CN106460161A - Ito溅射靶及其制造方法和ito透明导电膜及ito透明导电膜的制造方法 - Google Patents

Ito溅射靶及其制造方法和ito透明导电膜及ito透明导电膜的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种溅射靶，其为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的烧结体，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)的Sn，烧结体的平均晶粒尺寸为1.0μm～5.0μm的范围，长径为0.1μm～1.0μm的孔隙的面积比率为0.5％以下，形成有氧化铟相和富氧化锡相两相，富氧化锡相的面积率为0.1％～1.0％，并且富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点。本发明可以提供一种溅射靶，其为适合于形成透明导电膜的、即使在低温下也能够得到低电阻的膜的低氧化锡组成的ITO溅射靶，所述溅射靶的粒径小、密度高、强度高、并且可以减少电弧放电或结瘤。

Description

ITO溅射靶及其制造方法和ITO透明导电膜及ITO透明导电膜 的制造方法
技术领域
本发明涉及适合于形成ITO膜的ITO溅射靶。特别是，涉及靶的粒径小、密度高、强度高、并且能够减少电弧放电或结瘤的ITO溅射靶及其制造方法和ITO透明导电膜及ITO透明导电膜的制造方法。作为本发明的主要用途，可以列举触控面板、平板显示器、有机电致发光(EL)、太阳能电池。
背景技术
一般而言，ITO(铟-锡复合氧化物)膜被广泛用作以液晶显示器为中心的显示设备中的透明电极(导电膜)。作为形成该ITO膜的方法，可以使用真空蒸镀法、溅射法等一般被称为物理蒸镀法的手段来进行。特别是从操作性、覆膜的稳定性考虑，多使用磁控溅射法来形成。
使用溅射法的膜的形成通过以下方式进行：使氩离子等阳离子与设置于阴极的溅射靶物理性地撞击，通过该撞击能量使构成靶的材料放出，将与靶材料几乎相同组成的膜层叠于对置的阳极侧的基板上。使用溅射法的被覆法具有以下特征：通过调节处理时间、供给功率等，可以以稳定的成膜速度形成数nm的薄膜到数十μm的厚膜。
近年来，存在用于静电电容式、电阻膜式触控面板等的ITO膜的需要，除了一直以来广泛使用的含有约10重量％的锡(Sn)的ITO溅射靶以外，也在进行根据所要求的膜电阻使氧化锡的组成在1.0重量％以上且50.0重量％以下的广泛范围内波动的靶的开发。例如，已知在专利文献1中，将含有20重量％～50重量％氧化锡的与氧化铟的混合粉末压制成型，在纯氧气氛中、温度1500℃～1650℃、压力0.15MPa～1MPa的条件下对该成形体加压烧结从而制造ITO溅射靶。
若要列举ITO溅射靶中代表性的专利，则有如下所示的专利文献1。该专利为如下所述的约20年前的技术：“一种ITO溅射靶，其为由以氧化铟和氧化锡作为主要成分的原料通过粉末冶金法制造的ITO溅射靶，其中，表面粗糙度Ra为0.5μm以下，且密度D(g/cm3)和体电阻值ρ(mΩ·cm)同时满足下述2式。a)6.20≤D≤7.23、b)-0.0676+0.887≥ρ≥-0.0761D+0.666。”
该专利可以实现在溅射时基本不产生异常放电或结瘤，而且气体的吸附也尽可能少，因此在良好的成膜作业下可以稳定地得到高品质的ITO膜的ITO烧结靶，可以说在当时来看是划时代的。
另外，作为提高ITO靶密度的对策，例如，下述专利文献2记载了使用由粒度分布求出的中值粒径在0.40μm(不包括0.40μm)～1.0μm的范围内、且由粒度分布求出的90％粒径在3.0μm以下的范围内的氧化锡粉末形成的ITO靶。
但是，使用这样的氧化锡粉末制造含有比以往多的氧化锡的ITO靶时，在烧结体内部产生大孔和微裂纹，从而有时在烧结体的加工中或加工结束后的保存中产生裂纹或裂缝。而且，有时它们对作为靶的制品的出货造成影响。
除此之外，下述专利文献3公开了以下技术作为涉及ITO的技术，提供一种体电阻低的ITO溅射靶，其为在作为主晶粒的In2O3母相内存在包含In4Sn3O12的微细粒子的ITO烧结体，其特征在于具有所述微粒从粒子的假想中心以放射状形成针状突起的立体星形形状。
另外，下述专利文献4公开了以下技术：一种包含In、Sn、O的烧结密度为7.08g/cm3以上、体电阻率为80μΩcm～100μΩcm、O/(In+Sn+O)为1.75％以下(重量比)、且In4Sn3O12相的(200)面的X射线衍射峰的积分强度为30％以下的ITO烧结体，对于该烧结体，在对包含In、Sn、O的成形体进行烧结时，烧结温度达到1400℃以上时，将烧结气氛从氧化性气氛切换至非氧化性气氛。
为了由通常使用的ITO(氧化锡：10重量％)得到低电阻的膜，需要进行150℃以上的热处理，但有时不能加热到150℃。例如，在触控面板等中使用的透明导电膜由于结构上的问题，在成膜中或成膜后不能施加热时，使用即使在低温下也能够得到低电阻的膜的低氧化锡组成的ITO。
对于低氧化锡组成的ITO靶，富锡相的存在概率根据烧结温度而变化，因此如果不控制烧结温度，则产生密度难以提高、晶粒尺寸的控制变得困难的问题。另外，有时在批次间密度出现偏差。另外，容易引起富锡相的分散性变差、结瘤和电弧放电的产生变容易的问题。
下述专利文献5～10提出了低氧化锡组成的ITO溅射靶。
专利文献5的特征在于氧化锡含量以质量比计为1.5％以上且3.5％以下，相对密度为98％以上，结晶相为单相，平均晶粒尺寸为10μm以下，烧结体的弯曲强度为70MPa以上，但烧结温度高达1500℃、一次性混合第一造粒粉和第二造粒粉而制作成形体，生产率不太好。
专利文献6制成了如下ITO溅射靶，其包含氧化铟、氧化锡和不可避免的杂质，氧化锡的含量为2.5质量％以上且5.2质量％以下，平均密度为7.1g/cm3以上，并且平均晶粒尺寸为3μm以上且小于10μm，但保持温度高达1500℃～1600℃，对于烧结体的强度没有记载。
专利文献7制成了如下氧化铟·氧化锡烧结体，其特征在于锡含量为3重量％～12重量％，固溶于In2O3相中的锡的固溶量为2重量％以上，In2O3相和锡元素固溶于In2O3相中而形成的相的平均晶粒尺寸在2μm～10μm的范围内，且存在于烧结体内部的最大孔隙直径为3μm以下，锡原子的最大聚集直径为5μm以下，但烧结温度为1500℃以上，实施例、比较例中的平均粒径大至7μm以上，烧结体密度也低至最大为6.9g/cm3。另外，也没有提及烧结体强度。
专利文献8为包含铟、锡和氧的烧结体，其特征在于将锡含量设定为2重量％～4重量％，相对密度为90％以上，并且具有氧化铟相以外的氧化锡相和中间化合物相以面积比计为5％以下的单相结构，电阻率为1×10-3Ω·cm以下，但烧结温度高达1500℃～1700℃，烧结体的电阻率也高。
专利文献9为实质上包含氧化铟和氧化锡、且氧化锡的含量为35重量％以下的具有300mm×300mm以上的大面积且6mm以上的厚度的烧结体，该ITO烧结体的特征在于，烧结密度为7.13g/cm3以上、且该烧结体的平面方向上的最大密度差为0.03g/cm3以下，而且在厚度方向中央部的2μm以下的平均孔隙数为500个/mm2以下，其特征在于将烧结温度保持在1450℃以上并进行烧结，烧结温度高达1450℃以上，也对烧结方法进行了详细规定，不能说生产率良好。
专利文献10记载了一种ITO溅射靶，其特征在于，包含实质上包含铟、锡和氧、相对密度为99％以上且具有10mm以上的板厚部的烧结体，并且满足以下的式(1)。式(1)：烧结体的厚度方向上的中心部的相对密度(％)/整个烧结体的密度(％)≥0.995，但实施例、比较例的烧结温度高达1600℃，虽然并未记载，但推测晶粒尺寸大。
另外，上述文献均未从通过低温烧结使富氧化锡相变化，由此进行小粒径、高密度化、高强度化的观点考虑进行制作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第2750483号
专利文献2：日本特开2009-29706号公报
专利文献3：日本特开2009-40621号公报
专利文献4：日本特开2000-233969号公报
专利文献5：日本专利第5206983号
专利文献6：日本特开2012-126937号公报
专利文献7：日本特开1998-147862号公报
专利文献8：日本专利第3503759号
专利文献9：日本专利第3988411号
专利文献10：日本专利第4934926号
发明内容
发明所要解决的问题
本发明涉及一种即使在低温下也能得到低电阻的膜的低氧化锡组成的ITO溅射靶，并提供一种靶的粒径小、密度高、强度高、并且可以减少电弧放电或结瘤的ITO溅射靶。由此，本发明的课题在于保证成膜品质的提高和可靠性。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明提供以下的发明。
1)一种溅射靶，其为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的烧结体，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)的Sn，烧结体的平均晶粒尺寸为1.0μm～5.0μm的范围，长径0.1μm～1.0μm的孔隙的面积比率为0.5％以下，形成有氧化铟相和富氧化锡相两相，富氧化锡相的面积率为0.1％～1.0％，并且富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点。
2)如上述1)所述的溅射靶，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％的Sn。
3)如上述1)或2)中任一项所述的溅射靶，其特征在于，烧结体密度为7.03g/cm3以上，并且体电阻率为0.10mΩ·cm～0.15mΩ·cm。
4)如上述1)至3)中任一项所述的溅射靶，其特征在于，富氧化锡相的最大尺寸为1μm以下。
5)如上述1)至4)中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的弯曲强度为100MPa以上。
6)一种ITO溅射靶的制造方法，其为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的溅射靶的制造方法，其特征在于，将SnO2粉末和In2O3粉末调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％(其中不包括3.7％)并混合，在氧气气氛下，将最高烧结温度保持在1450℃以下的温度并进行烧结。
7)如上述6)所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，将SnO2粉末和In2O3粉末调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％并混合，并进行烧结。
8)如上述6)或7)所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，在烧结后的冷却工序中，保持在比烧结保持温度低100℃±20℃的温度下。
9)一种透明导电膜，其为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的透明导电膜，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)的Sn，在未加热成膜条件下的膜的电阻率为3.0mΩ·cm以下，并且具有波长550nm下的透射率为80％以上的膜特性。
10)如上述9)所述的透明导电膜，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％的Sn。
11)如上述9)或10)中任一项所述的透明导电膜，其特征在于，结晶温度为120℃以下。
12)一种透明导电膜的制造方法，其为通过溅射制造透明导电膜的方法，其特征在于，在包含氩气和氧气、且氧气浓度为4％以下的混合气体气氛中，不加热基板或将基板保持在150℃以下，使用上述1)至5)中任一项所述的溅射靶在基板上成膜。
发明效果
本发明涉及适合于形成透明导电膜的、即使在低温下也能够得到低电阻的膜的低氧化锡组成的ITO溅射靶，可以提供一种靶的粒径小、密度高、强度高、并且可以减少电弧放电或结瘤的溅射靶。由此，可以保证成膜品质的提高和可靠性。其结果是具有可以提高靶的生产性、可靠性的优良效果。
附图说明
图1是表示使用FE-EPMA(日本电子株式会社制造、JXA-8500F型FE电子探针显微分析仪)得到的含有以原子比计Sn/(In+Sn)为3.8％的Sn的ITO烧结体的×2000倍的Sn的表面分析结果的图。
图2为说明富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点的图(A、B、C、D)。
图3为连续溅射35小时后的靶的图(照片)，其为说明结瘤覆盖率的图。
图4为表示烧结体的观察部位的具体例(圆形的烧结体的情况、方形的烧结体的情况、圆柱形的情况)的图。
具体实施方式
本发明中，溅射靶为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的烧结体，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)的Sn，烧结体的平均晶粒尺寸为1.0μm～5.0μm的范围，长径0.1μm～1.0μm的孔隙的面积比率为0.5％以下，形成有氧化铟相和富氧化锡相两相，富氧化锡相的面积率为0.1％～1.0％以下，并且富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点。
将Sn设定为以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)，作为下限值的1.8％的数值限定是由于在小于1.8％时不存在富氧化锡相。另外，作为上限值的3.7％(其中不包括3.7％)的数值限定是由于富氧化锡相的面积率将大于1％。进而，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％的Sn是更有效的。
另外，烧结体的平均晶粒尺寸为1.0μm～5.0μm的范围是必要的。平均晶粒尺寸小于1.0μm时，晶粒尺寸过小，因此产生密度无法提高的问题，另外，晶粒尺寸超过5.0μm时，产生烧结体弯曲强度小于100MPa的问题，因此不优选。
烧结体中，将长径0.1μm～1.0μm的孔隙的面积比率设定为0.5％以下不仅由于孔隙的存在造成密度的降低，而且由于孔隙的残留气体等有可能成为电弧放电产生的原因，因此最好使孔隙的面积比率尽量小。关于烧结体中的长径小于0.1μm的孔隙，由于其不对靶的特性造成影响，因此可以无视。另一方面，关于超过1.0μm的孔隙，必须使其不存在。
烧结体的组织形成氧化铟相和富氧化锡相两相。在使用EPMA的表面分析中，富氧化锡相的面积率为0.1～1.0％以下是必要的。这是为了实现平均晶粒尺寸小的烧结体，得到本申请发明的溅射靶的特性的必要条件。
本申请发明将富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点作为必要条件。(富氧化锡相在靶中均匀地分散，并以该分散状态的形式存在于晶界三重点)此时的“晶界三重点”是指富氧化锡相存在于相互接触的3个粒子聚集的大致中央部分。在下文中会详细说明，为了形成这样的状态(富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点)，需要在冷却工序中将温度保持在在比烧结保持温度低100℃±20℃的温度下。
对于ITO溅射靶，进一步将烧结体密度调节为7.03g/cm3以上的高密度，将体电阻率调节为0.10mΩ·cm～0.15mΩ·cm，可以提高导电性。另外，优选所述富氧化锡相的最大尺寸为1μm，优选制成抑制了富氧化锡相的粗大化的靶。
另外，优选将ITO溅射靶的烧结体的弯曲强度调节为100MPa以上，提高靶的强度，本申请发明可以实现该目标。
制造本发明的包含氧化铟、氧化锡和不可避免的杂质的烧结体ITO溅射靶时，将SnO2粉末和In2O3粉末调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)并混合，在氧气气氛下，将最高烧结温度保持在1450℃以下的温度并进行烧结。
在制造本发明的氧化铟-氧化锡类氧化物(ITO)烧结体靶时，可以通过各原料粉的混合、粉碎、成型、烧结工艺来进行制作。作为原料粉，为氧化铟粉和氧化锡粉，优选使用比表面积为约5m2/g的原料粉。
具体而言，使用体积密度：0.3g/cm3～0.8g/cm3、中值粒径(D50)：0.5μm～2.5μm、比表面积：3.0m2/g～6.0m2/g的氧化铟粉和体积密度：0.2g/cm3～0.6g/cm3、中值粒径(D50)：1.0μm～2.5μm、比表面积：3.0m2/g～6.0m2/g的氧化锡粉。
称量各原料粉以达到所期望的组成比，然后进行混合粉碎。对于粉碎方法，根据所要求的粒度、被粉碎的物质而存在各种方法，珠磨机等湿式介质搅拌磨机是适合的。其为将粉末分散于水中而得到的浆料与作为高硬度材料的氧化锆、氧化铝等粉碎介质一起强制搅拌的方法，可以高效地得到粉碎粉。但是，此时，由于粉碎介质也磨损，粉碎介质自身作为杂质混入粉碎粉中，因此不优选长时间的处理。
如果用粉碎前后的比表面积的差来定义粉碎量，在湿式介质搅拌磨机中粉碎量与对粉末的输入能量大致成比例。因此，在进行粉碎时，控制湿式介质搅拌磨机的累积功率是重要的。将粉碎前后的比表面积之差(ΔBET)设定为0.5m2/g～5.0m2/g，将粉碎后的中值粒径(D50)设定为2.5μm以下。
接着，进行微粉碎后的浆料的造粒。这是为了通过造粒提高粉末的流动性，由此在下一工序的压制成型时将粉末均匀地填充至模具中，从而得到均质的成形体。造粒有各种方式，作为一个得到适合于压制成型的造粒粉的方法，存在使用喷雾式干燥装置(spraydryer)的方法。其为将粉末制成浆料，以液滴的形式分散在热风中并瞬间干燥的方法，能够连续地得到10μm～500μm的球形的造粒粉。
另外，通过在浆料中添加聚乙烯醇(PVA)等粘结剂并使其包含于造粒粉中，能够提高成形体的强度。PVA的添加量为相对于原料粉添加50cc/kg～250cc/kg的含有4重量％～10重量％PVA的水溶液。
此外，也可以通过添加适合作为粘结剂的增塑剂来调节压制成型时的造粒粉的压碎强度。另外，也有通过将少量的水添加到所得到的造粒粉中而使其湿润来提高成形体强度的方法。在使用喷雾干燥器进行的干燥中，控制热风的入口温度和出口温度是重要的。
如果入口和出口的温度差大，则每单位时间的干燥量增加、生产率提高，但入口温度过高时，有时粉末和所添加的粘结剂由于热而变质，从而无法得到期望的特性。另外，出口温度过低时，有时造粒粉无法充分干燥。
接着，进行压制成型。将造粒粉填充于模具中，保持400kgf/cm2～1000kgf/cm2的压力1分钟～3分钟而进行成形。压力小于400kgf/cm2时，无法得到具有足够的强度和密度的成形体，另外，压力为1000kgf/cm2以上时，将成形体从模具中取出时，有时成形体自身由于解除压力造成的变形而破坏，生产上不优选。
使用电炉，在氧气气氛中烧结成形体，从而得到烧结体。将烧结温度设定为1450℃以下并进行烧结。此时，烧结温度超过1450℃时，烧结体的组织变为单相，晶粒尺寸也粗大化，因此优选将上限设定为1450℃。在升温至烧结温度的过程中，可以根据需要引入脱粘结剂工序等。
烧结温度下的保持时间短于2小时时，烧结无法充分进行，烧结体的密度无法充分提高或者烧结体翘曲。即使保持时间超过100小时，也仅产生需要不必要的能量和时间的浪费，生产上不优选。优选为5小时～20小时。
将降温冷却中的气氛设定为大气气氛或氧气气氛，通过在比最高保持温度低100℃±20℃的温度下保持约1小时，富氧化锡相的95％以上可以存在于晶界三重点。这是由于固溶的Sn在冷却中析出，通过在低100℃±20℃的温度下保持，可以使富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点。可以将保持时间设定为1小时以上，但并未观察到显著变化。需要说明的是，可以在兼顾保持温度等的情况下适当调节该保持时间，只要能得到所期望的组织，则没有特别限制。
关于体电阻率的测定方法，可以使用例如NPS株式会社制造的型号：Σ-5+来测定。测定时，首先在试样的表面将4根金属制的探针立在一条直线上，使恒定电流流过外侧的两个探针间，测定产生于内侧的两个探针间的电位差并求出电阻。可以用求出的电阻乘以试样的厚度、修正系数RCF(Resistivity Correction Factor(电阻率修正系数))，从而求出体积电阻率(体电阻率)。
对于在这样的条件下烧结的烧结体，如上所述，可以将烧结体的密度调节为7.03g/cm3以上的高密度、将体电阻率调节为0.10mΩ·cm～0.15mΩ·cm，提高导电性。另外，可以将所述富氧化锡相的最大尺寸调节为1μm，制成抑制了富氧化锡相粗大化的靶。
另外，可以将ITO溅射靶的烧结体的弯曲强度调节为100MPa以上，提高靶的强度。
对以这样的方式得到的烧结体的表面进行磨削，然后用金刚石切割器将侧边切割成127mm×508mm的尺寸。
接着，将无氧铜制的背衬板设置在设定为200℃的电炉上，使用铟作为钎焊材料，涂布使其厚度达到约0.2mm。将ITO烧结体接合在该背衬板上，并放置冷却至室温。
将该靶安装于Shincron制造的磁控溅射装置(BSC-7011)，将输入功率利用直流电源设定为2.3W/cm2、气压设定为0.6Pa、溅射气体设定为氩气(Ar)和氧气(O2)、气体总流量设定为300sccm、氧气浓度设定为0～4％进行成膜。
特别是制造本发明的透明导电膜时，可以在包含氩气和氧气、且氧气浓度为4％以下的混合气体气氛中，不加热基板或将基板保持在150℃以下，使用所述本发明的ITO溅射靶在基板上成膜。基板不仅可以是玻璃基板，也可以是PET等薄膜基板。
以这样的方式制作的透明导电膜为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的透明导电膜，可以得到含有以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)的Sn、在未加热成膜条件下的膜的电阻率为3.0mΩ·cm以下、并且具有在波长550nm下的透射率为80％以上的膜特性的透明导电膜。
另外，也可以形成含有以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％的Sn、并且包含In、Sn、O和不可避免的杂质的透明导电膜。可以将以这样的方式制作的透明导电膜的结晶温度调节为120℃以下。
接着，对本说明书中使用的术语(定义、试验方法等)进行说明。
首先，对于靶的观察部位，将烧结体四等分，并将这些四等分后的烧结体的中心部分的2个视野、共计8个视野设定为观察部位。观察部位的具体例由图4的●表示。图4的左上图表示圆形的烧结体的情况，图4的右图表示方形的烧结体的情况，图4的左下图表示圆柱形的情况。
(烧结体的平均晶粒尺寸的测定方法)
使用划线法(コード法)作为平均晶粒尺寸的测定法。划线法是在×2000倍的SEM图像上沿任意方向从晶界到晶界画直线，并将该线横跨一个粒子的长度的平均值作为平均晶粒尺寸的方法。在SEM图像(照片)上，画任意的直线(从晶界到晶界)，对与晶界的交点数进行计数，由以下的(式1)进行计算。
(式1)平均晶粒尺寸＝直线的长度/交点数
具体而言，在8个视野的SEM图像中，在每个视野中画五条任意长度的互相平行的线，计算该线的总长度和与晶界的交点的总数，作为平均晶粒尺寸。
在将样品镜面抛光后，用王水进行蚀刻。SEM图像利用FE-EPMA(日本电子株式会社制造，JXA-8500F型FE电子探针显微分析仪)拍摄。
(孔隙面积比率)
使用×2000倍的SEM图像观察了孔隙。孔隙为近似圆形(包括真圆)、椭圆形、变形的圆形，测量了各直径达到最大的部分、长径(包括直径)。孔隙面积比率使用×2000倍的8视野SEM图像，用Adobe Photoshop Elements 7.0在灰度·二值化处理后，由直方图计算孔隙的面积比率(8个视野的平均面积比率)。在将样品镜面抛光后，用王水进行蚀刻。SEM图像利用FE-EPMA(日本电子株式会社制造，JXA-8500F型FE电子探针显微分析仪)拍摄。
(关于富氧化锡相)
图1为利用FE-EPMA(日本电子株式会社制造，JXA-8500型FE电子探针显微分析仪)得到的含有以原子比计Sn/(In+Sn)为3.8％的Sn的ITO烧结体的×2000倍的Sn的表面分析结果，富氧化锡相是指Sn强度高于其它相的相(在图像中为白色部分)。
富氧化锡相的面积率通过以下方式计算：拍摄8个视野的50μm×50μm的Sn表面分析图像，利用Adobe Photoshop Elements 7.0在灰度·二值化处理后，由直方图计算富氧化锡相的面积比率(8个视野的平均面积比率)。
图1的左侧为表示含有以原子比计Sn/(In+Sn)为3.8％的Sn的ITO烧结体的Sn表面的分析结果的图(图像)，右侧为显示SEM相的图(图像)。
富氧化锡相的最大尺寸是指上述图像的8个视野中的最大的长径。
(关于氧化铟相)
将图1的Sn表面分析结果的富氧化锡相以外的相定义为氧化铟相。
(关于富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点的说明)
晶界三重点：图2A为含有以原子比计Sn/(In+Sn)2.8％的Sn的ITO烧结体的SEM相，沿该图2A的晶界画线时，如图2B所示。晶界三重点是指如图2B的●部分所示的三个粒子的晶界的交点。图2B的○部分是指不是晶界三重点的部分。
图2C为与图2A相同视野的Sn的表面分析结果，用虚线围住的部分为富氧化锡相。将图2C与图2A重合，确认富氧化锡相是否位于晶界三重点，确认在全部8个视野中富氧化锡相的个数与位于晶界三重点的富氧化锡相的个数的比例达到95％以上。图2D为将图2A与图2C重合而得到的SEM像。
(烧结体弯曲强度试验方法)
根据精细陶瓷的弯曲强度(JIS R 1601)的三点弯曲试验进行了试验。试验片为20个，记载的数值为其平均值。使用的装置为今田制作所拉伸压缩试验机(SV-201NA-50SL型)。
(电弧放电检测灵敏度)
使用Landmark Technology制造的微电弧监控器(MAM Genesis)测定了电弧放电(微电弧)发生次数(次)。电弧放电的判断基准为对检测电压100V以上、释放能量(发生电弧放电时的溅射电压×溅射电流×发生时间)为20mJ以下的电弧放电进行了计数。
(结瘤覆盖率)
图3为连续溅射35小时后的靶的照片，用数码照相机拍摄白色虚线框，用AdobePhotoshop Elements 7.0进行灰度·二值化处理后(参照图3)，由直方图计算结瘤的面积比率，将三个部位的平均值作为结瘤覆盖率。
实施例
以下，基于实施例和比较例说明本发明，但这些实施例、比较例为用于方便理解的例子，并非利用这些实施例限制本发明。即，基于本发明的技术构思的变形和其它的实施例当然包含于本发明中。
(实施例1)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为5小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.070g/cm3、弯曲强度为115MPa、体电阻率为0.110mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.43μm、富氧化锡相的面积率为0.45％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.08％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为28次/24小时，结瘤覆盖率为1％，是良好的。
将该结果示于表1。
(实施例2)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1330℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.100g/cm3、弯曲强度为120MPa、体电阻率为0.116mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.54μm、富氧化锡相的面积率为0.39％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.07％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为23次/24小时，结瘤覆盖率为0.8％，是良好的。
对于该实施例2，在相同的直流功率密度、气压下，将溅射气体设定为氩气，并将氧气含量设定为0％、1％、2％、4％，以300sccm的气体流量，在未加热条件下在玻璃基板(EagleXG)上成膜，从而制作了40nm的ITO膜。
使用惰性气体烘炉(型号：INL-45-S)，在大气气氛下将该膜加热至50℃～200℃60分钟，并通过XRD(装置型号：理学公司制造全自动卧式多功能X射线衍射装置SmartLab)测定确认加热前后的膜有无结晶。结晶温度为通过XRD测定观察到In2O3的(222)面的峰时的温度。
氧气浓度为0％的情况下，膜电阻率为2.70mΩ·cm，500nm波长下的透射率为80.5％，结晶温度为100℃。
氧气浓度为1％的情况下，膜电阻率为1.01mΩ·cm，500nm波长下的透射率为84.0％，结晶温度为100℃。
氧气浓度为2％的情况下，膜电阻率为0.59mΩ·cm，500nm波长下的透射率为88.1％，结晶温度为100℃。
氧气浓度为4％的情况下，膜电阻率为0.81mΩ·cm，500nm波长下的透射率为87.4％，结晶温度为100℃。
将该结果示于表2。均得到了良好的结果。
表2
(实施例3)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为15小时。然后，在降温冷却时在1370℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.105g/cm3、弯曲强度为121MPa、体电阻率为0.124mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.66μm、富氧化锡相的面积率为0.35％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.05％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为20次/24小时，结瘤覆盖率为0.3％，是良好的。
(实施例4)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1430℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1330℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.082g/cm3、弯曲强度为116MPa、体电阻率为0.118mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.26μm、富氧化锡相的面积率为0.68％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.10％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为25次/24小时，结瘤覆盖率为0.7％，是良好的。
(实施例5)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.058g/cm3、弯曲强度为113MPa、体电阻率为0.121mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.20μm、富氧化锡相的面积率为0.83％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.15％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为31次/24小时，结瘤覆盖率为1.2％，是良好的。
(实施例6)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1350℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1250℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.036g/cm3、弯曲强度为110MPa、体电阻率为0.129mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.01μm、富氧化锡相的面积率为0.95％、富氧化锡相三重点存在概率为97％、孔隙面积率为0.23％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为40次/24小时，结瘤覆盖率为1.5％，是良好的。
(实施例7)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.074g/cm3、弯曲强度为111MPa、体电阻率为0.131mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.96μm、富氧化锡相的面积率为0.21％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.08％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为31次/24小时，结瘤覆盖率为0.9％，是良好的。
对于该实施例7，在相同的直流功率密度、气压下，将溅射气体设定为氩气，并将氧气含量设定为0％、1％、2％、4％，以300sccm的气体流量在未加热条件下在玻璃基板(EagleXG)上成膜，从而制作了40nm的ITO膜。
使用惰性气体烘炉(型号：INL-45-S)，在大气气氛下将该膜加热至50℃～200℃60分钟，并通过XRD(装置型号：理学公司制造全自动卧式多功能X射线衍射装置SmartLab)测定确认加热前后的膜有无结晶。结晶温度为通过XRD测定观察到In2O3的(222)面的峰时的温度。
氧气浓度为0％的情况下，膜电阻率为2.93mΩ·cm，500nm波长下的透射率为81.1％，结晶温度为80℃。
氧气浓度为1％的情况下，膜电阻率为1.33mΩ·cm，500nm波长下的透射率为83.2％，结晶温度为80℃。
氧气浓度为2％的情况下，膜电阻率为0.65mΩ·cm，500nm波长下的透射率为88.7％，结晶温度为80℃。
氧气浓度为4％的情况下，膜电阻率为0.96mΩ·cm，500nm波长下的透射率为86.9％，结晶温度为80℃。
将该结果同样示于表2。均得到了良好的结果。
(实施例8)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.045g/cm3、弯曲强度为107MPa、体电阻率为0.125mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.46μm、富氧化锡相的面积率为0.26％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.11％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为33次/24小时，结瘤覆盖率为1.2％，是良好的。
(实施例9)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.1％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.079g/cm3、弯曲强度为113MPa、体电阻率为0.125mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.55μm、富氧化锡相的面积率为0.18％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.12％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为30次/24小时，结瘤覆盖率为1.3％，是良好的。
(实施例10)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.1％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.050g/cm3、弯曲强度为110MPa、体电阻率为0.122mΩ·cm、平均晶粒尺寸为2.75μm、富氧化锡相的面积率为0.22％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.13％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为31次/24小时，结瘤覆盖率为1.6％，是良好的。
(实施例11)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.6％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.088g/cm3、弯曲强度为119MPa、体电阻率为0.123mΩ·cm、平均晶粒尺寸为2.97μm、富氧化锡相的面积率为0.33％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.10％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为25次/24小时，结瘤覆盖率为1％，是良好的。
(实施例12)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.6％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.071g/cm3、弯曲强度为115MPa、体电阻率为0.119mΩ·cm、平均晶粒尺寸为2.83μm、富氧化锡相的面积率为0.38％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.10％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为28次/24小时，结瘤覆盖率为1.1％，是良好的。
(实施例13)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为3.0％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.103g/cm3、弯曲强度为126MPa、体电阻率为0.117mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.67μm、富氧化锡相的面积率为0.41％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.08％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为21次/24小时，结瘤覆盖率为0.9％，是良好的。
(实施例14)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为3.0％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.091g/cm3、弯曲强度为121MPa、体电阻率为0.115mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.49μm、富氧化锡相的面积率为0.46％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.09％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为24次/24小时，结瘤覆盖率为0.9％，是良好的。
(实施例15)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为3.2％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.109g/cm3、弯曲强度为127MPa、体电阻率为0.110mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.82μm、富氧化锡相的面积率为0.55％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.07％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为18次/24小时，结瘤覆盖率为0.7％，是良好的。
对于该实施例15，在相同的直流功率密度、气压下，将溅射气体设定为氩气，并将氧气含量设定为0％、1％、2％、4％，以300sccm的气体流量，在未加热条件下在玻璃基板(EagleXG)上成膜，从而制作了40nm的ITO膜。
使用惰性气体烘炉(型号：INL-45-S)，在大气气氛下将该膜加热至50℃～200℃60分钟，通过XRD(装置型号：理学公司制造全自动卧式多功能X射线衍射装置SmartLab)测定确认加热前后的膜有无结晶。结晶温度为通过XRD测定观察到In2O3的(222)面的峰时的温度。
氧气浓度为0％的情况下，膜电阻率为2.65mΩ·cm，500nm波长下的透射率为80.1％，结晶温度为110℃。
氧气浓度为1％的情况下，膜电阻率为0.97mΩ·cm，500nm波长下的透射率为83.6％，结晶温度为110℃。
氧气浓度为2％的情况下，膜电阻率为0.60mΩ·cm，500nm波长下的透射率为89.2％，结晶温度为110℃。
氧气浓度为4％的情况下，膜电阻率为0.84mΩ·cm，500nm波长下的透射率为87.6％，结晶温度为110℃。
将该结果同样示于表2。均得到了良好的结果。
(实施例16)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为3.2％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.100g/cm3、弯曲强度为123MPa、体电阻率为0.104mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.77μm、富氧化锡相的面积率为0.62％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.06％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为18次/24小时，结瘤覆盖率为0.6％，是良好的。
(实施例17)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为3.5％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.112g/cm3、弯曲强度为130MPa、体电阻率为0.111mΩ·cm、平均晶粒尺寸为4.02μm、富氧化锡相的面积率为0.62％、富氧化锡相三重点存在概率为98％、孔隙面积率为0.06％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为15次/24小时，结瘤覆盖率为0.6％，是良好的。
(实施例18)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为3.5％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.102g/cm3、弯曲强度为128MPa、体电阻率为0.106mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.89μm、富氧化锡相的面积率为0.70％、富氧化锡相三重点存在概率为97％、孔隙面积率为0.05％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为14次/24小时，结瘤覆盖率为0.5％，是良好的。
(比较例1)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1550℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1450℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.112g/cm3、弯曲强度为122MPa、体电阻率为0.135mΩ·cm、平均晶粒尺寸为7.64μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为0.52％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为120次/24小时，结瘤覆盖率为2.5％，不满足本发明的条件，是不良的。
(比较例2)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1500℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1400℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.106g/cm3、弯曲强度为120MPa、体电阻率为0.124mΩ·cm、平均晶粒尺寸为5.98μm、富氧化锡相的面积率为0.02％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.68％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为148次/24小时，结瘤覆盖率为3.1％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例3)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为1小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为6.989g/cm3、弯曲强度为103MPa、体电阻率为0.121mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.25μm、富氧化锡相的面积率为0.58％、富氧化锡相三重点存在概率为94％、孔隙面积率为0.20％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为334次/24小时，结瘤覆盖率为4.8％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例4)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1550℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1450℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.098g/cm3、弯曲强度为115MPa、体电阻率为0.125mΩ·cm、平均晶粒尺寸为6.21μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为0.55％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为100次/24小时，结瘤覆盖率为2.6％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例5)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1500℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1400℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.066g/cm3、弯曲强度为111MPa、体电阻率为0.120mΩ·cm、平均晶粒尺寸为5.12μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为0.63％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为114次/24小时，结瘤覆盖率为2.9％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例6)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.6％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.048g/cm3、弯曲强度为103MPa、体电阻率为0.133mΩ·cm、平均晶粒尺寸为4.05μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为0.62％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为128次/24小时，结瘤覆盖率为2.9％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例7)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.6％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.024g/cm3、弯曲强度为98MPa、体电阻率为0.138mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.83μm、富氧化锡相的面积率为0.02％、富氧化锡相三重点存在概率为99％、孔隙面积率为0.66％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为145次/24小时，结瘤覆盖率为3.3％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例8)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.4％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.030g/cm3、弯曲强度为99MPa、体电阻率为0.139mΩ·cm、平均晶粒尺寸为4.68μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为0.78％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为138次/24小时，结瘤覆盖率为3.2％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
对于该比较例8，在相同的直流功率密度、气压下，将溅射气体设定为氩气，并将氧气含量设定为0％、1％、2％、4％，以300sccm的气体流量，在未加热条件下在玻璃基板(EagleXG)上成膜，从而制作了40nm的ITO膜。
使用惰性气体烘炉(型号：INL-45-S)，在大气气氛下将该膜加热至50℃～200℃60分钟，通过XRD(装置型号：理学公司制造全自动卧式多功能X射线衍射装置SmartLab)测定确认加热前后的膜有无结晶。结晶温度为通过XRD测定观察到In2O3的(222)面的峰时的温度。
氧气浓度为0％的情况下，膜电阻率为6.21mΩ·cm，500nm波长下的透射率为72.9％，结晶温度为50℃。
氧气浓度为1％的情况下，膜电阻率为4.60mΩ·cm，500nm波长下的透射率为76.3％，结晶温度为50℃。
氧气浓度为2％的情况下，膜电阻率为3.01mΩ·cm，500nm波长下的透射率为78.7％，结晶温度为50℃。
氧气浓度为4％的情况下，膜电阻率为4.38mΩ·cm，500nm波长下的透射率为75.4％，结晶温度为50℃。
将该结果同样示于表2。均不满足本发明的条件，是不良的。
(比较例9)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.4％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.015g/cm3、弯曲强度为90MPa、体电阻率为0.145mΩ·cm、平均晶粒尺寸为4.07μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为0.85％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为162次/24小时，结瘤覆盖率为3.5％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例10)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.2％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.009g/cm3、弯曲强度为88MPa、体电阻率为0.148mΩ·cm、平均晶粒尺寸为5.03μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为0.88％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为173次/24小时，结瘤覆盖率为3.8％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例11)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.2％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1400℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1300℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为6.994g/cm3、弯曲强度为80MPa、体电阻率为0.156mΩ·cm、平均晶粒尺寸为4.54μm、富氧化锡相的面积率为0.00％、富氧化锡相三重点存在概率为0％、孔隙面积率为1.02％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为199次/24小时，结瘤覆盖率为1.3％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例12)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为3.7％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1350℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.112g/cm3、弯曲强度为120MPa、体电阻率为0.120mΩ·cm、平均晶粒尺寸为4.32μm、富氧化锡相的面积率为2.3％、富氧化锡相三重点存在概率为92％、孔隙面积率为0.22％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为60次/24小时，结瘤覆盖率为1.3％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
对于所述比较例12，在相同的直流功率密度、气压下，将溅射气体设定为氩气，并将氧气含量设定为0％、1％、2％、4％，以300sccm的气体流量，在未加热条件下在玻璃基板(EagleXG)上成膜，从而制作了40nm的ITO膜。
使用惰性气体烘炉(型号：INL-45-S)，在大气气氛下将该膜加热至50℃～200℃60分钟，通过XRD(装置型号：理学公司制造全自动卧式多功能X射线衍射装置SmartLab)测定确认加热前后的膜有无结晶。结晶温度为通过XRD测定观察到In2O3的(222)面的峰时的温度。
氧气浓度为0％的情况下，膜电阻率为2.74mΩ·cm，500nm波长下的透射率为77.1％，结晶温度为130℃。
氧气浓度为1％的情况下，膜电阻率为0.99mΩ·cm，500nm波长下的透射率为84.6％，结晶温度为130℃。
氧气浓度为2％的情况下，膜电阻率为0.61mΩ·cm，500nm波长下的透射率为86.8％，结晶温度为130℃。
氧气浓度为4％的情况下，膜电阻率为0.87mΩ·cm，500nm波长下的透射率为85.1％，结晶温度为130℃。
将该结果同样示于表2。均不满足本发明的条件，是不良的。
(比较例13)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，未在特定温度下保持，进行了降温冷却。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.093g/cm3、弯曲强度为110MPa、体电阻率为0.110mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.55μm、富氧化锡相的面积率为0.10％、富氧化锡相三重点存在概率为91％、孔隙面积率为0.07％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为156次/24小时，结瘤覆盖率为2.0％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例14)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1250℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.095g/cm3、弯曲强度为115MPa、体电阻率为0.123mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.58μm、富氧化锡相的面积率为0.08％、富氧化锡相三重点存在概率为92％、孔隙面积率为0.06％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为140次/24小时，结瘤覆盖率为2.2％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
(比较例15)
使用调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.8％的SnO2粉末和In2O3粉末作为烧结原料在氧气气氛中进行了烧结。将最高烧结温度设定为1450℃，将最高烧结温度下的保持时间设定为10小时。然后，在降温冷却时在1400℃下保持了1小时。以这样的方式得到的烧结体的烧结体密度为7.100g/cm3、弯曲强度为120MPa、体电阻率为0.136mΩ·cm、平均晶粒尺寸为3.65μm、富氧化锡相的面积率为0.05％、富氧化锡相三重点存在概率为90％、孔隙面积率为0.07％。
使用该烧结体制作靶，在直流功率密度为2.3W/cm2、气压为0.6Pa、溅射气体为氩气(Ar)、气体流量为300sccm的条件下连续进行35小时溅射，结果电弧放电发生次数为230次/24小时，结瘤覆盖率为2.6％，不满足本申请发明的条件，是不良的。
关于改变了实施例、比较例中的溅射时的氧浓度的情况下的膜电阻率、500nm波长下的透射率和结晶温度，上述对实施例2、实施例7、实施例15、比较例8、比较例12进行了说明，对于其它的实施例、比较例进行了省略，这是为了避免繁杂，附带说一下，其各自得到了相同的结果。
产业实用性
本发明涉及适合于形成透明导电膜的、即使在低温下也能够得到低电阻的膜的低氧化锡组成的ITO溅射靶，可以提供一种靶的粒径小、密度高、强度高、并且可以减少电弧放电或结瘤的ITO溅射靶。
而且，可以减少伴随溅射进行的膜特性的变化，并且实现成膜品质的提高。其结果是具有可以提高ITO靶的生产率、可靠性的优良效果。本发明的ITO溅射靶特别是在ITO膜的形成中有用，最适合于触控面板、平板显示器、有机EL、太阳能电池等用途。

Claims (12)

1.一种溅射靶，其为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的烧结体，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)的Sn，烧结体的平均晶粒尺寸为1.0μm～5.0μm的范围，长径为0.1μm～1.0μm的孔隙的面积比率为0.5％以下，形成有氧化铟相和富氧化锡相两相，富氧化锡相的面积率为0.1％～1.0％，并且富氧化锡相的95％以上存在于晶界三重点。
2.如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％的Sn。
3.如权利要求1或权利要求2所述的溅射靶，其特征在于，烧结体密度为7.03g/cm3以上，并且体电阻率为0.10mΩ·cm～0.15mΩ·cm。
4.如权利要求1至3中任一项所述的溅射靶，其特征在于，富氧化锡相的最大尺寸为1μm以下。
5.如权利要求1至4中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的弯曲强度为100MPa以上。
6.一种ITO溅射靶的制造方法，其为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的溅射靶的制造方法，其特征在于，将SnO2粉末和In2O3粉末调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％(其中不包括3.7％)并混合，在氧气气氛下，将最高烧结温度保持在1450℃以下的温度并进行烧结。
7.如权利要求6所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，将SnO2粉末和In2O3粉末调节比率使得以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％并混合，并进行烧结。
8.如权利要求6或7所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，在烧结后的冷却工序中，保持在比烧结保持温度低100℃±20℃的温度下。
9.一种透明导电膜，其为包含In、Sn、O和不可避免的杂质的透明导电膜，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为1.8％以上且3.7％以下(其中不包括3.7％)的Sn，在未加热成膜条件下的膜的电阻率为3.0mΩ·cm以下，并且具有波长550nm下的透射率为80％以上的膜特性。
10.如权利要求9所述的透明导电膜，其特征在于，含有以原子比计Sn/(In+Sn)为2.3％～3.2％的Sn。
11.如权利要求9或10所述的透明导电膜，其特征在于，所述透明导电膜的结晶温度为120℃以下。
12.一种透明导电膜的制造方法，其为通过溅射制造透明导电膜的方法，其特征在于，在包含氩气和氧气、且氧气浓度为4％以下的混合气体气氛中，不加热基板或将基板保持在150℃以下，使用权利要求1至5中任一项所述的溅射靶在基板上成膜。
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