JPH09283468A - 低抵抗導電膜の作製方法 - Google Patents
低抵抗導電膜の作製方法Info
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- JPH09283468A JPH09283468A JP11949596A JP11949596A JPH09283468A JP H09283468 A JPH09283468 A JP H09283468A JP 11949596 A JP11949596 A JP 11949596A JP 11949596 A JP11949596 A JP 11949596A JP H09283468 A JPH09283468 A JP H09283468A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパッタリング法により導電膜を形成したの
ち、導電膜にエネルギービームを照射して結晶化させる
際に、膜の破壊が生ずることを防止しつつ低抵抗化を図
ることができる低抵抗導電膜の作製方法を提供する。 【解決手段】 低耐熱性基板１０上に窒化シリコン膜１
２および二酸化シリコン膜１３からなるバッファ層を形
成したのち、低耐熱性基板１０を室温から２００℃以下
の温度に保持しながら、アルゴンより原子半径の小さな
希ガス、例えばヘリウム（Ｈｅ）雰囲気中においてマグ
ネトロンスパッタリングを行い、薄いＩＴＯ膜１３を形
成する。ＩＴＯ膜１３を形成したのち、このＩＴＯ膜１
３に対してＸｅＣｌエキシマレーザによるレーザビーム
（波長３０８ｎｍ，エネルギー５０〜１９０ｍＪ／ｃｍ
2 ，パルス幅３０ｎｓ）１４を照射して熱処理（アニー
ル）を施す。これによりＩＴＯ膜１３が結晶化され低抵
抗となる。このときＩＴＯ膜１３から希ガスが突沸する
ことがなく、容易に放出される。
ち、導電膜にエネルギービームを照射して結晶化させる
際に、膜の破壊が生ずることを防止しつつ低抵抗化を図
ることができる低抵抗導電膜の作製方法を提供する。 【解決手段】 低耐熱性基板１０上に窒化シリコン膜１
２および二酸化シリコン膜１３からなるバッファ層を形
成したのち、低耐熱性基板１０を室温から２００℃以下
の温度に保持しながら、アルゴンより原子半径の小さな
希ガス、例えばヘリウム（Ｈｅ）雰囲気中においてマグ
ネトロンスパッタリングを行い、薄いＩＴＯ膜１３を形
成する。ＩＴＯ膜１３を形成したのち、このＩＴＯ膜１
３に対してＸｅＣｌエキシマレーザによるレーザビーム
（波長３０８ｎｍ，エネルギー５０〜１９０ｍＪ／ｃｍ
2 ，パルス幅３０ｎｓ）１４を照射して熱処理（アニー
ル）を施す。これによりＩＴＯ膜１３が結晶化され低抵
抗となる。このときＩＴＯ膜１３から希ガスが突沸する
ことがなく、容易に放出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイスにお
ける電極や配線として用いられる低抵抗導電膜の作製方
法に係り、特にガラス，プラスチック等からなる低耐熱
性基板の上にスパッタリング法により形成される低抵抗
導電膜の作製方法に関する。
ける電極や配線として用いられる低抵抗導電膜の作製方
法に係り、特にガラス，プラスチック等からなる低耐熱
性基板の上にスパッタリング法により形成される低抵抗
導電膜の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の大画面ディスプレイの開発に伴
い、ポリカーボネイト（ＰＣ）等のプラスチックからな
る低耐熱性基板上に形成される透明電極（透明導電膜）
として、より低抵抗で高透過率のものが要望されてい
る。
い、ポリカーボネイト（ＰＣ）等のプラスチックからな
る低耐熱性基板上に形成される透明電極（透明導電膜）
として、より低抵抗で高透過率のものが要望されてい
る。
【０００３】従来、この透明導電膜の形成方法として
は、ＩＴＯターゲットを、スパッタレートの大きなアル
ゴン（Ａｒ）ガス雰囲気中においてマグネトロンスパッ
タリングを行うことにより基板上にＩＴＯ(Indium Tin
Oxide,酸化インジウムすず) 膜を堆積させる方法が主流
であった。
は、ＩＴＯターゲットを、スパッタレートの大きなアル
ゴン（Ａｒ）ガス雰囲気中においてマグネトロンスパッ
タリングを行うことにより基板上にＩＴＯ(Indium Tin
Oxide,酸化インジウムすず) 膜を堆積させる方法が主流
であった。
【０００４】この従来のスパッタリング法において、透
明導電膜として低抵抗のものを作製するためには、基板
の温度を２００℃以上の高温にする必要があり、更に、
低抵抗でしかも高透過率の透明導電膜を得るためには、
ＩＴＯ薄膜を堆積して形成したのち、酸素雰囲気中にお
いて３００〜５００℃の高温で熱処理（アニール）を施
す必要があった。しかし、このように高温の熱処理を施
すと、プラスチック等の低耐熱性の基板が軟化する虞れ
があり好ましくない。
明導電膜として低抵抗のものを作製するためには、基板
の温度を２００℃以上の高温にする必要があり、更に、
低抵抗でしかも高透過率の透明導電膜を得るためには、
ＩＴＯ薄膜を堆積して形成したのち、酸素雰囲気中にお
いて３００〜５００℃の高温で熱処理（アニール）を施
す必要があった。しかし、このように高温の熱処理を施
すと、プラスチック等の低耐熱性の基板が軟化する虞れ
があり好ましくない。
【０００５】また、ＬＳＩ（Large Scale Integrated c
ircuit) の金属配線に用いられるアルミニウム等の導電
膜においても、より低抵抗のものが望まれている。従
来、このような金属配線として用いられる導電膜も、上
記透明導電膜と同様に、アルゴンガス雰囲気中において
マグネトロンスパッタリングを行うことにより基板上に
堆積させて形成されるのが主流であった。
ircuit) の金属配線に用いられるアルミニウム等の導電
膜においても、より低抵抗のものが望まれている。従
来、このような金属配線として用いられる導電膜も、上
記透明導電膜と同様に、アルゴンガス雰囲気中において
マグネトロンスパッタリングを行うことにより基板上に
堆積させて形成されるのが主流であった。
【０００６】しかし、この方法により形成されるアルミ
ニウム等の導電膜は結晶粒径が小さいので、本来の導電
率よりも小さい導電率の膜しか作製することができず、
金属配線の低抵抗化は困難であった。
ニウム等の導電膜は結晶粒径が小さいので、本来の導電
率よりも小さい導電率の膜しか作製することができず、
金属配線の低抵抗化は困難であった。
【０００７】これに対して、アルゴンガス雰囲気中のマ
グネトロンスパッタリングにより作製した導電膜に、エ
キシマレーザのような短波長のパルスレーザを照射して
結晶粒径を大きくすることにより導電膜を低抵抗化する
方法が考えられている。この方法では、レーザビームは
導電膜において大部分吸収されるので、導電膜のみを局
所的に加熱することができる。従って、基板の温度は低
温に保ったままで導電膜に熱処理（アニール）を施すこ
とができ、プラスチック等により形成された低耐熱性の
基板を軟化させることなく、透明導電膜や金属配線の低
抵抗化を図ることが可能である。
グネトロンスパッタリングにより作製した導電膜に、エ
キシマレーザのような短波長のパルスレーザを照射して
結晶粒径を大きくすることにより導電膜を低抵抗化する
方法が考えられている。この方法では、レーザビームは
導電膜において大部分吸収されるので、導電膜のみを局
所的に加熱することができる。従って、基板の温度は低
温に保ったままで導電膜に熱処理（アニール）を施すこ
とができ、プラスチック等により形成された低耐熱性の
基板を軟化させることなく、透明導電膜や金属配線の低
抵抗化を図ることが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにスパッタ
リングにより導電膜を形成したのち、この導電膜に対し
てレーザビームを照射することにより導電膜の低抵抗化
を図ることができるものの、従来の方法には次のような
問題があった。すなわち、従来のアルゴンガス雰囲気中
のマグネトロンスパッタリングにより作製した導電膜に
は、膜中にアルゴンが数１０％含まれている。文献によ
ると、アルゴンガスを用いたスパッタリング法により形
成されたタンタルシリサイド（ＴａＳｉ2 ）膜の場合、
膜中に入ったアルゴンを外部に放出させるために必要な
熱処理温度は９００℃以上であり、更にアルゴンを１０
０％外部に放出させるためには１１００℃以上の熱処理
が必要である。従って、これから類推すると、スパッタ
リングにより形成されたＩＴＯ膜やアルミニウム膜等の
導電膜中のアルゴンを外部に放出させるためには、５０
０℃以上の熱処理を施す必要がある。
リングにより導電膜を形成したのち、この導電膜に対し
てレーザビームを照射することにより導電膜の低抵抗化
を図ることができるものの、従来の方法には次のような
問題があった。すなわち、従来のアルゴンガス雰囲気中
のマグネトロンスパッタリングにより作製した導電膜に
は、膜中にアルゴンが数１０％含まれている。文献によ
ると、アルゴンガスを用いたスパッタリング法により形
成されたタンタルシリサイド（ＴａＳｉ2 ）膜の場合、
膜中に入ったアルゴンを外部に放出させるために必要な
熱処理温度は９００℃以上であり、更にアルゴンを１０
０％外部に放出させるためには１１００℃以上の熱処理
が必要である。従って、これから類推すると、スパッタ
リングにより形成されたＩＴＯ膜やアルミニウム膜等の
導電膜中のアルゴンを外部に放出させるためには、５０
０℃以上の熱処理を施す必要がある。
【０００９】しかしながら、導電膜の結晶粒径を大きく
するためにエキシマレーザ等の短波長のパルスレーザを
照射すると、薄膜はパルス幅２０〜３０ｎｓ程度の極短
時間に１４００℃以上の高温に加熱されるため、アルゴ
ンガスは放出されるものの、膜内部から突沸する状態と
なり薄膜を破壊してしまう現象が生じるという問題があ
った。
するためにエキシマレーザ等の短波長のパルスレーザを
照射すると、薄膜はパルス幅２０〜３０ｎｓ程度の極短
時間に１４００℃以上の高温に加熱されるため、アルゴ
ンガスは放出されるものの、膜内部から突沸する状態と
なり薄膜を破壊してしまう現象が生じるという問題があ
った。
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、スパッタリング法により導電膜を形
成したのち、導電膜にエネルギービームを照射して結晶
化させる際に、膜の破壊が生ずることを防止しつつ低抵
抗化を図ることができる低抵抗導電膜の作製方法を提供
することにある。
ので、その目的は、スパッタリング法により導電膜を形
成したのち、導電膜にエネルギービームを照射して結晶
化させる際に、膜の破壊が生ずることを防止しつつ低抵
抗化を図ることができる低抵抗導電膜の作製方法を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る低抵抗導電
膜の作製方法は、低耐熱性の基板をその軟化温度よりも
低い温度に設定すると共に、アルゴンより原子半径が小
さく、原子量の小さな希ガス元素の雰囲気中において導
電体ターゲットをスパッタリングすることにより低耐熱
性の基板上に導電膜を形成する工程と、基板上に形成さ
れた導電膜にエネルギービームを照射して熱処理を施す
工程とを含むものである。
膜の作製方法は、低耐熱性の基板をその軟化温度よりも
低い温度に設定すると共に、アルゴンより原子半径が小
さく、原子量の小さな希ガス元素の雰囲気中において導
電体ターゲットをスパッタリングすることにより低耐熱
性の基板上に導電膜を形成する工程と、基板上に形成さ
れた導電膜にエネルギービームを照射して熱処理を施す
工程とを含むものである。
【００１２】本発明による方法は、スパッタガスとして
アルゴンガスを用いた従来のスパッタリング法により導
電膜を作製したとき、成膜中に膜内に入ったアルゴンが
２００℃程度の熱処理によって外部に放出されないの
は、主としてアルゴンの原子半径（０．１４４ｎｍ）と
原子量（３９．９４８）が大きいことによるものと考
え、スパッタガスとしてアルゴンよりも原子半径が小さ
く、かつ原子量が小さくて軽い希ガスの元素のガスを用
いることにより、成膜中に膜内に入ったガス元素を低温
の熱処理によって外部に容易に放出させようとするもの
である。
アルゴンガスを用いた従来のスパッタリング法により導
電膜を作製したとき、成膜中に膜内に入ったアルゴンが
２００℃程度の熱処理によって外部に放出されないの
は、主としてアルゴンの原子半径（０．１４４ｎｍ）と
原子量（３９．９４８）が大きいことによるものと考
え、スパッタガスとしてアルゴンよりも原子半径が小さ
く、かつ原子量が小さくて軽い希ガスの元素のガスを用
いることにより、成膜中に膜内に入ったガス元素を低温
の熱処理によって外部に容易に放出させようとするもの
である。
【００１３】すなわち、本発明の低抵抗導電膜の作製方
法では、アルゴンよりも原子半径の小さな希ガス雰囲気
中でスパッタリングが行われ、軟化温度よりも低い温度
に設定された低耐熱性の基板上に導電膜が形成される。
続いて、基板上に形成された導電膜にエネルギービーム
が照射され極短時間に結晶化を促進して導電膜の低抵抗
化が図られる。このエネルギービームの照射時におい
て、成膜中に導電膜内に入った希ガスはアルゴンよりも
原子半径が小さく軽いため膜内から外部に容易に放出さ
れる。これにより希ガスが突沸して導電膜を破壊する虞
れがなくなる。
法では、アルゴンよりも原子半径の小さな希ガス雰囲気
中でスパッタリングが行われ、軟化温度よりも低い温度
に設定された低耐熱性の基板上に導電膜が形成される。
続いて、基板上に形成された導電膜にエネルギービーム
が照射され極短時間に結晶化を促進して導電膜の低抵抗
化が図られる。このエネルギービームの照射時におい
て、成膜中に導電膜内に入った希ガスはアルゴンよりも
原子半径が小さく軽いため膜内から外部に容易に放出さ
れる。これにより希ガスが突沸して導電膜を破壊する虞
れがなくなる。
【００１４】アルゴンよりも原子半径が小さく、軽い希
ガスの元素としてはヘリウム（Ｈｅ）およびネオン（Ｎ
ｅ）を挙げることができる。このうちヘリウムは原子半
径（０．０９５ｎｍ）と原子量（４．００２）が極めて
小さく、膜から容易に放出されるため、特に本発明に好
適である。
ガスの元素としてはヘリウム（Ｈｅ）およびネオン（Ｎ
ｅ）を挙げることができる。このうちヘリウムは原子半
径（０．０９５ｎｍ）と原子量（４．００２）が極めて
小さく、膜から容易に放出されるため、特に本発明に好
適である。
【００１５】低耐熱性の基板としては、例えば軟化温度
が２００℃程度以下の基板であり、具体的には例えばポ
リカーボネイト（ＰＣ）等のプラスチックからなる基板
が用いられる。この基板上には、基板と導電膜との間
に、エネルギービーム照射時における基板の発熱を防止
するためのバッファ層を形成することが好ましい。
が２００℃程度以下の基板であり、具体的には例えばポ
リカーボネイト（ＰＣ）等のプラスチックからなる基板
が用いられる。この基板上には、基板と導電膜との間
に、エネルギービーム照射時における基板の発熱を防止
するためのバッファ層を形成することが好ましい。
【００１６】また、エネルギービームとしては、導電膜
が吸収する波長のビーム例えばレーザビームが用いら
れ、特にエキシマレーザによるパルスレーザビームを用
いることが好ましい。エキシマレーザとしては、ＸｅＣ
ｌエキシマレーザによるパルスレーザビーム（波長３０
８ｎｍ）やＸｅＦエキシマレーザによるパルスレーザビ
ーム（波長３５０ｎｍ）などが用いられる。
が吸収する波長のビーム例えばレーザビームが用いら
れ、特にエキシマレーザによるパルスレーザビームを用
いることが好ましい。エキシマレーザとしては、ＸｅＣ
ｌエキシマレーザによるパルスレーザビーム（波長３０
８ｎｍ）やＸｅＦエキシマレーザによるパルスレーザビ
ーム（波長３５０ｎｍ）などが用いられる。
【００１７】導電体ターゲットは例えばＩＴＯ(Indium
Tin Oxide)，酸化スズ（ＳｎＯ2 ），三酸化タングステ
ン（ＷＯ3 ），酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物からなる
透明導電体材料やアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），
金（Ａｕ）等の金属からなる不透明導電体材料が用いら
れる。
Tin Oxide)，酸化スズ（ＳｎＯ2 ），三酸化タングステ
ン（ＷＯ3 ），酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の酸化物からなる
透明導電体材料やアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），
金（Ａｕ）等の金属からなる不透明導電体材料が用いら
れる。
【００１８】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、低耐熱性
基板の上に形成される導電膜として透明導電膜（ＩＴＯ
膜）を用い、このＩＴＯ膜の低抵抗化を例として説明す
る。
を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、低耐熱性
基板の上に形成される導電膜として透明導電膜（ＩＴＯ
膜）を用い、このＩＴＯ膜の低抵抗化を例として説明す
る。
【００１９】図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形
態に係るＩＴＯ膜の作製工程を表すものである。この方
法は、まず、同図（ａ）に示したように例えばポリカー
ボネイト（ＰＣ）からなる低耐熱性基板１０を用意し、
この低耐熱性基板１０上に例えばＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition:化学的気相成長 )法により例えば膜厚１
００ｎｍの窒化シリコン膜（ＳｉＮ）１１を形成する。
続いて、この窒化シリコン膜１１上に例えば同じくＣＶ
Ｄ法により例えば膜厚２００ｎｍの二酸化シリコン膜
（ＳｉＯ2 ）１２を形成する。これら窒化シリコン膜１
２および二酸化シリコン膜１３からなる積層膜はバッフ
ァ層を構成しており、後述のレーザビーム照射工程にお
いてレーザによる発熱が低耐熱性基板１０に伝わること
を防止するものである。
態に係るＩＴＯ膜の作製工程を表すものである。この方
法は、まず、同図（ａ）に示したように例えばポリカー
ボネイト（ＰＣ）からなる低耐熱性基板１０を用意し、
この低耐熱性基板１０上に例えばＣＶＤ（Chemical Vap
or Deposition:化学的気相成長 )法により例えば膜厚１
００ｎｍの窒化シリコン膜（ＳｉＮ）１１を形成する。
続いて、この窒化シリコン膜１１上に例えば同じくＣＶ
Ｄ法により例えば膜厚２００ｎｍの二酸化シリコン膜
（ＳｉＯ2 ）１２を形成する。これら窒化シリコン膜１
２および二酸化シリコン膜１３からなる積層膜はバッフ
ァ層を構成しており、後述のレーザビーム照射工程にお
いてレーザによる発熱が低耐熱性基板１０に伝わること
を防止するものである。
【００２０】このように窒化シリコン膜１１および二酸
化シリコン膜１２からなるバッファ層を形成したのち、
次に、低耐熱性基板１０をこの基板が軟化しない程度の
温度（室温から２００℃以下）に保ちながら同図（ｂ）
に示したように、アルゴンより原子半径の小さな希ガ
ス、例えばヘリウム（Ｈｅ）雰囲気中においてＩＴＯ(I
ndium Tin Oxide)をターゲットとしたマグネトロンスパ
ッタリングを行い、二酸化シリコン膜１２上に膜厚１０
０〜２００ｎｍ程度の薄いＩＴＯ膜１３を形成する。こ
こで、ヘリウムのガス圧は例えば３ｍＴｏｒｒ、スパッ
タレイトは例えば６ｎｍ／分とする。
化シリコン膜１２からなるバッファ層を形成したのち、
次に、低耐熱性基板１０をこの基板が軟化しない程度の
温度（室温から２００℃以下）に保ちながら同図（ｂ）
に示したように、アルゴンより原子半径の小さな希ガ
ス、例えばヘリウム（Ｈｅ）雰囲気中においてＩＴＯ(I
ndium Tin Oxide)をターゲットとしたマグネトロンスパ
ッタリングを行い、二酸化シリコン膜１２上に膜厚１０
０〜２００ｎｍ程度の薄いＩＴＯ膜１３を形成する。こ
こで、ヘリウムのガス圧は例えば３ｍＴｏｒｒ、スパッ
タレイトは例えば６ｎｍ／分とする。
【００２１】ＩＴＯ膜１３を形成したのち、同図（ｃ）
に示したように、このＩＴＯ膜１３に対してＸｅＣｌエ
キシマレーザによるレーザビーム（波長３０８ｎｍ，エ
ネルギー５０〜１９０ｍＪ／ｃｍ2 ，パルス幅３０ｎ
ｓ）１４を照射して熱処理（アニール）を施すことによ
り結晶化させる。このエキシマレーザビームの照射は多
段階照射とすることにより結晶化を促進させることがで
きる。
に示したように、このＩＴＯ膜１３に対してＸｅＣｌエ
キシマレーザによるレーザビーム（波長３０８ｎｍ，エ
ネルギー５０〜１９０ｍＪ／ｃｍ2 ，パルス幅３０ｎ
ｓ）１４を照射して熱処理（アニール）を施すことによ
り結晶化させる。このエキシマレーザビームの照射は多
段階照射とすることにより結晶化を促進させることがで
きる。
【００２２】図２および図３はそれぞれこのエキシマレ
ーザビームのエネルギー量とＩＴＯ膜１３のシート抵抗
値の変化との関係を表す特性図である。ここで、図２は
低耐熱性基板１０を室温に保った状態でスパッタリング
を行った場合、一方、図３は低耐熱性基板１０を１２０
℃に保った状態でスパッタリングを行った場合の抵抗変
化をそれぞれ表すものである。これらの図からも明らか
なように、低耐熱性基板１０を室温に保った状態でスパ
ッタリングを行った場合にはレーザビーム照射前には４
×１０6 Ω／□であったシート抵抗が２×１０3 Ω／□
へと低下し、また低耐熱性基板１０を１２０℃に保った
状態でスパッタリングを行った場合にはレーザ照射前に
は４×１０5 Ω／□であったシート抵抗が９×１０2 Ω
／□へと大幅に低下している。これはエキシマレーザビ
ームの照射前と照射後のＲＥＥＤ（Reflective High En
ergy Electron Diffraction;反射高速電子線回折) 法に
よる測定の結果、エキシマレーザを照射した後のＩＴＯ
膜１３の結晶性が向上していることから、これによりシ
ート抵抗が低下したものと考えられる。
ーザビームのエネルギー量とＩＴＯ膜１３のシート抵抗
値の変化との関係を表す特性図である。ここで、図２は
低耐熱性基板１０を室温に保った状態でスパッタリング
を行った場合、一方、図３は低耐熱性基板１０を１２０
℃に保った状態でスパッタリングを行った場合の抵抗変
化をそれぞれ表すものである。これらの図からも明らか
なように、低耐熱性基板１０を室温に保った状態でスパ
ッタリングを行った場合にはレーザビーム照射前には４
×１０6 Ω／□であったシート抵抗が２×１０3 Ω／□
へと低下し、また低耐熱性基板１０を１２０℃に保った
状態でスパッタリングを行った場合にはレーザ照射前に
は４×１０5 Ω／□であったシート抵抗が９×１０2 Ω
／□へと大幅に低下している。これはエキシマレーザビ
ームの照射前と照射後のＲＥＥＤ（Reflective High En
ergy Electron Diffraction;反射高速電子線回折) 法に
よる測定の結果、エキシマレーザを照射した後のＩＴＯ
膜１３の結晶性が向上していることから、これによりシ
ート抵抗が低下したものと考えられる。
【００２３】図４はレーザビームの各波長に対するＩＴ
Ｏ膜１３の光透過率の変化状態を、レーザビーム照射前
と照射後とを対比して表すものである。ここで、四角印
はレーザ照射前の光透過率、丸印はレーザ照射後の光透
過率を示している。この図からも明らかなように、エキ
シマレーザを照射した後も光透過率が低下していないこ
とかわかる。また、エキシマレーザを照射したときには
ＩＴＯ膜１３からヘリウムが容易に放出され、従って膜
が破壊されることがなかった。
Ｏ膜１３の光透過率の変化状態を、レーザビーム照射前
と照射後とを対比して表すものである。ここで、四角印
はレーザ照射前の光透過率、丸印はレーザ照射後の光透
過率を示している。この図からも明らかなように、エキ
シマレーザを照射した後も光透過率が低下していないこ
とかわかる。また、エキシマレーザを照射したときには
ＩＴＯ膜１３からヘリウムが容易に放出され、従って膜
が破壊されることがなかった。
【００２４】このように本実施の形態では、アルゴンよ
りも原子半径が小さく、軽いヘリウム（Ｈｅ）ガス雰囲
気中においてスパッタリングを行うことによりＩＴＯ膜
１３を作製し、次いでエキシマレーザビーム１４を照射
して結晶化させるようにしたので、レーザビーム照射時
にＩＴＯ膜１３から希ガス（ヘリウム）が突沸すること
による膜破壊を伴わないで、しかも基板１０を高温に加
熱することなく、低抵抗で高透過率の導電膜を作製する
ことができることがわかった。
りも原子半径が小さく、軽いヘリウム（Ｈｅ）ガス雰囲
気中においてスパッタリングを行うことによりＩＴＯ膜
１３を作製し、次いでエキシマレーザビーム１４を照射
して結晶化させるようにしたので、レーザビーム照射時
にＩＴＯ膜１３から希ガス（ヘリウム）が突沸すること
による膜破壊を伴わないで、しかも基板１０を高温に加
熱することなく、低抵抗で高透過率の導電膜を作製する
ことができることがわかった。
【００２５】上記実施の形態では導電膜として透明導電
膜（ＩＴＯ膜１３）を作製するようにしたが、ＬＳＩ配
線に用いられるアルミニウム膜等の金属薄膜において
も、ヘリウム（Ｈｅ）ガス雰囲気中においてスパッタリ
ングを行うことにより薄膜を作製し、次いでエキシマレ
ーザを照射して熱処理（アニール）を行うことにより、
同じく膜破壊を伴わないで、低抵抗で高透過率の薄膜を
作製することができることは容易に想像できる。
膜（ＩＴＯ膜１３）を作製するようにしたが、ＬＳＩ配
線に用いられるアルミニウム膜等の金属薄膜において
も、ヘリウム（Ｈｅ）ガス雰囲気中においてスパッタリ
ングを行うことにより薄膜を作製し、次いでエキシマレ
ーザを照射して熱処理（アニール）を行うことにより、
同じく膜破壊を伴わないで、低抵抗で高透過率の薄膜を
作製することができることは容易に想像できる。
【００２６】なお、本実施の形態による方法では、レー
ザビームの照射前に導電膜をパターニングし、そののち
レーザビームを照射して低抵抗化することが可能であ
る。この場合は、エッチングしやすい条件（すなわち、
シート抵抗が高い状態）でパターニングできるので、製
造に必要なマスクを少なくすることができ、製造プロセ
スを簡略化することができる。
ザビームの照射前に導電膜をパターニングし、そののち
レーザビームを照射して低抵抗化することが可能であ
る。この場合は、エッチングしやすい条件（すなわち、
シート抵抗が高い状態）でパターニングできるので、製
造に必要なマスクを少なくすることができ、製造プロセ
スを簡略化することができる。
【００２７】以上実施の形態を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施の形態に限定するものではなく、
種々変形可能である。例えば、上記実施の形態において
は、基板材料としてプラスチックを用いたものについて
説明したが、ガラス等その他の材質を用いるようにして
もよく、この場合にはスパッタリング時における基板温
度はその材質に合わせて軟化しない程度の温度に設定す
ればよい。
が、本発明は上記実施の形態に限定するものではなく、
種々変形可能である。例えば、上記実施の形態において
は、基板材料としてプラスチックを用いたものについて
説明したが、ガラス等その他の材質を用いるようにして
もよく、この場合にはスパッタリング時における基板温
度はその材質に合わせて軟化しない程度の温度に設定す
ればよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の低抵抗導電
膜の作製方法によれば、従来用いられていたアルゴンガ
スの代わりに、このアルゴンガスよりも原子半径が小さ
く、軽い希ガス、特にヘリウムガスを用いてスパッタリ
ングを行うことにより導電膜を形成し、この導電膜にエ
ネルギービームを照射して熱処理を施すようにしたの
で、ビーム照射時に希ガスを容易に放出することがで
き、膜破壊を生ずることなく、かつ基板温度を上げるこ
となく極短時間に結晶化を促進して低抵抗の導電膜を作
製することができるという効果を奏する。
膜の作製方法によれば、従来用いられていたアルゴンガ
スの代わりに、このアルゴンガスよりも原子半径が小さ
く、軽い希ガス、特にヘリウムガスを用いてスパッタリ
ングを行うことにより導電膜を形成し、この導電膜にエ
ネルギービームを照射して熱処理を施すようにしたの
で、ビーム照射時に希ガスを容易に放出することがで
き、膜破壊を生ずることなく、かつ基板温度を上げるこ
となく極短時間に結晶化を促進して低抵抗の導電膜を作
製することができるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係るＩＴＯ膜の作製方
法を説明するための工程毎の断面図である。
法を説明するための工程毎の断面図である。
【図２】基板を室温に保った状態でのスパッタリングに
よりＩＴＯ膜を形成した場合のエキシマレーザの照射エ
ネルギー量とシート抵抗値の変化状態との関係を表す特
性図である。
よりＩＴＯ膜を形成した場合のエキシマレーザの照射エ
ネルギー量とシート抵抗値の変化状態との関係を表す特
性図である。
【図３】基板を１２０℃の温度に保った状態でのスパッ
タリングによりＩＴＯ膜を形成した場合のエキシマレー
ザの照射エネルギー量とシート抵抗値の変化状態との関
係を表す特性図である。
タリングによりＩＴＯ膜を形成した場合のエキシマレー
ザの照射エネルギー量とシート抵抗値の変化状態との関
係を表す特性図である。
【図４】図１の方法により作製されたＩＴＯ膜のエキシ
マレーザ照射前と照射後でのビーム波長に対する光透過
率の関係を表す特性図である。
マレーザ照射前と照射後でのビーム波長に対する光透過
率の関係を表す特性図である。
１０…低耐熱性基板、１１…窒化シリコン膜、１２…二
酸化シリコン膜、１３…ＩＴＯ膜（導電膜）、１４…エ
キシマレーザビーム
酸化シリコン膜、１３…ＩＴＯ膜（導電膜）、１４…エ
キシマレーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 碓井 節夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 低耐熱性の基板をその軟化温度よりも低
い温度に設定すると共に、アルゴンより原子半径が小さ
く、原子量の小さな希ガス元素の雰囲気中において導電
体ターゲットをスパッタリングすることにより前記低耐
熱性の基板上に導電膜を形成する工程と、 前記基板上に形成された導電膜にエネルギービームを照
射して熱処理を施す工程とを含むことを特徴とする低抵
抗導電膜の作製方法。 - 【請求項２】 前記希ガス元素をヘリウムとしたことを
特徴とする請求項１記載の低抵抗導電膜の作製方法。 - 【請求項３】 前記導電体ターゲットは透明導電体材料
により形成されていることを特徴とする請求項１記載の
低抵抗導電膜の作製方法。 - 【請求項４】 前記透明導電体材料はＩＴＯであること
を特徴とする請求項３記載の低抵抗導電膜の作製方法。 - 【請求項５】 前記導電体ターゲットは不透明導電体材
料により形成されたことを特徴とする請求項１記載の低
抵抗導電膜の作製方法。 - 【請求項６】 更に、前記基板と導電膜との間に前記エ
ネルギービーム照射時における前記基板の発熱を防止す
るためのバッファ層を形成する工程を含むことを特徴と
する請求項１記載の低抵抗導電膜の作製方法。 - 【請求項７】 前記エネルギービームは前記導電膜によ
り吸収される波長のビームを用いることを特徴とする請
求項１記載の低抵抗導電膜の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11949596A JP3638055B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 低抵抗導電膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11949596A JP3638055B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 低抵抗導電膜の作製方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283468A true JPH09283468A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3638055B2 JP3638055B2 (ja) | 2005-04-13 |
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ID=14762688
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11949596A Expired - Fee Related JP3638055B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 低抵抗導電膜の作製方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3638055B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002007171A1 (fr) * | 2000-07-19 | 2002-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Substrat auquel est attachee une electrode et procede de preparation associe |
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| JP2003197378A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-11 | Sanyo Electric Co Ltd | エレクトロルミネッセンス表示素子及びその製造方法 |
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-
1996
- 1996-04-18 JP JP11949596A patent/JP3638055B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3638055B2 (ja) | 2005-04-13 |
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