JP2001032063A

JP2001032063A - 金属酸化物被膜の被覆方法

Info

Publication number: JP2001032063A
Application number: JP20564099A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Anzaki; 利明安崎; Etsuo Ogino; 悦男荻野
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】実質的に電気絶縁性である酸化錫の被膜は、そ
の錫金属をターゲットとし、それをアルゴンと酸素との
混合ガス雰囲気で反応的にスパッタリングする方法で被
覆されていたが、ターゲット表面がスパッタリングの進
行とともに酸化され、電気絶縁物質で覆われてくると、
異常放電の発生により安定して被膜を被覆できない課題
があった。【解決手段】酸化錫の粒子を主成分とし、錫とはその金
属の価数と１だけ異なる価数のビスマスの酸化物（酸化
ビスマス）の粒子を副成分とする混合粉末を加圧成型し
て導電性の焼結体ターゲットを作製する。この導電性の
ターゲット（５０Ω／□）を酸素を含むアルゴン雰囲気
で直流スパッタリングをすると、安定して持続するグロ
ー放電が得られ、酸化錫と酸化ビスマスの混合物からな
る電気絶縁性の酸化物被膜が得られた。この被膜の屈折
率は、酸化錫と実質的に同じで約２．０であった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基体上に金属酸化
物の被膜をスパッタリング法により被覆する方法に関す
る

【０００２】

【従来の技術】金属酸化物の被膜は、ガラス板表面に被
覆されて、熱線遮蔽膜、無反射多層膜、透明導電膜を構
成する高屈折率誘電体膜など種々の用途に用いられる。
なかでも、酸化錫や酸化ニオブや酸化チタニウムなどの
屈折率が高い金属酸化物は、化学的耐久性が優れている
上に、光学的な利用価値が高いので建築用や自動車用の
窓ガラスへの応用が試みられている。

【０００３】これらの金属酸化物の薄膜をスパッタリン
法でガラス板に被覆する方法としては、金属酸化物を構
成する金属をスパッタリングターゲットとして、このタ
ーゲットをアルゴンと比較的多くの酸素を含む混合ガス
により反応的に直流スパッタリングする方法が知られて
いる。

【０００４】また、特開平４−１４１５７７号公報によ
れば、酸化チタンの半導体薄膜を酸化チタンのセラミッ
クス焼結体ターゲットを用いて、場合によりターゲット
に酸化ニオブまたは酸化タンタルを不純物としてドープ
したものを高周波スパッタリングで被覆する方法が開示
されている。

【０００５】さらに、特開平７−２３３４６９号公報に
は、主成分がＴｉＯ_X（１＜Ｘ＜２）にニオブやタンタ
ルの酸化物を含有させた導電性の酸化物ターゲットを用
いて、高屈折率の薄膜を直流スパッタリングで被覆する
ことが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】金属のターゲットをア
ルゴンと酸素との混合ガスで直流スパッタリングする場
合、薄膜の成膜速度が一般にきわめて低く生産性が悪い
ので、被膜の被覆コストが高くなるという欠点がある。
また、スパッタリングをしている過程で、金属ターゲッ
ト表面上に電気絶縁性のその金属の酸化物で覆われるよ
うになり、これをターゲット表面の導電性が低下して、
安定して直流グロー放電が持続できないという課題があ
った。

【０００７】特開平４−１４１５７７号公報に開示され
ている酸化チタンの半導体薄膜の被覆方法では、酸化チ
タンのセラミックス焼結体ターゲットを用いる、あるい
は場合により酸化チタンに酸化ニオブまたは酸化タンタ
ルを不純物としてドープしたターゲットを用いるが、ス
パッタリングを高周波で行う方法を採用している。高周
波スパッタリングは、電気絶縁性のターゲットをスパッ
タリングするのに好都合であるが、とりわけ大きな面積
の基板上に被膜の被覆を高速に被覆する場合、異常放電
が生じやすく、このため被膜にピンオールなどの欠点を
発生することなく金属酸化物の被膜を被覆するのは困難
であるという課題がある。

【０００８】特開平７−２３３４６９号公報には、主成
分がＴｉＯ_X（１＜Ｘ＜２）にニオブやタンタルの酸化
物を含有させた導電性のターゲットを用いて、高屈折率
の薄膜を直流スパッタリングで被覆することが開示され
ている。しかしながら、この方法によれば、ターゲット
の主成分を上記化学式で示される酸素欠損を有する酸化
チタンで構成するため、アルゴンと酸素の混合ガスで酸
化反応的にスパッタリングをして化学両論的組成にまで
酸化された光学的に吸収のない酸化チタン（ＴｉＯ₂）
の被膜を再現性よく被覆することが困難であるという課
題がある。

【０００９】本発明は、上記の課題を解決することを目
的とし、金属酸化物の被膜を、その金属酸化物ターゲッ
トから安定してスパッタリングにより被覆する方法を提
供することにある。

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するためになされたものであり、基体に金属酸化物を
スパッタリング法により被覆する方法において、スパッ
タリングターゲットとして、第１の絶縁性金属酸化物の
粒子を主成分とし、前記第１の絶縁性金属酸化物の金属
の価数と１だけ異なる価数の金属の酸化物で構成した第
２の絶縁性金属酸化物の粒子を副成分とする混合物を加
圧成型して得られる導電性の焼結体を用い、前記焼結体
に負の直流電圧を印加してスパッタリングすることを特
徴とする金属酸化物被膜の被覆方法である。

【００１０】本発明において、第１の絶縁性金属酸化物
を構成する金属元素と第２の絶縁性金属酸化物を構成す
る金属元素との関係は、元素周期表の縦方向の族の位置
で、第２の金属酸化物の金属元素は、第１の金属酸化物
の金属元素の右隣りに位置する関係にある。

【００１１】したがって、第１の絶縁性金属酸化物を構
成する金属に比較して、第２の絶縁性金属酸化物を構成
する金属元素は、その電子の軌道が内部側の殻に所属す
る電子の軌道の形態がほぼ同じであるが、外殻軌道の電
子が１つだけ多いか少ないという関係にある。第２の金
属酸化物が第１の金属酸化物に添加されることで、第１
の金属酸化物の結晶格子の構造を大きく崩すことなく、
添加された一分子の金属酸化物の近傍で局所的に自由電
子または正孔が１個追加されるようになる。

【００１２】本発明においては、第１の金属酸化物の結
晶格子の構造が大きく乱れていないことが好ましく、そ
の場合第２の金属酸化物の添加により生じた自由電子
は、エネルギー的にその点を離れやすくまた移動しやす
い電子となる。すなわち電荷キャリア自由電子となっ
て、第１の金属酸化物を主成分とするターゲットに導電
性を付与するようになる。

【００１３】本発明は、このような実質的に電気的絶縁
性である金属酸化物への導電性の付与を、金属酸化物の
焼結スパッタリングターゲットに応用することを着想し
てなされたものであり、導電性の金属酸化物のターゲッ
トを用いて直流スパッタリングにより、実質的に電気絶
縁性の金属酸化物の被膜を安定的に持続するグロー放電
のもとで被覆する方法を発明するに至ったものである。

【００１４】本発明においては、第１の金属酸化物を、
第４Ａ族のチタニウム、ジルコニウムおよびハフニウム
からなる群のいずれか一つの金属の金属酸化物とし、第
２の金属酸化物を構成する金属を第５族Ａのバナジウ
ム、モリブデン、タンタルのいずれか一つの金属から選
択したものが好ましい。上記の第４Ａ族の金属の金属酸
化物を主成分としたターゲットをスパッタリング法によ
り被覆した金属酸化物の膜は、可視域で２．０あるいは
それ以上の高屈折率の透明金属酸化物の被膜とすること
ができるので、熱線反射膜や無反射膜や干渉フィルター
などの多層膜を構成する高屈折率酸化物として有用であ
る。

【００１５】第１の金属酸化物と第２の金属酸化物との
好ましい組み合わせとしては、酸化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｏ₂）と酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）、酸化チタニウムと酸
化バナジウム（Ｖ₂Ｏ₅）、酸化チタニウムと酸化ニオブ
が例示できる。

【００１６】なかでも得られる金属酸化物が、高屈折率
であり、かつ、化学的耐久性が優れている点で、酸化ジ
ルコニウム（ＺｒＯ₂）と酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）の組
み合わせおよび酸化チタニウム（ＴｉＯ₂）と酸化ニオ
ブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）の組み合わせがよい。

【００１７】また、本発明においては、第１の金属酸化
物を、第５Ａ族のバナジウム、モリブデン、タンタルの
群から選ばれたいずれか一つの金属の金属酸化物とし、
第２の金属酸化物を構成する金属を第６族Ａのクロム、
モリブデン、タングステンの群から選ばれたいずれか一
つの金属の金属酸化物とするのが好ましい。

【００１８】第１の金属酸化物と第２の金属酸化物との
好ましい組み合わせとしては、酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）
と酸化モリブデン（ＭｏＯ₃）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ
₅）と酸化モリブデン、酸化タンタルと酸化タングステ
ン、酸化バナジウム（Ｖ₂Ｏ₅）と酸化クロム（Ｃｒ
₂Ｏ₃）、酸化バナジウムと酸化モリブデンが例示でき
る。上記の第５Ａ族の金属の金属酸化物を主成分とする
ターゲットを用いてスパッタリング法により被覆した金
属酸化物の膜は、可視域で２．０あるいはそれ以上の高
屈折率の透明金属酸化物の被膜とすることができるので
有用である。

【００１９】なかでも得られる金属酸化物の膜が高屈折
率であり、かつ化学的耐久性が優れている点で、第１の
金属酸化物として酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）、第２の金属
酸化物として酸化モリブデン（ＭｏＯ₃）とするのが好
ましい。

【００２０】さらに、本発明においては、第１の金属酸
化物を第４Ｂ族の錫の金属酸化物（ＳｎＯ₂）とし、第
２の金属酸化物を第５Ｂ族のビスマスの酸化物（Ｂｉ₂
Ｏ₃）から選択するのが好ましい。

【００２１】上記の第１の金属酸化物として酸化錫を主
成分とするターゲットを用いてスパッタリング法により
被覆した金属酸化物の膜は、可視域で２．０あるいはそ
れ以上の高屈折率の透明金属酸化物の膜を被膜すること
ができるので、上記と同様の理由で有用である。

【００２２】本発明においては、スパッタリングターゲ
ットの表面の導電性を表面抵抗で表して５ＫΩ／□以下
とするのが好ましい。５ＫΩ／□を超えると、直流スパ
ッタリングをするとき、ターゲット表面に電荷が溜まり
やすくなり、被膜形成に必須のグロー放電が継続的安定
的に生起しなくなるからである。

【００２３】第２の金属酸化物の添加量は、１〜４０重
量％とするのが好ましい。１重量％未満では、ターゲッ
トの表面の導電性を直流スパッタリングを安定して行う
のに十分な導電性を確保するのが困難になるからであ
る。４０重量％を超えて添加しても導電性をよくするこ
とができないからである。２０重量％以下好ましくは１
０重量％以下に添加するのが、主成分の金属酸化物の屈
折率に近い屈折率を有する点でよい。

【００２４】ターゲットの表面抵抗は、上記のグロー放
電の安定性を確保する点で導電性をできるだけ大きくす
ること（表面抵抗を小さくすること）が好ましい。それ
には、第１の金属酸化物について、結晶構造的に酸素欠
損を発生させることにより行うことができるが、この場
合、酸素欠損を積極的に生成させた第１の金属酸化物を
ターゲットに用いることは、可視域で光吸収が実質的に
ない透明な金属酸化物を被覆するのに、スパッタリング
ガス中の酸素を多く必要とするので好ましくない。

【００２５】本発明において用いられる第１の金属酸化
物は、金属と酸素とは実質的に化学両論的組成を有し、
第２の金属酸化物が添加されないと実質的に電気的に絶
縁性である。そして、本発明に用いられるターゲット
は、第２の金属酸化物が添加されその一部の金属が結晶
構造に取り込まれることによって、ターゲットの導電性
が添加されない場合に比べて、スパッタリングをすると
きのグロー放電を安定的に維持できる。

【００２６】本発明にかかるスパッタリング法は、ター
ゲットの背面のカソード内に強力な磁石を設置し、この
磁場によりターゲット表面のプラズマを束縛してスパッ
タリングする公知のマグネトロンスパッタリング法を用
いることができる。

【００２７】また、１対のスパッタリングカソードを設
置し、カソードの一方が負極、他方が正極となるように
電圧を印加し、この印加電圧の極性を数１０ＫＨｚの比
較的低い周波数で反転させて、カソードの表面に貼りつ
けられたターゲットの表面を除電しながら行うスパッタ
リング法（ＤＭ法またはＤＭＳ法と略称されることがあ
る）を用いることができる。

【００２８】本発明のターゲットは、たとえば次のよう
にして作製される。第１の金属酸化物と第２の金属酸化
物の粒径を、それぞれ０．０１〜５０μｍ程度に調整す
る。第１の金属酸化物に対して１〜４０重量％の第２の
金属酸化物を混合して、３トン／ｃｍ²で加圧する冷間
水圧成型により所定形状に成型する。この成型品を約４
００〜５００℃で脱脂を行い、その後酸素雰囲気中で１
３００〜１５００℃で４〜６時間予備焼成を行い、さら
にアルゴンと酸素を含む雰囲気ガス中で１３５０〜１４
５０℃で約１００ＭＰａの圧力で熱間等方プレスを行う
ことにより得られる。また、第２の金属酸化物に代えて
金属の微粉を用いてターゲットを作製しても良い。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を実施例と比較例に
より詳しく説明する。図１は本発明により得られた金属
酸化物被覆基体の一実施例の断面図である。金属酸化物
被覆基体１は、ガラス板２の上に屈折率が高い金属酸化
物被膜３が被覆されている。

【００３０】実施例１酸化錫の微粒子９６重量％と酸化ビスマスの微粒子４重
量％をよく混合し、混合粉末に、１重量％の有機物のバ
インダーを配合して振動ミルで２時間混合した。この混
合物を水で練って造粒した後、３トン/ｃｍ²の圧力で冷
間静水圧成型した。この成型品を４００℃で脱脂操作を
行い、その後酸素雰囲気中１４００℃で５時間の予備焼
結をした。さらに坩堝型に封入してアルゴン不活性ガス
に若干の酸素ガスを混入した雰囲気中１３５０℃、１０
０ＭＰａで熱間等方圧加熱プレス処理をした。得られた
酸化錫と酸化ビスマス混合物焼結体ターゲットは、アル
キメデス法による密度測定で相対密度は９５％以上であ
った。このターゲットの表面抵抗を４端子法で測定した
ところ、約５０Ω／□の値をもつことがわかった。

【００３１】このターゲットを直流（ＤＣ）マグネトロ
ンカソードに設置し、アルゴン（Ａｒ）９８流量％、酸
素２流量％、ガス圧３ｍＴｏｒｒの条件により、酸化錫
主成分の被膜を大きさが３０ｃｍ角のガラス板上に被覆
した。

【００３２】得られた被膜は可視域で透明で光吸収のな
い被膜であった。この被膜にはディスプレイ用途などで
問題となるような小さなピンホールや異物の含有は見ら
れなかった。被膜の屈折率を測定したところ、５００ｎ
ｍにおいて２．０と高い屈折率であった。

【００３３】実施例２酸化ニオブ微粒子に、そのニオブ元素に対し５原子％の
モリブデン金属粉末を混合し、さらに１重量％の有機物
のバインダーを配合して振動ミルで２時間混合した。こ
れを水で練って造粒した後、４トン/ｃｍ²の圧力で冷間
静水圧成型した。この成型品を４００℃で脱脂を行い、
その後酸素雰囲気中で１３００℃、５時間で予備焼結し
た。さらに坩堝型に封入してアルゴン不活性ガスに若干
の酸素ガスを含んだ雰囲気中１２５０℃、１００ＭＰａ
で熱間等方圧加熱プレス処理をした。得られた酸化ニオ
ブと酸化モリブデンの混合物の焼結体ターゲットは、ア
ルキメデス法による密度測定で相対密度は９４％以上で
あった。このターゲットの表面抵抗を４端子法で測定し
たところ、約１５０Ω/□の値をもつことがわかった。

【００３４】このターゲットを直流マグネトロンカソー
ドに設置し、アルゴン９９流量％、酸素１流量％、ガス
圧３ｍＴｏｒｒの条件により実施例１と同じようにガラ
ス板上に被膜を被覆した。実施例１と同様グロー放電は
容易に生起させることができ、また被膜の被覆中の放電
は安定して持続することができた。

【００３５】かくして透明で光吸収のない酸化ニオブと
酸化モリブデンの混合した膜が得られた。この被膜には
ディスプレイ用途などで問題となるような小さなピンホ
ールや異物の欠点は見られなかった。被膜の屈折率を測
定したところ、５００ｎｍにおいて２．１と高い屈折率
であった。

【００３６】実施例３酸化ジルコニウム微粉末９９重量％と酸化ニオブ微粉末
４重量％をよく混合し、さらに２重量％のバインダーを
配合して振動ミルで２時間混合した。これをよく撹はん
混合し、水で造粒した後３．５トン/ｃｍ²の圧力で冷間
静水圧成型した。この成型品を４００℃で脱脂を行い、
その後酸素雰囲気中１４００℃、５時間の予備焼結をし
た。さらに坩堝型に封入してアルゴン不活性ガスに若干
の酸素ガスを含む雰囲気中１３５０℃、５０ＭＰａで熱
間等方圧加熱プレス処理をした。得られた酸化ジルコニ
ウムと酸化ニオブの混合焼結体ターゲットは、アルキメ
デス法による密度測定で相対密度は９６％以上であっ
た。この焼結ターゲットの表面抵抗を４端子法で測定し
たところ、約２００Ω／□の値をもつことがわかった。

【００３７】これを直流マグネトロンカソードに設置
し、アルゴン９７流量％、酸素３流量％、ガス圧２ｍＴ
ｏｒｒの条件によりガラス板上に被膜を被覆したとこ
ろ、透明で光吸収のない酸化ジルコニウムと酸化ニオブ
が混合した被膜が得られた。この被膜はディスプレイ用
途などで問題となるような小さなピンホールや異物の欠
点は見られなかった。被膜の屈折率を測定したところ、
５００ｎｍにおいて２．２と高い屈折率であった。

【００３８】実施例４酸化チタニウム微粉末９６重量％と酸化ニオブ微粉末４
重量％をよく混合し、さらに２重量％の有機バインダー
を配合して振動ミルで２時間混合した。これをよく撹は
ん混合し、水で造粒した後３．５トン/ｃｍ²の圧力で冷
間静水圧成型した。この成型品を４００℃で脱脂を行
い、その後酸素雰囲気中で１４００℃、５時間で予備焼
結した。さらに坩堝型に封入してアルゴン不活性ガスに
若干の酸素ガスを含む雰囲気中１３５０℃、５０ＭＰａ
で熱間等方圧加熱プレス処理をした。得られた酸化チタ
ニウムと酸化ニオブの混合物からなる焼結体ターゲット
は、アルキメデス法による密度測定で相対密度は９６％
以上であった。この焼結体ターゲットの表面抵抗を４端
子法で測定したところ、約２００Ω／□の値をもつこと
がわかった。

【００３９】これを直流マグネトロンカソードに設置
し、アルゴン９７流量％、酸素３流量％、ガス圧２ｍＴ
ｏｒｒの条件によりガラス板上に被覆したところ、透明
で光吸収のない酸化チタニウムと酸化ニオブの混合した
膜が得られた。この被膜には、小さなピンホールや異物
の欠点は見られなかった。被膜の屈折率を測定したとこ
ろ、５００ｎｍにおいて２．４と高い屈折率であった。
またこの被膜の光触媒活性を調べたところ、トリオレイ
ン酸分解試験で良好な結果を得た。

【００４０】比較例１酸化錫微粉末に、１重量％の有機バインダーを配合して
振動ミルで２時間混合した。これを良く撹はん混合し、
水を用いて造粒した後、３トン／ｃｍ²の圧力で冷間静
水圧成型した。この成型品を４００℃で脱脂を行い、そ
の後酸素雰囲気中１４００℃で５時間予備焼結した。さ
らに坩堝型に封入してアルゴン不活性ガスに若干の酸素
ガスを混入した雰囲気中１３５０℃、１００ＭＰａで熱
間等方圧加熱オウレス処理をした。得られた酸化錫焼結
体ターゲットは、アルキメデス法による密度測定で相対
密度は９５％以上であった。しかし、このターゲットの
表面抵抗を４端子法で測定したところ、１０ＫΩ/□以
上の高い値を持つことがわかった。

【００４１】このターゲットを直流マグネトロンカソー
ドに設置し、アルゴン９８流量％、酸素２流量％、ガス
圧３ｍＴｏｒｒの条件により酸化錫の被膜をガラス板上
に被覆しょうとしたが、ターゲットのスパッタリングに
必要なグロー放電を持続させて生起することができず、
酸化錫の被膜の被覆ができなかった。

【００４２】比較例２酸化ニオブ微粉末に１重量％の有機のバインダーを配合
して、振動ミルで２時間混合した。これを良く撹はん混
合し水を用いて造粒した後、４トン／ｃｍ²の圧力で冷
間静水圧成型した。この成型品を４００℃で脱脂を行
い、その後酸素雰囲気中で１３００℃、５時間の予備焼
結をした。さらに坩堝型に封入してアルゴン不活性ガス
に若干の酸素ガスを含む雰囲気中１２５０℃、１００Ｍ
Ｐａで熱間等方圧加熱オウレス処理をした。得られた酸
化ニオブ焼結体ターゲットは、アルキメデス法による密
度測定で相対密度は９４％以上であった。しかしこのタ
ーゲットの表面抵抗を４端子法で測定したところ、１０
ＫΩ／□以上の高い値を持つことがわかった。このター
ゲットを直流マグネトロンカソードに設置し、アルゴン
９９流量％、酸素１流量％、ガス圧３ｍＴｏｒｒの条件
により被膜をガラス板上に被覆しようとしたところ、タ
ーゲットのスパッタリングに必要なグロー放電を持続さ
せて生起することができず、酸化ニオブの被膜を被覆す
ることができなかった。

【００４３】比較例３酸化ジルコニウム微粉末に１重量％の有機のバインダー
を配合して、振動ミルで２時間混合した。これを良く撹
はん混合し水を用いて造粒した後、４トン／ｃｍ²の圧
力で冷間静水圧成型した。この成型品を４００℃で脱脂
を行い、その後酸素雰囲気中で１３００℃、５時間の予
備焼結をした。さらに坩堝型に封入してアルゴン不活性
ガスに若干の酸素ガスを含む雰囲気中１２５０℃、１０
０ＭＰａで熱間等方圧加熱プレス処理をした。得られた
酸化ニオブ焼結体ターゲットは、アルキメデス法による
密度測定で相対密度は９４％以上であった。このターゲ
ットの表面抵抗を４端子法で測定したところ、１０ＫΩ
／□以上の高い値を持つことがわかった。

【００４４】このターゲットを直流マグネトロンカソー
ドに設置し、アルゴン９９流量％、酸素１流量％、ガス
圧３ｍＴｏｒｒの条件により被膜をガラス板上に被覆し
ようとしたところ、ターゲットのスパッタリングに必要
なグロー放電を持続させて生起することができず、酸化
ジルコニウムの被膜を被覆することができなかった。

【００４５】比較例４酸化チタニウム微粉末に１重量％の有機のバインダーを
配合して、振動ミルで２時間混合した。これを良く撹は
ん混合し水を用いて造粒した後、４トン／ｃｍ ²の圧力
で冷間静水圧成形した。この成形品を４００℃で脱脂を
行い、その後酸素雰囲気中１３００℃、５時間の予備焼
結をした。さらに坩堝型に封入してアルゴン不活性ガス
に若干の酸素ガスを含む雰囲気中１２５０℃、１００Ｍ
Ｐａで熱間等方圧加熱プレス処理をした。得られた酸化
チタニウム焼結体ターゲットは、アルキメデス法による
密度測定で相対密度は９４％以上であった。このターゲ
ットの表面抵抗を４端子法で測定したところ、１０ＫΩ
／□以上の高い値を持つことがわかった。このターゲッ
トを直流マグネトロンカソードに設置し、アルゴン９９
流量％、酸素１流量％、ガス圧３ｍＴｏｒｒの条件によ
り被膜をガラス板上に被覆しようとしたところ、ターゲ
ットのスパッタリングに必要なグロー放電を持続させて
生起することができず、酸化チタニウムの被膜を被覆す
ることができなかった。

【００４６】以上の実施例と比較例で示したように、電
気的に絶縁性である酸化錫、酸化ニオブ、酸化ジルコニ
ウム、酸化チタニウム主成分の被膜を、それらの金属酸
化物の粒子に少量の第２の金属酸化物の粒子を添加する
ことにより導電性（通電可能な状態）にした焼結ターゲ
ットを作製し、そのターゲットの直流スパッタリングに
より安定して得られることが分かった。得られた金属酸
化物膜の屈折率は、いずれも約２．０あるいはそれ以上
であり、高屈折率の金属酸化物が得られることが分かっ
た。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、スパッタリングターゲ
ットとして、第１の絶縁性金属酸化物の粒子を主成分と
し、第１の絶縁性金属酸化物の金属の価数と１だけ異な
る価数の金属の酸化物の第２の金属酸化物の粒子を副成
分とする混合物を加圧成型して得られる導電性の焼結体
を用い、そのターゲットを直流スパッタリングするの
で、第１の電気絶縁性の金属酸化物膜を含む高屈折率の
膜を安定したグロー放電により被覆することができる。

【００４８】さらに、本発明によればスパッタリングを
するに際し、金属酸化物をターゲットにしているので、
スパッタリングをする雰囲気には多量の酸素ガスを用い
ることなく、透明な金属酸化物の被膜を得ることができ
る。これによりスパッタリングが長時間継続してもター
ゲット表面が電気絶縁性になりにくく、安定して金属酸
化物の被覆を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により得られる金属酸化物が被覆された
基体の一実施例の断面図である。

【符号の説明】

１：金属酸化物被覆基体２：基体３：金属酸化物被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K029 AA09 AA24 BA11 BA15 BA17 BA43 BA47 BA48 BC08 CA05 DC05 DC34 5F103 AA08 BB22 DD27 DD30 HH04 LL20 RR04 RR06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体に金属酸化物をスパッタリング法によ
り被覆する方法において、スパッタリングターゲットと
して、第１の絶縁性金属酸化物の粒子を主成分とし、前
記第１の絶縁性金属酸化物の金属の価数と１だけ異なる
価数の金属の酸化物で構成した第２の絶縁性金属酸化物
の粒子を副成分とする混合物を加圧成型して得られる導
電性の焼結体を用い、前記焼結体に負の直流電圧を印加
してスパッタリングすることを特徴とする金属酸化物被
膜の被覆方法。
【請求項２】前記スパッタリングターゲットの表面の導
電性が５ＫΩ／□以下としたことを特徴とする請求項１
に記載の金属酸化物被膜の被覆方法。
【請求項３】前記第１の絶縁性金属酸化物を酸化錫と
し、前記第２の絶縁性金属酸化物を酸化ビスマスとした
ことを特徴とする請求項１または２に記載の金属酸化物
被膜の被覆方法。
【請求項４】前記第１の絶縁性金属酸化物を酸化ニオブ
とし、前記第２の絶縁性金属酸化物を酸化モリブデンと
したことを特徴とする請求項１または２に記載の金属酸
化物被膜の被覆方法。
【請求項５】前記第１の絶縁性金属酸化物を酸化ジルコ
ニウムとし、前記第２の絶縁性金属酸化物を酸化ニオブ
としたことを特徴とする請求項１または２に記載の金属
酸化物被膜の被覆方法。
【請求項６】前記第１の絶縁性金属酸化物を酸化チタニ
ウムとし、前記第２の絶縁性金属酸化物を酸化ニオブと
したことを特徴とする請求項１または２に記載の金属酸
化物被膜の被覆方法。