JP2014109071A - スパッタリングターゲット - Google Patents

Abstract

【課題】光透過率が高いと共に電気抵抗率が比較的高い導電金属酸化物薄膜を形成できるスパッタリングターゲットの提供。
【解決手段】インジウムと、第１の金属と、第２の金属と、酸素とを含んでおり、前記第１の金属は、亜鉛、スズおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、前記第２の金属は、アルミニウム、チタンおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、インジウムと前記第１の金属と前記第２の金属との原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした際の原子比率で、インジウムが１０〜２０ａｔ．％、前記第１の金属が６０〜８０ａｔ．％、前記第２の金属が１０〜２０ａｔ．％であることを特徴とするスパッタリングターゲットを提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スパッタリングターゲットに関し、特に電気抵抗率が高い導電金属酸化物薄膜を形成するスパッタリングターゲットに関する。

導電金属酸化物薄膜は通常スパッタリングによる堆積で形成されるものであり、例えば金属あるいは金属合金をターゲットとして反応性スパッタ法を用いたり、形成したい薄膜と成分が同じである金属酸化物をターゲットとしてスパッタリングしたりすることで形成している。

中でも、酸化インジウムスズ（以下ＩＴＯ）薄膜は、その良好な導電特性（つまり電気抵抗率が低いこと）と、可視光照射下での透明度の高さから、目下、導電金属酸化物薄膜として最も広く用いられており技術的にも成熟している。殊更、ＩＴＯ薄膜はオプトエレクトロニクス産業において広範に用いられており、特にオプトエレクトロニクスデバイスにおける電極層や電流拡散層として利用されている。

また、ＩＴＯ薄膜が更に亜鉛を含んでいると、つまり酸化インジウムスズ亜鉛（以下ＩＴＺＯ）薄膜であると、高い導電率を保持するだけでなく、短波長の光線の照射下ではＩＴＯ薄膜よりも更に高い透明度を示すことが知られている。このため、ＩＴＺＯ薄膜も、透明導電薄膜を形成するのに適した透明導電酸化物(transparent conducting oxide)と目されている。

このように、ＩＴＯ薄膜やＩＴＺＯ薄膜は、その高い導電率と透明性により注目されているが、オプトエレクトロニクス製品が多元化してゆく中で、必ずしも導電率の高さが求められるとは限らなくなった。例えば、タッチパネルに用いる透明導電薄膜としては、逆に導電率が比較的低い、つまり電気抵抗率が高い導電金属酸化物薄膜が求められる。薄膜の電気抵抗率を上げるためには、一般に、ＩＴＯの膜厚を薄くするといった方法が用いられている。しかし、この方法によると、以下に挙例する問題が起こる。即ち、薄膜が破損しやすくなったり、膜厚が不均一になったりして、電気特性が不安定となる。またこれにより、このような薄膜を用いた製品そのものの歩留まりも悪くなる。

そこで、最近では、薄膜を構成する金属元素や、これらの組成比率を変えることで、透明性を維持すると共に電気抵抗値を上げる方法が試みられている。

例えば特許文献１では、酸化インジウムに微量のプラセオジムを含有させたスパッタリングターゲットを用いることで得られた高抵抗透明導電膜が開示されている。

特開２０１１−１７４１６８号公報

しかしながら、上記のように薄膜を構成する元素や組成比率を変えることで電気抵抗値を上げる方法は、未だ多くの課題があり、例えば、ＩＴＯとは異なる組成の薄膜でも従来のＩＴＯ薄膜とその他のエレメントとの間のような相容性を確保できるか、また製造設備や製造パラメータ、並びに廃棄物回収の流れをどう変更するかなど、多くの研究改良すべき点がある。

例えば、上記特許文献１の高抵抗透明導電膜は、電気抵抗値の向上が顕著とは言えず、またプラセオジムは希土類元素でコストが高い上に、人体に対して毒性があるので広範な使用には向かない。

本発明は、上記事情に鑑みて提案されたもので、従来の設備及び工程を用いて製造することができると共に、光透過率が高いと共に電気抵抗率が比較的高い導電金属酸化物薄膜を形成できるスパッタリングターゲットの提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、インジウムと、第１の金属と、第２の金属と、酸素とを含んでおり、前記第１の金属は、亜鉛、スズおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、前記第２の金属は、アルミニウム、チタンおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、 インジウムと前記第１の金属と前記第２の金属との原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした際の原子比率で、インジウムが１０〜２０ａｔ．％、前記第１の金属が６０〜８０ａｔ．％、前記第２の金属が１０〜２０ａｔ．％であることを特徴とするスパッタリングターゲットを提供する。

また、各比率は、インジウムが１２〜１８ａｔ．％、前記第１の金属が６４〜７６ａｔ．％、前記第２の金属が１２〜１８ａｔ．％であると好ましい。

また、前記第１の金属がスズ及び亜鉛、前記第２の金属がアルミニウムであるとよく、前記原子比率で、スズが１０〜２０ａｔ．％、亜鉛が１０〜２０ａｔ．％であると好ましい。

更に、本発明に係るスパッタリングターゲットは、多結晶相を有する主成分と、結晶構造が前記主成分と異なる副成分とを具えており、前記主成分と前記副成分とは、いずれもインジウムと、前記第１の金属と、前記第２の金属とを含んでいるとよく、前記副成分に含まれているアルミニウムは前記主成分に含まれているアルミニウムよりも原子組成比率が大きいことが望ましい。

また、本発明に係るスパッタリングターゲットは、Ｘ線回折測定において、回折角３３．０°〜３５．０°に回折ピークを有し、電気抵抗率が５×１０^−３Ω‐ｃｍより大きく１０^−１Ω‐ｃｍより小さいことが望ましい。

本発明に係るスパッタリングターゲットによれば、インジウムと、亜鉛、スズおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる第１の金属と、アルミニウム、チタンおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれる第２の金属とを、上記所定の比率で含有していることにより、電気抵抗が飛躍的に向上されながらも高い光透過率を有する導電金属酸化物薄幕を提供することができる。

本発明に係る実施例１のスパッタリングターゲットの表面を走査型電子顕微鏡にて電子線照射スキャンして得られた反射電子像である。 図１の一部を拡大して示した図である。 本発明に係る実施例１のスパッタリングターゲットの主成分と副成分それぞれの構成元素比率をエネルギー分散型検出器にて分析した結果を示すグラフである。 本発明に係る実施例２のスパッタリングターゲットの主成分と副成分それぞれの構成元素比率をエネルギー分散型検出器にて分析した結果を示すグラフである。 本発明に係る実施例１のスパッタリングターゲットを、Ｘ線回折測定装置にて分析した結果を示す図である。 本発明に係る実施例２のスパッタリングターゲットを、Ｘ線回折測定装置にて分析した結果を示す図である。

以下、添付図面を参照にしながら、実施形態を挙げて本発明を詳しく説明する。

本発明に係るスパッタリングターゲットは、その好ましい実施形態において、インジウム（Ｉｎ）と、第１の金属と、第２の金属と、酸素とを含んでいる。

上記第１の金属は、亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）およびこれらの組み合わせからなる群より選ばれるものであり、また上記第２の金属は、アルミニウム（Ａｌ）、チタンおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれるものである。また、上記第２の金属の酸化物の電気抵抗率は、上記第１の金属の酸化物のそれよりも高い。

上記条件において、本実施形態に係るスパッタリングターゲットの組成比率は、インジウムと第１の金属と第２の金属との原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした際の原子比率で、インジウムが１０〜２０ａｔ．％、前記第１の金属が６０〜８０ａｔ．％、前記第２の金属が１０〜２０ａｔ．％である。

スパッタリングは大まかに言うとターゲットの原子を物理的に吹き飛ばして基板上に堆積させる方法なので、本実施形態に係るスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング装置のチャンバー内でスパッタリングすることにより導電金属酸化物薄膜を形成した場合、該薄膜も、インジウムと、第１の金属と、第２の金属と、酸素とを含むことになる。

ここで注意されたいのは、スパッタリングにより形成される薄膜の特性は、ターゲットの成分組成に影響を受ける他に、スパッタリング環境およびパラメータにも影響を受けるが、後者の影響は一定の範囲を超えないという点である。例えばスパッタリング過程においてチャンバー内に酸素を流入させた場合、環境、即ちチャンバー内の温度、圧力、酸素濃度等によっては、酸素がターゲットの金属成分と反応し、形成される薄膜の特性、特に電気抵抗率に影響を与え得るが、このような影響は一定の範囲内に限定されるものである。故に、スパッタリング環境やパラメータを適度な範囲内に調整することだけで、電気抵抗率が高く且つ安定した酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）薄膜や酸化インジウムスズ亜鉛（ＩＴＺＯ）薄膜を得ることはできない。そこで、導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率を上げるためには、やはり適宜な成分とそれらの組成比率を有するスパッタリングターゲットを研究することが必須の方法である。

本実施形態において、第２の金属は、上記の原子比率において、１０〜２０ａｔ．％含まれている。また、本実施形態のスパッタリングターゲットを用いて形成される薄膜も、成分に第２の金属を含む上に、その電気抵抗率は、下述する実施例と比較例との比較（表１）からわかるように、同じ膜厚のＩＴＯ薄膜やＩＴＺＯ薄膜よりも大きい。更に、光透過率においても、従来のＩＴＺＯ薄膜と同等である。具体的に言うと、本実施形態のスパッタリングターゲットを用いて形成される薄膜は、膜厚が１００ｎｍの場合において、電気抵抗率が１０^６Ωを超え、平均光透過率が８５％を超える。

このように、本実施形態に係るスパッタリングターゲットを用いることによって形成される導電金属酸化物薄膜は、電気抵抗率において、ＩＴＯ薄膜やＩＴＺＯ薄膜を上回る。これは、本実施形態に係るスパッタリングターゲットが、アルミニウム原子或いはチタン原子とインジウムスズ亜鉛とにより形成される自由電子が流れにくく電気抵抗率の高い化合物を所定の濃度含んでいることが原因の一つに挙げられる。

ここで、もしもスパッタリングターゲットにおける第２の金属の原子比率が本実施形態の範囲よりも低い場合、即ち１０ａｔ．％未満である場合、形成される薄膜も第２の金属の含有量が低すぎるものとなる。第２の金属をアルミニウムとした例で説明すると、導電金属酸化物薄膜に含まれているアルミニウムの量が少なすぎると、アルミニウム原子が、もともと亜鉛やインジウム原子が占有していた格子点位置を占有するといった置換が発生し、酸化物中の電荷担体濃度が増えることで、該薄膜の導電率が上昇してしまう。

また逆に、もしもスパッタリングターゲットにおける第２の金属の原子比率が本実施形態の範囲を超える場合、即ち２０ａｔ．％を超える場合、スパッタリングターゲットにおいて絶縁性の高い酸化アルミニウムや酸化チタンの含有量が過大となり、これにより形成される導電金属酸化物薄膜も電気抵抗率が高くなりすぎ、つまりは導電性過少となる。

更に、本発明に係るスパッタリングターゲットにおいては、インジウムと第１の金属と第２の金属との原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした際の原子比率で、インジウムが１２〜１８ａｔ．％、前記第１の金属が６４〜７６ａｔ．％、前記第２の金属が１２〜１８ａｔ．％の範囲内であるとより好ましい。

また、前記第１の金属はスズと亜鉛、前記第２の金属はアルミニウムであるとよく、その上、上記原子比率で、亜鉛が１０〜２０ａｔ．％、或いはスズが１０〜２０ａｔ．％であれば、このようなスパッタリングターゲットによって形成される導電金属酸化物薄膜は、例えば下述する実施例１および実施例２の測定結果（表１）からわかるように、膜厚が１００ｎｍである際の電気抵抗率が５×１０^６Ω（５ＭΩ）を超え、且つ波長範囲３００〜１３００ｎｍの光線照射時の光透過率が８７％を超えるようになる。

また、本実施形態におけるスパッタリングターゲットは、主成分と、格子構造が主成分と異なる副成分を含んでおり、これら主成分と副成分とはいずれもインジウム、前記第１の金属、前記第２の金属を含んでいる。前記副成分に含まれている前記第２の金属（アルミニウム）は、前記主成分に含まれている前記第２の金属（アルミニウム）よりも、原子組成比率において大きい。それで、前記副成分には電気抵抗率が比較的大きい化合物が含まれているものと推測される。

なお、本実施形態におけるスパッタリングターゲットは、スパッタリングを直流スパッタ法で行えるように、電気抵抗率が、５×１０^−３Ω‐ｃｍ（０．５Ω‐ｃｍ）より大きく、１０^−１Ω‐ｃｍ（１Ω‐ｃｍ）より小さくなるように構成されるとなおよい。

＜好ましい製造方法＞
以下では、第１の金属としてスズと亜鉛、第２の金属としてアルミニウムを用いた場合を例に、本発明に係るスパッタリングターゲットの好ましい製造方法を詳説する。

まず、それぞれ純度が９９．９％を超える酸化インジウム粉末と、酸化亜鉛粉末と、酸化スズ粉末と、酸化アルミニウム粉末を用意する。

次に、混合粉砕工程を行う。即ち、酸化インジウム粉末と、酸化亜鉛粉末と、酸化スズ粉末と、酸化アルミニウム粉末とを混合して混合粉末としてから、これをボールミル粉砕機に入れ、更に複数のジルコニアボールを入れる。これらを８時間以上摩砕させた後、混合粉末とジルコニアボールとを分離する。

続いて、造粒工程を行う。即ち、混合粉砕した前記混合粉末を、噴霧乾燥法により粒径が２０μｍ〜１００μｍとなるように粒粉を形成する。

次に、成型工程を行う。即ち、成型面に離型剤が塗布された金型に、前記粒粉を入れ、圧力範囲２００〜１２００ｋｇ／ｃｍ^３、温度範囲３０〜５０℃の環境でプレスし、相対密度５０〜６５％の成型物を得る。

その後、焼結工程を行う。即ち、前記成型物を、高温焼結炉に入れ、酸素雰囲気下で、焼結温度１３００〜１６００℃にて焼結物を得る。

最後に、必要に応じて整形工程を行う。即ち、前記焼結物を、スパッタリングターゲットとするのに適した所望の形状に切削加工すると共に、表面を平らで滑らかにするため表面研磨を行う。

＜実施例と比較例＞
以下には、上記の好ましい製造方法を基に、主に組成比率を変化させて製造したスパッタリングターゲットの各実施例（各元素の組成比率が上述した実施形態の範囲内）、並びに比較例（各元素の組成比率が上述した実施形態の範囲外）を挙げ、各例で製造されたスパッタリングターゲットを用いて得られた各導電金属酸化物薄膜の組成比率及び特性の測定結果を、その分析と共に後記する表１に示す。

（実施例１）
実施例１でのスパッタリングターゲットの製造方法は、上記好ましい製造方法に準ずる。

成分量は、純度９９．９％以上の酸化インジウム粉末１９．２ｇと、酸化亜鉛粉末１１．３ｇと、酸化スズ粉末６２．５ｇと、酸化アルミニウム粉末７．０ｇとの合計１００ｇである。原子組成比率で言うと、インジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）とスズ（Ｓｎ）とアルミニウム（Ａｌ）との原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした場合、インジウム１６．７ａｔ．％、亜鉛１６．７ａｔ．％、スズ５０ａｔ．％、アルミニウム１６．７ａｔ．％である（比率は小数第二位を四捨五入し小数第一位まで求めた値）。

上記条件で得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングにより基板上に導電金属酸化物薄膜を形成した。スパッタリング条件は、出力密度３Ｗ／ｃｍ^２、室温、アルゴンガス流量７０ｓｃｃｍ、酸素流量４ｓｃｃｍ、チャンバー圧力３．５ｍＴｏｒｒとし、またスパッタリング後に２００℃でアニーリングを行った。

（実施例２）
実施例２でのスパッタリングターゲットの製造方法は、上記好ましい製造方法に準ずる。

成分量は、純度９９．９％以上の酸化インジウム粉末２３．７ｇと、酸化亜鉛粉末４１．８ｇと、酸化スズ粉末２５．８ｇと、酸化アルミニウム粉末８．７ｇとの合計１００ｇである。原子組成比率で言うと、インジウムと亜鉛とスズとアルミニウムとの原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした場合、インジウム１６．７ａｔ．％、亜鉛５０ａｔ．％、スズ１６．７ａｔ．％、アルミニウム１６．７ａｔ．％である（比率は小数第二位を四捨五入し小数第一位まで求めた値）。

上記条件のスパッタリングターゲットを用いて、実施例１と同条件のスパッタリングにより基板上に導電金属酸化物薄膜を形成した。またスパッタリング後に２８０℃でアニーリングを行った。

（比較例１：ＩＴＺＯ）
比較例１でのスパッタリングターゲットの製造方法も、上記好ましい製造方法に準ずる。上記各実施例と異なる点は、酸化アルミニウムを含んでいない点で、成分量は、純度９９．９％以上の酸化インジウム粉末７３．２ｇと、酸化亜鉛粉末９．８ｇと、酸化スズ粉末１７．０ｇとの合計１００ｇである。原子組成比率で言うと、インジウムと亜鉛とスズとの原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした場合、インジウム６９．３ａｔ．％、亜鉛１５．８ａｔ．％、スズ１４．８ａｔ．％である（比率は小数第二位を四捨五入し小数第一位まで求めた値）。

上記条件のスパッタリングターゲットを用いて、実施例１と同条件のスパッタリングにより基板上に導電金属酸化物薄膜（本比較例では即ちＩＴＺＯ薄膜）を形成した。またスパッタリング後に２８０℃でアニーリングを行った。

（比較例２：ＩＴＯ）
比較例２でのスパッタリングターゲットの製造方法も、上記好ましい製造方法に準ずる。上記各実施例と異なる点は、酸化アルミニウム及び酸化亜鉛を含んでいない点で、成分量は、純度９９．９％以上の酸化インジウム粉末９０．０ｇと、酸化スズ粉末１０．０ｇとの合計１００ｇである。原子組成比率で言うと、インジウムとスズとの原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした場合、インジウム９０．７ａｔ．％、スズ９．３ａｔ．％である（比率は小数第二位を四捨五入し小数第一位まで求めた値）。

上記条件のスパッタリングターゲットを用いて、実施例１と同条件のスパッタリングにより基板上に導電金属酸化物薄膜（本比較例では即ちＩＴＯ薄膜）を形成した。またスパッタリング後に２８０℃でアニーリングを行った。

（比較例３：ＡＺＯ）
比較例３でのスパッタリングターゲットの製造方法も、上記好ましい製造方法に準ずる。上記各実施例と異なる点は、酸化インジウム及び酸化スズを含んでいない点で、成分量は、純度９９．９％以上の酸化亜鉛粉末９８．０ｇと、酸化アルミニウム粉末２．０ｇとの合計１００ｇである。原子組成比率で言うと、亜鉛とアルミニウムとの原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした場合、亜鉛９６．８ａｔ．％、アルミニウム３．２ａｔ．％である（比率は小数第二位を四捨五入し小数第一位まで求めた値）。

上記条件のスパッタリングターゲットを用いて、実施例１と同条件のスパッタリングにより基板上に導電金属酸化物薄膜（本比較例では即ちＡＺＯ薄膜）を形成した。またスパッタリング後に１７０℃でアニーリングを行った。

実施例１及び２、並びに比較例１〜３の各スパッタリングターゲット及びこれらを用いることによって形成された各薄膜の組成比率及び特性を表１に示す。

表１について補足すると、薄膜の電気抵抗は、各具体例（実施例）及び各比較例ともに膜厚１００ｎｍでの測定値であり、電気抵抗率は、電気抵抗を膜厚で乗算して換算した値である。また、実施例１及び２の電気抵抗は比較的高く、四探針法による測定機で測定できる範囲外であったので、高抵抗測定機により測定した。また、光透過率は、膜厚１００ｎｍで、波長範囲３００ｎｍ〜１３００ｎｍの光線を照射して測定した値である。

表１から、以下のことが分かる。

まず、実施例１と実施例２で形成された導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率を見るに、スパッタリングターゲットにおける前記第１の金属が亜鉛とスズであり、前記第２の金属がアルミニウムである場合、つまりスパッタリングターゲットがインジウムと亜鉛とスズとアルミニウムとを全て含んでいる場合、これにより形成された導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率は、インジウムと亜鉛とスズのみによるもの（比較例１）、インジウムとスズのみによるもの（比較例２）、亜鉛とアルミニウムのみによるもの（比較例３）で形成された導電金属酸化物薄膜のそれよりも遥かに高い。

これは、スパッタリングターゲットの成分及び含有量が、原子比率で、インジウム１２〜１８ａｔ．％、前記第１の金属６４〜７６ａｔ．％、前記第２の金属１２〜１８ａｔ．％である際に、これにより形成される導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率が特別に高くなることを示している。

また、比較例１および比較例２を詳細にみると、スパッタリングターゲットがインジウムと亜鉛および／またはスズのみを含むものである場合、つまり前記第２の金属（具体的にはアルミニウム）を含んでいない場合、たとえインジウムと前記第１の金属との比率を調整しても、電気抵抗率が有効的に高い導電金属酸化物薄膜を形成することができない。

そしてまた、実施例１および実施例２と比べて、アルミニウム（第２の金属）だけを含んでいない比較例１では、形成される導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率が２桁ほど低いので、第２の金属としてのアルミニウム含有の効果がよく分かる。

そして、アルミニウム（第２の金属）だけでなく亜鉛（第１の金属の一つ）をも含んでいない比較例２では、形成される導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率が比較例１より低いが、桁違いまでには至らず、また、インジウムに代えて亜鉛（第１の金属）を含む上に、アルミニウム（第２の金属）をも含んでいる比較例３では、形成される導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率が比較例１及び比較例２より１桁ほど高いので、第１の金属としての亜鉛含有の補助効果がよく分かる。

しかしながら、比較例３を更にみると、アルミニウム（第２の金属）を含有しているが、含有率が３．２ａｔ．％だけであり、それに対応するように、形成される導電金属酸化物薄膜の電気抵抗率もやはり実施例より１桁ほど低いので、第２の金属としてのアルミニウム含有の効果は含有率と関係があるとよく分かる。これについて、発明者の反復的試験によると、アルミニウムの含有率はほぼ１０ａｔ．％以上、特に１２〜１８ａｔ．％の範囲内であるとより好ましい。

また、実施例１及び実施例２で形成された導電金属酸化粒薄膜の光透過率は８５％を超えており、比較例１〜３で形成された導電金属酸化粒薄膜のそれに相当する。

図１および図２は、実施例１のスパッタリングターゲットの表面を走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：略称ＳＥＭ）にて電子線照射スキャンして得られた反射電子（back-scattering electron：略称ＢＳＥ）像である。図示から分かるように、実施例１のスパッタリングターゲットは、多結晶相を呈する主成分（図２にて数字１で示されている色の薄い部分）と、結晶構造が前記主成分と異なる副成分（図２にて数字２で示されている色の濃い部分）とを具えている。

図３は、実施例１のスパッタリングターゲットの主成分と副成分それぞれの構成元素比率をエネルギー分散型検出器（Energy Dispersive Spectrometer：略称ＥＤＳ）にて分析した結果を示すグラフである。

図３から分かるように、実施例１のスパッタリングターゲットは、主成分を構成する元素の比率が、主成分におけるインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）とスズ（Ｓｎ）とアルミニウム（Ａｌ）との原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした際の原子比率で、インジウム１８．５８ａｔ．％、亜鉛１４．８２ａｔ．％、スズ６１．６ａｔ．％、アルミニウム５．００ａｔ．％であり、言い換えると、該主成分における第１の金属の原子比率は７６．４２ａｔ．％、第２の金属の原子比率は５．００ａｔ．％であった。また、副成分を構成する元素の比率は、副成分における上記原子比率で、インジウム３．４ａｔ．％、亜鉛３１．１２ａｔ．％、スズ６．０３ａｔ．％、アルミニウム５９．４５ａｔ．％であり、言い換えると、該副成分における第１の金属の原子比率は３７．１５ａｔ．％、第２の金属の原子比率は６．０３ａｔ．％であった。

図４は、実施例２のスパッタリングターゲットの主成分と副成分それぞれの構成元素比率を図３と同様にＥＤＳにて分析した結果を示すグラフである。

図４から分かるように、実施例２のスパッタリングターゲットは、主成分を構成する元素の比率が、上記原子比率で、インジウム１８．４２ａｔ．％、亜鉛５７．８９ａｔ．％、スズ１９．０１ａｔ．％、アルミニウム４．６８ａｔ．％であり、言い換えると、該主成分における第１の金属の原子比率は７６．９ａｔ．％、第２の金属の原子比率は４．６８ａｔ．％であった。また、副成分を構成する元素の比率は、上記原子比率で、インジウム９．０２ａｔ．％、亜鉛４２．８２ａｔ．％、スズ９．０３ａｔ．％、アルミニウム３８．８６ａｔ．％であり、言い換えると、該副成分における第１の金属の原子比率は５２．１２ａｔ．％、第２の金属の原子比率は３８．８６ａｔ．％であった。

図５は、実施例１のスパッタリングターゲットを、Ｘ線回折（X-ray diffraction）測定装置にて分析した結果である。

図５から分かるように、実施例１のスパッタリングターゲットは多結晶相を呈しており、回折角（２θ）２５．５°〜２６．５°、３０．５°〜３１．５°、３３．０°〜３４．０°、５１．０°〜５２．０°においてそれぞれ回折のピークが観測された。

図６は、実施例２のスパッタリングターゲットを、Ｘ線回折（X-ray diffraction）測定装置にて分析した結果である。

図６から分かるように、実施例２のスパッタリングターゲットは多結晶相を呈しており、回折角（２θ）１６°．０〜１８．０°、２８．５°〜２９．５°、３３．５°〜３４．５°、３５．５°〜３６．５°、４１．０°〜４２．０°、５４．５°〜５５．５°、６０．０°〜６１．０°においてそれぞれ回折のピークが観測された。

以上総括すると、本発明に係るスパッタリングターゲットは、インジウムと、第１の金属（亜鉛、スズおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれるもの）と、第２の金属（アルミニウム、チタンおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれるもの）と、酸素を含んでおり、このうち第２の金属の含有量は原子比率で１０〜２０ａｔ．％である。このようなスパッタリングターゲットを用いることで形成される導電金属酸化物薄膜は、従来のＩＴＯ薄膜よりも、同膜厚で、遥かに高い電気抵抗率を具える上に、光透過率も８５％を超えるので、オプトエレクトロニクスデバイス、例えばタッチパネルやタッチセンサーに応用するに相応しい。

以上、本発明の好ましい実施形態、並びに実施例を比較例と共に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

本発明に係るスパッタリングターゲットは、高い電気抵抗率と光透過率を具えているので、オプトエレクトロニクス製品の製造に有用である。

Claims (9)

1. インジウムと、第１の金属と、第２の金属と、酸素とを含んでおり、
   前記第１の金属は、亜鉛、スズおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、
   前記第２の金属は、アルミニウム、チタンおよびこれらの組み合わせからなる群より選ばれ、
   インジウムと前記第１の金属と前記第２の金属との原子含有量の合計を１００ａｔ．％とした際の原子比率で、インジウムが１０〜２０ａｔ．％、前記第１の金属が６０〜８０ａｔ．％、前記第２の金属が１０〜２０ａｔ．％である
   ことを特徴とするスパッタリングターゲット。
2. 前記原子比率で、インジウムが１２〜１８ａｔ．％、前記第１の金属が６４〜７６ａｔ．％、前記第２の金属が１２〜１８ａｔ．％である
   ことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
3. 前記第１の金属がスズ及び亜鉛、前記第２の金属がアルミニウムである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のスパッタリングターゲット。
4. 前記原子比率で、スズが１０〜２０ａｔ．％である
   ことを特徴とする請求項３に記載のスパッタリングターゲット。
5. 前記原子比率で、亜鉛が１０〜２０ａｔ．％である
   ことを特徴とする請求項３に記載のスパッタリングターゲット。
6. 多結晶相を有する主成分と、結晶構造が前記主成分と異なる副成分とを具えており、
   前記主成分と前記副成分とは、いずれもインジウムと、前記第１の金属と、前記第２の金属とを含んでいる
   ことを特徴とする請求項３に記載のスパッタリングターゲット。
7. 前記副成分に含まれるアルミニウムは、前記主成分に含まれるアルミニウムよりも、原子組成比率が大きい
   ことを特徴とする請求項６に記載のスパッタリングターゲット。
8. Ｘ線回折測定において、回折角３３．０°〜３５．０°に回折ピークを有する
   ことを特徴とする請求項３に記載のスパッタリングターゲット。
9. 電気抵抗率が、５×１０^−３Ω‐ｃｍより大きく、１０^−１Ω‐ｃｍより小さい
   ことを特徴とする請求項３に記載のスパッタリングターゲット。