[发明专利]溅射靶、透明导电膜及透明电极

说明书

技术领域

本发明涉及通过烧结制成的溅射靶(以下简称为“溅射靶”或者“靶”)、利用溅射靶成膜的透明导电膜及透明电极。 

背景技术

近年来，显示装置的发展迅猛，液晶显示装置(LCD)、电致发光显示装置(EL)或者场致发射显示器(FED)等，被用作个人电脑、文字处理机等办公设备，工厂控制系统用的显示装置等。而且，这些显示装置均具有用透明导电性氧化物夹着显示元件的三明治结构。 

如非特许文献1所公开，这种透明导电性氧化物，以通过溅射法、离子电镀法或沉积法进行成膜的铟锡氧化物(以下简称为“ITO”)为主流。 

所述ITO的特征在于，由指定量的氧化铟和氧化锡构成，除了透明性和导电性优良外，还可以用强酸进行蚀刻加工，再者，还与基板具有优良的密接性。 

虽然作为透明导电性氧化物的材料，ITO具有优良的性能，但因其不仅是稀少资源，而且还有必须含有大量对活体有害的铟(90原子％左右)的问题。另外，溅射时铟自身成为产生突起物(Nodule)的原因，这些在靶表面产生的突起物也成为异常放电的原因。特别是以改良蚀刻性为目的而成膜非晶态ITO膜时，因为向该溅射腔内导入微量的水和氢气，靶表面的铟化合物被还原，出现产生更多突起物的问题。而且，发生异常放电时，还会出现飞散物作为异物附着在成膜中或刚成膜后的透明导电性氧化物上的问题。 

如此，由于供给的不稳定性(稀少性)、有害性、溅射时产生突起物等问题，需要减少ITO中的铟。但是，如果将ITO中的铟含量减少到90原子％以下时，靶中的高电阻的锡化合物带上电荷(Charge)，导致容易产生 异常放电。 

另外，一般情况下，布线用金属或金属合金(Al或Al合金等)的蚀刻采用的是磷酸类蚀刻液，ITO的蚀刻采用草酸类蚀刻液，由于采用的蚀刻液不同，需要分别设置液罐等盛装蚀刻液的设备，或者不能一起对布线和电极进行蚀刻，使生产性得不到提高。 

另外，还研究了一种方法，即通过含有用In₂O₃(ZnO)_m(但，m为2～20的整数)表示的六方晶层状化合物，且将该六方晶层状化合物的结晶粒径设为5μm以下，来防止突起物的发生而抑制异常放电(特许文献1、2)。但是在该方法中，将铟削减到70原子％以下时，有可能产生高电阻、ZnO数大(m为4以上的In₂O₃(ZnO)_m)的六方晶层状化合物。另外，靶的烧结密度和导电性下降，导致出现异常放电和成膜速度变慢，靶的强度下降而容易开裂，以及用靶成膜的透明导电膜在空气中的耐热性差等问题。 

特许文献1：WO01/038599册子 

特许文献2：特开平6-234565号公报 

非特许文献1：《透明导电膜技术》((株)Ohmsha出版，日本学术振兴会，透明氧化物/光电子材料第166委员会编，1999) 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高理论相对密度、低电阻、高强度的靶；铟含量下降的靶；抑制采用溅射法成膜透明导电膜时产生的异常放电，能够稳定地进行溅射的靶；能够获得透明导电膜的靶，即使是金属或合金用的蚀刻液，即磷酸类蚀刻液也能够对该透明导电膜进行蚀刻；以及用这些靶制成的透明导电膜、透明电极及透明电极的制造方法。 

以铟、锡、锌为主成分的氧化物烧结靶，因为原料的形态，烧结时的温度履历、热处理方法、组成比等的不同，有可能包含用In₂O₃(ZnO)_m(m为2～20的整数)表示的六方晶层状化合物、用SnO₂表示的金红石构造化合物、用ZnO表示的纤锌矿结构化合物、用Zn₂SnO₄表示的尖晶石结构化合物、以用In₂O₃表示的红绿柱石结构化合物为首的ZnSnO₃、Sn₃In₄O₁₂ 等的结晶构造。另外，也可以采用这些结晶构造的各种组合。