JPH1112745A - Production of thin indium oxide-selenium oxide film - Google Patents

Production of thin indium oxide-selenium oxide film

Info

Publication number
JPH1112745A
JPH1112745A JP18452397A JP18452397A JPH1112745A JP H1112745 A JPH1112745 A JP H1112745A JP 18452397 A JP18452397 A JP 18452397A JP 18452397 A JP18452397 A JP 18452397A JP H1112745 A JPH1112745 A JP H1112745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gel film
sno
film
thin film
gel
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
JP18452397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoyuki Toki
元幸 土岐
Toshimi Fukui
俊巳 福井
Takamitsu Fujii
隆満 藤井
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.)
KANSAI SHIN GIJUTSU KENKYUSHO
KANSAI SHIN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Original Assignee
KANSAI SHIN GIJUTSU KENKYUSHO
KANSAI SHIN GIJUTSU KENKYUSHO KK
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 KANSAI SHIN GIJUTSU KENKYUSHO, KANSAI SHIN GIJUTSU KENKYUSHO KK filed Critical KANSAI SHIN GIJUTSU KENKYUSHO
Priority to JP18452397A priority Critical patent/JPH1112745A/en
Priority to PCT/JP1998/002287 priority patent/WO1998054094A1/en
Priority to US09/230,252 priority patent/US6235260B1/en
Priority to EP98921798A priority patent/EP0940368A1/en
Publication of JPH1112745A publication Critical patent/JPH1112745A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a thin transparent conductive In2 O3 -SnO2 film even on a base material with inferior heat resistance, such as plastics, by irradiating a gel film capable of crystallization by means of heating treatment at specific temp. with ultraviolet rays of specific wavelength in order to crystallize the gel film. SOLUTION: Indium alkoxide and tin alkoxide are used as starting materials, and a solution containing these alkoxides in hydrolyzed and an In2 O3 -SnO2 sol is prepared. This sol is applied to the surface of a base martial and a gel film is formed on the surface of the base material and then crystallized, by which a thin In2 O3 -SnO2 film with electric conductivity is formed on the surface of the base material. To crystallize the gel gilm, the gel film capable of crystallization by heating treatment at <=300 deg.C is irradiated with ultraviolet rays of <=360 nm wavelength. It is preferable to irradiate the gel film with ultraviolet rays under the reduced pressure of <=500 Torr, and irradiation in a nonoxidizing atmosphere or in an oxidizing atmosphere is also suited.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ガラスやセラミ
ックス、さらには耐熱性に劣るプラスチックスなどの基
体の表面に酸化インジウム−酸化錫(In23−SnO
2,ITO)の透明導電性薄膜を形成するためのIn2
3−SnO2薄膜の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, glass, ceramics, further oxidation to the surface of the substrate, such as plastic having poor heat resistance indium - tin oxide (In 2 O 3 -SnO
In 2 O for forming a transparent conductive thin film 2, ITO)
The present invention relates to a method for producing a 3- SnO 2 thin film.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、In23−SnO2薄膜を基板上
に形成するには、例えばジャーナル・オブ・ザ・セラミ
ック・ソサイアティ・オブ・ジャパン(Journal
ofthe Ceramic Society of
Japan)102〔2〕、200−205(199
4)に記載されているように、硝酸インジウムと塩化錫
のような金属塩を原料としてIn23−SnO2ゾルを
調製し、そのゾルを基板上に塗布して、基板表面にゲル
膜を形成した後、そのゲル膜を550℃の温度で熱処理
することにより、In23−SnO2ゲルを結晶化させ
るようにしていた。また、In23−SnO2薄膜は、
インジウムアルコキシド(Inアルコキシド)および錫
アルコキシド(Snアルコキシド)を出発原料としたゾ
ル−ゲル法によっても形成することができ、その場合に
も、基板表面にIn23−SnO2ゲル膜を形成した後
に、そのゲル膜を500℃以上の温度で加熱処理して結
晶化させるようにしていた。このように、従来、ゾル−
ゲル法により形成されたIn23−SnO2ゲル膜を結
晶化させるには、高温での加熱処理が必要であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to form an In 2 O 3 —SnO 2 thin film on a substrate, for example, the Journal of the Ceramic Society of Japan (Journal)
of Ceramic Society of
Japan) 102 [2], 200-205 (199
As described in 4), a metal salt such as indium nitrate and tin chloride In 2 O 3 -SnO 2 sol was prepared as a raw material, by coating the sol on the substrate, the gel film on the substrate surface Is formed, the gel film is heat-treated at a temperature of 550 ° C. to crystallize the In 2 O 3 —SnO 2 gel. Also, the In 2 O 3 —SnO 2 thin film is
It can also be formed by a sol-gel method using indium alkoxide (In alkoxide) and tin alkoxide (Sn alkoxide) as a starting material. In this case, an In 2 O 3 —SnO 2 gel film was formed on the substrate surface. Thereafter, the gel film is crystallized by heat treatment at a temperature of 500 ° C. or higher. Thus, conventionally, sol-
In the In 2 O 3 -SnO 2 gel film formed by a gel method is crystallized, it was necessary heat treatment at a high temperature.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゾル−
ゲル法によってIn23−SnO2薄膜を形成する、と
いった方法では、In23−SnO2を結晶化させて薄
膜に導電性を付与するためには、従来、ゲル膜を500
℃以上の高温で加熱処理して焼成することが必須であっ
た。このため、従来の方法によっては、プラスチックス
などのような耐熱性の低い基板上に、導電性を有するI
23−SnO2薄膜を形成することができなかった。
However, the sol
In the method of forming an In 2 O 3 —SnO 2 thin film by a gel method, in order to crystallize the In 2 O 3 —SnO 2 and to impart conductivity to the thin film, conventionally, a gel film is formed by 500 times.
It was essential to heat and bake at a high temperature of not less than ℃. For this reason, depending on the conventional method, the conductive I.S.
it was not possible to form a n 2 O 3 -SnO 2 thin film.

【0004】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、プラスチックスなどの耐熱性の低い
基体上にも、導電性を有するIn23−SnO2薄膜を
形成することができるIn23−SnO2薄膜の製造方
法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is to form a conductive In 2 O 3 —SnO 2 thin film on a substrate having low heat resistance such as plastics. It is an object of the present invention to provide a method for producing an In 2 O 3 —SnO 2 thin film that can be used.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
インジウムアルコキシドおよび錫アルコキシドを含む溶
液を加水分解・重合させて得られるゾルを基体の表面に
塗布して、基体表面にゲル膜を形成した後、そのゲル膜
を結晶化させて、導電性を有するIn23−SnO2
膜を基体表面に形成するIn23−SnO2薄膜の製造
方法において、前記ゲル膜を結晶化させるために、30
0℃以下の温度での加熱処理による結晶化が可能である
ゲル膜に対して波長が360nm以下である紫外光を照
射することを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
A sol obtained by hydrolyzing and polymerizing a solution containing indium alkoxide and tin alkoxide is applied to the surface of the substrate, and after forming a gel film on the surface of the substrate, the gel film is crystallized to have conductivity. in in 2 O 3 -SnO 2 method for producing a thin film formed in 2 O 3 -SnO 2 thin film substrate surface, in order to crystallize the gel film, 30
The method is characterized in that a gel film that can be crystallized by heat treatment at a temperature of 0 ° C. or less is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 360 nm or less.

【0006】請求項2に係る発明は、請求項1記載の製
造方法において、500Torr以下の減圧下において
ゲル膜に対して紫外光を照射することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the method according to the first aspect, the gel film is irradiated with ultraviolet light under a reduced pressure of 500 Torr or less.

【0007】請求項3に係る発明は、請求項1記載の製
造方法において、非酸化雰囲気中においてゲル膜に対し
て紫外光を照射することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the manufacturing method of the first aspect, the gel film is irradiated with ultraviolet light in a non-oxidizing atmosphere.

【0008】請求項4に係る発明は、請求項1記載の製
造方法において、酸化雰囲気中においてゲル膜に対して
紫外光を照射することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the manufacturing method of the first aspect, the gel film is irradiated with ultraviolet light in an oxidizing atmosphere.

【0009】請求項5に係る発明は、請求項1ないし請
求項4のいずれかに記載の製造方法において、ゲル膜お
よび/または基体を80℃以上の温度に加熱した状態に
おいてゲル膜に対して紫外光を照射することを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the manufacturing method according to any one of the first to fourth aspects, the gel film and / or the substrate is heated to a temperature of 80 ° C. or more with respect to the gel film. It is characterized by irradiating ultraviolet light.

【0010】請求項1に係る発明の製造方法では、イン
ジウムアルコキシドおよび錫アルコキシドを加水分解・
重合させて得られるゾルを基体の表面に塗布してゲル膜
を形成した後、ゲル膜に対して波長が360nm以下で
ある紫外光を照射することにより、ゲル膜が結晶化され
て薄膜に導電性が付与される。このときに基体の表面に
形成されるゲル膜は、300℃以下の温度での加熱処理
により結晶化が可能であることが必要である。したがっ
て、ゲル膜の結晶化のために、従来のように500℃以
上といった高温での加熱処理を行う必要がないので、プ
ラスチックスのような耐熱性の低い基体上へのIn23
−SnO2薄膜の形成も可能になる。なお、紫外光の照
射によるゲル膜の結晶化のメカニズムは明確ではない
が、紫外光をゲル膜が吸収し、そのエネルギーによって
原子の再配列が進行させられ、In23−SnO2が結
晶化するものと考えられる。
In the production method according to the first aspect of the present invention, indium alkoxide and tin alkoxide are hydrolyzed and
The sol obtained by polymerization is applied to the surface of the substrate to form a gel film, and then the gel film is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 360 nm or less, whereby the gel film is crystallized and becomes a conductive film. Is imparted. At this time, the gel film formed on the surface of the base must be capable of being crystallized by a heat treatment at a temperature of 300 ° C. or less. Therefore, it is not necessary to perform a heat treatment at a high temperature of 500 ° C. or more as in the related art for crystallization of the gel film, so that In 2 O 3 is formed on a substrate having low heat resistance such as plastics.
Formation of -SnO 2 thin film also becomes possible. The mechanism of crystallization of the gel film by irradiation with ultraviolet light is not clear, but the ultraviolet light is absorbed by the gel film, the rearrangement of atoms proceeds by the energy, and In 2 O 3 —SnO 2 is crystallized. It is thought that it becomes.

【0011】請求項2に係る発明の製造方法では、ゲル
膜に対し紫外光を照射してゲル膜を結晶化させる際に、
500Torr以下の減圧下とする。ここで、本発明者
は、ゲル膜中の残留水酸基を除去することがIn23
SnO2の結晶化や薄膜の導電性の発現に有効であるこ
とを見出した。この製造方法のように、ゲル膜の結晶化
を500Torr以下の減圧下で行わせると、ゲル膜中
の残留水酸基が効率良く除去される。したがって、透明
導電性のIn23−SnO2薄膜の作製が容易になる。
In the manufacturing method according to the second aspect of the present invention, when the gel film is crystallized by irradiating the gel film with ultraviolet light,
The pressure is reduced to 500 Torr or less. Here, the present inventor has found that removing residual hydroxyl groups in the gel film requires In 2 O 3
It has been found that it is effective for crystallization of SnO 2 and for expressing conductivity of a thin film. When the crystallization of the gel film is performed under a reduced pressure of 500 Torr or less as in this manufacturing method, residual hydroxyl groups in the gel film are efficiently removed. Therefore, it is easy to produce a transparent conductive In 2 O 3 —SnO 2 thin film.

【0012】請求項3に係る発明の製造方法では、ゲル
膜に対し紫外光を照射してゲル膜を結晶化させる際に、
ゲル膜が非酸化雰囲気中に置かれる。このため、In2
3−SnO2薄膜への酸素欠陥の導入により、In23
−SnO2薄膜の低抵抗化が可能になる。
[0012] In the manufacturing method of the invention according to claim 3, when the gel film is crystallized by irradiating the gel film with ultraviolet light,
The gel film is placed in a non-oxidizing atmosphere. Therefore, In 2
The introduction of oxygen vacancies into the O 3 —SnO 2 thin film makes In 2 O 3
-The resistance of the SnO 2 thin film can be reduced.

【0013】請求項4に係る発明の製造方法では、ゲル
膜に対し紫外光を照射してゲル膜を結晶化させる際に、
ゲル膜が酸化雰囲気中に置かれる。これにより、ゲル膜
中の残留有機物が効率良く除去される。したがって、ゲ
ル膜中からの有機物除去のために高温でのゲル膜の加熱
処理を行う必要が無くなり、比較的低温での処理が可能
となる。また、この製造方法によると、ゲル膜中の残留
水酸基が効率良く除去され、これにより、透明導電性の
In23−SnO2薄膜の作製が容易になる。
In the manufacturing method of the invention according to claim 4, when the gel film is crystallized by irradiating the gel film with ultraviolet light,
The gel film is placed in an oxidizing atmosphere. Thereby, the residual organic matter in the gel film is efficiently removed. Therefore, it is not necessary to heat the gel film at a high temperature in order to remove the organic substances from the gel film, and the treatment at a relatively low temperature becomes possible. Further, according to this manufacturing method, the residual hydroxyl groups in the gel film are efficiently removed, thereby facilitating the production of a transparent conductive In 2 O 3 —SnO 2 thin film.

【0014】請求項5に係る発明の製造方法では、ゲル
膜に対し紫外光を照射してゲル膜を結晶化させる際に、
ゲル膜および/または基体が80℃以上の温度に加熱さ
れる。これにより、ゲル膜中の残留水酸基を効率良く除
去することが可能となり、透明導電性のIn23−Sn
2薄膜の作製が容易になる。また、加熱により、ゲル
膜中の残留有機物を効率良く除去することが可能とな
る。
In the manufacturing method of the invention according to claim 5, when the gel film is irradiated with ultraviolet light to crystallize the gel film,
The gel film and / or substrate is heated to a temperature of 80 ° C. or higher. This makes it possible to efficiently remove the residual hydroxyl groups in the gel film, and to make the transparent conductive In 2 O 3 —Sn
The production of the O 2 thin film becomes easy. Further, by heating, it is possible to efficiently remove the residual organic matter in the gel film.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.

【0016】この発明に係る製造方法では、まず、イン
ジウムアルコキシドおよび錫アルコキシドを出発原料と
し、それらのアルコキシドを含む溶液を加水分解させて
In23−SnO2ゾルを調製する。インジウムアルコ
キシドおよび錫アルコキシドとしては、特に限定されな
いが、それぞれアルコキシル基の炭素数が1〜5である
ものが好適に使用される。例えば、インジウムアルコキ
シドとしては、インジウムメトキシド、インジウムエト
キシド、インジウムプロポキシド、インジウムブトキシ
ドおよびインジウムペントキシドが使用される。また、
錫アルコキシドとしては、錫メトキシド、錫エトキシ
ド、錫プロポキシド、錫ブトキシドおよび錫ペントキシ
ドが使用される。インジウムアルコキシドおよび錫アル
コキシドはそれぞれ、1種類のものを使用するようにし
てもよいし、2種以上のものを組み合わせて使用するよ
うにしてもよい。アルコキシドのうちのインジウムアル
コキシドと錫アルコキシドとの含有割合は、得ようとす
るIn23−SnO2のうちの酸化インジウムと酸化錫
との割合に合わせ、インジウムアルコキシド/錫アルコ
キシドの混合モル比を、例えば97/3〜80/20の
範囲とする。
In the production method according to the present invention, first, an indium alkoxide and a tin alkoxide are used as starting materials, and a solution containing these alkoxides is hydrolyzed to prepare an In 2 O 3 —SnO 2 sol. The indium alkoxide and the tin alkoxide are not particularly limited, but those each having an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms are preferably used. For example, as indium alkoxide, indium methoxide, indium ethoxide, indium propoxide, indium butoxide and indium pentoxide are used. Also,
As tin alkoxide, tin methoxide, tin ethoxide, tin propoxide, tin butoxide and tin pentoxide are used. As the indium alkoxide and the tin alkoxide, one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination. The content ratio of indium alkoxide and tin alkoxide in the alkoxide is adjusted according to the ratio of indium alkoxide / tin alkoxide to indium oxide and tin oxide in In 2 O 3 —SnO 2 to be obtained. For example, the range is 97/3 to 80/20.

【0017】アルコキシドを溶解させる溶剤としては、
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールな
どのアルコール類、2−メトキシエタノール、2−エト
キシエタノールなどのアルコキシアルコール、酢酸エチ
ルなどの有機酸エステル、アセトニトリル、アセトンや
メチルエチルケトンなどのケトン類、テトラヒドラフラ
ン(THF)やジオキサンなどのシクロエーテル、N,
N−ジメチルホルムアミド(DMF)などの酸アミド、
炭化水素、芳香族などが使用され、特に限定されない
が、DMFが好適に使用される。また、In23−Sn
2ゾルの調製方法も特に限定されないが、アルコキシ
ドを含む溶液の加水分解には、例えばアルコキシドの
0.05モル倍〜2モル倍の水が用いられ、より好まし
くは、0.5モル倍〜1.5モル倍の水が用いられる。
この加水分解には、酸触媒および/または塩基触媒を用
いるようにしてもよく、好ましくは、塩酸などの鉱酸や
酢酸などの有機酸が用いられる。以上のようなアルコキ
シド、溶媒、触媒などの組合せにより、300℃以下の
温度での加熱処理により結晶化が可能であるようなゲル
が得られる前駆体ゾルを調製する。
As the solvent for dissolving the alkoxide,
Alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol, alkoxy alcohols such as 2-methoxyethanol and 2-ethoxyethanol, organic acid esters such as ethyl acetate, acetonitrile, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, tetrahydrafuran (THF) And cycloethers such as dioxane, N,
Acid amides such as N-dimethylformamide (DMF),
Hydrocarbons, aromatics, and the like are used, and DMF is preferably used without any particular limitation. In addition, In 2 O 3 -Sn
Although the method for preparing the O 2 sol is not particularly limited, for example, 0.05 mol times to 2 mol times of water of the alkoxide is used for hydrolysis of the solution containing the alkoxide, and more preferably 0.5 mol times to 1.5 molar times water is used.
For the hydrolysis, an acid catalyst and / or a base catalyst may be used. Preferably, a mineral acid such as hydrochloric acid or an organic acid such as acetic acid is used. By using a combination of the alkoxide, the solvent, the catalyst, and the like as described above, a precursor sol from which a gel that can be crystallized by a heat treatment at a temperature of 300 ° C. or lower is obtained is prepared.

【0018】アルコキシドを含む溶液の加水分解によっ
てIn23−SnO2ゾルが調製されると、そのゾルを
基板の表面に塗布し、それを乾燥させて基板表面にゲル
膜を形成する。ゾルの塗布方法は、特に限定されず、通
常行われるディップコート法、スピンコート法、フロー
コート法、スプレイコート法などが用いられる。このと
きに基板表面に形成されるゲル膜は、300℃以下の温
度で加熱処理した際に結晶化が可能である。
When an In 2 O 3 —SnO 2 sol is prepared by hydrolysis of a solution containing an alkoxide, the sol is applied to the surface of a substrate and dried to form a gel film on the substrate surface. The method of applying the sol is not particularly limited, and a commonly used dip coating method, spin coating method, flow coating method, spray coating method, or the like is used. At this time, the gel film formed on the substrate surface can be crystallized when heat-treated at a temperature of 300 ° C. or less.

【0019】基板表面にゲル膜が形成されると、そのゲ
ル膜に対して波長が360nm以下である紫外光を照射
する。紫外光の光源としては、高圧水銀ランプ、低圧水
銀ランプ、エキシマランプ、ArFエキシマレーザ、K
rFエキシマレーザ、シンクロトロン放射光などが使用
され、特に好ましくは、ピーク波長がより短い低圧水銀
ランプ、エキシマランプ、ArFエキシマレーザ、Kr
Fエキシマレーザまたはシンクロトロン放射光が使用さ
れる。また、これらの光源のうちの2つもしくはそれ以
上のものを組み合わせて使用することも可能である。そ
して、ゲル膜に対して紫外光が照射されることにより、
ゲル膜を形成しているIn23−SnO2が結晶化さ
れ、薄膜に導電性が付与されて、基板の表面にIn23
−SnO2の透明導電性薄膜が形成される。
When a gel film is formed on the substrate surface, the gel film is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 360 nm or less. High-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, excimer lamps, ArF excimer lasers, K
An rF excimer laser, synchrotron radiation, or the like is used, and particularly preferably, a low-pressure mercury lamp having a shorter peak wavelength, an excimer lamp, an ArF excimer laser, Kr
An F excimer laser or synchrotron radiation is used. It is also possible to use two or more of these light sources in combination. Then, by irradiating the gel film with ultraviolet light,
The In 2 O 3 —SnO 2 forming the gel film is crystallized, the thin film is given conductivity, and the In 2 O 3
Transparent conductive thin film of -SnO 2 is formed.

【0020】また、ゲル膜に対して紫外光を照射する際
に、例えば500Torr以下の減圧下とするようにし
てもよい。このように紫外光の照射によるゲル膜の結晶
化を減圧下で行わせることにより、ゲル膜中の残留水酸
基が効率良く除去されて、透明導電性のIn23−Sn
2薄膜の作製が容易になる。また、In23−SnO2
薄膜への酸素欠陥の導入によるIn23−SnO2薄膜
の低抵抗化を目的として、非酸化雰囲気中においてゲル
膜に対する紫外光の照射を行うようにしてもよい。一
方、ゲル膜に対する紫外光の照射を酸化雰囲気中におい
て行うようにしてもよい。この場合には、ゲル膜中の残
留有機物が効率良く除去され、また、ゲル膜中の残留水
酸基が効率良く除去されることとなる。さらに、ゲル膜
中の残留水酸基の効率的除去による透明導電性のIn2
3−SnO2薄膜の作製の容易化ならびにゲル膜中の残
留有機物の効率的除去を目的として、ゲル膜および/ま
たは基板を80℃以上の温度に加熱した状態でゲル膜に
対して紫外光を照射して、ゲル膜を結晶化させるように
してもよい。その他、水系エアロゾル(H2O)共存下
においてゲル膜に対する紫外光の照射を行うなどして、
得られるIn23−SnO2薄膜の物性をコントロール
することもできる。
Further, when irradiating the gel film with ultraviolet light, the pressure may be reduced, for example, to 500 Torr or less. By causing the gel film to be crystallized under reduced pressure by irradiation with ultraviolet light, the residual hydroxyl groups in the gel film are efficiently removed, and the transparent conductive In 2 O 3 —Sn
The production of the O 2 thin film becomes easy. In addition, In 2 O 3 -SnO 2
For the purpose of lowering the resistance of the In 2 O 3 —SnO 2 thin film by introducing oxygen defects into the thin film, the gel film may be irradiated with ultraviolet light in a non-oxidizing atmosphere. On the other hand, the irradiation of the gel film with ultraviolet light may be performed in an oxidizing atmosphere. In this case, residual organic substances in the gel film are efficiently removed, and residual hydroxyl groups in the gel film are efficiently removed. Further, transparent conductive In 2 by efficient removal of residual hydroxyl groups in the gel film.
For the purpose of facilitating the preparation of the O 3 —SnO 2 thin film and efficiently removing the residual organic substances in the gel film, the gel film and / or the substrate is heated to a temperature of 80 ° C. or higher and the gel film is irradiated with ultraviolet light. May be applied to crystallize the gel film. In addition, by irradiating the gel film with ultraviolet light in the presence of an aqueous aerosol (H 2 O),
Resulting In 2 O 3 -SnO 2 thin film physical properties it is also possible to control.

【0021】[0021]

【実施例】次に、この発明を具体的に適用した実施例に
ついて説明する。
Next, an embodiment to which the present invention is specifically applied will be described.

【0022】〔実施例1−ゲル膜の形成〕トリ-t-ブト
キシインジウムとテトラ-s-ブトキシ錫とを、その混合
モル比が90:10となるようにDMFに溶解させた
後、その溶液に添加したときにIn23およびSnO2
の固形分濃度が5重量%となるように1N塩酸−DMF
混合液((In+Sn)/H2Oのモル比は1)を調製
し、その塩酸−DMF混合液をアルコキシドの溶液に添
加した。これにより、均質なIn23−SnO2前駆体
ゾルを得た。この得られたIn23−SnO2前駆体ゾ
ルをスピンコート法によりコーニング7059基板上に
塗布して、基板上にゲル膜を形成した。得られたゲル膜
を270℃の温度で1時間、大気中において加熱処理し
たところ、図1に示すように、薄膜X線回折によりIn
23−SnO2の結晶相が確認された。
Example 1 Formation of Gel Film Tri-t-butoxyindium and tetra-s-butoxytin were dissolved in DMF such that the molar ratio of the mixture was 90:10, and then the solution was dissolved. When added to In 2 O 3 and SnO 2
1N hydrochloric acid-DMF so that the solid concentration of
Mixture ((In + Sn) / H 2 O molar ratio of 1) were prepared and added to its hydrochloride -DMF liquid mixture solution of an alkoxide. Thereby, a homogeneous In 2 O 3 —SnO 2 precursor sol was obtained. The obtained In 2 O 3 —SnO 2 precursor sol was applied on a Corning 7059 substrate by spin coating to form a gel film on the substrate. When the obtained gel film was subjected to a heat treatment at a temperature of 270 ° C. for one hour in the air, as shown in FIG.
A crystal phase of 2 O 3 —SnO 2 was confirmed.

【0023】〔実施例2−ゲル膜の結晶化(1)〕上記
した実施例1で得られたIn23−SnO2ゲル膜に、
ArFエキシマレーザ(193nm)を20mJ/cm2
で100ショット照射した。これにより、図2に示すよ
うに、薄膜X線回折によりIn23−SnO2相の結晶
化が確認され、比抵抗値9.4×10-3Ωcmの透明のI
23−SnO2薄膜が得られた。
Example 2 Crystallization of Gel Film (1) The In 2 O 3 —SnO 2 gel film obtained in Example 1 was
ArF excimer laser (193 nm) at 20 mJ / cm 2
Was irradiated for 100 shots. Thereby, as shown in FIG. 2, crystallization of the In 2 O 3 —SnO 2 phase was confirmed by thin film X-ray diffraction, and a transparent I 2 O 3 —SnO 2 phase having a specific resistance of 9.4 × 10 −3 Ωcm was obtained.
n 2 O 3 -SnO 2 thin film was obtained.

【0024】〔実施例3−ゲル膜の結晶化(2)〕上記
した実施例1で得られたIn23−SnO2ゲル膜に、
7Torrの減圧下でArFエキシマレーザ(193n
m)を20mJ/cm2で100ショット照射した。これ
により、In23−SnO2相が結晶化し、比抵抗値
1.9×10-3Ωcmの透明のIn23−SnO2薄膜が
得られた。得られたIn23−SnO2薄膜のFT−I
Rスペクトルを測定したところ、図3に示すように、こ
のIn23−SnO2薄膜は、大気圧下でArFエキシ
マレーザを照射した上記実施例2のIn23−SnO2
薄膜に比べて、残留水酸基の量が少ないことが分かっ
た。図3中、スペクトル曲線Aが実施例2のIn23
SnO2薄膜についてのもの、スペクトル曲線Bが実施
例3のIn23−SnO2薄膜についてのものである。
また、得られたIn23−SnO2薄膜のホール測定を
行ったところ、そのキャリア密度は1×1019/cm
3で、移動度は8.0cm2/SVであった。
Example 3 Crystallization of Gel Film (2) The In 2 O 3 —SnO 2 gel film obtained in Example 1 was
ArF excimer laser (193n) under reduced pressure of 7 Torr
m) was irradiated at 100 mJ / cm 2 for 100 shots. As a result, the In 2 O 3 —SnO 2 phase was crystallized, and a transparent In 2 O 3 —SnO 2 thin film having a specific resistance of 1.9 × 10 −3 Ωcm was obtained. FT-I of the obtained In 2 O 3 —SnO 2 thin film
When the R spectrum was measured, as shown in FIG. 3, the In 2 O 3 —SnO 2 thin film was irradiated with an ArF excimer laser at atmospheric pressure and the In 2 O 3 —SnO 2 of the above Example 2 was irradiated.
It was found that the amount of residual hydroxyl groups was smaller than that of the thin film. 3. In FIG. 3, the spectrum curve A shows the In 2 O 3 − of Example 2.
For the SnO 2 thin film, the spectrum curve B is for the In 2 O 3 —SnO 2 thin film of Example 3.
When the hole measurement of the obtained In 2 O 3 —SnO 2 thin film was performed, the carrier density was 1 × 10 19 / cm.
At 3 , the mobility was 8.0 cm 2 / SV.

【0025】〔実施例4−ゲル膜の結晶化(3)〕上記
した実施例1で得られたIn23−SnO2ゲル膜に、
窒素雰囲気(非酸化雰囲気)中でArFエキシマレーザ
(193nm)を20mJ/cm2で100ショット照射
した。これにより、In23−SnO2相が結晶化し、
比抵抗値9.2×10-3Ωcmの透明のIn23−SnO
2薄膜が得られた。
Example 4 Crystallization of Gel Film (3) The In 2 O 3 —SnO 2 gel film obtained in Example 1 was
An ArF excimer laser (193 nm) was irradiated at 100 mJ / cm 2 for 100 shots in a nitrogen atmosphere (non-oxidizing atmosphere). Thereby, the In 2 O 3 —SnO 2 phase is crystallized,
Transparent In 2 O 3 —SnO having a specific resistance of 9.2 × 10 −3 Ωcm
Two thin films were obtained.

【0026】〔実施例5−ゲル膜の結晶化(4)〕上記
した実施例1で得られたIn23−SnO2ゲル膜に、
水素雰囲気(非酸化雰囲気)中でArFエキシマレーザ
(193nm)を20mJ/cm2で100ショット照射
した。これにより、In23−SnO2相が結晶化し、
比抵抗値8.9×10-3Ωcmの透明のIn23−SnO
2薄膜が得られた。
Example 5 Crystallization of Gel Film (4) The In 2 O 3 —SnO 2 gel film obtained in Example 1 was
An ArF excimer laser (193 nm) was irradiated at 100 mJ / cm 2 for 100 shots in a hydrogen atmosphere (non-oxidizing atmosphere). Thereby, the In 2 O 3 —SnO 2 phase is crystallized,
Transparent In 2 O 3 —SnO having a specific resistance of 8.9 × 10 −3 Ωcm
Two thin films were obtained.

【0027】実施例4および実施例5の結果より、窒素
や水素などの非酸化雰囲気中でのレーザ照射は、得られ
るIn23−SnO2薄膜のキャリア密度および移動度
を向上させ、In23−SnO2薄膜の導電性を高める
のに寄与していることが分かった。
From the results of Examples 4 and 5, laser irradiation in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen or hydrogen improves the carrier density and mobility of the obtained In 2 O 3 —SnO 2 thin film, It was found that this contributed to increasing the conductivity of the 2 O 3 —SnO 2 thin film.

【0028】〔実施例6−ゲル膜の結晶化(5)〕上記
した実施例1で得られたIn23−SnO2ゲル膜に、
酸素雰囲気中でArFエキシマレーザ(193nm)を
20mJ/cm2で100ショット照射した。これによ
り、In23−SnO2相が結晶化し、比抵抗値4.8
×10-3Ωcmの透明のIn23−SnO2薄膜が得られ
た。得られたIn23−SnO2薄膜のFT−IRスペ
クトルを測定したところ、図3のスペクトル曲線Cに示
すように、このIn23−SnO2薄膜は、上記実施例
3のIn23−SnO2薄膜(図3のスペクトル曲線B
参照)と同様に、残留水酸基の減少が確認された。
Example 6 Crystallization of Gel Film (5) The In 2 O 3 —SnO 2 gel film obtained in Example 1 was
An ArF excimer laser (193 nm) was irradiated for 100 shots at 20 mJ / cm 2 in an oxygen atmosphere. Thereby, the In 2 O 3 —SnO 2 phase is crystallized, and the specific resistance value is 4.8.
A transparent In 2 O 3 —SnO 2 thin film of × 10 -3 Ωcm was obtained. When obtained was measured FT-IR spectrum of an In 2 O 3 -SnO 2 thin film, as shown in the spectrum curve C in FIG. 3, the In 2 O 3 -SnO 2 thin film, an In 2 of Example 3 O 3 -SnO 2 thin film (spectral curves of FIG. 3 B
In the same manner as in Example 1), a decrease in residual hydroxyl groups was confirmed.

【0029】〔実施例7−ゲル膜の結晶化(6)〕上記
した実施例1で得られたIn23−SnO2ゲル膜に、
水系エアロゾル共存下でArFエキシマレーザ(193
nm)を20mJ/cm2で100ショット照射した。こ
れにより、In23−SnO2相が結晶化し、比抵抗値
8.4×10-3Ωcmの透明のIn23−SnO2薄膜が
得られた。
Example 7 Crystallization of Gel Film (6) The In 2 O 3 —SnO 2 gel film obtained in Example 1 was
ArF excimer laser (193) in the presence of aqueous aerosol
nm) at 20 mJ / cm 2 for 100 shots. As a result, the In 2 O 3 -SnO 2 phase was crystallized, and a transparent In 2 O 3 -SnO 2 thin film having a specific resistance of 8.4 × 10 −3 Ωcm was obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】請求項1に係る発明の製造方法による
と、プラスチックスなどの耐熱性の低い基体上にも、I
23−SnO2の透明導電性薄膜を形成することがで
きる。
According to the manufacturing method of the first aspect of the present invention, the I.S.
n 2 O 3 can form a transparent conductive thin film -SnO 2.

【0031】請求項2に係る発明の製造方法では、ゲル
膜中の残留水酸基が効率良く除去され、この結果、透明
導電性のIn23−SnO2薄膜の作製が容易になる。
In the manufacturing method according to the second aspect of the present invention, the residual hydroxyl groups in the gel film are efficiently removed, and as a result, it becomes easy to produce a transparent conductive In 2 O 3 —SnO 2 thin film.

【0032】請求項3に係る発明の製造方法では、In
23−SnO2薄膜への酸素欠陥の導入により、In2
3−SnO2薄膜の低抵抗化が可能になる。
In the manufacturing method according to the third aspect of the present invention,
The introduction of oxygen vacancies into the 2 O 3 —SnO 2 thin film allows In 2 O 3
The resistance of the 3- SnO 2 thin film can be reduced.

【0033】請求項4に係る発明の製造方法では、ゲル
膜中の残留有機物が効率良く除去され、この結果、ゲル
膜中からの有機物除去のために高温でのゲル膜の加熱処
理を行う必要が無くなり、比較的低温での処理が可能と
なる。また、この製造方法では、ゲル膜中の残留水酸基
が効率良く除去され、この結果、透明導電性のIn23
−SnO2薄膜の作製が容易になる。
In the manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention, the organic matter remaining in the gel film is efficiently removed. As a result, it is necessary to heat the gel film at a high temperature in order to remove the organic matter from the gel film. And processing at a relatively low temperature becomes possible. Further, in this manufacturing method, the residual hydroxyl groups in the gel film are efficiently removed, and as a result, the transparent conductive In 2 O 3
Preparation of -SnO 2 thin film is facilitated.

【0034】請求項5に係る発明の製造方法では、ゲル
膜中の残留水酸基を効率良く除去することが可能とな
り、透明導電性のIn23−SnO2薄膜の作製が容易
になる。また、この製造方法では、ゲル膜中の残留有機
物を効率良く除去することが可能となる。
According to the manufacturing method of the fifth aspect of the present invention, it is possible to efficiently remove the residual hydroxyl groups in the gel film, and it is easy to produce a transparent conductive In 2 O 3 —SnO 2 thin film. Further, according to this manufacturing method, it is possible to efficiently remove the residual organic matter in the gel film.

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

【図1】この発明に係る製造方法で用いられるゲル膜を
加熱処理した後の薄膜X線回折パターンを示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a thin-film X-ray diffraction pattern after a gel film used in a manufacturing method according to the present invention is subjected to a heat treatment.

【図2】この発明に係る製造方法によって得られたIn
23−SnO2薄膜の薄膜X線回折パターンを示す図で
ある。
FIG. 2 shows In obtained by the manufacturing method according to the present invention.
It is a view showing a thin-film X-ray diffraction pattern of the 2 O 3 -SnO 2 thin film.

【図3】この発明に係る製造方法によって得られたIn
23−SnO2薄膜のFT−IRスペクトルを示す図で
ある。
FIG. 3 shows In obtained by the manufacturing method according to the present invention.
It is a diagram showing the FT-IR spectrum of the 2 O 3 -SnO 2 thin film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 大気圧下でIn23−SnO2ゲル膜に対しArF
エキシマレーザを照射して得られたIn23−SnO2
薄膜のスペクトル曲線である。 B 減圧下でIn23−SnO2ゲル膜に対しArFエ
キシマレーザを照射して得られたIn23−SnO2
膜のスペクトル曲線である。 C 酸素雰囲気中でIn23−SnO2ゲル膜に対しA
rFエキシマレーザを照射して得られたIn23−Sn
2薄膜のスペクトル曲線である。
A At the atmospheric pressure, ArF was applied to the In 2 O 3 -SnO 2 gel film.
In 2 O 3 —SnO 2 obtained by excimer laser irradiation
It is a spectrum curve of a thin film. In B vacuo to In 2 O 3 -SnO 2 gel film is a spectral curve of In 2 O 3 -SnO 2 thin film obtained by irradiation with ArF excimer laser. C In the oxygen atmosphere, the In 2 O 3 -SnO 2 gel film
In 2 O 3 —Sn obtained by irradiating rF excimer laser
O 2 is a spectral curve of a thin film.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インジウムアルコキシドおよび錫アルコ
キシドを含む溶液を加水分解・重合させて得られるゾル
を基体の表面に塗布して、基体表面にゲル膜を形成した
後、そのゲル膜を結晶化させて、導電性を有するIn2
3−SnO2薄膜を基体表面に形成するIn23−Sn
2薄膜の製造方法において、 前記ゲル膜を結晶化させるために、300℃以下の温度
での加熱処理による結晶化が可能であるゲル膜に対して
波長が360nm以下である紫外光を照射することを特
徴とするIn23−SnO2薄膜の製造方法。
1. A sol obtained by hydrolyzing and polymerizing a solution containing indium alkoxide and tin alkoxide is applied to the surface of a substrate to form a gel film on the surface of the substrate, and then the gel film is crystallized. , Conductive In 2
In 2 O 3 —Sn for forming O 3 —SnO 2 thin film on substrate surface
In the method for producing an O 2 thin film, in order to crystallize the gel film, ultraviolet light having a wavelength of 360 nm or less is applied to a gel film that can be crystallized by a heat treatment at a temperature of 300 ° C. or less. in 2 O 3 -SnO 2 method of manufacturing a thin film, characterized in that.
【請求項2】 500Torr以下の減圧下においてゲ
ル膜に対して紫外光が照射される請求項1記載のIn2
3−SnO2薄膜の製造方法。
Wherein wherein the ultraviolet light to a gel film in the following reduced pressure 500Torr is irradiated to claim 1, wherein the In 2
O 3 -SnO 2 method of manufacturing a thin film.
【請求項3】 非酸化雰囲気中においてゲル膜に対して
紫外光が照射される請求項1記載のIn23−SnO2
薄膜の製造方法。
3. The In 2 O 3 —SnO 2 according to claim 1, wherein the gel film is irradiated with ultraviolet light in a non-oxidizing atmosphere.
Manufacturing method of thin film.
【請求項4】 酸化雰囲気中においてゲル膜に対して紫
外光が照射される請求項1記載のIn23−SnO2
膜の製造方法。
4. The method for producing an In 2 O 3 —SnO 2 thin film according to claim 1, wherein the gel film is irradiated with ultraviolet light in an oxidizing atmosphere.
【請求項5】 ゲル膜および/または基体を80℃以上
の温度に加熱した状態においてゲル膜に対して紫外光が
照射される請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の
In23−SnO2薄膜の製造方法。
5. The In 2 O 3 according to claim 1, wherein the gel film and / or the substrate is heated to a temperature of 80 ° C. or higher and the gel film is irradiated with ultraviolet light. -SnO 2 method of manufacturing a thin film.
JP18452397A 1997-05-26 1997-06-24 Production of thin indium oxide-selenium oxide film Pending JPH1112745A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18452397A JPH1112745A (en) 1997-06-24 1997-06-24 Production of thin indium oxide-selenium oxide film
PCT/JP1998/002287 WO1998054094A1 (en) 1997-05-26 1998-05-25 PROCESS FOR PREPARING In2O3-SnO2 PRECURSOR SOL AND PROCESS FOR PREPARING THIN FILM OF In2O3-SnO¿2?
US09/230,252 US6235260B1 (en) 1997-05-26 1998-05-25 Method for producing In2O3—SnO2 precursor sol
EP98921798A EP0940368A1 (en) 1997-05-26 1998-05-25 PROCESS FOR PREPARING In 2?O 3?-SnO 2? PRECURSOR SOL AND PROCESS FOR PREPARING THIN FILM OF In 2?O 3?-SnO 2?

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18452397A JPH1112745A (en) 1997-06-24 1997-06-24 Production of thin indium oxide-selenium oxide film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1112745A true JPH1112745A (en) 1999-01-19

Family

ID=16154700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18452397A Pending JPH1112745A (en) 1997-05-26 1997-06-24 Production of thin indium oxide-selenium oxide film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1112745A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0160548B2 (en)
JPS63258959A (en) Coating liquid for forming metallic oxide film
US8932495B1 (en) Transparent conductor materials and processes for forming such materials
CN100586582C (en) Method for preparing barium stan-titanate ferroelectric film
JPH11106935A (en) Production of metal oxide thin film and metal oxide thin film
US6235260B1 (en) Method for producing In2O3—SnO2 precursor sol
Asakuma et al. Low-temperature synthesis of ITO thin films using an ultraviolet laser for conductive coating on organic polymer substrates
JPH1112745A (en) Production of thin indium oxide-selenium oxide film
JPS6236046A (en) Formation of tin oxide film
JP4264145B2 (en) Method for producing In2O3-SnO2 precursor coating solution
JP2001035273A (en) Adjusting method for sheet resistance value of transparent conductive film and forming method for the transparent conductive film
JP2000016812A (en) Production of metal oxide film
WO2008041551A1 (en) Method for fabricating transparent conductive tin oxide film
WO2011118700A1 (en) Process for production of optical vanadium dioxide thin film
JP4522566B2 (en) Method for adjusting sheet resistance value of transparent conductive film
JP4705340B2 (en) Method for producing indium oxide film
JP4670026B2 (en) In2O3-SnO2 precursor coating solution, method for producing the same, and method for producing In2O3-SnO2 thin film
JPH10324520A (en) Production of sol of precursor of indium oxide-tin oxide and production of thin indium oxide-tin oxide film
JPH0220707B2 (en)
Tsai et al. The preparation of ITO films via a chemical solution deposition process
JPH10316427A (en) Production of stannic oxide tin film and production of indium sesquioxide-stannic oxide tin film
JPH10324820A (en) Production of indic oxide/stannic oxide thin film
JPH09156950A (en) Glass material whose volume is changed by irradiation of ultraviolet light
JPH11288625A (en) Conductive film and manufacture therefor
JP2000264633A (en) Production of coating solution of tin oxide precursor and production of tin oxide film