JPH08269686A - 透明導電膜の形成方法および透明導電膜形成装置 - Google Patents
透明導電膜の形成方法および透明導電膜形成装置Info
- Publication number
- JPH08269686A JPH08269686A JP7097994A JP9799495A JPH08269686A JP H08269686 A JPH08269686 A JP H08269686A JP 7097994 A JP7097994 A JP 7097994A JP 9799495 A JP9799495 A JP 9799495A JP H08269686 A JPH08269686 A JP H08269686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent conductive
- conductive film
- conductor
- substrate
- target material
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低抵抗でパターニング特性に優れた透明導電
膜を低温にて形成することができる形成方法と、この形
成方法に使用できる透明導電膜形成装置を提供する。 【構成】 基板とターゲット材との間に接地化された導
体を配設し、基板温度を室温乃至２００℃の範囲に設定
してスパッタリング法によってターゲット材をスパッタ
して基板上に透明導電膜を形成する際に、上記の導体に
より雰囲気中の水素を吸着除去し、形成される透明導電
膜の結晶化を安定させることにより結晶性の極めて高い
透明導電膜を形成する。
膜を低温にて形成することができる形成方法と、この形
成方法に使用できる透明導電膜形成装置を提供する。 【構成】 基板とターゲット材との間に接地化された導
体を配設し、基板温度を室温乃至２００℃の範囲に設定
してスパッタリング法によってターゲット材をスパッタ
して基板上に透明導電膜を形成する際に、上記の導体に
より雰囲気中の水素を吸着除去し、形成される透明導電
膜の結晶化を安定させることにより結晶性の極めて高い
透明導電膜を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透明導電膜の形成方法お
よび透明導電膜形成装置に係り、特に低温での透明導電
膜の形成方法と、この形成方法に使用できる透明導電膜
形成装置に関する。
よび透明導電膜形成装置に係り、特に低温での透明導電
膜の形成方法と、この形成方法に使用できる透明導電膜
形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、種々の電子部品、画像表示装
置等に透明導電膜が使用されており、この透明導電膜は
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、
酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびその合金等を用いて、ス
パッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の成膜方法に
より形成されていた。
置等に透明導電膜が使用されており、この透明導電膜は
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、
酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびその合金等を用いて、ス
パッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の成膜方法に
より形成されていた。
【０００３】上記の成膜方法のうち、スパッタリング法
では、例えば、ＩＴＯ酸化物ターゲット材をＡｒイオン
でスパッタして基板上にＩＴＯ膜を形成するものであ
る。このようなＩＴＯ膜は、成膜時の基板温度および成
膜後のアニール温度を２００〜３００℃として結晶化さ
せることにより低抵抗化がなされ、パターニング特性が
付与されていた。
では、例えば、ＩＴＯ酸化物ターゲット材をＡｒイオン
でスパッタして基板上にＩＴＯ膜を形成するものであ
る。このようなＩＴＯ膜は、成膜時の基板温度および成
膜後のアニール温度を２００〜３００℃として結晶化さ
せることにより低抵抗化がなされ、パターニング特性が
付与されていた。
【０００４】しかし、電子部品、画像表示装置等におけ
る耐熱性の低い基板への透明導電膜の形成要求が増大す
るにしたがって、室温乃至２００℃の低温での透明導電
膜形成が重要な課題となっている。
る耐熱性の低い基板への透明導電膜の形成要求が増大す
るにしたがって、室温乃至２００℃の低温での透明導電
膜形成が重要な課題となっている。
【０００５】通常、スパッタリング法により低温成膜さ
れたＩＴＯ膜は、アモルファスと微結晶とが混在した状
態にある。そして、エッチング時におけるアモルファス
のエッチングレートは、微結晶のエッチングレートに比
べて１００倍程度速い（表面技術第４３巻４０頁（１９
９２年））ため、エッチングによるパターニングを行っ
た場合、微結晶の部分だけがエッチング残渣として残っ
てしまい、ＩＴＯ膜のパターニング特性が悪いという問
題があった。このようなパターニング特性の改善方法と
して、スパッタリング法によるＩＴＯ膜の低温成膜時に
水素を導入することによってＩＴＯ膜の微結晶化を妨
げ、均一なアモルファスのみのＩＴＯ膜を得ることが行
われている。これにより、パターニング特性が向上し、
微細なパターンの加工が可能となっている。
れたＩＴＯ膜は、アモルファスと微結晶とが混在した状
態にある。そして、エッチング時におけるアモルファス
のエッチングレートは、微結晶のエッチングレートに比
べて１００倍程度速い（表面技術第４３巻４０頁（１９
９２年））ため、エッチングによるパターニングを行っ
た場合、微結晶の部分だけがエッチング残渣として残っ
てしまい、ＩＴＯ膜のパターニング特性が悪いという問
題があった。このようなパターニング特性の改善方法と
して、スパッタリング法によるＩＴＯ膜の低温成膜時に
水素を導入することによってＩＴＯ膜の微結晶化を妨
げ、均一なアモルファスのみのＩＴＯ膜を得ることが行
われている。これにより、パターニング特性が向上し、
微細なパターンの加工が可能となっている。
【０００６】一方、アモルファスのＩＴＯ膜には、未結
合手、すなわち、ダングリングボンドが生じているた
め、通電時にＩＴＯ膜中に生じる伝導電子がダングリン
グボンドにトラップされて移動度の低下が起き、ＩＴＯ
膜の導電性が低下することになる。しかし、上述のよう
に成膜時に水素を導入することにより、ＩＴＯ膜中のダ
ングリングボンドが水素で補償され、ダングリングボン
ドによる伝導電子のトラップによる導電性の低下を防止
することができる（特開平２−５４７５５号）。
合手、すなわち、ダングリングボンドが生じているた
め、通電時にＩＴＯ膜中に生じる伝導電子がダングリン
グボンドにトラップされて移動度の低下が起き、ＩＴＯ
膜の導電性が低下することになる。しかし、上述のよう
に成膜時に水素を導入することにより、ＩＴＯ膜中のダ
ングリングボンドが水素で補償され、ダングリングボン
ドによる伝導電子のトラップによる導電性の低下を防止
することができる（特開平２−５４７５５号）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなアモルファスのＩＴＯ膜は、その低抵抗化が充分
なものではなく、低抵抗化に関しては、アモルファス化
したものにダングリングボンドを補償する目的で水素を
終端させるよりも、結晶化したＩＴＯ膜とすることの方
がはるかに効果的である。
ようなアモルファスのＩＴＯ膜は、その低抵抗化が充分
なものではなく、低抵抗化に関しては、アモルファス化
したものにダングリングボンドを補償する目的で水素を
終端させるよりも、結晶化したＩＴＯ膜とすることの方
がはるかに効果的である。
【０００８】このため、低温成膜において結晶化させる
ことによって、低抵抗でパターニング特性に優れたＩＴ
Ｏ膜を形成することが考えられる。しかし、低温でのス
パッタリングによるＩＴＯ膜の形成では、水素を積極的
に導入しなくても、チャンバー内の残留ガス（水分、水
素ガス）やチャンバー外壁の吸着ガス、内部存在ガス
（水分、外壁を透過してくる水素）等から水素が供給さ
れてしまい、例えば、ベーキングや長時間排気等により
水素をチャンバー内から除去しても、次々に供給される
水素を全て除去することは不可能である。したがって、
低温でのスパッタリングで結晶性のＩＴＯ膜を形成しよ
うとしても、微量の水素の存在が微結晶化の妨げとな
り、結晶性のＩＴＯ膜形成が困難であるという問題があ
る。
ことによって、低抵抗でパターニング特性に優れたＩＴ
Ｏ膜を形成することが考えられる。しかし、低温でのス
パッタリングによるＩＴＯ膜の形成では、水素を積極的
に導入しなくても、チャンバー内の残留ガス（水分、水
素ガス）やチャンバー外壁の吸着ガス、内部存在ガス
（水分、外壁を透過してくる水素）等から水素が供給さ
れてしまい、例えば、ベーキングや長時間排気等により
水素をチャンバー内から除去しても、次々に供給される
水素を全て除去することは不可能である。したがって、
低温でのスパッタリングで結晶性のＩＴＯ膜を形成しよ
うとしても、微量の水素の存在が微結晶化の妨げとな
り、結晶性のＩＴＯ膜形成が困難であるという問題があ
る。
【０００９】さらに、スパッタリングによる透明導電膜
形成時には、基板上に透明導電膜が形成されると同時
に、加速された電子やイオンも基板上に激しく衝突する
ため、すでに基板上に形成された透明導電膜が上記の電
子やイオンによってダメージを受けることによっても微
結晶化が阻害されるという問題もある。
形成時には、基板上に透明導電膜が形成されると同時
に、加速された電子やイオンも基板上に激しく衝突する
ため、すでに基板上に形成された透明導電膜が上記の電
子やイオンによってダメージを受けることによっても微
結晶化が阻害されるという問題もある。
【００１０】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、低抵抗でパターニング特性に優れた透
明導電膜を低温にて形成することができる形成方法と、
この形成方法に使用できる透明導電膜形成装置を提供す
ることを目的とする。
れたものであり、低抵抗でパターニング特性に優れた透
明導電膜を低温にて形成することができる形成方法と、
この形成方法に使用できる透明導電膜形成装置を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の透明導電膜の形成方法は、基板温度
を室温乃至２００℃の範囲に設定してスパッタリング法
によって基板上に透明導電膜を形成する方法において、
基板とターゲット材との間に接地化した導体を配設し、
前記ターゲット材をスパッタして前記基板上に透明導電
膜を形成する際に雰囲気中の水素を前記導体により吸着
除去するような構成とした。
るために、本発明の透明導電膜の形成方法は、基板温度
を室温乃至２００℃の範囲に設定してスパッタリング法
によって基板上に透明導電膜を形成する方法において、
基板とターゲット材との間に接地化した導体を配設し、
前記ターゲット材をスパッタして前記基板上に透明導電
膜を形成する際に雰囲気中の水素を前記導体により吸着
除去するような構成とした。
【００１２】さらに、本発明の透明導電膜の形成方法
は、前記基板上に透明導電膜を形成する前に、予め前記
導体をスパッタして前記導体の清浄面を露出させ、その
後、前記導体を接地化するような構成、前記基板に光照
射を行いながら、および／または、前記基板を振動させ
ながら、前記基板上に透明導電膜を形成するような構
成、前記導体を、棒状、板状および網目状のいずれかの
形状とするような構成とした。
は、前記基板上に透明導電膜を形成する前に、予め前記
導体をスパッタして前記導体の清浄面を露出させ、その
後、前記導体を接地化するような構成、前記基板に光照
射を行いながら、および／または、前記基板を振動させ
ながら、前記基板上に透明導電膜を形成するような構
成、前記導体を、棒状、板状および網目状のいずれかの
形状とするような構成とした。
【００１３】また、本発明の透明導電膜形成装置は、真
空チャンバーと、該真空チャンバー内に配設されたター
ゲット材取り付け板および基板ホルダーとを備え、ター
ゲット材を取り付けた前記ターゲット材取り付け板と前
記基板ホルダーとの間に接地化可能な導体を有するよう
な構成とした。
空チャンバーと、該真空チャンバー内に配設されたター
ゲット材取り付け板および基板ホルダーとを備え、ター
ゲット材を取り付けた前記ターゲット材取り付け板と前
記基板ホルダーとの間に接地化可能な導体を有するよう
な構成とした。
【００１４】さらに、本発明の透明導電膜形成装置は、
前記基板ホルダーと前記導体との間に移動可能なシャッ
ターを備えたような構成、前記導体は、接地化と電圧印
加とが切り替え可能であるような構成、前記基板ホルダ
ーに対して光照射を行う照射装置を備えたような構成、
前記基板ホルダーを振動させる振動装置を備えたような
構成とした。
前記基板ホルダーと前記導体との間に移動可能なシャッ
ターを備えたような構成、前記導体は、接地化と電圧印
加とが切り替え可能であるような構成、前記基板ホルダ
ーに対して光照射を行う照射装置を備えたような構成、
前記基板ホルダーを振動させる振動装置を備えたような
構成とした。
【００１５】
【作用】基板とターゲット材との間に配設された導体は
接地化されており、基板温度を室温乃至２００℃の範囲
に設定してスパッタリング法によってターゲット材をス
パッタして基板上に透明導電膜を形成する際に、上記の
導体は透明導電膜の結晶化を阻害する雰囲気中の水素を
吸着除去するので、基板上に形成される透明導電膜の結
晶性が極めて高いものとなる。
接地化されており、基板温度を室温乃至２００℃の範囲
に設定してスパッタリング法によってターゲット材をス
パッタして基板上に透明導電膜を形成する際に、上記の
導体は透明導電膜の結晶化を阻害する雰囲気中の水素を
吸着除去するので、基板上に形成される透明導電膜の結
晶性が極めて高いものとなる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１７】本発明の透明導電膜の形成方法は、低温、
すなわち、基板温度を室温乃至２００℃の範囲に設定し
て行うスパッタリング法により基板上に透明導電膜を形
成する方法であって、ターゲット材をスパッタして基板
上に透明導電膜を形成する際に雰囲気中の水素を除去す
ることにより、水素による透明導電膜形成時の微結晶化
阻害を防止し、結晶性の高い透明導電膜を形成するもの
である。本発明では、上記の水素除去を、基板とターゲ
ット材との間に配設した接地化された導体を用いて行う
ものであり、透明導電膜形成時に透明導電膜の結晶化を
阻害する雰囲気中の水素を上記の導体により効率的に吸
着除去する。
すなわち、基板温度を室温乃至２００℃の範囲に設定し
て行うスパッタリング法により基板上に透明導電膜を形
成する方法であって、ターゲット材をスパッタして基板
上に透明導電膜を形成する際に雰囲気中の水素を除去す
ることにより、水素による透明導電膜形成時の微結晶化
阻害を防止し、結晶性の高い透明導電膜を形成するもの
である。本発明では、上記の水素除去を、基板とターゲ
ット材との間に配設した接地化された導体を用いて行う
ものであり、透明導電膜形成時に透明導電膜の結晶化を
阻害する雰囲気中の水素を上記の導体により効率的に吸
着除去する。
【００１８】図１は本発明の透明導電膜の形成方法に使
用できる本発明の透明導電膜形成装置の一例を示す概略
構成図である。図１において、透明導電膜形成装置１
は、真空チャンバー２と、この真空チャンバー２内に配
設されたターゲット材取り付け板３および基板ホルダー
４とを備え、さらに、ターゲット材取り付け板３と基板
ホルダーとの間に導体５およびシャッター６を備えてい
る。
用できる本発明の透明導電膜形成装置の一例を示す概略
構成図である。図１において、透明導電膜形成装置１
は、真空チャンバー２と、この真空チャンバー２内に配
設されたターゲット材取り付け板３および基板ホルダー
４とを備え、さらに、ターゲット材取り付け板３と基板
ホルダーとの間に導体５およびシャッター６を備えてい
る。
【００１９】真空チャンバー２は、ガス供給管２ａと排
気管２ｂとを有し、外部のガス供給装置（図示せず）と
排気装置（図示せず）に接続されている。この真空チャ
ンバー２は特に制限されるものではなく、従来公知のス
パッタリング装置に用いられている真空チャンバーを使
用することがでる。
気管２ｂとを有し、外部のガス供給装置（図示せず）と
排気装置（図示せず）に接続されている。この真空チャ
ンバー２は特に制限されるものではなく、従来公知のス
パッタリング装置に用いられている真空チャンバーを使
用することがでる。
【００２０】ターゲット材取り付け板３は外部電源（図
示せず）による電圧印加と接地との切り替えが可能とさ
れている。また、基板ホルダー４はターゲット材取り付
け板３と対向する位置に配設されている。この基板ホル
ダ４には、載置された基板を所定の温度に加熱するため
の加熱手段を設けることができる。
示せず）による電圧印加と接地との切り替えが可能とさ
れている。また、基板ホルダー４はターゲット材取り付
け板３と対向する位置に配設されている。この基板ホル
ダ４には、載置された基板を所定の温度に加熱するため
の加熱手段を設けることができる。
【００２１】本発明の透明導電膜形成装置１に配設され
る導体５は、例えば、チタン、バリウム、ジルコニウム
等の金属あるいはＺｒ−Ａｌ合金（Ｚｒ＝８４％、Ａｌ
＝１６％）、Ｚｒ−Ａｌ−Ｔｉ合金（Ｚｒ＝５０％、Ａ
ｌ＝１０％、Ｔｉ＝４０％）合金等により形成すること
ができる。この導体５の形状は棒状、板状および網目状
等の形状とすることができ、特に制限されるものではな
い。本実施例では、この導体５は、外部電源（図示せ
ず）による電圧印加と接地との切り替えが可能とされて
いる。また、シャッター６は、基板ホルダー４と導体５
との間に配設されており、基板ホルダー４に対して導体
５を遮蔽する位置（図１において実線で示される位置）
と、このような遮蔽状態を解除する位置（図１において
想像線で示される位置）との間を移動可能とされてい
る。
る導体５は、例えば、チタン、バリウム、ジルコニウム
等の金属あるいはＺｒ−Ａｌ合金（Ｚｒ＝８４％、Ａｌ
＝１６％）、Ｚｒ−Ａｌ−Ｔｉ合金（Ｚｒ＝５０％、Ａ
ｌ＝１０％、Ｔｉ＝４０％）合金等により形成すること
ができる。この導体５の形状は棒状、板状および網目状
等の形状とすることができ、特に制限されるものではな
い。本実施例では、この導体５は、外部電源（図示せ
ず）による電圧印加と接地との切り替えが可能とされて
いる。また、シャッター６は、基板ホルダー４と導体５
との間に配設されており、基板ホルダー４に対して導体
５を遮蔽する位置（図１において実線で示される位置）
と、このような遮蔽状態を解除する位置（図１において
想像線で示される位置）との間を移動可能とされてい
る。
【００２２】次に、このような本発明の透明導電膜形成
装置の動作を、本発明の透明導電膜の形成方法と併せて
説明する。
装置の動作を、本発明の透明導電膜の形成方法と併せて
説明する。
【００２３】まず、真空チャンバー２内に位置するター
ゲット材取り付け板３にターゲット材１１を取り付け、
また、基板ホルダ４上に所望の基板１２を載置し、排気
管２ｂにより真空チャンバー２内を所定の圧力まで減圧
した後、ガス供給管２ａからアルゴン（Ａｒ）ガス等の
雰囲気ガスを所定圧になるまで真空チャンバー２内に供
給する。
ゲット材取り付け板３にターゲット材１１を取り付け、
また、基板ホルダ４上に所望の基板１２を載置し、排気
管２ｂにより真空チャンバー２内を所定の圧力まで減圧
した後、ガス供給管２ａからアルゴン（Ａｒ）ガス等の
雰囲気ガスを所定圧になるまで真空チャンバー２内に供
給する。
【００２４】次に、図２に示されるように、シャッター
６を基板ホルダー４に対して導体５を遮蔽する位置に配
置し、ターゲット材１１を接地化し、一方、導体５に対
して外部電源（図示せず）により電圧を印加する。これ
により、真空チャンバー２内に存在するＡｒイオン等の
雰囲気ガスのイオンにより導体５がスパッタされ、導体
５の表面に存在する金属酸化物等の不純物が除去されて
導体５の清浄面が露出される。この場合、上述にように
シャッター６が導体５と基板１２との間に位置している
ので、導体５のスパッタによって基板１２に金属酸化物
等の不純物の薄膜が形成されることはない。
６を基板ホルダー４に対して導体５を遮蔽する位置に配
置し、ターゲット材１１を接地化し、一方、導体５に対
して外部電源（図示せず）により電圧を印加する。これ
により、真空チャンバー２内に存在するＡｒイオン等の
雰囲気ガスのイオンにより導体５がスパッタされ、導体
５の表面に存在する金属酸化物等の不純物が除去されて
導体５の清浄面が露出される。この場合、上述にように
シャッター６が導体５と基板１２との間に位置している
ので、導体５のスパッタによって基板１２に金属酸化物
等の不純物の薄膜が形成されることはない。
【００２５】次いで、図３に示されるように、シャッタ
ー６を基板ホルダー４に対して導体５を遮蔽する位置か
ら遮蔽しない位置へ移動し、ターゲット材１１に対して
外部電源（図示せず）により電圧を印加するとともに、
導体５を接地化する。これにより、ターゲット材１１が
スパッタされ、室温〜２００℃の温度範囲から適宜設定
した温度に保たれた基板１２上に透明導電膜の形成が開
始される。しかし、本発明ではターゲット材１１と基板
１２との間に、接地化された導体５が配設されているた
め、雰囲気中に存在する水素は導体５と化学結合を生じ
て吸着除去され、また、ターゲット材１１から放出され
たイオンも導体５にトラップされて基板１１上には到達
することができない。そして、ターゲット材１１から放
出されたラジカルのみが導体５を通過して基板１２に到
達することができる。これにより、基板１２上に水素の
存在による結晶化阻害を受けることなく透明導電膜が形
成され、同時に、形成される透明導電膜はターゲット材
１１から放出されたイオンの衝突によりダメージを受け
ることがない。したがって、基板１２上に形成された透
明導電膜は、従来の２００〜３００℃のような高温とは
異なり低温で形成されたにもかかわらず結晶性の高いも
のとなる。このため、従来の低温スパッタリングにより
形成されたアモルファスの透明導電膜にみられたダング
リングボンドの発生は、本発明により形成された透明導
電膜にはみられず、低抵抗化が大幅に向上した透明導電
膜となる。また、本発明により形成された透明導電膜
は、結晶性が高く、アモルファスが混在するものではな
いため、エッチング時の残渣発生が防止され、パターニ
ング特性に優れたものである。
ー６を基板ホルダー４に対して導体５を遮蔽する位置か
ら遮蔽しない位置へ移動し、ターゲット材１１に対して
外部電源（図示せず）により電圧を印加するとともに、
導体５を接地化する。これにより、ターゲット材１１が
スパッタされ、室温〜２００℃の温度範囲から適宜設定
した温度に保たれた基板１２上に透明導電膜の形成が開
始される。しかし、本発明ではターゲット材１１と基板
１２との間に、接地化された導体５が配設されているた
め、雰囲気中に存在する水素は導体５と化学結合を生じ
て吸着除去され、また、ターゲット材１１から放出され
たイオンも導体５にトラップされて基板１１上には到達
することができない。そして、ターゲット材１１から放
出されたラジカルのみが導体５を通過して基板１２に到
達することができる。これにより、基板１２上に水素の
存在による結晶化阻害を受けることなく透明導電膜が形
成され、同時に、形成される透明導電膜はターゲット材
１１から放出されたイオンの衝突によりダメージを受け
ることがない。したがって、基板１２上に形成された透
明導電膜は、従来の２００〜３００℃のような高温とは
異なり低温で形成されたにもかかわらず結晶性の高いも
のとなる。このため、従来の低温スパッタリングにより
形成されたアモルファスの透明導電膜にみられたダング
リングボンドの発生は、本発明により形成された透明導
電膜にはみられず、低抵抗化が大幅に向上した透明導電
膜となる。また、本発明により形成された透明導電膜
は、結晶性が高く、アモルファスが混在するものではな
いため、エッチング時の残渣発生が防止され、パターニ
ング特性に優れたものである。
【００２６】尚、本発明における透明導電膜の形成方法
では、真空チャンバー内の水素分圧が低いほど、また、
基板温度が高いほど、形成される透明導電膜の結晶性は
高いものとなり、例えば、水素分圧は２０×１０-9Torr
以下とすることが好ましい。
では、真空チャンバー内の水素分圧が低いほど、また、
基板温度が高いほど、形成される透明導電膜の結晶性は
高いものとなり、例えば、水素分圧は２０×１０-9Torr
以下とすることが好ましい。
【００２７】本発明により形成できる透明導電膜は、例
えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびその合金等からな
る透明導電膜であり、その厚みは適宜設定することがで
きる。また、透明導電膜を形成する基板としては、例え
ば、ガラス基板、セラミックス基板、シリコン基板、ポ
リカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
ポリスチレン樹脂等の樹脂基板あるいは金属基板等を挙
げることができ、その厚さは使用目的に応じて適宜設定
することができる。
えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、およびその合金等からな
る透明導電膜であり、その厚みは適宜設定することがで
きる。また、透明導電膜を形成する基板としては、例え
ば、ガラス基板、セラミックス基板、シリコン基板、ポ
リカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
ポリスチレン樹脂等の樹脂基板あるいは金属基板等を挙
げることができ、その厚さは使用目的に応じて適宜設定
することができる。
【００２８】尚、上述の透明導電膜形成装置１では、導
体５が外部電源による電圧印加と接地との切り替え可能
とされているが、本発明の透明導電膜形成装置はこれに
限定されるものではなく、例えば、導体５の清浄面の露
出を導体５のスパッタ以外の方法により行う場合には、
導体５を常に接地させていてもよい。また、上述の透明
導電膜形成装置１では、移動可能なシャッター６が配設
されているが、導体５のスパッタを行わない場合には、
このシャッター６を備えなくてもよい。
体５が外部電源による電圧印加と接地との切り替え可能
とされているが、本発明の透明導電膜形成装置はこれに
限定されるものではなく、例えば、導体５の清浄面の露
出を導体５のスパッタ以外の方法により行う場合には、
導体５を常に接地させていてもよい。また、上述の透明
導電膜形成装置１では、移動可能なシャッター６が配設
されているが、導体５のスパッタを行わない場合には、
このシャッター６を備えなくてもよい。
【００２９】また、本発明では、形成する透明導電膜の
結晶化をより向上させるために、透明導電膜の形成時に
基板１２に対して光を照射したり、基板１２を振動させ
てもよい。基板１２に対して光を照射する場合、波長が
１５０〜４００ｎｍ程度の紫外光が好ましく使用するこ
とができ、本発明の透明導電膜形成装置では、真空チャ
ンバー内に、超高圧、高圧、中圧、低圧の金属蒸気ガ
ス、希ガス、水素を用いた光源、例えば、高圧水銀ラン
プ等の光源を配設して、基板ホルダーの基板載置面を照
射可能とすることができる。一方、基板１２を振動させ
る場合、８００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ程度の振動が好まし
く、本発明の透明導電膜形成装置では、基板ホルダーに
ＰＺＴ、ＺｎＯ等の超音波振動子等を接続することがで
きる。
結晶化をより向上させるために、透明導電膜の形成時に
基板１２に対して光を照射したり、基板１２を振動させ
てもよい。基板１２に対して光を照射する場合、波長が
１５０〜４００ｎｍ程度の紫外光が好ましく使用するこ
とができ、本発明の透明導電膜形成装置では、真空チャ
ンバー内に、超高圧、高圧、中圧、低圧の金属蒸気ガ
ス、希ガス、水素を用いた光源、例えば、高圧水銀ラン
プ等の光源を配設して、基板ホルダーの基板載置面を照
射可能とすることができる。一方、基板１２を振動させ
る場合、８００ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ程度の振動が好まし
く、本発明の透明導電膜形成装置では、基板ホルダーに
ＰＺＴ、ＺｎＯ等の超音波振動子等を接続することがで
きる。
【００３０】次に、より具体的な実施例を挙げて本発明
を更に詳細に説明する。 （実施例）厚み１．１ｍｍのガラス基板を図１に示され
るような本発明の透明導電膜形成装置の基板ホルダー上
に載置し、また、ターゲット材取り付け板にターゲット
材（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 燒結体（ＳｎＯ2 １０重量
％）を取り付けた。この透明導電膜形成装置には、チタ
ン製の網目状の導体（Ｔｉ導体）がターゲット材と基板
との間に配設され、また、シャッターが基板と上記Ｔｉ
導体との間に移動可能に配設されたものである。
を更に詳細に説明する。 （実施例）厚み１．１ｍｍのガラス基板を図１に示され
るような本発明の透明導電膜形成装置の基板ホルダー上
に載置し、また、ターゲット材取り付け板にターゲット
材（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 燒結体（ＳｎＯ2 １０重量
％）を取り付けた。この透明導電膜形成装置には、チタ
ン製の網目状の導体（Ｔｉ導体）がターゲット材と基板
との間に配設され、また、シャッターが基板と上記Ｔｉ
導体との間に移動可能に配設されたものである。
【００３１】次に、シャッターを基板とＴｉ導体との間
に位置させ、真空チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス
を導入して雰囲気圧力を５mTorr とした。その後、Ｔｉ
導体に高周波電源から高電圧を印加（印加パワー：２．
５ｋＷ）して、ＡｒイオンによりＴｉ導体をスパッタし
て、Ｔｉ導体の清浄面を露出させた。
に位置させ、真空チャンバー内にアルゴン（Ａｒ）ガス
を導入して雰囲気圧力を５mTorr とした。その後、Ｔｉ
導体に高周波電源から高電圧を印加（印加パワー：２．
５ｋＷ）して、ＡｒイオンによりＴｉ導体をスパッタし
て、Ｔｉ導体の清浄面を露出させた。
【００３２】次に、シャッターを基板に対してＴｉ導体
を遮蔽する位置から遮蔽しない位置へ移動させ、基板温
度を２５℃、８０℃、１５０℃、２００℃として、それ
ぞれ下記の成膜条件で基板上に厚さ０．３μｍの透明導
電膜（ＩＴＯ膜）を形成して試料１〜試料４を作製し
た。
を遮蔽する位置から遮蔽しない位置へ移動させ、基板温
度を２５℃、８０℃、１５０℃、２００℃として、それ
ぞれ下記の成膜条件で基板上に厚さ０．３μｍの透明導
電膜（ＩＴＯ膜）を形成して試料１〜試料４を作製し
た。
【００３３】（ＩＴＯ成膜条件） ・雰囲気ガス ： Ａｒ＝１００ｓｃｃｍ，Ｏ2 ＝２ｓ
ｃｃｍ ・雰囲気圧力 ： ５ mTorr ・水素分圧 ： １０×１０-9Torr以下 ・ＲＦパワー ： ２．５ｋＷ ・成膜レート ： ２Å／秒 また、基板温度を８０℃とし、Ｔｉ導体を取りはずした
他は、上記の試料１〜４と同様にして基板上に厚さ０．
３μｍの透明導電膜（ＩＴＯ膜）を形成して比較試料を
作製した。尚、この場合の水素分圧は２９×１０-9Torr
であった。
ｃｃｍ ・雰囲気圧力 ： ５ mTorr ・水素分圧 ： １０×１０-9Torr以下 ・ＲＦパワー ： ２．５ｋＷ ・成膜レート ： ２Å／秒 また、基板温度を８０℃とし、Ｔｉ導体を取りはずした
他は、上記の試料１〜４と同様にして基板上に厚さ０．
３μｍの透明導電膜（ＩＴＯ膜）を形成して比較試料を
作製した。尚、この場合の水素分圧は２９×１０-9Torr
であった。
【００３４】上記のように作製した試料１〜４および比
較試料について、下記の方法により結晶性、比抵抗、パ
ターニング特性を測定、評価して、結果を下記の表１に
示した。
較試料について、下記の方法により結晶性、比抵抗、パ
ターニング特性を測定、評価して、結果を下記の表１に
示した。
【００３５】（結晶性の評価方法）Ｘ線回折法により、
結晶性を示す２θ＝３０．０８°（２２２）および２θ
＝３５．１２°（４００）における回折ピークが存在す
るか否かにより評価した。
結晶性を示す２θ＝３０．０８°（２２２）および２θ
＝３５．１２°（４００）における回折ピークが存在す
るか否かにより評価した。
【００３６】（電気抵抗値の測定方法）四端子測定法に
より測定を行った。
より測定を行った。
【００３７】（パターニング特性の評価方法）第２塩化
鉄または硝酸・塩酸溶液によるエッチング後のパターニ
ング表面を観察して評価した。
鉄または硝酸・塩酸溶液によるエッチング後のパターニ
ング表面を観察して評価した。
【００３８】
【表１】 表１に示されるように、試料１〜３は低温でのＩＴＯ膜
の形成にもかかわらず、高温（２００℃）でＩＴＯ膜を
形成した試料４と同様に、結晶性を示す２θ＝３０．０
８°（２２２）および２θ＝３５．１２°（４００）の
回折ピークが明瞭に存在し、高い結晶性を有しているこ
とが明らかとなった。そして、試料１〜３は、試料４と
同様に高い結晶性を有することにより、比抵抗が低く、
かつ、パターニング特性に優れるものであった。
の形成にもかかわらず、高温（２００℃）でＩＴＯ膜を
形成した試料４と同様に、結晶性を示す２θ＝３０．０
８°（２２２）および２θ＝３５．１２°（４００）の
回折ピークが明瞭に存在し、高い結晶性を有しているこ
とが明らかとなった。そして、試料１〜３は、試料４と
同様に高い結晶性を有することにより、比抵抗が低く、
かつ、パターニング特性に優れるものであった。
【００３９】一方、比較試料は、接地化されたＴｉ導体
を配置せずに試料２と同様の低温にてＩＴＯ膜の形成を
行ったものであるが、結晶性を示す２θ＝３０．０８°
（２２２）および２θ＝３５．１２°（４００）の回折
ピークは存在せず、アモルファスのＩＴＯ膜であること
が確認された。この比較試料は、パターニング特性は良
好であるものの比抵抗は不十分なものであった。
を配置せずに試料２と同様の低温にてＩＴＯ膜の形成を
行ったものであるが、結晶性を示す２θ＝３０．０８°
（２２２）および２θ＝３５．１２°（４００）の回折
ピークは存在せず、アモルファスのＩＴＯ膜であること
が確認された。この比較試料は、パターニング特性は良
好であるものの比抵抗は不十分なものであった。
【００４０】以上のことより、本発明に従って作製され
たＩＴＯ膜は、ＩＴＯ膜形成時に雰囲気中に存在して結
晶化を阻害する水素がＴｉ導体により有効に吸着除去さ
れ、また、ターゲット材から放出されたイオンもＴｉ導
体にトラップされて基板上に到達せず、形成されたＩＴ
Ｏ膜がイオン衝突によるダメージを受けていないことが
確認され、本発明の効果が明らかとなった。
たＩＴＯ膜は、ＩＴＯ膜形成時に雰囲気中に存在して結
晶化を阻害する水素がＴｉ導体により有効に吸着除去さ
れ、また、ターゲット材から放出されたイオンもＴｉ導
体にトラップされて基板上に到達せず、形成されたＩＴ
Ｏ膜がイオン衝突によるダメージを受けていないことが
確認され、本発明の効果が明らかとなった。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば基
板とターゲット材との間に接地化された導体が配設さ
れ、基板温度を低温、すなわち、室温乃至２００℃の範
囲に設定してスパッタリング法によってターゲット材を
スパッタして基板上に透明導電膜を形成する際に、上記
の導体により雰囲気中の水素が吸着除去されるので、透
明導電膜の形成時の結晶化が安定して行われ、これによ
り結晶性が極めて高く、低抵抗であって、かつ、パター
ニング特性に優れた透明導電膜を低温にて形成すること
ができる。
板とターゲット材との間に接地化された導体が配設さ
れ、基板温度を低温、すなわち、室温乃至２００℃の範
囲に設定してスパッタリング法によってターゲット材を
スパッタして基板上に透明導電膜を形成する際に、上記
の導体により雰囲気中の水素が吸着除去されるので、透
明導電膜の形成時の結晶化が安定して行われ、これによ
り結晶性が極めて高く、低抵抗であって、かつ、パター
ニング特性に優れた透明導電膜を低温にて形成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透明導電膜形成装置の一例を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の透明導電膜形成装置を用いた透明導電
膜の形成方法を説明するための図である。
膜の形成方法を説明するための図である。
【図３】本発明の透明導電膜形成装置を用いた透明導電
膜の形成方法を説明するための図である。
膜の形成方法を説明するための図である。
１…透明導電膜形成装置 ２…真空チャンバー ３…ターゲット材取り付け板 ４…基板ホルダー ５…導体 ６…シャッター １１…ターゲット材 １２…基板
Claims (9)
- 【請求項１】 基板温度を室温乃至２００℃の範囲に設
定してスパッタリング法によって基板上に透明導電膜を
形成する方法において、 基板とターゲット材との間に接地化した導体を配設し、
前記ターゲット材をスパッタして前記基板上に透明導電
膜を形成する際に雰囲気中の水素を前記導体により吸着
除去することを特徴とする透明導電膜の形成方法。 - 【請求項２】 前記基板上に透明導電膜を形成する前
に、予め前記導体をスパッタして前記導体の清浄面を露
出させ、その後、前記導体を接地化することを特徴とす
る請求項１に記載の透明導電膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記基板に光照射を行いながら、および
／または、前記基板を振動させながら、前記基板上に透
明導電膜を形成することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の透明導電膜の形成方法。 - 【請求項４】 前記導体を、棒状、板状および網目状の
いずれかの形状とすることを特徴とする請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の透明導電膜の形成方法。 - 【請求項５】 真空チャンバーと、該真空チャンバー内
に配設されたターゲット材取り付け板および基板ホルダ
ーとを備え、ターゲット材を取り付けた前記ターゲット
材取り付け板と前記基板ホルダーとの間に接地化可能な
導体を配設したことを特徴とする透明導電膜形成装置。 - 【請求項６】 前記基板ホルダーと前記導体との間に移
動可能なシャッターを備えたことを特徴とする請求項５
に記載の透明導電膜形成装置。 - 【請求項７】 前記導体は、接地化と電圧印加とが切り
替え可能であることを特徴とする請求項５または請求項
６に記載の透明導電膜形成装置。 - 【請求項８】 前記基板ホルダーに対して光照射を行う
照射装置を備えたことを特徴とする請求項５乃至請求項
７のいずれかに記載の透明導電膜形成装置。 - 【請求項９】 前記基板ホルダーを振動させる振動装置
を備えたことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいず
れかに記載の透明導電膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097994A JPH08269686A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 透明導電膜の形成方法および透明導電膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097994A JPH08269686A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 透明導電膜の形成方法および透明導電膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269686A true JPH08269686A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=14207229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7097994A Pending JPH08269686A (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 透明導電膜の形成方法および透明導電膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08269686A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000285752A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Hoya Corp | 透明電極及びその形成方法 |
| JP2007126694A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Dainippon Printing Co Ltd | スパッタ装置 |
| JP2011012348A (ja) * | 2010-09-21 | 2011-01-20 | Dainippon Printing Co Ltd | スパッタ装置 |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP7097994A patent/JPH08269686A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000285752A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Hoya Corp | 透明電極及びその形成方法 |
| JP2007126694A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Dainippon Printing Co Ltd | スパッタ装置 |
| JP2011012348A (ja) * | 2010-09-21 | 2011-01-20 | Dainippon Printing Co Ltd | スパッタ装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6033471A (en) | Metallic thin flim and method of manufacturing the same, and surface acoustic wave device using the metallic thin film and the method thereof | |
| JP6060202B2 (ja) | 透明導電膜の製造方法、スパッタリング装置及びスパッタリングターゲット | |
| JP4421609B2 (ja) | 基板処理装置および半導体装置の製造方法、エッチング装置 | |
| JP3766453B2 (ja) | 透明導電膜およびその製造方法 | |
| JPH08293483A (ja) | ガスクラスターイオンビームによる固体表面の 平坦化方法 | |
| US3325393A (en) | Electrical discharge cleaning and coating process | |
| JPH08269686A (ja) | 透明導電膜の形成方法および透明導電膜形成装置 | |
| JP2003213402A (ja) | 成膜装置、酸化物薄膜成膜用基板及びその製造方法 | |
| JP4920158B2 (ja) | ＭｇＯの多結晶薄膜の製造方法 | |
| JP3659653B2 (ja) | 基板上に層を設ける方法およびこれに使用するスパッタリング装置 | |
| JPH0779003A (ja) | 半導体素子の製法 | |
| US4214018A (en) | Method for making adherent pinhole free aluminum films on pyroelectric and/or piezoelectric substrates | |
| JPH0860347A (ja) | 誘電体薄膜堆積方法 | |
| JPH0639707B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| JP3273827B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3874607B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPH05102068A (ja) | ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法 | |
| JPH089767B2 (ja) | 低抵抗透明導電膜の製造方法 | |
| JP3513730B2 (ja) | レーザーアニール処理装置 | |
| JPH11279756A (ja) | 透明導電膜の形成方法 | |
| JP3116093B1 (ja) | ＴｉＯ単結晶薄膜の製造方法 | |
| JP3349519B2 (ja) | スパッタ装置 | |
| JP3397214B2 (ja) | 薄膜の形成方法 | |
| JP3364692B2 (ja) | 電磁波シールド用成膜方法と装置 | |
| JP3444621B2 (ja) | 誘電体薄膜の形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |