JPH0790550A - 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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- JPH0790550A JPH0790550A JP22859093A JP22859093A JPH0790550A JP H0790550 A JPH0790550 A JP H0790550A JP 22859093 A JP22859093 A JP 22859093A JP 22859093 A JP22859093 A JP 22859093A JP H0790550 A JPH0790550 A JP H0790550A
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- Japan
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- transparent conductive
- indium oxide
- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気的光学的に優れた透明導電膜の製造方法
を提供する。 【構成】 反応性スパッタリング法により、ガラス基板
上に、酸素を過剰に混入させてスズ添加酸化インジウム
透明導電膜を成膜した後、熱処理を行い（１００）結晶
配向性の強いスズ添加酸化インジウム透明導電膜を得
る。
を提供する。 【構成】 反応性スパッタリング法により、ガラス基板
上に、酸素を過剰に混入させてスズ添加酸化インジウム
透明導電膜を成膜した後、熱処理を行い（１００）結晶
配向性の強いスズ添加酸化インジウム透明導電膜を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種ディスプレイや太
陽電池用の透明電極、熱線反射ガラス、防曇、防氷、帯
電防止ガラス、電磁シールガラスなどに用い得る透明導
電膜の製造方法に関するものである。
陽電池用の透明電極、熱線反射ガラス、防曇、防氷、帯
電防止ガラス、電磁シールガラスなどに用い得る透明導
電膜の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、スズ添加酸化インジウム（以
下「ＩＴＯ膜」と略称する）薄膜は大きな導電性と可視
光領域での高い透過性を兼ね備えた膜であり、幅広い分
野で使用されており、その工業的利用価値は極めて高
い。
下「ＩＴＯ膜」と略称する）薄膜は大きな導電性と可視
光領域での高い透過性を兼ね備えた膜であり、幅広い分
野で使用されており、その工業的利用価値は極めて高
い。
【０００３】一般に、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）のイ
オン構造は図２に示すような格子定数が１０．１１８Å
のｂｉｘｂｙｉｔｅ型体心立方晶であり、単位格子中に
１６分子が含まれる。ここで、図中黒丸がインジウム原
子を表し、白丸が酸素原子を表し、点線は酸素欠陥位置
を示す。また、電子構造に関して言えば、Ｉｎ2Ｏ3はエ
ネルギーギャップ値が３．７ｅＶの絶縁体であり、価電
子帯は酸素の２ｐ状態からなり伝導帯はインジウムの５
ｓおよび５ｐ状態からなるものと考えられる。ここで酸
化インジウムにスズを添加すると伝導帯に電子が供給さ
れ、ｎ型の電気伝導を示し、低抵抗化を実現することが
できる。
オン構造は図２に示すような格子定数が１０．１１８Å
のｂｉｘｂｙｉｔｅ型体心立方晶であり、単位格子中に
１６分子が含まれる。ここで、図中黒丸がインジウム原
子を表し、白丸が酸素原子を表し、点線は酸素欠陥位置
を示す。また、電子構造に関して言えば、Ｉｎ2Ｏ3はエ
ネルギーギャップ値が３．７ｅＶの絶縁体であり、価電
子帯は酸素の２ｐ状態からなり伝導帯はインジウムの５
ｓおよび５ｐ状態からなるものと考えられる。ここで酸
化インジウムにスズを添加すると伝導帯に電子が供給さ
れ、ｎ型の電気伝導を示し、低抵抗化を実現することが
できる。
【０００４】また、一般に、ＩＴＯ膜をスパッタリング
法により製造する場合、スパッタガス中にＯ2ガスを混
入して、その混入量を調節してＩＴＯ膜の酸素量を制御
して良好な導電性と透過率を得ることが行われている。
法により製造する場合、スパッタガス中にＯ2ガスを混
入して、その混入量を調節してＩＴＯ膜の酸素量を制御
して良好な導電性と透過率を得ることが行われている。
【０００５】また、導電性を高めるため、特開平２ー５
４７５５に示されるように低温でのスパッタリング時に
Ｏ2とＨ2ガスを混入させる方法もある。
４７５５に示されるように低温でのスパッタリング時に
Ｏ2とＨ2ガスを混入させる方法もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、電気的特性としては不充分であり、
例えば、今後大画面化が予想される液晶パネル等には、
より低抵抗な透明導電膜が要求されるといった問題点が
あった。
た従来の技術では、電気的特性としては不充分であり、
例えば、今後大画面化が予想される液晶パネル等には、
より低抵抗な透明導電膜が要求されるといった問題点が
あった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、ＩＴＯ膜の結晶
配向性を制御してより低抵抗で高品質な透明導電膜の製
造方法を提供することにある。
配向性を制御してより低抵抗で高品質な透明導電膜の製
造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の透明導電膜の製
造方法は、スパッタリング法により基板上にスズ添加酸
化インジウムを含む透明導電膜の製造方法において、成
膜開始時に上記酸化インジウムに対し化学量論的に過剰
な酸素をスパッタリングガス中に混入させ酸化インジウ
ムの（１００）結晶配向を得るように上記スズ添加酸化
インジウムを成膜した後、熱処理を行うことを特徴とす
る。
造方法は、スパッタリング法により基板上にスズ添加酸
化インジウムを含む透明導電膜の製造方法において、成
膜開始時に上記酸化インジウムに対し化学量論的に過剰
な酸素をスパッタリングガス中に混入させ酸化インジウ
ムの（１００）結晶配向を得るように上記スズ添加酸化
インジウムを成膜した後、熱処理を行うことを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】実用に供される殆どのＩＴＯ膜はガラス、プラ
スチックなどの非品質基板上に形成されることが多い
が、その場合（１００）方向に結晶配向したＩＴＯ膜が
電気的光学的に優れた特性を示す。図２の結晶構造にお
いて酸素欠陥を無視すると蛍石（ＣａＦ2）型になり、
その時（１００）面は酸素の稠密面に一致する。インジ
ウムは酸素の約２／３のイオン半径しかないので無視
し、基板が非品質の場合、基板からの静電ポテンシャル
も無視して考えると、稠密面を基板と平行にする向きに
成長が促進されるものと予想される。この点を考慮して
本発明を成し得たものであり、初期作製時に故意に酸素
を過剰に供給することにより、酸素欠陥部を埋め（１０
０）結晶配向性を促進させてから、熱処理を施すことに
より、低抵抗で高品質なＩＴＯ膜を得ることができる。
スチックなどの非品質基板上に形成されることが多い
が、その場合（１００）方向に結晶配向したＩＴＯ膜が
電気的光学的に優れた特性を示す。図２の結晶構造にお
いて酸素欠陥を無視すると蛍石（ＣａＦ2）型になり、
その時（１００）面は酸素の稠密面に一致する。インジ
ウムは酸素の約２／３のイオン半径しかないので無視
し、基板が非品質の場合、基板からの静電ポテンシャル
も無視して考えると、稠密面を基板と平行にする向きに
成長が促進されるものと予想される。この点を考慮して
本発明を成し得たものであり、初期作製時に故意に酸素
を過剰に供給することにより、酸素欠陥部を埋め（１０
０）結晶配向性を促進させてから、熱処理を施すことに
より、低抵抗で高品質なＩＴＯ膜を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１１】反応性スパッタリング法によりガラス基板
上にＩＴＯ膜を膜厚１５００Åに２種類作製した。ター
ゲットはＳｎＯ2を５ｗｔ％含有するＩｎ2Ｏ3焼結体タ
ーゲットを用い、成膜条件として基板温度は２５０℃、
スパッタ電圧は３５０Ｖ、ガス圧は０．４Ｐａに設定し
た。そしてスパッタガスとして試料ＡはＯ2を１％含有
するＡｒガスを用い、試料ＢはＯ2を１０％含有するＡ
ｒガスを用いた。その後、両試料共、成膜後２５０℃で
１０時間の熱処理を施した。ここで、Ｏ2混入量は全圧
力に対する割合である。
上にＩＴＯ膜を膜厚１５００Åに２種類作製した。ター
ゲットはＳｎＯ2を５ｗｔ％含有するＩｎ2Ｏ3焼結体タ
ーゲットを用い、成膜条件として基板温度は２５０℃、
スパッタ電圧は３５０Ｖ、ガス圧は０．４Ｐａに設定し
た。そしてスパッタガスとして試料ＡはＯ2を１％含有
するＡｒガスを用い、試料ＢはＯ2を１０％含有するＡ
ｒガスを用いた。その後、両試料共、成膜後２５０℃で
１０時間の熱処理を施した。ここで、Ｏ2混入量は全圧
力に対する割合である。
【００１２】ここで、成膜方法として反応性スパッタリ
ング法を用いたが、電子ビーム蒸着法、または反応性イ
オンプレーティング法を用いることもでき、基板として
ガラス基板以外にプラスチック樹脂基板またはアモルフ
ァス基板を用いることもできる。成膜条件としては、後
述するように結晶配向性が向上するように、基板温度を
上げている方が良く基板温度２００〜３００℃、スパッ
タ電圧としては２００〜５００Ｖ、ガス圧は０．３〜
０．７Ｐａが望ましい。
ング法を用いたが、電子ビーム蒸着法、または反応性イ
オンプレーティング法を用いることもでき、基板として
ガラス基板以外にプラスチック樹脂基板またはアモルフ
ァス基板を用いることもできる。成膜条件としては、後
述するように結晶配向性が向上するように、基板温度を
上げている方が良く基板温度２００〜３００℃、スパッ
タ電圧としては２００〜５００Ｖ、ガス圧は０．３〜
０．７Ｐａが望ましい。
【００１３】また、スパッタガスとして、Ａｒガス以外
にＫｒガスを用いることもでき、酸化インジウムに対し
て化学量論的に過剰な酸素を混入するのが良く、結果的
にインジウム１原子に対して２原子の酸素が取り込まれ
ることになる。
にＫｒガスを用いることもでき、酸化インジウムに対し
て化学量論的に過剰な酸素を混入するのが良く、結果的
にインジウム１原子に対して２原子の酸素が取り込まれ
ることになる。
【００１４】また、成膜の熱処理として、Ｎ2雰囲気で
あることが望ましく、２００〜３００℃、５〜１５時間
の熱処理が望ましい。
あることが望ましく、２００〜３００℃、５〜１５時間
の熱処理が望ましい。
【００１５】次に、上述した条件により成膜した試料Ａ
及びＢの比抵抗を４探針法により測定した。その結果、
試料Ａは７×１０-4Ωｃｍ、試料Ｂは３×１０-4Ωｃｍ
であった。つまり試料Ｂの方が試料Ａより低抵抗になっ
ていることが分かる。
及びＢの比抵抗を４探針法により測定した。その結果、
試料Ａは７×１０-4Ωｃｍ、試料Ｂは３×１０-4Ωｃｍ
であった。つまり試料Ｂの方が試料Ａより低抵抗になっ
ていることが分かる。
【００１６】次に、図１に試料Ａと試料ＢのＸ線回折パ
ターン及び比較として粉末酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）
のＸ線回折パターンを示す。ここで、Ｘ線回折パターン
のＸ線源はＣｕｋα線であり、縦軸はＸ線回折強度を示
し、横軸は２θつまり回折角（回折角をθ）を示す。こ
の結果から、試料Ｂは試料Ａと比較して、（４００）面
からの回折強度が最も強く、つまり、基板面に対して
（１００）結晶配向が強くなっていることが分かる。
ターン及び比較として粉末酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）
のＸ線回折パターンを示す。ここで、Ｘ線回折パターン
のＸ線源はＣｕｋα線であり、縦軸はＸ線回折強度を示
し、横軸は２θつまり回折角（回折角をθ）を示す。こ
の結果から、試料Ｂは試料Ａと比較して、（４００）面
からの回折強度が最も強く、つまり、基板面に対して
（１００）結晶配向が強くなっていることが分かる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
透明導電膜であるＩＴＯ膜の成膜開始時に過剰な酸素を
混入して成膜し熱処理をすることにより、（１００）結
晶配向性を良くすることができ、その結果、電気的に優
れた透明導電膜が得られる。このようにして得られた透
明導電膜は、液晶パネルの透明電極のみならず、導電性
の電子材料として広く応用される。
透明導電膜であるＩＴＯ膜の成膜開始時に過剰な酸素を
混入して成膜し熱処理をすることにより、（１００）結
晶配向性を良くすることができ、その結果、電気的に優
れた透明導電膜が得られる。このようにして得られた透
明導電膜は、液晶パネルの透明電極のみならず、導電性
の電子材料として広く応用される。
【図１】本発明の実施例に係るＸ線回折パターンを示す
図である。
図である。
【図２】酸化インジウムの結晶構造を示す図である。
試料Ａ 従来技術による試料 試料Ｂ 本発明に係る試料
Claims (1)
- 【請求項１】 スパッタリング法により基板上にスズ添
加酸化インジウムを含む透明導電膜の製造方法におい
て、 成膜開始時に上記酸化インジウムに対し化学量論的に過
剰な酸素をスパッタリングガス中に混入させ酸化インジ
ウムの（１００）結晶配向を得るように上記スズ添加酸
化インジウムを成膜した後、熱処理を行うことを特徴と
する透明導電膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22859093A JPH0790550A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 透明導電膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22859093A JPH0790550A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 透明導電膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790550A true JPH0790550A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=16878750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22859093A Pending JPH0790550A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 透明導電膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790550A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0892590A3 (en) * | 1997-07-15 | 1999-09-08 | TDK Corporation | Organic electroluminescent device and preparation method |
| JP2002041243A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Nippon Soda Co Ltd | 透明導電膜 |
| JP2010177161A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Toyobo Co Ltd | 透明導電性フィルム |
| JP2012136759A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Sharp Corp | Ｉｔｏ膜およびその製造方法、半導体発光素子およびその製造方法 |
| KR20170114715A (ko) | 2016-04-06 | 2017-10-16 | 주식회사 엘지화학 | 전도성 필름의 제조 방법 |
| JP2023041739A (ja) * | 2017-08-04 | 2023-03-24 | ビトロ フラット グラス エルエルシー | 機能被覆の上の保護層 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP22859093A patent/JPH0790550A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0892590A3 (en) * | 1997-07-15 | 1999-09-08 | TDK Corporation | Organic electroluminescent device and preparation method |
| US6188176B1 (en) | 1997-07-15 | 2001-02-13 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device and preparation method with ITO electrode (111) orientation |
| JP2002041243A (ja) * | 2000-07-21 | 2002-02-08 | Nippon Soda Co Ltd | 透明導電膜 |
| JP2010177161A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Toyobo Co Ltd | 透明導電性フィルム |
| JP2012136759A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Sharp Corp | Ｉｔｏ膜およびその製造方法、半導体発光素子およびその製造方法 |
| KR20170114715A (ko) | 2016-04-06 | 2017-10-16 | 주식회사 엘지화학 | 전도성 필름의 제조 방법 |
| JP2023041739A (ja) * | 2017-08-04 | 2023-03-24 | ビトロ フラット グラス エルエルシー | 機能被覆の上の保護層 |
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