Способ нанесения электропроводящего покрытия на стеклянную подложку Советский патент 1982 года по МПК C03C17/245 

(54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЭЛЕКТЮПЮЮДЯЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА СТЕЮТЯННУЮ ПОДЛОЖКУ Изобретение отнооттся к области получений прозрачных электропроводящих покрытий, в частности к получению прозрачных электродов на основе окиси олова, и может быть использовано при изготовлении оптоэпектронных устройств и средств отображения информации. Известен способ получения прозрачного элек трода путем катодного распыления в вакууме на стеклянную подложку окислов олова и индия (InjOj 50-90вес.%,5пб2 2-50вес.%} Т.Однако электрод, полученный этим способом, имеет сравнительно низкое пропускание света в видамой области 70-80%, размер частиц кристаллов изменяется в шнроких пределах от 0,3 до 1,6 X см, полученш 1е слои имеют малую стабильность и воспроизводимость электрофизических параметров (±20%). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения прозрачного электропроводящего слоя методом термического раз: ложения те.траэтилолова вчжислительной , среде {2. Ижестный способ достаточно прост в аппаратурном оформлении, однако для него характерны все недостатки, связанные с химической инертностью слоя Ъкиси чэлова, в частности низкое качество фотолитографического рисунка. Кроме того, для получения приемлемой скорости осаждения процесс проводят п(« температуре 400-450°С, вызывающей деформацию стеклянных пластин и снижение выхода годных элект1родов. Невысокая скорость осаждения электропроводящих слоев снижает производительность процесса. . Целью изобретения является повышение качества фотолитографического рисунка и производительности процесса. Посганпенная цель достигается тем, что согласно способу нанесения электропроводящего :пок|натия на стеклянную подложку путем термического разложения газовой фазы, содержащей алкильное соединение олова R4Sn и окислитель, в газовую фазу дополюггельно вводят соединение индия из гр)шпы Вз In или (CjHs)2 при соотношепии R4Sn : Rjin шш R3ln-0(C,Hs)a 1:(0,01-0,6), где

3983

/i CHsjCaHsfCaH,, a разложение ведут при температуре 300-350°С.

В результате совместного термического разложения алкильного соединения индия (или R з1п 0()2 и алкильного соединения олова при температуре подложки 300-350°С формируется слой, состоящий из смеси окислов олова и индая в диапазоне: SnOj - от 99,2% до 48 вес.%, InaOj - от 0,8% до 52 вес.%, в зависимости от соотноше}шя исходных металлоорганических соединений (МОС). Сш1же нйе 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. Низкотемнературный процесс получения слоев SnOj-InjOs (300-350°С) не вызывает деформшщю стеклянных подложек.

Полученный слой равномерно травится в растворе НС1 (28%) без добавления порошка металлического цинка, в связи с этим уменьшается УХ.ОЦ, размеров, неровность края рисугпса. Дефектов типа невытравленные точки нет.

В результате уменьшается трудоемкость

процесса формирования рисунка, 5гвеличивается производительность и повышается выход годны электродов.

Продукты разложения МОС олова и индия (COj, HI О) не агрессивны, не изменяют качества прюзрачных электропроводящих слоев. Процесс совместного термического разложения R4Sn и Rsin (или RS (C2Hs)2) 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 использова1тая. При соотношении R4Sn:R3ln (или Rain-0(C2Hs)2 1:0,01 осаждают прозрачные электропроводящие слои окиси олова с содержанием InaOs 0,8вес.% характеризующиеся низким качеством получаемого на них фотолитографического рисунка. ПрИ: соотношении R4Sn : R3 In (nnnRsIn, «0(С2Н5)2) 1:0,6 получают электропроводяuwe слои, которые имеют рыхлую структуру по-видимому, с высокой скоростью осаждения

меньшую аддезию к подложке и низкое качество фотолотографического рисунка (большой уход размеров, неровность края),

Процесс осаждения слоев Sn02-1п20з проводят при температуре подложки 300-350°С. При температуре подложки ниже 300° С не происходит полного термического разложения МОС олова и индия. При температуре осаждения вьпие 350° С увеличивается деформация стеклянных подложек и уменьшается выход годных электродов.

П р и м е р . В качестве подложки используют щелочное стекло с содержанием Na20 - 13,7+0,2%; СаО - 6,8±0,2% размерами 56 X 24 X 1,3 мм и 56 X 19 X 1,3 мм (подложки для жидкокристаллических индикаторов).

Нанесение прозрачного электропроводящего слоя Зп02-1п2Оэ осуществляют на установке ЭМ-347 с горизонтальным реакторо,м щелевого типа при следующих условиях: соотношение (С2Н5)4 Sn: (СНз)(С2Н5)2-1:0,01; 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 МОС 21°С. Получают проводящий слой с содержанием SnO2 99,2%, 1п20з 0,8%, толщиной 800 А. Необходимый топологический рисунок в слое 5п02-1п20з получают методом контактной фотолитографии с использова1шем 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 примеHeiffle алкильных металлоорганических соедине1шй олова и индия с R С4Н9 ; CsH,, 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 5пО2-1п2ОзПолученные 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.

1Й Р «С

1 р о SSSSssggg г

8 8 g

1Л «л v

.I

Э 3 3 Э 3 § 8 S 3 Э

IIII л 04 г 2 2 « 2 ел v

«л

JC 1C { к г « , г

о (о. 00 Ю г- г

w

г г

i§g

§

8

io jS 00 х; к о

oq. Ч. ч S .-Г - « « ggvgSSgS (S g и

$ S

S S и

8

п W

во

::§

аи S 5

5 и S 8 S S 8

м S

Ч -lf41- -«(Ч«ч

U о

о

I о

и

1а

« с 1 о Mrа п CL i о 2- 2i о О 9оо 99 НС о W к 1 -S-5 S5Ё rSе J.WЦ)

о О

и

о

S

I

о р

со t

ео

to

« с А i II а о П П Q 15 «Т I о о о о о . I I I Л I I I ll ,й II I I t § б

ю

t

1 -° Е I

U

I I

I I

I I I

S«

«S

с ; с

I I

I I I I I

I I

Формула изобретениясоотношении R4Sn : Яз In или Яз 1п«

Способ нанесения электропроводтцего , а разложение ведут при температурр

крытия на стеклянную подложку путем терми- ЗШ-350°С.

ческого разложения газовой фазы, содержащей 5Источники информации,

алкильиое соединение олова R4Srf и окислитель,принятые во внимание при экспертизе

о т л и ч ш и и с я тем, что, с .целью1. Патент, Японии N , кл. 21/336,

повышения качества фотолитографического рисуй- 1972.

ка и производительности процесса, в газовую фазу2. Разуваев Г. А. и др. Металлоорганические

дополнительно вводят соединение индия из 0 соединения в электронике, М., Наука, группы Rain или R jln OCCjHs )7 при1972, с. 239-243 (прототип).

0(CjH5)j 1:(0,01-0,6), где R CHj,