JPH08158041A - 透明導電膜の製造方法および装置 - Google Patents
透明導電膜の製造方法および装置Info
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- JPH08158041A JPH08158041A JP29424994A JP29424994A JPH08158041A JP H08158041 A JPH08158041 A JP H08158041A JP 29424994 A JP29424994 A JP 29424994A JP 29424994 A JP29424994 A JP 29424994A JP H08158041 A JPH08158041 A JP H08158041A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】低抵抗，高透過率で、微粒子状付着物のない平
滑な透明導電膜を安定的に提供する。 【構成】円周部に沿って基板１０を配備した回転円板９
と、回転円板９の円周部に対向して設置されたＩｎを主
体とする金属２を蒸発させる蒸着ボート１と、蒸着ボー
ト１から基板１０までの領域を、プラズマ放電させるた
めの装置３，４からなり、蒸着ボートから基板までの間
をプラズマ放電させ、酸素を含有するガス雰囲気中で、
Ｉｎを主体とする金属を蒸着，酸化させる。
滑な透明導電膜を安定的に提供する。 【構成】円周部に沿って基板１０を配備した回転円板９
と、回転円板９の円周部に対向して設置されたＩｎを主
体とする金属２を蒸発させる蒸着ボート１と、蒸着ボー
ト１から基板１０までの領域を、プラズマ放電させるた
めの装置３，４からなり、蒸着ボートから基板までの間
をプラズマ放電させ、酸素を含有するガス雰囲気中で、
Ｉｎを主体とする金属を蒸着，酸化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化インジウム系透明
導電膜の製造方法および装置に関する。
導電膜の製造方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光センサ，一次元ラインセンサ，
液晶表示，太陽電池，撮像デバイス等の受光デバイス用
透明導電膜として、酸化インジウムを主体とする透明導
電膜が広く用いられ、上記導電膜は一般に、次の製造方
法が知られている。
液晶表示，太陽電池，撮像デバイス等の受光デバイス用
透明導電膜として、酸化インジウムを主体とする透明導
電膜が広く用いられ、上記導電膜は一般に、次の製造方
法が知られている。
【０００３】（１）高周波スパッタリング法により、ア
ルゴンまたは酸素雰囲気中で、基板上に、Ｉｎ2Ｏ3とＳ
ｎＯ2 の焼結体からなるターゲットをスパッタさせて、
酸化インジウムを主体とする透明導電膜を得る方法。
ルゴンまたは酸素雰囲気中で、基板上に、Ｉｎ2Ｏ3とＳ
ｎＯ2 の焼結体からなるターゲットをスパッタさせて、
酸化インジウムを主体とする透明導電膜を得る方法。
【０００４】（２）電子ビーム蒸着法により、酸素雰囲
気中で、加熱基板上にＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2 からなる焼結
体を蒸着して、酸化インジウムを主体とする透明導電膜
を得る方法。
気中で、加熱基板上にＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2 からなる焼結
体を蒸着して、酸化インジウムを主体とする透明導電膜
を得る方法。
【０００５】（３）電子ビーム蒸着法により、酸素雰囲
気中で、加熱基板上にＩｎ−Ｓｎ系合金を蒸着した後、
酸素ガス雰囲気中で加熱処理して、酸化インジウムを主
体とする透明導電膜を得る方法。
気中で、加熱基板上にＩｎ−Ｓｎ系合金を蒸着した後、
酸素ガス雰囲気中で加熱処理して、酸化インジウムを主
体とする透明導電膜を得る方法。
【０００６】（４）抵抗加熱蒸着法により、酸素雰囲気
中で、加熱基板上にＩｎ−Ｓｎ系合金を蒸着して、酸化
インジウムを主体とする透明導電膜を得る方法。
中で、加熱基板上にＩｎ−Ｓｎ系合金を蒸着して、酸化
インジウムを主体とする透明導電膜を得る方法。
【０００７】上記方法に関しては、例えば、文献アール
シーエー レビュー（ＲＣＡReview）Vol．３２，Jun，
２８９〜２９６頁（１９７１）、または応用物理，第４
９巻，第１号，２〜１６頁（１９８０）に記載されてい
る。
シーエー レビュー（ＲＣＡReview）Vol．３２，Jun，
２８９〜２９６頁（１９７１）、または応用物理，第４
９巻，第１号，２〜１６頁（１９８０）に記載されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
（１)，(２）の方法では、導電性的は良いが、微粒子状
の欠陥が発生し易く、また、（３)，(４）の方法では、
微粒子状の欠陥は発生しにくいが、必ずしも充分な導電
性が得難い欠点があった。また、（４）の方法では、蒸
着ボートが酸素雰囲気中では蒸発源材料と反応したり、
溶断する欠点があった。
（１)，(２）の方法では、導電性的は良いが、微粒子状
の欠陥が発生し易く、また、（３)，(４）の方法では、
微粒子状の欠陥は発生しにくいが、必ずしも充分な導電
性が得難い欠点があった。また、（４）の方法では、蒸
着ボートが酸素雰囲気中では蒸発源材料と反応したり、
溶断する欠点があった。
【０００９】本発明の目的は、上記問題を解決し得る製
造方法および装置を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、低抵抗，高透過率で、微粒子状付着物の
ない平滑な高品質の透明導電膜を安定に提供することに
ある。
造方法および装置を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、低抵抗，高透過率で、微粒子状付着物の
ない平滑な高品質の透明導電膜を安定に提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、酸素を含有
するガス雰囲気中で、加熱保持された基板上に、Ｉｎを
主体とする金属を蒸着せしめるとき、蒸着ボートと基板
までの領域をプラズマ放電せしめることにより達成され
る。
するガス雰囲気中で、加熱保持された基板上に、Ｉｎを
主体とする金属を蒸着せしめるとき、蒸着ボートと基板
までの領域をプラズマ放電せしめることにより達成され
る。
【００１１】また、Ｉｎを主体とする金属を蒸発させる
絶縁性硬質セラミック部材と金属材料からなる蒸着ボー
トを用い、酸素を含有するガス雰囲気圧力が１ｍTorr以
上，５０ｍTorr以下の圧力で、蒸着速度が０.５ｎｍ／m
in以上，７.０ｎｍ／min以下，基板温度１００℃以上，
３００℃以下にすることにより達成される。
絶縁性硬質セラミック部材と金属材料からなる蒸着ボー
トを用い、酸素を含有するガス雰囲気圧力が１ｍTorr以
上，５０ｍTorr以下の圧力で、蒸着速度が０.５ｎｍ／m
in以上，７.０ｎｍ／min以下，基板温度１００℃以上，
３００℃以下にすることにより達成される。
【００１２】
【作用】発明者らは、従来技術における導電率低下、微
粒子状欠陥の発生ならびに蒸着ボートとの反応の要因を
詳細に調査検討した。その結果、通常の抵抗加熱蒸着法
では蒸発物と酸素との反応が不充分で、そのため抵抗値
が下がらないこと、蒸発源にＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2 からな
る焼結体を用いると、膜形成中に蒸発源から焼結体の微
少破片が飛来して基板に付着し、微粒子状欠陥となるこ
と、また、蒸着ボート材質がＷ，ＭｏではＩｎ2Ｏ3と反
応して、その酸化物とＩｎが生成され蒸発したり、Ｔ
ａ，Ｐｔのボートでは速やかに溶断して蒸発の継続がで
きないことが判明した。
粒子状欠陥の発生ならびに蒸着ボートとの反応の要因を
詳細に調査検討した。その結果、通常の抵抗加熱蒸着法
では蒸発物と酸素との反応が不充分で、そのため抵抗値
が下がらないこと、蒸発源にＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2 からな
る焼結体を用いると、膜形成中に蒸発源から焼結体の微
少破片が飛来して基板に付着し、微粒子状欠陥となるこ
と、また、蒸着ボート材質がＷ，ＭｏではＩｎ2Ｏ3と反
応して、その酸化物とＩｎが生成され蒸発したり、Ｔ
ａ，Ｐｔのボートでは速やかに溶断して蒸発の継続がで
きないことが判明した。
【００１３】本発明では、Ｉｎを主体とする金属を、酸
素雰囲気中で蒸発する際、蒸着ボートと基板までの領域
をプラズマ放電させることにより、蒸発物と酸素との反
応を活性化させ、また、蒸着ボートに酸素雰囲気中でも
蒸発源材料と反応しない絶縁性硬質セラミック部材と金
属材料を組み合わせたものを用いることにより、不純物
がなく、かつ蒸着の中断が無い、しかも従来の抵抗加熱
蒸着法では実現できなかった低抵抗のＩｎ系透明導電膜
を容易に出来るようになった。その結果、微粒子状欠陥
のない高導電率，高透過率の透明導電膜が得られた。
素雰囲気中で蒸発する際、蒸着ボートと基板までの領域
をプラズマ放電させることにより、蒸発物と酸素との反
応を活性化させ、また、蒸着ボートに酸素雰囲気中でも
蒸発源材料と反応しない絶縁性硬質セラミック部材と金
属材料を組み合わせたものを用いることにより、不純物
がなく、かつ蒸着の中断が無い、しかも従来の抵抗加熱
蒸着法では実現できなかった低抵抗のＩｎ系透明導電膜
を容易に出来るようになった。その結果、微粒子状欠陥
のない高導電率，高透過率の透明導電膜が得られた。
【００１４】図１（Ａ）は、本発明に使用した真空蒸着
装置の一例を示す概略図である。図中の１は蒸着ボー
ト、２は蒸発源材料、３，４はプラズマ放電電極、５は
電流端子、６はシールド、７はシャッタ、８は回転軸、
９は回転円板、１０は基板、１１は膜厚モニタ、１２は
ヒータ、１３は回転モータ、１４はベルジャ、１５はバ
ルブ、１６は酸素導入バルブである。図１（Ｂ）は回転
円板９の上面図である。
装置の一例を示す概略図である。図中の１は蒸着ボー
ト、２は蒸発源材料、３，４はプラズマ放電電極、５は
電流端子、６はシールド、７はシャッタ、８は回転軸、
９は回転円板、１０は基板、１１は膜厚モニタ、１２は
ヒータ、１３は回転モータ、１４はベルジャ、１５はバ
ルブ、１６は酸素導入バルブである。図１（Ｂ）は回転
円板９の上面図である。
【００１５】図１（Ａ）の蒸着ボート１にＩｎを主体と
する金属からなる蒸発源材料２を充填し、回転円板９，
基板１０を配置し、蒸着装置内を高真空に排気する。次
に、酸素ガスを導入して蒸着装置内を所定の圧力に保持
しつつ、回転円板９を一定速度で回転させ、基板１０を
ヒータ１２により所定の温度に加熱保持する。次に、プ
ラズマ放電電極３と４の間を放電させて蒸着ボート１と
基板１０間をプラズマ領域にする。次に、蒸着ボート１
の電源から通電し、Ｉｎを主体とする金属を加熱溶解蒸
発せしめ、蒸着ボート１からの蒸発量が一定になるよう
に制御する。安定な蒸発量が得られるようになったら、
シャッタ７を開き、回転円板９上の各基板１０にＩｎを
主体とする金属を蒸着し、酸化しつつ、Ｉｎを主体とす
る酸化物からなる透明導電膜を得る。
する金属からなる蒸発源材料２を充填し、回転円板９，
基板１０を配置し、蒸着装置内を高真空に排気する。次
に、酸素ガスを導入して蒸着装置内を所定の圧力に保持
しつつ、回転円板９を一定速度で回転させ、基板１０を
ヒータ１２により所定の温度に加熱保持する。次に、プ
ラズマ放電電極３と４の間を放電させて蒸着ボート１と
基板１０間をプラズマ領域にする。次に、蒸着ボート１
の電源から通電し、Ｉｎを主体とする金属を加熱溶解蒸
発せしめ、蒸着ボート１からの蒸発量が一定になるよう
に制御する。安定な蒸発量が得られるようになったら、
シャッタ７を開き、回転円板９上の各基板１０にＩｎを
主体とする金属を蒸着し、酸化しつつ、Ｉｎを主体とす
る酸化物からなる透明導電膜を得る。
【００１６】この場合、Ｉｎを主体とする金属の蒸発量
は、シャッタの開閉とは無関係に、常に膜厚モニタ１１
を用いて、蒸発速度が所定の値になるように制御する。
従って、本方法によれば、基板上に低抵抗のＩｎを主体
とする酸化物透明導電膜を再現性よく得ることができ
る。
は、シャッタの開閉とは無関係に、常に膜厚モニタ１１
を用いて、蒸発速度が所定の値になるように制御する。
従って、本方法によれば、基板上に低抵抗のＩｎを主体
とする酸化物透明導電膜を再現性よく得ることができ
る。
【００１７】蒸着ボートはＩｎを主体とする酸化物なら
びに雰囲気ガスと反応しないことが重要である。このよ
うな目的には、例えば、中心部に蒸発源材料を充填する
ための窪みを有する傍熱型のＡｌ2Ｏ3又はＡｌ2Ｏ3とＳ
ｉＯ2 を主成分とする硬質セラミックボートが使用でき
る。
びに雰囲気ガスと反応しないことが重要である。このよ
うな目的には、例えば、中心部に蒸発源材料を充填する
ための窪みを有する傍熱型のＡｌ2Ｏ3又はＡｌ2Ｏ3とＳ
ｉＯ2 を主成分とする硬質セラミックボートが使用でき
る。
【００１８】図２は本発明に用いる蒸着ボートの一例を
示す外観図である。図中の１７は絶縁性硬質セラミッ
ク、１８は金属線、１９はＩｎを主体とする金属などの
蒸着源材料を充填するための円形状の窪みである。蒸着
ボートを加熱するには、例えば、絶縁性硬質セラミック
の側面の貫通した孔にＰｔ−Ｒｈ合金からなる金属線を
通し、金属線に通電すればよい。上記金属線は必ずしも
Ｐｔ−Ｒｈである必要はなく、Ｐｔ，Ｉｒ、ないしはそ
れらの合金でもよい。
示す外観図である。図中の１７は絶縁性硬質セラミッ
ク、１８は金属線、１９はＩｎを主体とする金属などの
蒸着源材料を充填するための円形状の窪みである。蒸着
ボートを加熱するには、例えば、絶縁性硬質セラミック
の側面の貫通した孔にＰｔ−Ｒｈ合金からなる金属線を
通し、金属線に通電すればよい。上記金属線は必ずしも
Ｐｔ−Ｒｈである必要はなく、Ｐｔ，Ｉｒ、ないしはそ
れらの合金でもよい。
【００１９】以上、蒸発源材料がＩｎを主体とする金属
は、ＩｎとＳｎの場合について述べたが、更にＳｂ，Ｃ
ｄ，Ｚｎ，Ｔｉ等を微量追加ドーピングしたものでもよ
い。
は、ＩｎとＳｎの場合について述べたが、更にＳｂ，Ｃ
ｄ，Ｚｎ，Ｔｉ等を微量追加ドーピングしたものでもよ
い。
【００２０】また、プラズマ放電させる雰囲気ガスや蒸
着時の反応性ガスとしては酸素に限られるわけではな
く、例えば、酸素と水蒸気，炭酸ガス，アルゴン，窒素
との混合ガスでもよい。
着時の反応性ガスとしては酸素に限られるわけではな
く、例えば、酸素と水蒸気，炭酸ガス，アルゴン，窒素
との混合ガスでもよい。
【００２１】図３は図１の真空蒸着装置及び図２の本発
明の蒸着ボートを用いて、ＩｎにＳｎを５重量％加えた
蒸発源材料で、基板温度２００℃，蒸着速度２.５ｎｍ
／min の条件下において作製した酸化Ｉｎ−Ｓｎ系薄膜
の、比抵抗および微粒子状欠陥数と、作製時の酸素ガス
圧およびプラズマ放電の有無との関係を示す図である。
明の蒸着ボートを用いて、ＩｎにＳｎを５重量％加えた
蒸発源材料で、基板温度２００℃，蒸着速度２.５ｎｍ
／min の条件下において作製した酸化Ｉｎ−Ｓｎ系薄膜
の、比抵抗および微粒子状欠陥数と、作製時の酸素ガス
圧およびプラズマ放電の有無との関係を示す図である。
【００２２】プラズマ放電有（曲線ａ）の酸素ガス圧１
０ｍTorrで形成した薄膜は、比抵抗が同条件でのプラズ
マ放電無（曲線ｂ）に比べて約１／２の値で、約０.３
ｍΩ・cmとなった。また、可視光での透過率は８５％以
上の良好な透明導電性を示した。しかも、曲線（ｃ）に
示されるように、微粒子状欠陥数も少ない。
０ｍTorrで形成した薄膜は、比抵抗が同条件でのプラズ
マ放電無（曲線ｂ）に比べて約１／２の値で、約０.３
ｍΩ・cmとなった。また、可視光での透過率は８５％以
上の良好な透明導電性を示した。しかも、曲線（ｃ）に
示されるように、微粒子状欠陥数も少ない。
【００２３】プラズマ放電有の場合、酸素ガス圧１.０
〜５０ｍTorrの領域Ｒｐでは、比抵抗，透過率とも良好
で、また膜表面の平滑性が極めて良く、微粒子状の欠陥
もない。これに対し、酸素ガス圧が１.０ｍTorr 以下で
は、抵抗値が急激に大きくなり、一方、５０ｍTorr以上
では、微粒子状の欠陥が増大する。
〜５０ｍTorrの領域Ｒｐでは、比抵抗，透過率とも良好
で、また膜表面の平滑性が極めて良く、微粒子状の欠陥
もない。これに対し、酸素ガス圧が１.０ｍTorr 以下で
は、抵抗値が急激に大きくなり、一方、５０ｍTorr以上
では、微粒子状の欠陥が増大する。
【００２４】図４は図１の真空蒸着装置及び図２の本発
明蒸着ボートを用いて、ＩｎにＳｎを５重量％加えた蒸
発源材料で、基板温度２００℃，酸素ガス１０ｍTorrの
条件下において作製した酸化Ｉｎ−Ｓｎ系薄膜の比抵抗
および微粒子状欠陥数と、作製時の蒸着速度およびプラ
ズマ放電の有無との関係を示す図である。プラズマ放電
有（曲線ｄ）での蒸着速度が２.５ｎｍ／minで形成した
薄膜は、比抵抗が上記同条件でのプラズマ放電無（曲線
ｅ）の場合に比べて約１／２，約０.３ｍΩ・cmで、可
視光での透過率は８５％以上の良好な透明導電性を示
す。また、同図の曲線（ｆ）のように、微粒子状欠陥数
も少ない。
明蒸着ボートを用いて、ＩｎにＳｎを５重量％加えた蒸
発源材料で、基板温度２００℃，酸素ガス１０ｍTorrの
条件下において作製した酸化Ｉｎ−Ｓｎ系薄膜の比抵抗
および微粒子状欠陥数と、作製時の蒸着速度およびプラ
ズマ放電の有無との関係を示す図である。プラズマ放電
有（曲線ｄ）での蒸着速度が２.５ｎｍ／minで形成した
薄膜は、比抵抗が上記同条件でのプラズマ放電無（曲線
ｅ）の場合に比べて約１／２，約０.３ｍΩ・cmで、可
視光での透過率は８５％以上の良好な透明導電性を示
す。また、同図の曲線（ｆ）のように、微粒子状欠陥数
も少ない。
【００２５】プラズマ放電有の場合、蒸着速度が０.５
〜７.０ｎｍ／min の領域（ＲV ）では、比抵抗，透過
率とも良好で、また膜表面の平滑性が極めて良く、微粒
子状の欠陥もない。蒸着速度が０.５ｎｍ／min以下では
抵抗値が急激に大きくなり、生産性も悪く、一方、７.
０ｎｍ／min以上では、微粒子状の欠陥が増大する。
〜７.０ｎｍ／min の領域（ＲV ）では、比抵抗，透過
率とも良好で、また膜表面の平滑性が極めて良く、微粒
子状の欠陥もない。蒸着速度が０.５ｎｍ／min以下では
抵抗値が急激に大きくなり、生産性も悪く、一方、７.
０ｎｍ／min以上では、微粒子状の欠陥が増大する。
【００２６】図５は図１の真空蒸着装置及び図２の蒸着
ボートを用いて、ＩｎにＳｎを５重量％加えた蒸発源材
料で、酸素ガス１０ｍTorr，蒸着速度２.５ｎｍ／minの
条件下において作製した酸化Ｉｎ−Ｓｎ系薄膜の比抵
抗，透過率、および膜表面の凹凸の大きさと作製時の基
板温度およびプラズマ放電有無との関係を示す図であ
る。プラズマ放電有（曲線ｇ）で基板温度を２００℃と
して形成した薄膜は、比抵抗が上記同条件でのプラズマ
放電無（曲線ｈ）の場合に比べて約１／２の値で、約
０.３ｍΩ・cm となり、可視光での透過率は８０％以上
の良好な透明導電性を示す。また、同図の曲線（ｉ）に
示すように膜表面の凹凸も小さい。
ボートを用いて、ＩｎにＳｎを５重量％加えた蒸発源材
料で、酸素ガス１０ｍTorr，蒸着速度２.５ｎｍ／minの
条件下において作製した酸化Ｉｎ−Ｓｎ系薄膜の比抵
抗，透過率、および膜表面の凹凸の大きさと作製時の基
板温度およびプラズマ放電有無との関係を示す図であ
る。プラズマ放電有（曲線ｇ）で基板温度を２００℃と
して形成した薄膜は、比抵抗が上記同条件でのプラズマ
放電無（曲線ｈ）の場合に比べて約１／２の値で、約
０.３ｍΩ・cm となり、可視光での透過率は８０％以上
の良好な透明導電性を示す。また、同図の曲線（ｉ）に
示すように膜表面の凹凸も小さい。
【００２７】プラズマ放電有の場合、基板温度が１００
〜３００℃の領域（ＲT ）では、比抵抗，透過率とも良
好で、また膜表面の平滑性が極めて良く、微粒子状の欠
陥もない。基板温度が１００℃以下では抵抗値が急激に
大きくなり、また、透過率も悪くなる。一方、３００℃
以上では薄膜の結晶性が進むため、膜表面の凹凸が大き
くなって平滑性が悪くなる。
〜３００℃の領域（ＲT ）では、比抵抗，透過率とも良
好で、また膜表面の平滑性が極めて良く、微粒子状の欠
陥もない。基板温度が１００℃以下では抵抗値が急激に
大きくなり、また、透過率も悪くなる。一方、３００℃
以上では薄膜の結晶性が進むため、膜表面の凹凸が大き
くなって平滑性が悪くなる。
【００２８】以上のことから、本発明のプラズマ放電中
で、Ｉｎを主体とする金属を蒸着ボートから蒸発させて
Ｉｎを主体とする酸化物導電性薄膜を形成する方法で
は、酸素ガス圧１.０〜５０ｍTorr ，蒸着速度０.５〜
７.０ｎｍ／min ，基板温度が１００〜３００℃の範囲
が好適で、この場合、比抵抗，透過率とも良好で、また
膜表面の平滑性が極めて良く、微粒子状の欠陥もない等
の、高品質のＩｎを主体とする酸化物透明導電膜が再現
性よく得られる。また、本発明での蒸発源材料のＳｎ重
量％含有量は膜の抵抗値からみて、１〜２０％が望まし
い。また、本発明の方法で形成した薄膜の厚みは１０ｎ
ｍ以上，４０ｎｍ以下が望ましく、それ以下では、抵抗
値が大きくなり、それ以上では、薄膜の結晶性が進み、
膜表面の凹凸が大きくなって平滑性が悪くなる恐れがあ
る。
で、Ｉｎを主体とする金属を蒸着ボートから蒸発させて
Ｉｎを主体とする酸化物導電性薄膜を形成する方法で
は、酸素ガス圧１.０〜５０ｍTorr ，蒸着速度０.５〜
７.０ｎｍ／min ，基板温度が１００〜３００℃の範囲
が好適で、この場合、比抵抗，透過率とも良好で、また
膜表面の平滑性が極めて良く、微粒子状の欠陥もない等
の、高品質のＩｎを主体とする酸化物透明導電膜が再現
性よく得られる。また、本発明での蒸発源材料のＳｎ重
量％含有量は膜の抵抗値からみて、１〜２０％が望まし
い。また、本発明の方法で形成した薄膜の厚みは１０ｎ
ｍ以上，４０ｎｍ以下が望ましく、それ以下では、抵抗
値が大きくなり、それ以上では、薄膜の結晶性が進み、
膜表面の凹凸が大きくなって平滑性が悪くなる恐れがあ
る。
【００２９】また、本発明による透明導電膜を撮像管の
ターゲット電極に使用すれば、例えば、従来技術のスパ
ッタリング法による酸化インジウム系透明導電膜を用い
た撮像管に比べて、暗電流，白点状の画面欠陥が少な
く、より高い電圧を印加して動作させることが可能とな
り、より高感度の撮像管が実現できる。
ターゲット電極に使用すれば、例えば、従来技術のスパ
ッタリング法による酸化インジウム系透明導電膜を用い
た撮像管に比べて、暗電流，白点状の画面欠陥が少な
く、より高い電圧を印加して動作させることが可能とな
り、より高感度の撮像管が実現できる。
【００３０】本発明による透明導電膜は上述の如き撮像
管だけでなく、透光性基板と透明導電膜と光導電膜とを
少なくとも具備してなる受光デバイス、例えば、光セン
サ，ラインセンサ，二次元センサ，太陽電池，液晶表
示，固体撮像素子等の透明導電膜に使用しても、上述の
撮像管の場合と同様に、暗電流，局所的画像欠陥の少な
い良好な受光デバイスが実現できることは勿論である。
管だけでなく、透光性基板と透明導電膜と光導電膜とを
少なくとも具備してなる受光デバイス、例えば、光セン
サ，ラインセンサ，二次元センサ，太陽電池，液晶表
示，固体撮像素子等の透明導電膜に使用しても、上述の
撮像管の場合と同様に、暗電流，局所的画像欠陥の少な
い良好な受光デバイスが実現できることは勿論である。
【００３１】
（実施例１）図１の真空蒸着装置及び図２の本発明蒸着
ボートを用いて、蒸着ボート１にＩｎとＳｎ５重量％合
金からなる蒸発源材料を充填する。次に、基板１０を回
転円板９に配置し、蒸着装置内を真空度２ｎTorr以下に
排気し、回転円板を毎分５０回転の一定速度で回転さ
せ、バルブ１５と酸素導入バルブ１６の開口率を調整し
て蒸着装置内の圧力を１０ｍTorrに保持し、基板を２０
０℃に加熱保持する。次に、プラズマ放電電極３と４間
を放電させて蒸着ボート１と基板１０間をプラズマ領域
にする、次に、基板温度ならびに蒸着装置内の圧力を定
常状態に保ちつつ、蒸着ボート１の加熱電源（図示略）
から電流を通じて、蒸着を行う。
ボートを用いて、蒸着ボート１にＩｎとＳｎ５重量％合
金からなる蒸発源材料を充填する。次に、基板１０を回
転円板９に配置し、蒸着装置内を真空度２ｎTorr以下に
排気し、回転円板を毎分５０回転の一定速度で回転さ
せ、バルブ１５と酸素導入バルブ１６の開口率を調整し
て蒸着装置内の圧力を１０ｍTorrに保持し、基板を２０
０℃に加熱保持する。次に、プラズマ放電電極３と４間
を放電させて蒸着ボート１と基板１０間をプラズマ領域
にする、次に、基板温度ならびに蒸着装置内の圧力を定
常状態に保ちつつ、蒸着ボート１の加熱電源（図示略）
から電流を通じて、蒸着を行う。
【００３２】ＩｎとＳｎ５重量％合金の蒸発速度は、あ
らかじめ、膜厚モニタ１１の蒸発速度指示値と実際に基
板に堆積するＩｎとＳｎ５重量％合金の蒸着量との関係
を調べておき、得られた較正曲線に従って設定する。本
実施例では、ＩｎとＳｎ５重量％合金の蒸着速度が２.
０ｎｍ／minになるように、蒸発速度を設定する。蒸発
速度が安定したところで、蒸着ボート上のシャッタ７を
開き、厚み２５ｎｍの酸化Ｉｎ−Ｓｎ系透明導電膜を形
成した。得られた薄膜の比抵抗は０.３ｍΩ・cm、可視
光での透過率は８５％以上で、膜表面の平滑性が極めて
良く、微粒子状の欠陥も観測されなかった。
らかじめ、膜厚モニタ１１の蒸発速度指示値と実際に基
板に堆積するＩｎとＳｎ５重量％合金の蒸着量との関係
を調べておき、得られた較正曲線に従って設定する。本
実施例では、ＩｎとＳｎ５重量％合金の蒸着速度が２.
０ｎｍ／minになるように、蒸発速度を設定する。蒸発
速度が安定したところで、蒸着ボート上のシャッタ７を
開き、厚み２５ｎｍの酸化Ｉｎ−Ｓｎ系透明導電膜を形
成した。得られた薄膜の比抵抗は０.３ｍΩ・cm、可視
光での透過率は８５％以上で、膜表面の平滑性が極めて
良く、微粒子状の欠陥も観測されなかった。
【００３３】（実施例２）図６は、撮像管のターゲット
部の概略断面図である。まず初めに、透光性ガラス基板
２０の上に、ターゲット２１として、実施例１と同じ方
法で酸化Ｉｎ−Ｓｎ系透明導電膜を膜厚２５ｎｍ形成す
る。その上に別の真空蒸着装置で、正孔注入阻止層２２
として、膜厚１５ｎｍの酸化セリウム薄膜を形成する。
次に、光導電膜２３として、膜厚４μｍの非晶質Ｓｅ膜
を形成し、その上に、不活性ガス雰囲気中での蒸着法に
より、電子ビームラディング層２４として、膜厚１００
ｎｍの多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜を形成する。
部の概略断面図である。まず初めに、透光性ガラス基板
２０の上に、ターゲット２１として、実施例１と同じ方
法で酸化Ｉｎ−Ｓｎ系透明導電膜を膜厚２５ｎｍ形成す
る。その上に別の真空蒸着装置で、正孔注入阻止層２２
として、膜厚１５ｎｍの酸化セリウム薄膜を形成する。
次に、光導電膜２３として、膜厚４μｍの非晶質Ｓｅ膜
を形成し、その上に、不活性ガス雰囲気中での蒸着法に
より、電子ビームラディング層２４として、膜厚１００
ｎｍの多孔質Ｓｂ2Ｓ3膜を形成する。
【００３４】以上により得られた蒸着基板を撮像管ター
ゲットとして、電子銃を内蔵した撮像管匡体に、蒸着面
が電子銃と対向するようにして組み込み、内部を真空封
止して、光導電形撮像管を得た。光導電形撮像管をカメ
ラに装着して特性を測定した結果、従来技術による透明
導電膜を使用して作成した撮像管で起こりやすい暗電流
の増加や、モニタ上の白点状画面欠陥が大幅に改善さ
れ、より高い電圧での動作が可能となり、ターゲット電
圧を２４０Ｖにしたところ、非晶質Ｓｅ光導電膜内で光
キャリアのアバランシェ増倍が生じて、画期的な高感度
特性が得られた。
ゲットとして、電子銃を内蔵した撮像管匡体に、蒸着面
が電子銃と対向するようにして組み込み、内部を真空封
止して、光導電形撮像管を得た。光導電形撮像管をカメ
ラに装着して特性を測定した結果、従来技術による透明
導電膜を使用して作成した撮像管で起こりやすい暗電流
の増加や、モニタ上の白点状画面欠陥が大幅に改善さ
れ、より高い電圧での動作が可能となり、ターゲット電
圧を２４０Ｖにしたところ、非晶質Ｓｅ光導電膜内で光
キャリアのアバランシェ増倍が生じて、画期的な高感度
特性が得られた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、蒸発物と酸素との反応
を活性化させ、高導電率，高透過率で、微粒子状付着物
のない平滑性に優れた良質の透明導電膜を再現性良く得
ることができ、本発明の透明導電膜を撮像管等の受光デ
バイスに使用すれば、従来にない高性能デバイス特性が
実現できる。
を活性化させ、高導電率，高透過率で、微粒子状付着物
のない平滑性に優れた良質の透明導電膜を再現性良く得
ることができ、本発明の透明導電膜を撮像管等の受光デ
バイスに使用すれば、従来にない高性能デバイス特性が
実現できる。
【図１】本発明の一実施例の真空蒸着装置の説明図。
【図２】本発明の一実施例の蒸着ボートの斜視図。
【図３】本発明および従来法で得られた酸化Ｉｎ−Ｓｎ
系薄膜の特性図。
系薄膜の特性図。
【図４】本発明および従来法で得られた酸化Ｉｎ−Ｓｎ
系薄膜の特性図。
系薄膜の特性図。
【図５】本発明および従来法で得られた酸化Ｉｎ−Ｓｎ
系薄膜の特性図。
系薄膜の特性図。
【図６】本発明の一実施例の撮像管のターゲット部の断
面図。
面図。
１…蒸着ボート、２…蒸発源材料、３，４…プラズマ放
電電極、５…電流端子、６…シールド、７…シャッタ、
８…回転軸、９…回転円板、１０…基板、１１…膜厚モ
ニタ、１２…ヒータ、１３…回転モータ、１４…ベルジ
ャ、１５…バルブ、１６…酸素導入バルブ。
電電極、５…電流端子、６…シールド、７…シャッタ、
８…回転軸、９…回転円板、１０…基板、１１…膜厚モ
ニタ、１２…ヒータ、１３…回転モータ、１４…ベルジ
ャ、１５…バルブ、１６…酸素導入バルブ。
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 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｚ 9545−4Ｍ 21/68 Ｎ 31/08
Claims (8)
- 【請求項１】酸素を含有するガス雰囲気中で、Ｉｎを主
体とする金属を蒸着ボートから蒸発させ、加熱保持され
た基板上に、蒸着して透明導電膜を製造する方法におい
て、前記蒸着ボートから前記基板までの間の少なくとも
一部を、プラズマ放電領域にすることを特徴とする透明
導電膜の製造方法。 - 【請求項２】円周部に沿って基板を配備した回転円板
と、前記回転円板の円周部に対向して設置されたＩｎを
主体とする金属を蒸発させる蒸着ボートと、前記蒸着ボ
ートから前記基板までの領域を、プラズマ放電させるた
めの手段とを含む透明導電膜の製造装置。 - 【請求項３】請求項２に記載の前記蒸着ボートが、側面
に１個以上の貫通した孔と、上面の中央部に窪みを設け
た絶縁性硬質セラミックと、前記孔に貫通せしめた金属
線又は金属薄板とからなる透明導電膜の製造装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の前記蒸着ボートの絶縁性
硬質セラミックがＡｌ2Ｏ3又はＡｌ2Ｏ3とＳｉＯ2 から
なる材質で、金属線又は金属薄板がＩｒ，Ｐｔ又はＰｔ
とＲｈの合金からなる透明導電膜の製造装置。 - 【請求項５】請求項１において、酸素を含有するガス雰
囲気の圧力が１ｍTorr以上，５０ｍTorr以下である透明
導電膜の製造方法。 - 【請求項６】請求項１または５において、蒸着速度が
０.５ｎｍ／min以上，７.０ｎｍ／min以下である透明導
電膜の製造方法。 - 【請求項７】請求項１，５または６において、基板温度
が１００℃以上，３００℃以下である透明導電膜の製造
方法。 - 【請求項８】少なくとも透光性基板と透明導電膜と光導
電膜を具備する撮像管を製造する工程において、上記透
明導電膜を製造する工程が、請求項１または５乃至７の
いずれか記載の製造方法からなることを特徴とする光導
電形撮像管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29424994A JPH08158041A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 透明導電膜の製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29424994A JPH08158041A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 透明導電膜の製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158041A true JPH08158041A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17805287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29424994A Pending JPH08158041A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 透明導電膜の製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08158041A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011162102A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | パイオニア株式会社 | 撮像デバイス |
| JP2013001991A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Ulvac Japan Ltd | 成膜方法 |
| JP2016060691A (ja) * | 2014-09-15 | 2016-04-25 | 許 國明Ｈｓｕ， Ｋｕｏ−Ｍｉｎｇ | 酸化インジウムナノロッドおよびその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP29424994A patent/JPH08158041A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011162102A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | パイオニア株式会社 | 撮像デバイス |
| JP5481688B2 (ja) * | 2010-06-23 | 2014-04-23 | パイオニア株式会社 | 撮像デバイス |
| JP2013001991A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Ulvac Japan Ltd | 成膜方法 |
| JP2016060691A (ja) * | 2014-09-15 | 2016-04-25 | 許 國明Ｈｓｕ， Ｋｕｏ−Ｍｉｎｇ | 酸化インジウムナノロッドおよびその製造方法 |
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