JPH093628A

JPH093628A - 透明性導電膜およびその製造方法

Info

Publication number: JPH093628A
Application number: JP7150009A
Authority: JP
Inventors: Makiko Ooyamaguchi; まき子大山口; Koichi Sasagawa; 孝市笹川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】低い抵抗率でかつ高透過率を有し、さらに透
明性導電膜上に形成される他の膜との密着性に優れた透
明性導電膜及び製造法を提供する。【構成】絶縁物または絶縁物に被覆された基板上に
成膜された酸化インジウム及び酸化錫を含む透明性導電
膜１００の透過率が膜厚：５０〜５００ｎｍ、波長３５
０〜８００ｎｍにおいて常に８０％以上であり、かつ前
記導電膜の表面粗さ（ＲＭＳ）が０．５〜１．３ｎｍで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アーク放電型イオンプ
レーティング装置で製造する透明性導電膜およびその製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】透明性導電膜は帯電防止膜、熱線反射
膜、面発光体、光電変換素子やフラットパネルのディス
プレイの透明電極として利用されている。また、太陽電
池用透明性導電膜は、一般的に太陽電池の変換効率をあ
げるため表面粗さ（Ｒａ）を数百ｎｍ〜数μｍとしてい
る。透明性導電膜に要求される特性として(1)低い比抵
抗値であり、面内バラツキが小さいこと、(2)透過率８
０％以上面内バラツキがないことなどがあげられる。こ
れら透明性導電膜は様々な製造法により製造されている
が、いずれの場合でも基板に対する膜の密着性の良否が
重要となる。また素子構成によっては、透明性導電膜上
に他の膜、例えば、アモルファスシリコンを形成する場
合がある。その際、ガラス基板に対する透明性導電膜の
密着性と共に透明性導電膜に対するアモルファスシリコ
ンの密着性の良否も重要となる。

【０００３】従来、透明性導電膜を製造（成膜）する際
は、スパッタリングによって薄膜を形成させ、製造して
いた。このスパッタリングとは、真空内で放電ガス（ア
ルゴンなどの不活性ガス）中の加速された正イオンをタ
ーゲット（負電極）に衝突させ、その原子をたたき出し
蒸着分子を基板上に吸着（堆積）させることで成膜を行
うものである。スパッタリング法は、プラズマの生成方
法やターゲットの仕組みによりいくつかの方法に分類さ
れる。

【０００４】例えば、（イ）陽極上に薄膜を形成させる
基板を設置し、ターゲットと陽極を対向させ高電圧を印
加する直流二極スパッタリング法。（ロ）基本的な構成は（イ）と同一だが、電源として高
周波を使用することにより絶縁物への成膜を容易にした
高周波スパッタリング法。（ハ）ターゲットと平行方向に磁場が作用させ、量産性
を向上させたマグネトロンスパッタリング方法などがあ
る。（ホ）プラズマ生成装置の陰極を、ＬａＢ6 （六ホウ化
ランタン）からなる主陰極とこのＬａＢ6 より熱容量の
小さい物質からなる補助陰極とで構成した複合型陰極と
磁界を用いて、プラズマをシート化する方法（以下、ア
ーク放電型プラズマ生成法という）（特公平４−２３４
００号記載の技術）が提案されている。

【０００５】これらスパッタリング方法では、高密度、
低抵抗の透明性導電膜を製造するためには通常高密度化
したターゲットを用いることが知られている。また、プ
ラズマ雰囲気中で蒸着による成膜を行うイオンプレーテ
ィング法でも透明性導電膜が成膜されている。このイオ
ンプレーティング法では、蒸発源から蒸発した物質をプ
ラズマ状態にしてその一部の原子をイオン化するととも
に、電界を与えてこのイオンを基板に衝突させることで
基板上に成膜を行うものである。イオンプレーティング
法は、プラズマの生成方法と蒸発源の仕組みにより、更
にいくつかの方法に分けることができる。

【０００６】例えば、（イ）真空容器内に高周波励起電
圧を印加してグロー放電を起すことにより成膜が行われ
る空間（プラズマ雰囲気）を形成し、膜の基板に対する
密着性や、蒸着膜そのものの密度を向上させる高周波型
イオンプレーティング法。（ロ）真空容器内にホローカソードを導入してアーク放
電を起こすホローカソード型イオンプレーティング法。

【０００７】（ハ）プラズマ領域と成膜領域の間に電子
ビーム加速領域を設けた電子ビーム励起イオン源と蒸発
源を溶融するための電子ビームとを併用したイオンプレ
ーティング法（特開平５−２９５５２７号記載の技術）（ニ）低圧アーク放電でプラズマ雰囲気を形成し、電子
ビームで蒸発源を溶融蒸発したイオンプレーティング方
法（特開昭６１−２０１７６９号記載の技術）。

【０００８】（ホ）プラズマ生成装置の陰極を、ＬａＢ
6 （六ホウ化ランタン）からなる主陰極とこのＬａＢ6
より熱容量の小さい物質からなる補助陰極とで構成した
複合型陰極を用いて、プラズマ雰囲気を発生させる生成
装置により、プラズマを生成する方法（以下、アーク放
電型プラズマ生成法という）（特公平２−５０５７７号
記載の技術）が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、所望とする膜特性をすべて満足することはでき
なかった。例えば、マグネトロンスパッタリング法では
基板加熱を行い、低抵抗で高透過率の透明性導電膜を製
造することは可能だが、使用するターゲットが高価であ
り使用効率も悪く、大面積への成膜が難しいという問題
点があった。また、透明性導電膜の上に他の膜を積層す
る場合、密着性が悪くうまく積層できないという問題点
があった。さらにマグネトロンスパッタリング法で成膜
された透明性導電膜は、アルゴン（Ａｒ）などを放電ガ
スとして使用しているため、膜中に多量のＡｒが取り込
まれ易く透過率が減少するという問題点があった。

【００１０】一方、従来のイオンプレーティング法でも
基板加熱を行うことでスパッタリング法と同様に低抵抗
な膜を得ることはできる。また透明性導電膜上に他の膜
を積層する際にも良好な密着性を有する。しかしなが
ら、この方法で成膜された透明性導電膜は透過率が低く
再現性に欠け、大面積への成膜が難しいという問題点が
あった。

【００１１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、低い抵抗率でかつ高透過率を有し、さらに透
明性導電膜上に形成される他の膜との密着性に優れた透
明性導電膜及び製造法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】絶縁物または絶縁物に被
覆された基板上に成膜された酸化インジウム及び酸化錫
を含む透明性導電膜において、該導電膜の透過率が膜
厚：５０〜５００ｎｍ、波長３５０〜８００ｎｍにおい
て常に８０％以上であり、かつ前記透明性導電膜の表面
粗さ（ＲＭＳ）が、０．６ｎｍ〜１．３ｎｍとした（請
求項１）。

【００１３】また、絶縁物または絶縁物に被覆された基
板上に成膜された酸化インジウム及び酸化錫を含む透明
性導電膜を製造する方法において、その形成過程が
（イ）所定の圧力に設定された第１の真空空間中にアー
ク放電によりプラズマを生成する工程、（ロ）該プラズ
マを前記第１の真空空間よりも低い圧力に設定された第
２の真空空間に設置された蒸着物質に照射する工程、
（ハ）該第２の真空空間中で基板に成膜を行うアーク放
電型イオンプレーティングによる透明性導電膜を形成す
る工程からなり（請求項２）、透明性導電膜を成膜する
際の基板温度が１００〜３５０℃である透明性導電膜の
製造方法（請求項３）を用いた。

【００１４】

【作用】本発明者らは、透明性導電膜の透過率を減少さ
せる原因を追求したところ、透明性導電膜内の表面粗さ
が最も影響していると考えた。従来のスパッタリング法
で製造される膜は緻密で表面粗さが良く、高透過率を得
ることが出来た。また、イオンプレーティング法では逆
に表面粗さが悪く、表面散乱により透過率の減少が発生
していた。他の薄膜との密着性は表面に凹凸が存在する
透明性導電膜の方が良好であった。この表面粗さは基板
に到達するエネルギーにより大きく左右される。従来の
スパッタリングの粒子エネルギーは１〜１００ｅＶ、イ
オンプレーティングでは１０〜１０００ｅＶである。本
発明者らが使用した圧力勾配を利用したアーク放電イオ
ンプレーティングは、成膜条件（放電電流、放電電圧、
バイアス）を設定することにより数十から数百の粒子エ
ネルギーを再現良くコントロールできることがわかっ
た。

【００１５】第１の真空空間内において生成されたプラ
ズマが第２の真空空間に導入されることにより、蒸発物
質として載置された酸化錫を含んだ酸化インジウムが蒸
発し、インジウムイオン（Ｉｎ3+、ＩｎＯ+、Ｉｎ2Ｏ4+
など）や錫イオン（Ｓｎ4+、ＳｎＯ2+など）に変化す
る。また、このときに、第２の真空空間にＯ2 等の反応
ガスを導入する。放電電流、電圧により蒸発した酸化錫
を含んだ酸化インジウムの一部のイオンは反応ガスと反
応しながら、基板に衝突する。この時、適度のエネルギ
ーを有しているインジウムイオンや錫イオンは基板上で
既に堆積している透明性導電膜に影響を与える。この影
響は最表面もしくは数原子層までにおよび、基板上では
原子、分子の移動により平滑化が起こる。このように圧
力勾配を利用したイオンプレーティングでは第２の真空
空間を１０ー4Ｔｏｒｒ以下に設定できるため、低い電
流、電圧値で透明性導電膜を成膜することが可能となっ
た。すなわち通常のイオンプレーティングよりも低エネ
ルギーで成膜するために表面粗さも１．３ｎｍ（ＲＭ
Ｓ）以下になったと考える。

【００１６】また、このように基板に到達するエネルギ
ーや成膜真空度の影響を受け、該導電膜の薄膜成長過程
も変化すると考えられる。このアーク放電イオンプレー
ティング法では、成膜温度が１００℃以下の場合は、表
面粗さ（ＲＭＳ）が、０．５ｎｍ未満となり易く、また
膜の硬度（Ｈｖ）も低下し、他の膜との密着性が悪くな
ることがわかった。３５０℃以上の場合は表面粗さ（Ｒ
ＭＳ）が増加し１．３ｎｍ以上となる。このため透過率
の減少が発生した。

【００１７】

【実施例】図１は、本発明を実施する際、薄膜製造に使
用した薄膜形成装置（アーク放電型イオンプレーティン
グ装置）の概略断面図の一例である。この薄膜形成装置
は、蒸着膜を形成するための所望の圧力に制御可能な真
空容器６内に、複数の蒸着物を別々に入れられるよう複
数の凹部の形状を有する蒸発物るつぼ１９、一部分に切
り欠きを有した蒸発源カバー２０、蒸発物るつぼ１９を
載置し、かつ回転可能なるつぼ保持手段７、蒸発物るつ
ぼ１９の真下でかつ蒸発源カバー２０の切り欠きの真下
に設置されたプラズマ収束用永久磁石８、蒸発した蒸着
物が付着する基板１２を支持する回転可能な基板ホルダ
１８、基板１２上に形成された蒸着薄膜の膜厚を測定す
る膜厚モニタ１７、蒸発物るつぼ１９の蒸着物から蒸発
した蒸着物が基板１２に到達するのを防ぐシャッタ１５
を有している。

【００１８】また、真空容器６には、蒸発物るつぼ１９
内の蒸着物を加熱するため、および真空容器６内にプラ
ズマ雰囲気を形成するプラズマを生成するプラズマ生成
手段（電子銃）５０、プラズマ生成手段５０により生成
されたプラズマ雰囲気の幅を制御する空芯コイル１４、
プラズマ生成手段５０と蒸発物るつぼ１９間で電位を持
たしプラズマを発生させるための主放電電源５、基板１
２と蒸発物るつぼ１９間で電位を持たすバイアス電源１
１、真空容器６内の気体を排気する排気口９、真空容器
６内に反応ガスを供給する反応ガス供給口１０を設けて
いる。

【００１９】排気口９の排気先には、トラップを備えた
油拡散ポンプと油回転ポンプ、補助ポンプ、粗引きバル
ブ（図示せず）およびメインバルブ１６等の排気手段を
備えている。本実施例での真空容器６は、ステンレス製
（ＳＵＳ３０４）でできている。蒸発物るつぼ１９は、
導電物質でできている。この蒸発物るつぼ１９は、主放
電電源５によりプラズマ生成手段５０に対して高い電位
を有しており、プラズマ生成手段５０の陽極を兼ねてい
る。プラズマ生成手段５０で生成したプラズマが蒸発る
つぼ１９に到達して、そのプラズマのエネルギーによっ
て蒸着物を溶融する。この蒸発物るつぼ１９は、２つの
凹部１９ａ、１９ｂを有し、２種類の物質を混入せず別
々の入れられるようになっている。また、蒸発物るつぼ
１９と基板１２とは、バイアス電源１１によりバイアス
電圧が印加されており、蒸発物るつぼ１９は、基板１２
に対して正の電位を持っている。

【００２０】るつぼ保持手段７は、蒸発物るつぼ１９と
機械的に一体になっている。るつぼ保持手段７は、モー
タ等の回転駆動手段（図示せず）により回転する。るつ
ぼ保持手段７が回転することにより蒸発物るつぼ１９も
一緒に回転する。このるつぼ保持手段７はテフロン等の
絶縁物でできている。このるつぼ保持手段７の内部構造
は、蒸発物るつぼ１９と主放電電源５およびバイアス電
源１１とが導通するよう導線等によってに電気的に導通
させている。しかし、電気的に導通していても、プラズ
マ生成手段５０から発生するプラズマに対し、影響を与
えない構造をとっている。また、るつぼ保持手段７は水
冷機構を有しており、これによってるつぼ保持手段７を
冷却している（図示せず）。

【００２１】プラズマ生成手段５０は、「真空第２５号
第１０巻」に記載されているような、複合陰極を用いた
圧力勾配型プラズマ生成装置を使用した。このプラズマ
生成手段５０は主に、ガス導入口１と、一端に配置され
た陰極部２、環状の永久磁石を内蔵した第１の中間電極
３、第２の空芯コイルを内蔵した第２の中間電極４等で
構成されている。この陰極部２と陰極部２に対し陽極の
特性を持つ蒸発物るつぼ７との間に中間電極３、４を配
置することで、空間的にプラズマ生成手段５０の空間を
陰極側、真空容器６内の空間を陽極側とに分けると共
に、陰極側の圧力を陽極側よりも高い圧力に維持した状
態でプラズマを生成するようにしている。このプラズマ
生成手段５０によるプラズマの発生の機構は次の通りで
ある。ガス導入口１よりガス（本実施例では、Ａｒガス
を使用している。）をプラズマ生成手段５０に導入し、
それによりプラズマ生成室５１の圧力は１Ｔｏｒｒ程度
となる。一方、このプラズマ生成手段５０に対する陽極
である蒸発物るつぼ１９とるつぼ保持手段７の近傍は、
排気口９にある排気手段により１０-1〜１０-4Ｔｏｒｒ
程度の希望する圧力に設定する。このように陰極側の圧
力を陽極側の圧力より高い圧力にする。この状態で、主
放電電源５によって直流電圧を印加する。プラズマ生成
手段５０と蒸発るつぼ１９との間に放電が起こる。この
放電によって電子を含むプラズマがプラズマ生成室５１
で生成され、中間電極３、中間電極４およびプラズマ生
成手段５０に対して陽極である蒸発物るつぼ１９により
真空容器６内にそのプラズマが引き出される。そして、
プラズマ収束用永久磁石８によって、プラズマが収束さ
れ蒸発物るつぼ１９に到達し、真空容器６内に図１の点
線のようにプラズマ雰囲気１３が形成される。

【００２２】この様に、成膜が行われる真空容器６内を
高真空（低圧力）に保ちながら、プラズマを生成する箇
所は低真空（高圧力）にできるため、プラズマ生成のた
めに安定な放電を行うことができる。また、真空容器６
とプラズマ生成室５１との圧力差により、陰極部２に対
するイオンの逆流が無いため、イオンの衝突による陰極
の損傷を防止できる。また、このプラズマ生成手段５０
の特徴としては他に、陰極からの熱電子放出が低下し難
い、陰極の寿命が長い、大電流放電が可能などの利点を
有する。さらに、真空容器６内に反応ガスを導入しても
このガスがプラズマ生成室５１に入り込む恐れがないと
いう特徴がある。

【００２３】膜厚モニタ１７は、水晶振動子からなって
おり、常時、成膜レートや膜厚を監視できる。真空容器
６には、容器６内を所望の圧力に設定するための排気手
段を有する排気口９と、反応ガス供給口１０とが設けら
れている。この反応ガス供給口１０には、反応ガスを容
器６内に導入するための反応ガス供給手段（図示せず）
が接続されている。

【００２４】次に、この薄膜形成装置（アーク放電型イ
オンプレーティング装置）を用いて透明性導電膜を製造
（成膜）する過程について説明する。また図２には、本
実施例の薄膜構成図を示した。ガラス基板上に透明性導
電膜１００を積層し、さらにその上に他の薄膜（本実施
例ではａ−Ｓｉ膜）１０１を積層した構成である。ま
ず、基板１２として光学研磨した所望の円形の石英ガラ
ス（表面粗さ；ＲＭＳ約１．３ｎｍ）を用意し、この基
板１２を基板ホルダ１８に取り付ける。そして、蒸発物
るつぼ１９の一つの凹部１９ａに酸化錫を５重量％含ん
だ酸化インジウム（ＩＴＯ）を載置する。その後、メイ
ンバルブ１６の開度を調整しながら排気口９にある排気
手段によって、真空容器６内の圧力が１×１０-6Ｔｏｒ
ｒになるように設定する。そして、るつぼ保持手段７の
回転駆動手段であるモータを駆動して、ＩＴＯが載置さ
れた蒸発るつぼ１９の凹部１９ａが蒸発源カバー２０の
切り欠きの下部に位置するように所定量回転させる。

【００２５】その後、プラズマ生成手段５０において
は、ガス導入口１からの放電ガスであるＡｒガスを導入
する。その結果、プラズマ生成室５１の圧力（ガス圧）
は約１Ｔｏｒｒ程度に維持される。また、排気口９にあ
る排気手段により、真空容器６内の蒸発るつぼ１９の近
傍領域の圧力が約２×１０-3Ｔｏｒｒとなるように設定
する。その後に、主放電電源５によりプラズマ生成室５
１とるつぼ保持手段７との間に約６００Ｖの直流電圧を
印加する。この時、プラズマ生成手段５０のプラズマ生
成室５１付近でアーク放電が生じ、このアーク放電によ
り放電ガスがプラズマ化される。

【００２６】生成されたプラズマは、第１の中間電極３
および第２の中間電極４によりプラズマ生成室５１から
真空容器６内に引き出される。このプラズマは、これら
中間電極３、４や空芯コイル１４によって円柱状に収束
され、プラズマ雰囲気１３として真空容器６内に導かれ
る。真空容器６内に導かれたプラズマ雰囲気１３は、る
つぼ保持手段７近傍に設置されたプラズマ収束用磁石８
の磁場によって進路を変えられ、蒸発源カバー２０の切
り欠きを通り抜けて、蒸発物るつぼ１９の一つの凹部１
９ａに達する。そして、この凹部１９ａに載置された蒸
着物（ＩＴＯ）を溶融・蒸発させる。

【００２７】本実施例では、蒸発源カバー２０の切り欠
きと蒸発物るつぼ１９のほぼ真下にプラズマ集束用磁石
８が位置しているので、プラズマ生成手段５０により生
成されたプラズマは、蒸発源カバー２０の切り欠きの真
下にある蒸着物に集中して照射される。よって、例え蒸
発物るつぼ１９に２種類以上の物質が載置されていても
蒸発源カバー２０の切り欠きの真下にある蒸着物のみを
選択的に蒸発することが出来る。蒸発物るつぼ１９の
蒸着物が蒸発した時は、真空容器６内の圧力が８×１０
-4Ｔｏｒｒとなるように排気口９の排気手段やメインバ
ルブ１６の開口度を制御しておく。一方、反応ガス供給
手段によって、反応ガス供給口１０から酸素ガス（Ｏ2
）を所望の流量（本実施例では、３０ｃｃ／ｍｉｎ）
で容器６内に導入する。

【００２８】なお、この時、反応ガスの導入後も容器６
内の圧力が８×１０-4Ｔｏｒｒに維持されるようにメイ
ンバルブ１６の開口度や排気手段を調整しておく。蒸発
した物質（ＩＴＯ）および反応ガス（酸素ガス）はプラ
ズマ雰囲気１３中を通ることによりイオン化される。そ
の後、シャッタ１５を開きイオン化された蒸発した蒸着
物および反応ガスは、負の電位に保たれた基板１２上に
到達する。その結果、この基板１２表面には薄膜状の透
明性導電膜１００が形成される。

【００２９】なお、薄膜の形成中は、膜厚モニタ１７に
よって薄膜の膜厚と成膜レート（蒸発速度）を測定でき
るので、所定の膜厚となったら、シャッター１５を閉じ
て成膜を止める。以上のようにして、蒸発物るつぼ１９
に載置した透明性導電膜を作製することができる。

【００３０】次に本実施例の薄膜形成装置（アーク放電
型イオンプレーティング装置）を用いて前記製造方法に
より作製した透明性導電膜１００についての実施例を示
す。この透明性導電膜の膜厚は２００ｎｍに設定した。
この透明性導電膜の成膜条件を以下に示す。真空容器内の到達圧力（真空度）：１×１０-6Ｔｏｒｒ成膜時の第２の真空容器内の圧力：８×１０-4Ｔｏｒｒ（真空度）反応ガス（Ｏ2）流量：３０ｃｃ／ｍｉｎ蒸着源：ＩＴＯ（酸化錫を５重量％含んだ酸化インジウム）成膜速度：０．４〜０．５ｎｍ／ｓｅｃ基板温度：２００℃

【００３１】

【比較例１】実施例１の成膜時の基板温度を２５℃とし
透明性導電膜を製造（成膜）した。

【００３２】

【比較例２】実施例１の成膜時の基板温度を４００℃と
し透明性導電膜を製造（成膜）した。

【００３３】

【比較例３】マグネトロンスパッタリングにより透明性
導電膜製造（成膜）した。上記実施例および比較例で製
造（成膜）した透明性導電膜膜の特性を評価し、その評
価結果を表１に示した。

【００３４】

【表１】

【００３５】抵抗値は、四端子法によって測定した結果
である。透過率は、日立分光光度計Ｕ−３４００を用
い、波長３５０〜８００ｎｍの範囲で測定し、表１には
透過率が波長５５０ｎｍでの透明性導電膜のクモリ観察
結果を示した。その評価法は、高輝度の光源を透明性導
電膜が成膜された基板の背後に配置し、目視で透明性導
電膜のクモリを観察して行った。その際、透明性導電膜
が成膜された基板と光源との距離は任意に変化させるこ
とにより、透明性導電膜のクモリは判別できる。このク
モリはその段階に応じて、強、中、弱、良好（クモリ無
し）の４段階で評価した。このクモリが発生することに
より透過率の微妙な減少が確認されている。

【００３６】図３は、本発明により作製された透明性導
電膜の膜厚を変化させたときの透過率変化である。同図
には膜厚５０ｎｍ、膜厚２００ｎｍ、５００ｎｍの時の
値及び比較例２の結果も示してある。このように、膜厚
に対する透過率は、波長３５０〜８００ｎｍの範囲にお
いて８０％以上が得られている。図４は、成膜時の基板
温度を５０℃、２００℃、４００℃としたときの透過率
変化である。基板温度が５０℃、４００℃の透過率結果
では、波長５００ｎｍ付近で８０％が得られていない。

【００３７】表面粗さ測定（ＲＭＳ）は、光学干渉型非
接触表面形状測定器（ＷＹＫＯ；対物４０倍）を用いて
行った。図５、図６は、成膜時の基板温度を室温〜４０
０℃に変化させた際の、表面粗さ（ＲＭＳ）及びその表
面粗さと透明性導電膜１００とアモルファスシリコン１
０１との密着性（テープテスト）の結果である。

【００３８】アモルファスシリコンの成膜は、プラズマ
ＣＶＤ法により次の条件にて行った。透明性導電膜が成
膜されたガラス基板を真空チャンバ内に置き、排気ポン
プによりチャンバ内を１０-6Ｔｏｒｒに減圧する。次
に、原料ガスＳｉＨ4とキャリアガスＨ2を所定量混合
し、チャンバ内に導入して所定の圧力１０-1Ｔｏｒｒに
維持する。静電結合型高周波電源を用いて、周波数１
３．５６ＭＨｚ、電力５０〜３００Ｗによりグロー放電
を起こす。その結果、チャンバ内のＳｉＨ4ガスが分解
し、透明性導電膜上にアモルファスシリコンが堆積す
る。

【００３９】透明性導電膜上部に積層する膜１０１は、
アモルファスシリコンに限定されるものでない。密着性
は、テープテスト前の膜面積（Ｓ0）と剥離していない
膜面積（Ｓ1）の比Ｓ1／Ｓ0で評価した。この結果によ
ると成膜された透明性導電膜表面の表面粗さが０.５ｎ
ｍ以上であれば、密着性の良好な膜が得られることが判
明した。従って、図５からわかるように良好な透明性導
電膜を得るためには、成膜時の基板温度が１００〜４０
０℃であることが必要であることがわかる。

【００４０】本発明で製造した透明性導電膜の表面粗さ
の範囲が０．５〜１．３ｎｍであれば、透過率も良好
で、透明性導電膜の上部に積層したａ−Ｓｉ（アモルフ
ァスシリコン）と透明性導電膜との密着性も良好なもの
が得られる。しかしながら、比較例１〜３では、いずれ
も透過率とａ−Ｓｉとの密着性が共に良い透明性導電膜
は得らることができなかった。このように、低抵抗、
高透過率、他の薄膜との密着性に対し優れた性質を持っ
ている透明性導電膜は、圧力勾配を利用したアーク放電
型イオンプレーティングを利用し基板温度を１００〜３
５０℃で成膜することにより得られることがわかる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、圧力勾
配を利用したアーク放電型イオンプレーティングを利用
し基板温度を１００〜３５０℃で成膜することにより、
高透過率、低抵抗、他の薄膜との密着性に優れた透明性
導電膜を形成することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明にかかる一実施例である薄膜形成装
置（アーク放電型イオンプレーティング装置）の概略断
面図である。

【図２】は、本実施例の薄膜構成図である。

【図３】は、本実施例の透明性導電膜の膜厚に対する分
光透過率特性である。

【図４】は、本実施例の基板温度に対する分光透過率特
性である。

【図５】は、各基板温度１００〜３５０℃で成膜された
透明性導電膜の表面粗さ（ＲＭＳ）を示した。

【図６】は、透明性導電膜の表面粗さと各条件において
成膜した透明性導電膜とアモルファスシリコンとの密着
性（テープテスト）との結果を示した図である。

【符号の説明】

１ガス導入口２陰極部３第１の中間電極４第２の中間電極５主放電電源６真空容器７るつぼ保持手段８プラズマ収束用永久磁石９排気口１０反応ガス供給口１１バイアス電源１２基板１４空芯コイル１５シャッタ１６メインバルブ１７膜厚モニタ１８基板ホルダ１９蒸発物るつぼ２０絶縁カバー５０プラズマ生成手段５１プラズマ生成室１００本発明の透明性導電膜１０１透明性導電膜上に成膜する他の膜（例えば、ア
モルファスシリコン）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁物または絶縁物に被覆された基板上
に成膜された酸化インジウム及び酸化錫を含む透明性導
電膜において、該導電膜の透過率が膜厚：５０〜５００ｎｍ、波長３５
０〜８００ｎｍにおいて常に８０％以上であり、かつ前
記導電膜の表面粗さ（ＲＭＳ）が０．５〜１．３ｎｍで
あることを特徴とする透明性導電膜。
【請求項２】絶縁物または絶縁物に被覆された基板上
に成膜された酸化インジウム及び酸化錫を含む透明性導
電膜を製造する方法において、その形成過程が（イ）所定の圧力に設定された第１の真
空空間中にアーク放電によりプラズマを生成する工程、
（ロ）該プラズマを前記第１の真空空間よりも低い圧力
に設定された第２の真空空間に設置された蒸着物質に照
射する工程、（ハ）該第２の真空空間中で基板に成膜を
行うアーク放電型イオンプレーティングによる透明性導
電膜を形成する工程、からなることを特徴する透明性導
電膜の製造方法。
【請求項３】透明性導電膜を成膜する際の基板温度が
１００〜３５０℃であることを特徴する請求項２記載の
透明性導電膜の製造方法。