JPH03183760A - 酸化物透明導電膜の製造方法 - Google Patents
酸化物透明導電膜の製造方法Info
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- JPH03183760A JPH03183760A JP32478589A JP32478589A JPH03183760A JP H03183760 A JPH03183760 A JP H03183760A JP 32478589 A JP32478589 A JP 32478589A JP 32478589 A JP32478589 A JP 32478589A JP H03183760 A JPH03183760 A JP H03183760A
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Landscapes
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
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。
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、透明かつ低抵抗な酸化物透明導電膜の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
(従来の技術)
ガラス或いは、高分子フィルム上に透明かつ低抵抗な酸
化物を付着させた透明導電膜は、その導電性を利用した
用途、例えば、液晶デイスプレィ、ELデイスプレィと
いったフラットデイスプレィや、太陽電池等の透明電極
、ブラウン管の窓の透明静電或いは電磁シールド板、発
熱体等の電気、電子分野の用途に広く利用されている。
化物を付着させた透明導電膜は、その導電性を利用した
用途、例えば、液晶デイスプレィ、ELデイスプレィと
いったフラットデイスプレィや、太陽電池等の透明電極
、ブラウン管の窓の透明静電或いは電磁シールド板、発
熱体等の電気、電子分野の用途に広く利用されている。
又、これらの中で、選択透過性を有するものは、その赤
外光反射特性を利用して、太陽エネルギー利用のための
コレクター用窓材や建物、自動車等の熱線反射材として
も、利用されている。
外光反射特性を利用して、太陽エネルギー利用のための
コレクター用窓材や建物、自動車等の熱線反射材として
も、利用されている。
これらの透明導電膜としては、通常酸化すず(SnoQ
)、酸化インジウム(In110a)或いは酸化亜鉛(
ZnO)を中心としたものが一般的であり、真空蒸着法
、スパッター法、CVD法、スプレー法等により作成す
ることが知られている。
)、酸化インジウム(In110a)或いは酸化亜鉛(
ZnO)を中心としたものが一般的であり、真空蒸着法
、スパッター法、CVD法、スプレー法等により作成す
ることが知られている。
この中でも、蒸着法、スパッター法が均一な膜厚の低抵
抗透明導電膜が得られる方法である。この蒸着法、或い
は、スパッター法による酸化物透明導電膜の作成には、
材料として、酸化物を原料とする場合と、金属を原料と
して、酸素と反応きせる方法がある。例えば、酸化イン
ジウム薄膜のスパッターによる作成の場合にはターゲッ
トとして、酸化インジウムの焼結ターゲットを使用する
方法と、インジウム金属のターゲットを用い、反応性ス
パッターを行う方法の両方が知られているが、ターゲッ
トの作成、再生が容易な点や、成膜速度を早くとれるこ
こから、金属ターゲットを用いる方法の方が有利である
と考えられている。蒸着法についても、同様な理由から
、金属を原料として反応性蒸着を行うことが有利である
。
抗透明導電膜が得られる方法である。この蒸着法、或い
は、スパッター法による酸化物透明導電膜の作成には、
材料として、酸化物を原料とする場合と、金属を原料と
して、酸素と反応きせる方法がある。例えば、酸化イン
ジウム薄膜のスパッターによる作成の場合にはターゲッ
トとして、酸化インジウムの焼結ターゲットを使用する
方法と、インジウム金属のターゲットを用い、反応性ス
パッターを行う方法の両方が知られているが、ターゲッ
トの作成、再生が容易な点や、成膜速度を早くとれるこ
こから、金属ターゲットを用いる方法の方が有利である
と考えられている。蒸着法についても、同様な理由から
、金属を原料として反応性蒸着を行うことが有利である
。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、反応性蒸着或いは、反応性スパッター法
では、良好な透明性、導電性を合わせもつ薄膜材料を作
成できる条件範囲は、広くなくその再現性も良くないた
め、この方法は工業的、実用的には、広く使われていな
いのが現状である。
では、良好な透明性、導電性を合わせもつ薄膜材料を作
成できる条件範囲は、広くなくその再現性も良くないた
め、この方法は工業的、実用的には、広く使われていな
いのが現状である。
反応性蒸着、反応性スパッターにおいては、原料に金属
材料を用い、反応性ガスとして、酸素を導入し、適度に
酸化させながら、透明導電膜を作成する。しかし、この
酸素ガスは、基板付近に蒸着或いは、スパッターされて
やってきた金属を酸化するだけでなく、蒸着源或いはス
パッター・ターゲットの金属材料も同時に酸化している
。例えば、酸化インジウム膜を作成する反応性スパッタ
ーの場合、金属インジウムのターゲット表面も酸化しな
がら材料作成を行っている。このことが、透明導電膜の
作成範囲を狭クシ、再現性の良くないものとしている。
材料を用い、反応性ガスとして、酸素を導入し、適度に
酸化させながら、透明導電膜を作成する。しかし、この
酸素ガスは、基板付近に蒸着或いは、スパッターされて
やってきた金属を酸化するだけでなく、蒸着源或いはス
パッター・ターゲットの金属材料も同時に酸化している
。例えば、酸化インジウム膜を作成する反応性スパッタ
ーの場合、金属インジウムのターゲット表面も酸化しな
がら材料作成を行っている。このことが、透明導電膜の
作成範囲を狭クシ、再現性の良くないものとしている。
このことを改善する方法の一つこして、反応性ガスであ
る酸素を、基板付近に供給することで、原料の酸化を少
なくすること等も提案されているが、単に基板付近に供
給するだけでは効果が充分でない。又、酸素ガスを用い
るだけでは、反応性が余り高くなく、通常、基板温度を
ある程度高く加熱処理しないと、良好な透明導電膜が得
られない。そのため基板を高分子フィルムにした場合に
は、利用が難しく、その用途も限られたものであった。
る酸素を、基板付近に供給することで、原料の酸化を少
なくすること等も提案されているが、単に基板付近に供
給するだけでは効果が充分でない。又、酸素ガスを用い
るだけでは、反応性が余り高くなく、通常、基板温度を
ある程度高く加熱処理しないと、良好な透明導電膜が得
られない。そのため基板を高分子フィルムにした場合に
は、利用が難しく、その用途も限られたものであった。
このような加熱処理のできないものに対しては、グロー
放電、アーク放電によって活性化された酸素を用いるこ
とも知られている。これらの活性化された酸素は反応性
が高いことから、効果的に酸化できるが、一方、反応性
蒸着、反応性スパッター法に用いた場合には、原料とし
て用いる金属材料も酸化してしまい、上記の問題点の解
決にはならない。
放電、アーク放電によって活性化された酸素を用いるこ
とも知られている。これらの活性化された酸素は反応性
が高いことから、効果的に酸化できるが、一方、反応性
蒸着、反応性スパッター法に用いた場合には、原料とし
て用いる金属材料も酸化してしまい、上記の問題点の解
決にはならない。
このように、反応性蒸着或いは、反応性スパッター法で
は、良好な透明導電特性を合わせもつ薄膜材料を作成で
きる条件範囲は狭くなり、その再現性も良くない。更に
、原料の金属材料を酸化してしまうと、蒸着スパッター
速度が酸化物の速度にまで低下してしまう。成膜速度は
、直接、作成コストに影響するので、この点からも、原
料の金属材料を酸化せずに、効率的に透明導電膜を作成
する製造方法が望まれていた。
は、良好な透明導電特性を合わせもつ薄膜材料を作成で
きる条件範囲は狭くなり、その再現性も良くない。更に
、原料の金属材料を酸化してしまうと、蒸着スパッター
速度が酸化物の速度にまで低下してしまう。成膜速度は
、直接、作成コストに影響するので、この点からも、原
料の金属材料を酸化せずに、効率的に透明導電膜を作成
する製造方法が望まれていた。
(課題を解決するための手段)
本発明は、真空蒸着またはスパッタリングにより、基板
上に透明導電膜を形成し、基板上に透明導電Hな設けた
物を製造する方法において金属の蒸着源または金属のス
パッタターゲットと基板との配置された室以外で発生さ
せた活性化酸素を基板に向って流すことを特徴とする酸
化物透明導電膜の製造方法である。
上に透明導電膜を形成し、基板上に透明導電Hな設けた
物を製造する方法において金属の蒸着源または金属のス
パッタターゲットと基板との配置された室以外で発生さ
せた活性化酸素を基板に向って流すことを特徴とする酸
化物透明導電膜の製造方法である。
上記の酸化物透明導電膜としては、酸化インジウム、酸
化インジウム−スズ(ITO)、酸化スズ、酸化亜鉛等
があり、表面抵抗、数MΩ/口〜数Ω/口、可視光透過
率50〜100%程度の特性をもっている。
化インジウム−スズ(ITO)、酸化スズ、酸化亜鉛等
があり、表面抵抗、数MΩ/口〜数Ω/口、可視光透過
率50〜100%程度の特性をもっている。
活性化酸素とは、オゾン、正負酸素イオン等を含む酸素
ガスの事であり、これを真空槽の外で作り、導入しても
よいし、或いは、真空槽内で、蒸着源、ターゲットとは
、完全に或いはほぼ隔離された部室で作っても良い。こ
の活性化酸素の作成法としては、アーク放電、コロナ放
電、高周波放電、ECR,オゾナイザ−など活性化酸素
を作れるものなら、特に限定する必要はない。
ガスの事であり、これを真空槽の外で作り、導入しても
よいし、或いは、真空槽内で、蒸着源、ターゲットとは
、完全に或いはほぼ隔離された部室で作っても良い。こ
の活性化酸素の作成法としては、アーク放電、コロナ放
電、高周波放電、ECR,オゾナイザ−など活性化酸素
を作れるものなら、特に限定する必要はない。
本発明における基板とは、ソーダガラス、SiO黛、A
laOa等のガラス、セラミクス、ポリエチレンテレフ
タレート等の高分子フィルム或いは他の材質の基板でも
よい。基板側への導入では、導入路を限定し設定するこ
とにより、蒸着源、ターゲットの酸化を防ぐようにする
。吹き出し口の形状は管によるスポットでも、スリット
状のものでもよい。
laOa等のガラス、セラミクス、ポリエチレンテレフ
タレート等の高分子フィルム或いは他の材質の基板でも
よい。基板側への導入では、導入路を限定し設定するこ
とにより、蒸着源、ターゲットの酸化を防ぐようにする
。吹き出し口の形状は管によるスポットでも、スリット
状のものでもよい。
蒸着或いは、スパッタリングで、基板表面に飛来して来
た金属は、蒸着源或いは、スパッターターゲットのある
部屋以外で発生させたオゾン、酸素イオン等を含んだ活
性化酸素によって酸化され、透明かつ良好な導電性をも
つ薄膜が作成できる。
た金属は、蒸着源或いは、スパッターターゲットのある
部屋以外で発生させたオゾン、酸素イオン等を含んだ活
性化酸素によって酸化され、透明かつ良好な導電性をも
つ薄膜が作成できる。
このときの材料の酸化度は、原料の成膜速度と活性化酸
素の供給量によりコントロールできる。この活性化酸素
の導入路は、蒸着源・ターゲットとは完全に分離されて
おり、基板の直前ではじめて開放される。ここで、蒸着
源、ターゲット側には、飛来しないように設定する。こ
のことによって蒸着源、ターゲットの酸化による悪い影
響が起こらないようにできる。
素の供給量によりコントロールできる。この活性化酸素
の導入路は、蒸着源・ターゲットとは完全に分離されて
おり、基板の直前ではじめて開放される。ここで、蒸着
源、ターゲット側には、飛来しないように設定する。こ
のことによって蒸着源、ターゲットの酸化による悪い影
響が起こらないようにできる。
(実施例)
実施例1
第1図において 1.真空槽 2基板及び基板ホルダー
3.InIn−8n(10%)合金ターゲラ)4活性
化酸素導入管である。
3.InIn−8n(10%)合金ターゲラ)4活性
化酸素導入管である。
真空槽内をI X 10−6Torrまで真空引きした
のちに、A rガス400CIIと活性化酸素10CC
Mを別々に導入した。すなわち活性化酸素の導入管の口
は、基板ホルダーのすぐ近くで、基板側に開口部を設け
た。スパッターガス圧は、メインバルブの開閉により4
mTorrとし、ソーダーガラスの基板を室温に保持し
たままで、DCo、5Aの電流でスパッターを行った。
のちに、A rガス400CIIと活性化酸素10CC
Mを別々に導入した。すなわち活性化酸素の導入管の口
は、基板ホルダーのすぐ近くで、基板側に開口部を設け
た。スパッターガス圧は、メインバルブの開閉により4
mTorrとし、ソーダーガラスの基板を室温に保持し
たままで、DCo、5Aの電流でスパッターを行った。
このようにして得られたITO膜(1000λt)は可
視光透過率(550nm)が90%、表面抵抗30Ω/
口の良好な特性をもっており、再現性も良好であった。
視光透過率(550nm)が90%、表面抵抗30Ω/
口の良好な特性をもっており、再現性も良好であった。
又、その時の成膜速度は、1800λ/m1nであった
。
。
比較例
第2図においてArと02ガスを同一のガス管で導入し
て、反応性スパッターを行った。ターゲット、スパッタ
ー条件は(実施例1)と同じくスパッター電流DC0,
5A、スパッターガス圧4 mTorr、 A rガス
350CM N 02ガス15ccMとした。
て、反応性スパッターを行った。ターゲット、スパッタ
ー条件は(実施例1)と同じくスパッター電流DC0,
5A、スパッターガス圧4 mTorr、 A rガス
350CM N 02ガス15ccMとした。
この時得られたITO膜(1000λt)は、透過率8
5%で、表面抵抗80Ω/口のもので、成膜速度は80
0λ/■1nであった。又、この特性はバラツキがあり
、再現性は余り良くないものであったO 実施例2 第3図において、■メインロール ■巻取ロール [相
]巻出しロール ■基板PETフィルム■In−8n
(5wt%)ターゲット ■活性化酸素吹出しスリット
真空槽内をI X 10−”Torrまで真空引きした
のちに、Arガスを4 Q 00M活性化酸素1100
Cを別々に導入した。活性化酸素は吹き出しスリットか
らPETフィルム上に吹きつける形となっている。スパ
ッター条件は、スパッター圧4mTorr1 スパッタ
ー電流2Aとし、フィルムは50℃に保持した。このよ
うにして、得られたITO膜(1000λt)は、透過
率が90%表面抵抗50Ω/口の良好な特性をもってお
り、特性の均一性も良好であった。
5%で、表面抵抗80Ω/口のもので、成膜速度は80
0λ/■1nであった。又、この特性はバラツキがあり
、再現性は余り良くないものであったO 実施例2 第3図において、■メインロール ■巻取ロール [相
]巻出しロール ■基板PETフィルム■In−8n
(5wt%)ターゲット ■活性化酸素吹出しスリット
真空槽内をI X 10−”Torrまで真空引きした
のちに、Arガスを4 Q 00M活性化酸素1100
Cを別々に導入した。活性化酸素は吹き出しスリットか
らPETフィルム上に吹きつける形となっている。スパ
ッター条件は、スパッター圧4mTorr1 スパッタ
ー電流2Aとし、フィルムは50℃に保持した。このよ
うにして、得られたITO膜(1000λt)は、透過
率が90%表面抵抗50Ω/口の良好な特性をもってお
り、特性の均一性も良好であった。
(発明の効果)
蒸着源或いはスパッター・ターゲットのある部屋以外で
発生させた活性化酸素を基板側に導入することで従来の
反応性蒸着、反応性スパッターにくらべ、良好な特性を
もつ透明導電膜を再現性良く作成できる。更に、蒸着源
やスパッターターゲットの酸化が防げるため、成膜速度
も大幅に向上する。
発生させた活性化酸素を基板側に導入することで従来の
反応性蒸着、反応性スパッターにくらべ、良好な特性を
もつ透明導電膜を再現性良く作成できる。更に、蒸着源
やスパッターターゲットの酸化が防げるため、成膜速度
も大幅に向上する。
第1図は、この発明の実施例1の説明図。
第2図は、比較例の説明図。第3図は、実施例2の説明
図。 ■真空槽 ■基板及び基板ホルダー ■ターゲット ■活性化酸素導入管 ■メインバルブ ■Arガス導入管 ■Ar5O2混合ガス導入管 ■メインロール■巻取ロ
ール [相]巻出ロール ■PETフィルム @酸素ガス [相]RFコイ ル ■ 活性化酸素吹出しスリ ト
図。 ■真空槽 ■基板及び基板ホルダー ■ターゲット ■活性化酸素導入管 ■メインバルブ ■Arガス導入管 ■Ar5O2混合ガス導入管 ■メインロール■巻取ロ
ール [相]巻出ロール ■PETフィルム @酸素ガス [相]RFコイ ル ■ 活性化酸素吹出しスリ ト
Claims (2)
- (1)真空蒸着により基板上に透明導電膜を製造する方
法において、金属蒸着源、基板の配置された室以外で発
生させた活性化酸素を該室に導入して、該活性化酸素を
蒸着源とは反対の基板側に向けて流すことを特徴とする
酸化物透明導電膜の製造方法。 - (2)スパッタリングにより基板上に透明導電膜を製造
する方法において、金属のスパッターターゲット、基板
の配置された室以外で発生させた活性化酸素を該室に導
入して、該活性化酸素をスパッターターゲットとは反対
の基板側に向けて流すことを特徴とする酸化物透明導電
膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32478589A JPH03183760A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 酸化物透明導電膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32478589A JPH03183760A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 酸化物透明導電膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03183760A true JPH03183760A (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=18169650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32478589A Pending JPH03183760A (ja) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | 酸化物透明導電膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03183760A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0803587A1 (de) * | 1997-07-15 | 1997-10-29 | Balzers Hochvakuum AG | Verfahren und Vorrichtung zur Sputterbeschichtung |
JP2013235858A (ja) * | 2004-11-24 | 2013-11-21 | Ncc Nano Llc | ナノ材料組成物の電気的使用、めっき的使用および触媒的使用 |
-
1989
- 1989-12-13 JP JP32478589A patent/JPH03183760A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6337001B1 (en) | 1997-07-15 | 2002-01-08 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Process for sputter coating, a sputter coating source, and sputter coating apparatus with at least one such source |
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