(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするソース電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするドレイン電極と、
前記透明基板上に設けられたシリコン層と、
前記透明基板上に設けられた透明電極と、
を備えた液晶表示装置用ＴＦＴ基板において、前記透明電極が、
酸化インジウムと、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
を含む導電性酸化物であり、この前記透明電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極及び前記ソース電極及び前記ドレイン電極から成る群から選ばれる少なくとも１の電極と直接接合していることを特徴とするＴＦＴ基板。
【請求項２】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のＴＦＴ基板。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項３】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のＴＦＴ基板。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項４】
液晶表示装置用ＴＦＴ基板に用いられ透明電極であって、液晶を駆動する前記透明電極をスパッタリング法で製造する際に用いるスパッタリングターゲットにおいて、
酸化インジウムと、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
を含む導電性酸化物から成ることを特徴とするＡｌを主成分とする電極又は配線と電気的に接合可能な透明電極製造用スパッタリングターゲット。
【請求項５】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする請求項４記載のスパッタリングターゲット。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項６】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする請求項４記載のスパッタリングターゲット。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項７】
ＴＦＴ基板と、液晶と、を備えた液晶表示装置において、
前記ＴＦＴ基板は、
透明基板と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするソース電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするドレイン電極と、
前記透明基板上に設けられたシリコン層と、
前記透明基板上に設けられ、前記液晶を駆動する画素電極と、
前記ゲート電極及びソース電極・前記ドレイン電極を保護する透明電極と、
を備え、前記画素電極又は透明電極は、
酸化インジウムと、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
を含む導電性酸化物であり、この前記画素電極又は透明電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極及び前記ソース電極及び前記ドレイン電極から成る群から選ばれる少なくとも１の電極と直接接合していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項９】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項１０】
透明基板と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするソース電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするドレイン電極と、
前記透明基板上に設けられたシリコン層と、
前記透明基板上に設けられた画素電極と、
前記ゲート電極及び前記ソース電極・前記ドレイン電極を保護する透明電極と、
を備えた液晶表示装置用ＴＦＴ基板に用いられ、液晶を駆動する前記画素電極において、
酸化インジウムと、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
を含む導電性酸化物であり、
さらに、前記画素電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極及び前記ソース電極及び前記ドレイン電極から成る群から選ばれる少なくとも１の電極と直接接合していることを特徴とする画素電極。
【請求項１１】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする請求項１０記載の画素電極。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項１２】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする請求項１０記載の画素電極。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項１３】
透明基板と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするソース電極と、
前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするドレイン電極と、
前記透明基板上に設けられたシリコン層と、
前記透明基板上に設けられた画素電極と、
前記ゲート電極及び前記ソース電極・前記ドレイン電極を保護する透明電極と、
を備えた液晶表示装置用ＴＦＴ基板に用いられる前記透明電極において、
酸化インジウムと、
Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、
を含む導電性酸化物であり、
さらに、前記透明電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極及び前記ソース電極及び前記ドレイン電極から成る群から選ばれる少なくとも１の電極と直接接合していることを特徴とする透明電極。
【請求項１４】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする請求項１３記載の透明電極。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項１５】
前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする請求項１３記載の透明電極。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。
【請求項１６】
請求項１〜３のいずれかに記載のＴＦＴ基板を製造する方法において、
前記透明基板上に前記導電性酸化物を堆積し、前記導電性酸化物の薄膜を形成するステップと、
前記形成した前記導電性酸化物の薄膜を蓚酸を含む水溶液でエッチングすることによって、前記透明電極を形成するステップと、
を含むことを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法。
【請求項１７】
請求項１〜３のいずれかに記載のＴＦＴ基板を製造する方法において、
前記透明基板上に前記導電性酸化物を堆積し、前記導電性酸化物の薄膜を形成するステップと、
前記形成した前記導電性酸化物の薄膜を燐酸・酢酸・硝酸を含む水溶液でエッチングすることによって、前記透明電極を形成するステップと、
を含むことを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法。
【請求項１８】
請求項１〜３のいずれかに記載のＴＦＴ基板を製造する方法において、
前記透明基板上に前記導電性酸化物を堆積し、前記導電性酸化物の薄膜を形成するステップと、
前記形成した前記導電性酸化物の薄膜を硝酸セリウムアンモニウム塩を含む水溶液でエッチングすることによって、前記透明電極を形成するステップと、
を含むことを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法。
【請求項１９】
前記ランタノイドが、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏから選ばれた１種又は２種以上のランタノイドであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のＴＦＴ基板、又は、透明電極製造用スパッタリングターゲット、又は、液晶表示装置、又は、画素電極、又は透明電極、又は、ＴＦＴ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（α−ＳｉＴＦＴ）又はポリシリコン薄膜トランジスタ（ｐ−ＳｉＴＦＴ）を用いた液晶表示装置の製造方法に関する。さらに詳しくは、画素電極パターンと配線とソース・ドレイン配線との接触抵抗、及びゲート配線取り出し部、ソースドレイン電極取り出し部の配線金属と透明電極との接触抵抗を低減できる液晶表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
特に、本発明は、ＴＦＴ基板（ＴＦＴをアレイ状に配置したＴＦＴアレイ基板を含む）、液晶駆動用電極基板、スパッタリングターゲットにも関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶表示装置は、低消費電力、フルカラー化が容易等の特徴を有することから薄型ディスプレイの中で有望視され、近年、表示画面の大型化に関する開発が活発である。中でも、各画素毎にα−ＳｉＴＦＴ又はｐ−ＳｉＴＦＴをスイッチング素子としてマトリクス上に配列し、各画素を駆動するアクティブマトリクス方式液晶平面ディスプレイは、８００×６００画素以上の高精細化を行っても、コントラスト比が劣化せず、高性能カラー表示用平面ディスプレイとして注目されている。このようなアクティブマトリクス方式液晶平面ディスプレイは、画素電極として、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明電極、ソース電極としては、Ａｌ系合金薄膜を用いることが多い。これは、ＩＴＯがシート抵抗が高く、また、Ａｌは容易にパターニングできる上に低抵抗で密着性が高いためである。
【０００４】
図１は、本発明に係る液晶平面ディスプレイの製造工程において、画素電極のパターン形成が終了した段階のα−ＳｉＴＦＴ近傍の断面図を示したものである。図２は、従来の液晶平面ディスプレイの製造工程において、画素電極のパターン形成が終了した段階のα−ＳｉＴＦＴ近傍の断面図を示したものである。
【０００５】
図２において、透光性のガラス基板１上にゲート電極２のパターンを形成し、次にプラズマＣＶＤ法を用いて、ＳｉＮから成るゲート絶縁膜３、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４、ＳｉＮから成るチャンネル保護膜５、を連続的に形成する。次にエッチングによって、チャンネル保護膜５を所望の形状パターン化する。さらに、α−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６、及びＡｌを主体とする金属膜を、ＣＶＤ法、真空蒸着法又はスパッタ法により堆積し、フォトリソグラフィ技術によってソース電極７（のパターン）及びドレイン電極８（のパターン）を形成し、かつ、α−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６及びα−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４を形成し、α−ＳｉＴＦＴ素子部分が完成する。そして、必要により、透明樹脂レジスト１０を堆積し、コンタクトホール１２を設ける。
【０００６】
この上に、ＩＴＯ膜をスパッタリング法を用いて堆積し、フォトリソグラフィ技術によってソース電極７と電気的に接続した画素電極バターン９を形成する。このとき、ゲート配線２は、Ａｌ／Ｃｒ（又はＡｌ／Ｍｏ、Ａｌ／Ｔｉ）の積層膜とし、ソース電極７、ドレイン電極８は、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒ（又はＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ）の三層積層膜とする。これにより、ＩＴＯ膜とゲート電極２、ソース電極７、及びドレイン電極８と、の間の電気的なコンタクト特性を劣化させないためである。また、Ａｌは安価で比抵抗が低く、ゲート電極２及びソース電極７及びドレイン電極８の配線の抵抗増大による液晶ディスプレイの表示性能の低下を防ぐ意味で必須の材料である。
【０００７】
ＩＴＯ膜をＡｌ膜の後に堆積する理由は、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４及びα−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６と、ソース電極７及びドレイン電極８と、の間の電気的なコンタクト特性を劣化させないためである。また、このＡｌは安価で比抵抗が低いことは既に上で述べたとおりである。
【０００８】
上で説明した製造工程において、Ａｌを主体とするソース電極７・ドレイン電極８のパターンを形成した後、ＩＴＯから成る画素電極パターン９をＨＣＩ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系エッチング液で加工すると、しばしば、加工終了時点でＡｌバターンが溶出するという事故が発生する場合がある。  
これは、本来、ＡｌもＩＴＯをエッチングするエッチング液であるＨＣｌ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系エッチング液に溶解する性質を持っていることに起因する。エッチング液中のＨＮＯ３は、Ａｌ表面に薄いＡｌ酸化膜を形成し、Ａｌの溶出を防止する意味で添加されているが、ＩＴＯ膜のエッチング時間が長かったり、Ａｌ堆積中に混入したＡｌ膜中の不純物、異物などの欠陥部分が存在すると、局部電池反応によって、上記のＡｌの酸化効果が十分に作用しないものと考えられる。
【０００９】
このようなＡｌの溶出を防止するために、ＩＴＯ膜を非晶質にすることで、ＨＣｌ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系のエッチング液に対するＩＴＯ／Ａｌエッチングスピード比を大きくすることが下記特許文献１に記載されている。
【００１０】
しかしながら、ＩＴＯ膜を非晶質にしてもＨＣｌ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系のエッチング液を用いるため、Ａｌの溶出は完全には防止されておらず、高精細な液晶ディスプレイを実現することはできなかった。
【００１１】
上述の問題に鑑みなされた発明が、下記特許文献２に記載されている。この特許文献２には、Ａｌゲート、ソース・ドレイン電極パターン上での透明電極、画素電極のパターン化を蓚酸系のエッチング液を用いることによりパターン化を容易にすることが記載されている。さらに、特許文献２では、高精細な液晶ディスプレイの製造方法を提供することを目的として、酸化インジウム−酸化亜鉛から成る組成の透明電極を用いることが提案されている。  
一般にこのような構成を採用する場合は、Ａｌゲート線／透明電極、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極との問で接触抵抗が発生することが知られており、通常Ａｌ線をＴｉ、Ｃｒ、Ｍｏなどのバリヤーメタルで覆うことが通常である。このような構成は、下記特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６等に記載されている。
【００１２】
このように、Ａｌ配線を使用する場合、バリヤーメタルを使用せざるを得ないことからそのバリヤーメタルの成膜、エッチングが必要であり、製造工程を複雑にするおそれがある。  
また、Ａｌに各種金属を添加した合金の利用が報告されているが、上記接触抵抗を小さくすることは非常に困難であると予想される。その理由は、Ａｌ自体表面に酸化皮膜を形成するからである。この酸化皮膜は絶縁体であり、この絶縁体が接触抵抗を大きくしていると考えられるからである。このような記載は、例えば、下記特許文献７、特許文献８、特許文献９に見られる。
【００１３】
この酸化皮膜による接触抵抗を低減するために、Ａｌ薄膜上にＩｎ、Ｚｎなどの金属の薄膜を設ける方法等が提案されている。この方法によれば接触抵抗は小さくなるが、これら薄膜を成膜する必要が生じ、また、画素電極の透過率が低下するなどの問題があった。このような記載が、下記特許文献１０に見られる。
【００１４】
【特許文献１】特開昭６３−１８４７２６号公報
【特許文献２】特開平１１−２６４９９５号公報
【特許文献３】特開平１０−６５１７４号公報
【特許文献４】特開平１１−１８４１９５号公報
【特許文献５】特開平１１−２５８６２５号公報
【特許文献６】特開平１１−２５３９７６号公報
【特許文献７】特開平７−４５５５５号公報
【特許文献８】特開平７−３０１７０５号公報
【特許文献９】特開平１−２８９１４０号公報
【特許文献１０】特開２００３−０１７７０６号公報（特願２００１−２００７１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特定の金属を含有する透明導電材料を画素電極、透明電極に使用することにより、製造工程が複雑とはならない、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板、及びその簡便な製造方法、を実現することが本発明の目的である。及びそのようなＴＦＴ基板の画素電極、及びその画素電極を形成するのに有用なスパッタリングターゲットを提供することも本発明の目的である。
【００１６】
また、本発明は、Ａｌを含むゲート／透明電極、（Ａｌを含む）ソース・ドレイン／画素電極を直接接触させてもその間の接触抵抗を小さくすることができ、中間調の表示が可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の上記目的は、透明電極として、酸化インジウムと酸化亜鉛を成分として含む非晶質導電性酸化物から成る透明導電膜を用い、さらに該透明導電膜を、蓚酸水溶液等のエッチング液でパターン化することにより達成される。具体的に述べれば、本発明は、下記の如き手段を採用する。
【００１８】
イ．ＴＦＴ基板の発明
（１）まず、本発明は、透明基板と、前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、前記透明基板上に設けられたソース電極と、前記透明基板上に設けられたドレイン電極と、前記透明基板上に設けられたシリコン層と、前記透明基板上に設けられた画素電極と、を備えた液晶表示装置用ＴＦＴ基板において、前記画素電極が、酸化インジウムと、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含む導電性酸化物であり、この前記画素電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極及び前記ソース電極及び前記ドレイン電極から成る群から選ばれる少なくとも１の電極と直接接合していることを特徴とするＴＦＴ基板である。  
Ａｌを含むゲート線／透明電極、Ａｌを含むソース・ドレイン電極／画素電極間には、今まで接触抵抗が発生していたが、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドの添加により、接触抵抗を減少させることができる。Ａｌを含むゲート線、Ａｌを含むソース・ドレイン電極に使用されるＡｌ、もしくはＡｌ合金は、Ａｌを主成分としていれば、周期率表のＩＩＩａからＶＩＩＩａの重金属もしくはランタノイド系金属を含んでいてもよい。このＡｌに含まれる元素としてはＮｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｒなどが好適に用いられる。その含有量は、求められるＡｌゲート線、Ａｌソース・ドレイン電極の性能にもよるが、０．１重量％〜０．５重量％の範囲がよい。より好ましくは０．５重量％〜２．０重量％である。
【００１９】
０．１重量％未満では添加効果がほとんど見られず、Ａｌ薄膜上にヒロック等の突起が発生してしまう場合もある。尚、５重量％を超えると、Ａｌ自体の抵抗が大きくなる場合もある。
【００２０】
Ａｌを含むものは、少なくともゲートであればよい。ソース・ドレインがＡｌを含んでいることももちろん好ましく、ゲートと同様の作用・効果が得られることを上で述べたとおりである。
【００２１】
尚、本特許で「Ａｌを主成分とする」とは、Ａｌを主要な成分として含むことを意味し、概ね原子組成比率で５０％以上の場合を意味する。
【００２２】
（２）また、本発明は、上記（１）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とするＴＦＴ基板である。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。  
添加量が０．００５未満では添加効果が小さく、Ａｌを主成分とするゲート電極／透明電極が大きくなってしまう場合もある。ソース・ドレインがＡｌを含む場合は、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間の接触抵抗が大きくなってしまう場合もある。その一方、添加量が０．２超では、電極自体の抵抗が大きくなる場合や、電極のエッチング加工時に不良が発生してしまう場合もあるからである。
【００２３】
（３）また、本発明は、上記（１）又は（２）において、前記導電性酸化物が、酸化インジウムの他に、スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物を含有することを特徴とするＴＦＴ基板である。
【００２４】
酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ガリウムを添加することにより、目的に合わせて導電性酸化物の導電性を改善することができる場合がある。また、この添加によって、エッチング加工性を改善できる場合もある。また、この添加によって、透過率を改善することができる場合もある。
【００２５】
（４）また、本発明は、上記（３）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とするのＴＦＴ基板である。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の（単位体積・単位重量あたりの）数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの（単位体積・単位重量あたりの）原子の数を表す。  
添加量が０．０１未満では、その添加効果が小さく、却って抵抗が大きくなってしまう場合もあり、一方、添加量が０．３超では、抵抗が大きくなってしまう場合や、目的とする改善（Ａｌ電極との接触抵抗を小さくする）が困難な場合があるからである。また、スパッタリングターゲット中の結晶粒子の平均直径を１０μｍ未満の大きさにすることによって、ノジュールの発生の少ないスパッタリングターゲットを構成することができる。好ましくは、直径を５μｍ以下の大きさにすることにより、ノジュールがほとんど発生せず、異常放電も生じにくいスパッタリングターゲットが得られる。  
このように、本発明のＴＦＴ基板は、Ａｌを含む電極と画素電極との接触抵抗を小さくでき、中間調の表示を良好に行うことができる液晶表示装置を構成するのに有用である。尚、後述する実施の形態で説明するＴＦＴアレイ基板は、ＴＦＴ基板の好適な一例に相当する。基板上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアレイ状に配置したものがＴＦＴアレイ基板である。
【００２６】
ロ．スパッタリングターゲットの発明 
（５）本発明は、 液晶表示装置用ＴＦＴ基板に用いられ画素電極であって、液晶を駆動する前記画素電極をスパッタリング法で製造する際に用いるスパッタリングターゲットにおいて、酸化インジウムと、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含む導電性酸化物から成ることを特徴とするＡｌを主成分とする電極又は配線と電気的に接合可能な画素電極製造用スパッタリングターゲットである。  
このようなスパッタリングターゲットを使用することにより、上記構成のＴＦＴ基板を効率的に製造することができる。また、スパッタリングターゲット中の結晶粒子の平均直径を１０μｍ未満の大きさにすることにより、ノジュールの発生がほとんどないスパッタリングターゲットを実現することができる。また、エッチング性を改良し、透過率を向上した画素電極を製造することができる。好ましくは、結晶粒子の平均直径を５μｍ以下の大きさにすることによって、ノジュールの発生も少なく、異常放電も生じにくいスパッタリングターゲットが得られる。
【００２７】
（６）また、本発明は、上記（５）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とするスパッタリングターゲットである。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。
【００２８】
添加量が０．００５未満では添加効果が小さく、Ａｌを主成分とするゲート電極／透明電極、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間の接触抵抗が大きくなる場合があり、０．２超では、スパッタリング時に異常放電を起こす場合や、電極自体の抵抗が大きくなる場合や、電極のエッチング加工時に不良が発生する場合もあるからである。
【００２９】
（７）また、本発明は、上記（５）（６）において、前記導電性酸化物が、酸化インジウムの他に、スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物を含むことを特徴とするスパッタリングターゲットである。  
酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ガリウムを添加することにより、目的に合わせて導電性酸化物の導電性を改善することができる場合がある。また、この添加によって、エッチング加工性を改善できる場合もある。また、この添加によって、透過率を改善することができる場合もある。  
また、スパッタリングターゲット中の結晶粒子の平均直径を１０μｍ未満の大きさにすることにより、ノジュールの発生がほとんどないスパッタリングターゲットを実現することができる。好ましくは、結晶粒子の平均直径を５μｍ以下の大きさにすることによって、ノジュールの発生も少なく、異常放電も生じにくいスパッタリングターゲットが得られる。
【００３０】
（８）また、本発明は、上記（７）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とするスパッタリングターゲットである。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。  
添加量が０．０１未満では、その添加効果が小さく、却って抵抗が大きくなってしまう場合もあり、一方、０．３超では、抵抗が大きくなってしまう場合や、目的とする改善（Ａｌを含む電極との接触抵抗を小さくする）が困難な場合があるからである。
【００３１】
ハ．液晶表示装置の発明
（９）本発明は、ＴＦＴ基板と、液晶と、を備えた液晶表示装置において、前記ＴＦＴ基板は、透明基板と、前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、前記透明基板上に設けられたソース電極と、前記透明基板上に設けられたドレイン電極と、前記透明基板上に設けられたシリコン層と、前記透明基板上に設けられ、前記液晶を駆動する画素電極と、前記ゲート電極及び前記ソース電極・前記ドレイン電極を保護する透明電極と、を備え、前記画素電極又は前記透明電極は、酸化インジウムと、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含む導電性酸化物であり、この前記画素電極又は前記透明電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極及び前記ソース電極及び前記ドレイン電極から成る群から選ばれる少なくとも１の電極と直接接合していることを特徴とする液晶表示装置である。
【００３２】
Ａｌを含むゲート線／透明電極、Ａｌソース・ドレイン電極間に、従来は比較的大きな接触抵抗が発生していたが、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドの添加により、接触抵抗の値を小さくすることができる。ソース・ドレインがＡｌを含む場合は、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドの添加により、Ａｌを含むソース・ドレイン電極間の接触抵抗の値を小さくすることができる。これによって、このＴＦＴ基板を用いた液晶表示装置は、Ａｌを含むゲート線／透明電極、又は、Ａｌを含むソース・ドレイン電極／画素電極間の接触抵抗が低減し、中間調の表示品質が改善された液晶表示装置が得られる。
【００３３】
（１０）また、本発明は、上記（９）の液晶表示装置において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする請求項１３記載の液晶表示装置。ここで、前記式中の［Ｍ１］は、第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。  
添加量が０．００５未満では添加効果が小さく、Ａｌを主成分とするゲート電極／透明電極、Ａｌソース・ドレイン電極／画素電極間の接触抵抗が大きくなる場合があり、添加量が０．２超では、スパッタリング時に異常放電を起こす場合や、電極自体の抵抗が大きくなる場合や、電極のエッチング加工時に不良が発生する場合もあるからである。また、添加量が０．２超では、液晶表示装置の駆動時に中間調の表示品位が低下する場合があるからである。
【００３４】
（１１）また、本発明は、上記（９）（１０）の液晶表示装置において、前記導電性酸化物が、酸化インジウムの他に、スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物を含むことを特徴とする液晶表示装置である。  
酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ゲルマニウム、酸化ガリウムを添加することにより、目的に合わせて導電性酸化物の導電性を改善することができる場合がある。また、この添加によって、エッチング加工性を改善できる場合もある。また、この添加によって、透過率を改善することができる場合もある。  
また、スパッタリングターゲット中の結晶粒子の平均直径を１０μｍ未満の大きさにすることにより、ノジュールの発生がほとんどないスパッタリングターゲットを実現することができるので、それを用いて液晶表示装置を製造すれば、表示欠陥の少ない液晶表示装置が得られる。好ましくは、結晶粒子の平均直径を５μｍ以下の大きさにすることによって、ノジュールの発生も少なく、異常放電も生じにくいスパッタリングターゲットが得られ、このスパッタリングターゲットを用いればより一層、表示欠陥の少ない液晶表示装置を製造することができる。
【００３５】
（１２）また、本発明は、上記（１１）の液晶表示装置において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする液晶表示装置。ここで、前記式中の［Ｍ２］は、第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属、すなわちスズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウムのいずれか１種又は２種以上の原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。また、前記式中の［Ｉｎ］はインジウムの原子の（単位重量・単位体積あたりの）数を表す。  
添加量が０．０１未満では、その添加効果が小さく、却って抵抗が大きくなってしまう場合もあり、一方、０．３超では、抵抗が大きくなってしまう場合や、目的とする改善（Ａｌ電極との接触抵抗を小さくする）が困難な場合があるからである。
【００３６】
ニ−１．画素電極の発明
次に、画素電極の発明についてその構成を述べる。以下示す発明は、上述したＴＦＴ基板等に用いられる画素電極であり、その作用・効果は、上述したＴＦＴ基板等と同様である。
【００３７】
（１３）本発明は、透明基板と、前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、前記透明基板上に設けられたソース電極と、前記透明基板上に設けられたドレイン電極と、前記透明基板上に設けられたシリコン層と、前記透明基板上に設けられた画素電極と、前記ゲート電極及び前記ソース電極・前記ドレイン電極を保護する透明電極と、を備えた液晶表示装置用ＴＦＴ基板に用いられ、液晶を駆動する前記画素電極において、酸化インジウムと、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含む導電性酸化物であり、さらに、前記画素電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極又は前記ソース電極又は前記ドレイン電極と直接接合していることを特徴とする画素電極である。
【００３８】
（１４）また、本発明は、上記（１３）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする画素電極である。ここで、前記式中の［Ｍ１］や［Ｉｎ］は既に説明したとおりである。
【００３９】
（１５）また、本発明は、上記（１３）（１４）において、前記導電性酸化物が、酸化インジウムの他に、スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物を含むことを特徴とする画素電極である。
【００４０】
（１６）また、本発明は、上記（１５）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする画素電極である。ここで、前記式中の［Ｍ２］や［Ｉｎ］は既に説明したとおりである。
【００４１】
ニ−２．透明電極の発明
次に、透明電極の発明についてその構成を述べる。
【００４２】
（１７）本発明は、透明基板と、前記透明基板上に設けられたＡｌを主成分とするゲート電極と、前記透明基板上に設けられたソース電極と、前記透明基板上に設けられたドレイン電極と、前記透明基板上に設けられたシリコン層と、前記透明基板上に設けられた画素電極と、前記ゲート電極及び前記ソース電極・前記ドレイン電極を保護する透明電極と、を備えた液晶表示装置用ＴＦＴ基板に用いられ、前記透明電極において、酸化インジウムと、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る第１群Ｍ１から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物と、を含む導電性酸化物であり、さらに、前記透明電極は、前記Ａｌを主成分とするゲート電極又は前記ソース電極又は前記ドレイン電極と直接接合していることを特徴とする透明電極である。
【００４３】
（１８）また、本発明は、上記（１７）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第１群Ｍ１から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）が０．００５〜０．２の範囲にあることを特徴とする透明電極である。ここで、前記式中の［Ｍ１］や［Ｉｎ］は既に説明したとおりである。
【００４４】
（１９）また、本発明は、上記（１７）（１８）において、前記導電性酸化物が、酸化インジウムの他に、スズ、亜鉛、ゲルマニウム、ガリウム、から成る第２群Ｍ２から選択された１種又は２種以上の金属の酸化物を含むことを特徴とする透明電極である。
【００４５】
（２０）また、本発明は、上記（１９）において、前記導電性酸化物中、インジウムに対する前記第２群Ｍ２から選択された金属の酸化物の原子組成比率である［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）が０．０１〜０．３の範囲にあることを特徴とする透明電極である。ここで、前記式中の［Ｍ２］や［Ｉｎ］は既に説明したとおりである。
【００４６】
ホ．ＴＦＴ基板の製造方法の発明
（２１）本発明は、ＴＦＴ基板を製造する方法において、前記透明基板上に前記導電性酸化物を堆積し、前記導電性酸化物の薄膜を形成するステップと、前記形成した前記導電性酸化物の薄膜を蓚酸を含む水溶液でエッチングすることによって、前記透明電極を形成するステップと、を含むことを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法である。  
このような構成によって、ソース電極等がＡｌで構成されている場合でも、透明電極の成形時（エッチング時）に、Ａｌを含むソース電極等が溶出してしまうことを防止することができる。このような作用・効果は、他のエッチング液を用いた下記発明でも同様である。
【００４７】
（２２）また、本発明は、ＴＦＴ基板を製造する方法において、前記透明基板上に前記導電性酸化物を堆積し、前記導電性酸化物の薄膜を形成するステップと、前記形成した前記導電性酸化物の薄膜を燐酸・酢酸・硝酸を含む水溶液でエッチングすることによって、前記透明電極を形成するステップと、を含むことを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法である。
【００４８】
（２３）また、本発明は、ＴＦＴ基板を製造する方法において、前記透明基板上に前記導電性酸化物を堆積し、前記導電性酸化物の薄膜を形成するステップと、前記形成した前記導電性酸化物の薄膜を硝酸セリウムアンモニウム塩を含む水溶液でエッチングすることによって、前記透明電極を形成するステップと、を含むことを特徴とするＴＦＴ基板の製造方法である。
【００４９】
尚、透明電極（導電性酸化物）の成膜方法としては、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、スプレー法、デップ法等を用いることができる。特に、スパッタ法を採用することが好ましい。
【００５０】
ヘ．ランタノイドの種類
（２４）また、本発明は、前記ランタノイドが、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏから選ばれた１種又は２種以上のランタノイドであることを特徴とする請求項１〜２３のいずれかに記載のＴＦＴ基板、又は、透明電極製造用スパッタリングターゲット、又は、液晶表示装置、又は、画素電極、又は透明電極、又は、ＴＦＴ基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００５１】
本発明は、上述したように、従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、特定の金属を含有する透明導電材料を画素電極、透明電極に使用することにより、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板の製造方法を簡略化することが可能である。  
また、本発明によれば、Ａｌを含むゲート／透明電極、又は、Ａｌを含むソース・ドレイン／画素電極を直接接触・接合させてもその間の接触抵抗を従来より低い値に抑えることができ、中間調の表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。  
本実施の形態では、まず、液晶表示装置に用いられるＴＦＴアレイ基板中の透明導電膜を形成するのに必要なスパッタリングターゲットの製造を下記Ａ．（実施例１−実施例７）で説明する。このＡ．では第１群Ｍ１中、ＷとＭｏを利用した例について説明する。また、Ｂ．では比較例を説明する。Ｃ．では各透明導電膜とＡｌとの接触抵抗の測定結果を示す。また、Ｄ．では、ＴＦＴアレイ基板の製造について説明する。そして、Ｅ．では、第１群Ｍ１中の他の金属、すなわちＮｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドに関する説明を行う（実施例１０−２３）。
【００５３】
Ａ．スパッタリングターゲットの作製
【実施例１】
【００５４】
平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＷＯ３粉末を、タングステン／インジウム原子数比が０．００３の割合となるように調合して、樹脂製ポットに入れ、さらに純水を加えて、硬質ＺｒＯ２ボールミルを用いた湿式ボールミル混合を行った。混合時間は２０時間とした。得られた混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥及び造粒を行った。得られた造粒物を、２９４ＭＰａ（８ｔ／ｃｍ２）の圧力をかけて冷間静水圧プレスで成形した。
【００５５】
次に、この成形体を以下のように焼結した。まず、焼結炉内に、炉内容積０．１ｍ３当たり５Ｌ／ｍｉｎの割合で、酸素を導入する雰囲気で、１５００℃で５時間焼結した。この際、１０００℃までを１℃／ｍｉｎ、１０００〜１５００℃を３℃／ｍｉｎで昇温した。その後、酸素導入を止め、１５００℃〜１３００℃を１０℃／ｍｉｎで降温した。そして、炉内容積０．１ｍ３当たり１０Ｌ／ｍｉｎの割合でアルゴンガスを注入する雰囲気で、１３００℃を３時間保持した後、放冷した。これにより、相対密度９０％以上のタングステン含有Ｉｎ２Ｏ３焼結体が得られた。
【００５６】
焼結体のスバッタ面をカップ砥石で磨き、直径１００ｍｍ、厚さ５ｍｍに加工し、インジウム系合金を用いてバッキングプレートを貼り合わせて、焼結体ターゲット１を製造した。尚、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＷの酸化物の重量分率より算出した。そして、理論密度から相対密度を算出した（表１）。また、焼結体中のＷ含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。確認できた具体的な原子組成比率が表１に示されている。
【００５７】
タングステンが、分散していること、特に、酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが好ましい。すなわち、前記タングステンがターゲット内に含まれる形態は、ＷＯ３、ＷＯ２などの酸化タングステンの形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよいが、Ｉｎ２Ｗ３Ｏ１２などの酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物の形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。このように分散することにより、平均した結晶粒子の直径は、４．８μｍであった。この平均直径は、画像処理により求めた。
【００５８】
好ましくは、タングステン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶することによって、タングステンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している方がよい。原子レベルで分散することによって、スパッタリングの処理中、放電が安定するので、得られる透明導電性導薄膜を低抵抗にするためには有効な手法である。この透明導電性薄膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。
【００５９】
尚、本特許において、Ｍ１とはＷ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドから成る群（第１群と呼ぶ）を意味し、特に下記表中においてＭ１とは、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドのいずれかを表す。また、［Ｍ１］とは、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドの原子の数を表す。［Ｉｎ］は、Ｉｎの原子の数を表す。すなわち、表１中、［Ｍ１］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ１］）とは、第１群中のいずれかの金属の原子組成比率を表す。
【００６０】
【表１】
0004660667.tif 000002
【実施例２】
【００６１】
本実施例２においては、平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＭｏＯ３粉末を原料粉末とした。Ｉｎ２Ｏ３粉末とＭｏＯ３粉末を所定の割合で樹脂製ポットに調合して入れ、湿式ボールミルで混合した．その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。得られた混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。造粒物を円形の型に充填し、冷間静水圧プレスを用い、３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧カをかけて円盤状に成形した。
【００６２】
次に、この成形体を雰囲気調整炉に入れ、焼結した。焼結に際して、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で炉内に酸素を導入しつつ、１５００℃で５時間焼結した。この際、１０００℃まで１℃／分、１０００℃から１５００℃までを３℃／分の昇温速度で昇温した。焼結終了後、酸素の導入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分の割合で降温した。そして、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを炉内に導入しつつ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。これにより密度９０％以上のＭｏを含有する焼結体ターゲット２を製造した。尚、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＭｏの酸化物の重量分率より算出した。そして、理論密度から相対密度を算出した（表１）。また、焼結体中のＭｏ含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。確認できた具体的な原子組成比率が表１に示されている。次に、得た焼結体のスパッタ面とする面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚さ５ｍｍに加工してターゲットを成形した。
【００６３】
前記モリブデン元素がターゲット内に含まれる形態は、ＭｏＯ３やＭｏＯ２などの酸化モリブデンの形で酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。しかし、ＩｎＭｏ４Ｏ６やＩｎ２Ｍｏ３Ｏ１２、もしくはＩｎ１１Ｍｏ４Ｏ６２などのインジウムとモリブデンの複合酸化物の形態で酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。  
好ましくは、モリブデン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶してモリブデンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散しているのがよい。この場合は、スバッタリングにおいて放電も安定し、低抵抗の膜を得るために有効である。この低抵抗の膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。  
このように分散することにより、平均した結晶粒子の直径は、４．６μｍであった。この直径は、画像処理により求めた。
【実施例３】
【００６４】
本実施例３においては、スパッタリングターゲットの原料粉末として、いずれも平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、ＳｎＯ２粉末、ＷＯ３粉末を使用した。まず、所定量のＩｎ２Ｏ３粉末、ＳｎＯ２粉末、ＷＯ３粉末を秤量、混合した後、樹脂製ポットに入れて水を媒体として湿式ボールミル混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。その後、得られた混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥・造粒した。このようにして得られた造粒物を成形型に入れ、冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて所定形状に成形して成形体を得た。
【００６５】
次に、得られた成形体をそれぞれ次の手順で焼結した。炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内に酸素を流入させ、１５００℃で５時間保持した。この際、１０００℃までは１℃／分で、１０００〜１５００℃の間は３℃／分で昇温した。その後、酸素の流入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分で隆温した。その後、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを流入させ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。得られた焼結体の密度は、水を用いたアルキメデス法に従って測定し、理論密度から相対密度を算出した（表１参照）。尚、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＳｎとＷの酸化物の重量分率より算出した。また、焼結体中のＳｎとＷ含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。確認できた具体的な原子組成比率が表１に示されている。
【００６６】
次に、得られたそれぞれの焼結体を、スバッタ面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚さ５ｍｍに加工して透明導電性薄膜用焼結体ターゲットを得た。これを、Ｉｎ系合金を用いてバッキングプレートに貼り合わせてスバッタリング用ターゲット３を製造した。
【００６７】
スズやタングステンがターゲット内に組み込まれる形態は、酸化スズ（ＳｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｎ３Ｏ４）や、酸化タングステン（ＷＯ３、ＷＯ２、Ｗ２Ｏ７）として分散してもよく、酸化インジウム−酸化スズや、酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物として分散してもよい。しかし、スズやタングステン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶し、酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している形態が、好ましい。この形態によれば、スバッタリングにおいて放電も安定し、均質な低抵抗の膜が得られるからである。この低抵抗の膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。  
このように分散することにより、平均した結晶粒子の直径は、４．２μｍであった。この直径は画像処理により求めた。
【００６８】
尚、本特許において、Ｍ２とはＳｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｇａから成る群（第２群と呼ぶ）を意味し、特に表１中Ｍ２は、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｇａのいずれかを表す記号として用いている。また、［Ｍ２］とは、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｇａ中のいずれかの原子の数を表す。［Ｉｎ］は、Ｉｎの原子の数を表す。すなわち、表１中、［Ｍ２］／（［Ｉｎ］＋［Ｍ２］）とは、第２群中のいずれかの金属の原子組成比率を表す。
【実施例４】
【００６９】
本実施例では、スパッタリングターゲットの原料粉末として、いずれも平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、ＳｎＯ２粉末、ＭｏＯ３粉末を使用した。まず、所定量のＩｎ２Ｏ３粉末、ＳｎＯ２粉末、ＭｏＯ３粉末を秤量し、混合した後、樹脂製ポットに入れて水を媒体として湿式ボールミル混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした。その後、得られた混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥・造粒した。得られた造粒物を成形型に入れ、冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて所定形状に成形して成形体を得た。
【００７０】
次に、得られた成形体をそれぞれ次の手順で焼結した。  
まず、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内に酸素を流入させ、１５００℃で５時間保持した。この際、１０００℃までは１℃／分、１０００〜１５００℃の間は３℃／分で昇温した。その後、酸素の流入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分で降温した。その後、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを流入させ、１８００℃で３時間保持した後、放冷した。得られた焼結体の密度は、水を用いたアルキメデス法に従って測定し、理論密度から相対密度を算出した（表１参照）。尚、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＳｎとＭｏの酸化物の重量分率より算出した。また、焼結体中のＳｎとＭｏ含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。確認できた具体的な原子組成比率が表１に示されている。  
次に、得られたそれぞれの焼結体を、スバッタ面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚さ５ｍｍに加工して透明導電性薄膜用焼結体ターゲットを得た。これを、Ｉｎ系合金を用いてバッキングプレートに貼り合わせてスパックリング用ターゲットを製造した。
【００７１】
スズやモリブデンがターゲット内に組み込まれる形態は、酸化スズ（ＳｎＯ、ＳｎＯ２、Ｓｎ３Ｏ４）や酸化モリブデン（ＭｏＯ３、ＭｏＯ２、Ｍｏ２Ｏ７）として分散してもよく、酸化インジウム−酸化スズや酸化インジウム−酸化モリブデン間の複合酸化物として分散してもよい。さらに、スズやモリブデン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶し、酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している形態が、スバッタリングにおける放電も安定し、また均質な低抵抗の膜が得られるので好ましい。この低抵抗の膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。  
このように分散することにより、結晶粒子の平均直径は、４．５μｍであった。この値は、画像処理により求めた。
【００７２】
一方、本発明の焼結体ターゲットの製造方法としては、所定量の酸化インジウム、酸化スズ、及び酸化モリブデンを混合した混合物を用いる以外は特に制限はない。公知の方法を用いて、上記３成分を混合、成形、焼結した後、焼結体を成形することにより焼結体ターゲットを製造することができる。尚、焼結体ターゲットには、本発明の目的を損なわない範囲で、上記３成分以外の成分が添加されてもよい。
【実施例５】
【００７３】
本実施例５では、スパッタリングターゲットの原料粉末として、いずれも平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ２粉末、ＷＯ３粉末を使用した。まず、所定量のＩｎ２Ｏ３粉末、ＺｎＯ２粉末、ＷＯ３粉末を秤量、混合した後、樹脂製ポットに入れて水を媒体として湿式ボールミル混合した。その際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２０時間とした．その後、得られた混合スラリーを取り出し、濾過、乾燥・造粒した。得られた造粒物を成形型に入れ、冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて所定形状に成形して成形体を得た。次に、得られた成形体をそれぞれ次の手順で焼結した。
【００７４】
まず、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内に酸素を流入させ、１５００℃で５時間保持した。この際、１０００℃までは１℃／分で、１０００〜１５００℃の問は３℃／分で昇温した。その後、酸素の流入を停止し、１５００℃から１３００℃までを１０℃／分で降温した。その後、炉内容積０．１ｍ３当たり１０リットル／分の割合でＡｒを流入させ、１３００℃で３時間保持した後、放冷した。
【００７５】
得られた焼結体の密度は、水を用いたアルキメデス法に従って測定し、理論密度から相対密度を算出した（表１参照）。尚、この際の理論密度は酸素欠陥のないＩｎ２Ｏ３結晶（ビックスバイト型構造）とＺｎとＷの酸化物の重量分率より算出した。また、焼結体中のＺｎとＷ含有量をＩＣＰ発光分析法で定量分析したところ、原料粉末を混合する際の仕込み組成が維持されていることが確認できた。確認できた具体的な原子組成比率が表１に示されている。
【００７６】
次に、得られたそれぞれの焼結体を、スバッタ面をカップ砥石で磨き、直径１５２ｍｍ、厚さ５ｍｍに加工して透明導電性薄膜用焼結体ターゲットを得た。これを、Ｉｎ系合金を用いてバッキングプレートに貼り合わせてスパッタリング用ターゲット３を製造した。
【００７７】
亜鉛やタングステンがターゲット中に組み込まれる形態は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）や酸化タングステン（ＷＯ３、ＷＯ２、Ｗ２Ｏ７）として分散してもよく、酸化インジウム−酸化亜鉛間の複合酸化物（Ｉｎ２Ｚｎ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｚｎ３Ｏ６、Ｉｎ２Ｚｎ５Ｏ７、Ｉｎ２Ｚｎ７Ｏ９など）や酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物として分散してもよい。しかしながら、タングステン原子は酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶し、酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している形態が、スバッタリングにおける放電も安定であり、均一な低抵抗の膜が得られるのでより好ましい。この低抵抗の膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。  
このように分散することにより、平均した結晶粒子の直径は、４．２μｍであった。この値は、画像処理により求めた。
【実施例６】
【００７８】
本実施例６においては、スパッタリングターゲットの材料粉末として、平均粒径が１μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉末、及び平均粒径が１μｍ以下のＧｅＯ２粉末、ＷＯ３粉末を用いた。まず、表１に示すＧｅ／Ｉｎ原子比、Ｗ／Ｉｎの原子比の組成の焼結体を得るように、Ｉｎ２Ｏ３粉末とＧｅＯ２粉末、ＷＯ３粉末を所定の割合で調合し、樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２４時間とした。混合後、得られたスラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。造粒物を冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて成形した。
【００７９】
次に、この成形体を、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、１３００℃にて３時間焼結した。この際、１℃／分で昇温し、焼結後の冷却の際は、酸素導入を止め、１０００℃までを１０℃／分で降温した。  
得られた焼結体の破材を粉砕し、粉末Ｘ線解析測定を実施したところ、ビックスバイト型構造の酸化インジウム相とトルトバイタイト型構造のＩｎ２Ｇｅ２Ｏ７相に起因する回折ピークのみ観察されたことから、本発明の特徴を有する酸化物焼結体と判断された。また、焼結体の微細組織のＥＰＭＡ分析から、酸化インジウム相にはゲルマニウムが固溶していることが確認された。このように分散することにより、平均した結晶粒子の直径は、４．３μｍであった。この直径の値は、画像処理により求めた。この焼結体を、直径１０１ｍｍ、厚さ５ｍｍの大きさに加工し、スバッタ面をカップ砥石で磨いてターゲットを作製する。特に、無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングすることによって、スパッタリングターゲットを構成した。
【００８０】
さて、ターゲット中に酸化ゲルマニウム粒子が存在すると、酸化ゲルマニウム粒子の比抵抗が高いため、プラズマから照射されるアルゴンイオンで帯電が起こり、アーキングが生じる。この現象が発生する傾向は、ターゲット投入電力を上げ、アルゴンイオンの照射量が増加するほど顕著になる。
【００８１】
これに対して、本発明に係るターゲットでは、ゲルマニウムがインジウムサイトに置換固溶した酸化インジウム、ゲルマニウム酸インジウム化合物のいずれも比抵抗が低い（つまり高抵抗の粒子が存在しない）ので、投入パワーを増加させてもアーキングが生じない。このため、本実施例では、投入電力の電力量を大きくすることができ、その結果、高速成膜が実現される。  
本発明の酸化物焼結体にＧｅ元素を含ませる理由は、このようなターゲットから膜を作製すると、導電率が向上するからである。具体的に言えば、酸化インジウム膜中の原子価が４価であるインジウム位置に原子価４価のゲルマニウムが占有し、これによってキャリア電子を放出して導電率が増大するからである。  
また、本発明では、上述のようにターゲット中のゲルマニウム元素を、Ｇｅ／Ｉｎ原子比で０．０１以上０．３以下の範囲に規定しているが、その理由は、その範囲を逸脱すると、得られる薄膜の抵抗値が増大してしまうからである。
【００８２】
一方、タングステンに関しても「分散していること」、特に、酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが好ましい。すなわち、前記タングステンがターゲット内に含まれる形態は、ＷＯ３、ＷＯ２などの酸化タングステンの形で酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。さらに、Ｉｎ２Ｗ３Ｏ１２などの酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物の形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。このように分散することにより、結晶粒子の平均直径は、４．８μｍであった。尚、平均直径は、画像処理により求めた。  
また、タングステン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶することによって、タングステンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している方が、好ましい。原子レベルで分散している方が、スバッタリングにおいて放電が安定し、得られる透明導電性薄膜を低抵抗にするために有効だからである。この低抵抗の膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。
【実施例７】
【００８３】
本実施例７においては、Ｉｎ２Ｏ３粉末、ＧａＯ２粉末、ＷＯ３粉末を原料粉末として使用する。これらの粉末は、いずれも平均粒径が１μｍ以下である。  
これら３粉末をまず、表１に示すＧａ／Ｉｎ原子比、Ｗ／Ｉｎの組成の焼結体を得るように、Ｉｎ２Ｏ３粉末とＧａＯ２粉末、ＷＯ３粉末を所定の割合で調合し、樹脂製ポットに入れ、湿式ボールミルで混合した。この際、硬質ＺｒＯ２ボールを用い、混合時間を２４時間とした。混合後、得られたスラリーを取り出し、濾過、乾燥、造粒した。造粒物を冷間静水圧プレスで３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力をかけて成形した。
【００８４】
次に、この成形体を、炉内容積０．１ｍ３当たり５リットル／分の割合で焼結炉内の大気に酸素を導入する雰囲気で、１３００℃にて３時間焼結した。この際、１℃／分で昇温し、焼結後の冷却の際は、酸素導入を止め、１０００℃までを１０℃／分で降温した。  
得られた焼結体の破材を粉砕し、粉末Ｘ線回折測定を実施したところ、ビックスバイト型構造の酸化インジウム相に起因する回折ピークのみ観察されたことから、本発明の特徴を有する酸化物焼結体と判断された。また、焼結体の微細組織のＥＰＭＡ分析から、酸化インジウム相にはガリウムが固溶していることが確認された。このように分散することにより、平均した結晶粒子の直径は、４．６μｍであった。この直径の値は、画像処理により求めた。この焼結体を、直径１０１ｍｍ、厚さ５ｍｍの大きさに加工し、スパッタ面をカップ砥石で研磨し、ターゲットとした。そして、このターゲットを無酸素銅製のバッキングプレートに金属インジウムを用いてボンディングした。
【００８５】
さて、一般にターゲット中に酸化ガリウム粒子が存在すると、酸化ガリウム粒子の比抵抗値が高いため、プラズマから照射されるアルゴンイオンで帯電が起こり、アーキングが生じる。この傾向は、ターゲット投入電力を上げ、アルゴンイオンの照射量が増加するほど大きくなる。  
これに対して、本発明に基づく上記ターゲットでは、ガリウムがインジウムサイトに置換固溶した酸化インジウム、ガリウム酸インジウム化合物のいずれも比抵抗値が低い、つまり高抵抗の粒子が存在しないため、投入パワーを増加させてもアーキングはほとんど生じない。このため、高投入電力による高速成膜が可能となる。
【００８６】
また、タングステンは、「分散していること」、特に酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶していることが好ましい。すなわち、前記タングステンがターゲット内に含まれる形態は、ＷＯ３、ＷＯ２などの酸化タングステンの形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよいし、さらに、Ｉｎ２Ｗ３Ｏ１２などの酸化インジウム−酸化タングステン間の複合酸化物の形で、酸化インジウム焼結体中に分散している形態でもよい。このように分散することにより、結晶粒子の平均直径は、４．８μｍであった。この直径は、画像処理により求めた。  
また、好ましくは、タングステン原子が酸化インジウムのインジウムサイトに置換固溶することにより、タングステンが酸化インジウム焼結体中に原子レベルで分散している方が好ましい。この理由は、スパッタリングにおいて放電が安定し、得られる透明導電性薄膜を低抵抗にするために有効だからである。この低抵抗の膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。
【００８７】
Ｂ．比較例
上記実施例１−実施例７との比較のための例を以下示す。この比較例の内容も表１に示されている。
【００８８】
「比較例１」
以下の相違点を除き、上記実施例３とほぼ同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。  
実施例３と異なる点は、材料としてＷＯ３を用いず、その結果タングステン（Ｗ）がスパッタリングターゲットに含まれていない点である。その他の事項は実施例３と同様である。作製したスパッタリングターゲットの相対密度は９９％であり、平均粒径は１２．８μｍであった（表１）。これらの測定は実施例３と同様にして行った。
【００８９】
「比較例２」
以下の相違点を除き、上記実施例５とほぼ同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。  
実施例５と異なる点は、材料としてＷＯ３を用いず、その結果タングステン（Ｗ）がスパッタリングターゲットに含まれていない点である。さらに異なる点は、Ｚｎの原子組成比（［Ｚｎ］／（［Ｚｎ］＋［Ｉｎ］））が０．１６である点である。ここで、［Ｚｎ］は、亜鉛の原子の数を表し、［Ｉｎ］はインジウムの原子の数を表す。その他の事項は実施例５と同様である。作製したスパッタリングターゲットの相対密度は９８％であり、平均粒径は３．８μｍであった（表１）。これらの測定は実施例５と同様にして行った。
【００９０】
Ｃ．各透明導電膜を採用した場合の抵抗
【実施例８】
【００９１】
上述した実施例１から実施例７で得られたスパッタリングターゲットをＤＣスパッタリング装置に装着し、スライドガラスに第一回目成膜用マスク（カプトンテープ）を施し、Ａｌを２００ｎｍ厚に成膜した。その後、前述のマスクをリフトオフして、所定のＡｌパターンを形成した。第二回目成膜用マスク（カプトンテープ）を施し、各スパッタリングターゲットを用いて、透明導電膜（透明電極）を２００ｎｍ厚に成膜後、成膜用マスクをリフトオフし、所定の接触抵抗測定用基板を得た。この透明導電膜は、請求の範囲の導電性酸化物の一例に相当する。そして、当該基板の両端より端子を取り出し、ガラス／Ａｌ／透明電極の抵抗を測定した。その結果を合わせて表１に示す。
【００９２】
また、成膜順序を透明電極／Ａｌの順にして成膜を行うことによって、ガラス／透明電極／Ａｌの接触抵抗測定用基板も得た。同様に、この基板での抵抗測定結果も合わせて表１に示した。  
さらに、上記比較例１及び比較例２で得られたスパッタリングターゲットに関しても、同様に測定を行った。その結果も表１に示されている。
【００９３】
この表１にも示されているように、Ａｌ上に透明電極を成膜した場合、Ａｌ表面が酸化され、Ａｌ２Ｏ３を生成するため、一般的抵抗値は大きくなる。つまり、表１に示すように、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドを含まない電極（比較例）では、ガラス／Ａｌ／透明電極の測定抵抗値は大きくなっている（表１中、比較例１、比較例２参照）。このことから、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドを含有させることによって、接触抵抗を小さくすることができる透明電極を提供することができる。尚、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドに関しては、後述する実施例１０〜実施例２２において詳述している。
【００９４】
Ｄ．ＴＦＴアレイ基板の作製
【実施例９】
【００９５】
本発明に基づき、ＴＦＴアレイ基板を作製した例を図１に基づき説明する。  
まず、透光性のガラス基板１上に金属Ａｌ（９９％Ａｌ、１％Ｎｄ）を高周波スパッタによって膜厚１５００オングストロームに堆積する。これを燐酸−酢酸−硝酸系水溶液をエッチング液として用いたホトエッチング法によって所望の形状のゲート電極２及びゲート電極２に連なるゲート電極配線２ａを形成した。
【００９６】
次にグロー放電ＣＶＤ法によって、ゲート絶縁膜３を形成するために窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を膜厚３０００オングストローム堆積する。続いて、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４を膜厚３５００オングストローム堆積し、さらに、チャンネル保護層５となる窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を３０００オングストローム堆積する。この時、放電ガスとして、ゲート絶縁膜３となるＳｉＮ膜と、チャンネル保護層５となるＳｉＮ膜の成膜時には、ＳｉＨ４−ＮＨ３−Ｎ２系混合ガスを用いる。また、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４の成膜時には、ＳｉＨ４−Ｎ２系の混合ガスを用いる。
【００９７】
次に、このチャンネル保護層５となるＳｉＮ膜を、ＣＨＦ系ガスを用いたドライエッチングし、所望の形状のチャンネル保護層５を形成した。このチャンネル保護層５の様子が図１に示されている。  
続いてα−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６をＳｉＨ４−Ｈ２−ＰＨ３系の混合ガスを用いて膜厚３０００オングストローム堆積する。次にこの上に、Ｃｒ／Ａｌ二層膜を膜厚０．１μｍのＣｒ、０．３μｍのＡｌの順に真空蒸着法、又は、スパッタリング法によって堆積する。
【００９８】
この２層を、ＡｌはＨ３ＰＯ４−ＣＨ３ＣＯＯＨ−ＨＮＯ３−Ｈ２Ｏ系エッチング液、Ｃｒは硝酸第二セリウムアンモニウム水溶液を用いて、ホトエッチング法でエッチングする。このエッチングによって所望のソース電極７のパターン及びドレイン電極８のパターンが形成される。さらに、α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜４及びα−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６、をＣＨＦ系ガスを用いたドライエッチング及びヒドラジン（ＮＨ２ＮＨ２・Ｈ２Ｏ）水溶液を用いたウェットエッチングを併用することにより、所望のパターンのα−ＳｉＨ（ｉ）膜４のパターン、及びα−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜６のパターンを形成する。次に、透明樹脂レジスト１０により保護膜を形成する。なお、本実施例では、Ｃｒ／Ａｌの２層膜を用いたが、Ｃｒの代わりに、Ｍｏ、Ｔｉ等を用いることも好ましい（図１参照）。  
この後、ホトエッチング法にて、ソース電極７及びドレイン電極８間と、透明電極つまり画素電極（画素電極パターン９）とのコンタクトホール１２等を形成する。
【００９９】
この金属Ａｌから成るソース電極７及びドレイン電極８のパターンが形成された基板上に、実施例５で得られた酸化インジウムと酸化亜鉛・酸化タングステンを主成分とするスパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法で、非晶質透明導電膜を堆積する。この非晶質透明導電膜も、酸化インジウムと酸化亜鉛・酸化タングステンを主成分とするものである。これによって、画素電極パターン９等が形成される。この画素電極パターン９は、請求の範囲の「透明電極」の一例に相当する。また、同様のものであるが、その材料である非晶質透明導電膜は、請求の範囲の「導電性酸化物」の一例に相当する。
【０１００】
放電ガスは純アルゴン又は１ｖｏｌ％程度の微量のＯ２ガスを混入させたＡｒガスを用いる方法で、透明電極膜（エッチングによって後に画素電極パターン９等になる）を膜厚１２００オングストローム堆積した。このＩｎ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＷＯ３膜はＸ線回折法で分析するとピークは観察されず非晶質膜であった。また、この膜の比抵抗値は３．８×１０−４Ω・ｃｍ程度であり、十分に電極として実用となる膜である。この膜を蓚酸３．５重量％の水溶液をエッチャントに用いてホトエッチング法により、少なくともソース電極７のパターンと電気的に接続するようにエッチングし、所望の非晶質電極よりなる画素電極パターン９を形成した。この時、Ａｌのソース電極７及びドレイン電極８がエッチング液で溶出することはほとんどなかった。また、ゲート線取り出し部１４、ソース・ドレイン線取り出し部１６も透明電極で覆われている（図１参照）。このようにして、ＴＦＴアレイ基板が完成する。このＴＦＴアレイ基板は、請求の範囲のＴＦＴ基板の一例に相当する。
【０１０１】
尚、ここでは、蓚酸３．５重量％水溶液をエッチャントとして用いたが、燐酸・酢酸・硝酸を含む水溶液や、硝酸セリウムアンモニウム塩を含む水溶液をエッチャントとして用いることも好ましい。これらの水溶液を用いた場合も蓚酸の場合と同様の作用・効果が得られる。
【０１０２】
尚、図１では、１個のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）しか示されていないが、実際には、基板上に複数のＴＦＴを配置して、アレイ構造を構成している。各ＴＦＴは同様の構成なので、図１では１個のＴＦＴの断面図のみを示した。
【０１０３】
この後、図１の状態からさらに遮光膜パターンを形成して、α−ＳｉＴＦＴアクティブマトリクス基板が完成する。この基板を用いてＴＦＴ−ＬＣＤ方式平面ディスプレイを製造した。製造したディスプレイは、中間調の表示（階調表示）も問題なく表示できた。このＴＦＴ−ＬＣＤ方式平面ディスプレイは、請求の範囲の液晶表示装置の一例に相当する。
【０１０４】
尚、本実施例９では、実施例５で作製したスパッタリングターゲットを用いてＴＦＴアレイ基板を作製し、さらにそれを利用して液晶表示装置を構成する例を示したが、他の実施例１−実施例７のスパッタリングターゲットを用いてＴＦＴアレイ基板を作製することも好ましい。また、このＴＦＴアレイ基板を用いて液晶表示装置を構成することも好ましく、上述した例と同様に中間調の表示（階調表示）を良好に行える液晶表示装置が得られる。
【０１０５】
Ｅ．  Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドに関する実施例
以下、第１群中のＮｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドに関する実施例を説明する。下記実施例１０−２３においては、それぞれ実施例１又は２、及び実施例３、５で示した手順を実行し、スパッタリングターゲットを作成し、相対密度、平均粒径を測定した。その結果が表２に示されている。また、実施例８と同様の手順を用いてＡｌとの接触抵抗を測定した。この結果も表２に示されている。
【０１０６】
また、下記の実施例１０−２３で示した組成の透明電極を用いて、実施例９と同様の手順で液晶表示装置を作成した。その結果、上記実施の形態９と同様に問題なく作動し、中間調も良好に表示できた。
【０１０７】
【表２】
0004660667.tif 000003
【実施例１０】
【０１０８】
本実施例１０は、第１群Ｍ１中から、Ｎｉを採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｇａを採用した。Ｎｉの原子組成比率（［Ｎｉ］／（［Ｉｎ］＋［Ｎｉ］））は、０．０３であり、Ｇａの原子組成比率（［Ｇａ］／（［Ｉｎ］＋［Ｇａ］））は、０．０２である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９７％であった。また、平均粒径は２．１μｍであった（表２参照）。
【０１０９】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４８０μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１１０】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、２２．４Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、２６．６Ωであった（表２参照）。
【実施例１１】
【０１１１】
本実施例１１は、第１群Ｍ１中から、Ｎｉを採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｚｎを採用した。Ｎｉの原子組成比率（［Ｎｉ］／（［Ｉｎ］＋［Ｎｉ］））は、０．０５であり、Ｚｎの原子組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］））は、０．０８である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９６％であった。また、平均粒径は２．２μｍであった（表２参照）。
【０１１２】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、５６２μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１１３】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、２１．３Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、２５．４Ωであった（表２参照）。
【実施例１２】
【０１１４】
本実施例１２は、第１群Ｍ１中から、Ｎｂを採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｇｅを採用した。Ｎｂの原子組成比率（［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｎｂ］））は、０．０４であり、Ｇｅの原子組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］））は、０．０３である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９５％であった。また、平均粒径は３．１μｍであった（表２参照）。
【０１１５】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４３５μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１１６】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、３２．７Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、３５．５Ωであった（表２参照）。
【実施例１３】
【０１１７】
本実施例１３は、第１群Ｍ１中から、Ｎｂを採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｓｎを採用した。Ｎｂの原子組成比率（［Ｎｂ］／（［Ｉｎ］＋［Ｎｂ］））は、０．０４であり、Ｓｎの原子組成比率（［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｓｎ］））は、０．０５である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９６％であった。また、平均粒径は３．５μｍであった（表２参照）。
【０１１８】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、３８６μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１１９】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、３１．５Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、３４．６Ωであった（表２参照）。
【実施例１４】
【０１２０】
本実施例１４は、第１群Ｍ１中から、Ｃｅを採用した。そして、第２群Ｍ２中の金属は用いていない。Ｃｅの原子組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｃｅ］））は、０．０３である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９６％であった。また、平均粒径は２．３μｍであった（表２参照）。
【０１２１】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４９３μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１２２】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、３５．３Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、３８．３Ωであった（表２参照）。
【実施例１５】
【０１２３】
本実施例１５は、第１群Ｍ１中から、Ｃｅを採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｓｎを採用した。Ｃｅの原子組成比率（［Ｃｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｃｅ］））は、０．０５であり、Ｓｎの原子組成比率（［Ｓｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｓｎ］））は、０．０５である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９７％であった。また、平均粒径は２．８μｍであった（表２参照）。
【０１２４】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、３８７μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１２５】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、３３．２Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、３６．４Ωであった（表２参照）。
【実施例１６】
【０１２６】
本実施例１６は、第１群Ｍ１中から、Ｈｏ（ホルミウム）を採用した。そして、第２群Ｍ２中の金属は用いていない。Ｈｏの原子組成比率（［Ｈｏ］／（［Ｉｎ］＋［Ｈｏ］））は、０．０３である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９５％であった。また、平均粒径は３．６μｍであった（表２参照）。
【０１２７】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４２５μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１２８】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、４２．０Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、４３．０Ωであった（表２参照）。
【実施例１７】
【０１２９】
本実施例１７は、第１群Ｍ１中から、Ｈｏ（ホルミウム）を採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｚｎを採用した。Ｈｏの原子組成比率（［Ｈｏ］／（［Ｉｎ］＋［Ｈｏ］））は、０．０４であり、Ｚｎの原子組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］））は、０．１０である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９６％であった。また、平均粒径は２．５μｍであった（表２参照）。
【０１３０】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４６３μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１３１】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、４２．３Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、４３．５Ωであった（表２参照）。
【実施例１８】
【０１３２】
本実施例１６は、第１群Ｍ１中から、Ｅｒ（エルビウム）を採用した。そして、第２群Ｍ２中の金属は用いていない。Ｅｒの原子組成比率（［Ｅｒ］／（［Ｉｎ］＋［Ｅｒ］））は、０．０４である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９５％であった。また、平均粒径は３．７μｍであった（表２参照）。
【０１３３】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４８７μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１３４】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、３９．９Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、４３．８Ωであった（表２参照）。
【実施例１９】
【０１３５】
本実施例１９は、第１群Ｍ１中から、Ｆｅを採用した。そして、第２群Ｍ２中の金属は用いていない。Ｆｅの原子組成比率（［Ｆｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｆｅ］））は、０．０４である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９７％であった。また、平均粒径は４．３μｍであった（表２参照）。
【０１３６】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４５６μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１３７】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、２８．４Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、３４．２Ωであった（表２参照）。
【実施例２０】
【０１３８】
本実施例２０は、第１群Ｍ１中から、Ｆｅ（ホルミウム）を採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｚｎを採用した。Ｆｅの原子組成比率（［Ｆｅ］／（［Ｉｎ］＋［Ｆｅ］））は、０．０５であり、Ｚｎの原子組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］））は、０．１０である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９５％であった。また、平均粒径は４．２μｍであった（表２参照）。
【０１３９】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、４５０μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１４０】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、２９．６Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、３５．４Ωであった（表２参照）。
【実施例２１】
【０１４１】
本実施例２１は、第１群Ｍ１中から、Ｐｄ（パラジウム）を採用した。そして、第２群Ｍ２中の金属は用いていない。Ｐｄの原子組成比率（［Ｐｄ］／（［Ｉｎ］＋［Ｐｄ］））は、０．０３である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９６％であった。また、平均粒径は４．１μｍであった（表２参照）。
【０１４２】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、５６４μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１４３】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、３７．６Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、４７．６Ωであった（表２参照）。
【実施例２２】
【０１４４】
本実施例２２は、第１群Ｍ１中から、Ｐｔ（プラチナ）を採用した。そして、第２群Ｍ２中の金属は用いていない。Ｐｔの原子組成比率（［Ｐｔ］／（［Ｉｎ］＋［Ｐｔ］））は、０．０３である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９５％であった。また、平均粒径は４．２μｍであった（表２参照）。
【０１４５】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、６５７μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１４６】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、２３．７Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、２６．８Ωであった（表２参照）。
【実施例２３】
【０１４７】
本実施例２３は、第１群Ｍ１中から、Ｌａ（ランタン）を採用した。そして、第２群Ｍ２中から、Ｚｎを採用した。Ｌａの原子組成比率（［Ｌａ］／（［Ｉｎ］＋［Ｌａ］））は、０．１０であり、Ｚｎの原子組成比率（［Ｚｎ］／（［Ｉｎ］＋［Ｚｎ］）は、０．１８である。作成したスパッタリングターゲットの相対密度は９８％であった。また、平均粒径は２．２μｍであった（表２参照）。
【０１４８】
次に、上記実施の形態８と同様にして抵抗値を測定した。その結果、透明電極の比抵抗は、６２０μΩ・ｃｍであった（表２参照）。
【０１４９】
Ａｌとの接触抵抗は、ガラスの上に、ガラス／Ａｌ／透明電極の順で積層した場合は、２３．０Ωであった。また、ガラスの上に、ガラス／透明電極／Ａｌの順で積層した場合は、３９．３Ωであった（表２参照）。
【０１５０】
Ｆ．バリエーション
・上述した例では、第１群Ｍ１中、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、ランタノイドのいずれか１種のみ利用した場合の例を示したが、２種以上利用しても、同様の作用・効果を奏することは言うまでもない。  
・上述した例では、第２群Ｍ２中、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｇａのいずれか１種のみ利用した場合の例を示したが、２種以上利用しても、同様の作用・効果を奏することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本実施の形態における液晶平面ディスプレイの製造工程において、画素電極のパターン形成が終了した段階のα−ＳｉＴＦＴ近傍の断面図である。
【図２】従来の技術における液晶平面ディスプレイの製造工程において、画素電極のパターン形成が終了した段階のα−ＳｉＴＦＴ近傍の断面図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１  ガラス基板
２  ゲート電極
２ａ  ゲート電極配線
３  ゲート絶縁膜
４  α−Ｓｉ：Ｈ（ｉ）膜
５  ゲート絶縁膜
６  α−Ｓｉ：Ｈ（ｎ）膜
７  ソース電極
８  ドレイン電極
９  画素電極パターン
１０  透明樹脂レジスト
１２  コンタクトホール
１４  ゲート線取り出し部
１６  ソース・ドレイン線取り出し部
【図１】
0004660667.tif 000004
【図２】
0004660667.tif 000005