[發明專利]濺射靶材及氧化金屬薄膜

有效

• 申請號: 201310280288.8
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103540895B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 盧明昌;郭芝吟;尹新淳;張智詠
• 申請（專利權）人: 光洋應用材料科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司31266
• 代理人: 須一平

技術領域

本發明涉及靶材及氧化金屬薄膜，特別是涉及一種濺射靶材及氧化金屬薄膜。該氧化金屬薄膜可應用于透明電極材料或透明氧化物半導體材料等領域。

背景技術

透明導電薄膜，特別是其中透明且可導電的氧化金屬薄膜，較一般金屬薄膜而言透光率佳，而廣泛地應用于光電技術領域，例如：在照明技術領域中的有機/無機發光二極管燈的電極；或在顯示器的技術領域中作為液晶顯示器的內部連線、觸控面板的電極，及主動型有機發光二極管顯示器的電極與傳輸電路。

通常，上述的氧化金屬薄膜的形成過程是準備一個濺射靶材，并以濺射的方式先整面性地形成于平坦的基板表面，或已圖案化的結構表面，再對該氧化金屬薄膜進行黃光、微影、蝕刻等制程，后根據需求制作出預定圖案的氧化金屬薄膜。目前，最常使用的濺射靶材為銦錫氧化物(ITO)，并在濺射后制作出以銦錫氧化物所構成的銦錫氧化物薄膜。

但傳統銦錫氧化物中的銦為稀有金屬之一，在地球中的儲藏量有限，使用者無不擔憂銦原料是否有枯竭的一天。且，銦錫氧化物薄膜在非晶態時的薄膜電阻率約為7×10^-4Ω·cm，必需在結晶化后電阻率始有明顯下降的效果，約為2×10^-4Ω·cm。

因此，對于有低電阻率需求的產品，一般會使用結晶化后的銦錫氧化物薄膜，但事實上，銦錫氧化物薄膜卻因為結晶化而衍生表面不平坦，及在弱酸中不容易蝕刻的問題。除此之外，未經結晶化的銦錫氧化物薄膜雖具有平坦的表面，及在弱酸中易于蝕刻的特性，但除了電阻率偏高之外，卻又衍生在后制程的鋁蝕刻劑中容易被腐蝕的問題。因此，所屬技術領域的研究人士積極發展替代傳統銦錫氧化物濺射靶材的材料，目的為降低銦的使用量，并能維持金屬氧化物薄膜的均勻度、透光率、穩定度以及制程中的蝕刻特性，為學界及業界努力研究及發展的重點之一。

日本專利公開案JP2011190542號揭示一個銦鋅錫濺射靶材，主要是通過提升該濺射靶材的密度，并配合錫與鋅間的比值(錫/鋅)大于1時，將減少濺射靶材的突起物(nodule)的產生，既而降低該濺射靶材異常放電的機率。

然而，本發明的發明人發現，上述日本專利公開案的JP2011190542號所揭示的濺射靶材雖然可降低自身異常放電的機率，小幅改善濺射靶材在濺射時的穩定度，卻未能同步提升該濺射靶材所形成的氧化金屬薄膜結晶溫度，導致該氧化金屬薄膜的結晶溫度低，也造成結晶化的氧化金屬薄膜的蝕刻速率不穩定的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種經濺射而制得在非結晶態就具備低電阻率、結晶溫度高且蝕刻特性佳的氧化金屬薄膜的濺射靶材。

此外，本發明的另一目的，是為了提供一種在非結晶態就具備低電阻率、結晶溫度高且蝕刻特性佳的氧化金屬薄膜。

于是，本發明濺射靶材，包含一種氧化金屬組成物，包括氧化銦、氧化鋅及氧化錫，基于銦、鋅及錫的原子總含量100at.%計，銦的原子含量范圍為60至80at.%，鋅的原子含量范圍為10至25at.%，錫的原子含量范圍為1至20at.%，且鋅的原子含量大于錫的原子含量。

較佳地，前述濺射靶材，其中該鋅原子含量與錫原子含量間比值大于1且小于2。

較佳地，前述濺射靶材，其中該氧化金屬組成物不含以銦、鋅及氧所構成的六方晶層狀化合物。

較佳地，前述濺射靶材，其中該氧化金屬組成物包括一個主體，以及一個成份比例異于該主體的副成份。

較佳地，前述濺射靶材，其中該主體為由銦、鋅、錫及氧所構成的晶相為方鐵錳礦結構。

較佳地，前述濺射靶材，其中該副成份為由銦、鋅、錫及氧所構成的化合物，且副成份中銦的原子含量百分比小于主體中銦的原子含量百分比。

較佳地，前述濺射靶材，其中該副成份為由銦、鋅、錫及氧所構成的化合物，且副成份中鋅的原子含量百分比大于主體中鋅的原子含量百分比。

較佳地，前述濺射靶材，其中該氧化金屬組成物的絕對密度不小于6g/cm³。

再者，本發明氧化金屬薄膜由上述的濺射靶材所形成，其薄膜結晶溫度在250℃以上。

較佳地，前述氧化金屬薄膜的電阻率不大于5×10^-4Ω·cm，且透光率不小于85%。

本發明的有益效果在于：利用本發明濺射靶材經濺射所形成的氧化金屬薄膜的結晶溫度，較鋅的原子含量范圍大于錫的原子含量范圍的濺射靶材并經濺射所形成的氧化金屬薄膜的結晶溫度高。

附圖說明