JPH054767B2 - - Google Patents

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JPH054767B2
JPH054767B2 JP61027272A JP2727286A JPH054767B2 JP H054767 B2 JPH054767 B2 JP H054767B2 JP 61027272 A JP61027272 A JP 61027272A JP 2727286 A JP2727286 A JP 2727286A JP H054767 B2 JPH054767 B2 JP H054767B2
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JP
Japan
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film
oxygen
conductive film
sputtering
inert gas
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JP61027272A
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English (en)
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JPS62186417A (ja
Inventor
Shozaburo Nishikawa
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication of JPS62186417A publication Critical patent/JPS62186417A/ja
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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は透明基板上に透明導電膜を製造する方
法、特に酸化錫を含む酸化インジウムの透明導電
膜を透明基板上に形成する方法に関する。 〔従来の技術〕 酸化錫を含む酸化インジウム透明導電膜はイン
ジウムと錫の合金を減圧された酸素を含む不活性
ガス中で直流、あるいは高周波放電を生じさせて
スパツタすることにより、加熱したガラス基板上
に透明導電膜を形成する方法が知られている。 このような方法により得られるガラス板上に付
着した透明導電膜は液晶表示用透明電極として用
いるには可視光透過率が高く、且つ電気抵抗が低
いことが要求される上、液晶用配向材料、たとえ
ばポリイミド膜、2枚のガラス板を貼合せてセル
を形成するためのエポキシ樹脂のようなシーリン
グ剤、所望の電極形状にパターン加工するのに用
いる耐酸レジストインキ、若しくはホトレジスト
等の接着力の大なることが要求される。 これらの液晶セル組立工程で用いられる材料と
透明導電膜との接着力を高める方法として、透明
導電膜表面の凹凸性状を粗くし、該透明導電膜に
接着される前記材料の接着面積を大にしてアンカ
リング効果を強くすることが考えられる。 また、ガラス板上に付着した透明導電膜を太陽
電池の透明電極として用いるには可視光透過率が
高く、且つ電気抵抗が低いことが要求される上、
太陽電池へとり込んだ光を透明電極で何回も反射
させて、エネルギー変換層を通すために、透明電
極の表面に凹凸を付けることも要求される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 そこで、インジウムと錫の合金ターゲツトを用
いた前記スパツタ法により形成される透明導電膜
の表面の凹凸性状を粗くするには不活性ガス中の
酸素分圧を小さくすることによつて、成し遂げら
れるが、透明導電膜の表面の凹凸状態が粗くなる
と、電気抵抗が著しく悪くなり表面粗さを大きく
することと、低い電気抵抗を得ることとを同時に
実現することはできなかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は従来のスパツタ法で生じる前記欠点を
除去するためになされたものであつて、酸化錫を
含む酸化インジユウム焼結体からなるターゲツト
をスパツタリングすることにより、透明基板上に
透明基板を300℃以上に加熱した状態で、減圧さ
れた、0.7容量%以上の酸素を含む不活性ガス中
でスパツタリングすることにより緻密で微小な膜
を形成し、その後0.4容量%以下の酸素を含む減
圧された不活性ガス中で、あるいは酸素を含まな
い不活性ガス中でスパツタリングし、前記緻密で
微小な粒子の膜の上に異常粒子成長させた膜を形
成する、透明基板に透明導電膜を形成する方法で
ある。 本発明は通常マグネトロンスパツタ法が用いら
れ、スパツタ時の真空度は1×10-3torr〜5×
10-3torr範囲で、特に2×10-3torr〜3×
10-3torrの範囲が望ましい。 また、本発明において、緻密な微小粒子の膜を
形成するガスは酸素を0.7容量%以上含む不活性
ガスが通常用いられ、異常成長させた膜を形成す
るガスには不活性ガス、あるいは0.7容量%未満、
好ましくは0.4容量%以下の酸素濃度の不活性ガ
スが用いられている。 更にまた、本発明において、導電膜中に含まれ
る酸化錫の含有量は通常2.5重量%乃至8重量%
であり、好ましくは4重量%乃至6重量%であ
る。 更にまた、本発明は導電膜の膜厚は通常700Å
以上にするが、通常、減圧した、酸素ガスと不活
性ガスとを供給しつつスパツタリングして1000Å
程度の厚みの緻密な膜を形成した後、酸素ガスの
導入を停止するか、あるいは酸素ガスの導入量を
減じることにより、スパツタリングを続行して、
緻密な膜の上に異常粒子の成長した表面状態の粗
い2層構造の膜を形成できる。また、緻密な層と
粗面層との膜厚の比は所望する膜の性質により変
えることが可能で、導入する酸素ガスを絞るタイ
ミングを変えることにより容易に実現できる。 更にまた、本発明は二層構成の導電膜に限ら
ず、例えば異常粒子成長した膜を設け、その上に
緻密な微小粒子からなる膜上に形成した異常粒子
成長した膜を形成した3層構成の膜を透明基板に
付着することもできる。 〔作用〕 本発明は減圧された酸素に富んだ不活性ガス中
で、酸化錫を含む酸化インジウム焼結体ターゲツ
トをスパツタリングすると、透明基体面上で低級
酸化物が凝集するときに、膜面およびその周囲の
雰囲気から酸素が供給され、低級酸化物が酸化を
伴う凝集過程を生じ、異常粒子成長を生じず、緻
密な微小粒子からなる膜が堆積し、一方減圧され
た、酸素分圧が0あるいは小なる不活性ガス中で
酸化錫を含む酸化インジウム焼結体ターゲツトを
スパツタリングすると、280℃以上に過熱された
透明基板上に低級酸化物からなる分子、又は一部
のインジウム分子が堆積するとき異常粒子成長が
生じる。この異常粒子の成長はターゲツトがスパ
ツターされたとき、In2O3が気化して、基板面上
にIn2O3の分子が付着するとともに、In2O3の一部
分が分解してIn2Oを主体とする低級酸化物が生
成し、かかる気体分子が高温の基板に凝縮すると
き、金属の薄膜形成における凝集過程に類似した
粒子成長が起るものと考えられる。導電膜の凹凸
の程度は第1図及び第2図に模式的に示す如く、
酸素ガスの導入量を変えることによつて調節する
ことができる。すなわち、酸素ガスの導入量が0
では異常粒子の成長は第1図に示す如く、膜表面
に垂直方向を向いているが、酸素ガスの導入量が
0.7容量%に近ずくに従い異常成長の粒子の大き
さは第2図に示す如く膜表面に垂直方向と膜面方
向にも成長し、速度が早くなり、半球状粒子が形
成され、表面はやや凹凸がゆるやかになる。金属
ターゲツトをスパツターして異常粒子の成長をさ
せた導電膜は抵抗率が緻密な微小粒子の膜に比し
て、20倍以上高くなるが、本発明の如く、酸化物
ターゲツトをスパツターして異常粒子からなる導
電膜に比して2倍以下の増加にとどまる。 また、導電膜中に含まれる酸化錫の含有量は
2.5重量%乃至8重量%、特に4重量%乃至6重
量%のときには、酸化錫の含有量が8重量%を超
えるものに比べて膜の粒子の大きさの制御がしや
すく、酸化錫の含有量が2.5重量%未満のものに
比べて、抵抗率が低くなる。 〔実施例〕 以下に本発明の実施例について詳述する。 実施例 1 マグネトロンスパツタ装置内に直径12.7mm、厚
さ5mmの酸化インジウム94.3重量%酸化錫5.7重
量%の焼結ターゲツトを設置し、ターゲツトに対
向して距離70mmの位置にターゲツトの表面と平行
に対向して100×100×1.1mmのガラス基板を支持
金具により固定し、ガラスの背面側からニクロム
ヒーターにより350℃に加熱した。装置を2×
10-5Torrに排気してのち、アルゴンガスと酸素
ガスとをマスフローコントローラーによりそれぞ
れ60c.c.毎分および0.7c.c.毎分導入し(酸素は1.15
容量%となる。)、オリフイスバルブにより真空度
を2.9〜3.2×10-3Torrになるように調節した。タ
ーゲツトに直流電源からスパツタ電力を印加し、
あらかじめ求めた印加電力とスパツタ時間と得ら
れる膜の厚みとの関係に基づいて、900Åの膜厚
を堆積し900Åの膜厚を堆積した時点で酸素ガス
の導入を停止し、アルゴンガスのみでスパツタし
約1800Åの膜厚とした。ガラスを200℃以下に冷
却後、スパツタ装置より取出しサンプル1を得
た。 実施例 2 ガラス温度を300℃にして他は実施例1と全く
同様にして膜を堆積し、サンプル2を得た。 実施例 3 膜厚700Åまではアルゴンガス60c.c.毎分、酸素
ガス1.0c.c.毎分とし(酸素は1.64容量%となる。)、
膜厚700Åから200Åまでは酸素ガスを0.2c.c.毎分
とする(酸素は0.33容量%となる。)以外は実施
例1と同様にしてサンプル3を得た。 比較例 1 実施例1に於いて、導入するスパツタ用ガスの
うち、アルゴンガス60c.c.毎分(酸素は1.15容量%
となる。)酸素ガスを0.7c.c.毎分、膜の堆積の開始
から、1800Åの厚みまで膜厚が堆積するまで導入
してスパツタリングを行う以外を除いて実施例1
と同様に膜を作成し、サンプル4を得た。第1表
に示すように、トツプ層、ボトム層とも酸素が
1.15容量%で作製したサンプル4は、ガラス基板
温度を350℃に加熱して作製したサンプル1、3、
4、5のうち最も比抵抗が小さかつたが、この最
小の比抵抗を与える酸素容量%では、膜の異常粒
子成長は認められなかつた。 比較例 2 膜厚1900Åの堆積をアルゴン100%のガスでス
パツタリングすることにより行う以外は実施例1
と同様にしてサンプル5を得た。 比較例 3 ガラスを270℃に加熱すること以外は実施例1
と同様にしてサンプル6を得た。 以上実施例及び比較例により得られた各サンプ
ルについて、比抵抗、光透過率(波長550μmの
光)および膜厚を測定した。また膜の表面形状の
異常粒子成長の有無を調べるため、走査型電子顕
微鏡の5万倍の倍率で観察した。これらの結果を
第1表に示した。 次に第1表に示したサンプルを超音波洗浄槽内
で中性洗剤により洗浄した後、フレオン蒸気によ
り乾燥した。その上に、ポジ型レジスト
OFPR77E(東京応化工業株式会社製)を約2.5μの
厚みにスピンナーで塗布後、紫外線による露光お
よび現像処理により、1辺がそれぞれ20μm、
50μm
【表】
【表】 の正方形のレジストパターンを透明導電膜の上に
形成した。これを45℃に保温した濃塩酸10蒸留水
10濃硝酸0.8の体積比の溶液に10分間上下に揺動
させながら浸漬しその後水洗、乾燥した。そして
電導膜がから、脱落したレジストの個数の全体の
個数(1000個)に占める割合を調べた。 その結果を第2表に示す。
【表】
〔発明の効果〕
以上の結果から、本発明に係るサンプル1、
2、3は異常粒子成長による表面凹凸形状を呈す
る上、比抵抗が1.7×10-4Ω・cm乃至1.9×10-4Ω・
cmの低い抵抗率を有することがわかる。 また、本発明に係るサンプル1、2、3はレジ
ストの密着力が優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明により製造された透
明導電膜の拡大模式断面図、第3図は比較列の透
明電動膜の拡大模式断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸化錫を含む酸化インジウム焼結体からなる
    ターゲツトをスパツタリングすることにより、透
    明基板上に透明導電膜を形成する方法であつて、
    前記透明基板を300℃以上に加熱した状態で、減
    圧された、0.7容量%以上の酸素を含む不活性ガ
    ス中でスパツタリングすることにより緻密で微小
    な粒子の膜を形成し、その後0.4容量%以下の酸
    素を含む減圧された不活性ガス中で、あるいは酸
    素を含まない不活性ガス中でスパツタリングし
    て、前記緻密で微小な粒子の膜上に異常粒子成長
    させた膜を形成した透明基板に透明導電膜を形成
    する方法。 2 前記緻密で微小な粒子の膜とその上の前記異
    常粒子成長させた膜とを同一の真空容器内で堆積
    を連続して行うために、前記膜の堆積途中で酸素
    ガス分圧を減じる特許請求の範囲第1項に記載の
    透明基板に透明導電膜を形成する方法。
JP2727286A 1986-02-10 1986-02-10 透明導電膜の形成方法 Granted JPS62186417A (ja)

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JPH0751745B2 (ja) * 1988-08-11 1995-06-05 日本真空技術株式会社 透明導電膜の製造方法
JP2011187640A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 成膜基板、成膜基板の製造方法、および成膜装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56129384A (en) * 1980-03-14 1981-10-09 Fuji Xerox Co Ltd Light receipt element of thin film type and manufacture

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