JPH1012998A - 透明導電膜付き基板 - Google Patents
透明導電膜付き基板Info
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- JPH1012998A JPH1012998A JP16704596A JP16704596A JPH1012998A JP H1012998 A JPH1012998 A JP H1012998A JP 16704596 A JP16704596 A JP 16704596A JP 16704596 A JP16704596 A JP 16704596A JP H1012998 A JPH1012998 A JP H1012998A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】液晶表示素子などの透明電極に好適に用いられ
る高キャリア密度を有する比抵抗が小さいＩＴＯ透明導
電膜を提供する。 【解決の手段】錫を含有する酸化インジウム多結晶導電
膜の基板への堆積過程で、膜の内部から表面に向かって
錫含有量が大となるように結晶成長させる。膜表面から
厚み方向で５ｎｍ以内の表面層におけるＩｎ／Ｓｎ原子
比Ａを９．０％以下、前記膜表面から深さ方向で３０ｎ
ｍ以上の内部におけるＩｎ／Ｓｎ原子数比Ｂを４．２％
以上、かつＡ／Ｂ値を１＜Ａ／Ｂ≦１．２６とすること
により、キャリア密度が大きいたＩＴＯ透明導電膜とす
る。
る高キャリア密度を有する比抵抗が小さいＩＴＯ透明導
電膜を提供する。 【解決の手段】錫を含有する酸化インジウム多結晶導電
膜の基板への堆積過程で、膜の内部から表面に向かって
錫含有量が大となるように結晶成長させる。膜表面から
厚み方向で５ｎｍ以内の表面層におけるＩｎ／Ｓｎ原子
比Ａを９．０％以下、前記膜表面から深さ方向で３０ｎ
ｍ以上の内部におけるＩｎ／Ｓｎ原子数比Ｂを４．２％
以上、かつＡ／Ｂ値を１＜Ａ／Ｂ≦１．２６とすること
により、キャリア密度が大きいたＩＴＯ透明導電膜とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、錫を含有する酸化
インジウム（ＩＴＯ）多結晶透明導電膜が被覆された基
板とその製造方法に関し、とりわけ液晶表示素子などの
透明電極に好適に用いられる比抵抗が小さいＩＴＯ透明
導電膜に関する。
インジウム（ＩＴＯ）多結晶透明導電膜が被覆された基
板とその製造方法に関し、とりわけ液晶表示素子などの
透明電極に好適に用いられる比抵抗が小さいＩＴＯ透明
導電膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子のキャリアを増大する方法と
して、酸化インジウム多結晶膜に錫をドープすることが
行われている。この場合透明導電膜の電気抵抗を下げる
ため、多結晶膜の結晶中へドナーとなる錫のドーピング
を有効に行うことが必要である。結晶中に錫を多く含有
させ、高導電性に必要な高キャリア密度の膜とするに
は、蒸着原料の錫濃度を大きくすることにより、電気的
に活性なドナーとして働く結晶中への錫の含有量を増加
させることが行われていたが、この場合、結晶中に取り
込まれないで結晶粒界に偏析する錫の量が多くなり、か
えってＩＴＯ膜の結晶成長が阻害され結晶性が低下し、
したがって結晶粒径が小さくなってしまうという問題点
があった。蒸発された錫が有効に結晶粒内に含有されず
に、結晶粒界に偏析され、低比抵抗を有するＩＴＯ膜を
得ることができなかった。
して、酸化インジウム多結晶膜に錫をドープすることが
行われている。この場合透明導電膜の電気抵抗を下げる
ため、多結晶膜の結晶中へドナーとなる錫のドーピング
を有効に行うことが必要である。結晶中に錫を多く含有
させ、高導電性に必要な高キャリア密度の膜とするに
は、蒸着原料の錫濃度を大きくすることにより、電気的
に活性なドナーとして働く結晶中への錫の含有量を増加
させることが行われていたが、この場合、結晶中に取り
込まれないで結晶粒界に偏析する錫の量が多くなり、か
えってＩＴＯ膜の結晶成長が阻害され結晶性が低下し、
したがって結晶粒径が小さくなってしまうという問題点
があった。蒸発された錫が有効に結晶粒内に含有されず
に、結晶粒界に偏析され、低比抵抗を有するＩＴＯ膜を
得ることができなかった。
【０００３】従来技術の錫ドープ酸化インジウムの透明
導電膜は、結晶性が低下したことによりキャリアを捕獲
する欠陥数が多く形成され、その欠陥にキャリアが捕獲
される結果、電気伝導度に有効に寄与するキャリア密度
が小さくなり、低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることが困難で
あった。
導電膜は、結晶性が低下したことによりキャリアを捕獲
する欠陥数が多く形成され、その欠陥にキャリアが捕獲
される結果、電気伝導度に有効に寄与するキャリア密度
が小さくなり、低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることが困難で
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の有していた前述の欠点を解決しようとするもので
あり、透明で従来に比較してより低い比抵抗を有する透
明導電膜およびその製造方法を提供するものである。
技術の有していた前述の欠点を解決しようとするもので
あり、透明で従来に比較してより低い比抵抗を有する透
明導電膜およびその製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上に
錫を含有する酸化インジウム多結晶膜が被覆された透明
導電膜付き基板であって、前記多結晶膜は、その膜の基
板への被覆過程で膜の内部から表面に向かって錫含有量
が大となるように結晶成長させられており、膜表面から
５ｎｍ以内の表面層におけるＩｎ原子数に対するＳｎ原
子数の比Ａを９．０％以下、膜表面から３０ｎｍ以上の
内部におけるＩｎ原子数に対するＳｎ原子数の比Ｂを
４．２％以上、かつＡ／Ｂの値を１＜Ａ／Ｂ≦１．２６
としたことを特徴とする透明導電膜付き基板である。
錫を含有する酸化インジウム多結晶膜が被覆された透明
導電膜付き基板であって、前記多結晶膜は、その膜の基
板への被覆過程で膜の内部から表面に向かって錫含有量
が大となるように結晶成長させられており、膜表面から
５ｎｍ以内の表面層におけるＩｎ原子数に対するＳｎ原
子数の比Ａを９．０％以下、膜表面から３０ｎｍ以上の
内部におけるＩｎ原子数に対するＳｎ原子数の比Ｂを
４．２％以上、かつＡ／Ｂの値を１＜Ａ／Ｂ≦１．２６
としたことを特徴とする透明導電膜付き基板である。
【０００６】本発明の透明導電膜の表面層および膜内部
のそれぞれについてのＩｎ原子数に対する錫原子数の比
は、ＥＳＣＡ（エレクトロン スペクトロスコピー オ
ブケミカルアナリシス）法（測定は、１０ＫＶ、３０ｍ
ＡのＭｇＫαを用いる）により定量分析（Ｉｎ ３ｄ積
分強度／Ｓｎ ３ｄ積分強度、いずれも感度係数補正済
み）して求められる。膜内部の上記原子数の比は、膜表
面から約３０ｎｍまたはそれ以上の厚みの膜を除去して
測定される。また、表面層の原子数の比Ａは、膜表面そ
のものまたは表面から５ｎｍ以内の厚みを除去して測定
される。前記表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数の比
Ａを前記内部のＩｎ原子数に対する錫原子数の比Ｂで割
った値は、錫原子の膜表面への、膜が被覆堆積される過
程での拡散度合い（Ａ／Ｂが大きい程、膜内部から表面
層へ錫がより多く拡散しながら膜の被覆堆積が行われ
る）と推測できる。したがって、この値が大きい程、結
晶粒の表面を形成している結晶粒界目指して錫がより多
く拡散していると考えることができる。本発明者は、結
晶粒界への錫の偏析現象と錫の表面からの深さ方向の含
有量との関係を鋭意調べた結果、結晶粒内に錫をドープ
するに際し、できるだけ結晶粒界に入り込む膜の電気抵
抗に悪影響を及ぼす錫量を少なくするためには、膜が基
板上に堆積するときの結晶成長過程で、膜の表面である
結晶粒界への錫の拡散を適度に制御することが必要であ
ることをつきとめ、それには膜の堆積が完了した時点に
おける膜表面のＳｎ濃度と膜内部の錫濃度を特定の値に
制御することが重要であることを見いだしたのである。
のそれぞれについてのＩｎ原子数に対する錫原子数の比
は、ＥＳＣＡ（エレクトロン スペクトロスコピー オ
ブケミカルアナリシス）法（測定は、１０ＫＶ、３０ｍ
ＡのＭｇＫαを用いる）により定量分析（Ｉｎ ３ｄ積
分強度／Ｓｎ ３ｄ積分強度、いずれも感度係数補正済
み）して求められる。膜内部の上記原子数の比は、膜表
面から約３０ｎｍまたはそれ以上の厚みの膜を除去して
測定される。また、表面層の原子数の比Ａは、膜表面そ
のものまたは表面から５ｎｍ以内の厚みを除去して測定
される。前記表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数の比
Ａを前記内部のＩｎ原子数に対する錫原子数の比Ｂで割
った値は、錫原子の膜表面への、膜が被覆堆積される過
程での拡散度合い（Ａ／Ｂが大きい程、膜内部から表面
層へ錫がより多く拡散しながら膜の被覆堆積が行われ
る）と推測できる。したがって、この値が大きい程、結
晶粒の表面を形成している結晶粒界目指して錫がより多
く拡散していると考えることができる。本発明者は、結
晶粒界への錫の偏析現象と錫の表面からの深さ方向の含
有量との関係を鋭意調べた結果、結晶粒内に錫をドープ
するに際し、できるだけ結晶粒界に入り込む膜の電気抵
抗に悪影響を及ぼす錫量を少なくするためには、膜が基
板上に堆積するときの結晶成長過程で、膜の表面である
結晶粒界への錫の拡散を適度に制御することが必要であ
ることをつきとめ、それには膜の堆積が完了した時点に
おける膜表面のＳｎ濃度と膜内部の錫濃度を特定の値に
制御することが重要であることを見いだしたのである。
【０００７】すなわち、膜表面層のＩｎ原子数に対する
Ｓｎ原子数比Ａを前記内部のＩｎ原子数に対するＳｎ原
子数比Ｂで割った値が１より大きく１．２６以下とする
ことが必要であること、表面層のＩｎ原子数に対するＳ
ｎの原子数比が９．０％を越えると結晶中の電子に対す
る不純物散乱が強まり、キャリア（電子）易動度が低下
し、抵抗が大きくなるので好ましくないこと、膜内部の
錫の含有量が４．０％より少ないとドナーとして作用す
るＳｎ原子数が少なくなるため、キャリア密度が少なく
なり、抵抗が大きくなることを見い出したのである。
Ｓｎ原子数比Ａを前記内部のＩｎ原子数に対するＳｎ原
子数比Ｂで割った値が１より大きく１．２６以下とする
ことが必要であること、表面層のＩｎ原子数に対するＳ
ｎの原子数比が９．０％を越えると結晶中の電子に対す
る不純物散乱が強まり、キャリア（電子）易動度が低下
し、抵抗が大きくなるので好ましくないこと、膜内部の
錫の含有量が４．０％より少ないとドナーとして作用す
るＳｎ原子数が少なくなるため、キャリア密度が少なく
なり、抵抗が大きくなることを見い出したのである。
【０００８】結晶粒界は錫の過度の偏析や格子欠陥によ
る歪が、ある限界に達したときにできる。よって、結晶
粒界では欠陥が多いため、その部分ではキャリアは捕獲
され易くなる。本発明の多結晶膜においては、電気的に
活性なドナーとなるＳｎの多結晶粒内への含有量を多く
なるようにされる。すなわち膜が基板上で被覆堆積する
過程で、その結晶成長が阻害される錫の結晶粒界への偏
析量が少なくなるようにされる。したがって、キャリア
密度が大きく、かつ、キャリアが捕獲される確率が少な
いため、低抵抗のＩＴＯ膜とすることができる。
る歪が、ある限界に達したときにできる。よって、結晶
粒界では欠陥が多いため、その部分ではキャリアは捕獲
され易くなる。本発明の多結晶膜においては、電気的に
活性なドナーとなるＳｎの多結晶粒内への含有量を多く
なるようにされる。すなわち膜が基板上で被覆堆積する
過程で、その結晶成長が阻害される錫の結晶粒界への偏
析量が少なくなるようにされる。したがって、キャリア
密度が大きく、かつ、キャリアが捕獲される確率が少な
いため、低抵抗のＩＴＯ膜とすることができる。
【０００９】本発明の第２は、減圧した雰囲気が調整で
きる真空容器内で、錫を含有する酸化インジウムの蒸着
原料を、前記蒸着原料を陽極にして形成したアーク放電
プラズマにより蒸発させて、透明基板上に酸化インジウ
ム多結晶膜を被覆する透明導電膜付き基板の製造方法で
あって、前記蒸着原料に４〜７重量％の酸化錫を含有す
る酸化インジウムを用い、前記アーク放電プラズマの電
圧を８０〜１００Ｖとして、膜の内部から表面に向かっ
て錫含有量が大となるように結晶成長させながら被覆す
ることを特徴とする透明導電膜付き基板の製造方法であ
る。本発明の第２の実施により得られるＩＴＯ透明導電
膜は、酸化錫を４〜７重量％含有する酸化インジウム焼
結体を蒸着原料とするのが好ましく、アーク放電電圧は
８０〜１００Ｖ、さらに好ましくは、８０〜８５Ｖ、成
膜中の全圧力１．５〜３．５×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分
圧０．６〜１．２×１０-4Ｔｏｒｒがドナーとして作用
するＳｎ原子数を結晶粒子中で増加せしめ、結晶粒界へ
のＳｎの偏析を少なくし、低比抵抗のＩＴＯ膜を得る上
で好ましい。また、本発明においては、その目的を達成
するために、膜を被覆するときの基板を加熱することが
好ましい。加熱温度としては１５０℃以上が好ましい。
きる真空容器内で、錫を含有する酸化インジウムの蒸着
原料を、前記蒸着原料を陽極にして形成したアーク放電
プラズマにより蒸発させて、透明基板上に酸化インジウ
ム多結晶膜を被覆する透明導電膜付き基板の製造方法で
あって、前記蒸着原料に４〜７重量％の酸化錫を含有す
る酸化インジウムを用い、前記アーク放電プラズマの電
圧を８０〜１００Ｖとして、膜の内部から表面に向かっ
て錫含有量が大となるように結晶成長させながら被覆す
ることを特徴とする透明導電膜付き基板の製造方法であ
る。本発明の第２の実施により得られるＩＴＯ透明導電
膜は、酸化錫を４〜７重量％含有する酸化インジウム焼
結体を蒸着原料とするのが好ましく、アーク放電電圧は
８０〜１００Ｖ、さらに好ましくは、８０〜８５Ｖ、成
膜中の全圧力１．５〜３．５×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分
圧０．６〜１．２×１０-4Ｔｏｒｒがドナーとして作用
するＳｎ原子数を結晶粒子中で増加せしめ、結晶粒界へ
のＳｎの偏析を少なくし、低比抵抗のＩＴＯ膜を得る上
で好ましい。また、本発明においては、その目的を達成
するために、膜を被覆するときの基板を加熱することが
好ましい。加熱温度としては１５０℃以上が好ましい。
【００１０】
【実施例１】図１は、本発明のＩＴＯを成膜するのに用
いた成膜装置の断面図である。アーク放電プラズマは、
アーク放電プラズマ発生源２と底部に永久磁石８を有し
アノードとして作用する蒸着材料をその中に入れたハー
ス７との間で、プラズマ発生用直流電源５によってアー
ク放電を行うことで生成される。かかるアーク放電プラ
ズマ発生源２としては、複合陰極型プラズマ発生装置、
又は圧力勾配型プラズマ発生装置、又は両者を組み合わ
せたプラズマ発生装置が好ましい。このようなプラズマ
発生装置については、真空第２５巻第１０号（１９８２
年）に記載されている。例えば、図２のような装置が挙
げられる。複合陰極型プラズマ発生装置は、熱容量の小
さい補助陰極１７と、ホウ化ランタン（ＬａＢ6）から
なる主陰極１８とを有し、該補助陰極に初期放電を集中
させ、それを利用して主陰極を加熱し、主陰極が最終陰
極としてアーク放電を行うようにしたプラズマ発生装置
である。補助陰極としてはＷ，Ｔａ，Ｍｏ等の高融点金
属のパイプ状のものが挙げられる。主陰極１８は、円筒
１９に接して設けられ、補助陰極１７は円板状熱シール
ド２２を介して保持されている。円筒１９の先端には、
タングステンＷからなる円板２３が設けられている。水
冷機構が設けられた陰極支持台２０の中心部に設けられ
た放電ガス導入口２１からプラズマ発生用のガスが導入
され、そのガスは円板２３の開口部を通過して成膜室６
内に導かれ、排気口９を経て成膜室６外に排気ポンプに
より排気される。また、圧力勾配型プラズマ発生装置と
は、陰極と陽極との間に中間電極を介在させ、陰極領域
を１ｔｏｒｒ程度に、陽極領域を１０-4Ｔｏｒｒ以上に
保って放電を行うものであり、陽極領域からのイオンの
逆流による陰極の損傷がない上に、中間電極のない放電
形式のものと比較して、放電電子流をつくり出すための
キャリアガスのガス効率が飛躍的に高く、大電流放電が
可能であるという利点を有している。複合陰極型プラズ
マ発生装置と、圧力勾配型プラズマ発生装置とは、それ
ぞれ上記のような利点を有しており、両者を組み合わせ
たプラズマ発生装置、即ち、陰極として複合陰極を用い
るとともに中間電極も配したプラズマ発生装置は、上記
利点を同時に得ることが出来るので本発明で用いるアー
ク放電プラズマ発生源として好ましい。
いた成膜装置の断面図である。アーク放電プラズマは、
アーク放電プラズマ発生源２と底部に永久磁石８を有し
アノードとして作用する蒸着材料をその中に入れたハー
ス７との間で、プラズマ発生用直流電源５によってアー
ク放電を行うことで生成される。かかるアーク放電プラ
ズマ発生源２としては、複合陰極型プラズマ発生装置、
又は圧力勾配型プラズマ発生装置、又は両者を組み合わ
せたプラズマ発生装置が好ましい。このようなプラズマ
発生装置については、真空第２５巻第１０号（１９８２
年）に記載されている。例えば、図２のような装置が挙
げられる。複合陰極型プラズマ発生装置は、熱容量の小
さい補助陰極１７と、ホウ化ランタン（ＬａＢ6）から
なる主陰極１８とを有し、該補助陰極に初期放電を集中
させ、それを利用して主陰極を加熱し、主陰極が最終陰
極としてアーク放電を行うようにしたプラズマ発生装置
である。補助陰極としてはＷ，Ｔａ，Ｍｏ等の高融点金
属のパイプ状のものが挙げられる。主陰極１８は、円筒
１９に接して設けられ、補助陰極１７は円板状熱シール
ド２２を介して保持されている。円筒１９の先端には、
タングステンＷからなる円板２３が設けられている。水
冷機構が設けられた陰極支持台２０の中心部に設けられ
た放電ガス導入口２１からプラズマ発生用のガスが導入
され、そのガスは円板２３の開口部を通過して成膜室６
内に導かれ、排気口９を経て成膜室６外に排気ポンプに
より排気される。また、圧力勾配型プラズマ発生装置と
は、陰極と陽極との間に中間電極を介在させ、陰極領域
を１ｔｏｒｒ程度に、陽極領域を１０-4Ｔｏｒｒ以上に
保って放電を行うものであり、陽極領域からのイオンの
逆流による陰極の損傷がない上に、中間電極のない放電
形式のものと比較して、放電電子流をつくり出すための
キャリアガスのガス効率が飛躍的に高く、大電流放電が
可能であるという利点を有している。複合陰極型プラズ
マ発生装置と、圧力勾配型プラズマ発生装置とは、それ
ぞれ上記のような利点を有しており、両者を組み合わせ
たプラズマ発生装置、即ち、陰極として複合陰極を用い
るとともに中間電極も配したプラズマ発生装置は、上記
利点を同時に得ることが出来るので本発明で用いるアー
ク放電プラズマ発生源として好ましい。
【００１１】図１に示すように、放電陰極としてのプラ
ズマ発生源２、永久磁石３を内蔵した第１中間電極１
１、磁気コイル４を内蔵した第２中間電極１２、大口径
磁気コイル１４を成膜室６の側壁に設置し、成膜室の底
部に永久磁石８を下部に設けたハース７を設け、これら
を蒸着手段とした。ハース７は放電プラズマ１３の陽極
として、プラズマ発生源２は陰極として作用する。磁気
コイル４により形成された水平磁場によって成膜室６に
引き出された放電プラズマ流１３を蒸着原料が充填され
たハース内に導くために、ハース７の底部に設けた永久
磁石８の垂直磁場により、成膜室６内で下方に約９０゜
に曲げられ、蒸着原料を加熱蒸発する。基体１５の背面
に基体加熱機構１６が設けられている。プラズマ発生用
ガスはガス導入パイプ１から導入される。図３（ａ）は
本発明の透明導電膜付き基板５１の断面図で、透明基板
５２の表面に錫を含有する酸化インジウム多結晶膜５３
が被覆されている。図３（ｂ）は、本発明により得られ
る多結晶膜の一実施例の結晶状態を示す図で、結晶粒子
は結晶粒界によって連結されたように位置している。
ズマ発生源２、永久磁石３を内蔵した第１中間電極１
１、磁気コイル４を内蔵した第２中間電極１２、大口径
磁気コイル１４を成膜室６の側壁に設置し、成膜室の底
部に永久磁石８を下部に設けたハース７を設け、これら
を蒸着手段とした。ハース７は放電プラズマ１３の陽極
として、プラズマ発生源２は陰極として作用する。磁気
コイル４により形成された水平磁場によって成膜室６に
引き出された放電プラズマ流１３を蒸着原料が充填され
たハース内に導くために、ハース７の底部に設けた永久
磁石８の垂直磁場により、成膜室６内で下方に約９０゜
に曲げられ、蒸着原料を加熱蒸発する。基体１５の背面
に基体加熱機構１６が設けられている。プラズマ発生用
ガスはガス導入パイプ１から導入される。図３（ａ）は
本発明の透明導電膜付き基板５１の断面図で、透明基板
５２の表面に錫を含有する酸化インジウム多結晶膜５３
が被覆されている。図３（ｂ）は、本発明により得られ
る多結晶膜の一実施例の結晶状態を示す図で、結晶粒子
は結晶粒界によって連結されたように位置している。
【００１２】成膜室６内を真空排気ポンプによって２×
１０-5Ｔｏｒｒ以下の圧力に排気した後、カラーフィル
ター付きガラス基板１５を２００℃に加熱した状態で、
放電ガス導入パイプ１から放電ガスとしてアルゴン（Ａ
ｒ）ガスを約３０ｓｃｃｍを導入し、プラズマ発生装置
にそれぞれ１５０Ａの電流を供給し、ハ−ス７と永久磁
石８により構成された２つの電極との間でアーク放電プ
ラズマを生起させた。図１に示すように、プラズマビー
ムはハースであるアノード電極の真上でハース下に取り
付けられた永久磁石により９０゜下方に曲げられ蒸着原
料を加熱蒸発させる。なお、成膜中は酸素ガスを反応性
ガス導入口１０より約５０ｓｃｃｍ導入し、成膜中圧力
３．０×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧３．０×１０-4Ｔｏ
ｒｒとした。放電電圧は９０Ｖであった。そして２００
℃に加熱した基板を一定速度で移動させ、ＩＴＯ膜を膜
厚２８０ｎｍまで成膜した。蒸発源としてはＳｎ濃度が
４．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いた。
１０-5Ｔｏｒｒ以下の圧力に排気した後、カラーフィル
ター付きガラス基板１５を２００℃に加熱した状態で、
放電ガス導入パイプ１から放電ガスとしてアルゴン（Ａ
ｒ）ガスを約３０ｓｃｃｍを導入し、プラズマ発生装置
にそれぞれ１５０Ａの電流を供給し、ハ−ス７と永久磁
石８により構成された２つの電極との間でアーク放電プ
ラズマを生起させた。図１に示すように、プラズマビー
ムはハースであるアノード電極の真上でハース下に取り
付けられた永久磁石により９０゜下方に曲げられ蒸着原
料を加熱蒸発させる。なお、成膜中は酸素ガスを反応性
ガス導入口１０より約５０ｓｃｃｍ導入し、成膜中圧力
３．０×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧３．０×１０-4Ｔｏ
ｒｒとした。放電電圧は９０Ｖであった。そして２００
℃に加熱した基板を一定速度で移動させ、ＩＴＯ膜を膜
厚２８０ｎｍまで成膜した。蒸発源としてはＳｎ濃度が
４．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いた。
【００１３】成膜されたＩＴＯ膜の電気特性を表１に示
す。キャリア密度が大きく、低比抵抗を有していた。本
実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は７００ｎｍと
大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結果を示す。表
面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が５．１％含
有され、表面層から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数
に対して錫の原子数比が４．２％含有され、かつ、表面
層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子
数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．２１であっ
た。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成
長が阻害されず、結晶粒径は大きくなったと思われる。
また、結晶中のドナーとして働くＳｎが多いため、キャ
リア密度は高く、１．１５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗
のＩＴＯ膜を得ることができた。
す。キャリア密度が大きく、低比抵抗を有していた。本
実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は７００ｎｍと
大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結果を示す。表
面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が５．１％含
有され、表面層から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数
に対して錫の原子数比が４．２％含有され、かつ、表面
層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子
数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．２１であっ
た。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成
長が阻害されず、結晶粒径は大きくなったと思われる。
また、結晶中のドナーとして働くＳｎが多いため、キャ
リア密度は高く、１．１５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗
のＩＴＯ膜を得ることができた。
【００１４】
【実施例２】蒸着原料をＳｎ濃度が５．０ｗｔ．％であ
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同じように
して、膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜さ
れたＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度が
大きく、低抵抗率を有していた。本実施例で得られた透
明導電膜の結晶粒径は６５０ｎｍと大きかった。表１に
ＥＳＣＡによる測定結果を示す。前記表面層にはＩｎ原
子数に対して錫の原子数比が６．４％含有され、表面層
から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原
子数比が５．３％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数
に対する錫原子数比Ａを前記内部のＩｎ原子数に対する
錫原子数比Ｂで割った値が１．２１であった。結晶粒界
に偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成長が阻害され
ず、結晶粒径は大きくなったと思われる。また、結晶中
のドナーとして働くＳｎが多いため、キャリア密度は高
く、１．０５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を
得ることができた。
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同じように
して、膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜さ
れたＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度が
大きく、低抵抗率を有していた。本実施例で得られた透
明導電膜の結晶粒径は６５０ｎｍと大きかった。表１に
ＥＳＣＡによる測定結果を示す。前記表面層にはＩｎ原
子数に対して錫の原子数比が６．４％含有され、表面層
から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原
子数比が５．３％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数
に対する錫原子数比Ａを前記内部のＩｎ原子数に対する
錫原子数比Ｂで割った値が１．２１であった。結晶粒界
に偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成長が阻害され
ず、結晶粒径は大きくなったと思われる。また、結晶中
のドナーとして働くＳｎが多いため、キャリア密度は高
く、１．０５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を
得ることができた。
【００１５】
【実施例３】蒸着原料をＳｎ濃度が５．５ｗｔ．％であ
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同じように
して膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜され
たＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度が大
きく、低抵抗率を有していた。本実施例で得られた透明
導電膜の結晶粒径は６００ｎｍと大きかった。表１にＥ
ＳＣＡによる測定結果を示す。表面層にはＩｎ原子数に
対して錫の原子数比が７．１％含有され、前記表面層か
ら３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子
数比が５．８％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に
対する錫原子数比Ａを前記内部のＩｎ原子数に対する錫
原子数比Ｂで割った値が１．２２であった。結晶粒界に
偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成長が阻害され
ず、結晶粒径は大きくなったと思われる。また、結晶中
のドナーとして働くＳｎが多いため、キャリア密度は高
く、１．１５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を
得ることができた。
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同じように
して膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜され
たＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度が大
きく、低抵抗率を有していた。本実施例で得られた透明
導電膜の結晶粒径は６００ｎｍと大きかった。表１にＥ
ＳＣＡによる測定結果を示す。表面層にはＩｎ原子数に
対して錫の原子数比が７．１％含有され、前記表面層か
ら３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子
数比が５．８％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に
対する錫原子数比Ａを前記内部のＩｎ原子数に対する錫
原子数比Ｂで割った値が１．２２であった。結晶粒界に
偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成長が阻害され
ず、結晶粒径は大きくなったと思われる。また、結晶中
のドナーとして働くＳｎが多いため、キャリア密度は高
く、１．１５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を
得ることができた。
【００１６】
【実施例４】実施例１と同様に蒸着原料をＳｎ濃度が
６．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体に変えて膜厚２８０
ｎｍ成膜した。成膜されたＩＴＯ膜の電気特性を表１に
示す。キャリア密度が大きく、低抵抗率を有していた。
本実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は５９０ｎｍ
と大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結果を示す。
表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が７．７％
含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子
数に対して錫の原子数比が６．４％含有され、かつ、表
面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部のＩｎ原
子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．２０であっ
た。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成
長が阻害されず、結晶粒径は大きくなったと思われる。
また、結晶中のドナーとして働くＳｎが多いため、キャ
リア密度は高く、１．２５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗
のＩＴＯ膜を得ることができた。
６．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体に変えて膜厚２８０
ｎｍ成膜した。成膜されたＩＴＯ膜の電気特性を表１に
示す。キャリア密度が大きく、低抵抗率を有していた。
本実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は５９０ｎｍ
と大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結果を示す。
表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が７．７％
含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子
数に対して錫の原子数比が６．４％含有され、かつ、表
面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部のＩｎ原
子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．２０であっ
た。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少ないため、結晶成
長が阻害されず、結晶粒径は大きくなったと思われる。
また、結晶中のドナーとして働くＳｎが多いため、キャ
リア密度は高く、１．２５×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗
のＩＴＯ膜を得ることができた。
【００１７】
【実施例５】蒸着原料をＳｎ濃度が７．０ｗｔ．％であ
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同じように
して膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜され
たＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度が大
きく、低抵抗率を有していた。本実施例で得られた透明
導電膜の結晶粒径は５５０ｎｍと大きかった。表１にＥ
ＳＣＡによる測定結果を示す。表面層にはＩｎ原子数に
対して錫の原子数比が８．９％含有され、表面層から３
０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比
が７．１％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に対す
る錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比
Ｂで割った値が１．２６であった。結晶粒界に偏析した
Ｓｎ濃度が少ないため、結晶成長が阻害されず、結晶粒
径は大きくなったと思われる。また、結晶中のドナーと
して働くＳｎが多いため、キャリア密度は高く、１．３
０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることが
できた。
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同じように
して膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜され
たＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度が大
きく、低抵抗率を有していた。本実施例で得られた透明
導電膜の結晶粒径は５５０ｎｍと大きかった。表１にＥ
ＳＣＡによる測定結果を示す。表面層にはＩｎ原子数に
対して錫の原子数比が８．９％含有され、表面層から３
０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比
が７．１％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に対す
る錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比
Ｂで割った値が１．２６であった。結晶粒界に偏析した
Ｓｎ濃度が少ないため、結晶成長が阻害されず、結晶粒
径は大きくなったと思われる。また、結晶中のドナーと
して働くＳｎが多いため、キャリア密度は高く、１．３
０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることが
できた。
【００１８】
【実施例６】実施例２と同様に蒸着原料をＳｎ濃度が
５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いて、成膜中の
圧力１．５×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧０．６×１０-3
Ｔｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍ成膜した。この時の放
電電圧は８０Ｖであった。成膜されたＩＴＯ膜の電気特
性を表１に示す。キャリア密度が大きく、低抵抗率を有
していた。本実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は
５４０ｎｍと大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結
果を示す。表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比
が５．５％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部に
はＩｎ原子数に対して錫の原子数比が４．４％含有さ
れ、かつ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを
内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が
１．２５であった。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少な
いため、結晶成長が阻害されず、結晶粒径は大きくなっ
たと思われる。また、結晶中のドナーとして働くＳｎが
多いため、キャリア密度は高く、１．２２×１０-4Ω・
ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることができた。
５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いて、成膜中の
圧力１．５×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧０．６×１０-3
Ｔｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍ成膜した。この時の放
電電圧は８０Ｖであった。成膜されたＩＴＯ膜の電気特
性を表１に示す。キャリア密度が大きく、低抵抗率を有
していた。本実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は
５４０ｎｍと大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結
果を示す。表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比
が５．５％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部に
はＩｎ原子数に対して錫の原子数比が４．４％含有さ
れ、かつ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを
内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が
１．２５であった。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少な
いため、結晶成長が阻害されず、結晶粒径は大きくなっ
たと思われる。また、結晶中のドナーとして働くＳｎが
多いため、キャリア密度は高く、１．２２×１０-4Ω・
ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることができた。
【００１９】
【実施例７】実施例２と同様に蒸着原料をＳｎ濃度が
５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用い、成膜中の圧
力３．５×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧１．２×１０-3Ｔ
ｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍ成膜した。この時の放電
電圧は１００Ｖであった。成膜されたＩＴＯ膜の電気特
性を表１に示す。キャリア密度が大きく、低抵抗率を有
していた。本実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は
６００ｎｍと大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結
果を示す。表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比
が６．０％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部に
はＩｎ原子数に対して錫の原子数比が４．８％含有さ
れ、かつ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを
内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が
１．２４であった。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少な
いため、結晶成長が阻害されず、結晶粒径は大きくなっ
たと思われる。また、結晶中のドナーとして働くＳｎが
多いため、キャリア密度は高く、１．２２×１０-4Ω・c
mと低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることができた。
５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用い、成膜中の圧
力３．５×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧１．２×１０-3Ｔ
ｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍ成膜した。この時の放電
電圧は１００Ｖであった。成膜されたＩＴＯ膜の電気特
性を表１に示す。キャリア密度が大きく、低抵抗率を有
していた。本実施例で得られた透明導電膜の結晶粒径は
６００ｎｍと大きかった。表１にＥＳＣＡによる測定結
果を示す。表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比
が６．０％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部に
はＩｎ原子数に対して錫の原子数比が４．８％含有さ
れ、かつ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを
内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が
１．２４であった。結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少な
いため、結晶成長が阻害されず、結晶粒径は大きくなっ
たと思われる。また、結晶中のドナーとして働くＳｎが
多いため、キャリア密度は高く、１．２２×１０-4Ω・c
mと低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることができた。
【００２０】
【比較例１】蒸着原料をＳｎ濃度が２．５ｗｔ．％であ
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同様にして
膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜されたＩ
ＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度は小さ
く、低抵抗率を有していなかった。本比較例で得られた
透明導電膜の結晶粒径は８００ｎｍと大きかった。しか
し、表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が３．
０％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ
原子数に対して錫の原子数比が２．６％含有され、か
つ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部の
Ｉｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．１５
であって、結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少ないため、
結晶成長が阻害されず結晶粒径は大きいが、結晶中のド
ナーとして働くＳｎが少ないため、キャリア密度は低
く、１．６０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を
得ることができなかった。
るＩＴＯ焼結体に変えた以外は、実施例１と同様にして
膜厚２８０ｎｍの透明導電膜を成膜した。成膜されたＩ
ＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度は小さ
く、低抵抗率を有していなかった。本比較例で得られた
透明導電膜の結晶粒径は８００ｎｍと大きかった。しか
し、表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が３．
０％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部にはＩｎ
原子数に対して錫の原子数比が２．６％含有され、か
つ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部の
Ｉｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．１５
であって、結晶粒界に偏析したＳｎ濃度が少ないため、
結晶成長が阻害されず結晶粒径は大きいが、結晶中のド
ナーとして働くＳｎが少ないため、キャリア密度は低
く、１．６０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を
得ることができなかった。
【００２１】
【比較例２】実施例１と同様な方法で、蒸着原料をＳｎ
濃度が８．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体に変えて膜厚
２８０ｎｍ成膜した。成膜されたＩＴＯ膜の電気特性を
表１に示す。キャリア密度は小さく、低抵抗率を有して
いなかった。本比較例で得られた透明導電膜の結晶粒径
は３００ｎｍと小さかった。表１にＥＳＣＡによる測定
結果を示す。表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数
比が１０．０％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内
部にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が８．２％含有
され、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部
のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．２
６であった。結晶中のドナーとして働くＳｎが多いた
め、電子の不純物散乱が大きく易動度が小さいため、
１．６０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を得る
ことができなかった。
濃度が８．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体に変えて膜厚
２８０ｎｍ成膜した。成膜されたＩＴＯ膜の電気特性を
表１に示す。キャリア密度は小さく、低抵抗率を有して
いなかった。本比較例で得られた透明導電膜の結晶粒径
は３００ｎｍと小さかった。表１にＥＳＣＡによる測定
結果を示す。表面層にはＩｎ原子数に対して錫の原子数
比が１０．０％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内
部にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が８．２％含有
され、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部
のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．２
６であった。結晶中のドナーとして働くＳｎが多いた
め、電子の不純物散乱が大きく易動度が小さいため、
１．６０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗のＩＴＯ膜を得る
ことができなかった。
【００２２】
【比較例３】直流スパッタリング法を用いて、ＩＴＯ膜
の成膜を行った。真空槽内を１．０×１０-5Ｔｏｒｒに
排気し、蒸着原料上に設置したカラーフィルター付きガ
ラス基板をヒーターにより２００℃に加熱保持した。そ
の後、真空槽内にアルゴンガスと酸素ガスを９９：１の
割合で導入し、成膜中の圧力３．０×１０-3Ｔｏｒｒで
膜厚２８０ｎｍを成膜した。蒸着原料としてはＳｎ濃度
が１０．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体ターゲットを用
いた。成膜されたＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キ
ャリア密度は小さく低抵抗率を有していないことが分か
る。本比較例で得られた透明導電膜の結晶粒径は４００
ｎｍと小さかった。表１にＥＳＣＡによる測定結果を示
す。表面層には、Ｉｎ原子数に対して錫の原子数比が１
２．８％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部には
Ｉｎ原子数に対して錫の原子数比が６．７％含有され、
かつ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部
のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．９
１であった。結晶粒界でのＳｎの偏析が多いため、結晶
成長が阻害され、結晶粒径は小さくなったと思われる。
そのため結晶性が阻害され、キャリアの捕獲される確率
が高くなり、そこにキャリアが捕獲されるためキャリア
密度は少なく、１．７０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗の
ＩＴＯ膜を得ることができなかった。
の成膜を行った。真空槽内を１．０×１０-5Ｔｏｒｒに
排気し、蒸着原料上に設置したカラーフィルター付きガ
ラス基板をヒーターにより２００℃に加熱保持した。そ
の後、真空槽内にアルゴンガスと酸素ガスを９９：１の
割合で導入し、成膜中の圧力３．０×１０-3Ｔｏｒｒで
膜厚２８０ｎｍを成膜した。蒸着原料としてはＳｎ濃度
が１０．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体ターゲットを用
いた。成膜されたＩＴＯ膜の電気特性を表１に示す。キ
ャリア密度は小さく低抵抗率を有していないことが分か
る。本比較例で得られた透明導電膜の結晶粒径は４００
ｎｍと小さかった。表１にＥＳＣＡによる測定結果を示
す。表面層には、Ｉｎ原子数に対して錫の原子数比が１
２．８％含有され、表面層から３０ｎｍ削った内部には
Ｉｎ原子数に対して錫の原子数比が６．７％含有され、
かつ、表面層のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ａを内部
のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂで割った値が１．９
１であった。結晶粒界でのＳｎの偏析が多いため、結晶
成長が阻害され、結晶粒径は小さくなったと思われる。
そのため結晶性が阻害され、キャリアの捕獲される確率
が高くなり、そこにキャリアが捕獲されるためキャリア
密度は少なく、１．７０×１０-4Ω・ｃｍと低比抵抗の
ＩＴＯ膜を得ることができなかった。
【００２３】
【比較例４】実施例２と同様の方法で、蒸着原料をＳｎ
濃度が５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いて、成
膜中の圧力１．２×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧１．０×
１０-3Ｔｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍまで成膜した。
この時の放電電圧は１１０Ｖであった。成膜されたＩＴ
Ｏ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度は小さく、
低抵抗率を有していなかった。本比較例で得られた透明
導電膜の結晶粒径は３５０ｎｍと小さかった。表１にＥ
ＳＣＡによる測定結果を示す。表面層には、Ｉｎ原子数
に対して錫の原子数比が１０．１％含有され、表面層か
ら３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子
数比が６．４％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に
対する錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子数に対する錫原子
数比Ｂで割った値が１．６０であった。結晶粒界でのＳ
ｎの偏析が多いため、結晶成長が阻害され、結晶粒径は
小さくなったと思われる。そのため、結晶粒界へのＳｎ
の偏析が多くなり、結晶性が阻害され、キャリアの捕獲
される確率が高くなり、そこにキャリアが捕獲されるた
め、キャリア密度は少なく、１．６２×１０-4Ω・ｃｍ
と低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることができなかった。
濃度が５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いて、成
膜中の圧力１．２×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧１．０×
１０-3Ｔｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍまで成膜した。
この時の放電電圧は１１０Ｖであった。成膜されたＩＴ
Ｏ膜の電気特性を表１に示す。キャリア密度は小さく、
低抵抗率を有していなかった。本比較例で得られた透明
導電膜の結晶粒径は３５０ｎｍと小さかった。表１にＥ
ＳＣＡによる測定結果を示す。表面層には、Ｉｎ原子数
に対して錫の原子数比が１０．１％含有され、表面層か
ら３０ｎｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子
数比が６．４％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に
対する錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子数に対する錫原子
数比Ｂで割った値が１．６０であった。結晶粒界でのＳ
ｎの偏析が多いため、結晶成長が阻害され、結晶粒径は
小さくなったと思われる。そのため、結晶粒界へのＳｎ
の偏析が多くなり、結晶性が阻害され、キャリアの捕獲
される確率が高くなり、そこにキャリアが捕獲されるた
め、キャリア密度は少なく、１．６２×１０-4Ω・ｃｍ
と低比抵抗のＩＴＯ膜を得ることができなかった。
【００２４】
【比較例５】実施例２と同様な方法で、蒸着原料をＳｎ
濃度が５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いて、成
膜中の圧力３．７×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧１．０×
１０-3Ｔｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍ成膜した。この
時の放電電圧は６９Ｖであった。成膜されたＩＴＯ膜の
電気特性を表１に示す。キャリア密度は小さく、低抵抗
率を有していなかった。本比較例で得られた透明導電膜
の結晶粒径は４００ｎｍと小さかった。表１にＥＳＣＡ
による測定結果を示す。表面層には、Ｉｎ原子数に対し
て錫の原子数比が９．０％含有され、表面層から３０ｎ
ｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が
６．０％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に対する
錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂ
で割った値が１．５０であった。結晶粒界でのＳｎの偏
析が多いため、結晶成長が阻害され、結晶粒径は小さく
なったと思われる。そのため、結晶粒界へのＳｎの偏析
が多くなり、結晶性が阻害され、キャリアの捕獲される
確率が高くなり、そこにキャリアが捕獲されるため、キ
ャリア密度は少なく、１．６１×１０-4Ω・ｃｍと低比
抵抗のＩＴＯ膜を得ることができなかった。
濃度が５．０ｗｔ．％であるＩＴＯ焼結体を用いて、成
膜中の圧力３．７×１０-3Ｔｏｒｒ、酸素分圧１．０×
１０-3Ｔｏｒｒに変えて膜厚２８０ｎｍ成膜した。この
時の放電電圧は６９Ｖであった。成膜されたＩＴＯ膜の
電気特性を表１に示す。キャリア密度は小さく、低抵抗
率を有していなかった。本比較例で得られた透明導電膜
の結晶粒径は４００ｎｍと小さかった。表１にＥＳＣＡ
による測定結果を示す。表面層には、Ｉｎ原子数に対し
て錫の原子数比が９．０％含有され、表面層から３０ｎ
ｍ削った内部にはＩｎ原子数に対して錫の原子数比が
６．０％含有され、かつ、表面層のＩｎ原子数に対する
錫原子数比Ａを内部のＩｎ原子数に対する錫原子数比Ｂ
で割った値が１．５０であった。結晶粒界でのＳｎの偏
析が多いため、結晶成長が阻害され、結晶粒径は小さく
なったと思われる。そのため、結晶粒界へのＳｎの偏析
が多くなり、結晶性が阻害され、キャリアの捕獲される
確率が高くなり、そこにキャリアが捕獲されるため、キ
ャリア密度は少なく、１．６１×１０-4Ω・ｃｍと低比
抵抗のＩＴＯ膜を得ることができなかった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】本発明の多結晶膜は、成膜過程で膜内部
から表面へ向かうに従って、膜中のＳｎ含有量が多くな
るように制御して成膜されているので、Ｓｎの粒界偏析
量が少なく結晶性が良い。したがってキャリアをトラッ
プする欠陥が減少するので、高キャリア密度、高易動度
を併わせ有する。したがって低抵抗率の透明導電膜とな
る。また本発明の透明導電膜の被覆方法によれば、結晶
粒界へのＳｎ偏析量を抑制し、ドナーとして作用するＳ
ｎ原子数を増加させた低比抵抗のＩＴＯ膜を基板上に被
覆することができる。
から表面へ向かうに従って、膜中のＳｎ含有量が多くな
るように制御して成膜されているので、Ｓｎの粒界偏析
量が少なく結晶性が良い。したがってキャリアをトラッ
プする欠陥が減少するので、高キャリア密度、高易動度
を併わせ有する。したがって低抵抗率の透明導電膜とな
る。また本発明の透明導電膜の被覆方法によれば、結晶
粒界へのＳｎ偏析量を抑制し、ドナーとして作用するＳ
ｎ原子数を増加させた低比抵抗のＩＴＯ膜を基板上に被
覆することができる。
【００２７】
【図１】本発明の実施に用いたアーク放電プラズマ蒸着
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図２】本発明の実施に用いた複合陰極型プラズマ発生
源の詳細断面図である。
源の詳細断面図である。
【図３】本発明の透明導電膜付き基板の断面図および透
明導電膜の詳細図である。
明導電膜の詳細図である。
【００２８】
１・・ガス導入パイプ、２・・アーク放電プラズマ発生
源、３・・永久磁石 ４・・磁気コイル、５・・プラズマ発生用直流電源、６
・・成膜室、７・・ハース、８・・永久磁石、９・・排
気口、１０・・雰囲気調整用ガス導入口、１１・・第１
中間電極、１２・・第２中間電極、１３・・放電プラズ
マ流、１４・・大口径磁気コイル、１５・・基板、１６
・・基板加熱ヒータ、１７・・補助陰極、１８・・主陰
極、１９・・円筒、２０・・陰極支持台、２１・・放電
ガス導入口、２２・・円板状熱シールド、２３・・円
板、２４・・遮蔽物、５１・・透明導電膜付き基板、５
２・・透明基板、５３・・錫を含有する酸化インジウム
多結晶導電膜、５４・・結晶粒子、５５・・結晶粒界
源、３・・永久磁石 ４・・磁気コイル、５・・プラズマ発生用直流電源、６
・・成膜室、７・・ハース、８・・永久磁石、９・・排
気口、１０・・雰囲気調整用ガス導入口、１１・・第１
中間電極、１２・・第２中間電極、１３・・放電プラズ
マ流、１４・・大口径磁気コイル、１５・・基板、１６
・・基板加熱ヒータ、１７・・補助陰極、１８・・主陰
極、１９・・円筒、２０・・陰極支持台、２１・・放電
ガス導入口、２２・・円板状熱シールド、２３・・円
板、２４・・遮蔽物、５１・・透明導電膜付き基板、５
２・・透明基板、５３・・錫を含有する酸化インジウム
多結晶導電膜、５４・・結晶粒子、５５・・結晶粒界
Claims (5)
- 【請求項１】透明基板上に錫を含有する酸化インジウム
多結晶膜が被覆された透明導電膜付き基板であって、前
記多結晶膜は、その膜の基板への被覆過程で膜の内部か
ら表面に向かって錫含有量が大となるように結晶成長さ
せられており、膜表面から５ｎｍ以内の表面層における
Ｉｎ原子数に対するＳｎ原子数の比Ａを９．０％以下、
膜表面から３０ｎｍ以上の内部におけるＩｎ原子数に対
するＳｎ原子数の比Ｂを４．２％以上、かつＡ／Ｂの値
を１＜Ａ／Ｂ≦１．２６としたことを特徴とする透明導
電膜付き基板。 - 【請求項２】前記多結晶膜のキャリアの易動度が３０ｃ
ｍ2／Ｖ・Ｓ以上、キャリア密度が１．５×１０21ｃｍ-3
以上である請求項１に記載の透明導電膜付き基板。 - 【請求項３】前記多結晶膜の厚みが７０ｎｍ以上である
請求項１または２に記載の透明導電膜付き基板。 - 【請求項４】減圧した雰囲気が調整できる真空容器内
で、錫を含有する酸化インジウムの蒸着原料を、前記蒸
着原料を陽極にして形成したアーク放電プラズマにより
蒸発させ、透明基板上に酸化インジウム多結晶膜を被覆
する透明導電膜付き基板の製造方法において、前記蒸着
原料として４〜７重量％の酸化錫を含有する酸化インジ
ウムを用い、前記アーク放電プラズマの電圧を８０〜１
００Ｖとして、膜の内部から表面に向かって錫含有量が
大となるように結晶成長させながら被覆することを特徴
とする透明導電膜付き基板の製造方法。 - 【請求項５】前記雰囲気を、１．５×１０-3〜３．５×
１０-3Ｔｏｒｒの範囲内の不活性ガスまたは不活性ガス
と酸素との混合ガスとする請求項４に記載の透明導電膜
付き基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16704596A JP3613892B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 透明導電膜付き基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16704596A JP3613892B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 透明導電膜付き基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012998A true JPH1012998A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3613892B2 JP3613892B2 (ja) | 2005-01-26 |
Family
ID=15842376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16704596A Expired - Lifetime JP3613892B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 透明導電膜付き基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3613892B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001069311A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication, procede d'excitation d'affichage a cristaux liquides |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP16704596A patent/JP3613892B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001069311A1 (fr) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Affichage a cristaux liquides et son procede de fabrication, procede d'excitation d'affichage a cristaux liquides |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3613892B2 (ja) | 2005-01-26 |
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