JP3382461B2 - 透明導電膜及び液晶表示素子の製造方法 - Google Patents
透明導電膜及び液晶表示素子の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビ、パ
ソコン、パチンコ遊戯台等に使用されている液晶ディス
プレイの透明導電膜の製造方法に関し、特に透明導電膜
がＩｎ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ等の酸化物からなる透
明導電膜の製造方法に関する。また、本発明は該透明導
電膜の製造方法を用いた液晶表示素子の製造方法に関す
る。
ソコン、パチンコ遊戯台等に使用されている液晶ディス
プレイの透明導電膜の製造方法に関し、特に透明導電膜
がＩｎ2 Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ等の酸化物からなる透
明導電膜の製造方法に関する。また、本発明は該透明導
電膜の製造方法を用いた液晶表示素子の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラー液晶ディスプレイの応用分
野、市場の拡大とともに、透明導電膜に対しても透過
率、抵抗、耐エッチング性、表面平坦性の面で更なる向
上が求められている。しかしながら、一般的に用いられ
るＩＴＯ（ＳｎＯ2 １０％程度）膜に関しては、前記諸
特性を満たすために、未だ十分と言える透明導電膜の製
造方法は見出されていない。即ち、耐エッチング性の面
では特開昭６３−１８４７２６号公報に見られるよう
に、ＩＴＯ膜を非晶質化する方法があるが、表面平坦性
の面では改善されるものの、透過率、抵抗値に関して
は、多結晶ＩＴＯに未だ及ばないのが通常である。一
方、２００℃以上で形成された多結晶ＩＴＯにおいて
は、エッチングレートが遅く、勢い酸の濃度が高いため
プロセス上の問題があった。又結晶化しているため表面
平坦性は非晶質のものより悪く、液晶の配向性が問題に
なる場合は更なる改善が望まれていた。
野、市場の拡大とともに、透明導電膜に対しても透過
率、抵抗、耐エッチング性、表面平坦性の面で更なる向
上が求められている。しかしながら、一般的に用いられ
るＩＴＯ（ＳｎＯ2 １０％程度）膜に関しては、前記諸
特性を満たすために、未だ十分と言える透明導電膜の製
造方法は見出されていない。即ち、耐エッチング性の面
では特開昭６３−１８４７２６号公報に見られるよう
に、ＩＴＯ膜を非晶質化する方法があるが、表面平坦性
の面では改善されるものの、透過率、抵抗値に関して
は、多結晶ＩＴＯに未だ及ばないのが通常である。一
方、２００℃以上で形成された多結晶ＩＴＯにおいて
は、エッチングレートが遅く、勢い酸の濃度が高いため
プロセス上の問題があった。又結晶化しているため表面
平坦性は非晶質のものより悪く、液晶の配向性が問題に
なる場合は更なる改善が望まれていた。
【０００３】また、透明導電膜の平坦性を改善する方法
としては、特開昭６２−２９７４６２号公報に示される
ように、成膜を中断して、Ａｒ雰囲気中でプラズマエッ
チングを行い膜表面の凸部を削り取る方法が知られてい
る。この方法においては、膜厚が〜１μ程度と厚い場合
には白濁が防げる効果があるが、液晶パネル用透明導電
膜のように１０００〜２０００Åと薄い場合には平坦化
の効果は明らかではなかった。又ＩＴＯ膜に対してＡｒ
プラズマエッチング処理を行うと、条件によっては酸素
の脱離が促進され、抵抗値、透過率が劣化するという問
題があった。
としては、特開昭６２−２９７４６２号公報に示される
ように、成膜を中断して、Ａｒ雰囲気中でプラズマエッ
チングを行い膜表面の凸部を削り取る方法が知られてい
る。この方法においては、膜厚が〜１μ程度と厚い場合
には白濁が防げる効果があるが、液晶パネル用透明導電
膜のように１０００〜２０００Åと薄い場合には平坦化
の効果は明らかではなかった。又ＩＴＯ膜に対してＡｒ
プラズマエッチング処理を行うと、条件によっては酸素
の脱離が促進され、抵抗値、透過率が劣化するという問
題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のＩｎ2
Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ等の酸化物からなる透明導電
膜、特にはＩＴＯ膜の製造方法において、従来の透過
率、抵抗値、耐エッチング性等の必要特性を満足し、か
つ表面平坦性の高い透明導電膜の製造方法および液晶表
示素子の製造方法を提供するものである。特に、１〜２
μｍの狭いセルギャップを有し、均一配向性が問題にな
る強誘電性液晶表示素子に用いられる透明導電膜の製造
方法を提供するものである。
Ｏ3 、ＳｎＯ2 、ＩＴＯ等の酸化物からなる透明導電
膜、特にはＩＴＯ膜の製造方法において、従来の透過
率、抵抗値、耐エッチング性等の必要特性を満足し、か
つ表面平坦性の高い透明導電膜の製造方法および液晶表
示素子の製造方法を提供するものである。特に、１〜２
μｍの狭いセルギャップを有し、均一配向性が問題にな
る強誘電性液晶表示素子に用いられる透明導電膜の製造
方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、スパッ
タ法によって形成される透明導電膜の製造方法におい
て、Ａｒと酸素を導入ガスとして透明導電膜を所定の膜
厚に形成した後、Ｈ2 ガスを主成分とする雰囲気中にお
いて前記透明導電膜を逆スパッタする工程を有すること
を特徴とする透明導電膜の製造方法である。
タ法によって形成される透明導電膜の製造方法におい
て、Ａｒと酸素を導入ガスとして透明導電膜を所定の膜
厚に形成した後、Ｈ2 ガスを主成分とする雰囲気中にお
いて前記透明導電膜を逆スパッタする工程を有すること
を特徴とする透明導電膜の製造方法である。
【０００６】また、本発明は、スパッタ法によって形成
される透明導電膜の製造方法において、上記の工程を複
数回繰り返して透明導電膜を形成することを特徴とする
透明導電膜の製造方法である。
される透明導電膜の製造方法において、上記の工程を複
数回繰り返して透明導電膜を形成することを特徴とする
透明導電膜の製造方法である。
【０００７】本発明は、スパッタ法によって形成される
透明導電膜の製造方法において、Ａｒと酸素を導入ガス
として透明導電膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2 ガス
を主成分とする雰囲気中において前記透明導電膜を逆ス
パッタする第１の工程と、更に連続して該透明導電膜を
酸素を主成分とする放電雰囲気中で酸化処理を行う第２
の工程を有することを特徴とする透明導電膜の製造方法
である。
透明導電膜の製造方法において、Ａｒと酸素を導入ガス
として透明導電膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2 ガス
を主成分とする雰囲気中において前記透明導電膜を逆ス
パッタする第１の工程と、更に連続して該透明導電膜を
酸素を主成分とする放電雰囲気中で酸化処理を行う第２
の工程を有することを特徴とする透明導電膜の製造方法
である。
【０００８】また、本発明は、スパッタ法によって形成
される透明導電膜の製造方法において、上記の第１の工
程と第２の工程を複数回繰り返して透明導電膜を形成す
ることを特徴とする透明導電膜の製造方法である。
される透明導電膜の製造方法において、上記の第１の工
程と第２の工程を複数回繰り返して透明導電膜を形成す
ることを特徴とする透明導電膜の製造方法である。
【０００９】さらに、本発明は、透明導電膜を有する液
晶表示素子の製造方法において、上記のいずれかの方法
によって透明導電膜を形成することを特徴とする液晶表
示素子の製造方法である。
晶表示素子の製造方法において、上記のいずれかの方法
によって透明導電膜を形成することを特徴とする液晶表
示素子の製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、スパッタ法によって形成される透明導電膜の
製造方法において、Ａｒと酸素を導入ガスとして透明導
電膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2 ガスを主成分とす
る雰囲気中において透明導電膜を逆スパッタする工程を
有することにより達成される。
本発明は、スパッタ法によって形成される透明導電膜の
製造方法において、Ａｒと酸素を導入ガスとして透明導
電膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2 ガスを主成分とす
る雰囲気中において透明導電膜を逆スパッタする工程を
有することにより達成される。
【００１１】又、Ａｒと酸素を導入ガスとして透明導電
膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2ガスを主成分とする
雰囲気中において透明導電膜を逆スパッタする第１の工
程と更に連続して該透明導電膜を酸素を主成分とする放
電雰囲気中で酸化処理を行う第２の工程を有することに
より達成される。
膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2ガスを主成分とする
雰囲気中において透明導電膜を逆スパッタする第１の工
程と更に連続して該透明導電膜を酸素を主成分とする放
電雰囲気中で酸化処理を行う第２の工程を有することに
より達成される。
【００１２】又、該第１の工程、又は該第１の工程と第
２の工程を複数回繰り返して形成することにより達成さ
れる。又、上記製造方法によって形成された透明導電膜
を用いることにより安定な配向性と透過率にすぐれる液
晶表示素子を得ることができる。
２の工程を複数回繰り返して形成することにより達成さ
れる。又、上記製造方法によって形成された透明導電膜
を用いることにより安定な配向性と透過率にすぐれる液
晶表示素子を得ることができる。
【００１３】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明の透明導電膜の製造装置の一例を
示す模式図である。同図において、本発明は上記第１の
工程と第２の工程が連続して処理される。図１におい
て、１は真空チャンバー、２はスパッター用ターゲッ
ト、３は基板ホルダー上の基板、４は真空用排気口、５
はスパッター用電源である。
する。図１は、本発明の透明導電膜の製造装置の一例を
示す模式図である。同図において、本発明は上記第１の
工程と第２の工程が連続して処理される。図１におい
て、１は真空チャンバー、２はスパッター用ターゲッ
ト、３は基板ホルダー上の基板、４は真空用排気口、５
はスパッター用電源である。
【００１４】本発明においては、基板として一般にガラ
ス基板が用いられるが、液晶用カラーフィルターとして
の透過性、機械的強度等の必要特性を満たすものであれ
ばガラス基板に限定されるものではない。
ス基板が用いられるが、液晶用カラーフィルターとして
の透過性、機械的強度等の必要特性を満たすものであれ
ばガラス基板に限定されるものではない。
【００１５】図２は、本発明により液晶用カラーフィル
ター上に透明導電膜を形成する方法の一例を示す工程図
である。まず、図２（ａ）にガラス基板３上にカラーフ
ィルターを形成した構成を示す。６はＣｒ等からなる遮
光用ブラックマトリクス（ＢＭ）、７はＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の画素、８は平坦化を兼ねた保護膜を
示す。この保護膜８上にＩＴＯ等のターゲットを用いて
酸素を添加したＡｒ雰囲気中でスパッター膜を形成す
る。ＩＴＯの場合は通常ＤＣマグネトロン法を用いる。
ＩＴＯ膜は約１５０℃の基板加熱温度を境として多結晶
となり表面に凹凸を生じる。本発明においては、ＩＴＯ
膜を膜厚５０〜３０００Å、、好ましくは５００〜２０
００Åに形成した後、平坦化処理を行う。５０Åより膜
厚が小さいと連続膜とならずに抵抗が大きすぎ、又３０
００Åを越えると画素電極として厚くする効果が乏し
い。
ター上に透明導電膜を形成する方法の一例を示す工程図
である。まず、図２（ａ）にガラス基板３上にカラーフ
ィルターを形成した構成を示す。６はＣｒ等からなる遮
光用ブラックマトリクス（ＢＭ）、７はＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の画素、８は平坦化を兼ねた保護膜を
示す。この保護膜８上にＩＴＯ等のターゲットを用いて
酸素を添加したＡｒ雰囲気中でスパッター膜を形成す
る。ＩＴＯの場合は通常ＤＣマグネトロン法を用いる。
ＩＴＯ膜は約１５０℃の基板加熱温度を境として多結晶
となり表面に凹凸を生じる。本発明においては、ＩＴＯ
膜を膜厚５０〜３０００Å、、好ましくは５００〜２０
００Åに形成した後、平坦化処理を行う。５０Åより膜
厚が小さいと連続膜とならずに抵抗が大きすぎ、又３０
００Åを越えると画素電極として厚くする効果が乏し
い。
【００１６】次に、図２（ｂ）に示されるように保護膜
８上にＩＴＯ膜の透明導電膜９を形成し、真空チャンバ
ーにＨ2 を主成分とするガスを導入し（図１不図示）、
基板側に電界を印加しプラズマを発生させ、ＩＴＯ膜表
面をＨ2 イオンによりスパッタエッチングする。Ｈ2 ガ
スは、Ａｒガスよりも原子半径、質量が小さいためによ
り平滑な面を得ることが可能である。但し、放電時間、
出力によっては、表面でＨ2 による還元が進行し透過率
低下の原因となる。この場合には、更に、Ｈ2を主成分
とするガスに換えて、酸素を主成分とするガスにより同
様にプラズマを発生させ、平坦化されたＩＴＯ膜表面を
この活性化された酸素雰囲気中にさらすことにより、先
のＨ2 による還元が進行し低下した透過率を回復するこ
とが可能となる。
８上にＩＴＯ膜の透明導電膜９を形成し、真空チャンバ
ーにＨ2 を主成分とするガスを導入し（図１不図示）、
基板側に電界を印加しプラズマを発生させ、ＩＴＯ膜表
面をＨ2 イオンによりスパッタエッチングする。Ｈ2 ガ
スは、Ａｒガスよりも原子半径、質量が小さいためによ
り平滑な面を得ることが可能である。但し、放電時間、
出力によっては、表面でＨ2 による還元が進行し透過率
低下の原因となる。この場合には、更に、Ｈ2を主成分
とするガスに換えて、酸素を主成分とするガスにより同
様にプラズマを発生させ、平坦化されたＩＴＯ膜表面を
この活性化された酸素雰囲気中にさらすことにより、先
のＨ2 による還元が進行し低下した透過率を回復するこ
とが可能となる。
【００１７】本発明では、約２００℃近辺で形成したＩ
ＴＯ膜に平坦化処理を施すことにより、従来並みの耐エ
ッチング性、比抵抗、透過率を確保し平坦性に優れるＩ
ＴＯ膜を得ることを目的とするものであるが、本手法は
１５０℃以下で形成されたアモルファスＩＴＯ膜のアニ
ール後の結晶化ＩＴＯに対しても応用することはもちろ
ん可能である。
ＴＯ膜に平坦化処理を施すことにより、従来並みの耐エ
ッチング性、比抵抗、透過率を確保し平坦性に優れるＩ
ＴＯ膜を得ることを目的とするものであるが、本手法は
１５０℃以下で形成されたアモルファスＩＴＯ膜のアニ
ール後の結晶化ＩＴＯに対しても応用することはもちろ
ん可能である。
【００１８】更には、上記の工程を複数回繰り返してＩ
ＴＯ膜を形成することができる。例えば、ＩＴＯの膜厚
が厚いと結晶化のため凹凸が大きくなり平坦化処理の効
果が小さくなるが、成膜中に膜厚を分割し、上記平坦化
処理を挿入することにより、凹凸を抑えたまま透過率低
下のない透明導電膜を得ることが可能となる。又、前記
手段により形成された、平坦な透明導電膜を画素電極に
用いることにより、配向乱れのない高透過率の液晶表示
素子を得ることができる。
ＴＯ膜を形成することができる。例えば、ＩＴＯの膜厚
が厚いと結晶化のため凹凸が大きくなり平坦化処理の効
果が小さくなるが、成膜中に膜厚を分割し、上記平坦化
処理を挿入することにより、凹凸を抑えたまま透過率低
下のない透明導電膜を得ることが可能となる。又、前記
手段により形成された、平坦な透明導電膜を画素電極に
用いることにより、配向乱れのない高透過率の液晶表示
素子を得ることができる。
【００１９】次に、本発明は、上記の透明導電膜を形成
する方法を用いて液晶表示素子を製造することができ
る。本発明の方法により製造された透明導電膜を組み込
んだカラー液晶パネルの概略断面図を図３に示す。なお
その形態は本例に限定されるものではない。
する方法を用いて液晶表示素子を製造することができ
る。本発明の方法により製造された透明導電膜を組み込
んだカラー液晶パネルの概略断面図を図３に示す。なお
その形態は本例に限定されるものではない。
【００２０】図３に示すように、カラー液晶パネル、例
えば強誘電性カラー液晶パネルは、一般にカラーフィル
ター基板と対向する基板を合わせ込み液晶化合物１１を
封入することにより形成される。液晶パネルの対向する
基板３の内側に上記の方法により形成された透明導電膜
からなる透明な画素電極９ａがマトリクス状に形成され
る。又、一方の基板３の内側には、画素電極９ａに対向
する位置にＲ、Ｇ、Ｂの画素（色材）７が配列するよう
カラーフィルターが設置される。更に両基板の面内には
配向膜１０が形成されており、これをラビング処理する
ことにより液晶分子を一定方向に配列させることができ
る。又、それぞれのガラス基板３の外側には偏光板１２
が接着されており、液晶化合物１１はこれらのガラス基
板の間隙（１〜２μ程度）に充填される。又バックライ
ト光１３としては蛍光灯（不図示）と散乱板（不図示）
の組み合わせが一般的に用いられており、液晶化合物を
バックライト光の透過率を変化させる光シャッターとし
て機能させることにより表示を行う。
えば強誘電性カラー液晶パネルは、一般にカラーフィル
ター基板と対向する基板を合わせ込み液晶化合物１１を
封入することにより形成される。液晶パネルの対向する
基板３の内側に上記の方法により形成された透明導電膜
からなる透明な画素電極９ａがマトリクス状に形成され
る。又、一方の基板３の内側には、画素電極９ａに対向
する位置にＲ、Ｇ、Ｂの画素（色材）７が配列するよう
カラーフィルターが設置される。更に両基板の面内には
配向膜１０が形成されており、これをラビング処理する
ことにより液晶分子を一定方向に配列させることができ
る。又、それぞれのガラス基板３の外側には偏光板１２
が接着されており、液晶化合物１１はこれらのガラス基
板の間隙（１〜２μ程度）に充填される。又バックライ
ト光１３としては蛍光灯（不図示）と散乱板（不図示）
の組み合わせが一般的に用いられており、液晶化合物を
バックライト光の透過率を変化させる光シャッターとし
て機能させることにより表示を行う。
【００２１】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。
る。
【００２２】実施例１
図１において、ブラックマトリクス（以下ＢＭ）、色
材、保護膜を設けたガラス基板３（コーニング７０５
９、コーニング社製）をターゲットに対向した基板ホル
ダーに設置し所定の圧力まで排気した後、基板温度２０
０℃、Ａｒスパッタ圧力〜５×１０-1Ｐａ（酸素〜１
％）でＩＴＯ膜をＤＣマグネトロンスパッター法により
１５００Åの膜厚に形成した。その後Ａｒ、酸素の導入
をとめ、Ｈ2 ガスを導入し、基板ホルダー側に高周波電
力（１３．５６ＭＨｚ）を印加しプラズマを発生させ膜
表面の凹凸を平坦化した。表１に処理前後の比較結果を
示す。
材、保護膜を設けたガラス基板３（コーニング７０５
９、コーニング社製）をターゲットに対向した基板ホル
ダーに設置し所定の圧力まで排気した後、基板温度２０
０℃、Ａｒスパッタ圧力〜５×１０-1Ｐａ（酸素〜１
％）でＩＴＯ膜をＤＣマグネトロンスパッター法により
１５００Åの膜厚に形成した。その後Ａｒ、酸素の導入
をとめ、Ｈ2 ガスを導入し、基板ホルダー側に高周波電
力（１３．５６ＭＨｚ）を印加しプラズマを発生させ膜
表面の凹凸を平坦化した。表１に処理前後の比較結果を
示す。
【００２３】処理前（処理無し）の表面粗さ、及び吸収
（５５０ｎｍの波長での１００％から透過率と反射率の
値を引いたもの）は、１５００Åの膜厚に形成後そのま
ま大気開放し測定したものである。但し、表面粗さ測定
にはＺｙｇｏ（Ｚｙｇｏ社製）の表面粗さ計を用いた。
横分解能がないため、あくまで比較測定の値である。保
護膜表面の粗さは〜２Åでほぼガラス基板の表面粗さと
同等である。基板加熱温度〜２００℃でＩＴＯ膜を形成
すると、主として（２２２）、（４００）面に配向した
多結晶膜が得られ、表１に示すようにその表面粗さは〜
１０Å、吸収は〜１．５％程度である。又シート抵抗は
〜１６Ω／口であった。
（５５０ｎｍの波長での１００％から透過率と反射率の
値を引いたもの）は、１５００Åの膜厚に形成後そのま
ま大気開放し測定したものである。但し、表面粗さ測定
にはＺｙｇｏ（Ｚｙｇｏ社製）の表面粗さ計を用いた。
横分解能がないため、あくまで比較測定の値である。保
護膜表面の粗さは〜２Åでほぼガラス基板の表面粗さと
同等である。基板加熱温度〜２００℃でＩＴＯ膜を形成
すると、主として（２２２）、（４００）面に配向した
多結晶膜が得られ、表１に示すようにその表面粗さは〜
１０Å、吸収は〜１．５％程度である。又シート抵抗は
〜１６Ω／口であった。
【００２４】本発明のＨ2 ガスによる平坦化処理（圧力
〜５×１０-1Ｐａ、投入パワー３００Ｗ、エッチング時
間〜６０秒）を行うと、表面粗さは〜４Å程度に改善さ
れるが、吸収は〜２％程度とやや増加する。これはＩＴ
Ｏ膜の表面がＨ2 により還元されたためと思われる。し
かしながら、シート抵抗は〜１７Ω／口とほぼ変わら
ず、平坦化効果は十分認められた。
〜５×１０-1Ｐａ、投入パワー３００Ｗ、エッチング時
間〜６０秒）を行うと、表面粗さは〜４Å程度に改善さ
れるが、吸収は〜２％程度とやや増加する。これはＩＴ
Ｏ膜の表面がＨ2 により還元されたためと思われる。し
かしながら、シート抵抗は〜１７Ω／口とほぼ変わら
ず、平坦化効果は十分認められた。
【００２５】実施例２
実施例１と同様にしてＨ2 ガスにより平坦化処理を行
い、引き続きガスを酸素ガスに入れ替え、酸化処理を行
った。条件は圧力〜５×１０-1Ｐａ、投入パワー１００
Ｗ、酸化時間〜３０秒である。この酸化工程では、パワ
ーが大きいと酸素イオンによるスパッタにより表面粗さ
が劣化し、また時間が長いと酸化が進行し透明性は向上
するが、又抵抗も増大し好ましくない。好ましくは５０
〜３００Ｗ及び１５〜２００秒程度である。表１に示す
ように、吸収は〜１．５％程度と平坦化処理が無いもの
とほぼ同等であり、シート抵抗もほぼ同等であった。本
発明による平坦化処理と酸化処理の２工程を連続して行
うことにより透過率を損なわず、平坦性を改善すること
が可能であることが確認できた。
い、引き続きガスを酸素ガスに入れ替え、酸化処理を行
った。条件は圧力〜５×１０-1Ｐａ、投入パワー１００
Ｗ、酸化時間〜３０秒である。この酸化工程では、パワ
ーが大きいと酸素イオンによるスパッタにより表面粗さ
が劣化し、また時間が長いと酸化が進行し透明性は向上
するが、又抵抗も増大し好ましくない。好ましくは５０
〜３００Ｗ及び１５〜２００秒程度である。表１に示す
ように、吸収は〜１．５％程度と平坦化処理が無いもの
とほぼ同等であり、シート抵抗もほぼ同等であった。本
発明による平坦化処理と酸化処理の２工程を連続して行
うことにより透過率を損なわず、平坦性を改善すること
が可能であることが確認できた。
【００２６】比較例１
実施例１と同様にしてＩＴＯ膜を形成し、Ｈ2 ガスによ
る平坦化処理に換えて、Ａｒガスによる平坦化処理を行
った。条件は圧力〜５×１０-1Ｐａ、投入パワー３００
Ｗ、エッチング時間は〜６０秒である。表１に示すよう
に処理後の表面粗さは〜８Åとやや改善されるが、吸収
が〜３％程度と増加する。又シート抵抗も〜２０Ω／口
とやや高めとなった。これはＡｒイオンのダメージによ
り酸素欠陥が誘起されたものと思われる。
る平坦化処理に換えて、Ａｒガスによる平坦化処理を行
った。条件は圧力〜５×１０-1Ｐａ、投入パワー３００
Ｗ、エッチング時間は〜６０秒である。表１に示すよう
に処理後の表面粗さは〜８Åとやや改善されるが、吸収
が〜３％程度と増加する。又シート抵抗も〜２０Ω／口
とやや高めとなった。これはＡｒイオンのダメージによ
り酸素欠陥が誘起されたものと思われる。
【００２７】実施例３
実施例２と同様にして、成膜後、平坦化処理と酸化処理
の２工程を連続して行った。但し、トータルの膜厚が〜
２０００Åになることを目標に膜厚を４分割して、成
膜、平坦化処理、酸化処理のサイクルを４回繰り返し
た。平坦化処理を行わず連続して〜２０００Å形成した
ものの表面粗さは、表１に示すように厚さに応じて〜１
３Å程度であった。また吸収も〜２％程度であり、シー
ト抵抗も〜１２Ω／口あった。一方、４分割処理を実施
すると表面粗さは〜２Åと大きく改善され、吸収も〜１
％程度と改善された。シート抵抗も〜１３Ω／口とほぼ
同等であり、これは、平坦性、酸化がＩＴＯ膜の表面近
傍での現象であり、ＩＴＯ膜の結晶性、膜中のキャリア
濃度に大きく関与しないためと推察される。
の２工程を連続して行った。但し、トータルの膜厚が〜
２０００Åになることを目標に膜厚を４分割して、成
膜、平坦化処理、酸化処理のサイクルを４回繰り返し
た。平坦化処理を行わず連続して〜２０００Å形成した
ものの表面粗さは、表１に示すように厚さに応じて〜１
３Å程度であった。また吸収も〜２％程度であり、シー
ト抵抗も〜１２Ω／口あった。一方、４分割処理を実施
すると表面粗さは〜２Åと大きく改善され、吸収も〜１
％程度と改善された。シート抵抗も〜１３Ω／口とほぼ
同等であり、これは、平坦性、酸化がＩＴＯ膜の表面近
傍での現象であり、ＩＴＯ膜の結晶性、膜中のキャリア
濃度に大きく関与しないためと推察される。
【００２８】比較例２
実施例３と同様にして４分割平坦化処理を行った。但
し、Ｈ2 ガスに換えてＡｒガスを用いて行った。平坦化
処理後の表面粗さは１〜１３Åから〜９Åにやや改善さ
れたが、実施例３に比較すると不十分であった。又吸収
は〜４％程度と大きくなり、これは分割処理による酸素
欠陥量が増大したためと思われる。又シート抵抗も〜１
７Ω／口とやや増大した。
し、Ｈ2 ガスに換えてＡｒガスを用いて行った。平坦化
処理後の表面粗さは１〜１３Åから〜９Åにやや改善さ
れたが、実施例３に比較すると不十分であった。又吸収
は〜４％程度と大きくなり、これは分割処理による酸素
欠陥量が増大したためと思われる。又シート抵抗も〜１
７Ω／口とやや増大した。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例４
実施例２で形成した平坦化ＩＴＯ膜をカラーフィルター
の画素電極とするためにパターニングし、さらにＢＭ上
に対応する位置に補助電極としてＡｌからなるパターニ
ングされた配線（図３不図示）を設け、更に高誘電率絶
縁層（図３不図示）、配向膜を設けラビング処理を行
い、スペーサーを介して相手側基板と貼り合わせ液晶注
入後パネルを形成した。平坦化処理の無いＩＴＯ膜を用
いたものでは、上記絶縁膜、配向膜の厚さを薄くすると
ＩＴＯ膜の表面の凹凸に応じて液晶の配向が一様でない
ため、部分的にヒゲ状の欠陥や、透過率のムラが発生し
やすくなるが、本発明の平坦化処理を行ったＩＴＯ膜を
用いたパネルでは、上記欠陥やムラが著しく改善され
た。
の画素電極とするためにパターニングし、さらにＢＭ上
に対応する位置に補助電極としてＡｌからなるパターニ
ングされた配線（図３不図示）を設け、更に高誘電率絶
縁層（図３不図示）、配向膜を設けラビング処理を行
い、スペーサーを介して相手側基板と貼り合わせ液晶注
入後パネルを形成した。平坦化処理の無いＩＴＯ膜を用
いたものでは、上記絶縁膜、配向膜の厚さを薄くすると
ＩＴＯ膜の表面の凹凸に応じて液晶の配向が一様でない
ため、部分的にヒゲ状の欠陥や、透過率のムラが発生し
やすくなるが、本発明の平坦化処理を行ったＩＴＯ膜を
用いたパネルでは、上記欠陥やムラが著しく改善され
た。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の透明導電膜
の製造方法を採用することにより、従来の透過率、抵抗
値、耐エッチング性等の必要特性を満足し、かつ表面平
坦性の高い透明導電膜を得ることができる。また、本発
明によれば、均一な配向性に優れ、高透過率の信頼性の
高い液晶用表示素子を製造することができる。
の製造方法を採用することにより、従来の透過率、抵抗
値、耐エッチング性等の必要特性を満足し、かつ表面平
坦性の高い透明導電膜を得ることができる。また、本発
明によれば、均一な配向性に優れ、高透過率の信頼性の
高い液晶用表示素子を製造することができる。
【図１】本発明の透明導電膜の製造装置の一例を示す模
式図である。
式図である。
【図２】本発明により液晶用カラーフィルター上に透明
導電膜を形成する方法の一例を示す工程図である。
導電膜を形成する方法の一例を示す工程図である。
【図３】本発明により製造された透明導電膜を組み込ん
だカラー液晶パネルの概略断面図である。
だカラー液晶パネルの概略断面図である。
１ 真空チャンバー
２ スパッター用ターゲット
３ 基板
４ 真空用排気口
５ スパッター用電源
６ ブラックマトリクス
７ 画素
８ 保護膜
９ 透明導電膜
９ａ 画素電極
１０ 配光膜
１１ 液晶化合物
１２ 偏光板
１３ バックライト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/1343
G02F 1/13 101
H01L 21/285
Claims (5)
- 【請求項１】 スパッタ法によって形成される透明導電
膜の製造方法において、Ａｒと酸素を導入ガスとして透
明導電膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2 ガスを主成分
とする雰囲気中において前記透明導電膜を逆スパッタす
る工程を有することを特徴とする透明導電膜の製造方
法。 - 【請求項２】 スパッタ法によって形成される透明導電
膜の製造方法において、請求項１記載の工程を複数回繰
り返して透明導電膜を形成することを特徴とする透明導
電膜の製造方法。 - 【請求項３】 スパッタ法によって形成される透明導電
膜の製造方法において、Ａｒと酸素を導入ガスとして透
明導電膜を所定の膜厚に形成した後、Ｈ2 ガスを主成分
とする雰囲気中において前記透明導電膜を逆スパッタす
る第１の工程と、更に連続して該透明導電膜を酸素を主
成分とする放電雰囲気中で酸化処理を行う第２の工程を
有することを特徴とする透明導電膜の製造方法。 - 【請求項４】 スパッタ法によって形成される透明導電
膜の製造方法において、請求項３記載の第１の工程と第
２の工程を複数回繰り返して透明導電膜を形成すること
を特徴とする透明導電膜の製造方法。 - 【請求項５】 透明導電膜を有する液晶表示素子の製造
方法において、請求項１乃至請求項４のいずれかの項に
記載の方法によって透明導電膜を形成することを特徴と
する液晶表示素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17980796A JP3382461B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 透明導電膜及び液晶表示素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17980796A JP3382461B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 透明導電膜及び液晶表示素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1010557A JPH1010557A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3382461B2 true JP3382461B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=16072244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17980796A Expired - Fee Related JP3382461B2 (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 透明導電膜及び液晶表示素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3382461B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010028341A (ko) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | 주덕영 | 분말 타겟을 이용한 투명전도성 박막의 저온 제조 방법 |
| CN105093668B (zh) * | 2015-09-28 | 2018-05-29 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种彩色滤光片基板及其制造方法、液晶显示面板 |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP17980796A patent/JP3382461B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1010557A (ja) | 1998-01-16 |
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