成果報告書詳細
管理番号20090000000050
タイトル平成20年度成果報告書 「希少金属代替材料開発プロジェクト 透明電極向けインジウムの代替材料開発 酸化抑制型マグネトロンスパッタ製膜技術の開発」
公開日2009/8/26
報告書年度2008 - 2009
委託先名学校法人金沢工業大学
プロジェクト番号P08023
部署名ナノテクノロジー・材料技術開発部
和文要約以下に研究開発項目(1)「大面積基板上に低抵抗率ZnO系透明導電膜を均一且つ高速で形成可能な高周波重畳直流マグネトロンスパッタ製膜技術及びそのスパッタ製膜に適合するターゲットの開発」および(2)「ZnO系透明導電膜における抵抗率及びその安定性の膜厚依存性改善のための材料技術及びその材料に適合する製膜技術の開発」の研究成果を要約する (1)「大面積基板上に低抵抗率ZnO系透明導電膜を均一且つ高速で形成可能な高周波重畳直流マグネトロンスパッタ製膜技術及びそのスパッタ製膜に適合するターゲットの開発」 「酸化抑制型製膜用ZnO系ターゲット作製技術」及びそれを用いる「抵抗率分布を抑制可能なdcマグネトロンスパッタ製膜技術」を開発し、LCD用カラーフィルター上のITO膜に代替可能なZnO系透明導電膜を実現した。当該ZnO系透明導電膜を使用することにより、LCDにおけるIn使用量の約75%を削減可能である。また、高周波重畳製膜技術を含めたあらゆる成膜条件下でZnO系透明導電膜を作製し、特に、直流マグネトロンスパッタ製膜における現状のターゲットの問題点を明らかにし、酸化抑制型製膜用ターゲット開発の指針を世界で初めて明らかにできた。 (2)「ZnO系透明導電膜における抵抗率及びその安定性の膜厚依存性改善のための材料技術及びその材料に適合する製膜技術の開発」 新規な第2不純物(X)共添加ZnO系(AZO:X,GZO:X)材料を採用することにより、膜の安定性、特に懸案の耐湿性の改善技術を開発した。パルスレーザー蒸着法により作製した膜厚が100nm以上のAZO:V薄膜において、温度60℃、相対湿度95%、空気中の条件下において1000時間後に抵抗率の増加率1.2倍以下を実現できた。当該技術については既に特許を出願している。
英文要約Title:FY 2008 Annual Report (1)Development of New Deposition Technology for Impurity-Doped ZnO Thin Films with Low Resistivity and Uniform Resistivity Distribution Using RF+DC Magnetron Sputtering. We have successfully developed technology that can improve the resistivity distribution of AZO and GZO films by incorporating rf power into dc-magnetron sputtering (dc-MS) depositions both with and without hydrogen gas introduction. In addition, an investigation of the relationship between the properties of dc-magnetron sputtering deposited thin films and the properties of the targets used to produce them was conducted. Results showed that using targets with a lower resistivity produces more highly stable dc-MS depositions with higher deposition rates and lower arcing. In addition, dc-MS depositions using targets with a lower resistivity produced improvements in resistivity distribution on the substrate surface. These results show that dc-MS depositions of transparent conducting impurity-doped ZnO thin-films suitable for LCD applications require the preparation of significantly reduced AZO and GZO targets, i.e., with low oxygen content, because the amount and/or activity of oxygen reaching the substrate surface during the deposition must be suppressed. (2) Development of New Materials and Deposition Technology for Impurity-Doped ZnO Thin Films with High Stability in High Temperature and Humidity Environments. We have demonstrated that the resistivity stability in AZO and GZO thin films could be improved by co-doping another impurity such as V, Cr, Co or In. In particular, V-co-doped AZO (AZO:V) thin films prepared with a thickness above 100nm using a Pulse Laser Deposition were found to be stable enough for practical use in transparent electrode applications for LCDs.
ダウンロード成果報告書データベース(ユーザ登録必須)から、ダウンロードしてください。

▲トップに戻る