JP5063968B2 - 酸化エルビウム含有酸化物ターゲット - Google Patents
酸化エルビウム含有酸化物ターゲット Download PDFInfo
- Publication number
- JP5063968B2 JP5063968B2 JP2006255385A JP2006255385A JP5063968B2 JP 5063968 B2 JP5063968 B2 JP 5063968B2 JP 2006255385 A JP2006255385 A JP 2006255385A JP 2006255385 A JP2006255385 A JP 2006255385A JP 5063968 B2 JP5063968 B2 JP 5063968B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- oxide
- erbium
- sputtering
- indium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
しかしながら、ITO膜は、エッチング加工には強酸(例えば、王水等)を用いる必要があり、TFT液晶用の電極に用いた場合、下地層の金属配線を腐食することがある等の難点を有している。さらに、スパッタリングによりITO膜を作製する際に用いるITOターゲットは還元により黒化し易いため、その特性の経時変化が問題となっている。
しかしながら、ランタノイド系元素の酸化物は導電性がなく、これら酸化物を酸化インジウムに混合してターゲットを作製した場合、絶縁性の粒子がそのままターゲット中に存在し、スパッタリング中に異常放電を起こしたり、ターゲット表面が黒化したりして、スパッタ速度が低下する等の不都合が生じるおそれがあった。
1.インジウム(In)及びエルビウム(Er)を含有する酸化物のターゲットであって、ErInO3で表される酸化物を含有することを特徴とする酸化物ターゲット。
2.スズ(Sn)及びエルビウム(Er)を含有する酸化物のターゲットあって、Er2Sn2O7で表される酸化物を含有することを特徴とする酸化物ターゲット。
3.インジウム(In)、スズ(Sn)及びエルビウム(Er)を含有する酸化物のターゲットであって、Er2Sn2O7で表される酸化物を含有することを特徴とする酸化物ターゲット。
4.全カチオン金属元素に対するSnの含有量[Sn/(全カチオン金属元素):原子比]が、Erの含有量[Er/(全カチオン金属元素):原子比]より多いことを特徴とする3に記載の酸化物ターゲット。
5.密度が4.5g/cm3以上であることを特徴とする1〜4のいずれかに記載の酸化物ターゲット。
このターゲットIを用いた場合、単にIn2O3及びEr2O3からなるターゲットの場合に比べ、ターゲットの導電性が高く、また、ターゲット表面の黒化が少なくスパッタリング中の異常放電もなく安定したスパッタリング状態が保たれる。これにより、ITO膜と同等の光透過率を有する透明導電膜や、酸化インジウム・酸化亜鉛からなる酸化物半導体膜と同等の光透過性を有する酸化物半導体膜が安定して得られる。
(a)ErInO3
(b)ErInO3とIn2O3の混合物
(c)ErInO3とEr2O3の混合物
これらのうち、(a),(b)の焼結体が好ましい。この場合、Yb2O3が単独で存在することがなく、スパッタリング中の異常放電を抑えることが出来る。尚、ターゲット中の酸化物の構造は、X線回折測定により得られるチャートから同定する。後述するターゲットII及びIIIも同様である。(c)の場合、Yb2O3が単独で存在するようになり、異常放電を発生する場合がある。
インジウム原子を含む化合物としては、酸化インジウム、水酸化インジウム等が挙げられる。好ましくは、酸化インジウムである。
エルビウム原子を含む化合物としては、酸化エルビウム、蓚酸エルビウム、硝酸エルビウム等が挙げられる。好ましくは、酸化エルビウムである。
原料の平均粒径は、3μm以下、好ましくは1μm以下、より好ましくは、0.8μm以下である。3μm超になると、例えば、Er2O3がそのままターゲット中に絶縁性の粒子として存在するので、異常放電の原因となる場合がある。ErInO3の生成は、X線回折により確認できる。
原料粉体を所定の形状に成形したものを焼成する。焼成条件は、1000〜1600℃である。好ましくは、1200〜1500℃、より好ましくは、1250〜1450℃である。1000℃未満では、Er2O3の反応性が低く、ErInO3が生成しない場合がある。1600℃超では、In2O3の昇華や熱分解が起こり組成が変化したり、生成したErInO3が分解したりする場合がある。
本発明では、焼結体がErInO3を含有するが、この形態の酸化物は、上記の焼結によって形成することができる。生成されるErInO3の粒径は、EPMAのマッピングにより測定することができる。ErInO3の粒径は10μm以下であり、好ましくは5μm以下がよい。10μm超のErInO3の粒子が存在する場合、粒子周辺の導電性の差により異常放電を起こす場合がある。10μm以下では異常放電が抑えられ、安定したスパッタリングができるようになる。
このターゲットIIを用いた場合、単にSnO2及びEr2O3からなるターゲットの場合に比べ、ターゲット表面の黒化がなくスパッタリング中の異常放電もなく安定したスパッタリング状態が保たれる。
(a)Er2Sn2O7
(b)Er2Sn2O7とSnO2の混合物
(c)Er2Sn2O7とEr2O3の混合物
(d)Er2Sn2O7とSnO2とEr2O3の混合物
上記のうち、(a)、(b)の焼結体が好ましい。
スズ原子を含む化合物としては、酸化スズ(酸化第一スズ、酸化第二スズ)、メタスズ酸等が挙げられる。好ましくは、酸化スズ(酸化第二スズ)である。
エルビウム原子を含む化合物は、上述したターゲットIと同様である。
原料の平均粒径は、3μm以下、好ましくは1μm以下、より好ましくは、0.8μm以下である。3μm超になると、例えばEr2O3がそのままターゲット中に絶縁性の粒子として存在するので、異常放電の原因となる場合がある。Er2Sn2O7の生成は、X線回折により確認できる。
本発明では、焼結体がEr2Sn2O7を含有するが、この形態の酸化物は、上記の焼結によって形成することができる。生成されるEr2Sn2O7の粒径は、EPMAのマッピングにより測定することができる。Er2Sn2O7の粒径は、10μm以下であり、好ましくは5μm以下がよい。10μm超のEr2Sn2O7の粒子が存在する場合、粒子周辺の導電性の差により異常放電を起こしたりする場合がある。10μm以下では異常放電が抑えられ、安定したスパッタリングができるようになる。
このターゲットIIIを用いた場合、単にIn2O3、SnO2及びEr2O3からなるターゲットの場合に比べ、ターゲットの導電性が高く、また、スパッタリング中の異常放電もなく、さらにターゲット表面の黒化がなく安定したスパッタリング状態が保たれる。
(a)Er2Sn2O7とIn2O3の混合物
(b)Er2Sn2O7とIn2O3とSnO2の混合物
(c)Er2Sn2O7とErInO3とIn2O3の混合物
(d)Er2Sn2O7とErInO3とSnO2の混合物
上記のうち、(a)又は(b)からなる焼結体が好ましい。
Er/(全カチオン金属元素)<Sn/(全カチオン金属元素)
これは、ErとSnは反応しやすいため、Er2Sn2O7が生成しやすいことによる。即ち、ErがSnより過剰に存在する場合は、Snのほぼ全てがErにより消費されることから、主にErInO3が生成される。その結果、In2O3へのSnのドーピング量が減少するため、ターゲットのバルク抵抗が上昇する場合がある。
一方、上記式を満たすようにErの含有量をSnの含有量より少なくした場合、ErはSnにより消費されるが、過剰のSnはIn2O3にドープされる。これにより、ターゲットの抵抗値は小さくなり、安定したスパッタリングの状態が保てるようになる。
インジウム原子を含む化合物、スズ原子を含む化合物及びエルビウム原子を含む化合物の具体例は、上述したターゲットI又はIIと同様である。
本発明では、焼結体がEr2Sn2O7を含有するが、この形態の酸化物は、焼結反応(熱反応)によって、形成することができる。
生成されるEr2Sn2O7の粒径は、EPMAのマッピングにより測定することができる。Er2Sn2O7の粒径は、10μm以下であり、好ましくは5μm以下がよい。10μm超のEr2Sn2O7の粒子が存在する場合、粒子周辺の導電性の差により異常放電を起こしたりする場合がある。10μm以下では異常放電が抑えられ、安定したスパッタリングができるようになる。
密度の高い焼結体を得るには、焼成前の成形工程に冷間静水圧(CIP)等で成形したり、熱間静水圧(HIP)等により焼結することが好ましい。
尚、異常放電等のトラブルを低減するために、バルク抵抗は2MΩcm未満であることが好ましい。
これにより、異常放電なしに安定したスパッタリング状態が保たれ、工業的に連続して安定な成膜が可能となる。
(1)密度
一定の大きさに切り出したターゲットの、重量と外形寸法より算出した。
(2)ターゲット中の各元素の原子比
ICP(Inductively Coupled Plasma)測定により、各元素の存在量を測定した。
(3)ターゲットのバルク抵抗
抵抗率計(三菱油化製、ロレスタ)を使用し四探針法により測定した。
(4)ターゲット中に存在する酸化物の構造
X線回折により得られたチャートを分析することにより酸化物の構造を同定した。
酸化インジウム450gと酸化エルビウム550gとを混合させて、湿式ビーズミルにて約5時間粉砕・混合した後、乾燥造粒し、φ0.1〜数mmの粉体を得た。
次いで、上記で得られた粉末を10mmφの金型に挿入し、金型プレス成形機により100kg/cm2の圧力で予備成形を行った。次に、冷間静水圧プレス成形機により4t/cm2の圧力で圧密化した後、1350℃で10時間焼成して焼結体を得た。この焼結体をターゲット(研削、研磨、バッキングプレートへの貼り付け)に加工した。
図1に、ターゲットのX線チャートを示す。
ICP分析の結果、原子比[Er/(Er+In)]は0.47であった。
EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)による焼結体の面内の元素分布測定により、In、Erの分散状態を確認した。その結果、その組成は実質的に均一であった。
また、ターゲットの密度は、4.63g/cm3であり、バルク抵抗は、1.8MΩcmであった。
酸化スズ450gと酸化エルビウム550gとを混合させて、湿式ビーズミルにて約5時間粉砕・混合し、乾燥造粒した。
次いで、得られた粉末を10mmφの金型に挿入し、金型プレス成形機により100kg/cm2の圧力で予備成形を行った。次に、冷間静水圧プレス成形機により4t/cm2の圧力で圧密化した後、1350℃で10時間焼成して焼結体としターゲットに加工した。
図2に、ターゲットのX線チャートを示す。
ICP分析の結果、原子比[Er/(Er+Sn)]は0.49であった。
EPMAによる焼結体の面内の元素分布測定により、Sn、Erの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。また、ターゲットの密度は、4.52g/cm3であり、バルク抵抗は、1.9MΩcmであった。
酸化インジウム、酸化スズ及び酸化エルビウムの各粉末を、それぞれ表1に示す配合量にて混合し、湿式ビーズミルにて約5時間粉砕・混合し、乾燥造粒した。
次いで、得られた粉末を10mmφの金型に挿入し、金型プレス成形機により100kg/cm2の圧力で予備成形を行った。次に、冷間静水圧プレス成形機により4t/cm2の圧力で圧密化した後、1350℃で10時間焼成して焼結体としターゲットに加工した。
図3−12に、それぞれ実施例3−12で作製したターゲットのX線チャートを示す。
表2にターゲットのICP分析の結果、EPMAによる面内の元素分布測定結果、密度及びバルク抵抗を示す。
酸化インジウム100g、酸化スズ100g及び酸化エルビウム800gを混合させて、ドライビーズミルにて約5時間粉砕・混合した。
次いで、上記で得られた粉末を10mmφの金型に挿入し、金型プレス成形機により100kg/cm2の圧力で予備成形を行った。次に、冷間静水圧プレス成形機により4t/cm2の圧力で圧密化した後、1350℃で10時間焼成した。
この焼結体は、X線回折測定の結果、酸化エルビウムを主成分とする酸化物からなる焼結体であることが確認された。
ICP分析の結果、原子比[Er/(Er+Sn+In)]は0.75であった。
EPMAによる焼結体の面内の元素分布測定により、In、Sn、Erの分散状態を確認した結果、その組成は実質的に不均一であった。また、バルク抵抗は2MΩcm以上であり、絶縁体と判断された。
Claims (4)
- 実質的にスズ(Sn)及びエルビウム(Er)の酸化物からなるターゲットであって、Er2Sn2O7で表される酸化物を含有することを特徴とするスパッタリング、エレクトロンビーム蒸着、イオンプレーティングに用いる酸化物ターゲット。
- 実質的にインジウム(In)、スズ(Sn)及びエルビウム(Er)の酸化物からなるターゲットであって、Er2Sn2O7で表される酸化物を含有することを特徴とするスパッタリング、エレクトロンビーム蒸着、イオンプレーティングに用いる酸化物ターゲット。
- 全カチオン金属元素に対するSnの含有量[Sn/(全カチオン金属元素):原子比]が、Erの含有量[Er/(全カチオン金属元素):原子比]より多いことを特徴とする請求項2に記載のスパッタリング、エレクトロンビーム蒸着、イオンプレーティングに用いる酸化物ターゲット。
- 密度が4.5g/cm3以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスパッタリング、エレクトロンビーム蒸着、イオンプレーティングに用いる酸化物ターゲット。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006255385A JP5063968B2 (ja) | 2006-09-21 | 2006-09-21 | 酸化エルビウム含有酸化物ターゲット |
US12/376,838 US8038911B2 (en) | 2006-08-10 | 2007-08-06 | Lanthanoid-containing oxide target |
PCT/JP2007/065346 WO2008018403A1 (fr) | 2006-08-10 | 2007-08-06 | Cible d'oxyde contenant du lanthanide |
KR1020097002580A KR20090051170A (ko) | 2006-08-10 | 2007-08-06 | 란타노이드 함유 산화물 타겟 |
CN2007800294770A CN101501240B (zh) | 2006-08-10 | 2007-08-06 | 含镧系元素的氧化物靶 |
TW096129735A TWI441933B (zh) | 2006-08-10 | 2007-08-10 | Targets containing oxides of lanthanides |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006255385A JP5063968B2 (ja) | 2006-09-21 | 2006-09-21 | 酸化エルビウム含有酸化物ターゲット |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008075125A JP2008075125A (ja) | 2008-04-03 |
JP5063968B2 true JP5063968B2 (ja) | 2012-10-31 |
Family
ID=39347481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006255385A Expired - Fee Related JP5063968B2 (ja) | 2006-08-10 | 2006-09-21 | 酸化エルビウム含有酸化物ターゲット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5063968B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8333913B2 (en) * | 2007-03-20 | 2012-12-18 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Sputtering target, oxide semiconductor film and semiconductor device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070001169A (ko) * | 2004-03-05 | 2007-01-03 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 반투명ㆍ반사 전극 기판, 그의 제조 방법, 및 이러한반투과ㆍ반반사 전극 기판을 이용한 액정 표시 장치 |
-
2006
- 2006-09-21 JP JP2006255385A patent/JP5063968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008075125A (ja) | 2008-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI441933B (zh) | Targets containing oxides of lanthanides | |
JP4850378B2 (ja) | スパッタリングターゲット、透明導電性酸化物、およびスパッタリングターゲットの製造方法 | |
JP5024226B2 (ja) | 酸化物焼結体およびその製造方法、スパッタリングターゲット、半導体薄膜 | |
US8383019B2 (en) | Sputtering target, transparent conductive film and transparent electrode | |
JP4926977B2 (ja) | 酸化ガリウム−酸化亜鉛系焼結体スパッタリングターゲット | |
JP4054054B2 (ja) | 酸化ガリウム−酸化亜鉛系スパッタリングターゲット、透明導電膜の形成方法及び透明導電膜 | |
JP5109418B2 (ja) | ZnO蒸着材及びその製造方法並びにZnO膜の形成方法 | |
TWI761664B (zh) | 氧化物濺鍍靶及其製造方法、以及使用該氧化物濺鍍靶成膜之氧化物薄膜 | |
KR101880783B1 (ko) | 산화물 소결체 및 그것을 가공한 태블렛 | |
JP5089386B2 (ja) | In・Sm酸化物系スパッタリングターゲット | |
CN103717779A (zh) | Zn-Sn-O系氧化物烧结体及其制造方法 | |
KR20100012040A (ko) | 아모르퍼스 복합 산화막, 결정질 복합 산화막, 아모르퍼스 복합 산화막의 제조 방법, 결정질 복합 산화막의 제조 방법 및 복합 산화물 소결체 | |
EP2495224B1 (en) | Indium oxide sintered body and indium oxide transparent conductive film | |
JP5000230B2 (ja) | 酸化ランタン含有酸化物ターゲット | |
KR20110066944A (ko) | 투명 도전막 제조용의 산화물 소결체 | |
JP4960052B2 (ja) | 酸化イッテルビウム含有酸化物ターゲット | |
TWI387574B (zh) | Oxide sintered body for the manufacture of transparent conductive films | |
JP2008260660A (ja) | 高濃度酸化スズito焼結体の製造方法 | |
JP5063968B2 (ja) | 酸化エルビウム含有酸化物ターゲット | |
JP5000231B2 (ja) | 酸化ガドリニウム含有酸化物ターゲット | |
JP5018553B2 (ja) | ZnO蒸着材及びその製造方法並びにそれにより形成されたZnO膜 | |
JP4960053B2 (ja) | 酸化ジスプロシウム含有酸化物ターゲット | |
JP4960041B2 (ja) | 酸化ネオジム含有酸化物ターゲット | |
JP2003239063A (ja) | 透明導電性薄膜とその製造方法及びその製造に用いるスパッタリングターゲット | |
JP2012148937A (ja) | 導電性複合酸化物、酸化亜鉛系焼結体、その製造方法およびターゲット |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111206 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120203 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120306 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120531 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20120612 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120710 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |