JP2009166324A - Indium oxide film laminate and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an indium oxide film laminate low in volume resistivity, improved in surface smoothness by suppressing columnar growth and characterized in that a (400) plane and a (440) plane have strong orientation properties equal to or more than those of a (222) plane. <P>SOLUTION: The indium oxide film laminate is formed by making an indium oxide film 3 overlie a substrate 2, and the indium oxide film 3 is characterized in that the (400) plane and the (440) plane are strongly oriented to a degree equal to or more than the (222) plane. The indium oxide film laminate is manufactured by bringing an indium oxide film forming solution, which contains an indium salt and nitrate ions and also contains diketone or ketoester as a solvent, into contact with the substrate 2 heated to an indium oxide film forming temperature or above to form the indium oxide film 3 on the substrate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、透明導電膜などとして使用される、表面平滑性に優れた酸化インジウム膜積層体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an indium oxide film laminate excellent in surface smoothness used as a transparent conductive film and the like, and a method for producing the same.

従来より、酸化インジウムと少量の錫化合物とからなるITO透明導電膜(以下、ITO膜と言うことがある。)は、優れた光透過性と導電性を兼ね備えていることが知られており、その特性を活かして、液晶ディスプレイ、タッチパネルのディスプレイ、色素増感型太陽電池など、幅広い分野において使用されている。
このようなITO膜の製造方法としては、例えば塩化インジウムと塩化第1錫または塩化第2錫を水、アルコール、または水−アルコール混合液のいずれかに溶解させた塗布液に界面活性剤を添加し、ディップコーティング法によってITO膜を形成する方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法では、基板に塗布した後、焼成することによって1回のディップコーティングにより、厚さ15nm以下のITO膜を基板に形成することができ、この操作を2回以上繰り返して多層膜を形成することによって、体積抵抗率が10-4Ω・cmオーダーのITO膜が製造される。
また、上記方法よりも体積抵抗率が9.5×10-5Ω・cmと、さらに低いITO透明導電膜の作製方法が提案されている(非特許文献1参照)。これは塩化インジウム(III)と塩化スズ(II)をエタノールに溶解し、この原料液を加熱し
た基板に噴霧することで、柱状のITO膜を作製する方法(スプレー熱分解法)である。
いずれのITO膜も、酸化インジウム膜に由来する立方晶の面指数(222)面が非常に強く出現するため、粒界の大きなITO膜が得られていた。特に、前記スプレー熱分解法で得られた膜は高い性能を有するものの、結晶が柱状で成長するので、その上へさらに新たな層を積層する場合に表面平滑性が悪く、予め表面研磨などを行わなければならないなどの課題があった。
Conventionally, an ITO transparent conductive film (hereinafter sometimes referred to as an ITO film) composed of indium oxide and a small amount of a tin compound is known to have both excellent light transmittance and conductivity. Taking advantage of these characteristics, it is used in a wide range of fields such as liquid crystal displays, touch panel displays, and dye-sensitized solar cells.
As a method for producing such an ITO film, for example, a surfactant is added to a coating solution in which indium chloride and stannous chloride or stannic chloride are dissolved in water, alcohol, or a water-alcohol mixed solution. And the method of forming an ITO film | membrane by the dip coating method is proposed (refer patent document 1). In this method, an ITO film having a thickness of 15 nm or less can be formed on the substrate by one-time dip coating after being applied to the substrate, and this operation is repeated twice or more to form a multilayer film. As a result, an ITO film having a volume resistivity of the order of 10 −4 Ω · cm is manufactured.
Further, a method for producing an ITO transparent conductive film having a volume resistivity of 9.5 × 10 −5 Ω · cm, which is lower than that of the above method, has been proposed (see Non-Patent Document 1). In this method, indium (III) chloride and tin (II) chloride are dissolved in ethanol, and this raw material solution is sprayed onto a heated substrate to produce a columnar ITO film (spray pyrolysis method).
In any of the ITO films, since the cubic plane index (222) plane derived from the indium oxide film appears very strongly, an ITO film having a large grain boundary was obtained. In particular, although the film obtained by the spray pyrolysis method has high performance, the crystal grows in a columnar shape, so when a new layer is further laminated thereon, the surface smoothness is poor, and surface polishing or the like is performed in advance. There was a problem that had to be done.

特開2002−175733号公報JP 2002-175733 A 透明導電膜の新展開II(発行所:株式会社 シーエムシー出版)2002年10月発行、113〜121頁New Development of Transparent Conductive Film II (Publisher: CMC Publishing Co., Ltd.) Published October 2002, pages 113-121

本発明は、(400)面と(440)面とが、(222)面と同等以上の強配向性を有し、体積抵抗率が低く、かつ表面平滑性が改善された酸化インジウム膜積層体を提供することを目的とする。   The present invention provides an indium oxide film laminate in which the (400) plane and the (440) plane have the same or higher strong orientation as the (222) plane, the volume resistivity is low, and the surface smoothness is improved. The purpose is to provide.

本発明は上記課題を解決するために鋭意研究開発を行った結果、完成されたもので、以下のような内容を要旨とする発明である。
1.基板上に作製した酸化インジウム膜積層体であって、(400)面と(440)面が(222)面と同等以上に強配向してなることを特徴とする酸化インジウム膜積層体。
2.前記酸化インジウム膜が、さらにドーピング金属源を含有してなる上記1に記載の酸化インジウム膜積層体。
3.前記基板が、多孔質基板、または多孔質膜を備えた基板である上記1又は2に記載の酸化インジウム膜積層体。
4.インジウム塩を含む酸化インジウム膜形成用溶液を、酸化インジウム膜形成温度以上に加熱した基板と接触させて、前記基板上に酸化インジウム膜を製造する酸化インジウム膜積層体の製造方法であって、前記酸化インジウム膜形成用溶液が硝酸イオンを含有し、かつジケトン又はケトエステルの溶媒を含むことを特徴とする酸化インジウム膜積層体の製造方法。
5.インジウム塩が硝酸インジウムである上記4に記載の酸化インジウム膜積層体の製造方法。
The present invention has been completed as a result of intensive research and development to solve the above-mentioned problems, and is an invention having the following contents.
1. An indium oxide film laminate produced on a substrate, wherein the (400) plane and the (440) plane are strongly oriented to be equal to or greater than the (222) plane.
2. 2. The indium oxide film laminate according to 1 above, wherein the indium oxide film further contains a doping metal source.
3. 3. The indium oxide film laminate according to 1 or 2, wherein the substrate is a porous substrate or a substrate provided with a porous film.
4). A method for producing an indium oxide film laminate, wherein an indium oxide film-forming solution containing an indium salt is brought into contact with a substrate heated to an indium oxide film formation temperature or higher to produce an indium oxide film on the substrate, A method for producing an indium oxide film laminate, wherein the indium oxide film forming solution contains nitrate ions and contains a diketone or ketoester solvent.
5. 5. The method for producing an indium oxide film laminate according to the above 4, wherein the indium salt is indium nitrate.

本発明は、立方晶酸化インジウムの面指数において(400)面と(440)面の両方が(222)面と同等以上に強配向した酸化インジウム結晶からなる酸化インジウム膜を使用して、柱状成長を可及的に抑えることにより、体積抵抗率が低く、表面平滑性に優れ、かつ粒界が少ない酸化インジウム膜積層体を提供することができる。その結果、表面が平滑であるため、前記積層体の上にさらに機能性層を積層する場合に、所望する塗布量を正確に制御することができる。   The present invention uses columnar growth by using an indium oxide film made of an indium oxide crystal in which (400) plane and (440) plane both in the plane index of cubic indium oxide are strongly oriented to be equal to or higher than (222) plane. By suppressing as much as possible, it is possible to provide an indium oxide film laminate having a low volume resistivity, excellent surface smoothness, and few grain boundaries. As a result, since the surface is smooth, the desired coating amount can be accurately controlled when a functional layer is further laminated on the laminate.

本発明は、基板上に作製した酸化インジウム膜積層体であって、立方晶酸化インジウムの面指数において、(400)面と(440)面とが(222)面と同等以上に強配向した酸化インジウム膜積層体である。
このような(400)面と(440)面とが(222)面と同等以上に強配向した酸化インジウム膜は、酸化インジウム膜形成用溶液中にインジウム塩と、硝酸イオンとを共存させることによって製造することができる。
本発明に用いられるインジウム塩としては、通常、無機塩または有機化合物で、酸化インジウム膜を形成可能なものであれば、特に限定されるものではないが、具体的には、塩化インジウム、硝酸インジウム、トリス(アセチルアセトナート)インジウム(III)などが好ましい例として挙げられる。本発明においては、
2種類以上のインジウム化合物を併用しても良い。
次に、本発明に用いられる硝酸イオンとしては、酸化インジウム結晶を(400)面及び(440)面が(222)面と同等以上に強く配向させることができれば特に限定されないが、硝酸を添加することが好ましい。なお、インジウム塩として硝酸インジウムを使用すれば、インジウムと硝酸とが同時に添加されるので、好ましく、この場合、さらに硝酸を添加する必要はないが、必要に応じてさらに硝酸を添加しても良い。
The present invention relates to an indium oxide film laminate formed on a substrate, wherein the (400) plane and the (440) plane are strongly orientated at least as strong as the (222) plane in the plane index of cubic indium oxide. This is an indium film laminate.
Such an indium oxide film in which the (400) plane and the (440) plane are strongly oriented to be equal to or greater than the (222) plane is obtained by allowing an indium salt and nitrate ions to coexist in the solution for forming an indium oxide film. Can be manufactured.
The indium salt used in the present invention is not particularly limited as long as it is usually an inorganic salt or an organic compound and can form an indium oxide film. Specifically, indium chloride and indium nitrate are used. , Tris (acetylacetonato) indium (III) and the like are preferable examples. In the present invention,
Two or more indium compounds may be used in combination.
Next, the nitrate ion used in the present invention is not particularly limited as long as the (400) plane and the (440) plane can be oriented to the same level or higher as the (222) plane, but nitric acid is added. It is preferable. If indium nitrate is used as the indium salt, indium and nitric acid are added at the same time, which is preferable. In this case, it is not necessary to add more nitric acid, but nitric acid may be further added if necessary. .

本発明では、酸化インジウム膜に、さらに酸化インジウム膜のドーピングを目的としてドーピング金属源を添加すると、ITO膜等の機能性酸化インジウム膜が得られる。
前記ドーピング金属源としては、目的とする酸化インジウム膜の種類に応じて適宜選択すればよく、例えばITO膜を得る場合は、インジウム元素の他に、ドーピング金属源として錫元素を用いる。このような錫元素を有する金属源としては、具体的には、塩化錫(II)(SnCl2)、塩化錫(IV)(SnCl4)、
ジメチル錫オキサイド、メチルブチル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイド等のジアルキル錫化合物、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート等のジアルキル錫等を挙げることができる。
In the present invention, when a doping metal source is further added to the indium oxide film for the purpose of doping the indium oxide film, a functional indium oxide film such as an ITO film can be obtained.
The doping metal source may be appropriately selected according to the type of the target indium oxide film. For example, when obtaining an ITO film, a tin element is used as the doping metal source in addition to the indium element. Specific examples of the metal source having such a tin element include tin (II) chloride (SnCl 2 ), tin (IV) chloride (SnCl 4 ),
Examples thereof include dialkyltin compounds such as dimethyltin oxide, methylbutyltin oxide, dibutyltin oxide and dioctyltin oxide, and dialkyltin such as dibutyltin diacetate and dibutyltin dilaurate.

前記基板としては、後述の通り、酸化インジウム膜積層体を製造する際、基板を一定温度以上に加熱する必要があるので、この加熱温度に対する耐熱性を有する基板であれば、特に限定されるものではない。例えばガラス、シリコンウエハ、SUS、金属板、セラミック基板、耐熱性プラスチック等を挙げることができるが、中でもガラス、シリコンウエハ、SUS、金属板、セラミック基板は汎用性があり、充分な耐熱性を有しているので好ましい。
本発明に用いられる基板は、例えば、平滑な表面を有するもの、微細構造部を有するもの、穴が開いているもの、溝が刻まれているもの、多孔質であるもの、又は多孔質膜を備えたものであっても良い。中でも、平滑な表面を有するもの、微細構造部を有するもの、溝が刻まれているもの、多孔質であるもの、又は多孔質膜を備えたものが好適に使用される。
上記において、多孔質膜としては、例えば、酸化チタン等の金属微粒子を焼成してなるものなどを挙げることができる。
上記基板が、多孔質基板、又は多孔質膜を備えた基板である場合、通常は、酸化インジウムの結晶が前記多孔質表面の特定のポイントから成長し易くなり、基板と酸化インジウム膜との界面に粒界が発生し、電子伝導性や密着性が低下し易いという問題が発生するが、本発明においては、このような場合であっても、酸化インジウム膜形成溶液に溶解したインジウム元素と硝酸イオンとを用いることで、酸化インジウム結晶の(400)面および(440)面を(222)面と同等以上の強配向とすることができ、その結果、低体積抵抗率を有し、かつ表面平滑性、密着性及び透明性に優れ、粒界の発生を抑制した酸化インジウム膜が得られるので、好ましい。
本発明においては、上記インジウム塩と硝酸イオンとを含有する酸化インジウム膜形成用溶液を複数回、上記基板と接触させることにより、酸化インジウム膜積層体が得られる。
As described above, when the indium oxide film laminate is manufactured, it is necessary to heat the substrate to a certain temperature or higher as described above, so that the substrate is particularly limited as long as the substrate has heat resistance against the heating temperature. is not. For example, glass, silicon wafer, SUS, metal plate, ceramic substrate, heat-resistant plastic, etc. can be mentioned, among which glass, silicon wafer, SUS, metal plate, ceramic substrate are versatile and have sufficient heat resistance. Therefore, it is preferable.
The substrate used in the present invention is, for example, one having a smooth surface, one having a fine structure, one having a hole, one having a groove, one having a porous structure, or one having a porous film. It may be provided. Among these, a material having a smooth surface, a material having a fine structure, a material having grooves, a material having a porous structure, or a material having a porous film are preferably used.
In the above, examples of the porous film include those obtained by firing fine metal particles such as titanium oxide.
When the substrate is a porous substrate or a substrate having a porous film, indium oxide crystals usually grow easily from a specific point on the porous surface, and the interface between the substrate and the indium oxide film. In the present invention, even in such a case, the indium element and nitric acid dissolved in the indium oxide film forming solution are generated. By using ions, the (400) plane and the (440) plane of the indium oxide crystal can be made to have a strong orientation equivalent to or higher than the (222) plane. As a result, the surface has a low volume resistivity and the surface. Since an indium oxide film excellent in smoothness, adhesion and transparency and suppressing generation of grain boundaries is obtained, it is preferable.
In the present invention, the indium oxide film laminate is obtained by bringing the indium oxide film-forming solution containing the indium salt and nitrate ions into contact with the substrate a plurality of times.

本発明で提供される酸化インジウム膜積層体は、表面平滑性に優れた酸化インジウム膜積層体であるため、前記積層体の上にさらに機能性層を積層する場合に、所望する塗布量を正確に制御することができる。   Since the indium oxide film laminate provided by the present invention is an indium oxide film laminate excellent in surface smoothness, when a functional layer is further laminated on the laminate, the desired coating amount is accurately set. Can be controlled.

次に、本発明の酸化インジウム膜積層体の製造方法について説明する。
本発明に係る酸化インジウム膜積層体の製造方法は、インジウム塩と硝酸イオンとが共存する酸化インジウム膜形成用溶液を、酸化インジウム膜形成温度以上の温度まで加熱した基板と接触させることにより、前記基板上に酸化インジウム膜を形成させるものである。この接触を複数回行うことにより、積層体が得られる。
本発明で使用される酸化インジウム膜形成用溶液は、インジウム塩と硝酸イオンとを含有する必要がある。
上記インジウム塩としては、段落0006で述べた通り、無機塩または有機化合物が使用される。
このような酸化インジウム膜形成用溶液におけるインジウム塩の濃度としては、特に限定されるものではないが、例えば0.001〜1mol/Lの範囲、中でも0.01〜0.5mol/Lの範囲内であることが好ましい。インジウム塩濃度が上記範囲内にあれば、比較的短時間で酸化インジウム膜を形成することができる。
Next, the manufacturing method of the indium oxide film laminated body of this invention is demonstrated.
In the method for producing an indium oxide film laminate according to the present invention, an indium oxide film forming solution in which an indium salt and nitrate ions coexist is brought into contact with a substrate heated to a temperature equal to or higher than an indium oxide film forming temperature. An indium oxide film is formed on the substrate. By performing this contact a plurality of times, a laminate is obtained.
The indium oxide film forming solution used in the present invention needs to contain an indium salt and nitrate ions.
As the indium salt, as described in paragraph 0006, an inorganic salt or an organic compound is used.
The concentration of the indium salt in the solution for forming an indium oxide film is not particularly limited. For example, the concentration is in the range of 0.001 to 1 mol / L, particularly in the range of 0.01 to 0.5 mol / L. It is preferable that If the indium salt concentration is within the above range, the indium oxide film can be formed in a relatively short time.

一方、本発明に用いられる硝酸イオンの酸化インジウム膜形成用溶液に含まれる濃度としては特に限定されるものではないが、例えば0.01mol/L以上、中でも0.05〜1mol/Lの範囲内、特に0.1〜0.5mol/Lの範囲内であることが好ましい。
この濃度が0.001mol/L以下であると、製膜に時間がかかり、逆に1mol/Lを超えると熱分解反応が間に合わず、膜が荒れる可能性が出てくる。
なお、前述の通り、硝酸インジウムを使用すれば、インジウムと硝酸が同時に添加されるので、好ましい。この場合、どちらかに濃度不足が生じれば、当該不足成分のみをさらに追加して添加してやれば良い。
本発明における硝酸イオンは、酸化インジウム結晶の(222)面が選択的に成長するのを抑制し、(400)面および(444)面の配向を強度に出現させる。(222)面の配向が抑制されて、かつ(400)面および(440)面の配向が強度に出現する理由は必ずしも明らかではないが、インジウム元素が硝酸イオンに囲まれていることにより、熱分解反応が低温で発生し、あらゆる方向に均等に成長するため、と推定される。
On the other hand, the concentration of nitrate ions contained in the solution for forming an indium oxide film used in the present invention is not particularly limited. For example, the concentration is 0.01 mol / L or more, and particularly within the range of 0.05 to 1 mol / L. In particular, it is preferably in the range of 0.1 to 0.5 mol / L.
If this concentration is 0.001 mol / L or less, it takes time to form a film. Conversely, if it exceeds 1 mol / L, the thermal decomposition reaction may not be in time, and the film may be roughened.
As described above, indium nitrate is preferably used because indium and nitric acid are added simultaneously. In this case, if the concentration is insufficient in either case, it is sufficient to add only the insufficient component.
The nitrate ion in the present invention suppresses the selective growth of the (222) plane of the indium oxide crystal, and causes the (400) plane and (444) plane orientation to appear strongly. The reason why the orientation of the (222) plane is suppressed and the orientation of the (400) plane and the (440) plane appears in strength is not necessarily clear, but the indium element is surrounded by nitrate ions. It is estimated that the decomposition reaction occurs at a low temperature and grows evenly in all directions.

本発明に用いられる酸化インジウム膜形成用溶液の溶媒としては、アセチルアセトン、ジアセチル、ベンゾイルアセトン等のジケトン類;アセト酢酸エチル、ピルビン酸エチル、ベンゾイル酢酸エチル、ベンゾイル蟻酸エチル等のケトエステル類;およびこれらの混合溶媒等を挙げることができる。これらの溶媒を使用することにより、所期の目的の膜が得られる。もちろん、前記溶媒が含まれていれば、その他に、インジウム塩等を溶解することができる溶媒、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロパノール、ブタノール等の総炭素数が5以下の低級アルコール;トルエン等を混合しても良い。溶媒中のジケトン、又はケトエステル濃度は、酸化インジウム膜形成用溶液中の金属イオンのモル数と同等以上とすることが好ましい。   Examples of the solvent for the indium oxide film forming solution used in the present invention include diketones such as acetylacetone, diacetyl, and benzoylacetone; ketoesters such as ethyl acetoacetate, ethyl pyruvate, ethyl benzoylacetate, and ethyl benzoylformate; A mixed solvent etc. can be mentioned. By using these solvents, the intended film can be obtained. Of course, other solvents that can dissolve indium salts and the like, for example, water; lower alcohols having a total carbon number of 5 or less, such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, propanol, butanol, etc. ; Toluene or the like may be mixed. The concentration of the diketone or ketoester in the solvent is preferably equal to or higher than the number of moles of metal ions in the indium oxide film forming solution.

本発明においては、上述の通り酸化インジウム膜のドーピングを目的としたドーピング金属源を添加する場合には、酸化インジウム膜形成用溶液におけるドーピング金属源の濃度としては、特に限定されるものではないが、例えば0.001〜0.5mol/Lの範囲、中でも0.01〜0.1mol/Lの範囲内であることが好ましい。
この濃度が0.001mol/L未満となると、ドーピング効果が不良となる可能性があり、逆に0.5mol/Lを超えると、それ自体が酸化物を作ってしまい、所期の目的を達成しない可能性が出てくる。
In the present invention, as described above, when the doping metal source for doping the indium oxide film is added, the concentration of the doping metal source in the solution for forming the indium oxide film is not particularly limited. For example, it is preferably in the range of 0.001 to 0.5 mol / L, and more preferably in the range of 0.01 to 0.1 mol / L.
If this concentration is less than 0.001 mol / L, the doping effect may be deteriorated. Conversely, if it exceeds 0.5 mol / L, an oxide is formed by itself and the intended purpose is achieved. The possibility not to come out.

本発明においては、前記酸化インジウム膜形成用溶液を、酸化インジウム膜形成温度以上に加熱した基板と接触させるものであるが、ここで、酸化インジウム膜形成温度とは、インジウム元素が酸素と結合し、基板上に酸化インジウム膜を形成することが可能な温度を言う。この温度は、インジウムの無機塩や有機化合物と言ったインジウム元素源の種類、及び溶媒等の酸化インジウム膜形成用溶液の組成によって大きく異なるものである。
本発明においては、このような酸化インジウム膜形成温度は、以下の方法により測定することができる。
すなわち、実際に所望のインジウム塩を含有する酸化インジウム膜形成用溶液を用意し、基板の加熱温度を変化させて、前記溶液と基板とを接触させることにより、酸化インジウム膜を形成することができる最低の基板加熱温度を測定する。この最低の基板加熱温度を本発明における酸化インジウム膜形成温度と定義することができる。この際、酸化インジウム膜が形成したか否かは、通常、X線回折装置(例えばリガク社製、RINT−1500)より得られた結果から判断することができる。
酸化インジウム膜形成温度は、上述したように、用いられるインジウム塩や溶媒等の種類により異なるものであるが、通常200〜600℃の範囲内である。また、本発明において、基板の加熱温度は、酸化インジウム膜形成温度以上の温度であれば特に限定されるものではないが、例えば、酸化インジウム膜形成温度+300℃以下、中でも酸化インジウム膜形成温度+200℃以下、特に酸化インジウム膜形成温度+100℃以下であることが好ましい。以上から、基板の加熱温度は、通常300〜600℃の範囲内である。
In the present invention, the indium oxide film forming solution is brought into contact with a substrate heated to a temperature equal to or higher than the indium oxide film forming temperature. Here, the indium oxide film forming temperature means that the indium element is combined with oxygen. The temperature at which the indium oxide film can be formed on the substrate. This temperature varies greatly depending on the type of indium element source such as an indium inorganic salt or an organic compound, and the composition of an indium oxide film forming solution such as a solvent.
In the present invention, such an indium oxide film formation temperature can be measured by the following method.
That is, an indium oxide film can be formed by preparing a solution for forming an indium oxide film that actually contains a desired indium salt, changing the heating temperature of the substrate, and bringing the solution into contact with the substrate. Measure the lowest substrate heating temperature. This lowest substrate heating temperature can be defined as the indium oxide film forming temperature in the present invention. At this time, whether or not an indium oxide film is formed can be determined from a result obtained from an X-ray diffraction apparatus (for example, RINT-1500, manufactured by Rigaku Corporation).
As described above, the indium oxide film formation temperature varies depending on the type of indium salt or solvent used, but is usually in the range of 200 to 600 ° C. In the present invention, the heating temperature of the substrate is not particularly limited as long as it is a temperature equal to or higher than the indium oxide film formation temperature. For example, the indium oxide film formation temperature + 300 ° C. or less, especially the indium oxide film formation temperature +200. It is preferable that the temperature is not higher than ° C., particularly the indium oxide film forming temperature + 100 ° C. or lower. As mentioned above, the heating temperature of a board | substrate is in the range of 300-600 degreeC normally.

次に、本発明における基板と酸化インジウム膜形成用溶液との接触方法としては、上述した酸化インジウム膜形成用溶液と、上述の基板とが効率的に接触させることができる方法であれば、特に限定されるものではないが、酸化インジウム膜形成用溶液および基板を接触させた際に、基板の温度を低下させない方法であることが好ましい。基板の温度が低下すると、成膜反応が起こらず、所望の酸化インジウム膜を得ることができない可能性がある。
このような基板の温度を低下させない方法としては、例えば、酸化インジウム膜形成用溶液を液滴として基板に接触させる方法が挙げられる。この方法の場合、前記液滴の径が小さい方が好ましい。液滴の径が小さければ、酸化インジウム膜形成用溶液の溶媒が瞬時に蒸発し、基板温度の低下を効率的に抑制することができ、さらに液滴の径が小さいことで、均一な酸化インジウム膜を得ることができる。
このような径が小さい酸化インジウム膜形成用溶液の液滴を基板に接触させる方法は、特に限定されるものではないが、具体的には、酸化インジウム膜形成用溶液を噴霧することにより基板に接触させる方法、及び酸化インジウム膜形成用溶液をミスト状にした空間の中に基板を通過させる方法等が挙げられる。
上述した酸化インジウム膜形成用溶液を噴霧することにより基板に接触させる方法としては、例えば、加熱可能なローラーによって基板を連続的に移動させ、噴霧する方法、固定された基板上に噴霧する方法、パイプ状の流路に噴霧する方法等が挙げられる。
上記ローラーによって基板を連続的に移動させ噴霧する方法としては、例えば、基板を、酸化インジウム膜形成温度以上の温度まで加熱したローラーを用いて、基板を連続的に移動させ、スプレー装置により酸化インジウム膜形成用溶液を噴霧し、酸化インジウム膜を形成する方法等を挙げることができる。この方法は、連続的に酸化インジウム膜を形成することができるという利点を有しているので好ましい。
また、前記固定された基板上に噴霧する方法としては、例えば、基板を酸化インジウム膜形成温度以上の温度まで加熱し、この基板に対して、スプレー装置を用いて酸化インジウム膜形成用溶液を噴霧することにより、酸化インジウム膜を形成する方法等を挙げることができる。
さらに、上述した酸化インジウム膜形成用溶液をミスト状にした空間の中に基板を通過させる方法としては、例えば、酸化インジウム膜形成用溶液をミスト状にした空間に、酸化インジウム膜形成温度以上の温度まで加熱された基板を通過させることにより酸化インジウム膜を形成する方法等を挙げることができる。
Next, as a method for contacting the substrate and the indium oxide film forming solution in the present invention, as long as the above-described indium oxide film forming solution and the above substrate can be efficiently contacted, particularly, Although not limited, it is preferable that the method does not lower the temperature of the substrate when the indium oxide film forming solution and the substrate are brought into contact with each other. When the temperature of the substrate is lowered, a film formation reaction does not occur, and a desired indium oxide film may not be obtained.
As a method for preventing the temperature of the substrate from being lowered, for example, a method of bringing the indium oxide film forming solution into contact with the substrate as droplets can be mentioned. In the case of this method, it is preferable that the diameter of the droplet is smaller. If the diameter of the droplet is small, the solvent of the solution for forming the indium oxide film can be instantly evaporated, and the decrease in the substrate temperature can be effectively suppressed. Further, the small diameter of the droplet enables uniform indium oxide. A membrane can be obtained.
The method of bringing the droplets of the indium oxide film forming solution having a small diameter into contact with the substrate is not particularly limited. Specifically, the indium oxide film forming solution is sprayed on the substrate. Examples thereof include a contact method and a method in which a substrate is passed through a space in which a solution for forming an indium oxide film is made into a mist.
Examples of the method of bringing the substrate into contact with the substrate by spraying the indium oxide film forming solution described above include, for example, a method of continuously moving and spraying the substrate with a heatable roller, a method of spraying on a fixed substrate, The method of spraying on a pipe-shaped flow path etc. are mentioned.
As a method for continuously moving and spraying the substrate with the roller, for example, the substrate is continuously moved using a roller heated to a temperature equal to or higher than the indium oxide film forming temperature, and the spray device is used to indium oxide. Examples thereof include a method of spraying a film forming solution to form an indium oxide film. This method is preferable because it has an advantage that an indium oxide film can be continuously formed.
Further, as a method of spraying on the fixed substrate, for example, the substrate is heated to a temperature equal to or higher than the indium oxide film forming temperature, and the indium oxide film forming solution is sprayed onto the substrate using a spray device. By doing so, a method of forming an indium oxide film can be exemplified.
Furthermore, as a method of passing the substrate through the space in which the above-mentioned solution for forming an indium oxide film is made mist, for example, in the space in which the solution for forming an indium oxide film is made into a mist, Examples thereof include a method of forming an indium oxide film by passing a substrate heated to a temperature.

前記酸化インジウム膜形成用溶液を噴霧することにより基板に接触させる方法は、例えばスプレー装置等を用いて噴霧する方法等が挙げられる。上記スプレー装置等を用いて噴霧する場合、液滴の径は、通常0.01〜1000μmの範囲内、中でも0.1〜300μmの範囲内であることが好ましい。液滴の径が上記範囲内にあれば、基板温度の大幅な低下を抑制することができ、均一な酸化インジウム膜を得ることができる。   Examples of the method of bringing the indium oxide film forming solution into contact with the substrate by spraying include a spraying method using a spray device or the like. When spraying using the said spray apparatus etc., it is preferable that the diameter of a droplet is in the range of 0.01-1000 micrometers normally, especially in the range of 0.1-300 micrometers. If the diameter of the droplet is within the above range, a significant decrease in the substrate temperature can be suppressed, and a uniform indium oxide film can be obtained.

前記スプレー装置の噴射ガスとしては、酸化インジウム膜の形成を阻害しない限り、特に限定されるものではないが、例えば、空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素等を挙げることができる。中でも不活性な気体である窒素、アルゴン、ヘリウムが、酸化インジウム膜に対する影響がなくて好ましい。また、上記噴射ガスの噴射量としては、例えば、0.1〜50L/minの範囲内、中でも1〜20L/minの範囲内であることが好ましい。また、上記スプレー装置は固定式のもの、可動式のもの、回転式のもの、圧力によって上記溶液のみを噴射させるもの等であっても良い。このようなスプレー装置としては、一般的に用いられるスプレー装置を用いることができ、例えばハンドスプレー(スプレーガンNo.8012、アズワン社製)、超音波ネプライザー(NE−U17、オムロン社製)等を例示することができる。   The spray gas of the spray device is not particularly limited as long as it does not inhibit the formation of the indium oxide film, and examples thereof include air, nitrogen, argon, helium, and oxygen. Among these, inert gases such as nitrogen, argon, and helium are preferable because they do not affect the indium oxide film. Further, the injection amount of the injection gas is, for example, preferably in the range of 0.1 to 50 L / min, and more preferably in the range of 1 to 20 L / min. Further, the spray device may be a fixed type, a movable type, a rotary type, or a type that sprays only the solution by pressure. As such a spray device, a commonly used spray device can be used, for example, hand spray (spray gun No. 8012, manufactured by ASONE), ultrasonic nepriser (NE-U17, manufactured by OMRON), etc. It can be illustrated.

本発明における酸化インジウム膜形成用溶液をミスト状にした空間の中に基板を通過させる方法においては、液滴の径は、通常0.01〜300μmの範囲内、中でも0.1〜100μmの範囲内であることが好ましい。液滴の径が上記範囲内にあれば、基板温度の大幅な低下を抑制することができ、均一な酸化インジウム膜を得ることができる。   In the method of passing the substrate through the mist-like space of the solution for forming an indium oxide film according to the present invention, the diameter of the droplet is usually within a range of 0.01 to 300 μm, and more preferably within a range of 0.1 to 100 μm. It is preferable to be within. If the diameter of the droplet is within the above range, a significant decrease in the substrate temperature can be suppressed, and a uniform indium oxide film can be obtained.

基板の加熱方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ホットプレート、オーブン、焼成炉、赤外線ランプ、熱風送風機等の加熱方法を挙げることができ、中でも基板温度を上記温度に保持しながら、上記酸化インジウム膜形成用溶液に接触できる方法が好ましく、具体的にはホットプレート等を使用することが好ましい。   The method for heating the substrate is not particularly limited, and examples thereof include a heating method such as a hot plate, an oven, a baking furnace, an infrared lamp, a hot air blower, etc. Among them, the substrate temperature is maintained at the above temperature. However, a method capable of contacting the solution for forming the indium oxide film is preferable, and specifically, a hot plate or the like is preferably used.

本発明における酸化インジウム膜形成用溶液と基板との接触時間は、酸化インジウム膜形成用溶液中のインジウム元素の濃度や所望する積層体の厚さ、使用するスプレーの種類等の接触手段に応じて適宜決定することができるが、通常、1〜60分程度である。
噴霧手段を用いて連続的に噴霧すると、連続して厚い積層体を容易に製造することができるので、好ましい。
The contact time between the indium oxide film forming solution and the substrate in the present invention depends on the contact means such as the concentration of indium element in the indium oxide film forming solution, the desired thickness of the laminate, and the type of spray used. Although it can be determined appropriately, it is usually about 1 to 60 minutes.
It is preferable to continuously spray using the spraying means because a continuously thick laminate can be easily manufactured.

本発明に用いられる酸化インジウム膜形成用溶液は、上記の必須成分以外に、さらにセラミックス微粒子および界面活性剤等の添加剤を含有していても良い。
セラミックス微粒子を用いることにより、上記セラミックス微粒子を取り囲むように酸化インジウム膜が形成され、異種セラミックスの混合膜を得ることができる。また、酸化インジウム膜の体積増加を図ることができる。前記セラミックス微粒子の添加量は、使用する積層体の用途等に合わせて適宜選択すれば良い。
前記セラミックス微粒子の種類としては、例えばITO、アルミニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、珪素酸化物、チタン酸化物、錫酸化物、セリウム酸化物、カルシウム酸化物、マンガン酸化物、マグネシウム酸化物、チタン酸バリウム等を挙げることができる。
一方、界面活性剤は、上記酸化インジウム膜形成用溶液と上記基板表面との界面に作用するものである。このような界面活性剤を用いることにより、基板の濡れ性が向上して、酸化インジウム膜形成用溶液と基板表面との接触面積を向上させることができ、しかも均一な酸化インジウム膜を得ることができる。
特に、酸化インジウム膜形成用溶液を噴霧により接触させる場合、上記界面活性剤の効果により、酸化インジウム膜形成用溶液の液滴と基板表面とを充分に接触させることができるため、好適に使用される。
前記界面活性剤の種類としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤のいずれもを挙げることができ、溶液の種類などに応じて適宜使用することができる。
このうち、ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレングリコールアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシアルキレングリコール、脂肪族アルコールアルキレンオキシド付加物、ポリオキシアルキレングリコールアルキルフェニルエーテル、アルキルモノグリセリルエーテル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステルなどが例示される。
アニオン性界面活性剤としては、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸塩、モノアルキルリン酸塩、ポリオキシアルキレングリコールアルキルエーテルリン酸エステルなどが例示される。
カチオン性界面活性剤としては、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、などが挙げられる。
さらに両性界面活性剤としては、アルキルベタイン型界面活性剤、アルキルアミドベタイン型界面活性剤、及びアミンオキサイド型界面活性剤などが挙げられる。
これらの界面活性剤は、例えば、サーフィノール485、サーフィノールSE、サーフィノールSE−F、サーフィノール504、サーフィノールGA、サーフィノール104A、サーフィノール104BC、サーフィノール104PPM、サーフィノール104E、サーフィノール104PA等のサーフィノールシリーズ(以上、全て日信化学工業社製)、NIKKOL AM301、NIKKOL AM313ON(以上、全て日光ケミカル社製)等の商品名で市販されており、これらを使用することができる。なお、前記界面活性剤の使用量は、使用するインジウム塩等に合わせて適宜選択して使用することが好ましい。
The indium oxide film forming solution used in the present invention may further contain additives such as ceramic fine particles and a surfactant in addition to the above essential components.
By using ceramic fine particles, an indium oxide film is formed so as to surround the ceramic fine particles, and a mixed film of different ceramics can be obtained. In addition, the volume of the indium oxide film can be increased. What is necessary is just to select suitably the addition amount of the said ceramic fine particle according to the use etc. of the laminated body to be used.
Examples of the ceramic fine particles include ITO, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, titanium oxide, tin oxide, cerium oxide, calcium oxide, manganese oxide, magnesium oxide, and barium titanate. Etc.
On the other hand, the surfactant acts on the interface between the indium oxide film forming solution and the substrate surface. By using such a surfactant, the wettability of the substrate is improved, the contact area between the solution for forming the indium oxide film and the substrate surface can be improved, and a uniform indium oxide film can be obtained. it can.
In particular, when the indium oxide film forming solution is brought into contact by spraying, the droplets of the indium oxide film forming solution can be sufficiently brought into contact with the substrate surface due to the effect of the above-mentioned surfactant, so that it is preferably used. The
Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants, and are used as appropriate according to the type of solution. can do.
Among these, nonionic surfactants include polyoxyalkylene glycol alkyl ether, fatty acid alkanolamide, polyoxyalkylene glycol, aliphatic alcohol alkylene oxide adduct, polyoxyalkylene glycol alkyl phenyl ether, alkyl monoglyceryl ether, polyoxy Examples include alkylene sorbitan fatty acid esters.
Examples of the anionic surfactant include alkyl sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, sulfosuccinates, monoalkyl phosphates, polyoxyalkylene glycol alkyl ether phosphates, and the like.
Examples of the cationic surfactant include alkyl trimethyl ammonium salt, dialkyl dimethyl ammonium salt, alkyl dimethyl benzyl ammonium salt, and the like.
Furthermore, examples of amphoteric surfactants include alkyl betaine type surfactants, alkyl amide betaine type surfactants, and amine oxide type surfactants.
These surfactants include, for example, Surfinol 485, Surfinol SE, Surfinol SE-F, Surfinol 504, Surfinol GA, Surfinol 104A, Surfinol 104BC, Surfinol 104PPM, Surfinol 104E, Surfinol 104PA. Such as Surfynol series (all manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd.), NIKKOL AM301, NIKKOL AM313ON (all manufactured by Nikko Chemical Co., Ltd.), etc., and these can be used. In addition, it is preferable to select and use the usage-amount of the said surfactant suitably according to the indium salt etc. to be used.

また、本発明に係る酸化インジウム膜積層体の製造方法においては、上述した接触方法等により得られた酸化インジウム膜の洗浄を行っても良い。上記酸化インジウム膜の洗浄は、前記膜の表面等に存在する不純物を取り除くために行われるものであって、例えば、酸化インジウム膜形成用溶液に使用した溶媒を用いて洗浄する方法等を挙げることができる。洗浄は噴霧方式でも良いし、洗浄用溶液に浸漬する方法でも良い。   Moreover, in the manufacturing method of the indium oxide film laminated body which concerns on this invention, you may wash | clean the indium oxide film obtained by the contact method mentioned above. The cleaning of the indium oxide film is performed to remove impurities present on the surface of the film, and examples include a method of cleaning using a solvent used in the solution for forming the indium oxide film. Can do. Cleaning may be performed by spraying or by dipping in a cleaning solution.

次に、本発明の酸化インジウム膜積層体の製造装置の一例を、図1を用いて説明する。
図1に示すように、本製造装置1は密閉容器内に、基板2を載置し、ヒーター6を内蔵した支持部7と、酸化インジウム膜形成用溶液5を基板2に向けて噴射するスプレー装置4とを備えている。
この製造装置では、基板2を酸化インジウム膜形成温度以上の温度までヒーター6で加熱し、その後、硝酸インジウムを含有する酸化インジウム膜形成用溶液5を、スプレー装置4を用いて基板2に向け、一定時間、噴霧することにより、基板2上に酸化インジウム膜からなる電導膜3を形成するものである。ヒーターには、酸化インジウム膜形成温度以上の温度を維持することができるように、温度制御手段が設けてあり、また、スプレー装置についても、稼働時間や噴霧量がそれぞれ所望となるような制御手段が設けられている。このため、スプレー装置を、間欠的に稼動させることにより、酸化インジウム膜面上にさらに酸化インジウム膜やその他の機能性膜を積層することができる。
Next, an example of an apparatus for manufacturing an indium oxide film laminate according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 1 has a substrate 2 placed in a hermetically sealed container, and a spray 7 for spraying a support portion 7 containing a heater 6 and an indium oxide film forming solution 5 toward the substrate 2. Device 4.
In this manufacturing apparatus, the substrate 2 is heated by the heater 6 to a temperature equal to or higher than the indium oxide film formation temperature, and then the indium oxide film forming solution 5 containing indium nitrate is directed toward the substrate 2 using the spray device 4. The conductive film 3 made of an indium oxide film is formed on the substrate 2 by spraying for a certain time. The heater is provided with a temperature control means so that the temperature equal to or higher than the indium oxide film formation temperature can be maintained, and the spraying device also has a control means that makes the operating time and the spray amount as desired. Is provided. For this reason, an indium oxide film and other functional films can be further laminated on the surface of the indium oxide film by intermittently operating the spray device.

以下に実施例を掲げて、本発明をさらに説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。   The present invention will be further described with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

実施例1
硝酸インジウムを含む酸化インジウム膜形成用溶液を用いて、ITO膜を作製した。
まず、基板としてシリコンウエハと微粒子酸化チタンを用意した。一次粒径20nmのTiO2微粒子(日本アエロジル社製、P25)37.5質量%、アセチルアセトン1.25質量%、ポリエチレングリコール(重量平均分子量3000)1.88質量%となるように、ホモジナイザーを用いて水およびイソプロピルアルコール(1:1混合溶媒)に溶解、及び分散させてスラリーを作製した。上記シリコンウエハ上に、ドクターブレードで上記スラリーを塗布後、室温で20分間放置し、次いで100℃で30分間乾燥させた。その後、電気マッフル炉(デンケン社製、P90)を用い、500℃で30分間、大気圧雰囲気下にて焼成した。これにより、シリコンウエハ上に酸化チタンの多孔質膜を形成させた基板を得た。
次に、硝酸インジウム(関東化学社製)と塩化錫(関東化学社製)、及び溶媒としてメタノールが40質量%、アセト酢酸エチルが60質量%となる混合溶媒を用意した。この混合溶媒に硝酸インジウムが0.1mol/L、塩化錫が0.005mol/Lとなるように溶解させ、100mLの酸化インジウム膜形成用溶液を得た。予め、この酸化インジウム膜形成用溶液から製造される酸化インジウム膜形成温度は300℃であることが分かっていたので、次に、上記基板をホットプレート(アズワン社製)で400℃に加熱し、この基板の酸化チタン面とシリコンウエハ面に対し、上記酸化インジウム膜形成用溶液を超音波ネプライザ(オムロン社製)で100mLスプレーし、基板上に酸化インジウム膜を得た。
上記方法によりシリコンウエハ基板上に得られた酸化インジウム膜を、X線回折装置(リガク製、RINT−1500)を用いて測定したところ、図2に示すように、(400)面(35.5°)および(440)面(51.0°)が(222)面(30.6°)より配向強度が強いITO膜が得られていることがわかる。
このITO膜の体積抵抗率をダイアインスツルメンツ社製の「ロレスタGP」を用いて四端子法で測定したところ、9.4×10-5Ω・cmであった。また、Nanopics1000(セイコーインスツルメンツ社製)で平均表面粗さを測定したところ、Ra=6.7nmであった。
また、微粒子酸化チタン層を付与した基板、およびシリコンウエハ基板に製造した酸化インジウム膜をそれぞれ走査型電子顕微鏡(日立製作所社製、商品名 S4500)で観察した結果を、図3(基板がシリコンウエハ)、及び図4(基板が酸化チタン)に示す(いずれも倍率は5万倍)。
以上より、本発明で得られる積層体は、ウエハのような平坦な基板であっても、酸化チタンのような多孔質基板であっても、表面平滑性が極めて良好で、粒界の少ないITO膜であることがわかる。
Example 1
An ITO film was prepared using an indium oxide film forming solution containing indium nitrate.
First, a silicon wafer and fine particle titanium oxide were prepared as substrates. A homogenizer was used so that TiO 2 fine particles having a primary particle diameter of 20 nm (Nippon Aerosil Co., Ltd., P25) 37.5% by mass, acetylacetone 1.25% by mass, polyethylene glycol (weight average molecular weight 3000) 1.88% by mass were obtained. Then, it was dissolved and dispersed in water and isopropyl alcohol (1: 1 mixed solvent) to prepare a slurry. The slurry was applied onto the silicon wafer with a doctor blade, allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then dried at 100 ° C. for 30 minutes. Thereafter, using an electric muffle furnace (P90, manufactured by Denken), firing was performed at 500 ° C. for 30 minutes in an atmospheric pressure atmosphere. Thus, a substrate having a titanium oxide porous film formed on a silicon wafer was obtained.
Next, indium nitrate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and tin chloride (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and a mixed solvent in which methanol was 40% by mass and ethyl acetoacetate was 60% by mass were prepared. In this mixed solvent, indium nitrate was dissolved at 0.1 mol / L and tin chloride at 0.005 mol / L to obtain 100 mL of an indium oxide film forming solution. Since it was previously known that the indium oxide film forming temperature produced from this indium oxide film forming solution was 300 ° C., the substrate was heated to 400 ° C. with a hot plate (manufactured by ASONE), The indium oxide film forming solution was sprayed on the titanium oxide surface and the silicon wafer surface of this substrate by 100 mL with an ultrasonic nebulizer (manufactured by OMRON Corporation) to obtain an indium oxide film on the substrate.
When the indium oxide film obtained on the silicon wafer substrate by the above method was measured using an X-ray diffraction apparatus (Rigaku, RINT-1500), as shown in FIG. 2, the (400) plane (35.5) was measured. It can be seen that an ITO film having a higher orientation strength in the (°) and (440) planes (51.0 °) than in the (222) plane (30.6 °) is obtained.
When the volume resistivity of the ITO film was measured by a four-terminal method using “Loresta GP” manufactured by Dia Instruments, it was 9.4 × 10 −5 Ω · cm. Further, when the average surface roughness was measured by Nanopics 1000 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), Ra = 6.7 nm.
Further, the results of observation of the substrate provided with the fine particle titanium oxide layer and the indium oxide film produced on the silicon wafer substrate with a scanning electron microscope (product name: S4500, manufactured by Hitachi, Ltd.) are shown in FIG. ) And FIG. 4 (substrate is titanium oxide) (both magnifications are 50,000 times).
As described above, the laminate obtained by the present invention is an ITO having a very good surface smoothness and few grain boundaries, whether it is a flat substrate such as a wafer or a porous substrate such as titanium oxide. It turns out that it is a film | membrane.

実施例2
上記実施例1において、溶媒として、アセト酢酸エチルに替えて、アセチルアセトンを使用した以外は、上記実施例1と同様にITO膜を作製した。その結果、上記実施例1と同様の結果が得られた。
Example 2
In Example 1 above, an ITO film was prepared in the same manner as in Example 1 except that acetylacetone was used instead of ethyl acetoacetate as the solvent. As a result, the same results as in Example 1 were obtained.

比較例1
上記実施例1において、硝酸インジウムの代わりに塩化インジウム(関東化学社製)を用い、溶媒をメタノールとしたこと(硝酸イオンは添加しない)以外は、実施例1と同様にして、酸化インジウム膜積層体を得た。
上記と同様にシリコンウエハ基板上に得られた酸化インジウム膜を、X線回折装置(リガク製、RINT−1500)を用いて測定した結果を図5に示す。図5から、(222)面(30.6°)において強配向を示すITO膜が得られていることがわかる。
このITO膜の体積抵抗率をダイアインスツルメンツ社製の「ロレスタGP」を用いて四端子法で測定したところ、9.8×10-5Ω・cmであった。また、Nanopics1000(セイコーインスツルメンツ社製)で平均表面粗さを測定したところ、Ra=61nmであった。
また、微粒子酸化チタン層を付与した基板、およびシリコンウエハ基板に製造した酸化インジウム膜をそれぞれ走査型電子顕微鏡(日立製作所社製、商品名 S4500)で観察した結果を、図6(基板が酸化チタン)、及び図7(基板がシリコンウエハ)に示す。
以上より、硝酸イオンが存在しない場合には、ウエハのような平坦な基板であっても、酸化チタンのような多孔質基板であっても、いずれの場合でも柱状で、表面平滑性が悪く、かつ粒界が目立つITO膜であることがわかる。
Comparative Example 1
In the above Example 1, indium oxide film lamination was performed in the same manner as in Example 1 except that indium chloride (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was used instead of indium nitrate and the solvent was methanol (no addition of nitrate ions). Got the body.
FIG. 5 shows the results of measuring the indium oxide film obtained on the silicon wafer substrate in the same manner as described above using an X-ray diffraction apparatus (RINT-1500, manufactured by Rigaku). From FIG. 5, it can be seen that an ITO film exhibiting strong orientation on the (222) plane (30.6 °) is obtained.
When the volume resistivity of the ITO film was measured by a four-terminal method using “Loresta GP” manufactured by Dia Instruments, it was 9.8 × 10 −5 Ω · cm. Further, when the average surface roughness was measured with Nanopics 1000 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), Ra = 61 nm.
Further, the results of observation of the substrate provided with the fine particle titanium oxide layer and the indium oxide film produced on the silicon wafer substrate with a scanning electron microscope (product name: S4500, manufactured by Hitachi, Ltd.) are shown in FIG. ) And FIG. 7 (the substrate is a silicon wafer).
From the above, when nitrate ions are not present, even in the case of a flat substrate such as a wafer or a porous substrate such as titanium oxide, in any case, it is columnar and has poor surface smoothness. It can also be seen that this is an ITO film with prominent grain boundaries.

本発明は、表面平滑性に優れた低抵抗率の酸化インジウム膜積層体であり、透明導電膜として利用することができる。又、さらにドーピング金属源を添加することにより、例えば、錫を加えてITO膜等とすることも可能である。これらの透明導電膜は液晶ディスプレイ、タッチパネルのディスプレイ、色素増感型太陽電池等、幅広い分野において利用することができる。   The present invention is a low resistivity indium oxide film laminate excellent in surface smoothness and can be used as a transparent conductive film. Further, by adding a doping metal source, for example, tin can be added to form an ITO film or the like. These transparent conductive films can be used in a wide range of fields such as liquid crystal displays, touch panel displays, and dye-sensitized solar cells.

本発明の酸化インジウム膜積層体の製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing apparatus of the indium oxide film laminated body of this invention. 実施例1で得られた酸化インジウム膜積層体のX線回折図である。2 is an X-ray diffraction pattern of the indium oxide film laminate obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られた、シリコンウエハ基板上の酸化インジウム膜積層体の走査型電子顕微鏡写真の図である。1 is a scanning electron micrograph of an indium oxide film laminate on a silicon wafer substrate obtained in Example 1. FIG. 実施例1で得られた、酸化チタン基板上の酸化インジウム膜積層体の走査型電子顕微鏡写真の図である。1 is a scanning electron micrograph of an indium oxide film laminate on a titanium oxide substrate obtained in Example 1. FIG. 比較例1で得られた酸化インジウム膜積層体のX線回折図である。4 is an X-ray diffraction pattern of the indium oxide film laminate obtained in Comparative Example 1. FIG. 比較例1で得られた、酸化チタン基板上の酸化インジウム膜積層体の走査型電子顕微鏡写真の図である。2 is a scanning electron micrograph of an indium oxide film laminate on a titanium oxide substrate obtained in Comparative Example 1. FIG. 比較例1で得られた、シリコンウエハ基板上の酸化インジウム膜積層体の走査型電子顕微鏡写真の図である。6 is a scanning electron micrograph of an indium oxide film stack on a silicon wafer substrate obtained in Comparative Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:製造装置
2:基板
3:導電膜
4:スプレー装置
5:金属酸化物形成用溶液
6:ヒーター
7:支持部
1: Manufacturing apparatus 2: Substrate 3: Conductive film 4: Spray apparatus 5: Metal oxide forming solution 6: Heater 7: Supporting part

Claims (5)

基板上に作製した酸化インジウム膜積層体であって、(400)面と(440)面が(222)面と同等以上に強配向してなることを特徴とする酸化インジウム膜積層体。   An indium oxide film laminate produced on a substrate, wherein the (400) plane and the (440) plane are strongly oriented to be equal to or greater than the (222) plane. 前記酸化インジウム膜が、さらにドーピング金属源を含有してなる請求項1に記載の酸化インジウム膜積層体。   The indium oxide film laminate according to claim 1, wherein the indium oxide film further contains a doping metal source. 前記基板が、多孔質基板、または多孔質膜を備えた基板である請求項1又は2に記載の酸化インジウム膜積層体。   The indium oxide film laminate according to claim 1, wherein the substrate is a porous substrate or a substrate provided with a porous film. インジウム塩を含む酸化インジウム膜形成用溶液を、酸化インジウム膜形成温度以上に加熱した基板と接触させて、前記基板上に酸化インジウム膜を製造する酸化インジウム膜積層体の製造方法であって、前記酸化インジウム膜形成用溶液が硝酸イオンを含有し、かつジケトン又はケトエステルの溶媒を含むことを特徴とする酸化インジウム膜積層体の製造方法。   A method for producing an indium oxide film laminate, wherein an indium oxide film-forming solution containing an indium salt is brought into contact with a substrate heated to an indium oxide film formation temperature or higher to produce an indium oxide film on the substrate, A method for producing an indium oxide film laminate, wherein the solution for forming an indium oxide film contains nitrate ions and contains a diketone or ketoester solvent. インジウム塩が硝酸インジウムである請求項4に記載の酸化インジウム膜積層体の製造方法。   The method for producing an indium oxide film laminate according to claim 4, wherein the indium salt is indium nitrate.
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