JPS6116417A - 透明導電膜の製造装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は透明導電膜の製造装置に関し、とりわけ透明導
電膜の電気抵抗を所望の値にするだめの有効な熱処理装
置に関するものである。

（従来例の構成とその問題点） 透明導電膜の形成法には各種の方法が知られておシ、た
とえば電子ビーム法、抵抗加熱法、スパッタリング法、
化学スプレー法外どがある。この中でも、スパッタリン
グ法は基板温度が室温でも比較的低抵抗の透明導電膜が
得られるため、よく用いられている。一般に、スパッタ
リング法を用いた透明導電膜の製造方法は、Ｉｎあるい
はＳｎおよびその合金、あるいはＩｎ２Ｏ３やＳ　ｎＯ
２およびその混晶をターゲットとし、スパッタ装置内に
酸素ガスを含むＡｒなとの不活性ガスを導入してプラズ
マを発生させ、ターケ゛ットをス）４ツタリングするこ
とによって基板上に透明導電膜を形成する。その場合形
成された透明導電膜の抵抗値はスパッタリング時の電力
、基板温度、ターケ゛ット組成、導入ガス圧力等のスパ
ッタリング条件に大きく依存するが、形成したままの透
明導電膜の抵抗値は比較的高いため、通常は膜形成した
後で真空中にて熱処理を行々い、抵抗値を下げている。

従来、この熱処理装置としては、容器内を真空にするこ
とができる耐熱ガラス容器内に透明導電膜を形成した基
板を入れ、耐熱ガラスごと環状炉等で一定時間真空中で
設定温度において加熱するような熱処理装置が用いられ
ている。

しかし、このような従来の熱処理装置では以下のような
問題点があった。

すなわち、熱処理中の透明導電膜の抵抗値変化をモニタ
ーすることが困難であるため、透明導電膜の初期抵抗値
のバラツキに対して熱処理温度や時間の設定がいずれも
最大公約数的にしか設定できず、したがって熱処理終了
後の透明導電膜の抵抗値についても一定値に再現よく低
下させることは非常に困難である。

（発明の目的） 本発明は透明導電膜の抵抗値を非接触でモニターしなか
ら熱処理し、再現よく所望の抵抗値の透明導電膜を得る
ことが可能々透明導電膜の製造装置を提供することが目
的である。

（発明の構成） 透明導電膜を加熱する手段と、前記透明導電膜に赤外光
線を照射し、前記赤外光線の前記透明導電膜による透過
あるいは反射光を検出する手段とを具備する装置を発明
することによシ、加熱処理中の透明導電膜の抵抗値を非
接触で計測することが可能となｐ１再現よく、シかも最
短時間で熱処理することができるようになった。

（実施例の説明） 第１図は本発明による透明導電膜の製造装置の一実施例
を示す。環状炉１内に設けられた円筒状の石英ガラス管
２の中に透明導電膜として酸化スズインジウム膜（以下
ＩＴＯ膜と略す）３の形成されたガラス基板４をセット
する。環状炉１には中央部に炉の中心部を貫通する小孔
５があけられており、ガラス基板４は、■ＴＯＴａＯ２
なくとも一部が小孔５をさえぎるように置く。この小孔
５の両側に赤外光源６と赤外光線検知器７とを赤外光源
６から放射される赤外光線８が小孔５を通り、Ｉ’ｌ’
Ｏ膜３を透過して赤外光線検知器７で検知されるように
配置する。赤外光線８はチヨｙ　／４′９によって変調
されておシ、赤外光線検知器７の出力をロックインアン
プ１０で増幅するときの同期信号を出力している。これ
は環状炉１から加熱中に放射される赤外光線が赤外光線
検知器７に混入し、誤差の原因となるのを防ぐためであ
シ、赤外光源６から放射される赤外光線８のみを信号成
分として増幅するものである。

白、クインア／プ１０で増幅された赤外光線検知器７の
出力は環状炉の炉温制御器１１にはい９、環状炉１の温
度を制御する。したがって赤外光線のＩＴＯ膜の透過量
とＩＴＱ膜の抵抗値との間に一定の関係が成立すれば、
ＩＴＯ膜を熱処理しながらＩＴＯ膜の抵抗値を赤外光線
を利用して非接触で測定することができる。本発明は、
本出願人等がＩＴＯ膜の赤外光線透過量とＩＴＱ膜の抵
抗との間に一定の相関関係を見出したことに基くもので
ある。

第２図は上述の本発明にかかる透明導電膜の製造装置の
一実施例の装置を用いて、真空中４５０℃で熱処理ケ行
なった膜厚３０００ＸのＩＴＯ膜の抵抗値と波長２μｍ
の赤外光線の透過率とを示したものである。

すなわち本図は赤外光線の透過率がある設定値になった
ときに加熱炉への供給電力を制御回路でしゃ断して熱処
理を終了したときに得られたＩＴＯ膜の抵抗値を表わし
ているものである。

このように本発明にかかる透明導電膜の製造装置を用い
ることによシ、透明導電膜の抵抗値を再現よく、シかも
時間のむだがなく、熱処理によって所望の値にすること
ができる。本発明の一実施例においては赤外光線の透明
導電膜の透過光を利用したが、もちろん反射光を検知す
る構成でも効果は全く変わらない。また、透明導電膜を
加熱するときに、透明導電膜の雰囲気については何ら限
定されるものではなく、真空中でも、空気中でも同様の
効果が得られる。すなわち真空中熱処理ではＩＴＯ膜の
抵抗値は減少し、空気中で熱処理すると抵抗値を増大さ
せることができる。

加熱手段についても、本発明の実施例では環状炉を用い
たが、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の変形′が
考えられることは言うまでもない。

赤外光線の波長については本実施例では２μｍのものを
用いだが、透明導電膜の形成されている基板の種類によ
って、あるいは赤外光線の透過を利用するか反射を利用
するかによって最適な波長が決定されるが、基板として
石英ガラスを用い、赤外光線の透過を利用した場合は５
μｍ以下の波長が適当であった。また本実施例では透明
導電膜を一枚ずつ加熱処理する装置を示したが、連続式
に処理する装置も可能である。この場合はたとえば透明
導電膜の形成された基板を、抵抗値の変化が比較的少な
い温度域で予備加熱しながら連続して移動させ、途中−
ケ所を本実施例のような構造にすることによって連続的
に処理される。赤外光線を通す小孔についても、たとえ
ば小孔の部分をガラスファイバで置き換えることにより
加熱炉からの熱の逃げを防ぎ、また検出感度も増大する
ことが容易に考えられる。さらに本実施例では透明導電
膜を形成する装置と熱処理装置とを別のものとしたが）
たとえばスパッタ装置中に本発明の装置を構成し、スパ
ッタリング法によって透明導電膜を形成し、そのまま同
装置内にて所望の抵抗値となるように熱処理することも
考えられる。赤外光線の検出信号についてはガラス基板
の種類や厚み等によシ多少の変動が予想されるが、これ
はたとえばあらかじめガラス基板のみに対する赤外光線
の検出信号を計測し補正することによシ解決される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の透明導電膜の製造装置は
、透明導電膜の抵抗値を熱処理中に非接触で測定できる
ため、高精度で再現よく所望の抵抗値の透明導電膜を熱
処理時間の積分量や温度とは無関係に得ることができ、
処理時間のロスが少ない実用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す透明導電膜の製造装置
の断面図、第２図は本発明の透明導電膜の製造装置を用
いて得られたＩＴＯ膜の抵抗値と赤外光線透過率との関
係を示す図である。 ■・・・環状炉、２・・・石英ガラス管、３・・・ＩＴ
Ｏ膜、４　ガラス基板、５・・・小孔、６・・・赤外先
途１．７・・・赤外光線検知器、８・・赤外光線、９　
・チョッパ、１０・・・ロックインアンプ、１１・・炉
温制御器。 礎・５り 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明導電膜を加熱する手段と、前記透明導電膜に
   赤外光線を照射し、前記赤外光線の前記透明導電膜によ
   る透過あるいは反射光を検出する手段とを具備すること
   を特徴とする透明導電膜の製造装置。
2. （２）前記赤外光線の波長が５μｍ以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の透明導電膜の
   製造装置。
3. （３）前記透明導電膜がすくなくともＩｎの酸化物を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（
   ２）項記載の透明導電膜の製造装置。