JP2000026120A - Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液の製造方法およびＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法 - Google Patents
Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液の製造方法およびＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゾル−ゲル法を用いて、耐熱性の低い基体上
や膜特性に悪影響を与える元素を含む基板の表面にも良
好な微細組織と優れた特性を有するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ
２薄膜をより低温で形成できる方法を提供する。 【手段】 硝酸塩を出発原料としエチレングリコール、
エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレン
グリコールおよびプロピレングリコールモノアルキルエ
ーテルからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の
溶剤を用いてＩｎ ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製し、そ
の塗布液を基体の表面に塗布して塗布膜を形成し、塗布
膜に対し波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射し
て、塗布膜中に金属インジウムおよび／または金属錫を
析出させた後、塗布膜に対し波長が６００ｎｍ以下であ
るレーザ光を照射してＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化さ
せる。
や膜特性に悪影響を与える元素を含む基板の表面にも良
好な微細組織と優れた特性を有するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ
２薄膜をより低温で形成できる方法を提供する。 【手段】 硝酸塩を出発原料としエチレングリコール、
エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレン
グリコールおよびプロピレングリコールモノアルキルエ
ーテルからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の
溶剤を用いてＩｎ ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製し、そ
の塗布液を基体の表面に塗布して塗布膜を形成し、塗布
膜に対し波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射し
て、塗布膜中に金属インジウムおよび／または金属錫を
析出させた後、塗布膜に対し波長が６００ｎｍ以下であ
るレーザ光を照射してＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガラス、セラミ
ックス、プラスチックスなどの基体の表面に、低温での
結晶化が可能である導電性の酸化インジウム−酸化錫
（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２；ＩＴＯ）薄膜を形成させるた
めに用いられるＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液を製
造する方法、ならびに、その塗布液を用いて加熱処理す
ることなく結晶化が可能である導電性のＩＴＯ薄膜を製
造する方法に関し、特に、硝酸インジウムを出発原料と
してＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液を製造する方法
およびＩＴＯ薄膜を製造する方法に関する。
ックス、プラスチックスなどの基体の表面に、低温での
結晶化が可能である導電性の酸化インジウム−酸化錫
（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２；ＩＴＯ）薄膜を形成させるた
めに用いられるＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液を製
造する方法、ならびに、その塗布液を用いて加熱処理す
ることなく結晶化が可能である導電性のＩＴＯ薄膜を製
造する方法に関し、特に、硝酸インジウムを出発原料と
してＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液を製造する方法
およびＩＴＯ薄膜を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】透明導電性ＩＴＯ薄膜は、スパッタリン
グ法、ＣＶＤ法などの乾式プロセスや、金属アルコキシ
ドを出発原料としてゾル−ゲル法により基板の表面に形
成された塗布膜を適当な温度で加熱処理する方法、金属
塩を出発原料とした噴霧分解法などの乾式プロセスによ
り製造されている。
グ法、ＣＶＤ法などの乾式プロセスや、金属アルコキシ
ドを出発原料としてゾル−ゲル法により基板の表面に形
成された塗布膜を適当な温度で加熱処理する方法、金属
塩を出発原料とした噴霧分解法などの乾式プロセスによ
り製造されている。
【０００３】上記した方法のうち、スパッタリング法
は、透明導電性のＩＴＯ薄膜の形成に最も広く用いられ
ている方法であるが、処理が真空プロセスで行われるた
め、ＩＴＯ薄膜を形成しようとする基板の形状や大きさ
が制約される、といった問題点がある。また、ＣＶＤ法
では、出発原料としての揮発性のインジウムおよび錫の
確保が必要であり、また、それぞれの原料物質の組成比
の制御が難しい、といった問題点がある。
は、透明導電性のＩＴＯ薄膜の形成に最も広く用いられ
ている方法であるが、処理が真空プロセスで行われるた
め、ＩＴＯ薄膜を形成しようとする基板の形状や大きさ
が制約される、といった問題点がある。また、ＣＶＤ法
では、出発原料としての揮発性のインジウムおよび錫の
確保が必要であり、また、それぞれの原料物質の組成比
の制御が難しい、といった問題点がある。
【０００４】これに対し、ゾル−ゲル法を利用してＩＴ
Ｏ薄膜を形成する方法は、所望の化学量論比の膜を容易
に得ることが可能である。
Ｏ薄膜を形成する方法は、所望の化学量論比の膜を容易
に得ることが可能である。
【０００５】一方、ゾル−ゲル法を用いてＩＴＯ薄膜を
製造する方法では、一般に、シリコンアルコキシドを除
く金属アルコキシドの加水分解速度が非常に速いため、
成膜可能な均質なゾルを調製することが困難である。そ
こで、金属アルコキシドの加水分解速度を抑制するため
の幾つかの方法が検討されている。
製造する方法では、一般に、シリコンアルコキシドを除
く金属アルコキシドの加水分解速度が非常に速いため、
成膜可能な均質なゾルを調製することが困難である。そ
こで、金属アルコキシドの加水分解速度を抑制するため
の幾つかの方法が検討されている。
【０００６】金属アルコキシドの加水分解速度を抑制す
る方法としては、例えば、金属アルコキシドの濃度を極
端に低くすることにより、塗布液の均質な成膜を可能に
する方法がある。しかしながら、この方法は、１回の成
膜工程で得られる膜厚が非常に薄くなるため、工業的な
見地からは有効な方法ではない。
る方法としては、例えば、金属アルコキシドの濃度を極
端に低くすることにより、塗布液の均質な成膜を可能に
する方法がある。しかしながら、この方法は、１回の成
膜工程で得られる膜厚が非常に薄くなるため、工業的な
見地からは有効な方法ではない。
【０００７】一方、多座配位可能な有機化合物を添加し
て、金属アルコキシドを安定化させる方法が幾つか提案
されている。例えば、マテリアルズ・リサーチ・ソサイ
アティ・シンポジウム・プロシーディングズ（Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｓｙ
ｍｐｏｓｉｕｍ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ） ３４６，
ｐ４６９（１９９４）やマテリアルズ・リサーチ・ソサ
イアティ・シンポジウム・プロシーディング ２７１，
ｐ４０１（１９９２）には、インジウムアルコキシドを
出発原料とし、アルカノールアミンを併用して、ＩＴＯ
薄膜を製造する方法が開示されている。
て、金属アルコキシドを安定化させる方法が幾つか提案
されている。例えば、マテリアルズ・リサーチ・ソサイ
アティ・シンポジウム・プロシーディングズ（Ｍａｔｅ
ｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｓｙ
ｍｐｏｓｉｕｍ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ） ３４６，
ｐ４６９（１９９４）やマテリアルズ・リサーチ・ソサ
イアティ・シンポジウム・プロシーディング ２７１，
ｐ４０１（１９９２）には、インジウムアルコキシドを
出発原料とし、アルカノールアミンを併用して、ＩＴＯ
薄膜を製造する方法が開示されている。
【０００８】また、窯業協会誌 ９０，ｐ９（１９８
２）には、硝酸インジウムと硝酸錫をアセチルアセトン
に溶解させた後、成膜、熱分解させることにより、ＩＴ
Ｏ薄膜を作成する方法が開示されている。さらに、日本
セラミックス協会学術論文誌１０２，２００（１９９
４）には、複合酸化物としてのＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２ゾ
ルの調製のために、金属アルコキシドに代えて硝酸イン
ジウムと塩化錫を使用して、コロイド粒子を合成する方
法が開示されている。
２）には、硝酸インジウムと硝酸錫をアセチルアセトン
に溶解させた後、成膜、熱分解させることにより、ＩＴ
Ｏ薄膜を作成する方法が開示されている。さらに、日本
セラミックス協会学術論文誌１０２，２００（１９９
４）には、複合酸化物としてのＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２ゾ
ルの調製のために、金属アルコキシドに代えて硝酸イン
ジウムと塩化錫を使用して、コロイド粒子を合成する方
法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したゾル−ゲル法
では、金属酸化物を結晶化させるために、４００℃〜７
００℃程度の温度での加熱処理が必要である。たとえ
ば、マテリアルズ・リサーチ・ソサイアティ・シンポジ
ウム・プロシーディング ２７１，ｐ４０１（１９９
２）、窯業協会誌 ９０，ｐ９（１９８２）および日本
セラミックス協会学術論文誌 １０２，２００（１９９
４）に記載されている各方法では、それぞれ４００℃、
４５０℃および５５０℃以上の温度での加熱処理が必要
であった。このため、プラスチックスなどのような耐熱
性の低い基体上にＩＴＯ薄膜を形成することができなか
った。また、Ｎａ等の元素を多く含む基板では、数百℃
の加熱処理による膜中への数百ｐｐｍ〜数％のＮａ成分
の拡散により、高導電率のＩＴＯ薄膜を形成することが
非常に難しかった。
では、金属酸化物を結晶化させるために、４００℃〜７
００℃程度の温度での加熱処理が必要である。たとえ
ば、マテリアルズ・リサーチ・ソサイアティ・シンポジ
ウム・プロシーディング ２７１，ｐ４０１（１９９
２）、窯業協会誌 ９０，ｐ９（１９８２）および日本
セラミックス協会学術論文誌 １０２，２００（１９９
４）に記載されている各方法では、それぞれ４００℃、
４５０℃および５５０℃以上の温度での加熱処理が必要
であった。このため、プラスチックスなどのような耐熱
性の低い基体上にＩＴＯ薄膜を形成することができなか
った。また、Ｎａ等の元素を多く含む基板では、数百℃
の加熱処理による膜中への数百ｐｐｍ〜数％のＮａ成分
の拡散により、高導電率のＩＴＯ薄膜を形成することが
非常に難しかった。
【００１０】また、金属アルコキシドを出発原料に用い
たゾル−ゲル法では、高純度のＩｎ ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗
布液を合成することが困難であり、このため、高品位の
ＩＴＯ薄膜を形成することが難しい、といった問題点が
ある。
たゾル−ゲル法では、高純度のＩｎ ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗
布液を合成することが困難であり、このため、高品位の
ＩＴＯ薄膜を形成することが難しい、といった問題点が
ある。
【００１１】上記したように多座配位化合物の添加によ
り金属アルコキシドの加水分解速度を抑制する方法によ
れば、均質な塗布液を容易に調製することができるが、
得られた塗布膜中に多くの有機物が残留することにな
る。この結果、その残留物の除去のために塗布膜を５０
０℃程度の高温で加熱処理することが必要になる。ま
た、塗布膜中に多くの有機物が残存するため、塗布膜を
加熱処理すると膜の重量減少が大きくなる。言い換える
と、塗布膜からの有機物の除去によって膜中に多くの気
孔が生成し、欠陥となり易い。そして、膜の微細組織を
改善するためには、余分なエネルギーが必要となる。
り金属アルコキシドの加水分解速度を抑制する方法によ
れば、均質な塗布液を容易に調製することができるが、
得られた塗布膜中に多くの有機物が残留することにな
る。この結果、その残留物の除去のために塗布膜を５０
０℃程度の高温で加熱処理することが必要になる。ま
た、塗布膜中に多くの有機物が残存するため、塗布膜を
加熱処理すると膜の重量減少が大きくなる。言い換える
と、塗布膜からの有機物の除去によって膜中に多くの気
孔が生成し、欠陥となり易い。そして、膜の微細組織を
改善するためには、余分なエネルギーが必要となる。
【００１２】なお、上記したように金属塩を用いる方法
は、基本的には熱分解法であり、加熱処理後の膜質に多
くの問題を生じることになる。
は、基本的には熱分解法であり、加熱処理後の膜質に多
くの問題を生じることになる。
【００１３】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、硝酸塩を出発原料とするゾル−ゲル
法を用いて基体の表面にＩＴＯ薄膜を形成する場合にお
いて、安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前
駆体塗布液を得ることができ、高品位のＩＴＯ薄膜を得
ることを可能にするＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液
の製造方法を提供すること、ならびに、塗布膜中からの
残留物除去のために高温で塗布膜の加熱処理を行う必要
が無くて、耐熱性の低い基体上やＮａなどのように膜特
性に悪影響を与える元素を多く含む基板の表面にも、良
好な微細組織と優れた特性を有するＩＴＯ薄膜をより低
温で形成することができるＩＴＯ薄膜の製造方法を提供
することを目的とする。
されたものであり、硝酸塩を出発原料とするゾル−ゲル
法を用いて基体の表面にＩＴＯ薄膜を形成する場合にお
いて、安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前
駆体塗布液を得ることができ、高品位のＩＴＯ薄膜を得
ることを可能にするＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液
の製造方法を提供すること、ならびに、塗布膜中からの
残留物除去のために高温で塗布膜の加熱処理を行う必要
が無くて、耐熱性の低い基体上やＮａなどのように膜特
性に悪影響を与える元素を多く含む基板の表面にも、良
好な微細組織と優れた特性を有するＩＴＯ薄膜をより低
温で形成することができるＩＴＯ薄膜の製造方法を提供
することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
硝酸インジウムを出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ ２
前駆体塗布液を製造する方法において、エチレングリコ
ール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロ
ピレングリコールおよびプロピレングリコールモノアル
キルエーテルからなる群より選ばれた１種もしくは２種
以上の溶剤を用いることを特徴とする。
硝酸インジウムを出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ ２
前駆体塗布液を製造する方法において、エチレングリコ
ール、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロ
ピレングリコールおよびプロピレングリコールモノアル
キルエーテルからなる群より選ばれた１種もしくは２種
以上の溶剤を用いることを特徴とする。
【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１記載の製
造方法において、出発原料である硝酸インジウムとし
て、予め脱水処理された硝酸インジウムを用いることを
特徴とする。
造方法において、出発原料である硝酸インジウムとし
て、予め脱水処理された硝酸インジウムを用いることを
特徴とする。
【００１６】請求項３に係る発明は、硝酸インジウムを
出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ ２塗布液を調製し、
その塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗布膜を形成
し、その塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶
化させてＩＴＯ薄膜を得るＩＴＯ薄膜の製造方法におい
て、前記Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製する際に、
エチレングリコール、エチレングリコールモノアルキル
エーテル、プロピレングリコールおよびプロピレングリ
コールモノアルキルエーテルからなる群より選ばれた１
種もしくは２種以上の溶剤を用い、前記塗布膜に対して
波長が２８０ｎｍ以下であるレーザ光を照射してＩｎ２
Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化させることを特徴とする。
出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ ２塗布液を調製し、
その塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗布膜を形成
し、その塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶
化させてＩＴＯ薄膜を得るＩＴＯ薄膜の製造方法におい
て、前記Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製する際に、
エチレングリコール、エチレングリコールモノアルキル
エーテル、プロピレングリコールおよびプロピレングリ
コールモノアルキルエーテルからなる群より選ばれた１
種もしくは２種以上の溶剤を用い、前記塗布膜に対して
波長が２８０ｎｍ以下であるレーザ光を照射してＩｎ２
Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化させることを特徴とする。
【００１７】請求項４に係る発明は、硝酸インジウムを
出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ ２塗布液を調製し、
その塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗布膜を形成
し、その塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶
化させてＩＴＯ薄膜を得るＩＴＯ薄膜の製造方法におい
て、前記Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製する際に、
エチレングリコール、エチレングリコールモノアルキル
エーテル、プロピレングリコールおよびプロピレングリ
コールモノアルキルエーテルからなる群より選ばれた１
種もしくは２種以上の溶剤を用い、前記塗布膜に対して
波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射し、塗布膜中
に金属インジウムおよび／または金属錫を析出させた
後、金属インジウムおよび／または金属錫が析出した塗
布膜に対して波長が６００ｎｍ以下であるレーザ光を照
射してＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化させることを特徴
とする。
出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ ２塗布液を調製し、
その塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗布膜を形成
し、その塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶
化させてＩＴＯ薄膜を得るＩＴＯ薄膜の製造方法におい
て、前記Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製する際に、
エチレングリコール、エチレングリコールモノアルキル
エーテル、プロピレングリコールおよびプロピレングリ
コールモノアルキルエーテルからなる群より選ばれた１
種もしくは２種以上の溶剤を用い、前記塗布膜に対して
波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射し、塗布膜中
に金属インジウムおよび／または金属錫を析出させた
後、金属インジウムおよび／または金属錫が析出した塗
布膜に対して波長が６００ｎｍ以下であるレーザ光を照
射してＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化させることを特徴
とする。
【００１８】請求項５に係る発明は、請求項３または請
求項４記載の製造方法において、出発原料である硝酸イ
ンジウムとして、予め脱水処理された硝酸インジウムを
用いることを特徴とする。
求項４記載の製造方法において、出発原料である硝酸イ
ンジウムとして、予め脱水処理された硝酸インジウムを
用いることを特徴とする。
【００１９】請求項１に係る発明の製造方法によると、
安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗
布液が得られることになる。請求項１に係る発明は、硝
酸インジウムを出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前
駆体塗布液を製造する場合に、エチレングリコール、エ
チレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレング
リコールおよびプロピレングリコールモノアルキルエー
テルからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の溶
剤を用いることが有効であることを新たに見出してなさ
れたものである。
安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗
布液が得られることになる。請求項１に係る発明は、硝
酸インジウムを出発原料としてＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前
駆体塗布液を製造する場合に、エチレングリコール、エ
チレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレング
リコールおよびプロピレングリコールモノアルキルエー
テルからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上の溶
剤を用いることが有効であることを新たに見出してなさ
れたものである。
【００２０】請求項２に係る発明の製造方法によると、
予め脱水処理された硝酸インジウムを出発原料に用いる
ことにより、得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布
液の成膜性などが向上することになる。
予め脱水処理された硝酸インジウムを出発原料に用いる
ことにより、得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布
液の成膜性などが向上することになる。
【００２１】請求項３に係る発明の製造方法によると、
高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液が得られ、
その塗布液を用いてＩＴＯ薄膜が形成されるので、高品
位のＩＴＯ薄膜を得ることが可能になる。そして、塗布
液を被塗布物の表面に塗布して形成された塗布膜に対し
て波長が２８０ｎｍ以下であるレーザ光が照射され、こ
れによってＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２が結晶化させられるの
で、加熱処理を行わなくても、結晶性の透明導電性ＩＴ
Ｏ薄膜が得られることとなる。
高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液が得られ、
その塗布液を用いてＩＴＯ薄膜が形成されるので、高品
位のＩＴＯ薄膜を得ることが可能になる。そして、塗布
液を被塗布物の表面に塗布して形成された塗布膜に対し
て波長が２８０ｎｍ以下であるレーザ光が照射され、こ
れによってＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２が結晶化させられるの
で、加熱処理を行わなくても、結晶性の透明導電性ＩＴ
Ｏ薄膜が得られることとなる。
【００２２】請求項４に係る発明の製造方法によると、
高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液が得られ、
その塗布液を用いてＩＴＯ薄膜が形成されるので、高品
位のＩＴＯ薄膜を得ることが可能になる。そして、塗布
液を被塗布物の表面に塗布して形成された塗布膜に対し
て波長が２８０ｎｍ以下である紫外光が照射されること
により、塗布膜中に金属インジウムおよび／または金属
錫が析出する。この理由は、明確には分からないが、２
８０ｎｍ以下の紫外光を塗布膜が吸収することにより、
化学結合の切断と再結合が進行するからであると考えら
れる。この金属インジウムおよび／または金属錫が析出
した塗布膜が、波長が６００ｎｍ以下であるレーザ光を
吸収することにより、塗布膜中のインジウムおよび／ま
たは錫が再酸化され、塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−Ｓ
ｎＯ２が結晶化する。ここで、通常のゲル膜は、６００
ｎｍ〜２８０ｎｍの長波長域ではレーザ光の吸収が起こ
らないが、ゲル膜中に金属インジウムや金属錫が生成し
ていることにより、６００ｎｍ〜２８０ｎｍの長波長域
でもレーザ光が塗布膜に吸収され、そのエネルギーによ
ってＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２相の結晶化が進行することに
なる。このように、請求項４に係る発明の方法を実施す
ることにより、加熱処理を行わなくても、結晶性の透明
導電性Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜が得られることとな
る。
高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液が得られ、
その塗布液を用いてＩＴＯ薄膜が形成されるので、高品
位のＩＴＯ薄膜を得ることが可能になる。そして、塗布
液を被塗布物の表面に塗布して形成された塗布膜に対し
て波長が２８０ｎｍ以下である紫外光が照射されること
により、塗布膜中に金属インジウムおよび／または金属
錫が析出する。この理由は、明確には分からないが、２
８０ｎｍ以下の紫外光を塗布膜が吸収することにより、
化学結合の切断と再結合が進行するからであると考えら
れる。この金属インジウムおよび／または金属錫が析出
した塗布膜が、波長が６００ｎｍ以下であるレーザ光を
吸収することにより、塗布膜中のインジウムおよび／ま
たは錫が再酸化され、塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−Ｓ
ｎＯ２が結晶化する。ここで、通常のゲル膜は、６００
ｎｍ〜２８０ｎｍの長波長域ではレーザ光の吸収が起こ
らないが、ゲル膜中に金属インジウムや金属錫が生成し
ていることにより、６００ｎｍ〜２８０ｎｍの長波長域
でもレーザ光が塗布膜に吸収され、そのエネルギーによ
ってＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２相の結晶化が進行することに
なる。このように、請求項４に係る発明の方法を実施す
ることにより、加熱処理を行わなくても、結晶性の透明
導電性Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜が得られることとな
る。
【００２３】請求項５に係る発明の製造方法によると、
予め脱水処理された硝酸インジウムを出発原料に用いる
ことにより、得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布
液の成膜性などが向上し、このような塗布液を用いてＩ
ＴＯ薄膜が形成されるので、より高品位のＩＴＯ薄膜を
得ることが可能になる。
予め脱水処理された硝酸インジウムを出発原料に用いる
ことにより、得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布
液の成膜性などが向上し、このような塗布液を用いてＩ
ＴＯ薄膜が形成されるので、より高品位のＩＴＯ薄膜を
得ることが可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について説明する。
について説明する。
【００２５】この発明に係るＩＴＯ薄膜の製造方法で
は、硝酸インジウムと錫アルコキシドまたは錫塩とを出
発原料として、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液を調
製し、その塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗布膜を
形成し、その塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を
結晶化させて導電性のＩＴＯ薄膜を得る。
は、硝酸インジウムと錫アルコキシドまたは錫塩とを出
発原料として、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液を調
製し、その塗布液を被塗布物の表面に塗布して塗布膜を
形成し、その塗布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を
結晶化させて導電性のＩＴＯ薄膜を得る。
【００２６】Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液の出発原料と
して用いられる硝酸インジウムは、後述する溶剤に容易
に溶解し、その分解温度も低い。硝酸インジウム中のＮ
ａ不純物量は、１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、
５ｐｐｍ以下であることがより好ましい。なお、硝酸塩
以外のインジウム塩は、後述する殆どの溶剤に対して不
溶であり、均質な塗布液を得ることができない。
して用いられる硝酸インジウムは、後述する溶剤に容易
に溶解し、その分解温度も低い。硝酸インジウム中のＮ
ａ不純物量は、１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、
５ｐｐｍ以下であることがより好ましい。なお、硝酸塩
以外のインジウム塩は、後述する殆どの溶剤に対して不
溶であり、均質な塗布液を得ることができない。
【００２７】塗布液の出発原料として用いられる硝酸イ
ンジウムは、予め脱水処理しておくことが好ましい。硝
酸インジウムを脱水処理することで、得られる塗布液
の、各種基板に対する塗れ性が向上し、より膜質の優れ
たＩＴＯ薄膜が最終的に得られることになる。
ンジウムは、予め脱水処理しておくことが好ましい。硝
酸インジウムを脱水処理することで、得られる塗布液
の、各種基板に対する塗れ性が向上し、より膜質の優れ
たＩＴＯ薄膜が最終的に得られることになる。
【００２８】錫原料としては、金属アルコキシドや硝酸
塩、塩化物などの金属塩が用いられる。錫アルコキシド
または錫塩は、均質な塗布液を調製することが可能であ
れば、その種類は特に限定されないが、例えば、錫アル
コキシドとしては、含有酸化物濃度、入手の容易さなど
から、アルコキシル基の炭素数が１〜４であるものが好
ましい。例えば、錫アルコキシドとしては、錫メトキシ
ド、錫エトキシド、錫プロポキシド、錫ブトキシドなど
が使用される。錫アルコキシドは、１種類のものを使用
するようにしてもよいし、２種以上のものを組み合わせ
て使用するようにしてもよい。また、金属アルコキシド
と金属塩とを組み合わせて使用することも可能である。
錫原料中のＮａ不純物量は、１０ｐｐｍ以下であること
が好ましく、５ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
塩、塩化物などの金属塩が用いられる。錫アルコキシド
または錫塩は、均質な塗布液を調製することが可能であ
れば、その種類は特に限定されないが、例えば、錫アル
コキシドとしては、含有酸化物濃度、入手の容易さなど
から、アルコキシル基の炭素数が１〜４であるものが好
ましい。例えば、錫アルコキシドとしては、錫メトキシ
ド、錫エトキシド、錫プロポキシド、錫ブトキシドなど
が使用される。錫アルコキシドは、１種類のものを使用
するようにしてもよいし、２種以上のものを組み合わせ
て使用するようにしてもよい。また、金属アルコキシド
と金属塩とを組み合わせて使用することも可能である。
錫原料中のＮａ不純物量は、１０ｐｐｍ以下であること
が好ましく、５ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００２９】硝酸インジウムと錫アルコキシドまたは錫
塩との含有割合は特に限定されないが、より低抵抗のＩ
ＴＯ薄膜を得るためには、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２のうち
にＳｎＯ２が１重量％〜２０重量％だけ含まれるような
割合とすることが好ましい。
塩との含有割合は特に限定されないが、より低抵抗のＩ
ＴＯ薄膜を得るためには、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２のうち
にＳｎＯ２が１重量％〜２０重量％だけ含まれるような
割合とすることが好ましい。
【００３０】溶剤としては、エチレングリコール、およ
び、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノー
ル、２−プロポキシエタノール、２−ブトキシエタノー
ルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル、プ
ロピレングリコール、ならびに、１−メトキシ−２−プ
ロパノール、１−エトキシ−２−プロパノールなどのプ
ロピレングリコールモノアルキルエーテルからなる群よ
り選ばれた１種のもの、あるいは２種以上のものを組み
合わせて使用する。
び、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノー
ル、２−プロポキシエタノール、２−ブトキシエタノー
ルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル、プ
ロピレングリコール、ならびに、１−メトキシ−２−プ
ロパノール、１−エトキシ−２−プロパノールなどのプ
ロピレングリコールモノアルキルエーテルからなる群よ
り選ばれた１種のもの、あるいは２種以上のものを組み
合わせて使用する。
【００３１】塗布液の調製方法は、特に限定されない
が、代表的な調製方法を説明すると、まず、硝酸インジ
ウムを溶剤に添加し、硝酸インジウムを溶剤と反応させ
て、硝酸基を部分的にアルコキシル基に置換させ、Ｉｎ
（ＮＯ３）３−Ｘ（ＯＲ）Ｘ（Ｒはアルキル基、ｘ＝２
〜３）とする。錫原料は、この反応が終了した後に添加
してもよいし、予め溶剤に添加していてもよいが、塗布
液中に錫原料が共存することで、Ｉｎ（ＮＯ３）３−Ｘ
（ＯＲ）Ｘ溶液が安定化するため、予め混合させておく
ことが好ましい。また、得られた反応溶液を加熱処理す
ることも可能である。さらに、得られた反応生成物Ｉｎ
（ＮＯ３）３−Ｘ（ＯＲ）Ｘの重合を促進させるため
に、水の添加による部分加水分解を行わせるようにして
もよい。この際の水の添加量は、インジウムと錫との混
合比率などによって異なるため、特定することはできな
い。また、触媒として酸または塩基が適宜併用される。
使用する触媒は特に限定されないが、高純度材料を得る
ためには、金属成分を含まない化合物が好ましい。例え
ば、酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸などの鉱酸、
炭酸、ほう酸、蟻酸、酢酸、シュウ酸などの有機酸が用
いられる。また、塩基としては、アンモニア、アミン類
などが用いられる。
が、代表的な調製方法を説明すると、まず、硝酸インジ
ウムを溶剤に添加し、硝酸インジウムを溶剤と反応させ
て、硝酸基を部分的にアルコキシル基に置換させ、Ｉｎ
（ＮＯ３）３−Ｘ（ＯＲ）Ｘ（Ｒはアルキル基、ｘ＝２
〜３）とする。錫原料は、この反応が終了した後に添加
してもよいし、予め溶剤に添加していてもよいが、塗布
液中に錫原料が共存することで、Ｉｎ（ＮＯ３）３−Ｘ
（ＯＲ）Ｘ溶液が安定化するため、予め混合させておく
ことが好ましい。また、得られた反応溶液を加熱処理す
ることも可能である。さらに、得られた反応生成物Ｉｎ
（ＮＯ３）３−Ｘ（ＯＲ）Ｘの重合を促進させるため
に、水の添加による部分加水分解を行わせるようにして
もよい。この際の水の添加量は、インジウムと錫との混
合比率などによって異なるため、特定することはできな
い。また、触媒として酸または塩基が適宜併用される。
使用する触媒は特に限定されないが、高純度材料を得る
ためには、金属成分を含まない化合物が好ましい。例え
ば、酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、燐酸などの鉱酸、
炭酸、ほう酸、蟻酸、酢酸、シュウ酸などの有機酸が用
いられる。また、塩基としては、アンモニア、アミン類
などが用いられる。
【００３２】上記したような製造方法で得られたＩｎ２
Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液は、成膜したい基体上に塗
布することにより、基体の表面に塗布膜を形成する。塗
布の方法として、ディップコート、スピンコート、フロ
ーコート、バーコートなど、一般に実施されている方法
を利用することができる。
Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液は、成膜したい基体上に塗
布することにより、基体の表面に塗布膜を形成する。塗
布の方法として、ディップコート、スピンコート、フロ
ーコート、バーコートなど、一般に実施されている方法
を利用することができる。
【００３３】得られた塗布膜は、加熱処理や光照射な
ど、目的に応じた処理が施されることにより、Ｉｎ２Ｏ
３−ＳｎＯ２相が結晶化されて、導電性のＩＴＯ薄膜が
形成される。
ど、目的に応じた処理が施されることにより、Ｉｎ２Ｏ
３−ＳｎＯ２相が結晶化されて、導電性のＩＴＯ薄膜が
形成される。
【００３４】光照射によりＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２相を結
晶化する場合は、例えば、塗布膜に対して波長が２８０
ｎｍ以下であるレーザ光を照射する。あるいは、塗布膜
に対して波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射し、
塗布膜中に金属インジウムおよび／または金属錫を析出
させた後、金属インジウムおよび／または金属錫が析出
した塗布膜に対して波長が６００ｎｍ以下であるレーザ
光を照射する。
晶化する場合は、例えば、塗布膜に対して波長が２８０
ｎｍ以下であるレーザ光を照射する。あるいは、塗布膜
に対して波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射し、
塗布膜中に金属インジウムおよび／または金属錫を析出
させた後、金属インジウムおよび／または金属錫が析出
した塗布膜に対して波長が６００ｎｍ以下であるレーザ
光を照射する。
【００３５】塗布膜に対してレーザ光を照射する光源と
しては、波長が２８０ｎｍ以下であるレーザ光を照射可
能なものであれば特に限定されないが、例えば、ＡｒＦ
エキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、シンクロトロ
ン放射光、ＹＡＧレーザ４倍波などが使用される。ま
た、これらの光源のうちの２つもしくはそれ以上のもの
を組み合わせて使用することも可能である。
しては、波長が２８０ｎｍ以下であるレーザ光を照射可
能なものであれば特に限定されないが、例えば、ＡｒＦ
エキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、シンクロトロ
ン放射光、ＹＡＧレーザ４倍波などが使用される。ま
た、これらの光源のうちの２つもしくはそれ以上のもの
を組み合わせて使用することも可能である。
【００３６】塗布膜中に金属インジウムおよび／または
金属錫を析出させるための紫外光の光源としては、２８
０ｎｍ以下の波長の光を含む光源が用いられる。波長が
２８０ｎｍより長い光のみでは、目的とする金属インジ
ウムおよび／または金属錫が分散した塗布膜を得ること
ができない。このため、低圧水銀ランプ、２８０ｎｍ以
下の波長の紫外光を放出可能であるエキシマランプやエ
キシマレーザなどが使用される。光照射強度や照射時間
は、塗布液の種類、Ｉｎ／Ｓｎ比、塗布膜の厚みなどに
より適宜決定されるが、ＩＴＯ薄膜を得るためには、照
射後における塗布膜の透過率が２０％以上となることが
好ましい。また、照射後における塗布膜の透過率が２０
％未満となると、次の工程で塗布膜へレーザ光を照射し
た後に金属が残存し、ＩＴＯ薄膜の透過率が低下するこ
とになるため、照射後における塗布膜の透過率は３０％
〜６０％であることがより好ましい。
金属錫を析出させるための紫外光の光源としては、２８
０ｎｍ以下の波長の光を含む光源が用いられる。波長が
２８０ｎｍより長い光のみでは、目的とする金属インジ
ウムおよび／または金属錫が分散した塗布膜を得ること
ができない。このため、低圧水銀ランプ、２８０ｎｍ以
下の波長の紫外光を放出可能であるエキシマランプやエ
キシマレーザなどが使用される。光照射強度や照射時間
は、塗布液の種類、Ｉｎ／Ｓｎ比、塗布膜の厚みなどに
より適宜決定されるが、ＩＴＯ薄膜を得るためには、照
射後における塗布膜の透過率が２０％以上となることが
好ましい。また、照射後における塗布膜の透過率が２０
％未満となると、次の工程で塗布膜へレーザ光を照射し
た後に金属が残存し、ＩＴＯ薄膜の透過率が低下するこ
とになるため、照射後における塗布膜の透過率は３０％
〜６０％であることがより好ましい。
【００３７】金属インジウムおよび／または金属錫が析
出した塗布膜に対してレーザ光を照射する光源として
は、波長が６００ｎｍ以下である光を照射することがで
きるものであれば、特に限定されない。波長が６００ｎ
ｍより長い光を基板上の塗布膜に照射すると、基板が加
熱されることになるため、プラスチックスなどの耐熱性
に劣る基板の表面にＩＴＯ薄膜を形成することができな
くなる。光源としては、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＣ
ｌエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、ＸｅＣｌエ
キシマレーザ、ＸｅＦエキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋ
ｒレーザなどの気体レーザ、ＹＡＧレーザの２倍波、３
倍波および４倍波などの高調波、ルビーレーザの２倍
波、３倍波および４倍波などの高調波などの固体レーザ
などが使用される。また、これらの光源のうちの２つも
しくはそれ以上のものを組み合わせて使用することも可
能である。レーザ光の照射出力や照射時間（ショット
数）は、塗布膜やレーザの種類により適宜選定される。
そして、金属インジウムおよび／または金属錫が析出し
た塗布膜に対してレーザ光が照射されることにより、塗
布膜中のインジウムおよび／または錫が再酸化され、塗
布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２が結晶化して、基
板の表面に透明導電性のＩＴＯ薄膜が形成される。
出した塗布膜に対してレーザ光を照射する光源として
は、波長が６００ｎｍ以下である光を照射することがで
きるものであれば、特に限定されない。波長が６００ｎ
ｍより長い光を基板上の塗布膜に照射すると、基板が加
熱されることになるため、プラスチックスなどの耐熱性
に劣る基板の表面にＩＴＯ薄膜を形成することができな
くなる。光源としては、ＡｒＦエキシマレーザ、ＫｒＣ
ｌエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、ＸｅＣｌエ
キシマレーザ、ＸｅＦエキシマレーザ、Ａｒレーザ、Ｋ
ｒレーザなどの気体レーザ、ＹＡＧレーザの２倍波、３
倍波および４倍波などの高調波、ルビーレーザの２倍
波、３倍波および４倍波などの高調波などの固体レーザ
などが使用される。また、これらの光源のうちの２つも
しくはそれ以上のものを組み合わせて使用することも可
能である。レーザ光の照射出力や照射時間（ショット
数）は、塗布膜やレーザの種類により適宜選定される。
そして、金属インジウムおよび／または金属錫が析出し
た塗布膜に対してレーザ光が照射されることにより、塗
布膜中のインジウムおよび／または錫が再酸化され、塗
布膜を形成するＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２が結晶化して、基
板の表面に透明導電性のＩＴＯ薄膜が形成される。
【００３８】
【実施例】次に、この発明のより具体的な実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００３９】［Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液の調製］ 〈実施例１〜１０〉硝酸インジウム−３水和物とテトラ
−ｔ−ブトキシ錫とを、固形分濃度が５重量％となるよ
うに各種の溶剤に添加し、その溶液を室温で攪拌するこ
とにより、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製した。原
料の配合割合や合成条件を表１にまとめて示す。なお、
硝酸インジウム中のＮａ不純物量は、３ｐｐｍであっ
た。
−ｔ−ブトキシ錫とを、固形分濃度が５重量％となるよ
うに各種の溶剤に添加し、その溶液を室温で攪拌するこ
とにより、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製した。原
料の配合割合や合成条件を表１にまとめて示す。なお、
硝酸インジウム中のＮａ不純物量は、３ｐｐｍであっ
た。
【００４０】
【表１】
【００４１】〈実施例１１〜１８〉硝酸インジウム−３
水和物を１０５℃の温度で５時間、油圧ポンプを用いた
真空乾燥器により脱水処理した後、得られた硝酸インジ
ウムを用いて、上記した実施例１〜１０と同様の操作に
より、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製した。原料の
配合割合や合成条件を表２にまとめて示す。
水和物を１０５℃の温度で５時間、油圧ポンプを用いた
真空乾燥器により脱水処理した後、得られた硝酸インジ
ウムを用いて、上記した実施例１〜１０と同様の操作に
より、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製した。原料の
配合割合や合成条件を表２にまとめて示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】実施例１１〜１８で得られた塗布液は、半
年以上放置しても、その特性に大きな変化は認められな
かった。
年以上放置しても、その特性に大きな変化は認められな
かった。
【００４４】〈比較例１〉上記した実施例１において、
溶剤として２−ブタノールを用いて塗布液を調製した。
しかしながら、均質なＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液は得
られなかった。
溶剤として２−ブタノールを用いて塗布液を調製した。
しかしながら、均質なＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液は得
られなかった。
【００４５】〈比較例２〉トリ−ｔ−ブトキシインジウ
ムとテトラ−ｔ−ブトキシ錫（Ｉｎ／Ｓｎ＝９／１モル
比）とを２−ブタノールに添加し、さらにその溶液にイ
ンジウムと等モルのアセチルアセトンを添加して、アル
コキシド混合溶液を調製した。また、アルコキシド混合
溶液に添加したときにＩｎ２Ｏ３の固形分濃度が５重量
％となるように、０．１Ｎ塩酸−２−ブタノール混合液
（Ｈ２Ｏ／Ｉｎのモル比は０．８）を調製し、その混合
液を室温でアルコキシド混合溶液に添加し、加水分解に
よりＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を得た。ここで用いた
トリ−ｔ−ブトキシインジウムには、０．１％のＮａが
不純物として混入していた。
ムとテトラ−ｔ−ブトキシ錫（Ｉｎ／Ｓｎ＝９／１モル
比）とを２−ブタノールに添加し、さらにその溶液にイ
ンジウムと等モルのアセチルアセトンを添加して、アル
コキシド混合溶液を調製した。また、アルコキシド混合
溶液に添加したときにＩｎ２Ｏ３の固形分濃度が５重量
％となるように、０．１Ｎ塩酸−２−ブタノール混合液
（Ｈ２Ｏ／Ｉｎのモル比は０．８）を調製し、その混合
液を室温でアルコキシド混合溶液に添加し、加水分解に
よりＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を得た。ここで用いた
トリ−ｔ−ブトキシインジウムには、０．１％のＮａが
不純物として混入していた。
【００４６】［ＩＴＯ薄膜の形成および薄膜の物性］上
記した実施例１３、１４および比較例２でそれぞれ得ら
れたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を、スピンコータを使
用して１，０００ｒｐｍの回転数でシリカ基板の表面に
塗布し、基板上に成膜した。これにより、いずれの場合
にも、外観上均質な塗布膜が得られた。それぞれ得られ
た塗布膜を各種の温度で１時間、大気中で加熱処理した
後、得られた薄膜の膜厚および抵抗値について評価し
た。膜厚は、段差計を使用して測定した。比抵抗値は、
４端子法によりシート抵抗を求め、膜厚の値を用いて換
算した（三菱化学製、ロレスタ・ＭＰ、ＭＣＰ−Ｔ３５
０を使用）。得られた薄膜の特性を表３にまとめて示
す。
記した実施例１３、１４および比較例２でそれぞれ得ら
れたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を、スピンコータを使
用して１，０００ｒｐｍの回転数でシリカ基板の表面に
塗布し、基板上に成膜した。これにより、いずれの場合
にも、外観上均質な塗布膜が得られた。それぞれ得られ
た塗布膜を各種の温度で１時間、大気中で加熱処理した
後、得られた薄膜の膜厚および抵抗値について評価し
た。膜厚は、段差計を使用して測定した。比抵抗値は、
４端子法によりシート抵抗を求め、膜厚の値を用いて換
算した（三菱化学製、ロレスタ・ＭＰ、ＭＣＰ−Ｔ３５
０を使用）。得られた薄膜の特性を表３にまとめて示
す。
【００４７】
【表３】
【００４８】表３に示した結果から分かるように、実施
例１３、１４でそれぞれ得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２
塗布液を用いて成膜した塗布膜では、４５０℃の温度で
の焼成により、既に最低の比抵抗値が得られている。こ
れまでの報告では、最低の比抵抗値を得るためには、塗
布膜を６００℃〜８００℃の温度での焼成が必要であ
り、実際に、比較例２で得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２
塗布液を用いて成膜した塗布膜では、６００℃の温度で
の焼成において比抵抗値が最低になった。
例１３、１４でそれぞれ得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２
塗布液を用いて成膜した塗布膜では、４５０℃の温度で
の焼成により、既に最低の比抵抗値が得られている。こ
れまでの報告では、最低の比抵抗値を得るためには、塗
布膜を６００℃〜８００℃の温度での焼成が必要であ
り、実際に、比較例２で得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２
塗布液を用いて成膜した塗布膜では、６００℃の温度で
の焼成において比抵抗値が最低になった。
【００４９】なお、表３に示した結果は、塗布液をシリ
カ基板の表面に１回塗布して成膜したときのものである
が、実施例１４で得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液
をシリカ基板の表面に５回塗布して成膜した後、焼成す
ると、膜厚が２２０ｎｍで比抵抗値が２．１×１０−３
ΩｃｍであるＩＴＯ薄膜が得られた。
カ基板の表面に１回塗布して成膜したときのものである
が、実施例１４で得られたＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液
をシリカ基板の表面に５回塗布して成膜した後、焼成す
ると、膜厚が２２０ｎｍで比抵抗値が２．１×１０−３
ΩｃｍであるＩＴＯ薄膜が得られた。
【００５０】［レーザ光照射］ 〈実施例１９〜２１〉実施例１４で得られたＩｎ２Ｏ３
−ＳｎＯ２塗布液を成膜してシリカ基板上に形成された
塗布膜に対し、各種の光源からそれぞれレーザ光を照射
した。これにより、結晶性のＩＴＯ薄膜が得られた。レ
ーザ光の照射条件や得られた薄膜の特性を表４にまとめ
て示す。
−ＳｎＯ２塗布液を成膜してシリカ基板上に形成された
塗布膜に対し、各種の光源からそれぞれレーザ光を照射
した。これにより、結晶性のＩＴＯ薄膜が得られた。レ
ーザ光の照射条件や得られた薄膜の特性を表４にまとめ
て示す。
【００５１】
【表４】
【００５２】〈比較例３、４〉実施例１４で得られたＩ
ｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を成膜してシリカ基板上に形
成された塗布膜に対し、波長が２８０ｎｍより長いレー
ザ光を各種の条件で照射した。この結果、Ｉｎ２Ｏ３−
ＳｎＯ２の結晶化は認められず、導電性も発現しなかっ
た。レーザ光の照射条件や得られた薄膜の特性を表４に
まとめて示す。
ｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を成膜してシリカ基板上に形
成された塗布膜に対し、波長が２８０ｎｍより長いレー
ザ光を各種の条件で照射した。この結果、Ｉｎ２Ｏ３−
ＳｎＯ２の結晶化は認められず、導電性も発現しなかっ
た。レーザ光の照射条件や得られた薄膜の特性を表４に
まとめて示す。
【００５３】表４に示した結果から分かるように、実施
例１９〜２１におけるように、波長が２８０ｎｍ以下で
あるレーザ光を塗布膜へ照射すると、光源の種類に拘わ
らず、加熱処理することなくＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２相の
結晶化が認められ、約９×１０−３Ωｃｍの比抵抗値を
有する透明導電性のＩＴＯ薄膜が得られた。これに対
し、比較例３、４におけるように、波長が２８０ｎｍよ
り長いレーザ光を塗布膜へ照射しても、塗布膜に変化は
認められなかった。
例１９〜２１におけるように、波長が２８０ｎｍ以下で
あるレーザ光を塗布膜へ照射すると、光源の種類に拘わ
らず、加熱処理することなくＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２相の
結晶化が認められ、約９×１０−３Ωｃｍの比抵抗値を
有する透明導電性のＩＴＯ薄膜が得られた。これに対
し、比較例３、４におけるように、波長が２８０ｎｍよ
り長いレーザ光を塗布膜へ照射しても、塗布膜に変化は
認められなかった。
【００５４】〈実施例２２〜２５〉実施例１４で得られ
たＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を成膜してシリカ基板上
に形成された塗布膜に、低圧水銀ランプ（１０ｍＷ／ｃ
ｍ２）を用いて、紫外光を３０分間照射した。紫外光の
照射により、シリカ基板上の塗布膜中に金属インジウム
が生成し、膜は黒化した。得られた塗布膜のＸ線回折パ
ターンを図１に示す。さらに、金属インジウムが生成さ
れた塗布膜に対し、各種のレーザ光を照射した。これに
より、結晶性のＩＴＯ薄膜が得られた。レーザ光の照射
条件および得られたＩＴＯ薄膜の特性を表５にまとめて
示す。
たＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を成膜してシリカ基板上
に形成された塗布膜に、低圧水銀ランプ（１０ｍＷ／ｃ
ｍ２）を用いて、紫外光を３０分間照射した。紫外光の
照射により、シリカ基板上の塗布膜中に金属インジウム
が生成し、膜は黒化した。得られた塗布膜のＸ線回折パ
ターンを図１に示す。さらに、金属インジウムが生成さ
れた塗布膜に対し、各種のレーザ光を照射した。これに
より、結晶性のＩＴＯ薄膜が得られた。レーザ光の照射
条件および得られたＩＴＯ薄膜の特性を表５にまとめて
示す。
【００５５】
【表５】
【００５６】表５に示した結果から分かるように、予め
塗布膜に対し２８０ｎｍ以下の波長の紫外光を照射し
て、塗布膜中に金属インジウムを析出させることによ
り、実施例２５で示した通りより長波長のレーザ光の照
射によっても、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２の結晶化が可能に
なる。また、表４に示した結果と比較すれば明らかなよ
うに、予め塗布膜に対し２８０ｎｍ以下の波長の紫外光
を照射して塗布膜中に金属インジウムを析出させた後に
レーザ光を照射すると、透過率が良くなる。言い換えれ
ば、予め塗布膜へ紫外光を照射した後にレーザ光を照射
することにより、レーザ光の照射による塗布膜のダメー
ジを低減させることができ、より高品質のＩＴＯ薄膜を
得ることができる。
塗布膜に対し２８０ｎｍ以下の波長の紫外光を照射し
て、塗布膜中に金属インジウムを析出させることによ
り、実施例２５で示した通りより長波長のレーザ光の照
射によっても、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２の結晶化が可能に
なる。また、表４に示した結果と比較すれば明らかなよ
うに、予め塗布膜に対し２８０ｎｍ以下の波長の紫外光
を照射して塗布膜中に金属インジウムを析出させた後に
レーザ光を照射すると、透過率が良くなる。言い換えれ
ば、予め塗布膜へ紫外光を照射した後にレーザ光を照射
することにより、レーザ光の照射による塗布膜のダメー
ジを低減させることができ、より高品質のＩＴＯ薄膜を
得ることができる。
【００５７】以上の実施例で示した通り、この発明に係
る方法によれば、安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−
ＳｎＯ２前駆体塗布液を調製することができる。そし
て、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布膜に対して波長が２８０
ｎｍ以下であるレーザ光を照射することにより、加熱処
理を行うことなく結晶性のＩＴＯ薄膜を製造することが
可能である。また、予めＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布膜に
対して波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射するこ
とにより、波長が６００ｎｍ以下であるレーザ光の照射
によってもＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２の結晶化が可能にな
る。このように、この発明に係る方法によると、耐熱性
の劣るプラスチックス基板上などにも、結晶性の導電性
ＩＴＯ薄膜を形成することが可能である。
る方法によれば、安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−
ＳｎＯ２前駆体塗布液を調製することができる。そし
て、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布膜に対して波長が２８０
ｎｍ以下であるレーザ光を照射することにより、加熱処
理を行うことなく結晶性のＩＴＯ薄膜を製造することが
可能である。また、予めＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布膜に
対して波長が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射するこ
とにより、波長が６００ｎｍ以下であるレーザ光の照射
によってもＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２の結晶化が可能にな
る。このように、この発明に係る方法によると、耐熱性
の劣るプラスチックス基板上などにも、結晶性の導電性
ＩＴＯ薄膜を形成することが可能である。
【００５８】
【発明の効果】請求項１に係る発明の製造方法による
と、安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆
体塗布液を得ることができ、高品位のＩＴＯ薄膜を得る
ことが可能となる。
と、安定性に優れた高純度のＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆
体塗布液を得ることができ、高品位のＩＴＯ薄膜を得る
ことが可能となる。
【００５９】請求項２に係る発明の製造方法では、成膜
性などがより向上したＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布
液を得ることができ、より高品位のＩＴＯ薄膜を得るこ
とが可能となる。
性などがより向上したＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布
液を得ることができ、より高品位のＩＴＯ薄膜を得るこ
とが可能となる。
【００６０】請求項３および請求項４に係る各発明の製
造方法によるとそれぞれ、耐熱性の低い基体上やＮａな
どのように膜特性に悪影響を与える元素を多く含む基板
の表面にも、良好な微細組織と優れた特性を有するＩＴ
Ｏ薄膜をより低温で形成することができる。
造方法によるとそれぞれ、耐熱性の低い基体上やＮａな
どのように膜特性に悪影響を与える元素を多く含む基板
の表面にも、良好な微細組織と優れた特性を有するＩＴ
Ｏ薄膜をより低温で形成することができる。
【００６１】請求項５に係る発明の製造方法では、より
高品位のＩＴＯ薄膜を得ることができる。
高品位のＩＴＯ薄膜を得ることができる。
【図１】この発明に係る製造方法によって得られた、金
属インジウムが析出した塗布膜のＸ線回折パターンを示
す図である。
属インジウムが析出した塗布膜のＸ線回折パターンを示
す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 硝酸インジウムを出発原料としてＩｎ２
Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液を製造する方法において、 エチレングリコール、エチレングリコールモノアルキル
エーテル、プロピレングリコールおよびプロピレングリ
コールモノアルキルエーテルからなる群より選ばれた１
種もしくは２種以上の溶剤を用いることを特徴とするＩ
ｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液の製造方法。 - 【請求項２】 硝酸インジウムが、予め脱水処理された
硝酸インジウムである請求項１記載のＩｎ２Ｏ３−Ｓｎ
Ｏ２前駆体塗布液の製造方法。 - 【請求項３】 硝酸インジウムを出発原料としてＩｎ２
Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製し、その塗布液を被塗布物
の表面に塗布して塗布膜を形成し、その塗布膜を形成す
るＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化させてＩｎ２Ｏ３−Ｓ
ｎＯ２薄膜を得るＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法
において、 前記Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製する際に、エチ
レングリコール、エチレングリコールモノアルキルエー
テル、プロピレングリコールおよびプロピレングリコー
ルモノアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種も
しくは２種以上の溶剤を用い、前記塗布膜に対して波長
が２８０ｎｍ以下であるレーザ光を照射してＩｎ２Ｏ３
−ＳｎＯ２を結晶化させることを特徴とするＩｎ２Ｏ３
−ＳｎＯ ２薄膜の製造方法。 - 【請求項４】 硝酸インジウムを出発原料としてＩｎ２
Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製し、その塗布液を被塗布物
の表面に塗布して塗布膜を形成し、その塗布膜を形成す
るＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化させてＩｎ２Ｏ３−Ｓ
ｎＯ２薄膜を得るＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法
において、 前記Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２塗布液を調製する際に、エチ
レングリコール、エチレングリコールモノアルキルエー
テル、プロピレングリコールおよびプロピレングリコー
ルモノアルキルエーテルからなる群より選ばれた１種も
しくは２種以上の溶剤を用い、前記塗布膜に対して波長
が２８０ｎｍ以下である紫外光を照射し、塗布膜中に金
属インジウムおよび／または金属錫を析出させた後、金
属インジウムおよび／または金属錫が析出した塗布膜に
対して波長が６００ｎｍ以下であるレーザ光を照射して
Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２を結晶化させることを特徴とする
Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法。 - 【請求項５】 硝酸インジウムが、予め脱水処理された
硝酸インジウムである請求項３または請求項４記載のＩ
ｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19278398A JP4264145B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19278398A JP4264145B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000026120A true JP2000026120A (ja) | 2000-01-25 |
| JP4264145B2 JP4264145B2 (ja) | 2009-05-13 |
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ID=16296935
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19278398A Expired - Fee Related JP4264145B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4264145B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319530A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-16 | Kansai Research Institute | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液およびその製造方法ならびにＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法 |
| US6869479B2 (en) * | 2002-03-29 | 2005-03-22 | Altair Center, Llc | Method of laser-assisted fabrication of optoelectronic and photonic components |
| TWI509102B (zh) * | 2009-12-18 | 2015-11-21 | Evonik Degussa Gmbh | 製造含氧化銦之層的方法，藉由該方法製得之含氧化銦之層及其用途 |
| JP2015228469A (ja) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | 富士フイルム株式会社 | 金属酸化物膜、金属酸化物膜の製造方法、薄膜トランジスタ、及び電子デバイス |
| EP3026011A4 (en) * | 2013-07-19 | 2017-03-15 | LG Chem, Ltd. | Core-shell nanoparticles for transparent electrically-conductive thin film formation, and production method for transparent electrically-conductive thin film using same |
| US10214833B1 (en) * | 2016-07-22 | 2019-02-26 | National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc | Additive manufacturing of crystalline materials |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP19278398A patent/JP4264145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319530A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-16 | Kansai Research Institute | Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２前駆体塗布液およびその製造方法ならびにＩｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２薄膜の製造方法 |
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| US9761344B2 (en) | 2013-07-19 | 2017-09-12 | Lg Chem, Ltd. | Core-shell nano particle for formation of transparent conductive film, and manufacturing method of transparent conductive film using the same |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4264145B2 (ja) | 2009-05-13 |
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