JPS63183174A - 透明導電膜の製造方法 - Google Patents
透明導電膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS63183174A JPS63183174A JP62012908A JP1290887A JPS63183174A JP S63183174 A JPS63183174 A JP S63183174A JP 62012908 A JP62012908 A JP 62012908A JP 1290887 A JP1290887 A JP 1290887A JP S63183174 A JPS63183174 A JP S63183174A
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- Japan
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- tin
- gas
- laser beam
- laser
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- Pending
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- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、可視光域で透明であり、尚かつ導電性を持ち
、各種ディスプレイや太陽電池等に用いられる透明導電
膜の製造方法に関するものである。
、各種ディスプレイや太陽電池等に用いられる透明導電
膜の製造方法に関するものである。
従来の技術
近年、透明導電膜は、各種ディスプレイの開発に伴い、
その需要は増加の傾向にある。透明導電膜の種類として
は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫等があるが、こ
の中では導電性の点より、錫を不純物として含む酸化イ
ンジウム（１，Ｔ、Ｏ，）によるものが現在主流となっ
ている。然し乍ら、酸化錫は、低価格、耐寿命性という
点で、見立されてきている。
その需要は増加の傾向にある。透明導電膜の種類として
は、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫等があるが、こ
の中では導電性の点より、錫を不純物として含む酸化イ
ンジウム（１，Ｔ、Ｏ，）によるものが現在主流となっ
ている。然し乍ら、酸化錫は、低価格、耐寿命性という
点で、見立されてきている。
まず、酸化錫膜の製法としては、基材自体を加熱するか
、あるいは基材を収めた反応室全体を加熱し、基材周辺
の反応性ガスを熱分解して、熱分解生成物である酸化錫
を基板上に形成する方法があった。しかし、これらは、
基材周辺の空間全体が高温になっているので、反応性ガ
スの熱分解生放物が、二次的さらに三次的に熱分解した
り、あるいは、熱分解生成物が、未分解のガスと反応し
て、形成した薄膜中に大小様々なビットを生じるという
欠点があった。又、基材が強く加熱される為、基材の歪
、そり、縮み等、加熱による寸法精度の狂いや、基材自
体の組織の変質、すでに基材に形成された機能的構造の
変化等、形成薄膜と基材双方に、多（の損傷が発生する
危険があった。
、あるいは基材を収めた反応室全体を加熱し、基材周辺
の反応性ガスを熱分解して、熱分解生成物である酸化錫
を基板上に形成する方法があった。しかし、これらは、
基材周辺の空間全体が高温になっているので、反応性ガ
スの熱分解生放物が、二次的さらに三次的に熱分解した
り、あるいは、熱分解生成物が、未分解のガスと反応し
て、形成した薄膜中に大小様々なビットを生じるという
欠点があった。又、基材が強く加熱される為、基材の歪
、そり、縮み等、加熱による寸法精度の狂いや、基材自
体の組織の変質、すでに基材に形成された機能的構造の
変化等、形成薄膜と基材双方に、多（の損傷が発生する
危険があった。
これらに対して、次のような製造方法が考案された。即
ち、大気中、又は減圧中で、所用の基材の表面に接して
、錫化合物ガスと酸素ガスを主成分とするガス状気流を
送り、単一レーザビームで前記基材面を照射加熱するこ
とにより、前記ガス状気流を瞬時に熱分解し、基材面に
酸化錫膜を形成するものである。（特開昭５９−１４０
３６６号公報）この方法は、反応を起す範囲をレーザ照
射部である基材の極表面層のみに限定するため、前者の
製法で問題となった２次生成物によるビット発生や、基
材のそり、歪による基材精度誤差の発生を防ぐことがで
きるといわれていた。
ち、大気中、又は減圧中で、所用の基材の表面に接して
、錫化合物ガスと酸素ガスを主成分とするガス状気流を
送り、単一レーザビームで前記基材面を照射加熱するこ
とにより、前記ガス状気流を瞬時に熱分解し、基材面に
酸化錫膜を形成するものである。（特開昭５９−１４０
３６６号公報）この方法は、反応を起す範囲をレーザ照
射部である基材の極表面層のみに限定するため、前者の
製法で問題となった２次生成物によるビット発生や、基
材のそり、歪による基材精度誤差の発生を防ぐことがで
きるといわれていた。
発明が解決しようとする問題点
然し乍ら実際には、従来法の後者においても、局部的に
は、レーザの単一ビーム掃引による急激な加熱を受ける
為、ビーム照射部と非照射部との顕著な温度差により、
熱膨張歪や、残留応力による基材の部分破壊がしばしば
発生した。また、成膜過程における急激な温度変化によ
って膜組成が安定しないといった問題も有していた。
は、レーザの単一ビーム掃引による急激な加熱を受ける
為、ビーム照射部と非照射部との顕著な温度差により、
熱膨張歪や、残留応力による基材の部分破壊がしばしば
発生した。また、成膜過程における急激な温度変化によ
って膜組成が安定しないといった問題も有していた。
本発明は、上記問題に鑑がみ、基材面に熱損傷を与えず
、均質な酸化錫膜よりなる透明導電膜を提供するもので
ある。
、均質な酸化錫膜よりなる透明導電膜を提供するもので
ある。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の透明導電膜の製
造方法は、所用の基材の表面に接して、錫化合物ガスと
酸素ガスを主成分とするガス状気流を送り、前記錫化合
物ガスの吸収帯域に発振波長を持つ紫外域の第１レーザ
ビームを前記基材表面領域に照射すると同時に、前記基
材の吸収帯域に発振波長を持つ可視あるいは赤外域の第
２レーザビームにて基材表面を照射加熱することにより
、前記基材表面に酸化錫膜を形成する構成を備えたもの
である。
造方法は、所用の基材の表面に接して、錫化合物ガスと
酸素ガスを主成分とするガス状気流を送り、前記錫化合
物ガスの吸収帯域に発振波長を持つ紫外域の第１レーザ
ビームを前記基材表面領域に照射すると同時に、前記基
材の吸収帯域に発振波長を持つ可視あるいは赤外域の第
２レーザビームにて基材表面を照射加熱することにより
、前記基材表面に酸化錫膜を形成する構成を備えたもの
である。
作用
本発明は、上記した構成によって、紫外レーザと赤外レ
ーザを併用し、気相中での反応ガスの光化学反応、及び
基材加熱による熱化学反応を同時に起すことでより効率
的に反応を促進するとともに、レーザによる局部的高温
加熱をおさえることが可能となり、基材損傷を避けるこ
とができる。
ーザを併用し、気相中での反応ガスの光化学反応、及び
基材加熱による熱化学反応を同時に起すことでより効率
的に反応を促進するとともに、レーザによる局部的高温
加熱をおさえることが可能となり、基材損傷を避けるこ
とができる。
実施例
以下本発明の透明導電膜の製造方法の一実施例について
、図面を参照しながら説明する。
、図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の一実施例における透明導電膜の製造
装置の構成図である。第１図において、１は第１レーザ
ビーム、２は第２レーザビーム、３は第ル−ザ発振ビー
ム、４は第２レーザ発振ビーム、５は反射ミラー、６は
集光レンズ、７は窓、８はチャンバー、９は反応ガス供
給ノズル、１０は反応ガス、１）は基材、１２は基材台
、１３はＡｒガス、１４はｏ２ガス、１５は錫化合物で
ある０本実施例に於て、第ル−ザ発振器１は、エキシマ
レーザ（１９３ｎｍ）であり、第２レーザ発振器は、Ｃ
０２レーザ（１０，６μｍ＞である、それぞれレーザ発
振ビーム３，４は、反射ミラー５、集光レンズ６、窓７
を通してチャンバー８内の基材１）に照射される。本実
施例では、基材としてガラスを用いており、基材面上で
の２つのレーザビーム照射位置はほぼ一致している。
装置の構成図である。第１図において、１は第１レーザ
ビーム、２は第２レーザビーム、３は第ル−ザ発振ビー
ム、４は第２レーザ発振ビーム、５は反射ミラー、６は
集光レンズ、７は窓、８はチャンバー、９は反応ガス供
給ノズル、１０は反応ガス、１）は基材、１２は基材台
、１３はＡｒガス、１４はｏ２ガス、１５は錫化合物で
ある０本実施例に於て、第ル−ザ発振器１は、エキシマ
レーザ（１９３ｎｍ）であり、第２レーザ発振器は、Ｃ
０２レーザ（１０，６μｍ＞である、それぞれレーザ発
振ビーム３，４は、反射ミラー５、集光レンズ６、窓７
を通してチャンバー８内の基材１）に照射される。本実
施例では、基材としてガラスを用いており、基材面上で
の２つのレーザビーム照射位置はほぼ一致している。
一方、錫化合物１５として、テトラメチル錫
。
。
（Ｓｎ （ＣＨ，）、）を用いており、Ａｒガス１０で
バブリングすることによりｏ２１４とともに、反応ガス
供給ノズル９より、錫を含有する反応性ガス１０として
基材上に噴出している。
バブリングすることによりｏ２１４とともに、反応ガス
供給ノズル９より、錫を含有する反応性ガス１０として
基材上に噴出している。
基材上の反応ガスであるテトラメチル錫は、紫外域（１
９３ｎｍ）に発振波長をもつ第１レーザビームを吸収し
光励起する。一方、基材であるガラスは、ＣＯ□レーザ
を吸収し、局部的に加熱され基材上で熱反応を促進し、
酸化錫膜を堆積する。
９３ｎｍ）に発振波長をもつ第１レーザビームを吸収し
光励起する。一方、基材であるガラスは、ＣＯ□レーザ
を吸収し、局部的に加熱され基材上で熱反応を促進し、
酸化錫膜を堆積する。
基材台１２は、ＸＹ２次平面に駆動可能であり、この操
作によって、所望のパターンの膜堆積をおこなうことも
できる。
作によって、所望のパターンの膜堆積をおこなうことも
できる。
第２図は、本実施例に於ける第２レーザ照射による基材
の加熱温度と成膜速度の関係図である。
の加熱温度と成膜速度の関係図である。
Ａは、第２レーザ照射のみで成膜を行った場合であり、
Ｂは、第ル−ザ照射および第２レーザ照射を併用した本
実施例の場合である。此の図よりわかるように、両ビー
ムの併用使用により、成膜速度は向上している。即ち、
基材面の加熱温度を従来より、約４０℃前後低下させて
も同様の成膜速度を得ることができる。また、第１レー
ザ照射のみの時は、基材表面にパウダー状の堆積が観察
されるのみである。
Ｂは、第ル−ザ照射および第２レーザ照射を併用した本
実施例の場合である。此の図よりわかるように、両ビー
ムの併用使用により、成膜速度は向上している。即ち、
基材面の加熱温度を従来より、約４０℃前後低下させて
も同様の成膜速度を得ることができる。また、第１レー
ザ照射のみの時は、基材表面にパウダー状の堆積が観察
されるのみである。
一般に、加熱による気相成長反応で酸化錫を形成する場
合、基板加熱温度は３５０〜４５０℃が適当とされる。
合、基板加熱温度は３５０〜４５０℃が適当とされる。
３５０℃以下では、結晶性が不十分であり、比較的電気
抵抗も高い、又、５００℃を超えると結晶の成長過剰が
原因でむしろ抵抗は上がる。これに対し、本発明の透明
導電膜の製造方法では、第ル−ザ照射により、反応ガス
が紫外レーザビームを吸収し光励起による分解、さらに
第２レーザ照射での基材表面加熱による熱分解を通して
酸化錫膜が堆積される。即ち、従来の熱分解プロセスに
光分解プロセスを加えることによって反応を効果的に促
進することができる。よって、基材自身の加熱温度が３
５０℃以下でも高い堆積速度で良好な結晶性を有する透
明導電膜を得ることができる。この方法により、基材そ
のものの加熱温度を低温に保ちながら膜堆積速度を下げ
ることなく良好な膜質の酸化錫膜を得ることができる０
以上によって、従来最も問題となっていたレーザ掃引に
よる局部的高温加熱による基材破損等の問題が解決され
た。
抵抗も高い、又、５００℃を超えると結晶の成長過剰が
原因でむしろ抵抗は上がる。これに対し、本発明の透明
導電膜の製造方法では、第ル−ザ照射により、反応ガス
が紫外レーザビームを吸収し光励起による分解、さらに
第２レーザ照射での基材表面加熱による熱分解を通して
酸化錫膜が堆積される。即ち、従来の熱分解プロセスに
光分解プロセスを加えることによって反応を効果的に促
進することができる。よって、基材自身の加熱温度が３
５０℃以下でも高い堆積速度で良好な結晶性を有する透
明導電膜を得ることができる。この方法により、基材そ
のものの加熱温度を低温に保ちながら膜堆積速度を下げ
ることなく良好な膜質の酸化錫膜を得ることができる０
以上によって、従来最も問題となっていたレーザ掃引に
よる局部的高温加熱による基材破損等の問題が解決され
た。
以上の一実施例では、第ル−ザ発振器としてエキシマレ
ーザ、第２レーザ発振器としてＣｏ２レーザを用いてい
るが、他のレーザに置き換えることも可能である。ただ
し、この場合留意すべき点は、第ル−ザ発振器のビーム
波長が反応ガスの吸収帯に適合すること、及び第２レー
ザ発振器のビーム波長が基材の吸収帯に適合することで
ある。
ーザ、第２レーザ発振器としてＣｏ２レーザを用いてい
るが、他のレーザに置き換えることも可能である。ただ
し、この場合留意すべき点は、第ル−ザ発振器のビーム
波長が反応ガスの吸収帯に適合すること、及び第２レー
ザ発振器のビーム波長が基材の吸収帯に適合することで
ある。
また、以上の実施例において、錫化合物１５としては、
Ｓ ｎ （ＣＨＢ ） ４を用いているが、これ以外に
も、常温或いは、加熱時に、液体または気体であり、不
活性ガス等によるキャリヤガスを用いることで、錫化合
物のガス状気流として、反応域に供給が可能であること
、さらに第ル−ザ発振ビームの照射により、ビームを吸
収して光励起する材料であればよく、有機化合物錫ある
いは、塩化化合物錫等が考えられる。
Ｓ ｎ （ＣＨＢ ） ４を用いているが、これ以外に
も、常温或いは、加熱時に、液体または気体であり、不
活性ガス等によるキャリヤガスを用いることで、錫化合
物のガス状気流として、反応域に供給が可能であること
、さらに第ル−ザ発振ビームの照射により、ビームを吸
収して光励起する材料であればよく、有機化合物錫ある
いは、塩化化合物錫等が考えられる。
発明の効果
以上のように本発明は、所用の基材の表面に接して、錫
化合物ガスと酸素ガスを主成分とするガス状気流を送り
、前記錫化合物ガスの吸収帯域に発振波長を持つ紫外域
の第２レーザビームを前記基材表面領域に照射すると同
時に、前記基材の吸収帯域に発振波長を持つ可視域ある
いは赤外域の第２レーザビームにて基材表面を照射加熱
することにより、前記基材表面に酸化ｍＭを形成する構
成を備えたものである。この構成により、基材そのもの
の加熱温度を低温に保ちながら膜堆積速度を下げること
なく良好な膜質の酸化錫膜を得ることができ、従来最も
問題となっていたレーザ掃引による局部的な高温加熱に
よる基材破損を防止す。
化合物ガスと酸素ガスを主成分とするガス状気流を送り
、前記錫化合物ガスの吸収帯域に発振波長を持つ紫外域
の第２レーザビームを前記基材表面領域に照射すると同
時に、前記基材の吸収帯域に発振波長を持つ可視域ある
いは赤外域の第２レーザビームにて基材表面を照射加熱
することにより、前記基材表面に酸化ｍＭを形成する構
成を備えたものである。この構成により、基材そのもの
の加熱温度を低温に保ちながら膜堆積速度を下げること
なく良好な膜質の酸化錫膜を得ることができ、従来最も
問題となっていたレーザ掃引による局部的な高温加熱に
よる基材破損を防止す。
ることができる。
第１図は本発明の一実施例における透明導電膜の製造装
置の構成図、第２図は本−実施例に於けるレーザパワー
と成膜速度の関係図である。 ｌ・・・・・・第ル−ザ発振器、２・・・・・・第２レ
ーザ発振器、９・・・・・・反応性ガス供給ノズル、１
）・・・・・・基材、１５・・・・・・錫化合物。
置の構成図、第２図は本−実施例に於けるレーザパワー
と成膜速度の関係図である。 ｌ・・・・・・第ル−ザ発振器、２・・・・・・第２レ
ーザ発振器、９・・・・・・反応性ガス供給ノズル、１
）・・・・・・基材、１５・・・・・・錫化合物。
Claims (3)
- （１）所用の基材の表面に接して、錫化合物ガスと酸素
ガスを主成分とするガス状気流を送り、前記錫化合物ガ
スの吸収帯域に発振波長を持つ第１レーザビームを前記
錫化合物ガスに照射すると同時に、前記基材の吸収帯域
に発振波長を持つ第２レーザビームにて基材表面を照射
加熱することにより、前記基材表面に酸化錫膜を形成す
ることを特徴とする透明導電膜の製造方法。 - （２）第１レーザビームは、紫外域のレーザビームであ
り、第２レーザビームは、可視及び赤外域のレーザビー
ムであることを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載
の透明導電膜の製造方法。 - （３）錫化合物ガスとして、有機化合物錫ガスあるいは
、塩化化合物錫ガスを用いることを特徴とする特許請求
範囲第（１）項記載の透明導電膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012908A JPS63183174A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 透明導電膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012908A JPS63183174A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 透明導電膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183174A true JPS63183174A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=11818454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012908A Pending JPS63183174A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | 透明導電膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63183174A (ja) |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP62012908A patent/JPS63183174A/ja active Pending
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