JPH04173958A - 透明導電性薄膜の形成方法 - Google Patents
透明導電性薄膜の形成方法Info
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- JPH04173958A JPH04173958A JP29789190A JP29789190A JPH04173958A JP H04173958 A JPH04173958 A JP H04173958A JP 29789190 A JP29789190 A JP 29789190A JP 29789190 A JP29789190 A JP 29789190A JP H04173958 A JPH04173958 A JP H04173958A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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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。
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〕
この発明は、液晶、エレクトロルミネッセンス素子から
なるデイスプレィ等を製造するときに、基板の表面に設
ける透明導電性薄膜の形成方法に関するものである。
なるデイスプレィ等を製造するときに、基板の表面に設
ける透明導電性薄膜の形成方法に関するものである。
従来、基板の表面に設ける透明導電性薄膜としては、可
視光透過率、導電性、耐久性、エツチング性等の特性が
優れていることから、酸化インジウム（ｘｎｚｏｚ）に
所定量の酸化スズ（Ｓ ｎｏ 、）を含有したＩ Ｔ
Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）薄膜か主に用
いられている。
視光透過率、導電性、耐久性、エツチング性等の特性が
優れていることから、酸化インジウム（ｘｎｚｏｚ）に
所定量の酸化スズ（Ｓ ｎｏ 、）を含有したＩ Ｔ
Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）薄膜か主に用
いられている。
このＩＴＯ薄膜を基板の表面に形成する方法として、
■ 加熱して熱分解反応した原料ガスを基板の表面に堆
積させる熱ＣＶＤ法等の化学蒸着法（ＣＶＤ法）。
積させる熱ＣＶＤ法等の化学蒸着法（ＣＶＤ法）。
■ 蒸発源に配置した原料を加熱して蒸発原子とし、こ
の蒸発原子を基板の表面に堆積させる真空蒸着法。
の蒸発原子を基板の表面に堆積させる真空蒸着法。
■ ターゲットをイオン種でスパッタリングし、飛散し
たターゲット粒子を基板の表面に堆積させるスパッタリ
ング法。さらに、飛散したターゲット粒子をイオン化し
、電界で数ｅＶ〜数ＫｅＶまで加速して基板の表面に堆
積させるイオンプレーディング法等の物理蒸着法（ＰＶ
Ｄ法）。
たターゲット粒子を基板の表面に堆積させるスパッタリ
ング法。さらに、飛散したターゲット粒子をイオン化し
、電界で数ｅＶ〜数ＫｅＶまで加速して基板の表面に堆
積させるイオンプレーディング法等の物理蒸着法（ＰＶ
Ｄ法）。
等の方法でＩＴＯ薄膜を基板の表面に形成している。
しかしながら上記のような各形成方法では、つぎのよう
な問題を有している。
な問題を有している。
化学蒸着法（ＣＶＤ法）では、基板を高温度（約５００
°Ｃ以上）に保持する必要かあり、基板か熱劣化したり
、基板を構成する材料か限定される。
°Ｃ以上）に保持する必要かあり、基板か熱劣化したり
、基板を構成する材料か限定される。
真空蒸着法では、材料を加熱して得られる蒸発原子の一
部しか基板の表面に堆積（蒸着）せず、効率か悪いとと
もに、形成されるＩＴＯ薄膜の表面の凹凸が大きく、薄
膜厚さに不均一が生じる。
部しか基板の表面に堆積（蒸着）せず、効率か悪いとと
もに、形成されるＩＴＯ薄膜の表面の凹凸が大きく、薄
膜厚さに不均一が生じる。
さらに、物理蒸着法（ＰＶＤ法）では、薄膜表面の凹凸
を小さ（して厚さが均一な薄膜を形成することができる
が、基板温度、電界強度等の形成条件の制御が難しく、
形成される薄膜に不純物を含有し易い。
を小さ（して厚さが均一な薄膜を形成することができる
が、基板温度、電界強度等の形成条件の制御が難しく、
形成される薄膜に不純物を含有し易い。
この発明の目的は、厚さの不均一がなく不純物が含有し
難いことはもちろんのこと、低温度の条件で低抵抗値か
つ高透過率の特性を有する透明導電性薄膜を得ることが
できる透明導電性薄膜の形成方法を提供することである
。
難いことはもちろんのこと、低温度の条件で低抵抗値か
つ高透過率の特性を有する透明導電性薄膜を得ることが
できる透明導電性薄膜の形成方法を提供することである
。
〔課題を解決するための手段〕
この発明の透明導電性薄膜の形成方法は、真空ｉｔの内
部にアルゴンガス（Ａｒ）と３％以下の酸素ガス（Ｏ２
）とからなる混合ガスを導入するとともに、ターゲット
に高周波電圧を印加してマグネトロンスパッタリングを
行い、ターゲットの構成材料を基板の表面に堆積させる
ものである。
部にアルゴンガス（Ａｒ）と３％以下の酸素ガス（Ｏ２
）とからなる混合ガスを導入するとともに、ターゲット
に高周波電圧を印加してマグネトロンスパッタリングを
行い、ターゲットの構成材料を基板の表面に堆積させる
ものである。
この発明の透明導電性薄膜の形成方法は、アルゴンガス
（Ａｒ）と３％以下の酸素ガス（Ｏ２）とからなる混合
ガスを導入し、ターゲットに高周波電圧を印加してマグ
ネトロンスパッタリングを行い、ターゲットの構成材料
を基板の表面に堆積させることにより、基板の表面に堆
積するターゲット構成材料の結晶性を高め、グレンサイ
ズ（結晶粒）を大きくすることができる。
（Ａｒ）と３％以下の酸素ガス（Ｏ２）とからなる混合
ガスを導入し、ターゲットに高周波電圧を印加してマグ
ネトロンスパッタリングを行い、ターゲットの構成材料
を基板の表面に堆積させることにより、基板の表面に堆
積するターゲット構成材料の結晶性を高め、グレンサイ
ズ（結晶粒）を大きくすることができる。
この発明の透明導電性薄膜の形成方法の一実施例を第１
図ないし第４図に基づいて説明する。
図ないし第４図に基づいて説明する。
第１図は、透明導電性薄膜を基板の表面に形成する装置
の縦断面概念図である。
の縦断面概念図である。
この装置は、ガス導入部７が設けられ、排気部７′から
真空ポンプ（図示せず）で内部を真空排気できる真空チ
ャンバｌＯの内部において１．水を循環させることによ
り水冷できるホルダ２にガラス基板（コーニング社製２
品番７０５９）からなる基板１が固定されている。そし
て、基板Ｉの下方には内部にマグネット９を配設し、上
面に酸化スズ（Ｓ ｎｏ りを１０ｗｔ％含有した酸化
インジウム（ＩｎｚＯｓ）の焼結体からなるターゲット
４を取付けたターゲットホルダ３が設けられている。こ
のターゲットホルダ３には、マツチングボックス５を介
して高周波電源６が接続されている。
真空ポンプ（図示せず）で内部を真空排気できる真空チ
ャンバｌＯの内部において１．水を循環させることによ
り水冷できるホルダ２にガラス基板（コーニング社製２
品番７０５９）からなる基板１が固定されている。そし
て、基板Ｉの下方には内部にマグネット９を配設し、上
面に酸化スズ（Ｓ ｎｏ りを１０ｗｔ％含有した酸化
インジウム（ＩｎｚＯｓ）の焼結体からなるターゲット
４を取付けたターゲットホルダ３が設けられている。こ
のターゲットホルダ３には、マツチングボックス５を介
して高周波電源６が接続されている。
このような構造の装置において、真空ポンプ（図示せず
）を作動させて真空チャンバ１０の内部を１．５ ｘ
１０−’［Ｔｏｒｒｌ以下の高真空状態に保持した後、
アルゴンガス（Ａｒ）に酸素ガス（Ｏ２）を混合した混
合ガスをガス導入部７から真空チャンバｌＯの内部に導
入し、真空チャンバＩＯの内部の真空度を１ ｘ ｌ
Ｏ−”［Ｔｏｒｒ］に保持する。そして、ホルダ２を水
冷しながらターゲットホルダ３に高周波電源６とマツチ
ングボックス５とて８ 〔Ｗ／ｄ〕の高周波電圧を印加
してプラズマ８を発生させ、ターゲット４の構成材料（
１０ｗｔ％ＳｎＯ２含有Ｉｎ２Ｏりを基板ｌの表面に２
０００ Ｃ人〕の厚さ堆積してＩＴＯ薄膜からなる透明
導電性薄膜を形成した。
）を作動させて真空チャンバ１０の内部を１．５ ｘ
１０−’［Ｔｏｒｒｌ以下の高真空状態に保持した後、
アルゴンガス（Ａｒ）に酸素ガス（Ｏ２）を混合した混
合ガスをガス導入部７から真空チャンバｌＯの内部に導
入し、真空チャンバＩＯの内部の真空度を１ ｘ ｌ
Ｏ−”［Ｔｏｒｒ］に保持する。そして、ホルダ２を水
冷しながらターゲットホルダ３に高周波電源６とマツチ
ングボックス５とて８ 〔Ｗ／ｄ〕の高周波電圧を印加
してプラズマ８を発生させ、ターゲット４の構成材料（
１０ｗｔ％ＳｎＯ２含有Ｉｎ２Ｏりを基板ｌの表面に２
０００ Ｃ人〕の厚さ堆積してＩＴＯ薄膜からなる透明
導電性薄膜を形成した。
このとき、ガス導入部７から真空チャンバ１０の内部に
導入する混合ガスのアルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸
素ガス（Ｏ□）の割合を変化させて透明導電性薄膜を形
成し、各透明導電性薄膜の混合ガス中の酸素ガス（Ｏ□
）の容量（％）に対する比抵抗〔Ω・口〕と、可視光透
過率〔％〕とを測定し、結果を第２図に示す。
導入する混合ガスのアルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸
素ガス（Ｏ□）の割合を変化させて透明導電性薄膜を形
成し、各透明導電性薄膜の混合ガス中の酸素ガス（Ｏ□
）の容量（％）に対する比抵抗〔Ω・口〕と、可視光透
過率〔％〕とを測定し、結果を第２図に示す。
その結果、比抵抗の値は、アルゴンガス（Ａｒ）のみを
導入した場合、つまり混合ガスに酸素ガス（Ｏ２）を混
合しないときは、２ＸＩＯ−’（Ω・−〕を示し、混合
ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に酸素ガス（Ｏ２）を
１．３％混合したときは最低値のｌＸｌ０−’（Ω・国
〕を示す。さらに、アルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸
素ガス（Ｏ２）の割合を増加していくと、比抵抗か大き
くなる傾向を示し、酸素ガス（Ｏ２）を約３．５％以上
混合すると比抵抗か２Ｘ１０−’（Ω・口３以上の値を
示す。
導入した場合、つまり混合ガスに酸素ガス（Ｏ２）を混
合しないときは、２ＸＩＯ−’（Ω・−〕を示し、混合
ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に酸素ガス（Ｏ２）を
１．３％混合したときは最低値のｌＸｌ０−’（Ω・国
〕を示す。さらに、アルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸
素ガス（Ｏ２）の割合を増加していくと、比抵抗か大き
くなる傾向を示し、酸素ガス（Ｏ２）を約３．５％以上
混合すると比抵抗か２Ｘ１０−’（Ω・口３以上の値を
示す。
一方、可視光透過率は、酸素ガス（Ｏ２）を混合せずに
アルゴンガス（Ａｒ）のみを導入したときは８０ 〔％
〕を示し、混合ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に酸素
ガス（Ｏ２）を１．３％混合したときは８５〔％〕と向
上する。なお、アルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガ
ス（Ｏ□）を２％以上とした場合でも、可視光透過率は
大きく変化せず、はぼ一定 １の８５％となることが確
認された。
アルゴンガス（Ａｒ）のみを導入したときは８０ 〔％
〕を示し、混合ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に酸素
ガス（Ｏ２）を１．３％混合したときは８５〔％〕と向
上する。なお、アルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガ
ス（Ｏ□）を２％以上とした場合でも、可視光透過率は
大きく変化せず、はぼ一定 １の８５％となることが確
認された。
つぎに、アルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガス（Ｏ
２）の割合を変化させたとき、形成される透明導電性薄
膜の結晶性評価をＸ線回折法により行い結果を第３図お
よび第４図に示す。
２）の割合を変化させたとき、形成される透明導電性薄
膜の結晶性評価をＸ線回折法により行い結果を第３図お
よび第４図に示す。
第３図は、アルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガス（
Ｏ□）の混合割合（％）を変化させた各透明導電性薄膜
のＸ線回折時の回折角（θ＝回折角）に対応する回折ピ
ークの強度曲線（縦軸は相対任意強度）を示すもので、
混合ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガ
ス（Ｏ２）の割合を５０％、または酸素ガス（Ｏ２）の
みとして形成した透明導電性薄膜は、立方晶１ｎ２０３
（２２２）面の回折ピークしか確認されない。
Ｏ□）の混合割合（％）を変化させた各透明導電性薄膜
のＸ線回折時の回折角（θ＝回折角）に対応する回折ピ
ークの強度曲線（縦軸は相対任意強度）を示すもので、
混合ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガ
ス（Ｏ２）の割合を５０％、または酸素ガス（Ｏ２）の
みとして形成した透明導電性薄膜は、立方晶１ｎ２０３
（２２２）面の回折ピークしか確認されない。
これに対し、低い比抵抗を示す透明導電性薄膜つまり混
合ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガス
（Ｏ２）の割合を、０． １．３． ２％として形成し
た各透明導電性薄膜は、立方晶Ｔｎ２０ｓ（２２２）面
、（４００）面および（６２２）面の回折ピークが確認
され、特に酸素ガス（Ｏ２）の混合割合（％）を１．３
％として形成し、比抵抗か最も低い値を示す透明導電性
薄膜は、回折ピーク強度が強く、また半値幅の狭い立方
晶Ｉｎ２０ｚ（４００）面の回折ピークを示し、立方晶
１ｎ２０３（４００）面の回折ピーク強度に対する立方
晶Ｔｎ２０３（２２２）面の回折ピーク強度は、０，３
となる。
合ガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）に混合する酸素ガス
（Ｏ２）の割合を、０． １．３． ２％として形成し
た各透明導電性薄膜は、立方晶Ｔｎ２０ｓ（２２２）面
、（４００）面および（６２２）面の回折ピークが確認
され、特に酸素ガス（Ｏ２）の混合割合（％）を１．３
％として形成し、比抵抗か最も低い値を示す透明導電性
薄膜は、回折ピーク強度が強く、また半値幅の狭い立方
晶Ｉｎ２０ｚ（４００）面の回折ピークを示し、立方晶
１ｎ２０３（４００）面の回折ピーク強度に対する立方
晶Ｔｎ２０３（２２２）面の回折ピーク強度は、０，３
となる。
第４図は、第３図に示した各透明導電性薄膜のＸ線回折
の回折ピークの強度曲線の立方晶Ｉｎ２０３（４００）
面の回折ピーク強度（相対任意強度）と、各透明導電性
薄膜の比抵抗〔Ω・口〕との関係を示す特性グラフで、
立方晶１ｎ２０ｉ（４００）面の回折ピーク強度が大き
くなるに従って比抵抗の値が低くなることが分かり、立
方晶Ｉｎ２０３（４００）面の結晶成長が比抵抗に大き
く関与していることが確認される。
の回折ピークの強度曲線の立方晶Ｉｎ２０３（４００）
面の回折ピーク強度（相対任意強度）と、各透明導電性
薄膜の比抵抗〔Ω・口〕との関係を示す特性グラフで、
立方晶１ｎ２０ｉ（４００）面の回折ピーク強度が大き
くなるに従って比抵抗の値が低くなることが分かり、立
方晶Ｉｎ２０３（４００）面の結晶成長が比抵抗に大き
く関与していることが確認される。
以上の結果より、アルゴンガス（Ａｒ）と３％以下の酸
素ガス（Ｏ２）とからなる混合ガスを真空チャンバ１０
の内部に導入し、ターゲット４に高周波電圧を印加して
プラズマ８を発生させ、マグネトロンスパッタリングで
ターゲット４の構成材料（１０ｗｔ％５ｎ０２含有Ｉｎ
ｚＯｚ）を基板１の表面に堆積させることにより、基板
１の表面に堆積形成するターゲット４の構成材料の結晶
性を高め、グレンサイズ（結晶粒）を大きくすることが
でき、低温度の条件下で低抵抗値かつ高透過率の特性を
有する透明導電性薄膜を得ることができる。
素ガス（Ｏ２）とからなる混合ガスを真空チャンバ１０
の内部に導入し、ターゲット４に高周波電圧を印加して
プラズマ８を発生させ、マグネトロンスパッタリングで
ターゲット４の構成材料（１０ｗｔ％５ｎ０２含有Ｉｎ
ｚＯｚ）を基板１の表面に堆積させることにより、基板
１の表面に堆積形成するターゲット４の構成材料の結晶
性を高め、グレンサイズ（結晶粒）を大きくすることが
でき、低温度の条件下で低抵抗値かつ高透過率の特性を
有する透明導電性薄膜を得ることができる。
この発明の透明導電性薄膜の形成方法は、アルゴンガス
（Ａｒ）と３％以下の酸素ガス（Ｏ２）とからなる混合
ガスを導入し、ターゲットに高周波電圧を印加してマグ
ネトロンスパッタリングを行い、ターゲットの構成材料
を基板の表面に堆積させることにより、結晶性を高め、
グレンサイズ（結晶粒）を大きくしたターゲットの構成
材料で透明導電性薄膜を形成するので、低抵抗値かつ高
透過率の特性を有する透明導電性薄膜を得ることかでき
る。
（Ａｒ）と３％以下の酸素ガス（Ｏ２）とからなる混合
ガスを導入し、ターゲットに高周波電圧を印加してマグ
ネトロンスパッタリングを行い、ターゲットの構成材料
を基板の表面に堆積させることにより、結晶性を高め、
グレンサイズ（結晶粒）を大きくしたターゲットの構成
材料で透明導電性薄膜を形成するので、低抵抗値かつ高
透過率の特性を有する透明導電性薄膜を得ることかでき
る。
第１図はこの発明の透明導電性薄膜の形成方法の装置の
一実施例の縦断面概念図、第２図はその混合ガス中の酸
素ガス（Ｏ２）の容量（％）に対する透明導電性薄膜の
比抵抗〔Ω・口〕と可視光透過率〔％〕との特性グラフ
、第３図はその透明導電性薄膜のＸ線回折時の回折角に
対応する回折ピークの強度曲線の特性グラフ、第４図は
その立方晶１ｎｔＯｓ （４００）面の回折ピーク強
度に対する透明導電性薄膜の比抵抗〔Ω・口〕の特性グ
ラフである。 ２・・・基板、４・・・ターゲット、８・・・プラズマ
第１図 １墓坂 第２図 町 。
一実施例の縦断面概念図、第２図はその混合ガス中の酸
素ガス（Ｏ２）の容量（％）に対する透明導電性薄膜の
比抵抗〔Ω・口〕と可視光透過率〔％〕との特性グラフ
、第３図はその透明導電性薄膜のＸ線回折時の回折角に
対応する回折ピークの強度曲線の特性グラフ、第４図は
その立方晶１ｎｔＯｓ （４００）面の回折ピーク強
度に対する透明導電性薄膜の比抵抗〔Ω・口〕の特性グ
ラフである。 ２・・・基板、４・・・ターゲット、８・・・プラズマ
第１図 １墓坂 第２図 町 。
Claims (1)
- 真空装置の内部にアルゴンガス（Ａｒ）と３％以下の
酸素ガス（Ｏ＿２）とからなる混合ガスを導入するとと
もに、ターゲットに高周波電圧を印加してマグネトロン
スパッタリングを行い、前記ターゲットの構成材料を基
板の表面に堆積させる透明導電性薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29789190A JPH04173958A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 透明導電性薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29789190A JPH04173958A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 透明導電性薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04173958A true JPH04173958A (ja) | 1992-06-22 |
Family
ID=17852449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29789190A Pending JPH04173958A (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 透明導電性薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04173958A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152041A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Casio Comput Co Ltd | 配線を有する電子デバイス |
| KR20010069715A (ko) * | 2001-04-30 | 2001-07-25 | 조육형 | 플라스틱 필름의 연속 표면 개질장치 |
| EP1956193A1 (de) * | 2007-02-05 | 2008-08-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit einer Leiterbahn aus Indium und Zinn sowie die Verwendung von Indium-Zinnoxid als Verschleissindikator |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP29789190A patent/JPH04173958A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152041A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Casio Comput Co Ltd | 配線を有する電子デバイス |
| KR20010069715A (ko) * | 2001-04-30 | 2001-07-25 | 조육형 | 플라스틱 필름의 연속 표면 개질장치 |
| EP1956193A1 (de) * | 2007-02-05 | 2008-08-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Bauteil mit einer Leiterbahn aus Indium und Zinn sowie die Verwendung von Indium-Zinnoxid als Verschleissindikator |
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