KR102274149B1 - Sputtering target member, method for producing sputtering target member, sputtering target, sputtered film, method for producing sputtered film, film body, laminate structure, and organic el device - Google Patents
Sputtering target member, method for producing sputtering target member, sputtering target, sputtered film, method for producing sputtered film, film body, laminate structure, and organic el device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102274149B1 KR102274149B1 KR1020190104513A KR20190104513A KR102274149B1 KR 102274149 B1 KR102274149 B1 KR 102274149B1 KR 1020190104513 A KR1020190104513 A KR 1020190104513A KR 20190104513 A KR20190104513 A KR 20190104513A KR 102274149 B1 KR102274149 B1 KR 102274149B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- sputtering
- sputtering target
- target member
- less
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5806—Thermal treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
-
- H01L51/50—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
높은 일함수 및 파장 633㎚에 있어서의 굴절률 1.9∼2.1과 같은 특성을 갖는 스퍼터링막을 얻는 데 적합한 스퍼터링 타깃 부재를 제공한다. Ga, In, O 및 불가피적 불순물로 형성된 스퍼터링 타깃 부재이며, Ga/In의 원자비가 0.90 이상 1.11 이하이고, EPMA에 있어서의 면 분석에 있어서, 전체의 결정상에 대한 (Ga, In)2O3 상의 면적률이 90% 이상이다.A sputtering target member suitable for obtaining a sputtering film having characteristics such as a high work function and a refractive index of 1.9 to 2.1 at a wavelength of 633 nm is provided. It is a sputtering target member formed of Ga, In, O, and an unavoidable impurity, and the atomic ratio of Ga/In is 0.90 or more and 1.11 or less, and the surface analysis in EPMA WHEREIN: (Ga, In) 2 O 3 with respect to the whole crystal phase The area ratio of the phase is 90% or more.
Description
본 발명은, 스퍼터링 타깃 부재, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법, 스퍼터링 타깃, 스퍼터링막, 스퍼터링막의 제조 방법, 막체, 적층 구조체, 및 유기 EL 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sputtering target member, a method for manufacturing a sputtering target member, a sputtering target, a sputtering film, a method for manufacturing a sputtering film, a film body, a laminated structure, and an organic EL device.
유기 일렉트로루미네센스(EL) 장치는, 상부 전극(음극)과 하부 전극(양극)이라고 하는 한 쌍의 전극 사이에 끼움 지지된 유기층을 구비하고 있다. 유기층으로서는, 유기 정공 수송층과 유기 발광층을 포함하는 것이 잘 알려져 있고, 하부 전극으로부터 주입된 정공과 상부 전극으로부터 주입된 전자가, 유기 발광층에서 재결합함으로써 여기 상태를 만들고, 기저 상태로 복귀할 때에 발광한다. 유기 정공 수송층 및 유기 발광층에, 정공 및 전자를 효율적으로 주입하기 위해, 전형적으로, 상부 전극에는 낮은 일함수를 갖는 금속이 사용되고, 하부 전극에는 높은 일함수를 갖는 금속 복합 산화물로 이루어지는 스퍼터링막이 사용된다.An organic electroluminescent (EL) device is provided with the organic layer clamped between a pair of electrodes called an upper electrode (cathode) and a lower electrode (anode). As an organic layer, it is well known that it contains an organic hole transport layer and an organic light emitting layer. Holes injected from the lower electrode and electrons injected from the upper electrode recombine in the organic light emitting layer to create an excited state and emit light when returning to the ground state. . In order to efficiently inject holes and electrons into the organic hole transport layer and the organic light emitting layer, a metal having a low work function is typically used for the upper electrode, and a sputtering film made of a metal complex oxide having a high work function for the lower electrode is used. .
여기서, 하부 전극이 되는 스퍼터링막을 제조할 때, 고 일함수막은, 유리 또는 플라스틱 등의 성막용 기판 상 혹은 그 위에 성막된 금속막 상에, 산화물 소결체에 의해 형성된 스퍼터링 타깃 부재를 사용하여 스퍼터링법에 의해 성막된다. 그 때문에, 높은 일함수를 갖는 스퍼터링막을 얻기 위해, 원료인 스퍼터링 타깃 부재가 착안되어 있다.Here, when manufacturing the sputtering film serving as the lower electrode, the high work function film is formed on a substrate for film formation such as glass or plastic or on a metal film formed on it, a sputtering target member formed by an oxide sintered body is used for sputtering. is encapsulated by Therefore, in order to obtain a sputtering film which has a high work function, attention is paid to the sputtering target member which is a raw material.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 주로 Ga, In 및 O로 이루어지고, Ga를 모든 금속 원자에 대해 49.1 원자% 이상 65원자% 이하 함유하고, 주로 β-Ga2O3형 구조의 GaInO3 상과 빅스바이트형 구조의 In2O3 상으로 구성되고, In2O3상(400)/β-GaInO3상(111)×100(%)로 정의되는 X선 회절 피크 강도비가 45% 이하이고, 밀도가 5.8g/㎤ 이상인 투명 도전막 제조용 소결체 타깃이 기재되어 있다. 이러한 소결체 타깃을 사용하여 스퍼터링법에 의해 얻어진 투명 도전막은, 5.1eV 이상의 일함수를 나타내고, 파장 633㎚에 있어서 1.65 이상 1.85 이하의 굴절률을 나타내는 것이 기재되어 있다.For example,
근년, 유기 EL의 개발이 진행되어, 각 전자 디바이스의 제조업자로부터 다양한 구조가 제안되어 있다. 이러한 사정에 의해, 전자 디바이스에 있어서는, 광학적인 특성을 최적화하는 것이 중요하므로, 각 전자 디바이스의 구조에 따른 굴절률을 갖는 스퍼터링막을 제공하는 것이 가능한 스퍼터링 타깃 부재를 제안하는 것이 바람직하다. 따라서, 특허문헌 1에 기재된 굴절률과는 상이한 스퍼터링막을 얻기 위해, 공지 기술인 스퍼터링 타깃 부재에 있어서는 아직 개선의 여지가 있다고 생각된다.In recent years, development of organic EL has progressed, and various structures have been proposed by manufacturers of respective electronic devices. Under such circumstances, in an electronic device, since it is important to optimize an optical characteristic, it is preferable to propose the sputtering target member which can provide the sputtering film which has the refractive index according to the structure of each electronic device. Therefore, in order to obtain the sputtering film different from the refractive index of
그래서 본 발명의 실시 형태는, 높은 일함수를 갖고, 또한 굴절률이, 파장 633㎚에 있어서 1.9∼2.1인 스퍼터링막을 얻는 데 적합한 스퍼터링 타깃 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.Then, embodiment of this invention has a high work function, and the refractive index aims at providing the sputtering target member suitable for obtaining the sputtering film whose refractive index is 1.9-2.1 in wavelength 633nm.
즉, 본 발명의 일 측면에 있어서, Ga, In, O 및 불가피적 불순물로 형성된 스퍼터링 타깃 부재이며, Ga/In의 원자비가 0.90 이상 1.11 이하이고, EPMA에 있어서의 면 분석에 있어서, 전체의 결정상에 대한 (Ga, In)2O3상의 면적률이 90% 이상인, 스퍼터링 타깃 부재이다.That is, in one aspect of the present invention, it is a sputtering target member formed of Ga, In, O, and unavoidable impurities, the atomic ratio of Ga/In is 0.90 or more and 1.11 or less, and in the surface analysis in EPMA, the entire crystalline phase (Ga, in) 2 O 3 on the area ratio is not less than about 90%, and a sputtering target member.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 Ga/In의 원자비가 0.95 이상 1.05 이하이다.In one Embodiment of the sputtering target member which concerns on this invention, the atomic ratio of the said Ga/In is 0.95 or more and 1.05 or less.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 면적률이, 95% 이상이다.In one Embodiment of the sputtering target member which concerns on this invention, the said area ratio is 95 % or more.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, 상대 밀도가, 94% 이상이다.In one Embodiment of the sputtering target member which concerns on this invention, a relative density is 94 % or more.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, 체적 저항률이, 1.0×103Ω·㎝ 이하이다.In one Embodiment of the sputtering target member which concerns on this invention, a volume resistivity is 1.0x10 3 ohm*cm or less.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, 스퍼터 가스 중의 산소량을 0으로부터 3체적%까지 변화시켜 스퍼터링막을 성막한 경우에, 그 스퍼터링막의 일함수가 5.0∼6.0eV의 범위 내이다.In one embodiment of the sputtering target member according to the present invention, when a sputtering film is formed by changing the amount of oxygen in the sputtering gas from 0 to 3% by volume, the work function of the sputtering film is in the range of 5.0 to 6.0 eV.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, 원통 형상 또는 평판 형상이다.In one Embodiment of the sputtering target member which concerns on this invention, it is cylindrical shape or flat plate shape.
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 상기 어느 스퍼터링 타깃 부재와 기재를 구비한, 스퍼터링 타깃이다.Moreover, this invention is another one side. WHEREIN: It is a sputtering target provided with the said any sputtering target member and a base material.
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 상기 어느 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법이며, In2O3 분말과 Ga2O3 분말을 Ga/In의 원자비가 0.90 이상 1.11 이하로 되도록 혼합하여 혼합 분말을 얻는 혼합 공정과, 상기 혼합 분말을, 소결 온도가 1400℃를 초과하고 1600℃ 미만에서 소결하여 소결체를 얻는 소결 공정을 포함하는 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법이다.In addition, in another aspect, the present invention is a method for producing any of the sputtering target members described above, mixing In 2 O 3 powder and Ga 2 O 3 powder so that the atomic ratio of Ga/In is 0.90 or more and 1.11 or less to obtain a mixed powder It is the manufacturing method of the sputtering target member including the mixing process obtained and the sintering process which sinters the said mixed powder at sintering temperature above 1400 degreeC and less than 1600 degreeC, and obtaining a sintered compact.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 소결 온도가 1450℃∼1550℃이다.In one Embodiment of the manufacturing method of the sputtering target member which concerns on this invention, the said sintering temperature is 1450 degreeC - 1550 degreeC.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 소결 공정에 있어서, 소결 유지 시간이 5∼20시간이다.In one Embodiment of the manufacturing method of the sputtering target member which concerns on this invention, the said sintering process WHEREIN: Sintering holding time is 5 to 20 hours.
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, Ga, In, O 및 불가피적 불순물로 형성되어 있고, Ga/In의 원자비가 0.85 이상 1.15 이하이고, 파장 633㎚에 있어서의 굴절률이 1.9∼2.1이고, 일함수가 5.0∼6.0eV인 스퍼터링막이다.Further, in another aspect, the present invention is formed of Ga, In, O and unavoidable impurities, the atomic ratio of Ga/In is 0.85 or more and 1.15 or less, and the refractive index at a wavelength of 633 nm is 1.9 to 2.1, It is a sputtering film having a work function of 5.0 to 6.0 eV.
본 발명에 관한 스퍼터링막의 일 실시 형태에 있어서는, 체적 저항률이 1.0Ω·㎝ 이하이다.In one embodiment of the sputtering film according to the present invention, the volume resistivity is 1.0 Ω·cm or less.
본 발명에 관한 스퍼터링막의 일 실시 형태에 있어서는, 파장 633㎚에 있어서의 소쇠 계수가 0.01 이하이다.In one embodiment of the sputtering film according to the present invention, the extinction coefficient at a wavelength of 633 nm is 0.01 or less.
본 발명에 관한 스퍼터링막의 일 실시 형태에 있어서는, 비정질이다.In one embodiment of the sputtering film according to the present invention, it is amorphous.
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 상기 어느 스퍼터링 타깃 부재를 사용하여 스퍼터링막을 성막하는 성막 공정을 포함하는, 스퍼터링막의 제조 방법이다.Moreover, this invention is another one side. WHEREIN: It is a manufacturing method of a sputtering film including the film-forming process of forming a sputtering film into a film using any said sputtering target member.
본 발명에 관한 스퍼터링막의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 성막 공정 후에, 상기 스퍼터링막을 200℃ 이하에서 어닐 처리하는 공정을 포함한다.In one embodiment of the method for manufacturing a sputtering film according to the present invention, a step of annealing the sputtering film at 200°C or lower is included after the film-forming step.
본 발명에 관한 스퍼터링막의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 성막 공정에서는, 200℃ 이하에서 어닐 처리하면서 상기 스퍼터링막을 성막한다.In one embodiment of the method for manufacturing a sputtering film according to the present invention, in the film forming step, the sputtering film is formed while annealing at 200°C or lower.
본 발명에 관한 스퍼터링막의 제조 방법의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 성막 공정에서는, 스퍼터 가스 중의 산소량을 10체적% 이하로 실시한다.In one Embodiment of the manufacturing method of the sputtering film which concerns on this invention, in the said film-forming process, the oxygen amount in sputtering gas is implemented to 10 volume% or less.
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 상기 어느 스퍼터링막을 구비하는, 막체이다.Moreover, this invention is another one side. WHEREIN: It is a film body provided with the said any sputtering film|membrane.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 스퍼터링막의 제1 주표면에 접한 제1 금속막을 더 구비한다.In one embodiment of the film body according to the present invention, the first metal film in contact with the first main surface of the sputtering film is further provided.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 금속막의 주표면에 접한 산화물 배리어막을 더 구비한다.In one embodiment of the film body according to the present invention, an oxide barrier film in contact with the main surface of the first metal film is further provided.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 스퍼터링막의 제1 주표면에 접한 산화물 도전막을 구비한다.In one embodiment of the film body according to the present invention, an oxide conductive film in contact with the first main surface of the sputtering film is provided.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 산화물 도전막의 주표면에 접한 제1 금속막을 더 구비한다.In one embodiment of the film body according to the present invention, a first metal film in contact with the main surface of the oxide conductive film is further provided.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 금속막의 주표면에 접한 산화물 배리어막을 더 구비한다.In one embodiment of the film body according to the present invention, an oxide barrier film in contact with the main surface of the first metal film is further provided.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 산화물 도전막의 체적 저항률이 1.0×10-3Ω·㎝ 이하이다.In one embodiment of the film body according to the present invention, the oxide conductive film has a volume resistivity of 1.0 × 10 -3 Ω·cm or less.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 산화물 도전막이, ITO, IZO 및 AZO의 군에서 선택되는 적어도 1종으로 형성되어 있다.In one Embodiment of the film body which concerns on this invention, the said oxide conductive film is formed with at least 1 sort(s) chosen from the group of ITO, IZO, and AZO.
본 발명에 관한 막체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 제1 금속막이, Ag, Cu, Ni, Fe, Cr, Al 및 Co의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 90질량% 이상 포함하는 조성으로 형성되어 있다.In one Embodiment of the film body which concerns on this invention, the said 1st metal film contains 90 mass % or more of 1 type(s) or 2 or more types selected from the group of Ag, Cu, Ni, Fe, Cr, Al, and Co. is formed with
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 상기 어느 막체와, 상기 스퍼터링막의 제1 주표면측에 있어서의 상기 막체의 최외 주표면에 접한 유리 기판 또는 수지 기판을 구비하는 적층 구조체이다.Moreover, this invention is another one side. WHEREIN: It is a laminated structure provided with the said any film body, and the glass substrate or resin substrate which contact|connected the outermost main surface of the said film body in the 1st main surface side of the said sputtering film.
본 발명에 관한 적층 구조체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 스퍼터링막의 제1 주표면과 반대측의 제2 주표면에 접한 유기층을 더 구비한다.In one Embodiment of the laminated structure which concerns on this invention, the organic layer which contact|connects the 2nd main surface opposite to the 1st main surface of the said sputtering film is further provided.
본 발명에 관한 적층 구조체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 유기층의 주표면에 접한 제2 금속막을 더 구비한다.In one embodiment of the laminated structure according to the present invention, a second metal film in contact with the main surface of the organic layer is further provided.
본 발명에 관한 적층 구조체의 일 실시 형태에 있어서는, 상기 제2 금속막이, Al, In, W, Ti, Mo, Mg-Ag 및 Ag-Al의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 형성된다.In one embodiment of the laminated structure according to the present invention, the second metal film is formed of one or more selected from the group consisting of Al, In, W, Ti, Mo, Mg-Ag and Ag-Al. .
또한, 본 발명은 다른 일 측면에 있어서, 밀봉층, 상기 어느 적층 구조체, 박막 트랜지스터, 기판이 이 순서로 적층된 유기 EL 장치이다.In another aspect, the present invention is an organic EL device in which a sealing layer, any of the above laminated structures, a thin film transistor, and a substrate are laminated in this order.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 스퍼터링 타깃 부재는, 높은 일함수 및 굴절률이 1.9∼2.1이라고 하는 특성을 갖는 스퍼터링막을 얻는 데 적합하다.The sputtering target member which concerns on one Embodiment of this invention is suitable for obtaining the sputtering film which has the characteristic of a high work function and refractive index of 1.9-2.1.
도 1은 본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법의 일 실시 형태를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 관한 적층 구조체의 일 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 관한 적층 구조체의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 관한 적층 구조체의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 적층 구조체의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 적층 구조체의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 적층 구조체의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8의 (A)는 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃 부재의 타깃 단면의 SE상(500배)을 나타내는 도면이고, (B)는 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃 부재의 X선 회절(XRD)의 분석 결과를 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a flowchart for demonstrating one Embodiment of the manufacturing method of the sputtering target member which concerns on this invention.
It is sectional drawing for demonstrating one Embodiment of the laminated structure which concerns on this invention.
It is sectional drawing for demonstrating other embodiment of the laminated structure which concerns on this invention.
It is sectional drawing for demonstrating other embodiment of the laminated structure which concerns on this invention.
It is sectional drawing for demonstrating other embodiment of the laminated structure which concerns on this invention.
It is sectional drawing for demonstrating other embodiment of the laminated structure which concerns on this invention.
It is sectional drawing for demonstrating other embodiment of the laminated structure which concerns on this invention.
Fig. 8(A) is a diagram showing an SE image (500 times) of the target cross section of the sputtering target member obtained in Example 1, (B) is the X-ray diffraction (XRD) of the sputtering target member obtained in Example 1 It is a graph showing the analysis result.
이하, 본 발명은 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형해서 구체화할 수 있다. 또한, 각 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 설명되는 전체 구성 요소로부터 몇 개의 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태의 구성 요소를 적절하게 조합해도 된다.Hereinafter, this invention is not limited to each embodiment, The component can be changed and embodied in the range which does not deviate from the summary. In addition, various inventions can be formed by appropriate combination of a plurality of constituent elements disclosed in each embodiment. For example, some components may be deleted from all the components described in the embodiment. In addition, you may combine the components of different embodiment suitably.
[1. 스퍼터링 타깃 부재][One. sputtering target member]
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재는, 일 실시 형태에 있어서, Ga, In, O 및 불가피적 불순물로 형성된 스퍼터링 타깃 부재이며, Ga/In의 원자비가 0.90 이상 1.11 이하이고, EPMA 분석에 있어서의 면 분석에 있어서, (Ga, In)2O3상의 면적률이 90% 이상이다.In one Embodiment, the sputtering target member which concerns on this invention is a sputtering target member formed from Ga, In, O, and an unavoidable impurity, Ga/In atomic ratio is 0.90 or more and 1.11 or less, Surface analysis in EPMA analysis In , the area ratio of the (Ga, In) 2 O 3 phase is 90% or more.
이하, 당해 스퍼터링 타깃 부재가 적합한 조건예에 대해 설명한다.Hereinafter, an example of the conditions in which the said sputtering target member is suitable is demonstrated.
(조성)(Furtherance)
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재는 일 실시 형태에 있어서, Ga, In, O 및 잔부가 불가피적 불순물로 형성된다. 불가피적 불순물이라 함은, 대략 금속 혹은 금속 산화물 제품에 있어서, 원료 중에 존재하거나, 제조 공정에 있어서 불가피하게 혼입되거나 함으로써, 예를 들어 원료 분말 분쇄 시의 매체 등을 들 수 있다. 원래는 불필요한 것이지만, 미량이고, 금속 혹은 금속 산화물 제품의 특성에 영향을 미치지 않으므로, 허용되어 있는 불순물이다. 본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재에 있어서, 불가피적 불순물로서는, 예를 들어 Sn이 포함되고, 그 총량은 일반적으로는 1000질량ppm 이하이고, 전형적으로는 500질량ppm 이하이고, 보다 전형적으로는 100질량ppm 이하이다.In one Embodiment of the sputtering target member which concerns on this invention, Ga, In, O, and remainder are formed from an unavoidable impurity. As an unavoidable impurity, in a metal or metal oxide product, when it exists in a raw material or mixes unavoidably in a manufacturing process, for example, the medium etc. at the time of raw material powder grinding|pulverization are mentioned. Although originally unnecessary, it is a permissible impurity because it is in trace amounts and does not affect the properties of metals or metal oxide products. The sputtering target member which concerns on this invention WHEREIN: Sn is contained as an unavoidable impurity, for example, The total amount is generally 1000 mass ppm or less, Typically 500 mass ppm or less, More typically, 100 mass less than ppm.
Ga/In의 원자비는, 0.90 이상 1.11 이하이다. 상기 Ga/In의 원자비는, (Ga, In)2O3상의 비율을 증가시킨다고 하는 관점에서, 하한측으로서 0.90 이상이고, 0.95 이상인 것이 바람직하고, 0.97 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 Ga/In의 원자비는, 마찬가지로, 상한측으로서 1.11 이하이고, 1.05 이하인 것이 바람직하고, 1.03 이하인 것이 보다 바람직하다.The atomic ratio of Ga/In is 0.90 or more and 1.11 or less. From the viewpoint of increasing the ratio of the (Ga, In) 2 O 3 phase, the Ga/In atomic ratio is 0.90 or more on the lower limit side, preferably 0.95 or more, and more preferably 0.97 or more. Similarly, the upper limit of the atomic ratio of Ga/In is 1.11 or less, preferably 1.05 or less, and more preferably 1.03 or less.
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, Ga 및 In은 산화물의 형태로 존재할 수 있다. 본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 일 실시 형태에 있어서는, X선 회절에 있어서, 스퍼터링막의 굴절률을 목표로 하는 값으로 조정한다고 하는 관점에서, (Ga, In)2O3으로 동정되는 피크가 관찰된다. 여기서, ICDD(International Centre for Diffraction Data) 카드에 있어서, (Ga, In)2O3은, No.00-014-0564이다.In one Embodiment of the sputtering target member which concerns on this invention, Ga and In may exist in the form of an oxide. In one embodiment of the sputtering target member according to the present invention, a peak identified as (Ga, In) 2 O 3 is observed from the viewpoint of adjusting the refractive index of the sputtering film to a target value in X-ray diffraction. . Here, in the ICDD (International Center for Diffraction Data) card, (Ga, In) 2 O 3 is No. 00-014-0564.
XRD 측정은 이하의 순서로 행한다. 측정 대상이 되는 스퍼터링 타깃 부재를 두께 방향으로 절단하고, 측정면(타깃 단면측)을 JIS R 6010: 2000에 준거한 지립의 평균 입경 #400의 연마지로 연마한 것을 측정 샘플로 하고, X선 회절법을 사용하여, 하기의 측정 조건에 의해 X선 회절 차트를 얻는다. 또한, 해석 소프트웨어는 PDXL을 사용하였다. PDXL은, 소프트웨어 내에서 고용 등에 기인하는 피크의 시프트를 자동으로 계산하고, ICDD 카드의 피크를 이동시켜, 동정하기 쉽게 하는 기능을 갖는다.XRD measurement is performed in the following procedure. The sputtering target member to be measured is cut in the thickness direction, and the measurement surface (target cross-section side) is polished with abrasive paper having an average particle diameter #400 of abrasive grains conforming to JIS R 6010: 2000 as a measurement sample, X-ray diffraction Using the method, an X-ray diffraction chart is obtained under the following measurement conditions. In addition, the analysis software used PDXL. PDXL has a function of automatically calculating a shift of a peak due to employment or the like in software, shifting the peak of the ICDD card, and making it easier to identify.
<측정 조건><Measurement conditions>
XRD 회절 장치의 일례: Smart Lab(가부시키가이샤 리가쿠 제조)An example of an XRD diffractometer: Smart Lab (manufactured by Rigaku Co., Ltd.)
관전압: 40㎸Tube voltage: 40kV
관전류: 30㎃Tube current: 30mA
측정 범위: 2θ=10°∼90°Measurement range: 2θ = 10° to 90°
스캔 축: 2θ/θScan axis: 2θ/θ
스캔 속도: 10°/minScan speed: 10°/min
스텝 폭: 0.01°Step Width: 0.01°
해석 소프트웨어: PDXL(Smart Lab에 부속)Analysis software: PDXL (supplied with Smart Lab)
EPMA 분석에 있어서의 면 분석에 있어서, (Ga, In)2O3상의 면적률을 타깃의 단면측에 있어서 측정한다. 높은 일함수를 갖고, 또한 굴절률이 1.9∼2.1인 스퍼터링막을 얻는다고 하는 관점에서, (Ga, In)2O3상의 면적률이 90% 이상인 것이 바람직하다. 이 판단은, XRD와의 비교로부터 행한다. (Ga, In)2O3상의 면적률이 90% 이상인 것이 바람직하고, 95% 이상인 것이 보다 바람직하다. 단, 상한측은 전형적으로 100% 이하이고, 보다 전형적으로 99% 이하이다.In the surface analysis in the EPMA analysis, the area ratio of the (Ga, In) 2 O 3 phase is measured on the cross-sectional side of the target. It is preferable that the area ratio of the (Ga, In) 2 O 3 phase is 90% or more from the viewpoint of obtaining a sputtering film having a high work function and having a refractive index of 1.9 to 2.1. This judgment is made from comparison with XRD. It is preferable that the area ratio of (Ga, In) 2 O 3 phase is 90 % or more, and it is more preferable that it is 95 % or more. However, the upper limit is typically 100% or less, and more typically 99% or less.
또한, EPMA에 의한 면 분석을 하기에 설명한다.In addition, the surface analysis by EPMA is demonstrated below.
스퍼터링 타깃 부재를 잘라내어 시험편으로 한다. 이어서, 이 시험편을 슬라이싱 머신으로 약 1㎝×1㎝×1㎝ 사방으로 절단한 것을 측정 샘플로 하고, 연마재를 사용하여, 경면 연마를 행한다. 전자선 마이크로 애널라이저(예: JXA-8500F, 니혼 덴시 가부시키가이샤 제조)를 사용하여, 면 분석에 의해 시험편의 연마면을 측정하고, 임의로 선택한 적어도 3점 측정한다.A sputtering target member is cut out and it is set as a test piece. Next, what cut this test piece to about 1 cm x 1 cm x 1 cm square with a slicing machine is set as a measurement sample, and mirror polishing is performed using an abrasive. The polished surface of the test piece is measured by surface analysis using an electron beam microanalyzer (eg, JXA-8500F, manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd.), and at least three arbitrarily selected points are measured.
<측정 조건><Measurement conditions>
가압 전류: 15.0kvPressurized current: 15.0kv
조사 전류: 1.0∼2.0×10-7AIrradiation current: 1.0-2.0×10 -7 A
측정 배율: 500배Measurement magnification: 500 times
해상도: 256×256dpiResolution: 256×256dpi
주사: 빔 스캔Scan: Beam Scan
또한, (Ga, In)2O3상의 면적률을 구할 때에는, 이하의 순서에 의해 행한다.In addition, when calculating|requiring the area ratio of (Ga, In) 2 O 3 phase, it carries out with the following procedure.
1. 면 분석의 결과를 표시한다.1. Display the result of face analysis.
2. 금속 원소의 면 분석 결과에 대해 입자 계측을 실행하여, Ga 및 In이 겹치는 영역을 구한다. 이 영역은, 당해 스퍼터링 타깃 부재가 상술한 XRD에 의해 (Ga, In)2O3상의 존재밖에 거의 확인되지 않으므로, EPMA에 의해 확인된 Ga와 In이 공존하는, (Ga, In)2O3상이라고 단정하여 구하는 것이다.2. Particle measurement is performed on the surface analysis results of metal elements to determine the area where Ga and In overlap. This area, (Ga, In) 2 O 3 is not substantially check only existence of, that the coexistence Ga and In confirmed by EPMA, (Ga, In) by XRD by the art sputtering target member above 2 O 3 It is to be saved by determining that it is an award.
입자 계측은, 이하의 조건으로 한다. JXA-8500F에 부속된 소프트웨어의 입자 계측을 이용한 경우에, 필터, 2치화의 방법, 라벨링 방법 등을 선택할 필요가 있는데, 각각 이하로 한다.Particle measurement is made under the following conditions. In the case of using the particle measurement of the software included with the JXA-8500F, it is necessary to select a filter, a binarization method, a labeling method, etc., each of which is as follows.
<입자 계측의 조건><Conditions for particle measurement>
필터: 스무딩 필터Filter: Smoothing Filter
2치화: 자동Binarization: Automatic
2치화의 라벨링 8 연결, 외주의 입자도 라벨링한다.Labeling of
라벨링상의 계측 점유 면적률Measurement area occupied by labeling
점유 면적률에 있어서, 라벨링한 입자의 각각의 In과 Ga를 포함하는 영역의 면적률이 표시된다.In terms of the occupied area ratio, the area ratio of the region containing In and Ga of each of the labeled particles is indicated.
3. (Ga, In)2O3상의 면적률을 산출한다. 즉, 본 발명에 있어서는, (Ga, In)2O3상의 면적률은, 시험편의 연마면을 적어도 계측한 3점에 있어서의 측정 범위 내의 합계 면적에 대한, 라벨링한 입자로부터 계측된 (Ga, In)2O3상의 면적을 산출한 (Ga, In)2O3상의 합계 면적의 비율에 의해 표시된다.3. The area ratio of the (Ga, In) 2 O 3 phase is calculated. That is, in the present invention, the area ratio of the (Ga, In) 2 O 3 phase is (Ga, in) is represented by the ratio of the total area on the 2 O 3 2 O 3 a (Ga, in) calculating an area on.
(상대 밀도)(relative density)
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재는, 일 실시 형태에 있어서, 상대 밀도가 94% 이상인 것이 바람직하고, 95% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95.5% 이상인 것이 보다 더 바람직하다. 스퍼터링 타깃 부재의 상대 밀도는, 스퍼터링막의 품질과 상관이 있다. 스퍼터링 타깃 부재가 저밀도이면, 이상 방전이나 공공부로부터의 발진에 의해, 스퍼터링막에 파티클을 발생시킬 우려가 있다. 상대 밀도가 94% 이상인 경우, 내부의 공극의 수는 조업의 허용 범위가 되어, 공극에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 단, 공극은 적은 편이 좋다.In one embodiment, as for the sputtering target member which concerns on this invention, it is preferable that a relative density is 94 % or more, It is more preferable that it is 95 % or more, It is still more preferable that it is 95.5 % or more. The relative density of the sputtering target member is correlated with the quality of the sputtering film. When a sputtering target member is low density, there exists a possibility of generating a particle in a sputtering film by abnormal discharge or oscillation from a void|hole part. When the relative density is 94% or more, the number of internal voids becomes an acceptable range for operation, and generation of particles due to the voids can be suppressed. However, the smaller the gap is better.
또한, 스퍼터링 타깃 부재의 상대 밀도의 산출 방법을 이하에 설명한다.In addition, the calculation method of the relative density of a sputtering target member is demonstrated below.
본 발명에 있어서 「상대 밀도」는, 상대 밀도=(측정 밀도/계산 밀도)×100(%)로 표시된다. 계산 밀도라 함은, 소결체의 각 구성 원소에 있어서, 산소를 제외한 원소의 산화물의 이론 밀도로부터 산출되는 밀도의 값이다. 본 발명의 Ga-In-O 타깃이면, 각 구성 원소인 갈륨, 인듐, 산소 중, 산소를 제외한 갈륨, 인듐의 산화물로서, 산화갈륨(Ga2O3)과 산화인듐(In2O3)을 계산 밀도의 산출에 사용한다. 여기서, 소결체 중의 갈륨과 인듐의 원소 분석값(at%, 또는 질량%)으로부터, 산화갈륨(Ga2O3)과 산화인듐(In2O3)의 질량비로 환산한다. 예를 들어, 환산 결과, 산화갈륨이 50질량%, 산화인듐이 50질량%인 IGO 타깃의 경우, 계산 밀도는, (Ga2O3의 밀도(g/㎤)×50+In2O3의 밀도(g/㎤)×50)/100(g/㎤)으로서 산출한다. Ga2O3의 이론 밀도는 5.95g/㎤, In2O3의 이론 밀도는 7.18g/㎤로 하여 계산한다. 한편, 측정 밀도라 함은, 중량을 체적으로 나눈 값이다. 소결체의 경우는, 아르키메데스법에 의해 체적을 구하여 산출한다.In the present invention, "relative density" is expressed by relative density = (measured density/calculated density) x 100 (%). A calculated density is a value of the density computed from the theoretical density of the oxide of the element except oxygen in each constituent element of a sintered compact. In the Ga-In-O target of the present invention, gallium oxide (Ga 2 O 3 ) and indium oxide (In 2 O 3 ) are used as oxides of gallium and indium excluding oxygen among gallium, indium, and oxygen as respective constituent elements. It is used to calculate the computational density. Here, in terms of the mass ratio from the elemental analysis values of gallium and indium in the sintered product (at%, or% by weight), gallium oxide (Ga 2 O 3) and indium oxide (In 2 O 3). For example, in terms of the result, in the case of the IGO target the gallium oxide and 50% by weight indium 50% by mass of oxide, calculated density (of Ga 2 O 3 Density (g / ㎤) × 50 + In 2 O 3 of It calculates as density (g/cm<3>)*50)/100 (g/cm<3>). The theoretical density of Ga 2 O 3 is 5.95 g/cm 3 , and the theoretical density of In 2 O 3 is 7.18 g/cm 3 , and is calculated. On the other hand, the measured density is a value obtained by dividing the weight by the volume. In the case of a sintered compact, the volume is calculated|required and computed by the Archimedes method.
(체적 저항률)(volume resistivity)
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재는, 일 실시 형태에 있어서, 그 체적 저항률은, 스퍼터링 시의 성막 레이트의 향상이라고 하는 관점에서, 1.0×103Ω·㎝ 이하가 바람직하고, 5.0×102Ω·㎝ 이하가 보다 바람직하고, 1.0×102Ω·㎝ 이하가 더욱 바람직하고, 예를 들어 1.0∼1.0×103Ω·㎝로 할 수 있다.In one embodiment of the sputtering target member according to the present invention, the volume resistivity is preferably 1.0×10 3 Ω·cm or less, and 5.0×10 2 Ω·cm from the viewpoint of improving the film formation rate during sputtering. cm or less is more preferable, and 1.0×10 2 Ω·cm or less is still more preferable, and can be, for example, 1.0 to 1.0×10 3 Ω·cm.
본 발명에 있어서, 스퍼터링 타깃 부재의 체적 저항률은 저항률 측정기를 사용하여 4 탐침법에 의해 측정한다. 스퍼터링 타깃 부재의 표면에는, 소결에 의한 변질층이 존재하므로, 1.0㎜ 연삭하고, JIS R 6010: 2000에 준거한 지립의 평균 입경 #400의 연마지로 마무리한다. 실시예에 있어서는, 이하의 장치로 측정하였다.In this invention, the volume resistivity of a sputtering target member is measured by the 4 probe method using a resistivity measuring instrument. Since the altered layer by sintering exists on the surface of a sputtering target member, it grinds 1.0 mm and finishes it with the abrasive paper of the average particle diameter #400 of the abrasive grain based on JISR6010:2000. In the Example, it measured with the following apparatus.
저항률 측정기: 형식 FELL-TC-100-SB-Σ5+(엔피에스 가부시키가이샤 제조)Resistivity meter: Model FELL-TC-100-SB-Σ5+ (manufactured by NPES Co., Ltd.)
측정 지그: 시료대 RG-5Measuring Jig: Sample Stand RG-5
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재는, 일 실시 형태에 있어서, 스퍼터 가스 중의 산소량을 0으로부터 3체적%까지 변화시켜 스퍼터링막을 성막한 경우에, 그 스퍼터링막의 일함수가 5.0∼6.0eV의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 이하에 성막 조건을 예시한다.In one embodiment of the sputtering target member according to the present invention, when a sputtering film is formed by changing the amount of oxygen in the sputtering gas from 0 to 3% by volume, the work function of the sputtering film is preferably in the range of 5.0 to 6.0 eV. Do. In addition, film-forming conditions are illustrated below.
<성막 조건><Film formation conditions>
스퍼터 장치: 캐논 아네르바사 제조, 형식번호: SPF-313HSputtering device: manufactured by Canon Anerva, model number: SPF-313H
기판: EAGLE XG(코닝사 제조)Substrate: EAGLE XG (manufactured by Corning)
입력: 1W/㎠Input: 1W/cm2
기판 온도: 상온Substrate temperature: room temperature
도달 진공도: 2.0×10-4Torr 이하Reached vacuum: 2.0×10 -4 Torr or less
스퍼터 가스: Ar+산소(0∼3체적%)Sputter gas: Ar + oxygen (0 to 3 vol%)
가스 유량: 50sccmGas flow: 50sccm
막 두께: 100㎚Film thickness: 100 nm
일함수는 예를 들어, 광전자 분광법에 의해 측정할 수 있다. 측정에 있어서는, 이하의 장치, 순서를 사용한다.The work function can be measured, for example, by photoelectron spectroscopy. In the measurement, the following apparatus and procedure are used.
장치의 일례: 대기 중 광전자 분광 장치 AC-3(RIKEN KEIKI 제조)An example of the device: Air photoelectron spectroscopy device AC-3 (manufactured by RIKEN KEIKI)
순서: 스퍼터 후, 10분 이내에 성막 기판을 진공팩하고, 측정 직전에 대기 개방한다. 대기 중에 보관해 두면, 표면이 열화되어, 정확한 값이 나오지 않기 때문이다.Procedure: After sputtering, the film-forming substrate is vacuum-packed within 10 minutes, and released to the atmosphere immediately before measurement. This is because, if stored in the air, the surface deteriorates and an accurate value cannot be obtained.
스퍼터링 타깃 부재로서는, 한정적이지는 않지만, 평판 형상, 원통 형상 등의 형상으로 가공하여 사용하는 것이 가능하다.Although it is not limited as a sputtering target member, It is possible to process into shapes, such as a flat plate shape and a cylindrical shape, and to use it.
[2. 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법][2. Manufacturing method of sputtering target member]
다음으로, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 본 발명에 관한 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법은, 일 실시 형태에 있어서, 도 1에 도시하는 바와 같이 혼합 공정 S11과 가압 성형 공정 S21과 소결 공정 S31과 기계 가공 공정 S41을 포함한다. 이하, 각 공정을 각각 예시한다. 또한, 상술한 것과 중복되는 내용에 대해서는, 생략한다.Next, the manufacturing method of a sputtering target member is demonstrated using drawings. In one Embodiment, as shown in FIG. 1, the manufacturing method of the sputtering target member which concerns on this invention contains mixing process S11, pressure forming process S21, sintering process S31, and machining process S41. Hereinafter, each process is illustrated respectively. In addition, about the content which overlaps with the above-mentioned, it abbreviate|omits.
(혼합 공정 S11)(Mixing process S11)
혼합 공정 S11에서는, 원료 분말로서 Ga2O3 분말 및 In2O3 분말을 Ga/In의 원자비가 0.90 이상 1.11 이하로 되도록 칭량한다. 불순물에 의한 전기 특성에의 악영향을 피하기 위해, 순도 3N(99.9질량%) 이상의 원료 분말을 사용하는 것이 바람직하고, 순도 4N(99.99질량%) 이상의 원료 분말을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 정제할 결정상에 대한 영향이 경미하므로, 불순물로서 Sn을 1000질량ppm까지 포함해도 된다.In the mixing step S11, it is weighed so that a raw material powder to less than Ga 2 O 3 powder and the In 2 O 3 powder than the atomic ratio of Ga / In 0.90 1.11. In order to avoid the adverse effect on the electrical properties by impurities, it is preferable to use a raw material powder having a purity of 3N (99.9 mass%) or more, and it is more preferable to use a raw material powder having a purity of 4N (99.99 mass%) or more. In addition, since the influence on the crystal phase to be purified is slight, Sn may be included as an impurity up to 1000 mass ppm.
다음으로, Ga2O3 분말과 In2O3 분말을 각각 습식으로 혼합·미분쇄한다. 혼합과 분쇄를 행하여 얻어지는 혼합 분말은, 메디안 직경이 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 혼합분의 메디안 직경은, 에탄올을 분산매로 하여 1분간의 초음파 분산 후, 레이저 회절 산란법 입도 측정 장치를 사용하여 입도의 누적 분포를 측정하였을 때의 체적 기준에 의한 메디안 직경(D50)을 가리킨다.Next, Ga 2 O 3 powder and In 2 O 3 powder are mixed and finely pulverized by wet, respectively. The mixed powder obtained by mixing and pulverizing preferably has a median diameter of 5 µm or less, more preferably 3 µm or less, and still more preferably 1 µm or less. In addition, the median diameter of the mixed powder is the median diameter (D50) based on the volume when the cumulative distribution of particle sizes is measured using a laser diffraction scattering method particle size measuring device after ultrasonic dispersion for 1 minute using ethanol as a dispersion medium. points to
단, 혼합과 분쇄가 불충분하면, 제조한 스퍼터링 타깃 부재 중에 각 성분이 편석되어, 고저항률 영역과 저저항률 영역이 존재하게 되어, 스퍼터 성막 시에 고저항률 영역에서의 대전 등에 의한 아킹 등의 이상 방전의 원인이 되어 버리므로, 충분히 혼합과 분쇄를 행하는 것이 바람직하다. 적합한 혼합과 분쇄의 방법으로서는, 예를 들어 원료 분말을 물에 투입하여 분산시켜 슬러리화하고, 이 슬러리를, 습식 매체 교반 밀(비즈 밀 등)을 사용하여 미분쇄하는 방법을 들 수 있다. 또한, 대형 스퍼터링 타깃 부재를 제작하는 경우, 소결 후의 휨이 커지는 경우가 있어, 그 경우 한 번 Ga2O3 분말과 In2O3 분말을 혼합한 분말을, 800∼1250℃에서 하소하고 나서, 미분쇄해도 된다.However, when mixing and pulverization are insufficient, each component segregates in the produced sputtering target member, and a high resistivity region and a low resistivity region exist, and abnormal discharge such as arcing due to charging in the high resistivity region during sputter film formation It is preferable to sufficiently mix and pulverize. Suitable mixing and pulverization methods include, for example, a method of dispersing raw material powder in water to form a slurry, and pulverizing the slurry using a wet medium stirring mill (such as a bead mill). In addition, when producing a large sputtering target member, the warpage after sintering may become large, in that case, the powder obtained by mixing Ga 2 O 3 powder and In 2 O 3 powder is calcined at 800 to 1250 ° C. It may be finely pulverized.
다음으로, 얻어진 슬러리에 바인더로서 PVA(폴리비닐알코올)를 투입한다. PVA의 양은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 적절하게 조정 가능하다.Next, PVA (polyvinyl alcohol) is put into the obtained slurry as a binder. The quantity of PVA is not specifically limited, It can adjust suitably.
다음으로, PVA 투입 후의 슬러리는 스프레이 드라이어로 건조·조립하여, 혼합 분말을 얻는다. 건조는, 한정적이지는 않지만, 예를 들어 150∼200℃의 조건에서 행할 수 있다. 건조 후에는 체질하여 조대 입자를 분리하는 것이 바람직하다. 체질은, 눈 크기 500㎛ 이하의 체로 행하는 것이 바람직하고, 눈 크기 250㎛ 이하의 체로 행하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 눈 크기는 JIS Z8801-1: 2006에 준거하여 측정된다.Next, the slurry after PVA input is dried and granulated with a spray dryer to obtain a mixed powder. Although drying is not limited, For example, it can perform on 150-200 degreeC conditions. After drying, it is preferable to separate the coarse particles by sieving. The sieving is preferably carried out with a sieve of 500 µm or less, and more preferably of 250 µm or less. Here, the eye size is measured based on JIS Z8801-1:2006.
(가압 성형 공정 S21)(Pressure forming step S21)
가압 성형 공정 S21에서는, 원하는 형상의 금형에 혼합 분말을 충전하고, 프레스하여 성형체를 얻는다. 프레스 시의 면압은 예를 들어 400∼1000kgf/㎠로 할 수 있다. 또한, 냉간 정수압 프레스를 행해도 된다.In the pressure molding process S21, the mixed powder is filled in the metal mold|die of a desired shape, and it presses and obtains a molded object. The surface pressure at the time of pressing can be 400-1000 kgf/cm<2>, for example. Moreover, you may perform a cold isostatic pressure press.
(소결 공정 S31)(Sintering step S31)
소결 공정 S31에서는, 예를 들어 성형체를 산소 함유 분위기하에서, 1400℃를 초과하는 가열 온도에서 5시간 이상 소결하여 Ga-In-O 복합 산화물상을 함유하는 소결체를 얻는다.In the sintering step S31, for example, the molded body is sintered in an oxygen-containing atmosphere at a heating temperature exceeding 1400°C for 5 hours or more to obtain a sintered body containing a Ga-In-O composite oxide phase.
산소 함유 분위기하에서 가열하는 것으로 한 것은 산화물의 증발을 억제하여 소결체의 밀도를 향상시키기 위해서이다. 산소 함유 분위기로서는, 예를 들어 산소 분위기 및 공기 분위기를 들 수 있지만, 보다 밀도가 향상된다고 하는 관점에서, 산소 분위기가 바람직하다. 소결 공정 S31에 있어서의 가열 온도가 1400℃를 초과하는 것으로 한 것은 소결의 반응 속도가 충분히 빠르고, 그리고 (Ga, In)2O3을 생성시키기 위해서이다. 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 1400℃ 이하에서의 소결에서는, β-Ga2O3이 생성된다. 즉, 가열 온도는, 하한측으로서 1400℃를 초과하고, 1450℃ 이상인 것이 바람직하고, 1500℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 온도가 지나치게 높으면 산화물의 휘발에 의한 조성 어긋남의 우려가 있다는 점에서, 가열 온도는 1600℃ 미만에서 소결하는 것이 바람직하고, 1550℃ 이하가 보다 바람직하다. 1400℃를 초과하는 가열 온도에서의 가열 유지 시간은, 소결을 충분히 진행시키기 위해, 5시간 이상이 바람직하다. 당해 가열 유지 시간은 10시간 이상이 보다 바람직하지만 그 이상 시간을 늘여도, 상대 밀도의 상승은 적으므로, 20시간 이하가 바람직하다.The reason for heating in an oxygen-containing atmosphere is to suppress the evaporation of oxides and to improve the density of the sintered body. As oxygen-containing atmosphere, although an oxygen atmosphere and an air atmosphere are mentioned, for example, From a viewpoint that a density improves more, an oxygen atmosphere is preferable. The reason that the heating temperature in the sintering step S31 exceeds 1400°C is that the reaction rate of sintering is sufficiently fast and (Ga, In) 2 O 3 is produced. As described in
(기계 가공 공정 S41)(Machining process S41)
기계 가공 공정 S41에서는, 형성된 소결체를, 평면 연삭반, 원통 연삭반, 선반, 절단기, 머시닝센터 등의 기계 가공기를 사용하여, 원하는 형상으로 기계 가공하여, 스퍼터링 타깃 부재를 얻는다.In machining process S41, the formed sintered compact is machined into a desired shape using machining machines, such as a plane grinder, a cylindrical grinder, a lathe, a cutter, and a machining center, and a sputtering target member is obtained.
[3. 스퍼터링 타깃][3. sputtering target]
본 발명에 관한 스퍼터링 타깃은, 일 실시 형태에 있어서, 상술한 스퍼터링 타깃 부재와, 백킹 플레이트 또는 배킹 튜브 등의 기재를 접합하여 사용한다. 스퍼터링 타깃 부재와 기재는 공지의 임의의 방법으로 접합하면 되지만, 예를 들어 저융점의 땜납, 예를 들어 인듐 땜납 등을 사용하는 것이 가능하다. 기재의 재료로서도 공지의 임의의 재료를 사용하면 되지만, 예를 들어 구리(예를 들어 무산소구리), 구리 합금, 알루미늄 합금, 티타늄, 스테인레스 스틸 등을 사용하는 것이 가능하다.In one Embodiment, the sputtering target which concerns on this invention joins base materials, such as the sputtering target member mentioned above, and a backing plate or a backing tube, and is used. Although the sputtering target member and the base material may be joined by any known method, it is possible to use, for example, low-melting-point solder, for example, indium solder or the like. As the material of the base material, any known material may be used, but it is possible to use, for example, copper (eg, oxygen-free copper), copper alloy, aluminum alloy, titanium, stainless steel, and the like.
[4. 스퍼터링막][4. sputtering film]
본 발명에 관한 스퍼터링막은, 일 실시 형태에 있어서, Ga, In, O 및 불가피적 불순물에 의해 형성된 스퍼터링막이며, Ga/In의 원자비가 0.85 이상 1.15 이하이다. 또한, 본 발명에 관한 스퍼터링막은, 결정화된 막의 일부를 이른바 에칭 잔사로서 남기지 않기 위해, 비정질인 것이 바람직하다.In one embodiment, the sputtering film according to the present invention is a sputtering film formed of Ga, In, O, and unavoidable impurities, and has an atomic ratio of Ga/In of 0.85 or more and 1.15 or less. Further, the sputtering film according to the present invention is preferably amorphous in order not to leave a part of the crystallized film as a so-called etching residue.
스퍼터링막의 결정성을 확인하는 방법을 하기에 예시한다. 스퍼터링막에 대해 XRD를 행하여, 특정 결정 피크가 관찰되지 않고, 브로드한 할로 패턴이 관찰된 경우에는, 그 관찰 대상인 스퍼터링막은, 비정질이라고 할 수 있다.A method of confirming the crystallinity of the sputtering film is exemplified below. When XRD is performed on the sputtering film and no specific crystal peak is observed but a broad halo pattern is observed, the sputtering film as an observation object can be said to be amorphous.
<측정 조건><Measurement conditions>
XRD 회절 장치의 일례: Smart Lab(가부시키가이샤 리가쿠 제조)An example of an XRD diffractometer: Smart Lab (manufactured by Rigaku Co., Ltd.)
관전압: 40kVTube voltage: 40kV
관전류: 30mATube current: 30mA
측정 범위: 2θ=10°∼90°Measurement range: 2θ = 10° to 90°
스캔 축: 2θ/θScan axis: 2θ/θ
스캔 속도: 10°/minScan speed: 10°/min
스텝 폭: 0.01°Step Width: 0.01°
해석 소프트웨어: PDXL(Smart Lab에 부속)Analysis software: PDXL (supplied with Smart Lab)
(굴절률)(refractive index)
본 발명에 관한 스퍼터링막은, 일 실시 형태에 있어서, 파장 633㎚에 있어서의 굴절률이 1.9∼2.1이다. 굴절률은 예를 들어, 분광 엘립소미터를 사용하여 측정할 수 있다.In one embodiment, the sputtering film according to the present invention has a refractive index of 1.9 to 2.1 at a wavelength of 633 nm. The refractive index can be measured using, for example, a spectroscopic ellipsometer.
(소쇠 계수)(extinction coefficient)
본 발명에 관한 스퍼터링막은, 일 실시 형태에 있어서, 파장 633㎚에 있어서의 소쇠 계수가, 투과율을 향상시킨다는 관점에서, 0.01 이하인 것이 바람직하고, 0.001 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.0005 이하인 것이 더욱 바람직하다. 단, 하한측은, 전형적으로 0 이상이고, 보다 전형적으로 0.00001 이상이다. 소쇠 계수는 예를 들어, 분광 엘립소미터를 사용하여 측정할 수 있다.In one embodiment of the sputtering film according to the present invention, the extinction coefficient at a wavelength of 633 nm is preferably 0.01 or less from the viewpoint of improving the transmittance, more preferably 0.001 or less, and still more preferably 0.0005 or less. However, the lower limit is typically 0 or more, and more typically 0.00001 or more. The extinction coefficient can be measured using, for example, a spectroscopic ellipsometer.
(일함수)(work function)
본 발명에 관한 스퍼터링막은, 일 실시 형태에 있어서, 일함수가 5.0∼6.0eV인 것이 바람직하다. 일함수는, 하한측으로서는 5.0eV 이상이 바람직하고, 5.2eV 이상이 보다 바람직하고, 5.5eV 이상이 더욱 바람직하다. 일함수의 값은, 채용되는 디바이스에 따라 다르므로, 일률적으로 어느 값이 좋을지는 정할 수 없지만, 이 범위에서 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 일함수는 예를 들어, 광전자 분광법에 의해 측정할 수 있다. 측정에 있어서는, 이하의 장치, 순서를 사용한다.In one embodiment, the sputtering film according to the present invention preferably has a work function of 5.0 to 6.0 eV. As for the work function, 5.0 eV or more is preferable as a lower limit side, 5.2 eV or more is more preferable, and 5.5 eV or more is still more preferable. Since the value of the work function varies depending on the device employed, it is not possible to determine which value is preferable uniformly, but it is desirable to be able to control it within this range. The work function can be measured, for example, by photoelectron spectroscopy. In the measurement, the following apparatus and procedure are used.
장치: 대기 중 광전자 분광 장치 AC-3(RIKEN KEIKI 제조)Device: Air photoelectron spectroscopy device AC-3 (manufactured by RIKEN KEIKI)
순서: 스퍼터 후, 10분 이내에 성막 기판을 진공팩하고, 측정 직전에 대기 개방한다. 대기 중에 보관해 두면, 표면이 열화되어, 정확한 값이 나오지 않기 때문이다.Procedure: After sputtering, the film-forming substrate is vacuum-packed within 10 minutes, and released to the atmosphere immediately before measurement. This is because, if stored in the air, the surface deteriorates and an accurate value cannot be obtained.
(체적 저항률)(volume resistivity)
본 발명에 관한 스퍼터링막은, 일 실시 형태에 있어서, 체적 저항률이 1.0Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하고, 1.0×10-1Ω·㎝ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.0×10-2Ω·㎝ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 예를 들어 1.0×10-3∼1.0Ω·㎝로 할 수 있다. 이에 의해, 도전막으로서 적합하게 사용할 수 있다.In one embodiment, the sputtering film according to the present invention preferably has a volume resistivity of 1.0 Ω·cm or less, more preferably 1.0×10 −1 Ω·cm or less, and more preferably 5.0×10 -2 Ω·cm or less. Preferably , it can be set as 1.0x10 -3 -1.0 ohm*cm, for example. Thereby, it can use suitably as an electrically conductive film.
본 발명에 있어서, 체적 저항률은 저항률 측정기를 사용하여 4 탐침법에 의해 측정한다. 실시예에 있어서는, 이하의 장치로 측정하였다.In the present invention, the volume resistivity is measured by a four-probe method using a resistivity meter. In the Example, it measured with the following apparatus.
저항률 측정기: 형식 FELL-TC-100-SB-Σ5+(엔피에스 가부시키가이샤 제조)Resistivity meter: Model FELL-TC-100-SB-Σ5+ (manufactured by NPES Co., Ltd.)
측정 지그: 시료대 RG-5Measuring Jig: Sample Stand RG-5
[5. 스퍼터링막의 제조 방법][5. Manufacturing method of sputtering film]
본 발명에 관한 스퍼터링막의 제조 방법은, 일 실시 형태에 있어서, 상술한 스퍼터링 타깃 부재를 사용하여 스퍼터링막을 성막하는 성막 공정을 포함한다. 스퍼터링 타깃 부재가, 사용 가능한 스퍼터링 장치에는 특별히 제약은 없다. 예를 들어, 마그네트론 스퍼터링 장치, RF 인가형 마그네트론 DC 스퍼터링 장치 등이 사용 가능하다.The manufacturing method of the sputtering film which concerns on this invention includes the film-forming process of forming a sputtering film into a film using the sputtering target member mentioned above in one Embodiment. There is no restriction|limiting in particular in the sputtering apparatus which a sputtering target member can use. For example, a magnetron sputtering device, an RF applied magnetron DC sputtering device, etc. can be used.
성막 공정에서는, 스퍼터 가스 중의 산소량은, 체적 저항률이 낮은 스퍼터링막을 얻는다고 하는 관점에서, 10체적% 이하로 실시하는 것이 바람직하고, 5체적% 이하로 실시하는 것이 보다 바람직하고, 3체적% 이하로 실시하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 스퍼터 가스 중의 산소량은, 0체적% 이상으로 실시하는 것이 바람직하고, 산소를 포함하지 않으면 일함수가 낮은 경향이 보여진다는 점에서, 1체적% 이상으로 실시하는 것이 보다 바람직하고, 2체적% 이상으로 실시하는 것이 더욱 바람직하다.In the film forming step, the amount of oxygen in the sputtering gas is preferably 10% by volume or less, more preferably 5% by volume or less, and 3% by volume or less, from the viewpoint of obtaining a sputtering film having a low volume resistivity. It is more preferable to do In addition, the amount of oxygen in the sputtering gas is preferably carried out at 0% by volume or more, and if oxygen is not included, it is more preferable to carry out at 1% by volume or more, from the viewpoint that the work function tends to be low when oxygen is not included. % or more is more preferable.
성막 공정 후에, 체적 저항률을 작게 하기 위해, 스퍼터링막을 어닐 처리하는 공정을 더 포함해도 된다. 또한, 성막 공정에서는, 어닐 처리하면서, 스퍼터링막을 성막해도 된다. 어닐 처리의 조건으로서는, 예를 들어 대기 중에서 60∼200℃에서, 0.2∼5시간에 걸쳐 실시하는 것을 들 수 있다.After the film-forming process, in order to make the volume resistivity small, you may further include the process of annealing a sputtering film. In addition, in a film-forming process, you may form a sputtering film into a film, annealing. As conditions for annealing, carrying out over 0.2 to 5 hours at 60-200 degreeC in air|atmosphere, for example is mentioned, for example.
[6. 적층 구조체][6. laminated structure]
도 2는, 본 발명에 관한 적층 구조체의 일 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3∼도 7은, 본 발명에 관한 적층 구조체의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 본 발명에 관한 적층 구조체의 일 실시 형태에 대해 도면을 사용하여 설명한다.It is sectional drawing for demonstrating one Embodiment of the laminated structure which concerns on this invention. 3 to 7 are cross-sectional views for explaining another embodiment of the laminated structure according to the present invention. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, one Embodiment of the laminated structure which concerns on this invention is demonstrated using drawings.
도 2∼도 7에 도시하는 바와 같이, 적층 구조체(10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F)는, 제2 금속막(11)과, 유기층(12)과, 막체(13)와, 기판(14)을 구비한다.2 to 7 , the
제2 금속막(11)은, 막체(13)과 반대측의 유기층(12)의 주표면(12-1)에 접하고 있다. 제2 금속막은, 예를 들어 유기 EL 장치로서 사용하였을 때, 캐소드로서의 역할을 갖는다. 제2 금속막(11)은, 금속이라면 특별히 한정되지 않지만, 전자 주입을 용이하게 하여 발광 효율을 올리기 위해 일함수가 낮은 금속을 사용한다는 관점에서, Al, In, W, Ti, Mo, Mg-Ag 및 Ag-Al로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제2 금속막(11)은 진공 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 성막된다. 또한, 제2 금속막(11)의 두께는, 전형적으로 5∼20㎚이고, 보다 전형적으로 7∼17㎚이다.The
유기층(12)은, 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)과 반대측의 제2 주표면(13a-2)에 접하고 있다. 유기층(12)은, 유기 정공 수송층과 유기 발광층을 포함하고, 스퍼터링막(13a) 상에 유기 정공 수송층을 구비하고, 당해 유기 정공 수송층 상에 유기 발광층을 구비한다.The
막체(13)는, 예를 들어 유기 EL 장치로서 사용했을 때, 애노드로서의 역할을 갖는다. 도 2에 도시한 막체(13)는, 상술한 스퍼터링막(13a)을 구비하고 있다. 도 3에 도시한 막체(13)는, 스퍼터링막(13a)과, 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)에 접한 제1 금속막(13b)을 구비하고 있다. 도 4에 도시한 막체(13)는, 스퍼터링막(13a)과, 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)에 접한 제1 금속막(13b)과, 제1 금속막(13b)의 주표면(13b-1)에 접한 산화물 배리어막(13c)을 구비하고 있다. 도 5에 도시한 막체(13)는, 스퍼터링막(13a)과, 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)에 접한 산화물 도전막(13d)을 구비하고 있다. 도 6에 나타낸 막체(13)는, 스퍼터링막(13a)과, 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)에 접한 산화물 도전막(13d)과, 산화물 도전막(13d)의 주표면(13d-1)에 접한 제1 금속막(13b)을 구비하고 있다. 도 7에 도시한 막체(13)는, 스퍼터링막(13a)과, 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)에 접한 산화물 도전막(13d)과, 산화물 도전막(13d)의 주표면(13d-1)에 접한 제1 금속막(13b)과, 제1 금속막(13b)의 주표면(13b-1)에 접한 산화물 배리어막(13c)을 구비하고 있다.The
스퍼터링막(13a)은, 전술한 바와 같이, 높은 일함수를 갖고 있다. 상술한 스퍼터링 타깃 부재를 사용하여 스퍼터링법에 의해 제1 금속막(13b) 또는 산화물 도전막(13d) 상에 성막된다. 물론, 후술하는 유기 EL 장치를 제조하는 경우에는, 제1 금속막(13b)에 성막하지 않고, 유리 기판 또는 수지 기판 등의 기판(14)에 성막해도 된다. 또한, 스퍼터링막(13a)의 두께는, 전형적으로 1∼20㎚이고, 보다 전형적으로 2∼10㎚이다.As described above, the
제1 금속막(13b)은, 특별히 한정되지 않지만, 반사율이 우수하고, 도전성이 높은 금속을 사용한다고 하는 관점에서, Ag, Cu, Ni, Fe, Cr, Al 및 Co로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 90질량% 이상 포함하는 조성으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 제1 금속막(13b)은 진공 증착법 혹은 스퍼터링법에 의해 성막된다. 또한, 제1 금속막(13b)의 두께는, 전형적으로 10∼200㎚이고, 보다 전형적으로 20∼150㎚이다.The
산화물 배리어막(13c)은, 특별히 한정되지 않지만, 제1 금속막(13b)의 산화 또는 부식을 방지한다고 하는 관점에서, Al, Mg, Si, Sn, Zr, Ti, Ga, Nb, Ta, Hf, W, Zn 및 In으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로부터 선택되는 원소의 산화물 혹은 질화물로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 산화물 배리어막(13c)의 두께는, 전형적으로 5∼100㎚이고, 보다 전형적으로 10∼60㎚이다.The
산화물 도전막(13d)은 특별히 한정되지 않지만, 1.0×10-3Ω·㎝ 이하의 높은 도전성을 갖는, ITO, IZO 및 AZO로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 산화물 도전막(13d)의 두께는, 전형적으로 1∼20㎚이고, 보다 전형적으로 2∼10㎚이다. 또한, 산화물 도전막(13d)을 배치함으로써, 제1 금속막(13b)을 배치하지 않고, 보다 양호한 도통성을 얻을 수 있다.Although the oxide
산화물 도전막(13d)이 ITO로 형성되어 있는 경우에는, 예를 들어 In2O3을 주성분으로 하고, Sn을 SnO2 환산으로 5∼15질량% 포함한다.When the oxide conductive film (13d) are formed of ITO is, for example, mainly composed of In 2 O 3, and including from 5 to 15% by weight of Sn in terms of SnO 2.
산화물 도전막(13d)이 IZO로 형성되어 있는 경우에는, 예를 들어 In2O3을 주성분으로 하고, Zn을 ZnO 환산으로 2.5∼15질량% 포함한다.If the oxide conductive film (13d) are formed as IZO it is, for example, mainly composed of In 2 O 3, and containing 2.5 to 15% by weight of Zn in terms of ZnO.
산화물 도전막(13d)이 AZO로 형성되어 있는 경우에는, 예를 들어 ZnO를 주성분으로 하고, Al을 Al2O3 환산으로 0.5∼10질량% 포함한다.If the oxide conductive layer (13d) is formed to include AZO, for example, containing mainly ZnO, and 0.5 to 10% by weight of Al in terms of Al 2 O 3.
기판(14)은, 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)측에 있어서의 막체(13)의 최외 주표면에 접한다. 여기서, 막체(13)의 최외 주표면은, 도 2에 도시한 스퍼터링막(13a)의 제1 주표면(13a-1)으로 표시되고, 도 3에 도시한 제1 금속막(13b)의 주표면(13b-1)으로 표시되고, 도 4에 도시한 산화물 배리어막(13c)의 주표면(13c-1)으로 표시되고, 도 5에 도시한 산화물 도전막(13d)의 주표면(13d-1)으로 표시되고, 도 6에 도시한 제1 금속막(13b)의 주표면(13b-1)으로 표시되고, 도 7에 나타낸 산화물 도전막(13d)의 주표면(13d-1)으로 표시된다. 또한, 기판(14)으로서는, 예를 들어 유리 기판 또는 수지 기판을 들 수 있다.The
당해 적층 구조체(10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F)는, 톱 에미션형의 유기 EL 장치에 사용할 수 있다. 보다 상세하게는, 유기 EL 장치(도시하지 않음)는, 밀봉층, 적층 구조체, 박막 트랜지스터(TFT), 기판이 이 순서로 적층되어 있다. 구동 회로에 의해, 하부 전극 및 상부 전극에 전압이 인가되면, 유기층(12)에 상부 전극으로부터 전자가, 하부 전극으로부터 정공이 유입되어, 유기층(12)의 발광 분자에 의해 전자와 정공이 재결합함으로써 발광한다. 기판과 반대측의 밀봉층측으로부터 유기층(12)으로부터의 광을 취출한다.The
[실시예][Example]
본 발명을 실시예, 비교예에 기초하여 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예, 비교예의 기재는, 어디까지나 본 발명의 기술적 내용의 이해를 용이하게 하기 위한 구체예이며, 본 발명의 기술적 범위는 이들 구체예에 의해 제한되는 것은 아니다.The present invention will be specifically described based on Examples and Comparative Examples. The following examples and comparative examples are specific examples for facilitating the understanding of the technical content of the present invention to the last, and the technical scope of the present invention is not limited by these specific examples.
(실시예 1)(Example 1)
시판되고 있는 Ga2O3 분말 및 In2O3 분말을, 표 1에 나타내는 Ga/In의 원자비가 되도록 칭량한 후, 이들 분말을 습식으로 혼합·미분쇄하고, 그 후, 스프레이 드라이어로 건조·조립하여, 혼합 분말을 얻었다.After weighing the commercially available Ga 2 O 3 powder and In 2 O 3 powder so as to have an atomic ratio of Ga/In shown in Table 1, these powders are mixed and finely pulverized by wet, and then dried with a spray dryer. granulation to obtain a mixed powder.
다음으로, 이 혼합 분말을 금형에 충전하고 프레스기에 의해 가압 성형(면압: 300kgf/㎠, 유지 시간: 1분)하여, 두께 13㎜의 성형체를 제작하였다. 그 후, 얻어진 성형체를 CIP 성형(면압: 1500kgf/㎠, 유지 시간: 20분)하였다.Next, this mixed powder was filled in a mold and press-molded (surface pressure: 300 kgf/
다음으로, 얻어진 성형체를 소결로에 장입하고, 산소 분위기하에서, 온도 1500℃에서 10시간 소결한 후, 실온까지 자연 냉각하여 두께 10㎜의 소결체를 얻었다.Next, the obtained compact was charged into a sintering furnace and sintered at a temperature of 1500°C in an oxygen atmosphere for 10 hours, and then naturally cooled to room temperature to obtain a sintered compact having a thickness of 10 mm.
그리고 얻어진 소결체를 상면, 하면, 및 측면을 기계 가공으로 절삭하고, 각 표면을 평면 연삭반에 의해 연삭하여, φ203.2㎜×5㎜t의 평판 형상의 스퍼터링 타깃 부재를 얻었다. 얻어진 스퍼터링 타깃 부재에 대해, 하기에 나타내는 평가를 각각 실시하였다.And the upper surface, the lower surface, and the side surface of the obtained sintered compact were cut by machining, and each surface was ground with a plane grinding machine, and the flat plate-shaped sputtering target member of (phi) 203.2 mm x 5 mmt was obtained. Evaluation shown below was performed about the obtained sputtering target member, respectively.
<EPMA 분석><EPMA analysis>
상술한 바와 같이, 전자선 마이크로 애널라이저를 사용하여 스퍼터링 타깃 부재의 조직을 관찰한 결과, 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, Ga, In, O로 이루어지는 (Ga, In)2O3 상이 형성되어 있는 것을 확인하였다. 또한, 상기 (Ga, In)2O3 상에 대해, 상술한 방법에 의해 면적률을 구하였다. 또한, 면적률을 표 1에 나타낸다.As described above, as a result of observing the structure of the sputtering target member using an electron beam microanalyzer, as shown in Fig. 8A, (Ga, In) 2 O 3 phases composed of Ga, In, and O are formed, confirmed that there is. In addition, the area ratio was calculated|required by the method mentioned above about the said (Ga, In) 2 O 3 phase. In addition, the area ratio is shown in Table 1.
<상대 밀도><relative density>
측정 대상이 되는 스퍼터링 타깃 부재의 실측 밀도를 아르키메데스법으로 구하고, 상대 밀도=실측 밀도/계산 밀도에 의해 상대 밀도를 구하였다. 또한, 상대 밀도를 표 1에 나타낸다.The measured density of the sputtering target member used as a measurement object was calculated|required by Archimedes' method, and the relative density was calculated|required by relative density = measured density/calculated density. In addition, the relative density is shown in Table 1.
<결정상><crystal phase>
스퍼터링 타깃 부재에 대해, 상술한 방법에 의해, X선 회절 측정(XRD)을 행함으로써 판정하였다. 그 결과, 도 8의 (B)에 나타낸 XRD 그래프를 얻었다. ICDD에 의하면, No.00-014-0564인 (Ga, In)2O3과, No.00-051-0205인 Ga2In6Sn2O16과, No.00-051-0204인 Ga2.4In5.6Sn2O16과, No.01-089-4595인 In2O3과, No.01-087-1901인 Ga2O3이 관찰되었다.About a sputtering target member, it determined by performing X-ray-diffraction measurement (XRD) by the method mentioned above. As a result, the XRD graph shown in FIG. 8(B) was obtained. According to ICDD, (Ga, In) 2 O 3 of No. 00-014-0564, Ga 2 In 6 Sn 2 O 16 of No. 00-051-0205, and Ga 2.4 of No. 00-051-0204 In 5.6 Sn 2 O 16 , In 2 O 3 of No. 01-089-4595, and Ga 2 O 3 of No. 01-087-1901 were observed.
<체적 저항률><Volume resistivity>
직류 4탐침법을 사용한 저항률 측정기(엔피에스 가부시키가이샤 제조, 형식 FELL-TC-100-SB-Σ5+, 측정 지그 RG-5)를 사용하여, 상술한 방법으로 스퍼터링 타깃 부재의 체적 저항률을 측정하였다. 또한, 체적 저항률을 표 1에 나타낸다.The volume resistivity of the sputtering target member was measured by the method mentioned above using the resistivity measuring instrument (NPS Co., Ltd. make, model FELL-TC-100-SB-Sigma 5+, measuring jig RG-5) using the DC 4 probe method. . In addition, the volume resistivity is shown in Table 1.
<조성><Composition>
스퍼터링 타깃 부재에 대해 ICP 발광 분광 분석법(고주파 유도 결합 플라스마 발광 분광 분석법)에 의해 행하였다. 스퍼터링 타깃 부재의 일부를 시료로 하여 산으로 용해하고, 초순수로 희석하여 측정 시료로 하였다. 이 용액에 대해 각 금속 원소의 분석을 행하였다. 그 결과, 각 금속 원소 중 Ga 및 In은, Ga2O3 분말 및 In2O3 분말의 혼합비로부터 산출된 Ga 및 In의 원자비와 거의 동일하였다. 또한, Sn이 극미량이지만, 수백 질량ppm을 검출하였다.The sputtering target member was subjected to ICP emission spectroscopy (high frequency inductively coupled plasma emission spectrometry). A part of a sputtering target member was made into a sample, it melt|dissolved with an acid, it diluted with ultrapure water, and it was set as the measurement sample. Each metal element was analyzed for this solution. As a result, Ga and In among each metal element were substantially equal to the atomic ratio of Ga and In calculated from the mixing ratio of Ga 2 O 3 powder and In 2 O 3 powder. Moreover, although Sn was a trace amount, several hundred mass ppm was detected.
다음으로, 얻어진 스퍼터링 타깃 부재를, 인듐 땜납으로 구리제의 백킹 플레이트에 본딩하여, 스퍼터링 타깃을 얻었다. 이 스퍼터링 타깃을 DC(직류) 스퍼터 장치에 의해, 상술한 성막 조건에 따라서, 아르곤 가스 중에 산소 0체적%, 1체적%, 2체적%, 3체적%를 함유한다고 하는 조건에서, 각각 성막하였다.Next, the obtained sputtering target member was bonded to the copper backing plate with indium solder, and the sputtering target was obtained. This sputtering target was respectively formed into a film by a DC (direct current) sputtering apparatus under the conditions of containing 0 volume%, 1 volume%, 2 volume%, and 3 volume% of oxygen in argon gas according to the film-forming conditions mentioned above.
<일함수><work function>
산소 0체적%∼3체적%에서 얻어진 스퍼터링막의 일함수를 대기 중 광전자 분광 장치 AC-3(RIKEN KEIKI 제조)으로, 상술한 방법에 의해, 임의로 선택한 2개소 측정하였다. 그 측정값의 평균값을 일함수로 하였다.The work function of the sputtering film obtained at 0% by volume to 3% by volume of oxygen was measured at two arbitrarily selected locations by the above-described method using an atmospheric photoelectron spectrometer AC-3 (manufactured by RIKEN KEIKI). The average value of the measured values was used as a work function.
<굴절률><Refractive Index>
스퍼터링막의 굴절률은, 분광 엘립소미터(J. A. Woollam사 제조, 형식번호: ESM-300)로 측정하고, 파장 633㎚의 값을 사용하였다. 또한, 스퍼터링막을 대기 중, 150℃에서 1시간에 걸쳐, 어닐 처리한 후, 그 처리 후의 스퍼터링막의 굴절률도 측정하였다.The refractive index of the sputtering film was measured with a spectroscopic ellipsometer (manufactured by J. A. Woollam, model number: ESM-300), and a value having a wavelength of 633 nm was used. Moreover, after the sputtering film was annealed at 150 degreeC over 1 hour in air|atmosphere, the refractive index of the sputtering film after the process was also measured.
<소쇠 계수><Extinction coefficient>
스퍼터링막의 소쇠 계수는, 분광 엘립소미터(J. A. Woollam사 제조, 형식 번호: ESM-300)로 측정하고, 파장 633㎚의 값을 사용하였다. 또한, 스퍼터링막을 대기 중, 150℃에서 1시간에 걸쳐, 어닐 처리한 후, 그 처리 후의 스퍼터링막의 소쇠 계수도 측정하였다.The extinction coefficient of the sputtering film was measured with a spectroscopic ellipsometer (manufactured by J. A. Woollam, model number: ESM-300), and a value having a wavelength of 633 nm was used. Moreover, after the sputtering film was annealed at 150 degreeC over 1 hour in air|atmosphere, the extinction coefficient of the sputtering film after the process was also measured.
<박막의 체적 저항률><Volume resistivity of thin film>
직류 4탐침법을 사용한 저항률 측정기(엔피에스 가부시키가이샤 제조, 형식 FELL-TC-100-SB-Σ5+, 측정 지그 RG-5)를 사용하여, 상술한 방법으로 스퍼터링막의 표면의 체적 저항률을 측정하였다. 또한, 스퍼터링막을 대기 중, 150℃에서 1시간에 걸쳐, 어닐 처리한 후, 그 처리 후의 스퍼터링막의 체적 저항률도 측정하였다.The volume resistivity of the surface of the sputtering film was measured by the method described above using a resistivity measuring instrument using a DC 4 probe method (manufactured by NPS, Inc., model FELL-TC-100-SB-Σ5+, measuring jig RG-5). . Moreover, after the sputtering film was annealed at 150 degreeC over 1 hour in air|atmosphere, the volume resistivity of the sputtering film after the process was also measured.
<결정성><Crystallinity>
상술한 방법으로 스퍼터링막의 결정성을 관찰하였다. 또한, 스퍼터링막을 대기 중, 150℃에서 1시간에 걸쳐, 어닐 처리한 후, 그 처리 후의 스퍼터링막의 결정성도 관찰하였다.The crystallinity of the sputtering film was observed by the method described above. In addition, after the sputtering film was annealed at 150°C for 1 hour in the air, the crystallinity of the sputtered film after the treatment was also observed.
(실시예 2)(Example 2)
실시예 2에서는, Ga/In의 원자비를 0.905로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Example 2, it carried out similarly to Example 1 except having changed the atomic ratio of Ga/In to 0.905. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(실시예 3)(Example 3)
실시예 3에서는, Ga/In의 원자비를 1.105로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Example 3, it carried out similarly to Example 1 except having changed the atomic ratio of Ga/In to 1.105. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(실시예 4)(Example 4)
실시예 4에서는, 소결 조건을 대기 중으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Example 4, it implemented similarly to Example 1 except having changed the sintering conditions into air|atmosphere. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(실시예 5)(Example 5)
실시예 5에서는, 소결 온도를 1550℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Example 5, it implemented similarly to Example 1 except having changed the sintering temperature to 1550 degreeC. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(실시예 6)(Example 6)
실시예 6에서는, 소결 온도를 1450℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Example 6, it implemented similarly to Example 1 except having changed the sintering temperature to 1450 degreeC. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
비교예 1에서는, 소결 온도를 1400℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Comparative Example 1, it carried out similarly to Example 1 except having changed the sintering temperature to 1400 degreeC. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
비교예 2에서는, 소결 온도를 1600℃로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 소결체가 바닥판과 반응해 버렸기 때문에, 스퍼터링 타깃 부재를 제작할 수 없었다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건을 표 1에 나타낸다.In the comparative example 2, it implemented similarly to Example 1 except having changed the sintering temperature to 1600 degreeC. Since the sintered compact had reacted with the bottom plate, the sputtering target member could not be produced. In addition, the manufacturing conditions of a sputtering target member are shown in Table 1.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
비교예 3에서는, Ga/In의 원자비를 0.667로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Comparative Example 3, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the Ga/In atomic ratio was changed to 0.667. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(비교예 4)(Comparative Example 4)
비교예 4에서는, Ga/In의 원자비를 1.500으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 실시하였다. 또한, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 조건 및 평가 결과를 표 1에 나타내고, 스퍼터링막의 평가 결과를 표 2에 나타낸다.In Comparative Example 4, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the Ga/In atomic ratio was changed to 1.500. In addition, the manufacturing conditions and evaluation result of a sputtering target member are shown in Table 1, and the evaluation result of a sputtering film is shown in Table 2.
(실시예에 의한 고찰)(Consideration by Example)
실시예 1∼6에서 제조된 스퍼터링막은, 일함수가 5.0∼6.0eV이고, 파장 633㎚에 있어서의 굴절률이 1.9∼2.1이었으므로, 유기 EL 장치에 사용하기에도 유용하다고 생각된다.The sputtering films produced in Examples 1 to 6 had a work function of 5.0 to 6.0 eV and a refractive index of 1.9 to 2.1 at a wavelength of 633 nm, so it is considered useful for use in an organic EL device.
비교예 1은, 소결 온도가 낮았기 때문에, 목표로 하는 굴절률을 얻지 못하였다. 비교예 3은, Ga/In이 낮았기 때문에, 결정상에 빅스바이트 구조의 In2O3 상이 비교적 많이 형성되어 있었다. 그 결과, 실시예 1∼6과 비교하여 일함수가 낮아, 목표로 하는 굴절률을 얻지 못하였다. 비교예 4는, Ga/In이 높았기 때문에, 결정상에 β-GaInO3 상이 비교적 많이 형성되어 있었다. 그 결과, 실시예 1∼6과 비교하여 체적 저항률이 높고, 일함수가 낮아, 목표로 하는 굴절률을 얻지 못하였다.In Comparative Example 1, since the sintering temperature was low, the target refractive index was not obtained. In Comparative Example 3, since Ga/In was low, relatively many In 2 O 3 phases having a bixbite structure were formed in the crystal phase. As a result, compared with Examples 1 to 6, the work function was low, and the target refractive index was not obtained. In Comparative Example 4, since Ga/In was high, relatively many β-GaInO 3 phases were formed in the crystal phase. As a result, compared with Examples 1 to 6, the volume resistivity was high and the work function was low, and the target refractive index was not obtained.
10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F : 적층 구조체
11 : 제2 금속막
12 : 유기층
12-1 : 주표면
13 : 막체
13a : 스퍼터링막
13a-1 : 제1 주표면
13a-2 : 제2 주표면
13b : 제1 금속막
13b-1 : 주표면
13c : 산화물 배리어막
13c-1 : 주표면
13d : 산화물 도전막
13d-1 : 주표면
14 : 기판
S11 : 혼합 공정
S21 : 충전 공정
S31 : 소결 공정
S41 : 기계 가공 공정10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F: laminated structure
11: second metal film
12: organic layer
12-1: main surface
13: makche
13a: sputtering film
13a-1: first major surface
13a-2: second major surface
13b: first metal film
13b-1: major surface
13c: oxide barrier film
13c-1: major surface
13d: oxide conductive film
13d-1: major surface
14: substrate
S11: mixing process
S21: filling process
S31: sintering process
S41: Machining process
Claims (37)
Ga/In의 원자비가 0.90 이상 1.11 이하이고, EPMA에 있어서의 면 분석에 있어서, 전체의 결정상에 대한 (Ga, In)2O3 상의 면적률이 90% 이상인, 스퍼터링 타깃 부재.It is a sputtering target member formed of Ga, In, O and unavoidable impurities,
The atomic ratio of Ga/In is 0.90 or more and 1.11 or less, and in the plane analysis in EPMA, (Ga, In) 2 O 3 with respect to the entire crystal phase The sputtering target member whose area ratio of an image is 90 % or more.
상기 Ga/In의 원자비가 0.95 이상 1.05 이하인, 스퍼터링 타깃 부재.According to claim 1,
The sputtering target member whose atomic ratio of the said Ga/In is 0.95 or more and 1.05 or less.
상기 면적률이, 95% 이상인, 스퍼터링 타깃 부재.According to claim 1,
The sputtering target member whose said area ratio is 95 % or more.
상기 면적률이, 95% 이상인, 스퍼터링 타깃 부재.3. The method of claim 2,
The sputtering target member whose said area ratio is 95 % or more.
상대 밀도가, 94% 이상인, 스퍼터링 타깃 부재.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The sputtering target member whose relative density is 94 % or more.
체적 저항률이, 1.0×103Ω·㎝ 이하인, 스퍼터링 타깃 부재.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A sputtering target member having a volume resistivity of 1.0×10 3 Ω·cm or less.
체적 저항률이, 1.0×103Ω·㎝ 이하인, 스퍼터링 타깃 부재.6. The method of claim 5,
A sputtering target member having a volume resistivity of 1.0×10 3 Ω·cm or less.
스퍼터 가스 중의 산소량을 0으로부터 3체적%까지 변화시켜 스퍼터링막을 성막한 경우에, 그 스퍼터링막의 일함수가 5.0∼6.0eV의 범위 내인, 스퍼터링 타깃 부재.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A sputtering target member whose work function is in the range of 5.0-6.0 eV, when a sputtering film is formed into a film by changing the amount of oxygen in sputtering gas from 0 to 3 volume%.
원통 형상 또는 평판 형상인, 스퍼터링 타깃 부재.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A sputtering target member having a cylindrical shape or a flat plate shape.
In2O3 분말과 Ga2O3 분말을 Ga/In의 원자비가 0.90 이상 1.11 이하로 되도록 혼합하여 혼합 분말을 얻는 혼합 공정과,
상기 혼합 분말을, 소결 온도가 1400℃를 초과하고 1600℃ 미만에서 소결하여 소결체를 얻는 소결 공정을 포함하는, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법.It is the manufacturing method of the sputtering target member in any one of Claims 1-4,
A mixing step of mixing In 2 O 3 powder and Ga 2 O 3 powder so that an atomic ratio of Ga/In is 0.90 or more and 1.11 or less to obtain a mixed powder;
The manufacturing method of the sputtering target member including the sintering process of sintering the said mixed powder at sintering temperature exceeding 1400 degreeC and less than 1600 degreeC, and obtaining a sintered compact.
상기 소결 온도가 1450℃∼1550℃인, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법.12. The method of claim 11,
The manufacturing method of the sputtering target member whose said sintering temperature is 1450 degreeC - 1550 degreeC.
상기 소결 공정에 있어서, 소결 유지 시간이 5∼20시간인, 스퍼터링 타깃 부재의 제조 방법.12. The method of claim 11,
The said sintering process WHEREIN: The manufacturing method of a sputtering target member whose sintering holding time is 5 to 20 hours.
Ga/In의 원자비가 0.85 이상 1.15 이하이고, 파장 633㎚에 있어서의 굴절률이 1.9∼2.1이고, 일함수가 5.0∼6.0eV인, 스퍼터링막.A sputtering film produced using the sputtering target member according to any one of claims 1 to 4, wherein it is a sputtering film formed of Ga, In, O, and unavoidable impurities,
A sputtering film having an atomic ratio of Ga/In of 0.85 or more and 1.15 or less, a refractive index of 1.9 to 2.1 at a wavelength of 633 nm, and a work function of 5.0 to 6.0 eV.
체적 저항률이 1.0Ω·㎝ 이하인, 스퍼터링막.15. The method of claim 14,
The sputtering film whose volume resistivity is 1.0 ohm*cm or less.
파장 633㎚에 있어서의 소쇠 계수가 0.01 이하인, 스퍼터링막.15. The method of claim 14,
The sputtering film whose extinction coefficient in wavelength 633nm is 0.01 or less.
파장 633㎚에 있어서의 소쇠 계수가 0.01 이하인, 스퍼터링막.16. The method of claim 15,
The sputtering film whose extinction coefficient in wavelength 633nm is 0.01 or less.
비정질인, 스퍼터링막.15. The method of claim 14,
Amorphous, sputtered film.
상기 성막 공정 후에, 상기 스퍼터링막을 200℃ 이하에서 어닐 처리하는 공정을 포함하는, 스퍼터링막의 제조 방법.20. The method of claim 19,
After the film-forming process, the manufacturing method of the sputtering film including the process of annealing the said sputtering film|membrane at 200 degrees C or less.
상기 성막 공정에서는, 200℃ 이하에서 어닐 처리하면서 상기 스퍼터링막을 성막하는, 스퍼터링막의 제조 방법.20. The method of claim 19,
In the film forming step, the sputtering film is formed while annealing at 200°C or lower.
상기 성막 공정에서는, 스퍼터 가스 중의 산소량을 10체적% 이하로 실시하는, 스퍼터링막의 제조 방법.20. The method of claim 19,
In the said film-forming process, the manufacturing method of a sputtering film which implements the amount of oxygen in sputtering gas to 10 volume% or less.
상기 스퍼터링막의 제1 주표면에 접한 제1 금속막을 더 구비하는, 막체.25. The method of claim 24,
The film body further comprising a first metal film in contact with the first main surface of the sputtering film.
상기 제1 금속막의 주표면에 접한 산화물 배리어막을 더 구비하는, 막체.26. The method of claim 25,
The film body further comprising an oxide barrier film in contact with the main surface of the first metal film.
상기 스퍼터링막의 제1 주표면에 접한 산화물 도전막을 구비하는, 막체.25. The method of claim 24,
A film body comprising an oxide conductive film in contact with a first main surface of the sputtering film.
상기 산화물 도전막의 주표면에 접한 제1 금속막을 더 구비하는, 막체.28. The method of claim 27,
The film body further comprising a first metal film in contact with the main surface of the oxide conductive film.
상기 제1 금속막의 주표면에 접한 산화물 배리어막을 더 구비하는, 막체.29. The method of claim 28,
The film body further comprising an oxide barrier film in contact with the main surface of the first metal film.
상기 산화물 도전막의 체적 저항률이 1.0×10-3Ω·㎝ 이하인, 막체.28. The method of claim 27,
The film body, wherein the oxide conductive film has a volume resistivity of 1.0×10 -3 Ω·cm or less.
상기 산화물 도전막이, ITO, IZO 및 AZO의 군에서 선택되는 적어도 1종으로 형성된, 막체.28. The method of claim 27,
The said oxide conductive film is formed with at least 1 sort(s) selected from the group of ITO, IZO, and AZO.
상기 제1 금속막이, Ag, Cu, Ni, Fe, Cr, Al 및 Co의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 90질량% 이상 포함하는 조성으로 형성된, 막체.26. The method of claim 25,
The said 1st metal film|membrane was formed with the composition containing 90 mass % or more of 1 type(s) or 2 or more types selected from the group of Ag, Cu, Ni, Fe, Cr, Al, and Co.
상기 스퍼터링막의 제1 주표면측에 있어서의 상기 막체의 최외 주표면에 접한 유리 기판 또는 수지 기판을 구비하는, 적층 구조체.The membrane according to claim 24,
A laminated structure comprising a glass substrate or a resin substrate in contact with the outermost major surface of the film body on the first major surface side of the sputtering film.
상기 스퍼터링막의 제1 주표면과 반대측의 제2 주표면에 접한 유기층을 더 구비하는, 적층 구조체.34. The method of claim 33,
and an organic layer in contact with a second main surface opposite to the first main surface of the sputtering film.
상기 유기층의 주표면에 접한 제2 금속막을 더 구비하는, 적층 구조체.35. The method of claim 34,
A laminated structure further comprising a second metal film in contact with the main surface of the organic layer.
상기 제2 금속막이, Al, In, W, Ti, Mo, Mg-Ag, 및 Ag-Al의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 형성된, 적층 구조체.36. The method of claim 35,
The second metal film is formed of one or two or more selected from the group consisting of Al, In, W, Ti, Mo, Mg-Ag, and Ag-Al.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018243775A JP6830089B2 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Sputtering target member, manufacturing method of sputtering target member, sputtering target, manufacturing method of sputtering film, manufacturing method of film body, manufacturing method of laminated structure, manufacturing method of organic EL device |
JPJP-P-2018-243775 | 2018-12-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200080115A KR20200080115A (en) | 2020-07-06 |
KR102274149B1 true KR102274149B1 (en) | 2021-07-08 |
Family
ID=71204182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190104513A KR102274149B1 (en) | 2018-12-26 | 2019-08-26 | Sputtering target member, method for producing sputtering target member, sputtering target, sputtered film, method for producing sputtered film, film body, laminate structure, and organic el device |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6830089B2 (en) |
KR (1) | KR102274149B1 (en) |
CN (1) | CN111364011B (en) |
TW (1) | TWI726340B (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007220351A (en) | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Showa Denko Kk | Organic electroluminescent element and its use |
JP2012114367A (en) | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Amorphous oxide thin film including tin and thin film transistor |
WO2015008805A1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 住友金属鉱山株式会社 | Oxide semiconductor thin film and thin film transistor |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5407602A (en) * | 1993-10-27 | 1995-04-18 | At&T Corp. | Transparent conductors comprising gallium-indium-oxide |
JP4816137B2 (en) * | 2006-02-24 | 2011-11-16 | 住友金属鉱山株式会社 | Transparent conductive film and transparent conductive substrate |
CN106132903A (en) * | 2014-04-17 | 2016-11-16 | 住友金属矿山株式会社 | Oxidate sintered body, sputtering target and the oxide semiconductor thin-film obtained with it |
CN106458759A (en) * | 2014-06-26 | 2017-02-22 | 住友金属矿山株式会社 | Oxide sintered compact, sputtering target, and oxide semiconductor thin film obtained using same |
-
2018
- 2018-12-26 JP JP2018243775A patent/JP6830089B2/en active Active
-
2019
- 2019-06-26 TW TW108122393A patent/TWI726340B/en active
- 2019-08-13 CN CN201910746078.0A patent/CN111364011B/en active Active
- 2019-08-26 KR KR1020190104513A patent/KR102274149B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007220351A (en) | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Showa Denko Kk | Organic electroluminescent element and its use |
JP2012114367A (en) | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Amorphous oxide thin film including tin and thin film transistor |
WO2015008805A1 (en) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 住友金属鉱山株式会社 | Oxide semiconductor thin film and thin film transistor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202024368A (en) | 2020-07-01 |
JP6830089B2 (en) | 2021-02-17 |
CN111364011A (en) | 2020-07-03 |
TWI726340B (en) | 2021-05-01 |
JP2020105558A (en) | 2020-07-09 |
CN111364011B (en) | 2022-06-07 |
KR20200080115A (en) | 2020-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8524123B2 (en) | Sputtering target, transparent conductive film and transparent electrode | |
US8389135B2 (en) | Oxide sintered body, target, transparent conductive film obtained by using the same, and transparent conductive substrate | |
JP4054054B2 (en) | Gallium oxide-zinc oxide sputtering target, method for forming transparent conductive film, and transparent conductive film | |
KR101646488B1 (en) | Oxide sintered body and production method therefor, target, and transparent conductive film and transparent conductive substrate obtained by using the same | |
KR101006037B1 (en) | Gallium oxide/zinc oxide sputtering target, method of forming transparent conductive film and transparent conductive film | |
KR101004981B1 (en) | Gallium oxide-zinc oxide sputtering target, method for forming transparent conductive film, and transparent conductive film | |
KR20120051656A (en) | Oxide sinter, method for producing same, target and transparent conductive film | |
JP5796812B2 (en) | Oxide sintered body, sputtering target, and manufacturing method thereof | |
JP2007314364A (en) | Oxide sintered compact, target, oxide transparent conductive film obtained by using the same and method of manufacturing the same | |
US10128108B2 (en) | Oxide sintered body, sputtering target, and oxide semiconductor thin film obtained using sputtering target | |
KR102274149B1 (en) | Sputtering target member, method for producing sputtering target member, sputtering target, sputtered film, method for producing sputtered film, film body, laminate structure, and organic el device | |
CN110234789B (en) | Oxide semiconductor film, thin film transistor, oxide sintered body, and sputtering target | |
WO2014021374A1 (en) | Oxide sintered body and tablet obtained by processing same | |
JP6722785B1 (en) | Sputtering target member, sputtering target, method for producing sputtered film, method for producing film body, laminated structure, method for producing laminated structure, organic EL device, and method for producing organic EL device | |
JP2019064859A (en) | Oxide sintered body, sputtering target, amorphous oxide semiconductor thin film, and thin film transistor | |
KR101702791B1 (en) | Sintered compact and amorphous film | |
JP6459830B2 (en) | Oxide sintered body, method for producing the same, and method for producing oxide film | |
CN114959594B (en) | Oxide sputtering target, method for producing same, and oxide thin film | |
JP2019077594A (en) | Oxide sintered body, sputtering target, oxide semiconductor thin film, and thin-film transistor | |
JP2012072459A (en) | Sputtering target |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) |