JPH09194232A - Ｉｔｏ膜を形成した基板及びｉｔｏ膜の形成方法 - Google Patents
Ｉｔｏ膜を形成した基板及びｉｔｏ膜の形成方法Info
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- JPH09194232A JPH09194232A JP8005313A JP531396A JPH09194232A JP H09194232 A JPH09194232 A JP H09194232A JP 8005313 A JP8005313 A JP 8005313A JP 531396 A JP531396 A JP 531396A JP H09194232 A JPH09194232 A JP H09194232A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型で高性能のカラー液晶ディスプレイ用の
カラーフィルター基板に形成されるＩＴＯ膜として、十
分に薄く且つ低抵抗なものがない。 【解決手段】 プラズマビーム発生部３と、被蒸発物質
をセットするハース２０と、このハースの周囲にハース
と同軸上に配置される環状永久磁石及び環状電磁コイル
を内蔵した補助ハース２１とを備えた蒸着装置を用い、
放電電圧を７０Ｖ以上１００Ｖ未満とすることで、基板
Ｗ表面に形成されるＩＴＯ膜の表面の１０点平均粗さ
（ＲZ値）を４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満とする。
カラーフィルター基板に形成されるＩＴＯ膜として、十
分に薄く且つ低抵抗なものがない。 【解決手段】 プラズマビーム発生部３と、被蒸発物質
をセットするハース２０と、このハースの周囲にハース
と同軸上に配置される環状永久磁石及び環状電磁コイル
を内蔵した補助ハース２１とを備えた蒸着装置を用い、
放電電圧を７０Ｖ以上１００Ｖ未満とすることで、基板
Ｗ表面に形成されるＩＴＯ膜の表面の１０点平均粗さ
（ＲZ値）を４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置を
用いて作成されるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜を表
面に形成した基板、更には基板に対するＩＴＯ膜の形成
方法に関する。
用いて作成されるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜を表
面に形成した基板、更には基板に対するＩＴＯ膜の形成
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ用カラーフィルター基
板に形成される透明電極等としてＩＴＯ膜は優れてお
り、また樹脂基板にもＩＴＯ膜は導電膜として形成され
る。斯かるＩＴＯ膜の形成方法として、従来から、真空
蒸着法、スパッタリング法、ＲＦ（高周波）イオンプレ
ーティング法が知られているが、カラーフィルターを付
けたガラス基板や樹脂基板にＩＴＯ膜を形成する場合に
は、基板温度が２００℃以上にならないようにしてい
る。
板に形成される透明電極等としてＩＴＯ膜は優れてお
り、また樹脂基板にもＩＴＯ膜は導電膜として形成され
る。斯かるＩＴＯ膜の形成方法として、従来から、真空
蒸着法、スパッタリング法、ＲＦ（高周波）イオンプレ
ーティング法が知られているが、カラーフィルターを付
けたガラス基板や樹脂基板にＩＴＯ膜を形成する場合に
は、基板温度が２００℃以上にならないようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、カラー液晶
ディスプレイには、高解像度、高透過率の観点から、透
明電極の膜厚を薄くすることが要求され、また大型化、
応答速度の高速化の観点から透明電極の低抵抗化が要求
されている。
ディスプレイには、高解像度、高透過率の観点から、透
明電極の膜厚を薄くすることが要求され、また大型化、
応答速度の高速化の観点から透明電極の低抵抗化が要求
されている。
【０００４】しかしながら、従来の装置或いは膜形成法
で形成されるＩＴＯ膜は、温度が２００℃以下と制限さ
れるため、基板上でのインジウムと酸素との反応及び結
晶化が十分に行われず、その結果、結晶粒径が小さく、
欠陥の多い膜が形成されてしまう。そして、この欠陥が
キャリア電子を捕獲するため、膜中のキャリア電子濃度
が減少し、カラー液晶ディスプレイに要求される低抵抗
率（２．０×１０-4Ωｃｍ）のＩＴＯ膜を得ることがで
きず、これが大型で高性能のカラー液晶ディスプレイを
製造するにあたっての障害になっている。
で形成されるＩＴＯ膜は、温度が２００℃以下と制限さ
れるため、基板上でのインジウムと酸素との反応及び結
晶化が十分に行われず、その結果、結晶粒径が小さく、
欠陥の多い膜が形成されてしまう。そして、この欠陥が
キャリア電子を捕獲するため、膜中のキャリア電子濃度
が減少し、カラー液晶ディスプレイに要求される低抵抗
率（２．０×１０-4Ωｃｍ）のＩＴＯ膜を得ることがで
きず、これが大型で高性能のカラー液晶ディスプレイを
製造するにあたっての障害になっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るＩＴＯ膜を形成した基板は、以下の蒸着装
置と蒸着条件を採用するのを前提として、基板表面に形
成されるＩＴＯ膜の表面の１０点平均粗さ（ＲZ値）が
４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満であるものとした。
本発明に係るＩＴＯ膜を形成した基板は、以下の蒸着装
置と蒸着条件を採用するのを前提として、基板表面に形
成されるＩＴＯ膜の表面の１０点平均粗さ（ＲZ値）が
４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満であるものとした。
【０００６】前提となる蒸着装置は、プラズマビーム発
生部と、被蒸発物質をセットするハースと、このハース
の周囲にハースと同軸上に配置される環状永久磁石及び
環状電磁コイルとを備えたものとし、また前提となる蒸
着条件は、被蒸発物質を酸化インジウム（Ｉn2Ｏ3）と
酸化錫（ＳnＯ2）との混合物とし、前記環状永久磁石に
よって形成される磁界に対し、前記環状電磁コイルによ
って形成される磁界を重畳し、この状態で前記プラズマ
ビーム発生部からのプラズマビームを酸化インジウム
（Ｉn2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物に照射する
というものである。
生部と、被蒸発物質をセットするハースと、このハース
の周囲にハースと同軸上に配置される環状永久磁石及び
環状電磁コイルとを備えたものとし、また前提となる蒸
着条件は、被蒸発物質を酸化インジウム（Ｉn2Ｏ3）と
酸化錫（ＳnＯ2）との混合物とし、前記環状永久磁石に
よって形成される磁界に対し、前記環状電磁コイルによ
って形成される磁界を重畳し、この状態で前記プラズマ
ビーム発生部からのプラズマビームを酸化インジウム
（Ｉn2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物に照射する
というものである。
【０００７】また本発明に係るＩＴＯ膜の形成方法は、
上記と同様の蒸着装置と蒸着条件を採用するのを前提と
して、プラズマビームを発生せしめるための放電電圧を
７０Ｖ以上１００Ｖ未満とした。
上記と同様の蒸着装置と蒸着条件を採用するのを前提と
して、プラズマビームを発生せしめるための放電電圧を
７０Ｖ以上１００Ｖ未満とした。
【０００８】放電電圧を７０Ｖ以上１００Ｖ未満とする
ことで、基板表面に形成されるＩＴＯ膜の表面の１０点
平均粗さ（ＲZ値）を４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満
とすることができ、ＲZ値を４．０ｎｍ以上１５．０ｎ
ｍ未満とすることで、キャリア電子を捕獲する膜中の欠
陥が少なくなり、膜の抵抗値を下げることが可能にな
る。
ことで、基板表面に形成されるＩＴＯ膜の表面の１０点
平均粗さ（ＲZ値）を４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満
とすることができ、ＲZ値を４．０ｎｍ以上１５．０ｎ
ｍ未満とすることで、キャリア電子を捕獲する膜中の欠
陥が少なくなり、膜の抵抗値を下げることが可能にな
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
ＩＴＯ膜を基板に形成するために用いる蒸着装置の全体
構成を示す図であり、真空容器１は一側に排気口２を備
えるとともに、他側にプラズマビーム発生部３を設けて
いる。
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
ＩＴＯ膜を基板に形成するために用いる蒸着装置の全体
構成を示す図であり、真空容器１は一側に排気口２を備
えるとともに、他側にプラズマビーム発生部３を設けて
いる。
【００１０】本実施例に用いるプラズマビーム発生部３
は複合陰極型と圧力勾配型のプラズマビーム発生機構を
組み込んでいる。複合陰極型のプラズマビーム発生機構
は、熱容量の小さな補助陰極に初期放電を集中させ、そ
れを利用して主陰極を加熱し、主陰極を最終陰極として
効率良くアーク放電を行うようにしたものであり、また
圧力勾配型のプラズマビーム発生機構は、陰極と陽極
（ハース）との間に中間電極を介在させ、陰極領域を１
torr程度に、陽極領域を１０-4torr以上に保って放電を
行うことで、陽極領域からのイオンの逆流による陰極の
損傷を防ぎ、更にキャリヤガスのガス効率が高いため、
大電流放電を可能としたものである。
は複合陰極型と圧力勾配型のプラズマビーム発生機構を
組み込んでいる。複合陰極型のプラズマビーム発生機構
は、熱容量の小さな補助陰極に初期放電を集中させ、そ
れを利用して主陰極を加熱し、主陰極を最終陰極として
効率良くアーク放電を行うようにしたものであり、また
圧力勾配型のプラズマビーム発生機構は、陰極と陽極
（ハース）との間に中間電極を介在させ、陰極領域を１
torr程度に、陽極領域を１０-4torr以上に保って放電を
行うことで、陽極領域からのイオンの逆流による陰極の
損傷を防ぎ、更にキャリヤガスのガス効率が高いため、
大電流放電を可能としたものである。
【００１１】このような、複合陰極型と圧力勾配型のプ
ラズマビーム発生機構を備えたプラズマビーム発生部３
は筒体４に熱シールド５を介して補助電極６が保持さ
れ、この補助電極６はＷ，Ｔa，Ｍo等の高融点金属パイ
プ等を用いる。この補助電極６の後端にはＡr等のキャ
リヤガスをプラズマビーム発生部３内に送り込むパイプ
７を接続している。
ラズマビーム発生機構を備えたプラズマビーム発生部３
は筒体４に熱シールド５を介して補助電極６が保持さ
れ、この補助電極６はＷ，Ｔa，Ｍo等の高融点金属パイ
プ等を用いる。この補助電極６の後端にはＡr等のキャ
リヤガスをプラズマビーム発生部３内に送り込むパイプ
７を接続している。
【００１２】また、筒体４内の先部には円板状主電極８
が取り付けられ、この主電極８中心の穴を貫通して補助
電極６の先端が成膜室Ｓ側に伸び、更に、主電極８より
も成膜室Ｓ側寄りの部分には環状永久磁石を内蔵する第
１の中間電極９（第１のグリッド）、コイルを内蔵する
第２の中間電極１０（第２のグリッド）及びステアリン
グコイル１１が設けられ、陰極（主電極７）と第１，第
２の中間電極９，１０との間には垂下抵抗器１２，１３
を介して可変電圧型の主電源１４が接続される。
が取り付けられ、この主電極８中心の穴を貫通して補助
電極６の先端が成膜室Ｓ側に伸び、更に、主電極８より
も成膜室Ｓ側寄りの部分には環状永久磁石を内蔵する第
１の中間電極９（第１のグリッド）、コイルを内蔵する
第２の中間電極１０（第２のグリッド）及びステアリン
グコイル１１が設けられ、陰極（主電極７）と第１，第
２の中間電極９，１０との間には垂下抵抗器１２，１３
を介して可変電圧型の主電源１４が接続される。
【００１３】尚、主電源１４には補助放電電源１５と垂
下抵抗器１６とがスイッチ１７を介して並列に接続さ
れ、また第２の中間電極９に内蔵されるコイルは電源１
８にて励磁され、ステアリングコイル１１は電源１９に
て励磁される。
下抵抗器１６とがスイッチ１７を介して並列に接続さ
れ、また第２の中間電極９に内蔵されるコイルは電源１
８にて励磁され、ステアリングコイル１１は電源１９に
て励磁される。
【００１４】また、真空容器１内の底部には銅等の熱伝
導率の良い導電材料からなる主ハース２０と補助ハース
２１が配置されている。主ハース２０は前記主電源１４
の正側に接続されるので、前記プラズマビーム発生部３
に対して陽極を構成する。したがって、プラズマビーム
発生部３で発生したプラズマビームは前記第１の中間電
極９及び第２の中間電極１０にて収束され、ステアリン
グコイル１１によって真空容器１に導きかれ、主ハース
２０に入射する。このプラズマビームが入射する主ハー
ス２０の上面には被蒸発物質であるＩＴＯ（インジウム
錫酸化物）タブレット２２をセットする凹部を形成して
いる。
導率の良い導電材料からなる主ハース２０と補助ハース
２１が配置されている。主ハース２０は前記主電源１４
の正側に接続されるので、前記プラズマビーム発生部３
に対して陽極を構成する。したがって、プラズマビーム
発生部３で発生したプラズマビームは前記第１の中間電
極９及び第２の中間電極１０にて収束され、ステアリン
グコイル１１によって真空容器１に導きかれ、主ハース
２０に入射する。このプラズマビームが入射する主ハー
ス２０の上面には被蒸発物質であるＩＴＯ（インジウム
錫酸化物）タブレット２２をセットする凹部を形成して
いる。
【００１５】一方補助ハース２１は、主ハース２０と同
様に銅等の熱伝導率の良い導電材料からなるとともに、
主ハース２０を囲む環状容器内に環状の永久磁石２３と
ハースコイル２４とを同軸上に積層して設け、ハースコ
イル２４を可変電源２５に接続し、永久磁石２３によっ
て形成される磁界に対し、ハースコイル２４によって形
成される磁界を重畳するようにしている。例えば、永久
磁石２３により発生する中心側の磁界とハースコイル２
４の中心側の磁界とが同じ向きになるようにする。
様に銅等の熱伝導率の良い導電材料からなるとともに、
主ハース２０を囲む環状容器内に環状の永久磁石２３と
ハースコイル２４とを同軸上に積層して設け、ハースコ
イル２４を可変電源２５に接続し、永久磁石２３によっ
て形成される磁界に対し、ハースコイル２４によって形
成される磁界を重畳するようにしている。例えば、永久
磁石２３により発生する中心側の磁界とハースコイル２
４の中心側の磁界とが同じ向きになるようにする。
【００１６】また、真空容器１内の上部には基板Ｗを加
熱するヒータ２６が配置され、更に図示しない移動機構
にて基板Ｗは水平方向に移動可能とされている。
熱するヒータ２６が配置され、更に図示しない移動機構
にて基板Ｗは水平方向に移動可能とされている。
【００１７】以上において、プラズマビーム発生部３で
発生したプラズマビームを、主ハース２０の上面にセッ
トしたＩＴＯタブレット２２に入射せしめ、図２に示す
ように、ＩＴＯタブレット２２から金属粒子を蒸発せし
めるとともに蒸発した金属粒子をイオン化し、このイオ
ン化した金属粒子に基板Ｗ表面で酸化反応を起こさせ、
基板Ｗ表面にＩＴＯ膜２７を形成する。ここで、可変電
源２５からハースコイル２４に流す電流値を変えること
によって、イオン化した金属粒子の飛行パターンを調整
することができ、基板Ｗ表面に均一な厚みのＩＴＯ膜２
７を形成することができる。
発生したプラズマビームを、主ハース２０の上面にセッ
トしたＩＴＯタブレット２２に入射せしめ、図２に示す
ように、ＩＴＯタブレット２２から金属粒子を蒸発せし
めるとともに蒸発した金属粒子をイオン化し、このイオ
ン化した金属粒子に基板Ｗ表面で酸化反応を起こさせ、
基板Ｗ表面にＩＴＯ膜２７を形成する。ここで、可変電
源２５からハースコイル２４に流す電流値を変えること
によって、イオン化した金属粒子の飛行パターンを調整
することができ、基板Ｗ表面に均一な厚みのＩＴＯ膜２
７を形成することができる。
【００１８】尚、蒸着装置としては上記の構成のものに
限らず、図３に示す構成のものでもよい。即ち、図３
（ａ）は蒸着装置の概略構成を示す平面図、（ｂ）は概
略構成を示す側面図であり、この蒸着装置は真空容器１
内に回転体３０を設け、この回転体３０に基板Ｗを複数
枚取り付けるとともに、真空容器１の天井部にプラズマ
ビーム発生部３を、真空容器１内の側壁にハース２０を
配置している。尚、ハースを設ける箇所は、上記の例に
限らず、プラズマビーム発生部からのプラズマビームの
延長線上であれば如何なる箇所でもよい。
限らず、図３に示す構成のものでもよい。即ち、図３
（ａ）は蒸着装置の概略構成を示す平面図、（ｂ）は概
略構成を示す側面図であり、この蒸着装置は真空容器１
内に回転体３０を設け、この回転体３０に基板Ｗを複数
枚取り付けるとともに、真空容器１の天井部にプラズマ
ビーム発生部３を、真空容器１内の側壁にハース２０を
配置している。尚、ハースを設ける箇所は、上記の例に
限らず、プラズマビーム発生部からのプラズマビームの
延長線上であれば如何なる箇所でもよい。
【００１９】次に、図１に示した蒸着装置を用いた具体
的な実施例と比較例を説明する。 （実施例１） 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：９８Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：２．０×１０-3torr 酸素分圧：０．６×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２７９ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：４．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８５％ 抵抗率：１．３０×１０-4Ω・cm
的な実施例と比較例を説明する。 （実施例１） 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：９８Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：２．０×１０-3torr 酸素分圧：０．６×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２７９ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：４．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８５％ 抵抗率：１．３０×１０-4Ω・cm
【００２０】（実施例２） 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：９０Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：１．８×１０-3torr 酸素分圧：０．９×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８０ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：７．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８６％ 抵抗率：１．２０×１０-4Ω・cm
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：９０Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：１．８×１０-3torr 酸素分圧：０．９×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８０ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：７．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８６％ 抵抗率：１．２０×１０-4Ω・cm
【００２１】（実施例３） 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：７０Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：３．５×１０-3torr 酸素分圧：１．２×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８５ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：１３．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８５％ 抵抗率：１．４０×１０-4Ω・cm
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：７０Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：３．５×１０-3torr 酸素分圧：１．２×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８５ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：１３．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８５％ 抵抗率：１．４０×１０-4Ω・cm
【００２２】（比較例１） 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：６０Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：４．０×１０-3torr 酸素分圧：２．０×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８３ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：１５．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８３％ 抵抗率：１．７０×１０-4Ω・cm
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：６０Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：４．０×１０-3torr 酸素分圧：２．０×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８３ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：１５．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８３％ 抵抗率：１．７０×１０-4Ω・cm
【００２３】（比較例２） 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：１０５Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：０．６×１０-3torr 酸素分圧：０．３×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８３ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：２．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８６％ 抵抗率：１．９０×１０-4Ω・cm
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：１０５Ｖ 放電電流：１５０Ａ 成膜中圧力：０．６×１０-3torr 酸素分圧：０．３×１０-3torr 以上の条件で形成したＩＴＯ膜の特性 厚さ：２８３ｎｍ １０点平均粗さ（ＲZ値）：２．０ｎｍ 直線透過率：５５０ｎｍの波長の光に対し８６％ 抵抗率：１．９０×１０-4Ω・cm
【００２４】ここで、１０点平均粗さ（ＲZ値）とは図
４（説明を分りやすくするため、ＩＴＯ膜の凹凸を誇張
して示す）に示すように、 Ｌ：基準長さ Ｒ1,Ｒ3,Ｒ5,Ｒ7,Ｒ9 ：基準長さＬに対応する抜取り部
分の最高から５番目までの山頂の標高 Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6,Ｒ8,Ｒ10：基準長さＬに対応する抜取り部
分の最深から５番目までの谷底の標高 ＲZ値＝｛（Ｒ1+Ｒ3+Ｒ5+Ｒ7+Ｒ9）−（Ｒ2+Ｒ4+Ｒ6+Ｒ
8+Ｒ10）｝／５ で表わされる。
４（説明を分りやすくするため、ＩＴＯ膜の凹凸を誇張
して示す）に示すように、 Ｌ：基準長さ Ｒ1,Ｒ3,Ｒ5,Ｒ7,Ｒ9 ：基準長さＬに対応する抜取り部
分の最高から５番目までの山頂の標高 Ｒ2,Ｒ4,Ｒ6,Ｒ8,Ｒ10：基準長さＬに対応する抜取り部
分の最深から５番目までの谷底の標高 ＲZ値＝｛（Ｒ1+Ｒ3+Ｒ5+Ｒ7+Ｒ9）−（Ｒ2+Ｒ4+Ｒ6+Ｒ
8+Ｒ10）｝／５ で表わされる。
【００２５】図５は上記の実施例と比較例に基づいて作
成した抵抗率（Ω・cm）とＲZ値との関係を示すグラフ
であり、このグラフから明らかなように、液晶ディスプ
レイ用カラーフィルター基板に形成される透明電極とし
て要求される抵抗率を満足するには、ＲZ値を４．０ｎ
ｍ以上１５．０ｎｍ未満にすべきことが分る。
成した抵抗率（Ω・cm）とＲZ値との関係を示すグラフ
であり、このグラフから明らかなように、液晶ディスプ
レイ用カラーフィルター基板に形成される透明電極とし
て要求される抵抗率を満足するには、ＲZ値を４．０ｎ
ｍ以上１５．０ｎｍ未満にすべきことが分る。
【００２６】図６はＲZ値と放電電圧との関係を示すグ
ラフであり、このグラフから明らかなように、ＲZ値を
４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満にするには、放電電圧
を７０Ｖ以上１００Ｖ未満にすべきことが分る。
ラフであり、このグラフから明らかなように、ＲZ値を
４．０ｎｍ以上１５．０ｎｍ未満にするには、放電電圧
を７０Ｖ以上１００Ｖ未満にすべきことが分る。
【００２７】次に、Ｓn／Ｉnの平均値と標準偏差及び抵
抗率の平均値と標準偏差について、図１に示した本発明
に係る装置（補助ハース有り）と従来装置（補助ハース
なし）を用いて成膜した場合を以下の（表１）及び（表
２）に示す。尚、成膜条件は以下の通りとし、基板１０
枚を５分毎に一定速度で移動させた。 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：７０Ｖ〜１００Ｖ（９０Ｖ） 放電電流：１５０Ａ 放電ガス：Ａr（３０sccm） 反応ガス：Ｏ2（５０sccm）
抗率の平均値と標準偏差について、図１に示した本発明
に係る装置（補助ハース有り）と従来装置（補助ハース
なし）を用いて成膜した場合を以下の（表１）及び（表
２）に示す。尚、成膜条件は以下の通りとし、基板１０
枚を５分毎に一定速度で移動させた。 条件 タブレット：Ｓnを５wt%添加したＩＴＯ焼結体 基板：３０cm角、厚さ１．１mmのカラーフィルタ付きソ
ーダライムガラス基板 基板の加熱温度：２００℃ 放電電圧：７０Ｖ〜１００Ｖ（９０Ｖ） 放電電流：１５０Ａ 放電ガス：Ａr（３０sccm） 反応ガス：Ｏ2（５０sccm）
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
蒸着装置として、プラズマビーム発生部と、被蒸発物質
をセットするハースと、このハースの周囲にハースと同
軸上に配置される環状永久磁石及び環状電磁コイルとを
備え、更にプラズマ発生源として複合陰極型と圧力勾配
型を組合せるとともに、プラズマ修正機能付きのハース
を使用したので、ＩＴＯソース直上での電流密度が高く
なり、イオン密度を高める（１０11/CC以上）ことがで
き、またプラズマ中での膜構成原子及び分子の活性度が
高くなり、基板上での酸化反応（膜形成）が十分になさ
れる。
蒸着装置として、プラズマビーム発生部と、被蒸発物質
をセットするハースと、このハースの周囲にハースと同
軸上に配置される環状永久磁石及び環状電磁コイルとを
備え、更にプラズマ発生源として複合陰極型と圧力勾配
型を組合せるとともに、プラズマ修正機能付きのハース
を使用したので、ＩＴＯソース直上での電流密度が高く
なり、イオン密度を高める（１０11/CC以上）ことがで
き、またプラズマ中での膜構成原子及び分子の活性度が
高くなり、基板上での酸化反応（膜形成）が十分になさ
れる。
【００３１】特に、プラズマビームを発生せしめるため
の放電電圧を７０Ｖ以上１００Ｖ未満と低く設定するこ
とで、プラスイオンによる膜成長面へのダメージを小さ
くしかつプラスイオンの適度の打ち込みが行われる結
果、緻密で結晶粒子同士の結合が強固で、結晶の粒径が
大きく、したがってキャリア電子を捕獲する膜中の欠陥
が少ない表面粗さ（ＲZ値）が４．０ｎｍ以上１５．０
ｎｍ未満のＩＴＯ膜を得ることができる。
の放電電圧を７０Ｖ以上１００Ｖ未満と低く設定するこ
とで、プラスイオンによる膜成長面へのダメージを小さ
くしかつプラスイオンの適度の打ち込みが行われる結
果、緻密で結晶粒子同士の結合が強固で、結晶の粒径が
大きく、したがってキャリア電子を捕獲する膜中の欠陥
が少ない表面粗さ（ＲZ値）が４．０ｎｍ以上１５．０
ｎｍ未満のＩＴＯ膜を得ることができる。
【００３２】そして、上記のＩＴＯ膜は薄く、更に（表
１）及び（表２）に示すように均質で且つ低抵抗である
ため、基板に対して電流が平行に流れる液晶ディスプレ
ー等に適用して極めて有効である。
１）及び（表２）に示すように均質で且つ低抵抗である
ため、基板に対して電流が平行に流れる液晶ディスプレ
ー等に適用して極めて有効である。
【図１】本発明に係るＩＴＯ膜を基板に形成するために
用いる蒸着装置の全体構成を示す図
用いる蒸着装置の全体構成を示す図
【図２】ＩＴＯタブレットからの金属粒子の蒸発状態を
示す図
示す図
【図３】（ａ）は別実施例に係る蒸着装置の概略構成を
示す平面図、（ｂ）は同蒸着装置の概略構成を示す側面
図
示す平面図、（ｂ）は同蒸着装置の概略構成を示す側面
図
【図４】１０点平均粗さ（ＲZ値）の説明に用いる図
【図５】抵抗率と１０点平均粗さ（ＲZ値）との関係を
示すグラフ
示すグラフ
【図６】１０点平均粗さ（ＲZ値）と放電電圧との関係
を示すグラフ
を示すグラフ
１…真空容器、３…プラズマビーム発生部、６…補助電
極、８…主電極、９…第１の中間電極、１０…第２の中
間電極、１１…ステアリングコイル、１４…主電源、２
０…主ハース、２１…補助ハース、２２…ＩＴＯタブレ
ット、２３…永久磁石、２４…ハースコイル、２７…Ｉ
ＴＯ膜、Ｗ…基板。
極、８…主電極、９…第１の中間電極、１０…第２の中
間電極、１１…ステアリングコイル、１４…主電源、２
０…主ハース、２１…補助ハース、２２…ＩＴＯタブレ
ット、２３…永久磁石、２４…ハースコイル、２７…Ｉ
ＴＯ膜、Ｗ…基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 勝 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内 (72)発明者 酒見 俊之 愛媛県新居浜市惣開町５番２号 住友重機 械工業株式会社新居浜製造所内
Claims (2)
- 【請求項１】 プラズマビーム発生部と、被蒸発物質を
セットするハースと、このハースの周囲にハースと同軸
上に配置される環状永久磁石及び環状電磁コイルとを備
えた蒸着装置を用い、前記被蒸発物質を酸化インジウム
（Ｉn2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物とし、前記
環状永久磁石によって形成される磁界に対し、前記環状
電磁コイルによって形成される磁界を重畳し、前記プラ
ズマビーム発生部からのプラズマビームを酸化インジウ
ム（Ｉn2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物に照射し
て蒸発・イオン化せしめ、これをＩＴＯ（インジウム錫
酸化物）膜として表面に蒸着した基板であって、前記Ｉ
ＴＯ膜の表面の１０点平均粗さ（ＲZ値）が４．０ｎｍ
以上１５．０ｎｍ未満であることを特徴とするＩＴＯ膜
を形成した基板。 - 【請求項２】 プラズマビーム発生部と、被蒸発物質を
セットするハースと、このハースの周囲にハースと同軸
上に配置される環状永久磁石及び環状電磁コイルとを備
えた蒸着装置を用い、前記被蒸発物質を酸化インジウム
（Ｉn2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物とし、前記
環状永久磁石によって形成される磁界に対し、前記環状
電磁コイルによって形成される磁界を重畳し、前記プラ
ズマビーム発生部からのプラズマビームを酸化インジウ
ム（Ｉn2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物に照射し
て蒸発・イオン化せしめ、この蒸発・イオン化せしめら
れた物質を基板に付着させるＩＴＯ（インジウム錫酸化
物）膜の形成方法であって、前記プラズマビームを発生
せしめるための放電電圧を７０Ｖ以上１００Ｖ未満とし
たことを特徴とするＩＴＯ膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00531396A JP3573234B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Ｉｔｏ膜を形成した基板及びｉｔｏ膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00531396A JP3573234B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Ｉｔｏ膜を形成した基板及びｉｔｏ膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09194232A true JPH09194232A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3573234B2 JP3573234B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=11607786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00531396A Expired - Fee Related JP3573234B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | Ｉｔｏ膜を形成した基板及びｉｔｏ膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3573234B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000071541A (ko) * | 1999-04-01 | 2000-11-25 | 마쯔무라 미노루 | 투명 도전막 형성 및 해당 방법에 의해 형성된 투명 도전막 |
| JP2004311702A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法および薄膜トランジスタ |
| JP2007154229A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 成膜装置 |
| JP2017045634A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 日本電気硝子株式会社 | 透明導電膜付き基板の製造方法及び透明導電膜付き基板 |
| JP2022078057A (ja) * | 2020-05-18 | 2022-05-24 | 住友重機械工業株式会社 | 負イオン生成装置 |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP00531396A patent/JP3573234B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000071541A (ko) * | 1999-04-01 | 2000-11-25 | 마쯔무라 미노루 | 투명 도전막 형성 및 해당 방법에 의해 형성된 투명 도전막 |
| JP2004311702A (ja) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法および薄膜トランジスタ |
| JP2007154229A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 成膜装置 |
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| JP2022078057A (ja) * | 2020-05-18 | 2022-05-24 | 住友重機械工業株式会社 | 負イオン生成装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3573234B2 (ja) | 2004-10-06 |
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