JPH0742572B2 - Transparent conductive film - Google Patents

Transparent conductive film

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JPH0742572B2
JPH0742572B2 JP23442486A JP23442486A JPH0742572B2 JP H0742572 B2 JPH0742572 B2 JP H0742572B2 JP 23442486 A JP23442486 A JP 23442486A JP 23442486 A JP23442486 A JP 23442486A JP H0742572 B2 JPH0742572 B2 JP H0742572B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐食性のある透明電導膜で、太陽電池用基板
として最適な透明電導膜に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a transparent conductive film having corrosion resistance, which is optimal as a substrate for solar cells.

[従来の技術] 一般に、可視光領域において透明で、かつ導電性を有す
る透明電導膜は、液晶ディスプレイ、ELディスプレイな
ど新しいディスプレイ方式における透明電極や、アモル
ファスシリコン太陽電池における透明電極として使用さ
れ、又フォトマスク帯電防止のための透明ガラス基板上
に成膜して使用されている。これらの透明電導膜の材料
としては、主に錫をドーパントとして含む酸化インジウ
ムやアンチモンやフッ素をドーパントとして含む酸化錫
が用いられている。以下、特に断わらない限り、これら
導電膜はドープされているものとする。特に酸化インジ
ウムの方は、より低抵抗化が可能で、製造条件の選択、
コントロールや酸化錫の添加割合の調整により、現在の
ところ約10-4Ω.cm程度のものが得られている。
[Prior Art] Generally, a transparent conductive film that is transparent and conductive in the visible light region is used as a transparent electrode in a new display system such as a liquid crystal display or an EL display, or as a transparent electrode in an amorphous silicon solar cell. It is used by forming a film on a transparent glass substrate for preventing photomask electrification. As a material for these transparent conductive films, indium oxide containing tin as a dopant, tin oxide containing antimony or fluorine as a dopant is mainly used. Hereinafter, these conductive films are assumed to be doped unless otherwise specified. Indium oxide, in particular, can have a lower resistance, and the selection of manufacturing conditions,
At present, about 10 -4 Ω.cm is obtained by controlling or adjusting the addition ratio of tin oxide.

[発明の解決しようとする問題点] この様に、透明電導膜、特に酸化インジウム膜は、電導
性では、優れた特性を持っているが、耐酸性、又は耐還
元性を検討するときわめて弱い膜である。例えば100%
濃度の塩酸にガラス板上に500〜1000Åの膜厚の酸化イ
ンジウムを蒸着して形成した膜を浸漬すると、1〜3秒
で溶去してしまい全く使いものにならないという場合も
ある。又酸化インジウム膜は酸素欠乏型の半導体であ
り、ドナー型の導電性を有する。この膜においては、イ
ンジウムと酸素との結合が弱いため、水素を含む高温雰
囲気またはプラズマ中でのイオン衝撃を行なうと酸素が
遊離して金属インジウムが析出し、失透してしまうとい
う現象が起こる。これは、この酸化インジウム膜を太陽
電池用半導体膜として使用する際、大きな問題となる。
なぜならば、現在、太陽電池用半導体膜として使用され
ているアモルファスシリコン膜は水素プラズマを用いた
プラズマCVD法によって作成する事が主流だからであ
る。かかる問題点を改善する方法として、酸化インジウ
ム膜の上にブロッキング層としてTiO2やSiO2などの様な
酸化物の層を形成することが考えられているが、電導性
に支障をきたしたり、耐プラズマ性が充分でないという
欠点があった。又、酸化錫を主体とする透明電導膜も耐
プラズマ反応性という点で不充分であった。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, a transparent conductive film, particularly an indium oxide film, has excellent properties in terms of conductivity, but is extremely weak when examined for acid resistance or reduction resistance. Is. For example 100%
When a film formed by vapor-depositing indium oxide having a film thickness of 500 to 1000Å on a glass plate is immersed in hydrochloric acid having a concentration, it may be completely useless because the film is dissolved in 1 to 3 seconds. The indium oxide film is an oxygen-deficient semiconductor and has donor-type conductivity. In this film, the bond between indium and oxygen is weak, so that when ion bombardment is performed in a high-temperature atmosphere containing hydrogen or plasma, oxygen is liberated and metallic indium precipitates, resulting in devitrification. . This poses a serious problem when this indium oxide film is used as a semiconductor film for solar cells.
This is because the amorphous silicon film currently used as a semiconductor film for solar cells is mainly formed by a plasma CVD method using hydrogen plasma. As a method of improving such a problem, it is considered to form an oxide layer such as TiO 2 or SiO 2 as a blocking layer on the indium oxide film, but it may cause a problem in conductivity. There is a drawback that the plasma resistance is not sufficient. Further, the transparent conductive film mainly composed of tin oxide is also insufficient in terms of plasma reactivity.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、酸化インジウム、又は酸化錫を主成分とする透明電
導膜の表面に電導性酸化亜鉛からなる保護膜を形成した
ことを特徴とする耐食性の改善された透明電導膜を提供
するものであり、更に、酸化インジウム、又は酸化錫を
主成分とする透明電導膜の表面にアルミ又はインジウム
のどちらか一方がドープされた酸化亜鉛が積層された透
明電導膜を提供するものである。
[Means for Solving Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the surface of a transparent conductive film containing indium oxide or tin oxide as a main component is coated with conductive zinc oxide. The present invention provides a transparent conductive film having improved corrosion resistance, which is characterized by forming a protective film comprising: a transparent conductive film mainly composed of indium oxide or tin oxide; It is intended to provide a transparent conductive film in which zinc oxide doped with either one is laminated.

以下、本発明を更に詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

第1図は、本発明に係る透明電導膜の実施態様を示した
図面であり、1は基体、2は酸化インジウム、又は酸化
錫を主成分とする透明電導膜、3は保護膜、4はアルカ
リバリヤー膜を示す。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a transparent conductive film according to the present invention, in which 1 is a substrate, 2 is a transparent conductive film containing indium oxide or tin oxide as a main component, 3 is a protective film, and 4 is a protective film. 3 shows an alkali barrier film.

本発明における酸化インジウムを主成分とする透明電導
膜としては、錫が酸化インジウムに対し0.5〜30重量
%、好ましくは2〜10重量%程度含有され、電導性が付
与された錫ドープ酸化インジウム電導膜であり、又酸化
錫を主成分とする透明電導膜としては、フッ素が酸化錫
に対し0.1〜5重量%、好ましくは0.3〜2重量%程度含
有され、電導性が付与されたフッ素ドープ酸化錫電導
膜、あるいはアンチモンが酸化錫に対し、0.1〜30重量
%、好ましくは0.3〜5重量%程度含有され、電導性が
付与されたアンチモン・ドープ酸化錫電導膜である。
As the transparent conductive film containing indium oxide as a main component in the present invention, tin is contained in an amount of 0.5 to 30% by weight, preferably about 2 to 10% by weight based on indium oxide, and a tin-doped indium oxide conductive film having conductivity is provided. The transparent conductive film mainly made of tin oxide is a fluorine-doped oxidation film containing fluorine in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 2% by weight, based on tin oxide, and having conductivity. A tin conductive film or an antimony-doped tin oxide conductive film containing 0.1 to 30% by weight, preferably 0.3 to 5% by weight, of antimony with respect to tin oxide and imparting conductivity.

かかる錫ドープ酸化インジウム電導膜は、スパッタリン
グ法、真空蒸着法などによって製造することができ、又
フッ素ドープ酸化錫電導膜は、CVD法(Chemical vapor
deposition)、スパッタリング法、真空蒸着法、溶液ス
プレー法などによって製造することができ、又アンチモ
ン・ドープ酸化錫電導膜は、CVD法、スパッタリング
法、真空蒸着法、溶液スプレー法などによって製造する
ことができる。かかる透明電導膜は、得ようとする抵抗
値、光学的特性などによって、その膜厚が決定される
が、通常は500Å〜2μ程度の範囲である。
Such a tin-doped indium oxide conductive film can be manufactured by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like, and a fluorine-doped tin oxide conductive film is formed by a CVD method (Chemical Vapor Deposition).
deposition), sputtering method, vacuum deposition method, solution spray method, etc., and antimony-doped tin oxide conductive film can be manufactured by CVD method, sputtering method, vacuum deposition method, solution spray method, etc. it can. The film thickness of such a transparent conductive film is determined by the resistance value, optical characteristics, etc. to be obtained, but it is usually in the range of about 500 to 2 μ.

上記した透明電導膜2を形成する基本1としては、透明
性、光学的特性、耐久性、電気的特性等の点から、ソー
ダライムシリケートガラス板、アルミノシリケートガラ
ス板、硼珪酸塩ガラス板、リチウムアルミノシリケート
ガラス板などのアルカリ含有ガラス板、低アルカリ含有
ガラス板、あるいは無アルカリガラス板、石英ガラス板
などが好ましいが、場合によっては透明性プラスチック
板、あるいは透明性プラスチックフィルムを使用するこ
ともできる。なお、ソーダライム・シリケートガラス板
などのアルカリ含有ガラス板、あるいは低アルカリ含有
ガラス板においては、ハロゲン化物を出発原料とする場
合その表面のアルカリ成分が溶出して、その上に形成さ
れた透明電導膜に食塩の微結晶析出によるヘイズ(曇
り)が発生しない様に、上記ガラス板の透明電導膜形成
面側に、SiO2,Al2O3,ZrO2などの酸化物を主体とするア
ルカリバリヤー膜4を形成しておくのが好ましい。
As the basic 1 for forming the transparent conductive film 2 described above, soda lime silicate glass plate, aluminosilicate glass plate, borosilicate glass plate, lithium are used in terms of transparency, optical characteristics, durability, electric characteristics and the like. Alkali-containing glass plates such as aluminosilicate glass plates, low alkali-containing glass plates, non-alkali glass plates, quartz glass plates, etc. are preferable, but in some cases, transparent plastic plates or transparent plastic films can also be used. . In the case of an alkali-containing glass plate such as a soda lime silicate glass plate, or a low alkali-containing glass plate, when a halide is used as a starting material, the alkali component on the surface of the glass plate is eluted and the transparent conductive film formed on it Alkaline barrier mainly composed of oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 and ZrO 2 is provided on the transparent conductive film forming surface side of the above glass plate so that haze (cloudiness) due to precipitation of microcrystals of salt in the film does not occur. It is preferable to form the film 4.

本発明においては、酸化インジウム、又は酸化錫を主成
分とする透明電導膜の耐食性、特に耐プラズマ性を向上
するために電導性酸化亜鉛からなる保護膜が透明電導膜
の表面に形成される。特に好ましくは、より高い電導性
を賦与するためにアルミニウム、インジウム、又は錫の
少なくとも1つがドープされた酸化亜鉛(ZnO)からな
る保護膜が使用される。
In the present invention, a protective film made of conductive zinc oxide is formed on the surface of the transparent conductive film in order to improve the corrosion resistance, particularly plasma resistance, of the transparent conductive film containing indium oxide or tin oxide as a main component. Particularly preferably, a protective film made of zinc oxide (ZnO) doped with at least one of aluminum, indium, or tin is used in order to endow higher conductivity.

かかるアルミニウム、インジウム又は、錫の少なくとも
1つを含む酸化亜鉛からなる保護膜としては、アルミニ
ウム、インジウム、又は錫の少なくとも1つを0.1〜10
%含ませるのが透過率を低下させることなく比抵抗を低
下させるうえで最適である。酸化亜鉛は白い粉末状の化
合物であり、薄膜化すれば透明な膜となる。ドーパント
を含まない導電性酸化亜鉛膜であっても使用可能である
が、太陽電池では、この膜を通して電流が流れるので電
導性が高いことが望ましい。その値は比抵抗として104
Ω・cm以下であれば良い。
As the protective film made of zinc oxide containing at least one of aluminum, indium or tin, 0.1 to 10 at least one of aluminum, indium or tin is used as the protective film.
% Is optimal for lowering the specific resistance without lowering the transmittance. Zinc oxide is a white powdery compound that becomes a transparent film when made into a thin film. Even a conductive zinc oxide film containing no dopant can be used, but in a solar cell, it is desirable that the film has high conductivity because a current flows through this film. Its value is 10 4
It should be Ω · cm or less.

従来、酸化亜鉛はN型の半導体でありながら電導性には
乏しいとされているたが、近年比抵抗ρが10-2Ω・cm以
下の電導性といえる膜が作成されており、作成法によっ
てはρが10-4Ω・cm程度の低抵抗膜も作成されている。
又、原料が比較的安価であるため比抵抗が更に低下すれ
ば透明電導膜として応用可能な物質である。又、水素プ
ラズマの還元力に対して強い耐性を有しており、酸化亜
鉛膜つきガラス基板を基板温度300℃に上げ高周波出力1
00mW/cm2程度の水素プラズマ中に5分間曝したところ電
導性透過率とも全く変化を示さず、又酸化亜鉛の膜厚が
全く減少することがなかった。一方、酸化錫膜につきガ
ラス基板を同条件の水素プラズマに曝したところ比抵抗
が上昇し、透過率は大きく減少する。本発明は酸化亜鉛
膜の強い水素プラズマ耐性と高い透過率を利用し、低抵
抗高透過率、安価な酸化錫の水素プラズマ耐性を改善し
たものである。
Conventionally, zinc oxide is considered to be poor in electrical conductivity despite being an N-type semiconductor, but in recent years, a film having a specific resistance ρ of 10 -2 Ω · cm or less, which can be said to be conductive, has been produced. Depending on the case, low resistance films with ρ of about 10 -4 Ω · cm have also been created.
Further, since the raw material is relatively inexpensive, it is a material applicable as a transparent conductive film if the specific resistance further decreases. In addition, it has strong resistance to the reducing power of hydrogen plasma, and raises the glass substrate with a zinc oxide film to a substrate temperature of 300 ° C.
When exposed to a hydrogen plasma of about 00 mW / cm 2 for 5 minutes, there was no change in the electroconductivity and the zinc oxide film thickness was not reduced at all. On the other hand, when the glass substrate of the tin oxide film is exposed to hydrogen plasma under the same conditions, the specific resistance increases and the transmittance greatly decreases. The present invention utilizes the strong hydrogen plasma resistance and high transmittance of a zinc oxide film to improve the low resistance, high transmittance, and inexpensive hydrogen oxide resistance of tin oxide.

酸化亜鉛は前述のように10-3Ω・cm程度の比抵抗をもつ
電導性の薄膜とすることができるが、アルミニウム、錫
あるいはインジウムを膜中にドープすることによってよ
り低抵抗化が可能であり10-4Ω・cm台の比抵抗を持つも
のも得られている。
As described above, zinc oxide can be a conductive thin film having a specific resistance of about 10 -3 Ωcm, but it is possible to lower the resistance by doping aluminum, tin or indium into the film. Yes, a product with a specific resistance of the order of 10 -4 Ω · cm is also available.

かかる事実は酸化亜鉛膜を透明電導膜の上に酸化亜鉛を
オーバーコートしても太陽電池用基板としてその面積抵
抗の値に何らの支障も与えることがないことを示してい
る。この事実は全く電導性を有しない他の酸化物などを
オーバーコートする場合に比べて有利なことである。
This fact indicates that even if the zinc oxide film is overcoated with zinc oxide on the transparent conductive film, the value of the sheet resistance of the solar cell substrate will not be affected. This fact is advantageous as compared with the case of overcoating another oxide having no electric conductivity.

つまり酸化亜鉛のオーバーコートは耐水素プラズマ反応
性という面でも透過率,抵抗値の面でも優れた特性を持
っている。
In other words, the zinc oxide overcoat has excellent characteristics in terms of hydrogen plasma reactivity, transmittance, and resistance.

膜の厚みは、下地となる透明電導膜の耐プラズマ反応性
を向上させるという点だけを考えれば、バルクに近い特
性を持つ膜ができるならば、それ程厚くする必要はない
が、膜厚が薄くなるにしたがいその分布に不均一が生じ
やすく、水素プラズマ耐性の面で特性が劣る傾向が生じ
る。分布が生じないためには膜厚50Å以上好ましくは10
0〜2000Åであることが望ましい。
The thickness of the film does not have to be so thick as long as a film having characteristics close to the bulk can be formed, considering only that it improves the plasma reaction resistance of the underlying transparent conductive film, but the film thickness is small. As a result, the distribution is likely to be non-uniform, and the characteristics tend to be poor in terms of hydrogen plasma resistance. A film thickness of 50 Å or more is preferred to prevent distribution.
It is desirable to be 0 to 2000Å.

本発明における保護膜を形成する方法としては、蒸着
法、スパッタリング法などの特定の手段に限る必要はな
いが、上記に示した様な膜厚で有効な耐プラズマ反応性
を出させるためには、なるべくバルクの特性に近い膜を
作製する必要があり、そのためには、スパッタリング法
やイオンプレーテング法、プラズマCVD法など、プラズ
マ助成膜作製法を利用することが望ましい。
The method of forming the protective film in the present invention is not limited to a specific means such as a vapor deposition method or a sputtering method, but in order to obtain effective plasma reactivity resistance with the film thickness as shown above. It is necessary to form a film having a bulk property as close as possible, and for that purpose, it is desirable to use a plasma assisted film forming method such as a sputtering method, an ion plating method, or a plasma CVD method.

例えば、スパッタリング法によって成膜する場合には、
スパッタリング装置の真空室内に亜鉛のターゲットセッ
トしアルゴンガスもしくはアルゴンガスと酸素ガスを導
入し、ターゲットにRF電圧を印加してスパッタを行なう
ことで容易に緻密な膜を得ることができる。高電導性、
高透過率、耐プラズマ反応性を同時に備えたアルミニウ
ム又はインジウム又は両者がドープされた酸化亜鉛膜を
得るためには真空室内に酸化亜鉛又は亜鉛のターゲット
とアルミニウム又はインジウム又はアルミニウムとイン
ジウムのターゲットをセットし、アルゴンガス、又は酸
素ガスが1〜20vol%の範囲で混合されたアルゴンガス
を導入して真空しスパッタすることで最適の膜が得られ
る。この条件下でアルミニウム又はインジウム、又は錫
の少なくとも1つがドープされた酸化亜鉛のオーバーコ
ートが約50〜2000Å程度施された透明電導膜の面内比抵
抗・透過率はオーバーコートされる前と全んど変化がな
い。又、バルクに近い緻密な膜であると有効な拡散バリ
アーの役目もすると考えられる。又、下地の透明電導膜
もCVD法で作成し、本発明の膜もプラズマCVD法で作成す
るならば、アモルファスシリコンまでのオンライン生産
が可能である。
For example, when forming a film by a sputtering method,
A dense film can be easily obtained by setting a zinc target in a vacuum chamber of a sputtering apparatus, introducing argon gas or argon gas and oxygen gas, and applying an RF voltage to the target to perform sputtering. High conductivity,
In order to obtain a zinc oxide film doped with aluminum or indium or both having high transmittance and plasma reactivity, set a zinc oxide or zinc target and aluminum or indium or aluminum and indium target in a vacuum chamber. Then, an optimum film can be obtained by introducing an argon gas or an argon gas mixed with an oxygen gas in the range of 1 to 20 vol%, vacuuming and sputtering. Under these conditions, the in-plane specific resistance and transmittance of the transparent conductive film on which about 50 to 2000 Å of zinc oxide overcoated with at least one of aluminum, indium, and tin is applied, are the same as those before and after overcoating. There is no change. It is also considered that a dense film close to a bulk also serves as an effective diffusion barrier. Further, if the underlying transparent conductive film is also formed by the CVD method and the film of the present invention is also formed by the plasma CVD method, online production up to amorphous silicon is possible.

本発明の透明電導膜は、耐プラズマ反応性が高いので、
かかる透明電導性膜上にプラズマCVD法により各種膜を
形成することができる。従って、かかる透明電導膜はア
モルファス太陽電池用の透明電極として最適である。
Since the transparent conductive film of the present invention has high plasma reactivity resistance,
Various films can be formed on the transparent conductive film by the plasma CVD method. Therefore, such a transparent conductive film is most suitable as a transparent electrode for an amorphous solar cell.

アモルファス太陽電池を製造するに当っては、例えばガ
ラス基体上に形成された本発明の透明電導膜上にプラズ
マCVD法により、p型アモルファスSi膜、i型アモルフ
ァスSi膜、n型アモルファスSi膜を順次形成して製造さ
れる。
In manufacturing an amorphous solar cell, for example, a p-type amorphous Si film, an i-type amorphous Si film, and an n-type amorphous Si film are formed on a transparent conductive film of the present invention formed on a glass substrate by a plasma CVD method. It is sequentially formed and manufactured.

「実施例」 以下、本発明の実施例を説明する。[Examples] Examples of the present invention will be described below.

実施例1 スパッター装置の真空室内の陰極上に10at%(原子比
%)の錫を含む金属インジウムのターゲットと純粋な金
属亜鉛のスパッタリング用ターゲットをそれぞれセット
する。セリア研磨及び水洗により表面を洗浄した1.1mm
厚ソーダライムシリケートガラス基板を真空室内に入
れ、油拡散ポンプで5.0×10-5Torr以下まで排気する。
又基板温度は370℃程度に上げておく。次に真空室内をA
r:O2=62:38の混合ガスで満たし、真空度2.2×10-3Torr
にセットし、錫−インジウム合金ターゲットに500VのDC
電圧を印加し、10分間プレスパッタを行なう。プレスパ
ッタ後、シャッターを開いて5分間スパッタしたとこ
ろ、膜厚4200Åの透明な錫を10at%含むIn2O3電導膜が
得られた。次に真空を破らずに真空槽内の雰囲気をO2
完全に置換し、真空度を1.2×10-3Torrに調節後、亜鉛
のターゲットに2KVのRF電圧を印加して10分間プレスパ
ッタ後5分間スパッタを行なった。オーバーコートされ
た酸化亜鉛の保護膜の膜厚は約500Åであった。このよ
うにして得られた透明電導膜は、比抵抗2.5×10-4Ω・c
m、透過率82%でオーバーコートしなかったものとほの
んど変化なかった。これらの透明電導膜基板上に通常の
アモルファスシリコン製造用プラズマCVD装置を使用し
同装置のチャンバー内を油拡散ポンプによって1×10-5
Torr程度にまで排気した後SiH4ガスと100ppmに水素で希
釈されたB2H6ガスを体積化1:10でチャンバー内へ導入し
RF出力100mW/cm2、基板温度300℃でP型アモルファスシ
リコン膜を形成した後ヒドラジン−水和物を使用して同
アモルファスシリコン膜をエッチングして透明電導膜の
比抵抗、透過率を測定した。その結果、何もオーバーコ
ートしない膜では比抵抗が1.6倍に、透過率が0.9倍に変
化していたのに対し、本実施例の酸化亜鉛の保護膜をオ
ーバーコートして膜では比抵抗、透過率ともに全く変化
していなかった。
Example 1 A metallic indium target containing 10 at% (atomic ratio) of tin and a pure metallic zinc sputtering target are set on a cathode in a vacuum chamber of a sputter apparatus. 1.1mm whose surface was cleaned by ceria polishing and washing with water
Place a thick soda lime silicate glass substrate in a vacuum chamber and evacuate to 5.0 × 10 -5 Torr or less with an oil diffusion pump.
The substrate temperature is raised to about 370 ° C. Next, in the vacuum chamber A
Filled with r: O 2 = 62: 38 mixed gas, vacuum degree 2.2 × 10 -3 Torr
Set to 500 V DC on a tin-indium alloy target.
A voltage is applied and pre-sputtering is performed for 10 minutes. After pre-sputtering, the shutter was opened and sputtering was performed for 5 minutes. As a result, an In 2 O 3 conductive film having a film thickness of 4200 Å and containing 10 at% of transparent tin was obtained. Next, the atmosphere in the vacuum chamber was completely replaced with O 2 without breaking the vacuum, the vacuum degree was adjusted to 1.2 × 10 -3 Torr, and the RF voltage of 2 KV was applied to the zinc target to perform pre-sputtering for 10 minutes. After that, sputtering was performed for 5 minutes. The thickness of the overcoated zinc oxide protective film was about 500Å. The transparent conductive film thus obtained has a specific resistance of 2.5 × 10 −4 Ω · c.
m, the transmittance was 82%, and there was almost no change from that which was not overcoated. An ordinary plasma CVD apparatus for producing amorphous silicon is used on these transparent conductive film substrates, and the inside of the chamber of the apparatus is set to 1 × 10 -5 by an oil diffusion pump.
After exhausting to about Torr, SiH 4 gas and B 2 H 6 gas diluted with hydrogen to 100 ppm were introduced into the chamber at a volume ratio of 1:10.
After forming a P-type amorphous silicon film at an RF output of 100 mW / cm 2 and a substrate temperature of 300 ° C., the amorphous silicon film was etched using hydrazine hydrate to measure the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film. . As a result, in the film without any overcoating, the specific resistance was increased by 1.6 times, and the transmittance was changed by 0.9 times, whereas the protective film of zinc oxide of this example was overcoated, and the specific resistance was changed in the film. The transmittance was not changed at all.

実施例2 スパッター装置の真空室内の陰極上に10at%の錫を含む
金属インジウムのターゲットと純粋な酸化亜鉛のスパッ
タリング用ターゲット及びアルミニウムターゲットをそ
れぞれセットする。セリア研磨及び水洗により表面を洗
浄したシリカアルカリバリヤー膜付のソーダライムシリ
ケートガラス基板(板厚;1.1mm)を真空室内に入れ、油
拡散ポンプで5.0×10-5Torr以下まで排気する。又基板
温度は370℃程度に上げておく。次に真空室内をAr:O2
62:38の混合ガスで満たし、真空度を2.2×10-3Torrにセ
ットし、錫−インジウム合金ターゲットに500VのDC電圧
を印加し、10分間プレスパッタを行なう。プレスパッタ
後、シャッターを開いて5分間スパッタしたところ、膜
厚4200Åの透明な錫を10at%含むIn2O3電導膜が得られ
た。次に真空を破らずに真空室中の雰囲気をAr:O2=4:6
の混合ガスに完全に置換し、真空度を2.7×10-3Torrに
調節後、酸化亜鉛及びアルミニウムのターゲットに1.5K
VのRF電圧を印加して10分間プレスパッタ後、2分間ス
パッタを行なった。オーバーコートされた酸化亜鉛から
なる保護膜の膜厚は約100Åであった。このようにして
得られた透明電導膜は、比抵抗2.5×10-4Ω・cm、透過
率82%でオーバーコートしなかったものとほとんど変化
なかった。これらの透明電導膜基板上に通常のアモルフ
ァスシリコン製造用プラズマCVD装置を使用し、同装置
のチャンバー内を油拡散ポンプによって1×10-5Torr程
度にまで排気した後、SiH4ガスと1000ppmに水素で希釈
されたB2H6ガスを体積化1:10でチャンバー内へ導入しRF
出力100mW/cm2、基板温度300℃でP型アモルファスシリ
コン膜を形成した後ヒドラジン−水和物を使用して同ア
モルファスシリコン膜をエッチングして透明電導膜の比
抵抗、透過率を測定した。その結果、何もオーバーコー
トしない膜では比抵抗が1.6倍に、透過率が0.9倍に変化
していたのに対し、本実施例のアルミニウムがドープさ
れた酸化亜鉛の保護膜をオーバーコートした膜では比抵
抗、透過率ともに全く変化していなかった。
Example 2 A metallic indium target containing 10 at% tin, a pure zinc oxide sputtering target and an aluminum target were set on the cathode in the vacuum chamber of the sputter apparatus. A soda lime silicate glass substrate with a silica alkali barrier film (sheet thickness; 1.1 mm) whose surface has been washed by ceria polishing and water washing is placed in a vacuum chamber and evacuated to 5.0 × 10 -5 Torr or less with an oil diffusion pump. The substrate temperature is raised to about 370 ° C. Next, Ar: O 2 = in the vacuum chamber
It is filled with a mixed gas of 62:38, the vacuum degree is set to 2.2 × 10 −3 Torr, a DC voltage of 500 V is applied to the tin-indium alloy target, and pre-sputtering is performed for 10 minutes. After pre-sputtering, the shutter was opened and sputtering was performed for 5 minutes. As a result, an In 2 O 3 conductive film having a film thickness of 4200 Å and containing 10 at% of transparent tin was obtained. Next, the atmosphere in the vacuum chamber was changed to Ar: O 2 = 4: 6 without breaking the vacuum.
After completely replacing it with a mixed gas of, and adjusting the degree of vacuum to 2.7 × 10 -3 Torr, 1.5K for a zinc oxide and aluminum target.
An RF voltage of V was applied to perform pre-sputtering for 10 minutes and then sputtering for 2 minutes. The thickness of the overcoated protective film made of zinc oxide was about 100Å. The transparent conductive film thus obtained had a specific resistance of 2.5 × 10 −4 Ω · cm and a transmittance of 82%, which was almost the same as that which was not overcoated. A normal plasma CVD device for producing amorphous silicon was used on these transparent conductive film substrates, the chamber of the device was evacuated to about 1 × 10 -5 Torr by an oil diffusion pump, and then SiH 4 gas and 1000 ppm were added. B 2 H 6 gas diluted with hydrogen was introduced into the chamber at volume ratio 1:10 and RF
After forming a P-type amorphous silicon film at an output of 100 mW / cm 2 and a substrate temperature of 300 ° C., the amorphous silicon film was etched using hydrazine hydrate to measure the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film. As a result, in the film without any overcoating, the specific resistance was changed to 1.6 times and the transmittance was changed to 0.9 times, whereas the film overcoated with the aluminum-doped zinc oxide protective film of this example was used. In, the specific resistance and the transmittance did not change at all.

実施例3 アルカリバリヤー膜としてCVD法により形成されたSiO2
膜(膜厚800Å)を表面に持つシリカ・アルカリバリヤ
ー膜付ソーダ・ライム・シリケートガラス基板(板厚2.
0mm)を充分に洗浄し、次いでこのガラス基板をCVD装置
に入れた。ガラス基板を500℃に加熱した後、このガラ
ス基板表面に四塩化錫1×10-2/分を1として蒸気
(1.1×10-4mol/分)と水蒸気(30分)、メチルアルコ
ール(1)およびフッ酸を含む窒素ガスを吹き付け、約
5000Å/分で1.0wt%のフッ素のドービングされた酸化
錫からなる透明電導膜(膜厚4000Å)を形成した。次い
で、酸化亜鉛のスパッタリング用ターゲット及び金属イ
ンジウムのターゲットがセットされたスパッタ装置の真
空室内に上記透明電導膜付ガラス基板を入れ、該真空室
内を1.0×10-5Torrまで排気した後、Ar:O2=4:6の混合
ガスを入れ、真空度を2.7×10-3Torrに調節した後両タ
ーゲットに1.5KVのRF電圧を印加して10分間プレスパッ
タ後、2分間スパッタを行なった。オーバーコートされ
たインジウムのドープされた酸化亜鉛の膜厚は100Åで
あった。このようにして得られた透明電導膜は比抵抗3.
0×10-4Ω・cm、透過率80%で、オーバーコートしなか
ったものとほとんど変化なかった。
Example 3 SiO 2 formed by a CVD method as an alkali barrier film
Soda / lime / silicate glass substrate with silica / alkali barrier film (film thickness 2. 00Å) on the surface (plate thickness 2.
0 mm) was thoroughly washed, and then this glass substrate was put into a CVD device. After heating the glass substrate to 500 ° C, tin tetrachloride 1 x 10 -2 / min was set to 1 on this glass substrate surface and steam (1.1 x 10 -4 mol / min), water vapor (30 min), methyl alcohol (1 ) And nitrogen gas containing hydrofluoric acid,
A transparent conductive film (thickness 4000 Å) made of tin oxide doped with 1.0 wt% of fluorine at 5000 Å / min was formed. Then, the transparent conductive film-coated glass substrate was placed in a vacuum chamber of a sputtering apparatus in which a sputtering target of zinc oxide and a target of metal indium were set, and after evacuating the vacuum chamber to 1.0 × 10 −5 Torr, Ar: A mixed gas of O 2 = 4: 6 was introduced, the degree of vacuum was adjusted to 2.7 × 10 −3 Torr, an RF voltage of 1.5 KV was applied to both targets, pre-sputtering was performed for 10 minutes, and then sputtering was performed for 2 minutes. The thickness of the overcoated indium-doped zinc oxide was 100Å. The transparent conductive film thus obtained has a specific resistance of 3.
The value was 0 × 10 -4 Ω · cm and the transmittance was 80%, which was almost the same as that without overcoating.

これらの透明電導膜基板上に通常のアモルファスシリコ
ン製造用プラズマCVD装置を使用し、同装置のチャンバ
ー内を油拡散ポンプによって1×10-5Torr程度にまで排
気した後、SiH4ガスと1000ppmに水素で希釈されたB2H6
ガスを体積化1:10でチャンバー内へ導入しRF出力100mW/
cm2、基板温度300℃でP型アモルファスシリコン膜を形
成した後ヒドラジン−水和物を使用して同アモルファス
シリコン膜をエッチングして透明電導膜の比抵抗、透過
率を測定した。その結果、何もオーバーコートしない膜
では比抵抗が1.6倍に、透過率が0.9倍に変化していたの
に対し、本実施例のインジウムのドープされた酸化亜鉛
の保護膜をオーバーコートした膜では比抵抗、透過率と
もに全く変化していなかった。
A normal plasma CVD device for producing amorphous silicon was used on these transparent conductive film substrates, the chamber of the device was evacuated to about 1 × 10 -5 Torr by an oil diffusion pump, and then SiH 4 gas and 1000 ppm were added. B 2 H 6 diluted with hydrogen
Introduce gas into chamber with volumetric 1:10 and RF output 100mW /
After forming a P-type amorphous silicon film at cm 2 and a substrate temperature of 300 ° C., the amorphous silicon film was etched using hydrazine hydrate to measure the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film. As a result, in the film without any overcoating, the specific resistance was changed to 1.6 times and the transmittance was changed to 0.9 times, whereas the film overcoated with the protective film of indium-doped zinc oxide of the present example. In, the specific resistance and the transmittance did not change at all.

実施例4 アルカリバリヤー膜としてCVD法により形成されたSiO2
膜(膜厚800Å)を表面に持つシリカ・アルカリバリヤ
ー膜付ソーダー・ライム・シリケートガラス基板(板厚
2.0mm)を充分に洗浄し、次いでこのガラス基板をCVD装
置に入れた。ガラス基板を600℃に加熱した後、このガ
ラス基板表面に四塩化錫1×10-2/分を1として蒸気
(1.1×10-4mol/分)と水蒸気(30分)、メチルアルコ
ール(1)およびフッ酸を含む窒素ガスを吹き付け、約
5000Å/分で1.0wt%のフッ素のドービングされた酸化
錫からなるテクスチャー付き透明電導膜(膜厚9000Å)
を形成した。次いで、酸化亜鉛のスパッタリング用ター
ゲット及び金属錫のターゲットがセットされたスパッタ
装置の真空室内に上記透明電導膜付ガラス基板を入れ、
該真空室内を1.0×10-5Torrまで排気した後、Ar:O2=4:
6の混合ガスを入れ、真空度を2.7×10-3Torrに調節した
後両ターゲットに1.5KVのRF電圧を印加して10分間プレ
スパッタ後、2分間スパッタを行なった。オーバーコー
トされた錫のドープされた酸化亜鉛の膜厚は100Åであ
った。このようにして得られた透明電導膜は比抵抗2.8
×10-4Ω・cm、透過率80%で、オーバーコートしなかっ
たものとほとんど変化なかった。
Example 4 SiO 2 formed by a CVD method as an alkali barrier film
Silica, alkali barrier film-equipped soda, lime, silicate glass substrate (thickness 800 Å)
(2.0 mm) was thoroughly washed, and then this glass substrate was placed in a CVD device. After heating the glass substrate to 600 ℃, tin tetrachloride (1 × 10 -2 / min) was set to 1 and steam (1.1 × 10 -4 mol / min), steam (30 min), methyl alcohol (1 ) And nitrogen gas containing hydrofluoric acid,
Textured transparent conductive film made of tin oxide with 1.0 wt% fluorine at 5000Å / min (film thickness 9000Å)
Was formed. Then, the glass substrate with the transparent conductive film is placed in a vacuum chamber of a sputtering apparatus in which a sputtering target of zinc oxide and a target of metal tin are set,
After evacuating the vacuum chamber to 1.0 × 10 −5 Torr, Ar: O 2 = 4:
A mixed gas of 6 was introduced, the degree of vacuum was adjusted to 2.7 × 10 −3 Torr, and an RF voltage of 1.5 KV was applied to both targets to perform pre-sputtering for 10 minutes and then sputter for 2 minutes. The film thickness of overcoated tin-doped zinc oxide was 100Å. The transparent conductive film thus obtained has a specific resistance of 2.8.
It was × 10 -4 Ω · cm and the transmittance was 80%, which was almost the same as that of the film without overcoating.

これらの透明電導膜基板上に通常のアモルファスシリコ
ン製造用プラズマCVD装置を使用し、同装置のチャンバ
ー内を油拡散ポンプによって1×10-5Torr程度にまで排
気した後、SiH4ガスと1000ppmに水素で希釈されたB2H6
ガスを体積化1:10でチャンバー内へ導入しRF出力100mW/
cm2、基板温度300℃でP型アモルファスシリコン膜を形
成した後ヒドラジン−水和物を使用して同アモルファス
シリコン膜をエッチングして透明電導膜の比抵抗、透過
率を測定した。その結果、何もオーバーコートしない膜
では比抵抗が1.6倍に、透過率が0.9倍に変化していたの
に対し、本実施例の錫のドープされた酸化亜鉛の保護膜
をオーバーコートした膜では比抵抗、透過率ともに全く
変化していなかった。
A normal plasma CVD device for producing amorphous silicon was used on these transparent conductive film substrates, the chamber of the device was evacuated to about 1 × 10 -5 Torr by an oil diffusion pump, and then SiH 4 gas and 1000 ppm were added. B 2 H 6 diluted with hydrogen
Introduce gas into chamber with volumetric 1:10 and RF output 100mW /
After forming a P-type amorphous silicon film at cm 2 and a substrate temperature of 300 ° C., the amorphous silicon film was etched using hydrazine hydrate to measure the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film. As a result, in the film without any overcoating, the specific resistance was changed to 1.6 times and the transmittance was changed to 0.9 times, whereas the film overcoated with the tin-doped zinc oxide protective film of the present example. In, the specific resistance and the transmittance did not change at all.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、透明電導膜、特に酸化イ
ンジウム膜及び酸化錫の透明性、導電性を損なうことな
く還元性プラズマに対する耐久性を著しく向上させるこ
とができる。このことは、アモルファスシリコンを基板
とする太陽電池用基板として、この膜構成物を使用する
ことに非常に有利である。
[Effect of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to remarkably improve the durability against a reducing plasma without impairing the transparency and conductivity of the transparent conductive film, particularly the indium oxide film and the tin oxide. This is very advantageous in using this film structure as a solar cell substrate using amorphous silicon as a substrate.

又、本発明による関わる導電性を有する酸化亜鉛膜は製
法によって水素プラズマ耐性を失なうことがなく真空蒸
着法CVD法などスパッタリング法以外の他の方法を使用
して作成することも可能である。
Further, the zinc oxide film having the conductivity according to the present invention can be formed by using a method other than the sputtering method such as the vacuum deposition method, the CVD method, etc. without losing the hydrogen plasma resistance by the manufacturing method. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1,2図は本発明に係る透明電導膜を説明するための横
断面図を示す。 1:基体、2:透明電導膜、 3:保護膜、4:アルカリバリヤー膜
1 and 2 are cross-sectional views for explaining the transparent conductive film according to the present invention. 1: substrate, 2: transparent conductive film, 3: protective film, 4: alkali barrier film

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】酸化インジウム、又は酸化錫を主成分とす
る透明電導膜の表面に電導性酸化亜鉛からなる保護膜を
形成したことを特徴とする耐食性の改善された透明電導
膜。
1. A transparent conductive film having improved corrosion resistance, characterized in that a protective film made of conductive zinc oxide is formed on the surface of a transparent conductive film containing indium oxide or tin oxide as a main component.
【請求項2】保護膜がアルミニウム、インジウム、又は
錫の少なくとも1つがドープされた電導性酸化亜鉛から
なることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の透明
電導膜。
2. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the protective film is made of conductive zinc oxide doped with at least one of aluminum, indium, and tin.
【請求項3】保護膜は酸化亜鉛に対しアルミニウム、イ
ンジウム、又は錫の少なくとも1つが原子比で0.1〜10
%含まれていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の透明電導膜。
3. The protective film has an atomic ratio of zinc oxide of at least one of aluminum, indium, and tin of 0.1 to 10.
%, The transparent conductive film according to claim 1.
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FR2662153A1 (en) * 1990-05-16 1991-11-22 Saint Gobain Vitrage Int GLASS SUBSTRATE PRODUCT HAVING TRANSPARENT CONDUCTIVE LAYER CONTAINING ZINC AND INDIUM AND METHOD FOR OBTAINING SAME.
US6387844B1 (en) 1994-10-31 2002-05-14 Akira Fujishima Titanium dioxide photocatalyst
JP4730678B2 (en) * 2000-04-05 2011-07-20 Tdk株式会社 Photovoltaic element manufacturing method
JP4829394B2 (en) * 2000-04-05 2011-12-07 Tdk株式会社 Photovoltaic element manufacturing method
KR100699072B1 (en) 2005-08-02 2007-03-27 한국과학기술연구원 Zinc oxide based transparent conducting electrode
JP5381912B2 (en) * 2010-06-28 2014-01-08 住友金属鉱山株式会社 Transparent conductive substrate with surface electrode and method for producing the same, thin film solar cell and method for producing the same
WO2013069324A1 (en) * 2011-11-10 2013-05-16 三菱電機株式会社 Solar cell, method for manufacturing same, and solar cell module
JP6472130B2 (en) * 2014-11-07 2019-02-20 Agc株式会社 Substrate with laminated film
JP7280036B2 (en) * 2018-12-17 2023-05-23 日東電工株式会社 METHOD FOR MANUFACTURING CONDUCTIVE FILM

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