JPH0310066A - 透明導電膜の被覆方法 - Google Patents

透明導電膜の被覆方法

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JPH0310066A
JPH0310066A JP14344789A JP14344789A JPH0310066A JP H0310066 A JPH0310066 A JP H0310066A JP 14344789 A JP14344789 A JP 14344789A JP 14344789 A JP14344789 A JP 14344789A JP H0310066 A JPH0310066 A JP H0310066A
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JP
Japan
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substrate
film
ion beam
beam gun
conductive film
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Pending
Application number
JP14344789A
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English (en)
Inventor
Shigeki Nagasaka
繁喜 長坂
Koji Nakanishi
功次 中西
Katsuhisa Enjoji
勝久 円城寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透明で低抵抗の錫をドープした酸化インジウ
ム(ITO膜)を基板に被覆する方法、とりわけ基板を
高温に加熱することな(透明で低抵抗のITO膜を被覆
する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
カラー液晶表示装置に用いられる有機樹脂からなるカラ
ーフィルタが配置されたガラス基板や、タッチパネルセ
ンサーに用いられる有機樹脂基板のような熱に弱い基板
にfTO透明導電膜を被覆する場合、基板を高温に加熱
することなく被覆することが必要である。従来、基板を
高温に加熱することなく透明なITO膜を被覆する方法
としては、 八pplied  Physics  L
etters、  34. 515  (1979)に
開示されているように、減圧された酸素を含む雰囲気中
で、酸化錫を含む酸化インジウムをターゲットとして、
前記ターゲットをアルゴンイオンでスパツクするイオン
ビームスパッタリングの方法が知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら前記開示された方法では、基板をとくに加
熱しない場合、得られるITO膜の抵抗率は約6 X 
10−’Ω1程度である。したがって、たとえば10Ω
/口の面積抵抗の導電膜を得るためには、600nmと
いう厚い膜厚が必要で、このため微細電極の加工が容易
にできないという問題がある。したがって、より低い抵
抗率を有するITO膜を、基板を高温に加熱することな
く、すなわち前記した有機樹脂が大きく劣化しない、1
60〜180℃以下の低温で被覆することが望まれてい
る。
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたも
のであって、膜を被覆するときの基板を高温に加熱する
ことなく、より低抵抗率のITO透明導電膜を被覆する
方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、減圧され制御された雰囲気中で、イオンビー
ムガンから加速して放出された不活性ガスイオンを、酸
化錫を含む酸化インジウムの焼結体またはインジウム錫
合金からなるターゲットに衝突させ、前記ターゲット物
質をスパッタリングさせることにより基板上に透明な錫
をドープした酸化インジウム導電膜を被覆する方法であ
って、前記ターゲット物質をスパッタリングすると同時
に、第2のイオンビームガンから酸素イオンと不活性ガ
スイオンとの混合ガスイオンを加速して放出させ、前記
イオンを基板に衝突させて堆積する膜の酸化を促進させ
ることを特徴とする錫をドープした酸化インジウム透明
導電膜を被覆する方法である。衝突することによりター
ゲット物質をスパッタするガスイオンとして、スパッタ
用のイオンビームガンに供給されるガスは不活性ガスが
用いられ、通常アルゴンが安価であることから好んで用
いられる。また第2のイオンビームガンから加速して放
出されるガスイオンは、酸素イオンと不活性ガスイオン
の混合ガスイオンを用いることができ、不活性ガスとし
てはアルゴンガスが、前記と同様の理由で好んで用いら
れる。そして第2のイオンビームガンから加速され放出
されるガスイオンは、スパッタされたターゲット物質が
基板上に堆積すると同時に、堆積中の膜表面に衝突させ
られる。前記した第2のイオンビームガンから基板へ飛
来する酸素イオンや不活性ガスイオンの運動エネルギは
、通常数10eVがら数100eνの範囲内に調整され
る。
本発明にかかる方法の、膜を被覆中の雰囲気の全圧力は
、0.013〜0.13 Paの範囲内に調整すること
が好ましい。全圧力が0.013Paより小さいと、タ
ーゲットをスパッタリングする不活性ガスイオンの数が
少なくなるので、スパッタリングの速度が小さくなり、
したがって膜の被覆スピードが低下するので好ましくな
く、0.13Paより大きくなるとスパッタされたター
ゲット物質が基板に到達するまでに、多くのガス分子と
衝突し散乱されるため、膜の被覆スピードが低下し好ま
しくない。上記した全圧力は、スパッタ用イオンビーム
ガンおよび第2のイオンビームガンから真空槽中に放出
されるガス量および真空槽内のガスの排気スピードによ
り調節することができる。
本発明に用いられるターゲット物質としては、酸化錫を
含む酸化インジウムの粉末を焼結した焼結体を用いても
、インジウム錫合金を用いてもよい、酸化錫を含む酸化
インジウムの焼結体は、酸化錫の含有量は5〜15重量
%の範囲内であることが、得られる膜の抵抗率を小さく
する上で好ましい。またインジウム錫合金の組成は得ら
れる膜の抵抗率を小さくする上で錫の含有量を5〜15
重量%の範囲内にすることが好ましい。
第2のイオンビームガンから真空槽中に放出される酸素
と不活性ガスとからなるガスの組成は、得られる膜の抵
抗率が小さくなるように定められる。前記した酸化物の
焼結体をターゲットとする場合は、第2のイオンビーム
ガンに供給するガスの組成として、酸素は0.5〜20
体積%であることが好ましく、前記インジウム錫合金を
ターゲットとする場合は、第2のイオンビームガンに供
給するガスの組成として、酸素は15〜50体積%が好
ましい。
〔作用〕
膜を基板上に被覆すると同時に、膜表面に運動エネルギ
をもって衝突する酸素イオンは、化学的に活性であるた
め、膜を酸化させ、透−明化する。
さらに、堆積中の膜に運動エネルギをもって衝突するの
で、膜物質の基板表面での微視的な移動を生じさせ、膜
の結晶性を向上させ、電気伝導率を向上させる。また酸
素イオンと同時に第2のイオンビームガンから堆積中の
膜表面に運動エネルギをもって衝突する不活性ガスのイ
オンは、基板表面をわずかにエツチングすることにより
表面を清浄にし、導電膜の基板への密着性を向上させる
とともに、膜中に不純物が混入するのを防止する。
〔実施例〕
本発明を以下に実施例に基づいて説明する。
第1図は、本発明を実施するための真空成膜装置の概略
図であり、第1図において、一体のアースされた真空槽
lは、真空ポンプ(図示せず)により排気されている。
この真空槽lの中央下部にはカソード3が台2の上に、
ある角度を持って配置され、このカソード3の上面にタ
ーゲット4がボンディングされている。カソード3は、
アース電位に接続されている。カソード3に対向する位
置にはスパッタ用のイオンビームガン5が設けられ、こ
のイオンビームガン5はスイッチ6を介してスパッタ用
イオンビームガン用の電源7に接続されている。イオン
ビームガン5にはバルブ8を備えたガス供給管9が設け
られ、この供給管を通じて組成が制御された混合ガスが
供給できるようになっている。真空槽1の下部には第2
のイオンビームガンlOが設けられ、スイッチ11を介
して第2のイオンビームガン用電源12に接続されてい
る。
第2のイオンビームガン10にはバルブ13を備えたガ
ス供給管14が設けられ、この供給管を通じて組成が制
御された混合ガスが供給できるようになっている。真空
槽1の上部には基板テーブル15が設けられ、中心軸1
6の廻りを回転するようになっている。基板テーブル1
5の上部にはヒーター17が設けられ、必要により基板
22を加熱できるようになっている。イオンビームガン
5.10の前にはそれぞれ開閉可能なシャッター18.
19が設けられている。
実施例1 基板テーブル15に厚さ1flのガラス板上に赤、青、
緑のモザイク状のカラフィルタが設けられた基板をセッ
トした。
カソード3に酸化錫10重量%酸化インジウム90重量
%の焼結体ターゲット4を取り付け、真空槽1内を6.
7 X 10−’Pa以下の圧力に排気した後、バルブ
8を開にしてArガスを導入し、真空槽l内の圧力を2
 X l O−”Paに調節した。さらに、ガス供給管
14のバルブ13を開け、アルゴンと酸素の混合ガスを
導入し、真空槽l内の圧力を3.3 X l O−”P
aになるように調節した。ヒーター21を用いて、基板
温度が180℃になるように調節し、基板テーブル15
を回転させた。シャッター18.19を閉じておき、電
源7,12がらスイッチ6.11を閉じてイオンビーム
ガン5゜IOを作動させた。スイッチ6を閉にしてスパ
ッタ用イオンビームガン用内でアルゴンイオンを生成し
、ターゲット4に、このイオンを加速して照射しターゲ
ットをスパッタした。さらに、スイッチ11を閉にして
、第2のイオンビームガン内に生じたイオンを真空槽内
へ放出させた。しかるにシャッタ18.19を開いて、
所定時間スパッタをおこない、約200nmの錫をドー
プした酸化インジウム膜を基板上に被覆した。第2のイ
オンビームガンのガス組成およびイオンの加速電圧を変
えてサンプル1〜4を得た。得られた膜の面積抵抗と膜
厚から膜の抵抗率を測定して、その値を第1表に示した
。サンプル1〜4とも透明で、抵抗率は3X10−’Ω
口以下であった。
実施例2 実施例1に用いた装置のカソード3に錫10重量%イン
ジウム90重量%のターゲットを取りつけ、実施例1と
同じ手順で200nmの膜厚の錫をドープした酸化イン
ジウムの膜を被覆した。第2のイオンビームガンのガス
組成およびイオンの加速を変えて、サンプル5〜7を得
た。得られた膜の面積抵抗と膜厚から、膜の抵抗率を測
定して、その値を第1表に示した。サンプル5〜7とも
透明な膜であり、抵抗率は3X10”’Ω■以下であっ
た。
比較例1 実施例1とは、バルブ13を閉にし、スイッチ11を開
にして第2のイオンビームガンを作動させずに、雰囲気
ガスの圧力を調整するために、酸素2%アルゴン98%
の混合ガスをバルブ20を開にして、ガス導入管21か
ら真空槽1内に導入し、圧力を0.033Paとした以
外は同じ手順により、比較サンプルlを得た。膜の抵抗
率は4.0×20−’ΩcIgで本発明にかかる実施例
のサンプル1〜7の1.4〜1.7倍で、膜は褐色の吸
収色を呈していた。
比較例2 実施例2とは、バルブ13を閉にし、スイッチ11を開
にして第2のイオンビームガンを作動させずに、雰囲気
ガスの圧力を調整するために、酸素10%アルゴン90
%の混合ガスをバルブ2゜を開にして、ガス導入管21
から真空槽1内に導入し、圧力を0.033Paとした
以外は同じ手順により、比較サンプル2を得た。膜の抵
抗率は5.0XIO−’Ω1で本発明にかかる実施例の
サンプル1〜7の1.8〜2.3倍で、膜は褐色の吸収
色を呈していた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、膜を被覆するときの基板の温度を高温
に加熱することなく、透明で低い抵抗率の錫ドープ酸化
インジウム導電膜を被覆することができる。したがって
熱的に不安定な有機樹脂基板上や、ガラス板の上に設け
られた有機質からなるカラーフィルタの上に、これらの
物質を劣化させることなく、低抵抗で透明な導電膜を被
覆することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施に用いたイオンビームスパッタ
リング装置の概略断面図である。 1・・・真空槽、3・・・六−−7≠≠←デラ4カソー
ド、4・・・ターゲット、5・・・スパッタ用イオンビ
ームガン、9・・・ガス供給管、10・・・第2のイオ
ンビームガン、14・・・ガス供給管、15・・・基板
テーブル、17・・・ヒーター 21・・・ガス導入管
、22・・・基板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)減圧された雰囲気中で、イオンビームガンから放出
    された不活性ガスイオンを酸化錫を含む酸化インジウム
    焼結体またはインジウム錫合金からなるターゲットに衝
    突させて前記ターゲット物質をスパッタリングさせ、基
    板上に透明な錫をドープした酸化インジウム導電膜を被
    覆する方法において、前記ターゲット物質をスパツタリ
    ングすると同時に、第2のイオンビームガンから酸素と
    不活性ガスの混合ガスのイオンを加速して放出させ、前
    記イオンを基板上に堆積しつつある膜に衝突させる、錫
    をドープした酸化インジウム透明導電膜の被覆方法。 2)前記減圧された雰囲気の、膜を被覆するときの全圧
    力が0.013〜0.13Paの範囲である特許請求範
    囲第1項記載の方法。
JP14344789A 1989-06-06 1989-06-06 透明導電膜の被覆方法 Pending JPH0310066A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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