[發明專利]復合氧化物燒結體、復合氧化物燒結體的制造方法、濺射靶及薄膜的制造方法

有效

• 申請號: 200980127221.2
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN102089257A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 倉持豪人;尾身健治;市田正典;飯草仁志
• 申請（專利權）人: 東曹株式會社
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及復合氧化物燒結體、復合氧化物燒結體的制造方法、濺射靶及薄膜的制造方法。

背景技術

透明導電膜具有于可見光區的高透射率及高導電性，利用于液晶顯示元件或太陽能電池等各種受光元件的電極，另外，廣泛利用于汽車用、建筑材料用的熱射線反射膜和抗靜電膜，或冷凍陳列柜等的防霧用透明發熱體。

作為這樣的透明導電膜，已知含有錫作為摻雜物的氧化銦膜，或含有鋅作為摻雜物的氧化銦膜、含有周期表的第III族元素至少1種以上作為摻雜物的氧化鋅膜等。

含有錫作為摻雜物的氧化銦膜，稱為ITO膜，容易得到低電阻膜。但是ITO膜的原料銦是稀有金屬，價格昂貴，因此使用此膜時的低成本化有其極限。另外，銦由于資源埋藏量少，只不過是以鋅礦處理等的副產物而得到，因此ITO膜的大幅生產量增加或穩定供給處于困難的狀況。

含有鋅作為摻雜物的氧化銦膜，稱為IZO膜，可得低電阻的優異的膜，但是，與ITO膜同樣會有原料銦的問題。

因此，替代ITO的透明導電膜用材料的開發正積極進行中。其中，尤以氧化鋅為主要成分且含有周期表第III族元素的氧化鋅膜，由于主原料鋅價格極低且埋藏量和生產量均極多，因此，沒有如ITO膜那樣的對于資源枯竭或穩定供給的顧慮等問題，不僅廉價且化學上也穩定，透明性、導電性均為優異，故受到矚目(例如參照專利文獻1)。

然而，氧化鋅(ZnO)為氧化物半導體，由于來自化學計量學組成的不一致造成的氧空穴等本征缺陷形成施主能級，而顯示n型特性。若該氧化鋅含有周期表的第III族元素，則傳導電子增加，比電阻減少。作為氧化鋅中含有的周期表的第III族元素，已知鋁(例如參照專利文獻1、專利文獻2)、鎵(例如參照專利文獻3)、硼(例如參照專利文獻4)等。

已往已知的氧化鋅系濺射靶，當作為透明導電膜等薄膜形成方法使用時，由于濺鍍中產生的異常放電現象，會有濺鍍裝置的運轉率下降或產生的微粒的影響造成產品產量降低等的問題。

作為抑制這樣的濺鍍中產生的異常放電現象的方法，例如在專利文獻1中，提出了通過在制造方法上努力，利用燒結體的高密度化等進行抑制效果。另外，例如，公開了：通過將燒結體高密度化，且將起因于作為周期表第III族元素的氧化物添加而得到的氧化鋁的鋁成分凝集直徑抑制在最大5μm以下，更能抑制異常放電現象(參照專利文獻5)。

另外，公開了：通過使由氧化鋅及添加物的氧化鋁構成的ZnAl₂O₄粒子的平均粒徑為0.5μm以下，抑制濺鍍中的異常放電，使耐濕性提高的薄膜的制造產量提高(參照專利文獻6)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第2805813號公報

專利文獻2：日本特開平6-2130號公報

專利文獻3：日本特開平6-25838號公報

專利文獻4：日本特開2004-175616號公報

專利文獻5：日本專利第3864425號公報

專利文獻6：日本特開2006-200016號公報

發明內容

發明所要解決的問題

但是，傳統的氧化鋅系濺射靶，欲充分減低濺鍍中的異常放電現象發生是困難的。如此，當濺鍍中產生異常放電現象時，則微粒飛散，產量下降，且有薄膜生產率下降的傾向。因此，本發明的目的在于：提供能充分抑制異常放電現象發生的濺射靶，及使用這樣的濺射靶的薄膜的制造方法。另外，目的在于提供能夠作為這樣的濺射靶使用的復合氧化物燒結體及其制造方法。

用于解決問題的方法

鑒于上述問題，本發明人等經過反復精心研究，結果發現通過將具特定結構的復合氧化物燒結體作為濺射靶使用，可顯著抑制濺鍍中的異常放電現象，從而完成本發明。

即，本發明提供一種復合氧化物燒結體，包含：金屬氧化物粒子(a)，其具有六方晶系層狀結構且含有氧化鋅和銦；以及金屬氧化物粒子(b)，其具有尖晶石結構，且含有金屬元素M(其中M為鋁和/或鎵)；上述金屬氧化物粒子(a)的長徑的平均值為10μm以下，以個數基準計上述金屬氧化物粒子(a)總體的20％以上粒子的長徑比(長徑/短徑)為2以上。

上述金屬氧化物粒子(b)的最大粒徑優選為10μm以下。

另外，上述復合氧化物燒結體中，銦相對于鋅、銦及上述金屬元素M的總和的原子比為0.001～0.02，上述金屬元素M相對于上述總和的原子比優選為0.005～0.05。