JPH0364450A - 透明導電膜の形成方法 - Google Patents
透明導電膜の形成方法Info
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- JPH0364450A JPH0364450A JP19856489A JP19856489A JPH0364450A JP H0364450 A JPH0364450 A JP H0364450A JP 19856489 A JP19856489 A JP 19856489A JP 19856489 A JP19856489 A JP 19856489A JP H0364450 A JPH0364450 A JP H0364450A
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Landscapes
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- Manufacturing Of Electric Cables (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
〔産業上の利用分野〕
本発明は液晶装置、光センサなどの各種電子部品デバイ
スに用いられる透明導電膜に関し、その形成方法を関す
るものである。 〔従来技術及びその問題点〕 透明導電膜は酸化インジウム錫（ＩＴＯ） 、酸化錫（
ＳｎＯ７）または酸化インジウム（Ｉｎｚ０３）などか
ら戒り、これらはスパッタリング法により成膜形成する
。そして、所要のパターニングを行って成膜形成する場
合、インジウム錫合金、錫金属又はインジウム金属のタ
ーゲット並びに被成膜用基体を成膜室に配置し、アルゴ
ンガスもしくはアルゴン及び酸素の混合ガスをスパッタ
用ガスとして導入し、スパッタリングを行い、被成膜用
基体の上に或膜形成し、次いでフォトリソグラフ法によ
り不要な膜をエソチング除去する。 このようなスバソタリング法による成膜形成に当たって
、次の３通りの方法が提案されている。 （ｉ） ・・・１５０℃未満の基体温度で成膜する。 （ｉｉ） ・・・１５０℃未満の基体温度で成膜する
のは（ｉ）と同しであるが、エソチングを行った後、ア
ニールを行って膜自体の 結晶化を高める。 （ｉｉｉ ） ・・・１５０°Ｃ以上の基体温度で成
膜し、エソチングを行った後、アニールを行う。 もしくは、そのエソチングを行っても アニールを行わない。 （ｉ）によれば、アニールがないために抵抗率５Ｘ１０
−’Ω・ｃｍ以下の低抵抗化並びに波長５５０ｎｍの光
に対する透過率が７５％以上であるような高透過率化を
困難にしている。 （１１）においては、アニールにより低抵抗率化並びに
高透過率化となるが、エツチング性については未だ十分
満足し得ない。即ち、膜の結晶化が進んでいる場合には
エツチング性度の低下が認められたり、エツチング性渣
が生し、また、あるエツチング性によってはエソチング
ができない場合もある。 （ｉｉｉ ）によれば、低抵抗率化並びに高透過率化の
膜が得られるが、その反面、基体温度が高く、そのため
に膜の結晶化が促進し、上記（ｉ）（ｉｉ）に比べてエ
ツチング性が更に一層低下する。 〔発明の目的〕 従って本発明は上記事情に鑑みて案出されたものであり
、その目的は低抵抗性及び高透過性並びに優れたエツチ
ング性を遠戚した透明導電膜の形成方法を提供すること
にある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る透明導電膜の形成方法は、酸化インジウム
錫、酸化錫または酸化インジウムのいずれかから成る透
明導電膜を破戒膜用基体上に下記の順次Ａ工程乃至Ｃ工
程から戊るスパソタリング法により形成したことを特徴
とする。 ムエ氏・・・インジウム金属、錫金属またはインジウム
錫合金、酸化インジウム、酸化錫または酸化インジウム
錫から選ばれるターゲット並びに被成膜用基体を成膜室
に配置し、該成膜室にスパッタ用不活性ガス、水素ガス
及び酸素ガスを下記のガス比率で導入し、被成膜用基体
の上にスパフタリングにより成膜形成する。 スパッタ用不活性ガス、水素ガス及び 酸素ガスのモル比率をそれぞれ〔Ｘ〕、Ｈ〕及び
スに用いられる透明導電膜に関し、その形成方法を関す
るものである。 〔従来技術及びその問題点〕 透明導電膜は酸化インジウム錫（ＩＴＯ） 、酸化錫（
ＳｎＯ７）または酸化インジウム（Ｉｎｚ０３）などか
ら戒り、これらはスパッタリング法により成膜形成する
。そして、所要のパターニングを行って成膜形成する場
合、インジウム錫合金、錫金属又はインジウム金属のタ
ーゲット並びに被成膜用基体を成膜室に配置し、アルゴ
ンガスもしくはアルゴン及び酸素の混合ガスをスパッタ
用ガスとして導入し、スパッタリングを行い、被成膜用
基体の上に或膜形成し、次いでフォトリソグラフ法によ
り不要な膜をエソチング除去する。 このようなスバソタリング法による成膜形成に当たって
、次の３通りの方法が提案されている。 （ｉ） ・・・１５０℃未満の基体温度で成膜する。 （ｉｉ） ・・・１５０℃未満の基体温度で成膜する
のは（ｉ）と同しであるが、エソチングを行った後、ア
ニールを行って膜自体の 結晶化を高める。 （ｉｉｉ ） ・・・１５０°Ｃ以上の基体温度で成
膜し、エソチングを行った後、アニールを行う。 もしくは、そのエソチングを行っても アニールを行わない。 （ｉ）によれば、アニールがないために抵抗率５Ｘ１０
−’Ω・ｃｍ以下の低抵抗化並びに波長５５０ｎｍの光
に対する透過率が７５％以上であるような高透過率化を
困難にしている。 （１１）においては、アニールにより低抵抗率化並びに
高透過率化となるが、エツチング性については未だ十分
満足し得ない。即ち、膜の結晶化が進んでいる場合には
エツチング性度の低下が認められたり、エツチング性渣
が生し、また、あるエツチング性によってはエソチング
ができない場合もある。 （ｉｉｉ ）によれば、低抵抗率化並びに高透過率化の
膜が得られるが、その反面、基体温度が高く、そのため
に膜の結晶化が促進し、上記（ｉ）（ｉｉ）に比べてエ
ツチング性が更に一層低下する。 〔発明の目的〕 従って本発明は上記事情に鑑みて案出されたものであり
、その目的は低抵抗性及び高透過性並びに優れたエツチ
ング性を遠戚した透明導電膜の形成方法を提供すること
にある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る透明導電膜の形成方法は、酸化インジウム
錫、酸化錫または酸化インジウムのいずれかから成る透
明導電膜を破戒膜用基体上に下記の順次Ａ工程乃至Ｃ工
程から戊るスパソタリング法により形成したことを特徴
とする。 ムエ氏・・・インジウム金属、錫金属またはインジウム
錫合金、酸化インジウム、酸化錫または酸化インジウム
錫から選ばれるターゲット並びに被成膜用基体を成膜室
に配置し、該成膜室にスパッタ用不活性ガス、水素ガス
及び酸素ガスを下記のガス比率で導入し、被成膜用基体
の上にスパフタリングにより成膜形成する。 スパッタ用不活性ガス、水素ガス及び 酸素ガスのモル比率をそれぞれ〔Ｘ〕、Ｈ〕及び
〔０〕
と表した場合、 ０．００１ ≦〔Ｈ〕／ 〔Ｘ〕≦０．０５ｏ ＜ （
０）／ 〔Ｘ〕≦０．０５ Ｂ工程・・・成膜体の不要な領域をフォトリソグラフ法
によりエソチング除去する。 Ｃ工程・・・成膜体を１００乃至５００℃の温度範囲内
でアニールする。 以下本発明を詳述する。 本発明は上記の通り３工程から戒り、Ａ工程においては
水素ガスを添加したことにより膜の結晶化を防ぎ、エツ
チング性に良好となり、そして、酸素ガスを添加したこ
とにより膜の透過率を高める。 その添加の比率については上記〔Ｈ〕／ 〔Ｘ〕が０．
００１乃至０．０５、好適には０．００５乃至０．０３
の範囲内であればよく、この比率が０．００１未満の場
合には良好なエツチング性が得られず、０．０５を越え
た場合にはＣ工程後に得られた膜が高抵抗化及び低透過
率化傾向を示す。 また酸素ガスの添加比率については上記〔○〕／〔Ｘ〕
がＯ乃至０．０５、好適には０．００５乃至０．０１の
範囲内であればよく、その比率が０．０５を越えた場合
にはＣ工程後に得られた膜が高透過率が示すが、その反
面、高抵抗化となり、しかも、Ｂ工程におけるエツチン
グ性が低下する。 このようにＡ工程により得られた膜は良好なエツチング
性を示し、次のＢ工程により所要通りのフォトリソグラ
フ法のエツチングを行う。 然る後、Ｃ工程においてアニールを行い、これによって
膜の酸化並びに結晶化を行う。そのアニール温度を１０
０乃至５００℃、好適には２００乃至４００℃の範囲内
に設定するとよ＜、１００℃未満では酸化及び結晶化が
ほとんど進行せず、膜の低抵抗化及び高透過率化が達成
できない。 一方、５００℃を越えた場合には酸化が過度に進行し、
高抵抗化傾向が表れる。 かくして本発明の形成方法によれば、上記Ａ乃至Ｃ工程
により良好なエツチング性並びに優れた低抵抗性及び透
過性の透明導電膜が得られた。 〔実施例〕 以下本発明を実施例により詳述する。 添付図面は日本真空技術■製ＤＣマグネトロンスパソタ
装置（インライン５ＤＰ−３００Ｖ）であり、この装置
を用いて酸化インジウム錫（以下、ＩＴＯと略す）の膜
を形成した場合を例にとる。 同図中１はチャンバーであり、このチャンバーｌの内部
ではアース側の電極板２並びに該板２の両主面にそれぞ
れ配置した被成膜用基板３が一体となって成膜中矢印へ
の方向に移動する。各々の基板３と相対向するようにそ
れぞれ３個のターゲット４（いずれも同−組成の酸化イ
ンジウム錫焼結体から成る板）が配置され、各ターゲッ
トはＤＣ電源５に接続され、電極板２．とターゲット４
の間に同一レベルのＤＣ電圧が印加される。 ６は水素ガス導入用の第１主管、７は酸素ガス及びアル
ゴンガスを導入するための第２主管であり、これらのガ
スは各主管に接続された流量調整器８．９を介して適当
な流速によりチャンバー１の内部に導入する。その導入
に際してはガス噴出口１０．１１を介してチャンバー内
部に吹き出される。 そして、上記電圧印加系並びにガス導入系に基づき、個
々の基板３に対して３個の同一ターゲットを用いてスパ
ソタ威膜が行われ、基板２の上にＩＴＯ膜が形成する。 この成膜形成に伴い生した残余ガスはポンプ（図示せず
）により排気管１２を介して流出する。尚、１３．１４
はチャンバー１を密閉するドアバルブである。 本実施例においては下記に示す条件により膜厚１８００
人のＩＴＯ膜を形成した。 ガス圧力・・・５ｘ１０−３Ｔｏｒｒ 電流 ・・・ １．３０ Ａ／各ターゲソト電圧
・・・ ４２０Ｖ／各ターゲツト〔Ｈ〕／ 〔Ｘ〕
・・・ １．１％〔Ｏ〕／〔Ｘ〕 ・・・ ０．７％ このように得られたＩＴＯ膜に対してＢ工程のエツチン
グを行ったところ、所要通りのエツチング性を示したこ
とを確認した。 次のＣ工程においては、３００℃の温度で１時間アニー
ルを行った。 かくして本発明により形成したＩＴＯ膜の比抵抗並びに
透過率を測定したところ、下記に示す通りの結果が得ら
れた。 比抵抗−ｐ＝３．３ ｘｌｏ−’Ω・ｃｍ透過率−波長
４５０ｎｍの光に対して７０％波長５５０ｎｍの光に対
して８０％ 本発明者等が繰り返し行った実験によれば、本発明の形
成力法においては、成膜条件に依存するが、５Ｘ１０−
’Ω・０ｍ以下の低い比抵抗並びに波長５５０ｎｍの光
に対して７５％以上の高い透過率が得られることを確認
した。 また本発明者等は上記実施例−の外にターゲットにイン
ジウム金属、錫金属、インジウム錫合金、酸化インジウ
ムまたは酸化錫を用いた場合でも同様な結果が得られる
ことを実験上確認した。 〔発明の効果〕 以上の通り、本発明の形成方法によれば、水素ガスや酸
素ガスなどのガスの流量を制御すれば、成膜室内部が所
要通りのガス雰囲気となり、このような安定した成膜形
成により優れた導電性と透過率並びに良好なエツチング
性である高品質且つ高信頼性の透明導電膜が得られた。 また本発明によれば、良好なエツチング性の膜が得られ
、これにより、従来エツチング液として用いられてきた
高濃度の塩酸に比べて低濃度の硫酸系エツチング液を用
いることができ、その結果＝９ ０ 、エソチンダ液については安全性並びにコスト面で有利
となった。 加えて、上記のような比較的エソチング性の弱いエツチ
ング？（ｌを用いることができるため、Ａ６などの金属
膜に対するエソチングが極めて小さくなる。その結果、
透明導電膜及び金属膜を連続して放膜形成し、次いで金
属膜及び透明導電膜の順序でそれぞれに対して連続して
エソチングすることができた。また従来の形成方法によ
れば、スパソタ装置に基板加熱用設置が付けられ、基板
自体が高温加熱されるために取扱いが困難であり、ヒー
トショノクにより基板かわれる場合もあった。 しかしながら、本発明によれば、基板の取扱いが容易で
あり、ヒートショノクに弱いガラス板も用いることがで
きる。
と表した場合、 ０．００１ ≦〔Ｈ〕／ 〔Ｘ〕≦０．０５ｏ ＜ （
０）／ 〔Ｘ〕≦０．０５ Ｂ工程・・・成膜体の不要な領域をフォトリソグラフ法
によりエソチング除去する。 Ｃ工程・・・成膜体を１００乃至５００℃の温度範囲内
でアニールする。 以下本発明を詳述する。 本発明は上記の通り３工程から戒り、Ａ工程においては
水素ガスを添加したことにより膜の結晶化を防ぎ、エツ
チング性に良好となり、そして、酸素ガスを添加したこ
とにより膜の透過率を高める。 その添加の比率については上記〔Ｈ〕／ 〔Ｘ〕が０．
００１乃至０．０５、好適には０．００５乃至０．０３
の範囲内であればよく、この比率が０．００１未満の場
合には良好なエツチング性が得られず、０．０５を越え
た場合にはＣ工程後に得られた膜が高抵抗化及び低透過
率化傾向を示す。 また酸素ガスの添加比率については上記〔○〕／〔Ｘ〕
がＯ乃至０．０５、好適には０．００５乃至０．０１の
範囲内であればよく、その比率が０．０５を越えた場合
にはＣ工程後に得られた膜が高透過率が示すが、その反
面、高抵抗化となり、しかも、Ｂ工程におけるエツチン
グ性が低下する。 このようにＡ工程により得られた膜は良好なエツチング
性を示し、次のＢ工程により所要通りのフォトリソグラ
フ法のエツチングを行う。 然る後、Ｃ工程においてアニールを行い、これによって
膜の酸化並びに結晶化を行う。そのアニール温度を１０
０乃至５００℃、好適には２００乃至４００℃の範囲内
に設定するとよ＜、１００℃未満では酸化及び結晶化が
ほとんど進行せず、膜の低抵抗化及び高透過率化が達成
できない。 一方、５００℃を越えた場合には酸化が過度に進行し、
高抵抗化傾向が表れる。 かくして本発明の形成方法によれば、上記Ａ乃至Ｃ工程
により良好なエツチング性並びに優れた低抵抗性及び透
過性の透明導電膜が得られた。 〔実施例〕 以下本発明を実施例により詳述する。 添付図面は日本真空技術■製ＤＣマグネトロンスパソタ
装置（インライン５ＤＰ−３００Ｖ）であり、この装置
を用いて酸化インジウム錫（以下、ＩＴＯと略す）の膜
を形成した場合を例にとる。 同図中１はチャンバーであり、このチャンバーｌの内部
ではアース側の電極板２並びに該板２の両主面にそれぞ
れ配置した被成膜用基板３が一体となって成膜中矢印へ
の方向に移動する。各々の基板３と相対向するようにそ
れぞれ３個のターゲット４（いずれも同−組成の酸化イ
ンジウム錫焼結体から成る板）が配置され、各ターゲッ
トはＤＣ電源５に接続され、電極板２．とターゲット４
の間に同一レベルのＤＣ電圧が印加される。 ６は水素ガス導入用の第１主管、７は酸素ガス及びアル
ゴンガスを導入するための第２主管であり、これらのガ
スは各主管に接続された流量調整器８．９を介して適当
な流速によりチャンバー１の内部に導入する。その導入
に際してはガス噴出口１０．１１を介してチャンバー内
部に吹き出される。 そして、上記電圧印加系並びにガス導入系に基づき、個
々の基板３に対して３個の同一ターゲットを用いてスパ
ソタ威膜が行われ、基板２の上にＩＴＯ膜が形成する。 この成膜形成に伴い生した残余ガスはポンプ（図示せず
）により排気管１２を介して流出する。尚、１３．１４
はチャンバー１を密閉するドアバルブである。 本実施例においては下記に示す条件により膜厚１８００
人のＩＴＯ膜を形成した。 ガス圧力・・・５ｘ１０−３Ｔｏｒｒ 電流 ・・・ １．３０ Ａ／各ターゲソト電圧
・・・ ４２０Ｖ／各ターゲツト〔Ｈ〕／ 〔Ｘ〕
・・・ １．１％〔Ｏ〕／〔Ｘ〕 ・・・ ０．７％ このように得られたＩＴＯ膜に対してＢ工程のエツチン
グを行ったところ、所要通りのエツチング性を示したこ
とを確認した。 次のＣ工程においては、３００℃の温度で１時間アニー
ルを行った。 かくして本発明により形成したＩＴＯ膜の比抵抗並びに
透過率を測定したところ、下記に示す通りの結果が得ら
れた。 比抵抗−ｐ＝３．３ ｘｌｏ−’Ω・ｃｍ透過率−波長
４５０ｎｍの光に対して７０％波長５５０ｎｍの光に対
して８０％ 本発明者等が繰り返し行った実験によれば、本発明の形
成力法においては、成膜条件に依存するが、５Ｘ１０−
’Ω・０ｍ以下の低い比抵抗並びに波長５５０ｎｍの光
に対して７５％以上の高い透過率が得られることを確認
した。 また本発明者等は上記実施例−の外にターゲットにイン
ジウム金属、錫金属、インジウム錫合金、酸化インジウ
ムまたは酸化錫を用いた場合でも同様な結果が得られる
ことを実験上確認した。 〔発明の効果〕 以上の通り、本発明の形成方法によれば、水素ガスや酸
素ガスなどのガスの流量を制御すれば、成膜室内部が所
要通りのガス雰囲気となり、このような安定した成膜形
成により優れた導電性と透過率並びに良好なエツチング
性である高品質且つ高信頼性の透明導電膜が得られた。 また本発明によれば、良好なエツチング性の膜が得られ
、これにより、従来エツチング液として用いられてきた
高濃度の塩酸に比べて低濃度の硫酸系エツチング液を用
いることができ、その結果＝９ ０ 、エソチンダ液については安全性並びにコスト面で有利
となった。 加えて、上記のような比較的エソチング性の弱いエツチ
ング？（ｌを用いることができるため、Ａ６などの金属
膜に対するエソチングが極めて小さくなる。その結果、
透明導電膜及び金属膜を連続して放膜形成し、次いで金
属膜及び透明導電膜の順序でそれぞれに対して連続して
エソチングすることができた。また従来の形成方法によ
れば、スパソタ装置に基板加熱用設置が付けられ、基板
自体が高温加熱されるために取扱いが困難であり、ヒー
トショノクにより基板かわれる場合もあった。 しかしながら、本発明によれば、基板の取扱いが容易で
あり、ヒートショノクに弱いガラス板も用いることがで
きる。
添付図面は実施例に用いられたスパソタ装置の概略図で
ある。 １・・・チャンバー ２・・・電極板 １ ３・・・基板 ４・・・ターゲツト ５・・・ＤＣ電源
ある。 １・・・チャンバー ２・・・電極板 １ ３・・・基板 ４・・・ターゲツト ５・・・ＤＣ電源
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 酸化インジウム錫、酸化錫または酸化インジウムのいず
れかから成る透明導電膜を下記の順次Ａ工程乃至Ｃ工程
から成るスパッタリング法により被成膜用基体上に形成
したことを特徴とする透明導電膜の形成方法。 Ａ工程・・・インジウム金属、錫金属、インジウム錫合
金、酸化インジウム、酸化錫または酸化インジウム錫か
ら選ばれるターゲット並びに被成膜用基体を成膜室に配
置し、該成膜室にスパッタ用不活性ガス、水素ガス及び
酸素ガスを下記のガス比率で導入し、被成膜用基体の上
にスパッタリングにより成膜形成する。 スパッタ用不活性ガス、水素ガス及び 酸素ガスのモル比率をそれぞれ〔Ｘ〕、 〔Ｈ〕及び〔Ｏ〕と表した場合、 ０．００１≦〔Ｈ〕／〔Ｘ〕≦０．０５ ０＜〔Ｏ〕／〔Ｘ〕≦０．０５ Ｂ工程・・・成膜体の不要な領域をフォトリソグラフ法
によりエッチング除去する。 Ｃ工程・・・成膜体を１００乃至５００℃の温度範囲内
でアニールする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198564A JP2881425B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 透明導電膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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