JPH06128743A - 透明導電膜とその製造方法およびそれに用いるターゲット - Google Patents
透明導電膜とその製造方法およびそれに用いるターゲットInfo
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- JPH06128743A JPH06128743A JP4355858A JP35585892A JPH06128743A JP H06128743 A JPH06128743 A JP H06128743A JP 4355858 A JP4355858 A JP 4355858A JP 35585892 A JP35585892 A JP 35585892A JP H06128743 A JPH06128743 A JP H06128743A
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ耐性に優れ、表面に何らかの機能薄
膜がプラズマＣＶＤ法などで成膜されたとしても、材質
の劣化がほとんどなく、透明性に優れ、低抵抗で、経済
性に優れた透明導電膜およびその製造方法とそれに用い
るターゲットを提供すること。 【構成】 酸化亜鉛系の透明導電膜（４，１２）であ
り、Ａｌが０．４〜４．５原子％含まれ、かつＶ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上が０．０３
〜１．０原子％含まれる。この透明導電膜を製造するに
は、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上
の酸化物を０．１〜３重量％含有し、アルミニウム酸化
物を０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系焼結体をター
ゲットとして、マグネトロンスパッタリング法を行い、
基板上に、酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜する。
膜がプラズマＣＶＤ法などで成膜されたとしても、材質
の劣化がほとんどなく、透明性に優れ、低抵抗で、経済
性に優れた透明導電膜およびその製造方法とそれに用い
るターゲットを提供すること。 【構成】 酸化亜鉛系の透明導電膜（４，１２）であ
り、Ａｌが０．４〜４．５原子％含まれ、かつＶ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上が０．０３
〜１．０原子％含まれる。この透明導電膜を製造するに
は、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上
の酸化物を０．１〜３重量％含有し、アルミニウム酸化
物を０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系焼結体をター
ゲットとして、マグネトロンスパッタリング法を行い、
基板上に、酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば太陽電池など
に用いられる透明導電膜およびその製造方法とそれに用
いるターゲットに係わり、さらに詳しくは、プラズマ耐
性を向上させた透明導電膜およびその製造方法と、その
透明導電膜をスパッタリングにより成膜する際に用いる
ターゲットに関する。
に用いられる透明導電膜およびその製造方法とそれに用
いるターゲットに係わり、さらに詳しくは、プラズマ耐
性を向上させた透明導電膜およびその製造方法と、その
透明導電膜をスパッタリングにより成膜する際に用いる
ターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池などの光電変換装置などを製造
する場合には、透明導電膜が不可欠である。従来の透明
導電膜としては、ＩＴＯ膜（錫をドープしたインジウム
酸化物膜）が知られている。ＩＴＯ膜は、透明性に優
れ、低抵抗であるという利点を有する。
する場合には、透明導電膜が不可欠である。従来の透明
導電膜としては、ＩＴＯ膜（錫をドープしたインジウム
酸化物膜）が知られている。ＩＴＯ膜は、透明性に優
れ、低抵抗であるという利点を有する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ＩＴＯ膜
は、インジウムが高価なことから、経済性に難点があっ
た。また、太陽電池などを製造する場合などには、透明
導電膜上にアモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法に
より成膜することになるが、その際に、透明導電膜がＩ
ＴＯ膜であると、プラズマＣＶＤ時の水素プラズマによ
り、ＩＴＯ膜が劣化するという問題点を有している。
は、インジウムが高価なことから、経済性に難点があっ
た。また、太陽電池などを製造する場合などには、透明
導電膜上にアモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法に
より成膜することになるが、その際に、透明導電膜がＩ
ＴＯ膜であると、プラズマＣＶＤ時の水素プラズマによ
り、ＩＴＯ膜が劣化するという問題点を有している。
【０００４】なお、ＩＴＯ膜に比較して安価な透明導電
膜として、特開平３−１６９５４号公報に示すように、
酸化亜鉛系の透明導電膜も知られている。しかしなが
ら、この従来の酸化亜鉛系の透明導電膜では、ＩＴＯ膜
と同様に、水素プラズマ耐性が十分でなく、その上にア
モルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法などで成膜する
際に、透明導電膜の劣化が生じ、透明性の低下あるいは
抵抗の増大などの問題点を有している。
膜として、特開平３−１６９５４号公報に示すように、
酸化亜鉛系の透明導電膜も知られている。しかしなが
ら、この従来の酸化亜鉛系の透明導電膜では、ＩＴＯ膜
と同様に、水素プラズマ耐性が十分でなく、その上にア
モルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法などで成膜する
際に、透明導電膜の劣化が生じ、透明性の低下あるいは
抵抗の増大などの問題点を有している。
【０００５】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、プラズマ耐性に優れ、表面に何らかの機能薄膜がプ
ラズマＣＶＤ法などで成膜されたとしても、材質の劣化
がほとんどなく、透明性に優れ、低抵抗で、経済性に優
れた透明導電膜およびその製造方法とそれに用いるター
ゲットを提供することを目的とする。
れ、プラズマ耐性に優れ、表面に何らかの機能薄膜がプ
ラズマＣＶＤ法などで成膜されたとしても、材質の劣化
がほとんどなく、透明性に優れ、低抵抗で、経済性に優
れた透明導電膜およびその製造方法とそれに用いるター
ゲットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の透明導電膜は、酸化亜鉛系の透明導電膜で
あり、Ａｌが０．４〜４．５原子％含まれ、かつＶ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上が０．０３
〜１．０原子％含まれることを特徴とする。
に、本発明の透明導電膜は、酸化亜鉛系の透明導電膜で
あり、Ａｌが０．４〜４．５原子％含まれ、かつＶ，Ｎ
ｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上が０．０３
〜１．０原子％含まれることを特徴とする。
【０００７】また、本発明の透明導電膜の製造方法は、
Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸
化物を０．１〜３重量％含有し、アルミニウム酸化物を
０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系焼結体をターゲッ
トとして、マグネトロンスパッタリング法により、基板
上に、酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜することを特徴と
する。
Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸
化物を０．１〜３重量％含有し、アルミニウム酸化物を
０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系焼結体をターゲッ
トとして、マグネトロンスパッタリング法により、基板
上に、酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜することを特徴と
する。
【０００８】本発明の透明導電膜をスパッタリングによ
り製造する際に用いられるターゲットは、Ｖ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸化物を０．１
〜３重量％含有し、アルミニウム酸化物を０．５〜６重
量％含有する酸化亜鉛系焼結体ターゲットである。
り製造する際に用いられるターゲットは、Ｖ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸化物を０．１
〜３重量％含有し、アルミニウム酸化物を０．５〜６重
量％含有する酸化亜鉛系焼結体ターゲットである。
【０００９】
【作用】本発明者らは、比較的安価な酸化亜鉛系の透明
導電膜およびその製造方法について鋭意検討した結果、
酸化亜鉛系の透明導電膜に対し、Ａｌを０．４〜４．５
原子％含ませ、かつＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅの
うちの一種以上を０．０３〜１．０原子％含ませること
により、プラズマ耐性が向上することを見い出し、本発
明を完成させるに至った。
導電膜およびその製造方法について鋭意検討した結果、
酸化亜鉛系の透明導電膜に対し、Ａｌを０．４〜４．５
原子％含ませ、かつＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅの
うちの一種以上を０．０３〜１．０原子％含ませること
により、プラズマ耐性が向上することを見い出し、本発
明を完成させるに至った。
【００１０】本発明の透明導電膜は、プラズマ耐性に優
れていることから、透明導電膜上にアモルファスシリコ
ンなどの薄膜をプラズマＣＶＤ法などで成膜したとして
も、透明導電膜の特性が劣化せず、透明性に優れ、かつ
低抵抗である。したがって、本発明の透明導電膜は、太
陽電池用などとして好適に用いることができる。
れていることから、透明導電膜上にアモルファスシリコ
ンなどの薄膜をプラズマＣＶＤ法などで成膜したとして
も、透明導電膜の特性が劣化せず、透明性に優れ、かつ
低抵抗である。したがって、本発明の透明導電膜は、太
陽電池用などとして好適に用いることができる。
【００１１】本発明の透明導電膜は、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸化物を０．１〜３
重量％含有し、アルミニウム酸化物を０．５〜６重量％
含有する酸化亜鉛系焼結体ターゲットを用い、スパッタ
リング法により容易に成膜することができる。
Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸化物を０．１〜３
重量％含有し、アルミニウム酸化物を０．５〜６重量％
含有する酸化亜鉛系焼結体ターゲットを用い、スパッタ
リング法により容易に成膜することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を具体的に説明する。本発明の
透明導電膜は、酸化亜鉛系の透明導電膜であり、Ａｌが
０．４〜４．５原子％含まれ、かつＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上が０．０３〜１．０原子
％含まれる。
透明導電膜は、酸化亜鉛系の透明導電膜であり、Ａｌが
０．４〜４．５原子％含まれ、かつＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上が０．０３〜１．０原子
％含まれる。
【００１３】Ａｌを含有させるのは、低抵抗化および透
明性の向上のためであり、Ａｌを上記範囲で含有させる
ことにより、低抵抗化および透明性の向上が図れる。Ａ
ｌの含有量が多すぎると、かえって抵抗が増大する傾向
にある。また、少なすぎると、効果がない。
明性の向上のためであり、Ａｌを上記範囲で含有させる
ことにより、低抵抗化および透明性の向上が図れる。Ａ
ｌの含有量が多すぎると、かえって抵抗が増大する傾向
にある。また、少なすぎると、効果がない。
【００１４】Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの
一種以上を０．０３〜１．０原子％含ませるのは、プラ
ズマ耐性を向上させるためであり、この範囲で含有させ
ることにより、プラズマ耐性が向上することが確認され
た。
一種以上を０．０３〜１．０原子％含ませるのは、プラ
ズマ耐性を向上させるためであり、この範囲で含有させ
ることにより、プラズマ耐性が向上することが確認され
た。
【００１５】本発明に係る酸化亜鉛系の透明導電膜は、
以下のような方法で製造される。まず、Ｖ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸化物（Ｖ2 Ｏ
5，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＭｏＯ3 ，ＷＯ3 ，Ｒｅ
Ｏ3 ）を０．１〜３重量％含有し、アルミニウム酸化物
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系
焼結体ターゲットを準備する。
以下のような方法で製造される。まず、Ｖ，Ｎｂ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上の酸化物（Ｖ2 Ｏ
5，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＭｏＯ3 ，ＷＯ3 ，Ｒｅ
Ｏ3 ）を０．１〜３重量％含有し、アルミニウム酸化物
（Ａｌ2 Ｏ3 ）を０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系
焼結体ターゲットを準備する。
【００１６】このような酸化亜鉛焼結体ターゲットは、
以下のような製法で製造することができる。すなわち、
まず、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以
上の酸化物の粉体と、アルミニウム酸化物の粉体とを、
亜鉛酸化物の粉体に混合する。これら粉体の平均粒径
は、０．４０〜０．７０μｍ、好ましくは０．４５〜
０．６０μｍ程度である。その後、たとえば２ton／cm2
の圧力条件で冷間静水圧プレス等で成形し、その後、
９００〜１５００℃、好ましくは１２００℃付近の温度
で大気中で熱処理し、焼結させる。熱処理時間は、特に
限定されないが、たとえば３時間程度である。
以下のような製法で製造することができる。すなわち、
まず、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以
上の酸化物の粉体と、アルミニウム酸化物の粉体とを、
亜鉛酸化物の粉体に混合する。これら粉体の平均粒径
は、０．４０〜０．７０μｍ、好ましくは０．４５〜
０．６０μｍ程度である。その後、たとえば２ton／cm2
の圧力条件で冷間静水圧プレス等で成形し、その後、
９００〜１５００℃、好ましくは１２００℃付近の温度
で大気中で熱処理し、焼結させる。熱処理時間は、特に
限定されないが、たとえば３時間程度である。
【００１７】ターゲットを作成するその他の方法として
は、真空ホットプレス法がある。ホットプレス条件とし
ては、特に限定されないが、温度が９００〜１５００
℃、好ましくは１０００℃程度であり、圧力が１００〜
２００kg／cm2 、好ましくは１５０kg／cm2 である。こ
のようにして得られたターゲットの結晶粒の平均粒径
は、０．５〜２．０μｍ程度、さらに好ましくは０．８
〜１．５μｍ程度である。
は、真空ホットプレス法がある。ホットプレス条件とし
ては、特に限定されないが、温度が９００〜１５００
℃、好ましくは１０００℃程度であり、圧力が１００〜
２００kg／cm2 、好ましくは１５０kg／cm2 である。こ
のようにして得られたターゲットの結晶粒の平均粒径
は、０．５〜２．０μｍ程度、さらに好ましくは０．８
〜１．５μｍ程度である。
【００１８】次に、このような焼結体をターゲットとし
て、たとえばＤＣマグネトロンスパッタリング法によ
り、基板上に直接あるいは他の機能薄膜を介して、本発
明に係る酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜する。スパッタ
リングの条件は、特に限定されないが、たとえば次の条
件で行われる。
て、たとえばＤＣマグネトロンスパッタリング法によ
り、基板上に直接あるいは他の機能薄膜を介して、本発
明に係る酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜する。スパッタ
リングの条件は、特に限定されないが、たとえば次の条
件で行われる。
【００１９】スパッタ・ガス： アルゴン／酸素 スパッタ圧力 ： １〜１０×１０-3 Torr アルゴン流量 ： １０〜４０ SCCM 酸素流量 ： ０．０１〜１ SCCM スパッタ電流 ： ０．３〜１５ Ａ スパッタ速度 ： １００〜３００ オングストロー
ム／分 スパッタ時間 ： ０．５〜２時間 基板温度 ： ２００〜３００℃
ム／分 スパッタ時間 ： ０．５〜２時間 基板温度 ： ２００〜３００℃
【００２０】基板としては、特に限定されないが、たと
えばガラス基板あるいはポリマー基板などが用いられ
る。基板上に成膜される本発明の透明導電膜の膜厚も特
に限定されないが、たとえば太陽電池の透明導電膜とし
て用いる場合には、２０〜３００nm程度が好ましい。
えばガラス基板あるいはポリマー基板などが用いられ
る。基板上に成膜される本発明の透明導電膜の膜厚も特
に限定されないが、たとえば太陽電池の透明導電膜とし
て用いる場合には、２０〜３００nm程度が好ましい。
【００２１】本発明の透明導電膜を用いて、たとえば集
積型構造の太陽電池を構成するには、図１に示すよう
に、基板２上に成膜された透明導電膜４をスリット状に
パターン加工し、その上に、太陽電池の光学活性層とし
て最もよく用いられているアモルファスシリコン層６を
成膜する。太陽電池の活性層としてのアモルファスシリ
コン層の構造としては、ＰＮ接合、ＰＩＮ（あるいはＮ
ＩＰ）接合などが例示されるが、これに限定されない。
積型構造の太陽電池を構成するには、図１に示すよう
に、基板２上に成膜された透明導電膜４をスリット状に
パターン加工し、その上に、太陽電池の光学活性層とし
て最もよく用いられているアモルファスシリコン層６を
成膜する。太陽電池の活性層としてのアモルファスシリ
コン層の構造としては、ＰＮ接合、ＰＩＮ（あるいはＮ
ＩＰ）接合などが例示されるが、これに限定されない。
【００２２】アモルファスシリコン層６を透明導電膜４
の表面に形成するには、たとえばプラズマＣＶＤ法を用
いる。アモルファスシリコン層６を形成するためのプラ
ズマＣＶＤ法の条件は、特に限定されない。また、アモ
ルファスシリコン層６の膜厚も特に限定されないが、た
とえば１００〜２０００nm程度が好ましい。
の表面に形成するには、たとえばプラズマＣＶＤ法を用
いる。アモルファスシリコン層６を形成するためのプラ
ズマＣＶＤ法の条件は、特に限定されない。また、アモ
ルファスシリコン層６の膜厚も特に限定されないが、た
とえば１００〜２０００nm程度が好ましい。
【００２３】アモルファスシリコン層６をプラズマＣＶ
Ｄ法で成膜したとしても、本発明の透明導電膜４は、プ
ラズマ耐性に優れているので、その特性の劣化が少な
い。アモルファスシリコン層６は、その後スリット状に
パターン加工され、その後アモルファスシリコン層６の
上に、金属電極層８が形成され、スリット状にパターン
加工される。金属電極層８としては、特に限定されない
が、銀電極層などが用いられる。銀電極層は、たとえば
電子ビーム加熱蒸着法により成膜される。電極層８の膜
厚としては、特に限定されないが、たとえば０．１〜１
０μｍ程度である。
Ｄ法で成膜したとしても、本発明の透明導電膜４は、プ
ラズマ耐性に優れているので、その特性の劣化が少な
い。アモルファスシリコン層６は、その後スリット状に
パターン加工され、その後アモルファスシリコン層６の
上に、金属電極層８が形成され、スリット状にパターン
加工される。金属電極層８としては、特に限定されない
が、銀電極層などが用いられる。銀電極層は、たとえば
電子ビーム加熱蒸着法により成膜される。電極層８の膜
厚としては、特に限定されないが、たとえば０．１〜１
０μｍ程度である。
【００２４】以下、本発明をさらに具体的な実施例によ
り説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。
り説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。
【００２５】実施例１ 図２に示すように、銅で構成してある厚さ０．４mmの導
電性基板１０を準備し、その表面を研磨し表面粗さをＤ
ＥＫＴＡＫによる平均粗さが５００オングストローム以
下となるようにした。その導電性基板１０の表面を超音
波洗浄機を用い、アセトンで洗浄した。
電性基板１０を準備し、その表面を研磨し表面粗さをＤ
ＥＫＴＡＫによる平均粗さが５００オングストローム以
下となるようにした。その導電性基板１０の表面を超音
波洗浄機を用い、アセトンで洗浄した。
【００２６】このような導電性基板１０の表面に、本発
明の実施例に係る透明導電膜１２を成膜するために、Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタリングで用いるターゲットを準
備した。
明の実施例に係る透明導電膜１２を成膜するために、Ｄ
Ｃマグネトロンスパッタリングで用いるターゲットを準
備した。
【００２７】本実施例では、Ｖ2 Ｏ5 を０．８重量％含
有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量％含有し、残りがＺｎＯであ
る原料粉体を混合後、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）で２
ton/cm2 の圧力で予備成形する。粉体の平均粒径は、
０．５０μｍであった。その後、大気中で、１２００℃
で３時間、熱処理することによって酸化亜鉛系焼結体を
得た。この焼結体における結晶粒の平均粒径は、１．２
μｍであった。また、この焼結体中のアルミニウムの含
有割合は、１．１重量％であり、焼結体中のＶ元素の含
有割合は０．４重量％であった。
有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量％含有し、残りがＺｎＯであ
る原料粉体を混合後、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）で２
ton/cm2 の圧力で予備成形する。粉体の平均粒径は、
０．５０μｍであった。その後、大気中で、１２００℃
で３時間、熱処理することによって酸化亜鉛系焼結体を
得た。この焼結体における結晶粒の平均粒径は、１．２
μｍであった。また、この焼結体中のアルミニウムの含
有割合は、１．１重量％であり、焼結体中のＶ元素の含
有割合は０．４重量％であった。
【００２８】このようにして製造された酸化亜鉛系焼結
体をターゲットとして、ＤＣマグネトロンスパッタリン
グ法により、導電性基板１０上に、厚さｔが４８０nmの
透明導電膜１２を成膜した。スパッタリングの条件を以
下に示す。
体をターゲットとして、ＤＣマグネトロンスパッタリン
グ法により、導電性基板１０上に、厚さｔが４８０nmの
透明導電膜１２を成膜した。スパッタリングの条件を以
下に示す。
【００２９】スパッタ・ガス： アルゴン／酸素 スパッタ圧力 ： １×１０-3 Torr アルゴン流量 ： ５０SCCM 酸素流量 ： ０．２SCCM スパッタ電流 ： ０．０５Ａ スパッタ速度 ： ８０オングストローム／分 スパッタ時間 ： １時間 基板温度 ： ２００℃
【００３０】スパッタリングに際しては、異常放電など
がほとんど発生せず、高品質の透明導電膜１２が得られ
た。
がほとんど発生せず、高品質の透明導電膜１２が得られ
た。
【００３１】この透明導電膜１２の原子分析をＥＰＭＡ
を用いて行ったところ、Ａｌが１．０原子％含まれ、Ｖ
が０．４原子％含まれる酸化亜鉛系膜であることが確認
された。
を用いて行ったところ、Ａｌが１．０原子％含まれ、Ｖ
が０．４原子％含まれる酸化亜鉛系膜であることが確認
された。
【００３２】この透明導電膜１２を、１０×１０mmの大
きさにパターン加工した後、この透明導電膜の表面に、
白金で構成される取り出し電極１４を、蒸着法により形
成した。次に、この透明導電膜１２を、次に示す条件で
プラズマ処理を行った。
きさにパターン加工した後、この透明導電膜の表面に、
白金で構成される取り出し電極１４を、蒸着法により形
成した。次に、この透明導電膜１２を、次に示す条件で
プラズマ処理を行った。
【００３３】放電周波数 ： １３．５６ＭＨｚ 放電電力密度 ： ０．３Ｗ／ｃｍ2 圧力 ： ０．１５Ｔｏｒｒ ガス流量 Ａｒ ： ３５SCCM ＳｉＨ4 ： ０．２SCCM Ｈ2 ： ０．３５SCCM ＰＨ3 ： ０・４SCCM 処理時間 ： ２時間
【００３４】プラズマ処理の前後において、図２に示す
取り出し電極１４と導電性基板１０との間の抵抗を図る
ことにより透明導電膜１２の抵抗値を計測した結果を表
１に示す。
取り出し電極１４と導電性基板１０との間の抵抗を図る
ことにより透明導電膜１２の抵抗値を計測した結果を表
１に示す。
【表１】
【００３５】また、プラズマ処理の前後において、波長
５５０nmの光を透明導電膜に当て、その透過率を測定し
た結果を表１に示す。表１に示すように、特性の劣化が
少ないことが確認された。
５５０nmの光を透明導電膜に当て、その透過率を測定し
た結果を表１に示す。表１に示すように、特性の劣化が
少ないことが確認された。
【００３６】実施例２ Ｎｂ2 Ｏ5 を０．８重量％含有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量
％含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて
焼結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用
いてＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電
膜１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性
基板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前
後における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を
表１に示す。
％含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて
焼結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用
いてＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電
膜１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性
基板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前
後における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を
表１に示す。
【００３７】なお、原料粉体の平均粒径は、０．５０μ
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．０μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｎｂ元素の含有割合
は０．６重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．０μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｎｂ元素の含有割合
は０．６重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
【００３８】実施例３ Ｔａ2 Ｏ5 を０．８重量％含有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量
％含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて
焼結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用
いてＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電
膜１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性
基板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前
後における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を
表１に示す。
％含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて
焼結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用
いてＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電
膜１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性
基板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前
後における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を
表１に示す。
【００３９】なお、原料粉体の平均粒径は、０．５５μ
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．１μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｔａ元素の含有割合
は０．７重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．１μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｔａ元素の含有割合
は０．７重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
【００４０】実施例４ ＭｏＯ3 を０．８重量％含有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量％
含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼
結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用い
てＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜
１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基
板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前後
における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を表
１に示す。
含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼
結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用い
てＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜
１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基
板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前後
における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を表
１に示す。
【００４１】なお、原料粉体の平均粒径は、０．５８μ
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．１μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｍｏ元素の含有割合
は０．５重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．１μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｍｏ元素の含有割合
は０．５重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
【００４２】実施例５ ＷＯ3 を０．８重量％含有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量％含
有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼結
体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用いて
ＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜１
２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基板
１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前後に
おける透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を表１
に示す。
有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼結
体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用いて
ＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜１
２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基板
１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前後に
おける透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を表１
に示す。
【００４３】なお、原料粉体の平均粒径は、０．４９μ
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．１μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｗ元素の含有割合は
０．６重量％であった。スパッタリング時には、異常放
電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が得
られた。
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．１μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｗ元素の含有割合は
０．６重量％であった。スパッタリング時には、異常放
電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が得
られた。
【００４４】実施例６ ＲｅＯ3 を０．８重量％含有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量％
含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼
結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用い
てＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜
１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基
板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前後
における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を表
１に示す。
含有し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼
結体ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用い
てＤＣマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜
１２を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基
板１０上に透明導電膜１２を成膜し、プラズマ処理前後
における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を表
１に示す。
【００４５】なお、原料粉体の平均粒径は、０．５１μ
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．２μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｒｅ元素の含有割合
は０．６重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
ｍであり、ターゲットの結晶粒の平均粒径は、１．２μ
ｍであった。また、ターゲット中のアルミニウム元素の
含有割合は、１．１重量％であり、Ｒｅ元素の含有割合
は０．６重量％であった。スパッタリング時には、異常
放電などはほとんど発生せず、良質な透明導電膜１２が
得られた。
【００４６】比較例１ Ａｌ2 Ｏ3 を２重量％含有し、残りがＺｎＯで構成され
る原料粉体を用いて焼結体ターゲットを作成し、この焼
結体ターゲットを用いてＤＣマグネトロンスパッタリン
グ法により透明導電膜１２を成膜した以外は、実施例１
と同様にして導電性基板１０上に透明導電膜１２を成膜
し、プラズマ処理前後における透明導電膜１２の抵抗と
透過率の測定結果を表１に示す。表１に示すように、実
施例と異なり、抵抗率および透過率の劣化が著しいこと
が確認された。
る原料粉体を用いて焼結体ターゲットを作成し、この焼
結体ターゲットを用いてＤＣマグネトロンスパッタリン
グ法により透明導電膜１２を成膜した以外は、実施例１
と同様にして導電性基板１０上に透明導電膜１２を成膜
し、プラズマ処理前後における透明導電膜１２の抵抗と
透過率の測定結果を表１に示す。表１に示すように、実
施例と異なり、抵抗率および透過率の劣化が著しいこと
が確認された。
【００４７】比較例２ Ｖ2 Ｏ5 を４重量％含有し、Ａｌ2 Ｏ3 を２重量％含有
し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼結体
ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用いてＤ
Ｃマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜１２
を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基板１
０上に透明導電膜１２を成膜した。なお、ターゲット中
のアルミニウム元素の含有割合は、１．１重量％であ
り、ターゲッット中のＶ元素の含有割合は２．２重量％
であった。また、透明導電膜中におけるＶの原子％を測
定したところ、１．８原子％であった。プラズマ処理前
後における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を
表１に示す。表１に示すように、実施例と異なり、抵抗
率および透過率の劣化が著しいことが確認された。
し、残りがＺｎＯで構成される原料粉体を用いて焼結体
ターゲットを作成し、この焼結体ターゲットを用いてＤ
Ｃマグネトロンスパッタリング法により透明導電膜１２
を成膜した以外は、実施例１と同様にして導電性基板１
０上に透明導電膜１２を成膜した。なお、ターゲット中
のアルミニウム元素の含有割合は、１．１重量％であ
り、ターゲッット中のＶ元素の含有割合は２．２重量％
であった。また、透明導電膜中におけるＶの原子％を測
定したところ、１．８原子％であった。プラズマ処理前
後における透明導電膜１２の抵抗と透過率の測定結果を
表１に示す。表１に示すように、実施例と異なり、抵抗
率および透過率の劣化が著しいことが確認された。
【００４８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、プラズマ耐性に優れていることから、透明導電膜上
にアモルファスシリコンなどの薄膜をプラズマＣＶＤ法
などで成膜したとしても、透明導電膜の特性が劣化せ
ず、透明性に優れ、かつ低抵抗である。したがって、本
発明の透明導電膜は、太陽電池用などとして好適に用い
ることができる。
ば、プラズマ耐性に優れていることから、透明導電膜上
にアモルファスシリコンなどの薄膜をプラズマＣＶＤ法
などで成膜したとしても、透明導電膜の特性が劣化せ
ず、透明性に優れ、かつ低抵抗である。したがって、本
発明の透明導電膜は、太陽電池用などとして好適に用い
ることができる。
【図１】太陽電池の概略構成を示す断面斜視図である。
【図２】本発明の実施例の実験方法を示す斜視図であ
る。
る。
２，１０… 基板 ４，１２… 透明導電膜 ６… アモルファスシリコン層 ８… 金属電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 14/34 9046−4Ｋ Ｈ０１Ｂ 5/14 Ａ 13/00 ５０３ Ｂ 7244−5Ｇ Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｓ 9055−4Ｍ 29/40 Ａ 9055−4Ｍ 31/04
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化亜鉛系の透明導電膜であり、Ａｌが
０．４〜４．５原子％含まれ、かつＶ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍ
ｏ，Ｗ，Ｒｅのうちの一種以上が０．０３〜１．０原子
％含まれる透明導電膜。 - 【請求項２】 Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうち
の一種以上の酸化物を０．１〜３重量％含有し、アルミ
ニウム酸化物を０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系焼
結体をターゲットとして、マグネトロンスパッタリング
法により、基板上に、酸化亜鉛系の透明導電膜を成膜す
ることを特徴とする透明導電膜の製造方法。 - 【請求項３】 上記透明導電膜上には、アモルファスシ
リコン層がプラズマＣＶＤ法により成膜されることを特
徴とする請求項２に記載の透明導電膜の製造方法。 - 【請求項４】 Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅのうち
の一種以上の酸化物を０．１〜３重量％含有し、アルミ
ニウム酸化物を０．５〜６重量％含有する酸化亜鉛系焼
結体ターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4355858A JPH06128743A (ja) | 1992-09-04 | 1992-12-18 | 透明導電膜とその製造方法およびそれに用いるターゲット |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-263174 | 1992-09-04 | ||
| JP26317492 | 1992-09-04 | ||
| JP4355858A JPH06128743A (ja) | 1992-09-04 | 1992-12-18 | 透明導電膜とその製造方法およびそれに用いるターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128743A true JPH06128743A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=26545889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4355858A Withdrawn JPH06128743A (ja) | 1992-09-04 | 1992-12-18 | 透明導電膜とその製造方法およびそれに用いるターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06128743A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1033355A1 (en) * | 1998-08-31 | 2000-09-06 | Idemitsu Kosan Company Limited | Target for transparent electroconductive film, transparent electroconductive material, transparent electroconductive glass and transparent electroconductive film |
| US6528442B1 (en) * | 1999-01-12 | 2003-03-04 | Nikko Materials Company, Limited | Optical transparent film and sputtering target for forming optical transparent film |
| DE10306925A1 (de) * | 2003-02-19 | 2004-09-02 | GfE Gesellschaft für Elektrometallurgie mbH | PVD-Beschichtungsmaterial |
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| JP2009510263A (ja) * | 2005-09-29 | 2009-03-12 | ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッド | スパッタリングターゲット、低い抵抗性の透明な導電性被膜、このような被膜の形成法および該導電性被膜に使用するための組成物 |
| WO2009078330A1 (ja) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Hitachi Metals, Ltd. | 酸化亜鉛焼結体およびその製造方法、スパッタリングターゲット、このスパッタリングターゲットを用いて形成された電極 |
| JP2009170392A (ja) * | 2008-01-20 | 2009-07-30 | Kanazawa Inst Of Technology | 酸化亜鉛系透明導電膜 |
| WO2009096084A1 (ja) | 2008-01-29 | 2009-08-06 | National University Corporation Nagaoka University Of Technology | 堆積装置および堆積方法 |
| DE112008001372T5 (de) | 2007-05-22 | 2010-04-15 | National University Corporation Nagaoka University of Technology, Nagaoka-shi | Verfahren und Vorrichtung zum Bilden eines Metalloxid-Dünnfilms |
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| JP2016130010A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 積層膜 |
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| CN112359333A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-12 | 金堆城钼业股份有限公司 | 一种制备大尺寸、高纯度、高致密度三氧化钼靶材的方法 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP4355858A patent/JPH06128743A/ja not_active Withdrawn
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1033355A4 (en) * | 1998-08-31 | 2010-12-01 | Idemitsu Kosan Co | TARGET FOR TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE LAYER, TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE MATERIAL, TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE GLASS AND TRANSPARENT ELECTRICALLY CONDUCTIVE LAYER |
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