KR20040030048A - 스퍼터링 타겟 및 투명 도전막 - Google Patents

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이데미쓰 고산 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 In2O3(ZnO)m〔식 중에서, m은 2 내지 7인 정수를 나타낸다.〕로 표시되는 육방정 층상 화합물을 함유하고, 또한 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물을 0.01 내지 1원자%로 함유하는 스퍼터링 타겟, 및 그것을 제막하여 이루어지는 투명 도전막에 관한 것이다. 이에 따라, 부피 저항율이 낮고 안정적으로 스퍼터링을 실시할 수 있는 스퍼터링 타겟, 및 그것을 사용하여 제막된 에칭 가공성이 우수한 투명 도전막을 제공할 수 있다.

Description

스퍼터링 타겟 및 투명 도전막{SPUTTERING TARGET AND TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM}
박막형 액정 표시 장치는 표시 성능이 우수하고, 또한 소비 전력도 적다는 점에서 휴대용 PC나 텔레비전 등의 표시 기기로서 주류를 차지하고 있다. 그리고 이 액정 표시 장치는 모두 액정 표시 소자를 투명 도전막으로 끼운 샌드위치 구조를 갖고 있다.
이들 표시 장치에 사용되는 투명 도전막은 통상, 소결체 타겟을 사용한 스퍼터링법에 의해 제막된다. 종래, 이 타겟 재료에는 인듐 주석 산화물(이하, ITO라 약칭한다)이 사용되어 왔다. 이는 ITO 타겟을 사용하여 제막된 투명 도전막이 광선 투과율이 높고, 또한 도전성이 우수하기 때문이다. 그러나 이 ITO 타겟을 사용하여 제막된 투명 도전막은 이러한 에칭시에 왕수(王水)나 염산, 브롬화수소산 등의 강산이 필요하다는 점에서, 박막형 액정 표시 장치의 배선 재료까지 에칭되는경우가 있다는 문제점이 있었다.
그래서 이러한 문제를 해소하기 위해서, 일본 특허 공개 공보 제 1994-234565호나 일본 특허 공개 공보 제 1994-318406호에서는 산화 아연·산화 인듐계의 재료를 사용한 스퍼터링 타겟을 사용하여 제막하는 방법이 제안되었다. 이 산화 아연·산화 인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 사용하여 제막된 투명 도전막은 그 에칭에 있어서 옥살산 등의 약산을 사용할 수도 있기 때문에 박막형 액정 표시 장치의 배선 재료까지 에칭될 우려가 없어진다. 그러나 이러한 산화 아연·산화 인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟 자체의 부피 저항율이 높다는 점에서, 스퍼터링시에 타겟이 깨지거나 이상 방전이 발생한다는 문제가 있다.
또한, 이 산화 아연·산화 인듐계의 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟의 부피 저항율을 감소화하기 위해서 일본 특허 공개 공보 제 1997-71860호에서는 산화 아연·산화 인듐계의 재료에 추가로 +3가 이상의 원자가를 갖는 금속 산화물을 첨가한 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟이 제안되었다. 그런데 이 +3가 이상의 원자가를 갖는 금속 산화물의 첨가에 의해서, 타겟의 부피 저항율을 감소화할 수는 있지만, 이 타겟을 사용하여 제막된 투명 도전막의 에칭 특성이 충분하지 않다는 난점이 있다.
본 발명은 타겟 자체의 부피 저항율이 낮고 안정적으로 스퍼터링을 실시할 수 있는 스퍼터링 타겟, 및 그것을 사용하여 제막된 것으로 에칭 가공성이 우수한 투명 도전막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제의 해결을 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 육방정 층상 화합물을 함유하고, 추가로 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물을 특정량 함유하는 스퍼터링 타겟에 의하면 상기의 목적을 달성할 수 있다는 것을 발견하고, 이러한 발견에 따라 본 발명을 완성하는데 이르렀다.
발명의 요약
즉, 본 발명의 요지는 하기와 같다.
(1) 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 In2O3(ZnO)m〔단, m은 2 내지 7의 정수이다.〕로 표시되는 육방정 층상 화합물을 함유하고, 또한 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물을 0.01 내지 1원자%로 함유하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.
(2) 인듐 원자와 아연 원자와의 합계에 대한 인듐 원자의 원자비〔In/(In+ Zn)〕가 0.7 내지 0.95인 상기 (1)에 기재된 스퍼터링 타겟.
(3) +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소가 티탄, 지르코늄, 하프늄, 세륨, 바나듐, 니오브, 탄탈, 루테늄, 로듐, 이리듐, 게르마늄, 주석, 안티몬 및 납의 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 스퍼터링 타겟.
(4) 상대 밀도가 0.95 이상인 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 스퍼터링 타겟.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 스퍼터링 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 제막하여 이루어지는 투명 도전막.
본 발명은 스퍼터링법에 따른 투명 도전막의 제막에 사용하는 스퍼터링 타겟, 및 그것을 사용하여 제막된 투명 도전막에 관한 것이다.
본 발명의 스퍼터링 타겟은 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 In2O3(ZnO)m〔단, m은 2 내지 7의 정수이다.〕로 표시되는 육방정 층상 화합물을 함유하고, 추가로 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물을 0.01 내지 1원자%로 함유하는 스퍼터링 타겟이다.
여기에서, 이 스퍼터링 타겟에 함유되는 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 육방정 층상 화합물은 엑스레이 회절법에 따른 측정에 있어서 육방정 층상 화합물에 귀속되는 엑스레이 회절 패턴을 나타내는 화합물로서, 본 발명의 스퍼터링 타겟에 함유되는 육방정 층상 화합물은 In2O3(ZnO)m으로 표시되는 화합물이다. 이 식에서 m은 2 내지 7, 바람직하게는 3 내지 5인 정수인 것이 사용된다. 그것은 m이 1인 화합물은 육방정 층상 구조를 취하지 않고, 또한, m이 7을 초과하는 화합물은 육방정 층상 구조를 취하지만, 그 부피 저항율이 높아지기 때문이다. 이 육방정 층상 화합물은 산화 인듐과 산화 아연과의 혼합물을 소결함으로써 생성한다. 이 경우, 산화 인듐과 산화 아연은 화학량론비에 알맞은 양 비에 있어서 육방정 층상 화합물이 형성된다. 그리고 화학량론비를 초과하여 존재하는 산화 인듐이나 산화 아연은 결정성 물질로서 소결체 내에 존재한다.
그리고 이 스퍼터링 타겟에 포함되는 산화 인듐과 산화 아연과의 함유에 대해서는 인듐 원자와 아연 원자와의 합계에 대한 인듐 원자의 원자비〔In/(In+ Zn)〕가 0.7 내지 0.95인 것이 바람직하다. 이는 이러한 인듐 원자의 원자비가 0.7미만이면, 그 스퍼터링 타겟을 사용하여 제막한 투명 도전막의 비저항이 증대하는 경우가 있고, 또한, 이 인듐 원자의 원자비가 0.95를 초과하면, 그 스퍼터링 타겟을 사용하여 제막한 투명 도전막이 결정화하여 광선 투과율이 저하되거나, 비저항의 증대를 초래하는 경우가 있기 때문이다. 이 인듐 원자의 원자비로서는 또한 0.8 내지 0.95인 것이 내구성도 우수하다는 점에서 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 스퍼터링 타겟에 함유되는 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소로서는 티탄, 지르코늄, 하프늄, 세륨, 바나듐, 니오브, 탄탈, 루테늄, 로듐, 이리듐, 게르마늄, 주석, 안티몬 및 납의 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이들 원소 중에서도, 세륨, 주석, 안티몬, 납, 지르코늄, 하프늄, 게르마늄, 루테늄이 특히 바람직하다.
그리고 이 스퍼터링 타겟에 함유되는 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물의 비율은 0.01 내지 1원자%이다. 이 제 3 원소 산화물의 함유 비율을 이러한 범위 내로 함으로써 스퍼터링 타겟의 부피 저항율을 충분히 낮게 하고, 즉, 타겟을 사용하여 제막할 때의 이상 방전이나 타겟의 균열이 발생하지 않는 7mΩcm 이하, 바람직하게는 5mΩcm 이하로 할 수 있다. 또한, 이 타겟을 사용하여 제막된 투명 도전막은 옥살산 등의 약산에 의해서 용이하게 에칭 가공을 실시할 수 있게 되는 것이다. 여기서, 이 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물의 비율이 0.01원자% 미만이면, 스퍼터링 타겟의 부피 저항율을 충분히 낮은 값으로 억제할 수 없고, 또한, 이 제 3 원소 산화물의 비율을 1원자%를 초과할 때까지 증대시키면, 그 스퍼터링 타겟을 사용하여 제막된 투명 도전막은 옥살산 등의 약산에 의한 에칭 가공을 실시하기 어려워지는 경우가 있다. 이 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물의 함유 비율은 0.02 내지 0.2원자%인 것이 보다 바람직하고, 0.03 내지 0.1원자%인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 이 스퍼터링 타겟은 그 상대 밀도가 95% 이상, 바람직하게는 96% 이상인 것이 이 타겟의 기계적 강도가 높고 또한 도전성이 우수하다는 점에서, 이것을 RF 마그네트론 스퍼터링 장치나 DC 마그네트론 스퍼터링 장치에 장착하여 스퍼터링을 실시할 때의 안정성을 보다 높일 수 있다. 이 상대 밀도는 산화 인듐과 산화 아연의 각각의 고유의 밀도 및 이들 조성비로부터 산출되는 이론 밀도에 대한 스퍼터링 타겟의 실제로 측정한 밀도를 백분률로 나타낸 것이다.
다음으로 이 스퍼터링 타겟의 제조 방법에 관해서는 원료인 산화 인듐과 산화 아연 및 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물을 혼합하는 공정, 원료 혼합물을 성형하는 공정, 성형물을 소결하는 공정, 및 소결체를 어닐링하는 공정을 거쳐 제조할 수 있다.
그리고, 원료의 산화 인듐이나 산화 아연, 제 3 원소의 산화물은 고순도인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 그 순도가 99% 이상, 바람직하게는 99.9% 이상, 더욱 바람직하게는 99.99% 이상인 것이 바람직하게 사용된다. 그것은 고순도의 원료를 사용하면 치밀한 조직의 소결체가 수득되고, 그 소결체로 이루어지는 스퍼터링 타겟은 부피 저항율이 낮은 것이 수득되기 때문이다. 또한, 이들 원료의 금속 산화물은 그 평균 입경이 0.01 내지 10μm, 바람직하게는 0.05 내지 5μm, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5μm인 것이 바람직하게 사용된다. 이들 금속 산화물의 평균 입경에 관해서는 0.01μm 미만이면 응집되기 용이해지고, 또한 10μm를 초과하면 혼합성이 불충분해져 치밀한 조직의 소결체가 수득되지 않을 수 없게 되는 경우가 있다. 그리고 이들 원료의 금속 산화물의 혼합은 볼 밀이나 제트 밀, 롤 밀 등의 통상의 혼합기에 의해 실시할 수 있다.
이렇게 하여 수득된 혼합물은 즉시 성형할 수도 있지만, 그 성형 전에 슈도-소결 처리를 실시하는 것이 좋다. 슈도-소결처리 조건은 슈도-소결 온도가 800 내지 1,500로, 바람직하게는 900 내지 l,400℃, 더욱 바람직하게는 1,000 내지 1,300℃이며, 소성 시간이 1 내지 100시간, 바람직하게는 2 내지 50시간, 더욱 바람직하게는 3 내지 30시간이다. 원료의 금속 산화물 분말은 이러한 조건 하에서 슈도-소결 처리하면, 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 육방정 층상 화합물의 형성이 촉진된다. 이 슈도-소결 처리는 한 번일 수도 있고, 2회 이상 반복하여 실시할 수도 있다. 또한, 이 슈도-소결 처리제의 금속 산화물 분말은 조립 처리함으로써 그 후의 성형 공정에서의 유동성이나 충전성이 개선된다. 이 조립 처리는 스프레이 드라이어 등을 사용하여 실시할 수 있다. 그리고 이 조립 처리시에는 이들 금속 산화물 분말의 수용액이나 알콜 용액을 사용하고, 또한 바인더로서 폴리 비닐 알콜 등을 사용하는 방법에 따른 것이 바람직하다. 이 조립 처리에 의해서 형성되는 조립물의 입경은 1 내지 100μm, 바람직하게는 5 내지 100μm, 더욱 바람직하게는 10 내지 100μm가 되도록 하는 것이 바람직하다.
다음으로 금속 산화물의 분말 또는 조립물은 성형 공정에 있어서 금형 프레스 성형, 주형 성형, 사출 성형 등의 방법에 의해 성형한다. 스퍼터링 타겟으로서 그 소결 밀도가 높은 소결체를 얻는 경우에는 이 성형 공정에 있어서 금형 프레스 성형등에 의해 예비 성형한 후에, 냉간정수압(冷間靜水壓) 프레스 성형 등의 방법에 의해 압밀화하는 방법에 의한 것이 바람직하다. 이 성형 공정에 있어서는 각종 성형 보조제가 사용되지만, 폴리 비닐 알콜, 메틸셀룰로오스, 폴리왁스, 올레인산 등이 바람직하게 사용된다. 그리고 성형 압력은 1MPa 내지 10GPa, 바람직하게는 10MPa 내지 10GPa이다. 또한, 성형 시간은 10분간 내지 10시간으로 하면 바람직하다. 또한, 이 성형체의 형상에 관해서는 스퍼터링에 의해 제막하는 투명 도전막의 치수에 알맞은 치수로 하는 것이, 소결 후의 정형에 따른 마무리가 용이해지기 때문에 바람직하다.
그리고, 이렇게하여 수득된 성형체의 소결 공정에 있어서는 상압 소결이나 핫프레스 소결, 열간정수압(熱間靜水壓) 프레스 소결 등의 통상 실시되는 소결 방법에 따를 수 있다. 여기에서의 소결 조건은, 소결 온도가 1200 내지 1600℃, 바람직하게는 1250 내지 1550℃, 더욱 바람직하게는 1300 내지 1500℃이다. 이 소결 온도가 1200℃ 미만인 온도에서는, 수득되는 소결체 내에 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 육방정 층상 화합물이 충분히 생성되지 않는 경우가 있고, 또한 이 소결 온도가 1600℃를 초과하는 온도에서는 산화 인듐이나 산화 아연의 승화에 의해, 수득되는 소결체 내의 금속 산화물의 조성이 변동하기도 한다는 점 외에, 생성되는 육방정 층상 화합물에어서의 In2O3(ZnO)m의 식중 m의 값이 7을 초과하게 되어 소결체의 부피 저항율이 높아진다. 또한, 소결 시간은 소결 온도에 따라 다르지만, 1 내지 50시간, 바람직하게는 2 내지 30시간, 보다 바람직하게는 3 내지 20시간이다. 그리고 이 소결시의 분위기는 공기일 수도 있고, 수소 가스나 메탄 가스, 일산화탄소 가스 등의 환원성 가스나, 아르곤 기체, 질소 가스 등의 불활성 가스일 수도 있다.
다음으로, 어닐링 공정에서는 상기한 바와 같이 하여 수득된 소결체를, 소결로나 핫 프레스 환원로 등의 화로 중에서, 어닐링 온도 200 내지 1000℃로, 바람직하게는 300 내지 1000℃, 보다 바람직하게는 400 내지 1000℃, 어닐링 시간 1 내지 50시간, 바람직하게는 2 내지 30시간, 보다 바람직하게는 3 내지 20시간의 조건 하에서 어닐링 처리한다. 이러한 조건 하에서 어닐링 처리를 실시함으로써, 소결체의 부피 저항율을 감소시킬 수 있다. 이 어닐링 처리는 진공 중에서 실시할 수도 있고, 수소 가스나 메탄가스, 일산화탄소 가스 등의 환원성 가스 분위기 또는 아르곤 기체, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기에서 실시할 수도 있다.
그리고, 이렇게 하여 수득된 소결체로부터 스퍼터링 타겟을 형성하기 위해서는 이 소결체를 스퍼터링 장치로의 장착에 알맞은 형상으로 절삭 가공하고, 이것에 장착용 지그를 설치하면 바람직하다.
다음으로, 이 스퍼터링 타겟을 사용하여 투명 도전막을 성막할 때에는 기판상에 투명 도전막을 형성한다. 이러한 기판으로서는 투명성 기판을 사용하는 것이 바람직하고, 종래부터 사용되는 유리 기판이나, 투명성이 높은 합성 수지로 제조된 필름, 시트를 사용할 수 있다. 이러한 합성 수지로서는 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리아릴레이트 수지 등이 사용된다.
또한, 상기 스퍼터링용 타겟을 사용하여 투명 도전막을 투명 기재상에 스퍼터링법에 의해 성막하는 데 있어서는 마그네트론 스퍼터링 장치가 바람직하게 사용된다. 그리고 이 장치를 사용하여 스퍼터링에 의해 성막할 때의 조건으로서는 타겟의 표면적이나 투명 도전막의 막 두께에 따라 플라즈마의 출력은 변동하지만, 통상, 이 플라즈마 출력을 타겟의 표면적 1cm2당 0.3 내지 4W의 범위로 하고, 성막 시간을 5 내지 120분간으로 함으로써, 목적하는 막 두께를 갖는 투명 도전막이 수득된다. 이 투명 도전막의 막 두께는 표시 장치의 종류에 따라 다르지만, 통상 200 내지 6,000Å, 바람직하게는 300 내지 2,000Å이다.
이렇게 하여 수득되는 투명 도전막은 그 투명성이 파장 500nm의 광에 관한 광선 투과율에서 80% 이상이다. 따라서 이 투명 도전막은 높은 투명성과 도전성이 요구되는 액정 표시 소자나 유기 전자 발광 표시 소자 등의 각종 표시 장치의 투명 전극에 바람직하게 사용된다.
다음으로 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
〔실시예 1〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료로서 순도 99.99%의 산화 인듐 분말(평균 입경 1μm) 280g과, 순도 99.9%의 산화 아연 분말(평균 입경 1μm) 19.7g 및 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물로서 순도 99.99%의 산화 주석 분말(평균 입경 1μm) 0.3g을 에탄올 및 지르코니아 볼과 함께 폴리이미드로 제조된 포트에 넣고, 유성 볼 밀에 의해 2시간에 걸쳐 혼합했다.
다음으로 수득된 혼합 분말을 금형 프레스 성형기의 금형에 넣고, 10MPa의 가압 하에서 예비 성형했다. 그리고 예비 성형으로 수득된 성형체를 냉간정수압 프레스 성형기에 의해 400MPa의 가압하에서 압밀화한 후, 소성 화로에 장입하여 공기 분위기 중에서, 1450℃에서 8시간 소성했다.
이렇게 하여 수득된 소결체에 관해서, 리가쿠사 제품인 엑스레이 회절 측정 장치에 의해 결정 구조의 확인을 실시한 결과, In2O3(ZnO)3로 표시되는 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 육방정 층상 화합물 및 In2O3로 표시되는 산화 인듐이 존재한다는 것이 확인되었다. 또한, 세이코 전자 공업사 제품인 SPS-1500VR을 사용한 유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석(ICP 분석)에 따른 조성 분석의 결과, 이 소결체 내의 산화 인듐과 산화 아연의 합계에 대한 산화 인듐의 원자비〔In/(In+ Zn)〕가 0.89이고, 또한, 산화 인듐과 산화 아연, 산화주석의 합계에 대한 산화주석의원자%〔Sn/(In+ Zn+ Sn)〕× 100이 0.088%인 것이 확인되었다.
또한, 이 소결체의 상대 밀도는 96.5%였다. 또한, 이 소결체로부터 20mm× 40mm× 5mm의 테스트 피스를 작성하여, 4탐침법에 의해 측정한 부피 저항율은 0.1mΩ·cm였다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 소결체를 절삭 가공하여, 지름 약 10cm, 두께 약 5mm의 스퍼터링 타겟을 제작했다. 이 스퍼터링 타겟을 DC 마그네트론 스퍼터링 장치에 장착하여 실온에서 유리 기판상에 투명 도전막을 제막했다. 여기에서의 스퍼터링 조건은 분위기로서는 아르곤 가스에 적당량의 산소 가스를 혼입하여 사용하고, 스퍼터링 압력을 3× 10-1Pa로 하고, 도달 압력을 5× 10-4Pa로 하고, 기판 온도를 25℃로 하고, 투입 전력을 5W/cm2로 하여, 100시간의 수명 시험을 했다. 이 결과, 이상 방전은 보이지 않고, 또한 스퍼터링 타겟의 균열도 보이지 않았다.
(3) 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가
상기 (2)에서 유리 기판상에 제막된 투명 도전막의 일부를, 농도 3.4질량%의 옥살산 수용액에 의해, 30℃에서 에칭했다. 이 결과, 이 투명 도전막의 에칭 속도는 860Å/분이고, 에칭 가공성이 우수하다는 것이 확인되었다.
본 실시예에서 제조한 스퍼터링 타겟의 조성과 물성 및 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 2〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 산화 아연의 사용량을 19.9g로 하고, 산화주석을 0.1g으로 변경한 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 스퍼터링 타겟을 수득했다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 실시했다.
(3) 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가
상기 (2)에서 제막한 투명 도전막에 관해서, 실시예 1의 (3)과 동일하게 하여 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가를 실시했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 3〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물로서, 산화 주석 분말 대신에, 순도 99.99%의 산화 세륨 분말(평균 입경 3μm) 0.2g을 사용한 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 스퍼터링 타겟을 수득했다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 했다.
(3) 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가
상기 (2)에서 제막한 투명 도전막에 관해서, 실시예 1의 (3)과 동일하게 하여, 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가를 실시했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 4〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물로서, 산화 주석 분말 대신에, 순도 99.99%의 산화지르코늄 분말(평균 입경 4μm) 0.2g을 사용한 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 스퍼터링 타겟을 수득했다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 실시했다.
(3) 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가
상기 (2)에서 제막한 투명 도전막에 관해서, 실시예 1의 (3)과 동일하게 하여, 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가를 실시했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 5〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물로서, 산화 주석 분말 대신에, 순도 99.999%의 산화 게르마늄 분말(평균 입경 3μm) 0.2g을 사용한 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 스퍼터링 타겟을 수득했다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 실시했다.
(3) 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가
상기 (2)에서 제막한 투명 도전막에 관해서, 실시예 1의 (3)과 동일하게 하여, 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가를 했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
〔실시예 6〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물로서, 산화 주석 분말 대신에, 순도 99.9%의 산화루테늄 분말(평균 입경 4μm) 0.2g을 사용한 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 스퍼터링 타겟을 수득했다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 실시했다.
(3) 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가
상기 (2)에서 제막한 투명 도전막에 관해서, 실시예 1의 (3)과 동일하게 하여 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가를 실시했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
〔비교예 1〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 산화 인듐의 사용량을 260g으로 하고, 산화 아연의 사용량을 20g로 하고, 산화주석의 사용량을 20g으로 변경한 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 스퍼터링 타겟을 수득했다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 실시했다.
(3) 투명 도전막의 에칭 가공성의 평가
상기 (2)에서 제막한 투명 도전막에 관해서 실시예 1의 (3)과 동일하게 하여 투명 도전막의 에칭 가공성을 평가했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
〔비교예 2〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 산화 인듐의 사용량을 294g으로 하고, 산화 아연의 사용량을 3.4g로 하고, 또한 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물은 첨가하지 않은 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 스퍼터링 타겟을 수득했다.
이 스퍼터링 타겟의 엑스레이 회절법에 따른 결정 구조의 확인에 있어서는 산화 인듐의 존재는 확인되었지만, 육방정 층상 화합물의 존재는 관찰되지 않았다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 실시했다.
그 결과, 투명 도전막의 제막 개시로부터 25시간 후에 이상 방전이 보이고, 계속해서 30시간 후에는 스퍼터링 타겟에 균열이 발생했기 때문에, 제막을 중단했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
〔비교예 3〕
(1) 스퍼터링 타겟의 제조
원료의 산화 인듐의 사용량을 240g으로 하고, 산화 아연의 사용량을 60g으로 하고, 또한 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물은 첨가하지 않는 점 외에는 실시예 1와 동일하게 하여, 스퍼터링 타겟을 수득했다.
이 스퍼터링 타겟의 엑스레이 회절법에 따른 결정 구조의 확인에 있어서는 육방정 층상 화합물으로서, In2O3(ZnO)5로 표시되는 화합물이 생성됨이 확인되었다.
(2) 스퍼터링 타겟의 수명 시험
상기 (1)에서 수득된 스퍼터링 타겟을 사용한 점 외에는 실시예 1의 (2)와 동일한 수명 시험을 했다.
그 결과, 투명 도전막의 제막 개시로부터 50시간 후에 이상 방전이 보이고, 동시에 스퍼터링 타겟에 균열이 발생했기 때문에, 제막을 중단했다.
이들 결과를 표 1에 나타낸다.
* 1)단위: Å/분
* 2)제막 개시로부터 25시간 후
* 3)제막 개시로부터 30시간 후
* 4)제막 개시로부터 50시간 후
* 5)제막 개시로부터 50시간 후
본 발명의 스퍼터링 타겟은 부피 저항율이 낮기 때문에 제막시에 이상 방전이나 타겟의 균열이 발생할 우려가 없고, 또한 이것을 사용하여 제막한 투명 도전막은 에칭 가공성이 우수하다는 효과를 갖고 있다.

Claims (6)

  1. 산화 인듐과 산화 아연으로 이루어지는 In2O3(ZnO)m〔단, m은 2 내지 7의 정수이다. 〕로 표시되는 육방정 층상 화합물을 함유하고, 추가로 +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소의 산화물을 0.01 내지 1원자% 함유하는 스퍼터링 타겟.
  2. 제 1 항에 있어서,
    인듐 원자와 아연 원자와의 합계에 대한 인듐 원자의 원자비〔In/(In+ Zn)〕가 0.7 내지 0.95인 스퍼터링 타겟.
  3. 제 1 항에 있어서,
    +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소가, 티탄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오브, 탄탈, 루테늄, 로듐, 이리듐, 게르마늄, 주석, 안티몬 및 납의 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소인 스퍼터링 타겟.
  4. 제 1 항에 있어서,
    +4가 이상의 원자가를 갖는 제 3 원소가 세륨인 스퍼터링 타겟.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상대 밀도가 0.95이상인 스퍼터링 타겟.
  6. 제 1 항에 따른 스퍼터링 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 제막하여 이루어지는 투명 도전막.
KR1020047000529A 2001-07-17 2002-05-24 스퍼터링 타겟 및 투명 도전막 KR101514766B1 (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100839337B1 (ko) * 2007-02-13 2008-06-17 경북대학교 산학협력단 n형 투명전도 박막을 스퍼터링 방법으로 증착시 필요한In2O3-ZnO-Sb2O5 계 타겟 조성 및 이의 제조 방법
KR101319572B1 (ko) * 2012-12-26 2013-10-23 희성금속 주식회사 산화물 박막 트랜지스터의 안정성이 우수한 산화물 스퍼터링 타겟 및 이를 이용한 박막 트랜지스터

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101024160B1 (ko) * 2001-08-02 2011-03-22 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 스퍼터링 타겟, 투명 전도막 및 이들의 제조방법
EP1693483B1 (en) 2002-08-02 2009-10-07 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Sputtering target, sintered article, conductive film fabricated by utilizing the same, organic el device, and substrate for use therein
JP4611198B2 (ja) * 2003-03-04 2011-01-12 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 光情報記録媒体用の非晶質性保護膜を形成するためのスパッタリングターゲット、光情報記録媒体用の非晶質性保護膜及びその製造方法
CN100585752C (zh) * 2003-05-20 2010-01-27 出光兴产株式会社 非晶透明导电膜及其原料溅射靶、非晶透明电极衬底及其制造方法、及液晶显示器用滤色器
JP4532892B2 (ja) * 2003-12-12 2010-08-25 キヤノン株式会社 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ表示装置
JP4628685B2 (ja) * 2004-02-17 2011-02-09 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 光情報記録媒体用スパッタリングターゲット及び光情報記録媒体
CN1918672B (zh) * 2004-03-09 2012-10-03 出光兴产株式会社 薄膜晶体管、薄膜晶体管基板、液晶显示装置、溅射靶、透明导电膜、透明电极及它们的制造方法
JP4488184B2 (ja) * 2004-04-21 2010-06-23 出光興産株式会社 酸化インジウム−酸化亜鉛−酸化マグネシウム系スパッタリングターゲット及び透明導電膜
US7300617B2 (en) * 2004-05-13 2007-11-27 David Gerling Method of making fusion cast articles
JP5236942B2 (ja) * 2005-03-09 2013-07-17 出光興産株式会社 非晶質透明導電膜、ターゲット及び非晶質透明導電膜の製造方法
CN104710163A (zh) * 2005-07-01 2015-06-17 出光兴产株式会社 Izo溅射靶的制造方法
US8524123B2 (en) * 2005-09-01 2013-09-03 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Sputtering target, transparent conductive film and transparent electrode
KR20110093949A (ko) * 2005-09-20 2011-08-18 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 스퍼터링 타겟, 투명 도전막 및 투명 전극
US8304359B2 (en) * 2005-09-27 2012-11-06 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Sputtering target, transparent conductive film, and transparent electrode for touch panel
WO2007069415A1 (ja) * 2005-12-13 2007-06-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 真空蒸着用焼結体
JP5000131B2 (ja) * 2005-12-26 2012-08-15 出光興産株式会社 透明電極膜及び電子機器
JP2007250369A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Sumitomo Chemical Co Ltd 透明導電性膜およびその製造方法
ES2663895T3 (es) * 2006-05-18 2018-04-17 Hydro-Quebec Procedimiento de preparación de cerámicas, cerámicas obtenidas de este modo y sus utilizaciones concretamente como diana para pulverización catódica
CN101246759B (zh) * 2007-02-15 2010-09-08 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种用于透明导电材料的纳米均相复合金属氧化物导电粉末及其制造方法
CN101809186B (zh) * 2007-09-27 2012-05-30 三菱综合材料株式会社 ZnO蒸镀材料和其制造方法、和ZnO膜
JP5096250B2 (ja) * 2008-07-18 2012-12-12 出光興産株式会社 酸化物焼結体の製造方法、酸化物焼結体、スパッタリングタ−ゲット、酸化物薄膜、薄膜トランジスタの製造方法及び半導体装置
CN102498525B (zh) * 2009-09-17 2014-01-29 三洋电机株式会社 透明导电膜和具备该透明导电膜的装置
JP5172868B2 (ja) * 2010-01-08 2013-03-27 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット並びに光情報記録媒体及びその製造方法
JP2013533378A (ja) * 2010-06-04 2013-08-22 アドヴァンスド・ナノ・プロダクツ・カンパニー・リミテッド 透明導電膜、透明導電膜用ターゲット及び透明導電膜用ターゲットの製造方法
JP5433507B2 (ja) * 2010-06-17 2014-03-05 出光興産株式会社 半導体発光素子
JP5651095B2 (ja) 2010-11-16 2015-01-07 株式会社コベルコ科研 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット
JP5723262B2 (ja) 2010-12-02 2015-05-27 株式会社神戸製鋼所 薄膜トランジスタおよびスパッタリングターゲット
US20130270109A1 (en) * 2010-12-28 2013-10-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Oxide for semiconductor layer of thin-film transistor, sputtering target, and thin-film transistor
JP2012235104A (ja) 2011-04-22 2012-11-29 Kobe Steel Ltd 薄膜トランジスタ構造、ならびにその構造を備えた薄膜トランジスタおよび表示装置
JP5476636B2 (ja) * 2011-05-23 2014-04-23 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲットの製造方法及びスパッタリングターゲット
DE112012002394T5 (de) 2011-06-08 2014-02-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Sputtertarget, Verfahren zum Herstellen eines Sputtertargets und Verfahren zum Bilden eines Dünnfilmes
JP5301021B2 (ja) * 2011-09-06 2013-09-25 出光興産株式会社 スパッタリングターゲット
JP5318932B2 (ja) * 2011-11-04 2013-10-16 株式会社コベルコ科研 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット、並びにその製造方法
JP5337224B2 (ja) * 2011-11-04 2013-11-06 株式会社コベルコ科研 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット、並びにその製造方法
TWI623634B (zh) 2011-11-08 2018-05-11 塔沙Ｓｍｄ公司 具有特殊表面處理和良好顆粒性能之矽濺鍍靶及其製造方法
CN104272463B (zh) 2012-05-09 2017-08-15 株式会社神户制钢所 薄膜晶体管和显示装置
JP6068232B2 (ja) 2012-05-30 2017-01-25 株式会社神戸製鋼所 薄膜トランジスタの半導体層用酸化物、薄膜トランジスタ、表示装置およびスパッタリングターゲット
JP6002088B2 (ja) 2012-06-06 2016-10-05 株式会社神戸製鋼所 薄膜トランジスタ
WO2013183733A1 (ja) 2012-06-06 2013-12-12 株式会社神戸製鋼所 薄膜トランジスタ
US9885108B2 (en) 2012-08-07 2018-02-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for forming sputtering target
JP6229366B2 (ja) * 2012-08-08 2017-11-15 東ソー株式会社 複合酸化物焼結体及び酸化物透明導電膜
JP2014043598A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Ulvac Japan Ltd ＩｎＺｎＯ系スパッタリングターゲットの製造方法
JP6134230B2 (ja) 2012-08-31 2017-05-24 株式会社神戸製鋼所 薄膜トランジスタおよび表示装置
JP2014225626A (ja) 2012-08-31 2014-12-04 株式会社神戸製鋼所 薄膜トランジスタおよび表示装置
JP6141777B2 (ja) 2013-02-28 2017-06-07 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
WO2015052927A1 (ja) * 2013-10-09 2015-04-16 出光興産株式会社 スパッタリングターゲット及びその製造方法
JP6453990B2 (ja) * 2017-12-21 2019-01-16 Ｊｘ金属株式会社 焼結体、スパッタリングターゲット及びその製造方法
CN113555451A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 南方科技大学 一种透明光电器件的制备方法及透明光电器件
CN113548872A (zh) * 2021-07-16 2021-10-26 长沙壹纳光电材料有限公司 一种iwo靶材及其制备方法与应用
CN113735564A (zh) * 2021-08-11 2021-12-03 芜湖映日科技股份有限公司 一种Nb掺杂IZO靶胚及其制备方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0677593B1 (en) 1992-12-15 2000-03-22 Idemitsu Kosan Company Limited Transparent conductive film, transparent conductive base material, and conductive material
JP2695605B2 (ja) 1992-12-15 1998-01-14 出光興産株式会社 ターゲットおよびその製造方法
JPH06318406A (ja) 1992-12-16 1994-11-15 Idemitsu Kosan Co Ltd 導電性透明基材およびその製造方法
JP3179287B2 (ja) 1993-12-28 2001-06-25 出光興産株式会社 導電性透明基材およびその製造方法
JPH07335046A (ja) * 1994-06-14 1995-12-22 Idemitsu Kosan Co Ltd 導電性透明基材の製造方法
US5667853A (en) * 1995-03-22 1997-09-16 Toppan Printing Co., Ltd. Multilayered conductive film, and transparent electrode substrate and liquid crystal device using the same
JP3746094B2 (ja) 1995-06-28 2006-02-15 出光興産株式会社 ターゲットおよびその製造方法
JP3447163B2 (ja) * 1995-11-30 2003-09-16 出光興産株式会社 透明導電積層体
WO2000012445A1 (fr) 1998-08-31 2000-03-09 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Cible pour film electroconducteur transparent, matiere electroconductrice transparente, verre electroconducteur transparent et film electroconducteur transparent
JP4372876B2 (ja) * 1999-01-12 2009-11-25 出光興産株式会社 透明導電材料および透明導電ガラスならびに透明導電フィルム
KR100849258B1 (ko) * 1999-11-25 2008-07-29 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 스퍼터링 타겟 및 투명한 도전성 산화물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100839337B1 (ko) * 2007-02-13 2008-06-17 경북대학교 산학협력단 n형 투명전도 박막을 스퍼터링 방법으로 증착시 필요한In2O3-ZnO-Sb2O5 계 타겟 조성 및 이의 제조 방법
KR101319572B1 (ko) * 2012-12-26 2013-10-23 희성금속 주식회사 산화물 박막 트랜지스터의 안정성이 우수한 산화물 스퍼터링 타겟 및 이를 이용한 박막 트랜지스터

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