JP2003021826A - Ito被膜付き基板及びその製造方法 - Google Patents
Ito被膜付き基板及びその製造方法Info
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Abstract
付き基板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 ITO被膜付き基板は、ガラス基板10
1の表面に下から順にカラーフィルタ102、有機保護
膜103、中間層104a,104b、及び電極パター
ンがパターンニングされたITO被膜105が積層され
た構造をとる。中間層104aは、有機保護膜103の
表面に導入ガスとしてArを用いた高周波スパッタ法に
より成膜され、アルカリに溶解しにくい金属酸化物から
成り、中間層104bは、反応性スパッタ法若しくは高
周波スパッタ法により成膜され、アルカリに溶解しにく
い金属酸化物若しくは金属窒化物から成る。
Description
ンジウム(以下、「ITO」という。)被膜付き基板及
びその製造方法に関し、特にカラー液晶ディスプレイの
液晶表示素子として使用されるITO被膜付き基板及び
その製造方法に関する。
れる液晶表示素子として、酸化錫含有酸化インジウム
(以下、「ITO」という。)被膜付き基板が用いられ
ている。
板の表面上に下から順にカラーフィルタ、有機保護膜、
及びITO被膜が積層された構造をとる。
電極として機能するものであり、その電極パターンは通
常フォトリソグラフィ法により形成される。フォトリソ
グラフィ法では、基板上のITO被膜に電極パターンを
強酸でパターニングし、その後パターニングで使用した
レジストを強アルカリで剥離する必要があるため、この
2工程で使用される強酸や強アルカリによってITO被
膜が基板から剥離するのを防止できるよう、基板には耐
薬品性及び密着性が要求される。このため従来より、I
TO被膜と有機保護膜の密着性を向上させるため、IT
O被膜及び有機保護膜の間に中間層としてSiO2膜を
高周波スパッタ法により成膜している。
用いた基板は、耐薬品性、特に耐アルカリ性が低いとい
う問題点を解決する成膜方法として、有機保護層とIT
O被膜との間にSiNx等の金属窒化物膜を介在させ、
さらにこの金属窒化物膜とITO被膜の間にSiOx等
の金属酸化物を介在させる方法が開示されている(特開
平6−148618号公報)。
に、特開平6−148618号公報に開示されている方
法は、基板の耐アルカリ性を向上させるものではある
が、中間層が、ターゲットとしてSi、導入ガスとして
O2を用いた反応性スパッタ法により成膜されたSiO
x膜であるときのみ有効な手法であり、従来より中間層
として用いられている高周波スパッタ法により成膜され
たSiO2膜であるときには有効な手法ではない。ま
た、この成膜方法により得られる基板の耐アルカリ性及
び密着性は、上記要求特性を充分に満たした特性である
とはいえない。
に優れたITO被膜付き基板及びその製造方法を提供す
ることにある。
に、本発明の請求項1記載のITO被膜付き基板は、ガ
ラス基板の表面に成膜されたカラーフィルタと、前記カ
ラーフィルタの表面に成膜された有機保護膜と、前記有
機保護膜の表面に成膜された中間層と、前記中間層の表
面に成膜されたITO被膜とを備えるITO被膜付き基
板において、前記中間層は、前記有機保護膜の表面に導
入ガスとしてArを用いた高周波スパッタ法により成膜
され、アルカリに溶解しにくい金属酸化物から成る第1
中間層と、前記第1中間層の表面に成膜され、アルカリ
に溶解しにくい金属酸化物若しくは金属窒化物から成る
第2中間層とを含むことを特徴とする。
求項1記載のITO被膜付き基板において、前記第1中
間層の金属酸化物がSiO2であることを特徴とする。
求項1記載のITO被膜付き基板において、前記第1中
間層の金属酸化物がTa2O5であることを特徴とする。
求項1乃至3のいずれか1項に記載のITO被膜付き基
板において、前記第2中間層の金属酸化物がSiOxで
あることを特徴とする。
求項1乃至3のいずれか1項に記載のITO被膜付き基
板において、前記第2中間層の金属酸化物がTa2O5で
あることを特徴とする。
求項1乃至3のいずれか1項に記載のITO被膜付き基
板において、前記第2中間層の金属窒化物がSiNxで
あることを特徴とする。
項7記載のITO被膜付き基板は、ガラス基板の表面に
成膜されたカラーフィルタと、前記カラーフィルタの表
面に成膜された有機保護膜と、前記有機保護膜の表面に
成膜された中間層と、前記中間層の表面に成膜されたI
TO被膜とを備えるITO被膜付き基板において、前記
中間層は、前記有機保護膜の表面に導入ガスとしてAr
を用いた高周波スパッタ法により成膜され、アルカリに
溶解しにくい金属酸化物から成ることを特徴とする。
求項7記載のITO被膜付き基板において、前記中間層
の金属酸化物がSiO2であることを特徴とする。
求項7記載のITO被膜付き基板において、中間層の金
属酸化物がTa2O5であることを特徴とする。
項10記載の製造方法は、ガラス基板の表面にカラーフ
ィルタを成膜するカラーフィルタ成膜工程と、前記カラ
ーフィルタの表面に有機保護膜を成膜する有機保護膜成
膜工程と、前記有機保護膜の表面に中間層を成膜する中
間層成膜工程と、前記中間層の表面にITO被膜を成膜
するITO被膜成膜工程とを有するITO被膜付き基板
の製造方法において、前記中間層成膜工程は、前記有機
保護膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高周波スパ
ッタ法によりアルカリに溶解しにくい金属酸化物から成
る第1中間層を成膜する第1中間層成膜工程と、前記第
1中間層の表面に他の高周波スパッタ法によりアルカリ
に溶解しにくい金属酸化物若しくは金属窒化物から成る
第2中間層を成膜する第2中間層成膜工程とを有するこ
とを特徴とする。
記載の製造方法において、前記高周波スパッタ法は、タ
ーゲットとしてSiO2を用いることを特徴とする。
記載の製造方法において、前記高周波スパッタ法は、タ
ーゲットとしてTa2O5を用いることを特徴とする。
乃至12のいずれか1項に記載の製造方法において、前
記他の高周波スパッタ法は、ターゲットとしてSiを用
い、導入ガスとしてN2を用いた反応性スパッタ法であ
ることを特徴とする。
乃至12のいずれか1項に記載の製造方法において、前
記他の高周波スパッタ法は、ターゲットとしてSiを用
い、導入ガスとしてO2を用いた反応性スパッタ法であ
ることを特徴とする。
乃至12のいずれか1項に記載の製造方法において、前
記他の高周波スパッタ法は、ターゲットとしてTa2O5
を用い、導入ガスとしてArを用いることを特徴とす
る。
項16記載の製造方法は、ガラス基板の表面にカラーフ
ィルタを成膜するカラーフィルタ成膜工程と、前記カラ
ーフィルタの表面に有機保護膜を成膜する有機保護膜成
膜工程と、前記有機保護膜の表面に中間層を成膜する中
間層成膜工程と、前記中間層の表面にITO被膜を成膜
するITO被膜成膜工程とを有するITO被膜付き基板
の製造方法において、前記中間層成膜工程は、前記有機
保護膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高周波スパ
ッタ法によりアルカリに溶解しにくい金属酸化物から成
る中間層を成膜することを特徴とする。
記載の製造方法において、前記高周波スパッタ法は、タ
ーゲットとしてSiO2を用いることを特徴とする。
記載の製造方法において、前記高周波スパッタ法は、タ
ーゲットとしてTa2O5を用いることを特徴とする。
く鋭意検討を行った結果、ITO被膜付き基板の耐アル
カリ性と密着性を向上させるために、ITO被膜と有機
保護膜との間に介在する中間層に着目した。
膜されたカラーフィルタと、カラーフィルタの表面に成
膜された有機保護膜と、有機保護膜の表面に成膜された
中間層と、中間層の表面に成膜されたITO被膜とを備
えるITO被膜付き基板において、中間層は、有機保護
膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高周波スパッタ
法により成膜され、アルカリに溶解しにくい金属酸化物
から成る第1中間層と、第1中間層の表面に成膜され、
アルカリに溶解しにくい金属酸化物若しくは金属窒化物
から成る第2中間層とを含むと、第1中間層が有機保護
膜の表面にArを用いた高周波スパッタ法により成膜さ
れるので、有機保護膜の表面が極性の低いC−C結合と
なり、アルカリに溶解しにくい有機保護膜を成膜するこ
とができ、また、この成膜時に発生するプラズマがプラ
ズマによる有機保護膜の分解が生じにくいArプラズマ
であるので、有機保護膜の削れ量が小さくなり、第1中
間層にカーボン等の有機保護膜の成分が取り込まれアル
カリに浸食され易くなることを防止することができ、さ
らに、第1中間層がアルカリに溶解しにくい金属酸化物
から成ると共に、第2中間層がアルカリに溶解しにくい
金属酸化物若しくは金属窒化物から成るので、アルカリ
により中間層が溶解しにくくなるのはもちろんのこと、
アルカリが中間層を浸透しにくくなるため、有機保護膜
がアルカリにより浸食されることを防止して、これらの
結果、耐アルカリ性及び密着性に優れたITO被膜付き
基板を得ることができることを見出した。
1層構造として形成しても比較的高い耐アルカリ性及び
密着性を有するITO被膜付き基板を得ることができる
ことを見出した。
ラーフィルタを成膜するカラーフィルタ成膜工程と、カ
ラーフィルタの表面に有機保護膜を成膜する有機保護膜
成膜工程と、有機保護膜の表面に中間層を成膜する中間
層成膜工程と、中間層の表面にITO被膜を成膜するI
TO被膜成膜工程とを有するITO被膜付き基板の製造
方法において、中間層成膜工程は、有機保護膜の表面に
導入ガスとしてArを用いた高周波スパッタ法によりア
ルカリに溶解しにくい金属酸化物から成る第1中間層を
成膜する第1中間層成膜工程と、第1中間層の表面に他
の高周波スパッタ法によりアルカリに溶解しにくい金属
酸化物若しくは金属窒化物から成る第2中間層を成膜す
る第2中間層成膜工程とを有すると、中間層成膜工程
は、有機保護膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高
周波スパッタ法によりアルカリに溶解しにくい金属酸化
物から成る第1中間層を成膜する第1中間層成膜工程
と、第1中間層の表面に他の高周波スパッタ法によりア
ルカリに溶解しにくい金属酸化物若しくは金属窒化物か
ら成る第2中間層を成膜する第2中間層成膜工程とを有
するので、耐アルカリ性及び密着性に優れたITO被膜
付き基板を製造することができることを見出した。
なく1層構造で中間層が形成された場合であっても比較
的高い耐アルカリ性を有するITO被膜付き基板を製造
することができることを見出した。
膜付き基板の構成を図面を参照して説明する。
被膜付き基板の断面図である。
は、ガラス基板101、RGBの3つの画素から成るカ
ラーフィルタ102、カラーフィルタ102の画素によ
って生じる凹凸を平坦化すると共にカラーフィルタ10
2の表面を保護する有機保護膜103、中間層104
a,104bから成る中間層104、及び後述する図3
の方法により電極パターンがパターンニングされたIT
O被膜105から成り、これらは、下から順に、ガラス
基板101、カラーフィルタ102、有機保護膜10
3、中間層104、及びITO被膜105が積層された
構造をとる。
の製造工程のフローチャートである。
ィルタ102を成膜し(工程P100)、次に、カラー
フィルタ102の表面に有機保護膜103を成膜する
(工程P101)。
護膜103の表面に中間層104aを成膜し(工程P1
02)、次に中間層104aの表面に中間層104bを
成膜することにより(工程P103)、2層構造の中間
層104を形成する。
膜105を成膜して(工程P104)、後述する図3の
電極パターンをITO被膜105にパターンニングし
(工程P105)、本処理を終了する。
O被膜105の電極パターンのパターンニング方法の説
明図であり、(a)〜(f)は各工程におけるITO被
膜付き基板100の断面図である。
のフォトリソグラフィ法により形成される。
ITO被膜105にレジスト106を塗布した後(図3
(b))、塗布されたレジスト106表面にマスク10
7で電極パターンをマスキングした後、光(hν)で露
光する(図3(c))。
り、レジスト106の感光部分を溶融し(図3
(d))、レジスト106にパターンニングされた電極
パターンを強酸を用いて、ITO被膜105にパターン
ニングする(図3(e))。
し、ITO被膜105表面に塗布されたレジスト106
を剥離する(レジスト剥離工程)(図3(f))。
に浸漬するとき、基板100の耐アルカリ性が低下し、
ITO被膜105は基板100から剥離し易い(密着性
が低下する)ことが経験上知られている。
板100の耐アルカリ性が低下する原因は、ITO被膜
105と中間層104界面近傍において、中間層104
がアルカリに溶解することによるもの(図4(a))、
アルカリが中間層104に浸透し、中間層104と有機
保護膜103の界面近傍において、中間層104が溶解
することによるもの(図4(b))、アルカリが中間層
104に浸透し、中間層104と有機保護膜103の界
面近傍において、有機保護膜103がアルカリに溶解す
ることによるもの(図4(c))、及びこれらの原因の
複合である。
原因の発生を防止するため、ITO被膜105と有機保
護膜103の間に積層する中間層104a,104b
は、以下の成膜要件でスパッタリングするのが望まし
い。以下、中間層104a,104bの好ましい成膜条
件を挙げる。
くい結合になること。
表面はその結合によってアルカリヘの溶解性が異なり、
C−C結合、C−N結合、C−O結合においては、極性
が小さい順番、つまりC−C結合>C−N結合>C−O
結合の順でアルカリに溶けにくい。
に中間層104aを除去し、X線光電子分光法(XP
S)で有機保護膜103の表面を評価した結果、スパッ
タリングを行うときの導入ガスとしてArを用いたとき
はArプラズマが発生するため有機保護膜103の表面
はC−C結合が多くなり、導入ガスとしてN2を用いた
ときはN2プラズマが発生するため有機保護膜103の
表面はC−N結合が多くなり、導入ガスとしてO2を用
いたときはO2プラズマが発生するため有機保護膜10
3の表面はC−O結合が多くなることがわかった。従っ
て、中間層第1層の成膜には導入ガスとしてArを用い
るのが望ましい。
保護膜103の削れ量が小さいこと。
とき、プラズマによって有機保護膜103は分解され
る。分解によって有機保護膜103の削れ量が大きくな
ると、成膜した中間層104aにはカーボン等の有機保
護膜103の成分が多く取り込まれ、アルカリに侵食さ
れ易くなる。Ar、N2、O2プラズマのうち、有機保護
膜103の削れ量はN2、O2プラズマを用いる場合に大
きくなり、Arプラズマを用いる場合に小さくなる。従
って、中間層104aの成膜にはArプラズマを用いる
のが望ましい。
解しにくい材料から成ること。
しにくくなるのはもちろんのこと、アルカリが中間層1
04aを浸透しにくくなるため、有機保護膜103のア
ルカリによる浸食を防止することができる。
SiNx+SiOx,TiO2よりもアルカリに溶解し
にくい特性を持つ材料を用いることが望ましい。具体的
にはSiO2、Ta2O5等の材料を用いるのが望まし
い。
0に成膜される膜は酸化珪素膜であること。
護膜103の主な構成元素であるカーボンと化学的に近
い性質を有しているため、強い結合を作り易い。従っ
て、中間層104aに酸化珪素膜を用いれば強い密着性
が得られる。
rを用いて高周波スパッタ法により成膜したTa2O5膜
を中間層104aとした場合、1)−1から1)−3ま
での特性を満たしているため比較的高い耐アルカリ性及
び密着性を有する基板100が得られる。
層104bの成膜条件 2)−1 中間層104bはアルカリに溶解しにくい材
料から成ること。
くくなるのはもちろんのこと、アルカリが中間層104
bを浸透しにくくなるため、中間層104aや有機保護
膜103のアルカリによる浸食を防止することができ
る。
x,TiO2よりもアルカリに溶解しにくい特性を持つ
材料を用いることが望ましい。具体的には、SiOx,
SiNx、Ta2O5等の材料を用いるのが望ましい。
0に成膜される膜の成分は、ITO被膜105と化学的
に近いこと。
着性を考慮すれば、化学的に近い性質を有している物質
の方が望ましい。また、中間層104bは、中間層10
4aの上に成膜するため、有機保護膜103への作用を
考慮する必要は無い。
02においては、有機保護膜103の表面に導入ガスと
してAr、ターゲットとしてSiO2やTa2O5等を用
いた高周波スパッタ法により、SiO2やTa2O5等の
アルカリに溶解しにくい金属酸化物から成る中間層10
4aを成膜する。
間層104aの表面に導入ガスとしてN2やO2、ターゲ
ットとしてSiを用いた反応性スパッタ法により、Si
NxやSiOx等のアルカリに溶解しにくい金属酸化物
又は金属窒化物から成る中間層104bを成膜するか、
又は中間層104aの表面に導入ガスとしてAr、ター
ゲットとしてTa2O5等を用いた高周波スパッタ法によ
り、Ta2O5等のアルカリに溶解しにくい金属酸化物か
ら成る中間層104bを成膜する。
は2層構造であったが、上記の特性、即ち、耐アルカリ
性及び密着性の低下原因の発生を防止できる特性を有す
る場合は、1層構造であってもよい。
明の実施の形態に係るITO被膜付き基板の変形例を示
す。
被膜付き基板100の変形例の断面図である。
ITO被膜付き基板100の変形例であるITO被膜付
き基板100’は、ガラス基板101、RGBの3つの
画素から成るカラーフィルタ102、カラーフィルタ1
02の画素によって生じる凹凸を平坦化すると共にカラ
ーフィルタ102の表面を保護する有機保護膜103、
中間層104’、及び図3の方法により電極パターンが
パターンニングされたITO被膜105から成る。
に下から順にカラーフィルタ102、有機保護膜10
3、中間層104’、及びITO被膜105が積層され
た構造をとる。
工程は、図2の製造工程に準ずる。但し、工程P10
2,P103は、有機保護膜103の表面に導入ガスと
してArを用いた高周波スパッタ法によりアルカリに溶
解しにくい金属酸化物から成る中間層104’を成膜す
る工程に置き換わる。
構造で形成された場合であっても比較的高い耐アルカリ
性及び密着性を有するITO被膜付き基板を製造するこ
とができる。
にRGBの3つの画像素子から成るカラーフィルタ10
2が形成され、その上にアクリル製の有機保護膜103
が被覆されているものを用いた。
ルカリ洗剤を用いて洗浄し、温風乾燥した。次に、イン
ライン型の真空成膜装置に投入し、 1.3×10-8P
aで約220℃になるまで加熱排気した後、不活性ガス
(Ar)を導入ガスとして用いてターゲットをスパッタ
リングしたり、反応性ガス(N2又はO2)を導入ガスと
して用いてターゲットと反応性ガスの化合物をスパッタ
リングして各種中間層を成膜した。
に暴露することなく、引き続き基板上にイオンプレーテ
ィング法でITO被膜105を150nm成膜した。
/スペースが70μm/20μmになるようにITO被膜
105に電極パターンをパターンニングすることにより
表1に示すように各種試料を作成した。
下に示す種々の試験を行った。
℃に保持した後、各試料をこの溶液に浸漬し、ITO被
膜105のパターンエッジにわずかに剥離が見られた状
態をITO被膜105の異常として、異常発生までの時
間を計測した。剥離の評価は、光学顕微鏡で観察して行
った。
間層成膜時の有機保護膜103の削れ量を測定した。測
定は、触針式の段差計で行った。
中間層104aを除去し、X線光電子分光法(XPS)
で有機保護膜103表面の結合状態を調査した。
O2、導入ガスとしてArを用いて圧力を0.4Paに
調整し、SiO2のみを中間層として10nm成膜し
た。耐アルカリ性を調べたところ、50分後にITO被
膜105の異常が発生した。また、中間層成膜時の有機
保護膜103の削れ量は32nmであり、有機保護膜1
03表面に最も多く見られた結合はC−C結合であっ
た。
2O5、導入ガスとしてArを用いて圧力を0.7Paに
調整し、Ta2O5のみを中間層として10nm成膜し
た。耐アルカリ性を調べたところ、70分後にITO被
膜105の異常が発生した。また、中間層成膜時の有機
保護膜103の削れ量は27nmであり、有機保護膜1
03表面に最も多く見られた結合はC−C結合であっ
た。
てSiO2、導入ガスとしてArを用いて圧力を0.4
Paに調整してSiO2を5nm成膜し、次にターゲッ
トとしてTa2O5、導入ガスとしてArを用いてTa2
O5を5nm成膜することにより、2層構造の中間層を
作成した。耐アルカリ性を調べたところ、70分後にI
TO被膜105の異常が発生した。また、中間層成膜時
の有機保護膜103の削れ量は30nmであり、有機保
護膜103表面に最も多く見られた結合はC−C結合で
あった。
てSiO2、導入ガスとしてArを用いて圧力を0.4
Paに調整してSiO2を5nm成膜し、次にターゲッ
トとしてSi、導入ガスとしてN2を用いてSiNxを
5nm成膜することにより、2層構造の中間層を作成し
た。耐アルカリ性を調べたところ、100分後にITO
被膜105の異常が発生した。また、中間層成膜時の有
機保護膜103の削れ量は33nmであり、有機保護膜
103表面に最も多く見られた結合はC−C結合であっ
た。
てSiO2、導入ガスとしてArを用いて圧力を0.4
Paに調整してSiO2を5nm成膜し、次にターゲッ
トとしてSi、導入ガスとしてO2を用いてSiOxを
5nm成膜することにより、2層構造の中間層を作成し
た。耐アルカリ性を調べたところ、50分後にITO被
膜105の異常が発生した。また、中間層成膜時の有機
保護膜103の削れ量は32nmであり、有機保護膜1
03表面に最も多く見られた結合はC−C結合であっ
た。
てTa2O5、導入ガスとしてArを用いて圧力を0.7
Paに調整してTa2O5を5nm成膜し、次にターゲッ
トとしてSi、導入ガスとしてN2を用いてSiNxを
5nm成膜することにより、2層構造の中間層を作成し
た。耐アルカリ性を調べたところ、100分後にITO
被膜105の異常が発生した。また、中間層成膜時の有
機保護膜103の削れ量は28nmであり、有機保護膜
103表面に最も多く見られた結合はC−C結合であっ
た。
てTa2O5、導入ガスとしてArを用いて圧力を0.7
Paに調整してTa2O5を5nm成膜し、次にターゲッ
トとしてSi、導入ガスとしてO2を用いてSiOxを
5nm成膜することにより、2層構造の中間層を作成し
た。耐アルカリ性を調べたところ、60分後にITO被
膜105の異常が発生した。また、中間層成膜時の有機
保護膜103の削れ量は34nmであり、有機保護膜1
03表面に最も多く見られた結合はC−C結合であっ
た。
入ガスとしてN2を用いて圧力を0.5Paに調整し、
SiNxのみを中間層として10nm成膜した。耐アル
カリ性を調べたところ、10分後にITO被膜105の
異常が発生した。また、中間層成膜時の有機保護膜10
3の削れ量は53nmであり、有機保護膜103表面に
最も多く見られた結合はC−N結合であった。
入ガスとしてO2を用いて圧力を0.5Paに調整し、
SiOxのみを中間層として10nm成膜した。耐アル
カリ性を調べるまでもなく、レジスト剥離工程(図3
(f))で、ITO被膜105の異常が発生した。ま
た、中間層成膜時の有機保護膜103の削れ量は59n
mであり、有機保護膜103表面に最も多く見られた結
合はC−O結合であった。
入ガスとしてO2を用いて圧力を0.5Paに調整し、
TiOxのみを中間層として10nm成膜した。耐アル
カリ性を調べるまでもなく、レジスト剥離工程(図3
(f))で、ITO被膜105の異常が発生した。ま
た、中間層成膜時の有機保護膜103の削れ量は62n
mであり、有機保護膜103表面に最も多く見られた結
合はC−O結合であった。
てSi、導入ガスとしてN2を用いて圧力を0.5Pa
に調整してSiNxを5nm成膜し、次にターゲットと
してSi、導入ガスとしてO2を用いてSiOxを5n
m成膜することにより、2層構造の中間層を作成した。
耐アルカリ性を調べたところ、10分後にITO被膜1
05の異常が発生した。また、中間層成膜時の有機保護
膜103の削れ量は48nmであり、有機保護膜103
表面に最も多く見られた結合はC−N結合であった。
てSi、導入ガスとしてO2を用いて圧力を0.5Pa
に調整してSiOxを5nm成膜し、次にターゲットと
してSi、導入ガスとしてN2を用いてSiNxを5n
m成膜することにより、2層構造の中間層を作成した。
耐アルカリ性を調べるまでもなく、レジスト剥離工程
(図3(f))で、ITO被膜105の異常が発生し
た。また、中間層成膜時の有機保護膜103の削れ量は
56nmであり、有機保護膜103表面に最も多く見ら
れた結合はC−O結合であった。
てSi、導入ガスとしてO2を用いて圧力を0.5Pa
に調整してSiOxを5nm成膜し、次にターゲットと
してTa2O5、導入ガスとしてArを用いてTa2O5を
5nm成膜することにより、2層構造の中間層を作成し
た。耐アルカリ性を調べるまでもなく、レジスト剥離工
程(3(f))で、ITO被膜105の異常が発生し
た。また、中間層成膜時の有機保護膜103の削れ量は
61nmであり、有機保護膜103表面に最も多く見ら
れた結合はC−O結合であった。
膜時の有機保護膜103の削れ量が大きく、また、有機
保護膜103表面がC−N結合若しくはC−O結合にな
っている場合、耐アルカリ性が低く、ITO被膜105
の剥離が発生し易くなることが示された。
結果を表1に示す。
の中間層を作成する場合、1層目の中間層(中間層10
4a)を導入ガスとしてArを用いてスパッタリングす
ることにより、有機保護膜103表面の結合をC−C結
合とすると共に、中間層成膜時の有機保護膜103の削
れ量を小さくしたときに耐アルカリ性が向上し、ITO
被膜105の剥離を防止することができることがわか
る。特に、2層目の中間層(中間層104b)に耐アル
カリの高い金属酸化物若しくは金属窒化物を成膜した場
合、非常に優れた耐アルカリ性が得られた。また、実施
例1及び実施例2の結果から、中間層が1層のみの場合
であっても、有機保護膜103表面がアルカリに溶解し
にくいC−C結合のような結合となり、中間層成膜時の
有機保護膜103の削れ量が小さく、中間層がアルカリ
に溶解しにくい材料である場合は、比較的高い耐アルカ
リ性及び密着性を有するITO被膜付き基板が得られ
た。
記載のITO被膜付き基板によれば、第1中間層が有機
保護膜の表面にArを用いた高周波スパッタ法により成
膜されるので、有機保護膜の表面が極性の低いC−C結
合となり、アルカリに溶解しにくい有機保護膜を成膜す
ることができ、また、この成膜時に発生するプラズマが
プラズマによる有機保護膜の分解が生じにくいArプラ
ズマであるので、有機保護膜の削れ量が小さくなり、第
1中間層にカーボン等の有機保護膜の成分が取り込まれ
アルカリに浸食され易くなることを防止することがで
き、さらに、第1中間層がアルカリに溶解しにくい金属
酸化物から成ると共に、第2中間層がアルカリに溶解し
にくい金属酸化物若しくは金属窒化物から成るので、中
間層がアルカリにより溶解しにくくなるのはもちろんの
こと、アルカリが中間層を浸透しにくくなることによ
り、有機保護膜がアルカリにより浸食されることを防止
して、これらの結果、耐アルカリ性及び密着性に優れた
ITO被膜付き基板を得ることができる。
ば、第1中間層の金属酸化物がSiO2であるので、第
1中間層を確実にアルカリに溶解しにくくすることがで
きる。また、第1中間層の構成元素であるSiと有機保
護膜の主な構成元素であるカーボンとが化学的に近い性
質を有するので、強い結合を作り易く、その結果第1中
間層と有機保護膜の密着性を向上させることができる。
ば、第1中間層の金属酸化物がTa 2O5であるので、第
1中間層を確実にアルカリに溶解しにくくすることがで
きる。
ば、第2中間層の金属酸化物がSiOxであるので、第
2中間層を確実にアルカリに溶解しにくくすることがで
きる。
ば、第2中間層の金属酸化物がTa 2O5であるので、第
2中間層を確実にアルカリに溶解しにくくすることがで
きる。
ば、第2中間層の金属窒化物がSiNxであるので、第
2中間層を確実にアルカリに溶解しにくくすることがで
きる。
ば、中間層が有機保護膜の表面にArを用いた高周波ス
パッタ法により成膜されるので、有機保護膜の表面が極
性の低いC−C結合となり、アルカリに溶解しにくい有
機保護膜を成膜することができ、また、この成膜時に発
生するプラズマがプラズマによる有機保護膜の分解が生
じにくいArプラズマであるので、有機保護膜の削れ量
が小さくなり、中間層にカーボン等の有機保護膜の成分
が取り込まれアルカリに浸食され易くなることを防止す
ることができ、さらに、中間層がアルカリに溶解しにく
い金属酸化物から成るので、アルカリにより中間層が溶
解しにくくなるのはもちろんのこと、アルカリが中間層
を浸透しにくくなるため、有機保護膜がアルカリにより
浸食されることを防止して、これらの結果、中間層が2
層構造でなく1層構造の中間層が形成された場合であっ
ても比較的高い耐アルカリ性及び密着性を有するITO
被膜付き基板を得ることができる。
ば、中間層の金属酸化物がSiO2であるので、中間層
を確実にアルカリに溶解しにくくすることができる。ま
た、中間層の構成元素であるSiと有機保護膜の主な構
成元素であるカーボンとが化学的に近い性質を有するの
で、強い結合を作り易く、その結果中間層と有機保護膜
の密着性を向上させることができる。
ば、中間層の金属酸化物がTa2O5であると、中間層を
確実にアルカリに溶解しにくくすることができる。
層成膜工程は、有機保護膜の表面に導入ガスとしてAr
を用いた高周波スパッタ法によりアルカリに溶解しにく
い金属酸化物から成る第1中間層を成膜する第1中間層
成膜工程と、第1中間層の表面に他の高周波スパッタ法
によりアルカリに溶解しにくい金属酸化物若しくは金属
窒化物から成る第2中間層を成膜する第2中間層成膜工
程とを有するので、耐アルカリ性及び密着性に優れたI
TO被膜付き基板を製造することができる。
波スパッタ法は、ターゲットとしてSiO2を用いるの
で、アルカリに溶解しにくい中間層を成膜することがで
きる。また、第1中間層の構成元素であるSiと有機保
護膜の主な構成元素であるカーボンとが化学的に近い性
質を有するので、強い結合を作り易く、その結果第1中
間層と有機保護膜の密着性を向上することができる。
波スパッタ法は、ターゲットとしてTa2O5を用いるの
で、アルカリに溶解しにくい中間層を成膜することがで
きる。
高周波スパッタ法は、ターゲットとしてSiを用い、導
入ガスとしてN2を用いた反応性スパッタ法であるの
で、アルカリに溶解しにくい中間層を成膜することがで
きる。
高周波スパッタ法は、ターゲットとしてSiを用い、導
入ガスとしてO2を用いた反応性スパッタ法であるの
で、アルカリに溶解しにくい中間層を成膜することがで
きる。
高周波スパッタ法は、ターゲットとしてTa2O5を用
い、導入ガスとしてArを用いるので、アルカリに溶解
しにくい中間層を成膜することができる。
層成膜工程は、有機保護膜の表面に導入ガスとしてAr
を用いた高周波スパッタ法によりアルカリに溶解しにく
い金属酸化物から成る中間層を成膜するので、その結
果、中間層が2層構造でなく1層構造で中間層が形成さ
れた場合であっても比較的高い耐アルカリ性及び密着性
を有するITO被膜付き基板を製造することができる。
波スパッタ法は、ターゲットとしてSiO2を用いるの
で、アルカリに溶解しにくい中間層を成膜することがで
きる。また、中間層の構成元素であるSiと有機保護膜
の主な構成元素であるカーボンとが化学的に近い性質を
有するので、強い結合を作り易く、その結果中間層と有
機保護膜の密着性を向上することができる。
波スパッタ法は、ターゲットとしてTa2O5を用いるの
で、アルカリに溶解しにくい中間層を成膜することがで
きる。
の断面図である。
フローチャートである。
ターンニング方法の説明図であり、(a)〜(f)は各
工程におけるITO被膜付き基板100の断面図であ
る。
性低下原因を示す説明図であり、(a)は、ITO被膜
105と中間層104界面近傍において、中間層104
がアルカリに溶解する場合を示し、(b)は、中間層1
04と有機保護膜103の界面近傍において、有機保護
膜103がアルカリに溶解する場合を示し、(c)は、
中間層104と有機保護膜103の界面近傍において、
有機保護膜103がアルカリに溶解する場合を示す。
100の変形例の断面図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 ガラス基板の表面に成膜されたカラーフ
ィルタと、前記カラーフィルタの表面に成膜された有機
保護膜と、前記有機保護膜の表面に成膜された中間層
と、前記中間層の表面に成膜されたITO被膜とを備え
るITO被膜付き基板において、 前記中間層は、 前記有機保護膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高
周波スパッタ法により成膜され、アルカリに溶解しにく
い金属酸化物から成る第1中間層と、 前記第1中間層の表面に成膜され、アルカリに溶解しに
くい金属酸化物若しくは金属窒化物から成る第2中間層
とを含むことを特徴とするITO被膜付き基板。 - 【請求項2】 前記第1中間層の金属酸化物がSiO2
であることを特徴とする請求項1記載のITO被膜付き
基板。 - 【請求項3】 前記第1中間層の金属酸化物がTa2O5
であることを特徴とする請求項1記載のITO被膜付き
基板。 - 【請求項4】 前記第2中間層の金属酸化物がSiOx
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
に記載のITO被膜付き基板。 - 【請求項5】 前記第2中間層の金属酸化物がTa2O5
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
に記載のITO被膜付き基板。 - 【請求項6】 前記第2中間層の金属窒化物がSiNx
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
に記載のITO被膜付き基板。 - 【請求項7】 ガラス基板の表面に成膜されたカラーフ
ィルタと、前記カラーフィルタの表面に成膜された有機
保護膜と、前記有機保護膜の表面に成膜された中間層
と、前記中間層の表面に成膜されたITO被膜とを備え
るITO被膜付き基板において、 前記中間層は、 前記有機保護膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高
周波スパッタ法により成膜され、アルカリに溶解しにく
い金属酸化物から成ることを特徴とするITO被膜付き
基板。 - 【請求項8】 前記中間層の金属酸化物がSiO2であ
ることを特徴とする請求項7記載のITO被膜付き基
板。 - 【請求項9】 前記中間層の金属酸化物がTa2O5であ
ることを特徴とする請求項7記載のITO被膜付き基
板。 - 【請求項10】 ガラス基板の表面にカラーフィルタを
成膜するカラーフィルタ成膜工程と、前記カラーフィル
タの表面に有機保護膜を成膜する有機保護膜成膜工程
と、前記有機保護膜の表面に中間層を成膜する中間層成
膜工程と、前記中間層の表面にITO被膜を成膜するI
TO被膜成膜工程とを有するITO被膜付き基板の製造
方法において、 前記中間層成膜工程は、 前記有機保護膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高
周波スパッタ法によりアルカリに溶解しにくい金属酸化
物から成る第1中間層を成膜する第1中間層成膜工程
と、 前記第1中間層の表面に他の高周波スパッタ法によりア
ルカリに溶解しにくい金属酸化物若しくは金属窒化物か
ら成る第2中間層を成膜する第2中間層成膜工程とを有
することを特徴とするITO被膜付き基板の製造方法。 - 【請求項11】 前記高周波スパッタ法は、ターゲット
としてSiO2を用いることを特徴とする請求項10記
載の製造方法。 - 【請求項12】 前記高周波スパッタ法は、ターゲット
としてTa2O5を用いることを特徴とする請求項10記
載の製造方法。 - 【請求項13】 前記他の高周波スパッタ法は、ターゲ
ットとしてSiを用い、導入ガスとしてN2を用いた反
応性スパッタ法であることを特徴とする請求項10乃至
12のいずれか1項に記載の製造方法。 - 【請求項14】 前記他の高周波スパッタ法は、ターゲ
ットとしてSiを用い、導入ガスとしてO2を用いた反
応性スパッタ法であることを特徴とする請求項10乃至
12のいずれか1項に記載の製造方法。 - 【請求項15】 前記他の高周波スパッタ法は、ターゲ
ットとしてTa2O5を用い、導入ガスとしてArを用い
ることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項
に記載の製造方法。 - 【請求項16】 ガラス基板の表面にカラーフィルタを
成膜するカラーフィルタ成膜工程と、前記カラーフィル
タの表面に有機保護膜を成膜する有機保護膜成膜工程
と、前記有機保護膜の表面に中間層を成膜する中間層成
膜工程と、前記中間層の表面にITO被膜を成膜するI
TO被膜成膜工程とを有するITO被膜付き基板の製造
方法において、 前記中間層成膜工程は、 前記有機保護膜の表面に導入ガスとしてArを用いた高
周波スパッタ法によりアルカリに溶解しにくい金属酸化
物から成る中間層を成膜することを特徴とするITO被
膜付き基板の製造方法。 - 【請求項17】 前記高周波スパッタ法は、ターゲット
としてSiO2を用いることを特徴とする請求項16記
載の製造方法。 - 【請求項18】 前記高周波スパッタ法は、ターゲット
としてTa2O5を用いることを特徴とする請求項16記
載の製造方法。
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