JP2000169220A - Metal oxide sintered compact and its use - Google Patents

Metal oxide sintered compact and its use

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JP2000169220A
JP2000169220A JP10349736A JP34973698A JP2000169220A JP 2000169220 A JP2000169220 A JP 2000169220A JP 10349736 A JP10349736 A JP 10349736A JP 34973698 A JP34973698 A JP 34973698A JP 2000169220 A JP2000169220 A JP 2000169220A
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Japan
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film
thin film
aluminum
metal oxide
sintered body
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JP10349736A
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Ryuzo Matsuzaki
隆造 松崎
Kazumasa Nakamura
和正 中村
Hideyuki Shinoda
英之 篠田
Kentaro Uchiumi
健太郎 内海
Yuichi Nagasaki
裕一 長崎
Tsutomu Takahata
努 高畑
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JIOMATETSUKU KK
Tosoh Corp
Original Assignee
JIOMATETSUKU KK
Tosoh Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a flat thin film having not domain structure and excellent in etching characteristics even when ITO thin film used for transparent electrodes, etc., of flat panel displays is formed at a substrate temperature not lower than crystallization temperature. SOLUTION: This metal oxide sintered compact comprises In, Sn, Al and O and has Al content (atom ratio) satisfying the formula Al/ (In+Sn+Al)>=0.1 and <2.0. A deposition material is obtained by using the metal oxide sintered compact. A sputtering target is obtained by using the metal oxide sintered compact. A transparent electroconductive film for equipment of flat panel display, touch panel, etc., comprising In, Sn and Al and having an Al content (atomic ratio) satisfying the formula Al/ (In+Sn+Al)>=1.0 and <2.0 is formed by using the sputtering target.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性金属酸化物
焼結体、ターゲット、薄膜およびその用途に関する。
The present invention relates to a conductive metal oxide sintered body, a target, a thin film, and uses thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ITO(Indium Tin Oxi
de)薄膜は高導電性、高透過率といった特徴を有し、
更に微細加工も容易に行えることから、フラットパネル
ディスプレイ用表示電極、抵抗膜方式のタッチパネル、
太陽電池用窓材、帯電防止膜、電磁波防止膜、防曇膜、
センサ等の広範囲な分野に渡って用いられている。この
ようなITO薄膜の製造方法はスプレー熱分解法、CV
D法等の化学的成膜法と電子ビーム蒸着法、イオンプレ
ーティング法、スパッタリング法等の物理的成膜法に大
別することができる。これら中でも物理的成膜法では、
大面積への成膜が容易でかつ高性能の膜が得られる成膜
法であることから、様々な分野で使用されている。
2. Description of the Related Art ITO (Indium Tin Oxi)
de) The thin film has characteristics such as high conductivity and high transmittance,
Furthermore, since fine processing can be easily performed, display electrodes for flat panel displays, resistive touch panels,
Window materials for solar cells, antistatic films, electromagnetic wave prevention films, antifogging films,
It is used in a wide range of fields such as sensors. The method for producing such an ITO thin film is spray pyrolysis, CV
The method can be broadly classified into a chemical film formation method such as a D method and a physical film formation method such as an electron beam evaporation method, an ion plating method, and a sputtering method. Among these, the physical film formation method
Since it is a film forming method that can easily form a film on a large area and obtain a high-performance film, it is used in various fields.

【0003】物理的成膜法によりITO薄膜を製造する
場合、用いる原材料(スパッタリング法の場合にはスパ
ッタリングターゲット、真空蒸着法およびイオンプレー
ティングの場合には蒸着材料)としては金属インジウム
および金属スズからなる合金(IT合金)あるいは酸化
インジウムと酸化スズからなる複合酸化物が用いられ
る。このうち、ITO複合酸化物を用いる方法は、IT
合金を用いる方法と比較して、得られた膜の抵抗値およ
び透過率の経時変化が少なく成膜条件のコントロールが
容易であるため、ITO薄膜製造方法の主流となってい
る。
[0003] When an ITO thin film is manufactured by a physical film-forming method, the raw materials to be used (a sputtering target in the case of a sputtering method, and a deposition material in the case of a vacuum evaporation method and an ion plating method) are made of metal indium and metal tin. Alloy (IT alloy) or a composite oxide composed of indium oxide and tin oxide is used. Among these, the method using the ITO composite oxide is IT
Compared to the method using an alloy, the resistance value and the transmittance of the obtained film have little change with time and the control of the film forming condition is easy, so that it is the mainstream of the ITO thin film manufacturing method.

【0004】ITO薄膜を室温で成膜すると特別な条件
を除きアモルファスな膜が得られる。しかし、耐熱抵抗
安定性や耐候性を考慮すると、薄膜を結晶化させること
が好ましい。ITOの結晶化温度は150℃であり、結
晶化膜を得るにはこの温度以上の成膜温度で成膜する必
要がある。しかし、スパッタリング法やイオンプレーテ
ィング等プラズマを用いる成膜工程を経て結晶性ITO
薄膜を形成した場合、ITO薄膜に特徴的なドメイン構
造が形成される。ドメイン構造とは、図1に示すような
結晶配向がよくそろった10〜30nmの結晶粒が集ま
って、200〜300nmの結晶粒領域を形成したもの
である。このドメイン構造は、それぞれ異なった結晶配
向性をもった小さなグレインの集まりであり、主に(1
11)、(110)または(100)に配向している。
また、この配向面によってプラズマダメージに対する耐
性が異なるという特徴を有している。このため、成膜途
中に、形成された膜がプラズマにより再スパッタリング
される際のスパッタリング速度が異なる。その結果、図
2に示すような、(100)面で厚く、(110)面で
薄い表面が凸凹した薄膜が形成される。
When an ITO thin film is formed at room temperature, an amorphous film can be obtained except for special conditions. However, in consideration of heat resistance resistance stability and weather resistance, it is preferable to crystallize a thin film. The crystallization temperature of ITO is 150 ° C., and it is necessary to form a film at a film formation temperature higher than this temperature in order to obtain a crystallized film. However, after a film forming process using plasma such as sputtering or ion plating, crystalline ITO
When a thin film is formed, a domain structure characteristic of the ITO thin film is formed. The domain structure is a structure in which crystal grains of 10 to 30 nm with well-aligned crystal orientations as shown in FIG. 1 are gathered to form a crystal grain region of 200 to 300 nm. This domain structure is a collection of small grains having different crystal orientations, and is mainly composed of (1
11), (110) or (100).
Further, it has a feature that the resistance to plasma damage varies depending on the orientation plane. For this reason, the sputtering speed when the formed film is re-sputtered by plasma during the film formation differs. As a result, as shown in FIG. 2, a thin film having a thick surface on the (100) plane and a thin surface on the (110) plane is formed.

【0005】一方、ITO薄膜がよく使用される薄膜デ
ィスプレー、特に液晶ディスプレーの分野では、画面の
大型化および微細化が急速な勢いで進んでいる。このた
め、透明導電膜に対する要求として、大面積で、低抵抗
で、かつ微細加工が容易な膜が要求されている。
On the other hand, in the field of thin-film displays, in which ITO thin films are often used, especially in the field of liquid crystal displays, screens are becoming larger and finer at a rapid pace. Therefore, as a demand for a transparent conductive film, a film having a large area, low resistance, and easy microfabrication is required.

【0006】しかしながら、大面積に均一成膜が可能な
スパッタリング法を用いて、高い基板温度で成膜する
と、前述したような表面の凹凸が激しい膜が形成されて
しまい、エッチッグ残さの発生しやすい、即ち微細加工
に不適当な薄膜が形成されるといった問題が生じてい
た。
However, when a film is formed at a high substrate temperature by using a sputtering method capable of forming a uniform film over a large area, a film having a severe surface irregularity as described above is formed, and etching residues are easily generated. That is, there has been a problem that a thin film unsuitable for fine processing is formed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、フラ
ットパネルディスプレイの透明電極等に用いられるIT
O薄膜を結晶化温度以上の基板温度で形成した場合にお
いても、ドメイン構造を有さず平坦で、エッチング特性
に優れた薄膜を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an IT device used for a transparent electrode or the like of a flat panel display.
Even when an O thin film is formed at a substrate temperature higher than the crystallization temperature, it is an object to provide a flat thin film having no domain structure and excellent in etching characteristics.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らはITOに異
種元素をドープした導電性金属酸化物に関して鋭意検討
を重ねた結果、アルミニウムをドーパントとして含有す
るITO薄膜において上記問題点を解決できることを見
いだし、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on a conductive metal oxide obtained by doping ITO with a different element, and as a result, have found that the above problems can be solved in an ITO thin film containing aluminum as a dopant. We have found and completed the present invention.

【0009】即ち、本発明は、実質的にインジウム、
スズ、アルミニウムおよび酸素からなり、アルミニウム
がAl/(In+Sn+Al)の原子比で0.1%以
上、2.0%未満の割合で含有されていることを特徴と
する金属酸化物焼結体、該焼結体を用いた蒸着材料、
該焼結体を用いたスパッタリングターゲット、実質
的にインジウム、スズ、アルミニウムおよび酸素からな
り、アルミニウムがAl/(In+Sn+Al)の原子
比で0.1%以上、2.0%未満の割合で含有されてい
ることを特徴とする透明導電性膜、および該透明導電
性膜を含んでなる機器に関するものである。
That is, the present invention provides a method for producing substantially indium,
A metal oxide sintered body comprising tin, aluminum and oxygen, wherein aluminum is contained at a ratio of 0.1% or more and less than 2.0% in an atomic ratio of Al / (In + Sn + Al); Evaporation material using sintered body,
A sputtering target using the sintered body, substantially consisting of indium, tin, aluminum and oxygen, wherein aluminum is contained in an atomic ratio of Al / (In + Sn + Al) of 0.1% or more and less than 2.0%. The present invention relates to a transparent conductive film and a device comprising the transparent conductive film.

【0010】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0011】本発明に関わる焼結体、この焼結体からな
るスパッタリングターゲット、蒸着材、薄膜およびこの
薄膜を含んでなる機器は以下の方法で製造する。
The sintered body according to the present invention, a sputtering target made of the sintered body, a vapor deposition material, a thin film, and a device containing the thin film are manufactured by the following method.

【0012】始めに、粉末の混合を行う。酸化インジウ
ム粉末と酸化スズ粉末と酸化アルミニウム粉末とを混合
しても良いし、酸化スズ固溶酸化インジウム粉末と酸化
アルミニウム粉末とを混合しても良い。ここで、酸化ス
ズの混合量は、Sn/(Sn+In)の原子比で1.9
〜14%とすることが好ましい。より好ましくは、4〜
11%である。これは、本発明のターゲットを用いてI
TO薄膜を作製した際に、膜の抵抗率が最も低下する組
成であるからである。
First, powders are mixed. Indium oxide powder, tin oxide powder, and aluminum oxide powder may be mixed, or tin oxide solid solution indium oxide powder and aluminum oxide powder may be mixed. Here, the mixing amount of tin oxide is 1.9 in the atomic ratio of Sn / (Sn + In).
It is preferably set to 1414%. More preferably, 4 to
11%. This is achieved by using the target of the present invention.
This is because when the TO thin film is manufactured, the composition has the lowest resistivity of the film.

【0013】また、酸化アルミニウムの混合量は、Al
/(In+Sn+Al)の原子比で0.1%以上、2.
0%未満とする。酸化アルミニウムの添加量が、前記範
囲より少ないと、本発明の効果が薄れ、得られる薄膜が
ドメイン構造を示し、また、前記範囲を超えると、抵抗
率が高くなりすぎるため適切でないだけでなく、リソグ
ラフィーを行う際、アルカリ系の現像液を使用した際に
薄膜が剥離してしまうという問題点を有する。粉末の混
合は、ボールミルなどにより乾式混合あるいは湿式混合
して行えばよい。
The mixing amount of aluminum oxide is Al
1. At least 0.1% by atomic ratio of / (In + Sn + Al);
Less than 0%. If the addition amount of aluminum oxide is less than the above range, the effect of the present invention is weakened, the obtained thin film shows a domain structure, and if it exceeds the above range, not only is it not appropriate because the resistivity becomes too high, When performing lithography, there is a problem that a thin film is peeled off when an alkaline developer is used. The mixing of the powder may be performed by dry mixing or wet mixing using a ball mill or the like.

【0014】次に、得られた混合粉末を用いて酸化アル
ミニウム含有ITO焼結体を作製する。焼結体の作製方
法については特に限定されるものではないが、例えば以
下のような方法で製造することができる。
Next, an ITO sintered body containing aluminum oxide is prepared using the obtained mixed powder. The method for producing the sintered body is not particularly limited, but it can be produced, for example, by the following method.

【0015】前述のようにして得られた酸化インジウム
と酸化スズと酸化アルミニウムの混合粉末にバインダー
等を加え、プレス法或いは鋳込法等の成形方法により成
形して成形体を作製する。プレス法により成形体を製造
する場合には、所定の金型に固溶体粉末を充填した後、
粉末プレス機を用いて100〜300kg/cm2 の圧
力でプレスを行う。粉末の成形性が悪い場合には、必要
に応じてパラフィンやポリビニルアルコール等のバイン
ダーを添加してもよい。
A binder or the like is added to the mixed powder of indium oxide, tin oxide and aluminum oxide obtained as described above, and the mixture is molded by a molding method such as a press method or a casting method to produce a molded body. When manufacturing a molded body by the press method, after filling the solid solution powder in a predetermined mold,
Pressing is performed using a powder press at a pressure of 100 to 300 kg / cm 2 . If the powder has poor moldability, a binder such as paraffin or polyvinyl alcohol may be added as necessary.

【0016】鋳込法により成形体を製造する場合にはI
TO混合粉末にバインダー、分散剤、イオン交換水を添
加し、ボールミル等により混合することにより鋳込成形
体作製用スラリーを作製する。続いて、得られたスラリ
ーを用いて鋳込を行う。鋳型にスラリーを注入する前
に、スラリーの脱泡を行うことが好ましい。脱泡は、例
えばポリアルキレングリコール系の消泡剤をスラリーに
添加して真空中で脱泡処理を行えばよい。続いて、鋳込
み成形体の乾燥処理を行う。
When a molded body is manufactured by the casting method,
A binder, a dispersant, and ion-exchanged water are added to the TO mixed powder and mixed by a ball mill or the like to prepare a slurry for producing a cast molded body. Subsequently, casting is performed using the obtained slurry. It is preferable to defoam the slurry before pouring the slurry into the mold. For defoaming, for example, a polyalkylene glycol-based defoaming agent may be added to the slurry to perform defoaming treatment in a vacuum. Subsequently, a drying process of the cast molded body is performed.

【0017】次に、得られた成形体に必要に応じて、冷
間静水圧プレス(CIP)等の圧密化処理を行う。この
際CIP圧力は充分な圧密効果を得るため2ton/c
2以上、好ましくは2〜5ton/cm2 であること
が望ましい。ここで始めの成形を鋳込法により行った場
合には、CIP後の成形体中に残存する水分およびバイ
ンダー等の有機物を除去する目的で脱バインダー処理を
施してもよい。また、始めの成形をプレス法により行っ
た場合でも、成型時にバインダーを使用したときには、
同様の脱バインダー処理を行うことが望ましい。
Next, if necessary, a consolidation treatment such as a cold isostatic press (CIP) is performed on the obtained molded body. At this time, the CIP pressure is 2 ton / c to obtain a sufficient consolidation effect.
m 2 or more, preferably 2 to 5 ton / cm 2 . When the initial molding is performed by a casting method, a binder removal treatment may be performed for the purpose of removing water and organic substances such as a binder remaining in the molded body after the CIP. Also, even when the initial molding is performed by the press method, when a binder is used during molding,
It is desirable to perform the same binder removal treatment.

【0018】このようにして得られた成形体を焼結炉内
に投入して焼結を行う。焼結方法としては、いかなる方
法でも適応可能であるが、生産設備のコスト等を考慮す
ると大気中焼結が望ましい。しかしこの他ホットプレス
(HP)法、熱間静水圧プレス(HIP)法および酸素
加圧焼結法等の従来知られている他の焼結法を用いるこ
とができることは言うまでもない。また焼結条件につい
ても適宜選択することができるが、充分な密度上昇効果
を得るため、また酸化スズの蒸発を抑制するため、焼結
温度が1450〜1650℃であることが望ましい。ま
た焼結時の雰囲気としては大気或いは純酸素雰囲気であ
ることが好ましい。また焼結時間についても充分な密度
上昇効果を得るために5時間以上、好ましくは5〜30
時間であることが望ましい。このようにして本願第1の
発明である、アルミニウム含有ITO焼結体を作製する
ことができる。
The compact thus obtained is put into a sintering furnace and sintered. As the sintering method, any method can be applied, but sintering in the air is desirable in consideration of the cost of production equipment and the like. However, it goes without saying that other conventionally known sintering methods such as a hot press (HP) method, a hot isostatic pressing (HIP) method and an oxygen pressure sintering method can be used. The sintering conditions can be appropriately selected, but the sintering temperature is desirably 1450 to 1650 ° C. in order to obtain a sufficient density increasing effect and to suppress the evaporation of tin oxide. The atmosphere during sintering is preferably air or a pure oxygen atmosphere. Also, the sintering time is 5 hours or more, preferably 5 to 30 in order to obtain a sufficient density increasing effect.
Desirably time. Thus, the aluminum-containing ITO sintered body according to the first invention of the present application can be manufactured.

【0019】次に、得られた焼結体を所望の形状に加工
することにより、本願請求項2の発明であるアルミニウ
ム含有ITO蒸着材料が作製される。また、所望の形状
に加工されたアルミニウム含有ITO焼結体を必要に応
じて無酸素銅からなるバッキングプレートにインジウム
半だ等を用いて接合することにより、本願請求項3の発
明であるアルミニウム含有ITOスパッタリングターゲ
ットが作製される。
Next, the obtained sintered body is processed into a desired shape to produce the aluminum-containing ITO vapor deposition material according to the second aspect of the present invention. In addition, the aluminum-containing ITO sintered body processed into a desired shape is bonded to a backing plate made of oxygen-free copper using an indium half as needed, so that the aluminum-containing ITO sintered body according to the third aspect of the present invention is obtained. An ITO sputtering target is produced.

【0020】得られた蒸着材料あるいはスパッタリング
ターゲットを用いて、ガラス基板やフィルム基板上等の
基板上に本願請求項4の発明であるアルミニウム含有I
TO薄膜を得ることができる。製膜手段は特に限定され
ず、dcスパッタリング法、rfスパッタリング法、d
cにrfを重畳させたスパッタリング法や、真空蒸着法
(イオンプレーティング)等をあげることができる。
The aluminum-containing I according to claim 4 of the present invention is applied on a substrate such as a glass substrate or a film substrate by using the obtained vapor deposition material or sputtering target.
A TO thin film can be obtained. The film forming means is not particularly limited, and the dc sputtering method, the rf sputtering method, d
A sputtering method in which rf is superimposed on c, a vacuum evaporation method (ion plating), and the like can be given.

【0021】また、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ア
ルミニウムの3種類、あるいは前記の3種の内の2種の
混合酸化物と残りの酸化物の2種類として用意された蒸
着材料あるいはスパッタリングターゲットを用いて共蒸
着あるいは多元同時スパッタリングにより製膜してもよ
い。さらに、個々の蒸着源あるいはスパッタリングター
ゲットの一部あるいは全部を金属あるいは合金に置き換
えて用いてもよい。
Further, a vapor deposition material or a sputtering target prepared as three kinds of indium oxide, tin oxide and aluminum oxide, or two kinds of mixed oxides of the above three kinds and the remaining oxides is used. The film may be formed by co-evaporation or multi-source simultaneous sputtering. Further, a part or all of the individual evaporation sources or sputtering targets may be replaced with metals or alloys.

【0022】基板上に形成された薄膜は、必要に応じて
所望のパターンにエッチングされた後、本願請求項5の
発明であるフラットパネルディスプレイ、タッチパネ
ル、太陽電池用窓材、帯電防止膜、電磁波防止膜、防曇
膜、センサ等の機器に使用することができる。
The thin film formed on the substrate is etched into a desired pattern if necessary, and then the flat panel display, the touch panel, the window material for a solar cell, the antistatic film, It can be used for devices such as an anti-fogging film, anti-fogging film, and sensor.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 酸化インジウム粉末450g、酸化スズ粉末50gおよ
び酸化アルミニウム粉末0.25gをポリエチレン製の
ポットに入れ、乾式ボールミルにより72時間混合し、
混合粉末を作製した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 450 g of indium oxide powder, 50 g of tin oxide powder and 0.25 g of aluminum oxide powder were placed in a polyethylene pot and mixed for 72 hours by a dry ball mill.
A mixed powder was prepared.

【0024】この粉末を金型に入れ、300kg/cm
2 の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を3t
on/cm2 の圧力でCIPによる緻密化処理を行っ
た。次にこの成形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置し
て、以下の条件で焼結した。 (焼結条件) 焼結温度:1500℃、昇温速度:25℃/Hr、焼結
時間:6時間、酸素圧:50mmH2 O(ゲージ圧)、
酸素線速:2.7cm/分 得られた焼結体の密度をアルキメデス法により測定した
ところ7.12g/cm3 であった。この焼結体の組成
分析をEPMA(Electron Prove Mi
cro Analysis)を用いて行った。結果を表
1に示す。
This powder is placed in a mold and is weighed at 300 kg / cm.
Pressing was performed at a pressure of 2 to obtain a molded body. 3t of this compact
Densification treatment by CIP was performed at a pressure of on / cm 2 . Next, this compact was placed in a pure oxygen atmosphere sintering furnace and sintered under the following conditions. (Sintering conditions) Sintering temperature: 1500 ° C., heating rate: 25 ° C./Hr, sintering time: 6 hours, oxygen pressure: 50 mmH 2 O (gauge pressure),
Oxygen linear velocity: 2.7 cm / min When the density of the obtained sintered body was measured by the Archimedes method, it was 7.12 g / cm 3 . The composition analysis of this sintered body was performed by EPMA (Electron Probe Mi).
cro Analysis). Table 1 shows the results.

【0025】この焼結体を湿式加工法により直径4イン
チ厚さ6mmの焼結体に加工し、インジウム半田を用い
て無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングして
ターゲットとした。
This sintered body was processed into a sintered body having a diameter of 4 inches and a thickness of 6 mm by a wet processing method, and was bonded to a backing plate made of oxygen-free copper using indium solder to obtain a target.

【0026】このターゲットを以下のスパッタリング条
件でスパッタリングして薄膜の評価を行った。 (スパッタリング条件) DC電力:200W、ガス圧:5.0mTorr、Ar
ガス流量:50SCCM、O2 ガス流量:0.1SCC
M、基板温度:200℃、膜厚:3000A。
This target was sputtered under the following sputtering conditions to evaluate the thin film. (Sputtering conditions) DC power: 200 W, gas pressure: 5.0 mTorr, Ar
Gas flow rate: 50 SCCM, O 2 gas flow rate: 0.1 SCC
M, substrate temperature: 200 ° C., film thickness: 3000 A.

【0027】得られた膜の抵抗率は、200μΩ・cm
で、550nmにおける透過率は86.7%であった。
なお、透過率は、空気をリファレンスとしてガラス基板
込みの透過率として測定した。ガラス基板には、Cor
ning社製#7059を使用した。
The resistivity of the obtained film is 200 μΩ · cm
The transmittance at 550 nm was 86.7%.
The transmittance was measured as a transmittance including a glass substrate using air as a reference. Cor on the glass substrate
# 7059 manufactured by Ning Co. was used.

【0028】次に、得られた薄膜の表面をSEM(Sc
anning ElectronMicroscop
e)を用いて観察した。結果を図3の写真に示す。ドメ
イン構造は、観察されなかった。
Next, the surface of the obtained thin film was subjected to SEM (Sc
Anning ElectronMicroscope
Observed using e). The results are shown in the photograph of FIG. No domain structure was observed.

【0029】次に、EPMAを用いて膜の組成を調べ
た。結果を表2に示す。
Next, the composition of the film was examined using EPMA. Table 2 shows the results.

【0030】次に、エッチング特性を調べた。塩酸をエ
ッチング液として用いて5μm×5μmのラインアンド
スペースにパターニングした。図4のSEM写真に示す
ようにエッチング残差は生じなかった。 実施例2 酸化インジウム粉末450g、酸化スズ粉末50gおよ
び酸化アルミニウム粉末3.5gをポリエチレン製のポ
ットに入れ、乾式ボールミルにより72時間混合し、混
合粉末を作製した。
Next, the etching characteristics were examined. Using hydrochloric acid as an etchant, patterning was performed on a line and space of 5 μm × 5 μm. As shown in the SEM photograph of FIG. 4, no etching residue was generated. Example 2 450 g of indium oxide powder, 50 g of tin oxide powder and 3.5 g of aluminum oxide powder were put into a polyethylene pot and mixed by a dry ball mill for 72 hours to prepare a mixed powder.

【0031】この粉末を金型に入れ、300kg/cm
2 の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を3t
on/cm2 の圧力でCIPによる緻密化処理を行っ
た。次にこの成形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置し
て、実施例1と同じ条件で焼結した。
This powder is placed in a mold and is weighed at 300 kg / cm.
Pressing was performed at a pressure of 2 to obtain a molded body. 3t of this compact
Densification treatment by CIP was performed at a pressure of on / cm 2 . Next, this compact was placed in a pure oxygen atmosphere sintering furnace and sintered under the same conditions as in Example 1.

【0032】得られた焼結体の密度をアルキメデス法に
より測定したところ7.11g/cm3 であった。この
焼結体の組成分析をEPMAを用いて行った。結果を表
1に示す。
When the density of the obtained sintered body was measured by the Archimedes method, it was 7.11 g / cm 3 . The composition of this sintered body was analyzed using EPMA. Table 1 shows the results.

【0033】この焼結体を湿式加工法により直径4イン
チ厚さ6mmの焼結体に加工し、インジウム半田を用い
て無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングして
ターゲットとした。
The sintered body was processed into a sintered body having a diameter of 4 inches and a thickness of 6 mm by a wet processing method, and was bonded to a backing plate made of oxygen-free copper using indium solder to obtain a target.

【0034】このターゲットを以下のスパッタリング条
件でスパッタリングして薄膜の評価を行った。 (スパッタリング条件) DC電力:200W、ガス圧:5.0mTorr、Ar
ガス流量:50SCCM、O2 ガス流量:0.1SCC
M、基板温度:200℃、膜厚:3000A。
This target was sputtered under the following sputtering conditions to evaluate the thin film. (Sputtering conditions) DC power: 200 W, gas pressure: 5.0 mTorr, Ar
Gas flow rate: 50 SCCM, O 2 gas flow rate: 0.1 SCC
M, substrate temperature: 200 ° C., film thickness: 3000 A.

【0035】得られた膜の抵抗率は、480μΩ・cm
で、550nmにおける透過率は86.2%であった。
透過率の測定条件は実施例1と同じ条件とした。
The resistivity of the obtained film is 480 μΩ · cm
The transmittance at 550 nm was 86.2%.
The measurement conditions of the transmittance were the same as those in Example 1.

【0036】次に、得られた薄膜の表面をSEMを用い
て観察した。結果を図5の写真に示す。ドメイン構造
は、観察されなかった。
Next, the surface of the obtained thin film was observed using an SEM. The results are shown in the photograph of FIG. No domain structure was observed.

【0037】次に、EPMAを用いて膜の組成を調べ
た。結果を表2に示す。
Next, the composition of the film was examined using EPMA. Table 2 shows the results.

【0038】次に、実施例1と同じ条件でエッチング試
験を行った。図6のSEM写真に示すようにエッチング
残差は生じなかった。
Next, an etching test was performed under the same conditions as in Example 1. As shown in the SEM photograph of FIG. 6, no etching residue was generated.

【0039】比較例1 酸化インジウム粉末450gおよび酸化スズ粉末50g
をポリエチレン製のポットに入れ、乾式ボールミルによ
り72時間混合し、混合粉末を作製した。
Comparative Example 1 450 g of indium oxide powder and 50 g of tin oxide powder
Was placed in a polyethylene pot and mixed for 72 hours by a dry ball mill to prepare a mixed powder.

【0040】この粉末を金型に入れ、300kg/cm
2 の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を3t
on/cm2 の圧力でCIPによる緻密化処理を行っ
た。次にこの成形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置し
て、実施例1と同じ条件で焼結した。
This powder was put in a mold and was weighed at 300 kg / cm.
Pressing was performed at a pressure of 2 to obtain a molded body. 3t of this compact
Densification treatment by CIP was performed at a pressure of on / cm 2 . Next, this compact was placed in a pure oxygen atmosphere sintering furnace and sintered under the same conditions as in Example 1.

【0041】得られた焼結体の密度をアルキメデス法に
より測定したところ7.12g/cm3 であった。この
焼結体の組成分析をEPMAを用いて行った。結果を表
1に示す。
When the density of the obtained sintered body was measured by the Archimedes method, it was 7.12 g / cm 3 . The composition of this sintered body was analyzed using EPMA. Table 1 shows the results.

【0042】この焼結体を湿式加工法により直径4イン
チ厚さ6mmの焼結体に加工し、インジウム半田を用い
て無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングして
ターゲットとした。
This sintered body was processed into a sintered body having a diameter of 4 inches and a thickness of 6 mm by a wet processing method, and was bonded to a backing plate made of oxygen-free copper using indium solder to obtain a target.

【0043】このターゲットを以下のスパッタリング条
件でスパッタリングして薄膜の評価を行った。 (スパッタリング条件) DC電力:200W、ガス圧:5.0mTorr、Ar
ガス流量:50SCCM、O2 ガス流量:0.1SCC
M、基板温度:200℃、膜厚:3000A。
The thin film was evaluated by sputtering this target under the following sputtering conditions. (Sputtering conditions) DC power: 200 W, gas pressure: 5.0 mTorr, Ar
Gas flow rate: 50 SCCM, O 2 gas flow rate: 0.1 SCC
M, substrate temperature: 200 ° C., film thickness: 3000 A.

【0044】得られた膜の抵抗率は、200μΩ・cm
で、550nmにおける透過率は86.7%であった。
透過率の測定条件は実施例1と同じ条件とした。
The resistivity of the obtained film is 200 μΩ · cm
The transmittance at 550 nm was 86.7%.
The measurement conditions of the transmittance were the same as those in Example 1.

【0045】次に、得られた薄膜の表面をSEMを用い
て観察した。結果を図7の写真に示す。ドメイン構造が
観察された。
Next, the surface of the obtained thin film was observed using an SEM. The results are shown in the photograph of FIG. A domain structure was observed.

【0046】次に、EPMAを用いて膜の組成を調べ
た。結果を表2に示す。
Next, the composition of the film was examined using EPMA. Table 2 shows the results.

【0047】次に、実施例1と同じ条件でエッチング試
験を行った。図8のSEM写真に示すようにエッチング
残差が生じた。 比較例2 酸化インジウム粉末450g、酸化スズ粉末50gおよ
び酸化アルミニウム粉末6.0gをポリエチレン製のポ
ットに入れ、乾式ボールミルにより72時間混合し、混
合粉末を作製した。
Next, an etching test was performed under the same conditions as in Example 1. As shown in the SEM photograph of FIG. 8, an etching residue occurred. Comparative Example 2 450 g of indium oxide powder, 50 g of tin oxide powder and 6.0 g of aluminum oxide powder were placed in a polyethylene pot and mixed by a dry ball mill for 72 hours to prepare a mixed powder.

【0048】この粉末を金型に入れ、300kg/cm
2 の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を3t
on/cm2 の圧力でCIPによる緻密化処理を行っ
た。次にこの成形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置し
て、実施例1と同じ条件で焼結した。
This powder is placed in a mold and is weighed at 300 kg / cm.
Pressing was performed at a pressure of 2 to obtain a molded body. 3t of this compact
Densification treatment by CIP was performed at a pressure of on / cm 2 . Next, this compact was placed in a pure oxygen atmosphere sintering furnace and sintered under the same conditions as in Example 1.

【0049】得られた焼結体の密度をアルキメデス法に
より測定したところ7.10g/cm3 であった。この
焼結体の組成分析をEPMAを用いて行った。結果を表
1に示す。
The density of the obtained sintered body was measured by the Archimedes method and found to be 7.10 g / cm 3 . The composition of this sintered body was analyzed using EPMA. Table 1 shows the results.

【0050】この焼結体を湿式加工法により直径4イン
チ厚さ6mmの焼結体に加工し、インジウム半田を用い
て無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングして
ターゲットとした。
The sintered body was processed into a sintered body having a diameter of 4 inches and a thickness of 6 mm by a wet processing method, and was bonded to a backing plate made of oxygen-free copper using indium solder to obtain a target.

【0051】このターゲットを以下のスパッタリング条
件でスパッタリングして薄膜の評価を行った。 (スパッタリング条件) DC電力:200W、ガス圧:5.0mTorr、Ar
ガス流量:50SCCM、O2 ガス流量:0.1SCC
M、基板温度:200℃、膜厚:3000A。
The thin film was evaluated by sputtering this target under the following sputtering conditions. (Sputtering conditions) DC power: 200 W, gas pressure: 5.0 mTorr, Ar
Gas flow rate: 50 SCCM, O 2 gas flow rate: 0.1 SCC
M, substrate temperature: 200 ° C., film thickness: 3000 A.

【0052】得られた薄膜のエッチング試験を実施例1
と同じ条件で行った。しかし、アルカリ系の現像を用い
て現像したところ、膜が全て溶解してしまいエッチング
は実施できなかった。
The etching test of the obtained thin film was conducted in Example 1.
The same conditions were used. However, when the film was developed using alkali-based development, the film was completely dissolved and etching could not be performed.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明の酸化アルミニウム含有ITO薄
膜は、ITO薄膜に特有のドメイン構造を有さず平坦な
膜が得られるので、エッチング残さの発生しにくい、微
細加工に優れた薄膜が得られる。
The aluminum oxide-containing ITO thin film of the present invention can be obtained as a flat film without having a domain structure peculiar to the ITO thin film, so that a thin film which is hard to generate etching residue and which is excellent in fine processing can be obtained. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のITO薄膜のドメイン構造を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a domain structure of a conventional ITO thin film.

【図2】従来のITO薄膜の表面を示す図である。FIG. 2 is a view showing the surface of a conventional ITO thin film.

【図3】実施例1で得られた薄膜の表面を示す図であ
る。
FIG. 3 is a view showing the surface of a thin film obtained in Example 1.

【図4】実施例1で得られたエッチング結果を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an etching result obtained in Example 1.

【図5】実施例2で得られた薄膜の表面を示す図であ
る。
FIG. 5 is a view showing the surface of a thin film obtained in Example 2.

【図6】実施例2で得られたエッチング結果を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing an etching result obtained in Example 2.

【図7】比較例1で得られた薄膜の表面を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a surface of a thin film obtained in Comparative Example 1.

【図8】比較例1で得られたエッチング結果を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing an etching result obtained in Comparative Example 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 和正 神奈川県横浜市西区みなとみらい二丁目2 番1号ジオマテック株式会社内 (72)発明者 篠田 英之 神奈川県横浜市西区みなとみらい二丁目2 番1号ジオマテック株式会社内 (72)発明者 内海 健太郎 神奈川県大和市中央林間5−7−8 (72)発明者 長崎 裕一 神奈川県横浜市神奈川区六角橋5−21−33 (72)発明者 高畑 努 神奈川県横浜市青葉区あかね台1−4−5 Fターム(参考) 4G030 AA34 AA36 AA39 BA02 BA15 GA22 4K029 AA08 BA50 BC09 CA05 DA08 DC05 DC09 DC24 5G307 FA01 FB01 FC10  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazumasa Nakamura 2-2-1 Minatomirai, Nishi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside (72) Inventor Hideyuki Shinoda 2-2-1 Geomatek Minatomirai, Nishi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Kentaro Utsumi 5-7-8 Chuo-Rinkan, Yamato City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Yuichi Nagasaki 5-21-33, Rokukakubashi, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Tsutomu Takahata, Kanagawa Prefecture 1-4-5 Akanedai, Aoba-ku, Yokohama-shi F term (reference) 4G030 AA34 AA36 AA39 BA02 BA15 GA22 4K029 AA08 BA50 BC09 CA05 DA08 DC05 DC09 DC24 5G307 FA01 FB01 FC10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 実質的にインジウム、スズ、アルミニウ
ムおよび酸素からなり、アルミニウムがAl/(In+
Sn+Al)の原子比で0.1%以上、2.0%未満の
割合で含有されていることを特徴とする金属酸化物焼結
体。
2. The method according to claim 1, wherein the aluminum substantially consists of indium, tin, aluminum and oxygen.
A metal oxide sintered body characterized by being contained in an atomic ratio of (Sn + Al) of 0.1% or more and less than 2.0%.
【請求項2】実質的にインジウム、スズ、アルミニウム
および酸素からなり、アルミニウムがAl/(In+S
n+Al)の原子比で0.1%以上、2.0%未満の割
合で含有されていることを特徴とする金属酸化物焼結体
を用いた蒸着材料。
2. The method according to claim 2, wherein the aluminum is substantially composed of indium, tin, aluminum and oxygen, and the aluminum is Al / (In + S
A vapor deposition material using a metal oxide sintered body, which is contained in a ratio of 0.1% or more and less than 2.0% in an atomic ratio of (n + Al).
【請求項3】実質的にインジウム、スズ、アルミニウム
および酸素からなり、アルミニウムがAl/(In+S
n+Al)の原子比で0.1%以上、2.0%未満の割
合で含有されていることを特徴とする金属酸化物焼結体
を用いたスパッタリングターゲット。
3. The method according to claim 1, wherein the aluminum is substantially composed of indium, tin, aluminum and oxygen, wherein the aluminum is Al / (In + S
A sputtering target using a metal oxide sintered body, which is contained at a ratio of 0.1% or more and less than 2.0% in an atomic ratio of (n + Al).
【請求項4】 実質的にインジウム、スズ、アルミニウ
ムおよび酸素からなり、アルミニウムがAl/(In+
Sn+Al)の原子比で0.1%以上、2.0%未満の
割合で含有されていることを特徴とする透明導電性膜。
4. Substantially consisting of indium, tin, aluminum and oxygen, wherein the aluminum is Al / (In +
A transparent conductive film, which is contained in an atomic ratio of (Sn + Al) of 0.1% or more and less than 2.0%.
【請求項5】 請求項第4項記載の透明導電性膜を含ん
でなる機器。
5. An apparatus comprising the transparent conductive film according to claim 4.
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