JPH07211162A - 透明導電膜の製造方法 - Google Patents
透明導電膜の製造方法Info
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- JPH07211162A JPH07211162A JP1984494A JP1984494A JPH07211162A JP H07211162 A JPH07211162 A JP H07211162A JP 1984494 A JP1984494 A JP 1984494A JP 1984494 A JP1984494 A JP 1984494A JP H07211162 A JPH07211162 A JP H07211162A
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Landscapes
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易な方法を用いて低抵抗な透明導電膜を高
速に作製する方法を提供する。 【構成】 透明基板上に透明導電層をスパッタ法により
設けて透明導電膜を製造する。スパッタ法を行う際に、
スパッタ放電プラズマに対して、５００ｎｍ以下にのみ
光強度スペクトルのピークを有する光を照射する。
速に作製する方法を提供する。 【構成】 透明基板上に透明導電層をスパッタ法により
設けて透明導電膜を製造する。スパッタ法を行う際に、
スパッタ放電プラズマに対して、５００ｎｍ以下にのみ
光強度スペクトルのピークを有する光を照射する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタ法により透明導
電膜を製造する方法に関する。
電膜を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】透明導電膜の品質は膜の
比抵抗値によって決まり、特にＴＦＴ（薄膜トランジス
タ方式）等の液晶ディスプレイにおいてはより低抵抗な
ものが望まれている。そこで、透明導電膜の低抵抗化の
種々の試みがなされている。
比抵抗値によって決まり、特にＴＦＴ（薄膜トランジス
タ方式）等の液晶ディスプレイにおいてはより低抵抗な
ものが望まれている。そこで、透明導電膜の低抵抗化の
種々の試みがなされている。
【０００３】現在、透明導電膜の作製法は量産の点から
スパッタ法が主流となっている。透明基板としてはガラ
ス基板が汎用されている。最も使用されている膜の低抵
抗化の手段は、基板の耐熱性を利用して、成膜中あるい
は成膜後に結晶化温度以上（ＩＴＯ膜の場合１５０〜２
００℃）に加熱するという手法である。ところが、この
方法は、耐熱性の低いプラスチック基板等には使用でき
ない。
スパッタ法が主流となっている。透明基板としてはガラ
ス基板が汎用されている。最も使用されている膜の低抵
抗化の手段は、基板の耐熱性を利用して、成膜中あるい
は成膜後に結晶化温度以上（ＩＴＯ膜の場合１５０〜２
００℃）に加熱するという手法である。ところが、この
方法は、耐熱性の低いプラスチック基板等には使用でき
ない。
【０００４】また、このようなプラスチック基板に対し
て、透明導電層を高速で成膜しようとすると、スパッタ
放電中に発生するイオンのボンバードにより基板の表
面、さらには全体が損傷を受け、しいては基板上に形成
される透明導電層が劣化して膜の抵抗が大きくなるとい
う問題が生じる。
て、透明導電層を高速で成膜しようとすると、スパッタ
放電中に発生するイオンのボンバードにより基板の表
面、さらには全体が損傷を受け、しいては基板上に形成
される透明導電層が劣化して膜の抵抗が大きくなるとい
う問題が生じる。
【０００５】このような観点から、スパッタ中の放電イ
ンピーダンスを下げ、低電圧スパッタ化することによ
り、スパッタ放電中に発生したイオンによる膜損傷を低
減させて低抵抗な膜を得る試みが行われた。ターゲット
上に熱電子発生用フィラメント‐対電極を設けた４極ス
パッタ（特開昭61-292817 号公報）、あるいはカソード
部の磁場を強めることによりターゲット上の漏洩磁束密
度を高めた強磁場スパッタ（特開平2-232358号公報）が
その例として挙げられる。しかし、前者はカソード回り
が複雑になり、操作性が悪くなるという問題がある。ま
た、後者は有効な方法といえるが、低電圧化にはかなり
の高磁場磁石が必要となり、取扱いが容易でないなどの
問題がある。さらに、これらの方法ではなお、十分に低
抵抗な膜を高速成膜によって得るのは困難である。
ンピーダンスを下げ、低電圧スパッタ化することによ
り、スパッタ放電中に発生したイオンによる膜損傷を低
減させて低抵抗な膜を得る試みが行われた。ターゲット
上に熱電子発生用フィラメント‐対電極を設けた４極ス
パッタ（特開昭61-292817 号公報）、あるいはカソード
部の磁場を強めることによりターゲット上の漏洩磁束密
度を高めた強磁場スパッタ（特開平2-232358号公報）が
その例として挙げられる。しかし、前者はカソード回り
が複雑になり、操作性が悪くなるという問題がある。ま
た、後者は有効な方法といえるが、低電圧化にはかなり
の高磁場磁石が必要となり、取扱いが容易でないなどの
問題がある。さらに、これらの方法ではなお、十分に低
抵抗な膜を高速成膜によって得るのは困難である。
【０００６】そこで本発明は、比較的簡易な方法を用い
て低抵抗な透明導電膜を高速に作製する方法を提供する
ことを目的とする。
て低抵抗な透明導電膜を高速に作製する方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、スパッタ法
における透明導電膜の作成方法について鋭意検討を重ね
た結果、特定の光を照射して、成膜中の膜損傷の原因と
なるイオンの発生を抑制すれば（すなわち膜損傷に関与
するイオンの量を抑制すれば）低抵抗な膜が得られるこ
とを見出し、本発明に到達した。
における透明導電膜の作成方法について鋭意検討を重ね
た結果、特定の光を照射して、成膜中の膜損傷の原因と
なるイオンの発生を抑制すれば（すなわち膜損傷に関与
するイオンの量を抑制すれば）低抵抗な膜が得られるこ
とを見出し、本発明に到達した。
【０００８】すなわち本発明は、透明基板上に透明導電
層を少なくとも有する透明導電膜の製造方法において、
該透明導電層をスパッタ法により設け、かつ該スパッタ
法を行う際に、スパッタ放電プラズマに対して、５００
ｎｍ以下にのみ光強度スペクトルのピークを有する光を
照射することを特徴とする方法を提供するものである。
層を少なくとも有する透明導電膜の製造方法において、
該透明導電層をスパッタ法により設け、かつ該スパッタ
法を行う際に、スパッタ放電プラズマに対して、５００
ｎｍ以下にのみ光強度スペクトルのピークを有する光を
照射することを特徴とする方法を提供するものである。
【０００９】本発明において使用する基板としては、ガ
ラス、プラスチック等の透明基板が使用できる。プラス
チックとしては、例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリア
ミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアリーレート
等（単独重合体の他に共重合体も含む）が挙げられる。
また、基板はこれらを２種以上含む積層体であっても良
い。基板の厚さは、用途によって異なるが、通常２５μ
ｍ〜３．０ｍｍである。
ラス、プラスチック等の透明基板が使用できる。プラス
チックとしては、例えばポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリア
ミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアリーレート
等（単独重合体の他に共重合体も含む）が挙げられる。
また、基板はこれらを２種以上含む積層体であっても良
い。基板の厚さは、用途によって異なるが、通常２５μ
ｍ〜３．０ｍｍである。
【００１０】透明導電層としては、慣用の透明導電層の
材料、例えば金属酸化物を用いることができる。具体的
には例えばＳｎＯ2 、ＣｄＯ、ＺｎＯ、ＣＴＯ系（Ｃｄ
ＳｎＯ3 、Ｃｄ2 ＳｎＯ4 、ＣｄＳｎＯ4 ）、Ｉｎ2 Ｏ
3 、ＣｄＩｎ2 Ｏ4 等が挙げられる。好ましくは上記の
金属酸化物に、Ｓｎ、Ｓｂ、ＦおよびＡｌから選ばれる
１種または２種以上を添加した複合（ドープ）相であ
る。その中でも好ましいものは、Ｓｎを添加したＩｎ2
Ｏ3 （ＩＴＯ）、Ｓｂを添加したＳｎＯ2 、Ｆを添加し
たＳｎＯ2 、Ａｌを添加したＺｎＯ等である。透明導電
層はこれらの層を単層または多層で使用することができ
る。層厚は、材質によって異なるが、例えばＩＴＯ層で
は３００〜３５００オングストロームが好ましく、より
好ましくは３６０〜３１００オングストロームである。
また透明導電層のシート抵抗は４００Ω／□以下であれ
ば特に制限はない。
材料、例えば金属酸化物を用いることができる。具体的
には例えばＳｎＯ2 、ＣｄＯ、ＺｎＯ、ＣＴＯ系（Ｃｄ
ＳｎＯ3 、Ｃｄ2 ＳｎＯ4 、ＣｄＳｎＯ4 ）、Ｉｎ2 Ｏ
3 、ＣｄＩｎ2 Ｏ4 等が挙げられる。好ましくは上記の
金属酸化物に、Ｓｎ、Ｓｂ、ＦおよびＡｌから選ばれる
１種または２種以上を添加した複合（ドープ）相であ
る。その中でも好ましいものは、Ｓｎを添加したＩｎ2
Ｏ3 （ＩＴＯ）、Ｓｂを添加したＳｎＯ2 、Ｆを添加し
たＳｎＯ2 、Ａｌを添加したＺｎＯ等である。透明導電
層はこれらの層を単層または多層で使用することができ
る。層厚は、材質によって異なるが、例えばＩＴＯ層で
は３００〜３５００オングストロームが好ましく、より
好ましくは３６０〜３１００オングストロームである。
また透明導電層のシート抵抗は４００Ω／□以下であれ
ば特に制限はない。
【００１１】なお、任意的に基板と透明導電層との間
に、保護層として例えばＳｉＯ2 層を設けることも可能
である。
に、保護層として例えばＳｉＯ2 層を設けることも可能
である。
【００１２】本発明の方法は、上記の透明導電層をスパ
ッタ成膜する際に、スパッタ放電プラズマに対して、５
００ｎｍ以下、好ましくは４００ｎｍ以下にのみ光強度
スペクトルのピークを有する光を照射することを特徴と
する。スパッタ成膜には直流スパッタ法、高周波スパッ
タ法、反応性高周波スパッタ法など任意のスパッタ法を
用いることができ、また、スパッタ条件は慣用の透明導
電層の成膜条件を使用することができる。
ッタ成膜する際に、スパッタ放電プラズマに対して、５
００ｎｍ以下、好ましくは４００ｎｍ以下にのみ光強度
スペクトルのピークを有する光を照射することを特徴と
する。スパッタ成膜には直流スパッタ法、高周波スパッ
タ法、反応性高周波スパッタ法など任意のスパッタ法を
用いることができ、また、スパッタ条件は慣用の透明導
電層の成膜条件を使用することができる。
【００１３】前記範囲より上に光強度スペクトルのピー
クを有する光を照射すると本発明の効果が得られない。
前記範囲内であればピークがいくつあってもよい。光照
射手段は特に限定されず、例えば光源から直接光を照射
してもよいし、また光源からの光をフィルター、レンズ
などを通して照射してもよい。光源は特に限定されず、
より低波長、高出力のものほど有効である。例えば高、
中および低圧Ｈｇランプ、アークショートランプ、エキ
シマレーザー等が使用できる。また、汎用されているハ
ロゲンランプ（可視光全域にピークを有する）を使用す
る場合には、高波長成分カットフィルターなどを用いて
上記範囲の光のみを選択的に取り出して使用する。光照
射は、当然のことながら利用効率の高い方法が好まし
い。光源はスパッタ装置内または装置外のいずれにも設
置することができる。装置外に設置した場合には通常、
光を間接的に（例えば石英窓などを通して）チャンバー
内に導入することができる。また、装置内に設置した場
合には、光を直接または間接的に（例えばフィルターや
レンズなどを通して）プラズマに対して照射する。この
場合、光源を真空チャンバー内に設置するのであるか
ら、例えばランプホルダーの水冷等の手段によって光源
を十分冷却し、発熱による破損を防止する必要がある。
クを有する光を照射すると本発明の効果が得られない。
前記範囲内であればピークがいくつあってもよい。光照
射手段は特に限定されず、例えば光源から直接光を照射
してもよいし、また光源からの光をフィルター、レンズ
などを通して照射してもよい。光源は特に限定されず、
より低波長、高出力のものほど有効である。例えば高、
中および低圧Ｈｇランプ、アークショートランプ、エキ
シマレーザー等が使用できる。また、汎用されているハ
ロゲンランプ（可視光全域にピークを有する）を使用す
る場合には、高波長成分カットフィルターなどを用いて
上記範囲の光のみを選択的に取り出して使用する。光照
射は、当然のことながら利用効率の高い方法が好まし
い。光源はスパッタ装置内または装置外のいずれにも設
置することができる。装置外に設置した場合には通常、
光を間接的に（例えば石英窓などを通して）チャンバー
内に導入することができる。また、装置内に設置した場
合には、光を直接または間接的に（例えばフィルターや
レンズなどを通して）プラズマに対して照射する。この
場合、光源を真空チャンバー内に設置するのであるか
ら、例えばランプホルダーの水冷等の手段によって光源
を十分冷却し、発熱による破損を防止する必要がある。
【００１４】本発明の方法によって製造される透明導電
膜は、太陽電池、光センサ等の光電変換用途；液晶、エ
レクトロルミネセンス、エレクトロクロミック、ＥＬ等
の表示素子用途；建築物、自動車、航空機、炉ののぞき
窓等の各種窓の熱線反射用途、可視光の可変遮光用途、
防曇防氷用途；帯電防止用途；タッチスイッチ用途；光
通信用途等の広い分野で使用することができる。
膜は、太陽電池、光センサ等の光電変換用途；液晶、エ
レクトロルミネセンス、エレクトロクロミック、ＥＬ等
の表示素子用途；建築物、自動車、航空機、炉ののぞき
窓等の各種窓の熱線反射用途、可視光の可変遮光用途、
防曇防氷用途；帯電防止用途；タッチスイッチ用途；光
通信用途等の広い分野で使用することができる。
【００１５】
【作用】本発明の方法においては、高電力を投入して高
速成膜しても、その際に発生するイオンが、低波長すな
わち高エネルギーを持った光の照射により散乱され、そ
の結果、基板の損傷が抑制されて、低抵抗な膜が高速で
作製可能となるものと推測される。
速成膜しても、その際に発生するイオンが、低波長すな
わち高エネルギーを持った光の照射により散乱され、そ
の結果、基板の損傷が抑制されて、低抵抗な膜が高速で
作製可能となるものと推測される。
【００１６】
【実施例】以下の実施例により、本発明をさらに詳しく
説明する。実施例１〜３ 厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム基板上に、基板搬送通過型（インライン方
式）の直流プレーナー型マグネトロンスパッタ装置（Ｕ
ＬＶＡＣ社製）を使用して、スパッタ成膜を行った。タ
ーゲットとしてＩｎ2 Ｏ3 とＳｎＯ2 の粉末焼結体（重
量比９０：１０）（寸法200 ×400 ×6t mm ）（日鉱共
石社製）を用いた。このとき、Ｈｇアークショートラン
プ（５００ｎｍ以下にのみ光強度スペクトルのピークを
有する光を発生する）をスパッタ装置外に設置し、石英
窓を通して光をチャンバー内に導入し、スパッタ放電中
プラズマに照射した。なお、光強度は光源を収納したラ
ンプケースの光照射窓に光強度測定器をあて、そこから
照射される光強度でモニターした。また、他のスパッタ
条件は以下の通りであった：初期真空度 3×10-6torr
以下、ガス種（ガス流量） Ａｒ＋Ｏ2 （160 SCCM：3.
5 SCCM）、ガス圧 4.0×10-3 torr およびターゲット
上漏洩磁束密度 １１００ガウス。なお、基板は特に加
熱せず、スパッタ放電による温度上昇のみとした。かく
して膜厚１５００オングストロームのＩＴＯ膜を成膜し
た。
説明する。実施例１〜３ 厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）フィルム基板上に、基板搬送通過型（インライン方
式）の直流プレーナー型マグネトロンスパッタ装置（Ｕ
ＬＶＡＣ社製）を使用して、スパッタ成膜を行った。タ
ーゲットとしてＩｎ2 Ｏ3 とＳｎＯ2 の粉末焼結体（重
量比９０：１０）（寸法200 ×400 ×6t mm ）（日鉱共
石社製）を用いた。このとき、Ｈｇアークショートラン
プ（５００ｎｍ以下にのみ光強度スペクトルのピークを
有する光を発生する）をスパッタ装置外に設置し、石英
窓を通して光をチャンバー内に導入し、スパッタ放電中
プラズマに照射した。なお、光強度は光源を収納したラ
ンプケースの光照射窓に光強度測定器をあて、そこから
照射される光強度でモニターした。また、他のスパッタ
条件は以下の通りであった：初期真空度 3×10-6torr
以下、ガス種（ガス流量） Ａｒ＋Ｏ2 （160 SCCM：3.
5 SCCM）、ガス圧 4.0×10-3 torr およびターゲット
上漏洩磁束密度 １１００ガウス。なお、基板は特に加
熱せず、スパッタ放電による温度上昇のみとした。かく
して膜厚１５００オングストロームのＩＴＯ膜を成膜し
た。
【００１７】かくして得られた透明導電膜の抵抗率を四
端子法により測定した。結果を表１に示す。実施例４〜６ Ｈｇアークショートランプをスパッタ装置外に設置する
代わりに、同じランプを装置内（ターゲット横、装置底
板上）に設置し直接光をプラズマに照射した以外は実施
例１〜３と同様にして、スパッタ法により、基板に膜厚
１５００オングストロームのＩＴＯ膜を成膜した。
端子法により測定した。結果を表１に示す。実施例４〜６ Ｈｇアークショートランプをスパッタ装置外に設置する
代わりに、同じランプを装置内（ターゲット横、装置底
板上）に設置し直接光をプラズマに照射した以外は実施
例１〜３と同様にして、スパッタ法により、基板に膜厚
１５００オングストロームのＩＴＯ膜を成膜した。
【００１８】かくして得られた透明導電膜の抵抗率を実
施例１〜３と同一条件にて測定した。結果を表１に示
す。比較例１〜２ Ｈｇアークショートランプの代わりに、可視光全域にピ
ークを有するＸｅアークショートランプ（高波長成分の
カットは行わない）を用いた以外は実施例１〜２と同様
にして、スパッタ法により、基板に膜厚１５００オング
ストロームのＩＴＯ膜を成膜した。
施例１〜３と同一条件にて測定した。結果を表１に示
す。比較例１〜２ Ｈｇアークショートランプの代わりに、可視光全域にピ
ークを有するＸｅアークショートランプ（高波長成分の
カットは行わない）を用いた以外は実施例１〜２と同様
にして、スパッタ法により、基板に膜厚１５００オング
ストロームのＩＴＯ膜を成膜した。
【００１９】かくして得られた透明導電膜の抵抗率を実
施例１〜３と同一条件にて測定した。結果を表１に示
す。比較例３〜４ 光照射を行わなかった以外は比較例１〜２と同様にして
スパッタ法により、基板に膜厚１５００オングストロー
ムのＩＴＯ膜を成膜した。
施例１〜３と同一条件にて測定した。結果を表１に示
す。比較例３〜４ 光照射を行わなかった以外は比較例１〜２と同様にして
スパッタ法により、基板に膜厚１５００オングストロー
ムのＩＴＯ膜を成膜した。
【００２０】かくして得られた透明導電膜の抵抗率を実
施例１〜３と同一条件にて測定した。結果を表１に示
す。
施例１〜３と同一条件にて測定した。結果を表１に示
す。
【００２１】
【表１】 Ａ：光源をチャンバー外に設置し、石英窓を通して光を
導入 Ｂ：光源をチャンバー内に設置し、光を直接照射
導入 Ｂ：光源をチャンバー内に設置し、光を直接照射
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、簡易な方法を用いて低
抵抗な透明導電膜を高速に作製する方法を提供すること
ができる。
抵抗な透明導電膜を高速に作製する方法を提供すること
ができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 透明基板上に透明導電層を少なくとも有
する透明導電膜の製造方法において、該透明導電層をス
パッタ法により設け、かつ該スパッタ法を行う際に、ス
パッタ放電プラズマに対して、５００ｎｍ以下にのみ光
強度スペクトルのピークを有する光を照射することを特
徴とする方法。 - 【請求項２】 前記光照射を、５００ｎｍ以下にのみ光
強度スペクトルのピークを有する光を発生する光源を用
いて行う請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記光照射を、可視光全域に光強度スペ
クトルのピークを有する光を発生する光源からの光を高
波長成分カットフィルターを通して５００ｎｍ以下にの
み光強度スペクトルのピークを有する光とする系を用い
て行う請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記照射する光が、４００ｎｍ以下にの
み光強度スペクトルのピークを有する請求項１〜３のい
ずれか１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984494A JPH07211162A (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | 透明導電膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984494A JPH07211162A (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | 透明導電膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211162A true JPH07211162A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=12010575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984494A Pending JPH07211162A (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | 透明導電膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07211162A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055233A1 (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-01 | Sony Chemicals Corp. | 透明導電膜及びその成膜方法 |
| US7772749B2 (en) * | 2007-05-01 | 2010-08-10 | General Electric Company | Wavelength filtering coating for high temperature lamps |
-
1994
- 1994-01-21 JP JP1984494A patent/JPH07211162A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004055233A1 (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-01 | Sony Chemicals Corp. | 透明導電膜及びその成膜方法 |
| US7294852B2 (en) | 2002-12-18 | 2007-11-13 | Sony Chemical & Information Device Corporation | Transparent conductive films and processes for forming them |
| US7772749B2 (en) * | 2007-05-01 | 2010-08-10 | General Electric Company | Wavelength filtering coating for high temperature lamps |
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