JPS5894703A - 透明電極の製造方法およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、透明電極の製造方法およびその製造装置に関
するもの士、低抵抗で高透過率の透明電極を安定にかつ
迅速に製造することを目的とする。

透明電極の製造方法は種々あり、例えば電子ビーム法、
抵抗加熱法、化学スプレー法、スパッタリング法がある
。この中でも、スパッタリング法は、基板温度が室温に
おいても低抵抗で透過率のすぐれた透明電極が得られる
ので、その使用範囲は広い。一般に、スパッタリング法
を用いた透明電極の製造方法は、ＩｎあるいはＳｎ　お
よびその合金、またＩｎｚＯｓあるいはＳｎＯ２および
その混晶をターゲットとし、スパッタ装置内に酸素ガス
を含む不活性ガスを導入してプラズマを発生せしめ、タ
ーゲットをスパッタリングすることにより透明電極を形
成する。その場合の透明電極の抵抗値や透過率は、スパ
ッタリング条件即ちスパッタリング時の電力、基板温度
、ターゲット組成、導入ガス圧力等に依存するが、特に
導入ガスにおける不活性ガス中の酸素ガスはその影響が
大きく、精度のよい制御が必要である。

従来、このガスの導入法としてはガスの流量制御計を用
いて一定量のガスをスパッタリング装置内に導入し、プ
ラズマを発生せしめてスパッタリングを行ない透明電極
を形成していたが、このような従来の方法で透明電極を
形成した場合には導入ガス流量および不活性ガスと酸素
ガスの混合比率を一定にしているにもかかわらず、スパ
ッタリング初期と後期において太幅に抵抗値や透過率が
変化したシ、また蒸着ロフト毎のバラツキも極めて大き
かった。これは、導入ガス量を一定にしているにもかか
わらず、スパッタリング装置内のターゲットや基板ある
いは器壁等からＨ２０やＣＯや０２が放出されこれらの
分子がプラズマにょシ分解されて酸素ラジカルや酸素原
子となるため実効的な酸素ガス量の変化なり、スパッタ
リング蒸着における初期と後期のバラツキあるいは蒸着
ロット毎のバラツキとなっていた。このような影響を避
けるため、従来は予備スパッタリング時間を長くしたり
、ペルジャーを加熱したりスパッタリング前の排気時間
を長くしたりする方法がとられていたが、これらの方法
でもその効果は充分でなかった。さらにこれらの方法で
は透明電極の製造時間が長くなるため、再現性がすぐれ
かつ生産性においても良好な製造方法が望まれていた。

本発明は上記のような欠点を克服すべく開発された透明
電極の製造方法およびその製造装置を提供するもので、
本発明を用いるなら安定で迅速に、低抵抗で高透過率の
透明電極を形成することが出来る。

たものである。同図において１はペルジャー、２は排気
系である。３は基板４とＩｎおよびＳｎあるいはその合
金とよりなるターゲット６間にプラズマを発生させるだ
めの、例えば発根周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電
源であるが、これは直流高圧電源であっても構わない。

６は蒸着速度の測定子で水晶振動子を用いたものが適し
ている。７は測定子６を駆動するだめの電源で、蒸着速
度に比例した信号が出力される。８は不活性ガスボンベ
でＡｒ等の供給源であり、９は酸素ガスボンベである。

１０および１０’は酸素ガスあるいは不活性ガスの流量
制御計で、電気的信号により流量制御が可能なマスフロ
ーコントローラーが好ましい。１１はフィードバック回
路で、測定子６で得られる出力信号が常に一定値に保た
れるように、流量制御計１０および１０′をコントロー
ル可能とする設定がなされている。

以下に、前記構成の製造装置を用いた透明電極の製造方
法を実施例として第１図をもとに説明し、その効果を第
２図、第３図を用いて説明する。まずペルジャー１を排
気系２により排気する。この時、従来はベルジャ内の真
空度を１ｏ　’Ｔｏｒｒ台まで排気した後、ガス導入を
はかっていたが、本実施例の方法では１Ｏ−５Ｔｏｒｒ
台でガス導入を行なっでも透明電極は充分に低い抵抗値
及びその製造法の再現性を示した。排気時間は装置によ
っても異なるが、通常のスパッタリング装置では１ｏ−
６Ｔｏｒｒ台に到達するには約３０分を要するが、１σ
５“Ｔｏｒｒ台には１０分以内で可目己であり、時間短
縮が可能である。このように排気した懐、例えばムｒガ
スおよび酸素ガスを流量制御計１０′および１゜により
そｎぞれ２０　ｑＱ／ｍ　、　６　ｃｃ／＝ｗをスノ（
ツタリング装置内に導入する。装置内のガス圧は１０−
２〜１０”−’　Ｔｏｒｒ　となり放電可能なガス圧と
なる。

しかる俊、電源３により１００〜３００Ｗを投入すると
、基板４とターゲット６間で放電が開始されスパッタリ
ングがはじまる。

第２図は、前記方法によって製造される透明電極のシー
ト抵抗と蒸着速度の時間変化をそれぞれ示している。第
２図において従来例を示す特性曲想２１．２２（２１：
シート抵抗、２２：蒸着速度）は紅ガス流量を２０　Ｑ
Ｃ／　ｍ　、　０２ガス流量を５　ＱＱ　／　ｍと一定
にした時の測定結果を示している。

従来例の場合は特性曲線２２に示すように時間と　　−
共に蒸着速度が低下し、それにつれて特性曲線２１に示
すようにシート抵抗の上昇もみられる。

それに対して本発明の実施例の場合は、ムｒガス流量は
特性的？２３に示すように２０ｃｃ／ｊｗと一定である
が、これは蒸着速度の変化に対応させて０２　　ガス流
量を減少させ蒸着速度を一定となるよう制御したことに
よるものであり５この場合、７−ト抵抗は特性曲線２４
に示すように時間に関係なく一定値をとっていることが
わかる。透明電極の蒸着速度を一定とする方法は０２　
　ガス流量制御ばかりでなくムｒガス流量制御によって
も可能であるが、その範囲は、放電が継続し得ることと
良好な特性値が得られる範囲に限られる。傾向的には、
抵抗値を低く保つために時間と共に０２　　ガス流量を
減少させること、あるいはムｒガス流量を増大させるこ
とおよびそれらを複合させろ方法が有効である。

第３図は従来および、本発明の実施例の各場合における
蒸着回数毎のシート抵抗のバラツキを示したものである
。従来例に関する特性曲線３１はガス流量を一定とした
時のシート抵抗変化を示しており、本発明の実施例に関
する特性曲線３２は蒸着速度を一定となるよう制御して
得られた透明電極のシート抵抗変化を示しており、同図
より明らかに本発明による製造方法の方がすぐｎでいる
ことがわかる。ガス流量を一定にしているにもかかわら
ず、蒸着回毎にシート抵抗がバラツクのは器壁弄に吸着
するガス量が１回毎に変化するため一定時間の排気にも
かかわらずスパッタリング時の放出ガス量が変化するた
めと考えられる。

以上のように本発明の蒸着速度を一定となるよう制御す
る透明電極の製造方法は、蒸着中の透明電極の抵抗変化
や蒸着回数毎の透明電極の抵抗変化が少ない。こｎはタ
ーゲットや基板および器壁からの放°出ガス量がスパッ
タリング中に変化したり、あるいは蒸着回毎に変化した
りするのを補償し、実効的に不活性ガス中の酸素ガス混
合比を同一としているためと考えら几る。

以上述べてきたように、本発明による透明電極・の製造
方法およびその製造装置によれば、低抵抗で高透過率の
透明電極を迅速にかつ再現性よく得ることが出来るので
、その産業上の利用価値は極めて大きいと言える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における透明電極の製造装
置、第２図は同装置を用いたスパッタリング中における
シート抵抗と蒸着速度の変化、第３図は同装置を用いた
スパッタリングにおける蒸着回数毎のシート抵抗のバラ
ツキを示したものである。 １・・・・・・ペルジャー、２・・・・・・排気系、３
・・・・・・高周彼電源、４・・・・・・基板、６・・
・・・・ターゲット、６・・・・・・蒸着速度の測定子
、７・・・・・・電源、８，９・・・・・・ガスボンベ
、１０，１σ・・・・・・流量制御計、１１・・・・・
・フィードバック回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図　　　　第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）透明電極をスパッタ装置によ多形成する方法にお
   いて、スパッタリング中の蒸着速度を所定の値に制御す
   るため前記スパッタ装置内に導入（２）透明電極がＩｎ
   　の酸化物よシなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の透明電極の製造方法。 （３）透明電極がＳｎの酸化物よりなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の透明電極の製造方法。 （４）透明電極形成唱のスパッタ装置と、上記スパッタ
   装置にガスを供給するガス供給手段と、前記スパッタ装
   置に設けられ前記透明電極の蒸着速度を測定する蒸着速
   度計と、前記ガス供給手段から前記スパッタ装置に供給
   されるガスの流量を制御するガス流量制御計と、前記蒸
   着速度計の値が所定値になるようにガス流量を制御する
   信号を前記ガス供給手段に供給する制御手段とを具備す
   ることを特徴とず本透明電極の製造装置。