(57)【要約】  ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法により透明導電膜を形成するのに好適な酸化スズ系ターゲットの提供。  スパッタリング法を用いて透明導電膜を形成する際に使用されるスパッタリングターゲットであって、酸化スズを主成分とし、亜鉛、ニオブ、チタン、マグネシウム、アルミニウムおよびジルコニウムからなるＡドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；タングステン、タンタルおよびモリブデンからなるＢドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；をドーパントとして含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリング法を用いて透明導電膜を形成する際に使用されるスパッタリングターゲットであって、
酸化スズを主成分とし、亜鉛、ニオブ、チタン、マグネシウム、アルミニウムおよびジルコニウムからなるＡドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；タングステン、タンタルおよびモリブデンからなるＢドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；をドーパントとして含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記Ａドーパント群の元素の総量をＭA、前記Ｂドーパント群の元素の総量をＭB、前記スパッタリングターゲットに含まれるスズ元素の量をＳｎとした場合に下記式（１）〜（３）を満たす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。
０．８  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  １．０    ・・・（１）
０．００１  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１      ・・・（２）
０．００１  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１５    ・・・（３）
【請求項３】
相対密度が６０％以上であり、表面のシート抵抗値が、９Ｅ＋６Ω／□以下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。
【請求項４】
酸化スズを主成分とする透明導電膜であって、
亜鉛、ニオブ、チタン、マグネシウム、アルミニウムおよびジルコニウムからなるＡドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；タングステン、タンタルおよびモリブデンからなるＢドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；をドーパントとして含み、アンチモンおよびインジウムを実質的に含まないことを特徴とする透明導電膜。
【請求項５】
前記Ａドーパント群の元素の総量をＭA、前記Ｂドーパント群の元素の総量をＭB、前記透明導電膜に含まれるスズ元素の量をＳｎとした場合に下記式（４）〜（６）を満たすことを特徴とする請求項４に記載の透明導電膜。
０．８  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  １．０      ・・・（４）
０．００１  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１      ・・・（５）
０．００１  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１５    ・・・（６）
【請求項６】
比抵抗値が５Ｅ−２Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項４または５に記載の透明導電膜。
【請求項７】
透明導電膜の膜厚が１μｍ以下であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の透明導電膜。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかに記載の透明導電膜を有するディスプレイ用部材。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれかに記載のスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法により、請求項４〜７のいずれかに記載の透明導電膜を形成する透明導電膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法により透明導電膜を形成するのに好適な酸化スズ系スパッタリングターゲットに関する。
また、本発明は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の透明電極に好適に用いられる透明導電膜、および該透明導電膜の製造方法に関する。
本発明の透明導電膜は、上記した本発明のスパッタリングターゲットにより好ましく形成することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬを含むエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）などのＦＰＤにおいて、基板上に形成される透明電極として透明導電膜が使用されている。この透明導電膜の材料としては、酸化インジウム系、酸化亜鉛系、酸化スズ系が知られている。酸化インジウム系としてＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）は、特に有名で広く用いられている。ＩＴＯが広く用いられる理由として、その低抵抗性と良パターニング性があげられる。しかし、インジウムは埋蔵資源が少ないことが知られており、代替となる材料の開発が望まれている。【０００３】
酸化スズ（ＳｎＯ2）は、その代替材料として期待される材料である。しかしながら酸化スズに導電性を付与するためには、毒性の強いアンチモンをドーパントとして利用する必要があった（例えば特許文献１参照）。【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３０９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンチモン以外のドーパントとしては、これまでタングステン、タンタルなどが検討されてきた（例えば、Applied Physics Letters, vol78, No.3, p350 (2001)参照）。
しかしながら、タングステン、もしくはタンタルを含む酸化スズのみを用いてスパッタリングターゲットを作製した場合、その焼結密度が上がらないため、透明導電膜を形成する際に、生産性に優れたＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法を使用できないという問題があった。【０００６】
一方、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法に使用可能な酸化スズ系のターゲットの検討がこれまで行われてきており、その実現が示されている（例えば、特開２００５−１５４８２０号公報参照）。しかしながら、同文献に示されたターゲットを用いて作製された膜は、高い電気抵抗値を示し、一般にＩＴＯ代替材料として求められる５Ｅ−２Ωｃｍ以下の比抵抗値を実現する薄膜は得られていないのが現状である。【０００７】
本発明は、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法により透明導電膜を形成するのに好適な酸化スズ系ターゲットを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記した酸化スズ系ターゲットにより好ましく形成される透明導電膜、ならびに該透明導電膜の製造方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は、スパッタリング法を用いて透明導電膜を形成する際に使用されるスパッタリングターゲットであって、
酸化スズを主成分とし、亜鉛、ニオブ、チタン、マグネシウム、アルミニウムおよびジルコニウムからなるＡドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；タングステン、タンタルおよびモリブデンからなるＢドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；をドーパントとして含む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。【０００９】
本発明のスパッタリングターゲットは、前記Ａドーパント群の元素の総量をＭA、前記Ｂドーパント群の元素の総量をＭB、前記透明導電膜に含まれるスズ元素の量をＳｎとした場合に下記式（１）〜（３）を満たすことが好ましい。
０．８  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  １．０      ・・・（１）
０．００１  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１      ・・・（２）
０．００１  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１５    ・・・（３）【００１０】
本発明のスパッタリングターゲットは、相対密度が６０％以上であり、表面のシート抵抗値が、９Ｅ＋６Ω／□以下であることが好ましい。【００１１】
また、本発明は、酸化スズを主成分とする透明導電膜であって、亜鉛、ニオブ、チタン、マグネシウム、アルミニウムおよびジルコニウムからなるＡドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；タングステン、タンタルおよびモリブデンからなるＢドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と；をドーパントとして含み、アンチモンおよびインジウムを実質的に含まないことを特徴とする透明導電膜を提供する。【００１２】
本発明の透明導電膜において、前記Ａドーパント群の元素の総量をＭA、前記Ｂドーパント群の元素の総量をＭB、前記スパッタリングターゲットに含まれるスズ元素の量をＳｎとした場合に下記式（４）〜（６）を満たすことが好ましい。
０．８  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  １．０      ・・・（４）
０．００１  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１      ・・・（５）
０．００１  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１５    ・・・（６）【００１３】
本発明の透明導電膜は比抵抗値が５Ｅ−２Ωｃｍ以下であることが好ましい。【００１４】
本発明の透明導電膜は膜厚が１μｍ以下であることが好ましい。【００１５】
また、本発明は、本発明の透明導電膜を有するディスプレイ用部材を提供する。【００１６】
また、本発明は、上記した本発明のスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法により、上記した本発明の透明導電膜を形成する透明導電膜の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のスパッタリングターゲットは、焼結密度が高く、表面のシート抵抗値が低いため、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法により透明導電膜を形成する際に使用するスパッタリングターゲットとして好適である。
本発明のスパッタリングターゲットを用いて形成される透明導電膜は、比抵抗値、可視光透過率といった、ＦＰＤの透明電極に要求される特性が従来の透明導電膜と遜色ない。
また、形成される透明導電膜は、高価なインジウムを含まないため、透明導電膜を低コストで提供することができる。また、毒性を有するアンチモン、インジウムを含有しないため、環境面においても優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のスパッタリングターゲットは、酸化スズを主成分とし、亜鉛、ニオブ、チタン、アルミニウム、マグネシウムおよびジルコニウムからなるＡドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と、タングステン、タンタルおよびモリブデンからなるＢドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と、をドーパントとして含むことを特徴とする。なお、「酸化スズを主成分とする」とは、酸化スズの含有量がスズ元素換算で７５モル％以上であることを意味する。より具体的には、ターゲットを構成する金属元素の中、スズ元素の割合が、好ましくは７５モル％以上、より好ましくは８０モル％以上である。【００１９】
本発明のスパッタリングターゲットにおいて、Ｂドーパント群の元素（タングステン、タンタル、モリブデン）は、スパッタリングにより形成される膜に導電性を持たせる目的で、酸化スズを主成分とする焼結体ターゲット（以下、「酸化スズ系ターゲット」ともいう。）にドーパントとして含まれる。
但し、Ｂドーパント群の元素として、酸化スズ系ターゲットのドーパントとして従来使用されていたＩｎやＧａは好ましくない。その理由は、これらのドーパントは酸素空孔を膜中に生成しキャリアを発生するため、高温にさらされることによって膜の電気抵抗が上昇してしまうという問題があるためである。
しかしながら、Ｂドーパント群の元素のみを含む酸化スズ系ターゲットは、以下のいずれかの理由から、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＲＦスパッタリング法によりＦＰＤの透明電極を形成する目的では使用できなかった。
（１）ターゲットの焼結密度が低いため、十分な機械強度が取れずスパッタリング用のターゲットに成形（機械加工）することができない。Ｂドーパント群の元素のみでは焼結密度が低い理由は、酸化スズ同士の粉体が十分に結合しないためである。
（２）スパッタリング用のターゲットに成形できたとしても、得られるターゲットのシート抵抗値が高いため、ＤＣ放電及びＤＣパルス放電およびＡＣ放電を行うことができない。
Ｂドーパント群の元素のみでは膜表面のシート抵抗値が高い理由は、やはり酸化スズ粉体同士の結合が十分取れず、粉と粉の接合界面付近で電気的ロスを生じるためである。【００２０】
本発明のスパッタリングターゲットの場合、酸化スズ系ターゲットが、Ｂドーパント群の元素に加えて、Ａドーパント群の元素（亜鉛、ニオブ、チタン、マグネシウム、アルミニウムおよびジルコニウム）をドーパントとして含むことにより、ＤＣスパッタリング、ＤＣパルススパッタリングおよびＲＦスパッタリングに使用可能という特性を有している。具体的には、ターゲットの焼結密度が高められているため、スパッタリング用のターゲットに成形するのに十分な機械的強度を有している。また、ターゲットの表面抵抗、具体的にはターゲットのシート抵抗値が十分低く、ＤＣスパッタリング、ＤＣパルススパッタリング及びＡＣスパッタリングが可能である。【００２１】
本発明のスパッタリングターゲットは、Ａドーパント群のうち１種の元素を含有していてもよいし、２種以上の元素を含有していてもよい。同様に、Ｂドーパント群のうち１種の元素を含有していてもよいし、２種以上の元素を含有していてもよい。
Ａドーパント群の元素の中でも、亜鉛またはニオブを含むことが、より高い焼結密度を得ることができることから好ましい。
一方、Ｂドーパント群の中でもタンタルを含むことが、より低い抵抗値を得ることができることから好ましい。【００２２】
本発明のスパッタリングターゲットにおいて、Ａドーパント群の元素の総量をＭA、Ｂドーパント群の元素の総量をＭB、スパッタリングターゲットに含まれるスズ元素の量をＳｎとした場合に下記式（１）〜（３）を満たすことが好ましい。なお、本発明において、
ＭA、ＭB、およびＳｎの量は、特に言及しない限り、いずれも、モル％基準で表される。
０．８  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  １．０      ・・・（１）
０．００１  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１      ・・・（２）
０．００１  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１５    ・・・（３）【００２３】
本発明のスパッタリングターゲットが上記式（１）〜（３）を満たしていることで、下記式（７）で求められる相対密度が６０％以上となるターゲットが得られやすい。
相対密度（％）＝（嵩密度／真密度）×１００  ・・・（７）
ここで、嵩密度（ｇ／ｃｍ3）とは、作製されたターゲットの寸法と重量から求めた実測の密度であり、真密度とは、物質固有の理論密度から計算して求めた理論上の密度である。
スパッタリングターゲットの相対密度が６０％以上であれば、スパッタリング用のターゲットに成形するのに十分な機械的強度を有している。【００２４】
また、本発明のスパッタリングターゲットが上記式（１）〜（３）を満たしていることで、ターゲット表面のシート抵抗値が９Ｅ＋６Ω／□以下となりやすいため好ましい。なお、「Ｅ＋６」とは、１０の６乗であることを意味する。ターゲット表面のシート抵抗値が９Ｅ＋６Ω／□以下であれば、ターゲットの表面抵抗が十分低いため、ＤＣスパッタリング用、ＤＣパルススパッタリング用およびRＦスパッタリング用のターゲットとして好適である。【００２５】
スパッタリングターゲットの相対密度は６０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。
スパッタリングターゲット表面のシート抵抗値は、９Ｅ＋６Ω／□以下であることが好ましく１Ｅ＋６Ω／□以下であることがより好ましい。【００２６】
本発明のスパッタリングターゲットは、上記したＭA、ＭBおよびＳｎが好ましくは下記式（８）〜（１０）を満たすことがより好ましい。
０．７５  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．９８    ・・・（８）
０．００３  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．０８    ・・・（９）
０．０５  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．２０    ・・・（１０）
なお、式（８）は好ましくは、下記式（８’）、特に好ましくは下記式（８’’）を満たすのが好適である。
０．７５  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．９５    ・・・（８’）
０．８０  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．９５    ・・・（８‘‘）【００２７】
本発明のスパッタリングターゲットは、酸化物焼結体ターゲットを製造する際の通常の手順で作製することができる。すなわち、原料を所望の組成比になるように配合し、加圧成型した後、大気雰囲気中、高温（例えば、１２００℃）大気圧下で焼結させればよい。
高温では、大気雰囲気での焼成が必要である。減圧下やアルゴン雰囲気では、酸化スズが分解して、蒸発しやすくなり、ターゲットは緻密化しにくくなるので、空気などの酸素を含む雰囲気下で焼結することが好ましい。たとえば空気中で１０００〜１６００℃の温度条件で焼結する。
空気中での焼結の場合、たとえば次のようにして、ターゲットを作製できる。ＳｎＯ2粉末および各ドーパントの酸化物粉末を用意し、これら粉末を所定の割合で混合する。このとき、水を分散材とし、湿式ボールミル法で混合する。次に、この粉末を乾燥後ゴム型に充填し、冷間等方プレス装置（ＣＩＰ装置）で１５００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で加圧成形する。その後、大気中で１０００〜１６００℃の温度で、２時間保持し焼成し、焼結体を得る。この焼結体を所定の寸法に機械加工し、ターゲット素材を作製する。ターゲット素材は、銅などの金属製のバッキングプレートにメタルボンディングされ、ターゲットが作製される。【００２８】
このＳｎＯ2粉末の粒度は、平均粒度として、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下がより好ましい。さらに１μｍ以下がより好ましい。また、各ドーパントの酸化物粉の粒径は、平均粒径として３０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下がより好ましい。上記手順で得られた焼結体をＳＥＭを用いて結晶粒径を観察すると１〜５０μｍ以下の焼結体であることが確認される。なお、本発明において、平均粒度とは、粉体の粒径の大きさの分布の中心値を意味する。【００２９】
本発明の透明導電膜は、酸化スズを主成分とし、ニオブ、チタン、マグネシウム、アルミニウムおよびジルコニウムからなるＡドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と、タングステン、タンタルおよびモリブデンからなるＢドーパント群から選択される少なくとも一つの元素と、をドーパントとして含み、アンチモンおよびインジウムを実質的に含まないことを特徴とする。なお、「酸化スズを主成分とする」とは、酸化スズの含有量がスズ元素換算で７５モル％以上、好ましくは８０モル％以上であることを意味する。  本発明の透明導電膜は、ＰＤＰのようなＦＰＤの透明電極として好適である。【００３０】
本発明の透明導電膜は、上記した本発明のスパッタリングターゲットを用いてＤＣスパッタリング、ＤＣパルススパッタリングまたはＲＦスパッタリングを行うことにより好ましく形成される。
一般に、大面積の成膜法としては、均一な薄膜が得られやすく、環境汚染の少ないスパッタリング法が適している。スパッタリング法には、大きく分けて高周波電源を使用する高周波（ＲＦ）スパッタリング法、直流電源を使用する直流（ＤＣ）スパッタリング法、直流（ＤＣ）パルススパッタリング法、および交流電源を使用する交流（ＡＣ）スパッタリング法がある。ＲＦスパッタリング法は、ターゲットに電気絶縁性の材料を使用できる点で優れているが、高周波電源は価格も高く、構造が複雑で、大面積の成膜には好ましくない。
これに対して、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法は、ターゲット材が良導電性の材料に限られるが、装置構造が簡単な直流電源または交流電源を使用するので操作しやすく、更に膜厚制御の点で有利な成膜手法である。よって工業的成膜法としては、生産性に優れたＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法の方が好ましい。なお、スパッタリング法として、ＲＦスパッタリング法ではなく、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法を使用することは、生産性の点で事業化が可能かどうかを左右する重要な要素の一つである。
但し、本発明の透明導電膜は、上記した特徴を満たす限り、その製造方法は特に限定されない。したがって、ＲＦスパッタリング法のような他のスパッタリング法を用いて形成されたものであってもよく、ＣＶＤ法、ゾルゲル法、ＰＬＤ法といった他の成膜法を用いて形成されたものであってもよい。【００３１】
スパッタリング法により膜を形成する場合、酸化性雰囲気下でスパッタリングすることが好ましい。酸化性雰囲気とは酸化性ガスを含む雰囲気である。酸化性ガスとは、Ｏ2、Ｈ2Ｏ、ＣＯ、ＣＯ2などの酸素原子含有ガスを意味する。酸化性ガスの濃度は、膜の導電性、光透過率などの膜の特性に大きく影響する。したがって、酸化性ガスの濃度は装置、基板温度、スパッタリング圧力などの使用する条件で、最適化する必要がある。
スパッタリングのガスとしては、Ａｒ−Ｏ2ガス（ＡｒとＯ2の混合ガス）系またはＡｒ−ＣＯ2ガス（ＡｒとＣＯ2の混合ガス）系が、透明で低抵抗の膜を作製する際、ガスの組成を制御しやすい点で好ましい。特にＡｒ−ＣＯ2ガス系がより制御性が優れている点でより好ましい。
Ａｒ−Ｏ2ガス系においては、透明で低抵抗の膜が得られることから、Ｏ2濃度は１〜２５体積％であることが好ましい。１体積％未満だと膜が黄色く着色し、膜の抵抗が高くなる可能性がある。２５体積％超だと膜の抵抗が高くなる可能性がある。
また、Ａｒ−ＣＯ2ガス系においては、透明で低抵抗の膜が得られることから、ＣＯ2濃度は１０〜５０体積％であることが好ましい。１０体積％未満だと膜が黄色く着色し、膜の抵抗が高くなる可能性がある。５０体積％超だと膜の抵抗が高くなる可能性がある。ただし、用途によっては、着色した膜や高い抵抗が要求される場合がある。このような場合は前述の濃度に限定されるものではない。【００３２】
本発明の透明導電膜は、例えば次のように作製できる。マグネトロンＤＣスパッタリング装置を使用して、前述のターゲットを用いて、チャンバを１０-7〜１０-4Ｔｏｒｒに真空引きする。チャンバ内の圧力が１０-4Ｔｏｒｒ超だと真空中に残った残留水分の影響を受けるので、抵抗制御がしにくくなる。また、チャンバ内の圧力が１０-7Ｔｏｒｒ未満だと真空引きに時間を要するため、生産性が悪くなる。スパッタリング時の電力密度（投入電力をターゲットの面の面積で割った値）は、１〜１０Ｗ／ｃｍ2 であることが好ましい。１Ｗ／ｃｍ2未満だと放電が安定しない。１０Ｗ／ｃｍ2 超だとターゲットが発生した熱で割れる可能性が高くなる。スパッタリング圧力は、１０-4〜１０-1Ｔｏｒｒであることが好ましい。１０-4Ｔｏｒｒ未満、または１０-1Ｔｏｒｒ超だと放電が安定しない傾向にある。【００３３】
本発明の透明導電膜は、Ａドーパント群の元素の総量をＭA、Ｂドーパント群の元素の総量をＭB、透明導電膜に含まれるスズ元素の量をＳｎとした場合に下記式（４）〜（６）を満たすことが好ましい。
０．８  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  １．０    ・・・（４）
０．００１  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１      ・・・（５）
０．００１  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．１５    ・・・（６）【００３４】
上記式（４）〜（６）を満たすと、比抵抗値が５Ｅ−２Ωｃｍ以下の透明導電膜が得られやすく、ＦＰＤの透明電極として好適である。透明導電膜の比抵抗値は１．０Ｅ−２Ωｃｍ以下であることがより好ましく、０．５Ｅ−２Ωｃｍ以下であることがさらに好ましい。【００３５】
本発明の透明導電膜は、膜厚が１μｍ以下であることが好ましい。膜厚が１μｍ以下であれば、透明導電膜がヘイズなどの光学的欠陥を有するおそれがない。透明導電膜の膜厚は０．４μｍ以下であることがより好ましく、０．２５μｍ以下であることがさらに好ましい。【００３６】
本発明の透明導電膜は、透明性に優れることが好ましい。具体的には、可視光透過率が８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。【００３７】
本発明の透明導電膜は、高価なインジウムを含まないため、透明導電膜を低コストで提供することができる。また、アンチモン、インジウムを含有しないため、環境面においても優れており、かつ比抵抗値が低くなる。透明導電膜に含まれるインジウム元素の含有量は、０．１％以下であることが好ましい。また、透明導電膜に含まれるアンチモン元素の含有量は、０．１％以下であることが好ましい。【００３８】
透明導電膜の比抵抗値をさらに低くするためには、本発明の透明導電膜が下記式（１１）〜（１３）を満たすことが好ましい。
０．７５  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）＜  ０．９８  ・・・（１１）
０．００３  ＜  （ＭA）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．０８  ・・・（１２）
０．０５  ＜  （ＭB）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．２０  ・・・（１３）
なお、式（１１）は好ましくは、下記式（１１’）、特に好ましくは下記式（１１’’）を満たすのが好適である。
０．７５  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．９５  ・・・（１１’）
０．８０  ＜  （Ｓｎ）／（Ｓｎ＋ＭA＋ＭB）  ＜  ０．９５  ・・・（１１’’）
また、式（１１）〜（１３）中のＭA、ＭBおよびＳｎは式（４）〜（６）と同じ意味である。【００３９】
本発明にディスプレイ用部材は、ＰＤＰのようなＦＰＤ用の基板、特に、ＦＰＤの前面基板として使用されるものであり、例えば、ガラス基板や樹脂基板上に透明電極として上記した本発明の透明導電膜が形成されたものである。
ガラス基板は特に限定されず、例えば、従来公知の各種ガラス基板（ソーダライムガラス、無アルカリガラス等）を用いることができる。好ましい具体的態様の１つとしてＰＤＰ用高歪点ガラスを挙げることができる。また、その大きさや厚さも特に限定されない。例えば縦横の長さとして、各々、４００〜３０００ｍｍ程度のものを好ましく用いることができる。また、その厚さは０．７〜３．０ｍｍが好ましく、１．５〜３．０ｍｍがより好ましい。
本発明のディスプレイ用部材は、ＰＤＰ以外に種々のＦＰＤ用の基板として使用可能である。このようなＦＰＤの具体例としては、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機ＥＬを含むエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等が挙げられる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例及び比較例に基づいて説明する。本実施例はあくまで一例であり、本発明はこれらによって何ら制限して解釈されるものではない。すなわち、本発明の包括的な範囲は、特許請求の範囲によって定められるものであり、以下に記載する実施例以外の種々の変形を包含するものである。【００４１】
（実施例１〜８）
純度９９．９％相当で粒径が５μｍ以下のＳｎＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＷＯ3、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5の粉を使用して、それぞれ金属元素の組成比が表１に記載する組成比となるように粉を調合した。粉はボールミルを用い混合し、加圧成型した後、大気雰囲気１４５０℃で４時間焼結し、この酸化物焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。得られた酸化物焼結体ターゲットの組成、相対密度、表面抵抗（表面のシート抵抗値）は表１に示す通りである。ターゲットの表面のシート抵抗値は、表面抵抗測定装置（三菱油化社製：ロレスタ）を用いて測定した。なお、ターゲットの相対密度は、下記式（７）を用いて求めた。
相対密度（％）＝（嵩密度／真密度）×１００  ・・・（７）
ここで、嵩密度（ｇ／ｃｍ3）とは、作製されたターゲットの寸法と重量から求めた実測の密度であり、真密度とは、物質固有の理論密度から計算して求めた理論上の密度である。【００４２】
厚さが２．８ｍｍの高歪点ガラス（旭硝子社製：ＰＤ２００、基板の可視光透過率は９１％）をガラス基板として用意した。該ガラス基板を洗浄後、スパッタリング装置の基板ホルダーにセットした。また表１に示す組成を持つ酸化物焼結体ターゲットをマグネトロンＤＣスパッタリング装置のカソードに取り付けた。スパッタリング装置の成膜室内を真空に排気した後、ＤＣスパッタリング法により、厚さが約１５０ｎｍの酸化スズを主成分とする膜を該ガラス基板上に形成した。スパッタガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを用いた。基板温度は２５０℃であった。成膜時の圧力は、０．５Ｐａであった。
アルゴンガスと酸素ガスの流量比を変化させることによって、透明でありかつ電気抵抗の小さな薄膜が形成できた。表２は、このガス比を電気抵抗が最低になるように調整して得られた際の膜の組成、可視光透過率、比抵抗値を示すものである。なお、膜の組成、可視光透過率、比抵抗値は下記の方法により測定した。
（１）組成：ガラス基板上の膜形成に用いたのと同じプロセス条件で３００ｎｍの膜を作成した。蛍光Ｘ線装置（理学電機工業社製ＲＩＸ３０００）により、形成された膜中の金属系元素から出る蛍光量を測定し、Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ理論計算で各金属元素の量、組成比を算出した。
（２）可視光透過率：ＪＩＳ−Ｒ３１０６（１９９８年）により、分光光度計（島津製作所製：Ｕ−４１００）を用いて、得られた膜付きガラス基板の透過スペクトルから膜付きガラス基板の可視光透過率を計算した。
（３）比抵抗値：表面抵抗測定装置（三菱油化社製：ロレスタ）を用いて測定した。【００４３】
表１から明らかなように、実施例１〜10に示す酸化物焼結体ターゲットはいずれも相対密度が６０％以上であり、表面抵抗値が９Ｅ＋６Ω／□以下であり、ＤＣスパッタリング、ＤＣパルススパッタリング法およびＡＣスパッタリング法に使用可能なスパッタリングターゲットであることが確認された。また、表２から明らかなように、実施例１〜10で得られた膜はいずれも可視光透過率８５％以上、比抵抗値１Ｅ−２Ωｃｍ以下であり、ＰＤＰのようなＦＰＤの透明電極として好適な特性を有していた。【００４４】
（比較例１〜５）
表１に示す組成の酸化物焼結体ターゲット作製を実施例と同様な手法を用いて行った。なお、比較例４、５では、純度９９．９％相当で粒径が５μｍ以下の粉（Ｉｎ2Ｏ5、Ｇａ2Ｏ3）を使用した。
しかしながら、Ａドーパント群の元素を含まない酸化物焼結体ターゲット（比較例１〜３）はいずれも焼結密度が６０％以下と低く、焼結体をターゲット形状に機械加工する際に割れが生じてしまい、ターゲット作成ができなかった。一方、Ｂドーパント群の元素として、インジウムまたはガリウムを含むターゲット（比較例４，５）は焼結密度が高く、ＤＣスパッタリングに使用可能なシート抵抗値を示したが、これらのターゲットを用いて形成した膜は、表２に示すとおりいずれも比抵抗値が高く、ＦＰＤの透明電極として使用不可能なものであった。【００４５】
【表１】
2007142330.tif 000002
【００４６】
【表２】
2007142330.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のスパッタリングターゲットは、ＤＣスパッタリング法、ＤＣパルススパッタリング法およびACスパッタリング法により透明導電膜を形成するのに好適である。
本発明により得られる透明導電膜は、透明性および導電性に優れており、ＦＰＤの透明電極として優れた特性を有する。また、高価なインジウムを含まないため、透明導電膜を低コストで提供することができ、毒性を有するアンチモンを含有しないため、環境面においても優れている。また、近年発達の目覚しいレーザパターニング技術をこの膜に応用すれば、容易に高精細な電極パターンをガラス、プラスチック基板、フイルム基板、結晶基板上へ形成でき有用である。
なお、２００６年６月８日に出願された日本特許出願２００６−１５９５２６号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【国際調査報告】
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