氧化锌系透明导电膜的图案化的方法技术

本发明专利技术提供可以调整氧化锌系透明导电膜的蚀刻速率、提高图案化特性的氧化锌系透明导电膜的图案化的方法。通过蚀刻以氧化锌作为主成分、含有从周期表第Ⅳ族的元素中选择的至少１种的添加元素的氧化锌系透明导电膜图案化时，在上述蚀刻工序之前利用水处理上述氧化锌系透明导电膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以氧化锌作为主成分的氧化锌系透明导电膜的图案化 的方法。
技术介绍
红外线屏蔽板和静电屏蔽板的用途、面发热体和接触式开关等的 导电膜、显示装置等的透明电极等对于透明导电膜的需要日益高涨。作为这样的透明导电膜历来使用掺杂锡的氧化铟膜UTO)，但是由于 是非晶质的，IT0的价格高，所以期待出现廉价的透明导电膜。因此，比ITO廉价的非晶质膜的氧化锌系透明导电膜倍受关注，正在研究要求高导电性和稳定化添加各种元素的氧化锌系透明导电膜 (参照专利文献1~4等)。但是，这样的氧化锌系透明导电膜存在蚀刻速率过高，图案化困 难的问题。专利文献1:特开昭62 - 154411号公报(权利要求的范围) 专利文献2:特开平9 - 45140号公报(权利要求的范围) 专利文献3:特开2002 - 75061号公报(权利要求的范围) 专利文献4:特开2002 - 75062号公报(权利要求的范围)
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的课题在于，提供可以调整氧化锌系透明 导电膜的蚀刻速率、提高图案化特性的氧化锌系透明导电膜的图案化 的方法。解决上述课题的本专利技术的第1实施方式是一种氧化锌系透明导电 膜的图案化的方法，其特征在于，在通过蚀刻以氧化锌作为主成分、含有从周期表第IV族的元素中选择的至少l种的添加元素的氧化锌系透明导电膜进行图案化时，在上述蚀刻工序之前利用水处理上述氧化 锌系透明导电膜。在该第1实施方式中，通过利用水处理氧化锌系透明导电膜，提 高了该氧化锌系透明导电膜的耐蚀性，可以使其后进行的利用蚀刻进 行图案化良好地进行。本专利技术的第2实施方式是根据第1实施方式所迷的氧化锌系透明 导电膜的图案化的方法，其特征在于，上述利用水的处理是向上述氧 化锌系透明导电膜的表面注纯水，或者将上述氧化锌系透明导电膜浸 渍在纯水中，或者将上述氧化锌系透明导电膜暴露于水蒸汽之中的任 一种。在该第2实施方式中，通过进行向上述氧化锌系透明导电膜的表 面注纯水，或者将上述氧化锌系透明导电膜浸渍在純水中，或者将上 述氧化锌系透明导电膜暴露于水蒸汽之中，可以提高氧化锌系透明导 电膜的耐蚀性，可以使其后进行的利用蚀刻进行图案化良好地进行。本专利技术的第3实施方式是根据第1或第2实施方式所述的氧化锌 系透明导电膜的图案化的方法，其特征在于，上述添加元素是硅、锗、 钛及锆的至少l种。在该第3实施方式中，提高了以硅、锗、钛及锆的至少l种作为 添加元素的氧化锌系透明导电膜的耐蚀性，可以使其后的利用蚀刻进 行图案化良好地进行。本专利技术的第4实施方式是根据第1或第2实施方式所述的氧化锌 系透明导电膜的图案化的方法，其特征在于，上述添加元素是钛及锆 的至少1种。在该第4实施方式中，提高了以钛及锆的至少1种作为添加元素 的氧化锌系透明导电膜的耐蚀性，可以使其后的利用蚀刻进行图案化 良好地进行。只要按照本专利技术的，就可以 调整氧化锌系透明导电膜的蚀刻速率，提高耐蚀性，藉此发挥所谓可以提高图案化特性的效果。 附图说明图1是表示氧化锌系透明导电膜初期结构模型的图。图2是表示氧化锌系透明导电膜的不配置水时的最稳定结构的图。图3是表示氧化锌系透明导电膜的配置水时的最稳定结构的图。 图4是表示定义氧化锌系透明导电膜的结构模型的锌层的图。 图5是表示算出的第l层锌的Zn-0间键级的平均值的结果的图。具体实施方式本专利技术是通过蚀刻使以氧化锌作为主成分、含有从周期表第IV 族的元素中选择的至少1种添加元素的氧化锌系透明导电膜图案化 时，在上述蚀刻工序之前利用水处理上述氧化锌系透明导电膜的氧化 锌系透明导电膜的图案化的方法。本专利技术是基于所谓以周期表第IV族元素作为添加元素添加到氧 化锌中的场合，利用水处理时表面层的Zn-0间的键级上升、耐蚀性提 高的见解而完成的。所谓该键级上升的^t拟的详细情况将在后述，本专利技术按照这样通 过在蚀刻工序之前利用水处理氧化锌系透明导电膜，从而提高了耐蚀 性，提高了蚀刻速率，改善了图案化的特性。这里，所谓利用水处理是指利用水处理氧化锌系透明导电膜的表 面，例如可以举出向氧化锌系透明导电膜的表面注水的水沖洗、将具 有氧化锌系透明导电膜的基板浸溃在水中的方法、将氧化锌系透明导 电膜的表面暴露于水蒸汽中等的方法。另外，所谓水，考虑半导体工 艺过程时必须使用纯水，但是如果只从提高耐蚀性的目的出发就没有 特别的限定。另外，水的温度可以是室温，但是在不赋予后步工艺过 程以影响的范围内也可以进4亍加温等。在本专利技术中氧化锌系透明导电膜以氧化锌作为主成分、含有从周期表第IV族的元素中选择的至少l种添加元素，作为从周期表第IV族的元素中选择的至少l种添加元素优选举出硅、锗、钛、锆，但是 根据需要可以举出碳、锡、铅、铪等。另外，在不损害本专利技术的目的的范围内，可以以周期表第IV族以外的元素，例如硼、铝、镓、铟等作为添加元素并用。以原子数比计，添加元素的含量以相对于锌及添加元素的总数100的个数表示(表示为原子％ )是0. 1 ~20%左右。这是由于，比其 小时，含有添加元素的效果不显著，另一方面，超过其时，结晶性显 著恶化，电阻率增大。作为本专利技术对象的氧化锌系透明导电膜的制造方法没有特别的限 定，例如可以釆用溅射法、离子镀敷法、真空蒸镀法、化学气相成长 法、喷涂法、阳极氧化法等公知的膜成形技术。另外，在氧化锌系透 明导电膜中含有添加元素的方法也没有特别的限定，但是优选在膜形 成过程中采用将含有添加元素的合金、氢化物、氧化物、卣化物及有 机化合物等导入原材料的锌或者氧化锌中的方法，也可以在形成氧化 锌的透明导电膜后，在该透明导电膜中使添加元素进行热扩散或者进 行离子注入。另外，用溅射法形成氧化锌系透明导电膜时，作为靶材料只要使 用与氧化锌系透明导电膜相同组成的烧结体就可以。另外，由这样的 烧结体形成的靶材料只要用以往公知的方法制造就可以。 (试验例)使用作为市售模拟软件的Unix (注册商标)版CASTEP ver2. 2 (accelrys社制)，模拟利用水处理氧化锌系透明导电膜时的效果。向Zn0中追加添加元素X，对于各添加元素在向表面配置水时发 生怎样的化学反应进行模拟。设想配置水时利用水进行冲洗处理。作 为添加元素X设定Si、 Ti、 Ge、 Zr，另外为了比较，还包括无添加场 合、添加Al、 Ga的场合。作为模拟的流程最初决定初期结构。对于该初期结构通过进行结 构最优化计算，求出最稳定结构。以该最稳定结构作为基础算出后述的所谓键级的物性值。另外，实施例、比较例如下所述。实施例1 添加元素为Si时 实施例2 添加元素为Ti时 实施例3 添加元素为Ge时 实施例4 添加元素为Zr时 比较例1 无添加时 比较例2 添加Al时 t匕较合'J 3 添力口 Ga时图l表示用于计算的初期结构。图1中带有O号的Zn原子被添加 元素X置换。该初期结构的晶格形状是a- 6. 4978A， b- 6. 4978A, c -25A， a-90° ， p-90° ， y=120° 。配置的原子的具体的座标(x， y， z)示于表1及表2。另外，表l表示不配置水的模型，表2表示配置水的模型。 另外，添加添加元素时，在表1及表2中用添加元素X置换Zn 编号14。计算条件示于表3。对于除了表3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锌系透明导电膜的图案化的方法，其特征在于，通过蚀刻使以氧化锌作为主成分、含有从周期表第Ⅳ族的元素中选择的至少１种添加元素的氧化锌系透明导电膜图案化时，在上述蚀刻工序之前利用水处理上述氧化锌系透明导电膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-12-22 370729/20051.一种氧化锌系透明导电膜的图案化的方法，其特征在于，通过蚀刻使以氧化锌作为主成分、含有从周期表第IV族的元素中选择的至少1种添加元素的氧化锌系透明导电膜图案化时，在上述蚀刻工序之前利用水处理上述氧化锌系透明导电膜。2. 根据权利要求1所述的氧化锌系透明导电膜的图案化的方法， 其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥诚一郎，田平泰规，高桥广己，宫下德彦，矢野智泰，
申请(专利权)人：三井金属矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]