JPH0773738A - 透明導電膜およびその製造方法 - Google Patents
透明導電膜およびその製造方法Info
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- JPH0773738A JPH0773738A JP21620393A JP21620393A JPH0773738A JP H0773738 A JPH0773738 A JP H0773738A JP 21620393 A JP21620393 A JP 21620393A JP 21620393 A JP21620393 A JP 21620393A JP H0773738 A JPH0773738 A JP H0773738A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低抵抗値、高光透過率かつエッチング特性の
良好な透明導電膜を得る。 【構成】 基板上に最初に結晶成長用核となる第１の透
明導電膜を成膜し、次いでその上に第２の透明導電膜を
前記第１の透明導電膜より高温、高電力で成膜すること
により、２層構造の透明導電膜を形成する。
良好な透明導電膜を得る。 【構成】 基板上に最初に結晶成長用核となる第１の透
明導電膜を成膜し、次いでその上に第２の透明導電膜を
前記第１の透明導電膜より高温、高電力で成膜すること
により、２層構造の透明導電膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置やその他
の表示装置の透明電極、各種デバイスの電極または配線
材料として用いられる金属酸化物からなる透明導電膜お
よびその製造方法に関するものである。
の表示装置の透明電極、各種デバイスの電極または配線
材料として用いられる金属酸化物からなる透明導電膜お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、透明導電膜は比抵抗が低いこと、
可視光透過率が高いこと、水溶液による湿式エッチング
ができることなどの理由により、表示装置の透明電極な
どに広く利用されている。
可視光透過率が高いこと、水溶液による湿式エッチング
ができることなどの理由により、表示装置の透明電極な
どに広く利用されている。
【０００３】図２、図３に透明導電膜を用いた表示装置
の一例として、アクティブマトリクス表示装置の絵素の
構成および薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと称する）を
示す。この表示装置においては、ガラス基板からなる絶
縁性基板１０上に、複数の絵素電極１がマトリクス状に
配置されている。各絵素電極１には、ＴＦＴ２が接続さ
れている。ＴＦＴ２には、ゲートバスライン５から分岐
されたゲート電極４とソースバスライン７から分岐され
たソース電極６と、絵素電極１に接続されたドレイン電
極８とが設けられている。このＴＦＴ２により絵素電極
１と対向電極（図示せず）との間に印加される電界がス
イッチングされて、表示パターンが形成される。
の一例として、アクティブマトリクス表示装置の絵素の
構成および薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと称する）を
示す。この表示装置においては、ガラス基板からなる絶
縁性基板１０上に、複数の絵素電極１がマトリクス状に
配置されている。各絵素電極１には、ＴＦＴ２が接続さ
れている。ＴＦＴ２には、ゲートバスライン５から分岐
されたゲート電極４とソースバスライン７から分岐され
たソース電極６と、絵素電極１に接続されたドレイン電
極８とが設けられている。このＴＦＴ２により絵素電極
１と対向電極（図示せず）との間に印加される電界がス
イッチングされて、表示パターンが形成される。
【０００４】このＴＦＴ２の製造について、図２及び図
３を参照しながら説明する。まず、スパッタリングによ
り基板１０全体を覆うように、Ｔａ2Ｏ5からなるベース
絶縁膜１１を形成する。その上に、スパッタリングによ
りＴａからなる配線を形成し、所望の形状にエッチング
して、Ｔａからなるゲートバスライン５、ゲート電極
４、補助容量用ライン３を形成し、次にその表層部を電
界液中で陽極酸化処理することにより、その表層部にＴ
ａＯｘからなる陽極酸化膜１２を形成する。
３を参照しながら説明する。まず、スパッタリングによ
り基板１０全体を覆うように、Ｔａ2Ｏ5からなるベース
絶縁膜１１を形成する。その上に、スパッタリングによ
りＴａからなる配線を形成し、所望の形状にエッチング
して、Ｔａからなるゲートバスライン５、ゲート電極
４、補助容量用ライン３を形成し、次にその表層部を電
界液中で陽極酸化処理することにより、その表層部にＴ
ａＯｘからなる陽極酸化膜１２を形成する。
【０００５】次に、基板全体を覆うように、ＣＶＤ法に
よりＳｉＮｘからなるゲート絶縁膜１３を形成する。続
いて、ゲート電極４と対向するように、真性アモルファ
スシリコン半導体層１４を形成し、その上の一部分にＳ
ｉＮｘからなるエッチングストッパー１５をパターニン
グして形成する。さらに、エッチングストッパー１５と
半導体層１４の上に、リン（Ｐ）をドープしたｎ+型ア
モルファスシリコン半導体層１６ａ，１６ｂを形成す
る。そして、スパッタリングにより、チタン（Ｔｉ）か
らなる配線１７ａ、１７ｂと透明導電膜（ＩＴＯ膜）１
８ａ、１８ｂを形成する。その後、各層１６、１７、１
８の一部を上方からエッチングストッパ１５までエッチ
ングにより除去する。 さらに、表示品位向上のため、
図２に示す絵素電極１の一部は間に陽極酸化膜１２と絶
縁膜１３を介して補助容量用ライン３に重畳される構成
とされており、付加容量が形成される。かかる用途に使
用される透明導電膜は低抵抗、高光透過率及び良好なエ
ッチング特性が望まれる。
よりＳｉＮｘからなるゲート絶縁膜１３を形成する。続
いて、ゲート電極４と対向するように、真性アモルファ
スシリコン半導体層１４を形成し、その上の一部分にＳ
ｉＮｘからなるエッチングストッパー１５をパターニン
グして形成する。さらに、エッチングストッパー１５と
半導体層１４の上に、リン（Ｐ）をドープしたｎ+型ア
モルファスシリコン半導体層１６ａ，１６ｂを形成す
る。そして、スパッタリングにより、チタン（Ｔｉ）か
らなる配線１７ａ、１７ｂと透明導電膜（ＩＴＯ膜）１
８ａ、１８ｂを形成する。その後、各層１６、１７、１
８の一部を上方からエッチングストッパ１５までエッチ
ングにより除去する。 さらに、表示品位向上のため、
図２に示す絵素電極１の一部は間に陽極酸化膜１２と絶
縁膜１３を介して補助容量用ライン３に重畳される構成
とされており、付加容量が形成される。かかる用途に使
用される透明導電膜は低抵抗、高光透過率及び良好なエ
ッチング特性が望まれる。
【０００６】従来、透明導電膜の製造方法として特開昭
５９−１２５０７号公報に示されるように基板上に高抵
抗で高光透過性のＩＴＯ層を形成し、次いで比較的低抵
抗で低光透過性のＩＴＯ層を形成することにより、低抵
抗で、光透過率の大きい透明導電膜を得る方法があっ
た。
５９−１２５０７号公報に示されるように基板上に高抵
抗で高光透過性のＩＴＯ層を形成し、次いで比較的低抵
抗で低光透過性のＩＴＯ層を形成することにより、低抵
抗で、光透過率の大きい透明導電膜を得る方法があっ
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
は抵抗値、光透過率が多少改善されるが、十分に満足で
きるものではなかった。また、エッチング特性も不十分
であった。
は抵抗値、光透過率が多少改善されるが、十分に満足で
きるものではなかった。また、エッチング特性も不十分
であった。
【０００８】本発明は低抵抗値、高光透過率かつエッチ
ング特性の良好な透明導電膜を提供することを目的とす
る。
ング特性の良好な透明導電膜を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の透明導電膜は基
板上に結晶成長用の核となる第１の透明導電膜とその上
に第２の透明導電膜を積層してなる構成である。この発
明の透明導電膜は、基板上に第１の透明導電膜を成膜
し、その上に第２の透明導電膜をスパッタリング法によ
り前記第１の透明導電膜より高温、高電力で成膜するも
のであり、これによって上記目的が達成される。
板上に結晶成長用の核となる第１の透明導電膜とその上
に第２の透明導電膜を積層してなる構成である。この発
明の透明導電膜は、基板上に第１の透明導電膜を成膜
し、その上に第２の透明導電膜をスパッタリング法によ
り前記第１の透明導電膜より高温、高電力で成膜するも
のであり、これによって上記目的が達成される。
【００１０】
【作用】基板上に形成した第１の透明導電膜が下地とし
て結晶成長用核の作用をし、その上に形成される第２の
透明導電膜を粒径が一様に小さい膜に導く。このため、
２層の透明導電膜を全体として低抵抗値、高光透過率か
つエッチング特性に優れた透明導電膜とする。
て結晶成長用核の作用をし、その上に形成される第２の
透明導電膜を粒径が一様に小さい膜に導く。このため、
２層の透明導電膜を全体として低抵抗値、高光透過率か
つエッチング特性に優れた透明導電膜とする。
【００１１】
【実施例】本発明の透明導電膜は図３に示されるよう
に、Ｔｉからなるソース配線１７ａ、ドレイン配線１７
ｂの断線を防止するために、これらを被覆して形成され
るとともに、図２に示すようにＴＦＴの絵素電極１とし
ても用いられるものである。
に、Ｔｉからなるソース配線１７ａ、ドレイン配線１７
ｂの断線を防止するために、これらを被覆して形成され
るとともに、図２に示すようにＴＦＴの絵素電極１とし
ても用いられるものである。
【００１２】図１は本発明の透明導電膜の形成方法に適
用するスパッタリング装置の一例を示す。スパッタリン
グ装置においては真空排気系１０１とスパッタガス導入
管１０２が真空容器（スパッタ室）１０３と連結されて
いる。
用するスパッタリング装置の一例を示す。スパッタリン
グ装置においては真空排気系１０１とスパッタガス導入
管１０２が真空容器（スパッタ室）１０３と連結されて
いる。
【００１３】真空容器１０３内にマグネットを内蔵した
ターゲット電極１０４により支持された金属酸化物ター
ゲット１０５と透明導電膜を形成する基板ガラス１０６
を基板ホルダー１０７で支えて対向配置する。金属酸化
物ターゲット１０５はＩｎ2Ｏ3にＳｎＯ2を数ｗｔ％程
度添加している。
ターゲット電極１０４により支持された金属酸化物ター
ゲット１０５と透明導電膜を形成する基板ガラス１０６
を基板ホルダー１０７で支えて対向配置する。金属酸化
物ターゲット１０５はＩｎ2Ｏ3にＳｎＯ2を数ｗｔ％程
度添加している。
【００１４】まず、基板１０６を加熱しない状態で、真
空容器１０３内を２．０×１０-4Ｐａ以下の高真空に排
気する。次に、スパッタガス導入管１０２より真空容器
１０３内にアルゴンガスと分圧１％の酸素ガスを混合し
たスパッタガスを、真空容器内が０．４３Ｐａ程度にな
るまで導入する。次に金属酸化物ターゲット（面積１０
００ｃｍ2）１０５と基板１０６の間に高周波電源１０
８より例えば０．２５〜０．６Ｗ／ｃｍ2の電力を供給
し約１０分間スパッタリングを行う。このとき結晶成長
用核の元になる膜（原形）が基板１０６上に形成され
る。結晶成長用核の原形はこのように加熱を行わず、常
温（２５〜６０℃）において弱いスパッタリングパワー
で極めて小さく（粒径１００〜４００Å、膜厚１５０〜
８００Å）、基板上にＩｎ2Ｏ3＋ＳｎＯ2を、基板１０
６に対して弱い衝突力で積もらせるようにして形成す
る。結晶成長用核とするためにこの後前記の結晶成長用
核の原形を加熱して（２５０〜３００°Ｃ）、緻密かつ
細かな結晶粒径とする。加熱すると、粒子が相互に密集
し、稠密配列して膜厚が小さくなる。この実施例では、
結晶成長用核の膜厚は５０〜７００Åの膜厚に形成す
る。次に基板１０６を電熱ヒーター１０９により２８０
℃前後（２５０〜３００℃）に加熱しながら金属酸化物
ターゲット１０５と基板１０６間に高周波電源１０８よ
り０．８〜１．０Ｗ／ｃｍ2の電力を供給して３０〜４
０分間放電させ、スパッタリングを行い、上記結晶成長
用核の上に膜厚２０００〜４０００Åの透明導電膜を積
層する。
空容器１０３内を２．０×１０-4Ｐａ以下の高真空に排
気する。次に、スパッタガス導入管１０２より真空容器
１０３内にアルゴンガスと分圧１％の酸素ガスを混合し
たスパッタガスを、真空容器内が０．４３Ｐａ程度にな
るまで導入する。次に金属酸化物ターゲット（面積１０
００ｃｍ2）１０５と基板１０６の間に高周波電源１０
８より例えば０．２５〜０．６Ｗ／ｃｍ2の電力を供給
し約１０分間スパッタリングを行う。このとき結晶成長
用核の元になる膜（原形）が基板１０６上に形成され
る。結晶成長用核の原形はこのように加熱を行わず、常
温（２５〜６０℃）において弱いスパッタリングパワー
で極めて小さく（粒径１００〜４００Å、膜厚１５０〜
８００Å）、基板上にＩｎ2Ｏ3＋ＳｎＯ2を、基板１０
６に対して弱い衝突力で積もらせるようにして形成す
る。結晶成長用核とするためにこの後前記の結晶成長用
核の原形を加熱して（２５０〜３００°Ｃ）、緻密かつ
細かな結晶粒径とする。加熱すると、粒子が相互に密集
し、稠密配列して膜厚が小さくなる。この実施例では、
結晶成長用核の膜厚は５０〜７００Åの膜厚に形成す
る。次に基板１０６を電熱ヒーター１０９により２８０
℃前後（２５０〜３００℃）に加熱しながら金属酸化物
ターゲット１０５と基板１０６間に高周波電源１０８よ
り０．８〜１．０Ｗ／ｃｍ2の電力を供給して３０〜４
０分間放電させ、スパッタリングを行い、上記結晶成長
用核の上に膜厚２０００〜４０００Åの透明導電膜を積
層する。
【００１５】本実施例による透明導電膜の概念図を示す
と、図４のようになっている。ガラス基板１０６上に小
粒径の結晶成長用核１１１を下地にして、下地と同程度
の比較的小粒径の透明導電膜１１２が成長して２層構造
になっている。Ｘ線観察の結果、２層目のＩＴＯは、１
層目のＩＴＯの結晶性を引き継いで結晶粒径が小さくか
つ均一であり、粒子の密度が大きいことが分かった。
と、図４のようになっている。ガラス基板１０６上に小
粒径の結晶成長用核１１１を下地にして、下地と同程度
の比較的小粒径の透明導電膜１１２が成長して２層構造
になっている。Ｘ線観察の結果、２層目のＩＴＯは、１
層目のＩＴＯの結晶性を引き継いで結晶粒径が小さくか
つ均一であり、粒子の密度が大きいことが分かった。
【００１６】本実施例によって得られた透明導電膜と従
来の方法（特開昭５９−１２５０７公報記載の製造方
法）によって得られた透明導電膜の特性を比較すると表
１のようであった。
来の方法（特開昭５９−１２５０７公報記載の製造方
法）によって得られた透明導電膜の特性を比較すると表
１のようであった。
【００１７】
【表１】
【００１８】すなわち、本実施例の方法による透明導電
膜は粒径が従来の膜（３３００Å）より小さい微粒子か
ら構成されるため、結晶粒子同士の接触総面積が膜全体
で大きくなり、電気抵抗が小さくなる。また、粒径が小
さくて、粒子が密集しているので、光散乱も少ないの
で、光透過率も良好となる。また、結晶粒界長さが膜全
体で実質的に長くなりエッチング速度も大きくなる。ま
た、薄膜のテーパ部分に載るＩＴＯの粒子が多くなり、
その結果ステップカバレッジが良好になる。
膜は粒径が従来の膜（３３００Å）より小さい微粒子か
ら構成されるため、結晶粒子同士の接触総面積が膜全体
で大きくなり、電気抵抗が小さくなる。また、粒径が小
さくて、粒子が密集しているので、光散乱も少ないの
で、光透過率も良好となる。また、結晶粒界長さが膜全
体で実質的に長くなりエッチング速度も大きくなる。ま
た、薄膜のテーパ部分に載るＩＴＯの粒子が多くなり、
その結果ステップカバレッジが良好になる。
【００１９】そのため本実施例によれば、光透過率が従
来の方法と比べて同程度でありながら、抵抗率、エッチ
ング速度、ステップカバレッジともに優れた透明導電膜
が得られる。
来の方法と比べて同程度でありながら、抵抗率、エッチ
ング速度、ステップカバレッジともに優れた透明導電膜
が得られる。
【００２０】なお、本実施例によって作成されたＩＴＯ
は、ガラス基板上のみならずＳｉ3Ｎ4上でも同様な結果
が得られた。
は、ガラス基板上のみならずＳｉ3Ｎ4上でも同様な結果
が得られた。
【００２１】上記のようにして成膜された透明導電膜
は、液晶表示装置のみでなく、ＥＬ表示装置やその他の
情報処理機器の電極または配線材料として広く用いるこ
とが出来る。また、ＴＦＴを用いたアクティブマトリッ
クス型表示装置のみでなく、ＭＩＭ，ダイオード、ＦＥ
Ｔ（バルクトランジスタ）、バリスタなどを用いたアク
ティブマトリックス型表示装置あるいは単純マトリック
ス型表示装置にも用いることができる。
は、液晶表示装置のみでなく、ＥＬ表示装置やその他の
情報処理機器の電極または配線材料として広く用いるこ
とが出来る。また、ＴＦＴを用いたアクティブマトリッ
クス型表示装置のみでなく、ＭＩＭ，ダイオード、ＦＥ
Ｔ（バルクトランジスタ）、バリスタなどを用いたアク
ティブマトリックス型表示装置あるいは単純マトリック
ス型表示装置にも用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、低抵抗値、高光透過率、ステップカバレッジ
が良好で、かつエッチング特性の良好な透明導電膜を製
造することができる。
によれば、低抵抗値、高光透過率、ステップカバレッジ
が良好で、かつエッチング特性の良好な透明導電膜を製
造することができる。
【図１】本発明に用いられるスパッタリング装置の一例
を示す縦断面図である。
を示す縦断面図である。
【図２】アクイティブマトリックス型表示装置の絵素の
構成を示す平面図である。
構成を示す平面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ´線断面図である。
【図４】本発明による透明導電膜の概念図を示す。
１０１ 真空排気系 １０２ スパッタガス導入管 １０３ 真空容器 １０４ ターゲット電極 １０５ 金属酸化物ターゲット １０６ 基板 １０７ 基板ホルダー １０８ 高周波電源 １０９ 電熱ヒーター １１１ 結晶成長用核 １１２ 透明導電膜
Claims (2)
- 【請求項１】基板上に成膜された結晶成長用の核となる
第１の透明導電膜の上に、該核の粒子特性を引き継いだ
第２の透明導電膜が積層されてなることを特徴とする透
明導電膜。 - 【請求項２】基板上に結晶成長用の核となる第１の透明
導電膜を成膜し、その上に第２の透明導電膜を前記第１
の透明導電膜より基板温度を高温にして、より大きなス
パッタリングパワーで成膜することを特徴とする透明導
電膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21620393A JPH0773738A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 透明導電膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21620393A JPH0773738A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 透明導電膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0773738A true JPH0773738A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16684892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21620393A Pending JPH0773738A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 透明導電膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773738A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259971A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2009090441A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 炭化珪素の研磨剤、及びそれを用いた炭化珪素の研磨方法 |
| JP2010231972A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | 導電体基板、導電体基板の製造方法、デバイス及び電子機器 |
| CN101930808A (zh) * | 2009-06-17 | 2010-12-29 | 索尼公司 | 透明导电性膜和用于制造透明导电性膜的方法 |
| JP2012188711A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Mitsubishi Materials Corp | 太陽電池用透明導電膜およびその製造方法 |
| JP5170688B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2013-03-27 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 積層体、及びそれを用いた研磨材及び研削材、並びにその積層体の形成方法 |
| WO2021157493A1 (ja) * | 2020-02-03 | 2021-08-12 | 日東電工株式会社 | 透明導電層、透明導電性シート、タッチセンサ、調光素子、光電変換素子、熱線制御部材、アンテナ、電磁波シールド部材および画像表示装置 |
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-
1993
- 1993-08-31 JP JP21620393A patent/JPH0773738A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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