[发明专利]IZO靶材及其制造方法

说明书

本发明提供一种溅射膜的膜电阻不易受到溅射时的氧浓度影响的IZO靶材。一种IZO靶材，具有如下的整体组成：含有In、Sn和Zn，以原子比计满足Zn/(In+Sn+Zn)＝0.030～0.250、Sn/(In+Sn+Zn)＝0.002～0.080，余量由O和不可避免的杂质构成，该IZO靶材具有靶材组织，所述靶材组织中分散有通过FE－EPMA特定的、含有In、Sn和O的粒径为200nm以上的Sn偏析粒。

技术领域

本发明涉及一种铟锌氧化物(IZO)靶材及其制造方法。另外，本发明还涉及一种铟锌氧化物(IZO)靶材和使用了该靶材的成膜方法。

背景技术

以铟锌氧化物(In₂O₃－ZnO：通常称作IZO)的烧结体为材料的溅射靶材被广泛用于液晶显示装置的透明导电性薄膜或气体传感器等多个电子部件。与作为代表性的透明导电性薄膜的ITO膜相比，IZO膜具有以下优点：蚀刻速度快、颗粒的产生少，可获得非晶膜等。然而，IZO存在以下问题：体积电阻率较ITO高，而且在膜电阻中可见偏差。因此，特别是在DC磁控溅射过程中，溅射中的放电有时会变得不稳定。

专利文献1(日本特开平6－234565号公报)中记载着：通过在IZO中掺杂Sn等具有正三价以上的原子价的元素，可得到导电性优异的透明导电膜。

在专利文献2(国际公开第2000/68456号)中，记载着以提供一种透明导电膜形成用IZO溅射靶材为目的的发明，所述IZO溅射靶材通过添加非常微量的Sn来降低体积电阻值，且在溅射中能够稳定地放电。具体而言，记载着一种以In和Zn氧化物作为主要成分的透明导电膜形成用IZO溅射靶材，其特征在于含有100～2000ppm的Sn。

专利文献3(日本特开2017－014534号公报)中记载着：在专利文献2所记载的溅射靶材中，靶材表面容易产生色斑，需要研磨表面直至色斑消失。而且，还提出将Sn的含量设为多于2000ppm且在20000ppm以下(超过2000ppm～20000ppm)，以消除色斑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6－234565号公报；

专利文献2：国际公开第2000/68456号；

专利文献3：日本特开2017－014534号公报。

发明内容

技术问题

然而，在使用专利文献1～3所记载的IZO靶材时，明确了溅射膜的膜电阻容易依赖于溅射时的气氛中的氧浓度。更详细而言，在使用这些IZO靶材进行溅射时，随着溅射时的气氛中氧浓度的降低，溅射膜的膜电阻处于明显增高的趋势。另外，还了解到：即使添加Sn，也未必能够降低体积电阻。通过应用，可谋求在低氧浓度、进而在无氧条件下的溅射，因此希望能够减轻膜电阻的氧浓度依赖性。特别是，由于近年来受到关注的有机EL不耐氧，因此要求在无氧导入下成膜，所以即使在低氧浓度下也可得到膜电阻低的溅射膜是有利的。

本发明鉴于上述情况而创作，将提供一种溅射膜的膜电阻不易受到溅射时的氧浓度影响的IZO靶材作为课题之一。本发明以提供这样的IZO靶材的制造方法作为另一课题。本发明以提供使用了本发明所涉及的IZO靶材的成膜方法作为又一课题。

解决问题的方案

本发明人为了解决上述课题而进行深入研究时了解到：具有在IZO的母相中分散着含有In和Sn的Sn偏析粒的烧结体组织的IZO靶材是有效的。这样的IZO靶材可以通过在IZO靶材的原料粉中添加ITO粉来制造。使用具有该组织的IZO靶材作为溅射靶材进行成膜时可知：相对于溅射气氛中的氧浓度的变化，膜电阻率不易发生变动。虽然溅射中的氧浓度往往根据所使用的用途而不同，但在获得品质稳定的溅射膜方面，膜电阻率不易依赖于溅射气氛中的氧浓度是有利的。