JP3286954B2 - 錫添加酸化インジウム三元機能膜の製造方法 - Google Patents
錫添加酸化インジウム三元機能膜の製造方法Info
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- JP3286954B2 JP3286954B2 JP28210696A JP28210696A JP3286954B2 JP 3286954 B2 JP3286954 B2 JP 3286954B2 JP 28210696 A JP28210696 A JP 28210696A JP 28210696 A JP28210696 A JP 28210696A JP 3286954 B2 JP3286954 B2 JP 3286954B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高配向性、低抵抗及
び透明性を有するために透明電極ばかりでなく結晶基板
としても各種デバイスや機能性結晶膜の形成に適した錫
添加酸化インジウム膜及びその製造方法に関する。
び透明性を有するために透明電極ばかりでなく結晶基板
としても各種デバイスや機能性結晶膜の形成に適した錫
添加酸化インジウム膜及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】半導体デバイスや機能性薄膜を形成する結
晶基板として、バルク結晶から切り出した基板を用いる
ことが一般であるが、バルク単結晶を出発素材とする場
合、バルク単結晶素材が高価であり、このような素材か
らスライスして必要とする結晶方位の材料に加工する際
の素材の歩留が低く、経済的でない等の問題があった。
また、スライスする際に生じる結晶歪みなどの影響も無
視できなかった。
晶基板として、バルク結晶から切り出した基板を用いる
ことが一般であるが、バルク単結晶を出発素材とする場
合、バルク単結晶素材が高価であり、このような素材か
らスライスして必要とする結晶方位の材料に加工する際
の素材の歩留が低く、経済的でない等の問題があった。
また、スライスする際に生じる結晶歪みなどの影響も無
視できなかった。
【０００３】これに対して、ガラスなどの基板上に必要
とする結晶方位の薄膜を直接形成することによって、経
済的でかつ素材結晶の形態に制約されない、任意の結晶
方位を有する結晶基板を得ることが提案されており、こ
のような基板として、ガラス基板上に酸化錫膜（ＴＯ）
を形成した基板がある。しかしながら、ガラス基板上に
形成された酸化錫膜の結晶性が基板の表面性状の影響を
強く受けるということから、前記したような単結晶に替
わり得るような結晶配向性のものを得ることが困難であ
った。基板の材質としては、デバイスや構造上の利点か
らガラスや酸化ケイ素などの透明非晶質のものが用いら
れるが、これらの表面の構造が非晶質であることから、
その影響によって、スパッター法などによって酸化錫膜
を形成しても、酸化錫膜の結晶成長が阻害され、好適な
結晶面の配向特性の膜が得られなかった。
とする結晶方位の薄膜を直接形成することによって、経
済的でかつ素材結晶の形態に制約されない、任意の結晶
方位を有する結晶基板を得ることが提案されており、こ
のような基板として、ガラス基板上に酸化錫膜（ＴＯ）
を形成した基板がある。しかしながら、ガラス基板上に
形成された酸化錫膜の結晶性が基板の表面性状の影響を
強く受けるということから、前記したような単結晶に替
わり得るような結晶配向性のものを得ることが困難であ
った。基板の材質としては、デバイスや構造上の利点か
らガラスや酸化ケイ素などの透明非晶質のものが用いら
れるが、これらの表面の構造が非晶質であることから、
その影響によって、スパッター法などによって酸化錫膜
を形成しても、酸化錫膜の結晶成長が阻害され、好適な
結晶面の配向特性の膜が得られなかった。
【０００４】しかし、本発明者等は、先にスプレー熱分
解法によりガラス基板上に高配向の酸化錫膜を形成し得
ることを見い出したが、この酸化錫膜は、その配向性及
び透明性に優れたものであるが、抵抗率が８．８×１０
~1Ωｃｍであり、導電性が要求される用途には高過ぎる
抵抗値を示す欠点があった。そこで、酸化錫膜（ＴＯ）
について、その電気的抵抗を低くするため、アンチモン
（Ｓｂ）やフッ素（Ｆ）を添加することは知られている
が、これらの添加元素を含む酸化錫膜（ＡＴＯ、ＦＴ
Ｏ）は電気抵抗は小さいが、結晶の配向性も低下してし
まうため、デバイスの特性から好ましいものではなかっ
た。このように基板上に形成する酸化錫膜において、低
抵抗でかつ高結晶配向性の両者の特性を実現することは
困難であった。
解法によりガラス基板上に高配向の酸化錫膜を形成し得
ることを見い出したが、この酸化錫膜は、その配向性及
び透明性に優れたものであるが、抵抗率が８．８×１０
~1Ωｃｍであり、導電性が要求される用途には高過ぎる
抵抗値を示す欠点があった。そこで、酸化錫膜（ＴＯ）
について、その電気的抵抗を低くするため、アンチモン
（Ｓｂ）やフッ素（Ｆ）を添加することは知られている
が、これらの添加元素を含む酸化錫膜（ＡＴＯ、ＦＴ
Ｏ）は電気抵抗は小さいが、結晶の配向性も低下してし
まうため、デバイスの特性から好ましいものではなかっ
た。このように基板上に形成する酸化錫膜において、低
抵抗でかつ高結晶配向性の両者の特性を実現することは
困難であった。
【０００５】しかし、本発明者は、基板上に形成する酸
化錫膜において、低抵抗でかつ高結晶配向性の両者の特
性を実現するため、ガラス基板上にジブチル錫ジアセテ
ートの熱分解法によって（２００）面に選択的に配向し
た酸化錫膜（ＴＯ）を形成し、この酸化錫膜上に、アン
チモン又はフッ素等の錫又は酸素より最外殻電子数が一
つ多い元素を含み、且つ、（２００）面に選択的に配向
した酸化錫膜（ＴＯ）を形成した酸化錫とすることによ
って一応の解決を見た。
化錫膜において、低抵抗でかつ高結晶配向性の両者の特
性を実現するため、ガラス基板上にジブチル錫ジアセテ
ートの熱分解法によって（２００）面に選択的に配向し
た酸化錫膜（ＴＯ）を形成し、この酸化錫膜上に、アン
チモン又はフッ素等の錫又は酸素より最外殻電子数が一
つ多い元素を含み、且つ、（２００）面に選択的に配向
した酸化錫膜（ＴＯ）を形成した酸化錫とすることによ
って一応の解決を見た。
【０００６】他方、錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）膜
も透明電極として、透明電極として表示ディスプレーを
初めとして電子デバイスにいろいろ利用されている。し
かし、この場合もまた、酸化錫膜同様の問題があった。
も透明電極として、透明電極として表示ディスプレーを
初めとして電子デバイスにいろいろ利用されている。し
かし、この場合もまた、酸化錫膜同様の問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）膜について、高配向
性、低抵抗及び透明性の三元機能を有する錫添加酸化イ
ンジウム（ＩＴＯ）膜を得べく種々検討した結果、本発
明を完成したもので、本発明の目的は、高配向性、低抵
抗及び透明性の三元機能を有する錫添加酸化インジウム
（ＩＴＯ）膜及び基板上に高度に配向した低抵抗及び透
明性の錫添加酸化インジウム膜を容易に且つ確実に製膜
することを可能にする錫添加酸インジウム膜の製造方法
を提供する。
錫添加酸化インジウム（ＩＴＯ）膜について、高配向
性、低抵抗及び透明性の三元機能を有する錫添加酸化イ
ンジウム（ＩＴＯ）膜を得べく種々検討した結果、本発
明を完成したもので、本発明の目的は、高配向性、低抵
抗及び透明性の三元機能を有する錫添加酸化インジウム
（ＩＴＯ）膜及び基板上に高度に配向した低抵抗及び透
明性の錫添加酸化インジウム膜を容易に且つ確実に製膜
することを可能にする錫添加酸インジウム膜の製造方法
を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の要旨
は、有機インジウム化合物及び有機錫化合物を含有する
アルコール溶液を、Ｉｎ原子１００に対してＳｎ原子５
〜３０の割合になるように、加熱された基板上に間歇的
に噴霧して、（１１１）面配向を有し、８０％以上の光
透過率及び１．０×１０ -3 〜１．０×１０ -4 Ωｃｍとい
う低抵抗を有する錫添加酸化インジウム三元機能膜の製
造方法であり、好ましい有機インジウム化合物がＩｎ
（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3 であり、有機錫化合物が（Ｃ4Ｈ9）2Ｓ
ｎ（ＯＣＯＣＨ3）2 である。
は、有機インジウム化合物及び有機錫化合物を含有する
アルコール溶液を、Ｉｎ原子１００に対してＳｎ原子５
〜３０の割合になるように、加熱された基板上に間歇的
に噴霧して、（１１１）面配向を有し、８０％以上の光
透過率及び１．０×１０ -3 〜１．０×１０ -4 Ωｃｍとい
う低抵抗を有する錫添加酸化インジウム三元機能膜の製
造方法であり、好ましい有機インジウム化合物がＩｎ
（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3 であり、有機錫化合物が（Ｃ4Ｈ9）2Ｓ
ｎ（ＯＣＯＣＨ3）2 である。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明について詳細に述べ
る。本発明で使用する有機インジウム化合物及び有機錫
化合物として使用できるものは有機溶剤に可溶性を有す
るものであれば、何れでも可能であるが、特に好ましい
化合物としては有機インジウム化合物としてはＩｎ（Ｃ
5Ｈ7Ｏ2）3、有機錫化合物として（Ｃ4Ｈ9）2Ｓｎ（Ｏ
ＣＯＣＨ3）2である。そして、両者の割合としてＩｎ原
子１００に対してＳｎ原子５〜３０の割合で使用する。
そして、この際に使用し得る有機溶媒としては有機イン
ジウム化合物及び有機錫化合物を溶解するものであれば
良く、特に制約はないが、好ましい有機溶媒としてはア
ルコール類化合物であり、特に好ましい溶媒はエチルア
ルコールである。
る。本発明で使用する有機インジウム化合物及び有機錫
化合物として使用できるものは有機溶剤に可溶性を有す
るものであれば、何れでも可能であるが、特に好ましい
化合物としては有機インジウム化合物としてはＩｎ（Ｃ
5Ｈ7Ｏ2）3、有機錫化合物として（Ｃ4Ｈ9）2Ｓｎ（Ｏ
ＣＯＣＨ3）2である。そして、両者の割合としてＩｎ原
子１００に対してＳｎ原子５〜３０の割合で使用する。
そして、この際に使用し得る有機溶媒としては有機イン
ジウム化合物及び有機錫化合物を溶解するものであれば
良く、特に制約はないが、好ましい有機溶媒としてはア
ルコール類化合物であり、特に好ましい溶媒はエチルア
ルコールである。
【００１０】本発明では先ず、上記の有機インジウム化
合物と有機錫化合物とを含有する原料溶液を作る。この
場合、原料溶液としては有機インジウム化合物を１〜４
重量％含有するものが好ましい。原料溶液を基板に噴霧
させるに際しては、基板としてはガラス板を使用し、基
板の温度としては通常４５０〜５００℃前後に保ち、一
回の噴霧量は０．５ｃｍ3であって、所定の厚さになる
ように１０〜１００回程度繰り返して行う。噴霧によっ
て基板温度が低下するため基板の温度低かが１０℃程度
以下になるように、噴霧は時間間隔をおいて行う。
合物と有機錫化合物とを含有する原料溶液を作る。この
場合、原料溶液としては有機インジウム化合物を１〜４
重量％含有するものが好ましい。原料溶液を基板に噴霧
させるに際しては、基板としてはガラス板を使用し、基
板の温度としては通常４５０〜５００℃前後に保ち、一
回の噴霧量は０．５ｃｍ3であって、所定の厚さになる
ように１０〜１００回程度繰り返して行う。噴霧によっ
て基板温度が低下するため基板の温度低かが１０℃程度
以下になるように、噴霧は時間間隔をおいて行う。
【００１１】このような操作によって得られた錫添加酸
化インジウム被膜は高度の配向性及び透明性を有し、低
抵抗であって、例えば２５ｍｍ×２５ｍｍ、膜厚２００
ｎｍという大面積化が可能となり、透明電極として表示
ディスプレイをはじめとして電子デバイスにいろいろ使
用することが可能である。
化インジウム被膜は高度の配向性及び透明性を有し、低
抵抗であって、例えば２５ｍｍ×２５ｍｍ、膜厚２００
ｎｍという大面積化が可能となり、透明電極として表示
ディスプレイをはじめとして電子デバイスにいろいろ使
用することが可能である。
【００１２】
【実施例及び比較例】次に実施例をもって本発明を更に
具体的に説明する。 実施例１ Ｉｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3及びＩｎに対するＳｎの比が８原子
％の量の（Ｃ4Ｈ9）2Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ3）2をエタノー
ルに溶解し、３重量％の溶液を調整した。この溶液を５
００℃に熱したガラス基板に噴霧した。このとき、ガラ
ス基板の温度が低下し過ぎないように時間間隔をおい
て、溶液の噴霧を膜厚が２００ｎｍになるまで繰り返し
た後、自然冷却した。配向度を次式で評価した。
具体的に説明する。 実施例１ Ｉｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3及びＩｎに対するＳｎの比が８原子
％の量の（Ｃ4Ｈ9）2Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ3）2をエタノー
ルに溶解し、３重量％の溶液を調整した。この溶液を５
００℃に熱したガラス基板に噴霧した。このとき、ガラ
ス基板の温度が低下し過ぎないように時間間隔をおい
て、溶液の噴霧を膜厚が２００ｎｍになるまで繰り返し
た後、自然冷却した。配向度を次式で評価した。
【００１３】
【数１】
【００１４】ここでＩ（ｈｋ１）及びＩ0（ｈｋ１）は
それぞれ（ｈｋ１）面のＸ線回析強度及びＪＣＰＤＳの
標準強度である。得られた膜についてα＝６３％となり
（１１１）面に強い選択配向が生じたことを示した。ま
たこのとき抵抗率は３．５×１０~4Ωｃｍという低い値
を示し、可視域での光透過率も８０％以上であった。
それぞれ（ｈｋ１）面のＸ線回析強度及びＪＣＰＤＳの
標準強度である。得られた膜についてα＝６３％となり
（１１１）面に強い選択配向が生じたことを示した。ま
たこのとき抵抗率は３．５×１０~4Ωｃｍという低い値
を示し、可視域での光透過率も８０％以上であった。
【００１５】実施例２ Ｉｎに対するＳｎの比が３２原子％の量の（Ｃ4Ｈ9）2
Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ3）2をエタノールに溶解し、その他の
条件は実施例１と同じにして製膜を行った。得られた膜
についてα＝８０％となり（１１１）面に更に強い選択
配向が生じたことを示した。またこのとき抵抗率は１．
０×１０~3Ωｃｍという低い値を示し、可視域での光透
過率も８０％以上であった。
Ｓｎ（ＯＣＯＣＨ3）2をエタノールに溶解し、その他の
条件は実施例１と同じにして製膜を行った。得られた膜
についてα＝８０％となり（１１１）面に更に強い選択
配向が生じたことを示した。またこのとき抵抗率は１．
０×１０~3Ωｃｍという低い値を示し、可視域での光透
過率も８０％以上であった。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、例えば、
Ｉｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3及び（Ｃ4Ｈ9）2Ｓｎ（ＯＣＯＣ
Ｈ3）2を含有するアルコール溶液を、加熱された基板上
に噴霧、熱分解することによって高度の配向性を有し、
透明性に優れ、また低抵抗の錫添加酸化インジウム膜を
製膜することができ、大面積化が可能であって各種の電
子ディバイスに利用することができる。
Ｉｎ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）3及び（Ｃ4Ｈ9）2Ｓｎ（ＯＣＯＣ
Ｈ3）2を含有するアルコール溶液を、加熱された基板上
に噴霧、熱分解することによって高度の配向性を有し、
透明性に優れ、また低抵抗の錫添加酸化インジウム膜を
製膜することができ、大面積化が可能であって各種の電
子ディバイスに利用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−276078（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−157109（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−150724（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−253318（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−122766（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25615（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−89436（ＪＰ，Ａ) 兼安一成 外３名，スプレー法により 作成した酸化インジウム膜の電気的，光 学的特性，電気化学および工業物理化 学，日本，Ｖｏｌ．55，Ｎｏ．３，ｐ. 245−250 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 C01G 15/00 C01G 19/00 C03C 17/25 H01B 5/14 H01B 13/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】有機インジウム化合物としてＩｎ（Ｃ 5 Ｈ 7
Ｏ 2 ） 3 及び有機錫化合物として（Ｃ 4 Ｈ 9 ） 2 Ｓｎ（ＯＣ
ＯＣＨ 3 ） 2 を含有するアルコール溶液を、Ｉｎ原子１０
０に対してＳｎ原子５〜３０の割合になるように、加熱
された基板上に間歇的に噴霧して、（１１１）面配向を
有し、８０％以上の光透過率及び１．０×１０-3〜１．
０×１０-4Ωｃｍという低抵抗を有する錫添加酸化イン
ジウム三元機能膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28210696A JP3286954B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 錫添加酸化インジウム三元機能膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28210696A JP3286954B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 錫添加酸化インジウム三元機能膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10130097A JPH10130097A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3286954B2 true JP3286954B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=17648210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28210696A Expired - Fee Related JP3286954B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 錫添加酸化インジウム三元機能膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3286954B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4260494B2 (ja) | 2002-02-26 | 2009-04-30 | 株式会社フジクラ | 透明電極用基材の製法、光電変換素子の製法、及び色素増感太陽電池の製法 |
| US7540922B2 (en) | 2003-11-14 | 2009-06-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film forming apparatus |
| JP2007289874A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Matsushita Electric Works Ltd | コーティング剤の塗装方法 |
| JP2012150904A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Sharp Corp | 透明導電膜 |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP28210696A patent/JP3286954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 兼安一成 外３名，スプレー法により作成した酸化インジウム膜の電気的，光学的特性，電気化学および工業物理化学，日本，Ｖｏｌ．５５，Ｎｏ．３，ｐ．２４５−２５０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10130097A (ja) | 1998-05-19 |
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