JPS63102109A - Transparent conducting film - Google Patents

Transparent conducting film

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JPS63102109A
JPS63102109A JP61245438A JP24543886A JPS63102109A JP S63102109 A JPS63102109 A JP S63102109A JP 61245438 A JP61245438 A JP 61245438A JP 24543886 A JP24543886 A JP 24543886A JP S63102109 A JPS63102109 A JP S63102109A
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JP
Japan
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film
transparent conductive
conductive film
carbon
sputtering
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JP61245438A
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Japanese (ja)
Inventor
水橋 衞
昌史 多田
雄志 松井
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63102109A publication Critical patent/JPS63102109A/en
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐食性のある透明電導膜、特に太陽電池用基
板として最適な透明電導膜に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a transparent conductive film with corrosion resistance, particularly to a transparent conductive film that is most suitable as a substrate for a solar cell.

[従来の技術] 一般に、可視光領域において透明で、かつ導電性を有す
る透明電導膜は、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ
など新しいディスプレイ方式における透明電極や、アモ
ルファスシリコン太陽電池における透明電極として使用
され。
[Prior Art] Generally, transparent conductive films that are transparent in the visible light region and have conductivity are used as transparent electrodes in new display systems such as liquid crystal displays and EL displays, and as transparent electrodes in amorphous silicon solar cells.

又フォトマスク帯電防止のための透明ガラス基板上に成
膜して使用されている。これらの透明電導膜の材料とし
ては、主に錫をドーパントとして含む酸化インジウムや
アンチモンやフッ素をドーパントとして含む酸化錫が用
いられている。特に酸化インジウムの方は、より低抵抗
化が可能で、製造条件の選択、コントロールや酸化錫の
添加割合の調整により、現在のところ約1O−4Ω、C
■程度のものが得られている。
It is also used by forming a film on a transparent glass substrate to prevent photomasks from being charged. Indium oxide containing tin as a dopant and tin oxide containing antimony or fluorine as a dopant are mainly used as materials for these transparent conductive films. In particular, indium oxide has a lower resistance, which is currently about 1O-4Ω, C
The results were as follows.

[発明の解決しようとする問題点] この様に、透明電導膜、特に酸化インジウム膜は、電導
性では、優れた特性を持っているが、耐酸性、又は耐還
元性を検討するときわめて弱い膜である0例えば100
%濃度の塩酸にガラス板上に500〜1000人の膜厚
の酸化インジウムを蒸着して形成した膜を浸漬すると、
1〜3秒で溶去してしまい全く使いものにならないとい
う場合もある。又酸化インジウムは酸素欠乏型の透明゛
を導膜であり、ドナー型の導電性を有する。この膜にお
いては、インジウムと酸素との結合が弱いため、水素を
含む高温雰囲気またはプラズマ中でのイオン衝撃を行な
うと酸素が遊離して金属インジウムが析出して失透して
しまうという現象が起こる。これは、この酸化インジウ
ム膜を太陽電池用半導体膜として使用する際、大きな問
題となる。なぜならば、現在、太陽電池用半導体膜とし
て使用されているアモルファスシリコン膜は水素プラズ
マを用いたプラズマCVD法によって作成する事が主流
だからである。かかる問題点を改善する方法として、酸
化インジウム膜の上にブロッキング層としてT i02
や5i02などの様な酸化物の層を形成することが考え
らているが、主導性に支障をきたしたり、耐プラズマ性
が充分でないという欠点があった。又、酸化錫を主体と
する透明電導膜も耐プラズマ反応性という点で不充分で
あった。
[Problems to be solved by the invention] As described above, transparent conductive films, especially indium oxide films, have excellent conductivity properties, but when considering acid resistance or reduction resistance, they are extremely weak films. 0 for example 100
When a film formed by vapor-depositing indium oxide with a thickness of 500 to 1000 people on a glass plate is immersed in hydrochloric acid with a concentration of 500% to 1000%.
In some cases, it dissolves away in 1 to 3 seconds and is completely useless. Indium oxide is an oxygen-deficient transparent conductive film and has donor type conductivity. In this film, the bond between indium and oxygen is weak, so when ion bombardment is performed in a high-temperature atmosphere containing hydrogen or in plasma, oxygen is liberated and metallic indium precipitates, resulting in devitrification. . This becomes a big problem when using this indium oxide film as a semiconductor film for solar cells. This is because the amorphous silicon film currently used as a semiconductor film for solar cells is mainly produced by a plasma CVD method using hydrogen plasma. As a method to improve this problem, Ti02 is added as a blocking layer on the indium oxide film.
Although it has been considered to form an oxide layer such as 5i02 or 5i02, it has drawbacks such as impairing conductivity and insufficient plasma resistance. Further, transparent conductive films mainly composed of tin oxide were also insufficient in terms of plasma reactivity resistance.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、酸化インジウム、又は酸化錫を主成分とする透明電
導膜の表面に、水素及び硼素のうち少なくとも1つがド
ープされた炭素からなる保護膜を形成したことを特徴と
する耐食性の改善された透明電導膜を提供するものであ
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes hydrogen and boron on the surface of a transparent conductive film whose main component is indium oxide or tin oxide. The present invention provides a transparent conductive film with improved corrosion resistance, characterized in that a protective film is formed, at least one of which is doped with carbon.

以下1本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.

第1.2図は、本発明に係る透明電導膜の実施態様を示
した図面であり、1は基体、2は酸化インジウム、又は
酸化錫を主成分とする透明電導膜、3は窒化チタン、又
は酸素を含む窒化チタンからなる保護膜、4はアルカリ
バリヤー膜を示す。
FIG. 1.2 is a drawing showing an embodiment of the transparent conductive film according to the present invention, in which 1 is a substrate, 2 is a transparent conductive film whose main component is indium oxide or tin oxide, 3 is titanium nitride, or a protective film made of titanium nitride containing oxygen, and 4 represents an alkali barrier film.

本発明における酸化インジウムを主成分とする透明電導
膜としては、錫が酸化インジウムに対し0.5〜30重
量%、好ましくは5〜10重量%程度含有され、電導性
が付与された錫ドープ酸化インジウム電導膜であり、又
酸化錫を主成分とする透明電導膜としては、フッ素が酸
化錫に対し0.1〜5重量%、好ましくは0.3〜2重
量%程度含有され、電導性が付与されたフッ素ドープ酸
化錫電導膜、あるいはアンチモンが酸化錫に対し、0.
1〜30重量%、好ましくは0.3〜5重量%程度含有
され、電導性が付与されたアンチモン番ドープ酸化錫電
導膜である。
In the present invention, the transparent conductive film containing indium oxide as a main component contains tin in an amount of about 0.5 to 30% by weight, preferably about 5 to 10% by weight, based on indium oxide, and is a tin-doped oxide film that is imparted with electrical conductivity. In a transparent conductive film which is an indium conductive film and whose main component is tin oxide, fluorine is contained in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 2% by weight based on tin oxide, and the conductivity is improved. The applied fluorine-doped tin oxide conductive film or antimony has a 0.0.
It is an antimony doped tin oxide conductive film which contains about 1 to 30% by weight, preferably about 0.3 to 5% by weight, and is imparted with electrical conductivity.

かかる錫ドープ酸化インジウム電導膜は、スパッタリン
グ法、真空蒸着法などによって製造することができ、又
フッ素ドープ酸化錫電導膜は、CVD法(Chemic
al vapor deposition)、スパッタ
リング法、真空蒸着法、溶液スプレー法などによって製
造することができ、又アンチモン・ドープ酸化錫電導膜
は、CVD法、スパッタリング法、真空蒸着法、溶液ス
プレー法などによって製造することができる。かかる透
明電導膜は、得ようとする抵抗値、光学的特性などによ
って、その膜厚が決定されるが、通常は500人〜2μ
m程度の範囲である。
Such a tin-doped indium oxide conductive film can be manufactured by a sputtering method, a vacuum evaporation method, etc., and a fluorine-doped tin oxide conductive film can be manufactured by a CVD method (Chemical
The antimony-doped tin oxide conductive film can be manufactured by a CVD method, a sputtering method, a vacuum deposition method, a solution spray method, etc. be able to. The thickness of such a transparent conductive film is determined depending on the desired resistance value, optical properties, etc., but it is usually 500 to 2μ.
The range is about m.

上記した透明電導膜2を形成する基体1としては、透明
性、光学的特性、耐久性、電気的特性等の点から、ソー
ダライムシリケートガラス板、アルミノシリケートガラ
ス板、硼珪酸塩ガラス板、リチウムアルミノシリケート
ガラス板などのアルカリ含有ガラス板、低アルカリ含有
ガラス板、あるいは無アルカリガラス板、石英ガラス板
などが好ましいが、場合によっては透明性プラスチック
板、あるいは透明性プラスチックフィルムを使用するこ
ともできる。なお、ソーダライム拳シリケートガラス板
などのアルカリ含有ガラス板、あるいは低アルカリ含有
ガラス板においては、その表面のアルカリ成分が溶出し
て、その上に形成された透明電導膜にヘイズ(曇り)が
発生しない様に、上記ガラス板の透明電導膜形成面側に
、SiO2,Al2O3。
The substrate 1 on which the transparent conductive film 2 described above is formed may be a soda lime silicate glass plate, an aluminosilicate glass plate, a borosilicate glass plate, or a lithium silicate glass plate from the viewpoint of transparency, optical properties, durability, electrical properties, etc. An alkali-containing glass plate such as an aluminosilicate glass plate, a low alkali-containing glass plate, an alkali-free glass plate, a quartz glass plate, etc. are preferable, but a transparent plastic plate or a transparent plastic film may also be used depending on the case. . In addition, for alkali-containing glass plates such as soda lime silicate glass plates, or low-alkali glass plates, alkaline components on the surface of the glass plates dissolve and cause haze (clouding) on the transparent conductive film formed thereon. SiO2 and Al2O3 are placed on the side of the glass plate on which the transparent conductive film is to be formed, so as not to cause any damage.

Z r02などの酸化物を主体とするアルカリバリヤー
膜4を形成しておくのが好ましい。
It is preferable to form an alkali barrier film 4 mainly composed of an oxide such as Zr02.

本発明においては、酸化インジウム、又は酸化錫を主成
分とする透明電導膜の耐食性、特に耐プラズマ性を向上
するために水素及び硼素のうち少なくとも1つがドープ
された炭素からなる保護膜が透明電導膜の表面に形成さ
れる。
In the present invention, a protective film made of carbon doped with at least one of hydrogen and boron is used as a transparent conductive film to improve the corrosion resistance, especially plasma resistance, of a transparent conductive film mainly composed of indium oxide or tin oxide. Formed on the surface of the membrane.

かかる水素及び硼素を含む炭素からなる保護膜としては
、水素及び硼素のうち少なくとも1つを5〜50%含ま
せるのが最適である。
It is optimal for the protective film made of carbon containing hydrogen and boron to contain 5 to 50% of at least one of hydrogen and boron.

本発明の保護膜における炭素はその結合状態によってダ
イヤモンド構造および二次元層状物質であるグラファイ
ト構造の二種類の結晶構造をとりうる。ダイヤモンド構
造は、強い耐摩耗性を持つ絶縁物であるが、グラファイ
ト構造は安易に摩耗し金属なみの導電性をもつ。
Carbon in the protective film of the present invention can have two types of crystal structures, a diamond structure and a graphite structure, which is a two-dimensional layered material, depending on its bonding state. The diamond structure is an insulator with strong wear resistance, but the graphite structure wears out easily and has electrical conductivity comparable to that of metal.

一般に数10人の膜厚に製膜された炭素膜は。Generally, a carbon film is formed to a thickness of several tens of people.

その製膜方法及び条件によって違いはあるものの、明確
な結晶構造をとらず、非晶質炭素膜はグラファイト構造
のカーボンのような摩耗に対するもろさと金属なみの導
電性ではなく、強い耐摩耗性と低い導電性を示しており
、この2点に関してはダイヤモンド構造と似てはいるが
、透明でなく吸収性の膜である。また結晶粒が存在しな
いため成長させる基板の凹凸表面全面に成長し、表面を
くまなく覆う、カバー性の良い性質をもっている。カー
ボン原子同士の結合はエネルギーが高く、耐化学反応性
に優れており、特に耐プラズマ反応性については酸化物
膜ではないためH2などを含む還元性プラズマに対して
変化しにくい事が考えられる。この事実は、太陽電池用
のアモルファスシリコンを作製する際、ダイモント構造
、グラファイト構造、非晶質の炭素膜がオーバーコート
として透明゛這導膜の上に使用された時は酸化物をオー
バーコートした時よりも優れた性質を示すことを意味す
るが、炭素膜は前述したようにカバー性が優れているが
、炭素膜は光学的に吸収性の膜であり、また電導性が低
いため太陽電池基板として使用する際に変換効率に支障
をきたさぬだけの充分な可視光透過率、例えば70%以
上の可視光透過率と表面抵抗を得るためには極端に薄い
保護膜、例えば20Å以下としなければならないが、こ
の様に薄すぎると耐プラズマ反応性の面で件部が低下す
るという難点がある。
Although there are differences depending on the film forming method and conditions, amorphous carbon films do not have a clear crystalline structure and do not have the fragility to wear of graphite-structured carbon and the electrical conductivity of metals, but have strong wear resistance. Although it has a low electrical conductivity and is similar to a diamond structure in these two respects, it is a non-transparent and absorbent film. In addition, since there are no crystal grains, it grows over the entire uneven surface of the substrate on which it is grown, and has good covering properties, covering the entire surface. Bonds between carbon atoms have high energy and are excellent in chemical reactivity resistance, and in particular, in terms of plasma reactivity resistance, it is thought that since it is not an oxide film, it is difficult to change against reducing plasma containing H2 and the like. This fact indicates that when producing amorphous silicon for solar cells, when a dimont structure, a graphite structure, or an amorphous carbon film is used as an overcoat on a transparent conductive film, an oxide overcoat is used. As mentioned above, carbon films have excellent covering properties, but carbon films are optically absorptive films and have low conductivity, so they can be used for solar cells. In order to obtain sufficient visible light transmittance (for example, 70% or more) and surface resistance without affecting conversion efficiency when used as a substrate, the protective film must be extremely thin, for example, 20 Å or less. However, if it is too thin like this, there is a problem that the material will deteriorate in terms of plasma reactivity resistance.

これらの問題点の改善について検討を重ねた結果、電導
性については、硼素をドープしたカーボンは膜の耐プラ
ズマ反応性及び表面のカバー性は何もドープしない炭素
膜に比べ変化することがなく、又、この膜はアクセプタ
型の電導性を示すため炭素のみからなる保護膜はど極端
な薄膜とする必要がなく、また面積抵抗も大きくならな
いという結果が見出された。
As a result of repeated studies on how to improve these problems, we found that in terms of electrical conductivity, carbon doped with boron shows no change in plasma reactivity resistance and surface coverage compared to undoped carbon films. It was also found that since this film exhibits acceptor type conductivity, the protective film made only of carbon does not need to be extremely thin, and the sheet resistance does not increase.

一方、透過率の問題については、水素がドープされたカ
ーボンおよび水素、硼素両者がドープされたカーボンは
両者とも透過率が向−ヒし、100人程変力での膜厚の
オーバーコートを施した透明電導膜で70%程度の透過
率を得ることができた。
On the other hand, regarding the issue of transmittance, the transmittance of carbon doped with hydrogen and carbon doped with both hydrogen and boron decreases, and an overcoat with a thickness of about 100 people is applied. A transmittance of about 70% could be obtained with the transparent conductive film.

特に、水素、硼素両者がドープされたカーボン膜は、耐
プラズマ反応性、透過率、電導性と三点において優れて
おり、これをオーバコートした透明電導膜は太陽電池基
板として優れた特性をもつことになる。
In particular, a carbon film doped with both hydrogen and boron has excellent plasma reactivity resistance, transmittance, and electrical conductivity, and a transparent conductive film overcoated with this has excellent properties as a solar cell substrate. It turns out.

水素の炭素膜への導入割合、硼素の炭素膜への導入割合
、水素及び硼素の両方を導入する場合のそれぞれの割合
及び合計割合は5〜50%が最適である。
The ratio of hydrogen introduced into the carbon film, the ratio of boron introduced into the carbon film, each ratio when both hydrogen and boron are introduced, and the total ratio are optimally 5 to 50%.

かかる水素及び硼素の少なくともいずれか一方を含む炭
素膜の膜Hは10〜100Å、好ましくは20〜50人
が最適である。
The optimum thickness of the carbon film H containing at least one of hydrogen and boron is 10 to 100 Å, preferably 20 to 50.

本発明における保護膜を形成する方法としては、蒸着法
、スパッタリング法などの特定の手段に限る必要はない
が、上記に示した様な膜厚で有効な耐プラズマ反応性を
出させるためには、なるべくバルクの特性に近い膜を作
製する必要があり、そのためには、スパッタリング法や
イオンプレーテング法、プラズマCVD法など、プラズ
マ助成膜作製法を利用することが望ましい0例えばスパ
ッタリング法によって成膜する場合はスパッタ装置の真
空室内にカーボンターゲットもしくはカーボンターゲッ
トとポロンターゲットをセットしアルゴンガス及びメタ
ンガス、水素、ジポランガスの少なくとも1つを導入し
、ターゲットにRF主電圧印加してスパッタを行うこと
で安易に緻密な膜を得ることができる。高電導性、高透
過率、耐プラズマ反応性を同時に備えた水素及び硼素が
ドープされたカーボン膜を得るためには真空室内にはカ
ーボンターゲットと硼素ターゲットをセットし、水素ガ
スが1マo1%〜20マo1%の範囲でアルゴンガスに
混合されて導入されたスパッタを行うか、もしくは真空
室内にカーボンターゲットをセットし、水素ガスを1 
vo1%〜20マ01%、ジポランガスを1マoj%〜
30マo1%の範囲でアルゴンガスに混合して導入しス
パッタすることで最適の膜が得られる。この条件下で水
素及び硼素のドープされたカーボンのオーバーコートが
約30人力度施された透明電導膜め面内比抵抗、透過率
はオーバーコートされる前と全んど変化がない、又、バ
ルクに近い緻密な膜であると有効な拡散バリアーの役目
もすると考えられる。又、下地の透明電導膜もCVD法
で作製し、本発明の膜もプラズマCVD法で作製するな
らば、アモルファスシリコンまでのオンライン生産が可
能である。
The method for forming the protective film in the present invention is not limited to specific methods such as vapor deposition and sputtering, but in order to achieve effective plasma reactivity resistance with the film thickness as shown above, It is necessary to create a film with properties as close to those of the bulk as possible, and for this purpose, it is desirable to use plasma-assisted film manufacturing methods such as sputtering, ion plating, and plasma CVD. When sputtering, a carbon target or a carbon target and a poron target are set in the vacuum chamber of a sputtering device, and at least one of argon gas, methane gas, hydrogen, and diporane gas is introduced, and RF main voltage is applied to the target to perform sputtering. A dense film can be obtained. In order to obtain a carbon film doped with hydrogen and boron that has high conductivity, high transmittance, and plasma reactivity resistance at the same time, a carbon target and a boron target are set in a vacuum chamber, and hydrogen gas is 1 Ma O 1%. Sputtering is performed by mixing hydrogen gas with argon gas in the range of 1% to 20%, or setting a carbon target in a vacuum chamber and adding 1% hydrogen gas.
VO1% ~ 20 ma 01%, Diporane gas 1 ma oj% ~
An optimal film can be obtained by mixing argon gas in a range of 30 mmol or 1% and sputtering the mixture. Under these conditions, the in-plane specific resistance and transmittance of the transparent conductive film, which was overcoated with carbon doped with hydrogen and boron for about 30 hours, remained unchanged from before the overcoat. It is thought that a dense film close to the bulk also acts as an effective diffusion barrier. Furthermore, if the underlying transparent conductive film is also produced by the CVD method, and the film of the present invention is also produced by the plasma CVD method, online production up to amorphous silicon is possible.

本発明の透明電導膜は、耐プラズマ反応性が高いので、
かかる透明電導性膜上にプラズマCVD法により各挿脱
を形成することができる。従って、かかる透明電導膜は
アモルファス太陽電池用の透明電極として最適である。
Since the transparent conductive film of the present invention has high plasma reactivity resistance,
Each insertion/removal hole can be formed on such a transparent conductive film by a plasma CVD method. Therefore, such a transparent conductive film is most suitable as a transparent electrode for an amorphous solar cell.

アモルファス太陽電池を製造するに当っては、例えばガ
ラス基体上に形成された本発明の透明電導膜上にプラズ
マCVD法により、p型アモルファスSi膜、  i型
アモルファスSi膜、n型アモルファスSi膜を順次形
成して製造される。
In manufacturing an amorphous solar cell, for example, a p-type amorphous Si film, an i-type amorphous Si film, and an n-type amorphous Si film are deposited on the transparent conductive film of the present invention formed on a glass substrate by plasma CVD. Manufactured by sequential formation.

「実施例」 以下、本発明の詳細な説明する。"Example" The present invention will be explained in detail below.

実施例1 スパッター装置の真空室内の陰極上に10at%の錫を
含む金属インジウムのターゲットと純粋なカーボンのス
パッタリング用ターゲットをそれぞれセットする。セリ
ア研磨及び水洗により表面を洗浄したシリカ・アルカリ
バリヤー膜材のソーダライムシリケートガラス基板(板
厚; 1.1鳳m)を真空室内に入れ、油拡散ポンプで
5、OX 1O−5Torr以下まで排気する。基板温
度は250〜400℃、好ましくは370℃程度に上げ
ておく0次に真空室内をAr:02=62:3Bの混合
ガスで満たし、真空度を 2.2X 1O−3Torr
にセットし、錫−インジウム合金ターゲットに500■
のDC電圧を印加し、10分間プレスパツタを行なう、
プレスパツタ後、シャッターを開いて5分間スパッタし
たところ、膜厚4200人の透明な錫を10at%含む
In2O3電導膜が得られた0次に真空を破らずに真空
室中の雰囲気をAr:  CH4−80:20の混合ガ
スに完全に置換し真空度を1.5 X 1O−3Tor
rに調整後、カーボンのターゲットに3KVのRF主電
圧印加して5分間プレスパツタ後6秒間スパッタを行い
、水素のドープされたカーボンのオーバーコート膜(膜
n約40人)を得た。このようにして得られた透明電導
膜は、四探針法で比抵抗を測定したところ5、OXl0
−4Ω−cm 、透過率82%チオ−バーコードしなか
ったものと比べ比抵抗が若干高くなってはいるが、はと
んど変化なかった。
Example 1 A metallic indium target containing 10 at % tin and a pure carbon sputtering target are each set on a cathode in a vacuum chamber of a sputtering device. A soda lime silicate glass substrate (thickness: 1.1 m), which is a silica/alkali barrier film material whose surface has been cleaned by ceria polishing and water washing, is placed in a vacuum chamber and evacuated to 5, OX 1O-5 Torr or less using an oil diffusion pump. do. The substrate temperature is raised to 250 to 400°C, preferably about 370°C.The vacuum chamber is filled with a mixed gas of Ar:02=62:3B, and the degree of vacuum is set to 2.2X 1O-3Torr.
500mm on a tin-indium alloy target.
Apply a DC voltage of , and perform press sputtering for 10 minutes.
After press sputtering, the shutter was opened and sputtering was performed for 5 minutes, and a transparent In2O3 conductive film containing 10 at% of tin was obtained with a film thickness of 4,200 mm.The atmosphere in the vacuum chamber was changed to Ar: CH4- without breaking the vacuum. Completely replace the gas with an 80:20 mixture and reduce the vacuum to 1.5 x 1O-3 Torr.
After adjusting the carbon target to r, a main RF voltage of 3 KV was applied to the carbon target and pre-sputtering was performed for 5 minutes followed by sputtering for 6 seconds to obtain a hydrogen-doped carbon overcoat film (film n: about 40 people). The specific resistance of the transparent conductive film thus obtained was measured using the four-probe method and found to be 5, OXl0
-4 Ω-cm, transmittance 82%.Although the resistivity was slightly higher than that without thio-barcoding, there was almost no change in the resistivity.

これらの透明電導膜基板上に通常のアモルファスシリコ
ン製造用プラズマCVD装置を使用し、同装置のチャン
バー内を油拡散ポンプによって lXl0−5Torr
程度にまで排気した後、S iH4ガスと1000pp
脂に水素で希釈された5ZH6ガスを体積比l:10で
チャンバー内へ導入しRF出力5w、基板温度250℃
でP型アモルファス・シリコン膜を形成した後、ヒドラ
ジン−水和物を使用して同アモルファスシリコンMをエ
ツチングして取り除き透明電導膜の比抵抗、透過率を測
定した。その結果、何もオーバーコートしない膜では比
抵抗が1.8倍に、透過率0.9倍に変化していたのに
対し、本実施例の水素のドープされたカーボンの保護膜
をオーバーコートした膜では比抵抗、透過率ともに全く
変化していなかった。
A normal plasma CVD device for producing amorphous silicon was used on these transparent conductive film substrates, and the inside of the chamber of the device was heated to lXl0-5 Torr by an oil diffusion pump.
After exhausting to a certain extent, SiH4 gas and 1000pp
5ZH6 gas diluted with hydrogen and fat was introduced into the chamber at a volume ratio of 1:10, RF output was 5W, and substrate temperature was 250°C.
After forming a P-type amorphous silicon film, the amorphous silicon M was etched away using hydrazine hydrate, and the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film were measured. As a result, with the film without any overcoat, the specific resistance changed by 1.8 times and the transmittance changed by 0.9 times, whereas the hydrogen-doped carbon protective film of this example was coated with The resistivity and transmittance of the membrane did not change at all.

実施例2 スパッター装はの真空室内の陰極上に10at%(原子
比%)の錫を含む金属インジウムのターゲットと純粋な
スパッタリング用ターゲットをそれぞれセットする。セ
リア研磨及び水洗により表面を洗咋した 11Om厚ソ
ーダライムシリケートガラス基板を真空室内に入れ、油
拡散ポンプで5.OX 1O−5Tarr以下まで排気
する。又基板温度は370℃程度に上げておく0次に真
空室内をAr:02=82:38の混合ガスで満たし、
真空度を2.2X 1O−3Torrにセットし、錫−
インジウム合金ターゲットに500■のDC電圧を印加
し、10分間プレスパツタを行なう、プレスパツタ後、
シャッターを開いて5分間スパッタしたところ、膜厚4
200人の透明な錫を10at%含むIn2O3電導膜
が得られた0次に真空を破らすに真空室中の雰囲気をA
r: B2 : B2H6=90: 5 : 5の混合
ガスに完全に翫換し、真空度を 1.6×1O−3To
rrに調整後、カーボンのターゲットに3KVのRF定
電圧印加して5分間プレスパツタ後6秒間スパッタを行
なった。オーバーコートされた水素及び硼素のドープさ
れたカーボンの保護膜の厚膜は40人であった。
Example 2 A metallic indium target containing 10 at % (atomic ratio %) of tin and a pure sputtering target were each set on a cathode in a vacuum chamber of a sputtering device. A 110m thick soda lime silicate glass substrate whose surface had been cleaned by ceria polishing and water washing was placed in a vacuum chamber, and an oil diffusion pump was used for 5. Evacuate to OX 1O-5 Tarr or less. Also, raise the substrate temperature to about 370°C. Fill the vacuum chamber with a mixed gas of Ar:02=82:38.
Set the vacuum degree to 2.2X 1O-3 Torr, and
After press sputtering, apply a DC voltage of 500μ to the indium alloy target and perform press sputtering for 10 minutes.
When the shutter was opened and sputtering was performed for 5 minutes, the film thickness was 4.
A transparent In2O3 conductive film containing 10 at% of tin was obtained.To break the vacuum, the atmosphere in the vacuum chamber was changed to A.
r: Completely change to a mixed gas of B2:B2H6=90:5:5 and reduce the degree of vacuum to 1.6×1O-3To
After adjusting to rr, a constant RF voltage of 3 KV was applied to the carbon target to perform press sputtering for 5 minutes and then sputtering for 6 seconds. The overcoated hydrogen and boron doped carbon protective film thickness was 40.

このようにして得られた透明電導膜は比抵抗2.5 X
l0−4Ω−C鳳、透過率82%でオーバーコートしな
かったものとほとんど変化なかった。
The transparent conductive film thus obtained has a specific resistance of 2.5
The transmittance of 10-4Ω-C was 82%, which was almost the same as that without overcoating.

これらの透明電導膜基板上に通常のアモルファスシリコ
ン製造用プラズマCVD装置を使用し、同装置のチャン
バー内を油拡散ポンプによって IX 1O−5Tar
r程度にまで排気した後、SiH4ガスと1ooopp
−に水素で希釈されたS2 )1bガスを体積比l:1
0でチャンバー内へ導入しRF出力5w、基板温度25
0℃でP型アモルファス・シリコン膜を形成した後、ヒ
ドラジン−水和物を使用して同アモルファスシリコン膜
をエツチングして取り除き透明電導膜の比抵抗、透過率
を測定した。その結果、何もオーバーコートしない膜で
は比抵抗が1.8倍に、透過率0.9倍に変化していた
のに対し、本実施例の水素及び硼素のドープされたカー
ボンの保護膜をオーバーコートした膜では比抵抗、透過
率ともに全く変化していなかった。
A normal plasma CVD device for producing amorphous silicon was used on these transparent conductive film substrates, and the inside of the chamber of the device was heated with IX 1O-5Tar by an oil diffusion pump.
After exhausting to about r, SiH4 gas and 1ooopp
- S2) 1b gas diluted with hydrogen in volume ratio l:1
Introduced into the chamber at 0, RF output 5W, substrate temperature 25
After forming a P-type amorphous silicon film at 0°C, the amorphous silicon film was removed by etching using hydrazine hydrate, and the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film were measured. As a result, with the film without any overcoat, the specific resistance changed by 1.8 times and the transmittance changed by 0.9 times, whereas the hydrogen and boron doped carbon protective film of this example changed. In the overcoated membrane, both specific resistance and transmittance did not change at all.

実施例3 アルカリバリヤー膜としてCVD法により形成されたS
 i02膜(膜厚800人)を表面に持つシリカΦアル
カリバリヤー膜材のソーダライムシリケートガラス基板
(板ff2.0mm)を充分に洗外し、次いでこのガラ
ス基板をCVD装逗に入れた。ガラス基板を5001に
加熱した後、このガラス基板表面に四塩化錫IX  1
O−2O1分を1として蒸気(1,I X 101mo
l/分)と水蒸気(30)、メチルアルコール(1)お
よびフッ酸lを含む窒素ガスを吹き付け、約5000人
/分でl 賢t%のフッ素のドーピングされた酸化錫か
らなる透明電導膜(膜厚4000人)を形成した0次い
で、硼素及びカーボンのスパッタリング用ターゲットが
セットされたスパッタ装置の真空室内に上記透明電導膜
付ガラス基板を入れ、該真空室内を1.OX 101T
orrまで排気した後、Ar : CH4=80:20
の混合ガスを入れ、真空度を 1.5×1O−3Tar
rに調節した後、硼素及びカーボンのターゲットに3K
VのRF定電圧印加して5分間プレスパツタ後、8秒間
スパッタを行なった。
Example 3 S formed by CVD method as alkali barrier film
A soda lime silicate glass substrate (plate ff 2.0 mm) having a silica Φ alkali barrier film material having an i02 film (film thickness 800 mm) on its surface was thoroughly washed off, and then this glass substrate was placed in a CVD equipment. After heating the glass substrate to 5001, tin tetrachloride IX 1 was applied to the surface of the glass substrate.
Steam (1, I x 101mo
A transparent conductive film made of tin oxide doped with fluorine at a rate of approximately 5,000 people/min was sprayed with nitrogen gas containing water vapor (30), methyl alcohol (1), and hydrofluoric acid (l/min), water vapor (30), methyl alcohol (1), and hydrofluoric acid (l/min). Next, the glass substrate with the transparent conductive film was placed in a vacuum chamber of a sputtering apparatus in which boron and carbon sputtering targets were set, and the vacuum chamber was heated to a thickness of 4,000 mm. OX 101T
After exhausting to orr, Ar: CH4=80:20
Add a mixed gas of 1.5 x 1 O-3 Tar
After adjusting to r, 3K was applied to boron and carbon targets.
After press sputtering was performed for 5 minutes by applying a constant RF voltage of V, sputtering was performed for 8 seconds.

オーバーコートされた水素および硼素のドープされたカ
ーボンの膜厚は約40人であった。
The overcoated hydrogen and boron doped carbon film thickness was approximately 40 nm.

このようにして得られた透明電導膜は比抵抗3、OXl
0−4Ω・cm 、透過率82%で、オーバーコートし
なかったものとほとんど変化なかった。
The transparent conductive film thus obtained had a specific resistance of 3, OXl
It had a transmittance of 0-4 Ω·cm and a transmittance of 82%, which was almost the same as that without overcoating.

これらの透明電導膜基板上に通常のアモルファスシリコ
ン製造用プラズマCVD装置を使用し、同装置のチャン
バー内を油拡散ポンプによって IX 1O−5Tar
r程度にまで排気した後、5iHaガスと1000pp
膳に水素で希釈されたS2 H6ガスを体積比1;10
でチャンバー内へ導入しRF出力5w、基板温度250
℃でP型アモルファスシリコン膜を形成した後、ヒドラ
ジン−水和物ヲ使用して同アモルファスシリコンhiヲ
エッチングして取り除き透明電導膜の比抵抗、透過率を
測定した。その結果、何もオーバーコートしない膜では
比抵抗が1.6倍に、透過率0.9倍に変化していたの
に対し、本実施例の酸化された窒化チタンの保護膜をオ
ーバーコートした膜では比抵抗、透過率ともに全く変化
していなかった。
A normal plasma CVD device for producing amorphous silicon was used on these transparent conductive film substrates, and the inside of the chamber of the device was heated with IX 1O-5Tar by an oil diffusion pump.
After exhausting to about r, 5iHa gas and 1000pp
S2 H6 gas diluted with hydrogen in a volume ratio of 1:10
Introduced into the chamber with RF output of 5W and substrate temperature of 250.
After forming a P-type amorphous silicon film at 0.degree. C., the amorphous silicon film was etched and removed using hydrazine hydrate, and the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film were measured. As a result, with the film without any overcoat, the specific resistance changed by 1.6 times and the transmittance changed by 0.9 times, whereas in the case of the film without any overcoat, the resistivity changed by 1.6 times and the transmittance changed by 0.9 times, whereas the film with the overcoat of the oxidized titanium nitride protective film of this example There was no change in specific resistance or transmittance of the membrane.

実施例4 アルカリバリヤー膜としてCVD法により形成されたS
 i02膜(M厚800人)を表面に持っシリカ・アル
カリバリヤー膜材のソーダライムシリケートガラス基板
(板厚1.1層l)を充分に洗浄し、次いでこのガラス
基板をCVD装置に入れた。ガラス基板を500℃に加
熱した後、このガラス基板表面に四塩化錫IX  10
−212/分を1として水蒸気30、メチルアルコール
lおよびフッ酸lを含む窒素ガスを吹き付け、約500
0人/分で1wt%のフッ素のドーピングされた酸化錫
からなる透明電導膜(+112厚4000人)を形成し
た。
Example 4 S formed by CVD method as alkali barrier film
A soda lime silicate glass substrate (thickness: 1.1 layers) having an i02 film (M thickness: 800) on its surface and a silica-alkali barrier film material was thoroughly cleaned, and then this glass substrate was placed in a CVD apparatus. After heating the glass substrate to 500°C, tin tetrachloride IX 10 was applied to the surface of the glass substrate.
Nitrogen gas containing 30 liters of water vapor, 1 liter of methyl alcohol, and 1 liter of hydrofluoric acid is sprayed at a rate of -212/min, approximately 500
A transparent conductive film (+112 thickness, 4000 layers) made of tin oxide doped with 1 wt % fluorine was formed at 0 layers/minute.

次いで、硼素及びカーボンのスパッタリング用ターゲッ
トがセットされたスパッタ装置の真空室内に上記透明電
導膜付ガラス基板を入れ、該真空室内を1.OX 1O
−5Torrまで排気した後、+lrガスを入れ、真空
度を 1.5X 1O−3Torrに調節した後、硼素
及びカーボンのターゲットに3KVのRF主電圧印加し
て5分間プレスパツタ後、8秒間スパッタを行ない、硼
素のドープされたカーボンのオーバーコート膜を成膜し
た。オーバーコート膜の膜厚は約30人であった。
Next, the above-mentioned glass substrate with a transparent conductive film was placed in a vacuum chamber of a sputtering apparatus in which boron and carbon sputtering targets were set, and the vacuum chamber was heated 1. OX 1O
After evacuating to -5 Torr, +lr gas was added and the degree of vacuum was adjusted to 1.5X 1O-3 Torr, 3 KV RF main voltage was applied to boron and carbon targets, press sputtering was performed for 5 minutes, and then sputtering was performed for 8 seconds. , a boron-doped carbon overcoat film was formed. The thickness of the overcoat film was about 30.

このようにして得られた透明電導膜は比抵抗2.8 X
 10−4Ω・cm 、透過率82%で、オーバーコー
トしなかったものとほとんど変化なかった。
The transparent conductive film thus obtained has a specific resistance of 2.8
It had a transmittance of 10 −4 Ω·cm and a transmittance of 82%, which was almost the same as that without overcoating.

これらの透明電導膜基板上に通常のアモルファスシリコ
ン製造用プラズマCVD装置を使用し、同装置のチャン
バー内を油拡散ポンプによって IX 1O−5Tor
r程度にまで排気した後、Sihガスト11000pp
 二水素で希釈されたS2 H6ガスを体積比1:10
でチャンバー内へ導入しRF出力5w、基板温度250
℃でP型アモルファスシリコン膜を形成した後、ヒドラ
ジン−水和物を使用して同アモルファスシリコン膜をエ
ツチングして取り除き透明電導膜の比抵抗、透過率を測
定した。その結果、何もオーバーコートしない膜では比
抵抗が1.8倍に、透過率0.9倍に変化していたのに
対し、本実施例の酸化された窒化チタンの保護膜をオー
バーコートした膜では比抵抗、透過率ともに全く変化し
ていなかった。
A normal plasma CVD device for producing amorphous silicon was used on these transparent conductive film substrates, and the inside of the chamber of the device was heated to IX 1O-5 Tor by an oil diffusion pump.
After exhausting to about r, Sih gust 11000pp
S2 H6 gas diluted with dihydrogen at a volume ratio of 1:10
Introduced into the chamber with RF output of 5W and substrate temperature of 250.
After forming a P-type amorphous silicon film at a temperature of .degree. C., the amorphous silicon film was removed by etching using hydrazine hydrate, and the specific resistance and transmittance of the transparent conductive film were measured. As a result, with the film without any overcoat, the specific resistance changed by 1.8 times and the transmittance changed by 0.9 times, whereas with the film without any overcoat, the resistivity changed by 0.9 times, whereas the film with the overcoat of the oxidized titanium nitride of this example There was no change in specific resistance or transmittance of the membrane.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、透明電導膜、特に酸化イ
ンジウム膜及び酸化錫の透明性、導電性を損なうことな
く還元性プラズマに対する耐久性を著しく向上させるこ
とができる。このことは、アモルファスシリコンを基板
とする太陽電池用基板として、この膜構成物を使用する
ことに非常に有利である。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the durability against reducing plasma can be significantly improved without impairing the transparency and conductivity of a transparent conductive film, particularly an indium oxide film and a tin oxide film. This is very advantageous for using this film composition as a substrate for solar cells using amorphous silicon as a substrate.

又、本発明による保護膜は非常にカバー性の良い膜であ
るから、これらの膜をいわゆる太陽電池用の凹凸構造膜
に使用することによって、その保護層の働きをさせるこ
とができる。
Furthermore, since the protective films according to the present invention have very good covering properties, these films can be used as a protective layer for so-called uneven structure films for solar cells.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1.2図は本発明に係る透明電導膜を説明するための
横断面図を示す。 1:基体、  2:透明電導膜、
FIG. 1.2 shows a cross-sectional view for explaining the transparent conductive film according to the present invention. 1: Substrate, 2: Transparent conductive film,

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)酸化インジウム、又は酸化錫を主成分とする透明
電導膜の表面に、水素及び硼素のうち少なくとも1つが
ドープされた炭素からなる保護膜を形成したことを特徴
とする耐食性の改善された透明電導膜。
(1) Improved corrosion resistance characterized by forming a protective film made of carbon doped with at least one of hydrogen and boron on the surface of a transparent conductive film mainly composed of indium oxide or tin oxide. Transparent conductive film.
(2)保護膜は炭素に対し、水素及び硼素の少なくとも
1つが原子比で5〜50at%含まれていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の透明電導膜。
(2) The transparent conductive film according to claim 1, wherein the protective film contains at least one of hydrogen and boron in an atomic ratio of 5 to 50 at% based on carbon.
(3)保護膜の厚みが10〜100Å、好ましくは20
〜50Åであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の透明電導膜。
(3) The thickness of the protective film is 10 to 100 Å, preferably 20 Å
The transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive film has a thickness of 50 Å.
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