Способ нанесения электропроводящего покрытия на стеклянную подложку
Р с, Б. Г. Грибов, Б. И. Коэыркин,, А. В. Кощиенко,.Н. А. Голованов
Н. А. Старшинина, В. И. Григос и В С.-Дубровйн -.".,.
:.,с .о К (72) Авторы изобретения (7 I ) Заявитель (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО
ПОКРЫТИЯ НА СТЕКЛЯННИО ПОДДОЖКУ
Изобретение относится к области получения прозрачных электролроводящих покрытий, в частности к получению прозрачных электродов на основе окиси олова, и может быть использовано при изготовлении оптоэлектронных устройств и средств отображения информации
Известен способ получения прозрачного электрода путем катодного распыления в вакууме на стеклянную подложку окислов олова и индия (In>0 50 — 90вес.%,$пО 2 — 50вес.%j (3).10
Однако электрод, полученный этим способом, имеет сравнительно низкое пропускание света в видимой области 70 — 80%, размер частип кристаллов изменяется s широких пределах от
0,3 до 1,6 х 10 см, полученные слои имеют малую стабильность и воспроиэводимость электрофизических параметров ф20%) .
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения прозрачного электропроводящего слоя методом термического разложения тетраэтилолова в.окнслительной среде 12).
Известный способ достаточно прост в аппаратурном оформлении, однако для него характерны все недостатки, связанные с химической инертностью слоя окиси -олова, в частности низкое качество фотолитографического рисунка.
Кроме того, для получения приемлемой скорости осаждения процесс проводят при температуре 400 — 450 С, вызывающей деформацию ,стеклянных пластин и снижение выхода годных электродов. Невысокая скорость осаждения электропроводящих слоев снижает производительность процесса. . Целью изобретения является повышение качества фотолитографического рисунка и лроиэводительности процесса.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нанесения злектропроводящего
:покрыты на стеклянную подложку путем термического разложения газовой фазы, содержащей алкильное соединение олова 8фп и окислитель, в газовую фазу дополнительно вводят соединение индия из группы 88э In илн
8з1п.О(СзНв)з при соотношении QSn: 8зIп или йз!и-0(С1Н ) = 1:(001 — 0,6), где
3 983096
CH3yC Hs>CaH а разложение ведут при температуре 300 — 350 C.
В результате совместного термического разложения алкильного соединения индия (или
R зЬ 0(С Н ) q и алкильного соединения олова при температуре подложки 300 — 350 С формируется слой, состоящий из смеси окислов олова и индия в диапазоне: SnO — от 99,2% до 48 вес,%, In 0> — от 0,8% до 52 вес.%, в зависимости от соотношения исходных ме- IO таллоорганических соединений (MOC). Сниженйе температуры осаждения стало возможным вследствие меньшей термической стабильности соединения индия, а также эффекта совместного каталитического разложения МОС олова и индия. Значительно выросла скорость осаждения слоя. Низкотемпературный процесс получения слоев Sn0> — In>0q (300 — 350 С) не вызывает деформацию стеклянных подложек, Полученный слой равномерно травится в 20 растворе НС1 (28%) без добавления порошка металлического цинка, в связи с этим уменьшается уход размеров, неровность края рисунка.
Дефектов типа "невытравленные точки" нет.
В результате уменьшается трудоемкость 25 процесса формирования рисунка, увеличивается производительность и повышается выход годных электродов.
Продукты разложения MOC олова и индия (С02, Н О) не агрессивны, не изменяют ка- з0 чества прозрачных электропроводящих слоев.
Процесс совместного термического разложения
R4Sn и RqIn (или Вз In О (С Н ) ) характеризуется высокой воспроизводимостью параметров получаемых электродов (+3%). Слои, полученные по предлагаемому способу, имеют поверхностное сопротивление Rs = 500 Ом/см и не требуют дополнительной термообработки, что существенно упрощает процесс и повышает выход годных электродов.
Предлагаемый способ прост, дешев и универсален, что делает его удобным для промышленного использования. При соотношении
R4Sn:Rç п (mH 1з п O(C>Hs) q < 1:0,01 осаждают прозрачные электропроводящие слои окиси олова с содержанием 1пзОз (0,8вес.% ! характеризующиеся низким качеством получаемого на них фотолитографического рисунка.
При: соотношении R4$n: Яз In (или RqIn, «0(С Н,)2) ) 1:0,6 получают электропроводя50 щие слои, которые имеют "рыхлую" структуру, по — видимому, с высокой скоростью осаждения, меньшую адгезию к подложке и низкое качество фотолотографического рисунка (большой уход размеров, неровность края), Процесс осаждения слоев SnOq — !п,Оз проводят при температуре подложки 300 — 350 C. При температуре подложки ниже 300 С не происходит полного термического разложения МОС олова и индия. При температуре осаждения выше
350 С увеличивается деформация стеклянных подложек и уменьшается выход годных электродов, Пример . В качестве подложки используют щелочное стекло с содержанием Na,О—
13,7+0,2%, Ca0 — 6,8+0,2% размерами
56 х 24 х 1,3 мм и 56 х 19 х 1,3 мм (подложки для жидкокристаллических индикаторов) .
Нанесение прозрачного электропроводящего слоя $пΠ— In "ЭМ вЂ” 347" с горизонтальным реактором щелевого типа при следующих условиях: соотношение (С Н )4 Sn: (СНз) з!и O(CqHs)q — 1:0,01; скорость подачи аргона 1800 мл/мин; скорость подачи кислорода 3100 мл/мин; температура подложки 330 С; давление в реакционной камере 15 мм рт. ст.; температура испарителя с MOC- 21 С. Получают проводящий слой с содержанием SnO> = 992%, !п20з= 0,8%, тол- щиной 800 А. Необходимый топологический рисунок в слое SnO> — !п,Оэ получают методом контактной фотолитографии с использованием фоторезиста ФП-617. Травление производят 28%-ной соляной кислотой в течение 200 мин. Параметры процесса и качество получаемых электродов приводятся в таблице. Кроме того, в таблице представлены и другие примеры выполнения. Ввиду низкой упругости пара примепение алкильных металлоорганических соединений олова и индия с R = С4Н, С,Н«и выше нецелесообразно. Из таблицы видно, что предлагаемый способ обеспечивает повышение выхода годных электродов (производительность процесса) примерно в два раза и высокое качество фотолитографического рисунка слоев $пΠ— Ing Og, Полученные слои обладают большой стабильностью параметров во времени, а прозрачные электроды, изготовленные на их основе, показывают большой ресурс работы в оптоэлектронных приборах и устройствах отображения информации. о о о о о Ч Ч 1. ч "3. < Ч. < 1 с Й CO ° ° ю ф сч о, о В VI vi e4 о 6 5 (бай ;ж 6 6 В о Ф ФО о @ g po о g ф g о р ю Ц (ю) О о О с ° ои . ц.1 1. ф о о о о Ф 1 о О ), Ф 1 о о о о о ° Е ч3 е,ч .94 еЧ ч м с сс ° В CO с М Ж а " с Щ CO Ф"ъ я Д 1е «1 CA Ф 1 1 Ф 1 а В Э 1 1 1 е 1 I: I 1 1 и s и t а а I 1 I I и 1 1 у Ф 1 I I" м 1 . сТ 1 о 6" с М ж Я c7 g g oo g в ао %. ж c5 I в Ж ) f3 с Э сУ 1 Составитель Г. Буровцева Техред М.Надь Корректор Г. Огар Редактор Г. Волкова Заказ 9828/28 Тираж 508 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпнй 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7. 983096 а Формула изобретения соотношении R qSn: Rs In или Rs In 0(СрН )т = 1:(0,01-0,6), где и СНЗ, С Н Способ нанесения электропроводящего по-, СэН7, а разложение ведут при температуре крытня на стеклянную подложку путем терми- 300-350 С. ческого разложения газовой фазы, содержащей Источники информации, алкильное соединение олова R4Sn н окислитель, принятые во внимание при экспертизе отличающийся тем, что, с целью 1. Патент Японии и 6316, кл. 21/336, повьппения качества фотолитогрэфического рисунка и производительности процесса, в газовую фазу 2. Разуваев Г. А. и др. Металлоорганические дополнительно вводят соединение индия иэ to соединения в электронике", М., "Наука", группы Rsln или Rs,In 0(CaHs ) при 1972, с. 239 — 243 (прототип).
