KR20110034647A

KR20110034647A - 투명도전막과 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20110034647A
Application number: KR1020117001601A
Authority: KR
Inventors: 아키라 하세가와
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2011-04-05
Also published as: CN102067247B; JP2010031364A; US20110100801A1; WO2009157571A1; CN102067247A

Abstract

본 발명은 투명도전막과 이의 제조 방법을 제공한다. 투명도전막의 제조 방법은 소결체를 타겟으로서 사용하고, 물리적 성막법에 의하여 지지체 상에 투명도전막을 형성하는 공정을 포함하며, 여기서 소결체는 Zn, Sn 및 O를 함유하고, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.7 이상 0.9 이하의 범위이다.

Description

투명도전막과 이의 제조 방법{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 투명도전막과 이의 제조 방법에 관한 것이다.

투명도전막은 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 디스플레이의 전극, 태양전지의 전극, 창 유리의 열선 반사막, 대전 방지막 등에 사용되고 있다. 투명도전막으로서는 ITO막(In₂O₃-SnO₂ 계)이 잘 알려져 있지만, In은 희소금속이므로 In 함유량이 적은 것이 요구되고 있다. 이러한 투명도전막으로서, 일본국 특개평8-171824호 공보에는 ZnO와 SnO₂를 혼합·소성하여 얻어진 소성분말을 타켓으로 하여 스퍼터링에 의하여 성막하여, Zn₂SnO₄ 또는 ZnSnO₃의 투명도전막을 얻는 기술이 기재되어있다.

그러나, 종래의 기술에 있어서는, 투명도전막은 이의 도전성 등의 막 특성에 관하여 아직 개량의 여지가 있고, 이의 막 특성은 ITO막을 대체하는 수준에는 이르지 않았다. 본 발명의 목적은 In 함유량을 줄일 수 있고, 또한 도전성 등의 막 특성이 ITO막에 필적하는 수준에까지 개량된 투명도전막과 이의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위하여 열심히(銳意) 연구를 반복하여, 본 발명에 이르렀다.

즉, 본 발명은 하기를 제공한다.

<1> 소결체를 타켓으로서 사용하고, 물리적 성막법에 의하여 지지체 상에 투명도전막을 형성하는 공정을 포함하는 투명도전막의 제조 방법,

여기서, 소결체는 Zn, Sn 및 O를 함유하고, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.7 이상 0.9 이하의 범위이다.

<2> 소결체는 Zn, Sn 및 O를 함유하고, 다른 금속 원소를 실질적으로 포함하지 않은 상기 <1>에 기재된 방법.

<3> 소결체는 이의 결정구조가 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정구조와 SnO₂의 루틸형 결정구조의 혼합상을 포함하는 상기 <2>에 기재된 방법.

<4> 물리적 성막법이 스퍼터링인 상기 <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 방법.

<5> 스퍼터링의 분위기가 불활성 가스를 포함하거나, 또는 불활성 가스 및 산소의 혼합가스를 포함하는 상기 <4>에 기재된 방법.

<6> 스퍼터링 분위기의 산소 농도가 0 체적% 이상 0.5 체적% 이하인 상기 <5>에 기재된 방법.

<7> 지지체의 온도는 100℃ 이상 300℃ 이하의 범위인 상기 <1>∼<6> 중 어느 하나에 기재된 방법.

<8> 상기 <1>∼<7> 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의하여 얻어지고, 또한 비정질막인 투명도전막.

<9> Zn, Sn 및 O을 함유하고, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.8 이상 0.9 이하의 범위이며, 또한 비정질막인 투명도전막.

<10> 저항률이 5×10^-3Ω·㎝ 미만인 상기 <8> 또는 <9>에 기재된 투명도전막.

<11> Zn, Sn 및 O를 함유하고, 다른 금속 원소를 실질적으로 포함하지 않은 소결체이며, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.7 이상 0.9 이하의 범위이고, 이의 결정구조가 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정구조와 SnO₂의 루틸형 결정구조의 혼합상을 포함하는 투명도전막 제조용 타켓.

투명도전막의 제조 방법

본 발명의 투명도전막의 제조 방법은 Zn, Sn 및 O를 함유하고, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.7 이상 0.9 이하의 범위인 소결체를 타겟으로서 사용하고, 물리적 성막법에 의하여 지지체 상에 투명도전막을 형성하는 공정을 포함한다.

소결체는 Zn, Sn 및 O를 함유하고, 통상 Zn, Sn 및 O를 주성분으로 함유한다. 더욱 구체적으로는, 소결체에 함유되는 모든 금속 원소의 몰량에 대하여, Zn 및 Sn의 합계 몰량이 0.95 이상인 것을 의미한다. 소결체는 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, Zn, Sn과는 다른 금속 원소를 도핑 원소로서 포함하여도 되고, 이러한 도핑 원소로서는 Al, Sb, In 등을 들 수 있다. 또한, 얻어지는 투명도전막의 In 함유량을 가능한 한 줄이는 의미로서 바람직한 소결체는 Zn, Sn 및 O로 구성되는 소결체이고, 상세하게는 Zn, Sn 및 O를 함유하며, 다른 금속 원소를 실질적으로 포함하지 않는 소결체이다. 다른 금속 원소는, 예를 들면 Al, Sb, In이고, 이것들의 양은, 통상 0.1 질량% 미만이다.

이 경우, 후술되는 소결체 제조시에 사용하는 바인더 등의 첨가물의 잔존물(예를 들면, 카본, 할로겐 등) 등을 배제하는 것은 아니다. Zn, Sn 및 O로 구성되는 소결체를 타겟으로서 사용하는 경우에는, Zn, Sn 및 O로 구성되는 투명도전막을 얻는 것이 가능하다. 또한, 소결체는 Zn, Sn 및 O을 포함하는 산화물을 함유한다.

다음으로, 본 발명에 관하여 더욱 구체적으로 설명한다.

우선, 아연 함유 화합물, 주석 함유 화합물, 및 필요에 따라 도핑 원소 함유 화합물을 소정량 칭량(秤量)하고, 혼합하여 얻어진 혼합물을 성형하고, 소결함으로써 소결체를 얻을 수 있다. 또한, 당해 혼합물을 소성하여, 산화물 분말로 하여, 이 산화물 분말을 필요에 따라 분쇄하고, 더욱더 성형, 소결하여, 소결체를 얻을 수도 있다. 상기 혼합물에 있어서의 Zn, Sn 및 필요에 따라서 사용하는 도핑 원소의 조성(몰비)은, 소결체에 있어서의 이것들의 조성에 반영된다. 더욱이, 혼합물에 관하여 소성 전에 예비소성(假燒)을 실시하여도 되고, 예비소성 후에 분쇄를 실시하여도 된다.

상기 아연 함유 화합물로서는 산화아연, 수산화아연, 탄산아연, 질산아연, 황산아연, 인산아연, 피로인산아연, 염화아연, 불소화아연, 요오드화아연, 브롬화아연, 카르복시산아연(초산아연, 옥살산아연 등), 염기성 탄산아연, 아연의 알콕사이드, 및 이들의 수화염 등을 들 수 있고, 조작성의 관점에서 분말상 산화아연이 바람직하다. 또한 상기 주석 함유 화합물로서는 산화주석(SnO₂, SnO), 수산화주석, 질산주석, 황산주석, 염화주석, 불소화주석, 요오드화주석, 브롬화주석, 카르복시산주석(초산주석, 옥살산주석 등), 주석의 알콕사이드, 및 이들의 수화염 등을 들 수 있고, 조작성의 관점에서 분말상 산화주석(특히 SnO₂)이 바람직하다. 또한, 상기 도핑 원소 함유 화합물로서는 도핑 원소를 함유하는 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염, 황산염, 인산염, 피로인산염, 염화물, 불소화물, 요오드화물, 브롬화물, 카르복시산염(초산염, 옥살산염 등), 알콕사이드, 및 이들의 수화염 등을 들 수 있고, 조작성의 관점에서 분말상의 산화물이 바람직하다. 더욱이, 이들의 화합물의 순도는 높으면 높을수록 좋으며, 구체적으로는 99 중량% 이상인 것이 바람직하다.

상기 혼합은 건식 혼합법, 습식 혼합법 중 어느 하나에 따라도 된다. 또한, 혼합 시에는 통상, 분쇄도 수반한다. 구체적인 혼합법으로서는 아연 함유 화합물, 주석 함유 화합물, 및 필요에 따른 도핑 원소 함유 화합물을 보다 균일하게 혼합할 수 있는 방법에 의하는 것이 바람직하고, 혼합 장치로서는 볼밀(ball mills), 진동밀(vibration mills), 아트라이터(attritors), 다이노밀(dyno-mills), 다이나믹밀(dynamic mills) 등의 장치를 들 수 있다. 더욱이, 혼합 후에 가열건조(정치건조, 분무건조), 진공건조, 동결건조 등의 방법에 의한 건조를 실시하여도 된다.

또한, 도핑 원소를 함유하는 경우에는 도핑 원소 함유 화합물로서 수용성의 화합물을 사용하고, 당해 화합물의 수용액과 아연 함유 화합물 및 주석 함유 화합물의 혼합 분말을 혼합하고, 필요에 따라 이것을 건조하여 혼합물을 얻어도 된다. 더욱이, 당해 수용액 대신에 도핑 원소 함유 화합물로서 에탄올 등의 유기 용매에 용해 가능한 화합물을 사용하고, 당해 화합물을 유기 용매에 용해시킨 용액을 사용하여도 된다. 이와 같이 하여 얻어지는 혼합물을 소성하거나 또는 소결함으로써, 도핑 원소의 균일성이 보다 우수한 Zn, Sn 및 O를 주성분으로 하는 산화물이 얻어진다.

또한, 공침에 의하여 얻어지는 혼합물을 사용하여도 된다. 예를 들면, 아연 함유 화합물, 주석 함유 화합물, 및 필요에 따라 도핑 원소 함유 화합물로서, 각각 수용성의 화합물을 사용해서 이들의 혼합 수용액을 조정하고, 당해 수용액과 알칼리 등의 정석제를 사용하여 공침을 실시하여, 얻어지는 공침물을 필요에 따라서 이것을 건조하여 혼합물로서 사용하여도 된다. 이와 같이 하여 얻어지는 혼합물을 소성하거나 또는 소결함으로써, 구성 원소의 균일성이 보다 우수하고 도핑 원소의 균일성이 보다 우수한 Zn, Sn 및 O를 주성분으로 하는 산화물이 얻어진다.

상기의 성형은 일축 프레스, 냉간 정수압 프레스(CIP) 등에 의하여 실시할 수 있다. 또한, 일축 프레스 후에 냉간 정수압 프레스(CIP)를 실시하는 등, 양자를 조합시켜도 된다. 성형압은 통상 100∼3000kgf/㎠의 범위이다. 냉간 정수압 프레스(CIP)를 실시함으로써, 성형체의 밀도를 높일 수 있고, 소결체의 밀도도 높일 수 있으며, 얻어지는 투명도전막의 저항률을 보다 낮게 하는 것이 가능하므로 바람직하다. 성형하여 얻어지는 성형체의 형상은, 통상 원판상 또는 사각판상이다. 이 성형 시에, 혼합물은 바인더, 분산제, 이형제 등을 함유하여도 된다.

상기 소결은 상기 성형에 의하여 얻어지는 성형체를 공기 등의 산소 함유 분위기 중에서, 최고 도달온도가 1150℃ 이상 1350℃ 이하의 범위의 온도로, 0.5∼48시간 동안 유지하여 실시한다. 소결 장치로서는 전기로, 가스로 등, 통상 공업적으로 사용되는 로(爐)를 사용할 수 있다. 또한, 소결에 의하여 얻어지는 소결체에 대하여 절단이나 연삭을 실시함으로써 이의 치수를 조정하여도 된다. 더욱, 치수의 조정은 가공이 소결체보다 용이한 성형체의 절단이나 연삭에 의하여 실시하여도 된다. 또한, 상기의 성형, 소결 대신에, 열간 프레스, 열간 등압 프레스(HIP)를 사용하여 성형 및 소결을 동시에 실시하여도 된다. 더욱이, 특히 소결체가 도핑 원소를 포함하지 않는 경우, 즉 소결체가 Zn, Sn 및 O로 구성되는 경우에는, 상기 최고 도달온도를 1150℃ 이상 1350℃ 이하의 온도에서 유지하여 소결함으로써 얻어지는 소결체는 이의 결정 구조가 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂의 루틸형 결정 구조의 혼합상으로 구성된다. Zn, Sn, 및 O로 구성되는 소결체이면, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.7 이상 0.9 이하의 범위이고, 이의 결정 구조가 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂의 루틸형 결정 구조의 혼합상의 소결체로 구성되는 투명도전막 제조용 타켓은 보다 낮은 저항인 투명도전막을 얻는 관점에서 바람직한 타켓이다.

상기 소성은 혼합물을 공기 등의 산소 함유 분위기 중에서, 최고 도달온도가 1150℃ 이상 1350℃ 이하의 범위의 온도에서, 0.5∼48시간 동안 유지하여 실시하면 좋다. 소성 장치로서는 전기로, 가스로 등, 통상 공업적으로 사용되는 로를 사용할 수 있다. 소성 후, 필요에 따라서 분쇄하고, 더욱더 성형, 소결하는 경우에는 소성 시의 최고 도달온도를 소결 시의 것보다 낮은 온도로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 소성 후, 필요에 따라서 실시되는 분쇄는 상기의 혼합법과 동일하게 실시할 수 있다. 더욱이, 이 경우에 있어서도, 성형 시에, 분쇄물은 바인더, 분산제, 이형제 등을 함유하여도 된다. 또한, 소성 전의 예비소성은 소성 시의 최고 도달온도보다도 낮은 온도에서 실시하면 좋으며, 예비소성 후에 분쇄를 행하는 것도 좋다.

본 발명에 있어서, 물리적 성막법으로서는 펄스·레이저 증착(레이저 어블레이션), 스퍼터링, 이온 플랫팅, EB 증착을 들 수 있다. 성막 장치의 범용성의 관점에서, 상기의 성막법 중에서도 스퍼터링이 바람직하다. 또한, 이들의 물리적 성막법에 있어서의 지지체의 온도는 비정질막을 용이하게 얻을 수 있다는 의미로 100℃ 이상 300℃ 이하의 범위인 것이 바람직하다.

스퍼터링에 의한 투명도전막을 형성하는 경우에는, 상기와 같이 하여 얻어지는 Zn, Sn 및 O를 주성분으로 하는 소결체를 스퍼터링 타겟으로 하여 사용하고, 스퍼터링에 의하여 지지체 상에 투명도전막을 형성한다. 이 때, 스퍼터링의 분위기로서는 불활성 가스를 사용하거나, 또는 불활성 가스 및 산소의 혼합가스를 사용하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 분위기로서 불활성 가스를 사용하거나 또는 불활성 가스 및 산소의 혼합가스를 사용하는 경우에 있어서, 산소 농도(체적%)는 통상 0 이상 3 이하 정도이고, 바람직하게는 0 이상 1 이하, 더욱 바람직하게는 0 이상 0.5 이하이다. 또한, 0.01 이상 0.5 이하이어도 좋다. 특히, 상기 산소 농도(체적%)를 0 이상 0.5 이하로 하는 경우에, 저항률(Ω·㎝)이 5×10^-3 미만인 투명도전막을 얻을 수 있다. 산소 농도(체적%)가 0.5를 넘으면, 저항률이 5×10^-3Ω·㎝ 미만의 투명도전막이 되긴 어렵다. 더욱이, 본 발명의 범위를 해치지 않는 범위에서 금속 칩 타켓을 병용하여도 된다. 이 경우, 금속 칩으로서는 Zn 칩, Sn 칩, 도핑 원소로 구성되는 금속 칩을 들 수 있다.

스퍼터링 시에는, 챔버 내의 분위기 압력은 통상 0.1∼10㎩ 정도이다. 스퍼터링 장치로서는 rf 마그네트론 스퍼터링 장치를 사용할 수 있고, 이 경우의 조건으로서는 rf 투입 전력이 10∼300W, 압력이 0.1∼1㎩ 정도의 조건이 권장된다. 또한, 상기 불활성 가스로서는 Ar 가스를 들 수 있다. 더욱이, 혼합 가스에 있어서는 불활성 가스, 산소 이외의 가스는 가능한 한 적은 쪽이 바람직하다.

지지체는 성막 전의 것을 의미한다. 지지체로서는 유리, 석영 유리, 플라스틱 등의 기판을 사용할 수 있다. 투명도전막을 투명전극으로서 사용하는 경우에는, 지지체는 투명한 것이 바람직하다. 또한, 지지체는 결정성 기판이어도 된다. 결정성 기판으로서는 Al₂O₃(사파이어), MgO, YSZ(ZrO₂-Y₂O₃), CaF₂, SrTiO₃ 등의 기판을 들 수 있다. 더욱이, 필요에 따라서 얻어지는 투명도전막에 관하여 열처리를 실시하여도 된다.

투명도전막

본 발명의 투명도전막은 Zn, Sn 및 O를 함유하고, 통상 Zn, Sn 및 O를 주성분으로서 함유한다. 투명도전막은 Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.8 이상 0.9 이하의 범위이고, 또한 비정질막이다. 이러한 특징에 의하여, 에칭 특성에도 우수한 투명도전막을 얻을 수 있고, 게다가 막 특성이 ITO막에 필적하는 수준인 플렉서블 디스플레이, 터치 판넬용 등에 보다 적합한 투명도전막을 공급할 수 있다. 상기 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.9를 넘으면 결정질의 막으로 되는 경향이 있어, 유연성의 관점에서도 바람직하지 않다. 또한, 0.8 미만이면, 안전성 등의 막 특성의 관점에서 바람직하지 않다. 더욱이, 보다 바람직한 상기 비[Sn/(Sn+Zn)]는 0.80 이상 0.87 이하의 범위이다.

투명도전막은 상기의 투명도전막의 제조 방법에 의하여 얻어질 수 있다. 예를 들면, 물리적 성막법으로서 스퍼터링을 채용하는 경우에는 스퍼터링 분위기로서 불활성 가스를 사용하거나, 또는 불활성 가스 및 산소의 혼합가스를 사용하는 경우에, 특히 산소 농도(체적%)가 0 이상 0.5 이하의 경우에는 투명도전막에 있어서의 Sn 몰과 Zn 몰과의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn), 이하, Sn 조성비라고 하는 경우가 있다.]는 타켓으로서 사용되는 소결체에 있어서의 Sn 조성비에 의존한다. 예를 들면, 타겟에 있어서의 Sn 조성비가 0.70, 0.75, 0.80이라면, 투명도전막에 있어서의 Sn 조성비는 각각 0.80, 0.83, 0.87이 된다.

투명도전막은 Zn, Sn 및 O를 함유하고, 통상 Zn, Sn 및 O를 주성분으로 하며, 보다 구체적으로는 투명도전막에 함유되는 모든 금속 원소의 몰량에 대하여, Zn 및 Sn의 합계 몰량이 0.95 이상인 것을 의미한다. 투명도전막은 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 Zn, Sn과는 다른 금속 원소를 도핑 원소로서 포함하여도 되고, 이와 같은 도핑 원소로서는 Al, Sb, In 등을 들 수 있다. 타겟으로서 사용하는 소결체가 도핑 원소를 포함하지 않은 경우에는, 투명도전막은 Zn, Sn 및 O로 구성되는 투명도전막이 된다.

또한, 투명도전막은 비정질막이다. 비정질막의 XRD 측정에 있어서는 결정질인 것을 표시하는 피크는 검출되지 않고, 검출된다고 해도 비정질막인 것을 표시하는 할로(halo) 밖에 검출되지 않는다.

더욱이, 투명도전막은 저항률(Ω·㎝)이 5×10^-3 미만인 것이 바람직하고, 3×10^-3 미만인 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 낮은 저항률의 투명도전막을 얻기 위해서는, 예를 들면 후술의 실시예를 참조하면 된다.

본 발명에 의하면 고가인 In 함유량을 줄일 수 있으며, 또한 투명도전막의 전도성 등의 막 특성이 ITO막에 필적하는 수준에까지 개량된 투명도전막과 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 이용하여 본 발명에 관하여 보다 구체적으로 설명한다. 더욱, 특히 별도로 언급하지 않는 한, 얻어지는 막의 전기 특성, 광학 특성, 결정 구조에 대해서는 다음의 평가에 의하여 실시되었다.

전기 특성의 평가는 JIS R 1637에 준거한 4심침법에 의한 측정 방법에 의하여 표면 저항(시트 저항)을 측정하고, 촉침식 막 두께 측정계로 막 두께를 측정하여, 이들 표면 저항의 값과 막 두께의 값을 사용해서 이하의 식 (1)에 의하여 막의 저항률을 구하는 것으로서 실시하였다.

저항률(Ω㎝) = 표면 저항(Ω／□)×막 두께(㎝) (1)

광학 특성의 평가는 가시분광 광도계를 사용하여, JIS R 1635에 규정된 방법에 의하여 가시광 투광률을 측정하는 것으로서 실시하였다.

막, 소결체의 결정 구조의 평가는 분말 X선 회절 측정 장치(주식회사 리가쿠제 RINT2500TTR 형)를 사용하고, 막, 소결체에 CuKα선을 조사하여, X선 회절 도형을 얻어 결정형을 동정하는 것으로서 실시하였다.

막의 조성분석은 형광 X선 분석 장치(PANalytical 제 MagiX Pro XRF spectrometer)를 사용하여, Sn과 Zn의 피크 강도를 측정하여, 검량선법에 의하여 실시하였다.

실시예 1

산화아연 분말(ZnO, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%) 및 산화주석 분말(SnO₂, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%)을 Zn 몰과 Sn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Zn+Sn)]가 0.70이 되도록 칭량하고, 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 혼합하였다. 얻어진 혼합분말을 알루미나제 도가니에 넣고 공기 분위기 중에서 900℃로 5시간 동안 유지하면서 소성한 후, 다시 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 분쇄하였다. 얻어진 분말을, 금형을 사용하여 일축 프레스에 의하여 500kgf/㎠의 압력으로 원판형으로 성형하였다. 이어서 성형체를 냉간 정수압 프레스(CIP)를 사용하여 2000kgf/㎠의 압력으로 가압한 후, 산소 분위기 중에서 상압으로 1200℃에서 5시간 동안 유지하면서 소결하여 소결체를 얻었다. 당해 소결체의 X선 회절 측정에 의하여, 이의 결정 구조는 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂ 루틸형 결정 구조의 혼합상으로 구성되는 것으로 판명되었다. 또한, ZnSnO₃의 결정 구조는 확인되지 않았다. 이들의 결과로부터, 당해 소결체에 있어서의 Zn₂SnO₄:SnO₂의 몰비를 계산하면 3:11이 된다. 당해 소결체를 가공하여 직경 3인치의 스퍼터링용 타겟으로서 사용하여, 스퍼터링 장치(도쿠다 세이사쿠소 제 CFS-4ES-231) 내에 설치하며, 나아가 지지체로서 유리 기판을 사용하여 당해 기판을 스퍼터링 장치 내에 설치하였다. Ar 분위기 중에서, 압력 0.5㎩, 기판 온도 265℃, 전력 50W의 조건으로 스퍼터링을 실시하여 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 3.3×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바로는, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 2

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.1 체적%)로 한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.5×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다. 얻어진 투명도전막에 대하여 형광 X선법에 의하여, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]를 측정한 바, 0.80이었다.

실시예 3

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.2 체적%)로 한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.7×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 4

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.3 체적%)로 한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.9×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 5

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.5 체적%)로 한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 4.5×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 6

산화아연 분말(ZnO, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%) 및 산화주석 분말(Sn0₂, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%)을 Zn 몰과 Sn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Zn+Sn)]가 0.75가 되도록 칭량하고, 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 혼합하였다. 얻어진 혼합분말을 알루미나제 도가니에 넣고 공기 분위기 중에서 900℃에서 5시간 동안 유지하여 소성한 후, 다시 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 분쇄하였다. 얻어진 분말을, 금형을 사용하여 일축 프레스에 의하여 500kgf/㎠의 압력으로 원판형으로 성형하였다. 이어서 성형체를 냉간 정수압 프레스(CIP)를 사용하여 2000kgf/㎠의 압력으로 가압한 후, 산소 분위기 중에서 상압으로 1200℃에서 5시간 동안 유지하면서 소결하여 소결체를 얻었다. 당해 소결체의 X선 회절 측정에 의하여, 이의 결정 구조는 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂ 루틸형 결정 구조의 혼합상으로 구성되는 것으로 판명되었다. 또한, ZnSnO₃의 결정 구조는 확인되지 않았다. 이들의 결과로부터, 당해 소결체에 있어서의 Zn₂SnO₄:SnO₂의 몰비를 계산하면 1:5가 된다. 당해 소결체를 가공하여 직경 3인치의 스퍼터링용 타겟으로서 사용하여, 스퍼터링 장치(도쿠다 세이사쿠소 제 CFS-4ES-231) 내에 설치하고, 나아가 지지체로서 유리 기판을 사용하여 당해 기판을 스퍼터링 장치 내에 설치하였다. Ar 분위기 중에서, 압력 0.5㎩, 기판 온도 265℃, 전력 50W의 조건으로 스퍼터링을 실시하여 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 3.6×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 7

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.1 체적%)로 한 이외는 실시예 6과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.1×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 8

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.2 체적%)로 한 이외는 실시예 6과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.0×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다. 얻어진 투명도전막에 대하여 형광 X선법에 의하여, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]를 측정한 바, 0.83이었다.

실시예 9

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.3 체적%)로 한 이외는 실시예 6과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.3×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 10

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.4 체적%)로 한 이외는 실시예 6과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.1×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 11

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.5 체적%)로 한 이외는 실시예 6과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.3×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 12

산화아연 분말(ZnO, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%) 및 산화주석 분말(Sn0₂, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%)을 Zn 몰과 Sn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Zn+Sn)]가 0.80이 되도록 칭량하고, 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 혼합하였다. 얻어진 혼합분말을 알루미나제 도가니에 넣고 공기 분위기 중에서 900℃에서 5시간 동안 유지하여 소성한 후, 다시 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 분쇄하였다. 얻어진 분말을, 금형을 사용하여 일축 프레스에 의하여 500kgf/㎠의 압력으로 원판형으로 성형하였다. 이어서 성형체를 냉간 정수압 프레스(CIP)를 사용하여 2000kgf/㎠의 압력으로 가압한 후, 산소 분위기 중에서 상압으로 1200℃에서 5시간 동안 유지하면서 소결하여 소결체를 얻었다. 당해 소결체의 X선 회절 측정에 의하여, 이의 결정 구조는 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂ 루틸형 결정 구조의 혼합상으로 구성되는 것으로 판명되었다. 또한, ZnSnO₃의 결정 구조는 확인되지 않았다. 이들의 결과로부터, 당해 소결체에 있어서의 Zn₂SnO₄:SnO₂의 몰비를 계산하면 1:7이 된다. 당해 소결체를 가공하여 직경 3인치의 스퍼터링용 타겟으로서 사용하여, 스퍼터링 장치(도쿠다 세이사쿠소 제 CFS-4ES-231) 내에 설치하며, 나아가 지지체로서 유리 기판을 사용하여 당해 기판을 스퍼터링 장치 내에 설치하였다. Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.2 체적%) 분위기 중에서, 압력 0.5㎩, 기판 온도 265℃, 전력 50W의 조건으로 스퍼터링을 실시하여 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 3.4×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다. 얻어진 투명도전막에 대하여 형광 X선법에 의하여, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]를 측정한 바로는 0.87이었다.

실시예 13

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.3 체적%)로 한 이외는 실시예 12와 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.4×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 14

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.4 체적%)로 한 이외는 실시예 12와 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.4×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 15

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.5 체적%)로 한 이외는 실시예 12와 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.2×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 16

산화아연 분말(ZnO, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%) 및 산화주석 분말(Sn0₂, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%)을 Zn 몰과 Sn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Zn+Sn)]가 0.85가 되도록 칭량하고, 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 혼합하였다. 얻어진 혼합분말을 알루미나제 도가니에 넣어 공기 분위기 중에서 900℃에서 5시간 동안 유지하여 소성한 후, 다시 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 분쇄하였다. 얻어진 분말을, 금형을 사용하여 일축 프레스에 의하여 500kgf/㎠의 압력으로 원판형으로 성형하였다. 이어서 성형체를 냉간 정수압 프레스(CIP)를 사용하여 2000kgf/㎠의 압력으로 가압한 후, 산소 분위기 중에서 상압으로 1200℃에서 5시간 동안 유지하면서 소결하여 소결체를 얻었다. 당해 소결체의 X선 회절 측정에 의하여, 이의 결정 구조는 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂ 루틸형 결정 구조의 혼합상으로 구성되는 것으로 판명되었다. 또한, ZnSnO₃의 결정 구조는 확인되지 않았다. 이들의 결과로부터, 당해 소결체에 있어서의 Zn₂SnO₄:SnO₂의 몰비를 계산하면 3:31이 된다. 당해 소결체를 가공하여 직경 3인치의 스퍼터링용 타겟으로서 사용하여, 스퍼터링 장치(도쿠다 세이사쿠소 제 CFS-4ES-231) 내에 설치하며, 나아가 지지체로서 유리 기판을 사용하여 당해 기판을 스퍼터링 장치 내에 설치하였다. Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.1 체적%) 분위기 중에서, 압력 0.5㎩, 기판 온도 265℃, 전력 50W의 조건으로 스퍼터링을 실시하여 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 3.3×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 17

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.3 체적%)로 한 이외는 실시예 16과 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 3.6×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 18

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.5 체적%)로 한 이외는 실시예 16와 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 2.5×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 19

산화아연 분말(ZnO, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%) 및 산화주석 분말(Sn0₂, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%)을 Zn 몰과 Sn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Zn+Sn)]가 0.90이 되도록 칭량하고, 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 혼합하였다. 얻어진 혼합분말을 알루미나제 도가니에 넣고 공기 분위기 중에서 900℃에서 5시간 동안 유지하여 소성한 후, 다시 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 분쇄하였다. 얻어진 분말을, 금형을 사용하여 일축 프레스에 의하여 500kgf/㎠의 압력으로 원판형으로 성형하였다. 이어서 성형체를 냉간 정수압 프레스(CIP)를 사용하여 2000kgf/㎠의 압력으로 가압한 후, 산소 분위기 중에서 상압으로 1200℃에서 5시간 동안 유지하면서 소결하여 소결체를 얻었다. 당해 소결체의 X선 회절 측정에 의하여, 이의 결정 구조는 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂ 루틸형 결정 구조의 혼합상으로 구성되는 것으로 판명되었다. 또한, ZnSnO₃의 결정 구조는 확인되지 않았다. 이들의 결과로부터, 당해 소결체에 있어서의 Zn₂SnO₄:SnO₂의 몰비를 계산하면 1:17이 된다. 당해 소결체를 가공하여 직경 3인치의 스퍼터링용 타겟으로서 사용하여, 스퍼터링 장치(도쿠다 세이사쿠소 제 CFS-4ES-231) 내에 설치하며, 나아가 지지체로서 유리 기판을 사용하여 당해 기판을 스퍼터링 장치 내에 설치하였다. Ar 분위기 중에서, 압력 0.5㎩, 기판 온도 265℃, 전력 50W의 조건으로 스퍼터링을 실시하여 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 3.1×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

실시예 20

스퍼터링에 있어서의 분위기를 Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.5 체적%)로 한 이외는 실시예 19와 동일하게 하여, 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 3.1×10^-3Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

비교예 1

산화아연 분말(ZnO, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%) 및 산화주석 분말(Sn0₂, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%)을 Zn 몰과 Sn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Zn+Sn)]가 0.67이 되도록 칭량하여, 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 혼합하였다. 얻어진 혼합분말을 알루미나제 도가니에 넣고 공기 분위기 중에서 900℃에서 5시간 동안 유지하여 소성한 후, 다시 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 분쇄하였다. 얻어진 분말을, 금형을 사용하여 일축 프레스에 의하여 500kgf/㎠의 압력으로 원판형으로 성형하였다. 이어서 성형체를 냉간 정수압 프레스(CIP)를 사용하여 2000kgf/㎠의 압력으로 가압한 후, 산소 분위기 중에서 상압으로 1200℃에서 5시간 동안 유지하면서 소결하여 소결체를 얻었다. 당해 소결체를 가공하여 직경 3인치의 스퍼터링용 타겟으로서 사용하여, 스퍼터링 장치(도쿠다 세이사쿠소 제 CFS-4ES-231) 내에 설치하며, 나아가 지지체로서 유리 기판을 사용하여 당해 기판을 스퍼터링 장치 내에 설치하였다. Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.5 체적%) 분위기 중에서, 압력 0.5㎩, 기판 온도 265℃, 전력 50W의 조건으로 스퍼터링을 실시하여 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 막의 저항률은 1.1×10^-2Ω㎝이었다. 투명도전막을 형성한 유리 기판의 투과율을 측정한 바, 가시광에 있어서의 최고의 투과율은 80%를 넘어 있었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 비정질막인 것으로 판명되었다.

비교예 2

산화아연 분말(ZnO, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%) 및 산화주석 분말(Sn0₂, 주식회사 코준도 카가쿠 제, 순도 99.99%)을 Zn 몰과 Sn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Zn+Sn)]가 0.95가 되도록 칭량하여, 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 혼합하였다. 얻어진 혼합분말을 알루미나제 도가니에 넣고 공기 분위기 중에서 900℃에서 5시간 동안 유지하여 소성한 후, 다시 직경 5㎜의 지르코니아제 볼을 사용하여 건식 볼밀에 의하여 분쇄하였다. 얻어진 분말을, 금형을 사용하여 일축 프레스에 의하여 500kgf/㎠의 압력으로 원판형으로 성형하였다. 이어서 성형체를 냉간 정수압 프레스(CIP)를 사용하여 2000kgf/㎠의 압력으로 가압한 후, 산소 분위기 중에서 상압으로 1200℃에서 5시간 동안 유지하면서 소결하여 소결체를 얻었다. 당해 소결체를 가공하여 직경 3인치의 스퍼터링용 타겟으로서 사용하여, 스퍼터링 장치(도쿠다 세이사쿠소 제 CFS-4ES-231) 내에 설치하며, 나아가 지지체로서 유리 기판을 사용하여 당해 기판을 스퍼터링 장치 내에 설치하였다. Ar-산소 혼합가스(산소 농도 0.5 체적%) 분위기 중에서, 압력 0.5㎩, 기판 온도 265℃, 전력 50W의 조건으로 스퍼터링을 실시하여 기판 상에 형성시킨 투명도전막을 얻었다. 얻어진 투명도전막의 X선 회절 측정에 의하여 SnO₂의 루틸형 결정이 검출되어, 비정질막이라고는 할 수 없다고 판명되었다. 이와 같은 막은 에칭성, 유연성의 관점에서 충분하지 않다.

본 발명에 의하면 고가인 In 함유량을 줄일 수 있으며, 또한 투명도전막의 전도성 등의 막 특성이 ITO막에 필적하는 수준에까지 개량된 투명도전막과 이의 제조 방법을 제공할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 의한 투명도전막은 에칭성도 우수하므로, 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 디스플레이의 전극, 태양전지의 전극, 창 유리의 열선 반사막, 대전방지막 등에 적합하게 사용될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 의한 투명도전막은 비정질막이기도 하여, 플렉서블 디스플레이, 터치 패널 등에 응용도 충분히 가능하다.

Claims

소결체를 타겟으로서 사용하고, 물리적 성막법에 의하여 지지체 상에 투명도전막을 형성하는 공정을 포함하는 투명도전막의 제조 방법.
[여기서, 소결체는 Zn, Sn 및 O를 함유하고, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.7 이상 0.9 이하의 범위임.]
제 1항에 있어서,
상기 소결체는 Zn, Sn 및 O를 함유하고, 다른 금속 원소를 실질적으로 포함하지 않는 투명도전막의 제조 방법.
제 2항에 있어서,
상기 소결체는 이의 결정 구조가 Zn₂Sn0₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂의 루틸형 결정 구조의 혼합상을 포함하는 투명도전막의 제조 방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물리적 성막법이 스퍼터링인 투명도전막의 제조 방법.
제 4항에 있어서,
스퍼터링의 분위기가 불활성 가스를 포함하거나, 또는 불활성 가스 및 산소의 혼합가스를 포함하는 투명도전막의 제조 방법.
제 5항에 있어서,
스퍼터링 분위기의 산소 농도가 0 체적% 이상 0.5 체적% 이하인 투명도전막의 제조 방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
지지체의 온도는 100℃ 이상 300℃ 이하의 범위인 투명도전막의 제조 방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의하여 얻어지며, 또한 비정질막인 투명도전막.
Zn, Sn 및 O를 함유하고, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.8 이상 0.9 이하의 범위이며, 또한 비정질인 투명도전막.
제 8항 또는 제 9항에 있어서,
저항률이 5×10^-3Ω·㎝ 미만인 투명도전막.
Zn, Sn 및 O를 함유하고, 다른 금속 원소를 실질적으로 포함하지 않는 소결체이며, Sn 몰과 Zn 몰의 합에 대한 Sn 몰의 비[Sn/(Sn+Zn)]가 0.7 이상 0.9 이하의 범위이고, 이의 결정 구조가 Zn₂SnO₄의 스피넬형 결정 구조와 SnO₂의 루틸형 결정 구조의 혼합상을 포함하는 투명도전막 제조용 타겟.