[发明专利]溅射靶及其制造方法

说明书

发明的技术领域

本发明涉及用于生产透明导电薄膜的主要由In和Zn氧化物组成的IZO溅射靶，该靶的体电阻低，本发明还涉及这样一种IZO溅射靶的制造方法。

背景技术

由一些金属间氧化物组成的透明导电薄膜具有高的电导率和可见光透过率，它们有各种应用，例如液晶显示设备、薄膜电发光显示设备、放射性传感器、用于终端设备的透明图形输入板、防止窗玻璃露水冷凝的加热薄膜、用于抗静电薄膜或太阳能热收集器的选择性渗透膜，以及触摸板的电极。

由金属间氧化物组成的这样透明导电薄膜中，最普遍使用的是由氧化铟和氧化锡组成的透明导电薄膜，通常称之ITO。

其他已知的透明导电薄膜包括由氧化铟和氧化锌、加锑的氧化锡或加铝的氧化锌组成的那些透明导电薄膜。由于这些透明的导电薄膜在生产难易程度、价格和特性方面不同，所以它们的使用取决于应用。

在这些透明导电薄膜中，曾提出使用主要由In和Zn氧化物(IZO)组成的透明导电薄膜，它们的蚀刻速率高于ITO薄膜。但是，由于IZO的体电阻高于ITO，所以溅射期间的放电可能变得不稳定，特别是在DC磁电管溅射过程中更如此。

在氧化铟-基烧结体中，曾知道加入约5％锡可降低体电阻，并且在氧化铟-氧化锌中也得到类似的效果。

但是，加入如此大量的锡可从主要由In和Zn氧化物组成的IZO组分系统中解离出来，但可生产出与IZO透明导电薄膜基本不同的In-Zn-Sn氧化物(ITZO)透明导电薄膜。

因此，由于失去了主要由In和Zn氧化物组成的IZO透明导电薄膜的特性，所以ITZO透明导电薄膜未必满足该目的。

发明内容

在考虑上述各个方面之后，本发明试图改进主要由In和Zn氧化物组成的未丧失其特性的IZO透明导电薄膜，还通过加入极少量Sn以提供降低体电阻的用于生产透明导电薄膜的IZO溅射靶，该靶在溅射期间能够稳定放电；本发明还试图提供一种生产这样IZO溅射靶的方法，该靶可稳定地高再现性地生产透明导电薄膜。

即，本发明提供(1)一种用于生产主要含有In和Zn氧化物的透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于它含有100-2000ppm锡；(2)一种用于生产主要含有In和Zn氧化物的透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于它含有100-1000ppm锡；(3)一种用于生产主要含有In和Zn氧化物的透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于它含有100-500ppm锡；(4)根据(1)-(3)中任一项所述的用于生产透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于其体电阻是1-5毫欧姆-厘米；(5)根据(1)-(4)中任一项所述的用于生产透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于含例如Fe、Al和Si每种不可避免的杂质的含量小于10ppm；(6)根据(1)-(5)中任一项所述的用于生产透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于晶体粒度是4微米或更小；(7)根据(1)-(6)中任一项所述的用于生产透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于晶体粒度是3微米或更小；(8)根据(1)-(7)中任一项所述的用于生产透明导电薄膜的IZO溅射靶，其特征在于晶体粒度是2微米或更小；(9)一种用于生产主要含有In和Zn氧化物的透明导电薄膜的IZO溅射靶的生产方法，其特征在于含有0.5-25重量％的ZnO和100-2000ppm的Sn的In₂O₃和ZnO混合粉末在1100-1500℃进行烧结；(10)根据(9)项所述的用于生产主要含有In和Zn氧化物的透明导电薄膜的IZO溅射靶的生产方法，其特征在于它含有100-1000ppm的Sn；以及(11)根据(9)项所述的用于生产主要含有In和Zn氧化物的透明导电薄膜的IZO溅射靶的生产方法，其特征在于它含有100-500ppm的Sn。

附图简述

图1是含有In和Zn氧化物作为主要组分的IZO溅射靶实施例和对比实施例中体电阻与Sn含量之间的关系图。

图2是体电阻与绘制在对数标度上直到100000ppm的Sn含量之间的关系图。

实施本发明的最佳方式

在生产主要由In和Zn氧化物组成的溅射靶时，例如，称取平均粒度为2微米的氧化铟粉末和同样平均粒度的氧化锌粉末，使它们的重量比是90∶10，以及称取100-2000ppm，优选地是100-1000ppm，更优选地是100-500ppm锡，往其中加入模制粘合剂，再均匀混合在一起。