JPH11335815A - 透明導電膜付き基板および成膜装置 - Google Patents
透明導電膜付き基板および成膜装置Info
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- JPH11335815A JPH11335815A JP13796898A JP13796898A JPH11335815A JP H11335815 A JPH11335815 A JP H11335815A JP 13796898 A JP13796898 A JP 13796898A JP 13796898 A JP13796898 A JP 13796898A JP H11335815 A JPH11335815 A JP H11335815A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーフィルタ上に成膜される透明電極用の
錫含有酸化インジウム多結晶透明導電膜は、低比抵抗
で、かつ膜の圧縮応力が小さいものは得られていなかっ
た。 【解決手段】 スパッタリングによる成膜室とアーク放
電プラズマ蒸着による成膜室を備えたインライン型成膜
装置を用いて、ガラス板上に設けられたカラーフィルタ
の表面に、成膜温度を２００℃として、酸化錫と酸化イ
ンジウムの焼結体のターゲットを用いた直流スパッタリ
ングにより、厚みが１０ｎｍの第１層の酸化錫１０重量
％酸化インジウム９０重量％のＩＴＯを成膜し、その後
第１層のＩＴＯ上にアーク放電プラズマ蒸着法により厚
みが２９０ｎｍの酸化錫５重量％酸化インジウム９５重
量％の第２層のＩＴＯを成膜し、２層構成の透明導電膜
を得た。
錫含有酸化インジウム多結晶透明導電膜は、低比抵抗
で、かつ膜の圧縮応力が小さいものは得られていなかっ
た。 【解決手段】 スパッタリングによる成膜室とアーク放
電プラズマ蒸着による成膜室を備えたインライン型成膜
装置を用いて、ガラス板上に設けられたカラーフィルタ
の表面に、成膜温度を２００℃として、酸化錫と酸化イ
ンジウムの焼結体のターゲットを用いた直流スパッタリ
ングにより、厚みが１０ｎｍの第１層の酸化錫１０重量
％酸化インジウム９０重量％のＩＴＯを成膜し、その後
第１層のＩＴＯ上にアーク放電プラズマ蒸着法により厚
みが２９０ｎｍの酸化錫５重量％酸化インジウム９５重
量％の第２層のＩＴＯを成膜し、２層構成の透明導電膜
を得た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，錫含有酸化インジ
ウム多結晶透明導電膜付き基板に関し、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低圧縮応力の
ＩＴＯ透明導電膜付き基板とその膜を成膜するための成
膜装置に関する。
ウム多結晶透明導電膜付き基板に関し、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低圧縮応力の
ＩＴＯ透明導電膜付き基板とその膜を成膜するための成
膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＴＯ透明導電膜の比抵抗を下げ
る方法として，いくつかの方法が提案されてきた。例え
ば特開平３−２９２１６号公報には、アーク放電プラズ
マを用いた成膜法が開示されている。この方法は、低温
でＩＴＯ多結晶膜を緻密に堆積させることができ、かつ
膜中の電子キャリア密度を著しく増加させるという特徴
がある。その結果透明導電膜の電気抵抗を著しく下げる
ことができる。また、上記の方法は、高速に成膜ができ
るので生産能率がよいという特徴を有している。したが
って、現在工業的に広く用いられているマグネトロンス
パッタ法などによるＩＴＯ多結晶膜に比較して，より比
抵抗が低いＩＴＯ多結晶膜が生産能率良く成膜できる。
る方法として，いくつかの方法が提案されてきた。例え
ば特開平３−２９２１６号公報には、アーク放電プラズ
マを用いた成膜法が開示されている。この方法は、低温
でＩＴＯ多結晶膜を緻密に堆積させることができ、かつ
膜中の電子キャリア密度を著しく増加させるという特徴
がある。その結果透明導電膜の電気抵抗を著しく下げる
ことができる。また、上記の方法は、高速に成膜ができ
るので生産能率がよいという特徴を有している。したが
って、現在工業的に広く用いられているマグネトロンス
パッタ法などによるＩＴＯ多結晶膜に比較して，より比
抵抗が低いＩＴＯ多結晶膜が生産能率良く成膜できる。
【０００３】しかしながら、アーク放電プラズマを用い
た成膜法によるＩＴＯ多結晶膜は，その原因について十
分に解明されていないが、膜の圧縮応力が著しく大きい
という問題点があった。とりわけシート抵抗を低くする
ために透明導電膜の厚みを厚くすると、圧縮応力値が大
きくなる。
た成膜法によるＩＴＯ多結晶膜は，その原因について十
分に解明されていないが、膜の圧縮応力が著しく大きい
という問題点があった。とりわけシート抵抗を低くする
ために透明導電膜の厚みを厚くすると、圧縮応力値が大
きくなる。
【０００４】透明導電膜の圧縮応力が大きいと，液晶表
示素子の透明電極として用いた場合、その製造工程中で
圧縮応力の解放による透明導電膜のわれが生じる。とり
わけカラー表示等に用いられる有機樹脂成分を含むカラ
ーフィルタ上にアーク放電プラズマ法により成膜したＩ
ＴＯ多結晶の透明導電膜は、上記の問題点を解決するこ
とが課題となっていた。
示素子の透明電極として用いた場合、その製造工程中で
圧縮応力の解放による透明導電膜のわれが生じる。とり
わけカラー表示等に用いられる有機樹脂成分を含むカラ
ーフィルタ上にアーク放電プラズマ法により成膜したＩ
ＴＯ多結晶の透明導電膜は、上記の問題点を解決するこ
とが課題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、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、より低い圧縮応力と低比抵抗を兼ね備えたＩＴＯの
透明導電膜付き基板並びにその基板を効率よく製造する
成膜装置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、より低い圧縮応力と低比抵抗を兼ね備えたＩＴＯの
透明導電膜付き基板並びにその基板を効率よく製造する
成膜装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、透明
基板上に錫含有酸化インジウム多結晶膜からなる透明導
電膜が成膜された透明導電膜付き基板であって、前記透
明導電膜は、互いに異なる成膜法で成膜された基板側の
第１層の錫含有酸化インジウムと、前記第１層の上に積
層された第２層の錫含有酸化インジウムとで構成され、
第２層は減圧した雰囲気が調整できる成膜室内で、錫を
含有する酸化インジウムの蒸着材料にアーク放電プラズ
マを照射して蒸発させることにより成膜した層であるこ
とを特徴とする透明導電膜付き基板である。
基板上に錫含有酸化インジウム多結晶膜からなる透明導
電膜が成膜された透明導電膜付き基板であって、前記透
明導電膜は、互いに異なる成膜法で成膜された基板側の
第１層の錫含有酸化インジウムと、前記第１層の上に積
層された第２層の錫含有酸化インジウムとで構成され、
第２層は減圧した雰囲気が調整できる成膜室内で、錫を
含有する酸化インジウムの蒸着材料にアーク放電プラズ
マを照射して蒸発させることにより成膜した層であるこ
とを特徴とする透明導電膜付き基板である。
【０００７】請求項１の発明は、アーク放電プラズマを
酸化インジウムと酸化錫の混合物からなる蒸着材料に照
射させて、基板上に錫を含有する酸化インジウム（以下
ＩＴＯという）の透明導電膜を成膜するにあたり、どの
ようにすれば膜の圧縮応力を低減できるかという課題を
解決するために鋭意研究した結果得られたものである。
そして、アーク放電プラズマを照射して蒸着材料を蒸発
させる成膜法（以下ＡＰ法という）で得られるＩＴＯ膜
よりも、成膜過程での粒子成長が大きく、膜の表面凹凸
が粗いＩＴＯを下地層とし、その上にＡＰ法で成膜した
ＩＴＯを積層することにより、圧縮応力が低減すること
を見いだしたことによりなされたものである。
酸化インジウムと酸化錫の混合物からなる蒸着材料に照
射させて、基板上に錫を含有する酸化インジウム（以下
ＩＴＯという）の透明導電膜を成膜するにあたり、どの
ようにすれば膜の圧縮応力を低減できるかという課題を
解決するために鋭意研究した結果得られたものである。
そして、アーク放電プラズマを照射して蒸着材料を蒸発
させる成膜法（以下ＡＰ法という）で得られるＩＴＯ膜
よりも、成膜過程での粒子成長が大きく、膜の表面凹凸
が粗いＩＴＯを下地層とし、その上にＡＰ法で成膜した
ＩＴＯを積層することにより、圧縮応力が低減すること
を見いだしたことによりなされたものである。
【０００８】請求項１の発明によれば、基板上に直接Ａ
Ｐ法のみにより成膜されるＩＴＯ膜の大きな圧縮応力
を、ＡＰ法で成膜されたＩＴＯ膜が有する低抵抗の性質
を維持したまま低減することができる。
Ｐ法のみにより成膜されるＩＴＯ膜の大きな圧縮応力
を、ＡＰ法で成膜されたＩＴＯ膜が有する低抵抗の性質
を維持したまま低減することができる。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において第１
層の錫含有酸化インジウムを減圧した雰囲気が調整でき
る成膜室内で、錫含有化合物とインジウム含有化合物の
混合物をターゲットとするマグネトロンスパッタリング
法により成膜した層とすることを特徴とする。
層の錫含有酸化インジウムを減圧した雰囲気が調整でき
る成膜室内で、錫含有化合物とインジウム含有化合物の
混合物をターゲットとするマグネトロンスパッタリング
法により成膜した層とすることを特徴とする。
【００１０】減圧されたアルゴンのような不活性ガスま
たは不活性ガスと酸素の混合ガスの雰囲気内で、インジ
ウム化合物および錫化合物を含むターゲットを用いるス
パッタリング法（以下ＳＰ法という）により成膜する
と、この上に積層される第２層のＡＰ法で成膜したＩＴ
Ｏ層の粒子は、第１層の表面凹凸の影響を受け、膜全体
の圧縮応力を低減させた透明導電膜となるように成長す
る。
たは不活性ガスと酸素の混合ガスの雰囲気内で、インジ
ウム化合物および錫化合物を含むターゲットを用いるス
パッタリング法（以下ＳＰ法という）により成膜する
と、この上に積層される第２層のＡＰ法で成膜したＩＴ
Ｏ層の粒子は、第１層の表面凹凸の影響を受け、膜全体
の圧縮応力を低減させた透明導電膜となるように成長す
る。
【００１１】上記のスパッタリング法は、酸化インジウ
ムと酸化錫の混合物をターゲットとする直流スパッタリ
ングや高周波スパッタリングによることができ、さらに
ターゲットをインジウムと錫の合金とすることもでき
る。
ムと酸化錫の混合物をターゲットとする直流スパッタリ
ングや高周波スパッタリングによることができ、さらに
ターゲットをインジウムと錫の合金とすることもでき
る。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１において第１
層の錫含有酸化インジウムを減圧した雰囲気が調整でき
る成膜室内で、酸化錫と酸化インジウムの混合物の蒸着
材料を加速電子ビームの照射により蒸発させて成膜した
層とすることを特徴とする。
層の錫含有酸化インジウムを減圧した雰囲気が調整でき
る成膜室内で、酸化錫と酸化インジウムの混合物の蒸着
材料を加速電子ビームの照射により蒸発させて成膜した
層とすることを特徴とする。
【００１３】第１層の錫含有酸化インジウムを減圧され
た雰囲気が調整できる成膜室内で、酸化錫と酸化インジ
ウムの混合物の蒸着材料を、加速電子ビームの照射によ
り蒸発させて成膜（以下ＥＢ法という）したＩＴＯ層と
することにより、膜全体の圧縮応力が低減される。
た雰囲気が調整できる成膜室内で、酸化錫と酸化インジ
ウムの混合物の蒸着材料を、加速電子ビームの照射によ
り蒸発させて成膜（以下ＥＢ法という）したＩＴＯ層と
することにより、膜全体の圧縮応力が低減される。
【００１４】上記のＥＢ法により成膜される層として
は、成膜室内の雰囲気ガスを１３．５６ＭＨｚの高周波
を印加して励起し、蒸発流分子を活性化しながらＥＢ法
で蒸着するいわゆる高周波イオンプレーティング法（以
下ＲＦＩＰ法という）で成膜したＩＴＯ層を含む。
は、成膜室内の雰囲気ガスを１３．５６ＭＨｚの高周波
を印加して励起し、蒸発流分子を活性化しながらＥＢ法
で蒸着するいわゆる高周波イオンプレーティング法（以
下ＲＦＩＰ法という）で成膜したＩＴＯ層を含む。
【００１５】請求項４の発明は、請求項２または請求項
３の発明において、第２層の錫含有酸化インジウムを、
成膜された後大気に曝される前の第１層上に成膜された
層とすることを特徴とする。得られる透明導電膜の圧縮
応力を効果的に低減するために、第２層のＩＴＯを清浄
な第１層のＩＴＯ上に成膜することが好ましく、そのた
めに成膜された直後の大気に曝される前の第１層の上
に、第２層を成膜するのがとりわけ好ましい。
３の発明において、第２層の錫含有酸化インジウムを、
成膜された後大気に曝される前の第１層上に成膜された
層とすることを特徴とする。得られる透明導電膜の圧縮
応力を効果的に低減するために、第２層のＩＴＯを清浄
な第１層のＩＴＯ上に成膜することが好ましく、そのた
めに成膜された直後の大気に曝される前の第１層の上
に、第２層を成膜するのがとりわけ好ましい。
【００１６】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かの発明において、第１層の錫含有酸化インジウムの厚
みを２ｎｍ以上とすることを特徴とする。第１層の厚み
は，２ｎｍ以上とするのが好ましく、５ｎｍ以上とする
のがより好ましい。２ｎｍ未満であると、ＡＰ法で成膜
される第２層の粒子成長への影響が小さく、透明導電膜
の圧縮応力を低減する効果が小さくなる。
かの発明において、第１層の錫含有酸化インジウムの厚
みを２ｎｍ以上とすることを特徴とする。第１層の厚み
は，２ｎｍ以上とするのが好ましく、５ｎｍ以上とする
のがより好ましい。２ｎｍ未満であると、ＡＰ法で成膜
される第２層の粒子成長への影響が小さく、透明導電膜
の圧縮応力を低減する効果が小さくなる。
【００１７】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て第１層の錫含有酸化インジウムの厚みを８０ｎｍ以下
とすることを特徴とする。第１層の錫含有酸化インジウ
ムの厚みは、８０ｎｍ以下とするのが好ましく、５０ｎ
ｍ以下とするのがさらに好ましい。第１層の錫含有酸化
インジウムの厚みが８０ｎｍを越えると、第１層の厚み
の透明導電膜全体の厚みに対する割合が大きくなり、透
明導電膜の比抵抗を小さくすることが困難になる。とく
に透明導電膜の厚みが比較的薄いときは、小さいシート
抵抗を得にくくなるので好ましくない。
て第１層の錫含有酸化インジウムの厚みを８０ｎｍ以下
とすることを特徴とする。第１層の錫含有酸化インジウ
ムの厚みは、８０ｎｍ以下とするのが好ましく、５０ｎ
ｍ以下とするのがさらに好ましい。第１層の錫含有酸化
インジウムの厚みが８０ｎｍを越えると、第１層の厚み
の透明導電膜全体の厚みに対する割合が大きくなり、透
明導電膜の比抵抗を小さくすることが困難になる。とく
に透明導電膜の厚みが比較的薄いときは、小さいシート
抵抗を得にくくなるので好ましくない。
【００１８】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
かの発明において透明導電膜の圧縮応力が、６００ＭＰ
ａ以下、かつ比抵抗が１．６×１０-4Ωｃｍ以下である
ことを特徴とする。
かの発明において透明導電膜の圧縮応力が、６００ＭＰ
ａ以下、かつ比抵抗が１．６×１０-4Ωｃｍ以下である
ことを特徴とする。
【００１９】請求項８の発明は、透明基板が、ガラス板
上に有機樹脂と着色剤とを含む液晶表示用カラーフィル
タが形成された基板であることを特徴とする。透明基板
としては、ガラス板、有機樹脂などが例示できる。とり
わけガラス板上に有機樹脂と着色剤とを含むカラーフィ
ルタが形成された基板である場合に、圧縮応力の低減に
よる効果、すなわち透明導電膜と樹脂材質表面との接着
力が大きくなり、剥離や膜のひびわれが防止できる点で
実用的価値が大きい。
上に有機樹脂と着色剤とを含む液晶表示用カラーフィル
タが形成された基板であることを特徴とする。透明基板
としては、ガラス板、有機樹脂などが例示できる。とり
わけガラス板上に有機樹脂と着色剤とを含むカラーフィ
ルタが形成された基板である場合に、圧縮応力の低減に
よる効果、すなわち透明導電膜と樹脂材質表面との接着
力が大きくなり、剥離や膜のひびわれが防止できる点で
実用的価値が大きい。
【００２０】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
かの発明になる透明導電膜付き基板を少なくとも一方の
対向基板に用いたカラー液晶表示素子である。
かの発明になる透明導電膜付き基板を少なくとも一方の
対向基板に用いたカラー液晶表示素子である。
【００２１】請求項１０の発明は、ガス導入手段と真空
排気手段により減圧した雰囲気が調整できる第１の成膜
室と、第１の成膜室とは開閉可能なバルブで連結されて
ガス導入手段と真空排気手段により減圧した雰囲気が調
整できる第２の成膜室と、基板を第１の成膜室から第２
の成膜室に搬送する手段とを備えた基板上に被膜を成膜
する成膜装置であって、前記第１の成膜室内には、負電
圧を印加できるマグネトロンスパッタリングカソードを
用いた成膜手段が備えられているか、加速電子を放出す
る電子銃と蒸着材料を充填するるつぼと前記加速電子を
るつぼ内に導く磁石とを有する成膜手段が備えられてお
り、前記第２の成膜室内には、アーク放電プラズマ発生
ガンとるつぼと前記アーク放電プラズマ発生ガン内で発
生したアーク放電プラズマを前記るつぼ内の蒸着材料に
導く磁石とを有する成膜手段が備えられていることを特
徴とする成膜装置である。
排気手段により減圧した雰囲気が調整できる第１の成膜
室と、第１の成膜室とは開閉可能なバルブで連結されて
ガス導入手段と真空排気手段により減圧した雰囲気が調
整できる第２の成膜室と、基板を第１の成膜室から第２
の成膜室に搬送する手段とを備えた基板上に被膜を成膜
する成膜装置であって、前記第１の成膜室内には、負電
圧を印加できるマグネトロンスパッタリングカソードを
用いた成膜手段が備えられているか、加速電子を放出す
る電子銃と蒸着材料を充填するるつぼと前記加速電子を
るつぼ内に導く磁石とを有する成膜手段が備えられてお
り、前記第２の成膜室内には、アーク放電プラズマ発生
ガンとるつぼと前記アーク放電プラズマ発生ガン内で発
生したアーク放電プラズマを前記るつぼ内の蒸着材料に
導く磁石とを有する成膜手段が備えられていることを特
徴とする成膜装置である。
【００２２】請求項１０の発明において、第１の成膜室
内に備えられる成膜手段は、スパッタリングカソードを
直流電源または高周波電源からの電力の印加により、ス
パッタリングカソードを放電プラズマに対して負電位に
維持し、カソード表面に設けられたターゲットをスパッ
タリングする成膜手段とすることができる。また、上記
のスパッタリングによる成膜手段に代えて、電子銃から
放出する加速電子を蒸着材料の蒸発させる成膜手段また
は、この成膜手段に高周波放電によるガス雰囲気の励起
手段を併用する成膜手段とすることができる。これらい
ずれかの成膜手段を備えた第１の成膜室は、第２の成膜
室と開閉可能なバルブで連結され、減圧した雰囲気のも
とで第１層と第２層を連続して成膜することができる。
内に備えられる成膜手段は、スパッタリングカソードを
直流電源または高周波電源からの電力の印加により、ス
パッタリングカソードを放電プラズマに対して負電位に
維持し、カソード表面に設けられたターゲットをスパッ
タリングする成膜手段とすることができる。また、上記
のスパッタリングによる成膜手段に代えて、電子銃から
放出する加速電子を蒸着材料の蒸発させる成膜手段また
は、この成膜手段に高周波放電によるガス雰囲気の励起
手段を併用する成膜手段とすることができる。これらい
ずれかの成膜手段を備えた第１の成膜室は、第２の成膜
室と開閉可能なバルブで連結され、減圧した雰囲気のも
とで第１層と第２層を連続して成膜することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の透明導電膜付き
基板２０の一実施例の断面図で、ガラス板２５とその上
に形成されたＲＧＢのカラーフィルタ２４からなる基板
２６上に、ＩＴＯ透明導電膜２１が成膜されている。そ
して、このＩＴＯ透明導電膜２１は、直流スパッタリン
グ法で成膜された第１層のＩＴＯとアーク放電プラズマ
法により成膜された第２層のＩＴＯの積層体である。
基板２０の一実施例の断面図で、ガラス板２５とその上
に形成されたＲＧＢのカラーフィルタ２４からなる基板
２６上に、ＩＴＯ透明導電膜２１が成膜されている。そ
して、このＩＴＯ透明導電膜２１は、直流スパッタリン
グ法で成膜された第１層のＩＴＯとアーク放電プラズマ
法により成膜された第２層のＩＴＯの積層体である。
【００２４】この積層体は、第１層のＩＴＯがあらかじ
め成膜された基板のＩＴＯの上に第２層を成膜すること
によってもよいが、第１層のＩＴＯ２３を基板に成膜
後、そのＩＴＯを大気に触れさせることなく速やかに第
２層のＩＴＯ２２を積層するのが好ましい。
め成膜された基板のＩＴＯの上に第２層を成膜すること
によってもよいが、第１層のＩＴＯ２３を基板に成膜
後、そのＩＴＯを大気に触れさせることなく速やかに第
２層のＩＴＯ２２を積層するのが好ましい。
【００２５】図２は、本発明の透明導電膜の第１層のＩ
ＴＯと第２層のＩＴＯとを連続的に成膜するための成膜
装置の一実施例の概略断面図である。
ＴＯと第２層のＩＴＯとを連続的に成膜するための成膜
装置の一実施例の概略断面図である。
【００２６】真空排気手段（図示されない）につながる
真空排気口１９とガス導入手段（図示されない）につな
がるガス導入口１７により減圧した雰囲気が調整できる
第１の成膜室１と、同様に真空排気手段（図示されな
い）につながる真空排気口１８とガス導入手段（図示さ
れない）につながるガス導入口１６により、減圧した雰
囲気が調整できる第２の成膜室２とが開閉可能なゲート
バルブ１２で連結されている。
真空排気口１９とガス導入手段（図示されない）につな
がるガス導入口１７により減圧した雰囲気が調整できる
第１の成膜室１と、同様に真空排気手段（図示されな
い）につながる真空排気口１８とガス導入手段（図示さ
れない）につながるガス導入口１６により、減圧した雰
囲気が調整できる第２の成膜室２とが開閉可能なゲート
バルブ１２で連結されている。
【００２７】第１の成膜室１の底部には、直流電源によ
り負電圧が印加できるスパッタリングカソード５が設け
られており、このスパッタリングカソード５の表面にＩ
ＴＯ焼結体からなるターゲット９がセットされる。第１
層のＩＴＯの成膜は、ＩＴＯターゲットをガス導入口１
７から導入した酸素とアルゴンの混合ガスの雰囲気でス
パッタリングすることにより、ターゲット上を通過中の
基板１０の表面（図で下面）に行われる。
り負電圧が印加できるスパッタリングカソード５が設け
られており、このスパッタリングカソード５の表面にＩ
ＴＯ焼結体からなるターゲット９がセットされる。第１
層のＩＴＯの成膜は、ＩＴＯターゲットをガス導入口１
７から導入した酸素とアルゴンの混合ガスの雰囲気でス
パッタリングすることにより、ターゲット上を通過中の
基板１０の表面（図で下面）に行われる。
【００２８】第２の成膜室２には、成膜室の側壁に設け
られたアーク放電プラズマ発生ガン６が設けられ、アー
ク放電プラズマ発生ガン６内で発生したアーク放電プラ
ズマを水平方向に磁場を形成する水平磁場発生用磁気コ
イル石１４により成膜室２内に引き出し、るつぼ７の下
に設けた垂直方向の磁場を形成する垂直磁場発生用磁石
１５により、引き出したアーク放電プラズマ８を約９０
度曲げて、るつぼ７内に充填した錫含有酸化インジウム
の蒸着材料に照射する。これにより蒸着材料を蒸発さ
せ、第２層がるつぼ上部を通過中の基板１０の第１層の
ＩＴＯの表面上に成膜される。
られたアーク放電プラズマ発生ガン６が設けられ、アー
ク放電プラズマ発生ガン６内で発生したアーク放電プラ
ズマを水平方向に磁場を形成する水平磁場発生用磁気コ
イル石１４により成膜室２内に引き出し、るつぼ７の下
に設けた垂直方向の磁場を形成する垂直磁場発生用磁石
１５により、引き出したアーク放電プラズマ８を約９０
度曲げて、るつぼ７内に充填した錫含有酸化インジウム
の蒸着材料に照射する。これにより蒸着材料を蒸発さ
せ、第２層がるつぼ上部を通過中の基板１０の第１層の
ＩＴＯの表面上に成膜される。
【００２９】アーク放電プラズマ発生ガン６は、たとえ
ば真空第２５巻第１０号（１９８２年）に記載されてい
る公知の複合陰極型プラズマ発生ガン、圧力勾配型プラ
ズマ発生ガン、または両者を組み合わせたものを用いる
ことができる。
ば真空第２５巻第１０号（１９８２年）に記載されてい
る公知の複合陰極型プラズマ発生ガン、圧力勾配型プラ
ズマ発生ガン、または両者を組み合わせたものを用いる
ことができる。
【００３０】基板１０を外部から第１の成膜室１へ入れ
るには、たとえば成膜室１と開閉可能なバルブ１２で連
結した取り入れ室３を介して行われる。また、第２の成
膜室２から外部へ基板１０を取り出すには、第２の成膜
室２と開閉可能なバルブ１２で連結した取り出し室４を
介して行う。
るには、たとえば成膜室１と開閉可能なバルブ１２で連
結した取り入れ室３を介して行われる。また、第２の成
膜室２から外部へ基板１０を取り出すには、第２の成膜
室２と開閉可能なバルブ１２で連結した取り出し室４を
介して行う。
【００３１】第１層のＩＴＯと第２層のＩＴＯは、ロー
ラー等の搬送コンベア１１により搬送される基板１０
に、減圧した雰囲気中で連続して成膜される。また、必
要により加熱ヒータ１３により基板１０が加熱される。
ラー等の搬送コンベア１１により搬送される基板１０
に、減圧した雰囲気中で連続して成膜される。また、必
要により加熱ヒータ１３により基板１０が加熱される。
【００３２】以下に本発明を実施例で説明する。 （実施例）用いた基板は、いずれの実施例、比較例にお
いても、基板としてガラス板上にカラー液晶表示用のＲ
ＧＢカラーフィルタが形成されたものを用い、成膜時の
温度を２００℃とした。実施例の１、４、５、６、７、
１０、１１および比較例の２、５については、第１層と
第２層の積層は、図２で示すインライン型の成膜装置で
行い、実施例２、３、８、９および比較例４、６の第１
層と第２層の積層は、一旦第１層を成膜したものを大気
中に取り出し、別の成膜装置で第２層を成膜した。成膜
の条件は下記の通りである。
いても、基板としてガラス板上にカラー液晶表示用のＲ
ＧＢカラーフィルタが形成されたものを用い、成膜時の
温度を２００℃とした。実施例の１、４、５、６、７、
１０、１１および比較例の２、５については、第１層と
第２層の積層は、図２で示すインライン型の成膜装置で
行い、実施例２、３、８、９および比較例４、６の第１
層と第２層の積層は、一旦第１層を成膜したものを大気
中に取り出し、別の成膜装置で第２層を成膜した。成膜
の条件は下記の通りである。
【００３３】１）スパッタリング法（ＳＰ法） ターゲット：酸化インジウム９０重量％と酸化錫１０重
量％混合粉末の焼結体 成膜中雰囲気：０．０４Ｐａ（アルゴン９８％、酸素２
％の混合ガス導入） ２）電子ビーム蒸着法（ＥＢ法） 蒸着材料：酸化インジウム９５重量％酸化錫５重量％の
粉末ペレット 成膜中雰囲気：０．００４Ｐａ（酸素導入） ３）高周波イオンプレーティング法（ＲＦＩＰ法） 蒸着材料：酸化インジウム９５重量％酸化錫５重量％の
粉末ペレット 雰囲気：０．００４Ｐａ（酸素導入） 高周波電力： ２００Ｗ（リング状端子より導入） ４）直流アーク放電プラズマ法（ＡＰ法） 蒸着材料：酸化インジウム９６重量％酸化錫４重量％の
粉末焼結体 成膜中雰囲気：全圧０．０２７Ｐａ、酸素分圧０．００
２７Ｐａ（アルゴンと酸素の導入） アーク放電プラズマガン：複合陰極型、 放電電流：１５０Ａ 放電電圧：９０Ｖ
量％混合粉末の焼結体 成膜中雰囲気：０．０４Ｐａ（アルゴン９８％、酸素２
％の混合ガス導入） ２）電子ビーム蒸着法（ＥＢ法） 蒸着材料：酸化インジウム９５重量％酸化錫５重量％の
粉末ペレット 成膜中雰囲気：０．００４Ｐａ（酸素導入） ３）高周波イオンプレーティング法（ＲＦＩＰ法） 蒸着材料：酸化インジウム９５重量％酸化錫５重量％の
粉末ペレット 雰囲気：０．００４Ｐａ（酸素導入） 高周波電力： ２００Ｗ（リング状端子より導入） ４）直流アーク放電プラズマ法（ＡＰ法） 蒸着材料：酸化インジウム９６重量％酸化錫４重量％の
粉末焼結体 成膜中雰囲気：全圧０．０２７Ｐａ、酸素分圧０．００
２７Ｐａ（アルゴンと酸素の導入） アーク放電プラズマガン：複合陰極型、 放電電流：１５０Ａ 放電電圧：９０Ｖ
【００３４】表１の説明 ＳＰ−ＤＣ：直流マグネトロンスパッタ法 ＳＰ−ＲＦ：高周波マグネトロンスパッタ法 ＥＢ：電子ビーム蒸着法 ＲＦＩＰ：高周波プラズマイオンプレーティング法 ＡＰ：アーク放電プラズマ法 シート抵抗欄の−表示：抵抗が不安定で測定不能
【００３５】表２の説明 耐熱試験（２００℃、１時間） ◎：外観検査で問題なし △：外観検査で若干クラックあり ×：外観検査でクラックあり
【００３６】実施例１ 予備検討として、直流マグネトロンスパッタ法により、
ＩＴＯを１００ｎｍ成膜し、原子間力顕微鏡によってＩ
ＴＯ表面の表面粗さを測定したところ、平均粗さＲａは
６．０ｎｍであった。また、アーク放電プラズマ法によ
りＩＴＯを１００ｎｍ成膜し、上記と同様に表面粗さを
測定したところ、平均粗さＲａは１．５ｎｍで、この膜
は表面が平坦に近く、凹凸が小さい膜であった。これに
より、直流マグネトロンスパッタ法により成膜されたＩ
ＴＯは、アーク放電プラズマ法により成膜されたＩＴＯ
に比較して、成膜過程での粒子成長が大きく、膜の表面
凹凸が粗いことを確認した。次に第１層（下地層）とし
て用いる膜の抵抗を調べるために、直流マグネトロンス
パッタ法によりＩＴＯを１０ｎｍ成膜した。この膜のシ
ート抵抗は、２５０Ω／□であった。
ＩＴＯを１００ｎｍ成膜し、原子間力顕微鏡によってＩ
ＴＯ表面の表面粗さを測定したところ、平均粗さＲａは
６．０ｎｍであった。また、アーク放電プラズマ法によ
りＩＴＯを１００ｎｍ成膜し、上記と同様に表面粗さを
測定したところ、平均粗さＲａは１．５ｎｍで、この膜
は表面が平坦に近く、凹凸が小さい膜であった。これに
より、直流マグネトロンスパッタ法により成膜されたＩ
ＴＯは、アーク放電プラズマ法により成膜されたＩＴＯ
に比較して、成膜過程での粒子成長が大きく、膜の表面
凹凸が粗いことを確認した。次に第１層（下地層）とし
て用いる膜の抵抗を調べるために、直流マグネトロンス
パッタ法によりＩＴＯを１０ｎｍ成膜した。この膜のシ
ート抵抗は、２５０Ω／□であった。
【００３７】このように下地層の表面粗さおよび電気特
性を確認した後、新たな基板に対し、直流マグネトロン
スパッタ法により、ＩＴＯを下地層（第１層）として１
０ｎｍ成膜し、大気に曝すことなく基板をアーク放電プ
ラズマ成膜装置内へ移し、真空排気ポンプによって０．
００２７Ｐａ以下の圧力に一旦排気し、その後アルゴン
ガスを導入し、アーク放電プラズマ発生ガンに１５０Ａ
の電流を供給し、アーク放電プラズマを生起させた。な
お、成膜中はアルゴンガスと酸素ガスの混合ガスをガス
導入口より導入して雰囲気のガス圧力、組成を一定に
し、全膜厚が３００ｎｍとなるようにした。
性を確認した後、新たな基板に対し、直流マグネトロン
スパッタ法により、ＩＴＯを下地層（第１層）として１
０ｎｍ成膜し、大気に曝すことなく基板をアーク放電プ
ラズマ成膜装置内へ移し、真空排気ポンプによって０．
００２７Ｐａ以下の圧力に一旦排気し、その後アルゴン
ガスを導入し、アーク放電プラズマ発生ガンに１５０Ａ
の電流を供給し、アーク放電プラズマを生起させた。な
お、成膜中はアルゴンガスと酸素ガスの混合ガスをガス
導入口より導入して雰囲気のガス圧力、組成を一定に
し、全膜厚が３００ｎｍとなるようにした。
【００３８】得られたＩＴＯ積層膜の電気特性とＸ線回
折法により測定された圧縮応力の値を表１に示す。電気
特性は四端子法によりシート抵抗を測定し、膜厚との関
係から比抵抗を計算した。Ｘ線回折法による圧縮応力の
測定法の原理は，Ｘ線回折によって観測される結晶格子
間隔に規定される回折角を、応力がないＩＴＯ粉末を測
定した場合に観測される回折角と比較し、そのずれを結
晶歪みとして結晶構造の歪み量を得、ＩＴＯの諸物性値
を用いて歪み量と圧縮応力の関係を計算した。
折法により測定された圧縮応力の値を表１に示す。電気
特性は四端子法によりシート抵抗を測定し、膜厚との関
係から比抵抗を計算した。Ｘ線回折法による圧縮応力の
測定法の原理は，Ｘ線回折によって観測される結晶格子
間隔に規定される回折角を、応力がないＩＴＯ粉末を測
定した場合に観測される回折角と比較し、そのずれを結
晶歪みとして結晶構造の歪み量を得、ＩＴＯの諸物性値
を用いて歪み量と圧縮応力の関係を計算した。
【００３９】
【表１】 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 例 第１層 第２層 成膜法 層厚み シート抵抗 成膜法 層厚み （ｎｍ） （Ω／□） （ｎｍ） −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例１ SP-DC 10 250 AP 290 実施例２ EB 30 97 AP 270 実施例３ RFIP 30 80 AP 270 実施例４ SP-RF 5 - AP 295 実施例５ SP-RF 2 - AP 298 実施例６ SP-DC 30 79 AP 270 実施例７ SP-DC 50 45 AP 250 実施例８ EB 50 60 AP 250 実施例９ EB 60 55 AP 240 実施例10 SP-DC 80 28 AP 240 実施例11 SP-DC 100 22 AP 200 実施例12 RF-IP 10 290 AP 290 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例１ AP 300 比較例２ SP-DC 300 6.9 比較例３ EB 300 7.6 比較例４ EB 1 - AP 299 比較例５ SP-RF 1 - AP 299 比較例６ AP 10 180 SP-DC 290 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
【００４０】理学製ＲＡＤ−ｒＣ（管球はＣｒ（４０Ｋ
Ｖ、２００ｍＡ）：λ＝２．２８９７Ａ）を測定装置と
して用い，装置付属の応力測定プログラムを用いて計算
を行った。上記のＩＴＯの諸物性値としては，ヤング率
＝１１６０００ＭＰａ、ポアソン比＝０．３５０、応力
定数値＝−６５９．８９ＭＰａを用いた。比較した回折
角は，歪みがない場合の回折角を９７．３０２００゜と
して計算した。
Ｖ、２００ｍＡ）：λ＝２．２８９７Ａ）を測定装置と
して用い，装置付属の応力測定プログラムを用いて計算
を行った。上記のＩＴＯの諸物性値としては，ヤング率
＝１１６０００ＭＰａ、ポアソン比＝０．３５０、応力
定数値＝−６５９．８９ＭＰａを用いた。比較した回折
角は，歪みがない場合の回折角を９７．３０２００゜と
して計算した。
【００４１】透明導電膜の積層構造を表１に、得られた
膜特性を表２に示す。表２に示すように、この透明導電
膜は、比抵抗１．３×１０-4Ωｃｍ、圧縮応力５００Ｍ
Ｐａという低比抵抗、低応力のＩＴＯ多結晶膜であっ
た。さらに、この透明導電膜付き基板を、２００℃で１
時間大気中で焼成（結果を表２の耐熱試験として示す）
しても、カラーフィルタおよびＩＴＯ膜とも外観には全
く変化がなく、かつ電気特性も変化しなかった。
膜特性を表２に示す。表２に示すように、この透明導電
膜は、比抵抗１．３×１０-4Ωｃｍ、圧縮応力５００Ｍ
Ｐａという低比抵抗、低応力のＩＴＯ多結晶膜であっ
た。さらに、この透明導電膜付き基板を、２００℃で１
時間大気中で焼成（結果を表２の耐熱試験として示す）
しても、カラーフィルタおよびＩＴＯ膜とも外観には全
く変化がなく、かつ電気特性も変化しなかった。
【００４２】実施例２ 予備検討として、電子ビーム蒸着法により、ＩＴＯを１
００ｎｍ成膜し、原子間力顕微鏡によってＩＴＯ表面の
表面粗さを測定したところ、平均粗さＲａは８．３ｎｍ
であった。これにより、電子ビーム蒸着法により成膜さ
れたＩＴＯは、アーク放電プラズマ法により成膜された
ＩＴＯに比較して、成膜過程での粒子成長が大きく、膜
の表面凹凸が粗いことを確認した。また、下地層に用い
る膜の電気抵抗を確認するために、電子ビーム蒸着法に
よりＩＴＯ層を３０ｎｍ成膜した。この膜のシート抵抗
は９７Ω/□であった。
００ｎｍ成膜し、原子間力顕微鏡によってＩＴＯ表面の
表面粗さを測定したところ、平均粗さＲａは８．３ｎｍ
であった。これにより、電子ビーム蒸着法により成膜さ
れたＩＴＯは、アーク放電プラズマ法により成膜された
ＩＴＯに比較して、成膜過程での粒子成長が大きく、膜
の表面凹凸が粗いことを確認した。また、下地層に用い
る膜の電気抵抗を確認するために、電子ビーム蒸着法に
よりＩＴＯ層を３０ｎｍ成膜した。この膜のシート抵抗
は９７Ω/□であった。
【００４３】このＩＴＯを下地層として、全厚みが３０
０ｎｍとなるように、アーク放電プラズマ法で第２層の
ＩＴＯを成膜した。得られたＩＴＯ積層膜の電気特性と
Ｘ線回折法にて測定された圧縮応力の値を表２に示す。
この透明導電膜は、比抵抗１．４×１０-4Ωｃｍ、圧縮
応力４００ＭＰａという低比抵抗、低応力のＩＴＯ多結
晶膜であった。また、この透明導電膜付き基板を２００
℃で1時間焼成しても、実施例１と同様外観には全く変
化がなく，かつ電気特性も変化しなかった．
０ｎｍとなるように、アーク放電プラズマ法で第２層の
ＩＴＯを成膜した。得られたＩＴＯ積層膜の電気特性と
Ｘ線回折法にて測定された圧縮応力の値を表２に示す。
この透明導電膜は、比抵抗１．４×１０-4Ωｃｍ、圧縮
応力４００ＭＰａという低比抵抗、低応力のＩＴＯ多結
晶膜であった。また、この透明導電膜付き基板を２００
℃で1時間焼成しても、実施例１と同様外観には全く変
化がなく，かつ電気特性も変化しなかった．
【００４４】実施例３ 予備検討として、ＲＦプラズマを用いたイオンプレーテ
ィング法により、ＩＴＯを１００ｎｍ成膜し、原子間力
顕微鏡によってＩＴＯ表面の表面粗さを測定したとこ
ろ、平均粗さＲａは５．２ｎｍであった。これにより、
ＲＦプラズマを用いたイオンプレーティング法により成
膜されたＩＴＯは、アーク放電プラズマ法により成膜さ
れたＩＴＯに比較して、成長過程での粒子成長が大き
く、膜の表面凹凸が粗いことを確認した。また、下地層
として用いる膜の電気抵抗を確認するために、ＲＦプラ
ズマを用いたイオンプレーティング法によりＩＴＯ層を
３０ｎｍ成膜した。この膜のシート抵抗は８０Ω／□で
あった。
ィング法により、ＩＴＯを１００ｎｍ成膜し、原子間力
顕微鏡によってＩＴＯ表面の表面粗さを測定したとこ
ろ、平均粗さＲａは５．２ｎｍであった。これにより、
ＲＦプラズマを用いたイオンプレーティング法により成
膜されたＩＴＯは、アーク放電プラズマ法により成膜さ
れたＩＴＯに比較して、成長過程での粒子成長が大き
く、膜の表面凹凸が粗いことを確認した。また、下地層
として用いる膜の電気抵抗を確認するために、ＲＦプラ
ズマを用いたイオンプレーティング法によりＩＴＯ層を
３０ｎｍ成膜した。この膜のシート抵抗は８０Ω／□で
あった。
【００４５】このＩＴＯを下地層として、ＩＴＯの総膜
厚が３００ｎｍとなるようにアーク放電プラズマ法によ
り第２層のＩＴＯを積層した。得られた透明導電膜の電
気特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力の値を表２
に示す。この透明導電膜は、比抵抗が１．４×１０-4Ω
ｃｍで、圧縮応力が４００ＭＰａであった。この基板を
２００℃で１時間焼成しても、透明導電膜およびカラー
フィルタの外観は全く変化がなく、かつ電気特性も変化
しなかった。
厚が３００ｎｍとなるようにアーク放電プラズマ法によ
り第２層のＩＴＯを積層した。得られた透明導電膜の電
気特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力の値を表２
に示す。この透明導電膜は、比抵抗が１．４×１０-4Ω
ｃｍで、圧縮応力が４００ＭＰａであった。この基板を
２００℃で１時間焼成しても、透明導電膜およびカラー
フィルタの外観は全く変化がなく、かつ電気特性も変化
しなかった。
【００４６】実施例４〜１２ 成膜方法及び膜厚を種々変えて第１層のＩＴＯを成膜
し、その上に全膜厚が３００ｎｍとなるようにアーク放
電プラズマ法によって第２層のＩＴＯを積層した。得ら
れた透明導電膜の電気特性とＸ線回折法にて測定された
圧縮応力の値を表２に示す．この透明導電膜が成膜され
たカラーフィルタ付きガラス基板を２００℃で１時間焼
成しても、いずれも外観にはほとんど変化が無く、かつ
電気特性も変化しなかった。実施例４〜１２のいずれの
透明導電膜も、圧縮応力が６００ＭＰａ以下の低い応力
値であった。さらに実施例４〜１０および実施例１２の
透明導電膜は、比抵抗が１．６×１０-4Ωｃｍ以下の低
抵抗であった。
し、その上に全膜厚が３００ｎｍとなるようにアーク放
電プラズマ法によって第２層のＩＴＯを積層した。得ら
れた透明導電膜の電気特性とＸ線回折法にて測定された
圧縮応力の値を表２に示す．この透明導電膜が成膜され
たカラーフィルタ付きガラス基板を２００℃で１時間焼
成しても、いずれも外観にはほとんど変化が無く、かつ
電気特性も変化しなかった。実施例４〜１２のいずれの
透明導電膜も、圧縮応力が６００ＭＰａ以下の低い応力
値であった。さらに実施例４〜１０および実施例１２の
透明導電膜は、比抵抗が１．６×１０-4Ωｃｍ以下の低
抵抗であった。
【００４７】比較例１（ＡＰ法の単層膜） 実施例１で示したアーク放電プラズマ法のみで、３００
ｎｍの厚みのＩＴＯ単層膜を成膜した。得られた透明導
電膜の電気特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力の
値を表２に示す．この透明導電膜は、比抵抗が１．４×
１０-4Ωｃｍと小さい値であったが，圧縮応力は１１０
０ＭＰａと大きい値であった。この基板を２００℃で１
時間焼成したところ，ＩＴＯ膜面にクラックが生じ，シ
ート抵抗が４．２Ω／□から１０．３Ω／□に悪化し
た。
ｎｍの厚みのＩＴＯ単層膜を成膜した。得られた透明導
電膜の電気特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力の
値を表２に示す．この透明導電膜は、比抵抗が１．４×
１０-4Ωｃｍと小さい値であったが，圧縮応力は１１０
０ＭＰａと大きい値であった。この基板を２００℃で１
時間焼成したところ，ＩＴＯ膜面にクラックが生じ，シ
ート抵抗が４．２Ω／□から１０．３Ω／□に悪化し
た。
【００４８】比較例２（ＳＰ−ＤＣ法の単層膜） 直流マグネトロンスパッタ法のみで、３００ｎｍの厚み
のＩＴＯ単層膜を成膜した。得られた透明導電膜の電気
特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力の値を表２に
示す。この透明導電膜は、圧縮応力が４００ＭＰａと低
い応力値であったが、比抵抗は２．１×１０-4Ωｃｍと
高いものであった。
のＩＴＯ単層膜を成膜した。得られた透明導電膜の電気
特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力の値を表２に
示す。この透明導電膜は、圧縮応力が４００ＭＰａと低
い応力値であったが、比抵抗は２．１×１０-4Ωｃｍと
高いものであった。
【００４９】比較例３（ＥＢ法の単層膜） 電子ビーム蒸着法のみで、３００ｎｍのＩＴＯ単層膜を
成膜した。得られた透明導電膜の電気特性とＸ線回折法
にて測定された圧縮応力の値を表２に示す。この透明透
明導電膜の圧縮応力は、３２０ＭＰａと小さい値であっ
たが、比抵抗は２．３×１０-4Ωｃｍと大きくなってい
た。
成膜した。得られた透明導電膜の電気特性とＸ線回折法
にて測定された圧縮応力の値を表２に示す。この透明透
明導電膜の圧縮応力は、３２０ＭＰａと小さい値であっ
たが、比抵抗は２．３×１０-4Ωｃｍと大きくなってい
た。
【００５０】比較例４、５ 下地層となる第１層の厚みおよび成膜法を変えて、表１
に示す積層構成の透明導電膜を成膜した。得られた透明
導電膜の電気特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力
の値を表２に示す。この基板を２００℃で１時間焼成し
たところ，比較例４、５とも圧縮応力が高い透明導電膜
は、膜表面にクラックが生じシート抵抗が悪化した。
に示す積層構成の透明導電膜を成膜した。得られた透明
導電膜の電気特性とＸ線回折法にて測定された圧縮応力
の値を表２に示す。この基板を２００℃で１時間焼成し
たところ，比較例４、５とも圧縮応力が高い透明導電膜
は、膜表面にクラックが生じシート抵抗が悪化した。
【００５１】
【表２】 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 例 シート抵抗 比抵抗 圧縮応力 耐熱試験 （Ω/□）（×10-4Ωcm）（ＭＰａ）（200℃,１時間） −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例１ 4.30 1.3 500 ◎ 実施例２ 4.67 1.4 400 ◎ 実施例３ 4.55 1.4 400 ◎ 実施例４ 4.19 1.3 580 ◎ 実施例５ 4.20 1.3 600 ◎〜△ 実施例６ 4.55 1.4 450 ◎ 実施例７ 5.00 1.5 430 ◎ 実施例８ 5.10 1.5 350 ◎ 実施例９ 5.40 1.6 310 ◎ 実施例10 5.43 1.6 540 ◎ 実施例11 6.59 2.0 490 ◎ 実施例12 5.33 1.6 510 ◎ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例１ 4.70 1.4 1100 × 比較例２ 6.91 2.1 400 ◎ 比較例３ 7.57 2.3 320 ◎ 比較例４ 4.58 1.4 800 × 比較例５ 4.70 1.4 900 × 比較例６ 7.41 2.2 420 ◎ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
【００５２】比較例６ 実施例１とは積層の順を逆にして、先ずアーク放電プラ
ズマ法により厚みが１０ｎｍの第１層のＩＴＯを成膜
し、その上に全膜厚が３００ｎｍとなるように直流マグ
ネトロンスパッタ法によってＩＴＯの積層膜とした。こ
の透明導電膜は、圧縮応力が４２０ＭＰａで良好な応力
値であったが、比抵抗は２．２×１０-4Ωｃｍと、比較
例２の単層からなるものよりも大きいものであった。
ズマ法により厚みが１０ｎｍの第１層のＩＴＯを成膜
し、その上に全膜厚が３００ｎｍとなるように直流マグ
ネトロンスパッタ法によってＩＴＯの積層膜とした。こ
の透明導電膜は、圧縮応力が４２０ＭＰａで良好な応力
値であったが、比抵抗は２．２×１０-4Ωｃｍと、比較
例２の単層からなるものよりも大きいものであった。
【００５３】上記の実施例および比較例で分かるよう
に、スパッタリングによる成膜法、電子銃による蒸着法
あるいは高周波イオンプレーティングによる成膜法によ
り成膜した錫含有酸化インジウム（ＩＴＯ）を下地膜と
して、第２層のＩＴＯをアーク放電プラズマ法により成
膜して得られる透明導電膜は、比抵抗が小さく、かつ圧
縮応力値が小さい透明導電膜にすることができることが
分かる。
に、スパッタリングによる成膜法、電子銃による蒸着法
あるいは高周波イオンプレーティングによる成膜法によ
り成膜した錫含有酸化インジウム（ＩＴＯ）を下地膜と
して、第２層のＩＴＯをアーク放電プラズマ法により成
膜して得られる透明導電膜は、比抵抗が小さく、かつ圧
縮応力値が小さい透明導電膜にすることができることが
分かる。
【００５４】本発明の実施例によれば、１００ｎｍの厚
みに成膜したときの膜の表面の平均粗さＲａが５．２ｎ
ｍ以上であれば、その膜を下地層として用いると、ＡＰ
法で成膜される第２層のＩＴＯの圧縮応力が低減できる
ことが分かった。その理由は明確に判明していないが、
第２層のＩＴＯの粒子成長の初期段階が圧縮応力に影響
を及ぼしているものと考えられる。
みに成膜したときの膜の表面の平均粗さＲａが５．２ｎ
ｍ以上であれば、その膜を下地層として用いると、ＡＰ
法で成膜される第２層のＩＴＯの圧縮応力が低減できる
ことが分かった。その理由は明確に判明していないが、
第２層のＩＴＯの粒子成長の初期段階が圧縮応力に影響
を及ぼしているものと考えられる。
【００５５】また、本発明の実施例によれば、透明導電
膜の主たる厚みをアーク放電プラズマ法で成膜すること
により、１．６×１０-4Ωｃｍより小さい値で、かつ、
６００ＭＰａ以下の圧縮応力を有する透明導電膜が得ら
れることが分かる。この透明導電膜は、第２層のＩＴＯ
の厚みが透明導電膜全体に占める割合が大きいので、す
なわち大部分の厚みをアーク放電プラズマ法で成膜する
ので、小さい圧縮応力と小さい比抵抗を有する透明導電
膜を高速で成膜することができる。
膜の主たる厚みをアーク放電プラズマ法で成膜すること
により、１．６×１０-4Ωｃｍより小さい値で、かつ、
６００ＭＰａ以下の圧縮応力を有する透明導電膜が得ら
れることが分かる。この透明導電膜は、第２層のＩＴＯ
の厚みが透明導電膜全体に占める割合が大きいので、す
なわち大部分の厚みをアーク放電プラズマ法で成膜する
ので、小さい圧縮応力と小さい比抵抗を有する透明導電
膜を高速で成膜することができる。
【００５６】本発明の第１層とすることができるＩＴＯ
の成膜方法としては、有機インジウムと有機錫化合物の
混合物の溶液あるいは蒸気を加熱したガラス板にスプレ
ーする成膜法や、その溶液をガラス板表面に塗り、その
後加熱して酸化物にする成膜法を採用することもでき
る。
の成膜方法としては、有機インジウムと有機錫化合物の
混合物の溶液あるいは蒸気を加熱したガラス板にスプレ
ーする成膜法や、その溶液をガラス板表面に塗り、その
後加熱して酸化物にする成膜法を採用することもでき
る。
【００５７】
【発明の効果】本発明にかかる透明導電膜は、２層の積
層体で構成される。第１層のアーク放電プラズマ法以外
の成膜法により成膜されたＩＴＯは、第２層のアーク放
電プラズマ法により成膜されるＩＴＯの粒子成長に影響
を与え、第２層のＩＴＯを小さい圧縮応力の層にする。
これにより、本発明にかかる透明導電膜は、第２層のＩ
ＴＯが有する低比抵抗の特性を有するとともに、全体と
して小さい圧縮応力を有する膜となる。
層体で構成される。第１層のアーク放電プラズマ法以外
の成膜法により成膜されたＩＴＯは、第２層のアーク放
電プラズマ法により成膜されるＩＴＯの粒子成長に影響
を与え、第２層のＩＴＯを小さい圧縮応力の層にする。
これにより、本発明にかかる透明導電膜は、第２層のＩ
ＴＯが有する低比抵抗の特性を有するとともに、全体と
して小さい圧縮応力を有する膜となる。
【００５８】第２層のＩＴＯが、減圧した雰囲気内で行
うスパッタリング法または減圧した雰囲気で行う電子銃
による加熱蒸着により成膜されると、このＩＴＯを下地
層としてその上に積層される第２層のＩＴＯは、下地層
の表面粗さに強く影響を受けて、小さい圧縮応力の透明
導電膜となる。
うスパッタリング法または減圧した雰囲気で行う電子銃
による加熱蒸着により成膜されると、このＩＴＯを下地
層としてその上に積層される第２層のＩＴＯは、下地層
の表面粗さに強く影響を受けて、小さい圧縮応力の透明
導電膜となる。
【００５９】本発明にかかる透明導電膜の全厚みの大部
分を第２層のＩＴＯで構成すると、透明導電膜全体を高
速で成膜できるので、透明導電膜付き基板の生産能率が
よい。
分を第２層のＩＴＯで構成すると、透明導電膜全体を高
速で成膜できるので、透明導電膜付き基板の生産能率が
よい。
【００６０】本発明にかかる透明導電膜は、それを成膜
するときの基板の加熱に制限がある有機樹脂上に成膜さ
れるとき 、膜の圧縮応力が小さいので樹脂との密着力
が増し、液晶セルの製造工程における電極加工等の工程
で、膜割れの発生が防止でき、液晶表示セルの信頼性が
向上する。
するときの基板の加熱に制限がある有機樹脂上に成膜さ
れるとき 、膜の圧縮応力が小さいので樹脂との密着力
が増し、液晶セルの製造工程における電極加工等の工程
で、膜割れの発生が防止でき、液晶表示セルの信頼性が
向上する。
【００６１】本発明にかかる成膜装置によれば、第１層
のＩＴＯが成膜されて後、大気中にその表面が触れるこ
となく、すなわちその表面が清浄に維持された状態で第
２層のＩＴＯが成膜されるので、第２層の圧縮応力低減
を効果的に、かつ再現性よく実現できる。
のＩＴＯが成膜されて後、大気中にその表面が触れるこ
となく、すなわちその表面が清浄に維持された状態で第
２層のＩＴＯが成膜されるので、第２層の圧縮応力低減
を効果的に、かつ再現性よく実現できる。
【図１】本発明の透明導電膜付き基板の一実施例の断面
図である。
図である。
【図２】本発明の成膜装置の一実施例の概略断面図であ
る。
る。
１：第１の成膜室、２：第２の成膜室、３：取り入れ
室、４：取り出し室、５：スパッタリングカソード、
６：アーク放電プラズマ発生ガン、７：るつぼ ８：アーク放電プラズマ、９：ＩＴＯターゲット、１
０：基板、１１：搬送コンベア、１２：ゲートバルブ、
１３：加熱ヒータ、１４：水平磁場発生用磁気コイル、
１５：垂直磁場発生用磁石 １６，１７：ガス導入口、１８，１９：真空排気口、２
０：透明導電膜付き基板 ２１：透明導電膜、２２：第２層、２３：第１層、２
４：カラーフィルタ、２５：ガラス板、２６：透明基板
室、４：取り出し室、５：スパッタリングカソード、
６：アーク放電プラズマ発生ガン、７：るつぼ ８：アーク放電プラズマ、９：ＩＴＯターゲット、１
０：基板、１１：搬送コンベア、１２：ゲートバルブ、
１３：加熱ヒータ、１４：水平磁場発生用磁気コイル、
１５：垂直磁場発生用磁石 １６，１７：ガス導入口、１８，１９：真空排気口、２
０：透明導電膜付き基板 ２１：透明導電膜、２２：第２層、２３：第１層、２
４：カラーフィルタ、２５：ガラス板、２６：透明基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｓ
Claims (10)
- 【請求項１】 透明基板上に錫含有酸化インジウム多結
晶膜からなる透明導電膜が成膜された透明導電膜付き基
板であって、前記透明導電膜は、互いに異なる成膜法で
成膜された基板側の第１層の錫含有酸化インジウムと、
前記第１層の上に積層された第２層の錫含有酸化インジ
ウムとで構成され、第２層は減圧した雰囲気が調整でき
る成膜室内で、錫を含有する酸化インジウムの蒸着材料
にアーク放電プラズマを照射して蒸発させることにより
成膜した層であることを特徴とする透明導電膜付き基
板。 - 【請求項２】 前記第１層の錫含有酸化インジウムは、
減圧した雰囲気が調整できる成膜室内で、錫含有化合物
とインジウム含有化合物の混合物をターゲットとするマ
グネトロンスパッタリング法により成膜した層であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜付き基板。 - 【請求項３】 前記第１層の錫含有酸化インジウムは、
減圧した雰囲気が調整できる成膜室内で、酸化錫と酸化
インジウムの混合物の蒸着材料に加速電子ビームを照射
し、前記蒸着材料を蒸発させて成膜した層であることを
特徴とする請求項１に記載の透明導電膜付き基板。 - 【請求項４】 前記第２層の錫含有酸化インジウムは、
成膜された後で、かつ大気に曝される前の第１層の錫含
有酸化インジウムの表面に成膜された層であることを特
徴とする請求項２または３に記載の透明導電膜付き基
板。 - 【請求項５】 前記第１層の錫含有酸化インジウムの厚
みが２ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の透明導電膜付き基板。 - 【請求項６】 前記第１層の錫含有酸化インジウムの厚
みが８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５に記
載の透明導電膜付き基板。 - 【請求項７】 前記透明導電膜の圧縮応力が、６００Ｍ
Ｐａ以下、比抵抗が１．６×１０-4Ωｃｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の透明導
電膜付き基板。 - 【請求項８】 前記透明基板が、ガラス板上に有機樹脂
と着色剤とを含む液晶表示用カラーフィルタが形成され
た基板であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか
に記載の透明導電膜付き基板。 - 【請求項９】 請求項１〜８の透明導電膜付き基板を少
なくとも一方の対向基板に用いたカラー液晶表示素子。 - 【請求項１０】 ガス導入手段と真空排気手段により減
圧した雰囲気が調整できる第１の成膜室と、第１の成膜
室とは開閉可能なバルブで連結されてガス導入手段と真
空排気手段により減圧した雰囲気が調整できる第２の成
膜室と、基板を第１の成膜室から第２の成膜室に搬送す
る手段とを備えた基板上に被膜を成膜する成膜装置であ
って、前記第１の成膜室内には、負電圧を印加できるマ
グネトロンスパッタリングカソードを用いた成膜手段が
備えられているか、加速電子を放出する電子銃と蒸着材
料を充填するるつぼと前記加速電子をるつぼ内に導く磁
石とを有する成膜手段が備えられており、前記第２の成
膜室内には、アーク放電プラズマ発生ガンとるつぼと前
記アーク放電プラズマ発生ガン内で発生したアーク放電
プラズマを前記るつぼ内の蒸着材料に導く磁石とを有す
る成膜手段が備えられていることを特徴とする成膜装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13796898A JPH11335815A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 透明導電膜付き基板および成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13796898A JPH11335815A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 透明導電膜付き基板および成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11335815A true JPH11335815A (ja) | 1999-12-07 |
Family
ID=15210957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13796898A Pending JPH11335815A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 透明導電膜付き基板および成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11335815A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002041243A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Nippon Soda Co Ltd | 透明導電膜 |
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| WO2002071414A1 (fr) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Ueyama Electric Co., Ltd. | Film conducteur transparent depose sur un substrat et procede de fabrication d'un filtre colore |
| JP2005259971A (ja) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Nichia Chem Ind Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2006133769A (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-25 | Samsung Electronics Co Ltd | 薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法 |
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| JP5232787B2 (ja) * | 2007-08-22 | 2013-07-10 | 株式会社アルバック | カラーフィルタの製造方法 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP13796898A patent/JPH11335815A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2013001009A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Nitto Denko Corp | 導電性積層体、パターン配線付き透明導電性積層体、および光学デバイス。 |
| US9674946B2 (en) | 2011-06-17 | 2017-06-06 | Nitto Denko Corporation | Conductive laminate, transparent conductive laminate with patterned wiring, and optical device |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040330 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |