JPH0843841A - Formation of transparent conductive film - Google Patents
Formation of transparent conductive filmInfo
- Publication number
- JPH0843841A JPH0843841A JP19469194A JP19469194A JPH0843841A JP H0843841 A JPH0843841 A JP H0843841A JP 19469194 A JP19469194 A JP 19469194A JP 19469194 A JP19469194 A JP 19469194A JP H0843841 A JPH0843841 A JP H0843841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- transparent conductive
- dopant
- film
- conductive film
- 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
- Liquid Crystal (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイや入
出力装置等の表示装置用電極板に適用される透明導電膜
の形成方法に係り、特に、薄膜でしかも高い導電性を有
する透明導電膜を形成できる形成方法の改良に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a transparent conductive film applied to an electrode plate for a display device such as a liquid crystal display or an input / output device, and more particularly to a thin transparent conductive film having high conductivity. The present invention relates to an improvement in a forming method capable of forming a film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガラス、プラスチックフィルム等の基板
上に可視光線を透過する透明電極が設けられた電極板
は、液晶ディスプレイ等の各種表示装置の表示用電極や
この表示装置の表示画面から直接入力する入出力装置に
広く使用されている。2. Description of the Related Art An electrode plate having a transparent electrode for transmitting visible light on a substrate such as glass or plastic film is used as a display electrode for various display devices such as a liquid crystal display or directly input from the display screen of this display device. It is widely used for input / output devices.
【０００３】例えば、液晶が用いられたディスプレイ装
置の透明電極板は、図４に示すようにガラス基板ａと、
このガラス基板ａ上の画素部位に設けられ画素毎にその
透過光を赤、緑、青にそれぞれ着色するカラーフィルタ
ー層ｂと、上記ガラス基板ａ上の画素と画素との間の部
位（画素間部位）に設けられこの部位からの光透過を防
止する遮光膜ｃと、上記カラーフィルター層ｂの全面に
設けられた保護層ｄと、この保護層ｄ上に成膜された透
明電極ｅと、この透明電極ｅ上に成膜された配向膜ｆと
でその主要部が構成されている。そして、上記透明電極
ｅは所定のパターンにパターニングされて形成された透
明導電膜により構成されている。For example, a transparent electrode plate of a display device using liquid crystal has a glass substrate a as shown in FIG.
A color filter layer b provided in a pixel portion on the glass substrate a for coloring transmitted light into red, green and blue for each pixel, and a portion between the pixels on the glass substrate a (inter-pixel portion). A light-shielding film c that is provided on the entire surface of the color filter layer b, and a transparent electrode e formed on the protective layer d. The alignment film f formed on the transparent electrode e constitutes a main part thereof. The transparent electrode e is composed of a transparent conductive film formed by patterning in a predetermined pattern.
【０００４】この透明導電膜としては、その高い導電性
に着目して、酸化インジウムの中にドーパントとして酸
化錫を添加したＩＴＯ薄膜が広く利用されており、その
形成方法には２００℃以上の高温度に加熱されたガラス
基板ａ上にスパツタリング法により真空成膜して形成す
る方法（基板加熱成膜法）と、１５０℃以下の低温に保
持されたガラス基板ａ上にスパツタリング法により真空
成膜した後加熱アニーリングして形成する方法（低温成
膜後アニーリング法）とが知られている。As the transparent conductive film, an ITO thin film in which tin oxide is added as a dopant in indium oxide is widely used, paying attention to its high conductivity. A method of forming a film by vacuum deposition on a glass substrate a heated to a temperature by a sputtering method (substrate heating film forming method), and a vacuum film formation by a sputtering method on a glass substrate a held at a low temperature of 150 ° C. or less. After that, a method of forming by annealing by heating (annealing method after low temperature film formation) is known.
【０００５】また、このＩＴＯ薄膜のエッチング適性を
改善するため、上記基板加熱成膜法を利用してＩＴＯ薄
膜と酸化インジウム薄膜とを成膜して多層構造の透明導
電膜としたもの（特開平４−５８２２５号公報）が知ら
れている。Further, in order to improve the etching suitability of the ITO thin film, an ITO thin film and an indium oxide thin film are formed into a transparent conductive film having a multi-layer structure by using the above-mentioned substrate heating film forming method (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10 (1999) -58242). No. 4-58225) is known.
【０００６】また、この他にも、酸化錫薄膜、この酸化
錫に酸化アンチモンを添加して構成される薄膜（ネサ
膜）、酸化亜鉛に酸化アルミニウムを添加して構成され
る薄膜等が知られているが、これらはいずれも上記ＩＴ
Ｏ薄膜や多層構造の上記透明導電膜よりその導電性が劣
り、また、酸やアルカリ等に対する耐薬品性あるいは耐
水性等が不十分なため一般には普及していない。In addition to this, a tin oxide thin film, a thin film formed by adding antimony oxide to this tin oxide (nesa film), a thin film formed by adding aluminum oxide to zinc oxide, and the like are known. However, these are all the above IT
Since it is inferior in electrical conductivity to the O thin film or the transparent conductive film having a multi-layered structure, and is insufficient in chemical resistance to water such as acid or alkali, or water resistance, it is not widely used.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ディス
プレイ装置や表示入力装置においては、近年、画素密度
を増大させて緻密な画面を表示することが求められ、こ
れに伴って上記透明電極パターンの緻密化が要求されて
おり、例えば１００μｍ程度のピッチで上記透明電極の
端子部を構成することが要求されている。また、液晶デ
ィスプレイ装置において基板に液晶駆動用ＩＣが直接接
続される方式（ＣＯＧ）においては、配線の引き回しが
幅２０〜５０μｍという細線となる部分があり、従来に
ない高度のエッチング加工適性が要求されている。By the way, in the above display device and display input device, it has been required in recent years to increase the pixel density to display a fine screen, and accordingly, the transparent electrode pattern has a fine pattern. It is required to form the terminal portions of the transparent electrodes at a pitch of, for example, about 100 μm. Further, in the system (COG) in which the liquid crystal driving IC is directly connected to the substrate in the liquid crystal display device, there is a part where the wiring is a thin line with a width of 20 to 50 μm, which requires a high degree of etching processing suitability that has never existed before. Has been done.
【０００８】また、その一方で表示画面の大型化も求め
られており、このような大画面について上述したような
緻密パターンの透明電極を形成し、しかも液晶に充分な
駆動電圧を印加できるようにするためには、上記透明電
極として高い導電性を備えた透明導電膜を適用する必要
があった。On the other hand, there is also a demand for a larger display screen. For such a large screen, a transparent electrode having a dense pattern as described above is formed so that a sufficient driving voltage can be applied to the liquid crystal. In order to do so, it is necessary to apply a transparent conductive film having high conductivity as the transparent electrode.
【０００９】この透明導電膜の導電性は、一般に面積抵
抗（Ω／□）で表され（面積抵抗は面積導電率の逆数で
ある）、例えば、その値として５Ω／□程度という低い
面積抵抗が要求されている。尚、この面積抵抗は上述の
比抵抗を透明導電膜の厚みで割った値で表される。The conductivity of this transparent conductive film is generally expressed by area resistance (Ω / □) (area resistance is the reciprocal of area conductivity), and for example, a low area resistance of about 5Ω / □ is obtained. Is required. The sheet resistance is represented by a value obtained by dividing the above-mentioned specific resistance by the thickness of the transparent conductive film.
【００１０】そして、上記透明導電膜の面積導電率は、
導電率（導電率は上記比抵抗の逆数で表される）と膜厚
との積で表現され、この導電率σ（Ω-1・cm-1）は、膜
に含まれるキャリア（電子又は正孔）の持つ電荷ｅ（ク
ーロン）とこのキャリアの移動度μ（cm2 /V・sec ）及
びキャリアの濃度ｎ（cm-3）の積で表現される。The area conductivity of the transparent conductive film is
It is expressed as the product of conductivity (conductivity is expressed by the reciprocal of the above resistivity) and film thickness. This conductivity σ (Ω -1 cm -1 ) is the carrier (electron or positive) contained in the film. It is expressed by the product of the electric charge e (coulomb) of the hole), the mobility μ (cm 2 / V · sec) of this carrier, and the carrier concentration n (cm −3 ).
【００１１】 σ（Ω-1・cm-1）＝ｅ・μ・ｎ （１） 従って、この（１）式より上記透明導電膜の導電率を向
上させ、その比抵抗と面積抵抗とを低下させるために
は、移動度μ（cm2 /V・sec ）又はキャリアの濃度ｎ
（cm-3）のいずれか一方又は双方を増大させればよいわ
けである。Σ (Ω −1 · cm −1 ) = e · μ · n (1) Therefore, from the formula (1), the conductivity of the transparent conductive film is improved, and its specific resistance and area resistance are reduced. To achieve this, the mobility μ (cm 2 / V · sec) or carrier concentration n
It is sufficient to increase either one or both of (cm −3 ).
【００１２】そして、上記透明導電膜として汎用されて
いるＩＴＯ薄膜においては、上述したように酸化錫が酸
化インジウムのドーパントでありこのドーパントがキャ
リアである電子の生成に関与していることから、上記酸
化錫の量を増加させればキャリアの濃度ｎ（cm-3）が増
大し、これに伴い導電率と面積導電率が増大して面積抵
抗が減少すると予想される。In the ITO thin film generally used as the transparent conductive film, tin oxide is a dopant of indium oxide and this dopant is involved in the generation of electrons that are carriers as described above. It is expected that when the amount of tin oxide is increased, the carrier concentration n (cm −3 ) is increased, and accordingly, the electric conductivity and the area electric conductivity are increased, and the sheet resistance is decreased.
【００１３】しかしながら、上記低温成膜後アニーリン
グ法を利用して形成された膜厚２８０ｎｍのＩＴＯ薄膜
について上記酸化錫の添加量を変化させてその比抵抗
（Ω・cm）、キャリア移動度μ（cm2 /V・sec ）、キャ
リア濃度ｎ（cm-3）、及び、面積抵抗（Ω／□）を測定
したところ、以下の表１に示すように、酸化錫の添加量
が５重量％を越えるとＩＴＯ薄膜の比抵抗は略一定値
（およそ２．４×１０-4Ω・cm）になり、これ以上酸化
錫の添加量を増加させても比抵抗の低下は見られなかっ
た。この理由は不明であるが、Ｉｎ（インジウム）のイ
オン半径が約０．９２オングストロームであるのに対し
Ｓｎ（錫）のイオン半径は約０．７４オングストローム
であり、両者のイオン半径の差が大きいことから添加さ
れる酸化錫の増加に伴って酸化インジウム結晶の歪みが
大きくなるため、結晶欠陥が増加しこれに起因して移動
度μ（cm2 /V・sec ）が低下しているものと推測され
る。However, with respect to the ITO thin film having a thickness of 280 nm formed by using the annealing method after the low temperature film formation, the specific resistance (Ω · cm), carrier mobility μ ( cm 2 / V · sec), carrier concentration n (cm −3 ), and sheet resistance (Ω / □) were measured. As shown in Table 1 below, the addition amount of tin oxide was 5% by weight. When it exceeded, the specific resistance of the ITO thin film became a substantially constant value (about 2.4 × 10 −4 Ω · cm), and even if the amount of tin oxide added was further increased, the specific resistance did not decrease. Although the reason for this is unknown, the ion radius of In (indium) is about 0.92 angstroms, whereas the ionic radius of Sn (tin) is about 0.74 angstroms, and the difference between the ionic radii of both is large. Therefore, as the amount of added tin oxide increases, the strain of the indium oxide crystal increases, resulting in an increase in crystal defects and a decrease in mobility μ (cm 2 / V · sec) due to this. Guessed.
【００１４】[0014]
【表１】 [Table 1]
【００１５】そして、上述した結果から、酸化錫の濃度
を変化させてもＩＴＯ薄膜の比抵抗がおよそ２．４×１
０-4Ω・cmより低下しないことから、５Ω／□程度の面
積抵抗を有するＩＴＯ薄膜を得るためにはその膜厚を３
００ｎｍ以上に設定する必要がある。From the above results, the specific resistance of the ITO thin film is about 2.4 × 1 even when the tin oxide concentration is changed.
Since it does not drop below 0 −4 Ω · cm, in order to obtain an ITO thin film having a sheet resistance of about 5 Ω / □, the film thickness should be 3
It is necessary to set it to 00 nm or more.
【００１６】しかし、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド
・ネマティック）液晶を使用する液晶ディスプレイ装置
においては、図７に示したように透明電極ｅ上に液晶を
配向させるための配向膜ｆを設ける必要があり、上記Ｉ
ＴＯ薄膜の膜厚を３００ｎｍ程度に設定した場合、この
ＩＴＯ薄膜をパターニングして透明電極ｅを形成した
際、このＩＴＯ薄膜が存在する部位と存在しない部位と
で３００ｎｍ程度の段差を生じこれに伴い配向膜ｆ表面
に３００ｎｍ程度の凹凸が形成されてしまうため、ドメ
インと呼ばれる配向不良が生じ易くなる問題点があっ
た。However, in a liquid crystal display device using STN (super twisted nematic) liquid crystal, it is necessary to provide an alignment film f for aligning the liquid crystal on the transparent electrode e as shown in FIG. Above I
When the thickness of the TO thin film is set to about 300 nm, when the ITO thin film is patterned to form the transparent electrode e, a step of about 300 nm is generated between the portion where the ITO thin film exists and the portion where the ITO thin film does not exist. Since unevenness of about 300 nm is formed on the surface of the alignment film f, there is a problem in that alignment defects called domains are likely to occur.
【００１７】尚、上記特開平４−５８２２５号公報に記
載された多層構造の透明導電膜は基板加熱成膜法を利用
して形成されており、このため、表２に示すように酸化
インジウム薄膜のキャリア移動度が小さく、１５〜２０
×１０-4Ω・cm程度の大きい比抵抗の薄膜しか得られて
いない。The transparent conductive film having a multilayer structure described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-58225 is formed by using a substrate heating film forming method. Therefore, as shown in Table 2, an indium oxide thin film is formed. Has a low carrier mobility of 15 to 20
Only a thin film having a large specific resistance of about 10 −4 Ω · cm is obtained.
【００１８】[0018]
【表２】 [Table 2]
【００１９】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、薄膜でしかも高
い導電性を有する透明導電膜の形成方法を提供すること
にある。The present invention has been made by paying attention to such problems, and an object thereof is to provide a method for forming a transparent conductive film which is a thin film and has high conductivity.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】そこで、このような目的
を達成するため本発明者等が鋭意研究を重ねたところ以
下のような技術的発見をなすに至った。すなわち、上述
した低温成膜後アニーリング法を用いてキャリア濃度ｎ
（cm-3）とキャリア移動度μ（cm2 /V・sec ）が共に異
なる二層の透明導電膜を互いに隣接させて成膜し、これ
等透明導電膜の導電率について材料を変えて各々測定し
たところ、その一方の透明導電膜（Ｍ）のキャリア移動
度μm（cm2/V・sec ）が他方の透明導電膜（Ｃ）のキャ
リア移動度μc に比べて充分に大きく、かつ他方の透明
導電膜（Ｃ）のキャリア濃度ｎc（cm-3）が上記一方の
透明導電膜（Ｍ）のキャリア濃度ｎm に比べて充分に大
きい場合、これ等透明導電膜全体の導電率σ’（Ω-1・
cm-1）は、それぞれの透明導電膜単体の導電率σm＝ｅ
・μm・ｎm、及びσc＝ｅ・μc・ｎcのいずれよりも大
きくなり、しかも二層以上の多層で構成した場合にも同
様であることを発見することができた。Therefore, the inventors of the present invention have made extensive studies in order to achieve such an object, and have made the following technical discoveries. That is, the carrier concentration n using the annealing method after the low temperature film formation described above is used.
(Cm -3 ) and carrier mobility μ (cm 2 / V · sec) are different, and two layers of transparent conductive films are formed adjacent to each other. As a result of measurement, the carrier mobility μ m (cm 2 / V · sec) of the one transparent conductive film (M) is sufficiently larger than the carrier mobility μ c of the other transparent conductive film (C), and When the carrier concentration n c (cm −3 ) of the other transparent conductive film (C) is sufficiently larger than the carrier concentration n m of the above one transparent conductive film (M), the conductivity of the entire transparent conductive film. σ '(Ω -1 ·
cm -1 ) is the electric conductivity of each transparent conductive film σ m = e
It was possible to find that it was larger than both of μ m · n m and σ c = e · μ c · n c , and the same was true when it was composed of two or more layers.
【００２１】本発明はこのような技術的発見に基づきな
されたものである。The present invention has been made based on such technical findings.
【００２２】すなわち請求項１に係る発明は、基板上に
透明導電膜を形成する方法を前提とし、１５０℃以下の
温度に保持された基板上にドーパント濃度の低い金属化
合物薄膜とドーパント濃度の高い金属化合物薄膜を互い
に隣接して二層若しくは三層以上の多層に成膜し、か
つ、これ等金属化合物薄膜を加熱アニーリングしてキャ
リア移動度の高いキャリア高移動度薄膜とキャリア濃度
の高いキャリア高濃度薄膜の二層膜若しくは多層膜で構
成された透明導電膜を形成することを特徴とするもので
ある。That is, the invention according to claim 1 is premised on a method of forming a transparent conductive film on a substrate, and a metal compound thin film having a low dopant concentration and a high dopant concentration are provided on a substrate held at a temperature of 150 ° C. or lower. The metal compound thin films are formed adjacent to each other in two or three or more layers, and these metal compound thin films are annealed by heating to obtain high carrier mobility with high carrier mobility and high carrier concentration with high carrier concentration. It is characterized in that a transparent conductive film composed of a two-layer film or a multi-layer film of a thin concentration film is formed.
【００２３】そして、この請求項１に係る透明導電膜の
形成方法によれば、透明導電膜を形成するドーパント濃
度の低い金属化合物薄膜とドーパント濃度の高い金属化
合物薄膜について低温成膜後アニーリング法により成膜
し、かつ、これにより上記透明導電膜がキャリア移動度
の高いキャリア高移動度薄膜とキャリア濃度の高いキャ
リア高濃度薄膜の二層膜若しくは多層膜で構成されるこ
とになるため、この二層膜若しくは多層膜の各薄膜が相
互に作用し合うことから全体としてその比抵抗及び面積
抵抗を減少させることが可能になるものである。According to the method for forming a transparent conductive film according to the present invention, the metal compound thin film having a low dopant concentration and the metal compound thin film having a high dopant concentration for forming the transparent conductive film are formed by low temperature annealing after film formation. Since the transparent conductive film is formed by the film formation, the transparent conductive film is composed of a two-layer film or a multi-layer film of a carrier high mobility thin film having high carrier mobility and a carrier high concentration thin film having high carrier concentration. Since each thin film of the layer film or the multilayer film interacts with each other, it is possible to reduce the specific resistance and the sheet resistance as a whole.
【００２４】尚、請求項１に係る発明において透明導電
膜の成膜は低温成膜後アニーリング法によりこれを行う
ことを要する。すなわち、基板加熱成膜法を利用して上
記二層若しくは多層の金属化合物薄膜を成膜した場合、
ドーパント濃度の低い金属化合物薄膜についてそのキャ
リア移動度を十分に増大させることが困難となり透明導
電膜の導電率を十分に増大させることができなくなるか
らである。In the invention according to claim 1, it is necessary to form the transparent conductive film by the annealing method after the low temperature film formation. That is, when the above-mentioned two-layer or multi-layer metal compound thin film is formed using the substrate heating film formation method,
This is because it is difficult to sufficiently increase the carrier mobility of the metal compound thin film having a low dopant concentration, and the conductivity of the transparent conductive film cannot be sufficiently increased.
【００２５】次に、請求項１に係る発明を適用し最近の
ディスプレイの高密度化に対応させて緻密パターンでか
つ高導電率の透明導電膜を形成するためには、上記キャ
リア高移動度薄膜が６０cm2 /V・sec 以上のキャリア移
動度を有し、かつ、キャリア高濃度薄膜が９×１０20cm
-3以上のキャリア濃度を有することが望ましい。Next, in order to form a transparent conductive film having a dense pattern and high conductivity in accordance with the recent densification of displays by applying the invention according to claim 1, the carrier high mobility thin film is formed. Has a carrier mobility of 60 cm 2 / V · sec or more, and the high-concentration carrier thin film is 9 × 10 20 cm
It is desirable to have a carrier concentration of -3 or more.
【００２６】請求項２に係る発明はこのような技術的理
由からなされている。The invention according to claim 2 is made for such a technical reason.
【００２７】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の発明に係る透明導電膜の形成方法を前提とし、
上記キャリア高移動度薄膜のキャリア移動度が６０cm2
/V・sec 以上であり、上記キャリア高濃度薄膜のキャリ
ア濃度が９×１０20cm-3以上であることを特徴とするも
のである。That is, the invention according to claim 2 is based on the method for forming a transparent conductive film according to the invention according to claim 1,
The carrier mobility of the carrier high mobility thin film is 60 cm 2
/ V · sec or more, and the carrier high concentration thin film has a carrier concentration of 9 × 10 20 cm −3 or more.
【００２８】ここで、請求項１又は２に係る発明におい
てドーパント濃度の低い金属化合物薄膜としては、ドー
パントが添加されていないかあるいは微量のドーパント
が添加された金属化合物により構成することができ、こ
の金属化合物薄膜を加熱アニーリングすることによりキ
ャリア移動度の高いキャリア高移動度薄膜を形成するこ
とが可能となる。他方、上記ドーパント濃度の高い金属
化合物薄膜については、比較的大量のドーパントが添加
された金属化合物によりこれを構成することができ、こ
の金属化合物薄膜を加熱アニーリングすることによりキ
ャリア濃度の高いキャリア高濃度薄膜を形成することが
可能となる。Here, in the invention according to claim 1 or 2, the metal compound thin film having a low dopant concentration can be composed of a metal compound to which no dopant is added or a trace amount of dopant is added. By heating and annealing the metal compound thin film, it is possible to form a carrier high mobility thin film having high carrier mobility. On the other hand, the metal compound thin film having a high dopant concentration can be composed of a metal compound to which a relatively large amount of a dopant has been added, and by heating and annealing the metal compound thin film, a high carrier concentration of a high carrier concentration can be obtained. It becomes possible to form a thin film.
【００２９】そして、上記キャリア高移動度薄膜又はキ
ャリア高濃度薄膜の主要部を構成する金属化合物として
は、酸化インジウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、
酸化亜鉛、酸化錫、酸化レニウム等の金属化合物が適用
でき、好ましくは酸化インジウムである。The metal compound constituting the main part of the carrier high mobility thin film or the carrier high concentration thin film is indium oxide, titanium nitride, zirconium nitride,
A metal compound such as zinc oxide, tin oxide or rhenium oxide can be applied, and indium oxide is preferable.
【００３０】また、ドーパントとしては、上記金属化合
物中の金属原子と価数の異なる金属の化合物が適用でき
る。例えば、上記金属化合物が酸化インジウムである場
合には、このインジウム原子と価数の異なる錫、ジルコ
ニウム、チタン、ゲルマニウム、鉛、アンチモン、ハフ
ニウム、マグネシウム、スカンジウム、イットリウム、
ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリ
ウム、タリウム、ビスマス、バナジウム、ニオブ、タン
タル等の金属の化合物が例示できる。そして、この金属
の化合物の具体例としては、酸化錫、酸化ジルコニウ
ム、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化アン
チモン、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム酸化スカン
ジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウ
ム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウ
ム、酸化タリウム、酸化ビスマス、酸化バナジウム、酸
化ニオブ、酸化タンタル等の金属酸化物が挙げられる。
尚、上記金属化合物が酸化インジウムである場合、この
酸化インジウムに大量に添加してドーパント濃度やキャ
リア濃度を増加させた際にキャリア移動度の低下が比較
的少ないドーパントとしては酸化錫を例示することがで
きる。一方、上記酸化インジウムに微量添加することに
よりキャリア濃度の低下を生じさせ難いドーパントとし
ては、上記酸化錫の他、酸化ジルコニウム、酸化チタ
ン、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化アンチモン、酸化
ハフニウム、酸化マグネシウム等を例示することがで
き、中でも酸化錫、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウ
ム、酸化チタンが好ましく適用できる。尚、このような
ドーパントを添加しない金属化合物により上記キャリア
高移動度薄膜を構成することも可能である。As the dopant, a compound of a metal having a valence different from that of the metal atom in the above metal compound can be applied. For example, when the metal compound is indium oxide, tin, zirconium, titanium, germanium, lead, antimony, hafnium, magnesium, scandium, yttrium, which have different valences from this indium atom,
Examples thereof include compounds of metals such as lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, thallium, bismuth, vanadium, niobium and tantalum. Then, as specific examples of the compound of this metal, tin oxide, zirconium oxide, titanium oxide, germanium oxide, lead oxide, antimony oxide, hafnium oxide, scandium oxide magnesium, scandium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, praseodymium oxide, Examples thereof include metal oxides such as neodymium oxide, samarium oxide, thallium oxide, bismuth oxide, vanadium oxide, niobium oxide and tantalum oxide.
When the metal compound is indium oxide, tin oxide is exemplified as a dopant having a relatively small decrease in carrier mobility when the dopant concentration or the carrier concentration is increased by adding a large amount to the indium oxide. You can On the other hand, as a dopant which is difficult to cause a decrease in carrier concentration by adding a trace amount to the above indium oxide, zirconium oxide, titanium oxide, germanium oxide, lead oxide, antimony oxide, hafnium oxide, magnesium oxide, etc. in addition to the above tin oxide. Among them, tin oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, and titanium oxide can be preferably applied. It is also possible to form the carrier high mobility thin film with a metal compound to which such a dopant is not added.
【００３１】そして、金属化合物を酸化インジウムとし
た場合、９×１０20cm-3以上のキャリア濃度を得るため
にはドーパントを４重量％以上添加する必要があり、他
方、６０cm2 /V・sec 以上のキャリア移動度を得るため
にはドーパントを添加しないか添加した場合であっても
３重量％以下の微量に抑えることが望ましい。When the metal compound is indium oxide, it is necessary to add the dopant in an amount of 4% by weight or more to obtain a carrier concentration of 9 × 10 20 cm -3 or more, while 60 cm 2 /V.sec. In order to obtain the above carrier mobility, it is desirable to suppress the amount to a very small amount of 3% by weight or less even if no dopant is added.
【００３２】請求項３〜８に係る発明はこのような技術
的理由に基づいてなされている。The inventions according to claims 3 to 8 are based on such technical reasons.
【００３３】すなわち請求項３に係る発明は、請求項１
又は２記載の発明に係る透明導電膜の形成方法を前提と
し、上記金属化合物薄膜が、ドーパントを添加した酸化
インジウム薄膜により構成されていることを特徴として
おり、また、請求項４に係る発明は、請求項３記載の発
明に係る透明導電膜の形成方法を前提とし、上記ドーパ
ントが酸化錫であることを特徴とするものである。That is, the invention according to claim 3 is the same as claim 1
Alternatively, on the premise of the method for forming a transparent conductive film according to the invention described in claim 2, the metal compound thin film is formed of an indium oxide thin film to which a dopant is added, and the invention according to claim 4 is Based on the method for forming a transparent conductive film according to the third aspect of the present invention, the dopant is tin oxide.
【００３４】一方、請求項５に係る発明は、請求項３記
載の発明に係る透明導電膜の形成方法を前提とし、上記
ドーパントが酸化ジルコニウムであることを特徴として
おり、また、請求項６に係る発明は、請求項３記載の発
明に係る透明導電膜の形成方法を前提とし、上記ドーパ
ントが酸化ハフニウムであることを特徴とするものであ
り、また、請求項７に係る発明は、請求項３記載の発明
に係る透明導電膜の形成方法を前提とし、上記ドーパン
トが酸化チタンであることを特徴とするものである。On the other hand, the invention according to claim 5 is based on the method for forming a transparent conductive film according to the invention according to claim 3, characterized in that the dopant is zirconium oxide. The invention is based on the method for forming a transparent conductive film according to the invention described in claim 3, characterized in that the dopant is hafnium oxide, and the invention according to claim 7 is Based on the method for forming a transparent conductive film according to the invention described in 3, the above-mentioned dopant is titanium oxide.
【００３５】更に、請求項８に係る発明は、請求項１〜
７記載の発明に係る透明導電膜の形成方法を前提とし、
ドーパント濃度の低い金属化合物薄膜がドーパントを０
〜３重量％添加した酸化インジウム薄膜により構成さ
れ、ドーパント濃度の高い金属化合物薄膜はドーパント
を４重量％以上添加した酸化インジウム薄膜により構成
されていることを特徴とするものである。Further, the invention according to claim 8 is the invention according to claims 1 to 1.
Based on the method for forming a transparent conductive film according to the invention described in 7,
The metal compound thin film having a low dopant concentration contains no dopant.
The metal compound thin film having a high dopant concentration is composed of an indium oxide thin film added by 3 wt% to 3 wt%, and the indium oxide thin film added with a dopant by 4 wt% or more.
【００３６】尚、本発明に係る上記透明導電膜を形成す
る複数の金属化合物薄膜については、ドーパント濃度の
低い金属化合物薄膜とドーパント濃度の高い金属化合物
薄膜から成る二層膜でこれを構成することができるが、
上述したようにドーパント濃度の低い金属化合物薄膜と
ドーパント濃度の高い金属化合物薄膜とを交互に積層し
て三層以上の多層膜を形成しこの多層膜で上記透明導電
膜を構成してもよい。尚、生産性を考慮した場合には二
層〜六層程度が有利である。また、上記ドーパント濃度
の低い金属化合物薄膜とドーパント濃度の高い金属化合
物薄膜とを数十オングストローム〜数百オングストロー
ムの薄い膜とし、この薄い膜を交互に積層して六層以上
の多層膜を構成してもよい。また、加熱アニーリング後
に形成されるキャリア高移動度薄膜の膜厚をキャリアの
平均自由行程の長さ以下に設定して透明導電膜の特性を
向上させることも可能である。尚、加熱アニーリング後
のキャリア高移動度薄膜とキャリア高濃度薄膜の結晶粒
径については任意であり、百オングストローム以下の微
小粒径であっても高いキャリア移動度やキャリア濃度を
確保することが可能であるが、上記キャリア高移動度薄
膜とキャリア高濃度薄膜を構成する結晶の配向方向［一
般に（２２２）面又は（４００）面に配向し易い］及び
格子定数が互いに揃っていることが望ましい。また、パ
ターン化の際のエッチング適性を確保するためこれら薄
膜の合計厚みは３００ｎｍ以下であることが望ましい。The plurality of metal compound thin films forming the transparent conductive film according to the present invention should be composed of a two-layer film composed of a metal compound thin film having a low dopant concentration and a metal compound thin film having a high dopant concentration. But you can
As described above, a metal compound thin film having a low dopant concentration and a metal compound thin film having a high dopant concentration may be alternately laminated to form a multilayer film having three or more layers, and the transparent conductive film may be formed of the multilayer film. Incidentally, when productivity is taken into consideration, about 2 to 6 layers are advantageous. In addition, the metal compound thin film having a low dopant concentration and the metal compound thin film having a high dopant concentration are thin films of several tens of angstroms to several hundreds of angstroms, and the thin films are alternately laminated to form a multilayer film of six layers or more. May be. Further, it is possible to improve the characteristics of the transparent conductive film by setting the film thickness of the carrier high mobility thin film formed after the heat annealing to be equal to or less than the length of the mean free path of the carrier. The crystal grain size of the carrier high mobility thin film and the carrier high concentration thin film after heat annealing is arbitrary, and it is possible to secure high carrier mobility and carrier concentration even with a fine grain size of 100 angstroms or less. However, it is desirable that the crystal orientations of the high carrier mobility thin film and the carrier high concentration thin film have the same orientation direction [generally oriented to the (222) plane or the (400) plane] and the lattice constants. In addition, the total thickness of these thin films is preferably 300 nm or less in order to ensure etching suitability during patterning.
【００３７】次に、請求項１〜８に係る発明において、
透明導電膜の支持体となる基板としては、ガラス、セラ
ミック、プラスチックフィルム、プラスチックボード等
が適用でき、黒色、白色、あるいはその他の色に着色さ
れたものであってよい。また、放熱性や剛性を改善する
ために金属板等で裏打ちされた基板を使用することも可
能である。また、これら基板を構成する板の上に透過光
を着色するカラーフィルター層を設けたり、あるいはこ
のカラーフィルター層と共にこのカラーフィルター層の
無機又は有機保護層を設けた構成にしてもよい。尚、こ
のようなカラーフィルター層としては、有機顔料を色材
として感光性樹脂中に分散させた着色フォトレジストを
使用しフォトリソプロセスで形成した顔料分散方式のカ
ラーフィルター層や、オフセット印刷、凹版オフセット
印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷等の印刷方式で形
成したカラーフィルター層等が例示できる。Next, in the invention according to claims 1 to 8,
Glass, ceramics, a plastic film, a plastic board, or the like can be applied as a substrate that serves as a support for the transparent conductive film, and may be colored in black, white, or another color. It is also possible to use a substrate lined with a metal plate or the like to improve heat dissipation and rigidity. Further, a color filter layer for coloring transmitted light may be provided on the plates constituting these substrates, or an inorganic or organic protective layer of this color filter layer may be provided together with this color filter layer. As such a color filter layer, a pigment dispersion type color filter layer formed by a photolithography process using a colored photoresist in which an organic pigment is dispersed in a photosensitive resin as a coloring material, offset printing, intaglio offset Examples thereof include a color filter layer formed by a printing method such as printing, screen printing and flexographic printing.
【００３８】[0038]
【作用】請求項１〜８に係る発明によれば、透明導電膜
を形成するドーパント濃度の低い金属化合物薄膜とドー
パント濃度の高い金属化合物薄膜について低温成膜後ア
ニーリング法により成膜し、かつ、これにより上記透明
導電膜がキャリア移動度の高いキャリア高移動度薄膜と
キャリア濃度の高いキャリア高濃度薄膜の二層膜若しく
は多層膜で構成されることになるため、この二層膜若し
くは多層膜の各薄膜が相互に作用し合うことから全体と
してその比抵抗及び面積抵抗を減少させることが可能に
なる。According to the inventions of claims 1 to 8, a metal compound thin film having a low dopant concentration and a metal compound thin film having a high dopant concentration for forming a transparent conductive film are formed by an annealing method after low temperature film formation, and As a result, the transparent conductive film is composed of a two-layer film or a multilayer film of a carrier high mobility thin film having high carrier mobility and a carrier high concentration thin film having high carrier concentration. Since the thin films interact with each other, it is possible to reduce the specific resistance and the sheet resistance as a whole.
【００３９】[0039]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
詳細に説明する。 ［実施例１］図１（Ａ）に示すように厚さ０．７ｍｍの
ガラス基板（ＳｉＯ2 のアンダーコート層を備えるフロ
ート青板）１１上に、ＩＴＯターゲットを使用したマグ
ネトロンスパッタ方式にて、上記ガラス基板１１を加熱
することなく、膜厚９０ｎｍのドーパント高濃度薄膜１
２ａ’と、膜厚１００ｎｍのドーパント低濃度薄膜１２
ｂ’と、膜厚９０ｎｍのドーパント高濃度薄膜１２ｃ’
とを順次積層して合計膜厚２８０ｎｍの三層膜から成る
金属化合物薄膜１２’を成膜した。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. [Example 1] As shown in FIG. 1 (A), a glass substrate (float blue plate provided with an SiO 2 undercoat layer) 11 having a thickness of 0.7 mm was used in a magnetron sputtering method using an ITO target. Without heating the glass substrate 11, a high concentration dopant thin film 1 having a film thickness of 90 nm
2a ′ and a thin film 12 of low concentration of dopant having a film thickness of 100 nm
b ', and a high-concentration thin film of dopant 12c' having a film thickness of 90 nm
And were sequentially laminated to form a metal compound thin film 12 'composed of a three-layer film having a total film thickness of 280 nm.
【００４０】尚、上記ドーパント高濃度薄膜１２ａ’と
ドーパント高濃度薄膜１２ｃ’は、酸化インジウムを主
成分としこの酸化インジウム中にドーパントとして１０
重量％の酸化錫が添加された薄膜により構成されてお
り、他方、上記ドーパント低濃度薄膜１２ｂ’は酸化イ
ンジウムを主成分としこの酸化インジウム中にドーパン
トとして０．３重量％の酸化錫が添加された薄膜により
構成されている。The dopant high concentration thin film 12a 'and the dopant high concentration thin film 12c' contain indium oxide as a main component and the dopant 10 in the indium oxide is used as a dopant.
On the other hand, the thin film 12b 'having a low concentration of dopant contains indium oxide as a main component, and 0.3% by weight of tin oxide as a dopant is added to this indium oxide. It is composed of a thin film.
【００４１】次に、これ等薄膜１２ａ’、１２ｂ’、１
２ｃ’に対して２００℃−１時間の条件で加熱アニーリ
ング処理を施し、キャリア高濃度薄膜１２ａ、キャリア
高移動度薄膜１２ｂ、及び、キャリア高濃度薄膜１２ｃ
の三層膜で構成される透明導電膜１２を形成した（図１
Ｂ参照）。Next, these thin films 12a ', 12b', 1
2c ′ is subjected to a heat annealing treatment under the condition of 200 ° C. for 1 hour to obtain a high carrier concentration thin film 12a, a high carrier mobility thin film 12b, and a high carrier concentration thin film 12c.
The transparent conductive film 12 composed of the three-layer film of
(See B).
【００４２】そして、これ等の薄膜１２ａ、１２ｂ、１
２ｃで構成された透明導電膜１２についてそのキャリア
移動度、キャリア濃度、比抵抗及び面積抵抗を測定し
た。Then, these thin films 12a, 12b, 1
The carrier mobility, carrier concentration, specific resistance and area resistance of the transparent conductive film 12 composed of 2c were measured.
【００４３】この結果、キャリア移動度は４８．６cm2
/V・sec 、キャリア濃度は８．５７×１０20cm-3、比抵
抗は１．５０×１０-4Ω・cmであり、面積抵抗は５．４
Ω／□であった。As a result, the carrier mobility was 48.6 cm 2.
/ V · sec, the carrier concentration is 8.57 × 10 20 cm −3 , the specific resistance is 1.50 × 10 −4 Ω · cm, and the sheet resistance is 5.4.
It was Ω / □.
【００４４】『確認』この結果を前記表１と比較するこ
とにより、以下（１）〜（３）の事実を確認することが
できた。 （１）上記薄膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃで構成された実
施例１に係る透明導電膜１２は、酸化錫が０．３重量％
添加された薄膜（表１参照）に比較してそのキャリア移
動度は低いもののキャリア濃度が高く、このため、全体
としてその比抵抗及び面積抵抗が著しく低く設定されて
いる。 （２）上記薄膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃで構成された実
施例１に係る透明導電膜１２は、酸化錫が１０重量％添
加された薄膜（表１参照）に比較してそのキャリア濃度
は低いもののキャリア移動度が高く、このため、全体と
してその比抵抗及び面積抵抗が著しく低く設定されてい
る。 （３）また、上記薄膜１２ａ、１２ｂ、１２ｃで構成さ
れた実施例１に係る透明導電膜１２は、酸化錫の添加量
を０〜１０重量％の範囲で変化させた場合に得られるい
ずれの薄膜（表１参照）と比較しても、比抵抗及び面積
抵抗が著しく低く設定されている。 ［実施例２］図２（Ａ）に示すように厚さ１．１ｍｍの
ガラス基板（ＳｉＯ2 のアンダーコート層を備えるフロ
ート青板）２１上に、ＩＴＯターゲットを使用したマグ
ネトロンスパッタ方式にて、ガラス基板２１を加熱する
ことなく膜厚１８０ｎｍのドーパント高濃度薄膜２２
ａ’を成膜し、次いで酸化インジウムターゲットを使用
し、アルゴンガスをベースとして比較的多めの酸素ガス
を導入したスパッタ雰囲気中で、マグネトロンスパッタ
方式にて、ガラス基板２１を加熱することなく膜厚９０
ｎｍのドーパント低濃度薄膜２２ｂ’を成膜し、これ等
ドーパント高濃度薄膜２２ａ’とドーパント低濃度薄膜
２２ｂ’の合計膜厚２７０ｎｍの二層膜で構成された金
属化合物薄膜２２’を形成した。"Confirmation" By comparing this result with Table 1, the following facts (1) to (3) could be confirmed. (1) The transparent conductive film 12 according to the example 1 composed of the thin films 12a, 12b, and 12c contains 0.3% by weight of tin oxide.
Although the carrier mobility is lower than that of the added thin film (see Table 1), the carrier concentration is high, so that the specific resistance and the sheet resistance are set to be extremely low as a whole. (2) Although the transparent conductive film 12 according to Example 1 composed of the thin films 12a, 12b, and 12c has a lower carrier concentration than the thin film (see Table 1) containing 10% by weight of tin oxide, The carrier mobility is high, and therefore the specific resistance and the sheet resistance are set to be extremely low as a whole. (3) Further, the transparent conductive film 12 according to the example 1 composed of the thin films 12a, 12b and 12c is obtained when the addition amount of tin oxide is changed in the range of 0 to 10% by weight. Compared with the thin film (see Table 1), the specific resistance and the sheet resistance are set to be extremely low. Example 2 As shown in FIG. 2 (A), on a glass substrate (float blue plate provided with an SiO 2 undercoat layer) 21 having a thickness of 1.1 mm, a magnetron sputtering method using an ITO target was used. A high-concentration dopant high-concentration thin film 22 having a film thickness of 180 nm without heating the glass substrate 21.
a ′ is formed, then an indium oxide target is used, and a film thickness is obtained without heating the glass substrate 21 by a magnetron sputtering method in a sputtering atmosphere in which a relatively large amount of oxygen gas is introduced based on argon gas. 90
A low concentration dopant thin film 22b ′ having a thickness of nm was formed, and a metal compound thin film 22 ′ composed of a two-layer film having a total thickness of 270 nm of the high concentration dopant thin film 22a ′ and the low concentration dopant thin film 22b ′ was formed.
【００４５】尚、上記ドーパント高濃度薄膜２２ａ’
は、酸化インジウムを主成分としこの酸化インジウム中
にドーパントとして１０重量％の酸化錫が添加された薄
膜により構成されており、他方、上記ドーパント低濃度
薄膜２２ｂ’はドーパントが添加されていない酸化イン
ジウム薄膜により構成されている。The high concentration dopant thin film 22a 'is formed.
Is composed of a thin film containing indium oxide as a main component and 10% by weight of tin oxide as a dopant added to the indium oxide. On the other hand, the low-dopant-concentration thin film 22b ′ is an indium oxide containing no dopant. It is composed of a thin film.
【００４６】次に、これ等の薄膜２２ａ’、２２ｂ’に
対して２００℃−１時間の条件で加熱アニーリング処理
を施し、キャリア高濃度薄膜２２及びキャリア高移動度
薄膜２２ｂの二層膜で構成された透明導電膜２２を形成
した（図２Ｂ参照）。Next, these thin films 22a 'and 22b' are subjected to a heat annealing treatment under the condition of 200 ° C. for 1 hour to form a two-layer film of a high carrier concentration thin film 22 and a high carrier mobility thin film 22b. The transparent conductive film 22 thus formed was formed (see FIG. 2B).
【００４７】そして、これらの薄膜２２ａ、２２ｂで構
成された透明導電膜２２について、そのキャリア移動
度、キャリア濃度、比抵抗及び面積抵抗を測定した。Then, the carrier mobility, carrier concentration, specific resistance and area resistance of the transparent conductive film 22 composed of these thin films 22a and 22b were measured.
【００４８】この結果、キャリア移動度は４１．５cm2
/V・sec 、キャリア濃度は８．５×１０20cm-3、比抵抗
は１．７７×１０-4Ω・cmであり、面積抵抗は６．５５
Ω／□であった。 ［実施例３］図３（Ａ）に示すように厚さ０．７ｍｍの
ガラス基板（ＳｉＯ2 のアンダーコート層を備えるフロ
ート青板）３１上に、マグネトロンスパッタ方式にて、
ガラス基板３１を加熱することなく、膜厚９０ｎｍのド
ーパント低濃度薄膜３２ｂ’と、膜厚１８０ｎｍのドー
パント高濃度薄膜３２ｃ’とを順次積層して合計膜厚２
７０ｎｍの二層膜から成る金属化合物薄膜３２’を成膜
した。As a result, the carrier mobility is 41.5 cm 2.
/ V · sec, carrier concentration is 8.5 × 10 20 cm −3 , specific resistance is 1.77 × 10 −4 Ω · cm, and area resistance is 6.55.
It was Ω / □. Example 3 As shown in FIG. 3 (A), a glass substrate (float blue plate provided with an SiO 2 undercoat layer) 31 having a thickness of 0.7 mm was magnetron-sputtered.
Without heating the glass substrate 31, a 90 nm-thick low concentration dopant thin film 32b 'and a 180 nm-thick high concentration dopant thin film 32c' are sequentially laminated to form a total thickness of 2
A metal compound thin film 32 'composed of a 70 nm double-layer film was formed.
【００４９】尚、上記ドーパント低濃度薄膜３２ｂ’は
酸化インジウムを主成分としこの酸化インジウム中にド
ーパントとして０．３重量％の酸化ジルコニウムが添加
された薄膜により構成されており、他方、上記ーパント
高濃度薄膜３２ｃ’は酸化インジウムを主成分としこの
酸化インジウム中にドーパントとして１０重量％の酸化
錫が添加された薄膜により構成されている。The low-concentration dopant low-concentration thin film 32b 'is composed of a thin film containing indium oxide as a main component and 0.3% by weight of zirconium oxide as a dopant added to the indium oxide. The concentration thin film 32c 'is composed of a thin film containing indium oxide as a main component and 10 wt% tin oxide as a dopant added to the indium oxide.
【００５０】次に、これ等薄膜３２ｂ’、３２ｃ’に対
して２００℃−１時間の条件で加熱アニーリング処理を
施し、キャリア高移動度薄膜３２ｂ、及び、キャリア高
濃度薄膜３２ｃの二層膜で構成される透明導電膜３２を
形成した（図３Ｂ参照）。Next, these thin films 32b 'and 32c' are subjected to a heat annealing treatment under the condition of 200 ° C. for 1 hour to form a two-layer film of a carrier high mobility thin film 32b and a carrier high concentration thin film 32c. A transparent conductive film 32 was formed (see FIG. 3B).
【００５１】そして、これ等の薄膜３２ｂ、３２ａで構
成された透明導電膜３２について、そのキャリア移動
度、キャリア濃度、比抵抗及び面積抵抗を測定した。Then, the carrier mobility, carrier concentration, specific resistance, and area resistance of the transparent conductive film 32 composed of these thin films 32b and 32a were measured.
【００５２】この結果、キャリア移動度は４４．２cm2
/V・sec 、キャリア濃度は９．９×１０20cm-3、比抵抗
は１．４３×１０-4Ω・cmであり、面積抵抗は５．３Ω
／□であった。 ［実施例４］ドーパントとして酸化ジルコニウムの代わ
りに酸化ハフニウムを使用し、その配合量を０．７重量
％とした他は実施例３と同様に金属化合物薄膜３２’を
成膜した。As a result, the carrier mobility is 44.2 cm 2.
/ V · sec, carrier concentration is 9.9 × 10 20 cm −3 , specific resistance is 1.43 × 10 −4 Ω · cm, and sheet resistance is 5.3Ω.
It was / □. [Example 4] A metal compound thin film 32 'was formed in the same manner as in Example 3 except that hafnium oxide was used as a dopant instead of zirconium oxide and the compounding amount was 0.7% by weight.
【００５３】得られた金属化合物薄膜のキャリア移動度
は３９cm2 /V・sec 、キャリア濃度は８．８×１０20cm
-3、比抵抗は１．８２×１０-4Ω・cmであった。 ［実施例５］ドーパントとして酸化ジルコニウムの代わ
りに酸化チタンを使用し、その配合量を０．２重量％と
した他は実施例３と同様に金属化合物薄膜３２’を成膜
した。The obtained metal compound thin film has a carrier mobility of 39 cm 2 / V · sec and a carrier concentration of 8.8 × 10 20 cm 2.
-3 , and the specific resistance was 1.82 × 10 -4 Ω · cm. [Example 5] A metal compound thin film 32 'was formed in the same manner as in Example 3 except that titanium oxide was used as the dopant in place of zirconium oxide and the compounding amount was 0.2% by weight.
【００５４】得られた金属化合物薄膜のキャリア移動
度、キャリア濃度、比抵抗は上記実施例４の場合と略同
様であった。The carrier mobility, carrier concentration and specific resistance of the obtained metal compound thin film were substantially the same as in the case of Example 4 above.
【００５５】[0055]
【発明の効果】請求項１〜８に係る発明によれば、透明
導電膜を形成するドーパント濃度の低い金属化合物薄膜
とドーパント濃度の高い金属化合物薄膜について低温成
膜後アニーリング法により成膜し、かつ、これにより上
記透明導電膜がキャリア移動度の高いキャリア高移動度
薄膜とキャリア濃度の高いキャリア高濃度薄膜の二層膜
若しくは多層膜で構成されることになるため、この二層
膜若しくは多層膜の各薄膜が相互に作用し合うことから
全体としてその比抵抗及び面積抵抗を減少させることが
可能になる。According to the inventions of claims 1 to 8, a metal compound thin film having a low dopant concentration and a metal compound thin film having a high dopant concentration for forming a transparent conductive film are formed by an annealing method after low temperature film formation, Moreover, since the transparent conductive film is composed of a two-layer film or a multi-layer film of a carrier high mobility thin film having a high carrier mobility and a high carrier concentration thin film having a high carrier concentration, this transparent conductive film Since the thin films of the film interact with each other, it is possible to reduce the specific resistance and the sheet resistance as a whole.
【００５６】従って、薄膜でしかも高い導電性を有する
透明導電膜を形成できる効果を有している。Therefore, there is an effect that a transparent conductive film which is a thin film and has high conductivity can be formed.
【図１】図１（Ａ）は実施例１に係る透明導電膜の形成
工程の説明断面図、図１（Ｂ）は実施例１に係る透明導
電膜の説明断面図。1A is an explanatory cross-sectional view of a process for forming a transparent conductive film according to Example 1, and FIG. 1B is an explanatory cross-sectional view of a transparent conductive film according to Example 1.
【図２】図２（Ａ）は実施例２に係る透明導電膜の形成
工程の説明断面図、図２（Ｂ）は実施例２に係る透明導
電膜の説明断面図。2A is an explanatory cross-sectional view of a transparent conductive film forming step according to Example 2, and FIG. 2B is an explanatory cross-sectional view of a transparent conductive film according to Example 2.
【図３】図３（Ａ）は実施例３に係る透明導電膜の形成
工程の説明断面図、図３（Ｂ）は実施例３に係る透明導
電膜の説明断面図。3A is an explanatory cross-sectional view of a transparent conductive film forming step according to Example 3, and FIG. 3B is an explanatory cross-sectional view of a transparent conductive film according to Example 3;
【図４】従来における液晶ディスプレイの透明電極板の
断面図。FIG. 4 is a sectional view of a transparent electrode plate of a conventional liquid crystal display.
１１ ガラス基板 １２’ 金属化合物薄膜 １２ａ’ ドーパント高濃度薄膜 １２ｂ’ ドーパント低濃度薄膜 １２ｃ’ ドーパント高濃度薄膜 １２ 透明導電膜 １２ａ キャリア高濃度薄膜 １２ｂ キャリア高移動度薄膜 １２ｃ キャリア高濃度薄膜 ２１ ガラス基板 ２２’ 金属化合物薄膜 ２２ａ’ ドーパント高濃度薄膜 ２２ｂ’ ドーパント低濃度薄膜 ２２ 透明導電膜 ２２ａ キャリア高濃度薄膜 ２２ｂ キャリア高移動度薄膜 ３１ ガラス基板 ３２’ 金属化合物薄膜 ３２ｂ’ ドーパント低濃度薄膜 ３２ｃ’ ドーパント高濃度薄膜 ３２ 透明導電膜 ３２ｂ キャリア高移動度薄膜 ３２ｃ キャリア高濃度薄膜 11 Glass Substrate 12 'Metal Compound Thin Film 12a' Dopant High Concentration Thin Film 12b 'Dopant Low Concentration Thin Film 12c' Dopant High Concentration Thin Film 12 Transparent Conductive Film 12a Carrier High Concentration Thin Film 12b Carrier High Mobility Thin Film 12c Carrier High Concentration Thin Film 21 Glass Substrate 22 'Metal compound thin film 22a' High dopant concentration thin film 22b 'Low dopant concentration thin film 22 Transparent conductive film 22a High carrier concentration thin film 22b High carrier mobility thin film 31 Glass substrate 32' Metal compound thin film 32b 'Low dopant concentration thin film 32c' High dopant concentration high Thin film 32 Transparent conductive film 32b High carrier mobility thin film 32c High carrier concentration thin film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/28 Ｂ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 21/28 B
Claims (8)
て、 １５０℃以下の温度に保持された基板上にドーパント濃
度の低い金属化合物薄膜とドーパント濃度の高い金属化
合物薄膜を互いに隣接して二層若しくは三層以上の多層
に成膜し、かつ、これ等金属化合物薄膜を加熱アニーリ
ングしてキャリア移動度の高いキャリア高移動度薄膜と
キャリア濃度の高いキャリア高濃度薄膜の二層膜若しく
は多層膜で構成された透明導電膜を形成することを特徴
とする透明導電膜の形成方法。1. A method for forming a transparent conductive film on a substrate, wherein a metal compound thin film having a low dopant concentration and a metal compound thin film having a high dopant concentration are adjacent to each other on a substrate held at a temperature of 150 ° C. or less. Layer or multi-layered film composed of three or more layers and a metal compound thin film formed by heating and annealing these metal compound thin films and having a carrier high mobility thin film having high carrier mobility and a high carrier concentration thin film having high carrier concentration A method of forming a transparent conductive film, which comprises forming a transparent conductive film composed of
度が６０cm2 /V・sec 以上であり、上記キャリア高濃度
薄膜のキャリア濃度が９×１０20cm-3以上であることを
特徴とする請求項１記載の透明導電膜の形成方法。2. The carrier mobility of the high carrier mobility thin film is 60 cm 2 / V · sec or more, and the carrier concentration of the high carrier concentration thin film is 9 × 10 20 cm −3 or more. The method for forming a transparent conductive film according to claim 1.
した酸化インジウム薄膜により構成されていることを特
徴とする請求項１又は２記載の透明導電膜の形成方法。3. The method for forming a transparent conductive film according to claim 1, wherein the metal compound thin film is composed of a dopant-added indium oxide thin film.
とする請求項３記載の透明導電膜の形成方法。4. The method for forming a transparent conductive film according to claim 3, wherein the dopant is tin oxide.
ことを特徴とする請求項３記載の透明導電膜の形成方
法。5. The method for forming a transparent conductive film according to claim 3, wherein the dopant is zirconium oxide.
とを特徴とする請求項３記載の透明導電膜の形成方法。6. The method for forming a transparent conductive film according to claim 3, wherein the dopant is hafnium oxide.
特徴とする請求項３記載の透明導電膜の形成方法。7. The method for forming a transparent conductive film according to claim 3, wherein the dopant is titanium oxide.
ーパントを０〜３重量％添加した酸化インジウム薄膜に
より構成され、ドーパント濃度の高い金属化合物薄膜は
ドーパントを４重量％以上添加した酸化インジウム薄膜
により構成されていることを特徴とする請求項１〜７の
いずれかに記載の透明導電膜の形成方法。8. A metal compound thin film having a low dopant concentration is composed of an indium oxide thin film added with a dopant of 0 to 3% by weight, and a metal compound thin film having a high dopant concentration is composed of an indium oxide thin film added with 4 wt% or more of a dopant. The method for forming a transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive film is formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19469194A JPH0843841A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Formation of transparent conductive film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19469194A JPH0843841A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Formation of transparent conductive film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843841A true JPH0843841A (en) | 1996-02-16 |
Family
ID=16328683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19469194A Pending JPH0843841A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Formation of transparent conductive film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843841A (en) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000286410A (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Hoya Corp | Indium oxide thin film and its manufacture |
| JP2005306684A (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Zinc based multiple oxide |
| JP2006164745A (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Kitagawa Ind Co Ltd | Transparent conductive film and its manufacturing method |
| JP2008066055A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Seiko Epson Corp | Transparent conductive film and its manufacturing method, electro-optical device and its manufacturing method, and electronic equipment |
| WO2011138922A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | 東洋紡績株式会社 | Transparent conductive film and method for producing same |
| JP2012114070A (en) * | 2010-11-05 | 2012-06-14 | Nitto Denko Corp | Transparent conductive film, method for producing the same and touch panel including the same |
| JP2012112031A (en) * | 2010-11-05 | 2012-06-14 | Nitto Denko Corp | Method for manufacturing transparent conductive film |
| WO2012101876A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 三菱電機株式会社 | Transparent electrode substrate, method for producing same, photoelectric conversion device, method for producing same, and photoelectric conversion module |
| WO2012161095A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 旭硝子株式会社 | Material for conductive film, conductive film laminate, electronic apparatus, and method for producing material for conductive film, conductive film laminate and electronic apparatus |
| JP2013001009A (en) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Nitto Denko Corp | Conductive laminate, transparent conductive laminate with patterned wiring and optical device |
| JP2013517381A (en) * | 2010-01-19 | 2013-05-16 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | Method of vacuum coating a substrate having a transparent and conductive metal alloy oxide and a transparent and conductive layer made of metal alloy oxide |
| WO2014115770A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | 住友金属鉱山株式会社 | Transparent electroconductive substrate and method for producing same |
| JP2015127443A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | 株式会社アルバック | Production method of transparent conductive film, production apparatus of transparent conductive film, and transparent conductive film |
| JP2020107542A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 日東電工株式会社 | Transparent conductive film and crystalline transparent conductive film |
| CN115418609A (en) * | 2022-08-11 | 2022-12-02 | 天津大学 | Hafnium-doped indium oxide transparent conductive film and preparation method thereof |
| CN114574831B (en) * | 2022-02-25 | 2024-02-02 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | Method for accurately controlling ITO film square resistance |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP19469194A patent/JPH0843841A/en active Pending
Cited By (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000286410A (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Hoya Corp | Indium oxide thin film and its manufacture |
| JP2005306684A (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Zinc based multiple oxide |
| JP2006164745A (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Kitagawa Ind Co Ltd | Transparent conductive film and its manufacturing method |
| JP4716721B2 (en) * | 2004-12-07 | 2011-07-06 | 北川工業株式会社 | Transparent conductive film and method for producing the same |
| JP2008066055A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Seiko Epson Corp | Transparent conductive film and its manufacturing method, electro-optical device and its manufacturing method, and electronic equipment |
| JP2013517381A (en) * | 2010-01-19 | 2013-05-16 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト ツル フェルデルング デル アンゲヴァンテン フォルシュング エー ファウ | Method of vacuum coating a substrate having a transparent and conductive metal alloy oxide and a transparent and conductive layer made of metal alloy oxide |
| WO2011138922A1 (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | 東洋紡績株式会社 | Transparent conductive film and method for producing same |
| JP4935962B2 (en) * | 2010-05-06 | 2012-05-23 | 東洋紡績株式会社 | Transparent conductive film and method for producing the same |
| TWI512765B (en) * | 2010-05-06 | 2015-12-11 | Toyo Boseki | Transparent conductive film and method for manufacturing the same |
| US8580088B2 (en) | 2010-11-05 | 2013-11-12 | Nitto Denko Corporation | Method for producing transparent conductive film |
| CN103632753A (en) * | 2010-11-05 | 2014-03-12 | 日东电工株式会社 | Transparent conductive film, method for fabricating the same and touch panel with it |
| US9636877B2 (en) * | 2010-11-05 | 2017-05-02 | Nitto Denko Corporation | Method for production of transparent conductive film |
| US9475235B2 (en) | 2010-11-05 | 2016-10-25 | Nitto Denko Corporation | Transparent conductive film and touch panel therewith |
| JP2012114070A (en) * | 2010-11-05 | 2012-06-14 | Nitto Denko Corp | Transparent conductive film, method for producing the same and touch panel including the same |
| TWI386954B (en) * | 2010-11-05 | 2013-02-21 | Nitto Denko Corp | Method for manufacturing transparent conductive film |
| CN102543301A (en) * | 2010-11-05 | 2012-07-04 | 日东电工株式会社 | Method for producing transparent conductive film |
| TWI397927B (en) * | 2010-11-05 | 2013-06-01 | Nitto Denko Corp | A transparent conductive film, a method of manufacturing the same, and a touch panel having the same |
| CN103366867A (en) * | 2010-11-05 | 2013-10-23 | 日东电工株式会社 | Transparent conductive film, method for producing transparent conductive film, and touch panel having transparent conductive film |
| JP2012112031A (en) * | 2010-11-05 | 2012-06-14 | Nitto Denko Corp | Method for manufacturing transparent conductive film |
| US8734936B2 (en) | 2010-11-05 | 2014-05-27 | Nitto Denko Corporation | Transparent conductive film, method for production thereof and touch panel therewith |
| US20140035193A1 (en) * | 2010-11-05 | 2014-02-06 | Nitto Denko Corporation | Method for production of transparent conductive film |
| CN102543268A (en) * | 2010-11-05 | 2012-07-04 | 日东电工株式会社 | Transparent conductive film, method for production thereof and touch panel therewith |
| WO2012101876A1 (en) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 三菱電機株式会社 | Transparent electrode substrate, method for producing same, photoelectric conversion device, method for producing same, and photoelectric conversion module |
| JP5602251B2 (en) * | 2011-01-26 | 2014-10-08 | 三菱電機株式会社 | Transparent electrode substrate and manufacturing method thereof, photoelectric conversion device and manufacturing method thereof, and photoelectric conversion module |
| WO2012161095A1 (en) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 旭硝子株式会社 | Material for conductive film, conductive film laminate, electronic apparatus, and method for producing material for conductive film, conductive film laminate and electronic apparatus |
| CN103548097A (en) * | 2011-05-20 | 2014-01-29 | 旭硝子株式会社 | Material for conductive film, conductive film laminate, electronic apparatus, and method for producing material for conductive film, conductive film laminate and electronic apparatus |
| JPWO2012161095A1 (en) * | 2011-05-20 | 2014-07-31 | 旭硝子株式会社 | Conductive film material, conductive film laminate, electronic device, and manufacturing method thereof |
| JP2013001009A (en) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Nitto Denko Corp | Conductive laminate, transparent conductive laminate with patterned wiring and optical device |
| CN103608872A (en) * | 2011-06-17 | 2014-02-26 | 日东电工株式会社 | Conductive laminate, transparent conductive laminate with patterned wiring, and optical device |
| US9674946B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-06-06 | Nitto Denko Corporation | Conductive laminate, transparent conductive laminate with patterned wiring, and optical device |
| WO2014115770A1 (en) * | 2013-01-24 | 2014-07-31 | 住友金属鉱山株式会社 | Transparent electroconductive substrate and method for producing same |
| JP2015127443A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | 株式会社アルバック | Production method of transparent conductive film, production apparatus of transparent conductive film, and transparent conductive film |
| JP2020107542A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 日東電工株式会社 | Transparent conductive film and crystalline transparent conductive film |
| CN114574831B (en) * | 2022-02-25 | 2024-02-02 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | Method for accurately controlling ITO film square resistance |
| CN115418609A (en) * | 2022-08-11 | 2022-12-02 | 天津大学 | Hafnium-doped indium oxide transparent conductive film and preparation method thereof |
| CN115418609B (en) * | 2022-08-11 | 2023-11-14 | 天津大学 | Hafnium-doped indium oxide transparent conductive film and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101099927B1 (en) | Amorphous transparent conductive film, sputtering target as its raw material, amorphous transparent electrode substrate, process for producing the same and color filter for display | |
| JPH0843841A (en) | Formation of transparent conductive film | |
| KR100235472B1 (en) | Substrate for display device and its manufacturing method | |
| US6528357B2 (en) | Method of manufacturing array substrate | |
| JP4542008B2 (en) | Display device | |
| TWI396910B (en) | Display substrate, method of manufacturing the same and display panel having the same | |
| US7289181B2 (en) | Liquid crystal device | |
| CN103210494B (en) | Base board for display device and manufacture method, display unit | |
| JPH0843840A (en) | Electrode plate for display device | |
| CN1577017A (en) | Method for manufacturing thin film transistor array | |
| JP2009105424A (en) | Thin-film transistor substrate, and display device | |
| JP2011209539A (en) | Active matrix-type driving substrate, method for manufacturing the same, and display device | |
| KR101375854B1 (en) | Oxide thin film transistor and method of fabricating the same | |
| JPH10241464A (en) | Substrate with transparent conductive film and manufacture thereof | |
| JPH063506B2 (en) | Transparent substrate for color liquid crystal display | |
| JPH06160876A (en) | Transparent electrode plate and its production | |
| JP3780100B2 (en) | Transparent conductive film with excellent processability | |
| JPH0282221A (en) | Method for wiring electrooptic element | |
| KR101375853B1 (en) | Oxide thin film transistor and method of fabricating the same | |
| JPH11174993A (en) | Substrate with transparent conductive film and flat type display element using the same | |
| KR20120075110A (en) | Method of fabricating oxide thin film transistor | |
| JPS61143725A (en) | Colored liquid crystal panel | |
| KR20120077566A (en) | Method of fabricating oxide thin film transistor | |
| JPH11258632A (en) | Array substrate for display device | |
| JPH11259016A (en) | Manufacture of array substrate for display device |