Способ получения прозрачных проводящих пленок на основе оксидов индия и олова

 

Изобретение относится к области технологии изготовления приборов оп тоэлектроники, а именно к способам получения пленок на основе оксидов индия и олова для тоякоЛпеночных электролюминесцентньпс и жидкокрис таллических. индикаторных панелей. Цель изобретения - улучшение электричес1шх характеристик плеуок и расширение номенклатуры используемых материалов подложки. Методом магнетронного распыления мишени на основе индия с добавкой олова.(6%) в смеси кислорода и аргона на стеклянную подложку при температуре 300°С наносят прозрачно-проводящую оксидную пленку. Рабочее давление составляет. 10 Па, ток разряда.2 А. Затем нанесенную пленку толщиной О,15-0,3 мкм обрабатывают в течение 2 мин в катодной области высокочастотного магнет; .ройного разряда при давлении 1-10 Па и удельной мощности разряда 2 Вт/см. Испбльзрванйе указанной последова- , тельности операций и технологических режимов приводит к снижению и ст абилйзадии удельного поверхностного сопротивления прозрачных проводящих ;пленок на основе оксидов индия и олова.

((51)5 С 23 С 14/34

ГОСУДАРСТ8ЕИКЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБ РАКИЯМ И СЩа ЫтИНМ (46) 07.03.9?. Бюл. Р 9 (21) 4303287/21 (22) 08.09.87 (72) А.С.Акашкин, В.И.Ветошкин: и Н.Е.Печенкин (53) 621,793,14 (088,8) (56) Электронная техника. Сер, 2, Полупроводниковые приборы, 1984, Ф 1, с.38.

Патент CIIIA Р 4399015, кл С 23 С 15/00 1983, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ

ПРОВОДЯЩИХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ.

ИНДИЯ И ОЛОВА (57) Изобретение относится к.области технологии изготовления приборов оптоэлектроники, а именно к способам получения пленок на основе оксидов индия и олова для тонкопленочных электролюминесцентных и жидкокристаллических,индикаторных панелей.

Цель изобретения - улучшение элек

Изобретение относится к технологии изготовления приборов оптоэлек: троники, а именно к способу получения пленок из оксидов индия и олова для тонкопленочных электролюминесцентных и жидкокристаллических инди,каторных панелей.

Целью изобретения является улуч« шение электрических характеристик пленок эа счет уменьшения и стабилизации величины удельного поверхностного сопротивления и расширение технОлогических возможностей способа за счет расширения номенклатуры исаоаьэуекых.материалов подложки.

„.SU„„)49®гз

2 трических характеристик пленок и расширение номенклатуры используемых материалов подложки. Методом магнетронного распыления мишени на основе индия с добавкой олова (бХ) в смеси кислорода и аргона на стеклянную подложку при температуре 300 С наносят прозрачно-проводящую оксидную пленку. Рабочее давление составляет.

10 Па, ток разряда 2 A. Затем нанесенную пленку толщиной 0,15-0,3 м и обрабатывают в течение 2 мин в катодной области высокочастотного магнетронного разряда при давлении 1-10 Па и удельной мощности разряда 2 Вт/см .

Испбльзование укаэанной последова. тельности операций и технологических режимов приводит к снижению и стабилизации удельного поверхностного сопротивления прозрачных проводящих

:пленок на основе оксидов индия и .OJIOBB, Дь

Я

В процессе обработки оксидной Я пленки ионами азота и/KITH аргона Сл происходит стимулированная этой обработкой диффузия кислорода иэ объе- фЛ ма пленки и. селективное удаление его с поверхности пленки.

Снижение величины удельного сопротивления обусловлено удалением,В® диффуэней атомов кислорода являюУ

Ж :Ъ., щихся ловушками для электронов проводимости, внедренных между зернами и между узлами кристаллической решетки оксидов, а также, частично, за счет разрыва связей in-О в самих кристаллах. Конечное значение удель1499573 ного сопротивления пленок в диапазоне 80- 120 Ом/а определяется остаточным процентным содержанием кислорода в пленке, связанного с иидием в соединения типа ?п„О „, где х < 2, ау <3.

При удельной мощности ВЧ-разряда

1 Вт/см" длительность обработки составляет 5-10 мин. Снижение удельной мощности разряда ниже 1 Вт/см риводит к неоправданному увеличению времени обработки, При удельной мощности разряда 2 Вт/см2 удельное сопротивл ние пленок снижается до мииимальной величины в течение 1-2 мин и далее наблюдается его медленный рост. Повьппение удельной мощности свьппе 2 Вт/см приводит к снижению удельного сопротивления до мийималь- 20 ной величины в течение нескольких секунд. Дальнейшая обработка в этих режимах приводит к росту удельного сопротивления, т.е, в данных режимах становится существенным процесс трав- 2э ления пленки. Так как выдержать вре мя обработки с точностью до секунд затруднительно, то в этих режимах наблюдается невоспроизводимость по величине полученного значения удель- 30 ного сопротивления до минимальной величины в течение нескольких секунд.

В качестве рабочего газа используют азот и/или аргон, которые не . образуют летучих соединений с окислами индия и олова. Использование других газов не обеспечивает достижение положительного эффекта ввиду их реакционной способности; сопровождающейся травлением и образовани- щ ем летучих соединений, загрязняющих окислы индия-олова.

При давлении рабочего газа ниже

1 Па происходит. существенное увеличение скорости травления пленки, при этом наблюдается рост удельного сопротивления из-за уменьшения ее тол» щииы. Увеличение давления вьппе 10 Па увеличивает время обработки пластин.

Изменение рабочего давления в диапа- зоне от 1 до 10 Па значительных изменений на результаты и длительность обработки не оказывает, в

Пример. На установке магнетронного распыления на подложки из стекла марки КВ, имеющего температуру разия чения 400 С, распылением. мишени состава In + 6% Яп в смеси кислорода и aproaa наносят проэрачио-проводящую пленку окислов индияолова.

Режимы нанесения: Температура подложек,оС, 300

Рабочее давление, Па 10

Процентное содержание кислорода, % 50

Ток разряда, А, 2

Толщина нанесенной пленки 0,150,3 мкм. Удельное сопротивление пленок 500-600 Ом/0. Подложки загружа» ются на катод установки ВЧ днодного либо магиетронного травления и зажигают разряд в плазме аргона либо азота при давлении 1- 10 Па и удельной мощности разряда 2 Вт/см, Время обработки 2 мин. Конечное удельное сопротивление пленок ы 100 Ом/О.

Прозрачность на длине волны 500 нм

93%. Все подложки не имеют приобретенных в процессе обработки дефектов. Деформаций, нарушений качества пленки и подложки не наблюдается.

Пленки окислов индия-олова, обра ботаниые предлагаемым способом, имеют величину удельного поверхностного сопротивления 80-120 Ом/О независимо от величины удельного сопротивления до обработки, Предложенный способ получения йрозрачиых проводящих пленок на основе окислов индия-олова обеспечивает по сравнению с прототипом уменьшение величины и разброса удельного поверхностного сопротивления, практически исключает выбраковку подложек на операции нанесения пленок, что повышает процент выхода годных иэделий .в целом и, в конечном счете, способствует повышению производительности труда.

Кроме того, способ существенно расширяет номенклатуру используемых подложек, что позволяет снизить себестоимость готовых иэделий за счет . использования более дешевых подложек иэ технических марок стекла.

Формула изобретения !

Способ получения прозрачных-. про» водящих пленок на основе оксидов индия и олова, включающий нанесение оксидной пленки на подложку распылением мишени из сплава индий-олово в кислородсодержащей среде и последующую обработку оксидиой пленки в инертной атмосфере, о т л и ч а ю—

1499573 шийся тей, что, с целью улучше ния электрических характеристик пленок и расширения технологических возможностей способа, обработку

8 оксндной пленки проводят s катодной области плаэйй высокочастотного разряда удельной мощности 1-2 Вт/см при давлении 1-10 Па.

5 составитель Н.Овсянникова

Редактор Т.Юрчикова Корректор О.Цнпле

«4ВВ м » й@ @ в-. а е» «ю

Заказ 1424 - . Тира к . Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.у кгород, ул. Гагарина,101