JPH08209338A - 透明導電膜の製造方法 - Google Patents

透明導電膜の製造方法

Info

Publication number
JPH08209338A
JPH08209338A JP1673195A JP1673195A JPH08209338A JP H08209338 A JPH08209338 A JP H08209338A JP 1673195 A JP1673195 A JP 1673195A JP 1673195 A JP1673195 A JP 1673195A JP H08209338 A JPH08209338 A JP H08209338A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive film
transparent conductive
sputtering
film
zno
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP1673195A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Kitamura
真 北村
Tomoshige Tsutao
友重 蔦尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP1673195A priority Critical patent/JPH08209338A/ja
Publication of JPH08209338A publication Critical patent/JPH08209338A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 抵抗膜方式のタブレット用透明電極として要
求される初期性能および信頼性を満足する透明導電膜の
製造方法を提供する。 【構成】 SiO2 が2.2〜3.2重量%、残部がZ
nOからなる焼結体をスパッタリングターゲットとし
て、スパッタリングする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、抵抗膜方式の
タブレット用透明電極として使用される透明導電膜の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、錫ドープ酸化インジウム(以下、
ITOという。)に代わる透明導電膜材料として、材料
コストが安価であるZnOが注目されている。ZnO単
独ではITOに比べると高抵抗であり、ITOと同レベ
ルの導電性を得るためには周期律表第III 族の元素を不
純物としてドープすればよいことが提案されており(特
公平4−929号公報、特公平3−72011号公
報)、第III 族の元素がアルミニウムの場合では亜鉛原
子との合計原子数を基準として1.0〜10原子%、ホ
ウ素、スカンジウム、ガリウム、イットリウム、インジ
ウムまたはタリウムの場合では1〜20原子%含有する
材料が提案されている。
【0003】また、周期律表第IV族の元素を不純物とし
てドープしても同様の効果が得られることが提案されて
おり(特公平5−6766号公報)、ケイ素、ゲルマニ
ウムおよびジルコニウムからなる群から選ばれた少なく
とも一種を、亜鉛原子との合計原子数を基準にして0.
1〜20原子%含有する材料が提案されている。
【0004】このように、ZnOに上記の第III 族また
は第IV族の元素を不純物として、上記範囲内の含有量に
なるようドープすることにより、ZnOでもITOと同
等の導電性と光学特性が得られることが見出されてい
る。
【0005】また、ZnOからなる透明導電膜をスパッ
タリング法により形成するのに用いるターゲット材料と
して、正三価以上の原子価を有する元素を含有する酸化
亜鉛焼結体で、焼結密度が5g/cm3 以上、比抵抗が
1Ω・cm以下である酸化亜鉛ターゲットが提案されて
いる(特開平2−149459号公報)。この提案にお
いて、正三価以上の原子価を有する元素としては、例え
ば周期律表III A族のSc、Y;III B族のB、Al、
Ga、In、Tl;IVA族のTi、Zr、Hf、Th;
IVB族のC、Si、Ge、Sn、Pb等が挙げられ、こ
れら元素の使用量は亜鉛に対して0.1〜20原子%が
好ましいことが記述されている。
【0006】透明導電膜の用途の一つとして、抵抗膜方
式のタブレット用透明電極がある。タブレットとは、ペ
ン位置(座標)を検出することが可能である装置であ
り、このうち抵抗膜方式によるものは、例えば、図1の
構成で表される。図1において、11は透明導電体を示
し、透明導電体11は透明基材12上に、例えばZnO
透明導電膜のような透明導電膜13が形成されたもので
ある。上記透明導電体11の透明導電膜13は、スペー
サー14を介して、透明フィルム15上に形成された透
明導電膜16と相対し、かつ粘着テープ17により固定
されており、透明フィルム15側からペン又は指で押圧
して両方の透明導電膜13及び16を接触させて短絡す
ることにより、タブレットとして使用するものである。
なお、18は保護のためのハードコート層である。
【0007】前記ZnO透明導電膜、または上記酸化亜
鉛焼結体を用いてスパッタリング法により形成されたZ
nO透明導電膜を、抵抗膜方式のタブレット用透明電極
として使用する場合、以下の性能が必要となる。 初期シート抵抗:300Ω/□〜2000Ω/□。 光学特性:550nmにおける光線透過率が85%以
上であること。 信頼性:高温高湿放置等の環境試験で電気特性の経時
変化が少ないこと。 上記については、シート抵抗が上記範囲より大きくな
っても小さくなっても、ペン入力時の座標検出精度及び
消費電力に問題が生じて、タブレット用透明電極として
使用することが困難となるので、座標検出精度及び消費
電力の兼ね合いから上記範囲が好ましく、については
視認性の観点から85%以上であることが要求され、
については電気特性の経時変化が生じると正確な座標検
出が不可能となり誤作動を起こすために問題となる。
【0008】しかしながら、前記の提案のZnO透明導
電膜、または上記酸化亜鉛焼結体を用いてスパッタリン
グ法により形成されたZnO透明導電膜では、ドープす
る不純物元素の種類を最適なものに選択し、更に不純物
の含有量を制御しなければ、例えば温度60℃、相対湿
度95%の高温高湿下に放置すると、電気抵抗値が経時
的に変化し導電性が低下する現象が生じる。このため、
上記透明導電膜を抵抗膜方式のタブレット用透明電極と
して使用する場合、その信頼性が問題であった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、その目的は抵抗膜方式のタ
ブレット用透明電極として要求される初期性能および信
頼性を満足する透明導電膜の製造方法を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の透明導電膜の製
造方法は、SiO2 が2.2〜3.2重量%、残部がZ
nOからなる焼結体をスパッタリングターゲットとし
て、スパッタリングすることを特徴とする。
【0011】本発明で使用される焼結体は、SiO2
有量が少なくなると得られる透明導電膜を抵抗膜方式の
タブレット用透明電極として使用する場合、高温高湿放
置等の環境試験によりシート抵抗の経時変化が大きくな
るために高信頼性が得られなくなり、またSiO2 含有
量が多くなると透明導電膜の結晶性が著しく劣化するた
め信頼性に問題が生じ、また、焼結体中のSiO2 含有
量が、少なくなっても多くなっても、300Ω/□〜2
000Ω/□の範囲のシート抵抗と高信頼性を同時に満
たすことが出来なくなるため、焼結体中のSiO2 含有
量は、SiO2とZnOの合計重量に対して2.2重量
%〜3.2重量%に限定され、好ましい範囲は2.2重
量%〜2.8重量%である。
【0012】上記焼結体の製造方法は、一般的なスパッ
タリングターゲットと同様の製造方法が好適に用いられ
る。具体的には、酸化亜鉛(ZnO)粉末に酸化珪素
(SiO2 )粉末を、焼結後の焼結体のSiO2 含有量
が上記範囲になるように所定量添加した混合粉末を、ボ
ールミルや振動ミル等の乾式及び湿式粉砕・混合装置を
使用して粉砕・混合を行う。この際、均一な分散状態が
得られるまで粉砕・混合を行う。この後、バインダーを
添加し所望の形状にプレス成形を行い、この成形体を電
気炉等により800℃〜1450℃の高温で焼結するこ
とによって焼結体を得ることが出来る。より高密度な焼
結体を得るためには、粉砕・混合を行った後、ホットプ
レスにより加圧焼結することが好ましい。
【0013】使用する粉末の純度については99.99
%以上の高純度粉末であることが好ましい。また粉末の
粒径については成形性・焼結性の点から0.1〜数μm
程度であることが好ましい。上記焼結体の密度について
は、スパッタリング成膜時の放電の安定性の点から4.
4g/cm3 以上の高密度であることが好ましい。
【0014】上記焼結体をスパッタリングターゲットと
して用いてスパッタリングして、透明導電膜を製造する
には、上記焼結体をバッキングプレートとボンディング
を行った後、スパッタ装置に取り付け、スパッタリング
を行い、基材上に透明導電膜を形成する。具体的な成膜
条件を以下に示す。
【0015】スパッタ装置としては、ターゲットと基材
の位置関係によって、平行平板型またはカルーセル型が
挙げられる。
【0016】スパッタ方式としては、放電形式により高
周波スパッタリングまたは直流スパッタリングが可能で
あるが、ターゲットに使用する焼結体の密度が低く、抵
抗値が高い場合は高周波スパッタリングで行うことが好
ましい。
【0017】スパッタリングに先立って、スパッタ装置
内の空気を排気して真空にするが、その際の真空到達度
は、1×10-5Torrよりも高真空とするのが、得ら
れる透明導電膜の信頼性の向上の点から好ましい。
【0018】スパッタリングに使用するガスとしては、
Ar、He、Ne等の不活性ガスが使用される。スパッ
タリング時のガス圧は、1×10-3〜1×10-1Tor
rの範囲であることが好ましい。その理由は、ガス圧が
この範囲を超えると、不活性ガスによるターゲットのス
パッタリングが効率よく行われないため、成膜速度が著
しく低くなり成膜が困難となるからである。スパッタリ
ング時のガス圧は、得られる透明導電膜の信頼性の向上
の点から、1×10-3〜1×10-2Torrの範囲とす
ることが更に好ましい。
【0019】ターゲットと基材との距離は、60〜13
0mmの範囲とするのが、得られる透明導電膜のシート
抵抗の面内分布の均一性の点から好ましい。
【0020】スパッタリングターゲットへの投入電力
は、高周波スパッタリングの場合、異常放電によるター
ゲットの損傷を少なくし、且つ十分な成膜速度を得るた
めに、ターゲットの1cm2 あたり1〜8Wとするのが
好ましい。
【0021】基材加熱を80〜350℃の範囲で行う
と、得られる透明導電膜の信頼性が向上するので好まし
い。
【0022】成膜時間は光線透過率と信頼性を同時に満
たす膜厚である1000〜1600Åとなるように設定
することが好ましい。
【0023】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。 (実施例1〜3)純度99.99%の酸化亜鉛(Zn
O)粉末に二酸化珪素(SiO2 )粉末を所定量添加し
た後、ボールミルにより湿式混合を24時間行った。得
られた混合粉末をホットプレスにより、焼結密度が4.
5g/cm3 となるように加圧焼結して直径5インチ、
厚みが5mmの円板状の焼結体を作製した。焼結体のS
iO 2 含有量を測定した結果、表1に示した通りのSi
2 含有量の酸化亜鉛焼結体が得られていることが確認
された。
【0024】上記酸化亜鉛焼結体からなるスパッタリン
グターゲットをバッキングプレートとボンディングした
後、図2に示したスパッタリング装置にターゲットAと
して取り付けた。ターゲットAは、マッチングボックス
2、高周波電源3に接続されている。使用したスパッタ
リング装置はスパッタアップ方式の高周波マグネトロン
スパッタ装置(芝浦製作所社製、CFS-8EP-55)であり、
ターゲットAと対抗する位置に基材回転が可能であるス
パッタテーブル5が配置されている。上記スパッタテー
ブルの回転軸4近傍にスライドガラス(マツナミ社製、
S1111 、サイズ80mm×30mm×1mm)よりなる
基材Bを取り付けた。なおターゲットAと基材Bの垂直
距離は100mmとした。
【0025】次いで、真空槽1内を1×10-5Torr
以下の真空に排気した後、ガス導入バルブ8を開きスパ
ッタガスとしてArガスをマスフローコントローラー9
を用いて真空槽1内に50SCCM導入し、真空槽1内
のガス圧を5×10-3Torrとした。さらに、真空槽
1内の底部に配置された赤外線ランプ10により、基材
Bを100℃の設定温度になるよう加熱を行った。さら
に、スパッタテーブル5をモーター6によって、回転速
度30rpmで回転させながら、ターゲットAに500
Wの高周波電力(発振周波数13.56MHz)を投入
し、シャッター7を開けることにより成膜を開始し、基
材B上にケイ素を含有するZnO透明導電膜を形成し
た。尚成膜時間については、透明導電膜の膜厚が120
0Åになるように調節した。
【0026】(比較例1〜3)スパッタリングターゲッ
トとして使用した酸化亜鉛焼結体のSiO2 含有量が、
表1に示した値となるようにターゲットの作製を行った
ことの他は実施例1と同様に行った。
【0027】(比較例4)純度99.99%の酸化亜鉛
(ZnO)粉末に添加する粉末をアルミナ(Al
2 3 )粉末とした以外は実施例1と同様にしてAl2
3 を含有する酸化亜鉛焼結体を作製した。焼結体のA
2 3 含有量を測定した結果、2.0重量%のAl2
3 が含有された酸化亜鉛焼結体が得られていることが
確認された。上記焼結体をスパッタリングターゲットと
して使用して実施例1と同様の方法により、基材B上に
Alを含有するZnO透明導電膜を形成した。
【0028】透明導電膜の性能評価 上記実施例及び比較例で得られたスパッタリングターゲ
ット、および透明導電膜につき下記の性能評価を行い、
その結果を表1に示した。 スパッタリングターゲット中のSiO2 含有量 スパッタリングターゲットとして使用した焼結体から試
料をサンプリングしICP発光分析により、以下の計算
式によりスパッタリングターゲット中のSiO 2 含有量
を求めた。用いたICP発光分析装置はセイコー電子社
製、SPS4000である。 SiO2 含有量(重量%)=100×SiO2 (重量)
/〔ZnO(重量)+SiO2 (重量)〕 初期シート抵抗 成膜直後の透明導電膜のシート抵抗を抵抗率計により四
端子法で測定した。測定に用いた抵抗率計は、三菱油化
社製のロレスタMCP−T500である。測定は基材上
の6点で行い、これを平均したものを初期のシート抵抗
値として表示した。
【0029】光線透過率 透明導電膜(基材も含む)の波長550nmにおける光
線透過率を、自記分光光度計(島津製作所社製、UV−
3101PC)を用いて測定した。 信頼性評価 上記初期シート抵抗を測定した透明導電膜を、温度6
0℃、相対湿度96%に設定した恒温恒湿槽(東洋製作
所社製、アテンプターAG−2型)内で1000時間放
置した後、と同様にしてシート抵抗を測定し、以下の
式によりシート抵抗の変化量を求め、この値により信頼
性を評価した。 シート抵抗変化量=試験後シート抵抗−初期シート抵抗
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明の透明導電膜の製造方法は、上述
の通りであり、SiO2 が2.2〜3.2重量%、残部
がZnOからなる焼結体をスパッタリングターゲットと
して、スパッタリングするので、得られた透明導電膜
は、抵抗膜方式のタブレット用透明電極として要求され
る初期性能及び信頼性を満足するものである。従って、
上記透明導電膜は、抵抗膜方式が採用されるペン入力装
置のタブレット用透明電極として好適に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の透明導電膜が用いられた抵抗
膜方式のタブレット用透明電極の一例を示す模式的に表
した断面図である。
【図2】図2は、本発明で使用される高周波スパッタリ
ング装置を示す概略図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 SiO2 が2.2〜3.2重量%、残部
    がZnOからなる焼結体をスパッタリングターゲットと
    して、スパッタリングすることを特徴とする透明導電膜
    の製造方法。
JP1673195A 1995-02-03 1995-02-03 透明導電膜の製造方法 Withdrawn JPH08209338A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1673195A JPH08209338A (ja) 1995-02-03 1995-02-03 透明導電膜の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1673195A JPH08209338A (ja) 1995-02-03 1995-02-03 透明導電膜の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08209338A true JPH08209338A (ja) 1996-08-13

Family

ID=11924416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1673195A Withdrawn JPH08209338A (ja) 1995-02-03 1995-02-03 透明導電膜の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08209338A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010026899A1 (ja) * 2008-09-04 2010-03-11 株式会社カネカ 透明電極付き基板および透明電極付き基板の製造方法
WO2010090101A1 (ja) * 2009-02-06 2010-08-12 株式会社カネカ 薄膜光電変換装置およびその製造方法
WO2013042423A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 住友金属鉱山株式会社 Zn-Si-O系酸化物焼結体とその製造方法および透明導電膜

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010026899A1 (ja) * 2008-09-04 2010-03-11 株式会社カネカ 透明電極付き基板および透明電極付き基板の製造方法
US8895427B2 (en) 2008-09-04 2014-11-25 Kaneka Corporation Substrate having a transparent electrode and method for producing the same
JP5697449B2 (ja) * 2008-09-04 2015-04-08 株式会社カネカ 透明電極付き基板および透明電極付き基板の製造方法
WO2010090101A1 (ja) * 2009-02-06 2010-08-12 株式会社カネカ 薄膜光電変換装置およびその製造方法
JPWO2010090101A1 (ja) * 2009-02-06 2012-08-09 株式会社カネカ 薄膜光電変換装置およびその製造方法
WO2013042423A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 住友金属鉱山株式会社 Zn-Si-O系酸化物焼結体とその製造方法および透明導電膜
JP2013067531A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Zn−Si−O系酸化物焼結体とその製造方法および透明導電膜

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101646488B1 (ko) 산화물 소결물체와 그 제조 방법, 타겟, 및 그것을 이용해 얻어지는 투명 도전막 및 투명 도전성 기재
EP1897969B1 (en) Gallium oxide-zinc oxide sputtering target and method for forming a transparent conductive film using the target
EP1408137B1 (en) Sputtering target for the deposition of a transparent conductive film
JP3803132B2 (ja) ターゲットおよびその製造方法
EP1422312A1 (en) Sputtering target, transparent conductive film, and their manufacturing method
JP2009144238A (ja) 酸化インジウムスズターゲットおよびこの製造方法、酸化インジウムスズ透明導電膜およびこの製造方法
JPH07235219A (ja) 導電性透明基材およびその製造方法
JP6278229B2 (ja) 透明酸化物膜形成用スパッタリングターゲット及びその製造方法
JPH08295514A (ja) 導電性酸化物およびそれを用いた電極
JP3457969B2 (ja) 高密度ito焼結体及びスパッタリングターゲット
JP6705526B2 (ja) シールド層、シールド層の製造方法、及び、酸化物スパッタリングターゲット
WO2019208240A1 (ja) シールド層、シールド層の製造方法、及び、酸化物スパッタリングターゲット
JP3331584B2 (ja) 多結晶MgO蒸着材
CN104520467A (zh) 复合氧化物烧结体及氧化物透明导电膜
JPH08209338A (ja) 透明導電膜の製造方法
JPH08260134A (ja) スパッタリングターゲット
JP2010031364A (ja) 透明導電膜とその製造方法
JPH1088332A (ja) スパッタリングターゲットおよび透明導電膜とその製造方法
JP2023057730A (ja) 酸化物スパッタリングターゲット、および、酸化物膜
WO2003082769A1 (fr) Produit fritte de monoxyde de silicium et cible de pulverisation contenant celui-ci
JPH0850815A (ja) 透明導電体及びその製造方法
JPH0316954A (ja) 酸化物焼結体及びその製造法並びに用途
JPH11302017A (ja) 透明導電膜
EP1422316A1 (en) Method for cleaning reaction container and film deposition system
JPH10237632A (ja) Ito焼結体およびその製造方法ならびに前記ito焼結体を用いたito膜の成膜方法

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Effective date: 20040325

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761