering target of the present invention has almost no light leakage and good visibility because of the reduced number of pinholes, and therefore has a high quality liquid crystal. There is an effect that a display can be manufactured.
【００３６】[0036]
【図１】スパッタリング装置の概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a sputtering apparatus.
【図２】本発明の第１の実施形態であるスパッタリング
用ターゲットを示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a sputtering target according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施形態であるスパッタリング
用ターゲットを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a sputtering target according to a second embodiment of the present invention.
１…ターゲット、２…バッキングプレート、３…スパッ
タ電源、４…マグネット、５…ガス導入管、６…スパッ
タチャンバ、７…真空ポンプ、８…基板、９…開閉弁、
１０…開閉弁、１１…非エロージョン領域、１２…非エ
ロージョン領域、１３…エロージョン領域、１１’…非
エロージョン領域、１２’…非エロージョン領域、１
３’…エロージョン領域DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Target, 2 ... Backing plate, 3 ... Sputtering power supply, 4 ... Magnet, 5 ... Gas introduction pipe, 6 ... Sputter chamber, 7 ... Vacuum pump, 8 ... Substrate, 9 ... On-off valve,
10 open / close valve, 11 non-erosion area, 12 non-erosion area, 13 erosion area, 11 'non-erosion area, 12' non-erosion area, 1
3 '… Erosion area
Claims (4)
ロージョン領域とを有するスパッタリング用ターゲット
において、前記エロージョン領域の中心線平均粗さＲａ
を１．０μｍ以下とし、前記非エロージョン領域の中心
線平均粗さＲａを１．５μｍ以上としたことを特徴とす
るスパッタリング用ターゲット。1. A sputtering target having an erosion region and a non-erosion region on a target surface, wherein the erosion region has a center line average roughness Ra.
Is set to 1.0 μm or less, and the center line average roughness Ra of the non-erosion region is set to 1.5 μm or more.
ロージョン領域とを有し、非エロージョン領域がターゲ
ット表面の中央部と外周部に存在するスパッタリング用
ターゲットにおいて、前記エロージョン領域の中心線平
均粗さＲａを１．０μｍ以下とし、かつターゲット中央
部の非エロージョン領域の中心線平均粗さＲａを１．５
μｍ以上とすると共に、ターゲット外周部の非エロージ
ョン領域内のターゲット材を除去したことを特徴とする
スパッタリング用ターゲット。2. A sputtering target having an erosion region and a non-erosion region on a target surface, wherein the non-erosion region exists at a central portion and an outer peripheral portion of the target surface, wherein a center line average roughness Ra of the erosion region is determined. 1.0 μm or less, and the center line average roughness Ra of the non-erosion region at the center of the target is 1.5 μm.
A sputtering target having a thickness of at least μm and removing a target material in a non-erosion region on the outer periphery of the target.
を含むことを特徴とする請求項１または２記載のスパッ
タリング用ターゲット。3. The sputtering target according to claim 1, wherein the sputtering target contains chromium.
リング用ターゲットを使用して、スパッタリングにより
透光性基板上にブラックマトリクスを作製することを特
徴とするカラーフィルタ用ブラックマトリクスの製造方
法。4. A method for producing a black matrix for a color filter, comprising producing a black matrix on a light-transmitting substrate by sputtering using the sputtering target according to claim 1. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12616999A JP2000319776A (en) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | Target for sputtering and production of black matrix for color filter using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12616999A JP2000319776A (en) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | Target for sputtering and production of black matrix for color filter using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000319776A true JP2000319776A (en) | 2000-11-21 |
Family
ID=14928399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12616999A Pending JP2000319776A (en) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | Target for sputtering and production of black matrix for color filter using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000319776A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI457454B (en) * | 2008-02-15 | 2014-10-21 | Ulvac Inc | Method for manufacturing sputtering target, cleaning method for sputtering target, sputtering target, and sputtering device |
| WO2016194696A1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | 住友金属鉱山株式会社 | Sputtering target and sputtering deposition method using same |
| JP2017043812A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 三菱マテリアル株式会社 | Silicon target material for sputtering and method of forming crack prevention layer in the target |
-
1999
- 1999-05-06 JP JP12616999A patent/JP2000319776A/en active Pending
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