JPH0877845A - Method of manufacturing and reforming film - Google Patents

Method of manufacturing and reforming film

Info

Publication number
JPH0877845A
JPH0877845A JP20879194A JP20879194A JPH0877845A JP H0877845 A JPH0877845 A JP H0877845A JP 20879194 A JP20879194 A JP 20879194A JP 20879194 A JP20879194 A JP 20879194A JP H0877845 A JPH0877845 A JP H0877845A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
particle beam
temperature
irradiation
irradiated
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
Application number
JP20879194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Chiyabara
健一 茶原
Toshiyuki Ono
俊之 大野
Yuzo Kozono
裕三 小園
Takeshi Sato
健史 佐藤
Mitsuhiro Kamei
光浩 亀井
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP20879194A priority Critical patent/JPH0877845A/en
Publication of JPH0877845A publication Critical patent/JPH0877845A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To provide a method of manufacturing a low-resistance high permeability transparent conductive film. CONSTITUTION: A transparent conductive film is irradiated with a particle beam consisting of at least one element among He, Ne, Ar, Kr, and Xe during manufacture or after manufacture of a tin-added indium oxide (ITO) film, an indium oxide film, or a tin oxide film. The energy of a particle beam is decided, according to film growth temperature or crystallization temperature. In case that the difference to the crystallization temperature is large, the energy of a particle beam is enlarged. In case that the difference to the crystallization temperature is small, the energy of a particle beam is made small.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、膜の作製方法、改質方
法に関する。この中でも特に、液晶表示装置、あるいは
太陽電池用の透明電極として用いる透明導電膜の作製方
法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a film and a method for modifying a film. Among them, it particularly relates to a method for producing a transparent conductive film used as a transparent electrode for a liquid crystal display device or a solar cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】透明導電膜は、液晶表示装置、太陽電池
等の透明電極に広く用いられている。
2. Description of the Related Art Transparent conductive films are widely used for transparent electrodes in liquid crystal display devices, solar cells and the like.

【0003】これまでに実用化され、研究の進んでいる
透明導電膜には、Snを添加したIn23(以下”IT
O”と略称する)、SnO2、Alを添加したZnO
(以下”AZO”と略称する)等がある。このうち、表
示装置に使用されるのは、抵抗が低いこと及び加工性が
良いという理由でITO膜がほとんどである。
The transparent conductive film that has been put to practical use and is being researched so far has been found to contain Sn-added In 2 O 3 (hereinafter referred to as “IT”).
O "and abbreviated), ZnO with the addition of SnO 2, Al
(Hereinafter abbreviated as “AZO”) and the like. Among them, the ITO film is mostly used for the display device because of its low resistance and good workability.

【0004】ITOは、約3.6eVのワイドバンドギ
ャップを持ち、酸素欠損(あるいはドナーであるSnド
ープ)によって生じたドナー準位帯の電子をキャリアと
する、縮退したn型半導体である。
ITO is a degenerate n-type semiconductor having a wide bandgap of about 3.6 eV and having electrons in the donor level band generated by oxygen deficiency (or Sn doping as a donor) as carriers.

【0005】透明導電膜は、その用途上、一般に、抵抗
が低いこと、光透過率が高いこと、を要求される。この
要求を満たすため、ITO膜についても、これまで膜作
製方法、膜作製条件、熱処理条件に関する多くの検討が
なされてきた。そして、膜中のSn量、膜作製時の基板
温度、ガス圧、あるいは膜作製後の熱処理温度、時間、
ガス等を最適化することで低抵抗化が進められてきた。
ITO膜では、一般に、膜作製時の基板温度が高いほ
ど、また、熱処理温度が高いほど抵抗が低く、透明性は
高くなることがわかっている。例えば、シン ソリッド
フィルムズ 第226巻 104頁 1933年(T
hin Solid Films Vol.226,
p.104(1993))に、基板温度300℃で比抵
抗1.3×10-4ΩcmのITOが得られたことが報告
されている。
The transparent conductive film is generally required to have low resistance and high light transmittance for its use. In order to meet this requirement, many studies have been made on the ITO film regarding the film forming method, the film forming condition, and the heat treatment condition. Then, the amount of Sn in the film, the substrate temperature during the film production, the gas pressure, or the heat treatment temperature after the film production, the time,
Low resistance has been promoted by optimizing gas and the like.
It has been known that, in general, an ITO film has a lower resistance and a higher transparency as the substrate temperature during film preparation is higher and the heat treatment temperature is higher. For example, Thin Solid Films Vol. 226, p. 104, 1933 (T
thin Solid Films Vol. 226,
p. 104 (1993)), it was reported that ITO having a specific resistance of 1.3 × 10 −4 Ωcm was obtained at a substrate temperature of 300 ° C.

【0006】また、ジャーナル オブ アプライド フ
ィジックス 第71巻 3356頁1992年(Jou
rnal of Applied Physics V
ol.71,p.3356(1992))には、基板温
度150℃で比抵抗3.1×10-4ΩcmのITO膜が
得られたことが報告されている。
In addition, Journal of Applied Physics Vol. 71, p. 3356, 1992 (Jou
rnal of Applied Physics V
ol. 71, p. 3356 (1992)), it was reported that an ITO film having a specific resistance of 3.1 × 10 −4 Ωcm was obtained at a substrate temperature of 150 ° C.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】透明導電膜の主要な用
途である液晶表示装置は、近年、その高精細化、低消費
電力化、大画面化が進められている。表示画面の高精細
化を図るには、画素面積を小さくすることが必要であ
り、これは透明電極の幅を狭くすることで達成される。
透明電極の幅を狭くしつつ、画素を駆動するのに十分な
電力を供給するには、透明電極を構成する透明導電膜そ
のものの抵抗を低減させる必要があった。また、低消費
電力化を進めるためにも、透明電極の低抵抗化、光透過
率の向上(注:これはバックライトの消費電力低減につ
ながる)を図ることが必要となる。従って、透明導電膜
のさらなる低抵抗化、さらなる光透過率の向上が要求さ
れるようになりつつある。
In recent years, liquid crystal display devices, which are the main uses of transparent conductive films, have been advanced in high definition, low power consumption, and large screen. In order to increase the definition of the display screen, it is necessary to reduce the pixel area, which is achieved by reducing the width of the transparent electrode.
In order to supply the sufficient electric power for driving the pixel while reducing the width of the transparent electrode, it is necessary to reduce the resistance of the transparent conductive film itself that constitutes the transparent electrode. Further, in order to reduce the power consumption, it is necessary to reduce the resistance of the transparent electrode and improve the light transmittance (Note: this leads to the reduction of the power consumption of the backlight). Therefore, further reduction of resistance of the transparent conductive film and further improvement of light transmittance are being demanded.

【0008】また、太陽電池は、光エネルギーを電気エ
ネルギーに変換する効率のみならず、最終的に電気エネ
ルギーとして外部に取り出すことのできる効率を高める
ことが必要である。そのため、透明導電膜には、さらな
る透過率の向上および低抵抗化が要求されていた。
[0008] Further, the solar cell is required to improve not only the efficiency of converting light energy into electric energy but also the efficiency of finally being taken out as electric energy to the outside. Therefore, the transparent conductive film has been required to have further improved transmittance and lower resistance.

【0009】多結晶体であるITO膜においては、粒界
散乱による抵抗成分が、低抵抗化を進める上での障害と
なる。多結晶性を特徴付けるパラメータには、結晶粒
径、配向性、粒界への不純物の偏析等などがあるが、一
般に結晶粒径が大きくなれば粒界抵抗が減り抵抗は減少
する。逆にいえば、ITO膜の結晶粒径を大きくできれ
ば(結晶性を高めれば)、粒界抵抗を減らして低抵抗化
することができる。また、結晶粒径を大きくすれば、粒
界における乱反射が無くなり、透過率の向上にもつなが
るはずである。
In the polycrystalline ITO film, the resistance component due to grain boundary scattering is an obstacle to the reduction of resistance. Parameters that characterize polycrystallinity include crystal grain size, orientation, and segregation of impurities at grain boundaries. Generally, as the crystal grain size increases, grain boundary resistance decreases and resistance decreases. Conversely speaking, if the crystal grain size of the ITO film can be increased (increased crystallinity), the grain boundary resistance can be reduced to lower the resistance. Further, if the crystal grain size is increased, irregular reflection at grain boundaries will be eliminated, and the transmittance should be improved.

【0010】しかし、これまでの研究では、ITO膜の
結晶粒径を極端に大きくすることはできず、ITO膜の
比抵抗は、2.5×10-4Ωcm(150℃)、1.0
×10-4Ωcm(300℃)程度が限界であった。
However, in the research so far, the crystal grain size of the ITO film cannot be extremely increased, and the specific resistance of the ITO film is 2.5 × 10 −4 Ωcm (150 ° C.), 1.0.
The limit was about × 10 −4 Ωcm (300 ° C.).

【0011】この他、現在の電子素子においては、様々
な制約条件(例えば、温度)を満たしつつ、所望の結晶
状態にある薄膜を作り出すことが広く要求されていた。
In addition, in the current electronic devices, it has been widely required to produce a thin film in a desired crystalline state while satisfying various constraints (for example, temperature).

【0012】本発明の目的は、結晶性の高い透明導電膜
の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing a transparent conductive film having high crystallinity.

【0013】本発明の目的は、抵抗が小さく、また、光
透過率の高い透明導電膜の製造方法を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to provide a method for producing a transparent conductive film having a low resistance and a high light transmittance.

【0014】本発明の目的は、高精細、低消費電力の液
晶表示装置用の、あるいは高い起電力の太陽電池用の、
透明導電膜の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device with high definition and low power consumption, or for a solar cell with high electromotive force.
It is to provide a method for manufacturing a transparent conductive film.

【0015】本発明の目的は、結晶状態を制御可能な膜
の作製方法、膜の改質方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing a film whose crystal state can be controlled and a method for modifying the film.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本願発明者は、条件を様
々に変化させながら、膜(この中でも特に、透明導電
膜)を作製し、その特性について様々な角度から検討を
行った。その結果、膜の特性(特に、結晶性、比抵抗、
透過率)は、膜の結晶化温度と、膜を作製する際(ある
いは、作製後)に膜に対して照射する粒子線のエネルギ
ーと、作製時(成膜中)の膜の温度(本明細書中、”成
膜温度”と言う場合がある)と、が大きな影響を与える
との知見を得た。
Means for Solving the Problems The inventors of the present application produced a film (in particular, a transparent conductive film) while changing the conditions variously, and examined its characteristics from various angles. As a result, the film properties (especially crystallinity, resistivity,
The transmittance is the crystallization temperature of the film, the energy of the particle beam with which the film is irradiated during (or after) the film formation, and the temperature of the film during the formation (during film formation) In some cases, the term "deposition temperature" in the text) has a significant effect.

【0017】さらに、粒子線照射電圧、成膜温度等に対
する膜の膜特性の振る舞いは、膜の結晶化温度と、粒子
線照射による2つの効果(結晶化促進効果,スパッタ効
果)と、の関係によるものと本願発明者は推測するに至
った。粒子線照射による効果としては、結晶化促進効果
とスパッタ効果という相反するものがある。成膜温度が
結晶化温度より十分に低かった場合には、膜はアモルフ
ァス状態となる。アモルファス状態の膜に粒子線を照射
すると、結晶化促進効果によって膜の結晶性が向上す
る。一方、成膜温度が結晶化温度より高かった場合に
は、膜は結晶性が高くなる。結晶性の高い膜に粒子線を
照射すると、スパッタ効果によって却って結晶性が低下
する。結晶化温度とは、基板温度を変えて作製したIT
O膜のX線回折パターンに、結晶面の存在を示す回折ピ
ークが不連続的に生じ始める温度である。結晶化促進効
果とは、粒子線照射によって膜へエネルギーが流入し、
スパッタ粒子の表面マイグレーション等が促進されて膜
の結晶性が高まる効果である。スパッタ効果とは、照射
した粒子線が膜表面を叩き、結晶性を低下させる効果で
ある。
Further, the behavior of the film characteristics of the film with respect to the particle beam irradiation voltage, the film forming temperature, etc., is a relationship between the film crystallization temperature and two effects (crystallization promoting effect and sputtering effect) due to the particle beam irradiation. The present inventor has come to speculate that this is due to the above. The effects of particle beam irradiation include the crystallization promoting effect and the sputter effect, which are contradictory to each other. When the film formation temperature is sufficiently lower than the crystallization temperature, the film becomes amorphous. When a film in an amorphous state is irradiated with a particle beam, the crystallization promoting effect improves the crystallinity of the film. On the other hand, when the film formation temperature is higher than the crystallization temperature, the film has high crystallinity. When a film having high crystallinity is irradiated with a particle beam, the crystallinity is rather lowered due to the sputtering effect. Crystallization temperature is an IT manufactured by changing the substrate temperature.
This is the temperature at which a diffraction peak indicating the presence of a crystal plane begins to be discontinuous in the X-ray diffraction pattern of the O film. The crystallization acceleration effect means that energy is introduced into the film by particle beam irradiation,
This is an effect of promoting the surface migration of sputtered particles and increasing the crystallinity of the film. The sputter effect is the effect that the irradiated particle beam strikes the film surface and reduces the crystallinity.

【0018】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たものである。
The present invention has been made based on such knowledge.

【0019】本発明は上記目的を達成するためになされ
たものでその第1の態様としては、膜の作製方法におい
て、該膜は、錫添加酸化インジウム膜、酸化インジウム
膜または酸化錫膜であり、酸素ガスを含む雰囲気中で前
記膜を成膜しつつ、該膜に、He、Ne、Ar、Kr、
Xeのうちの少なくとも1元素から成る粒子線を照射す
ること、を特徴とする膜の作製方法が提供される。
The present invention has been made in order to achieve the above object. As a first aspect thereof, in the method for producing a film, the film is a tin-added indium oxide film, an indium oxide film or a tin oxide film. While forming the film in an atmosphere containing oxygen gas, He, Ne, Ar, Kr,
Irradiating with a particle beam made of at least one element of Xe is provided.

【0020】前記成膜は、スパッタリングにより行って
も良い。
The film formation may be performed by sputtering.

【0021】本発明の第2の態様としては、膜の作製方
法において、膜を成膜しつつ、該成膜中の膜に、前記膜
の結晶化温度と、成膜中の前記膜の温度と、の差に基づ
いて決定される照射エネルギーで、He、Ne、Ar、
Kr、Xeのうちの少なくとも1元素から成る粒子線を
照射すること、を特徴とする膜の作製方法が提供され
る。
As a second aspect of the present invention, in the method for producing a film, while the film is being formed, the crystallization temperature of the film and the temperature of the film being formed are formed on the film being formed. And the irradiation energy determined based on the difference between He, Ne, Ar,
There is provided a method for producing a film, which comprises irradiating a particle beam made of at least one element of Kr and Xe.

【0022】前記成膜中の膜の温度を前記結晶化温度よ
りも低くしている場合には、前記結晶化温度と前記成膜
中の膜の温度との差が大きいほど、前記照射エネルギー
を大きくすること、が好ましい。
When the temperature of the film being formed is lower than the crystallization temperature, the irradiation energy is increased as the difference between the crystallization temperature and the temperature of the film being formed is larger. It is preferable to make it large.

【0023】前記第1、第2の態様においては、前記粒
子線は、中性粒子線、荷電粒子線のうちの少なくとも一
方を含むことが好ましい。
In the first and second aspects, it is preferable that the particle beam includes at least one of a neutral particle beam and a charged particle beam.

【0024】本発明の第3の態様としては、膜の改質方
法において、He、Ne、Ar、Kr、Xeのうちの少
なくとも1元素から成る粒子線を膜に照射すること、を
特徴とする膜の改質方法が提供される。
A third aspect of the present invention is characterized in that, in the method for modifying a film, the film is irradiated with a particle beam composed of at least one element of He, Ne, Ar, Kr and Xe. A method of modifying a membrane is provided.

【0025】前記膜は、錫添加酸化インジウム膜、酸化
インジウム膜または酸化錫膜であり、前記粒子線の照射
は、酸素ガスを含む雰囲気中において行うことが好まし
い。
The film is a tin-added indium oxide film, an indium oxide film, or a tin oxide film, and it is preferable that the particle beam irradiation is performed in an atmosphere containing oxygen gas.

【0026】前記粒子線の照射エネルギーは、前記膜の
結晶化温度と、前記粒子線照射時の前記膜の温度との差
に基づいて決定されることが好ましい。
The irradiation energy of the particle beam is preferably determined based on the difference between the crystallization temperature of the film and the temperature of the film at the time of the particle beam irradiation.

【0027】前記成膜中の膜の温度を前記結晶化温度よ
りも低くしている場合には、前記結晶化温度と前記成膜
中の膜の温度との差が大きいほど、前記照射エネルギー
を大きくすること、が好ましい。
When the temperature of the film being formed is lower than the crystallization temperature, the irradiation energy is increased as the difference between the crystallization temperature and the temperature of the film being formed is larger. It is preferable to make it large.

【0028】前記粒子線は、中性粒子線、荷電粒子線の
うちの少なくとも一方を含むことが好ましい。
The particle beam preferably includes at least one of a neutral particle beam and a charged particle beam.

【0029】[0029]

【作用】膜(特に、ITOなどの透明導電膜)の抵抗、
透明度は、膜の表面形態、結晶性の有無、結晶粒径、配
向性の有無、配向の強度といった結晶状態に関係する。
上記構成のように、膜の作製中あるいは作製後に、H
e、Ne、Ar、Kr、Xeのうちの少なくとも1元素
から成る粒子線を該膜に照射することで、その結晶状態
を変化させることができる。ITOなどの透明導電膜に
ついては、酸素雰囲気中で処理を行うことがより好まし
い。成膜温度を結晶化温度よりも低くしている場合に
は、結晶化温度と成膜温度との差が大きいほど、上記照
射エネルギーを大きくすることが好ましい。
[Function] The resistance of the film (in particular, the transparent conductive film such as ITO),
The transparency is related to the crystal state such as the surface morphology of the film, the presence or absence of crystallinity, the crystal grain size, the presence or absence of orientation, and the strength of orientation.
As in the above structure, H
By irradiating the film with a particle beam made of at least one element of e, Ne, Ar, Kr, and Xe, its crystalline state can be changed. The transparent conductive film such as ITO is more preferably treated in an oxygen atmosphere. When the film formation temperature is lower than the crystallization temperature, the irradiation energy is preferably increased as the difference between the crystallization temperature and the film formation temperature becomes larger.

【0030】膜は、成膜温度の高低に応じて、結晶性が
異なったものとなる。例えば、基板温度150℃で、粒
子線を照射せずに作製したITO膜はアモルファス膜で
あり、結晶粒は存在せず、配向性も認めらない。一方、
基板温度150℃で、加速電圧20〜100Vで加速し
た粒子線を照射しながらITO膜を作製すると結晶性膜
となり、結晶粒径および配向性は入射エネルギーによっ
て変化する。粒子線の照射による、アモルファス膜から
結晶性膜への結晶状態の変化により、ITO膜の比抵抗
は減少し、透過率は増加する。
The film has different crystallinity depending on the film forming temperature. For example, an ITO film produced at a substrate temperature of 150 ° C. without being irradiated with a particle beam is an amorphous film, has no crystal grains, and has no orientation. on the other hand,
When an ITO film is formed while irradiating a particle beam accelerated at an acceleration voltage of 20 to 100 V at a substrate temperature of 150 ° C., it becomes a crystalline film, and the crystal grain size and orientation change depending on the incident energy. Due to the change in the crystalline state from the amorphous film to the crystalline film due to the irradiation of the particle beam, the specific resistance of the ITO film decreases and the transmittance increases.

【0031】なお、実際の成膜プロセスにおいては、膜
の温度を直接測定・制御するのではなく、基板の温度を
測定・制御していることが多い。成膜に使用する装置に
もよるが、基板は該基板上に形成する膜に比べて熱容量
が大きいため、上記成膜温度は事実上基板の温度と等し
いと考えて差し支えない場合が多い。従って、上述した
照射エネルギーの調整は、基板温度と、結晶化温度との
差に基づいて行っても構わない。
In the actual film formation process, the temperature of the film is often measured and controlled rather than directly measured and controlled. Although depending on the apparatus used for film formation, the substrate has a large heat capacity as compared with the film formed on the substrate, and therefore, in many cases, it can be considered that the film formation temperature is substantially equal to the temperature of the substrate. Therefore, the adjustment of the irradiation energy described above may be performed based on the difference between the substrate temperature and the crystallization temperature.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】[実施例1]本実施例の透明導電膜作成の
手順を説明する。
[Example 1] A procedure for forming a transparent conductive film of this example will be described.

【0034】ここでは図1のスパッタ装置を用いた。こ
のスパッタ装置は、真空槽1、照射粒子線発生部2、ス
パッタ粒子線発生部3、基板ホルダ4、スパッタターゲ
ットホルダ5、雰囲気ガス導入管6、真空ポンプ7、基
板8で構成される。
Here, the sputtering apparatus shown in FIG. 1 was used. This sputtering apparatus includes a vacuum chamber 1, an irradiation particle beam generator 2, a sputtering particle beam generator 3, a substrate holder 4, a sputtering target holder 5, an atmosphere gas introduction pipe 6, a vacuum pump 7, and a substrate 8.

【0035】スパッタ粒子線発生部3は、スパッタター
ゲット9に照射するスパッタ粒子線(本実施例では、X
e粒子線)10を発生させるものである。
The sputtered particle beam generating unit 3 irradiates the sputter target 9 with a sputtered particle beam (X in the present embodiment).
(e particle beam) 10 is generated.

【0036】照射粒子線発生部2は、成膜中(あるい
は、成膜後)に透明導電膜に照射粒子線11を照射する
ものである。照射粒子線発生部2は荷電粒子の状態で元
素を加速しているが、フィラメントからの熱電子により
中性化され、照射粒子線11は中性粒子線となってい
る。
The irradiation particle beam generator 2 irradiates the transparent conductive film with the irradiation particle beam 11 during the film formation (or after the film formation). The irradiation particle beam generator 2 accelerates the element in the state of charged particles, but the irradiation particle beam 11 is neutralized by thermal electrons from the filament, and the irradiation particle beam 11 is a neutral particle beam.

【0037】特に説明しないが、この装置は基板8の温
度を調整をするための機構も備えている。温度の測定
は、基板8の膜が形成される側の表面で行っている。実
際には作製する膜の温度を測定・制御することが理想的
ではあるものの、作製中の膜の温度を正確に測定・制御
することは困難である。そのため、通常のスパッタリン
グ装置では、基板の温度を測定・制御している。本実施
例でもこれにならって、基板温度を測定し、これを膜の
温度(成膜温度)として扱っている。上述したとおりこ
のような取扱をしても実際上の問題はない。
Although not specifically described, this apparatus also has a mechanism for adjusting the temperature of the substrate 8. The temperature is measured on the surface of the substrate 8 on which the film is formed. In reality, it is ideal to measure and control the temperature of the film to be produced, but it is difficult to accurately measure and control the temperature of the film being produced. Therefore, in a normal sputtering device, the temperature of the substrate is measured and controlled. In the present embodiment as well, the substrate temperature is measured and treated as the film temperature (film forming temperature). As described above, there is no practical problem even if such handling is performed.

【0038】透明導電膜の作成手順を説明する。A procedure for forming the transparent conductive film will be described.

【0039】ITOターゲット9をスパッタターゲット
ホルダ5に、また、基板8を基板ホルダ4に固定する。
続いて、真空槽1を真空ポンプ7で排気し、代わって、
雰囲気ガス導入管6から雰囲気ガスを導入する。スパッ
タ粒子線10でITOターゲット9をスパッタし、基板
8にITO膜を堆積させる。この堆積は、基板8に堆積
中のITO膜の表面へ粒子線11を照射しつつ行った。
The ITO target 9 is fixed to the sputter target holder 5, and the substrate 8 is fixed to the substrate holder 4.
Then, the vacuum chamber 1 is evacuated by the vacuum pump 7, and instead,
Atmosphere gas is introduced from the atmosphere gas introduction pipe 6. The ITO target 9 is sputtered with the sputtered particle beam 10 to deposit an ITO film on the substrate 8. This deposition was performed while irradiating the surface of the ITO film being deposited on the substrate 8 with the particle beam 11.

【0040】使用した材料、詳細な条件は以下のとおり
である。
Materials used and detailed conditions are as follows.

【0041】 基板8の材料:ガラス 基板8の温度:室温〜350℃ 照射粒子線11:Xe粒子線 照射電圧,電流:(20V,0.3mA) (100V,10mA) ITOターゲット9:SnO2を10wt%含むIn23 雰囲気ガス:O2 作製したITO膜の膜厚:1400Å 得られたITO膜のSEM像を図2に示した。図2
(a)は粒子線を照射しなかった場合、図2(b)はX
e粒子線(照射電圧:20V,電流0.3mA)を照射
した場合である。基板温度はともに150℃である。
Material of Substrate 8: Glass Temperature of Substrate 8: Room Temperature to 350 ° C. Irradiated Particle Beam 11: Xe Particle Beam Irradiation Voltage, Current: (20 V, 0.3 mA) (100 V, 10 mA) ITO Target 9: SnO 2 In 2 O 3 atmosphere gas containing 10 wt%: O 2 Film thickness of ITO film produced: 1400 Å SEM image of the obtained ITO film is shown in FIG. Figure 2
When (a) is not irradiated with a particle beam, (b) in FIG.
This is a case where the particle beam (irradiation voltage: 20 V, current 0.3 mA) is irradiated. Both substrate temperatures are 150 ° C.

【0042】本実施例の条件下でのITO膜の結晶化温
度は、約160℃である。基板温度が160℃以下の場
合には、作成されたITO膜はアモルファス状態となっ
ているはずである。ところが、図2からわかるように、
Xe粒子線を照射した場合には、基板温度が150℃で
あるにも関わらずITO膜の結晶化は著しく促進されて
いた。このことからITO膜の作製時におけるXe粒子
線の照射は、ITO膜の表面形態、配向性を変化させる
ことが分かる。
The crystallization temperature of the ITO film under the conditions of this embodiment is about 160.degree. When the substrate temperature is 160 ° C. or lower, the formed ITO film should be in an amorphous state. However, as can be seen from FIG.
When the Xe particle beam was irradiated, the crystallization of the ITO film was remarkably promoted even though the substrate temperature was 150 ° C. From this, it is understood that the irradiation of the Xe particle beam during the production of the ITO film changes the surface morphology and orientation of the ITO film.

【0043】ITO膜の移動度は、Xe粒子線照射なし
の場合は23cm2・V-1・sec-1であった。これに
対し、Xe粒子線を照射した場合は44cm2・V-1
sec-1と、結晶化の促進に伴い著しく向上していた。
The mobility of the ITO film was 23 cm 2 · V -1 · sec -1 without Xe particle beam irradiation. On the other hand, when irradiated with Xe particle beam, it is 44 cm 2 · V -1 ·
It was sec -1 , which was remarkably improved with the promotion of crystallization.

【0044】次に、ITO膜の結晶状態を確認するた
め、X線回折パターンを測定した。その結果を図3に示
す。図3(a)はXe粒子線を照射しなかった場合、図
3(b)はXe粒子線(照射電圧:20V,電流:0.
3mA)を照射した場合、図3(c)はXe粒子線(照
射電圧:100V,電流:10mA)を照射した場合で
ある。基板温度はいずれも150℃である。
Next, in order to confirm the crystalline state of the ITO film, an X-ray diffraction pattern was measured. The result is shown in FIG. 3A shows the case where the Xe particle beam was not irradiated, and FIG. 3B shows the Xe particle beam (irradiation voltage: 20 V, current: 0.
3A), FIG. 3C shows the case where Xe particle beam (irradiation voltage: 100V, current: 10mA) is irradiated. The substrate temperature is 150 ° C. in each case.

【0045】図3(a)には結晶面の存在を示す回折ピ
ークが現れていない。これに対し、図3(b)には結晶
面の存在を示す回折ピークが現れた。このように、X線
回折の結果からも、Xe粒子線照射でITO膜の結晶化
が促進されていることが裏づけられた。図3(c)にも
結晶面の存在を示す回折ピークは現れているが、その個
数及び強度は低い。図3(b)と比べると結晶性は却っ
て低下していた。つまり、結晶性は、Xe粒子線照射な
し、Xe粒子線照射あり(照射電圧:100V、電流:
10mA)、Xe粒子線照射あり(照射電圧:20V、
電流:0.3mA)、の順で高くなっていた。
In FIG. 3 (a), no diffraction peak showing the existence of crystal planes appears. On the other hand, in FIG. 3B, a diffraction peak showing the existence of the crystal plane appeared. Thus, the results of X-ray diffraction also confirmed that the crystallization of the ITO film was promoted by Xe particle beam irradiation. A diffraction peak showing the existence of a crystal plane also appears in FIG. 3C, but the number and intensity are low. Compared to FIG. 3 (b), the crystallinity was rather reduced. That is, the crystallinity is as follows: Xe particle beam irradiation is not performed, and Xe particle beam irradiation is performed (irradiation voltage: 100 V, current:
10 mA), with Xe particle beam irradiation (irradiation voltage: 20 V,
Current: 0.3 mA).

【0046】このような結晶性の変動は、基板温度15
0℃が、アモルファス膜から結晶膜となるほぼ限界の温
度であるためと思われる。上述したとおり本実施例の条
件下でのITO膜の結晶化温度は、約160℃である。
基板温度150℃では、結晶化温度との差が小さいた
め、膜へ微少なエネルギーが流入するだけで強く結晶化
が促進される。照射電圧20Vで粒子線を照射した場合
に、膜の結晶性が向上したのはこのためと思われる。こ
れに対し、照射電圧100Vの粒子線を照射した場合に
却って結晶性が低下したのは、粒子線のエネルギーが高
すぎて結晶化促進効果よりもスパッタ効果の方が強く作
用したためと思われる。
Such a variation in crystallinity is caused by the substrate temperature 15
It is considered that 0 ° C. is the almost limit temperature at which the amorphous film becomes a crystalline film. As described above, the crystallization temperature of the ITO film under the conditions of this embodiment is about 160 ° C.
At a substrate temperature of 150 ° C., the difference from the crystallization temperature is small, so that only a small amount of energy flows into the film to strongly promote crystallization. This is considered to be the reason why the crystallinity of the film was improved when the particle beam was irradiated with the irradiation voltage of 20V. On the other hand, the reason why the crystallinity was rather deteriorated when the particle beam with the irradiation voltage of 100 V was irradiated is considered to be that the energy of the particle beam was too high and the sputter effect was stronger than the crystallization promoting effect.

【0047】図4に、膜作成時の基板温度と、得られた
ITO膜の比抵抗と、の関係を測定した結果を示す。図
中に記載した”アシスト照射”とは、照射粒子線11を
意味する。図2、図3の結果と考えあわせると、比抵抗
の低下は、結晶性の向上に伴って伴って生じていると思
われる。
FIG. 4 shows the result of measurement of the relationship between the substrate temperature at the time of film formation and the specific resistance of the obtained ITO film. The “assist irradiation” described in the figure means the irradiation particle beam 11. Considering the results of FIG. 2 and FIG. 3, it seems that the decrease of the specific resistance is accompanied by the improvement of the crystallinity.

【0048】基板温度250℃以下の場合には、Xe粒
子線を照射すると比抵抗が低下していた。室温付近〜約
100℃においては、照射電圧100Vの粒子線を照射
した場合が最も比抵抗が低くなっている。これは、結晶
化温度との温度差(すなわちエネルギー差)が大きいた
め、粒子線のエネルギーが結晶化促進のために有効に使
われたためと思われる。約100℃よりも温度が高くな
ると、照射電圧20Vの場合の方が照射電圧100Vの
場合よりも比抵抗が低くなっている。これは、図3の説
明においても述べたとおり、結晶化温度との温度差が小
さいため、粒子線のエネルギーが高いとスパッタ効果が
強く現れてしまうためと考えられる。このような結果
は、図2、図3の結果とも一致するものである。
When the substrate temperature was 250 ° C. or lower, the specific resistance decreased when the Xe particle beam was irradiated. In the vicinity of room temperature to about 100 ° C., the specific resistance is lowest when the particle beam with the irradiation voltage of 100 V is irradiated. This is probably because the temperature difference (ie, energy difference) from the crystallization temperature was large, and the energy of the particle beam was effectively used to promote crystallization. When the temperature is higher than about 100 ° C., the resistivity at the irradiation voltage of 20 V is lower than that at the irradiation voltage of 100 V. This is presumably because, as described in the description of FIG. 3, the temperature difference from the crystallization temperature is small, so that the high sputter effect appears when the energy of the particle beam is high. Such a result agrees with the results shown in FIGS. 2 and 3.

【0049】基板温度300℃以上の場合には、粒子線
を照射しても減少しない(あるいは、増大する)。基板
温度300℃以上という条件は、粒子線を照射しなくて
も結晶性の高い膜が作製できる条件である。このような
条件(300℃)で作成した膜はもともと結晶性が高い
ため、粒子線を照射してもそれ以上結晶化を促進させる
ことはできず、単に、スパッタ効果が現れたものと思わ
れる。
When the substrate temperature is 300 ° C. or higher, it does not decrease (or increases) even when the particle beam is irradiated. The condition that the substrate temperature is 300 ° C. or higher is a condition that a film with high crystallinity can be formed without irradiating with a particle beam. Since the film formed under such conditions (300 ° C.) originally has high crystallinity, even if the particle beam is irradiated, crystallization cannot be further promoted, and it is considered that the sputter effect is simply exhibited. .

【0050】図5にITO膜の透過率と、Xe粒子線の
有無との関係を測定した結果を示した。基板温度はいず
れも150℃である。図2、図3の結果と考えあわせる
と、可視光の透過率の向上は、結晶性の向上に伴って生
じていると思われる。
FIG. 5 shows the results of measuring the relationship between the transmittance of the ITO film and the presence or absence of Xe particle beam. The substrate temperature is 150 ° C. in each case. Considering the results of FIGS. 2 and 3, it is considered that the improvement of the transmittance of visible light is caused by the improvement of the crystallinity.

【0051】図5からわかるとおり、Xe粒子線を照射
しながらITO膜を作製すると、全般的に透過率が増加
していた。
As can be seen from FIG. 5, when the ITO film was produced while irradiating the Xe particle beam, the transmittance was generally increased.

【0052】以上のように結晶性の低い膜(例えば、ア
モルファス膜)に粒子線を照射すると、ITO膜は結晶
性が向上して低抵抗化する。これに対し、もともと結晶
性の高い膜(例えば、高い基板温度で作製された膜)に
粒子線を照射すると、却って膜の結晶性を低下させ、抵
抗の増大、透過率の低下を招くことになる。粒子線照射
電圧、基板温度等に対するITO膜の膜特性のこのよう
な振る舞いは、上述した本願発明者の推論(課題を解決
するための手段の欄の冒頭に記載)を裏づけるものであ
る。従って、成膜温度(ここでは基板温度)を結晶化温
度より低くしている場合、成膜温度(基板温度)と結晶
化温度との差に応じたエネルギーを有する粒子線を照射
することで、結晶性をより高めることができる。この差
が小さい場合には低エネルギーの粒子線を照射し、差が
大きい場合には高エネルギーの粒子線を照射すれば良
い。
When a film having low crystallinity (for example, an amorphous film) is irradiated with a particle beam as described above, the crystallinity of the ITO film is improved and the resistance is lowered. On the other hand, when a film having a high crystallinity (for example, a film produced at a high substrate temperature) is irradiated with a particle beam, the crystallinity of the film is rather decreased, which causes an increase in resistance and a decrease in transmittance. Become. Such behavior of the film characteristics of the ITO film with respect to the particle beam irradiation voltage, the substrate temperature, and the like supports the above-mentioned inference by the inventor of the present application (described at the beginning of the column of means for solving the problem). Therefore, when the film formation temperature (here, the substrate temperature) is lower than the crystallization temperature, by irradiating a particle beam having energy corresponding to the difference between the film formation temperature (substrate temperature) and the crystallization temperature, The crystallinity can be further enhanced. When this difference is small, low-energy particle beams may be irradiated, and when the difference is large, high-energy particle beams may be irradiated.

【0053】本願発明者の推論が正しいとすれば、作製
後のITO膜に照射粒子線11を照射しても、ITO膜
の作製中に照射した場合と同様に当該ITO膜の結晶性
向上等が生じるはずである。事実、ここではデータを示
さないが、本願発明者が行った実験結果によれば、同様
の結晶性向上、低抵抗化、光透過率の向上が見られた。
If the inventor's reasoning is correct, the crystallinity of the ITO film may be improved even if the ITO film after the production is irradiated with the irradiation particle beam 11, as in the case of irradiation during the production of the ITO film. Should occur. In fact, although no data is shown here, similar improvement in crystallinity, reduction in resistance, and improvement in light transmittance were observed according to the results of experiments conducted by the present inventors.

【0054】ITO膜の結晶化温度は、成膜中の雰囲気
ガスによって変化する。本実施例では、雰囲気ガスに酸
素を用いており、結晶化温度は約160℃であった。雰
囲気ガスに水を用いた場合、結晶化温度は約220℃で
ある。この場合には、粒子線照射による結晶性向上及び
低抵抗化の効果の現れる最適温度も、高温側へずれるこ
とになる。他のプロセス部品などへの影響を考慮して、
出来るだけ低い温度で結晶性を高めたい場合には、雰囲
気ガスとしては、酸素ガスを使用することが好ましい。
The crystallization temperature of the ITO film changes depending on the atmospheric gas during film formation. In this example, oxygen was used as the atmosphere gas, and the crystallization temperature was about 160 ° C. When water is used as the atmospheric gas, the crystallization temperature is about 220 ° C. In this case, the optimum temperature at which the effect of improving the crystallinity and reducing the resistance by the particle beam irradiation appears is also shifted to the high temperature side. Considering the influence on other process parts,
When it is desired to enhance the crystallinity at a temperature as low as possible, it is preferable to use oxygen gas as the atmosphere gas.

【0055】[実施例2]本実施例2は、照射粒子線1
1として実施例1とは異なる元素を用いてITO膜を作
成した例である。使用した装置、他の実験条件について
は、実施例1と同様である。
[Embodiment 2] In this embodiment 2, the irradiated particle beam 1 is used.
1 is an example in which an ITO film is formed by using an element different from that in Example 1. The apparatus used and other experimental conditions are the same as in Example 1.

【0056】照射粒子線11としては、He、Ne、A
r、Kr、酸素をそれぞれ単独で用いた。照射粒子線1
1の照射電圧は20V、電流:0.3mAである。基板
温度は150℃とした。
As the irradiation particle beam 11, He, Ne, A
r, Kr and oxygen were used alone. Irradiated particle beam 1
The irradiation voltage of 1 is 20 V and the current is 0.3 mA. The substrate temperature was 150 ° C.

【0057】得られたITO膜について、比抵抗および
波長500nmの光に対する透過率を測定した結果を表
1に示した。
Table 1 shows the results of measuring the specific resistance and the transmittance of light having a wavelength of 500 nm for the obtained ITO film.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】表1からわかるように、He、Ne、A
r、Krのうちの何れか1元素の粒子線を照射しながら
作製した場合には、抵抗が低く、透明性の高いITO膜
が得られた。これは、上述したとおり、ITO膜の結晶
性が向上したためと思われる。このように、照射粒子線
11の種類を変えても同じように結晶性が向上するとい
う結果は、本願発明者の推測を裏付けるものである。
As can be seen from Table 1, He, Ne, A
When prepared while irradiating the particle beam of any one element of r and Kr, an ITO film having low resistance and high transparency was obtained. This is probably because the crystallinity of the ITO film was improved as described above. As described above, the result that the crystallinity is similarly improved even when the type of the irradiated particle beam 11 is changed supports the speculation by the inventor of the present application.

【0060】但し、酸素粒子線を照射粒子線11として
照射しながら作製したITO膜は、透過率については改
善の傾向があるものの、低抵抗化しているとは言い難
い。酸素粒子線照射によって抵抗が低下しない理由は明
らかではないが、これはHe、Ne、Ar、Kr(そし
てXe)が不活性ガスであるのに対して、酸素は活性ガ
スであることと関係すると考えられる。
However, although the ITO film produced while irradiating the irradiation particle beam 11 with the oxygen particle beam tends to improve the transmittance, it cannot be said that the resistance is lowered. It is not clear why oxygen particle irradiation does not reduce the resistance, but this is related to the fact that He, Ne, Ar, Kr (and Xe) are inert gases, while oxygen is an active gas. Conceivable.

【0061】[実施例3]本実施例3は、照射粒子線1
1として荷電粒子線を用いた例である。使用した装置、
他の実験条件は、実施例1と同様である。
[Embodiment 3] In this embodiment 3, the irradiation particle beam 1 is used.
In this example, a charged particle beam is used as 1. Equipment used,
Other experimental conditions are the same as in Example 1.

【0062】照射粒子線11には、He、Ne、Ar、
Kr、Xeのうちの何れか1元素の荷電粒子線を用い
た。照射粒子線11の照射電圧は20V,電流は0.3
mAである。基板温度は150℃とした。
The irradiated particle beam 11 includes He, Ne, Ar,
A charged particle beam of any one element of Kr and Xe was used. The irradiation voltage of the irradiation particle beam 11 is 20 V and the current is 0.3.
mA. The substrate temperature was 150 ° C.

【0063】得られたITO膜について、比抵抗と、波
長500nmの光に対する透過率とを測定した結果を表
2に示す。
Table 2 shows the results of measuring the specific resistance and the transmittance of light having a wavelength of 500 nm for the obtained ITO film.

【0064】[0064]

【表2】 [Table 2]

【0065】表2からわかるように、He、Ne、A
r、Kr、Xeの内の何れか1元素の粒子線を照射しな
がら作成したITO膜は、抵抗が低く、透過率が高い。
これはITO膜の結晶性が向上したためと思われる。こ
のように、照射粒子線11が電荷を有するか否かにか代
わらずほぼ同じように結晶性が向上するという結果は、
本願発明者の推測を裏付けるものである。
As can be seen from Table 2, He, Ne, A
The ITO film formed by irradiating the particle beam of any one element of r, Kr, and Xe has low resistance and high transmittance.
This is probably because the crystallinity of the ITO film was improved. As described above, the result that the crystallinity is improved almost in the same manner regardless of whether the irradiated particle beam 11 has an electric charge is
This supports the assumption made by the inventor of the present application.

【0066】[実施例4]本実施例4は、基板8として
プラスチック製のものを用い、この上にITO膜を作製
した例である。使用した装置、その他の実験条件は、実
施例1と同様である。
[Embodiment 4] This embodiment 4 is an example in which a plastic substrate is used as the substrate 8 and an ITO film is formed thereon. The apparatus used and other experimental conditions are the same as in Example 1.

【0067】得られたITOについて、比抵抗と、波長
500nmの光に対する透過率を測定した結果を、表3
に示した。
Table 3 shows the results of measuring the specific resistance and the transmittance of light having a wavelength of 500 nm for the obtained ITO.
It was shown to.

【0068】[0068]

【表3】 [Table 3]

【0069】表3からわかるように、プラスチック基板
上に作成したITO膜についても、粒子線11の照射に
よる低抵抗化、高透過率化が生じている。このように、
使用する基板の種類によらず結晶性が向上するという結
果は、本願発明者の推測を裏付けるものである。
As can be seen from Table 3, the ITO film formed on the plastic substrate also has low resistance and high transmittance due to the irradiation of the particle beam 11. in this way,
The result that the crystallinity is improved irrespective of the type of substrate used supports the inventor's speculation.

【0070】[実施例5]本実施例5は、スパッタター
ゲット9として、In23またはSnO2を用いた例で
ある。使用した装置は実施例1と同じである。
[Embodiment 5] This embodiment 5 is an example in which In 2 O 3 or SnO 2 is used as the sputtering target 9. The apparatus used is the same as in Example 1.

【0071】照射粒子線11としては、Xe粒子線(照
射電圧:20V,電流0.3mA)を用いた。基板温度
は、室温〜500℃とした。その他の条件は、実施例1
と同様である。
As the irradiation particle beam 11, Xe particle beam (irradiation voltage: 20 V, current 0.3 mA) was used. The substrate temperature was room temperature to 500 ° C. Other conditions are as in Example 1.
Is the same as.

【0072】図6に、得られたIn23膜の比抵抗と、
基板温度との関係を示す。図6からわかるように、Xe
粒子線照射による比抵抗の低下は、250℃以下の領域
で生じていた。
FIG. 6 shows the specific resistance of the obtained In 2 O 3 film,
The relationship with the substrate temperature is shown. As can be seen from FIG. 6, Xe
The decrease in specific resistance due to particle beam irradiation occurred in the region of 250 ° C. or lower.

【0073】図7に、Xe粒子線照射なしのSnO2
の比抵抗と、Xe粒子線を照射しながら作製したSnO
2膜の比抵抗の基板温度依存性を示した。図7からわか
るように、Xe粒子線照射による比抵抗の低下は、基板
温度450℃以下の場合に生じていた。
FIG. 7 shows the specific resistance of the SnO 2 film without Xe particle beam irradiation, and the SnO 2 film prepared while being irradiated with Xe particle beam.
The substrate temperature dependence of the resistivity of the two films is shown. As can be seen from FIG. 7, the decrease in the specific resistance due to Xe particle beam irradiation occurred when the substrate temperature was 450 ° C. or lower.

【0074】特にデータは示さないが、In23、Sn
2ともに、Xe粒子線照射によって、透過率も増加し
透明性が増していた。
Although no particular data is shown, In 2 O 3 , Sn
The transmittance of both O 2 and the transparency was increased by the Xe particle beam irradiation.

【0075】In23膜、SnO2膜の作製後に、酸素
雰囲気中においてXe粒子線を照射する実験も行った。
特にデータは示さないが、その結果は、成膜中に照射し
た場合と同様に、In23膜、SnO2膜の抵抗は低下
し、また、透過率は増加した。
An experiment of irradiating a Xe particle beam in an oxygen atmosphere was also conducted after the In 2 O 3 film and the SnO 2 film were formed.
Although no data is shown, the results show that the resistance of the In 2 O 3 film and the SnO 2 film decreased and the transmittance increased, as in the case of irradiation during film formation.

【0076】このようなXe粒子線照射によるIn23
膜、SnO2膜の低抵抗化および透明性の向上は、結晶
性の向上によるものと思われる。
In 2 O 3 by such Xe particle beam irradiation
The lower resistance and the improved transparency of the film and the SnO 2 film are considered to be due to the improved crystallinity.

【0077】[実施例6]本実施例は、本発明の方法で
作製した透明導電膜(特に、実施例1〜実施例3)を透
明電極として用いた液晶パネルである。本実施例の単純
マトリクス液晶表示パネルの斜視図を図8に示した。
[Embodiment 6] This embodiment is a liquid crystal panel using a transparent conductive film (especially, Examples 1 to 3) produced by the method of the present invention as a transparent electrode. A perspective view of the simple matrix liquid crystal display panel of this embodiment is shown in FIG.

【0078】単純マトリクス表示液晶パネルは、上部ガ
ラス基板14、ストライプ状にパターン化された上部透
明電極12、液晶15、上部透明電極12と交差する方
向にパターン化された下部透明電極13、そして下部ガ
ラス基板16で構成される。
The simple matrix display liquid crystal panel includes an upper glass substrate 14, an upper transparent electrode 12 patterned in stripes, a liquid crystal 15, a lower transparent electrode 13 patterned in a direction intersecting with the upper transparent electrode 12, and a lower portion. It is composed of a glass substrate 16.

【0079】上部透明電極12と下部透明電極13の各
交差エリアがそれぞれ画素を構成している。上部透明電
極12と下部透明電極13との間に電圧を印加すると、
当該電圧の印加されている画素の領域においては、液晶
15の配向が変化して光の透過率(あるいは、反射率)
が変化する。この電圧印加を制御し、各画素毎の光の透
過率を制御することで、画面全体として画像を表現する
ことができる。
Each intersection area of the upper transparent electrode 12 and the lower transparent electrode 13 constitutes a pixel. When a voltage is applied between the upper transparent electrode 12 and the lower transparent electrode 13,
In the pixel area to which the voltage is applied, the orientation of the liquid crystal 15 changes and the light transmittance (or reflectance) is changed.
Changes. By controlling the voltage application and controlling the light transmittance of each pixel, an image can be displayed on the entire screen.

【0080】本発明の透明導電膜を用いて透明電極1
2、13を作成すれば、透明性が高いため、バックライ
トの発する光の損失を低減することができる。また、抵
抗が小さいため、電極12を細くしても、十分な電力を
供給することが可能である。
Transparent electrode 1 using the transparent conductive film of the present invention
By forming Nos. 2 and 13, since the transparency is high, it is possible to reduce the loss of light emitted by the backlight. Further, since the resistance is small, it is possible to supply sufficient electric power even if the electrode 12 is thin.

【0081】ここでは単純マトリクスについて述べた
が、アクティブマトリクスの液晶表示パネルにも本発明
の透明導電膜を適用することは可能である。なお、アク
ティブマトリクスとは、各画素部分に薄膜トランジスタ
(TFT)あるいは薄膜ダイオードを作成し、これらに
よって液晶15に印加する電圧を制御する駆動するタイ
プである。
Although the simple matrix is described here, the transparent conductive film of the present invention can be applied to an active matrix liquid crystal display panel. The active matrix is a type in which a thin film transistor (TFT) or a thin film diode is formed in each pixel portion and the voltage applied to the liquid crystal 15 is controlled by these.

【0082】[実施例7]本実施例は、実施例1〜実施
例3の方法で作成した透明導電膜を電極として用いた太
陽電池の例である。本実施例の太陽電池の斜視図を図9
に示した。
[Embodiment 7] This embodiment is an example of a solar cell using the transparent conductive film formed by the method of Embodiments 1 to 3 as an electrode. FIG. 9 is a perspective view of the solar cell of this example.
It was shown to.

【0083】太陽電池は、正透明電極17、P型Si膜
18、n型Si膜19、負電極20で構成される。太陽
光21は正透明電極17を透過し、P型Si膜18、n
型Si膜19の部分に電流を誘起させる。そして、この
電流は、正透明電極17、負電極20を通して取りださ
れる。
The solar cell comprises a positive transparent electrode 17, a P-type Si film 18, an n-type Si film 19 and a negative electrode 20. Sunlight 21 penetrates through the transparent electrode 17 and the P-type Si film 18, n
An electric current is induced in the portion of the type Si film 19. Then, this current is taken out through the positive transparent electrode 17 and the negative electrode 20.

【0084】正透明電極17を本発明の方法で作成すれ
ば、太陽光21の損失を低減できる。また、生じた電力
を外部に取り出す際を損失を低減できる。
The loss of sunlight 21 can be reduced by forming the transparent electrode 17 by the method of the present invention. Further, it is possible to reduce the loss when the generated electric power is taken out to the outside.

【0085】以上に述べたように、透明導電膜の作製中
あるいは作製後にHe、Ne、Ar、Kr、Xeのうち
の少なくとも1元素から成る粒子線を透明導電膜に照射
することで、透明導電膜の結晶状態を改質し、抵抗が低
く、光透過率の高い透明導電膜が得られる。この場合、
照射する粒子線のエネルギーを、結晶化温度と、膜の温
度と、に応じて調整することで、結晶性をより高めるこ
とができる。
As described above, the transparent conductive film is irradiated with a particle beam made of at least one element of He, Ne, Ar, Kr, and Xe during or after the preparation of the transparent conductive film. By modifying the crystalline state of the film, a transparent conductive film having low resistance and high light transmittance can be obtained. in this case,
The crystallinity can be further enhanced by adjusting the energy of the particle beam to be irradiated according to the crystallization temperature and the film temperature.

【0086】このような透明導電膜を電極として用いれ
ば、高精細、低消費電力の液晶表示装置、あるいは高い
起電力の太陽電池が得られる。
By using such a transparent conductive film as an electrode, a liquid crystal display device with high definition and low power consumption or a solar cell with high electromotive force can be obtained.

【0087】本発明の作製方法による透明導電膜は、上
述した実施例に限定されるものではない。
The transparent conductive film according to the manufacturing method of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば所
望の結晶状態の膜を作製することが出来る。また、膜の
結晶状態を所望の状態に改質できる。これを透明導電膜
の作製に適用すれば、低抵抗、高透過率の優れた特性を
有する透明導電膜を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a film having a desired crystal state can be produced. Further, the crystalline state of the film can be modified to a desired state. If this is applied to the production of a transparent conductive film, a transparent conductive film having excellent characteristics of low resistance and high transmittance can be obtained.

【0089】また、このようにして得た低抵抗、高透過
率の透明導電膜を電極として用いれば、高精細、低消費
電力の表示装置、あるいは高い起電力の太陽電池を作成
できる。
Further, by using the transparent conductive film having low resistance and high transmittance thus obtained as an electrode, a display device having high definition and low power consumption or a solar cell having high electromotive force can be prepared.

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

【図1】本発明の実施例の透明導電膜を作製するための
スパッタ装置の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a sputtering apparatus for producing a transparent conductive film according to an example of the present invention.

【図2】(a)は粒子線を照射しないで成膜したITO
膜のSEM写真像、(b)は粒子線を照射しつつ成膜し
たITO膜のSEM写真像である。
FIG. 2 (a) is an ITO film formed without being irradiated with a particle beam.
The SEM photograph image of the film, (b) is the SEM photograph image of the ITO film formed while irradiating the particle beam.

【図3】(a)は粒子線を照射しないで成膜したITO
膜のX線回折パターン、(b)は粒子線を照射しつつ成
膜したITO膜のX線回折パターン、(c)は粒子線を
照射しつつ成膜したITO膜のX線回折パターンであ
る。
FIG. 3 (a) is an ITO film formed without being irradiated with a particle beam.
The X-ray diffraction pattern of the film, (b) is the X-ray diffraction pattern of the ITO film formed while irradiating the particle beam, and (c) is the X-ray diffraction pattern of the ITO film formed while irradiating the particle beam. .

【図4】ITO膜の比抵抗と基板温度との関係の、粒子
線照射の有無に応じた違いを示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the difference between the specific resistance of the ITO film and the substrate temperature depending on the presence or absence of particle beam irradiation.

【図5】粒子線照射の有無に応じた、ITO膜の光透過
率の違いを示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the difference in light transmittance of the ITO film depending on the presence or absence of particle beam irradiation.

【図6】In23膜の比抵抗と基板温度との関係の、粒
子線照射の有無に応じた違いを示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the difference between the specific resistance of the In 2 O 3 film and the substrate temperature depending on the presence or absence of particle beam irradiation.

【図7】SnO2膜の比抵抗と基板温度との関係の、粒
子線照射の有無に応じた違いを示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the difference between the specific resistance of the SnO 2 film and the substrate temperature depending on the presence or absence of particle beam irradiation.

【図8】本発明の膜作製方法で作製した透明導電膜を透
明電極として用いた液晶パネルの構造を示す概念図であ
る。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing the structure of a liquid crystal panel using a transparent conductive film produced by the film production method of the present invention as a transparent electrode.

【図9】本発明の膜作製方法で作製した透明導電膜を透
明電極として用いた太陽電池の構造を示す概念図であ
る。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the structure of a solar cell using the transparent conductive film produced by the film production method of the present invention as a transparent electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…真空槽、 2…照射粒子線発生部、 3…スパッタ
粒子線発生部、 4…基板ホルダ、5…スパッタターゲ
ットホルダ、 6…雰囲気ガス導入管、 7…真空ポン
プ、 8…基板、 9…スパッタターゲット、 10…
スパッタ粒子線、 11…照射粒子線、 12…上部透
明電極、 13…下部透明電極、 14…上部ガラス基
板、 15…液晶、 16…下部ガラス基板、 17…
正透明電極、 18…P型Si膜、 19…n型Si
膜、 20…負電極、 21…太陽光。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum tank, 2 ... Irradiation particle beam generation part, 3 ... Sputtering particle beam generation part, 4 ... Substrate holder, 5 ... Sputter target holder, 6 ... Atmosphere gas introduction pipe, 7 ... Vacuum pump, 8 ... Substrate, 9 ... Sputter target, 10 ...
Sputtered particle beam, 11 ... Irradiated particle beam, 12 ... Upper transparent electrode, 13 ... Lower transparent electrode, 14 ... Upper glass substrate, 15 ... Liquid crystal, 16 ... Lower glass substrate, 17 ...
Positive transparent electrode, 18 ... P-type Si film, 19 ... N-type Si
Membrane, 20 ... Negative electrode, 21 ... Sunlight.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 健史 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 亀井 光浩 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Kenji Sato, Inventor Kenichi Sato, 1-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. (72) Inventor, Mitsuhiro Kamei 1-1, Kokubun-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 inside the Kokubun Plant of Hitachi, Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】膜の作製方法において該膜は、錫添加酸化
インジウム膜、酸化インジウム膜または酸化錫膜であ
り、 酸素ガスを含む雰囲気中で前記膜を成膜しつつ、該膜
に、He、Ne、Ar、Kr、Xeのうちの少なくとも
1元素から成る粒子線を照射すること、 を特徴とする膜の作製方法。
1. In the method for producing a film, the film is a tin-added indium oxide film, an indium oxide film, or a tin oxide film, and the He film is formed on the film while forming the film in an atmosphere containing oxygen gas. And a particle beam made of at least one element of Ne, Ar, Kr, and Xe is irradiated.
【請求項2】前記成膜は、スパッタリングにより行うこ
と、 を特徴とする請求項1記載の膜の作製方法。
2. The method for producing a film according to claim 1, wherein the film formation is performed by sputtering.
【請求項3】膜の作製方法において、 膜を成膜しつつ、該成膜中の膜に、 前記膜の結晶化温度と、成膜中の前記膜の温度と、の差
に基づいて決定される照射エネルギーで、 He、Ne、Ar、Kr、Xeのうちの少なくとも1元
素から成る粒子線を照射すること、 を特徴とする膜の作製方法。
3. A method for producing a film, which is determined on the basis of a difference between a crystallization temperature of the film and a temperature of the film being formed while the film is being formed. Irradiating a particle beam made of at least one element of He, Ne, Ar, Kr, and Xe with the irradiation energy used for forming the film.
【請求項4】前記成膜中の膜の温度を前記結晶化温度よ
りも低くしている場合には、前記結晶化温度と前記成膜
中の膜の温度との差が大きいほど、前記照射エネルギー
を大きくすること、 を特徴とする請求項3記載の膜の作製方法。
4. When the temperature of the film during the film formation is lower than the crystallization temperature, the irradiation becomes higher as the difference between the crystallization temperature and the temperature of the film during the film formation becomes larger. Enlarging energy, The manufacturing method of the film of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
【請求項5】前記粒子線は、中性粒子線、荷電粒子線の
うちの少なくとも一方を含むこと、 を特徴とする請求項1または3記載の膜の作製方法。
5. The method for producing a film according to claim 1, wherein the particle beam includes at least one of a neutral particle beam and a charged particle beam.
【請求項6】膜の改質方法において、 He、Ne、Ar、Kr、Xeのうちの少なくとも1元
素から成る粒子線を膜に照射すること、 を特徴とする膜の改質方法。
6. A method for modifying a film, which comprises irradiating the film with a particle beam composed of at least one element of He, Ne, Ar, Kr, and Xe.
【請求項7】前記膜は、錫添加酸化インジウム膜、酸化
インジウム膜または酸化錫膜であり、 前記粒子線の照射は、酸素ガスを含む雰囲気中において
行うこと、 を特徴とする請求項6記載の膜の改質方法。
7. The film is a tin-added indium oxide film, an indium oxide film, or a tin oxide film, and the irradiation of the particle beam is performed in an atmosphere containing oxygen gas. Method of reforming the film.
【請求項8】前記粒子線の照射エネルギーは、前記膜の
結晶化温度と、前記粒子線照射時の前記膜の温度との差
に基づいて決定されること、 を特徴とする請求項6記載の膜の改質方法。
8. The irradiation energy of the particle beam is determined based on a difference between a crystallization temperature of the film and a temperature of the film at the time of the particle beam irradiation. Method of reforming the film.
【請求項9】前記成膜中の膜の温度を前記結晶化温度よ
りも低くしている場合には、前記結晶化温度と前記成膜
中の膜の温度との差が大きいほど、前記照射エネルギー
を大きくすること、 を特徴とする請求項6記載の膜の改質方法。
9. When the temperature of the film being formed is lower than the crystallization temperature, the irradiation is performed as the difference between the crystallization temperature and the temperature of the film being formed is larger. The method of modifying a film according to claim 6, wherein the energy is increased.
【請求項10】前記粒子線は、中性粒子線、荷電粒子線
のうちの少なくとも一方を含むこと、 を特徴とする請求項6記載の膜の改質方法。
10. The method for modifying a film according to claim 6, wherein the particle beam includes at least one of a neutral particle beam and a charged particle beam.
JP20879194A 1994-09-01 1994-09-01 Method of manufacturing and reforming film Pending JPH0877845A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20879194A JPH0877845A (en) 1994-09-01 1994-09-01 Method of manufacturing and reforming film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20879194A JPH0877845A (en) 1994-09-01 1994-09-01 Method of manufacturing and reforming film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0877845A true JPH0877845A (en) 1996-03-22

Family

ID=16562179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20879194A Pending JPH0877845A (en) 1994-09-01 1994-09-01 Method of manufacturing and reforming film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0877845A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000051139A1 (en) * 1999-02-24 2000-08-31 Teijin Limited Transparent conductive laminate, its manufacturing method, and display comprising transparent conductive laminate
US6344608B2 (en) 1998-06-30 2002-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic element
WO2013183564A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 日東電工株式会社 Transparent conductive film
WO2015159805A1 (en) * 2014-04-15 2015-10-22 旭硝子株式会社 Laminate, conductive laminate, and electronic device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6344608B2 (en) 1998-06-30 2002-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Photovoltaic element
WO2000051139A1 (en) * 1999-02-24 2000-08-31 Teijin Limited Transparent conductive laminate, its manufacturing method, and display comprising transparent conductive laminate
US6617056B1 (en) 1999-02-24 2003-09-09 Teijin Ltd. Transparent conductive laminate, its manufacturing method, and display comprising transparent conductive laminate
KR100669064B1 (en) * 1999-02-24 2007-01-15 데이진 가부시키가이샤 Transparent conductive laminate, its manufacturing method, and display comprising transparent conductive laminate
JP4759143B2 (en) * 1999-02-24 2011-08-31 帝人株式会社 Transparent conductive laminate, method for producing the same, and display element using the same
WO2013183564A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 日東電工株式会社 Transparent conductive film
WO2015159805A1 (en) * 2014-04-15 2015-10-22 旭硝子株式会社 Laminate, conductive laminate, and electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1096577B9 (en) Method of producing a thin-film photovoltaic device
US20130139878A1 (en) Use of a1 barrier layer to produce high haze zno films on glass substrates
JP4397511B2 (en) Low resistance ITO thin film and manufacturing method thereof
US20080153280A1 (en) Reactive sputter deposition of a transparent conductive film
JP2009231213A (en) Conductor and its manufacturing method
JP2002151715A (en) Thin-film solar cell
WO2006090806A1 (en) Gallium-containing zinc oxide
US20100133094A1 (en) Transparent conductive film with high transmittance formed by a reactive sputter deposition
US20100132783A1 (en) Transparent conductive film with high surface roughness formed by a reactive sputter deposition
EP2439309A1 (en) Film-formed article and method for manufacturing film-formed article
JP2001152323A (en) Method of manufacturing for transparent electrode and photovoltaic element
CN103617831B (en) Preparing aluminum-doped zinc oxide transparent conducting films of a kind of high mobility and preparation method thereof
JP6979938B2 (en) Conductive transparent aluminum-doped zinc oxide sputtered film
JP2002141525A (en) Substrate for solar cell and thin film solar cell
CN107705873A (en) A kind of transparent conducting glass and its preparation method and application
JPH0877845A (en) Method of manufacturing and reforming film
JP3697190B2 (en) Solar cell
JP2002208715A (en) Photovoltaic element and its manufacturing method
JPS5878473A (en) Thin film solar battery
KR100936487B1 (en) Manufacturing method of cds/cdte thin film solar cells
JP5035857B2 (en) Low resistance ITO thin film and manufacturing method thereof
Ohdaira et al. Large-grain polycrystalline silicon films formed through flash-lamp-induced explosive crystallization
JP5891366B2 (en) Method for producing transparent conductive film and method for producing solar cell
JP2002280590A (en) Multi-junction type thin-film solar battery and method for manufacturing the same
US20110011828A1 (en) Organically modified etch chemistry for zno tco texturing