JP5237827B2 - 酸化インジウム系ターゲット - Google Patents

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Description

本発明は、容易にアモルファス膜が得られ、そのアモルファス膜は弱酸エッチングにより容易にパターニングでき、さらに容易に結晶化でき、またさらに結晶化した膜は低抵抗で且つ透過率が高い透明導電膜を製造できる酸化インジウム系ターゲットに関する。
酸化インジウム−酸化錫(In23−SnO2の複合酸化物、以下、「ITO」という)膜は、可視光透過性が高く、且つ導電性が高いので透明導電膜として液晶表示装置やガラスの結露防止用発熱膜、赤外線反射膜等に幅広く用いられているが、アモルファスな膜とするのが困難であるという問題がある。
一方、アモルファスな膜となるものとして、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO)透明導電膜が知られているが、かかる膜はITO膜より透明性に劣り、黄色みがかるという問題がある。
そこで、本出願人は、透明導電膜としてITO膜に珪素を添加して所定の条件で成膜したアモルファスな透明導電膜を先に提案した(特許文献1参照)が、珪素を添加すると高抵抗化の傾向があるという問題があった。
特開2005−135649号公報(特許請求の範囲)
本発明は、このような事情に鑑み、容易にアモルファス膜が得られ、そのアモルファス膜は弱酸エッチングにより容易にパターニングでき、さらに容易に結晶化でき、またさらに結晶化した膜は低抵抗で且つ透過率が高い透明導電膜を製造できる酸化インジウム系ターゲットを提供することを課題とする。
本発明者らは、上述した課題を解決するために種々検討を重ねた結果、バリウムを添加した酸化インジウム系透明導電膜が、低抵抗で透明性に優れたアモルファスな膜で弱酸エッチングにより容易にパターニングでき、またさらに容易に結晶化できることを知見し、先に出願を行った(特願2007−095783)。
しかしながら、このようなアモルファスな膜が成膜できる添加元素としては、Yを添加元素とすると、アモルファスな膜を成膜できる酸化インジウム系ターゲットとなることを知見し、本発明を完成した。
かかる本発明の第1の態様は、ンジウム、錫、マグネシウム及び酸素からなる酸化インジウム系ターゲットであって、錫及びマグネシウムの含有量が、インジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(−4.1×10−2Ln(x)−9.3×10−2)の値以上であり且つ(−2.5×10−1Ln(x)−5.7×10−1)の値以下の範囲にあり、且つインジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(1.3×10 −2 Ln(x)+2.0×10 −1 )の値以上であり且つ(−2.2×10 −3 Ln(x)+2.0×10 −1 )の値以下の範囲にあることを特徴とする酸化インジウム系ターゲットにある。
かかる第1の態様では、Sn及びMgを所定範囲で含有することにより、100℃未満の成膜温度でアモルファスな膜が成膜でき、100〜300℃でアニールすることにより、結晶化することができる膜が成膜できる。
本発明の第の態様は、第1の態様に記載の酸化インジウム系ターゲットにおいて、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xが、0.01以上であることを特徴とする酸化インジウム系ターゲットにある。
かかる第の態様では、Sn及びMgを所定範囲とすることにより、200℃未満では結晶化しないアモルファスな膜が成膜できるものとなる。
本発明によれば、Sn及びMgを所定範囲で含有することにより、100℃未満の成膜温度でアモルファスな膜が成膜でき、100〜300℃でアニールすることにより、結晶化することができる。容易にアモルファス膜が得られ、そのアモルファス膜は弱酸エッチングにより容易にパターニングでき、さらに容易に結晶化でき、またさらに結晶化した膜は低抵抗で且つ透過率が高い透明導電性膜を成膜することができる酸化インジウム系ターゲットを提供することができるという効果を奏する。
本発明の成膜例1、2の酸素分圧と抵抗率の関係を示す図である。 本発明の成膜例3の酸素分圧と抵抗率の関係を示す図である。 本発明の成膜例1、2のアニール前後の薄膜XRDパターンを示す図である。 本発明の成膜例1、2のアニール前後の透過スペクトルを示す図である。 本発明の成膜例a1〜a30の結晶化温度を示す図である。
本発明の酸化インジウム系スパッタリングターゲットは、酸化インジウムと錫を含有すると共にマグネシウムを含有する酸化物焼結体であり、マグネシウムは、その酸化物のまま、あるいは複合酸化物として、あるいは固溶体として存在していればよく、特に限定されない。
ここで、酸化インジウム系ターゲットとは、酸化インジウム系焼結体を具備するターゲットであり、スパッタリングによる透明導電膜の成膜に使用されるスパッタリングターゲットの他、イオンプレーティングによる透明導電膜の成膜に使用されるイオンプレーティング用ターゲット(ペレットともいう)を含むものである。
マグネシウム及び錫の含有量は、インジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(−4.1×10−2Ln(x)−9.3×10−2)の値以上でありかつ(−2.5×10−1Ln(x)−5.7×10−1)の値以下の範囲である。なお、上述した酸化インジウム系ターゲットにより形成された透明導電膜中の添加元素の含有量は、使用した酸化インジウム系ターゲット中の含有量と同一の含有量となる。
このような酸化インジウム系ターゲットがスパッタリングターゲットの場合には、DCマグネトロンスパッタリングでスパッタリング可能な程度の抵抗値を有しているので、比較的安価なDCマグネトロンスパッタリングでスパッタリング可能であるが、勿論、高周波マグネトロンスパッタリング装置を用いてもよい。
このような酸化インジウム系ターゲットを用いることにより、同一組成の酸化インジウム系透明導電膜が形成できる。このような酸化インジウム系透明導電膜の組成分析は、単膜を全量溶解しICPで分析してもよい。また、膜自体が素子構成をなしている場合などは、必要に応じてFIB等により該当する部分の断面を切り出し、SEMやTEM等に付属している元素分析装置(EDSやWDS、オージェ分析など)を用いても特定することが可能である。
このような本発明の酸化インジウム系ターゲットは、Sn及びMgが所定範囲で含有されているので、100℃より低い温度条件で成膜を行うことにより、アモルファス状の状態の膜が成膜できる。また、このようなアモルファスな膜は、弱酸性のエッチャントでのエッチングを行うことができるという利点がある。ここで、本件明細書では、エッチングは、パターニング工程に含まれるもので、所定のパターンを得るためのものである。
また、得られる透明導電膜の抵抗率は添加元素の種類、含有量によっても異なるが、抵抗率が1.0×10-4〜1.0×10-3Ω・cmである。
さらに、成膜した膜の結晶化温度は含有される添加元素の含有量によって異なり、含有量が上昇するほど上昇するが、100℃〜300℃の温度条件でアニールすることにより、結晶化させることができる。このような温度領域は通常の半導体製造プロセスで使用されているので、このようなプロセスの中で結晶化させることもできる。なお、この温度範囲の中で、100℃〜300℃で結晶化するものが好ましく、150℃〜250℃で結晶化するのがさらに好ましく、200℃〜250℃で結晶化するものが最も好ましい。
ここで、アニールとは、大気中、雰囲気中、真空中などにおいて、所望の温度にて一定時間加熱することをさす。その一定時間とは、一般に数分から数時間程度であるが、工業的には効果が同じであれば短い時間が好まれる。
このようにアニールにより結晶化された後の透明導電膜は、短波長側の透過率が向上し、例えば、波長400〜500nmの平均透過率が85%以上となる。また、これによって、IZOで問題となっているような膜が黄色みがかるという問題もない。なお、一般に短波長側の透過率は、高ければ高い方が好まれる。
一方、結晶化された透明導電膜は、エッチング耐性が向上し、アモルファスな膜ではエッチングが可能な弱酸性のエッチャントではエッチングできなくなる。これによって後工程での耐腐食性や、デバイス自体の耐環境性が向上する。
このように本発明では、添加元素の含有量を変化させることにより、成膜される膜の結晶化温度を調整できるので、成膜後、結晶化温度以上の温度の熱処理を受けないようにして、アモルファス状態を維持するようにしてもよいし、成膜後パターニングした後、結晶化する温度以上の温度で熱処理して結晶化し、耐エッチング特性を変化させるようにしてもよい。
ここで、マグネシウム及び錫の含有量が、インジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(1.3×10−2Ln(x)+2.0×10−1)の値以上でありかつ(−2.2×10−3Ln(x)+2.0×10−1)の値以下の範囲にあると、250℃でのアニール処理後の比抵抗が3.0×10−4Ωcm以下の低抵抗な膜が成膜できるものとなり、好ましい。
さらに、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xが、0.01以上であること、結晶化温度が200℃以上となり、200℃未満では結晶化しないアモルファスな膜を成膜できるものとなり、成膜プロセスを考慮するとさらに好ましいものとなる。
次に、本発明に係る酸化インジウム系ターゲットの製造方法について説明するが、これは単に例示したものであり、製造方法は特に限定されるものではない。
まず、本発明の酸化インジウム系ターゲットを構成する出発原料としては、一般的には構成元素の酸化物を用いるが、これらの単体、化合物、複合酸化物等を原料としてもよい。単体、化合物を使う場合はあらかじめ酸化物にするようなプロセスを通すようにする。
これらの原料粉を、所望の配合率で混合し、成形する方法は特に限定されず、従来から公知の各種湿式法又は乾式法を用いることができる。
乾式法としては、コールドプレス(Cold Press)法やホットプレス(Hot Press)法等を挙げることができる。コールドプレス法では、混合粉を成形型に充填して成形体を作製し、焼成させる。ホットプレス法では、混合粉を成形型内で焼成、焼結させる。
湿式法としては、例えば、濾過式成形法(特開平11−286002号公報参照)を用いるのが好ましい。この濾過式成形法は、セラミックス原料スラリーから水分を減圧排水して成形体を得るための非水溶性材料からなる濾過式成形型であって、1個以上の水抜き孔を有する成形用下型と、この成形用下型の上に載置した通水性を有するフィルターと、このフィルターをシールするためのシール材を介して上面側から挟持する成形用型枠からなり、前記成形用下型、成形用型枠、シール材、およびフィルターが各々分解できるように組立てられており、該フィルター面側からのみスラリー中の水分を減圧排水する濾過式成形型を用い、混合粉、イオン交換水と有機添加剤からなるスラリーを調製し、このスラリーを濾過式成形型に注入し、該フィルター面側からのみスラリー中の水分を減圧排水して成形体を製作し、得られたセラミックス成形体を乾燥脱脂後、焼成する。
コールドプレス法や湿式法で成形したものの焼成温度は、1300〜1650℃が好ましく、さらに好ましくは、1500〜1650℃であり、その雰囲気は大気雰囲気、酸素雰囲気、非酸化性雰囲気、または真空雰囲気などである。一方、ホットプレス法の場合は、1200℃付近で焼結させることが好ましく、その雰囲気は、非酸化性雰囲気や真空雰囲気などである。なお、各方法において焼成した後には、所定寸法に成形・加工のための機械加工を施しターゲットとする。
以下、本発明をスパッタリングターゲットを例とした実施例に基づいて説明するが、これに限定されるものではない。
(スパッタリングターゲット製造例1)(Mg−ITO)
(Mg添加ITO、Mg=0.02−Sn=0.1)
純度>99.99%のIn粉、SnO粉、および炭酸水酸化マグネシウム粉(MgO含有量41.5wt%)を用意した。
まず、In粉87.3wt%及び炭酸水酸化マグネシウム粉12.7wt%の比率で、全量200g用意し、乾燥状態でボールミル混合し、大気中1400℃で3時間仮焼し、MgIn粉を得た。
次いで、上記MgIn粉4.6wt%、In粉84.5wt%およびSnO粉10.9wt%の比率で全量約1.0kg用意(各金属原子の組成は、In=88.0at.%、Sn=10.0at.%、Mg=2.0at.%である)し、これをボールミル混合した。その後バインダーとしてPVA水溶液を添加して混合、乾燥し、コールドプレスして成形体を得た。この成形体を、大気中600℃で10時間、60℃/hの昇温で脱脂し、次いで、酸素雰囲気下、1550℃で8時間焼成して焼結体を得た。焼成条件は具体的には、室温から800℃まで200℃/hで昇温し、800℃から1550℃まで400℃/hで昇温し、8時間保持した後、1550℃から室温まで100℃/hの条件で冷却という条件である。その後、この焼結体を加工してターゲットを得た。このときの密度は7.02g/cmであった。
同様にして、Mg=0.05−Sn=0.10、Mg=0.12−Sn=0.10のスパッタリングターゲットを製造した。
また、同様にして、表1に示す組成のスパッタリングターゲットを製造した。
Figure 0005237827
(成膜例1〜3)
成膜例1〜3を以下の通り実施した。
各製造例1のターゲットのうち、Mg=0.02−Sn=0.10を成膜例1、Mg=0.05−Sn=0.10を成膜例2、Mg=0.12−Sn=0.10を成膜例3とし、これを4インチのDCマグネトロンスパッタ装置にそれぞれ装着し、基板温度を室温(約20℃)、酸素分圧を0〜3.0sccmの間で変化させながら(0〜1.1×10-2Paに相当)、各成膜例1〜3の透明導電膜を得た。
スパッタの条件は、以下の通りとし、厚さ1200Åの膜を得た。
ターゲット寸法 :φ=4in. t=6mm
スパッタ方式 :DCマグネトロンスパッタ
排気装置 :ロータリーポンプ+クライオポンプ
到達真空度 :5.3×10-6[Pa]
Ar圧力 :4.0×10-1[Pa]
酸素圧力:0〜1.1×10-2[Pa]
水圧力:5.0×10−6[Pa]
基板温度:室温
スパッタ電力 :130W (電力密度1.6W/cm2
使用基板 :コーニング#1737(液晶ディスプレイ用ガラス) t=0.8mm
各酸素分圧で成膜した膜の抵抗率と、各膜を250℃でアニールした後の抵抗率とを測定した。結果を図1及び図2に示す。
この結果、何れの場合にも最適酸素分圧が存在することがわかった。
また、何れの場合においても、室温成膜の最適酸素分圧と、250℃アニール後に最も抵抗率が低い成膜時の酸素分圧とが異なることがわかった。表2は室温成膜の最適酸素分圧と250℃アニール後に最も抵抗率が低い成膜時の酸素分圧を示す。よって、実施例1〜16では、250℃アニール後に最も抵抗率が低い成膜時の酸素分圧で成膜し、その後、250℃でアニールした方が、最も低抵抗の膜が得られることがわかった。
下記表2には、最適酸素分圧の変化があったものを○、最適酸素分圧の変化がなかったものを×として示した。
(試験例1)
成膜例1〜3において、室温成膜時における最適酸素分圧にて製造した透明導電膜を、それぞれ13mm角の大きさに切り出し、これらのサンプルを大気中にて250℃で1時間アニールした。成膜例1、2のアニール前後の薄膜XRDパターンを図3に示す。また、成膜例1〜3に関し、室温成膜時と250℃アニール後の結晶状態について、アモルファスはa、結晶はcとし、これらを表2に示す。
この結果、室温成膜の成膜例1、2の場合、成膜時にはアモルファスな膜であるが、250℃1時間のアニールで結晶化することが確認された。一方、添加量が多い成膜例3では、成膜時にアモルファスでも250℃アニールでは結晶化せず、さらに300℃でのアニールでも結晶化しないことが確認された。
(試験例2)
成膜例で成膜した各透明導電膜の、室温成膜時における最適酸素分圧成膜時の抵抗率ρ(Ω・cm)を測定した。また、試験例1のアニール後のサンプルについて測定した抵抗率も測定した。これらの結果を表2に示す。
この結果、成膜例1、2の場合には、抵抗率が10-4台Ω・cmであることがわかった。
しかしながら、成膜例3では、抵抗率が10−3台Ω・cmと高抵抗になることがわかった。
(試験例3)
成膜例1〜3において、室温成膜における最適酸素分圧にて製造した透明導電膜を、それぞれ13mm角の大きさに切り出し、透過スペクトルを測定した。また、試験例1のアニール後の膜についても同様に透過スペクトルを測定した。これらの結果を図4に示す。また、各成膜例1〜3のアニール後の平均透過率を表2に示す。
これらの結果より、成膜してアニール前における透過スペクトルは250℃で1時間のアニールにより、吸収端が低波長側にシフトして色味が改善することがわかった。
(試験例4)
成膜例1〜3において、室温成膜における最適酸素分圧にて製造した透明導電膜を、それぞれ10×50mmの大きさに切り出し、エッチング液としてITO−05N(シュウ酸系、関東化学(株)製)(シュウ酸濃度50g/L)を用い、温度30℃で、エッチングが可能か否かについて確認した。また、試験例1のアニール後のサンプルについても同様に確認した。これらの結果を、エッチング可を「○」、エッチング不可を「×」として表2に示す。
この結果、成膜例1〜3は全てアモルファス膜であることから、弱酸性のエッチングで可能であることがわかった。
Figure 0005237827
(成膜例a1〜a30)
上述したとおり製造した表1に示す組成のターゲットを用い、これを4インチのDCマグネトロンスパッタ装置にそれぞれ装着し、基板温度を室温(約20℃)、酸素分圧を0〜3.0sccmの間で変化させながら(0〜1.1×10-2Paに相当)、各組成の透明導電膜を得た。
スパッタの条件は、以下の通りとし、厚さ1200Åの膜を得た。
ターゲット寸法 :φ=4in. t=6mm
スパッタ方式 :DCマグネトロンスパッタ
排気装置 :ロータリーポンプ+クライオポンプ
到達真空度 :5.3×10-5[Pa]
Ar圧力 :4.0×10-1[Pa]
酸素圧力:0〜1.1×10-2[Pa]
水圧力:5.0×10−5[Pa]
基板温度:室温
スパッタ電力 :130W (電力密度1.6W/cm2
使用基板 :コーニング#1737(液晶ディスプレイ用ガラス) t=0.8mm
ここで、室温成膜の最適酸素分圧と、250℃アニール後に最も抵抗率が低い成膜時の酸素分圧とが異なるサンプルが多かったが、組成によっては、最適酸素分圧に変化がなかった。
下記表3には、最適酸素分圧の変化があったものを○、最適酸素分圧の変化がなかったものを×として示した。
また、各組成の室温成膜時における最適酸素分圧にて製造した透明導電膜を、それぞれ13mm角の大きさに切り出し、これらのサンプルを大気中にて250℃で1時間アニールし、室温成膜時と250℃アニール後の結晶状態について、アモルファスはa、結晶はcとし、これらを表3に示した。
また、各組成の結晶化温度を測定し、表3に示した。結晶化温度は100℃で成膜した後、結晶化する温度であり、100℃成膜でアモルファスとならないものは100℃未満とした。
さらに、成膜した各透明導電膜の、室温成膜時における最適酸素分圧成膜後、アニールして結晶化したサンプルの抵抗率ρ(Ω・cm)を測定した。これらの結果を表3に示す。
また、室温成膜における最適酸素分圧にて製造した透明導電膜を、それぞれ13mm角の大きさに切り出し、アニール後の膜について透過スペクトルを測定した。アニール後の平均透過率を表3に示す。
また、室温成膜における最適酸素分圧にて製造し、アニールして結晶化した後の透明導電膜を、それぞれ10×50mmの大きさに切り出し、エッチング液としてITO−05N(シュウ酸系、関東化学(株)製)(シュウ酸濃度50g/L)を用い、温度30℃で、エッチングが可能か否かについて確認した。これらの結果を、エッチング可を「○」、エッチング不可を「×」として表3に示す。
これらの結果を図5に示す。図において、100℃未満の成膜温度でアモルファス膜として成膜でき、100〜300℃で結晶化できるサンプルを●、それ以外を▲で示した。
この結果、マグネシウム及び錫の含有量が、インジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(−2.5×10−2Ln(x)−5.8×10−2)の値以上であり且つ(−1.0×10−1Ln(x)−5.0×10−2)の値以下の範囲にあると、100℃より低い温度条件で行うことにより、アモルファス状の状態で成膜され、且つ成膜後、100℃〜300℃でアニールすることにより、結晶化する膜が成膜できることがわかった。
また、Sn及びMgの含有量が、インジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(1.3×10−2Ln(x)+2.0×10−1)の値以上でありかつ(−2.2×10−3Ln(x)+2.0×10−1)の値以下の範囲にあると、250℃アニール処理後の比抵抗が3.0×10−4Ωcm以下と、特に低抵抗な膜を成膜できるものとなり、さらに好ましいことがわかった。
さらに、インジウム1モルに対しての錫のモル比yが、0.23以下であり、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xが、0.01以上となると、成膜されたアモルファスな膜が、200℃未満のアニール温度では、結晶化せず、200℃以上のアニール温度で結晶化する透明導電膜を成膜できるものとなり、成膜プロセスを考慮するとより好ましいものとなることがわかった。
Figure 0005237827

Claims (2)

  1. ンジウム、錫、マグネシウム及び酸素からなる酸化インジウム系ターゲットであって、錫及びマグネシウムの含有量が、インジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(−4.1×10−2Ln(x)−9.3×10−2)の値以上であり且つ(−2.5×10−1Ln(x)−5.7×10−1)の値以下の範囲にあり、且つインジウム1モルに対しての錫のモル比yが、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xで表される(1.3×10 −2 Ln(x)+2.0×10 −1 )の値以上であり且つ(−2.2×10 −3 Ln(x)+2.0×10 −1 )の値以下の範囲にあることを特徴とする酸化インジウム系ターゲット。
  2. 請求項に記載の酸化インジウム系ターゲットにおいて、インジウム1モルに対するマグネシウムのモル比xが、0.01以上であることを特徴とする酸化インジウム系ターゲット。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9511417B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 General Electric Company Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011037679A (ja) * 2009-08-13 2011-02-24 Tosoh Corp 複合酸化物焼結体、スパッタリングターゲット、複合酸化物非晶質膜及びその製造方法、並びに、複合酸化物結晶質膜及びその製造方法
KR20140071502A (ko) * 2009-11-19 2014-06-11 가부시키가이샤 아루박 투명 도전막의 제조 방법, 투명 도전막의 제조 장치, 스퍼터링 타겟 및 투명 도전막
CN102191465A (zh) * 2010-03-18 2011-09-21 中国科学院福建物质结构研究所 一种铟掺杂氧化锌靶材及透明导电膜的制备方法
KR101198786B1 (ko) 2010-06-30 2012-11-07 현대자동차주식회사 가변 압축비 장치
JP5367659B2 (ja) * 2010-08-31 2013-12-11 Jx日鉱日石金属株式会社 酸化物焼結体及び酸化物半導体薄膜
JP5367660B2 (ja) * 2010-08-31 2013-12-11 Jx日鉱日石金属株式会社 酸化物焼結体及び酸化物半導体薄膜
JP5817327B2 (ja) 2010-09-29 2015-11-18 東ソー株式会社 酸化物焼結体、その製造方法、それを用いて得られる酸化物透明導電膜及び太陽電池
WO2013084795A1 (ja) * 2011-12-07 2013-06-13 東ソー株式会社 複合酸化物焼結体、スパッタリングターゲット、並びに酸化物透明導電膜及びその製造方法
US8932518B2 (en) 2012-02-29 2015-01-13 General Electric Company Mold and facecoat compositions
JP5996227B2 (ja) * 2012-03-26 2016-09-21 学校法人 龍谷大学 酸化物膜及びその製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07161235A (ja) * 1993-12-13 1995-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 透明導電膜およびその製造方法
JP2001098359A (ja) * 1999-09-24 2001-04-10 Tosoh Corp Mg含有ITOスパッタリングターゲットおよびMg含有ITO蒸着材の製造方法
JP2001151572A (ja) * 1998-10-13 2001-06-05 Geomatec Co Ltd 金属酸化物焼結体およびその用途
JP2002284570A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Tosoh Corp 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット
JP2003055759A (ja) * 2001-08-10 2003-02-26 Tosoh Corp Mg含有ITOスパッタリングターゲットの製造方法
JP2003160861A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Tosoh Corp Mg含有ITOスパッタリングターゲットの製造方法
JP2005194594A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Tosoh Corp スパッタリングターゲットおよびその製造方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0570942A (ja) * 1991-09-11 1993-03-23 Mitsubishi Materials Corp スパツタリングによる透明導電性薄膜形成用高密度焼結ターゲツト材
JPH06157036A (ja) * 1992-11-13 1994-06-03 Nippon Soda Co Ltd スズドープ酸化インジウム膜の高比抵抗化方法
US5433901A (en) * 1993-02-11 1995-07-18 Vesuvius Crucible Company Method of manufacturing an ITO sintered body
JP3366046B2 (ja) * 1993-03-30 2003-01-14 旭硝子株式会社 非晶質透明導電膜
JP3827334B2 (ja) * 1993-08-11 2006-09-27 東ソー株式会社 Ito焼結体及びスパッタリングターゲット
JPH08264023A (ja) * 1995-03-27 1996-10-11 Gunze Ltd 透明導電膜
JP3943617B2 (ja) * 1995-12-07 2007-07-11 出光興産株式会社 透明導電積層体およびこれを用いたタッチパネル
JPH09175837A (ja) * 1995-12-27 1997-07-08 Idemitsu Kosan Co Ltd 透明導電膜およびその製造方法
JPH1195239A (ja) * 1997-09-25 1999-04-09 Toshiba Corp 液晶表示装置の製造方法
JP3806521B2 (ja) * 1998-08-27 2006-08-09 旭硝子セラミックス株式会社 透明導電膜、スパッタリングターゲットおよび透明導電膜付き基体
JP3824289B2 (ja) * 1998-09-11 2006-09-20 Hoya株式会社 透明導電性薄膜
JP2000169219A (ja) * 1998-12-09 2000-06-20 Jiomatetsuku Kk 金属酸化物焼結体およびその用途
JP4424889B2 (ja) * 2001-06-26 2010-03-03 三井金属鉱業株式会社 高抵抗透明導電膜用スパッタリングターゲット及び高抵抗透明導電膜の製造方法
KR100744017B1 (ko) * 2001-06-26 2007-07-30 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤 고저항 투명 도전막용 스퍼터링 타겟 및 고저항 투명도전막의 제조방법
JP2003016858A (ja) * 2001-06-29 2003-01-17 Sanyo Electric Co Ltd インジウムスズ酸化膜の製造方法
EP2280092A1 (en) * 2001-08-02 2011-02-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Sputtering target, transparent conductive film, and their manufacturing method
JP3871562B2 (ja) * 2001-12-10 2007-01-24 日東電工株式会社 光学素子機能を有する透明導電膜およびその製造方法
JP2004149883A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 高抵抗透明導電膜用スパッタリングターゲット及び高抵抗透明導電膜の製造方法
JP2006134789A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Idemitsu Kosan Co Ltd 非晶質透明導電膜及び非晶質透明導電膜積層体並びにこれらの製造方法
JP2006318803A (ja) * 2005-05-13 2006-11-24 Sony Corp 透明電極膜及びその製造方法
JP5000230B2 (ja) * 2006-08-10 2012-08-15 出光興産株式会社 酸化ランタン含有酸化物ターゲット
KR100787635B1 (ko) * 2007-01-22 2007-12-21 삼성코닝 주식회사 산화인듐주석 타겟, 이의 제조 방법 및 이로부터 제조된산화인듐주석 투명 전극
JP4855964B2 (ja) * 2007-02-09 2012-01-18 株式会社アルバック Ito燒結体、itoスパッタリングターゲット及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07161235A (ja) * 1993-12-13 1995-06-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 透明導電膜およびその製造方法
JP2001151572A (ja) * 1998-10-13 2001-06-05 Geomatec Co Ltd 金属酸化物焼結体およびその用途
JP2001098359A (ja) * 1999-09-24 2001-04-10 Tosoh Corp Mg含有ITOスパッタリングターゲットおよびMg含有ITO蒸着材の製造方法
JP2002284570A (ja) * 2001-03-23 2002-10-03 Tosoh Corp 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット
JP2003055759A (ja) * 2001-08-10 2003-02-26 Tosoh Corp Mg含有ITOスパッタリングターゲットの製造方法
JP2003160861A (ja) * 2001-11-27 2003-06-06 Tosoh Corp Mg含有ITOスパッタリングターゲットの製造方法
JP2005194594A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Tosoh Corp スパッタリングターゲットおよびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9511417B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 General Electric Company Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys

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