JP2002226966A - 透明電極膜及び同電極膜を形成するためのスパッタリングターゲット - Google Patents
透明電極膜及び同電極膜を形成するためのスパッタリングターゲットInfo
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- JP2002226966A JP2002226966A JP2001025078A JP2001025078A JP2002226966A JP 2002226966 A JP2002226966 A JP 2002226966A JP 2001025078 A JP2001025078 A JP 2001025078A JP 2001025078 A JP2001025078 A JP 2001025078A JP 2002226966 A JP2002226966 A JP 2002226966A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好な可視光の透過率と高導電性を維持しな
がら、適度なエッチング性を備えた透明電極膜を得る。
また、この透明電極膜を形成するスパッタリングプロセ
スにおいて、高密度でノジュール発生が少ない焼結体タ
ーゲットを効率的に製造し、これによってノジュールの
発生に伴う生産性の低下や品質の低下を抑制し、さらに
粉砕メディアからの汚染（コンタミ）を無視できるター
ゲットを得ることを目的とする。 【解決手段】 酸化インジウム中に酸化ジルコニウム
０．１〜５重量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジ
ルコニウムが固溶していることを特徴とする透明電極
膜。
がら、適度なエッチング性を備えた透明電極膜を得る。
また、この透明電極膜を形成するスパッタリングプロセ
スにおいて、高密度でノジュール発生が少ない焼結体タ
ーゲットを効率的に製造し、これによってノジュールの
発生に伴う生産性の低下や品質の低下を抑制し、さらに
粉砕メディアからの汚染（コンタミ）を無視できるター
ゲットを得ることを目的とする。 【解決手段】 酸化インジウム中に酸化ジルコニウム
０．１〜５重量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジ
ルコニウムが固溶していることを特徴とする透明電極
膜。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶ディスプレ
ーを中心とする表示デバイス等に用いられる透明電極膜
及び同電極膜を形成するためのスパッタリングターゲッ
トに関する。
ーを中心とする表示デバイス等に用いられる透明電極膜
及び同電極膜を形成するためのスパッタリングターゲッ
トに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＴＯ（インジウム−錫を主成分とする
複合酸化物：Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）膜は液晶ディスプ
レーを中心とする表示デバイス等の透明電極（膜）とし
て広く使用されている。このＩＴＯ膜を形成する方法と
して、真空蒸着法やスパッタリング法など、一般に物理
蒸着法と言われている手段によって行われており、特に
操作性や膜の安定性からマグネトロンスパッタリング法
を用いて形成されている。スパッタリング法による膜の
形成は、陰極に設置したターゲットにＡｒイオンなどの
正イオンを物理的に衝突させ、その衝突エネルギーでタ
ーゲットを構成する材料を放出させて、対面している陽
極側の基板にターゲット材料とほぼ同組成の膜を積層す
ることによって行われる。スパッタリング法による被覆
法は処理時間や供給電力等を調節することによって、安
定した成膜速度でオングストローム単位の薄い膜から数
十μｍの厚い膜まで形成できるという特徴を有してい
る。ところで、現在最も多く使用されているＩＴＯ系の
透明電極膜は、可視光の透過率及び導電性には優れてい
るが、主として以下のような問題点がある。
複合酸化物：Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）膜は液晶ディスプ
レーを中心とする表示デバイス等の透明電極（膜）とし
て広く使用されている。このＩＴＯ膜を形成する方法と
して、真空蒸着法やスパッタリング法など、一般に物理
蒸着法と言われている手段によって行われており、特に
操作性や膜の安定性からマグネトロンスパッタリング法
を用いて形成されている。スパッタリング法による膜の
形成は、陰極に設置したターゲットにＡｒイオンなどの
正イオンを物理的に衝突させ、その衝突エネルギーでタ
ーゲットを構成する材料を放出させて、対面している陽
極側の基板にターゲット材料とほぼ同組成の膜を積層す
ることによって行われる。スパッタリング法による被覆
法は処理時間や供給電力等を調節することによって、安
定した成膜速度でオングストローム単位の薄い膜から数
十μｍの厚い膜まで形成できるという特徴を有してい
る。ところで、現在最も多く使用されているＩＴＯ系の
透明電極膜は、可視光の透過率及び導電性には優れてい
るが、主として以下のような問題点がある。
【０００３】その１つは、膜質が均一でなく、かつ回路
形成時のエッチング特性が悪いことである。近年ディス
プレー装置や表示入力装置においては、画素密度を増大
させて緻密な画面とすることが求められているが、これ
に伴って透明電極パターンの緻密化が要求されている。
例えば、液晶ディスプレー装置においては配線幅が２０
〜５０μｍという細線に形成される部分もあり、高度の
エッチング加工性が要求されている。このようなＩＴＯ
の透明電極膜の欠点を改善したものとして、ＩＸＯ（Ｉ
ｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）膜の提案がなされている。しかし、
これはＩＴＯ膜に比べエッチング性が著しく大きいが、
導電性に劣り、また酸やアルカリ等に対する耐薬品性あ
るいは耐水性等が不十分であるという問題がある。さら
に向上したエッチング性が災いとなって、オーバーエッ
チングとなる傾向があり、必ずしも適切な材料とは言い
難い面がある。
形成時のエッチング特性が悪いことである。近年ディス
プレー装置や表示入力装置においては、画素密度を増大
させて緻密な画面とすることが求められているが、これ
に伴って透明電極パターンの緻密化が要求されている。
例えば、液晶ディスプレー装置においては配線幅が２０
〜５０μｍという細線に形成される部分もあり、高度の
エッチング加工性が要求されている。このようなＩＴＯ
の透明電極膜の欠点を改善したものとして、ＩＸＯ（Ｉ
ｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）膜の提案がなされている。しかし、
これはＩＴＯ膜に比べエッチング性が著しく大きいが、
導電性に劣り、また酸やアルカリ等に対する耐薬品性あ
るいは耐水性等が不十分であるという問題がある。さら
に向上したエッチング性が災いとなって、オーバーエッ
チングとなる傾向があり、必ずしも適切な材料とは言い
難い面がある。
【０００４】その２の問題は、ＩＴＯ透明電極膜形成用
ターゲットに錫リッチ相が存在することである。この錫
リッチ相は後述するノジュールの発生原因となる。すな
わち、ＩＴＯ膜をスパッタリングにより形成する場合に
ノジュールと呼ばれる微細な突起物がターゲット表面の
エロージョン部に発生し、これにより異常放電やスプラ
ッシュを引き起こし、スパッタレートを低下させるとい
う問題である。さらに、このノジュールに起因する異常
放電やスプラッシュが原因となってスパッタチャンバ内
に粗大な粒子（パーティクル）が浮遊し、これが形成し
ている膜に付着して品質を低下させる原因となる。以上
から、実際の製造に際しては、ターゲットに発生したノ
ジュールを定期的に除去することが必要となり、これが
著しく生産性を低下させるという問題があり、ノジュー
ルの発生の少ないターゲットが求められている。
ターゲットに錫リッチ相が存在することである。この錫
リッチ相は後述するノジュールの発生原因となる。すな
わち、ＩＴＯ膜をスパッタリングにより形成する場合に
ノジュールと呼ばれる微細な突起物がターゲット表面の
エロージョン部に発生し、これにより異常放電やスプラ
ッシュを引き起こし、スパッタレートを低下させるとい
う問題である。さらに、このノジュールに起因する異常
放電やスプラッシュが原因となってスパッタチャンバ内
に粗大な粒子（パーティクル）が浮遊し、これが形成し
ている膜に付着して品質を低下させる原因となる。以上
から、実際の製造に際しては、ターゲットに発生したノ
ジュールを定期的に除去することが必要となり、これが
著しく生産性を低下させるという問題があり、ノジュー
ルの発生の少ないターゲットが求められている。
【０００５】その３の問題は、上記のような問題からノ
ジュールの低減方法として焼結体の密度を可能な限り上
げるために焼結体中の空孔を少なくすることが提案さ
れ、成形前の粉体を一層微粉にすることが求められた。
一般に、微粉砕はジルコニアビーズ及びジルコニアの内
壁をもつ容器を使用して行われているが、このような粉
砕メディアからの汚染（コンタミ）、すなわちジルコニ
アがターゲット材に混入するという問題があった。ま
た、一方では加圧状態での焼結が必要であり、密度をさ
らに上昇させるために設備をよりいっそう大型にする必
要があるという問題があり、さらに工業的にも効率の良
い方法とは言えなかった。
ジュールの低減方法として焼結体の密度を可能な限り上
げるために焼結体中の空孔を少なくすることが提案さ
れ、成形前の粉体を一層微粉にすることが求められた。
一般に、微粉砕はジルコニアビーズ及びジルコニアの内
壁をもつ容器を使用して行われているが、このような粉
砕メディアからの汚染（コンタミ）、すなわちジルコニ
アがターゲット材に混入するという問題があった。ま
た、一方では加圧状態での焼結が必要であり、密度をさ
らに上昇させるために設備をよりいっそう大型にする必
要があるという問題があり、さらに工業的にも効率の良
い方法とは言えなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の諸問
題点の解決、良好な可視光の透過率と高導電性を維持し
ながら、適度なエッチング性を備えた透明電極膜を得
る。また、この透明電極膜を形成するスパッタリングプ
ロセスにおいて、高密度でノジュール発生が少ない焼結
体ターゲットを効率的に製造し、これによってノジュー
ルの発生に伴う生産性の低下や品質の低下を抑制し、さ
らに粉砕メディアからの汚染（コンタミ）を無視できる
ターゲットを得ることを目的とする。
題点の解決、良好な可視光の透過率と高導電性を維持し
ながら、適度なエッチング性を備えた透明電極膜を得
る。また、この透明電極膜を形成するスパッタリングプ
ロセスにおいて、高密度でノジュール発生が少ない焼結
体ターゲットを効率的に製造し、これによってノジュー
ルの発生に伴う生産性の低下や品質の低下を抑制し、さ
らに粉砕メディアからの汚染（コンタミ）を無視できる
ターゲットを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、 １ 酸化インジウム中に酸化ジルコニウム０．１〜５重
量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジルコニウムが
固溶していることを特徴とする透明電極膜 ２ 酸化インジウム中に酸化ジルコニウム０．１〜５重
量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジルコニウムが
固溶していることを特徴とする透明電極膜を形成するた
めのスパッタリングターゲット を提供する。
量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジルコニウムが
固溶していることを特徴とする透明電極膜 ２ 酸化インジウム中に酸化ジルコニウム０．１〜５重
量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジルコニウムが
固溶していることを特徴とする透明電極膜を形成するた
めのスパッタリングターゲット を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】透明導電膜の導電性は、一般に面
積抵抗（Ω／□）で表され、通常５Ω／□程度という面
積抵抗が要求されており、上記のような液晶ディスプレ
ー画面に適用する場合においては液晶画面の高精細化と
ともにさらに低い面積抵抗が要求されている。面積抵抗
は比抵抗を透明導電膜の厚みで割った値で表される。し
たがって、透明導電膜の面積導電率は導電率（比抵抗の
逆数）と、膜厚の積で表現され、この導電率σ（Ω−１
・ｃｍ−１）は膜に含まれるキャリヤ（正孔又は電子）
の持つ電荷ｅ（クーロン）とキャリヤ移動度μ（ｃｍ２
／Ｖ・ｓｅｃ）及びキャリヤ濃度ｎ（ｃｍ−３）の積で
表される（σ（Ω−１・ｃｍ−１）＝ｅ・μ・ｎ）。し
たがって、透明導電膜の導電率を向上させ、比抵抗と面
積抵抗とを低下させるためには、キャリヤ移動度μ（ｃ
ｍ２／Ｖ・ｓｅｃ２及びキャリヤ濃度ｎ（ｃｍ−３）の
いずれか一方又は双方を増大させればよい。
積抵抗（Ω／□）で表され、通常５Ω／□程度という面
積抵抗が要求されており、上記のような液晶ディスプレ
ー画面に適用する場合においては液晶画面の高精細化と
ともにさらに低い面積抵抗が要求されている。面積抵抗
は比抵抗を透明導電膜の厚みで割った値で表される。し
たがって、透明導電膜の面積導電率は導電率（比抵抗の
逆数）と、膜厚の積で表現され、この導電率σ（Ω−１
・ｃｍ−１）は膜に含まれるキャリヤ（正孔又は電子）
の持つ電荷ｅ（クーロン）とキャリヤ移動度μ（ｃｍ２
／Ｖ・ｓｅｃ）及びキャリヤ濃度ｎ（ｃｍ−３）の積で
表される（σ（Ω−１・ｃｍ−１）＝ｅ・μ・ｎ）。し
たがって、透明導電膜の導電率を向上させ、比抵抗と面
積抵抗とを低下させるためには、キャリヤ移動度μ（ｃ
ｍ２／Ｖ・ｓｅｃ２及びキャリヤ濃度ｎ（ｃｍ−３）の
いずれか一方又は双方を増大させればよい。
【０００９】このことから、本発明者らはキャリヤ濃度
ｎを高めるためのドーパントとして、酸化インジウム
（Ｉｎ２Ｏ３）に高濃度（〜５重量％まで）で固溶する
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）に着目した。この酸化ジ
ルコニウムドーパントは後述するように、良好な可視光
の透過率と高導電性を維持することができることが判明
した。酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の含有量が５重量
％を超えると酸化インジウム中に酸化ジルコニウムを固
溶させることができず、余剰酸化ジルコニウム粒が析出
し透過率を悪化させる。また、０．１重量％未満では酸
化ジルコニウムドーパントとしての機能を生じさせるこ
とができず、良好な可視光の透過率と高導電性を維持す
ることができない。したがって、酸化インジウム中に酸
化ジルコニウム０．１〜５重量％含有させることが必要
である。この酸化ジルコニウムドーパントは、耐酸性は
ＩＴＯの成分であるＳｎＯ２程高くないがＺｎＯ程卑で
はなく、適度なエッチング特性が得られるという優れた
特長がある。さらに、スパッタリング時の膜特性を左右
する要因として、上記に示すようにターゲットの密度が
挙げられ、ターゲットの密度が高いほど安定したスパッ
タリング特性と良好な膜が得られる。
ｎを高めるためのドーパントとして、酸化インジウム
（Ｉｎ２Ｏ３）に高濃度（〜５重量％まで）で固溶する
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）に着目した。この酸化ジ
ルコニウムドーパントは後述するように、良好な可視光
の透過率と高導電性を維持することができることが判明
した。酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）の含有量が５重量
％を超えると酸化インジウム中に酸化ジルコニウムを固
溶させることができず、余剰酸化ジルコニウム粒が析出
し透過率を悪化させる。また、０．１重量％未満では酸
化ジルコニウムドーパントとしての機能を生じさせるこ
とができず、良好な可視光の透過率と高導電性を維持す
ることができない。したがって、酸化インジウム中に酸
化ジルコニウム０．１〜５重量％含有させることが必要
である。この酸化ジルコニウムドーパントは、耐酸性は
ＩＴＯの成分であるＳｎＯ２程高くないがＺｎＯ程卑で
はなく、適度なエッチング特性が得られるという優れた
特長がある。さらに、スパッタリング時の膜特性を左右
する要因として、上記に示すようにターゲットの密度が
挙げられ、ターゲットの密度が高いほど安定したスパッ
タリング特性と良好な膜が得られる。
【００１０】ターゲットの密度を向上させるためには、
成形前の粉体が細かいほど良いが、上記の酸化ジルコニ
ウム（ジルコニア）ドーパントは粉砕のために既存の粉
砕メディア、即ちジルコニアビーズやジルコニアライニ
ングの容器を使用して粉砕することができ、粉砕メディ
ア自体が汚染源（コンタミ源）とならないという大きな
利点がある。これによって、粉砕のレベルを向上させ、
従来に比べてはるかに高純度でかつ高密度のスパッタリ
ングターゲットを得ることができる。また、このような
高密度ターゲットを使用することにより、ノジュールの
発生を抑え、このノジュールに起因する異常放電やスプ
ラッシュが原因となって生ずるパーティクルの発生を抑
え、導電膜の品質低下を効果的に抑制できる。
成形前の粉体が細かいほど良いが、上記の酸化ジルコニ
ウム（ジルコニア）ドーパントは粉砕のために既存の粉
砕メディア、即ちジルコニアビーズやジルコニアライニ
ングの容器を使用して粉砕することができ、粉砕メディ
ア自体が汚染源（コンタミ源）とならないという大きな
利点がある。これによって、粉砕のレベルを向上させ、
従来に比べてはるかに高純度でかつ高密度のスパッタリ
ングターゲットを得ることができる。また、このような
高密度ターゲットを使用することにより、ノジュールの
発生を抑え、このノジュールに起因する異常放電やスプ
ラッシュが原因となって生ずるパーティクルの発生を抑
え、導電膜の品質低下を効果的に抑制できる。
【００１１】
【実施例及び比較例】次に、本発明の実施例について説
明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例
に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思
想の範囲内で、実施例以外の態様あるいは変形を全て包
含するものである。
明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例
に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思
想の範囲内で、実施例以外の態様あるいは変形を全て包
含するものである。
【００１２】（実施例）酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）
粉に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）粉を５重量％となる
ように所定量混合した後、ジルコニア（ＺｒＯ２）ボー
ル（ビーズ）を粉砕メディアとして用いて微粉砕を行っ
た。焼結密度を上げるために、０．８μｍ以下まで粉砕
を実施した。この混合粉末を使用して、１ｔ（トン）／
ｃｍ２の圧力でプレス成形を行いφ２００×８（ｍｍ）
の成形体とし、さらにＣＩＰ（等方冷間プレス）を行っ
た。そしてこの成形体を酸素雰囲気中１６４０°Ｃの温
度で４時間焼結を行い焼結体（以下、「ＩＺＯ焼結体」
という。）ターゲットを得た。焼結密度は９８％に達し
た。
粉に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）粉を５重量％となる
ように所定量混合した後、ジルコニア（ＺｒＯ２）ボー
ル（ビーズ）を粉砕メディアとして用いて微粉砕を行っ
た。焼結密度を上げるために、０．８μｍ以下まで粉砕
を実施した。この混合粉末を使用して、１ｔ（トン）／
ｃｍ２の圧力でプレス成形を行いφ２００×８（ｍｍ）
の成形体とし、さらにＣＩＰ（等方冷間プレス）を行っ
た。そしてこの成形体を酸素雰囲気中１６４０°Ｃの温
度で４時間焼結を行い焼結体（以下、「ＩＺＯ焼結体」
という。）ターゲットを得た。焼結密度は９８％に達し
た。
【００１３】酸化ジルコニウムの固溶をＩＺＯ焼結体タ
ーゲットのＸＲＤ（Ｘ線回折）により確認した。対比の
ために実施例の酸化ジルコニウム含有量５重量％以外
に、上記実施例と同様の条件で、酸化ジルコニウム含有
量１重量％及び酸化ジルコニウム含有量１０重量％（本
発明の範囲外）のＩＺＯ焼結体ターゲットを作成した。
酸化ジルコニウム含有量１０重量％のＸＲＤ測定結果を
図１に示す。また、酸化ジルコニウム含有量５重量％及
び酸化ジルコニウム含有量１重量％ＩＺＯ焼結体ターゲ
ットにおけるＸＲＤ測定結果を図２及び図３に示す。図
１の酸化ジルコニウム１０重量％を含有するターゲット
では、２θが３０．２４度、３５．０４度、５０．３６
度、６０．２４度のところに立方晶ＺｒＯ２のピークが
見られ、立方晶ＺｒＯ２が完全に固溶していないことが
分かる。なお、これらのピークは立方晶Ｉｎ２Ｏ３の３
０．５０度、３５．３８度、５０．９４度、６０．５６
度のピークと近いため、一見するとＩｎ２Ｏ３のピーク
が低角側に広がったように見える。しかし、図２及び図
３に示す通り、これらのピークは酸化ジルコニウム含有
量５重量％及び酸化ジルコニウム含有量１重量％の本発
明の範囲にあるＩＺＯ焼結体ターゲットでは観察され
ず、ＺｒＯ２が固溶しているのが分かる。
ーゲットのＸＲＤ（Ｘ線回折）により確認した。対比の
ために実施例の酸化ジルコニウム含有量５重量％以外
に、上記実施例と同様の条件で、酸化ジルコニウム含有
量１重量％及び酸化ジルコニウム含有量１０重量％（本
発明の範囲外）のＩＺＯ焼結体ターゲットを作成した。
酸化ジルコニウム含有量１０重量％のＸＲＤ測定結果を
図１に示す。また、酸化ジルコニウム含有量５重量％及
び酸化ジルコニウム含有量１重量％ＩＺＯ焼結体ターゲ
ットにおけるＸＲＤ測定結果を図２及び図３に示す。図
１の酸化ジルコニウム１０重量％を含有するターゲット
では、２θが３０．２４度、３５．０４度、５０．３６
度、６０．２４度のところに立方晶ＺｒＯ２のピークが
見られ、立方晶ＺｒＯ２が完全に固溶していないことが
分かる。なお、これらのピークは立方晶Ｉｎ２Ｏ３の３
０．５０度、３５．３８度、５０．９４度、６０．５６
度のピークと近いため、一見するとＩｎ２Ｏ３のピーク
が低角側に広がったように見える。しかし、図２及び図
３に示す通り、これらのピークは酸化ジルコニウム含有
量５重量％及び酸化ジルコニウム含有量１重量％の本発
明の範囲にあるＩＺＯ焼結体ターゲットでは観察され
ず、ＺｒＯ２が固溶しているのが分かる。
【００１４】次に、このＩＺＯ焼結体ターゲットを用い
てガラス基板にＤＣスパッタにより、次の条件で透明電
極膜を形成した。 スパッタガス ： Ａｒ＋Ｏ２ スパッタガス圧 ： ０．４Ｐａ スパッタガス流量 ： ８ＳＣＣＭ 酸素濃度 ： １％ 投入パワー ： ０．５Ｗ／ｃｍ２ この場合のノジュールの発生量（被覆率）を測定した
が、本実施例のＩＺＯ焼結体におけるノジュールの被覆
率は１０％以下であった。
てガラス基板にＤＣスパッタにより、次の条件で透明電
極膜を形成した。 スパッタガス ： Ａｒ＋Ｏ２ スパッタガス圧 ： ０．４Ｐａ スパッタガス流量 ： ８ＳＣＣＭ 酸素濃度 ： １％ 投入パワー ： ０．５Ｗ／ｃｍ２ この場合のノジュールの発生量（被覆率）を測定した
が、本実施例のＩＺＯ焼結体におけるノジュールの被覆
率は１０％以下であった。
【００１５】また、成膜の比抵抗（Ω・ｃｍ）及び５５
０ｎｍでの透過率％の膜特性を調べ、その結果を表１に
示す。なお、表１においては室温、酸素濃度１％成膜時
の膜特性を示す。また、比較のために、同様の条件で作
製したＩＴＯ膜（比較例１）及びＩＸＯ膜（比較例２）
の比抵抗（Ω・ｃｍ）及び５５０ｎｍでの透過率％の膜
特性を表１に掲載した。この表１から明らかなように、
比抵抗及び透過率は本発明の実施例と比較例１のＩＴＯ
とは殆ど遜色なく、本発明の実施例の良好な可視光の透
過率と高導電性を維持しているのが分かる。一般に、Ｉ
ＴＯ膜に対して本発明のＩＺＯ焼結体ターゲットを使用
したＩＺＯ膜は基板温度を上げて成膜した状態での膜特
性は大差ないが、室温で成膜した膜での特性がより優れ
ているという結果が得られた。
０ｎｍでの透過率％の膜特性を調べ、その結果を表１に
示す。なお、表１においては室温、酸素濃度１％成膜時
の膜特性を示す。また、比較のために、同様の条件で作
製したＩＴＯ膜（比較例１）及びＩＸＯ膜（比較例２）
の比抵抗（Ω・ｃｍ）及び５５０ｎｍでの透過率％の膜
特性を表１に掲載した。この表１から明らかなように、
比抵抗及び透過率は本発明の実施例と比較例１のＩＴＯ
とは殆ど遜色なく、本発明の実施例の良好な可視光の透
過率と高導電性を維持しているのが分かる。一般に、Ｉ
ＴＯ膜に対して本発明のＩＺＯ焼結体ターゲットを使用
したＩＺＯ膜は基板温度を上げて成膜した状態での膜特
性は大差ないが、室温で成膜した膜での特性がより優れ
ているという結果が得られた。
【００１６】近年、液晶ディスプレー等の軽量化からガ
ラス基板に替えてプラスチックシートやフイルムを使用
する傾向にある。プラスチックスは耐熱性に劣るので、
基板を加熱しない、あるいは低温での成膜が求められて
いる。したがって、上記のような室温又は低温での膜特
性に優れている本件発明の透明電極は、この目的に合致
し、優れた材料と言える。他方、比較例２のＩＸＯ膜で
は透過率は高いが、比抵抗が著しく低くなっている。ま
た、比較例１及び２では、本実施例と同等の０．８μｍ
以下までの粉砕を実施すると、ジルコニアのコンタミが
著しく増大しているのが確認できた。なお、比較例１及
び２のターゲットの密度はそれぞれ９３％、８７％であ
り、本実施例よりも低く、ノジュール被覆率は７０％に
達していた。
ラス基板に替えてプラスチックシートやフイルムを使用
する傾向にある。プラスチックスは耐熱性に劣るので、
基板を加熱しない、あるいは低温での成膜が求められて
いる。したがって、上記のような室温又は低温での膜特
性に優れている本件発明の透明電極は、この目的に合致
し、優れた材料と言える。他方、比較例２のＩＸＯ膜で
は透過率は高いが、比抵抗が著しく低くなっている。ま
た、比較例１及び２では、本実施例と同等の０．８μｍ
以下までの粉砕を実施すると、ジルコニアのコンタミが
著しく増大しているのが確認できた。なお、比較例１及
び２のターゲットの密度はそれぞれ９３％、８７％であ
り、本実施例よりも低く、ノジュール被覆率は７０％に
達していた。
【００１７】
【表１】
【００１８】次に、上記実施例と比較例１及び２の透明
電極膜について、基板温度とエッチング速度との関係を
表２に示す。エッチャントはＨＣｌ：Ｈ２Ｏ：ＨＮＯ３
＝１：１：０．０８の混酸を用いた。表２から明らかな
ように、ＩＴＯである比較例１に対して、基板温度が室
温の場合及び２００°Ｃの場合、いずれも本実施例であ
るＩＺＯのエッチング速度が勝っていることが分かる。
特に基板温度が２００°Ｃの場合に、その差が著しい。
また、比較例２のＩＸＯでは室温のエッチング性は９２
７００Å／ｍｉｎ、２００°Ｃでは９０９００Å／ｍｉ
ｎと異常に高いが、反面オーバーエッチングになりやす
く、好ましくない。
電極膜について、基板温度とエッチング速度との関係を
表２に示す。エッチャントはＨＣｌ：Ｈ２Ｏ：ＨＮＯ３
＝１：１：０．０８の混酸を用いた。表２から明らかな
ように、ＩＴＯである比較例１に対して、基板温度が室
温の場合及び２００°Ｃの場合、いずれも本実施例であ
るＩＺＯのエッチング速度が勝っていることが分かる。
特に基板温度が２００°Ｃの場合に、その差が著しい。
また、比較例２のＩＸＯでは室温のエッチング性は９２
７００Å／ｍｉｎ、２００°Ｃでは９０９００Å／ｍｉ
ｎと異常に高いが、反面オーバーエッチングになりやす
く、好ましくない。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】良好な可視光の透過率と高導電性を維持
しながら、適度なエッチング性を備えた透明電極膜を得
るものであり、また透明電極膜を形成するスパッタリン
グプロセスにおいて、高密度でノジュール発生が少ない
焼結体ターゲットを効率的に製造し、これによってノジ
ュールの発生に伴う生産性の低下や品質の低下を抑制
し、さらに粉砕メディアからの汚染（コンタミ）を無視
できるターゲットを得ることができるという優れた特長
を有する。また、室温又は低温での膜特性に優れてお
り、液晶ディスプレー等の軽量化からガラス基板に替え
て耐熱性に劣るプラスチックシートやフイルムを基板と
する場合に、特に有用である。
しながら、適度なエッチング性を備えた透明電極膜を得
るものであり、また透明電極膜を形成するスパッタリン
グプロセスにおいて、高密度でノジュール発生が少ない
焼結体ターゲットを効率的に製造し、これによってノジ
ュールの発生に伴う生産性の低下や品質の低下を抑制
し、さらに粉砕メディアからの汚染（コンタミ）を無視
できるターゲットを得ることができるという優れた特長
を有する。また、室温又は低温での膜特性に優れてお
り、液晶ディスプレー等の軽量化からガラス基板に替え
て耐熱性に劣るプラスチックシートやフイルムを基板と
する場合に、特に有用である。
【図１】酸化ジルコニウム含有量１０重量％のＸＲＤ測
定結果である。
定結果である。
【図２】酸化ジルコニウム含有量５重量％のＸＲＤ測定
結果である。
結果である。
【図３】酸化ジルコニウム含有量１重量％のＸＲＤ測定
結果である。
結果である。
フロントページの続き (72)発明者 中村 篤志 茨城県北茨城市華川町臼場187番地４ 株 式会社日鉱マテリアルズ磯原工場内 Ｆターム(参考） 2H092 HA04 KB04 MA05 NA27 NA28 4K029 BA45 BC09 BD00 CA05 DC05 DC09 4M104 BB36 BB38 DD40 HH20
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化インジウム中に酸化ジルコニウム
０．１〜５重量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジ
ルコニウムが固溶していることを特徴とする透明電極
膜。 - 【請求項２】 酸化インジウム中に酸化ジルコニウム
０．１〜５重量％含有し、該酸化インジウム中に酸化ジ
ルコニウムが固溶していることを特徴とする透明電極膜
を形成するためのスパッタリングターゲット。
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2001
- 2001-02-01 JP JP2001025078A patent/JP2002226966A/ja active Pending
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2002
- 2002-01-10 TW TW91100219A patent/TW522480B/zh not_active IP Right Cessation
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