JPH0784274A - 優先配向を有するｉｔｏ薄膜作成方法 - Google Patents
優先配向を有するｉｔｏ薄膜作成方法Info
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- JPH0784274A JPH0784274A JP23013293A JP23013293A JPH0784274A JP H0784274 A JPH0784274 A JP H0784274A JP 23013293 A JP23013293 A JP 23013293A JP 23013293 A JP23013293 A JP 23013293A JP H0784274 A JPH0784274 A JP H0784274A
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Landscapes
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- Liquid Crystal (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】基体上に、ＩＴＯ膜を作成する方法において、
該基体は、少なくともその表面層は結晶の優先配向方向
を有する物質であることを特徴とするＩＴＯ膜作成方
法。 【効果】ＩＴＯ膜に優先配向を与えることができ、さら
に基板垂直方向の配向性も改善される結果、粒界が減少
し密度が上昇し、主に膜のキャリア移動度が上昇し、低
比抵抗のＩＴＯ膜を得ることが可能となり、さらにエッ
チング特性も改善される。
該基体は、少なくともその表面層は結晶の優先配向方向
を有する物質であることを特徴とするＩＴＯ膜作成方
法。 【効果】ＩＴＯ膜に優先配向を与えることができ、さら
に基板垂直方向の配向性も改善される結果、粒界が減少
し密度が上昇し、主に膜のキャリア移動度が上昇し、低
比抵抗のＩＴＯ膜を得ることが可能となり、さらにエッ
チング特性も改善される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶ディスプレーなどに
広く用いられているＩＴＯ膜の作成方法に関するもので
ある。
広く用いられているＩＴＯ膜の作成方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来ＩＴＯ膜はガラス、樹脂等の基体上
に直接、あるいはＳｉＯ2 膜などを中間層としてコーテ
ィングした各種基体上に成膜されていたが、これらの基
体は非晶質体あるいは結晶の面内優先配向を持たない多
結晶体であった。このためこれらの基体上に成膜された
ＩＴＯ膜は基体の面内に結晶の優先配向方向を持たなか
った。
に直接、あるいはＳｉＯ2 膜などを中間層としてコーテ
ィングした各種基体上に成膜されていたが、これらの基
体は非晶質体あるいは結晶の面内優先配向を持たない多
結晶体であった。このためこれらの基体上に成膜された
ＩＴＯ膜は基体の面内に結晶の優先配向方向を持たなか
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】低比抵抗のＩＴＯ膜を
作成することは液晶ディスプレーの応答速度の高速化な
どにつながるため非常に重要である。しかしＩＴＯ薄膜
の結晶がランダムな配向を示していた場合、この結晶方
位の乱れにより理想的な単結晶の場合に比べて比抵抗が
上昇（特に電子の移動度が低下）することが示されてい
る。本発明の課題は面内に結晶の優先配向を有する基体
を用いてＩＴＯ膜を成膜することで、従来の方法では得
られなかった膜面内に結晶の優先配向を有する低比抵抗
のＩＴＯ膜を得て、上記の問題を解決することである。
作成することは液晶ディスプレーの応答速度の高速化な
どにつながるため非常に重要である。しかしＩＴＯ薄膜
の結晶がランダムな配向を示していた場合、この結晶方
位の乱れにより理想的な単結晶の場合に比べて比抵抗が
上昇（特に電子の移動度が低下）することが示されてい
る。本発明の課題は面内に結晶の優先配向を有する基体
を用いてＩＴＯ膜を成膜することで、従来の方法では得
られなかった膜面内に結晶の優先配向を有する低比抵抗
のＩＴＯ膜を得て、上記の問題を解決することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、基体上に、錫
を含有する酸化インジウム透明電導膜（ＩＴＯ）作成す
る方法において、該基体は、少なくともその表面層は結
晶の優先配向方向を有する物質であることを特徴とする
ＩＴＯ膜作成方法を提供するものである。
を含有する酸化インジウム透明電導膜（ＩＴＯ）作成す
る方法において、該基体は、少なくともその表面層は結
晶の優先配向方向を有する物質であることを特徴とする
ＩＴＯ膜作成方法を提供するものである。
【０００５】本発明は基体の一部または全部に、面内の
優先配向方向を有する物質を用いる。その中でもジルコ
ニウムの原子の一部（好ましくは９％程度）を希土類元
素、特にイットリウム原子で置換したイットリウム安定
化ジルコニア（ＹＳＺ）の単結晶、スパッタリング法な
どで作成したＹＳＺ多結晶の面内配向膜などが好まし
い。
優先配向方向を有する物質を用いる。その中でもジルコ
ニウムの原子の一部（好ましくは９％程度）を希土類元
素、特にイットリウム原子で置換したイットリウム安定
化ジルコニア（ＹＳＺ）の単結晶、スパッタリング法な
どで作成したＹＳＺ多結晶の面内配向膜などが好まし
い。
【０００６】ジルコニウムの原子の希土類元素による置
換量は、特に限定されないが、ジルコニアの２〜３０％
が好ましい範囲である。たとえば、イットリウムの置換
量が９％程度でＹＳＺの結晶構造が立方晶で格子定数が
５．２Åとなるのに対してＩＴＯ膜は同じく立方晶で格
子定数が１０．１Åとほぼ２倍であり、結晶格子のマッ
チングが良く歪が少ないためＩＴＯ膜を鋭く配向させる
ことが可能であり非常に好ましい。
換量は、特に限定されないが、ジルコニアの２〜３０％
が好ましい範囲である。たとえば、イットリウムの置換
量が９％程度でＹＳＺの結晶構造が立方晶で格子定数が
５．２Åとなるのに対してＩＴＯ膜は同じく立方晶で格
子定数が１０．１Åとほぼ２倍であり、結晶格子のマッ
チングが良く歪が少ないためＩＴＯ膜を鋭く配向させる
ことが可能であり非常に好ましい。
【０００７】また希土類元素をＹＳＺに一部あるいは全
部置換した場合も同様の効果を得ることが可能である。
また結晶構造、格子定数がＩＴＯと異なる物質（たとえ
ば、結晶性のＳｉＯ2など）を基体として用いる場合で
も、その結晶の面内の配向を改善することでその上に作
成されるＩＴＯ膜の結晶の面内の配向を改善することが
できる。
部置換した場合も同様の効果を得ることが可能である。
また結晶構造、格子定数がＩＴＯと異なる物質（たとえ
ば、結晶性のＳｉＯ2など）を基体として用いる場合で
も、その結晶の面内の配向を改善することでその上に作
成されるＩＴＯ膜の結晶の面内の配向を改善することが
できる。
【０００８】
【作用】本発明において面内に結晶の優先配向方向を有
する基体はその上に作成されるＩＴＯ膜の結晶を、基体
の結晶の配向方向へ束縛することでＩＴＯ膜自身にも面
内の結晶の配向方向を持たせる作用がある。その結果面
内に配向したＩＴＯ膜の粒界の減少、密度の向上などが
促進され、ＩＴＯ膜の結晶粒同士の電気的接触が改善さ
れる。このようにＩＴＯ膜の配向を、配向した基体を用
いて改善することでＩＴＯ膜を低抵抗化することがで
き、目的を達成することができる。
する基体はその上に作成されるＩＴＯ膜の結晶を、基体
の結晶の配向方向へ束縛することでＩＴＯ膜自身にも面
内の結晶の配向方向を持たせる作用がある。その結果面
内に配向したＩＴＯ膜の粒界の減少、密度の向上などが
促進され、ＩＴＯ膜の結晶粒同士の電気的接触が改善さ
れる。このようにＩＴＯ膜の配向を、配向した基体を用
いて改善することでＩＴＯ膜を低抵抗化することがで
き、目的を達成することができる。
【０００９】
【実施例】スパッタリング法を用いて、面内に優先配向
を持つ膜厚２００ÅのＹＳＺ膜（イットリウム置換量９
％）、面内配向性のないＳｉＯ2 膜をそれぞれガラス基
体上に形成した。これら２つのガラス基体と単結晶のＹ
ＳＺ（イットリウム置換量９％）、合計３つの基体上
に、同一バッチでＩＴＯ膜を直流マグネトロンスパッタ
リング法で作成した。成膜条件は基体温度２００℃、圧
力２×１０-3Ｔｏｒｒ（Ｏ2 ／Ａｒ＋Ｏ2 ＝１．５ｖｏ
ｌ．％）、成膜速度１０Å／ｓｅｃ、膜厚２０００Å、
ターゲットの錫濃度１０％である。
を持つ膜厚２００ÅのＹＳＺ膜（イットリウム置換量９
％）、面内配向性のないＳｉＯ2 膜をそれぞれガラス基
体上に形成した。これら２つのガラス基体と単結晶のＹ
ＳＺ（イットリウム置換量９％）、合計３つの基体上
に、同一バッチでＩＴＯ膜を直流マグネトロンスパッタ
リング法で作成した。成膜条件は基体温度２００℃、圧
力２×１０-3Ｔｏｒｒ（Ｏ2 ／Ａｒ＋Ｏ2 ＝１．５ｖｏ
ｌ．％）、成膜速度１０Å／ｓｅｃ、膜厚２０００Å、
ターゲットの錫濃度１０％である。
【００１０】それぞれのＩＴＯ膜の面内配向性を調べる
ために、Ｘ線極図形法を用いて評価した。図１、２、３
にそれぞれＹＳＺ単結晶基体上、面内で結晶が配向した
ＹＳＺ膜を形成したガラス基体上、面内配向性のないＳ
ｉＯ2 膜上に作成された３つのＩＴＯ膜の結晶の＜４０
０＞軸、及び＜２２２＞軸のＸ線極図形を示す。
ために、Ｘ線極図形法を用いて評価した。図１、２、３
にそれぞれＹＳＺ単結晶基体上、面内で結晶が配向した
ＹＳＺ膜を形成したガラス基体上、面内配向性のないＳ
ｉＯ2 膜上に作成された３つのＩＴＯ膜の結晶の＜４０
０＞軸、及び＜２２２＞軸のＸ線極図形を示す。
【００１１】図１の＜４００＞軸の極図形が円の中心に
点状に観測される（斜線部５）ことから、単結晶基体上
に作成されたＩＴＯ膜の結晶の＜４００＞軸は基体面に
垂直に配向していることがわかる。またこの膜の＜２２
２＞軸のＸ線極図形は、図形の中心からズレ角５５度だ
け離れた位置に面内の回転角９０度おきに４個の独立し
た点が観測される（斜線部６）。このことからこのＩＴ
Ｏ膜が基体の面内方向にも４回対称の結晶の配向性を有
していることがわかる。
点状に観測される（斜線部５）ことから、単結晶基体上
に作成されたＩＴＯ膜の結晶の＜４００＞軸は基体面に
垂直に配向していることがわかる。またこの膜の＜２２
２＞軸のＸ線極図形は、図形の中心からズレ角５５度だ
け離れた位置に面内の回転角９０度おきに４個の独立し
た点が観測される（斜線部６）。このことからこのＩＴ
Ｏ膜が基体の面内方向にも４回対称の結晶の配向性を有
していることがわかる。
【００１２】面内で結晶が配向したＹＳＺ膜上に作成し
たＩＴＯ膜の極図形（図２）も図１の単結晶基体の場合
と同様にＩＴＯ膜の＜４００＞軸は基体面に垂直に配向
し、基体の面内方向にも結晶の配向性を有していること
がわかる。ところが面内配向性のないＳｉＯ2 膜上に作
成したＩＴＯ膜の結晶の配向は、図３の極図形より＜４
００＞軸は基体面に垂直に配向しているが、＜２２２＞
軸の極図形は独立な４つの点ではなく、リング状につな
がって観測される（斜線部１４）。これはＩＴＯ膜が面
内の優先配向を失ったことを示している。
たＩＴＯ膜の極図形（図２）も図１の単結晶基体の場合
と同様にＩＴＯ膜の＜４００＞軸は基体面に垂直に配向
し、基体の面内方向にも結晶の配向性を有していること
がわかる。ところが面内配向性のないＳｉＯ2 膜上に作
成したＩＴＯ膜の結晶の配向は、図３の極図形より＜４
００＞軸は基体面に垂直に配向しているが、＜２２２＞
軸の極図形は独立な４つの点ではなく、リング状につな
がって観測される（斜線部１４）。これはＩＴＯ膜が面
内の優先配向を失ったことを示している。
【００１３】表１にそれぞれの基体上に作成した膜の、
比抵抗、移動度を示す。単結晶及び面内配向したＹＳＺ
上に作成した膜面内に結晶の優先配向を有するＩＴＯ膜
のキャリア移動度は、ＳｉＯ2 上に作成した面内の優先
配向のないＩＴＯ膜より大きく、その結果比抵抗が低い
膜を得ることができることがわかる。このようにＩＴＯ
膜面内に結晶の優先配向を有する基体を用いることでＩ
ＴＯ膜の比抵抗を大きく改善することができる。
比抵抗、移動度を示す。単結晶及び面内配向したＹＳＺ
上に作成した膜面内に結晶の優先配向を有するＩＴＯ膜
のキャリア移動度は、ＳｉＯ2 上に作成した面内の優先
配向のないＩＴＯ膜より大きく、その結果比抵抗が低い
膜を得ることができることがわかる。このようにＩＴＯ
膜面内に結晶の優先配向を有する基体を用いることでＩ
ＴＯ膜の比抵抗を大きく改善することができる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明を適用することで、従来面内に優
先配向を持たなかったＩＴＯ膜に優先配向を与えること
ができ、さらに基板垂直方向の配向性も改善される。そ
の結果ＩＴＯ膜結晶の粒界が減少し密度が上昇すること
で、主に膜のキャリア移動度が上昇し、低比抵抗のＩＴ
Ｏ膜を得ることが可能となる。さらに結晶の配向が揃う
ことによりエッチング特性も改善される。また従来方法
とは異なり基体／ＩＴＯ膜の界面付近においても結晶性
の良い膜が得られることから、付着力も向上するという
効果も有している。
先配向を持たなかったＩＴＯ膜に優先配向を与えること
ができ、さらに基板垂直方向の配向性も改善される。そ
の結果ＩＴＯ膜結晶の粒界が減少し密度が上昇すること
で、主に膜のキャリア移動度が上昇し、低比抵抗のＩＴ
Ｏ膜を得ることが可能となる。さらに結晶の配向が揃う
ことによりエッチング特性も改善される。また従来方法
とは異なり基体／ＩＴＯ膜の界面付近においても結晶性
の良い膜が得られることから、付着力も向上するという
効果も有している。
【図１】ＹＳＺ単結晶基体上に作成されたＩＴＯ膜の結
晶の＜４００＞軸、及び＜２２２＞軸のＸ線極図形
晶の＜４００＞軸、及び＜２２２＞軸のＸ線極図形
【図２】面内で結晶が配向したＹＳＺ膜を形成したガラ
ス基体上に作成されたＩＴＯの結晶の＜４００＞軸、及
び＜２２２＞軸のＸ線極図形
ス基体上に作成されたＩＴＯの結晶の＜４００＞軸、及
び＜２２２＞軸のＸ線極図形
【図３】面内配向性のないＳｉＯ2 膜を形成したガラス
基体上に作成されたＩＴＯ膜の結晶の＜４００＞軸、及
び＜２２２＞軸のＸ線極図形
基体上に作成されたＩＴＯ膜の結晶の＜４００＞軸、及
び＜２２２＞軸のＸ線極図形
【符号の説明】 １：＜４００＞軸のＸ線極図形 ２：＜２２２＞軸のＸ線極図形 ３：基板面垂直方向からのズレ角 ４：面内回転角 ５：＜４００＞軸のＸ線極図形の中心に観測される点状
の図形 ６：＜２２２＞軸のＸ線極図形の中心からズレ角５５度
で面内回転角９０度おきに観測される４つの点状の図形 ７：＜４００＞軸のＸ線極図形 ８：＜２２２＞軸のＸ線極図形 ９：＜４００＞軸のＸ線極図形の中心に観測される点状
の図形 １０：＜２２２＞軸のＸ線極図形の中心からズレ角５５
度で面内回転角９０度おきに観測される４つの点状の図
形 １１：＜４００＞軸のＸ線極図形 １２：＜２２２＞軸のＸ線極図形 １３：＜４００＞軸のＸ線極図形の中心に観測される点
状の図形 １４：＜２２２＞軸のＸ線極図形の中心からズレ角５５
度でリング状に観測される図形
の図形 ６：＜２２２＞軸のＸ線極図形の中心からズレ角５５度
で面内回転角９０度おきに観測される４つの点状の図形 ７：＜４００＞軸のＸ線極図形 ８：＜２２２＞軸のＸ線極図形 ９：＜４００＞軸のＸ線極図形の中心に観測される点状
の図形 １０：＜２２２＞軸のＸ線極図形の中心からズレ角５５
度で面内回転角９０度おきに観測される４つの点状の図
形 １１：＜４００＞軸のＸ線極図形 １２：＜２２２＞軸のＸ線極図形 １３：＜４００＞軸のＸ線極図形の中心に観測される点
状の図形 １４：＜２２２＞軸のＸ線極図形の中心からズレ角５５
度でリング状に観測される図形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ３０Ｂ 29/16 8216−4Ｇ Ｈ０１Ｂ 13/00 ５０３ Ｂ 7244−5Ｇ
Claims (4)
- 【請求項１】基体上に、錫を含有する酸化インジウム透
明電導膜（ＩＴＯ）作成する方法において、該基体は、
少なくともその表面層は結晶の優先配向方向を有する物
質であることを特徴とするＩＴＯ膜作成方法。 - 【請求項２】前記基体の一部または全部が、ジルコニア
の２〜３０％を希土類元素で置換した安定化ジルコニア
であることを特徴とする請求項１のＩＴＯ膜作成方法。 - 【請求項３】前記基体は、その表面層にジルコニアの２
〜３０％を希土類元素で置換した安定化ジルコニアの薄
膜が膜厚３０Å以上であらかじめ形成されたものである
ことを特徴とする請求項１または２のＩＴＯ膜作成方
法。 - 【請求項４】前記希土類元素が、イットリウムであるこ
とを特徴とする請求項２または３のＩＴＯ膜作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23013293A JPH0784274A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 優先配向を有するｉｔｏ薄膜作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23013293A JPH0784274A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 優先配向を有するｉｔｏ薄膜作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784274A true JPH0784274A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16903086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23013293A Withdrawn JPH0784274A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 優先配向を有するｉｔｏ薄膜作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784274A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152041A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Casio Comput Co Ltd | 配線を有する電子デバイス |
| KR100553700B1 (ko) * | 1997-10-21 | 2006-08-03 | 꼬게마 꽁빠니 제네랄 데 마띠에르 뉘끌레르 | 산화 조건에서 세라믹의 열적 에칭 방법 |
| JP2009108420A (ja) * | 1999-07-16 | 2009-05-21 | Hoya Corp | 低抵抗ｉｔｏ薄膜及びその製造方法 |
| CN114481101A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-05-13 | 中南大学 | 一种调控金属镀层晶面取向的方法获得的金属材料和应用 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP23013293A patent/JPH0784274A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07152041A (ja) * | 1993-11-26 | 1995-06-16 | Casio Comput Co Ltd | 配線を有する電子デバイス |
| KR100553700B1 (ko) * | 1997-10-21 | 2006-08-03 | 꼬게마 꽁빠니 제네랄 데 마띠에르 뉘끌레르 | 산화 조건에서 세라믹의 열적 에칭 방법 |
| JP2009108420A (ja) * | 1999-07-16 | 2009-05-21 | Hoya Corp | 低抵抗ｉｔｏ薄膜及びその製造方法 |
| CN114481101A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-05-13 | 中南大学 | 一种调控金属镀层晶面取向的方法获得的金属材料和应用 |
| CN114481101B (zh) * | 2021-12-15 | 2023-09-29 | 中南大学 | 一种调控金属镀层晶面取向的方法获得的金属材料和应用 |
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