DE2928256C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtkörper und ein Verfahren zu seiner Herstellung.The invention relates to a laminated body and a Process for its production.

Elektrisch leitende Lagen, Überzüge und dünne Filme bzw. Schich­ ten aus Metalloxiden sind bekannt. Diese wurden in großem Umfang bei der Herstellung von beispielsweise Anzeigevor­ richtungen, wie Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, verwen­ det, wobei einige der erforderlichen Elektroden transparent sein müssen, damit die Sichtbarkeit der angezeigten Informa­ tion durch einen Beobachter nicht verhindert wird. Vergleiche dazu beispielsweise US-PS 38 14 501. Die für diesen Zweck am häufigsten verwendeten Metalloxide sind die Oxide des Indiums, Zinns, und von Indium und Zinn gemeinsam, d. h. Indium-Zinn-Oxid oder - vom englischen Ausdruck "indium-tin-oxide" abgeleitet als ITO, bezeichnet. Das genannte US-Patent zeigt Muster aus transparentem elektrisch leitendem Material in einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, wobei das leitende Material Indiumoxid oder Zinnoxid oder eine Kombination dieser Materialien ist. Electrically conductive layers, coatings and thin films or layers metal oxides are known. These were great Scope in the production of, for example, display devices such as liquid crystal displays det, with some of the required electrodes transparent must be so that the visibility of the displayed informa tion is not prevented by an observer. Comparisons see for example US-PS 38 14 501. The for this purpose the most commonly used metal oxides are the oxides of indium, tin, and of indium and tin together, d. H. Indium tin oxide or - from the English expression “Indium-tin-oxide” derived as ITO. The aforementioned US patent shows Pattern made of transparent electrically conductive material in a liquid crystal display device, the conductive Material indium oxide or tin oxide or a combination of these Materials is.  

Ein weiterer Anwendungsfall transparenter elektrischer Leiter besteht bei Elektroden für Gate-Strukturen, die auf Halb­ leitervorrichtungen, wie beispielsweise ladungsgekoppelten Bildvorrichtungen hergestellt werden.Another application of transparent electrical conductors exists for electrodes for gate structures that are on half conductor devices, such as charge coupled Imaging devices are manufactured.

In beiden Anwendungsfällen, sowohl als Bildvorrichtung als auch der An­ zeigevorrichtung bestand die Praxis darin, daß man das Leitungs­ muster separat her­ stellte. Üblicherweise wurde das Muster dadurch ausgebildet, daß man Metalloxidmaterial abschied und sodann photolithographi­ sche Verfahren verwendete, um die Metalloxide in die ge­ wünschte Form zu bringen, obwohl verschiedene andere Lösungsmöglichkeiten, wie beispielsweise das Drucken, ebenfalls verwendet wurden. Ein Beispiel für die letztgenannte Möglichkeit ist in der DE-OS 24 11 872 be­ schrieben.In both applications, both as an image device and as a Show device was the practice that the line pattern separately posed. Usually the pattern was created by that one parted metal oxide material and then photolithographi cal process used to the metal oxides in the ge wanted to bring shape, though various other possible solutions, such as printing, were also used. An example of that the latter possibility is in DE-OS 24 11 872 be wrote.

Wenn ein Leitungsmuster aus beispielsweise Indium-Zinn-Oxid separat auf einer Bild- oder Anzeigevorrichtung aus­ gebildet wird, so werden mindestens zwei unterschiedliche Pfad- oder Wegtypen für Licht geschaffen, welches auf die Vorrichtung fällt. Bei der einen Pfadtype läuft der Licht­ strahl durch die Dicke des Indium-Zinn-Oxids einmal oder zweimal, abhängig davon, ob er reflektiert wird oder nicht. Bei der anderen Pfadtype, die nicht durch eine Indium-Zinn-Oxid-Lage verläuft, läuft das Licht typischerweise über einen längeren Abstand hinweg durch einen luftgefüllten Raum. Der Unterschied zwischen den Brechungs­ indices von Luft und Indium-Zinn-Oxid sowie der Unterschied von der Anzahl der durch einen Lichtstrahl durchlaufenen Grenzflächen, abhängig vom durchlaufenen Pfad, erzeugt eine Störung bzw. "Verformung" des abgetasteten oder reflektierten Bildes. Die vorliegende Erfindung redu­ ziert diese Unterschiede beträchtlich, wobei die sich er­ gebende Störung oder "Verformung" reduziert wird. If a line pattern of, for example, indium tin oxide separately on an image or display device is formed, so at least two different ones Path or path types created for light, which on the Device falls. With one path type, the light is on beam once or twice through the thickness of the indium tin oxide whether it is reflected or not. The other This is the path type that does not run through an indium tin oxide layer Light typically shines through over a longer distance an air-filled room. The difference between the refraction indices of air and indium tin oxide as well as the difference in the number of interfaces traversed by a light beam, depending on the traversed path, creates a disturbance or "deformation" of the scanned or reflected image. The present invention redu graces these differences considerably, the giving disturbance or "deformation" is reduced.  

Die GB-PS 13 99 961 betrifft eine transparente Leiterbahn­ struktur auf einem Substrat. Als leitendes Material wird Zinn- und Indiumoxid vorgeschlagen. Der zusammengesetzte Körper dieser Druckschrift wird dadurch erhalten, daß man zunächst das Substrat mit einer Paste im gewünschten Muster bedruckt, wobei diese Paste einen hitzezersetzlichen Träger umfaßt, auf dem Gesamtsubstrat eine Schicht aus einem aufoxidierbaren Metalloxidmaterial aufbringt, das so beschichtete Substrat in oxidierender Atmosphäre erhitzt, wobei sich der Träger der Paste zersetzt und die darin enthaltenen anorganischen Teil­ chen zusammen mit den auf der Paste aufgetragenen Schichtbe­ reichen aus der Metalloxidschicht entfernt werden kann und anschließend diese Teilchen und die darauf befindlichen Metall­ oxidteilchen entfernt. Hierbei erhält man einen zusammenge­ setzten Körper, bestehend aus einem Substrat, auf dem im ge­ wünschten Muster die transparente Leiterbahnstruktur aufge­ bracht ist. Der Körper enthält keine Zone aus isolierendem Material, so wie dies beim Anmeldungsgegenstand der Fall ist.GB-PS 13 99 961 relates to a transparent conductor track structure on a substrate. Tin is used as the conductive material and indium oxide are proposed. The composite body this document is obtained by first printed the substrate with a paste in the desired pattern, said paste comprising a heat-decomposable carrier the entire substrate has a layer of an oxidizable Applies metal oxide material, the substrate coated in this way heated in an oxidizing atmosphere, the carrier of the Paste decomposes and the inorganic part contained therein together with the layered layers applied to the paste range can be removed from the metal oxide layer and then these particles and the metal on them oxide particles removed. Here you get a merged set body, consisting of a substrate on which in ge desired pattern the transparent conductor structure is brought. The body contains no zone of isolating Material, as is the case with the object of registration.

Die US-PS 29 32 590 betrifft transparente, elek­ trisch leitende Indiumoxidschichten auf einem temperaturemp­ findlichen Träger. Kernpunkt der bekannten Lehre ist das Aufbringen der Schicht in einer Weise, daß der temperaturempfindliche Träger nicht geschädigt wird.The US-PS 29 32 590 relates to transparent, elec trically conductive indium oxide layers on a temp sensitive carrier. The main point of the known Teaching is the application of the layer in a way that the temperature-sensitive carrier is not damaged.

Die US-PS 29 32 590 beschreibt weiterhin die gesteuerte Abscheidung von metallischem Indium und Zinn sowie die darauf folgende thermische Oxydation zur Erzeugung dünner transparenter elektrisch leitender Überzüge. Diese US-Patentschrift beschreibt jedoch nicht die Ausbildung eines Musters elektrischer Leiter auf einer isolie­ renden Schicht, wie dies gemäß der Erfindung vorgesehen ist. The US-PS 29 32 590 also describes the controlled deposition of metallic indium and tin and the subsequent thermal Oxidation to produce thin transparent electrically conductive Covers. However, this US patent does not describe that Forming a pattern of electrical conductors on an isolie end layer, as provided according to the invention.  

In der US-PS 29 71 867 ist ein zusammengesetzter Körper beschrieben, der auf einer Basis aus Glas Streifen aus trans­ parentem, elektrisch leitendem und nichtleitendem Material aufweist. Wie der Fig. 1 der Druckschrift zu entnehmen ist, sind auf der Basis 10 transparente, elektrisch leitende Strei­ fen 14 angeordnet, die voneinander durch transparente, nicht­ leitende Trennstreifen 16 getrennt sind. Als leitendes Mate­ rial wird beispielsweise Zinnoxid oder Indiumoxid eingesetzt. Als nichtleitendes, transparente Material kommen Antimonoxid oder Titanoxid, oder Mischungen von Zinnoxid und anderen Oxiden in Betracht.In US-PS 29 71 867 a composite body is described, which has strips of transparent, electrically conductive and non-conductive material on a glass base. As can be seen from FIG. 1 of the document, transparent, electrically conductive strips 14 are arranged on the base 10 , which are separated from one another by transparent, non-conductive separating strips 16 . Tin oxide or indium oxide, for example, is used as the conductive material. Antimony oxide or titanium oxide or mixtures of tin oxide and other oxides are suitable as the non-conductive, transparent material.

Mit dem zusammengesetzten Körper gemäß der US-PS 29 71 867 soll vermieden werden, daß mit streifenförmigen Überzügen versehene Körper in optischer Hinsicht nachteilig sind, da die Linien, welche die leitenden Streifen von den nichtüberzogenen streifenförmigen Bereichen gemäß den Körpern des damaligen Standes der Technik den Beobachter irritieren (vgl. Spalte 1, Zeilen 39ff). Wesentlich ist, daß die zur Herstellung der Streifen verwendeten Materialien geeignete relative Dicken, Absorptionskoeffizienten und Brechungsindices aufweisen (vgl. Spalte 2, Zeilen 34ff).With the composite body according to US-PS 29 71 867 should be avoided with strip-shaped coatings provided bodies are optically disadvantageous because the Lines that separate the conductive stripes from the uncoated ones striped areas according to the bodies of that time State of the art irritate the observer (cf. column 1, Lines 39ff). It is essential that the production of the Strip relative materials, suitable relative thicknesses, Have absorption coefficients and refractive indices (cf. Column 2, lines 34ff).

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schichtkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und insbesondere die Aus­ bildung feiner Leiterstrukturen ermöglicht.Based on this prior art, the invention lies The task is based on a laminate with the characteristics of the preamble of claim 1 to provide the disadvantages avoids the prior art and in particular the Aus formation of fine conductor structures.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. This problem is solved with the characteristics of the characteristic Part of claim 1.  

Die Erfindung sieht somit ein Muster aus transparentem elektrisch leitendem Material vor, und zwar abgeschieden auf einem Substrat, einer Halbleitervorrichtung oder dgl., wobei das Muster aus elektrisch leitendem Material in einer ansonsten kontinuierlichen Lage aus transparentem Isoliermaterial eingeschlossen ist, welches im wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie das elektrisch leitende Ma­ terial besitzt, und wobei ferner die Lage (insgesamt) im wesentlichen die gleiche Dicke besitzt. Gleichartige optische Pfade sind für Licht vorgesehen, welches durch das Leiterma­ terial führt und für Licht, welches durch das Isoliermaterial läuft, weil Längen- und Fortpflanzungszeit-Differenzen für durch die zwei unterschiedlichen Materialarten laufende Licht­ strahlen klein sind.The invention thus sees a pattern made of transparent electrically conductive material, namely deposited on a substrate, a semiconductor device or the like, wherein the pattern is made of electrically conductive material in an otherwise continuous layer of transparent Insulating material is included, which is essentially the same refractive index as the electrically conductive Ma has material, and further the location (overall) in has essentially the same thickness. Similar optical Paths are provided for light that passes through the conductor leads and for light, which through the insulating material runs because length and propagation time differences for light running through the two different types of material rays are small.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Isoliermaterial ein Indiumoxid, insbesondere In2O3. Damit das Verhältnis aus dem Widerstandswert des Isoliermaterials zum Widerstandswert des leitenden Materials hoch ist, wird das isolierende Indiumoxid vorzugsweise relativ frei von Störstellen und mit im wesentlichen stöchiometrischer Zusammen­ setzung hergestellt. Störstellen und das Fehlen von Sauer­ stoffionen erzeugen freie Ladungsträger und sind aus diesem Grunde unerwünscht.In the preferred exemplary embodiment, the insulating material is an indium oxide, in particular In 2 O 3 . So that the ratio of the resistance value of the insulating material to the resistance value of the conductive material is high, the insulating indium oxide is preferably made relatively free of impurities and with a substantially stoichiometric composition. Impurities and the lack of oxygen ions generate free charge carriers and are therefore undesirable.

Zonen der Lage aus Isoliermaterial werden dabei modifiziert, um sie in einem Muster entsprechend dem gewünschten Leiter­ muster elektrisch leitend zu machen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Zinn als ein Dotiermittel zur Modi­ fizierung des Isolatormaterials verwendet.Zones of the layer made of insulating material are modified, around them in a pattern according to the desired conductor to make patterns electrically conductive. In the preferred Embodiment uses tin as a dopant for modes fication of the insulator material used.

Sowohl Zinn als auch Indium werden anfangs auf dem Substrat oder der Vorrichtung in metallischer Form abgeschieden. Das Zinn wird dem gewünschten Muster für die elektrischen Leiter entsprechend vorgesehen. Das Zinn wird sodann in das Indium diffundiert (hineinlegiert) und das Materialsystem wird anschließend oxydiert.Both tin and indium are initially on the substrate or the device in metallic form deposited. The tin will be the pattern you want for the electrical conductor provided accordingly. The tin will then diffused into the indium and the  The material system is then oxidized.

Metalle sind mit in signifikanter Weise höheren Reinheiten erhältlich als beispielsweise Metalloxide. Dadurch, daß man anfangs mit metallischem Zinn und Indium arbeitet, können die Reinheiten der bei Durchführung der Erfindung ver­ wendeten Materialien in Übereinstimmung gebracht werden mit den Erfordernissen der Halbleitertechnologie, wo selbst kleine Mengen an Verunreinigungen eine Verschlechterung der Vorrichtungs­ parameter hervorrufen.Metals are significantly higher with Purity available as, for example, metal oxides. Thereby, that you start with metallic tin and indium, can the purities of ver in carrying out the invention materials used are brought into line with the needs of semiconductor technology where even small ones Amounts of contaminants worsen the device cause parameters.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß kleinere elektrische Leitungsbreiten erreicht werden können, als dies bislang ohne weiteres möglich war. Dies liegt daran, daß das Leitungsmuster als erstes in einer dünnen Lage aus Dotierungsmetall, wie beispielsweise dem oben erwähnten Zinn, hergestellt wird, welches wesentlich dünner ist als die schließlich ausgebildeten Leiter. Zinnlagen können auf kleinere Leiterbreiten geätzt werden, weil die geringere für das Ätzen erforderliche Zeit das Unterätzen stark reduziert.Another advantage of the present invention is that smaller electrical line widths can be achieved than was previously possible. This is because that the line pattern is first in a thin layer Doping metal such as that mentioned above Tin, which is much thinner than the finally trained leaders. Tin layers can be on smaller conductor widths are etched because the smaller for the etching time greatly reduces the underetching.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigenFurther advantages, aims and details of the invention result itself in particular from the claims and from the description of exemplary embodiments with reference to the drawing; in the drawing demonstrate

Fig. 1A-1E schematische Diagramme in Schnittansichten der verschiedenen Stufen bei der Ausbildung von Leitern gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figures 1A-1E. Schematic diagrams in cross-sectional views of the various stages in the formation of conductors according to a preferred embodiment of the invention.

Es seien nunmehr die bevorzugten Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben. In Fig. 1A ist eine Basis 10 (Substrat) dargestellt, auf der eine Lage 12 aus einem Dotierungsmetall abge­ schieden ist. Die Basis 10 kann beispielsweise ein Glassubstrat sein, wie es als Abdeckplatte für eine Flüssigkristall-Anzeige­ vorrichtung verwendet wird, auf das transparente Elektroden aufgebracht werden. Ein weiteres Beispiel der Basis 10 kann eine integrierte Halbleiterschaltungsvorrichtung sein, wie beispielsweise eine CCD-Bild- oder -Abbildvorrichtung, wo transparente Leiter in der Gate-Struktur verwendet werden. Im bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel ist das abgeschiedene Dotierungsmetall metallisches Zinn. Vorzugsweise kann hochreines Zinn in solchen Fällen verwendet werden, wo die Basis beispielsweise, wie oben erwähnt, eine Halbleitervorrichtung ist, und wo die Eigenschaften der Halbleitervorrichtung in nachteiliger Weise durch Verunreinigungen im Zinn beeinflußt werden können. Metal­ lisches Zinn mit einer Reinheit bis zu 99,999% kann ohne weite­ res erhalten und bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden.The preferred embodiments will now be described in detail. In Fig. 1A, a base 10 (substrate) is shown, on which a layer 12 is deposited from a doping metal. The base 10 can, for example, be a glass substrate, such as is used as a cover plate for a liquid crystal display device, to which transparent electrodes are applied. Another example of the base 10 may be a semiconductor integrated circuit device, such as a CCD image or imaging device, where transparent conductors are used in the gate structure. In the preferred exemplary embodiment, the deposited doping metal is metallic tin. Preferably, high purity tin can be used in cases where the base is, for example, a semiconductor device, as mentioned above, and where the properties of the semiconductor device can be adversely affected by impurities in the tin. Metallic tin with a purity up to 99.999% can be obtained without further res and used in the practice of the invention.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das metallische Zinn vorzugsweise durch Verwendung des bekannten Sprüh- oder Sputter- Verfahrens abgeschieden. Ein geeigneter Leistungspegel für das HF-Sputtern des Zinns ist ungefähr 150 Watt. Ein geeigneter Gasdruck für das in der Sputterkammer enthaltene Argon ist 8 · 10-6 m ± 2 · 10-6 m Hg-Säule.In the preferred embodiment, the metallic tin is preferably deposited using the known spraying or sputtering method. A suitable power level for the HF sputtering of the tin is approximately 150 watts. A suitable gas pressure for the argon contained in the sputter chamber is 8 · 10 -6 m ± 2 · 10 -6 m Hg column.

Anstelle des Sputterns kann jedoch irgendein anderes der verschiedenen üblichen Verfahren für die Abscheidung von Metallen der Lage 12 aus Zinn, wenn dies gewünscht ist, verwendet werden. Zu diesen anderen Verfahren gehören beispielsweise die folgenden: Plattieren, Plasmaüber­ ziehen, Vakuumdampfabscheiden, pyrolytisches Überziehen, thermi­ sche Verdampfung und Elektronenstrahl-Verdampfung.Instead of sputtering, however, any of the various common methods for depositing layer 12 metals from tin can be used if desired. These other methods include, for example, the following: plating, plasma coating, vacuum vapor deposition, pyrolytic coating, thermal evaporation and electron beam evaporation.

Eine bevorzugte Dicke für eine fertiggestellte Lage aus transparentem Material, hergestellt gemäß der Erfindung, liegt bei ungefähr 0,1 µm (1000 Angström). Diese Dicke stellt einen Kompromiß dar und sieht eine angemessen hohe Leitfähigkeit für die leitenden Zonen der fertigen Lage vor und einen adäquat hohen Widerstandswert für die isolierenden Zonen der fertigen Lage in den elektronischen Anwendungsfällen, beispielsweise Anzeige- oder Bild-Vorrichtungen, und zwar zusammen mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit. Für eine fertige Lagendicke von 0,1 µm beträgt die bevorzugte Dicke oder Stärke für die abgeschiedene Lage 12 aus Zinn 7,5 · 10-3 µm ± 2,5 · 10-3 µm. Man erkennt somit, daß im bevorzugten Aus­ führungsbeispiel die Lage 12 aus Dotierungsmetall eine Dicke von nur 10% oder weniger der Dicke der fertigen Lage besitzt.A preferred thickness for a finished sheet of transparent material made in accordance with the invention is approximately 0.1 µm (1000 angstroms). This thickness is a compromise and provides an adequately high conductivity for the conductive zones of the finished layer and an adequately high resistance value for the insulating zones of the finished layer in electronic applications, for example display or image devices, together with one high light transmission. For a finished layer thickness of 0.1 µm, the preferred thickness or thickness for the deposited layer 12 made of tin is 7.5 · 10 -3 µm ± 2.5 · 10 -3 µm. It can thus be seen that in the preferred exemplary embodiment, the layer 12 made of doping metal has a thickness of only 10% or less of the thickness of the finished layer.

Nachdem die Lage 12 aus Dotierungsmetall auf der Basis 10, wie in Fig. 1A, abgeschieden ist, wird die Lage 12 in ein entsprechendes Muster geformt. Das Ergebnis ist in Fig. 1B dargestellt, wo individuelle Elemente 14 aus Dotierungsmetall auf der Basis 10 dargestellt sind, und zwar positioniert auf der Basis an den für die Leiter gewünschten Stellen. Eine Vielzahl von individuellen Elementen 14 ist in Fig. 1B gezeigt. Der Fach­ mann erkennt, daß die Erfindung in gleicher Weise in Fällen an­ wendbar ist, wo ein gewünschtes Leitungsmuster nur eine einzige einheitliche Leiterstruktur aufweist.After the layer 12 of doping metal is deposited on the base 10 , as in FIG. 1A, the layer 12 is shaped into a corresponding pattern. The result is shown in FIG. 1B, where individual doping metal elements 14 on base 10 are shown, positioned on the base at the locations desired for the conductors. A variety of individual elements 14 are shown in FIG. 1B. The man skilled in the art recognizes that the invention can be used in the same way in cases where a desired line pattern has only a single, uniform conductor structure.

Wenn das Dotierungsmetall Zinn ist, so werden die individuel­ len Elemente 14 vorzugsweise entsprechend dem gewünschten Leitermuster durch übliche photolithische Verfahren hergestellt. Beispielsweise wird ein geeignetes Photoresist­ material für diesen Zweck von der Firma Eastman Kodak Company in Rochester, New York, USA unter dem Warenzeichen Kodak Nr. 809 hergestellt. Der Photoresist wird vorzugsweise bei einer relativ niedrigen Temperatur, beispielsweise nicht mehr als 90°C, gebacken, um die Diffusion von Zinn in den Photoresist zu verhindern. Ein geeignetes Ätzmittel für das Zinn ist eine Mischung aus 12,5 g Ammoniumfluoroborat, 2,25 l konzentrierter Salpetersäure, 0,2 l konzentrierter Fluoroborsäure und 150 l entioninisiertem Wasser. Bei Verwendung dieses Ätzmittels können die Elemente 14 im Zinn in ungefähr 20 s ausgebildet werden.If the doping metal is tin, the individual elements 14 are preferably produced according to the desired conductor pattern by conventional photolithic processes. For example, a suitable photoresist material for this purpose is manufactured by Eastman Kodak Company in Rochester, New York, USA under the trademark Kodak No. 809. The photoresist is preferably baked at a relatively low temperature, for example not more than 90 ° C, to prevent the diffusion of tin into the photoresist. A suitable etchant for the tin is a mixture of 12.5 g ammonium fluoroborate, 2.25 l concentrated nitric acid, 0.2 l concentrated fluoroboric acid and 150 l deionized water. Using this etchant, the elements 14 can be formed in the tin in approximately 20 seconds.

Es ist wohlbekannt, daß durch photolithographische Verfahren hergestelle Muster infolge der durch die Ätzmittel erzeugte Unterätzung in ihren Dimensionen begrenzt sind. Bei dem beschriebenen Verfahren zur Herstellung des gewünschten elektrischen Leitermusters, wird das Muster aus einer Lage 12, deren Dicke 10% oder weniger der Dicke der fertigen Lage aus Transparentmaterial beträgt hergestellt. Es ergibt sich sodann ganz klar, daß ein Leitermuster mit einer feineren Definition (kleinere Leitungsbreiten und kleinere Leitungs-zu-Leitungs- Abstände) photographisch in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann, als dies der Fall ist, wo ein Muster in einer Lage hergestellt werden soll, die die größere Dicke der fertigen Lage aus transparentem Material besitzt. Der letztgenannte Fall stellt die Situation des Standes der Technik dar, wo Lagen aus leitenden Metalloxiden geätzt werden, um das gewünschte Muster aus elektrischen Lei­ tern herzustellen.It is well known that patterns made by photolithographic processes are limited in their dimensions due to the undercut created by the etchants. In the described method for producing the desired electrical conductor pattern, the pattern is produced from a layer 12 , the thickness of which is 10% or less of the thickness of the finished layer of transparent material. It then clearly appears that a conductor pattern with a finer definition (smaller line widths and smaller line-to-line spacing) can be produced photographically in connection with the present invention than is the case where a pattern in one layer to be produced, which has the greater thickness of the finished layer of transparent material. The latter case represents the state of the art situation where layers of conductive metal oxides are etched to produce the desired pattern of electrical conductors.

Obwohl photolithographische Verfahren zur Ausbildung der Elemente 14 in dem gewünschten Leitungsmuster bevorzugt werden, können andere Möglichkeiten in Übereinstimmung mit der Erfindung be­ nutzt werden. Gemäß einem Beispiel kann das Dotierungsmetall über eine Maske abgeschieden werden, auf welche Weise die Elemente 14 der Fig. 1B unmittelbar ausgebildet werden. Diese Möglichkeit kann dann zweckmäßigerweise sein, wenn die Elemente 14 auf einer Basis aufgebaut werden sollen, die scharfe Ecken oder Stufen besitzt, denen die Elemente 14 angepaßt sein sollen. Bei einem weiteren Beispiel kann das Dotierungsmetall in einer Druckfarbe angeordnet sein, die durch Siebdruck im gewünschten Muster auf die Basis aufgebracht wird. Die Ver­ wendung des einen oder anderen dieser beiden Verfahren zur Ausbildung der Elemente 14 kann das Ergebnis der Verminderung der Anzahl der erforderlichen Schritte sein, die erforderlich sind, um eine fertige Lage auszubilden, da eine nicht abge­ grenzte Lage aus Dotierungsmetall, wie beispielsweise die Lage 12 der Fig. 1A, nicht abgeschieden werden muß. Although photolithographic methods for forming the elements 14 in the desired line pattern are preferred, other possibilities can be used in accordance with the invention. According to one example, the doping metal can be deposited via a mask, in which way the elements 14 of FIG. 1B are formed directly. This possibility can be expedient if the elements 14 are to be built on a base which has sharp corners or steps to which the elements 14 are to be adapted. In a further example, the doping metal can be arranged in a printing ink which is applied to the base by screen printing in the desired pattern. The use of one or the other of these two methods of forming the elements 14 can be the result of reducing the number of steps required to form a finished layer, since an undefined layer of doping metal, such as the layer need not be deposited 12 of Fig. 1A.

Wie in Fig. 1C gezeigt, werden die Elemente 14 aus Dotierungsmetall nach ihrer Ausbildung mit einer Lage 16 aus einer Metallschicht aus Sn oder In bedeckt, welche sowohl in ein transparentes Isoliermaterial oxydierbar ist, wenn es relativ rein ist, als auch in ein transparentes leitendes Material, wenn es mit einem geeigneten Dotierungsmetall kombiniert wird, oxydierbar ist. Metallisches Indium mit einer Reinheit von mindestens 99,9 Gew.-% ist das bevorzugte oxydierbare Material zur Ver­ wendung mit Zinn bei Ausführung der Erfindung. Wie beim zur Bildung der Lage 12 aus Dotierungsmetall in Fig. 1A ver­ wendeten Zinn, kann eine größere Reinheit für das Indium bevor­ zugt sein, insbesondere in Fällen, wo die Basis beispiels­ weise eine Halbleitervorrichtung ist, und wo die Eigenschaften der Halbleitervorrichtung nachteilig durch Verunreinigungen im Indium beeinflußt werden können. Metallisches Indium mit einer Reinheit bis zu 99,999 Gew.-% ist ohne weiteres erhält­ lich und kann bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden.As shown in Fig. 1C, the dopant metal elements 14 , once formed, are covered with a layer 16 of a Sn or In metal layer which is both oxidizable into a transparent insulating material if it is relatively pure and into a transparent conductive one Material, when combined with a suitable doping metal, is oxidizable. Metallic indium with a purity of at least 99.9% by weight is the preferred oxidizable material for use with tin when practicing the invention. As in the case of forming the layer 12 of dopant metal in Fig. 1A ver applied tin, greater purity of the indium can before its Trains t, especially in cases where the base is example, a semiconductor device, and where the properties of the semiconductor device adversely affected by impurities can be influenced in the indium. Metallic indium with a purity of up to 99.999% by weight is readily available and can be used in the practice of the invention.

Es gibt einen weiteren Grund fürdie Verwendung von Indium mit einer relativ hohen Reinheit. Oxydiertes Indium soll als Isolator in einer fertigen Lage aus transparentem Material entsprechend der Erfindung dienen. Störstellen im Indium haben die Tendenz, freie Ladungsträger zu liefern und vermindern dadurch den elektrischen Widerstandswert des Indiumoxids. Das Ausmaß in dem der verminderte Widerstandswert des isolie­ renden Indiumoxids infolge von Störstellen ein Problem ist, hängt teilweise von der Anwendung der Erfindung ab. Wenn das fertige Anzeigesystem relativ groß ist, wobei das gewünschte Muster für die leitenden Zonen relativ große Leiter mit relativ großem Abstand aufweist, kann eine zufriedenstellende Arbeits­ fähigkeit auch mit einem relativ niedrigen Verhältnis aus dem Widerstandswert des Isoliermaterials zum Widerstandswert des leitenden Materials erhalten werden. Bei Anwendungsfällen ande­ rerseits im Zusammenhang mit mikroelektronischen Schaltungen und außerordentlich hochpräziser Definition kleiner Leiter, wird es bevorzugt, ein Verhältnis aus dem Widerstandswert des Isolier­ materials zum Widerstandswert des leitenden Materials so hoch als dies praktikabel ist, zu erhalten. Für den letztgenannten Fall gilt, daß um so größer die Reinheit des verwendeten metallischen Indiums ist, um so größer das Verhältnis aus den Widerstandswerten sein wird. Ein Verhältnis aus dem Widerstandswert des isolierenden Materials zum Widerstands­ wert des leitenden Materials bis zu 106 wurde bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten, und zwar unter Verwendung von Indium mit einer Reinheit von 99,999 Gew.-%.There is another reason for using indium with a relatively high purity. Oxidized indium is said to serve as an insulator in a finished layer of transparent material in accordance with the invention. Impurities in the indium tend to deliver free charge carriers and thereby reduce the electrical resistance value of the indium oxide. The extent to which the reduced resistance of the insulating indium oxide due to defects is a problem depends in part on the application of the invention. If the finished display system is relatively large, with the desired pattern for the conductive zones having relatively large conductors with a relatively large spacing, satisfactory workability can also be obtained with a relatively low ratio of the resistance value of the insulating material to the resistance value of the conductive material. For applications on the other hand in connection with microelectronic circuits and extremely high-precision definition of small conductors, it is preferred to obtain a ratio of the resistance value of the insulating material to the resistance value of the conductive material as high as is practical. In the latter case, the greater the purity of the metallic indium used, the greater the ratio of the resistance values will be. A ratio of the resistance value of the insulating material to the resistance value of the conductive material up to 10 6 was obtained in the practice of the present invention, using indium with a purity of 99.999 wt .-%.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das metallische Indium vorzugsweise unter Verwendung üblicher Sprühverfahren abge­ schieden. Ein geeigneter Leistungspegel für die HF-Zerstäubung des Indiums liegt bei ungefähr 175 ± 25 Watt. Ein geeigneter Gasdruck für das in der Sprühkammer enthaltene Argon ist 8 · 10-6 m ± 2 · 10-6 m Hg-Säule.In the preferred embodiment, the metallic indium is preferably deposited using conventional spraying methods. A suitable power level for the HF sputtering of the indium is approximately 175 ± 25 watts. A suitable gas pressure for the argon contained in the spray chamber is 8 · 10 -6 m ± 2 · 10 -6 m Hg column.

Anstelle des Sprühverfahrens kann jedoch irgend ein anderes der verschiedenen Verfahren zur Abscheidung von Metallen, wenn gewünscht, verwendet werden, um die Lage 16 aus Indium abzu­ scheiden. Wie oben in Verbindung mit der Diskussion der Abscheid­ verfahren für Zinn besprochen, gehören zu diesen anderen Ver­ fahren beispielsweise die folgenden: Plattieren, Plasmaüber­ ziehen, Vakuumdampfabscheidung, pyrolytisches Überziehen, thermische Verdampfung und Elektronenstrahlverdampfung.However, instead of the spraying process, any other of the various methods of metal deposition, if desired, can be used to deposit the layer 16 from indium. As discussed above in connection with the discussion of tin deposition processes, these other processes include, for example, the following: plating, plasma plating, vacuum vapor deposition, pyrolytic plating, thermal evaporation, and electron beam evaporation.

Für dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel, wobei die fertige Lage aus transparentem Material eine Dicke von ungefähr 0,1 µm besitzt, und wo die Lage 12 aus Zinn, wie in Fig. 1A gezeigt, 7,5 · 10-3 µm ± 2,5 · 10-3 µm dick ist, ist die bevorzugte Dicke für die Lage 16 aus Indium ungefähr 0,07 µm.For this preferred embodiment, where the finished layer of transparent material has a thickness of approximately 0.1 µm, and where the layer 12 of tin, as shown in Fig. 1A, 7.5 x 10 -3 µm ± 2.5 x 10 -3 µm thick, the preferred thickness for the indium layer 16 is about 0.07 µm.

Die Lage 16 aus Indium muß das gesamte Gebiet oder die gesamte Fläche auf der Basis 10 überdecken, d. h. das Gebiet, in dem ein Überzug aus transparentem Material gewünscht ist. Da die Abscheidung der Lage 16 aus Indium Teile der Basis 10 überdeckt haben kann, über denen kein Überzug aus transparentem Material gewünscht ist, können photolithographische Formungs­ verfahren verwendet werden, um Indium von diesen Teilen zu ent­ fernen. Dies würde beispielsweise der Fall sein, wo ein Zugriff zu Ankontaktierungen auf einer darunterliegenden Halbleiter­ vorrichtung verfügbar sein muß, und zwar für die Verbindung zu einer Zwischenschaltung, die nicht durch die erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen wird. In diesem Fall wird die Lage 16 aus Indium vorzugsweise unter Verwendung des gleichen Photoresist­ materials und des gleichen Ätzmittels hergestellt, wie dies oben unter Bezugnahme auf die Ausbildung der Elemente 14 gemäß Fig. 1B beschrieben ist. Es sind annähernd zwei Minuten er­ forderlich, um diese Indiumlage 16 unter Verwendung des oben erwähnten Ätzmittels zu ätzen.The layer 16 of indium must cover the entire area or area on the base 10 , ie the area in which a coating of transparent material is desired. Since the deposition of the layer 16 from indium may have covered parts of the base 10 over which a coating of transparent material is not desired, photolithographic forming methods can be used to remove indium from these parts. This would be the case, for example, where access to contacts on an underlying semiconductor device must be available, specifically for the connection to an intermediate circuit that is not provided by the method according to the invention. In this case, the layer 16 of indium is preferably produced using the same photoresist material and the same etchant as described above with reference to the formation of the elements 14 according to FIG. 1B. It takes approximately two minutes to etch this indium layer 16 using the etchant mentioned above.

Nachdem die Elemente 14 aus Dotierungsmetall mit einem Überzug aus oxydierbarem Metall Sn oder In 16, wie in Fig. 1C gezeigt, überdeckt sind, wird das Dotierungsmetall in das oxydierbare Metall diffundiert. Dies kann in einem Ofen erreicht werden, der ent­ weder eine inerte oder eine reduzierte Atmosphäre besitzt. Wenn die Materialien das bevorzugte Dotiermaterial, Zinn, und das bevorzugte oxydierbare Material, Indium, sind, wird die Diffusion oder Legierungsbildung vorzugsweise durch Erhitzung in einer reduzierenden Atmosphäre von ungefähr 85% Stickstoff und 15% Wasserstoff erreicht.After the elements 14 made of doping metal are covered with a coating of oxidizable metal Sn or In 16 , as shown in FIG. 1C, the doping metal is diffused into the oxidizable metal. This can be accomplished in an oven that has either an inert or a reduced atmosphere. When the materials are the preferred dopant, tin, and the preferred oxidizable material, indium, the diffusion or alloying is preferably accomplished by heating in a reducing atmosphere of approximately 85% nitrogen and 15% hydrogen.

Fig. 1D zeigt das Ergebnis der Diffusion von Zinn in das Indium in den Zonen 18 über die ganze Tiefe der Lage 20 hinweg. Die Zonen 18 der Lage 20 entsprechen dem gewünschten Muster für die elektrischen Leiter, wohingegen die verbleibenden Teile der Lage 20 von Isoliermaterial eingenommen werden. FIG. 1D shows the result of the diffusion of tin into the indium in the zones 18 over the entire depth of the layer 20 . The zones 18 of the layer 20 correspond to the desired pattern for the electrical conductors, whereas the remaining parts of the layer 20 are taken up by insulating material.

Die Definition des Leitungsmusters, dem die Zonen 18 aus legier­ tem Material entsprechen, ist durch die Notwendigkeit begrenzt, einen bestimmten Minimalabstand für die Isolation zwischen den Leitern aufrechtzuerhalten. Der zwischen den Zonen 18 aus legiertem Material erhaltene Abstand hängt sowohl von dem zwischen den Elementen 14 aus Dotierungsmetall vorge­ sehenen Abstand, wie in den Fig. 1B und 1C gezeigt, ab, und auch von der Art und Weise, in der die Diffusion des modifizierten Materials in das oxydierbare Material ausgeführt wird. Der Abstand zwischen den benachbarten Kanten der Elemente 14 aus Dotierungsmetall, wie in Fig. 1B und 1C gezeigt, ist vorzugsweise mindestens das Zehnfache der Dicke, mit der die Lage 16 aus oxydierbarem Material abge­ schieden wird. Für eine Lage 16 mit einer Dicke von beispiels­ weise 0,07 µm ist der bevorzugte Abstand zwischen den Elementen 14 vorzugsweise mindestens 0,7 µm oder ungefähr 1 Mikron. Diese untere Grenze des Abstands stimmt überein mit dem minimalen Leitungs-zu-Leitungs-Abstand, der in vernünftiger Weise für eine 0,07-µm-Lage durch photolithographische Verfahren erhältlich ist.The definition of the line pattern to which the alloy material zones 18 correspond is limited by the need to maintain a certain minimum distance for insulation between the conductors. The distance obtained between the zones 18 of alloy material depends both on the distance between the elements 14 made of doping metal, as shown in FIGS . 1B and 1C, and also on the way in which the diffusion of the modified one Material in the oxidizable material is executed. The distance between the adjacent edges of the elements 14 made of doping metal, as shown in FIGS. 1B and 1C, is preferably at least ten times the thickness with which the layer 16 of oxidizable material is deposited. For a layer 16 with a thickness of, for example, 0.07 μm, the preferred distance between the elements 14 is preferably at least 0.7 μm or approximately 1 micron. This lower limit of the distance coincides with the minimum line-to-line distance which is reasonably obtainable for a 0.07 µm layer by photolithographic techniques.

Das Ausmaß, mit dem das Dotierungsmetall in das oxydierbare Material diffundiert wird, ist teilweise bestimmt durch die Parameter der zur Erzeugung der Diffusion verwendeten Heiz­ operation. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Legie­ rungsbildung des Zinns und Indiums bei einer Temperatur von 200 ± 20°C während 30 ± 10 Minuten Dauer erreicht. Die Diffusion muß begrenzt sein, da eine Erhitzung über eine zu lange Zeitdauer oder auf eine zu hohe Temperatur bzw. sowohl für eine zu lange Zeitdauer als auch eine hohe Temperatur, schließlich zur Folge hat, daß entweder die Leiter zu wenig Abstand zwischen einander besitzen, oder aber im Dotierungsmetall gleich­ förmig über die gesamte Lage 20 der Fig. 1D hinweg verteilt sind. In jedem Falle wäre das gewünschte Leitungsmuster in wirkungs­ voller Weise eliminiert. Eine Erhitzung bei niedrigeren Tempe­ raturen oder kürzeren Zeiten, oder beides, kann eine ausreichend gute Mischung des Indiums und Zinns in den Zonen 18 der Lage 20 verhindern.The extent to which the doping metal is diffused into the oxidizable material is partly determined by the parameters of the heating operation used to generate the diffusion. In the preferred embodiment, the alloy formation of the tin and indium is achieved at a temperature of 200 ± 20 ° C for 30 ± 10 minutes. The diffusion must be limited, since heating for too long a period of time or too high a temperature or for both a period of time that is too long and a high temperature ultimately results in either the conductors being too close to one another, or are distributed uniformly in the doping metal over the entire layer 20 of FIG. 1D. In any case, the desired line pattern would be effectively eliminated. Heating at lower temperatures or shorter times, or both, can prevent a sufficiently good mixing of the indium and tin in the zones 18 of the layer 20 .

Der Fachmann erkennt, daß die oben beschriebene Verfahrensreihen­ folge zur Herstellung des Materialsystems der Fig. 1D nicht ausschließlich, wenn auch bevorzugt ist. Beispielsweise kann die Lage 16 aus Indium zuerst vor der Lage 12 aus Zinn direkt auf die Basis 10 abgeschieden werden. Nachdem die Lage 16 aus Indium gebildet ist, kann die Zinnlage 12 abgeschieden und photolithographisch ausgebildet werden, auf der Oberseite der Indiumlage 16 unter Verwendung bekannter Abheb(Lift off)-Ver­ fahren und unter Verwendung einer Photoresistmaske zum Schutz des Indiums gegenüber dem Ätzmittel. Wenn das Zinn einmal in das Indium diffundiert ist, so ergibt sich das Ergebnis wie in Fig. 1D dargestellt.The person skilled in the art recognizes that the above-described series of processes for producing the material system of FIG. 1D are not exclusive, if also preferred. For example, layer 16 made of indium can first be deposited directly onto base 10 before layer 12 made of tin. After the layer 16 is formed from indium, the tin layer 12 can be deposited and formed photolithographically, moved on top of the indium layer 16 using known lift-off methods and using a photoresist mask to protect the indium from the etchant. Once the tin has diffused into the indium, the result is as shown in Fig. 1D.

Die in Fig. 1D gezeigte Struktur wird in die in Fig. 1E gezeigte durch Erhitzung der Lage 20 in Sauerstoff oder Luft zu deren Oxydierung umgewandelt. Das nicht-modifizierte oxydier­ bare Material wird in transparentes Isoliermaterial in der fertigen Lage 22 der Fig. 1E umgewandelt. Das modifizierte Material der Zonen 18 der Fig. 1D wird in transparentes elektrisches leitendes Material der Zonen 24 in Fig. 1E umge­ wandelt.The structure shown in FIG. 1D is converted to that shown in FIG. 1E by heating the layer 20 in oxygen or air to oxidize it. The unmodified oxidizable material is converted to transparent insulating material in the finished layer 22 of FIG. 1E. The modified material of zones 18 of FIG. 1D is converted into transparent electrically conductive material of zones 24 in FIG. 1E.

Wenn das oxydierbare Metall Indium ist, so ist das ausgebildete transparente isolierende Material ein Indiumoxid. Es wird angenommen, daß die vollständige Oxy­ dation ein stöchiometrisches Indiumoxid (In2O3) ergibt, das wegen des höheren Widerstandswerts zu bevorzugen ist. Wenn das Dotierungsmetall Zinn ist, so wird die Indium-Zinn-Legierung in Indium-Zinn-Oxid umgewandelt, ein wohlbekannter transparenter elektrischer Leiter.If the oxidizable metal is indium, the transparent insulating material formed is an indium oxide. It is believed that complete oxy dation gives a stoichiometric indium oxide (In 2 O 3 ) which is preferable because of the higher resistance. If the doping metal is tin, the indium-tin alloy is converted to indium-tin oxide, a well-known transparent electrical conductor.

Es wird angenommen, daß die stöchiometrische Zusammensetzung des In2O3 durch die Erhitzung für eine hinreichende Zeit auf eine hinreichend hohe Tempera­ tur sichergestellt wird. Die Erhitzung in Luft bei 480 ± 20°C für 30 bis 120 Minuten erscheint zufriedenstellende Ergebnisse zu liefern.It is believed that the stoichiometric composition of the In 2 O 3 is ensured by heating for a sufficient time to a sufficiently high temperature. Heating in air at 480 ± 20 ° C for 30 to 120 minutes appears to give satisfactory results.

Die transparente Lage 22 aus Metalloxidmaterial wächst in ihrer Dicke während der Oxydierung. Eine Metallage von ursprünglich etwa 0,07-0,08 µm Dicke ergibt eine Oxidlage 22 gemäß Fig. 1E von ungefähr 0,1 µm Dicke. Das Schicht­ wachstum-Faktor (Metall/Metalloxid) beträgt ungefähr 1,35 bis 1,45. The transparent layer 22 made of metal oxide material grows in thickness during the oxidation. A metal layer originally approximately 0.07-0.08 µm thick results in an oxide layer 22 according to FIG. 1E of approximately 0.1 µm thick. The layer growth factor (metal / metal oxide) is approximately 1.35 to 1.45.

Ein Ziel besteht darin, die Dicke der Indium- und Zinn-Lagen zu steuern, um nach der Verarbeitung eine Zusammensetzung aus Indium-Zinn-Oxid zu erhalten, die annähernd 90 Mol-% Indiumoxid und 10 Mol-% Zinnoxid enthält. Dies ist die allgemein anerkannte Zusammensetzung für das am besten leitende Indium-Zinn-Oxid.One goal is the thickness of the indium and tin layers to control a composition after processing Obtain indium tin oxide which is approximately 90 mol% indium oxide and Contains 10 mol% of tin oxide. This is the generally accepted one Composition for the best conductive indium tin oxide.

Typische gemessene Werte für den Brechungsindex des Indiumoxids lagen im Bereich von 1,7 bis 1,8. Gemessene Werte für den Brechungsindex des Indium-Zinn-Oxids lagen im Bereich von 1,9 bis 2,0. Ge­ messene Werte für den Widerstandswert des Indiumoxids lagen im Bereich von 1000 Ohm · cm bis 10 000 Ohm · cm, wohingegen der Widerstandswert von Indium-Zinn-Oxid, erzeugt durch die Erfindung, im Bereich von 0,01 Ohm · cm bis 0,02 Ohm · cm lagen.Typical measured values for the refractive index of the indium oxide ranged from 1.7 to 1.8. Measured values for the The refractive index of the indium tin oxide ranged from 1.9 to 2.0. Ge measured values for the resistance value of the indium oxide were in the range of 1000 ohm.cm to 10,000 ohm.cm, whereas the resistance value of indium tin oxide produced by the invention, ranged from 0.01 ohm.cm to 0.02 ohm.cm.

Abwandlungen der Erfindung sind dem Fachmann ohne weiteres möglich. Bei­ spielsweise kann Zinn, wenn es relativ rein ist, als das oxydierbare Material zur Bildung transparen­ ten Isolatormaterials verwendet werden. Antimon kann als ein Dotiermaterial ver­ wendet werden, um das Zinnoxid zu einem Leitermaterial zu modi­ fizieren. Weiterhin kann Cadmium als Dotierungsmetall in das Zinn diffundiert werden, das als oxydier­ bares Material dient. Die Oxydation der Cadmium-Zinn-Legierung ergibt die Verbindung Cadmiumstannat (Cd2SnO4), welches als hochleitend bekannt ist. Ferner erkennt der Fach­ mann, daß die Erfindung nicht auf eine einzige Lage aus transparentem Material beschränkt ist, die Zonen aus leitendem Material enthält. Wenn gewünscht, kann eine Vielzahl solcher Lagen in einem Stapel ausgebildet sein. Es kann zweckmäßig sein, die Lagen zu trennen, die das Leitermaterial umschließen, und zwar kann dies durch andere Lagen aus nur isolierendem Material erfolgen.Modifications of the invention are readily possible for the person skilled in the art. For example, tin, if relatively pure, can be used as the oxidizable material to form transparent insulator material. Antimony can be used as a dopant to modify the tin oxide into a conductor material. Furthermore, cadmium can be diffused into the tin as a doping metal, which serves as an oxidizable material. The oxidation of the cadmium-tin alloy gives the compound cadmium stannate (Cd 2 SnO 4 ), which is known to be highly conductive. Those skilled in the art will also recognize that the invention is not limited to a single sheet of transparent material containing zones of conductive material. If desired, a plurality of such layers can be formed in a stack. It may be expedient to separate the layers that enclose the conductor material, and this can be done by other layers of only insulating material.

Claims (4)

1. Schichtkörper, bestehend aus einem Isoliersubstrat und darauf aufgebrachten Strukturen aus transparentem, elektrisch leitendem Material sowie zwischen den leitenden Strukturen angeordnetes, transparentes Isoliermaterial, gekennzeichnet durch folgende Herstellungsschritte:
  • a) Aufbringen einer ersten Lage aus einem an sich bekannten Dotierungsmetall entsprechend einem gewünschten Muster auf ein Isoliersubstrat (10);
  • b) ganzflächiger Abscheidung einer oxidierbaren Metallschicht aus Sn oder In mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,9 % darauf;
  • c) Diffusions-Behandlung des Schichtaufbaus bei inerter oder reduzierender Atmosphäre; und
  • d) anschließende Oxidations-Behandlung zur Bildung der trans­ parenten isolierenden und leitenden Zonen (22, 24).
1. Laminated body, consisting of an insulating substrate and structures made of transparent, electrically conductive material and transparent insulating material arranged between the conductive structures, characterized by the following manufacturing steps:
  • a) applying a first layer of a doping metal known per se in accordance with a desired pattern to an insulating substrate ( 10 );
  • b) full-surface deposition of an oxidizable metal layer of Sn or In with a purity of at least 99.9% thereon;
  • c) diffusion treatment of the layer structure in an inert or reducing atmosphere; and
  • d) subsequent oxidation treatment to form the transparent insulating and conductive zones ( 22, 24 ).
2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidierbare Metallschicht aus In besteht und Sn als Dotie­ rungsmetall dient.2. Body according to claim 1, characterized in that the Oxidizable metal layer consists of In and Sn as a dotie metal serves. 3. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidierbare Metallschicht aus Sn besteht und Sb oder Cd als Dotierungsmetall dient. 3. Body according to claim 1, characterized in that the oxidizable metal layer consists of Sn and Sb or Cd as Doping metal is used.   4. Verfahren zur Herstellung des zusammengesetzten Körpers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zuerst ein Material entsprechend dem gewünschten Muster auf die Basis aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) eine erste Lage aus einem an sich bekannten Dotierungs­ metall entsprechend dem gewünschten Muster aufgebracht wird,
  • b) darauf ganzflächig eine oxidierbare Metallschicht aus Sn oder In mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,9% ab­ geschieden wird,
  • c) der Schichtaufbau einer Diffusions-Behandlung bei inerter oder reduzierender Atmosphäre ausgesetzt wird und dann
  • d) eine Oxidations-Behandlung zur Bildung der transparenten leitenden und isolierenden Zonen durchgeführt wird.
4. A method for producing the composite body according to one of claims 1 to 3, in which a material according to the desired pattern is first applied to the base, characterized in that
  • a) a first layer of a doping metal known per se is applied in accordance with the desired pattern,
  • b) an oxidizable metal layer of Sn or In with a purity of at least 99.9% is deposited over the entire surface,
  • c) the layer structure is subjected to a diffusion treatment in an inert or reducing atmosphere and then
  • d) an oxidation treatment is carried out to form the transparent conductive and insulating zones.
DE19792928256 1978-07-17 1979-07-12 Transparent conductor pattern prodn. - by diffusing pattern of modifying material into oxidisable layer to produce local conduction zones within overall insulation Granted DE2928256A1 (en)

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