[发明专利]透明导电膜和制造所述透明导电膜的方法以及用于所述方法的溅射靶

说明书

技术领域

本发明涉及适用于通过溅射法，特别是通过DC(直流)溅射法、AC溅射法、DC脉冲溅射法和MF(中频)溅射法形成透明导电膜的溅射靶。

本发明还涉及适用作平板显示器(FPD)中的透明电极的透明导电膜和制造所述透明导电膜的方法。

可以由本发明的溅射靶有利地形成本发明的透明导电膜。

背景技术

在FPD如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和包括有机EL显示器的电致发光显示器(ELD)中，至今使用透明导电膜作为在基底上形成的透明电极。透明导电膜的已知材料包括氧化铟材料、氧化锌材料和氧化锡材料。ITO(掺锡的氧化铟)是尤其有名的氧化铟材料并且处于广泛应用。广泛应用ITO的原因包括其低电阻和令人满意的图案化性能。然而，已知铟的储备贫乏，需要开发可用作替代物的材料。

氧化锡(SnO₂)是期望可用作ITO的替代物的材料。然而，要赋予氧化锡导电性，必须使用锑作为掺杂剂，尽管担心锑将来会产生环境问题(参见例如专利文献1)。

专利文献1：JP-A-10-330924

发明内容

本发明要解决的问题

至今已经研究了除锑以外的掺杂剂如钨和钽(参见例如AppliedPhysics Letters，Vol.78，No.3，p.350(2001))。

然而，在使用只包含钨或钽的氧化锡制备溅射靶时，这种烧结体具有低密度，因此具有低机械强度，并且由于频繁发生腐蚀和破裂而不能经受实际用作溅射靶。

另一方面，至今已经研究了可用于溅射法如DC溅射法、DC脉冲溅射法、AC溅射法和MF溅射法的氧化锡靶，并且示出了实际获得的该靶(参见例如JP-A-2005-154820)。然而，使用该文献公开的靶形成的膜具有高电阻。目前，还没有获得电阻率在5×10^-2Ωcm以下的膜，这样的电阻率通常是ITO替代材料所需要的。

本发明的目的是提供能够通过溅射法，特别是DC溅射法、DC脉冲溅射法、AC溅射法和MF溅射法形成低电阻透明导电膜的氧化锡靶。

本发明的另一个目的是提供优选由所述氧化锡靶形成的透明导电膜和制备所述透明导电膜的方法。

解决问题的手段

为了获得具有适合于溅射法的烧结密度(适度的相对密度)并达到适度成膜速率的氧化锡靶，本发明人不懈地进行了研究。结果，他们发现通过将给定量的选自铌、钨、钽、铋和钼的至少一种元素以及铜元素加入氧化锡靶作为掺杂剂，以优异的产率获得了具有如下烧结密度和表面片材的电阻率的靶，所述烧结密度和表面片材的电阻率使得所述靶可以用于溅射法，特别是DC溅射法、DC脉冲溅射法、AC溅射法和MF溅射法。

基于该认识实现了本发明。本发明提供了用于通过溅射法形成透明导电膜的溅射靶，

所述溅射靶包含氧化锡作为主成分，并且包含铜元素和选自由铌、钨、钽、铋和钼组成的A组掺杂剂的至少一种元素作为掺杂剂。

在将A组掺杂剂元素的总量表示为M_A(原子％)，将铜元素的量表示为M_Cu(原子％)，并将溅射靶中所含的锡元素的量表示为M_Sn(原子％)时，优选本发明的溅射靶满足下列式(1)至(3)：

0.8＜(M_Sn)/(M_Sn+M_A+M_Cu)＜1.0      (1)

0.001＜(M_A)/(M_Sn+M_A+M_Cu)＜0.15    (2)

0.001＜(M_Cu)/(M_Sn+M_A+M_Cu)＜0.1    (3)。

M_Sn(原子％)指所述靶中锡原子数与所有金属原子数之比。对于M_A(原子％)和M_Cu(原子％)也一样。

在将溅射靶中的A组掺杂剂元素的总量表示为M_A(原子％)，将铜元素的量表示为M_Cu(原子％)，并将溅射靶中所含的锡元素的量表示为M_Sn(原子％)时，优选溅射靶满足下列式(8)至(10)：

0.85＜(M_Sn)/(M_Sn+M_A+M_Cu)＜0.99     (8)