KR101347967B1

KR101347967B1 - Ｉｔｏ 스퍼터링 타깃

Info

Publication number: KR101347967B1
Application number: KR1020127017316A
Authority: KR
Inventors: 다카시 가케노; 료 스즈키; 도시야 구리하라; 유이치로 나카무라; 가즈히로 세키; 노부히토 마키노; 요시카즈 구마하라
Original assignee: 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2014-01-07
Also published as: TWI515315B; JPWO2012066810A1; WO2012066810A1; TW201221670A; JP5410545B2; CN102906301B; CN102906301A; KR20120094086A

Abstract

복수의 ITO 분할 타깃을 백킹 플레이트 상에 배열하고, 그 백킹 플레이트에 접합하여 구성되는 ITO 스퍼터링 타깃으로서, 배열한 ITO 분할 타깃 간의 클리어런스측의 측면에만, 인듐, 인듐 합금 또는 주석 합금에서 선택된 1 개의 물질의 피복층을 갖는 ITO 스퍼터링 타깃. 분할 ITO 타깃의 연속 스퍼터시에 있어서도, 노듈의 발생이나 이상 방전을 억제할 수 있음과 함께, 클리어런스 부분에 대향한 기판 상에 형성되는 막의 특성이 다른 부분의 막의 특성과 차이가 없는, 즉 막 특성의 균일성이 높은 막이 얻어지는 ITO 스퍼터링 타깃, 특히 FPD 용 스퍼터링 타깃을 제공하는 것을 과제로 한다.

Description

ＩＴＯ 스퍼터링 타깃 {ITO SPUTTERING TARGET}

본 발명은, 스퍼터링법에 의해, 투명 도전막을 제작할 때에 사용되는 스퍼터링 타깃, 특히, 복수 장의 타깃재로 이루어지고, 분할부를 갖는 ITO 스퍼터링 타깃에 관한 것이다.

투명 도전막 형성용 ITO 박막은, 액정 디스플레이, 터치 패널, EL 디스플레이 등을 중심으로 하는 표시 디바이스의 투명 전극으로서 널리 사용되고 있다. 대부분의 경우, ITO 등의 투명 도전막 형성용 산화물 박막은 스퍼터링에 의해 형성된다.

ITO (Indium Tin Oxide) 박막은, 고도전율, 고투과율이라는 특징으로부터, 플랫 패널용 표시 전극 등에 사용되고 있다. 최근, 플랫 패널 디스플레이 (FPD) 의 대형화에 수반하여, ITO 타깃의 대형화의 요구가 커지고 있다.

그러나, 대형 ITO 를 제작하기 위한 신규 설비 투자나 휨 등의 원인에 의한 수율 저하 때문에 매우 곤란하다. 그래서, 현재, 대형 ITO 타깃은 소형의 ITO 부재를 복수 개 접합한 다분할 타깃이 사용되고 있다.

상기 서술한 바와 같은 다분할 타깃을 사용하여, 스퍼터링을 장시간 실시하면, 타깃의 표면, 특히, 분할부 부분에서 노듈이라고 불리는 인듐의 저급 산화물인 것으로 생각되는 흑색 부착물이 석출되어, 이상 방전의 원인이 되기 쉬우며, 박막 표면으로의 파티클 발생원이 되는 것이 알려져 있다.

이에 대하여, 종래 기술에서는, 클리어런스 부분에 인듐이나 각종 합금을 전부 매립한다는 방법에 의해, 스퍼터시의 노듈 발생이나 이상 방전의 억제가 가능하다는 기재가 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 클리어런스 부분에 타깃 본체의 인듐과 주석의 원자수비에 동등한 인듐-주석 합금을 충전하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 그러기 위해서는, 타깃 본체의 인듐과 주석의 원자수비를 측정하고, 그 결과를 기초로 주입하는 인듐-주석 합금의 조성을 그 때마다 조정할 필요가 있기 때문에, 타깃의 생산성에 문제가 있었다.

또, 인듐-주석 합금을 클리어런스부 전부에 주입하기 위해서, 그 상부에 형성되는 막의 전기적 특성이, 다른 부분에 형성되는 막의 전기적 특성과 상이해진다는 문제가 있었다.

또, 특허문헌 2 에서는, 클리어런스 부분에 인듐을, 특허문헌 3 에서는, 접합재보다 고융점을 갖는 합금을 충전하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이들 방법에서도, 인듐 등을 클리어런스부 전부에 주입하기 위해서, 그 상부에 형성되는 막의 전기적 특성이, 다른 부분에 형성되는 막의 전기적 특성과 상이해진다는 문제가 있었다.

특허문헌 4 에서는, 클리어런스 부분에 금속 산화물 소결체와 구성 원소가 동일하기는 하지만, 다른 조성의 재료를 충전하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 산소의 양이 적은 경우에는, 통상적인 합금과 거의 변함없는 특성을 갖기 때문에, 그 상부에 형성되는 막의 전기적 특성이, 다른 부분에 형성되는 막의 전기적 특성과 상이해진다는 문제가 있으며, 또, 반대로, 산소의 양이 많은 경우에는, ITO 의 특성과 거의 변함없기 때문에, 저온에서 클리어런스 부분으로 용해시켜 흘려넣을 수 없다는 문제가 있었다.

일본 공개특허공보 평01-230768호 일본 공개특허공보 평08-144052호 일본 공개특허공보 2000-144400호 일본 공개특허공보 2010-106330호

본 발명은, 분할 ITO 타깃의 연속 스퍼터시에 있어서도, 노듈의 발생이나 이상 방전을 억제할 수 있음과 함께, 클리어런스 부분에 대향한 기판 상에 형성되는 막의 특성이 다른 부분의 막의 특성과 차이가 없는, 즉 막 특성의 균일성이 높은 막이 얻어지는 ITO 스퍼터링 타깃, 특히 FPD 용 스퍼터링 타깃을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 예의 연구를 실시한 결과, ITO 스퍼터링 타깃을 복수의 분할 타깃으로 구성하고, 이 복수의 분할 타깃의 가장자리부를 연구함으로써, 분할 타깃을 배열하여 대형의 타깃을 제작하여, 각 분할 타깃의 가장자리부에서 기인하는 파티클 발생에 의한 불량을 저감시킬 수 있는 스퍼터링 타깃, 특히 FPD 용 스퍼터링 타깃을 제공할 수 있다는 지견을 얻었다.

이와 같은 지견에 기초하여, 본 발명은,

1) 복수의 ITO 분할 타깃을 백킹 플레이트 상에 배열하고, 그 백킹 플레이트에 접합하여 구성되는 ITO 스퍼터링 타깃으로서, 배열한 ITO 분할 타깃 간의 클리어런스측의 측면에만, 인듐, 인듐 합금 또는 주석 합금에서 선택된 1 개의 물질의 피복층을 갖는 ITO 스퍼터링 타깃을 제공한다.

2) 또, 본 발명은,

인듐 합금 또는 주석 합금이, In-Sn, In-Bi, In-Bi-Sn, In-Ga, In-Ga-Sn, In-Ga-Bi, Sn-Ga, Sn-Bi, Sn-Ga-Bi 중에서 선택된 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 상기 1) 에 기재된 ITO 스퍼터링 타깃을 제공한다.

3) 또, 본 발명은,

ITO 분할 타깃 간의 클리어런스가 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 상기 1) 또는 2) 에 기재된 ITO 스퍼터링 타깃을 제공한다.

4) 또, 본 발명은,

피복층의 두께가 0.04 ∼ 0.35 ㎜ 이고, 클리어런스의 크기에서 피복층의 두께를 뺀 간극의 크기가 0.1 ∼ 0.72 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 상기 1) ∼ 3) 중 어느 한 항에 기재된 ITO 스퍼터링 타깃을 제공한다.

이와 같이 조정한 본 발명의 스퍼터링 타깃은, 분할 ITO 타깃의 연속 스퍼터시에 있어서도, 노듈의 발생이나 이상 방전을 억제할 수 있음과 함께, 클리어런스 부분에 대향한 기판 상에 형성되는 막의 특성이 다른 부분의 막의 특성과 차이가 없는, 즉 막 특성의 균일성이 높은 막이 얻어지는 ITO 스퍼터링 타깃, 특히 FPD 용 스퍼터링 타깃을 제공할 수 있고, 성막의 수율을 향상시켜, 제품의 품질을 높일 수 있다는 큰 이점을 갖는다.

도 1 은 본 발명의 대표적인 ITO 스퍼터링 타깃의 단면 설명도이다.
도 2 는 일정한 간격 (클리어런스) 을 가지고 배열한, 종래형 타깃의 설명도이다.

본 발명의 ITO 스퍼터링 타깃은, 복수의 ITO 분할 타깃을 백킹 플레이트 상에 배열하고, 그 백킹 플레이트에 접합하여 구성되는 ITO 스퍼터링 타깃으로서, 배열한 ITO 분할 타깃 간의 클리어런스측의 측면에만, 인듐, 인듐 합금 또는 주석 합금에서 선택된 1 개의 물질의 피복층을 갖는 구조의 ITO 스퍼터링 타깃을 기본으로 한다.

즉, 백킹 플레이트 상에 배열한 복수의 ITO 분할 타깃은, 각각의 측면이 밀착되어 있는 것이 아니라, 일정한 간격 (클리어런스) 을 갖는다. 이 개념도를 도 2 에 나타낸다. 한편, 본 발명의 대표적인 ITO 스퍼터링 타깃을 설명하는 단면도를 도 1 에 나타낸다.

이 분할 ITO 타깃의 각 부재는, 다음과 같은 방법으로 제조할 수 있다. 먼저, 산화인듐 분말과 산화주석 분말을 산화주석이 10 wt% 가 되도록 칭량한다.

통상적인 ITO 의 산화주석 농도는, 10 wt% 이지만, 투명 도전체 특성으로서 허용 가능한 범위에서 산화주석의 농도를 3 ∼ 40 wt% 의 범위로 할 수도 있다.

다음으로, 칭량한 원료 분말의 습식 매체 교반 밀 등에 의한 혼합 분쇄를 실시하여, 유동성의 향상을 위한 조립(造粒)을 실시하는데, 조립시의 슬러리에, 성형체 강도의 증가를 목적으로 하여 PVA 등의 바인더를 첨가해도 된다.

다음으로, 프레스 성형을 실시한 후, 산소 분위기 또는 대기 분위기에서 상압 소결하여, ITO 소결체를 얻는다.

얻어진 ITO 소결체를 기계적 가공하여, 분할 ITO 타깃의 각 부재로 한다. 이 때, 모서리에는 모따기 가공을 하여, 표면 거칠기를 작게 하는 가공을 하는 것이 보다 바람직하다. 분할 ITO 타깃의 개수는, 예를 들어 FPD 에 적합하게 하기 위하여, 대형 ITO 타깃의 치수에 따라 정할 수 있다.

이와 같은 ITO 타깃은, 평면적으로 보아, 일반적으로 직사각형이므로, 이것에 대응시켜 직사각형의 분할 ITO 타깃을 복수 개 배열하여 제작할 수 있다. 그러나, 분할 ITO 타깃이 직사각형에 한정되지 않는 것은 당연하며, 다른 형상, 예를 들어 정사각형, 삼각형, 부채형, 또는 이들을 적절히 조합하여 제작할 수도 있다. 본원발명은 이들을 포함한다.

상기와 같이 하여 제작한 ITO 타깃의 각 부재의 측면에 인듐 또는 인듐 합금 등을 측면에 피복하여, 상기 물질의 피복층을 형성한다. 이 피복층을 형성하는 수단은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 하기의 백킹 플레이트에 본딩을 실시하는, 인듐 또는 인듐 합금으로 이루어지는 납재를 사용하여 형성해도 된다. 다른 수단으로는 용사법, 도금법 등을 사용할 수 있다. 또, 측면만을 전해로 환원하여 In 계 메탈로 할 수도 있다.

피복층을 형성한 후, 구리 또는 구리 합금 등으로 이루어지는 백킹 플레이트에, 인듐 또는 인듐 합금으로 이루어지는 납재를 사용하여, 상기 도 1 에 나타내는 바와 같이 본딩을 실시한다.

인듐 또는 인듐 합금 등을 측면에만 부착시키는 것은, 인듐 등을 부착시키는 않으면, ITO 타깃의 분할 타깃 각 부재 간의 클리어런스에 의한 단부(端部)를 기점으로 한 이상 방전 등이 발생하기 쉬워지기 때문이며, 또, 반대로, 종래예와 같이, 클리어런스 전부에 인듐 등을 매립해 버리면, 그 부분의 상부에 형성되는 막의 전기적 특성이, 다른 부분에 형성되는 막의 전기적 특성과 상이해져 버리기 때문이다.

ITO 타깃의 분할 타깃 각 부재 간의 클리어런스 (간격) 의 조정이 필요하며, 이 클리어런스는 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 로 한다. 이 경우의 ITO 분할 타깃 간의 클리어런스는, 피복층을 형성하기 전의 클리어런스이다. ITO 분할 타깃의 클리어런스측의 측면에만, 인듐, 인듐 합금 또는 주석 합금에서 선택된 1 개의 물질의 피복층을 형성한다. 그 후, 백킹 플레이트 상에 배열하여, 백킹 플레이트에 접합한다.

백킹 플레이트 상에 접합한 각 ITO 분할 타깃에 대해서는, 상기와 같이 일정한 클리어런스가 필요하고, 이 클리어런스가 0.2 ㎜ 미만이면, 다분할 ITO 타깃의 각 부재를 백킹 플레이트에 첩부(貼付)한 후의, 접합층 (납재를 사용한 본딩층) 의 냉각시의 열 수축에 의한 인접 타깃 부재 ㄴ간의 충돌에 의한 파손을 방지하는 것이 어려워지기 때문이다.

또, 반대로 0.8 ㎜ 보다 넓으면 인듐 등을 각 타깃 부재의 측면에 형성했다고 하더라도, 측면에 형성된 막의 전기적 특성이 타깃 부재와 약간 상이하기 때문에, 클리어런스 (간격) 가 지나치게 벌어짐으로써, 스퍼터링시의 막의 면내 균일성이 떨어지기 때문이다.

또, ITO 타깃의 스퍼터링 때 및 냉각시에는, 다소의 열팽창과 수축이 반복되지만, 분할 타깃의 클리어런스는, 그것을 적당히 조정하는 기능을 가지므로, 타깃의 균열이나 균열을 방지할 수 있는 효과도 있다.

각 ITO 분할 타깃의 측면에 형성하는 피복층의 두께는 0.04 ∼ 0.35 ㎜ 로 한다. 이 피복층은 클리어런스가 마주 보는 편면의 두께이다. 이 피복층은, 노듈의 발생이나 이상 방전을 억제함과 함께, 클리어런스 부분에 대향한 기판 상에 형성되는 막의 특성이 다른 부분의 막의 특성과 차이가 없게 하는 것이 목적이다.

피복층의 두께가 0.04 ㎜ 미만에서는, 그 효과가 없고, 0.35 ㎜ 를 초과하면, 분할 타깃의 클리어런스 그 자체를 크게 하지 않으면 안 되어, 막의 균일성에 문제가 발생하므로, 피복층의 두께는 0.04 ∼ 0.35 ㎜ 로 하는 것이 바람직하다. 당연하기는 하지만, 분할 타깃의 클리어런스에 따라, 피복층의 두께를 상기의 범위에서 조절한다. 이상의 결과, 클리어런스의 크기에서 피복층의 두께를 뺀 간극의 (크기) 를 0.1 ∼ 0.72 ㎜ 로 하는 것이 바람직하다.

분할 타깃의 측면에 부착시키는 재료로는, 인듐, 인듐 합금, 주석 합금이 바람직하다. 이들의 금속 또는 합금은 비교적 융점이 낮기 때문에, 측면에 부착시키기가 용이하기 때문이다. 또, 인듐 합금 및 주석 합금의 바람직한 예로는, In-Sn, In-Bi, In-Bi-Sn, In-Ga, In-Ga-Sn, In-Ga-Bi, Sn-Ga, Sn-Bi, Sn-Ga-Bi 를 들 수 있다. 이들 합금은, 특히, 인듐과의 합금을 형성한 경우, 비교적 저융점이어서, 보다 바람직한 재료이다.

실시예

이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 어디까지나 일례로서, 이 예에 의해 전혀 제한되지 않는다. 즉, 본 발명은 특허 청구의 범위에 의해서만 제한되는 것으로, 본 발명에 포함되는 실시예 이외의 여러 가지의 변형을 포함하는 것이다.

(실시예 1)

원료로서 비표면적이 5 ㎡/g 인 산화인듐 분말과 산화주석 분말을 중량비로 9 : 1 의 비율로 혼합한 혼합 분말을, 비드 밀에 의한 습식 매체 교반 밀로 혼합 분쇄 후, 프레스용 금형에 넣고, 700 Kg/㎠ 의 압력으로 성형하여, ITO 성형체를 제작하였다.

다음으로, 이 ITO 성형체를, 산소 분위기 중에서, 승온 속도 5 ℃/min 으로 실온에서부터 1500 ℃ 까지 승온 후, 1500 ℃ 에서 20 시간 온도를 유지하고, 그 후, 노랭시킴으로써 소결하였다.

이와 같이 하여 얻어진 소결체의 표면을, 평면 연삭반으로 400 번 다이아몬드 숫돌을 사용하여 두께 6.5 ㎜ 까지 연삭하고, 또한 측변을 다이아몬드 커터로 127 ㎜×508 ㎜ 사이즈로 절단하여, ITO 타깃 부재로 하였다. 이와 같은 가공체를 2 장 제작하였다.

이들의 소결체를 200 ℃ 로 설정한 핫플레이트 상에 설치, 승온 후, 측면에만 0.05 ㎜ 두께의 인듐을 부착시켰다.

다음으로, 무산소 구리제 백킹 플레이트를 200 ℃ 로 설정한 핫플레이트 상에 설치하고, 인듐을 납재로서 사용하여, 그 두께가 약 0.2 ㎜ 가 되도록 도포하였다. 이 백킹 플레이트 상에, 상기와 같이 하여 측면에 인듐을 부착시킨 2 장의 ITO 소결체를 0.4 ㎜ 의 클리어런스를 형성하여 접합면끼리를 대립시켜 설치하고, 실온까지 방치 냉각시켰다. 상기로부터 인접하는 분할 타깃의 피복층 간의 거리 (간격) 는 0.3 ㎜ 가 된다.

이 타깃을 신크론 제조 마그네트론 스퍼터 장치 (BSC-7011) 에 장착하고, 투입 파워는 DC 전원으로 2.3 W/㎠, 가스압은 0.6 Pa, 스퍼터 가스는 아르곤 (Ar) 이고 가스 유량은 300 sc㎝, 스퍼터 적산 전력량은 120 WHr/㎠ 까지 실시하였다.

스퍼터 중에는, 마이크로 아크 발생 횟수 (회) 를 측정하였다. 마이크로 아크의 판정 기준은, 검출 전압 100 V 이상, 방출 에너지 (아크 방전이 발생하고 있을 때의 스퍼터 전압×스퍼터 전류×발생 시간) 가 10 mJ 이하이다.

스퍼터 적산 전력량은 160 WHr/㎠ 후에 코닝 ＃1737 을 기판으로서 설치하고, 막두께 200 ㎚ 로 하여 클리어런스부에 대향하는 기판면과, 그곳에서부터 반대 방향으로 2 ㎝ 씩 및 4 ㎝ 씩 떨어진, 합계 5 점의 시트 저항을 측정하여, 평균치와 시트 저항의 편차 (=100×2 (최대 시트 저항치-최대 시트 저항치)/(최대 시트 저항치＋최대 시트 저항치)%) 를 구함으로써, 막저항 균일성을 평가하였다 (R1).

이 실시예 1 의 R1 (5 점의 시트 저항, 평균치, 시트 저항의 편차) 의 결과를 표 1 에 나타낸다.

또, 클리어런스, 클리어런스에 대한 인듐 등의 부착 상태, 적산 120 WHr/㎠ 까지의 마이크로 아크 발생 누적 횟수, 막 특성 등의 결과도 함께 표 1 에 나타낸다.

상기 표 1, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 분할 타깃의 측면에 피복한 재료는 인듐 (In), 피복층의 두께는 0.05 ㎜, 클리어런스는 0.4 ㎜, 마이크로 아크의 발생 횟수는 260 회, 시트 저항의 평균치는 10.3 Ω／□, 시트 저항의 편차는 7.3 % 가 되어, 시트 저항의 평균치는 적당한 수치이며, 시트 저항의 편차가 적어, 마이크로 아크의 발생 횟수가 적다는 결과가 얻어졌다.

ITO 의 경우, 시트 저항에 의해 기판 상의 막의 특성을 평가할 수 있으며, 이와 같이 시트 저항의 변동이 적은 것은, 기판 상에 균일하게 성막되어 있는 것을 의미하고 있는 것이다.

(실시예 2)

피복층의 두께를 0.1 ㎜ 로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 실시하였다. 이 결과를 마찬가지로 표 1, 도 1 에 나타낸다. 인접하는 분할 타깃의 피복층 간의 거리 (간격) 는 0.2 ㎜ 가 된다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 232 회, 시트 저항의 평균치는 10.2 Ω／□, 시트 저항의 편차는 7.0 % 가 되어, 시트 저항은 적당한 수치이며, 시트 저항의 편차가 적어, 마이크로 아크의 발생 횟수가 적다는 결과가 얻어졌다.

(실시예 3)

클리어런스를 0.2 ㎜ 로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 실시하였다. 인접하는 분할 타깃의 피복층 간의 거리 (간격) 는 0.1 ㎜ 가 된다. 이 결과를, 마찬가지로 표 1, 도 1 에 나타낸다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 210 회, 시트 저항의 평균치는 10.3 Ω／□, 시트 저항의 편차는 4.9 % 가 되어, 시트 저항은 적당한 수치이며, 시트 저항의 편차가 적고, 마이크로 아크의 발생 횟수가 적다는 결과가 얻어졌다.

(실시예 4)

ITO 분할 타깃 측면에 부착시키는 인듐을, 주석 농도가 10 at% 인 In-Sn 합금으로 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 실시하였다. 이 결과를, 마찬가지로 표 1, 도 1 에 나타낸다. 인접하는 분할 타깃의 피복층 간의 거리 (간격) 는 0.3 ㎜ 가 된다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 212 회, 시트 저항의 평균치는 10.4 Ω／□, 시트 저항의 편차는 5.8 % 가 되어, 시트 저항은 적당한 수치이며, 시트 저항의 편차가 적고, 마이크로 아크의 발생 횟수가 적다는 결과가 얻어졌다.

(비교예 1)

ITO 분할 타깃 측면에 아무것도 부착시키지 않고, 분할 타깃의 클리어런스를 0.4 ㎜ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 실시하였다. 이 결과를, 마찬가지로 표 1 에 나타낸다. 또, ITO 분할 타깃 측면에 피복층을 형성하고 있지 않기 때문에, 구조적으로는 도 2 에 나타내는 바와 같이 된다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 750 회, 시트 저항의 평균치는 10.2 Ω／□, 시트 저항의 편차는 3.9 % 가 되어, 시트 저항의 평균치는 적당한 수치이며, 시트 저항의 편차가 적었지만, 마이크로 아크의 발생 횟수가 매우 많아진다는 결과가 얻어졌다.

(비교예 2)

ITO 분할 타깃 측면에 In 를 0.02 ㎜ 부착시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 실시하였다. 이 결과를, 마찬가지로 표 1, 도 1 에 나타낸다. 인접하는 분할 타깃의 피복층 간의 거리 (간격) 는 0.3 ㎜ 가 된다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 736 회, 시트 저항의 평균치는 10.2Ω／□, 시트 저항의 편차는 3.9 % 가 되어, 시트 저항의 평균치는 적당한 수치이며, 시트 저항의 편차가 적었지만, 마이크로 아크의 발생 횟수가 매우 많아진다는 결과가 얻어졌다.

(비교예 3)

ITO 분할 타깃 측면에 아무것도 부착시키지 않고, 분할 타깃의 클리어런스를 0.2 ㎜ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건에서 실시하였다. 이 결과를, 마찬가지로 표 1 에 나타낸다. 또, ITO 분할 타깃 측면에 피복층을 형성하고 있지 않기 때문에, 구조적으로는 도 2 에 나타내는 바와 같이 된다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 508 회, 시트 저항은 10.2 Ω／□, 시트 저항의 편차는 3.0 % 로 되어, 시트 저항의 평균치는 적당한 수치이며, 시트 저항의 편차가 적었지만, 비교예 1 보다 약간 감소했지만, 마이크로 아크의 발생 횟수가 매우 많아진다는 결과가 얻어졌다.

(비교예 4)

분할 타깃의 배치, 즉 분할 타깃 간의 클리어런스를 0.4 ㎜ 로 했지만, ITO 분할 타깃 간에 인듐 (In) 을 매립하였다. 분할 타깃 간에 클리어런스는 있지만, 그 사이에 다른 물질이 들어가, 간극이 사실상 소멸된 상태로 되었다. 이것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건으로 하였다. 이 결과를, 마찬가지로 표 1 에 나타낸다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 240 회, 시트 저항의 평균치는 9.4 Ω／□, 시트 저항의 편차는 38.2 % 가 되어, 마이크로 아크의 발생 횟수는 실시예와 동일한 정도였지만, 시트 저항의 평균치가 나빠져, 시트 저항의 편차가 매우 커졌다.

ITO 의 경우, 시트 저항에 의해 기판 상의 막의 특성을 평가할 수 있지만, 이와 같이 시트 저항의 변동이 큰 것은, 기판 상에 균일하게 성막되지 않은 것을 의미하고 있다.

(비교예 5)

분할 타깃의 배치, 즉 분할 타깃 간의 클리어런스를 0.2 ㎜ 로 했지만, ITO 분할 타깃 간에 인듐 (In) 을 매립하였다. 분할 타깃 간에 클리어런스는 있지만, 그 사이에 다른 물질이 들어가, 간극이 사실상 소멸된 상태가 되었다. 이것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조건으로 하였다. 이 결과를, 마찬가지로 표 1 에 나타낸다.

마이크로 아크의 발생 횟수는 198 회, 시트 저항의 평균치는 9.9 Ω／□, 시트 저항의 편차는 17.6 % 가 되어, 마이크로 아크의 발생 횟수는 실시예와 거의 동일한 정도였지만, 시트 저항의 평균치가 나빠져, 시트 저항의 편차가 매우 커졌다.

상기의 실시예, 비교예로부터 분명한 바와 같이, 복수의 ITO 분할 타깃을 백킹 플레이트 상에 배열하고, 그 백킹 플레이트에 접합하여 구성되는 ITO 스퍼터링 타깃으로 하고, 배열한 ITO 분할 타깃 간의 클리어런스측의 측면에만, 인듐, 인듐 합금 또는 주석 합금에서 선택된 1 개의 물질의 피복층을 갖는 구조로 하는 것은 매우 중요하다.

이로써, 노듈의 발생이나 이상 방전을 억제할 수 있음과 함께, 클리어런스 부분에 대향한 기판 상에 형성되는 막의 특성이 다른 부분의 막의 특성과 차이가 없는, 즉 막 특성의 균일성이 높은 막을 얻을 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 스퍼터링 타깃은, 분할 ITO 타깃의 연속 스퍼터시에 있어서도, 노듈의 발생이나 이상 방전을 억제할 수 있음과 함께, 클리어런스 부분에 대향한 기판 상에 형성되는 막의 특성이 다른 부분의 막의 특성과 차이가 없는, 즉 막 특성의 균일성이 높은 막이 얻어지는 ITO 스퍼터링 타깃을 제공할 수 있고, 성막의 수율을 향상시켜, 제품의 품질을 높일 수 있다는 큰 이점을 갖고, 분할 타깃부에서 기인하는 파티클 발생에 의한 불량율을 저감시킬 수 있는 대형의 스퍼터링 타깃을 제공할 수 있기 때문에, 특히 FPD 용 스퍼터링 타깃으로서 유용하다.

Claims

복수의 ITO 분할 타깃을 백킹 플레이트 상에 배열하고, 그 백킹 플레이트에 접합하여 구성되는 ITO 스퍼터링 타깃으로서, 배열한 ITO 분할 타깃 간의 클리어런스측의 측면에만, 인듐, 인듐 합금 또는 주석 합금에서 선택된 1 개의 물질의 피복층을 갖는 ITO 스퍼터링 타깃.
제 1 항에 있어서,
인듐 합금 또는 주석 합금이, In-Sn, In-Bi, In-Bi-Sn, In-Ga, In-Ga-Sn, In-Ga-Bi, Sn-Ga, Sn-Bi, Sn-Ga-Bi 중에서 선택된 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 하는 ITO 스퍼터링 타깃.
제 1 항에 있어서,
ITO 분할 타깃 간의 클리어런스가 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 ITO 스퍼터링 타깃.
제 2 항에 있어서,
ITO 분할 타깃 간의 클리어런스가 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 ITO 스퍼터링 타깃.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
피복층의 두께가 0.04 ∼ 0.35 ㎜ 이고, 클리어런스의 크기에서 피복층의 두께를 뺀 간극의 크기가 0.1 ∼ 0.72 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 ITO 스퍼터링 타깃.