JP2941086B2 - 透明電極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽電池、光センサ
ー、液晶表示板、ＥＬ表示板等に使用される透明電極に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽電池、光センサー、液晶表示
板、ＥＬ表示板等に使用されている透明電極には、スズ
酸化物、インジウム酸化物、又はインジウム−スズ酸化
物等の材料が用いられており、この電極は主に真空蒸着
法やスパッタリング法等で形成される。

【０００３】前記酸化物を用いた真空蒸着法による透明
電極の形成方法は、例えば「真空蒸着法によるＩｎ₂ Ｏ
₃ 透明導電膜」勝部能之・勝部倭子、応用物理第４９
巻、第１号（１９８０）２、に記載されている。

【０００４】また前記酸化物を用いたスパッタリング法
による透明電極の形成方法は例えば「酸化物ターゲット
を用いたＤＣスパッタＩＴＯ膜」木村浩・渡辺弘・石原
哲・鈴木義雄・伊藤孝、真空第３０巻、第６号（１９８
７）１６、に記載されている。

【０００５】しかし、前記従来技術により製造された透
明電極は、可視光領域における透過率が低いという問題
点があった。特に、前記透明電極が室温から２５０℃の
低温で形成された場合、可視光領域の透過率が特に低く
なり、更なる透過率の向上が望まれていた。

【０００６】また、前記従来技術により製造された透明
電極には、比抵抗が高いという問題点があった。特に前
記透明電極が室温から２５０℃の低温で形成された場
合、特に比抵抗が高いという問題点があった。

【０００７】更に、前記従来技術により製造された透明
電極には、形成時の堆積速度が増加された場合、透過率
の低下、比抵抗の増加、基材との密着性の低下等の問題
点があった。特に前記透明電極が室温から２５０℃の低
温で速い堆積速度で形成された場合の透過率の低下及び
比抵抗の増加には著しいものがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の問題点を解決することを目的としている。更に、本発
明は半導体等の基材上に形成される透明電極と基材との
密着性を向上させることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基材面に形成された透明電極において、
アルカリ金属元素(以下単に「アルカリ金属」と呼ぶ)を
含有し、且つ、スズ酸化物、インジウム酸化物及びイン
ジウム-スズ酸化物のいずれかを主成分とする結晶材料
からなり、前記アルカリ金属元素の含有量が１００ppｍ
以下であることを特徴とするものである。また、前記透
明電極の形成方法において、前記結晶材料をグロー放電
又は真空蒸着法により形成する透明電極の形成方法であ
る。さらに、前記基材面を２５℃〜６００℃、より好ま
しくは２５℃〜２５０℃の範囲内に維持して前記結晶材
料を形成する、前記透明電極の形成方法であり、また、
前記結晶材料の形成速度を０.1Å/秒〜１００Å/秒の範
囲内として、該結晶材料を形成する前記透明電極の形成
方法である。

【００１０】

【作用】前記酸化物から成る透明電極にアルカリ金属を
添加することによって、透明電極を構成する前記酸化物
の結晶粒径が増加し、結晶粒径の分散が小さくなり、更
にアルカリ金属がドーパントとして作用するために前記
酸化物から成る透明電極の透過率が増加し、導電率も増
加するものと考えられる。

【００１１】更に加えて、本発明の透明電極は前記の様
に結晶粒径の分散が小さくなることによって、半導体等
からなる基材との密着性が向上するものと考えられる。

【００１２】また、本発明のアルカリ金属を含有する透
明電極は、比較的低温においても良質な特性が得られる
ものである。この理由として透明電極の形成時に、アル
カリ金属が透明電極を構成する酸化物の結晶成長に関与
して良質な透明電極の形成温度を低下させていると考え
られるが、詳細は不明である。

【００１３】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１４】本発明のアルカリ金属を含有する透明電極
は、太陽電池、光センサー、液晶表示板、ＥＬ表示板等
の基材面に以下の様にして形成するものである。

【００１５】本発明の透明電極の形成方法としては、ス
パッタリング法と真空蒸着法が最適である。

【００１６】本発明の透明電極の形成に適したスパッタ
リング装置として図１に模式的に示すＤＣマグネトロン
スパッタ装置を挙げることができる。この装置は、堆積
室１０１、基板１０２、加熱ヒーター１０３、ターゲッ
ト１０４、１０８、絶縁性支持体１０５、１０９、ＤＣ
電源１０６、１１０、シャッタ１０７、１１１、真空計
１１２、コンダクタンスバルブ１１３、ガス導入バルブ
１１４、１１５、マスフローコントローラー１１６、１
１７等で構成してある。

【００１７】この装置において、本発明のアルカリ金属
を含有するスズ酸化物からなる透明電極を基材上に形成
させる場合、ターゲット１０４としては、金属スズ（Ｓ
ｎ）やスズ酸化物（ＳｎＯ₂）等にアルカリ金属、アル
カリ金属の酸化物、アルカリ金属塩を含有させたもの等
を用いる。また本発明のアルカリ金属を含有するインジ
ウム酸化物からなる透明電極を基材上に形成させる場
合、ターゲット１０４としては金属インジウム（Ｉｎ）
やインジウム酸化物（Ｉｎ₂Ｏ₃）等にアルカリ金属、ア
ルカリ金属の酸化物、アルカリ金属塩を含有させたもの
等を用いる。更に、本発明のアルカリ金属を含有するイ
ンジウム−スズ酸化物からなる透明電極を基材上に形成
させる場合、ターゲット１０４としては、金属スズ、金
属インジウム、又は金属スズと金属インジウムとの合
金、もしくはスズ酸化物、インジウム酸化物、又はイン
ジウム−スズ酸化物等にアルカリ金属、アルカリ金属の
酸化物、アルカリ金属塩を含有させたもの等を適宜組み
合わせて用いる。ここで、アルカリ金属としてはリチウ
ム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）を挙
げることができる。

【００１８】次にアルカリ金属の添加形態を列挙する。
金属状態はもちろんのこと、リチウムではフッ化リチウ
ム（ＬｉＦ）、塩化リチウム（Ｌｉｃｌ）、臭化リチウ
ム（ＬｉＢｒ）、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、塩素酸リ
チウム（ＬｉＣｌＯ₃ ）、酸化リチウム（Ｌｉ₂ Ｏ）、
過酸化リチウム（Ｌｉ₂ Ｏ₂ ）、窒化リチウム（Ｌｉ ₃
Ｎ）、メチルリチウム（Ｌｉ（ＣＨ₃ ））、有機リチウ
ム等が挙げられる。ナトリウムでは、フッ化ナトリウム
（ＮａＦ）、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）、亜
塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ₂ ）、塩素酸ナトリウム
（ＮａＣｌＯ₃）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ
₄ ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、酸化ナトリウム
（Ｎａ₂ Ｏ）、炭酸ナトリウム（Ｎａ₂ ＣＯ₃ ）、等が
挙げられる。カリウムではフッ化カリウム（ＫＦ）、フ
ッ化水素カリウム（ＫＨＦ₂ ）、塩化カリウム（ＫＣ
ｌ）、塩素酸カリウム（ＫＣＯｌ₃ ）、過塩素カリウム
（ＫＣｌＯ₄ ）、臭化カリウム（ＫＢｒ）、酸化カリウ
ム（Ｋ₂ Ｏ）、過酸化カリウム（Ｋ₂ Ｏ₂ ）、三酸化カ
リウム（Ｋ₂ Ｏ₃ ）、炭酸カリウム（Ｋ₂ ＣＯ₃ ）等が
挙げられる。

【００１９】本発明の透明電極中に含有させるアルカリ
金属の好ましい量は重量基準で（以後、特に記載のない
場合は同様）１００ppm 以下である。更に透明電極中の
アルカリ金属含有量を１００ppm 以下にするために、前
記ターゲット中に含有させるアルカリ金属の含有量は、
スパッタリング条件に大きく依存するものの、平均１０
０ppm 以下が好ましいものである。

【００２０】本発明のアルカリ金属を含有する透明電極
をスパッタ法で堆積させる場合、基材温度は、重要なパ
ラメータであり、好ましい範囲は２５℃〜６００℃であ
る。特に本発明のアルカリ金属を含有する透明電極は、
２５℃〜２５０℃の比較的低温において、従来の技術と
比べて優れた特性を示すものである。

【００２１】また、本発明のアルカリ金属を含有する透
明電極を、スパッタ法で堆積させる場合の、スパッタ用
のガスとして、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、キ
セノン（Ｘｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）、等の不活性ガスが
挙げられ、特にアルゴン（Ａｒ）ガスが適したものであ
る。

【００２２】また、該不活性ガスに酸素（Ｏ₂ ）ガスを
必要に応じて添加することができる。特に金属をターゲ
ットにしている場合、これを酸化する為酸素（Ｏ₂ ）ガ
スは、必須のものである。

【００２３】更に、前記不活性ガス等によってターゲッ
トをスパッタする場合、放電空間の圧力は効果的にスパ
ッタを行うために、５０mTorr 〜０．１mTorr が好まし
い。

【００２４】加えて、スパッタ法の場合の電源として
は、ＤＣ電源やＲＦ電源が適したものとして挙げられ
る。スパッタ時の電力は１０Ｗ〜１００Ｗが好ましい。

【００２５】透明電極の形成速度は放電空間の圧力や電
力に依存するが、最適な形成速度として０．１Å/sec〜
１００Å/secの広い範囲を有している。

【００２６】本発明のアルカリ金属を含有する透明電極
を形成するのに適した第２の方法として真空蒸着法が挙
げられる。

【００２７】該真空蒸着法に用いる真空蒸着装置の一例
を図２に模式的に示す。この装置は堆積室２０１、基板
２０２、加熱ヒーター２０３、２０５、蒸着源２０４、
ＡＣ電源２０６、シャッター２０７、真空計２０８、コ
ンダクタンスバルブ２０９、ガス導入バルブ２１０、マ
スフローコントローラー２１１等で構成してある。蒸着
源としては、金属スズ、金属インジウム、又はインジウ
ム−スズ合金に前記アルカリ金属を添加したものが挙げ
られる。

【００２８】前記アルカリ金属の含有量は１００ppm 以
下が好ましい。

【００２９】透明電極形成するときの基材の温度は２５
℃〜６００℃が好ましい。

【００３０】金属をターゲットに用いる場合、堆積室
は、まず１０^-6Torr以下の真空状態にした後、酸素（Ｏ
₂ ）ガスを５×１０^-5〜９×１０^-4Torrの圧力範囲にな
るように導入する。この圧力範囲で酸素を導入すること
によって、蒸着源から気化した前記金属が気相中で酸素
と反応して良好な透明電極が形成される。該透明電極の
好ましい形成速度が０．１Å/sec〜１００Å/secであ
る。形成速度が０．１Å/sec未満の場合は生産性が低下
する。一方１００Å/secより大きい場合は粗な膜となる
為、透過率、導電率、及び密着率が低下する。

【００３１】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。実施例１ 第１図に示すＤＣマグネトロンスパッタリング法の製造
装置により、本発明のアルカリ金属を含有する透明電極
を作製した。

【００３２】図中１０２は基板であり、５０mm角、厚さ
１mmのバリウム硼珪酸ガラス（コーニング（株）製 ７
０５９）製である。

【００３３】図中１０４、は、組成がインジウム（Ｉ
ｎ）、錫（Ｓｎ）、及びナトリウム（Ｎａ）のモル比
で、８５：１５：０．００５からなるターゲットであ
り、絶縁性支持体１０５で堆積室１０１より絶縁されて
いる。

【００３４】図中１１４、１１５はガス導入バルブであ
り、それぞれ不図示の酸素（Ｏ₂ ）ガスボンベ、アルゴ
ン（Ａｒ）ガスボンベに接続されている。

【００３５】まず、加熱ヒーター１０３により基板１０
２を１５０℃に加熱し、堆積室１０１内を不図示の真空
ポンプにより排気し、真空計１１２の読みが約１×１０
^-5Torrになった時点で、ガス導入バルブ１１４、１１５
を徐々に開いてＯ₂ ガス、Ａｒガスを堆積室１０１内に
流入させた。この時、Ｏ₂ ガス流量が２０sccm、Ａｒガ
ス流量が２０sccmとなるように、各々のマスフローコン
トローラー１１６、１１７で調整し、堆積室１０１内の
圧力が２mTorr となるように、真空計１１２を見ながら
コンダクタンスバルブ（バタフライ型）１１３の開口を
調整した。その後、ＤＣ電源１０６の電圧を−４００Ｖ
に設定して、ターゲット１０４にＤＣ電力を導入し、Ｄ
Ｃグロー放電を生起させ、次に、シャッター１０７を開
けて、基板１０２上に透明電極の作製を開始し、層厚２
００nmの透明電極を作製したところでシャッター１０７
を閉じ、ＤＣ電源１０６の出力を切り、ＤＣグロー放電
を止めた。次に、ガス導入バルブ１１５を閉じて、堆積
室１０１内へのＡｒガスの流入を止め、堆積室１０１内
の圧力が１Torrとなるように、コンダクタンスバルブ１
１３の開口を調整して、１時間透明電極を熱処理し、ア
ルカリ金属を含む透明電極の作製を終えた。（電極No.
実１） 以上の、透明電極の作製条件を表１に示す。

【００３６】

【表１】 比較例１−１ 実施例１とは異なる組成のターゲットを用いた以外は、
実施例１と同様な方法により、従来の透明電極を作製し
た。

【００３７】第１図においては１０８は、組成がインジ
ウム（Ｉｎ）及び錫（Ｓｎ）のモル比で、８５：１５か
らなるターゲットであり、絶縁支持体１０９で堆積室１
０１より絶縁されている。

【００３８】実施例１と同様に、基板１０２を１０５℃
に加熱し、堆積室１０１内にＯ₂ ガスを２０sccm、アル
ゴンガスを２０sccm流入させ、堆積室１０１内の圧力が
２mTorr に調整した。その後、ＤＣ電源１１０の電圧を
−４００V に設定して、ターゲット１０８にＤＣ電力を
導入し、ＤＣグロー放電を生起させ、次に、シャッター
１１１を開けて、基板１０２上に透明電極の作製を開始
し、層厚２００nmの透明電極を作製したところでシャッ
ター１１１を閉じ、ＤＣ電源１１０の出力を切り、ＤＣ
グロー放電を止めた。次に、ガス導入パルブ１１５を閉
じて、堆積室１０１内へのＡｒガスの流入を止め、堆積
室１０１内の圧力が１Torrとなるように、コンダクタン
スバルブ１１３の開口を調整し、１時間透明電極を熱処
理し、透明電極の作製を終えた。（電極No. 比１−１）比較例１−２ 組成がインジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）及びナトリウム
（Ｎａ）のモル比で、８５：１５：０．１からなるター
ゲツトを用いた以外は、比較例１と同様な方法により、
従来の透明電極を作製した。（電極No. 比１−２） 以上の透明電極の作製条件を表１に示す。

【００３９】実施例１（電極No. 実１）及び比較例１
（電極No. 比１−１〜２）で作製した透明電極の導電
率、結晶性、透過率及び密着性の測定を行った。

【００４０】導電率の測定は、四端子プローブ（（有）
共和理研製 Ｋ８８ＰＳ）とディジタル・マルチメータ
（横河・ヒューレット・パツカード（株）製 ＨＰ３４
３７Ａ）を用いて、四端子法により行った。測定の結
果、比較例１−１（電極No. 比１−１）の透明電極に対
して、比較例１−２（電極No.比１−２）の透明電極
は、導電率が１．１倍であったが、実施例１（電極No.
実１）の透明電極は、導電率が２．１倍優れていた。

【００４１】結晶性の測定は、走査電子顕微鏡（日立製
Ｓ−８００型）を用いて、結晶粒径の大きさ及び分散
を測定することにより行った。測定の結果、比較例１−
１（電極No. 比１−１）の透明電極に対して、比較例１
−２（電極No. 比１−２）の透明電極は、結晶性が１．
０７倍であったが、実施例１（電極No. 実１）の透明電
極は、結晶性が１．５倍優れていた。

【００４２】透過率の測定は、分光光度計（日立製３３
０型）を用いて、４００nmの波長における透過率により
行った。測定の結果、比較例１−１（電極No. 比１−
１）の透明電極に対して、比較例１−２（電極No. 比１
−２）の透明電極は、透過率が０．９９倍であったが、
実施例１（電極No. 実１）の透明電極は、透過率が１．
０７倍優れていた。

【００４３】密着性の測定は次のように行った。透明電
極上にアモルファスシリコン半導体層を成膜したのち
に、該半導体層表面を光学顕微鏡で観察し、透明電極が
露出している部分の面積を算出した。この面積を密着性
の尺度とした。ここで、アモルファスシリコン半導体層
の作製には、透明電極と同じＤＣマグネトロンスパッタ
リング法の製造装置を用い、作製条件は、シリコン（Ｓ
ｉ）からなるターゲットを用い、Ｈ₂ ガス及びＡｒガス
流量を各々２０sccm、ＤＣ電圧を−４００V 、内圧を２
mTorr 、基板温度を１５０℃、層厚２０μm とした。測
定の結果、比較例１−１（電極No. 比１−１）の透明電
極に対して、比較例１−２（電極No. 比１−２）の透明
電極は、密着性が１．２倍であったが、実施例１（電極
No. 実１）の透明電極は、密着性が２．５倍優れてい
た。

【００４４】また、実施例１（電極No. 実１）及び比較
例１−２（電極No. 比１−２）で作製した透明電極中の
アルカリ金属の含有量を２次イオン質量分析器（ＣＡＭ
ＥＣＡ製 ＩＭＳ−３Ｆ）により分析としたところ、実
施例１（電極No. １）の透明電極が約５０ppm 、比較例
１−２（電極No. １−２）の透明電極が１０００ppmで
あった。

【００４５】以上の測定結果より、本発明のアルカリ金
属を含有する透明電極（電極No. 実１）が、従来の透明
電極（電極No. 比１−１〜２）に対して、優れた特性を
有することが判明し、本発明の効果が実証された。実施例２ ターゲット１０４を、表２に示す組成に変えた以外は、
実施例１と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含
有する透明電極を作製した。（電極No. 実２−１〜３） 作製した透明電極（電極No. 実２−１〜３）の導電率、
結晶性、透過率及び密着性を実施例１と同様な方法で測
定した。その結果を表２に示す。表２から判る通り、本
発明のアルカリ金属を含有する透明電極（電極No. 実２
−１〜３）が、従来の透明電極（電極No. 比１）に対し
て、優れた特性を有することが判明し、本発明の効果が
実証された。

【００４６】

【表２】 実施例３ ターゲット１０４を、表３に示す組成に変えた以外は、
実施例１と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含
有する透明電極を作製した。（電極No. 実３−１〜４）比較例２ ターゲット１０８を、表３に示す組成に変えた以外は、
比較例１と同じ作製条件で、従来の透明電極を作製し
た。（電極No. 比２） 実施例３（電極No. 実３−１〜４）及び比較例２（電極
No. 比２）で作製した透明電極の導電率、結晶性、透過
率及び密着性を実施例１と同様な方法で測定した。その
結果を表３に示す。表３から判る通り、本発明のアルカ
リ金属を含有する透明電極（電極No. 実３−１〜４）
が、従来の透明電極（電極No. 比２）に対して、優れた
特性を有することが判明し、本発明の効果が実証され
た。

【００４７】

【表３】 実施例４ ターゲット１０４を、表４に示す組成に変えた以外は、
実施例１と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含
有する透明電極を作製した。（電極No. 実４−１〜４）比較例３ ターゲット１０８を、表４に示す組成に変えた以外は、
比較例１と同じ作製条件で、従来の透明電極を作製し
た。（電極No. 比３） 実施例４（電極No. 実４−１〜４）及び比較例３（電極
No. 比３）で作製した透明電極の導電率、結晶性、透過
率及び密着性を実施例１と同様な方法で測定した。その
結果を表４に示す。表４から判る通り、本発明のアルカ
リ金属を含有する透明電極（電極No. 実４−１〜４）
が、従来の透明電極（電極No. 比３）に対して、優れた
特性を有することが判明し、本発明の効果が実証され
た。

【００４８】

【表４】 実施例５ 基板温度を４００℃とし、ターゲット１０４を、表５に
示す組成に変えた以外は、実施例１と同じ作製条件で、
本発明のアルカリ金属を含有する透明電極を作製した。
（電極No.実５−１〜４）比較例４ 基板温度４００℃とした以外は、比較例１と同じ作製条
件で、従来の透明電極を作製した。（電極No.比４）実
施例５（電極No.実５−１〜４）及び比較例４（電極No.
比４）で作製した透明電極の導電率、結晶性、透過率及
び密着性を実施例１と同様な方法で測定した。その結果
を表５に示す。表５から判る通り、本発明のアルカリ金
属を含有する透明電極（電極No.実５−１〜４）が、従
来の透明電極（電極No.比４）に対して、優れた特性を
有することが判明し、本発明の効果が実証された。

【００４９】

【表５】 実施例６ ターゲット１０４を、表６に示す組成に変えた以外は、
実施例１と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含
有する透明電極を作製した。（電極No. 実６−１〜４）比較例５ ターゲット１０８を、表６に示す組成に変えた以外は、
比較例１と同じ作製条件で、従来の透明電極を作製し
た。（電極No. 比５）

【００５０】

【表６】 実施例６（電極No. 実６−１〜４）及び比較例５（電極
No. 比５）で作製した透明電極の導電率、結晶性、透過
率及び密着性を実施例１と同様な方法で測定した。その
結果を表６に示す。表６から判る通り、本発明のアルカ
リ金属を含有する透明電極（電極No. 実６−１〜４）
が、従来の透明電極（電極No. 比５）に対して、優れた
特性を有することが判明し、本発明の効果が実証され
た。実施例７ ターゲット１０４を、表７に示す組成に変えた以外は、
実施例１と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含
有する透明電極を作製した。（電極No. 実７−１〜４）比較例６ ターゲット１０８を、表７に示す組成に変えた以外は、
比較例１と同じ作製条件で、従来の透明電極を作製し
た。（電極No. 比６） 実施例７（電極No. 実７−１〜４）及び比較例６（電極
No. 比６）で作製した透明電極の導電率、結晶性、透過
率及び密着性を実施例１と同様な方法で測定した。その
結果を表７に示す。表７から判る通り、本発明のアルカ
リ金属を含有する透明電極（電極No. 実７−１〜４）
が、従来の透明電極（電極No. 比６）に対して、優れた
特性を有することが判明し、本発明の効果が実証され
た。

【００５１】

【表７】 実施例８ 第２図に示す真空蒸着法の製造装置により、本発明のア
ルカリ金属を含有する透明電極を作製した。

【００５２】図中２０２は基板であり、５０mm角、厚さ
１mmのバリウム硼珪酸ガラス（コーニング（株）製 ７
０５９）製である。

【００５３】図中２０４は、組成がインジウム（Ｉ
ｎ）、錫（Ｓｎ）及びナトリウム（Ｎａ）のモル比で、
５０：５０：０．００５からなる蒸着源である。

【００５４】図中２１０はガス導入バルブであり、不図
示の酸素（Ｏ₂ ）ガスボンベに接続されている。

【００５５】まず、加熱ヒーター２０３により基板２０
２を１５０℃に加熱し、堆積室２０１内を不図示の真空
ポンプにより排気し、真空計２０８の読みが約１×１０
^-5Torrになった時点で、ガス導入バルブ２１０を徐々に
開いてＯ₂ ガスを堆積室２０１内に流入させた。この
時、Ｏ₂ ガス流量が１０sccmとなるように、マスフロー
コントローラー２１１で調整し、堆積室２０１内の圧力
が０．３mTorr となるように、真空計２０８を見ながら
コンダクタンスバルブ（バタフライ型）２０９の開口を
調整した。その後、ＡＣ電源２０６より加熱ヒーター２
０５に電力を供給して、蒸着源の２０４を加熱し、次
に、シャッター２０７を開けて、基板２０２上に透明電
極の作製を開始し、層厚２００nm の透明電極を作製し
たところでシャッター２０７を閉じ、ＡＣ電源２０６の
出力を切り、ガス導入バルブ２１０を閉じて、堆積室２
０１内へのガス流入を止め、アルカリ金属を含む透明電
極の作製を終えた。（電極No. 実８） 以上の、透明電極の作製条件を表８に示す。比較例７ 組成がインジウム（Ｉｎ）及び錫（Ｓｎ）のモル比で、
１：１からなる蒸着源２０４を用いた以外は、実施例８
と同じ作製条件で、従来の透明電極を作製した。（電極
No. 比７） 以上の、透明電極の作製条件を表８に示す。

【００５６】

【表８】 実施例８（電極No. 実８）及び比較例７（電極No. 比
７）で作製した透明電極の導電率、結晶性、透過率及び
密着性を実施例１と同様な方法で測定した。測定の結
果、比較例７（電極No. 比７）の透明電極に対して、実
施例８（電極No. 実８）の透明電極は、導電率１．９
倍、結晶性が１．４倍、透過率が１．０７倍、密着性が
２．４倍優れていた。

【００５７】また、実施例８（電極No. 実８）で作製し
た透明電極中のアルカリ金属の含有量は、約５０ppm で
あった。

【００５８】以上の測定結果より、本発明のアルカリ金
属を含有する透明電極（電極No. 実８）が、従来の透明
電極（電極No. 比７）に対して、優れた特性を有するこ
とが判明し、本発明の効果が実証された。実施例９ 蒸着源２０４を、表９に示す組成に変えた以外は、実施
例８と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含有す
る透明電極を作製した。（電極No. 実９−１〜３） 作製した透明電極（電極No. 実９−１〜３）の導電率、
結晶性、透過率及び密着性を実施例１と同様な方法で測
定した。その結果を表９に示す。表９から判る通り、本
発明のアルカリ金属を含有する透明電極（電極No. 実９
−１〜３）が、従来の透明電極（電極No. 比７）に対し
て、優れた特性を有することが判明し、本発明の効果が
実証された。

【００５９】

【表９】 実施例１０ 蒸着源２０４を、表１０に示す組成に変えた以外は、実
施例８と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含有
する透明電極を作製した。（電極No. 実１０−１〜４）比較例８ ターゲット２０４を、表１０に示す組成に変えた以外
は、比較例７と同じ作製条件で、従来の透明電極を作製
した。（電極No. 比８） 実施例１０（電極No. 実１０−１〜４）及び比較例８
（電極No. 比８）で作製した透明電極の導電率、結晶
性、透過率及び密着性を実施例１と同様な方法で測定し
た。その結果を表１０に示す。表１０から判る通り、本
発明のアルカリ金属を含有する透明電極（電極No. 実１
０−１〜４）が、従来の透明電極（電極No.比８）に対
して、優れた特性を有することが判明し、本発明の効果
が実証された。

【００６０】

【表１０】 実施例１１ 蒸着源２０４を、表１１に示す組成に変えた以外は、実
施例８と同じ作製条件で、本発明のアルカリ金属を含有
する透明電極を作製した。（電極No. 実１１−１〜４）比較例９ 蒸着源２０４を、表１に示す組成に変えた以外は、比較
例７と同じ作製条件で、従来の透明電極を作製した。
（電極No. 比９）

【００６１】

【表１１】 実施例１１（電極No. 実１１−１〜４）及び比較例９
（電極No. 比９）で作製した透明電極の導電率、結晶
性、透過率及び密着性を実施例１と同様な方法で測定し
た。その結果を表１１に示す。表１１から判る通り、本
発明のアルカリ金属を含有する透明電極（電極No. 実１
１−１〜４）が、従来の透明電極（電極No.比９）に対
して、優れた特性を有することが判明し、本発明の効果
が実証された。実施例１２ 基板温度を３００℃とし、蒸着源２０４を、表１２に示
す組成に変えた以外は、実施例８と同じ作製条件で、本
発明のアルカリ金属を含有する透明電極を作製した。
（電極No. 実１２−１〜４）比較例１０ 基板温度を３００℃とした以外は、比較例７と同じ作製
条件で、従来の透明電極を作製した。（電極No. 比１
０） 実施例１２（電極No. 実１２−１〜４）及び比較例１０
（電極No.比１０）で作製した透明電極の導電率、結晶
性、透過率及び密着性を実施例１と同様な方法で測定し
た。その結果を表１２に示す。表１２から判る通り、本
発明のアルカリ金属を含有する透明電極（電極No. 実１
２−１〜４）が、従来の透明電極（電極No. 比１０）に
対して、優れた特性を有することが判明し、本発明の効
果が実証された。

【００６２】

【表１２】

【００６３】

【発明の効果】本発明の透明電極はアルカリ金属を含有
させたので可視領域における光透過率が高く、導電率が
大きく、かつ接触する堆積層との密着性が優れたものと
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透明電極を作製するためのＤＣマグネ
トロンスパッタリング法による製造装置の一例を示す模
式的説明図である。

【図２】本発明の透明電極を作製するための真空蒸着法
による製造装置の一例を示す模式的説明図である。

【符号の説明】

１０１ 堆積室 １０２ 基板 １０３ 加熱ヒーター １０４、１０８ ターゲット １０５、１０９ 絶縁性支持体 １０６、１１０ ＤＣ電源 １０７、１１１ シャッター １１２ 真空計 １１３ コンダクタンスバルブ １１４、１１５ ガス導入バルブ １１６、１１７ マスフローコントローラー ２０１ 堆積室 ２０２ 基板 ２０３ 加熱ヒーター ２０４ 蒸着源 ２０５ 加熱ヒーター ２０６ ＡＣ電源 ２０７ シャッター ２０８ 真空計 ２０９ コンダクタンスバルブ ２１０ ガス導入バルブ ２１１ マスフローコントローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−91836（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−310544（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−14525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−293220（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−310505（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01B 5/14 H01L 31/04 C23C 14/08 C03C 17/00 - 17/245

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材面に形成された透明電極におい
   て、アルカリ金属元素を含有し、且つ、スズ酸化物、イ
   ンジウム酸化物及びインジウム-スズ酸化物のいずれか
   を主成分とする結晶材料からなり、前記アルカリ金属元
   素の含有量が１００ppｍ以下であることを特徴とする透
   明電極。
2. 【請求項２】 請求項１記載の透明電極の形成方法に
   おいて、前記結晶材料をグロー放電又は真空蒸着法によ
   り形成する透明電極の形成方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の透明電極の形成方法に
   おいて、前記基材面を２５℃〜６００℃の範囲内に維持
   して前記結晶材料を形成する透明電極の形成方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の透明電極の形成方法に
   おいて、前記基材面を２５℃〜２５０℃の範囲内に維持
   して前記結晶材料を形成する透明電極の形成方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の透明電極の形成方法に
   おいて、前記結晶材料の形成速度を０.1Å/秒〜１００
   Å/秒の範囲内として、該結晶材料を形成する透明電極
   の形成方法。