가공 지식관계 A220623107130

분류: 전기전자
라벨 상태 (label_status): approved

문맥 (context)

액정 디스플레이(LCD)나 유기 전계 발광(EL) 디스플레이는 표시 성능, 에너지 절약 등의 관점에서, 휴대 전화나 휴대 정보 단말(PDA), 개인용 컴퓨터나 랩탑 개인용 컴퓨터, 텔레비젼 등의 표시기로서 주류를 이루고 있다. 이들 장치에 사용되는 투명 도전막으로는, 인듐·주석 산화물(이하, ITO)막이 주류를 이루고 있다. 그러나, ITO막은 인듐을 대량(통상 90 질량％ 정도)으로 이용하고 있다. 인듐은 희소 자원으로 공급이 불안하며, 다소의 독성도 있기 때문에, 투명 전극을 이용한 표시 디바이스의 추가적인 보급에는 인듐의 사용량이 적은 투명 도전막의 개발이 중요하다. 인듐을 삭감 또는 사용하지 않은 투명 도전막으로서, 산화아연-산화주석을 주성분으로 하는 투명 도전막이 검토되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 투명 도전막으로는 저항이 높고, 저항의 면내 분포가 크다는 등의 문제점이 있지만, 이들 문제를 해결하기 위한 검토는 이루어지지 않았다. ITO의 스퍼터링 타겟으로는, 산소량을 일정 이상으로 함으로써 저저항화할 수 있는 것이 공개되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 그러나, 인듐을 삭감한 스퍼터링 타겟의 산소량에 대해서는 검토되지 않았다. 또한, 금속 산화물의 부위와 금속의 부위를 포함하는 스퍼터링 타겟이 공개되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 3 참조). 그러나, 인듐을 삭감한 타겟에 대한 영향은 검토되지 않았다. 또한, 금속 산화물의 부위와 금속의 부위를 포함하는 스퍼터링 타겟은, 금속 산화물 타겟과 금속 타겟이나 금속 와이어를 복합화시킨 것으로, 인듐을 삭감한 타겟에 적용하기에는 타겟 자체의 저항이 높고, 스퍼터링시의 방전이 불안정하며, 스퍼터링 속도가 느리다는 등의 문제가 있었다. 특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)8-171824호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2000-256842호 공보 특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2004-030934호 공보 본 발명은 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 인듐을 삭감하여도 저저항인 투명 도전막이 얻어지는 스퍼터링 타겟 및 스퍼터링 타겟의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명자들은 상기 과제를 극복하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 스퍼터링 타겟을 구성하는 금속 원자 및 산소 원자에서, 산소 원자의 수를 금속 원자가 산화물을 구성할 때의 화학양론량보다도 적게 함으로써, 인듐을 삭감하여도 저저항인 투명 도전막이 얻어지는 것을 발견하였다. 또한, 스퍼터링 타겟 중에 산화되지 않은 금속 또는 합금을 분산시킴으로써, 안정적으로 산소량이 적은 타겟을 제조할 수 있고, 타겟의 저항을 저하시킬 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다. 본 발명에 따르면, 이하의 스퍼터링 타겟, 그의 제조 방법, 투명 도전막 및 투명 전극이 제공된다. 1. 산화아연 및 산화주석, 또는 산화아연, 산화주석 및 산화인듐을 포함하는 스퍼터링 타겟이며, 금속 또는 합금이 스퍼터링 타겟 전체에 분산되어 존재하는 스퍼터링 타겟. 2. 상기 1에 있어서, 하기 수학식 1 및 2를 충족시키는 스퍼터링 타겟. [식 중, MZn, MSn 및 MIn은 각각 스퍼터링 타겟에서의 Zn, Sn 및 In의 원자수를 나타냄] 3. 상기 1 또는 2에 있어서, 추가로 하기 수학식 3을 충족시키는 스퍼터링 타겟. [식 중, MZn, MSn, Mo 및 MIn은 각각 스퍼터링 타겟에서의 Zn, Sn, O 및 In의 원자수를 나타냄] 4. 상기 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 금속 또는 합금을 0.1 내지 6 질량％ 포함하는 스퍼터링 타겟. 5. 상기 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 산화인듐·산화아연을 포함하는 육방정상 층상 화합물(In2O3(ZnO)m: m은 3 내지 20의 정수)을 포함하는 스퍼터링 타겟. 6. 상기 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 벌크 저항이 100 mΩcm 미만인 스퍼터링 타겟. 7. 상기 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 밀도가 5.3 내지 7.2 g/㎤인 스퍼터링 타겟. 8. 금속 산화물의 분말과 금속의 분말을 혼합하는 공정을 포함하는, 상기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 스퍼터링 타겟의 제조 방법. 9. 상기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 스퍼터링 타겟을 사용하여 제조한 투명 도전막. 10. 상기 9에 기재된 투명 도전막을 에칭하여 제조한 투명 전극. 본 발명의 스퍼터링 타겟에 의해서, 인듐을 삭감하여도 저저항인 투명 도전막이 얻어진다.

지시문 (instruction)

주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.

질문 (question)

인듐을 삭감하면서도 저저항인 투명 도전막을 얻기 위해 본 발명에서 제시하는 스퍼터링 타겟의 구성 및 작동 원리는 무엇인가?

추론 과정 (compact_reasoning)

1과제 해석task_interpretation

인듐 사용량을 줄이면서 저저항 특성을 유지하는 스퍼터링 타겟의 구성 요소와 그 원리를 파악해야 한다.
- 인듐을 삭감하여도 저저항인 투명 도전막이 얻어지는 스퍼터링 타겟 및 스퍼터링 타겟의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
2정보 추출information_extraction

저저항을 달성하기 위한 산소량 조절 방식과 금속 분산 방식을 추출한다.
- 산소 원자의 수를 금속 원자가 산화물을 구성할 때의 화학양론량보다도 적게 함으로써, 인듐을 삭감하여도 저저항인 투명 도전막이 얻어지는 것을 발견하였다.
- 스퍼터링 타겟 중에 산화되지 않은 금속 또는 합금을 분산시킴으로써, 안정적으로 산소량이 적은 타겟을 제조할 수 있고, 타겟의 저항을 저하시킬 수 있다는 것을 발견하여
3근거 선택evidence_selection

핵심 원리인 '산소량의 화학양론량 미만 조절'과 '금속/합금의 분산'을 근거로 선택한다.
- 산소 원자의 수를 금속 원자가 산화물을 구성할 때의 화학양론량보다도 적게 함
- 스퍼터링 타겟 중에 산화되지 않은 금속 또는 합금을 분산시킴
4논리 통합logical_integration

산소량을 화학양론량보다 적게 유지하는 기술과 금속 분산 기술이 결합되어 저저항을 구현함을 연결한다.
5결론 도출conclusion_formulation

두 가지 핵심 메커니즘을 결합하여 답변을 구성한다.
6답변 생성answer_generation

산소 원자 수를 화학양론량보다 적게 하고, 산화되지 않은 금속 또는 합금을 타겟 내에 분산시켜 저저항을 구현한다.
- 산소 원자의 수를 금속 원자가 산화물을 구성할 때의 화학양론량보다도 적게 함
- 스퍼터링 타겟 중에 산화되지 않은 금속 또는 합금을 분산시킴

최종 답변 (final_answer)

인듐을 삭감하면서도 저저항인 투명 도전막을 얻기 위해, 스퍼터링 타겟 구성 시 산소 원자의 수를 금속 원자가 산화물을 구성할 때의 화학양론량보다 적게 조절한다. 또한, 스퍼터링 타겟 내에 산화되지 않은 금속 또는 합금을 분산시킴으로써 안정적으로 산소량이 적은 타겟을 제조하고 타겟의 저항을 저하시킨다.

핵심 해석 (core_interpretation)

스퍼터링 타겟 내 산소 원자의 수를 화학양론량보다 적게 하고 미산화 금속 또는 합금을 분산시킴으로써 인듐을 삭감하여도 저저항인 투명 도전막을 얻을 수 있다.