【誤訳訂正書】
【提出日】平成24年3月16日(2012.3.16)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）フィルム及びその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  透明で導電性のインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）フィルムを基板上に堆積する方法であって、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）ターゲットのＨＦ／ＤＣ併用スパッタリングを行い、前記スパッタリングの間、アルゴンからなるプロセスガスが、反応ガスとしてのアルゴン／水素混合物によって補充され、前記スパッタリング中のＨＦ電力成分が全電力の少なくとも３０％であり、前記アルゴン／水素混合物の混合割合が８０／２０であり、前記アルゴン／水素混合物が前記プロセスガスの０．１〜３０％を構成する、方法。
【請求項２】  前記ＩＴＯフィルムは、２００μΩｃｍ未満の抵抗率及び１ｎｍ未満の表面粗さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】  前記スパッタリング中のＨＦ電力成分が全電力の６０〜８０％である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】  前記アルゴン／水素混合物が前記プロセスガスの８〜１０％を構成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】  前記スパッタリング中の前記プロセスガスの圧力は、１．５〜３μバールの範囲の値である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】  前記ＩＴＯフィルムの堆積中の基板温度は、２５０℃を越えない、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】  マグネトロンスパッタリングが前記スパッタリングのために使用される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】  透明で導電性の電極として基板上で使用されるインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）フィルムであって、２００μΩｃｍ未満の抵抗率及び１ｎｍ未満の表面粗さを有することを特徴とする、フィルム。
【請求項９】  前記抵抗率は、１２０〜１８０μΩｃｍの範囲の値である、請求項８に記載のフィルム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に有機ＬＥＤディスプレイにおいて透明導電性電極として使用されるインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）フィルムに関し、透明導電性インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）フィルムを基板上に堆積する方法にも関する。
【０００２】
【発明の背景】
透明で導電性の電極フィルムは、例えばポータブルコンピュータにおけるフラットモニタ及びスクリーンとして、携帯電話のディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ＬＥＤディスプレイ、ＴＦＴスクリーン、その他に必要である。この目的のために、通常、インジウム−スズ酸化物フィルム（ＩＴＯフィルム）が使用されるが、これは、このフィルムが関連する導電性及び透過特性の要求を最も満足するためである。透明基板材料、特にガラス、透明プラスチック、ガラス−プラスチックラミネート、その他に適用されるこれらのＩＴＯフィルムは、通常、ＩＴＯターゲットのスパッタ堆積（陰極微粒化）によって堆積される。
【０００３】
「低比抵抗率インジウム−スズ酸化物の透明導電性フィルム、直流マグネトロンスパッタリングの際にＨ２ ０−ガスを導入するＩ効果」（Ishibashi他、J.Vac. Sci. Technol. A 8(3)、１９９０年５月／６月）には、直流（ＤＣ）マグネトロンスパッタプロセスが記載されている。ここで、プロセスガスに水蒸気または水素を添加することにより、２００℃未満の堆積温度でＩＴＯフィルムを堆積することを可能とし、このフィルムは約６×１０−４Ωｃｍの抵抗率を有する。この点について、２００℃未満の低堆積温度及び／又は低基板温度は特に重要であり、これは、高堆積温度又は高基板温度では、スパッタプロセスがより容易に行われ所望の結果が得られるが、堆積されたフィルム及び基板を損傷するおそれがあるためである。これは、例えばプラスチック基板が使用される時に特に重要であり、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は高温度で破壊されるであろう。
【０００４】
低抵抗ＩＴＯフィルムの他の堆積プロセスは、Ｈ．Ｌｅｅ他による「酸化スズインジウム薄膜の特性へのスパッタ堆積におけるベース圧力の影響」（フラットパネルディスプレイマテリアズＩＩ、シンポジウム、サンフランシスコ、カリフォルニア、米国、１９９６年４月８−１２日、Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol. 424, 1997）に記述されている。問題のプロセスは、高周波（ＲＦ）及びＤＣ併用マグネトロンスパッタプロセスであり、このプロセスは、均等に分配されたＤＣスパッタリング及びＲＦスパッタリングでＩＴＯターゲットを蒸発させて、抵抗率１．５ ｘ １０−４μΩｃｍ未満のフィルムを堆積するために使用される。この場合、使用されるプロセスガスは、アルゴンであった。
【０００５】
上記のプロセスによって生成されるフィルムは低い抵抗率によって特徴付けられるが、このフィルムも実質的な表面粗さに関連する欠点を有する。特に、このようなＩＴＯフィルムの表面構造は、ドメイン内に異なる結晶方位の粒子を含むドメイン構造によって特徴付けられ、個々の粒子は表面から突出した先端（いわゆるスパイク）を有する。粗面及びいわゆるＩＴＯスパイクは、ＩＴＯフィルムが電極として使用されたときに、フィールドピークとして作用する。従って、このようなＩＴＯフィルムが有機ＬＥＤディスプレイで使用される場合、有機ＬＥＤセルの有効寿命を減少させることになる。さらに、増強された表面粗さは、このような有機ＬＥＤセルの効率を減少させることになる。他の不都合は有機ＬＥＤディスプレイの製造において見られ、ＩＴＯフィルム上に堆積する有機材料がスパイクを覆わない可能性が高く、従って、引き続く使用の間に短絡を生じるかも知れない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、小さい表面粗さ、好適には１ｎｍ未満、及び低抵抗率、好適には２００μΩｃｍ未満の入手可能なＩＴＯフィルムを作製し、ＩＴＯフィルムの堆積方法を提供することを目的とする。ここで、堆積温度及び／又はＩＴＯフィルムが堆積される基板の温度は、特に２５０℃未満、好適には２００℃未満である。特に、工業的利用、すなわち単純な方法及び妥当なコストで実現でき、特にいわゆるＩＴＯスパイクを避けるための方法及び適切なＩＴＯフィルムを提供することが提案される。
【０００７】
この課題は、請求項１による方法、及び請求項８によるＩＴＯフィルムによって解決される。有利な実施の形態は、従属請求項によって記述される。
【０００８】
本発明による透明で導電性のインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）フィルムの堆積方法は、特に低抵抗率で非常に滑らかな表面を有するフィルムを生じる。本発明方法は、高周波／直流（ＨＦ／ＤＣ）併用スパッタプロセスを含み、このプロセスは、反応ガスとしてアルゴン／水素混合物を利用する雰囲気中で行われる。当業者に知られているように、スパッタリングに使用されるＨＦ電力成分が高周波領域にあるとき、アルゴン及び水素からなる選択された反応ガス混合物がＨＦプラズマ中で活性化され、これが堆積されたＩＴＯフィルムに好適な影響を及ぼす。特に、基板温度が２５０℃未満の低い値、好適には≦２００℃に保たれるとき、フィルムの表面粗さ及び抵抗率は共に明らかに減少する。表面粗さが低いため、このように堆積されたフィルムを有機ＬＥＤセルのために使用することにより、有機ＬＥＤディスプレイについて、より大きな効率、より大きな歩どまり及びより長い有効寿命を得ることが可能になる。さらに、抵抗率の減少は、ＩＴＯフィルムが単位面積当たり所定の抵抗値を有さなければならないという特定の用途のために薄い膜厚を選択できる効果を有する。これにより、必要なフィルムを少量のインジウム−スズ酸化物材料で生成することができる。
【０００９】
スパッタリングのために、好適には９０％の酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）及び１０％の酸化スズ（ＳｎＯ２）を含む既知のＩＴＯターゲットを使用することが通例である。ＨＦ電力成分は、好適には少なくとも３０％、特に６０％以上に設定され、ここで、好適な組み合わせは、ＨＦ電力成分が４０〜９０％、特に６０〜８０％の範囲である。
【００１０】
本発明によるプロセスガスに添加されるアルゴン−水素混合物は、好適には８０％のアルゴン及び２０％の水素という混合割合を有する。有利には、このようなアルゴン／水素混合物は、プロセスガスに、０．１〜３０％、特に５〜１５％、さらに好適には８〜１０％の範囲で添加され、プロセスガスは通常、アルゴンからなる。
【００１１】
ＩＴＯフィルムの堆積のために、プロセスガスの全圧もまた、重要な役割を果たすかも知れない。ここで、特に良好な結果は、全圧が０．５〜５μバール、好適には１〜３μバール、さらに好適には１．５〜２μバールの範囲内で得られる。
【００１２】
好適な実施形態において、特にＩＴＯフィルムがプラスチック材料上に堆積される時に選択されるが、ＩＴＯフィルムの堆積の間、基板温度は２５０℃以下、好適には≦２００℃に設定される。これは、過度な温度によって、基板もフィルム自体も損傷を受けないという利点を有する。
【００１３】
上述したプロセスはマグネトロンスパッタ装置の使用に限定されないが、このスパッタ堆積は好適には適当なマグネトロン装置によって支援される。
【００１４】
本発明によるＩＴＯフィルム、特に上述したプロセスによって生成されたＩＴＯフィルムは、１ｎｍ未満の表面粗さを有する滑らかな表面を有し、２００μΩｃｍ未満、特に１４０〜１６０μΩｃｍの範囲の抵抗率を有する。
【００１５】
本発明の他の利点、特性及び特徴は、好適な実施の形態によって与えられる詳細な記述により明らかとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によりＩＴＯフィルムを堆積する際における表面粗さのＨＦ電力成分への依存性を示す。ＨＦ／ＤＣ併用スパッタリングのＨＦ電力成分が増加するに従い、フィルムの表面はより滑らかとなる。特に、ＨＦ電力成分の約３０％から、表面粗さが著しく減少することに注目できる。しかしながら、ＨＦ電力成分の約６５％から、表面粗さについてのこの影響は飽和しているように考えられる。
【００１７】
図２は、増加するＨＦ電力成分で堆積したＩＴＯフィルムの抵抗率ρの依存性を示す。ここで再び、ＨＦ電力成分が増加するにつれて、抵抗率は減少することが注目される。特に明白な減少は、ＨＦ電力成分が約３０％になるまで見られるが、これ以降ＨＦ電力成分が増加しても、僅かであるが連続的な抵抗率の減少が生じる。
【００１８】
図３は、ＨＦ／ＤＣ併用スパッタリング中におけるＨＦ電力成分の、基板温度２００℃で堆積したＩＴＯフィルムの表面への影響を示している。
【００１９】
６０，０００倍の倍率において、図３の種々のＡＦＭ写真は、ＤＣスパッタリング単独（ａ）、ＨＦ電力成分３３％でのＨＦ／ＤＣ併用スパッタリング（ｂ）、ＨＦ電力成分６６％でのＨＦ／ＤＣ併用スパッタリング（ｃ）、及びＨＦスパッタリング単独（ｄ）により堆積したＩＴＯフィルムをそれぞれ示す。ＡＦＭ写真は明らかに、ＨＦ電力成分が増加するにつれてより滑らかな表面構造が得られ、ＨＦ電力成分６６％において最適な表面粗さが達成されることを示している。
【００２０】
好適な実施の形態において、本発明によるＩＴＯフィルムは以下のパラメータでフロートガラス上に堆積した：
ターゲット：ＩＴＯ−Ｍｉｔｓｕｉ（酸化インジウム９０％／酸化スズ１０％）
純度：４Ｎ，密度＞９８％
全スパッタリング電力：８６０Ｗ（ＨＦ ５７０Ｗ／ＤＣ ２９０Ｗ）
ＨＦ電力成分：６６％
プロセス圧力：１．５μバール
アルゴン／水素割合（８０％／２０％の混合物）：８％
堆積温度：２００℃
磁場強度：１２００Ｇ
基板：フロートガラス
フィルム厚さ：７２ｎｍ
【００２１】
マグネトロンスパッタリングによって上記パラメータで堆積したＩＴＯフィルムの場合、ＡＦＭ（ラスタースクリーン顕微鏡）によって確認されるＲＭＳ粗さは、０．６２３ｎｍであることが判った。ＲＭＳ（自乗平均粗さ）は、ラスタースクリーン顕微鏡による測定で決定されたｚ（フィルム厚さ）の値の標準偏差として定義される。フィルムの抵抗率は、１５２μΩｃｍに達した。５５０ｎｍの波長における透過率は、基準媒体空気の８１％に達した。
【００２２】
これらの結果は、上述したプロセスが本発明によるＩＴＯフィルムを生成することを可能とし、特に表面粗さ及び抵抗率に関して、有機ＬＥＤディスプレイに使用される、優れた特性を有することを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
電力密度Ｐ＝２Ｗ／ｃｍ２、基板温度Ｔｓｕｂ＝２００℃での堆積中におけるＩＴＯフィルムの表面粗さ（ＲＭＳ粗さ）のＨＦ電力成分への依存性を示す。
【図２】
電力密度Ｐ＝２Ｗ／ｃｍ２、基板温度Ｔｓｕｂ＝２００℃での堆積中におけるＩＴＯフィルムの抵抗率ρのＨＦ電力成分への依存性を示す。
【図３】
基板温度Ｔｓｕｂ＝２００℃で様々なＨＦ電力成分で堆積したＩＴＯフィルムの倍率６０，０００倍でのラスター走査顕微鏡（ＡＦＭ）写真を示す。（ａ）はＤＣスパッタリング単独を示し、（ｂ）はＨＦ電力成分３３％でのＨＦ／ＤＣスパッタリング、（ｃ）はＨＦ電力成分６６％でのＨＦ／ＤＣスパッタリング、（ｄ）はＨＦスパッタリング単独の場合をそれぞれ示す。