JP2006169040A - Glass substrate with ito and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ITO付きガラス基板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a glass substrate with ITO and a method for producing the same.
近時、リアプロジェクション・テレビなどの大画面テレビや大画面のディスプレイに用いられるマイクロディスプレイとして、LCOS(リキッド・クリスタル・オン・シリコン)技術が注目されている。一般に、LCOSチップは、半導体製造技術により作製されたMOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)などを有する単結晶シリコン基板と、透明電極を有するガラス基板とを対向させ、それらの間に液晶を封入した構造を有する。LCOSチップに用いられる透明電極付きガラス基板には、電気抵抗値を制御しながら、光透過率が1%でも高いことが要求される。 Recently, LCOS (Liquid Crystal on Silicon) technology has attracted attention as a micro display used for large screen televisions such as rear projection televisions and large screen displays. In general, an LCOS chip has a single crystal silicon substrate having a MOSFET (insulated gate field effect transistor) manufactured by a semiconductor manufacturing technology and a glass substrate having a transparent electrode facing each other, and a liquid crystal is sealed between them. It has a structure. The glass substrate with a transparent electrode used for the LCOS chip is required to have a high light transmittance even at 1% while controlling the electric resistance value.
透明電極を有するガラス基板として、ガラス基板上に絶縁膜を形成した基板の上に、真空蒸着法によりITO膜とSnO膜を交互に積層した透光性導電膜が公知である(例えば、特許文献1参照。)。また、ガラス基板上にTiO2膜を積層し、その上にZrSixOy膜を積層し、さらにその上にイオンプレーティング法によりITO膜を積層した透明導電性積層体が公知である(例えば、特許文献2参照。)。また、高い可視光透過率を有する熱線遮蔽板として、ガラス基板上にTiO2膜とSiO2膜を交互に積層したものが公知である(例えば、特許文献3参照。)。 As a glass substrate having a transparent electrode, a translucent conductive film is known in which an ITO film and a SnO film are alternately laminated by a vacuum deposition method on a substrate in which an insulating film is formed on a glass substrate (for example, Patent Literature 1). Further, a transparent conductive laminate is known in which a TiO 2 film is laminated on a glass substrate, a ZrSi x O y film is laminated thereon, and an ITO film is laminated thereon by an ion plating method (for example, , See Patent Document 2). Also, a heat ray shielding plate having a high visible light transmittance is known in which a TiO 2 film and a SiO 2 film are alternately laminated on a glass substrate (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、上記特許文献1に開示された透光性導電膜では、500nmの波長以外の波長領域での光の透過率が不明であるだけでなく、500nmの波長の光の透過率が高くても84%であるため、LCOSチップの透明電極を有するガラス基板として用いるには、光の透過率が低過ぎるという問題点がある。また、上記特許文献2に開示された透明導電性積層体では、電気抵抗値や光透過率が不明であり、LCOSチップの透明電極を有するガラス基板には適さない。また、上記特許文献3に開示された熱線遮蔽板では、電気抵抗値が不明であるだけでなく、可視光の透過率が高くても81%程度であるため、LCOSチップの透明電極を有するガラス基板として用いるには、光の透過率が低過ぎるという問題点がある。
However, in the translucent conductive film disclosed in
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、例えばLCOSチップの対向基板として適当な電気抵抗値と可視光透過率を有するITO付きガラス基板を提供することを目的とする。また、この発明は、そのような特性を有するITO付きガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a glass substrate with ITO having an appropriate electrical resistance and visible light transmittance as a counter substrate of an LCOS chip, for example, in order to eliminate the above-described problems caused by the prior art. Moreover, this invention aims at providing the manufacturing method of the glass substrate with ITO which has such a characteristic.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるITO付きガラス基板は、ガラス基板と、ガラス基板の表面上に積層された少なくとも二層の酸化膜と、酸化膜上に積層された100オングストローム以上350オングストローム以下の厚さのITO膜と、を備えることを特徴とする。この発明において、酸化膜は、酸化チタンよりなる酸化膜層と二酸化珪素よりなる酸化膜層を含んでいてもよい。例えば、酸化膜が、ガラス基板側から順に、酸化チタンよりなる酸化膜層、二酸化珪素よりなる酸化膜層、酸化チタンよりなる酸化膜層、および二酸化珪素よりなる酸化膜層の四層構造であってもよい。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a glass substrate with ITO according to the present invention is laminated on a glass substrate, at least two oxide films laminated on the surface of the glass substrate, and the oxide film. And an ITO film having a thickness not less than 100 angstroms and not more than 350 angstroms. In the present invention, the oxide film may include an oxide film layer made of titanium oxide and an oxide film layer made of silicon dioxide. For example, the oxide film has a four-layer structure of an oxide film layer made of titanium oxide, an oxide film layer made of silicon dioxide, an oxide film layer made of titanium oxide, and an oxide film layer made of silicon dioxide in this order from the glass substrate side. May be.
あるいは、酸化膜は、酸化タンタルよりなる酸化膜層と二酸化珪素よりなる酸化膜層を含んでいてもよい。そして、ITO膜のシート抵抗値は、200Ω/□以上310Ω/□以下、好ましくは300Ω/□以下であるとよい。また、ガラス基板の裏面に反射防止膜が設けられていてもよい。さらに、可視光の波長領域の全域において光の透過率が90%以上であるとよい。この発明によれば、電気抵抗値が低く、かつ可視光透過率が高いITO付きガラス基板が得られる。 Alternatively, the oxide film may include an oxide film layer made of tantalum oxide and an oxide film layer made of silicon dioxide. The sheet resistance value of the ITO film is 200Ω / □ or more and 310Ω / □ or less, preferably 300Ω / □ or less. Further, an antireflection film may be provided on the back surface of the glass substrate. Furthermore, the light transmittance is preferably 90% or more over the entire wavelength range of visible light. According to the present invention, a glass substrate with ITO having a low electrical resistance value and a high visible light transmittance can be obtained.
また、上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるITO付きガラス基板の製造方法は、ガラス基板の表面に少なくとも二層の酸化膜を積層する工程と、スパッタリング装置のチャンバー内の真空度を10-6Torrオーダーにした後、チャンバー内の温度を125℃以上230℃以下に保持し、チャンバー内に酸素を1.5sccm以上3.5sccm以下の流量で流入させるとともに、チャンバー内にアルゴンを150sccm以上450sccm以下の流量で流入させ、スパッタリングを行って酸化膜の上にITO膜を成膜する工程と、を含むことを特徴とする。この発明において、ITO膜を100オングストローム以上350オングストローム以下の厚さに成膜するとよい。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a method for manufacturing a glass substrate with ITO according to the present invention includes a step of laminating at least two oxide films on the surface of a glass substrate, and a chamber in a sputtering apparatus. After the degree of vacuum of 10 −6 Torr is maintained, the temperature in the chamber is maintained at 125 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and oxygen is introduced into the chamber at a flow rate of 1.5 sccm or higher and 3.5 sccm or lower. And argon is introduced at a flow rate of 150 sccm or more and 450 sccm or less, and sputtering is performed to form an ITO film on the oxide film. In the present invention, the ITO film may be formed to a thickness of 100 angstroms or more and 350 angstroms or less.
また、酸化膜として、一層以上の酸化チタンよりなる酸化膜層と一層以上の二酸化珪素よりなる酸化膜層を積層してもよい。例えば、酸化膜として、ガラス基板側から順に、酸化チタンよりなる酸化膜層、二酸化珪素よりなる酸化膜層、酸化チタンよりなる酸化膜層、および二酸化珪素よりなる酸化膜層を積層してもよい。あるいは、酸化膜として、ガラス基板側から順に、酸化タンタルよりなる酸化膜層および二酸化珪素よりなる酸化膜層を積層してもよい。 Further, as the oxide film, an oxide film layer made of one or more titanium oxides and an oxide film layer made of one or more silicon dioxides may be stacked. For example, as the oxide film, an oxide film layer made of titanium oxide, an oxide film layer made of silicon dioxide, an oxide film layer made of titanium oxide, and an oxide film layer made of silicon dioxide may be stacked in this order from the glass substrate side. . Alternatively, as the oxide film, an oxide film layer made of tantalum oxide and an oxide film layer made of silicon dioxide may be stacked in this order from the glass substrate side.
また、ガラス基板の表面に酸化膜を積層する前に、ガラス基板の裏面に反射防止膜を成膜してもよいし、さらに予めガラス基板を略円形状に加工しておいてもよい。この発明によれば、電気抵抗値が低く、かつ可視光透過率が高いITO付きガラス基板が、CVD(化学気相成長)法によりITO膜を成膜する場合よりも安価に得られる。 Further, before the oxide film is laminated on the surface of the glass substrate, an antireflection film may be formed on the back surface of the glass substrate, or the glass substrate may be processed into a substantially circular shape in advance. According to the present invention, a glass substrate with ITO having a low electrical resistance value and a high visible light transmittance can be obtained at a lower cost than when an ITO film is formed by a CVD (chemical vapor deposition) method.
本発明によれば、低い電気抵抗値と高い可視光透過率を有するITO付きガラス基板が得られる。特に、LCOSチップの対向基板として適当な電気抵抗値と可視光透過率を有するITO付きガラス基板が得られるという効果を奏する。 According to the present invention, a glass substrate with ITO having a low electrical resistance value and a high visible light transmittance can be obtained. In particular, there is an effect that a glass substrate with ITO having an appropriate electrical resistance and visible light transmittance can be obtained as the counter substrate of the LCOS chip.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるITO付きガラス基板およびその製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a glass substrate with ITO and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明にかかるITO付きガラス基板の一例を示す断面図である。図1に示すように、ガラス基板1の表面に、該表面側から順に、第1の酸化チタン(TiOx)膜2、第1の二酸化珪素(SiO2)膜3、第2の酸化チタン(TiOx)膜4、第2の二酸化珪素膜5およびITO膜6が積層されている。ガラス基板1は、特に限定しないが、例えば550nmの波長の光に対する屈折率が1.55である無アルカリガラスの板である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a glass substrate with ITO according to the present invention. As shown in FIG. 1, a first titanium oxide (TiO x )
第1の酸化チタン膜2の厚さは、80〜200オングストロームである。第1の二酸化珪素膜3の厚さは、150〜300オングストロームである。第2の酸化チタン膜4の厚さは、1000〜1200オングストロームである。第2の二酸化珪素膜5の厚さは、200〜400オングストロームである。ITO膜6の厚さは、100〜350オングストロームである。
The thickness of the first
また、ガラス基板1の裏面には、反射防止膜(AR膜)7が設けられている。反射防止膜7は、ガラス基板1の裏面側から順に、二酸化珪素膜71、二酸化チタン(TiO2)膜72、二酸化珪素膜73、二酸化チタン膜74および二酸化珪素膜75が積層された構成となっている。
An antireflection film (AR film) 7 is provided on the back surface of the
上述した構成のITO付きガラス基板は、次の特性を有する。すなわち、ITO膜6のシート抵抗値は、200〜310Ω/□である。好ましくは、シート抵抗値が200〜300Ω/□であるとよい。また、可視光の波長領域、具体的には410〜750nmの波長領域において、光の透過率は90%以上である。 The glass substrate with ITO having the above-described configuration has the following characteristics. That is, the sheet resistance value of the ITO film 6 is 200 to 310Ω / □. Preferably, the sheet resistance value is 200 to 300Ω / □. In the visible light wavelength region, specifically in the wavelength region of 410 to 750 nm, the light transmittance is 90% or more.
次に、本発明にかかるITO付きガラス基板の製造方法について説明する。図2は、製造方法の一例を示す工程図である。図2に示すように、まず、四角形状のガラス基板1を略円形状に加工する(ステップS1)。次いで、ガラス基板1を洗浄した後、ガラス基板1の裏面に反射防止膜7を成膜する(ステップS2)。次いで、ガラス基板1を洗浄した後、ガラス基板1の表面に第1の酸化チタン膜2、第1の二酸化珪素膜3、第2の酸化チタン膜4および第2の二酸化珪素膜5を順次成膜する(ステップS3)。これら4層の酸化膜2,3,4,5を成膜するにあたっては、電子ビーム物理蒸着法やスパッタリング法を用いることができる。
Next, the manufacturing method of the glass substrate with ITO concerning this invention is demonstrated. FIG. 2 is a process diagram showing an example of the manufacturing method. As shown in FIG. 2, first, the
次いで、4層の酸化膜付きのガラス基板1を洗浄した後、最上層の第2の二酸化珪素膜5の表面にITO膜6をスパッタリング法により成膜する(ステップS4)。このときのスパッタ条件は、次の通りである。インラインスパッタリング装置を用いる。ターゲットには、インジウムとスズを用いる。スパッタリング装置のチャンバー内の真空度は、10-6Torrオーダーである。また、チャンバー内の温度は、125〜230℃である。
Next, after cleaning the
そして、チャンバー内をこの真空度と温度に保持した後に、チャンバー内に酸素を1.5〜3.5sccmの流量で流入させるとともに、チャンバー内にキャリアガスとしてアルゴンを150〜450sccmの流量で流入させる。酸素とアルゴンが流入しているときのチャンバー内は、真空度が1×10-1Torrのオーダーまで低下する。ターゲット電流の電流値および基板搬送速度については、ITO膜6の膜厚に応じて適宜制御する。換言すれば、ターゲット電流の電流値および基板搬送速度を制御することによって、ITO膜6の膜厚を制御することができる。ITO膜6の膜厚は、光の透過率および電気抵抗値を考慮して、上述した範囲で適宜選択される。 Then, after maintaining the vacuum level and temperature in the chamber, oxygen is introduced into the chamber at a flow rate of 1.5 to 3.5 sccm, and argon is introduced into the chamber at a flow rate of 150 to 450 sccm. . In the chamber when oxygen and argon are flowing in, the degree of vacuum decreases to the order of 1 × 10 −1 Torr. The current value of the target current and the substrate transport speed are appropriately controlled according to the film thickness of the ITO film 6. In other words, the film thickness of the ITO film 6 can be controlled by controlling the current value of the target current and the substrate transport speed. The film thickness of the ITO film 6 is appropriately selected within the above-mentioned range in consideration of the light transmittance and the electric resistance value.
ここで、ITO膜6の下の4層の酸化膜2,3,4,5をスパッタリング法により成膜する場合には、チャンバー内にガラス基板1を設置した状態のまま、ITO膜6の下の4層の酸化膜2,3,4,5とITO膜6を連続して成膜することができるので、ITO膜6を成膜する前の基板洗浄は不要である。この場合のスパッタリング装置のターゲットには、インジウムとスズの他に、珪素とチタンも用いられる。
Here, when the four layers of
次に、本発明者らが上述したスパッタ条件を導き出した過程について説明する。本発明者らが欲するITO膜6の特性は、可視光領域における光透過率が高いことと、電気抵抗値が低いことである。光透過率を高くするには、ITO膜6を薄くすればよい。しかし、ITO膜6が薄いと、電気抵抗値が高くなってしまう。つまり、ITO膜6の光透過率と電気抵抗値とはトレードオフの関係にある。そこで、本発明者らは、ITO膜6の可視光領域における光透過率が高い状態で、電気抵抗値を低くすることができるスパッタ条件を求めるため、以下のような実験を行った。 Next, the process by which the inventors derived the above-described sputtering conditions will be described. The characteristics of the ITO film 6 that the present inventors desire are high light transmittance in the visible light region and low electrical resistance. In order to increase the light transmittance, the ITO film 6 may be thinned. However, if the ITO film 6 is thin, the electrical resistance value becomes high. That is, the light transmittance of the ITO film 6 and the electric resistance value are in a trade-off relationship. Therefore, the present inventors conducted the following experiment in order to obtain sputtering conditions that can reduce the electrical resistance value in a state where the light transmittance of the ITO film 6 in the visible light region is high.
まず、従来の厚いITO膜(シート抵抗値:10〜30Ω/□)をスパッタリング法により作製する際の一般的なスパッタ条件を用いて、ガラス基板上に220オングストロームの厚さのITO膜を成膜した。ターゲット直流電力は0.4kWであり、チャンバー内の真空度を6×10-6Torrとした後、酸素とアルゴンを流入した。アルゴンの流量は780sccmであった。酸素の流量を2.5sccm、3.0sccm、3.5sccm、4.0sccmおよび4.5sccmに変化させたときのシート抵抗値の変化の様子を図3に示す。図3に示すように、酸素の流量が3.0sccmのときにシート抵抗値が最も小さくなることが分かった。これより、本発明者らは、暫定的に酸素の流量を3.0sccmに定めた。 First, an ITO film having a thickness of 220 Å is formed on a glass substrate using a general sputtering condition when a conventional thick ITO film (sheet resistance value: 10 to 30Ω / □) is produced by a sputtering method. did. The target DC power was 0.4 kW, and the degree of vacuum in the chamber was set to 6 × 10 −6 Torr, and then oxygen and argon were introduced. The flow rate of argon was 780 sccm. FIG. 3 shows how the sheet resistance value changes when the oxygen flow rate is changed to 2.5 sccm, 3.0 sccm, 3.5 sccm, 4.0 sccm, and 4.5 sccm. As shown in FIG. 3, it was found that the sheet resistance value was the smallest when the oxygen flow rate was 3.0 sccm. Accordingly, the present inventors tentatively set the oxygen flow rate to 3.0 sccm.
次に、酸素の流量を3.0sccmに固定し、アルゴンの流量を変化させて、スパッタリング法によりガラス基板上に220オングストロームの厚さのITO膜を成膜した。ターゲット直流電力は0.4kWであり、チャンバー内の真空度を6×10-6Torrとした後、酸素とアルゴンを流入した。チャンバー内温度は200℃であった。アルゴンの流量を50sccm、150sccm、300sccm、450sccm、600sccm、780sccmおよび900sccmに変化させたときのシート抵抗値の変化の様子を図4に示す。図4に示すように、アルゴンの流量が300sccmのときにシート抵抗値が最も小さくなり、150〜450sccmの範囲でシート抵抗値が比較的小さくなることが分かった。これより、本発明者らは、アルゴンの流量を150〜450sccmに定めた。 Next, an ITO film having a thickness of 220 Å was formed on a glass substrate by a sputtering method with the oxygen flow rate fixed at 3.0 sccm and the argon flow rate varied. The target DC power was 0.4 kW, and the degree of vacuum in the chamber was set to 6 × 10 −6 Torr, and then oxygen and argon were introduced. The temperature in the chamber was 200 ° C. FIG. 4 shows changes in sheet resistance when the argon flow rate is changed to 50 sccm, 150 sccm, 300 sccm, 450 sccm, 600 sccm, 780 sccm, and 900 sccm. As shown in FIG. 4, it was found that the sheet resistance value was the smallest when the argon flow rate was 300 sccm, and the sheet resistance value was relatively small in the range of 150 to 450 sccm. Thus, the inventors set the flow rate of argon to 150 to 450 sccm.
次に、アルゴンの流量を300sccmに固定し、酸素の流量を変化させて、スパッタリング法によりガラス基板上に220オングストロームの厚さのITO膜を成膜した。ターゲット直流電力は0.4kWであり、チャンバー内の真空度を6×10-6Torrとした後、酸素とアルゴンを流入した。チャンバー内温度は200℃であった。酸素の流量を1.0sccm、1.5sccm、2.5sccm、3.0sccm、3.5sccmおよび4.5sccmに変化させたときのシート抵抗値の変化の様子を図5に示す。図5に示すように、酸素の流量が1.5〜3.5sccmの範囲でシート抵抗値が比較的小さくなり、2.5sccmのときにシート抵抗値が最も小さくなることが分かった。これより、本発明者らは、酸素の流量を1.5〜3.5sccmに定めた。 Next, the argon flow rate was fixed at 300 sccm, the oxygen flow rate was changed, and an ITO film having a thickness of 220 angstroms was formed on the glass substrate by sputtering. The target DC power was 0.4 kW, and the degree of vacuum in the chamber was set to 6 × 10 −6 Torr, and then oxygen and argon were introduced. The temperature in the chamber was 200 ° C. FIG. 5 shows how the sheet resistance value changes when the oxygen flow rate is changed to 1.0 sccm, 1.5 sccm, 2.5 sccm, 3.0 sccm, 3.5 sccm, and 4.5 sccm. As shown in FIG. 5, it was found that the sheet resistance value was relatively small when the oxygen flow rate was in the range of 1.5 to 3.5 sccm, and the sheet resistance value was the smallest when the oxygen flow rate was 2.5 sccm. Accordingly, the inventors set the flow rate of oxygen to 1.5 to 3.5 sccm.
次に、酸素およびアルゴンの流量をそれぞれ2.5sccmおよび300sccmに固定し、チャンバー内温度を変化させて、スパッタリング法によりガラス基板上に140〜160オングストロームの厚さのITO膜を成膜した。ターゲット直流電力は0.2kWであった。チャンバー内温度を100℃、125℃、150℃、170℃、190℃、200℃、210℃、230℃および300℃に変化させたときのシート抵抗値の変化の様子を図6に示す。図6に示すように、チャンバー内温度が125〜230℃の範囲でシート抵抗値が比較的小さな値(310Ω/□以下)となり、190℃のときにシート抵抗値が最も小さくなることが分かった。これより、本発明者らは、チャンバー内温度を125〜230℃に定めた。なお、チャンバー内温度を変化させた各試料について光の透過率を測定したところ、変化はなかった。つまり、光の透過率は、チャンバー内温度に依存しないことが分かった。 Next, the flow rates of oxygen and argon were fixed to 2.5 sccm and 300 sccm, respectively, and the temperature in the chamber was changed, and an ITO film having a thickness of 140 to 160 angstroms was formed on the glass substrate by sputtering. The target DC power was 0.2 kW. FIG. 6 shows how the sheet resistance value changes when the temperature in the chamber is changed to 100 ° C., 125 ° C., 150 ° C., 170 ° C., 190 ° C., 200 ° C., 210 ° C., 230 ° C., and 300 ° C. As shown in FIG. 6, it was found that the sheet resistance value was relatively small (310Ω / □ or less) when the temperature in the chamber was 125 to 230 ° C., and the sheet resistance value was the smallest at 190 ° C. . Accordingly, the inventors set the chamber temperature to 125 to 230 ° C. In addition, when the transmittance | permeability of light was measured about each sample which changed the temperature in a chamber, there was no change. That is, it was found that the light transmittance does not depend on the temperature in the chamber.
次に、酸素およびアルゴンの流量をそれぞれ2.5sccmおよび300sccmに固定し、ターゲット直流電力を変化させて、スパッタリング法によりガラス基板上にITO膜を成膜した。ターゲット直流電力を0.20kW、0.25kW、0.30kWおよび0.35kWに変化させたときのシート抵抗値の変化の様子を図7に示す。図7に示すように、ターゲット直流電力が大きくなるとITO膜が厚くなり、それに伴ってシート抵抗値が小さくなることが確認された。また、ターゲット直流電力を変化させたときの青色光(波長:450nm)、緑色光(波長:550nm)および赤色光(波長:660nm)の各透過率の変化の様子を図8に示す。図8に示すように、ターゲット直流電力が大きくなるとITO膜が厚くなるため、透過率が低くなることが分かる。以上の実験結果に基づいて、本発明者らは、上述したスパッタ条件が適当であると判断した。 Next, the flow rates of oxygen and argon were fixed to 2.5 sccm and 300 sccm, respectively, the target DC power was changed, and an ITO film was formed on the glass substrate by a sputtering method. FIG. 7 shows how the sheet resistance value changes when the target DC power is changed to 0.20 kW, 0.25 kW, 0.30 kW, and 0.35 kW. As shown in FIG. 7, it was confirmed that as the target DC power increases, the ITO film becomes thicker and the sheet resistance value decreases accordingly. FIG. 8 shows changes in transmittance of blue light (wavelength: 450 nm), green light (wavelength: 550 nm), and red light (wavelength: 660 nm) when the target DC power is changed. As shown in FIG. 8, it can be seen that as the target DC power increases, the ITO film becomes thicker, and thus the transmittance decreases. Based on the above experimental results, the present inventors have determined that the above sputtering conditions are appropriate.
以上説明したように、実施の形態によれば、電気抵抗値が低く、かつ可視光透過率が高いITO付きガラス基板が得られる。特に、LCOSチップの対向基板として適当な電気抵抗値と可視光透過率を有するITO付きガラス基板が得られる。また、ITO膜6をスパッタリング法により成膜することによって、ITO膜6をCVD法により成膜する場合よりも安価に成膜することができる。 As described above, according to the embodiment, a glass substrate with ITO having a low electrical resistance value and a high visible light transmittance can be obtained. In particular, a glass substrate with ITO having an appropriate electrical resistance value and visible light transmittance can be obtained as the counter substrate of the LCOS chip. Further, by forming the ITO film 6 by a sputtering method, the ITO film 6 can be formed at a lower cost than when the ITO film 6 is formed by a CVD method.
本発明者らは、上述した製造方法に従ってITO付きガラス基板を作製した。ガラス基板1には、550nmの波長の光に対する屈折率が1.55である無アルカリガラス板を用いた。第1の酸化チタン膜2、第1の二酸化珪素膜3、第2の酸化チタン膜4、第2の二酸化珪素膜5およびITO膜6の厚さは、それぞれ100オングストローム、200オングストローム、1100オングストローム、250オングストロームおよび180オングストロームであった。また、ガラス基板1の裏面に反射防止膜7を設けた。
The present inventors produced a glass substrate with ITO according to the manufacturing method described above. As the
ITO膜6の下の4層の酸化膜2,3,4,5については、電子ビーム物理蒸着法により成膜した。また、ITO膜6を成膜する際のスパッタ条件は、以下の通りであった。日電アネルバ株式会社製のインラインスパッタリング装置(型番:ILC−3939S)を用い、ターゲットにインジウムとスズを用いた。チャンバー内の真空度を6×10-6Torrとした後、酸素とアルゴンを流入した。そのときの酸素の流量を2.5sccmとし、アルゴンの流量を300sccmとした。また、基板搬送速度を180mm/分とした。作製したITO付きガラス基板の光の透過率を測定した結果を図9に示す。図9に示すように、410〜750nmの波長領域において、光の透過率が90%以上であることが確認された。
The four
以上において本発明は、上述した実施の形態および実施例に限らず、種々変更可能である。例えば、ガラス基板1の屈折率や材質、各膜2,3,4,5,6の厚さ、シート抵抗値および光透過率などの値は一例であり、本発明はそれらの数値に限定されるものではない。また、ITO膜6の下の酸化膜の層数は4層に限らず、偶数層であればよい。さらに、ITO膜6の下の酸化膜2,3,4,5は、二酸化珪素と酸化チタンに限らない。例えば、ITO膜6の下の酸化膜の層数が2層である場合、ガラス基板1の表面側から順に、酸化タンタルおよび二酸化珪素を積層した構成としてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, the refractive index and material of the
また、ITO膜6を成膜する際のチャンバー内の真空度および温度や、酸素およびアルゴンの流量などの値は一例であり、本発明はそれらの数値に限定されるものではない。また、本発明にかかるITO付きガラス基板の用途は、LCOSチップ用の対向基板に限らない。本発明は、可視光領域全般、特に青色光の波長領域においても高透過率を示すので、青色光を応用する液晶パネルの基板としても好適である。例えば、液晶に印加する電圧の、液晶の面内分布を変化させることにより液晶の面内の屈折率分布を変化させてレンズ効果を持たせる液晶レンズや、その他、周知の反射型や半透過型TFT液晶デバイスなどにも適用可能である。 Further, values such as the degree of vacuum and temperature in the chamber when forming the ITO film 6 and the flow rates of oxygen and argon are examples, and the present invention is not limited to these values. The use of the glass substrate with ITO according to the present invention is not limited to the counter substrate for the LCOS chip. Since the present invention exhibits high transmittance in the visible light region in general, particularly in the wavelength region of blue light, it is also suitable as a liquid crystal panel substrate to which blue light is applied. For example, a liquid crystal lens that has a lens effect by changing the in-plane refractive index distribution of the liquid crystal by changing the in-plane distribution of the voltage applied to the liquid crystal, and other well-known reflective and transflective types It can also be applied to TFT liquid crystal devices.
以上のように、本発明にかかるITO付きガラス基板およびその製造方法は、ディスプレイなどの画像表示デバイスに有用であり、特に、LCOSチップの対向基板に適している。 As described above, the glass substrate with ITO and the manufacturing method thereof according to the present invention are useful for an image display device such as a display, and are particularly suitable for a counter substrate of an LCOS chip.
1 ガラス基板
2,4 酸化チタン膜
3,5 二酸化珪素膜
6 ITO膜
7 反射防止膜
1
Claims (14)
前記ガラス基板の表面上に積層された少なくとも二層の酸化膜と、
前記酸化膜上に積層された100オングストローム以上350オングストローム以下の厚さのITO膜と、
を備えることを特徴とするITO付きガラス基板。 A glass substrate;
At least two oxide layers laminated on the surface of the glass substrate;
An ITO film having a thickness of not less than 100 angstroms and not more than 350 angstroms laminated on the oxide film;
A glass substrate with ITO, comprising:
スパッタリング装置のチャンバー内の真空度を10-6Torrオーダーにした後、前記チャンバー内の温度を125℃以上230℃以下に保持し、前記チャンバー内に酸素を1.5sccm以上3.5sccm以下の流量で流入させるとともに、前記チャンバー内にアルゴンを150sccm以上450sccm以下の流量で流入させ、スパッタリングを行って前記酸化膜の上にITO膜を成膜する工程と、
を含むことを特徴とするITO付きガラス基板の製造方法。 Laminating at least two oxide layers on the surface of the glass substrate;
After setting the degree of vacuum in the chamber of the sputtering apparatus to the order of 10 −6 Torr, the temperature in the chamber is maintained at 125 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and oxygen is flowed in the chamber at a flow rate of 1.5 sccm or higher and 3.5 sccm or lower. And injecting argon into the chamber at a flow rate of 150 sccm or more and 450 sccm or less and performing sputtering to form an ITO film on the oxide film;
The manufacturing method of the glass substrate with ITO characterized by including.
The method for producing a glass substrate with ITO according to any one of claims 8 to 13, wherein the glass substrate is processed into a substantially circular shape in advance.
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