JPWO2010140362A1 - 被膜形成物および被膜形成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1 特開平9−87833号公報
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、スパッタリング法によりターゲットの構成元素を含む被膜を基板の表面に形成して被膜形成物を製造する方法であって、前記ターゲットと前記基板との距離を、前記構成元素のスパッタガス中における平均自由行程に対して、0.5倍から1.5倍の範囲とする被膜形成物の製造方法が提供される。
図2に示す構成を有する成膜装置200を用いて、図3に示す製造方法に従って、n型酸化亜鉛被膜を成膜して、被膜における電子移動度を調べた。基板102として、合成石英ガラスウェハを使用した。成膜中に、基板102の加熱は行わず、なお、基板102がプラズマから十分離れた位置に設置されたので、基板の温度がほぼ室温であった。被膜の原料ターゲット214として、ZnOを使用し、不純物ターゲット218として、Alを使用した。スパッタガスとして、Arガスを用いた。
DAB:A粒子とB粒子の直径の平均
DA:A粒子の直径
DB:B粒子の直径
nB:B粒子の密度
mA:A粒子の質量
mB:B粒子の質量
p:成膜時の圧力
kB:ボルツマン定数
Zn2+イオンの直径: DZn = 1.5×10−10m
Arの直径: DAr = 1.4×10−10m
Znの質量: mZn = 1.1×10−25kg
Arの質量: mAr = 6.6×10−26kg
成膜時の圧力p: p = 0.22Pa
絶対温度T: T = 300K
計算の結果、亜鉛イオンの平均自由行程λZn=0.175m=175mmである。
O2−イオンの直径: DO = 2.8×10−10m
O2−イオンの質量: mO = 2.6×10−26kg
計算の結果、酸素イオンの平均自由行程λO=0.114m=114mmである。
Al3+イオンの直径: DAl = 1.1×10−10m
Al3+イオンの質量: mO = 4.5×10−26kg
計算の結果、アルミニウムイオンの平均自由行程λO=0.296m=296mmである。
図2に示す構成を有する成膜装置200を用いて、図3に示す製造方法に従って、n型酸化亜鉛被膜を樹脂基板上に成膜して、被膜における電子移動度を調べた。基板102として、アクリル樹脂基板(三菱レイヨン(株)製アクリライト(登録商標))を使用した。当該アクリル樹脂基板の軟化点は100℃である。成膜中に、基板102の加熱は行わず、なお、基板102がプラズマから十分離れた位置に設置されたので、基板の温度がほぼ室温であり、アクリル樹脂基板の軟化点を超えず、基板の劣化はなかった。
Claims (13)
- スパッタリング法によりターゲットの構成元素を含む被膜を基板の表面に形成して被膜形成物を製造する方法であって、
前記ターゲットと前記基板との距離を、前記構成元素のスパッタガス中における平均自由行程に対して、0.5倍から1.5倍の範囲とする
被膜形成物の製造方法。 - 前記距離を、前記平均自由行程の0.8倍から1倍の範囲とする
請求項1に記載の被膜形成物の製造方法。 - 前記平均自由行程は、亜鉛原子がアルゴン中を飛翔するときの平均自由行程である
請求項1または請求項2に記載の被膜形成物の製造方法。 - 前記距離は、プラズマ化した前記スパッタガスが前記基板に接触しない距離である
請求項1から請求項3の何れかに記載の被膜形成物の製造方法。 - スパッタリング法によりターゲットの構成元素を含む被膜を基板の表面に形成して被膜形成物を製造する方法であって、
前記ターゲットと前記基板との距離をd[mm]、前記ターゲットと前記基板との間におけるガス圧力をp[Pa]とするとき、
d/pが、600以上、800以下の範囲になる条件において前記被膜を形成する
被膜形成物の製造方法。 - 前記距離が、150mmから170mmの範囲である
請求項5に記載の被膜形成物の製造方法。 - 前記ガス圧力が、0.15Paから0.3Paの範囲である
請求項5に記載の被膜形成物の製造方法。 - 前記ターゲットを構成する物質は、六方晶系の結晶構造を有する物質である
請求項1から請求項7の何れかに記載の被膜形成物の製造方法。 - 前記ターゲットを構成する前記物質は、酸化亜鉛である
請求項8に記載の被膜形成物の製造方法。 - 前記被膜を前記基板の表面に形成する前に、前記基板に対して粒子を照射する
請求項1から請求項9の何れかに記載の被膜形成物の製造方法。 - 有機物を含む基板と、
前記基板上に形成されたn型の伝導型を有する酸化亜鉛と、
を備えた被膜形成物であって、
前記酸化亜鉛は、電子移動度が12[cm2/V・s]以上である
被膜形成物。 - 有機物を含む基板と、
前記基板上に形成されたn型の伝導型を有する酸化亜鉛と、
を備えた被膜形成物であって、
前記酸化亜鉛は、平均粒径(カラム径)が、30[nm]以上である
被膜形成物。 - 前記有機物を含む基板は、樹脂基板であり、
前記樹脂基板の樹脂の軟化点は、80℃以上、120℃以下の範囲である
請求項11または請求項12に記載の被膜形成物。
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