[发明专利]复合氧化物烧结体、复合氧化物烧结体的制造方法、溅射靶及薄膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合氧化物烧结体、复合氧化物烧结体的制造方法、溅射靶及薄膜的制造方法。

背景技术

透明导电膜具有于可见光区的高透射率及高导电性，利用于液晶显示元件或太阳能电池等各种受光元件的电极，另外，广泛利用于汽车用、建筑材料用的热射线反射膜和抗静电膜，或冷冻陈列柜等的防雾用透明发热体。

作为这样的透明导电膜，已知含有锡作为掺杂物的氧化铟膜，或含有锌作为掺杂物的氧化铟膜、含有周期表的第III族元素至少1种以上作为掺杂物的氧化锌膜等。

含有锡作为掺杂物的氧化铟膜，称为ITO膜，容易得到低电阻膜。但是ITO膜的原料铟是稀有金属，价格昂贵，因此使用此膜时的低成本化有其极限。另外，铟由于资源埋藏量少，只不过是以锌矿处理等的副产物而得到，因此ITO膜的大幅生产量增加或稳定供给处于困难的状况。

含有锌作为掺杂物的氧化铟膜，称为IZO膜，可得低电阻的优异的膜，但是，与ITO膜同样会有原料铟的问题。

因此，替代ITO的透明导电膜用材料的开发正积极进行中。其中，尤以氧化锌为主要成分且含有周期表第III族元素的氧化锌膜，由于主原料锌价格极低且埋藏量和生产量均极多，因此，沒有如ITO膜那样的对于资源枯竭或稳定供给的顾虑等问题，不仅廉价且化学上也稳定，透明性、导电性均为优异，故受到瞩目(例如参照专利文献1)。

然而，氧化锌(ZnO)为氧化物半导体，由于来自化学计量学组成的不一致造成的氧空穴等本征缺陷形成施主能级，而显示n型特性。若该氧化锌含有周期表的第III族元素，则传导电子增加，比电阻减少。作为氧化锌中含有的周期表的第III族元素，已知铝(例如参照专利文献1、专利文献2)、镓(例如参照专利文献3)、硼(例如参照专利文献4)等。

已往已知的氧化锌系溅射靶，当作为透明导电膜等薄膜形成方法使用时，由于溅镀中产生的异常放电现象，会有溅镀装置的运转率下降或产生的微粒的影响造成产品产量降低等的问题。

作为抑制这样的溅镀中产生的异常放电现象的方法，例如在专利文献1中，提出了通过在制造方法上努力，利用烧结体的高密度化等进行抑制效果。另外，例如，公开了：通过将烧结体高密度化，且将起因于作为周期表第III族元素的氧化物添加而得到的氧化铝的铝成分凝集直径抑制在最大5μm以下，更能抑制异常放电现象(参照专利文献5)。

另外，公开了：通过使由氧化锌及添加物的氧化铝构成的ZnAl₂O₄粒子的平均粒径为0.5μm以下，抑制溅镀中的异常放电，使耐湿性提高的薄膜的制造产量提高(参照专利文献6)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2805813号公报

专利文献2：日本特开平6-2130号公报

专利文献3：日本特开平6-25838号公报

专利文献4：日本特开2004-175616号公报

专利文献5：日本专利第3864425号公报

专利文献6：日本特开2006-200016号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，传统的氧化锌系溅射靶，欲充分减低溅镀中的异常放电现象发生是困难的。如此，当溅镀中产生异常放电现象时，则微粒飞散，产量下降，且有薄膜生产率下降的倾向。因此，本发明的目的在于：提供能充分抑制异常放电现象发生的溅射靶，及使用这样的溅射靶的薄膜的制造方法。另外，目的在于提供能够作为这样的溅射靶使用的复合氧化物烧结体及其制造方法。

用于解决问题的方法

鉴于上述问题，本发明人等经过反复精心研究，结果发现通过将具特定结构的复合氧化物烧结体作为溅射靶使用，可显著抑制溅镀中的异常放电现象，从而完成本发明。

即，本发明提供一种复合氧化物烧结体，包含：金属氧化物粒子(a)，其具有六方晶系层状结构且含有氧化锌和铟；以及金属氧化物粒子(b)，其具有尖晶石结构，且含有金属元素M(其中M为铝和/或镓)；上述金属氧化物粒子(a)的长径的平均值为10μm以下，以个数基准计上述金属氧化物粒子(a)总体的20％以上粒子的长径比(长径/短径)为2以上。

上述金属氧化物粒子(b)的最大粒径优选为10μm以下。

另外，上述复合氧化物烧结体中，铟相对于锌、铟及上述金属元素M的总和的原子比为0.001～0.02，上述金属元素M相对于上述总和的原子比优选为0.005～0.05。