TW201341563A

TW201341563A - 濺鍍靶材及氧化金屬薄膜

Info

Publication number: TW201341563A
Application number: TW102115430A
Authority: TW
Inventors: Ming-Chang Lu; zhi-yin Guo; xin-chun Yin; Zhi-Yong Zhang
Original assignee: Solar Applied Mat Tech Corp
Priority date: 2012-07-10
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2013-10-16
Also published as: KR20140007754A; CN103540895B; TWI437115B; JP2014015680A; CN103540895A

Abstract

一種濺鍍靶材，包含一種氧化金屬組成物，包括氧化銦、氧化鋅及氧化錫，基於銦、鋅及錫的原子總含量100at.%計，銦的原子含量範圍為60至80at.%，鋅的原子含量範圍為10至25at.%，錫的原子含量範圍為1至20at.%，且鋅的原子含量大於錫的原子含量，本發明濺鍍靶材所形成的金屬氧化物薄膜的結晶溫度不小於250℃，且其電阻率不大於5×10-4Ω-cm，且透光率不小於85%，並具備良好的蝕刻特性。

Description

濺鍍靶材及氧化金屬薄膜

本發明是有關於一種靶材及氧化金屬薄膜，特別是指一種濺鍍靶材及氧化金屬薄膜。該氧化金屬薄膜可應用於透明電極材料或透明氧化物半導體材料等領域。

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，而廣泛地應用於光電技術領域，例如：於照明技術領域中的有機/無機發光二極體燈的電極；或於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體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濺鍍靶材，並以濺鍍的方式先整面性地形成於平坦的基板表面，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、蝕刻等製程，後根據需求製作出預定圖案的氧化金屬薄膜。目前，最常使用的濺鍍靶材為銦錫氧化物(ITO)，並於濺鍍後製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，於地球中的蘊藏量有限，使用者莫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^-4 Ω-cm，必需在結晶化後電阻率始有明顯下降的效果，約為2×10^-4 Ω-cm。

因此，對於有低電阻率需求的產品，一般會使用結晶化後的銦錫氧化物薄膜，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，及在弱酸中易於蝕刻的特性，但除了電阻率偏高之外，卻又衍生在後製程的鋁蝕刻液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鍍靶材之材料，目的為降低銦的使用量，並能維持金屬氧化物薄膜的均勻度、透光率、穩定度以及製程中的蝕刻特性，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號揭示一銦鋅錫濺鍍靶材，主要是透過提升該濺鍍靶材的密度，並配合錫與鋅間的比值(錫/鋅)大於1時，將減少濺鍍靶材之突起物(nodule)的產生，既而降低該濺鍍靶材異常放電的機率。

然而，發明人發現，上述日本專利公開案之JP2011190542號所揭示的濺鍍靶材靶材雖然可降低自身異常放電的機率，小幅改善濺鍍靶材於濺鍍時的穩定度，卻未能同步提升該濺鍍靶材所形成之金屬氧化物薄膜結晶溫度，導致該金屬氧化物薄膜的結晶溫度低，也造成結晶化之金屬氧化物薄膜的蝕刻速率不穩定的問題。

因此，本發明之目的，即在提供一種可經濺鍍而製得在非結晶態即具備低電阻率、結晶溫度高且蝕刻特性佳之金屬氧化物薄膜的濺鍍靶材。

此外，本發明之另一目的，即在提供一種在非結晶態即具備低電阻率、結晶溫度高且蝕刻特性佳的金屬氧化物薄膜。

於是本發明濺鍍靶材，包含一種氧化金屬組成物，包括氧化銦、氧化鋅及氧化錫，基於銦、鋅及錫的原子總含量100at.%計，銦的原子含量範圍為60至80at.%，鋅的原子含量範圍為10至25at.%，錫的原子含量範圍為1至20at.%，且鋅的原子含量大於錫的原子含量。

該鋅原子含量之於錫原子含量的比值大於1且小於2。

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。

該氧化金屬組成物包括一主體，以及成份比例一異於該主體的副成份。

該主體為由銦、鋅、錫及氧所構成之晶相為方鐵錳礦結構。

該副成份為由銦、鋅、錫及氧所構成之化合物，且副成份中銦的原子含量百分比小於主體中銦的原子含量百分比。

該副成份為由銦、鋅、錫及氧所構成之化合物，且副成份中鋅的原子含量百分比大於主體中鋅的原子含量百分比。

該氧化金屬組成物的絕對密度不小於6g/cm³。

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

該氧化金屬薄膜的電阻率不大於5×10^-4Ω-cm，且透光率不小於85%。

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是具體例1濺鍍靶材以掃瞄式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，以下簡稱SEM)進行電子束掃描該較佳實施例的表面並分析背向散射電子所產生的訊號圖(back-scattering electron，以下簡稱BSE)；圖2是一BSE圖，並以箭號說明具體例1的含有異於主體的副成份；圖3是X射線繞射儀(X-ray diffraction，以下簡稱XRD)量測圖，說明以XRD量測具體例1時，僅測得單相結構；圖4是橫截面穿透式電子顯微鏡(cross-sectional transmission electron microscopy，以下簡稱XTEM)量測圖，說明具體例1的副成份為異於主體之單晶的晶相結構；圖5是一XTEM圖，說明具體例1的主體的晶相結構；圖6是一XTEM圖，說明具體例1的副成份的晶相結構；圖7是一BSE圖，說明將以能量散射光譜儀(Energy Dispersive Spectrometer，以下簡稱EDS)分析具體例1的成份比例；圖8一EDS圖，說明具體例1的成份比例；圖9是具體例2的BSE圖；圖10是具體例2的XRD量測圖；及圖11一EDS圖，說明具體例2的成份比例。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

本發明之濺鍍靶材包含一金屬氧化組成物。

該氧化金屬組成物包括氧化銦、氧化鋅及氧化錫。

在該氧化金屬組成物中，當銦、鋅及錫的原子總含量以100at.%計時，銦的原子含量範圍為60至80at.%，鋅的原子含量範圍為10至25at.%，錫的原子含量範圍為1至20at.%，且其中，鋅的原子含量大於錫的原子含量。

較佳地，在該氧化金屬組成物中，鋅的原子含量與錫的原子含量間的比例大於1且小於2。

另一方面，該氧化金屬組成物包括一主體，及一含量異於該主體的副成份。該主體是以銦、鋅、錫、氧所構成的化合物，且該主體的晶相屬於方鐵錳礦結構(Bixbyite)；除此之外，當該氧化金屬組成物整體之鋅的原子含量大於錫的原子含量，配合鋅的原子含量與錫的原子含量間的比值大於1且小於2時，該主體及該副成份皆不含六方層狀化合物。

該副成份為以銦、鋅、錫、氧所構成的化合物，且該副成份中銦的原子含量百分比小於主體中銦的原子含量百分比。

本發明濺鍍靶材主要經由混合粉末、壓製成型，及燒結製成而製得。

其中，當以X射線繞射儀(X-ray diffraction，以下簡稱XRD)量測時，本發明濺鍍靶材之氧化金屬組成物僅測得單晶相結構；然而，當以掃瞄式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，以下簡稱SEM)進行電子束掃描本發明濺鍍靶材之氧化金屬組成物的表面並分析背向散射電子(back-scattering electron，以下簡稱BSE)所產生的訊號，其顯示氧化金屬組成物除了主體外，還包括異於該主體的副成份所構成的二次相。再進一步地，當透過橫截面穿透式電子顯微鏡(cross-sectional transmission electron microscopy，以下簡稱XTEM)量測時，發現該主體之晶相屬於方鐵錳礦結構，更發現該副成份不屬於方鐵錳礦結構。且需說明的是，由於方鐵錳礦結構為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，在此不再多加贅述。

透過BSE與XTEM的分析結果可以瞭解，本發明濺鍍靶材確實至少含有該主體及該副成份，且當鋅的原子含量與錫的原子含量間的比值大於1且小於2時，該副成份非為六方晶層狀化合物。XRD分析該氧化金屬組成物為方鐵錳礦結構，並且比對TEM-DP數據後，確認方鐵錳礦結構的XRD訊號來自主體結構。

再者，當以能量散射光譜儀(Energy Dispersive Spectrometer，以下簡稱EDS)分別分析該主體與該副成份所含有的成份顯示，該主體含有的金屬包含銦、鋅及錫，該副成份亦含有銦、鋅及錫，但該主體與該副成份間的各種金屬的原子含量不同；再配合量測得知的晶相結構，可以得知，該氧化金屬組成物除了主體外，還含有成份比例異於該主體的成份比例的副成份。

較佳地，當該氧化金屬組成物中，銦的原子含量範圍大於60且小於80at.%，鋅的原子含量範圍為大於10且小於25at.%，錫的原子含量範圍為10至15at.%時，且鋅的原子含量與錫的原子含量間的比值大於1且小於2時，該較佳實施例濺鍍靶材具有不含六方層狀化合物之更為穩定的晶相結構。

本發明的主要功效在於，該濺鍍靶材之氧化金屬組成物的原子含量在特定範圍，配合鋅的原子含量範圍大於錫的原子含量範圍，則利用該濺鍍靶材經濺鍍所形成的氧化金屬薄膜之結晶溫度，較鋅的原子含量範圍大於錫的原子含量範圍之濺鍍靶材並經濺鍍所形成的氧化金屬薄膜之結晶溫度高。故，本發明透過該氧化金屬薄膜之高結晶溫度的特性，使得該氧化金屬薄膜於後續通過一般回火(約220℃)的製程後，不易結晶化，進而避免結晶化後結晶區域之蝕刻特性差的問題。

再者，由於使用不含六方晶層狀化合物的濺鍍靶材進行濺鍍法時，該濺鍍靶材的電性較佳，可進一步地避免電阻率高之六方晶層狀化合物產生的「異常放電」的問題，既而避免異常放電所造成之「濺鍍形成氧化金屬薄膜於一基板的同時，多餘的微小凸粒也附著在該基板上」的缺點，進而提升濺鍍形成氧化金屬薄膜的良率。因此，透過上述較佳之不含六方層狀化合物的濺鍍靶材，再經濺鍍形成的氧化金屬薄膜也具備品質更優良的結晶溫度與蝕刻特性、穩定的電性，及高透光性，進而供氧化金屬薄膜更適合應用於光電技術領域。

其次，由於六方晶層狀化合物的結構與氧化金屬組成物的主體的晶相結構差異較大，當濺鍍靶材中非同時含有晶相結構為方鐵錳礦結構的主體及六方晶層狀化合物時，也可進一步地避免該濺鍍靶材於燒結製程後會產生裂靶的問題。因此，本發明透過鋅的原子含量與錫的原子含量間之比值大於1且小2，進一步將濺鍍靶材的主體與副成份的晶相結構相似化，可大幅降低裂靶的機率。

本發明濺鍍靶材的氧化金屬組成物之鋅的原子含量大於錫的原子含量，除了可以提高後續濺鍍形成氧化金屬薄膜的結晶溫度，而使氧化金屬薄膜不易結晶外，還可進一步地抑制濺鍍靶材產生小突起(nodule)的問題；另外，本發明濺鍍靶材經濺鍍形成的氧化金屬薄膜相對蝕刻液為草酸而言，蝕刻速率較高，較容易被蝕刻，而可減少蝕刻及圖案化氧化金屬薄膜的時間。

特別地，本發明濺鍍靶材之氧化金屬組成物的密度不小於6g/cm³，也可避免「當靶材密度低於6g/cm³時，在濺鍍過程中常會因為靶材孔洞的存在而容易造成異常放電」的問題，既而顯著地提升氧化金屬薄膜的製程良率及藉由濺鍍法形成均勻度高且品質佳的氧化金屬薄膜，適合應用在照明或顯示器技術領域。

以下為本發明濺鍍靶材的具體例1~5及比較例的製作過程。

《具體例1》

製作該具體例1所使用的原料是：高純度(>99.9%)之氧化銦3.986Kg、氧化錫0.645Kg以及氧化鋅0.37Kg等三種金屬氧化物粉末。

首先，進行球型粉末形成階段。將這三種金屬氧化物粉末依照比例混合入10~50公升的球磨桶或是100公升的球磨機；接著，加入氧化鋯球與金屬氧化物混合粉末進行連續8小時以上的球磨。其中，加入氧化鋯球的目的是使混合粉末在球磨過程中可分散均勻，進而使粉末粒徑大幅降低；此外，氧化鋯球之球徑需配合粉末的原始粒徑與目標粒徑，不適合的球徑會造成效率不足或過度磨耗。繼續，在球磨的第一階段加入分散劑與純水，以得到低黏度的漿料，該第一階段可以降低粉體粒徑，使金屬氧化物粉末均勻分散，並於後製程中不易分離；再來，在球磨的第二階段時，加入黏結劑，得到高黏度漿料，使粉體與黏結劑均勻分散，並於胚件成形時提供優異的黏結力，且易於燒結成形。接著，進行造粒步驟，其是使用噴霧乾燥機等設備進行，造粒之後粉末型態需為完整紮實的圓球顆粒，而可促進粉末的流動性，並助於後續階段的進行，且特別地，造粒完成後的粉體粒徑大約是20~100微米。再者，為了確保粉末的均勻性，造粒完成後，以150mesh的篩網過篩，配合使用搖篩機，過濾大顆粒粉末及雜質，並將過篩後的粉末保存於真空保存桶中，以避免吸水氣，導致成型困難的問題。

其次，進行靶材成型階段。先將造粒後的粉末倒入塗有脫模劑的模具中，其中，模具的尺寸視欲製作的靶材尺寸規格而定，再者，該脫模劑通常是長碳鏈化合物，適合於作為脫模劑可為油酸、高分子蠟、聚乙烯醇，及甲基纖維素等；接著，進行預壓：對填有粉末的模具分段加壓至200~1200kg/cm2，並加熱30~50℃，使高分子黏結劑產生作用，而增加粉末的流動性，並且能夠達到更好的結合能力，且預壓後脫模可將粉末轉換得到相對密度為50~65%的生胚靶材，特別地，又以液壓成型的方式可得到更為緻密的生胚與強化強度，以利後續得到高密度靶材；還可藉由控制冷液壓成型機之升壓降壓速度，使生胚不會翹曲，達到所要求之密度；又，生胚密度越高，後續燒結效率將會越高。

繼續，進行燒結階段。此階段在充滿氧氣的高溫燒結爐中進行；其中，氧氣通常與空氣、氬氣，或是氮氣混合使用，通氧氣的用途是可以防止結構缺陷，而得到高相對密度的靶材，且相對密度介於85~99.99%之間。繼續，於燒結進行時，高溫燒結爐的腔體溫度自室溫升溫到100℃，並持溫數小時，以去除生胚中的水氣；接著，再慢速升溫到700℃，並持溫數小時，以去除生胚中的高分子黏結劑。又，該種去除生胚中的高分子黏結劑的過程稱之為脫蠟，並在適當的空氣流場循環帶動的條件下，將因高熱而由生胚表面揮發出來的黏結劑帶至爐外，再經由廢氣處理裝置處理後排至大氣，而形成靶材粗胚。在脫臘過程非常重要，必須將生胚中的高分子完全去除，否則容易造成後續成型的靶材內部殘留碳，而使靶材在濺鍍的使用過程中於靶材表面產生許多凸粒(nodule)，導致後續所形成的氧化金屬薄膜均勻性不佳；接著，將腔體升溫到900℃，進行靶材素燒預燒結，可以增強靶材粗胚的剛性。接下來，將腔體慢速升溫到1100℃，由於在這階段靶材粗胚會開始收縮，因此溫度控制非常重要，升溫速度要控制得當，避免靶材粗胚收縮過快而造成破裂、龜裂等燒結不佳的狀況；接著再慢速升溫到1300~1600℃，並停留數小時，最高溫度的選擇要視欲得到的結構或是生成相而定，溫度選擇對於靶材電阻率有很大的影響。再來，將腔體降溫到1100℃，此時，要以非常慢速的程溫控制降溫，避免造成靶材各部分降溫不均勻而破裂，繼續，再降溫到室溫，此時，可以使用爐冷的方式，或是風車程溫控制快速降溫的方式，以形成濺鍍靶材。

最後，進行靶材加工階段。先利用水刀或線切割設備，將濺鍍靶材依所需求尺寸進行割，基於靶材硬度高，所以切割設備之耐用性、切割效率及切割損失量都應納入考量。又，因為燒結後之靶材表面粗糙，部分氧化物可能揮發，且有些許翹曲現象，還需再利用平面磨床搭配立式磨床進行表面研磨，並利用導角機進行導角，加工完後，濺鍍靶材表面平整，即完成濺鍍靶材的製作。

《具體例2》

該具體例2與該具體例1的製作方法相似，其不同處在於該具體例2所使用的原料是：高純度(>99.9%)之氧化銦3.662Kg、氧化錫0.85Kg以及氧化鋅0.49Kg等三種金屬氧化物粉末。

《具體例3》

該具體例3與該具體例1的製作方法相似，其不同處在於該具體例3所使用的原料是：高純度(>99.9%)之氧化銦3.415Kg、氧化錫0.777Kg以及氧化鋅0.807Kg等三種金屬氧化物粉末。

《具體例4》

該具體例4與該具體例1的製作方法相似，其不同處在於該具體例4所使用的原料是：高純度(>99.9%)之氧化銦4.047Kg、氧化錫0.488Kg以及氧化鋅0.465Kg等三種金屬氧化物粉末。

《具體例5》

該具體例5與該具體例1的製作方法相似，其不同處在於該具體例5所使用的原料是：高純度(>99.9%)之氧化銦4.155Kg、氧化錫0.205Kg以及氧化鋅0.637Kg等三種金屬氧化物粉末。

《比較例》

該比較例與該具體例1的製作方法相似，其不同處在於該比較例所使用的原料是：高純度(>99.9%)之氧化銦4.046Kg、氧化錫0.620Kg以及氧化鋅0.335Kg等三種金屬氧化物粉末。

<分析>

以下為具體例1~5與比較例濺鍍靶材的各項分析結果，及具體例1~5與比較例經濺鍍法於一基板形成厚度為100nm的氧化金屬薄膜的各項分析過程。

[濺鍍靶材] 〔成份分析〕

以EDS量測及計算具體例1~5與比較例之主體及副成份的成份含量。

〔晶相結構分析〕

以BSE量測具體例1~5與比較例。

以XRD量測具體例1~5與比較例，觀察其繞射角度的變化，以確認主體的晶相結構；配合以XTEM量測具體例1~5與比較例，確認主體副成份的晶相結構是否含有六方層狀合化物。

〔密度分析〕

以阿基米德方法分析絕對密度

〔電阻率分析〕

以四點探針分析該濺鍍靶材的電阻率。

[氧化金屬薄膜] 〔電阻率分析〕

以四點探針分析該氧化金屬薄膜的導電率。

〔透光率分析〕

以UV-vis薄膜穿透率分析該氧化金屬薄膜的透光率(光波長400~800nm)。

〔結晶温度分析〕

將一受測薄膜由低溫至高溫進行退火，再以XRD判斷在各退火溫度的階段是否發生結晶化，藉以測得薄膜產生結晶化的溫度。

〔蝕刻特性分析〕

需先敘明的是，一般製程中是以草酸進行銦錫氧化物薄膜的蝕刻，並以硝酸、醋酸以及磷酸配成鋁蝕刻液進行鋁導線的蝕刻，其中硝酸、醋酸以及磷酸的比例依各廠商技術而有差異。

本蝕刻特性分析以硝酸5%、醋酸5%、磷酸80%與水10%配成一鋁蝕刻液。分別以草酸以及該鋁蝕刻液對具體例2濺鍍靶材所形成之成非晶態的薄膜進行蝕刻特性的測試，並且與非晶態銦錫氧化物薄膜(α-ITO薄膜)、結晶態銦錫氧化物薄膜(c-ITO薄膜)以及非晶態銦鋅氧化物薄膜(α-IZO薄膜)比較蝕刻特性。

<分析結果>

下表1為蝕刻特性測試結果，具體例2濺鍍靶材所形成之氧化金屬薄膜具有「在草酸中容易蝕刻」的特性，且在鋁蝕刻液中的蝕刻速率與結晶態銦錫氧化物相當，明顯較非晶態銦錫氧化物以及非晶態銦鋅氧化物緩慢。表示具體例2之成非晶態的金屬氧化物薄膜在草酸中容易被蝕刻，而不易被鋁蝕刻液蝕刻，具備良好的蝕刻特性。

下表2為具體例1~5與比較例濺鍍靶材，及經濺鍍法所形成之氧化金屬薄膜的分析結果。

由表2可以瞭解，首先，具體例1~5濺鍍靶材的靶材密度大於6.5g/cm³，靶材電阻率不大於1×10^-3 Ω-cm，確實適合作為濺鍍形成氧化金屬薄膜用的濺鍍靶材。

其次，當該濺鍍靶材之該氧化金屬組成物中，基於銦、鋅及錫的原子總含量100at.%計，銦的原子含量範圍為60至80at.%，鋅的原子含量範圍為10至25at.%，錫的原子含量範圍為10至20at.%，且鋅的原子含量大於錫的原子含量時，經濺鍍所形成的氧化物金屬薄膜的結晶溫度在250℃以上，甚至可達大於350℃，遠大於比較例的結晶溫度，足以顯示本發明利用鋅的原子含量大於錫的原子含量，確實達成薄膜結晶溫度高的功效。

更精確地，具體例1~5濺鍍靶材包括一主體，及一異於該主體的副成份，在該副成份中之銦的原子含量百分比小於主體中之銦的原子含量百分比，且副成份中之鋅的原子含量百分比大於主體中之鋅的原子含量百分比。

再者，由具體例1~5可以得知，該濺鍍靶材所製得之氧化物金屬薄膜的薄膜在非結晶態之電阻率仍不大於5×10^-4 Ω-cm，且透光率不小於88%，適合取代ITO薄膜之透明導電薄膜的用途。

特別需說明的是，由具體例1~3可以瞭解，當濺鍍靶材之鋅的原子含量與錫的原子含量範圍間的比值大於1且不大於2時，還可進一步地得到不含六方層狀化合物之晶相的濺鍍靶材，既而在製得結晶溫度高之氧化金屬薄膜的前提下，還能避免該濺鍍靶材受到電阻值高的六方層狀化合物的影響所導致異常放電的問題，及避免形成具有多餘之凸粒的氧化金屬薄膜。

除了上述關於表1的分析結果之外，特別地以具體例1及具體例2為例說明本發明濺鍍靶材之晶相結構及成份含的詳細量測過程。參閱圖1、圖2，自具體例1的BSE圖可以得知，具體例1除了具有主體之外，還有異於主體(也就是顏色較深的區域)的副成份；參閱圖3，自具體例1的XRD量測結果得到，具體例1的繞射角僅在30度產生變化，而呈現單相的方鐵錳礦結構；參閱圖4、圖5及圖6，圖5為圖4中方框區域的量測結果，圖6為圖4中圓框區域的量測結果：由具體例1之XTEM量測結果可以瞭解，雖然XRD量測結果顯示具體例1為單相結構，但該具體例確實具有晶相為方鐵錳礦結構的主體，及晶相為非六方層狀化合物且成份比例異於主體的副成份；其中，由於XRD無法分別小範圍且精準地聚焦至主體或副成份的區域，所以，XRD無法明確定義為主體或副成份。參閱圖7、圖8，其中，圖8為分析圖7標示數字符號位置的EDS圖，由圖8所量測具體例1的成份可以得知，主體含有銦、鋅及錫，副成份含有銦、鋅及錫。再經計算後得到，該具體例1的氧化銦重量百分比為79.7wt%，氧化鋅的重量百分比為7.4wt%，氧化錫的重量百分比為12.9wt%；若基於銦、鋅及錫的原子總含量100at.%計，則如同表1的具體例1之銦的原子含量為76.5at.%，鋅的原子含量為12.1at.%，且錫的原子含量為11.4at.%。

參閱圖9，由具體例2之BSE量測結果得知，具體例2除主體外，還有異於主體(也就是顏色較深的區域)的副成份；參閱圖10，由具體例2的XRD量測結果得知，具體例2的繞射角在約30度產生變化，而呈現單相的方鐵錳礦結構。參閱圖11，為分析圖9標示數字符號位置的EDS圖，由圖9所量測具體例2的成份可以得知，主體含有銦、鋅及錫，副成份含有銦、鋅及錫；再經計算後得到具體例1的氧化銦重量百分比為73.2wt%，氧化鋅的重量百分比為9.8wt%，氧化錫的重量百分比為17.0wt%；若基於銦、鋅及錫的原子總含量100at.%計，則如同表1之該銦的原子含量為69.3at.%，鋅的原子含量為15.8at.%，且錫的原子含量為14.8at.%。

綜上所述，本發明濺鍍靶材經濺鍍所形成之氧化金屬薄膜的結晶溫度高(高達250℃以上)，並透過所製得之氧化金屬薄膜不易結晶的特性，不易產生不必要的結晶，提升蝕刻穩定度及蝕刻速度，也較易形成平坦度高的氧化金屬薄膜，並且具備足夠低之薄膜電阻率可供產業利用；除此之外，當本發明濺鍍靶材的鋅原子含量與錫原子含量間的比值大於1且不大於2時，該氧化金屬組成物之主體與副成份的晶相結構不含六方晶層狀化合物，除了可減少濺鍍靶材產生小突起的缺點及提高電性外，也不易產生裂靶的問題，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims

一種濺鍍靶材，包含：一種氧化金屬組成物，包括氧化銦、氧化鋅及氧化錫，基於銦、鋅及錫的原子總含量100at.%計，銦的原子含量範圍為60至80at.%，鋅的原子含量範圍為10至25at.%，錫的原子含量範圍為1至20at.%，且鋅的原子含量大於錫的原子含量。
如請求項1所述的濺鍍靶材，其中，該鋅原子含量之於錫原子含量的比值大於1且小於2。
如請求項2所述的濺鍍靶材，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。
如請求項1所述的濺鍍靶材，其中，該氧化金屬組成物包括一主體，以及成份比例一異於該主體的副成份。
如請求項4所述的濺鍍靶材，其中，該主體為由銦、鋅、錫及氧所構成之晶相為方鐵錳礦結構。
如請求項4所述的濺鍍靶材，其中，該副成份為由銦、鋅、錫及氧所構成之化合物，且副成份中銦的原子含量百分比小於主體中銦的原子含量百分比。
如請求項4所述的濺鍍靶材，其中，該副成份為由銦、鋅、錫及氧所構成之化合物，且副成份中鋅的原子含量百分比大於主體中鋅的原子含量百分比。
如請求項1所述的之濺鍍靶材，其中，該氧化金屬組成物的絕對密度不小於6g/cm³。
一種氧化金屬薄膜，係由請求項1所述的濺鍍靶材所形成，其薄膜結晶溫度在250℃以上。
如請求項9所述的氧化金屬薄膜，其電阻率不大於5×10^-4Ω-cm，且透光率不小於85%。