JPS5897204A - 透明導電膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ある〇 一般に透明導電ｌＩは、太陽電池、表示素子、半導体素
子製造用光マスク略にお一て用いられ、折部においては
それらの需要ＯＳＩ？に伴い、透明導電膜の製造方法と
しても、良好な透明導電膜を容Ｊ！＋に且つ有利に製造
し得るものか求ｔられているＯ（２） こＯｉ透明導１ｌｌＩＦｉ、スズ酸化物、インジウム酸
化物より戚るものであり、具体的には酸素ガスｇ履気の
真空槽内において金属スズ、金属インジウム及びこれら
の酸化物を出発物質とする蒸着法、グロー紋電法若しく
はスパッタ法等のデポジシ曹ン法により、ガラス、プラ
スチック又は金属等の基鈑に形成して行われる。従って
基板に対する透明導電簾形酸物１ｏ被着性を良好なもの
とするためＫＦｉ、基鈑の表（Ｉｉを、ここの不純物を
除去して清浄化する必Ｗがあシ、このため従来でｔｉｔ
例えげＭ＆に高電圧を印加すると共に真空槽内で空気を
ｗＩｍさせてこれによシ生じたイオンを当該基＠０表Ｉ
ＩｉＫ一突せしめ、これＫよって基板の表面の清浄化を
行うようＫしているが、このような方法においては、空
気を放電させるために空気の分圧を１０一富〜１０−”
Ｔ＠ｒｒとしなければなら攻いので上記のイオンの平均
自由行１ｉが短くなってしまい、従って必ずしも十分な
清浄化を行うことがで禽ない。ＩＩｔＫ．ホ゛リエチレ
ン等の軟化点の低一材質を基板として用いる場合には基
板を加熱することが（３） できないことから、例え＃″ｉｌｉｌリエチレンＩＫ付
着した水分或いは炭化水素化合物等が十分除去されずに
当該表面に残ってしまい、このため透明導電膜の被着性
が悪くなる。この結果例えば太陽電池においては、透明
導電膜と光電変換層との界面綴金が悪くなって内部抵抗
が大きくなり、この大Ｊｈｆ換効率が下がることとなる
し、又透明導電膜が基板から剥れ易くなって十分な耐久
性が得られないこととなる。

蒸発ｍｈこのような事情に基づいてなされたものであり
、基板の表面の清浄化を十分に図ることができて１飯上
に良好に被着した透明導＋ｇｕｉを形成することができ
、これＫよって透明導電ｌＩを具え六装ＷｊｌＫ良好な
特性を付与することＯできる透明導電膜の製造方法を提
供することを目的とする屯Ｃである。

本発明の特徴とするところは、真空槽内に配電された基
板に、ガス放電管において得られたアルゴンイオン及び
／又はチッ素イオンを照射した後、前記真空槽内に＠素
ガスを導入し、この酸素ガスにある。

以下図ｉ［Ｋよって本発明の詳細な説明する・本発明に
おいては、第１ＷＪＫ示すように、真空槽を形成するペ
ルジャー１１にバタフライバルブ１２を有する排気路１
３を介して真空ポンプ（図示せず）を接続し、これＫよ
シ当験ペルジャー１】内を例えば１０−・〜１０−”Ｔ
ｏｒｒの真空度に排気する一方、当該ペルジャー１１内
ＫＦｉ、例えば背壁に電極１４１を臭えた基板１４？配
置し、直流電１ｉ１６によ）前配電１１１４１ＫＱ　〜
−１０ｋＶＯ直流電圧を印加し１ｋから、そり出口を、
前記基＃ｉ１４と対向するようペルジャー１１に接続し
て設けた＄１！１０７ス１１１１３１にアルゴンガス又
はチッ禦ガスを供給してその放電によシ生じ良アルゴン
イオン又はチッ素イオンを前記基板１４に＠射する。

続いて前記ゴルジャー７１１１排気して再υｌＯ−一〜
ｌＯ″″Ｉｉ・ｒｒの真空度としえ後、その出口を、前
記ｍ板１４と対向するようペルジャー１１に錠級してＷ
ｋ社友第２のガス放電管１７に酸素ガスを供（５） 給して放電せしめ、その放電によって生じた酸素イオン
、活性酸素分子等を含む活性酸素ガスを１０　”””　
〜１０−’　Ｔｏｒｒと々るようペルジャー１１内に導
入し、この活性酸素ガスの存在下において、透明導電Ｍ
！形威物賃を収容した蒸発１ｌ１１８よシ当該物質を蒸
発せしめ、飼ＥＩＩｋ板１４０表面に前記透明導電膜形
成物質Ｃａ！化物を被着堆積ゼしｔ１以って透明導電Ｉ
ｌＩを製造する。尚１５は必要に応じて用いられる基板
加熱用のヒーターである。

ここで透明導電ｌｉ形形動物質びその蒸発手段としては
、金属インジウムとドープ剤としての金属スズを単一の
ルツボ或いは各々別個Ｏルツボ内に収容したものを用い
て例えば抵抗加熱方式で加熱してインジウム及びスズを
蒸発せしめるようにし、或いはスズを含有する酸化イン
ジウムをルツボ内に収容したものを用いて例えば電子銃
加熱により蒸発せしめるようＫする等、種々の具体的手
段を利用することができる。

第２図は、上記のガス放電管１７．３１の一例を示し、
この例においてはガス人口２１を有する簡（Ｃ＞ 状の一方のｌｌ極部材２２と、この一方のＩ１１部材２
２を一端に設けた、放電空間２３を囲繞する例えば筒吠
ガラス製の放電空間部材２４と、この放電空間部材２４
の他端に設けた、出口２５を有するリング状の他方の電
極部材２６とより成り、前記一方０１１１１！Ｉ材２２
と他方の電極部材２６と０１１に直流又は交流の電圧が
印加されることによ多、ガス人口２１より供給された例
えば酸素ガスが鼓電空ｌｓｌ！２３においてグロー放電
を生じ、これによルミ子エネルギー的に賦活された酸素
原子若しくは分子よ〕威る活性酸素及びイオン化されえ
酸素イオンが出口２５よシ排出される。マ九ガス人口２
１よ多供給されえガスがアルゴンガス、・チッ素ガスな
らば、同様に活性アルゴン又は活性チッ素、及びイオン
化されたアルゴンイオン叉はチッ素イオンが出口２５よ
フ排出される＠この図示の例のｉｓ空閤鄭材２４ｔｉ二
重管＊＊であって冷却水を流過せしめ得る構威會有し、
２フ、２８が冷却水入口及び出口を示す。２５Ｎ１一方
０１１Ｅ極部材２２の冷却用フィンである。

（７） この夷２のガス放電管１７における１ｌｌＩｐ間距離は
１０〜１５ａｍであり、印加電圧は５００〜８００■、
放電空間２３の圧力ｔ’ｊｉｏ−”丁ｏｒｒ程度とされ
る。

而して上述の実施例は、透明導Ｗａを基板１４上に形成
する前の工程としてガス放電管３１において生ぜしめら
れたアルゴンイオン又はチッ葉イオンを基板１４に照射
してこれＫより基１１４　の表面の清浄化を行うことと
しているため、真空槽内で空気を放電させて表面の清浄
化を行う場合のように基板１４の表面に衝突するイオン
の衝突速度に制限が加えられることがなくて、上記のイ
オンの基板１４への衝突達度更にはその照射量を制御す
ることができ、Ｌ）・もアルゴンイオン或いはチッ素イ
オンは基板１４Ｃ）材質と反応することがないから、基
板１４の表面の清浄化を十分に行うことができ、従って
ポリエチレン等の軟什点の低い材質を基板１４として用
いる場合、即ち基板１４を加熱することができない場合
であって亀、十分な清浄化を達成することができると共
に、更には基板１４０表面を粗面化することもできる。

このに透明導電膜形成物質を被着堆積せしめることによ
って、基板１４上に良好に被着した透明導電膜を形成す
ることができて透明導電膜を具えた装置に良好な特性を
付与することができる◎そして本発明においては、真空
槽に導入される酸素ガスを活性化することＫｌ定される
ものではな−が、上記の例のように活性酸素ガスを用い
れば、基板１４を加熱することを必要とせずに、透明導
電ＩＩ形成物質が確実ＫＩＩ素と化学的に結合して基＠
１４上に被着堆積するため、活性酸素ガスを用いること
が望ましい・ ここて活性酸素ガスを用いる場合であって亀、基＃ｉ１
４を加熱することＫよって、よ〕一層上配の結合を確実
なものとすることができるが、基板１４を加熱する場合
に＃′ｉ、上記の清浄工程を、基板１４０加熱Ｋｌ’す
る時間を利用して行えばよい。

オた基板１４．０表ｒｒｊＪＫ透明導１１膜を形成する
にあたっては、蒸着法を利用する代〕Ｋ、スパッタ法、
グシー放電決略その他のデポジション決を利（９） 用することができる。

以上において、基板１４０表面におけるアルゴンイオン
及び／又はチッ素イオンの照射は、基板１４と、これの
表面に形成される透明導電膜との間の接着性、界面抵抗
等に支障を生じない程度に遂行される必要があり、真空
槽の大きさ、形状、ガス放電管の性能’１４により興な
るが、例え＃′ｆ第２図に示したガス放電管３１を用い
る場合に汀、これの放出量を１〜２００ｅｃ／分として
０．１〜３０分間行えばよい。また基板１４０表面が清
浄化されたか否かのｉ＊ｇけ、例えばスコッチテープに
よる透明導電膜の剥離試験、戚いけア七トンを染み込ま
せた布を用いてラビング試験を行い、試験後に基９１４
０表面を光学Ｉｌ微鏡で観察することによって行うこと
ができる〇 本発明は、第３図に示すようにペルジャーｌｌ内に設け
られた、送〕ロール４から送シ出されて巷取りロール５
に巻取られる長尺なシート状の基板１４に、連続して透
明導ｗｉｉｔｉを形成することもでき、この場合には、
シート状の基板１４Ｆｉその表（１０） ｌｉＫＪＩＩ物が付着し易いものであることから、本発
明による効果が特に顕著である。

尚本発明においては、基板１４０両面側に夫々前記ガス
放電管３１を設けることにより、必ＷＫ応じて基鈑１４
の両面の清浄化を行うことができる。また本発明におい
ては、２つの放電管を用ψ、夫々０放電管よシアルボン
イオン及びチッ素イーオンを真空槽内に導入してこれら
２種のイオンを基＆Ｋｍｌ射するようにしてもよい。

実施例 第１図に示した構成の装置を用い、ペルジャー１１内を
３Ｘ１０”＠Ｔ・ｒｒの真空度に排気すると共に、電極
１４１に一５ｋＶの直流電圧を印加しながら、１１１の
ガスｗＩｌｌ管３１よりのアルゴンイオンを、ガラスよ
り威る基板１４に１分間原、射した豪、１１２のガス放
電管１７より活性酸素ガスをペルジャー１１内Ｋ　２　
Ｘ　１０″″４〒ｏｒｒとなるよう導入し、スズを５重
量弧の割合で含有する酸化インジウムを収容したものｔ
ｌ［発ｆｉ１８として用い、電子銃加熱により蒸発源１
８から透明導電ｌｌ！形成物質を（１１） １発せしめてヒーター１５により１５０℃の温度に加熱
された基板１４の表面に被着せしめ、以って嫉。

基鈑１４上に厚さ３０００Ａ　Ｃ）透明導電ａｔ形級し
１スコツチテープにより剥離試験を行って基板を光学顕
微鏡で観察したところ、１Ｉｉｌ離は全く生ぜず、透明
導電ａの被着性は良好なものであった。

これに対し、アルゴンイオンの照射を行わなかった他は
、上記の実施例と同様にして基板１４上に厚さ３０００
ムの透明導電膜を形成し、スコッチテープによって剥離
試験を行って基板を光学顕微鏡で観察したところ、部分
的に験ｉＩ１Ｍが生じていた。

以上のように本発Ｆ＃！によれば、基板Ｏ１！ｉｉｉの
清浄化を十分に図ることができて基板上に良好に被Ｉし
た透明導電膜を形成することかで１、これによって透明
導電膜を具えた装置に良好な特性を付与することのでき
る透明導電膜の製造方跋を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１ｖ！ＪＦｉ本発明方沫に用いられる製造装置０−る
ガス放電管の一例を示す説明図、館３図は本発明方接に
用いられる製造装置の他０例を示す説明図である。 １１・・・ペルジャー　　　１３・・・排気路１４・・
・基板　　　　　　　１５・・・ヒーター１７．３１−
・ガス放電管　１８・・・蒸発源２１・・・ガス入口 ２Ｑ、２６・・・電極部材　　２３・・・放電空間２５
・・・出口　　　　　　４・・・送りロール５・・・看
取りロール 第１図 ３ 獄２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）真空槽内に配置され九基鈑に、ガス放電管において
   得られたアルゴンイオン及び／又はチッ素イオンを照射
   した後、前１真空櫓内［１１素ガスを導入し、この最素
   ガスＭ、Ｎ気中で餉記基板上に透明導電膜を形成するこ
   とを特徴とする透明導電膜の製造方法。 ２）前記酸素ガスね、ガス放電管によって活性化された
   ものである特許請求の範１！ＩＩｍの透明導電膜の製造
   方法。