【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0095
利用課題名 / Title
ZnO系透明電極膜の成膜
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
配電・接合・実装/ Power distribution, bonding, implementation, 薄膜/ Thin films, パワーエレクトロニクス/ Power electronics,センサ/ Sensor,エレクトロデバイス/ Electronic device,スパッタリング/ Sputtering
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
津野 将弥
所属名 / Affiliation
KOA株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
津谷 大樹
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
電子部品の実装には、基板との安定的な接続のため電極形成が必須である。電極材料として安価なCuが一般的に用いられているが、電子部品の要求動作温度の上昇に伴い、Cu電極の劣化による特性変化が無視できないと予想される。そのため、代替電極材料の検討が必要となってくるが、PtやAuといった貴金属類は、その価格や埋蔵量から電子部品には使いづらい。以上より、別分野にて実績のあるZnO系透明電極材料を候補として、膜としての諸特性の把握を行うことが本検討の目的である。
そこで、作製装置として、RF-DCコスパッタが可能かつガス導入による反応性スパッタも可能なNM-664を選定した。
実験 / Experimental
スパッタ装置CFS-4EP-LL #4 （NM-664)を用い、0.5mm厚のガラス基板に対して、ZnOおよびAlのそれぞれのターゲット用いて多元成膜を実施した。ZnOにはRF電源をAlにはDC電源を用い、それぞれの成膜電力を変化させることで、Al濃度の異なる薄膜を製膜した。ここで、狙い膜厚はすべての水準で200nmとなるように製膜時間を設定した。
酸素ガス導入による反応性スパッタリングの実施は、導入ガス量が15 sccmとなるように、ArガスとO2ガスの流量比を変化させた。
作成した薄膜に対して、熱処理を施すことにより、測定用サンプルを得た。
結果と考察 / Results and Discussion
作製した薄膜の水準とその条件を図1にまとめた。狙い膜厚は200nmとしたが、実測では195nmでありおおむね狙い通りの膜厚を有する薄膜が作製できた。
XRDによる結晶構造の確認を実施したところ、Al電力が高くなるにつれ、ZnO由来の結晶構造に変化がみられ、反応性スパッタ膜では、成膜における酸素欠損が構造へ与える影響が明らかとなった。
今後は、電気的特性に関して、より詳細に調査を実施していく予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. 作製水準とその条件
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
装置利用に関し、申し込みからオペレーショントレーニングまでご丁寧に対応していただきました。感謝申し上げます。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件