山口大学理工学研究科電子デバイス工学専攻

Atsugi,  Kanagawa 
Japan
  • 小間番号1115

 再生可能・省エネルギー社会実現の要素技術として,低ダメージ・高スループットを装置の特徴とする,フィルムベースエレクトロニクス応用向け『ハイブリッド対向スパッタ装置』を開発。この装置を用いリフトオフプロセスによるAs-grown製膜で,300 μm x 300 μm のパターン形状のITO透明導電膜で10-4Ωcm台の低抵抗率と高透過率の高品質電極膜の作製に成功。


 プレスリリース

  • ハイブリッド対向スパッタ装置は,真空を破らずにターゲット裏側に設置した可動棒磁石を左右対称,或は左右非対称に移動させることで,磁石群で形成する対向ターゲット間の磁場分布を左右対称,あるいは左右非対称に変化できる。このために,薄膜作製に最適な磁場分布及びプラズマ状態で,低ダメージ性・高プラズマ安定性と均一性・高速堆積性を実現して,フィルムベースエレクトロニクスに向けた薄膜作製ができる, という特徴をもつ。

    低ダメージ・高速堆積・高プラズマ安定性を特徴とする新開発のハイブリッド対向スパッタ装置を用いて,リフトオフプロセスによるLED・太陽電池用低抵抗率・高透過率ITO透明電極膜の作製に成功した。実際のLED用ITO透明電極と同じ仕様の膜厚100 nm,300 x 300 μm2の電極サイズのITO薄膜を100 nm/minを超える高速堆積で製膜し,リフトオフで電極サイズに成型した。室温でのプローバーによる抵抗測定から,この電極サイズで~6 x 10-4Ω・cmの低抵抗率の高品質膜を得た。

    更に,熱的・物理的損傷に弱いPETフィルム基板上に,ハイブリッド対向スパッタの手法で, 10~200 nmの膜厚範囲で ITO透明導電膜を作製した。PETフィルムへの損傷はなく,4 x 10-4Ω・cmの低抵抗率で,かつ可視光(波長380~750 nm)平均透過率が90%を超える高透過率のITO薄膜を得た。

    これらの結果から,このスパッタ技術を用いることで,LEDや太陽電池用の低抵抗率・高透過率ITO透明電極膜をリフトオフプロセスで作製できることを実証した。更には,熱的・物理的ダメージに弱いPETフィルム基板上に高品質薄膜を堆積でき,LED,太陽電池,有機EL素子等のフィルムベースエレクトロニクスの更なる応用展開をはかれることが期待できる。この装置は多層薄膜構造デバイス作製が可能なコンパクト多元(4元或は6元)スパッタへの拡張も容易である。

    今後の展開として,国内外真空及び半導体装置メーカーと協力して,大面積基板対応のターゲット大口径化,及びフィルム基板のロール・ツウ・ロール機構化,多元化等の技術検討を行って,将来のライン用生産機の実現を目指す。


 出展製品

  • ハイブリッド対向スパッタ装置
    再生可能・省エネルギー社会実現の要素技術として,低ダメージ・高スループットを装置の特徴とする,フィルムベースエレクトロニクス応用向け『ハイブリッド対向スパッタ装置』を開発。この装置を用いリフトオフプロセスによるAs-grown製膜で,300 μm x 300 μm のパターン形状のITO透明導電膜で10-4Ωcm台の低抵抗率と高透過率の高品質電極膜の作製に成功。...

  • ハイブリッド対向スパッタ装置は,真空を破らずにターゲット裏側に設置した可動棒磁石を左右対称,或は左右非対称に移動させることで,磁石群で形成する対向ターゲット間の磁場分布を左右対称,あるいは左右非対称に変化できる。このために,薄膜作製に最適な磁場分布及びプラズマ状態で,低ダメージ性・高プラズマ安定性と均一性・高速堆積性を実現して,フィルムベースエレクトロニクスに向けた薄膜作製ができる, という特徴をもつ。この装置は多層薄膜構造デバイス作製が可能なコンパクト多元(4元或は6元)スパッタへの拡張も容易である。

    低ダメージ・高速堆積・高プラズマ安定性を特徴とする新開発のハイブリッド対向スパッタ装置を用いて,リフトオフプロセスによるLED・太陽電池用低抵抗率・高透過率ITO透明電極膜の作製に成功した。実際のLED用ITO透明電極と同じ仕様の膜厚100 nm,300 x 300 μm2の電極サイズのITO薄膜を100 nm/minを超える高速堆積で製膜し,リフトオフで電極サイズに成型した。室温でのプローバーによる抵抗測定から,この電極サイズで~6 x 10-4Ω・cmの低抵抗率の高品質膜を得た。

    更に,熱的・物理的損傷に弱いPETフィルム基板上に,ハイブリッド対向スパッタの手法で, 10~200 nmの膜厚範囲で ITO透明導電膜を作製した。PETフィルムへの損傷はなく,4 x 10-4Ω・cmの低抵抗率で,かつ可視光(波長380~750 nm)平均透過率が90%を超える高透過率のITO薄膜を得た。

    これらの結果から,このスパッタ技術を用いることで,LEDや太陽電池用の低抵抗率・高透過率ITO透明電極膜をリフトオフプロセスで作製できることを実証した。更には,熱的・物理的ダメージに弱いPETフィルム基板上に高品質薄膜を堆積でき,LED,太陽電池,有機EL素子等のフィルムベースエレクトロニクスの更なる応用展開をはかれることが期待できる。この装置は多層薄膜構造デバイス作製が可能なコンパクト多元(4元或は6元)スパッタへの拡張も容易である。

    今後の展開として,国内外真空及び半導体装置メーカーと協力して,大面積基板対応のターゲット大口径化,及びフィルム基板のロール・ツウ・ロール機構化,多元化等の技術検討を行って,将来のライン用生産機の実現を目指す。


 追加情報

初出展/New Exhibitor
No
新製品/New Products
Yes
製品展示/Displaying Equipment
No
デモンストレーション/ Product Demonstrations
No
産業・技術分野/ Industries/Technologies
LED/solid state lighting, MEMS, その他/Other, 太陽光発電(PV)/Photovoltaic, プラスチック/有機/プリンテッドエレクトロニクス/Plastic/organic/flexible electronics, パワー半導体/Power Semiconductors, 半導体/Semiconductor