JPS5929304A - 透明導電膜の形成方法 - 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】 （國　発明の技術分野 本発明は透明導電ｌｌ１ｊ！の形成方法に保り、特に酸
化インジウム（工ｎ２０３）を主体とする低抵抗の透１
ｔｌ１４γ１丁膜をスパッタリング法によって再現性よ
く形成する方法に関するものである。

（ｂ）　　従来技術と問題点 各表示バネｌし等の光デバイスに用いられる透明導電膜
、例えば酸化インジウム（工ｎ２０３　）、あるいは酸
化錫（５ｎｕ２）が１〜１０％程度添加されたＩｎ２Ｏ
３を主材とする透明導電膜を形成する一方法として反応
性スパッタリングが一般に用いられている。。

上記反応性スパッタリングによる透明導電膜の形成方法
としては従来、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスと、数
ｌθ％程度の酸素（０２）ガスを混倉ゞした混合ガヌ算
囲気内に、例えばＩｎとＳｎとを所定の割合で合金化し
た陰極となる金属ターゲラ、トと、透明導電膜を被着す
べき基板を支持した陽極側の爪板支持台を所定間隔をも
って対向配置し、まずシャッタによって６ｉＪ記基板基
板覆った状態で。

該シャッタと金属ターゲット間に所定の放電電圧を印加
してプレスパツタを行なった後、’Ｏ７Ｊ記シャラシャ
ツタて前記基板を加熱しない状態でｍｌ記両電極間に所
要の放電電圧を印加して本スパッタリングを行うことに
よって前記基板表面に工ｎＢＯ３を主材とする透明導電
膜を？＆着影形成ている。

ところで上記の如きスパッタリング法によって形成され
た透明導Ｔ［膜は、基板を高温に加熱してスパッタリン
グを行う方法、あるいはｉｃ子ビーム蒸着法等によって
得られたものに比べて膜面が平滑でかつ膜厚が均一であ
る利点を有する反面、低抵抗で、かつ透過率のよい透明
導電嘆が得られるスパッタリング条件（ヌパツタリング
パワー、ガス組成比、ガス圧等）範囲が非常に狭く、再
現性よく形成することが容易でない欠点がある。即ち、
この種の透明導電嘆け、酸化過剰な金属酸化膜の場合に
は、透過率は向上するが高抵抗となり、また酸化不足な
金属酸化膜の場合には、その逆に低透過率にして低抵抗
になる現象を呈するため、上記双方の特性を満足し得る
最適な金属酸化膜からなる透明導電膜を形成するには当
然スパッタリング条件範囲が狭く限定され、再現性を困
難にしている。

（Ｃ）＠明の目的 本発明は１記従来の欠点を解消するために、透明導電膜
形成時の酸化状態を制御して、容易に低抵抗にして透過
率のよい透明導電嘆を再現性よくを目的とするものでお
る。

（４）発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、基板表面にスパッタ
リングによって金属酸化物からなる透明導電膜を形成す
る方法において、上記透明導電膜形成時のスパッタリン
グパワーを周期的に切換えて、酸化不足の金属酸化層と
、酸化過剰の金属酸化層とを交互に連続して被着し、そ
の後前記導電膜を真空中において３００Ｃ以上の温度で
熱処理し均質化するようにしたことを特徴とする透明４
電膜の形成方法を提供することによって達成される。

（ｅ）発明の実施例 以下図面を用いて本発明に係る透明導電膜の形成方法の
一実施例について詳細に説明する。

本発明においては、第１図に示すＩｎＱ０３を主材とす
る透明導電膜をスパッタリングによって形成した時のス
パッタリングパワー（放電電圧等）と膜質（膜抵抗およ
び透過率）との関係図によって明らかなように、透過率
曲線りと抵抗曲線Ｅより違明４屯膜を最も低抵抗にして
透過率が良好に形成し得る最適スパッタリングパワー範
囲Ａ（ガス組成比、ガス圧は一定）が非％゛に狭く、（
再現性を困難にしていることから、前記導醒映形成時の
ヌバツタリングパワー条件を透明導電嘆として最適な金
属酸化層よりも酸化不足な金属酸化層と、同じく酸化過
剰な金属酸化層とが比較的再現性よく形成できるスパッ
タリングパワーｆａＢおよびＣを用いて透明導電膜とな
る金属酸化膜を形１戊する。

具１杢的には、まず工ｎとＳｎを所定の割合で合金化し
た陰糊となる金属ターゲットと、透明４電映を彼盾すべ
き基板を取イ」けた陽極となる基板支持台を所定間隔で
対向配置したベルジャ型真空谷器内を真空に排気する。

引続いて核真望容器内に制＆ｉｌされたＡｒと０２から
なる混合ガスを導入して所定のガス圧に調整する。しか
る後前記金属ターゲットと基板支持台間にスパッタリン
グパワーを前記第１図によって説明したパワー１直Ｃお
よびＢを周期的に交互に切換えるか、変化させる形でス
パッタリングを行なって第２図に示すように図示しない
基板支持台に取（＝ｌけられた基板１（この場合基板ｌ
は加熱しない）ｈに酸化不足の酸化インジウムを主体と
する金属酸化Ｍ２と、酸化過剰の同じく金属酸化層３と
を交互に連続して被着する。

その後かかる基板ｌを真空中において例えば４００℃の
温度で１時間程度熱処理を行うことにより、積層された
各金属酸化層の酸化状態が、各層間における酸素の拡散
反応によって平均的に均質一体化されて第８図に示すよ
うに低抵抗でかつ透過率のよい最適酸化状態の透明導電
膜４が容易に得られる。このように最適な酸化状態の透
明導電膜が、ｎｉｌ　Ｋ’Ｑスパッタリングパワー１ｎ
ｌｃとＢおよびそれによって積層する各金属酸化層の層
厚比とを制御することによって容易に形成できるので、
前記透明導電膜を再現性よく得ることが可能となり、製
造歩留りが大幅に向上する。

なお以北の実施例では導電膜を被着すべき基板を加熱し
ないでスパッタリングを行う場合の例について説明した
が、基板を高温に加熱してスパッタリングを行う方法に
適用した場合にも同様の効果が得られる。また印加放電
電圧波形としては、油常直流が用いられているが、直流
、交流の区別なく」画用できることは訂うまでもない。

ｆｆｌ　　発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明に係る透明導ＩＪ
：Ｌ膜のル成方法によれば、制御性のよいヌパッタリン
グ条件と真空中の熱処理によって低抵抗にして、透過率
のよい良質の透明導′ＩＥ１換を容易に再現性よく得る
ことが可能となり、当該導電膜の製造歩留りが大幅に向
上する等すぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は■ｎ２０３を主材と一ψる透明導【＋５．膜を
スパッタリングによって形成した時のスパッタリングパ
ワーと膜抵抗および透過率との関係を示す説明図、第２
図および第３図は本発明に係る透明２４成１＠の形成方
法の一実施例を１ｌｌｆｉに説明する断面図である。 図１ｍにおいて、Ｄは透過率曲線、比は抵抗曲線、■は
基板、２は酸化不足の金属酸化層、８は酸化過剰の金属
酸化層、４は透明導電膜を示す。 ２１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板表面にスパッタリングによって金属酸化物からなる
   透明導電膜を形成する方法において、上記透明導電膜形
   成時のスパッタリングパワーｅＸ１期的に切換えて、酸
   化不足の金属酸化層と、酸化過剰の金属酸化層とを交互
   に連続して被着し、そのｎ　ｔｉｉＪ記導電膜を真空中
   において、３００℃以北の温度で熱処理し、均質化する
   ようにしたことを特徴とする透明導電膜の形成方法。