JPH01283369A - Ito透明導電膜形成用スパッタリングターゲット - Google Patents

Ito透明導電膜形成用スパッタリングターゲット

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JPH01283369A
JPH01283369A JP11237588A JP11237588A JPH01283369A JP H01283369 A JPH01283369 A JP H01283369A JP 11237588 A JP11237588 A JP 11237588A JP 11237588 A JP11237588 A JP 11237588A JP H01283369 A JPH01283369 A JP H01283369A
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JP
Japan
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film
target
ito
sputtering
sputtering target
Prior art date
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Pending
Application number
JP11237588A
Other languages
English (en)
Inventor
Susumu Sawada
沢田 進
Mamoru Hojo
北條 護
Koichi Nakajima
光一 中島
Susumu Horiuchi
進 堀内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mining Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01283369A publication Critical patent/JPH01283369A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/086Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 本発明は、ITO薄膜中にF又はSeを添加することに
より低抵抗化を計ったITO透明導電膜形成用スパッタ
リングターゲットに関する。
楽土の1  野 I T O(Indium−Tin 0xide)膜や
ネサ膜と呼ばれているSnO2膜、In2O3膜等の酸
化物透明導電膜は、通常化学量論的組成からの「ずれ」
によりn型の導電性を示す半導体を利用し、これにドー
パントを添加して10−1〜10′Ω・lの低い抵抗膜
としたものである。特にITO膜は高い導電性と可視光
透過性を有するので、最も広く用いられている。
ITO等の透明導電膜は電卓やデジタル時計に使用する
液晶表示装置、薄膜エレクトロルミネセンス(EL)表
示装置、放射線検出素子、端末機器の透明タブレット、
窓ガラスの結露防止用発熱膜、帯電防止膜あるいは太陽
光集熱器用選択透過膜など巾広い用途がある。
従来技術及び問題点 酸化物透明導電膜を形成する方法としては、化合物の熱
分解を利用して加熱基板に酸化物を形成するスプレィ法
やCVD法などの化学的製膜法あるいは物理的製膜法と
して真空蒸着法やスパッタリング法などがあるが、大面
積化を可能とし低抵抗膜を再現性よく得る手段としてス
パッタリングによる方法が広く採用されてきている。
光学的特性及び電気的性質を改善するために上記のスパ
ッタリングによる成膜工程において酸素分圧、基板温度
、焼鈍条件などのコン1−ロールも重要であるが、ドー
パントの添加によって膜の組成を改善し、低抵抗化膜を
作製することが基本的かつ重要な課題である。そして、
」−記酸化物系透明導電膜のうち優れた低抵抗透明膜と
云われているITO薄膜でもまだ十分ではなく、さらに
その導電性を高めることが要求されるようになってきた
一発−叫や一鷹1胃 本願発明は上記のような情況に鑑み、FとSeの添加材
の選択によって、IT○透明導電膜のキャリヤ濃度N(
an−3)を大巾に増加させ、電気抵抗率ρ(Ω・印)
を著しく改善したものである。
すなわち本願発明は、Sn○25〜30%(本願明細書
においては全て重量%であり、以下これを省略する)と
SeO2又はSnF20.1.−3%と残部11”12
03及び不可避的不純物からなる粉末成形体を焼結して
、ターゲットにSe又はFを添加したIT○透明導電膜
形成用スパンタリングターゲットを提供する。
】1児@共孫1彫 ITO透明導電膜の主要成分はIr+203であり、約
70〜95%を占める。このIn2O,は通常化学量論
組成からの「ずれ」によりn型の電導性を示す半導体で
、これに同効果をもつSnO2を添加し、その自由電子
濃度N(キャリヤ濃度)をrIX I O”an−3オ
一ダー程度に高め、抵抗率ρが10−3〜10″Ω・鄭
程度となる膜をつくることができる。これがITO膜で
ある。
」1記のようにITO膜は工n203にSnO7を添加
することによって著しい低抵抗化膜の改善を達成するこ
とができるが、現在要求されている種々の用途に使用さ
れる導電性としてはまだ十分とは言い難い。
本願発明は、これらITOにさらにF又はSeを添加し
て導電性をさらに改善させたITO透明導電膜形成用ス
パッタリングターゲットを提供するものである。
次にITOターゲットの製造方法について述べる。
基本成分となるIn、03粉末及びSnO2粉末は高純
度の粉末を使用する。
上記SnO,は5〜30%添加するが、5%未満及び3
0%を超えると添加する低抵抗化の効果がなくなるので
」―記の混合割合とする。特に好ましい添加割合は5〜
10%である。SeO2又はSnF2の添加量は0.1
−〜3%である。後述するようし30.1%未満又は3
%を超える添加では実質上ITO単独の薄膜に比へ電気
特性すなわち低抵抗化の効果が認められないので、上記
の成分配合割合とする。特に好ましい範囲は、0.5〜
2%である。
このようにして準備された4種類の原料粉をそれぞれ所
定の比率で混合し、これを板状に成形する。
成形されたものをさらに焼結を行うが、焼結条件は大気
中、酸素を調整した酸化性雰囲気中、真空中又はAr等
の不活性雰囲気中のいずれの雰囲気で行うこともできる
。この条件は焼結体の目的に応して適宜選択される。
焼結温度は一般に1300〜]600°Cで実施するが
、これより低温でも可能である。上記においては、成形
と焼結を分けて行っているが、これを同時に行うホット
プレス法によっても製造できる。
また溶製法によっても可能であるが、成分調整の問題及
び経済性の而からは必すしも得策とはjえない。
上記添加される5ea2及びS n F 2は比較的低
温で分解するので、上記焼結の際にはSe又はFがIT
Oターゲットに添加される。
上記の製造工程によって得られた焼結体は機械加工によ
りターゲットとして必要な形状、例えば矩形、円盤等の
板状体に仕上げられる。
吹に上記のようにして作製した本願発明の11′Oスパ
ツタリング用ターゲツト(Sn0710%及びS n 
F2添加濃度を変化させたI T○ターゲット)を用い
て、陰極の該ITOターゲツ1−と基板側の陽極との間
に約500■の直流電圧を印加し、l〜l OX 10
−’TorrのArガス雰囲気中でスパッタリング(D
C)することにより導電膜を形成した場合の電気的特性
について比較した結果を第1図に示す。なお、比較のた
めにITO膜単独膜も同様にスパッタリングした。
一般にITO膜の電気特性すなわち抵抗率ρ(0cm)
は次式で表すことができる。
Neμ N(cm”3)      キャリヤ濃度μ(0m2/
v−8ec)易動度 e (1,602X10−2c)電気素量これから明ら
かなように抵抗率ρを下げるためにはμあるいはNを大
きくすることが必要である。
上記第1図から明らかなようにITO膜単独に比べS 
n F2(0,1〜3.0%)を添加したターゲットを
用いて形成した薄膜はITO単独膜(第1図で添加量O
%)に比ベキャリャ濃度Nが増大し、抵抗率ρ (Ω・
■)がさらに改善されている。
またSeO2を添加した場合は図示していないが同様の
結果が得られている。第1図からも分るが、添加量が3
%を超えると抵抗率ρが急速に悪化し、ITO単独膜よ
りも抵抗率で劣る。
なお、第1図に示す抵抗率ρ(Ω・an)の値はITO
単独膜との対比において上記による同一条件で電気特性
を比較したものであって、基板条件や熱処理などの適切
な調整によってさらにそれぞれの抵抗率ρの改善を計る
ことができる。
換言すれば第1図は同一条件下でFの添加の効果を示す
ためのITO膜との相対比較のために作成したものであ
る。
ITO膜の一般的光学特性としては基礎吸収端が紫外域
にあり、さらに適度の自由電子による吸執を近赤外域か
ら生じるためその面域に挟まれた;1.− 線を反射する。そして可視透過率・は80%を超え、通
常90%以上である。本願発明のスパッタリングターゲ
ットを用いて形成した透明導電膜は、いずれも可視透過
率が90%を超えた。
上記F、Seを添加したITO膜を形成するスフ− バッタリング法は高周波スパッタ、プラズマスパッタ、
DCスパッタ、イオンビームスパッタなどを用いること
ができる。
ITO膜の導電性は化学量論的組成の「ずれ」によって
支配される要因が大きいので、スパッタリング中のガス
の組成、主として酸素分圧に大きく依存している。
酸化物ターゲットの場合はガスの放出とターゲットの組
成変化も要因の1つとなる。
その他基板温度、加熱処理などが低抵抗膜の形成のため
に最適条件にコントロールすることが必要となる。
次に実施例に沿って本願発明を説明する。
実施例及び比較例 基本成分となる高純度のIn2O3、粉末、SnO2粉
、 SnF2粉末及びSeO2を準備し、第1表に示す
成分配合割合にて予め板状の成形体を作成した。そして
これを焼結して4′φX4tの寸法と5g/cnの密度
を有する各種ITOターゲット二 (試料番号1〜7)を作製した。焼結温度は1500℃
である。
次にこれらのターゲットを用いてスパッタリングにより
薄膜を形成し、抵抗率ρ (Ω・印)を測定した。
以下余白 第   1   表 スパッタリング条件は次の通りである。(装置、日型ア
ネルバ製5pF−21011) 投入パワー 0.5 W/d スパッタリングガス   純アルゴン ガ     ス     圧     0.5 P a
基  板  温  度    350 ’C膜    
     厚    1500人上記の結果は、第1表
に示す通りである。
比較例Nα1はターゲツト材にS n O2、SnF2
を添加しなかったITO膜そのものである。抵抗率は2
.5X10剋Ω・(7)である。
本願発明の例である試料番号Nα2〜Nn 5はいずれ
も資料Nn ]、よりも抵抗率が改善されており、本願
発明の有効性が確認できる。
比較例試料番号Nα6.7は添加量が多い(3,0%を
超える)場合で、急速に抵抗率は悪化した。
したがって3.0%を超える添加は実際上意味がない。
本発明の勿y孤 上記から明らかなように本願発明は、透明導電膜として
優れた特性をもつIT○膜をさらに改善するものである
上記に述べたように本願明細書に記載するデータに留ま
らず、基板条件や熱処理さらには成膜時の酸素分圧など
をコントロールすることなどにより、上記の抵抗率をさ
らに改善することが可能である。換言すれば本願発明の
ように微量成分の添加によってターゲットさらには透明
導電膜の基本成分組成において根本的に電気的特性が改
善されることにより、さらに向上した透明導電膜を得る
ことが可能となる。
液晶表示装置や、選択透過膜など多くの電子機器に採用
されている本発明による透明導電膜の一層の進歩は、今
後の技術及び機器の開発に著しい貢献をもたらすことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はITOターゲットの添加成分量と抵抗率の関係
を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、SnO_25〜30%とSeO_2又
    はSnF_20.1〜3%と残部In_2O_3、及び
    不可避的不純物からなる粉末成形体を焼結して、ターゲ
    ットにSe又はFを添加したITO透明導電膜用スパッ
    タリングターゲット。
JP11237588A 1988-05-11 1988-05-11 Ito透明導電膜形成用スパッタリングターゲット Pending JPH01283369A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0678591A1 (de) * 1994-04-18 1995-10-25 LEYBOLD MATERIALS GmbH Verfahren zur Herstellung Indiumoxid-Zinnoxid Targets
KR101135732B1 (ko) * 2004-03-26 2012-04-16 지오마텍 가부시키가이샤 불소 함유 인듐-주석 산화물 소결체 및 그의 제조 방법
CN102839348A (zh) * 2012-09-27 2012-12-26 攀枝花学院 掺氟氧化锡薄膜的制备方法
CN103243298A (zh) * 2012-02-10 2013-08-14 海洋王照明科技股份有限公司 卤素掺杂ito导电膜及其制备方法
US20130206590A1 (en) * 2010-08-06 2013-08-15 Sinito (Shenzhen)Optoelectrical Advanced Materials Company Limited Manufacture of High Density Indium Tin Oxide (ITO) Sputtering Target
CN110739221A (zh) * 2019-10-23 2020-01-31 昆明物理研究所 带隙可调的锡氧化物薄膜制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0678591A1 (de) * 1994-04-18 1995-10-25 LEYBOLD MATERIALS GmbH Verfahren zur Herstellung Indiumoxid-Zinnoxid Targets
KR101135732B1 (ko) * 2004-03-26 2012-04-16 지오마텍 가부시키가이샤 불소 함유 인듐-주석 산화물 소결체 및 그의 제조 방법
TWI384523B (zh) * 2004-03-26 2013-02-01 Nat Inst Of Advanced Ind Scien Fluorine-containing indium-tin oxide sintered body and manufacturing method thereof
US20130206590A1 (en) * 2010-08-06 2013-08-15 Sinito (Shenzhen)Optoelectrical Advanced Materials Company Limited Manufacture of High Density Indium Tin Oxide (ITO) Sputtering Target
JP2013533391A (ja) * 2010-08-06 2013-08-22 シニト(シェンジェン) オプトエレクトリカル アドヴァンスト マテリアルズ カンパニー リミテッド 高密度インジウムスズ酸化物(ito)スパッタリングターゲットの製造方法
CN103243298A (zh) * 2012-02-10 2013-08-14 海洋王照明科技股份有限公司 卤素掺杂ito导电膜及其制备方法
CN102839348A (zh) * 2012-09-27 2012-12-26 攀枝花学院 掺氟氧化锡薄膜的制备方法
CN110739221A (zh) * 2019-10-23 2020-01-31 昆明物理研究所 带隙可调的锡氧化物薄膜制备方法
CN110739221B (zh) * 2019-10-23 2022-07-05 昆明物理研究所 带隙可调的锡氧化物薄膜制备方法

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