[发明专利]ZnO系透明导电膜用靶及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在液晶显示器、薄膜太阳能电池等的制造中使用的、添加了硼(B)及钒(V)两者的ZnO系透明导电膜用靶及其制造方法。

背景技术

液晶显示器、薄膜太阳能电池等中使用导电性且对光为透明的电极(透明电极)。作为带有这样的性质的材料，已知有例如In₂O₃-SnO₂(以下称为ITO)、ZnO-B₂O₃(以下称为BZO)、ZnO-Al₂O₃(以下称为AZO)、ZnO-Ga₂O₃(以下称为GZO)等的氧化物材料。这样的材料通过溅射法在液晶显示器、薄膜太阳能电池上以薄膜的形式形成后，作为电极被图案化，成为透明电极。

溅射法中，在溅射装置中，用于形成薄膜的基板与溅射靶(以下称为靶)相对地配置。使它们之间产生气体放电，通过该气体放电而产生的离子与靶的表面碰撞，由于该冲击而释放的原子(粒子)附着于对向的基板而形成薄膜。该靶由成为透明电极的材料形成，透明电极的特性反映了所使用的靶的特性。

另外，通常靶非常昂贵，其价格在液晶显示器、太阳能电池的制造成本中所占的比例大。因此，为了液晶显示器、太阳能电池的低成本化，也要求靶的廉价。其中BZO靶使用廉价的原料即ZnO粉末和B₂O₃粉末进行制造，有希望实现低成本化。进而，与作为透明电极使用的ITO、AZO相比，从波长1000nm以上的透射率高、可有效活用太阳光的观点出发，BZO有望作为太阳能电池用透明电极。但是，烧结ZnO粉末和B₂O₃粉末来获得BZO靶时，被指出存在以下问题：由于B₂O₃从约600℃附近开始生成液相，导致B₂O₃彼此熔接、粗大化，烧结体内产生偏析，或者，由于润湿性、B₂O₃的蒸发的问题等导致难以获得致密的烧结体。

为了解决该问题，公开有使用由预烧结ZnO粉末和B₂O₃粉末而获得的复合粉末形成的原料，或使用由将基于共沉淀法得到的氢氧化物的粉末预烧结而获得的复合粉末形成的原料(专利文献1、专利文献2、专利文献3)。

如这样的使用事先形成的复合粉末，由于不存在粗大的B₂O₃相，因此在预防偏析、获得致密的烧结体方面变得有效。

另外，公开有添加CO、V在提高ZnO的耐化学品性方面是有效的(专利文献4)。

专利文献4也公开了以下内容：对于添加了作为施主杂质而使用的上述硼所属的第III族元素等的ZnO系导电膜而言，添加CO、V是有效的，这样的导电膜的形成适用溅射法以及用于此目的的烧结体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-158607号公报

专利文献2：日本特开平11-171539号公报

专利文献3：日本特开平11-302835号公报

专利文献4：日本特开2002-75062号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献4中公开的V从提高耐化学品性的观点来看是有利的，但以专利文献4中有具体记载的V₂O₅作为钒源的情况下，针对V₂O₅的毒性的慎重处理是必要的。

另外，作为比V₂O₅毒性低的V氧化物，已知有V₂O₃。但相对于V₂O₅的熔点为低温的690℃，V₂O₃的熔点高达1970℃，在获得含有硼的ZnO系烧结体的方面来说，行为不明。

另外，对于硼的添加而言，专利文献1～3那样的形成复合氧化物的方法是有效的。但是，即使在使用这样的复合氧化物的制造技术中，关于添加V时的、原料氧化物的V的价数对烧结性等存在何种影响，还完全未知。

本发明的目的是提供具有高烧结密度的、添加了硼(B)及钒(V)两者的ZnO系透明导电膜用靶及其制造方法。