JP2000319777A - 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
- Publication number
- JP2000319777A JP2000319777A JP11126168A JP12616899A JP2000319777A JP 2000319777 A JP2000319777 A JP 2000319777A JP 11126168 A JP11126168 A JP 11126168A JP 12616899 A JP12616899 A JP 12616899A JP 2000319777 A JP2000319777 A JP 2000319777A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sputtering
- black matrix
- erosion region
- erosion
- 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
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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、中央部の非エロー
ジョン領域内のターゲット材を除去することにより、中
央部の非エロージョン領域での膜の再付着が防止される
ために、ターゲット交換初期のスパッタリングでのピン
ホール発生数を抑制することができ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 conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, by removing the target material in the central non-erosion region, the central non-erosion region has been removed. The present inventors have found a new fact that the number of pinholes generated during sputtering at the initial stage of target replacement can be suppressed in order to prevent the film from re-adhering in the process described above, and have completed the present invention.
【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、少なく
とも中央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。That is, the 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 the center and the outer periphery of the target surface. The target material in the non-erosion region is removed.
【００１３】かかる本発明においては、上記のように中
央部の非エロージョン領域を除去することに加えて、タ
ーゲット表面のエロージョン領域の中心線平均粗さＲａ
を１．０μｍ以下とし、かつ外周部の非エロージョン領
域の中心線平均粗さＲａを１．５μｍ以上とするか、あ
るいはターゲット表面のエロージョン領域の中心線平均
粗さＲａを１．０μｍ以下とし、かつ外周部の非エロー
ジョン領域内のターゲット材も除去するのが好ましい。In the present invention, in addition to removing the non-erosion region at the center as described above, the center line average roughness Ra of the erosion region on the target surface is also reduced.
1.0 μm or less, and the center line average roughness Ra of the non-erosion region of the outer peripheral portion is 1.5 μm or more, or the center line average roughness Ra of the erosion region of the target surface is 1.0 μm or less, In addition, it is preferable to remove the target material in the non-erosion region on the outer peripheral portion.
【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。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
部に形成される非エロージョン領域１１内のターゲット
材を除去し、ターゲット外周部に形成される非エロージ
ョン領域１２をブラスト処理等により粗面としている。
平滑化は、例えば研磨等によって行われる。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. 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 contains chromium metal with a purity of 99% or more. In this embodiment, the erosion region 13 of the target 1 is smoothed, the target material in the non-erosion region 11 formed in the center of the target is removed, and the non-erosion region 12 formed in the outer peripheral portion of the target is subjected to blast processing or the like. It has a rough surface.
The smoothing is performed by, for example, polishing.
【００１７】ターゲット材の除去は、研削、切削等によ
って容易に行うことができる。中央部の非エロージョン
領域１１内のターゲット材が除去されたターゲット１を
作製するには、例えば２またはそれ以上に分割されたタ
ーゲット片を準備し、各ターゲット片におけるターゲッ
ト中央部の非エロージョン領域１１に相当する部分を研
削、切削等により除去した後、各ターゲット片を貼り合
わせる方法が挙げられるが、これに限定されるものでは
なく種々の方法が採用可能である。ちなみに、図２で
は、２つのターゲット片１ａ、１ｂを貼り合わてターゲ
ット１を形成している。The removal of the target material can be easily performed by grinding, cutting, or the like. To produce the target 1 from which the target material in the central non-erosion region 11 has been removed, for example, two or more target pieces are prepared, and the target central non-erosion region 11 in each target piece is prepared. After removing a portion corresponding to the above by grinding, cutting, or the like, a method of bonding each target piece may be mentioned, but the method is not limited to this, and various methods can be adopted. Incidentally, in FIG. 2, the target 1 is formed by bonding two target pieces 1a and 1b.
【００１８】一方、ターゲット外周部の非エロージョン
領域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（ＳｉＣ）、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（Ｊ
ＩＳ Ｒ ６００１に準拠、以下同じ）が好ましく、＃３
０〜＃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。On the other hand, as a method of forming a rough surface of the non-erosion region on the outer peripheral portion of the target, for example, blast treatment, chemical treatment and the like can be cited. Is preferred. The blasting is performed by strongly blowing a blasting material onto a processing surface. Usable blasting materials include, for example, alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), glass beads and the like, and it is particularly preferable to use alumina. The particle size of the blast material is # 20 to # 120 (J
In accordance with IS R 6001; the same applies hereinafter);
0 to # 60 are more preferable. The spray pressure of the blast material is preferably 2 to 10 kg / cm 2 , and 3 to 8 kg / cm 2.
Near is more preferable. The spraying distance of the blasting material is preferably 50 to 500 mm in order to obtain a uniform surface.
３００300 mm is more preferable.
【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が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。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。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. Further, 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. Here, the center line average roughness Ra
Can be determined by the method described in JIS B0601.
【００２０】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。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。Next, a method of manufacturing a black matrix for a color filter using the sputtering target 1 obtained as described above will be described. That is,
The target 1 is attached to the backing plate 2 in the sputtering chamber 6 shown in FIG. 1, and a light-transmitting substrate 8 (a glass substrate or the like) is set 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. In addition, the substrate 8 is previously set at 300
Heated to about ° C. The pressure and other conditions in the chamber 6 can be set as appropriate.
【００２１】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.
【００２２】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.
【００２３】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、エロー
ジョン領域１３’を残して、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’内のターゲッ
ト材を除去することにより非エロージョン領域１１’，
１２’への膜の再付着を防止している。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, and removes the target material in the non-erosion regions 11' and 12 'at the center and the outer periphery of the target while leaving the erosion region 13'. As a result, the non-erosion region 11 ′,
It prevents redeposition of the film on 12 '.
【００２４】この実施形態のターゲットを作成する場合
は、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’に相当する部分のターゲット材が研
削、切削等によって除去された２またはそれ以上のター
ゲット片を貼り合わせることにより作製することができ
る。外周部の非エロージョン領域１２’の除去は、ター
ゲット片の貼り合わせ後に行ってもよい。その他は第１
の実施形態と同様である。When the target of this embodiment is prepared, two or more target materials corresponding to the non-erosion regions 11 'and 12' at the center and the outer periphery of the target are removed by grinding, cutting, or the like. It can be manufactured by bonding target pieces. The removal of the non-erosion region 12 'at the outer peripheral portion may be performed after the target pieces are bonded. Others are first
This is the same as the 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片１ａ
および１ｂを準備し、それらのターゲット中央部の非エ
ロージョン領域１１に相当する部分を切削にて除去した
後、両ターゲット片１ａおよび１ｂを貼り合わせた。つ
いで、ターゲット外周部の非エロージョン領域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、ブラスト材料
の吹付け圧力を５ｋｇ／ｃｍ2、吹付け距離を２００ｍ
ｍ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。Embodiment 1 As shown in FIG. 2, a target piece 1a containing chromium metal
And 1b were prepared, and a portion corresponding to the non-erosion region 11 at the center of the target was removed by cutting. Then, both target pieces 1a and 1b were bonded. Next, blast processing was performed on the non-erosion region 12 on the outer peripheral portion of the target. The blasting conditions were as follows. 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 m.
m. 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. 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、クロム金属を含むターゲット片１
ａ’および１ｂ’を準備し、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’に相当する部
分を切削にて除去した後、両ターゲット片１ａ’および
１ｂ’を貼り合わせ、ターゲット１’を得た。なお、エ
ロージョン領域１１’の中心線平均粗さＲａは、実施例
１と同じ０．６μｍであった。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。Example 2 As shown in FIG. 3, a target piece 1 containing chromium metal was used.
After preparing a ′ and 1b ′ and removing the portions corresponding to the non-erosion regions 11 ′ and 12 ′ at the center and outer periphery of the target by cutting, the target pieces 1a ′ and 1b ′ are bonded together, and the target 1 Got '. Note that the center line average roughness Ra of the erosion region 11 ′ was 0.6 μm, which is the same as that of the first embodiment. Target 1 'obtained
Was placed in the chamber of the sputtering apparatus shown in FIG. 1, and a glass substrate was further placed in the chamber.
An anti-reflection film and a light-shielding film were formed on a glass substrate in the same manner as described above 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、少なくともターゲット
中央部の非エロージョン領域内のターゲット材が除去さ
れているため、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, since at least the target material in the non-erosion region at the center of the target is removed, the number of pinholes generated particularly 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、１ａ…ターゲット片、１ｂ…ターゲッ
ト片、１ａ’…ターゲット片、１ｂ’…ターゲット片、
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、１
１…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、１３’…エロージョ
ン領域1 target, 1a target piece, 1b target piece, 1a 'target piece, 1b' target piece
2 ... backing plate, 3 ... sputter power supply, 4 ... magnet, 5 ... gas introduction tube, 6 ... sputter chamber, 7 ...
Vacuum pump, 8: substrate, 9: open / close valve, 10: open / close valve, 1
1 ... non-erosion area, 12 ... non-erosion area,
13: erosion area, 11 ': non-erosion area, 12': non-erosion area, 13 ': erosion area
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA11 BA52 BA53 BB08 2H091 FA02Y FA35Y FC02 FC29 LA16 4K029 AA09 BA07 BA41 BC07 BD09 CA05 CA06 DA01 DA04 DC03 DC12 DC21 DC39 Continued on front page F-term (reference) 2H048 BA11 BA52 BA53 BB08 2H091 FA02Y FA35Y FC02 FC29 LA16 4K029 AA09 BA07 BA41 BC07 BD09 CA05 CA06 DA01 DA04 DC03 DC12 DC21 DC39
Claims (5)
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、少なくとも中央部の非エロージョ
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。1. 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. A sputtering target, characterized in that the target is removed.
ａが１．０μｍ以下であり、外周部の非エロージョン領
域の中心線平均粗さＲａが１．５μｍ以上であることを
特徴とする請求項１記載のスパッタリング用ターゲッ
ト。2. The center line average roughness R of the erosion region.
2. The sputtering target according to claim 1, wherein a is 1.0 μm or less, and the center line average roughness Ra of the non-erosion region at the outer peripheral portion is 1.5 μm or more.
ａが１．０μｍ以下であり、外周部の非エロージョン領
域内のターゲット材も除去されていることを特徴とする
請求項１記載のスパッタリング用ターゲット。3. The center line average roughness R of the erosion region.
2. The sputtering target according to claim 1, wherein a is 1.0 μm or less, and a target material in a non-erosion region at an outer peripheral portion is also removed.
を含むことを特徴とする請求項１、２または３記載のス
パッタリング用ターゲット。4. 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。5. A method for producing a black matrix for a color filter, comprising producing a black matrix on a translucent substrate by sputtering using the sputtering target according to claim 1. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126168A JP2000319777A (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 |
|---|---|---|---|
| JP11126168A JP2000319777A (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 |
|---|---|
| JP2000319777A true JP2000319777A (en) | 2000-11-21 |
Family
ID=14928373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126168A Pending JP2000319777A (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) | JP2000319777A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009538986A (en) * | 2006-06-02 | 2009-11-12 | ベーカート・アドヴァンスト・コーティングス | Rotating sputter target |
| CN110747433A (en) * | 2019-10-30 | 2020-02-04 | 哈尔滨工业大学 | Special-shaped target for preparing metal film for polyhedral reflector |
-
1999
- 1999-05-06 JP JP11126168A patent/JP2000319777A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009538986A (en) * | 2006-06-02 | 2009-11-12 | ベーカート・アドヴァンスト・コーティングス | Rotating sputter target |
| CN110747433A (en) * | 2019-10-30 | 2020-02-04 | 哈尔滨工业大学 | Special-shaped target for preparing metal film for polyhedral reflector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9210972B2 (en) | Free-standing non-planar polycrystalline synthetic diamond components and method of fabrication | |
| CA2204086C (en) | Production of diamond film | |
| JP2000319777A (en) | Target for sputtering and production of black matrix for color filter using the same | |
| JP2000319776A (en) | Target for sputtering and production of black matrix for color filter using the same | |
| TWI428960B (en) | Thin film forming apparatus, thin film forming method, and shield component | |
| JP2010116295A (en) | Mold for molding optical element and method for manufacturing the same | |
| JP2001011617A (en) | Sputtering target | |
| JP4769181B2 (en) | Target and backing plate | |
| JPH10195651A (en) | Film forming device and its method | |
| JP3506782B2 (en) | Manufacturing method of optical thin film | |
| JPH1179759A (en) | Production of mold for forming optical element | |
| US20040206117A1 (en) | Mold for press-molding glass optical articles and method for making the mold | |
| US20020187349A1 (en) | Diamond-like carbon coating for optical media molds | |
| US3669863A (en) | Technique for the preparation of iron oxide films by cathodic sputtering | |
| US20040211221A1 (en) | Mold for press-molding glass optical articles and method for making the mold | |
| JP4378017B2 (en) | Sputtering device for optical disk | |
| JPH05202473A (en) | Sputtering apparatus | |
| JP4714322B2 (en) | Aluminum nitride film formation method | |
| JP5254277B2 (en) | Manufacturing method of parts for vacuum film forming apparatus | |
| JPH06172987A (en) | Sputtering device | |
| KR100495886B1 (en) | Ito sputtering target | |
| JP5540947B2 (en) | Sputtering target | |
| JP2003221662A (en) | Method for manufacturing sputtered film | |
| JP2002074761A (en) | Method for sputtering and method for manufacturing optical disk | |
| JP5269920B2 (en) | Manufacturing method of parts for vacuum film forming apparatus |