[发明专利]氧化铟锡溅射靶和使用该溅射靶制备的透明导电膜

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年10月30日递交的韩国专利申请10-2009-0103886的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及氧化铟锡(ITO)靶和用该靶制备的透明导电膜，更具体地，本发明涉及具有优异光学和电学特性以及可蚀刻性的ITO靶，和透明溅射靶。

背景技术

由锡掺杂的氧化铟制成的ITO膜广泛用作透明导电膜，该透明导电膜是用于诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示屏(PDP)、电致发光显示器(ELD)等平板显示器和太阳能电池的典型电极材料。ITO膜不仅具有优异透明性和导电性的优点，还具有可蚀刻性和对基板的优异粘着性。

在ITO膜形成后，在形成电路图期间用强酸、王水等对其进行蚀刻。但是，用作薄膜晶体管(TFT)的布线材料的铝易于受到腐蚀。因此，需要一种既能够被蚀刻而又对布线材料没有负面影响的透明导电膜。

为了满足这种需要，建议尝试形成具有优异蚀刻特性的非结晶ITO膜。在膜形成期间，可通过使用氢或水连同源气体在低温下形成非结晶ITO膜，并用弱酸蚀刻该非结晶ITO膜，从而改善图案化特性并防止了下面的布线被腐蚀。但是，这种方法的问题是具有溅射期间供给的氢或水会引起异常放电，这种异常放电随后会在ITO靶上形成称作“结节”的异常隆起，并引起导致膜局部高电阻的附着杂质的形成。此外，还报道了基板粘着性降低、接触电阻升高、蚀刻残留等。

根据另一种尝试，建议将氧化铟锌(IZO)用作靶材料，以形成非结晶的膜。但是这种材料与ITO相比没有良好的电阻率或透光度，而且已知比较昂贵。并且，由于IZO会被铝的蚀刻剂溶解，所以当使用在透明电极上形成反射电极的构造时，难以使用IZO。

在本发明的“背景技术”部分公开的信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，而不应理解为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的多个方面提供了一种具有优异可蚀刻性的透明导电膜和能够形成所述透明导电膜的溅射靶，使得所述透明导电膜不会引起下面的材料和其他材料被腐蚀，也不会引起如残留等问题。

本发明还提供了一种氧化铟锡(ITO)透明导电膜和能够形成该透明导电膜的溅射靶，所述透明导电膜因低电阻率和高透光率而呈现优异的电学和光学特性。

本发明一方面提供了氧化铟锡溅射靶，所述氧化铟锡溅射靶包括氧化铟、氧化锡和镓，其中锡原子的含量为铟和锡原子总量的5至15原子％，镓原子的含量为铟、锡和镓原子总量的0.5至7原子％。

本发明的另一方面还提供了一种制备氧化铟锡透明导电膜的方法，所述方法包括通过溅射上述溅射靶沉积所述透明导电膜。具有高耐受性的所述氧化铟锡透明导电膜可通过以下步骤制备：在第一温度下对所述溅射靶溅射以沉积非结晶透明导电膜，用弱酸蚀刻以将所述沉积的非结晶透明导电膜图案化，和在高于所述第一温度的第二温度下结晶所述图案化的非结晶透明导电膜。

在本发明的又一个方面还提供了具有150℃至210℃或170℃至210℃范围的结晶温度的氧化铟锡透明导电膜。

在本发明的再一个方面还提供了一种包括由上述氧化铟锡透明导电膜制成的透明电极的液晶显示器(LCD)。

根据本发明的示例性实施方式，所述透明导电膜可用弱酸蚀刻，因此防止下面的布线被腐蚀和蚀刻残留的发生，而在通过强酸从本领域的靶制备的透明导电膜中布线腐蚀和蚀刻残留将无法避免。此外，根据本发明的示例性实施方式的透明导电膜具有低电阻率和优异的透光度。

因为在LCD的TFT-阵列工艺的蚀刻步骤期间，该膜在非结晶状态下蚀刻，所以实现了优异的可蚀刻性，而且在后续的热处理过程期间，通过结晶化实现了低电阻和高耐用特性。因此，根据本发明示例性实施方式的透明导电膜可用作需要高耐用性和低电阻的各种显示器如LCD的透明电极。

本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些特征和优点将通过在此处合并的附图和本发明具体实施方式中更加具体的描述而变得显而易见，附图和具体实施方式一起用来解释本发明的一些原则。

附图说明

图1是显示根据本发明示例性实施方式的透明导电膜的XRD分析结果的图；

图2是显示根据对比例1的透明导电膜的XRD分析结果的图；

图3是显示根据对比例2的透明导电膜的XRD分析结果的图；

图4是显示透明导电膜电阻率的变化取决于ITO溅射靶中镓含量的图；

图5是显示由含3原子％镓的靶制备的透明导电膜的XRD分析结果的图；