(57)【要約】【課題】基板５として耐熱性の低い基板を用いた場合であっても、結晶性の高い透明導電膜１２を形成すること。【解決手段】基板５上に透明導電膜１２を成膜する成膜工程と、前記成膜工程が終了した後に、イオンガン１１からイオン化したアシストガスを透明導電膜１２に向かって照射することにより、透明導電膜１２を結晶化させる結晶化工程と、前記結晶化工程が終了した後に、前記成膜工程と前記結晶化工程を交互に繰り返す繰り返し工程と、を備えたこと。【選択図】図１
2007200704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に透明導電膜を成膜する成膜工程と、
前記成膜工程が終了した後に、イオンガンからイオン化したアシストガスを透明導電膜に向かって照射することにより、前記透明導電膜を結晶化させる結晶化工程と、
を備えたことを特徴とする透明導電膜の形成方法。
【請求項２】
前記結晶化工程が終了した後に、前記成膜工程と前記結晶化工程を交互に繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜の形成方法。
【請求項３】
前記透明導電膜を成膜する際に、ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法のうちのいずれかの成膜法を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の透明導電膜の形成方法。
【請求項４】
前記アシストガスは、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｎ2ガス、Ｏ2 ガスのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちのいずれか一項に請求項に記載の透明導電膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインジウム−錫酸化物膜（ＩＴＯ膜）等の透明導電膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置を製造するための一連の工程の中には、基板にＩＴＯ膜等の透明導電膜を成膜する成膜工程が含まれている。この成膜工程における成膜法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、又はスプレー熱分解法がよく用いられている。
【０００３】
また、これらの成膜法を用いる場合には、高温で成膜したり、成膜後に高温で熱処理をしたりすることによって、結晶性の高い透明導電膜を形成できることが知られている。例えば、スパッタリング法又はスプレー熱分解法を用いて透明導電膜を形成する場合には、数百度以上の高温で成膜することによって、透明導電膜の結晶性を高めて、透明導電膜の抵抗等の特性が良好になることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２３８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述のように、結晶性の高い透明導電膜を形成するには、一般に、高温で成膜すること等が必要であるが、基板としてプラスチック基板等のように耐熱性の低いものを用いると、基板の耐熱性の制限から、高温で成膜したり、成膜後に熱処理したりすることが困難である。そのため、耐熱性の低い基板を用いた場合に、結晶性の高い透明導電膜を形成することができず、透明導電膜の抵抗等の特性を十分に高めることができないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、前述の問題を解決するために、高温で成膜したり、成膜後に高温で熱処理したりすることなく、結晶性の高い透明導電膜を形成することができる、透明導電膜の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者は、前述の目的を達成するため、種々の検討した結果、基板上に透明導電膜を成膜した後に、イオン化したアシストガスを透明導電膜に照射すると、透明導電膜を結晶化させることができるという、新規な知見を得ることができ、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の特徴は、基板上に透明導電膜を成膜する成膜工程と、前記成膜工程が終了した後に、イオンガンからイオン化したアシストガスを前記透明導電膜に向かって照射することにより、透明導電膜を結晶化させる結晶化工程と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
更に、前記結晶化工程が終了した後に、前記成膜工程と前記結晶化工程を交互に繰り返してもよい。
【０００９】
ここで、透明導電膜を成膜する際に、ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法のうちのいずれかの成膜法を用いることが望ましい。また、前記アシストガスは、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｎ2ガス、Ｏ2 ガスのいずれかであることが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板上に透明導電膜を成膜した後に、イオン化した前記アシストガスを透明導電膜に照射することにより、透明導電膜を結晶化させているため、高温で成膜したり、成膜後に高温で熱処理したりすることなく、結晶性の高い透明導電膜を形成することができる。よって、前記基板として耐熱性の低い基板を用いた場合であっても、結晶性の高い透明導電膜を形成することができ、透明導電膜の抵抗等の特性を十分に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係るカルーセル型スパッタ装置、本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法ついて、順次説明する。なお、図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法の工程を示す工程断面図、図２は、本発明の実施の形態に係るカルーセル型スパッタ装置の概略を示す説明図である。
【００１２】
図２に示すように、本発明の実施の形態に係るカルーセル型スパッタ装置１は、透明導電膜の形成方法の実施に直接使用される装置であって、真空チャンバ２を装置本体として備えている。そして、真空チャンバ２には、排気口３が形成されており、この排気口３には、真空ポンプ（図示省略）が接続されている。また、真空チャンバ２には、供給口４が形成されており、この供給口４には、真空チャンバ２内へプラズマガスを供給する供給系（図示省略）が接続されている。
【００１３】
真空チャンバ２内には、基板５を保持する角柱状の基板ホルダ６が設けられており、この基板ホルダ６は、回転モータ（図示省略）の駆動よって軸心Ｃを中心として回転可能である。なお、基板ホルダ６は、角柱状でなく、円柱状であっても差し支えない。
【００１４】
真空チャンバ２における基板ホルダ６の一方側（図２において上側）には、サセプタ７が設けられており、サセプタ７は、ＤＣ電源８に接続されてあって、サセプタ７には、ターゲット９が取付られている。そして、真空チャンバ２内におけるサセプタ７と基板ホルダ６の間には、開閉可能なシャッタ１０が設けられている。
【００１５】
真空チャンバ２における基板ホルダ６の他方側（図２において下側）には、イオン化したアシストガスを照射するイオンガン１１が設けられており、このイオンガン１１は、アシストガスを供給するアシストガス供給系（図示省略）に接続されている。
【００１６】
続いて、本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法について図１を参照して説明する。
【００１７】
本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法は、基板５上にＩＴＯ膜等の透明導電膜１２を形成するための方法であって、基板５上に透明導電膜１２を成膜した直後に、イオン化したアシストガスを透明導電膜１２に照射すると、透明導電膜１２を結晶化させることができるという、新規な知見に基づくものである。そして、本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法は、次のような形成前工程、成膜工程、結晶化工程を備えている。
【００１８】
（形成前工程）
まず、前記真空ポンプの作動によって真空チャンバ２内を所定の真空度まで排気する。次に、前記プラズマガス供給系によって真空チャンバ２内に例えばＡｒガス等のプラズマガスを供給する。そして、ＤＣ電源８によってターゲット９にＤＣ電圧を印可して、ターゲット９周辺にマグネトロンスパッタ放電を発生させることにより、イオン化したプラズマガスがターゲット９の表面に衝突して、ターゲット９をスパッタさせる。更に、ターゲット９周辺の放電が安定してから、シャッタ１０を開く共に、基板ホルダ６の回転を開始する。
【００１９】
（成膜工程）
前記形成工程が終了した後に、マグネトロンスパッタリング法によって前述のようにターゲット９をスパッタさせることにより、スパッタ粒子をターゲット９に対向した基板５上に付着させる。これによって、図１（ａ）に示すように、基板５上に厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍの透明導電膜１２を成膜することができる。なお、図１（ａ）中において、説明の明確化のために、成膜した透明導電膜１２について符号（１２Ａ）を追記している。
【００２０】
ここで、前記成膜工程中において、基板ホルダ６を所定の回転速度で回転させておく。また、透明導電膜１２の成膜温度は室温と同じである。
【００２１】
なお、基板ホルダ６に複数の基板５を取付けておくことにより、複数の基板５上に透明導電膜１２を連続して成膜することもできる。
【００２２】
（結晶化工程）
前記成膜工程が終了した直後に、具体的には、基板５がイオンガン１１に対向したときに、イオンガン１１からイオン化したアシストガスを透明導電膜１２Ａに向かって照射する。これによって、図１（ｂ）に示すように、前記成膜工程において成膜した透明導電膜１２Ａを結晶化させることができる。なお、図１（ｂ）中において、説明の明確化のために、結晶化した透明導電膜１２について符号（１２Ｂ）を追記している。
【００２３】
ここで、前記結晶化工程中において、基板ホルダ６を前記所定の回転速度で回転させておく。また、アシストガスとしては、Ａｒガス、Ｎｅガス、Ｎ2ガス、Ｏ2 ガスのいずれかを用いる。
【００２４】
前記結晶化工程が終了した後に、前記成膜工程と前記結晶化工程を交互に繰り返す。これによって、図１（ｃ）に示すように、透明導電膜１２の厚膜化を図りつつ、結晶性の高い透明導電膜１２を形成することができる。なお、図１（ｃ）中において、説明の明確化のために、厚膜化した透明導電膜１２について符号（１２Ｃ）を追記している。
【００２５】
ここで、繰り返す回数は、１回でも、２回以上であっても差し支えない。
【００２６】
以上の如き、本発明の実施の形態によれば、基板５上に透明導電膜１２を成膜した後に、イオン化した前記アシストガスを透明導電膜１２に照射することにより、透明導電膜１２を結晶化させているため、高温で成膜したり、成膜後に高温で熱処理したりすることなく、結晶性の高い透明導電膜１２を形成することができる。よって、基板５としてプラスチック基板等の耐熱性の低い基板を用いた場合であっても、結晶性の高い透明導電膜１２を形成することができ、透明導電膜１２の抵抗、透明度等の特性を十分に高めることができる。特に、透明導電膜１２の厚膜化を図ることができるため、透明導電膜１２の抵抗をより小さくすることができる。
【００２７】
なお、本発明は、前述の実施の形態の説明に限るものではなく、例えば、前述のようにマグネトロンスパッタリング法を用いて透明導電膜１２を成膜する代わりに、ＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、又は真空蒸着法のいずれかの成膜法を用いて透明導電膜１２を成膜しても差し支えない。また、本発明に包含される権利範囲は、本発明の実施の形態に限定されないものである。
【００２８】
（実施例）
本発明の実施例について簡単に説明する。
【００２９】
基板５としてＰＥＴ基板、プラズマガスとしてＡｒガス、ターゲット９としてインジウム−錫酸化物ターゲット（ＩＴＯターゲット）を用い、基板ホルダ６の前記所定の回転速度を４．２rpm、透明導電膜１２の成膜温度を２４℃とする膜形成条件の下で、前記形成前工程、前記薄膜工程、前記結晶化工程を順次経ることによって、実施例に係るＩＴＯ膜を形成した。また、同じ膜形成条件の下で、前記形成前工程、前記薄膜工程を順次経ることによって、比較例に係る透明導電膜（ＩＴＯ膜）を形成した。そして、実施例に係るＩＴＯ膜及び比較例に係るＩＴＯ膜について、結晶性、抵抗（比抵抗）、及び透明度（全光線透過率）について調べると、下記の表１のようになる。
【００３０】
なお、ＩＴＯ膜の全光線透過率は、ＰＥＴ基板とＩＴＯ膜を含めた全光線透過率のことをいい、ＩＴＯ膜の結晶性は、Ｘ線回折パターンの（２２２）面及び（４００）面でピークを示した場合を「○」とし、それ以外の場合を「×」とした。
【表１】
2007200704.tif 000003
【００３１】
即ち、表１に示すように、結晶性、比抵抗、及び全光線透過率について、実施例に係るＩＴＯ膜の方が比較例に係るＩＴＯ膜に比べて、良好であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法の工程を示す工程断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る透明導電膜の形成方法の実施に直接使用するカルーセル型スパッタ装置の概略を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  カルーセル型スパッタ装置
２  真空チャンバ
３  排気口
４  供給口
５  基板
６  基板ホルダ
７  サセプタ
８  ＤＣ電源
９  ターゲット
１０  シャッタ
１１  イオンガン
１２  透明導電膜
【図１】
2007200704.tif 000004
【図２】
2007200704.tif 000005