JPH0197315A - 酸化錫導電膜の形成方法 - Google Patents
酸化錫導電膜の形成方法Info
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、マグネトロンスパッタリングによシ基板の表
面に所望の比抵抗を有する酸化錫導電膜を形成する酸化
錫導電膜の形成方法に関する。
面に所望の比抵抗を有する酸化錫導電膜を形成する酸化
錫導電膜の形成方法に関する。
（従来の技術）
従来、酸化錫は酸化インジ具つムとともに代表的な透明
導電材料であシ、その導電性と可視光線に対する透光性
を利用して、液晶等の表示装置の透明電極として使用さ
れている。基板の表面に酸化錫を主成分とする透明導電
膜を形成する酸化錫導電膜の形成方法は、周知のスプレ
ー法、ＣＶＤ法、真空蒸着法およびスパッタリング法が
それぞれ適用される。しかるに上記の各成膜法には次の
ような問題がある。
導電材料であシ、その導電性と可視光線に対する透光性
を利用して、液晶等の表示装置の透明電極として使用さ
れている。基板の表面に酸化錫を主成分とする透明導電
膜を形成する酸化錫導電膜の形成方法は、周知のスプレ
ー法、ＣＶＤ法、真空蒸着法およびスパッタリング法が
それぞれ適用される。しかるに上記の各成膜法には次の
ような問題がある。
■ スプレー法またはＣＶＤ法による成膜法は、加熱さ
れた基板の表面における化学反応の副産物として、塩素
・塩化水素または有機化合物による環境汚染の問題があ
シ、さらにこれらが酸化錫膜の内部へ入シ込み膜質欠陥
が発生する。
れた基板の表面における化学反応の副産物として、塩素
・塩化水素または有機化合物による環境汚染の問題があ
シ、さらにこれらが酸化錫膜の内部へ入シ込み膜質欠陥
が発生する。
■ 真空蒸着法による成膜法は、酸化第一錫膜を形成し
た後、加熱酸化処理して酸化第二錫膜を生成する過程が
あシ、この加熱酸化処理によって膜の比抵抗が左右され
、かつ工程が複雑化し生産性に影響する。
た後、加熱酸化処理して酸化第二錫膜を生成する過程が
あシ、この加熱酸化処理によって膜の比抵抗が左右され
、かつ工程が複雑化し生産性に影響する。
■ 一般的なスパッタリング法、たとえば直流スパッタ
リングまたは高周波スパッタリングによる成膜法は、他
の成膜法に比べてすぐれた特長を有しているが、基板へ
の膜の付着速度が遅いので、生産性の面で問題がある。
リングまたは高周波スパッタリングによる成膜法は、他
の成膜法に比べてすぐれた特長を有しているが、基板へ
の膜の付着速度が遅いので、生産性の面で問題がある。
（発明が解決しようとする問題点）
上記のように従来の酸化錫導電膜の形成方法は化学反応
から派生する環境汚染、導電膜の比抵抗の不安定、工程
の複雑化、膜の付着速腿の遅れなど改善すべき問題があ
る。
から派生する環境汚染、導電膜の比抵抗の不安定、工程
の複雑化、膜の付着速腿の遅れなど改善すべき問題があ
る。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、膜の付着
速度が速く、成膜後の加熱酸化処理を要せず、膜質欠陥
がなく、かつ膜の比抵抗の制御が可能な酸化錫導電膜の
形成方法を提供することを目的とする。
速度が速く、成膜後の加熱酸化処理を要せず、膜質欠陥
がなく、かつ膜の比抵抗の制御が可能な酸化錫導電膜の
形成方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明者は上記の目的を達成するために種々実験研究し
た結果、酸化錫導電膜の形成にマグネトロンスパッタリ
ングを採用し、アルゴンと酸素とを混合してスパッタガ
スとして用い、このスパッタガス混合比とスパッタガス
圧力とを調節することにより、酸化錫膜の比抵抗を制御
し得ることを見出した。すなわち本発明は、マグネトロ
ンスパッタリングによｐ基板の表面に酸化錫を主成分と
する透明導電膜を形成する酸化錫導電膜の形成方法にお
いて、前記基板の温度を２０〜２００℃に設定し、スパ
ッタガスを混成するアルゴンと酸素との混合比およびス
パッタガス圧を調節して、所望の比抵抗を有する膜を形
成する酸化錫導電膜の形成方法である。
た結果、酸化錫導電膜の形成にマグネトロンスパッタリ
ングを採用し、アルゴンと酸素とを混合してスパッタガ
スとして用い、このスパッタガス混合比とスパッタガス
圧力とを調節することにより、酸化錫膜の比抵抗を制御
し得ることを見出した。すなわち本発明は、マグネトロ
ンスパッタリングによｐ基板の表面に酸化錫を主成分と
する透明導電膜を形成する酸化錫導電膜の形成方法にお
いて、前記基板の温度を２０〜２００℃に設定し、スパ
ッタガスを混成するアルゴンと酸素との混合比およびス
パッタガス圧を調節して、所望の比抵抗を有する膜を形
成する酸化錫導電膜の形成方法である。
（作 用）
マグネトロンスパッタリングは直交電磁界放電の利用と
その電極構造によって、非常に効率よく高密度プラズマ
が得られ、直流スパッタリングおよび高周波スパッタリ
ングに比べて、すぐれた放電特性を有しておシ、基板へ
の酸化錫膜の付着速度が速いので生産性の面でも有利で
ある。また基板の温度２０〜２００℃の範囲において、
スパッタガスのアルゴンと酸素との任意の混合比に対し
膜の比抵抗がスパッタガス圧に比例して変化するので、
アルゴンと酸素とのスパッタガス混合比とスパッタガス
圧とを適当に＃ｉ節することによシ、所望の比抵抗を有
する酸化錫膜を形成することができる。さらにこの酸化
錫導電膜の形成方法においては、スパッタガスに酸素が
導入されているので、成膜後に基板を加熱酸化処理する
必要がない。
その電極構造によって、非常に効率よく高密度プラズマ
が得られ、直流スパッタリングおよび高周波スパッタリ
ングに比べて、すぐれた放電特性を有しておシ、基板へ
の酸化錫膜の付着速度が速いので生産性の面でも有利で
ある。また基板の温度２０〜２００℃の範囲において、
スパッタガスのアルゴンと酸素との任意の混合比に対し
膜の比抵抗がスパッタガス圧に比例して変化するので、
アルゴンと酸素とのスパッタガス混合比とスパッタガス
圧とを適当に＃ｉ節することによシ、所望の比抵抗を有
する酸化錫膜を形成することができる。さらにこの酸化
錫導電膜の形成方法においては、スパッタガスに酸素が
導入されているので、成膜後に基板を加熱酸化処理する
必要がない。
（実施例）
本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は高周波マグネトロンスパッタリング装置の構造
を示す断面説明図である。筐体（１）内に配置された電
極（２）にターゲット（３）が固着され、電極（２）に
対向して配設された基板ホルダ（４）に基板Ｔ５１が保
持されている。アルゴンと酸素はガス混合器（６）によ
シ所定の比率に混合され、スパッタガスとして筐体（１
）内へ供給される。電極（２）は高周波電源（７）に接
続されている。（８）は基板（５）を所定の温度に加熱
するヒータ、（９）はシャッタである。
を示す断面説明図である。筐体（１）内に配置された電
極（２）にターゲット（３）が固着され、電極（２）に
対向して配設された基板ホルダ（４）に基板Ｔ５１が保
持されている。アルゴンと酸素はガス混合器（６）によ
シ所定の比率に混合され、スパッタガスとして筐体（１
）内へ供給される。電極（２）は高周波電源（７）に接
続されている。（８）は基板（５）を所定の温度に加熱
するヒータ、（９）はシャッタである。
上記の高周波マグネトロンスパッタリング装置において
、次のスパッタリング条件によシ基板の表面に酸化錫を
主成分とする透明導電膜を形成する。
、次のスパッタリング条件によシ基板の表面に酸化錫を
主成分とする透明導電膜を形成する。
■ターゲット
Ｓｎｏｗ （９９，９９％） ： ８ｆ１０２ｅ末’ｋ
ｊＭ熟ＬｍＦＥ成形した直径７６１１＃ＩＯもの。
ｊＭ熟ＬｍＦＥ成形した直径７６１１＃ＩＯもの。
■基 板
コーニング社製す７０５９ガラス（無アルカリガラス）
■基板−ターゲット間隔 ８５ｓ＋ｉ■基板温度
２００℃ ■スパッタガス アルゴン ＋００． ９５． ９０． ８０％酸
素 ０． ５． １０． ２０％■ス
パッタガス圧力 １．３３３２２Ｘ １０” 〜１．３３３２２Ｘ １０
ＰＩ （ＩＸ １０”’ 〜ＩＸ １０−” Ｔｏｒ
ｒ ） ■高周波出力 １４５Ｗ ｏｓｙａ ｗＬ９５〜＋０２ｎｔｎ（９５０〜１０２
０Ｘ）基板は前処理として十分な洗浄・乾燥を行ない高
周波マグネトロンスパッタリング装置内でアルゴンエツ
チングを施したものを使用し、ターゲットは表面の汚れ
を除去するためにプレスパッタリングを実施した後に使
用した。
２００℃ ■スパッタガス アルゴン ＋００． ９５． ９０． ８０％酸
素 ０． ５． １０． ２０％■ス
パッタガス圧力 １．３３３２２Ｘ １０” 〜１．３３３２２Ｘ １０
ＰＩ （ＩＸ １０”’ 〜ＩＸ １０−” Ｔｏｒ
ｒ ） ■高周波出力 １４５Ｗ ｏｓｙａ ｗＬ９５〜＋０２ｎｔｎ（９５０〜１０２
０Ｘ）基板は前処理として十分な洗浄・乾燥を行ない高
周波マグネトロンスパッタリング装置内でアルゴンエツ
チングを施したものを使用し、ターゲットは表面の汚れ
を除去するためにプレスパッタリングを実施した後に使
用した。
第２図は前記酸化錫膜のスパッタリングにおいて、膜の
付着速度のスパッタガス圧力依存性を示す特性図でおる
。スパッタガスがアルゴン１００％の場合、曲Ｗ （ａ
）に示すように、スパッタガス圧力１．２ Ｐａ （９
Ｘ ＩＱ−３Ｔｏｒｒ ） テ膜の付［ＭＷｉｌ大トナ
シトナシよりスパッタガス圧力が低圧側または高圧側で
は膜の付着速度が低下する。同様にスパッタガスがアル
ゴン＋酸素（５％）のときは曲線（ｂ）、アルゴン＋酸
素（１０％）のときは曲、ＩＩ （Ｃ）アルゴン＋酸素
（２０％）のときは曲Ｍ （ｄ）に示すように、それぞ
れスパッタガス圧力０．９３３ Ｐａ（７Ｘ １Ｏ−３
Ｔｏｒｒ）で膜の付着速度は般大となる。
付着速度のスパッタガス圧力依存性を示す特性図でおる
。スパッタガスがアルゴン１００％の場合、曲Ｗ （ａ
）に示すように、スパッタガス圧力１．２ Ｐａ （９
Ｘ ＩＱ−３Ｔｏｒｒ ） テ膜の付［ＭＷｉｌ大トナ
シトナシよりスパッタガス圧力が低圧側または高圧側で
は膜の付着速度が低下する。同様にスパッタガスがアル
ゴン＋酸素（５％）のときは曲線（ｂ）、アルゴン＋酸
素（１０％）のときは曲、ＩＩ （Ｃ）アルゴン＋酸素
（２０％）のときは曲Ｍ （ｄ）に示すように、それぞ
れスパッタガス圧力０．９３３ Ｐａ（７Ｘ １Ｏ−３
Ｔｏｒｒ）で膜の付着速度は般大となる。
また別のスパッタリング装置を使用し、高周波スパッタ
リングにより、高周波出力＋４５Ｗ、基板ｍ＆２００℃
、スパッタガスアルゴン１００％なる条件で膜を形成し
た場合の膜の付着速度を曲線（ｅ）に示す。この特性図
からマグネトロンスパッタリングは一般的なスパッタリ
ングに比べ、膜の付着速度が速いことが認められる。
リングにより、高周波出力＋４５Ｗ、基板ｍ＆２００℃
、スパッタガスアルゴン１００％なる条件で膜を形成し
た場合の膜の付着速度を曲線（ｅ）に示す。この特性図
からマグネトロンスパッタリングは一般的なスパッタリ
ングに比べ、膜の付着速度が速いことが認められる。
第３図は前記酸化錫膜のスパッタリングにおいて、膜の
比抵抗のスパッタガス圧力依存性を示す特性図である。
比抵抗のスパッタガス圧力依存性を示す特性図である。
スパッタガスがアルゴン１００％の場合、曲線（ｆ）に
示すように、膜の比抵抗はスパッタガス圧力に依存せず
、真空蒸着と同様に膜は導電性を示さない。これは酸化
第一錫が付着しているものと思考され、加熱酸化処理を
行なうことで導電性が得られる。スパッタガスが、アル
ゴン十酸素（５％）のときは曲線（ｇ）、アルゴン＋酸
素（１０％）のときは曲線（ｈ）、アルゴン＋酸素（２
０％）のときは曲Ｎ（ｊ）に示すように、スパッタガス
に酸素を導入することによシ、加熱酸化処理を行なうこ
となく酸化錫膜１！膜が形成される。またスパッタガス
のアルゴンと酸素との任意の混合比に対し、スパッタガ
ス圧力０．２６７〜０．１３．３３Ｐ１ （２Ｘ Ｉ
Ｏ−３〜Ｉ Ｘ Ｉ Ｑ−” Ｔｏｒｒ ）の範凹内ニ
オイテ、比抵抗は直線的に推移することが認められる。
示すように、膜の比抵抗はスパッタガス圧力に依存せず
、真空蒸着と同様に膜は導電性を示さない。これは酸化
第一錫が付着しているものと思考され、加熱酸化処理を
行なうことで導電性が得られる。スパッタガスが、アル
ゴン十酸素（５％）のときは曲線（ｇ）、アルゴン＋酸
素（１０％）のときは曲線（ｈ）、アルゴン＋酸素（２
０％）のときは曲Ｎ（ｊ）に示すように、スパッタガス
に酸素を導入することによシ、加熱酸化処理を行なうこ
となく酸化錫膜１！膜が形成される。またスパッタガス
のアルゴンと酸素との任意の混合比に対し、スパッタガ
ス圧力０．２６７〜０．１３．３３Ｐ１ （２Ｘ Ｉ
Ｏ−３〜Ｉ Ｘ Ｉ Ｑ−” Ｔｏｒｒ ）の範凹内ニ
オイテ、比抵抗は直線的に推移することが認められる。
第４図は前記スパッタリング条件において、アルゴン＋
酸素（１０％）なるスパッタガスを使用し、高周波出力
を２５０Ｗ、１４５Ｗ、８０Ｗに設定した場合の膜の付
着速度のスパッタガス圧力依存性を示す特性図であり、
第５図は膜の比抵抗のスパッタガス圧力依存性を示す特
性図である。
酸素（１０％）なるスパッタガスを使用し、高周波出力
を２５０Ｗ、１４５Ｗ、８０Ｗに設定した場合の膜の付
着速度のスパッタガス圧力依存性を示す特性図であり、
第５図は膜の比抵抗のスパッタガス圧力依存性を示す特
性図である。
高周波出力が２５０Ｗのときは曲線（ｋ）（ｐ）、１４
５Ｗのときは曲線（ｍ）（ｑ）、８０Ｗのときは曲Ｍ
（ｆｌ）（ｒ）に示すように、高周波出力は大なるほど
膜の付着速度が速くなるが、膜の比抵抗には影響を与え
ない。
５Ｗのときは曲線（ｍ）（ｑ）、８０Ｗのときは曲Ｍ
（ｆｌ）（ｒ）に示すように、高周波出力は大なるほど
膜の付着速度が速くなるが、膜の比抵抗には影響を与え
ない。
第６図は前記スパッタリング条件において、基板温度２
０℃（室温）〜３００℃、スパッタガス圧力を０．９３
３Ｐａ （７Ｘ １０’ Ｔｏｒｒ ）に設定した場合
の膜の比抵抗の基板温度依存性を示す特性図である。ス
パッタガスがアルゴン＋酸素（５％）のときは曲線（８
）、アルゴン＋酸素（１０％）のときは曲線（１）、ア
ルゴン＋酸素（２０％）のときは曲線（ｕ）に示すよう
に、基板温度２０〜２５０℃の範囲において、膜の比抵
抗はほぼ一定の値であシ、高温側で僅かに減少する。こ
れは酸化錫の酸化の度合が高温はど促進されるためであ
る。
０℃（室温）〜３００℃、スパッタガス圧力を０．９３
３Ｐａ （７Ｘ １０’ Ｔｏｒｒ ）に設定した場合
の膜の比抵抗の基板温度依存性を示す特性図である。ス
パッタガスがアルゴン＋酸素（５％）のときは曲線（８
）、アルゴン＋酸素（１０％）のときは曲線（１）、ア
ルゴン＋酸素（２０％）のときは曲線（ｕ）に示すよう
に、基板温度２０〜２５０℃の範囲において、膜の比抵
抗はほぼ一定の値であシ、高温側で僅かに減少する。こ
れは酸化錫の酸化の度合が高温はど促進されるためであ
る。
以上のように本発明は、マグネトロンスパッタリングに
よシ基板の表面に酸化錫導電膜を形成する方法において
、スパッタガスのアルゴンと酸素の混合比およびスパッ
タガス圧力を調節して、所望の比抵抗を有する膜を形成
する酸化錫導電膜の形成方法であシ、従来の方法では不
安定であった導電膜の比抵抗について、所望の比抵抗を
有するものを容易に得ることができる。また基板への膜
の付着速度が速く、かつスパッタガスへの酸素の導入に
よシ成膜後の加熱酸化処理を必要としないので、生産性
の面でもすぐれた利点がある。
よシ基板の表面に酸化錫導電膜を形成する方法において
、スパッタガスのアルゴンと酸素の混合比およびスパッ
タガス圧力を調節して、所望の比抵抗を有する膜を形成
する酸化錫導電膜の形成方法であシ、従来の方法では不
安定であった導電膜の比抵抗について、所望の比抵抗を
有するものを容易に得ることができる。また基板への膜
の付着速度が速く、かつスパッタガスへの酸素の導入に
よシ成膜後の加熱酸化処理を必要としないので、生産性
の面でもすぐれた利点がある。
第１図は本発明に係る高周波マグネトロンスパッタリン
グ装置の構造を示す断面説明図、第２図は本発明によシ
形成された膜の付着速度のスパッタガス圧力依存性を示
す特性図、第３図はその膜の比抵抗のスパッタガス圧力
依存性を示す特性図、第４図は本発明において高周波出
力を変化した場合の膜の付着速度のスパッタガス圧力依
存性を示す特性図、第５図はその膜の比抵抗のスパッタ
ガス圧力依存性を示す特性図、第６図は本発明により形
成された膜の比抵抗の基板温度依存性を示す特性図であ
る。 ２・・・・・・電極 ３・・・・・・ターゲット４・
・・・・・基板ホルダ ５・・・・・・基板６・・・
・・・ガス混合器
グ装置の構造を示す断面説明図、第２図は本発明によシ
形成された膜の付着速度のスパッタガス圧力依存性を示
す特性図、第３図はその膜の比抵抗のスパッタガス圧力
依存性を示す特性図、第４図は本発明において高周波出
力を変化した場合の膜の付着速度のスパッタガス圧力依
存性を示す特性図、第５図はその膜の比抵抗のスパッタ
ガス圧力依存性を示す特性図、第６図は本発明により形
成された膜の比抵抗の基板温度依存性を示す特性図であ
る。 ２・・・・・・電極 ３・・・・・・ターゲット４・
・・・・・基板ホルダ ５・・・・・・基板６・・・
・・・ガス混合器
Claims (1)
- マグネトロンスパッタリングにより基板の表面に酸化錫
を主成分とする透明導電膜を形成する酸化錫導電膜の形
成方法において、前記基板の温度を２０〜２５０℃に設
定し、アルゴンと酸素とからなるスパッタガスの両者の
混合比およびスパッタガス圧力を調節して、所望の比抵
抗を有する膜を形成する酸化錫導電膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25439387A JPH0197315A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 酸化錫導電膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25439387A JPH0197315A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 酸化錫導電膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197315A true JPH0197315A (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=17264354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25439387A Pending JPH0197315A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 酸化錫導電膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0197315A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2447999A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-02 | Applied Materials, Inc. | Method for depositing a thin film electrode and thin film stack |
| CN102623570A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-01 | 成都中光电阿波罗太阳能有限公司 | 碲化镉薄膜太阳能电池的高阻层的制作方法 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25439387A patent/JPH0197315A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2447999A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-02 | Applied Materials, Inc. | Method for depositing a thin film electrode and thin film stack |
| CN102623570A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-01 | 成都中光电阿波罗太阳能有限公司 | 碲化镉薄膜太阳能电池的高阻层的制作方法 |
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