[发明专利]溅射靶材及导电金属氧化物薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种溅射靶材及导电金属氧化物薄膜，特别是涉及一种经溅射而形成电阻率高的导电金属氧化物薄膜的溅射靶材及高电阻率导电金属氧化物薄膜。

背景技术

一导电金属氧化物薄膜通常是利用溅射工序沉积而得，能利用金属或金属合金靶材以反应式溅射的方式制得，也能经溅射一个成分相同的金属氧化物溅射靶材而形成该导电金属氧化物薄膜。

其中，由于一铟锡氧化物薄膜(下称ITO薄膜)具备优良的导电特性(也就是电阻率低)，且在可见光的照射下透明度也高，所以是发展最为成熟的导电金属氧化物薄膜，亦是光电产业中应用最广泛的导电金属氧化物薄膜，特别是应用作为光电元件的电极层或电流扩散层。

之后，有学者发现，当该铟锡氧化物薄膜中还含有锌，而形成一铟锌锡氧化物薄膜时，除了维持高导电率的特性外，还在短波长范围的光线的照射下具备更高的透光率。因此，铟锌锡氧化物薄膜也是一种能被应用作为透明导电薄膜(transparent conducting oxide)的导电金属氧化物薄膜。

随着市面上所需的产品日异多元化，对于导电金属氧化物薄膜的特性的需求也不如以往一味地要求提升导电率，例如，应用于触控面板时，反而需要电阻值相对较高的导电金属氧化物薄膜。而一般主要的做法是薄化ITO薄膜，以提升薄膜的电阻值；然而，一味地减低ITO薄膜厚度的做法，容易产生以下缺点(side effect)，例如，薄膜过薄导致破损，或薄膜的厚度不均匀，其将致使电性不稳定，且所制得的光电元件的成品率低落。

因此，有研究提出：以改变金属元素或组成比例的做法，以相异的导电金属氧化物薄膜取代传统ITO薄膜，而该做法需考虑许多议题，除了该薄膜与其他元件间的相容性是否类似于ITO薄膜与其他元件间的相容性外，还需考虑工序设备、工序参数及废料回收流程变更等问题，所以，此也成为业界研究的目标。

发明内容

根据前述，发明人努力研究如何利用类似于目前制作ITO薄膜的溅射工序，以一溅射靶材经溅射形成一工序成品率高、品质优良，电阻率高的导电金属氧化物薄膜，且不需变更目前工序设备与流程。

本发明的目的在于提供一种经溅射而形成高电阻率金属氧化物的溅射靶材。

此外，本发明的另一目的，即在提供一种高电阻率的金属氧化物薄膜。

本发明溅射靶材，包含铟、一第一金属、一第二金属，及氧。

基于铟、该第一金属及该第二金属的原子总含量以100at.％计，铟的原子含量范围为10至20at.％，该第一金属的原子含量范围为60至80at.％，该第二金属的原子含量范围为10至20at.％，其中，该第一金属选自锌、锡，及前述的组合，该第二金属选自铝、钛，及前述的组合。

较佳地，前述溅射靶材的铟的原子含量范围为12至18at.％，该第一金属的原子含量范围为64至76at.％，该第二金属的原子含量范围为12至18at.％。

较佳地，前述溅射靶材的该第一金属为锡及锌，该第二金属为铝。

较佳地，前述溅射靶材的该第一金属中锡的原子含量范围为10至20at.％。

较佳地，前述溅射靶材的该第一金属中锌的原子含量范围为10至20at.％。

较佳地，前述溅射靶材包含一成多晶相结构的主成分，及一晶相结构异于该主成分的副成分，且该主成分与该副成分皆具有铟、该第一金属，及该第二金属。

较佳地，前述溅射靶材的该副成分中铝的原子含量百分比大于该主成分中铝的原子含量百分比。

较佳地，前述溅射靶材借由X射线衍射测定，在衍射角为33.0°～35.0°的位置具有衍射波峰。

较佳地，前述溅射靶材的电阻率大于5×10^-3Ω·cm，且小于10^-1Ω·cm。

较佳地，前述溅射靶材的绝对密度大于6g/cm^-3。

本发明导电金属氧化物薄膜，由上述的溅射靶材经溅射所形成。

较佳地，前述导电金属氧化物薄膜的该导电金属氧化物薄膜在膜厚为100nm时的电阻值大于10⁶Ω。

较佳地，前述导电金属氧化物薄膜的电阻率介于0.1Ω·cm至1Ω·cm间。

较佳地，前述导电金属氧化物薄膜的透光率大于85％。

本发明的有益效果在于：该溅射靶材所经溅射所形成的导电金属氧化物薄膜的电阻率高，进而维持该导电金属氧化物薄膜的预定厚度不被缩减且不易破损，有效提高该导电金属氧化物薄膜应用于光电元件的成品率。。