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JP5776563B2 - Transparent film, method for producing the same, and sputtering target for forming transparent film - Google Patents
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Transparent film, method for producing the same, and sputtering target for forming transparent film Download PDF

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Description

本発明は、液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動方式表示素子、トナー表示素子などの電子ペーパーやフィルム型太陽電池などに用いられるガスバリア層、および化合物半導体による薄膜太陽電池の透明電極層上のガスバリア層として利用される酸化亜鉛系のガスバリア性に優れる透明膜およびその製造方法並びに透明膜形成用スパッタリングターゲットに関するものである。   The present invention relates to a gas barrier layer used for electronic paper such as a liquid crystal display element, an electroluminescence display element, an electrophoretic display element, and a toner display element, a film type solar cell, and the like, and a transparent electrode layer of a thin film solar cell using a compound semiconductor The present invention relates to a zinc oxide-based transparent film that is used as a gas barrier layer of the present invention, a manufacturing method thereof, and a sputtering target for forming a transparent film.

従来、液晶表示素子やエレクトロルミネッセンス表示素子、電気泳動方式表示素子、トナー表示素子などの電子ペーパーやフィルム型太陽電池などに用いられるガスバリア層、および化合物半導体による薄膜太陽電池(例えば、CIGS(Cu−In−Ga−Se)系太陽電池)の透明電極層上のガスバリア層として、透明酸化物膜をスパッタリング法で作製する技術が知られている。   Conventionally, a gas barrier layer used for electronic paper such as a liquid crystal display element, an electroluminescence display element, an electrophoretic display element, a toner display element, a film type solar cell, and the like, and a thin film solar cell using a compound semiconductor (for example, CIGS (Cu-- As a gas barrier layer on a transparent electrode layer of an (In-Ga-Se) solar cell), a technique for producing a transparent oxide film by a sputtering method is known.

例えば、特許文献1では、酸化スズと、Si、Ge、Alからなる群から選ばれる少なくとも1種の添加元素とを含有し、該添加元素は、添加元素とSnの含有量の総和に対して15原子%〜63原子%の割合で含まれ、結晶相の構成に、添加元素の金属相、該添加元素の酸化物相、該添加元素とSnの複合酸化物相のうちの1種以上が含まれ、該添加元素の酸化物相、および、該添加元素とSnの複合酸化物相が、平均粒径50μm以下の大きさで分散している酸化物焼結体をスパッタリングターゲットとして用い、直流パルシング法を利用したスパッタリング法により、樹脂フィルム基材の表面に透明酸化物膜を形成する方法が提案されている。   For example, Patent Document 1 contains tin oxide and at least one additive element selected from the group consisting of Si, Ge, and Al. The additive element is based on the total content of the additive element and Sn. It is contained at a ratio of 15 atomic% to 63 atomic%, and the composition of the crystal phase includes at least one of a metal phase of the additive element, an oxide phase of the additive element, and a composite oxide phase of the additive element and Sn. Using the oxide sintered body in which the oxide phase of the additive element and the composite oxide phase of the additive element and Sn are dispersed with an average particle size of 50 μm or less as a sputtering target, A method of forming a transparent oxide film on the surface of a resin film substrate by a sputtering method using a pulsing method has been proposed.

この方法で得られた透明酸化物膜は、酸化スズと、Si、Ge、Alからなる群から選ばれる少なくとも1種の添加元素とを含有する透明酸化物膜であって、該添加元素は、添加元素とSnの総和に対して15原子%〜63原子%の割合で含まれ、非晶質膜であるとされている。   The transparent oxide film obtained by this method is a transparent oxide film containing tin oxide and at least one additional element selected from the group consisting of Si, Ge, and Al. It is included in a ratio of 15 atomic% to 63 atomic% with respect to the total of the additive element and Sn, and is an amorphous film.

また、特許文献2には、高分子フィルム基材の片面または両面に、ZnS及びSiOからなる混合物を主成分とした混合薄膜層が少なくとも1層形成してなり、さらに混合薄膜層上に樹脂層を少なくとも1層積層したガスバリア性フィルムが記載されている。この混合薄膜層はZnS及びSiOで形成された混合焼結材であるスパッタリングターゲットを用いて高周波を印加したスパッタリングにより成膜される。 Patent Document 2 discloses that at least one mixed thin film layer mainly composed of a mixture of ZnS and SiO 2 is formed on one or both surfaces of a polymer film substrate, and a resin is formed on the mixed thin film layer. A gas barrier film in which at least one layer is laminated is described. This mixed thin film layer is formed by sputtering with a high frequency applied using a sputtering target which is a mixed sintered material formed of ZnS and SiO 2 .

特開2007−290916号公報JP 2007-290916 A 特開2010−208072号公報JP 2010-208072 A

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記特許文献1に記載のターゲットでは、スパッタリング時にノジュールが多く発生して装置の掃除等に手間がかかるため、酸化スズ系ではなく他の組成系のガスバリア性に優れる透明酸化物膜が要望されている。
また、上記特許文献2に記載のガスバリア膜は、高周波を印加したスパッタにより作製されているが、より高速に成膜を行うためにはDCスパッタで成膜できる膜である必要がある。
The following problems remain in the conventional technology.
That is, in the target described in Patent Document 1, a large amount of nodules is generated at the time of sputtering, and it takes time to clean the apparatus. Therefore, a transparent oxide film having excellent gas barrier properties other than tin oxide is desired. Has been.
In addition, the gas barrier film described in Patent Document 2 is manufactured by sputtering with a high frequency applied. However, in order to form a film at a higher speed, the gas barrier film needs to be a film that can be formed by DC sputtering.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、良好なガスバリア性を有し、DCスパッタで成膜可能な酸化亜鉛系の透明膜およびその製造方法並びに透明膜形成用スパッタリングターゲットを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a zinc oxide-based transparent film having a good gas barrier property and capable of being formed by DC sputtering, a method for producing the same, and a sputtering target for forming a transparent film. For the purpose.

本発明者らは、AZO(Al-Zn-O:Aluminium doped Zinc Oxide:アルミニウム添加酸化亜鉛)膜にSiOを含有させると膜が非晶質になり、ガスバリア性が向上することを見出したことから、透明酸化物膜としてZnO−SiO−Al膜をスパッタリングにより成膜するべく研究を行った。この研究において、さらにZnSを特定範囲の含有量で含有させたスパッタリングターゲットを用いてDCスパッタすることで、柔軟性があり、さらに高ガスバリア性能を有する透明膜を得られることを突き止めた。 The present inventors have found that when SiO 2 is contained in an AZO (Al-Zn-O: Aluminum doped Zinc Oxide) film, the film becomes amorphous and gas barrier properties are improved. Therefore, research was conducted to form a ZnO—SiO 2 —Al 2 O 3 film as a transparent oxide film by sputtering. In this research, it was found that a transparent film having flexibility and high gas barrier performance can be obtained by performing DC sputtering using a sputtering target containing ZnS in a specific range.

したがって、本発明は、上記知見から得られたものであり、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明の透明膜は、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、非晶質であることを特徴とする。   Therefore, the present invention has been obtained from the above findings, and the following configuration has been adopted in order to solve the above problems. That is, the transparent film of the first invention comprises 0.3 to 6.0 at% of at least one metal element selected from the group of Al, Ga and In, 6.0 to 27.0 at% of Si, It is characterized by containing 11.0 to 32.5 at% of Zn and 0.5 to 5.0 at% of S, the balance being a component composition composed of O and inevitable impurities, and being amorphous.

この透明膜では、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、非晶質であるので、高い膜の柔軟性とガスバリア性(例えば、水蒸気バリア性)とを有している。さらに、400〜750nmの波長域で高い平均透過率が得られ、良好な透明性を有している。   In this transparent film, at least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In is 0.3 to 6.0 at%, Si is 6.0 to 27.0 at%, and Zn is 11.0 to 32.5 at%, S is contained in 0.5 to 5.0 at%, the remainder has a component composition consisting of O and inevitable impurities, and is amorphous, so high film flexibility and gas barrier properties (for example, , Water vapor barrier properties). Furthermore, a high average transmittance is obtained in the wavelength region of 400 to 750 nm, and the film has good transparency.

上記Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素は、スパッタリング成膜時にDCスパッタを可能にするため、ZnOへのドーパントとしてスパッタリングターゲットへ添加した結果、透明膜にもIII族元素として含まれるものである。
なお、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素の含有量を0.3〜6.0at%とした理由は、0.3at%未満の膜を得るための組成に設定したスパッタリングターゲットでは導電性が不足してDCスパッタができなくなるためであり、6.0at%を超える膜を得るための組成に設定したスパッタリングターゲットでは、III族元素とZnとが複合酸化物を形成し、異常放電が多発して安定したDCスパッタができない。
At least one metal element selected from the group of Al, Ga and In is added to the sputtering target as a dopant to ZnO in order to enable DC sputtering during sputtering film formation. It is included as a group element.
The reason for setting the content of at least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In to 0.3 to 6.0 at% is that the composition for obtaining a film of less than 0.3 at% is used. This is because the set sputtering target has insufficient conductivity, and DC sputtering cannot be performed. In the sputtering target set to a composition for obtaining a film exceeding 6.0 at%, a group III element and Zn contain a composite oxide. As a result, abnormal discharge occurs frequently and stable DC sputtering cannot be performed.

上記Siは、膜を非晶質化し、水蒸気やガスのパスを減少させることで、ガスバリア性を向上させる効果を有している。
なお、Siの含有量を6.0〜27.0at%とした理由は、6.0at%未満であると膜が結晶化してガスバリア性が低下してしまうためであり、27.0at%を超える膜を得るための組成に設定したスパッタリングターゲットではSi量が多くなり、導電性が低くなってDCスパッタができないためである。
The Si has an effect of improving the gas barrier property by making the film amorphous and reducing the path of water vapor and gas.
The reason why the Si content is 6.0 to 27.0 at% is that when the Si content is less than 6.0 at%, the film is crystallized and gas barrier properties are deteriorated, which exceeds 27.0 at%. This is because a sputtering target set to have a composition for obtaining a film has a large amount of Si, resulting in low conductivity and DC sputtering cannot be performed.

上記Sは、ZnSとして膜の柔軟性を上げ、水蒸気やガスのパスとなり得るクラックの発生を抑制することにより、ガスバリア性を向上させる効果を有している。
なお、上記Sの含有量を上記範囲とした理由は、下限値未満であると、膜の機械的な変形によりガスバリア性が低下してしまうためであり、上限値を超えると、400〜750nmの波長域の可視光透過率が低くなってしまうためである。
S, as ZnS, has the effect of improving the gas barrier properties by increasing the flexibility of the film and suppressing the generation of cracks that can serve as a path for water vapor and gas.
The reason why the content of S is in the above range is that if it is less than the lower limit value, the gas barrier property is lowered due to mechanical deformation of the film. If the upper limit value is exceeded, 400 to 750 nm. This is because the visible light transmittance in the wavelength region is lowered.

上記Znの含有量を上記範囲とした理由は、下限値未満であると、膜中のAl,Si添加量が上限値を超えてしまうためであり、上限値を超えると、膜中のAl,Si添加量が下限値を下回ってしまうためである。   The reason why the Zn content is in the above range is that if the Al content is less than the lower limit, the amount of Al and Si added in the film exceeds the upper limit, and if the upper limit is exceeded, Al, This is because the Si addition amount falls below the lower limit.

第2の発明の透明膜は、Alを1.5〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、厚み100nmにおける波長400〜750nmの可視光域での透過率平均値が85%以上で、非晶質であることを特徴とする。   In the transparent film of the second invention, Al is 1.5 to 6.0 at%, Si is 6.0 to 27.0 at%, Zn is 11.0 to 32.5 at%, and S is 0.5 to 5. It contains 0 at%, the remainder has a composition composed of O and inevitable impurities, and has an average transmittance of 85% or more in the visible light region at a wavelength of 400 to 750 nm at a thickness of 100 nm and is amorphous. Features.

上記第2の発明において、Alはスパッタリング成膜時にDCスパッタを可能にするためZnOへのドーパントとしてスパッタリングターゲットへ添加されるが、AlとSiとが膜に共存することでガスバリア性の向上効果が発現する。
なお、Alの含有量を1.5〜6.0at%とした理由は、1.5at%未満の膜ではSiとの共存によるガスバリア性向上効果が薄くなるためであり、6.0at%を超える膜を得るための組成に設定したスパッタリングターゲットでは、AlとZnとが複合酸化物を形成し、異常放電が多発して安定したDCスパッタができないためである。
In the second aspect of the invention, Al is added to the sputtering target as a dopant to ZnO in order to enable DC sputtering at the time of sputtering film formation. However, since Al and Si coexist in the film, the gas barrier property is improved. To express.
The reason why the Al content is set to 1.5 to 6.0 at% is that the effect of improving the gas barrier property due to coexistence with Si is reduced in a film of less than 1.5 at%, which exceeds 6.0 at%. This is because in a sputtering target set to a composition for obtaining a film, Al and Zn form a composite oxide, abnormal discharge occurs frequently, and stable DC sputtering cannot be performed.

第3の発明の透明膜は、第1又は第2の発明において、厚み100nm以上で水蒸気透過率が0.03g/(m・day)以下であることを特徴とする。
すなわち、この透明膜では、厚み100nm以上で水蒸気透過率が0.03g/(m・day)以下であるので、電子ペーパーや太陽電池で採用される樹脂フィルム基材上に成膜されたガスバリア層として好適である。
In the first or second invention, the transparent film of the third invention is characterized by having a thickness of 100 nm or more and a water vapor transmission rate of 0.03 g / (m 2 · day) or less.
That is, since this transparent film has a thickness of 100 nm or more and a water vapor transmission rate of 0.03 g / (m 2 · day) or less, a gas barrier formed on a resin film substrate used in electronic paper or solar cells. Suitable as a layer.

第4の発明の透明膜形成用スパッタリングターゲットは、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜3.5at%、Siを5.5〜14.0at%、Znを25.0〜40.5at%、Sを1.0〜6.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有した焼結体からなることを特徴とする。
すなわち、この透明膜形成用スパッタリングターゲットを用いてスパッタすることで、可視光域で高い透過率が得られると共に高い膜の柔軟性とガスバリア性とを有した透明膜を安定して得ることができる。
The sputtering target for forming a transparent film according to the fourth aspect of the present invention includes 0.3 to 3.5 at% of at least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In, and 5.5 to 14.0 at of Si. %, Zn 25.0 to 40.5 at%, S 1.0 to 6.0 at%, the balance being a sintered body having a component composition consisting of O and inevitable impurities .
That is, by using this transparent film forming sputtering target, high transmittance in the visible light region can be obtained and a transparent film having high film flexibility and gas barrier properties can be stably obtained. .

この透明膜形成用スパッタリングターゲットの成分組成は、第1又は第2の発明に記載の組成を持つ膜を得ることができるように調整した組成となっており、この組成範囲を外れたスパッタリングターゲットを用いると第1又は第2の発明に示した組成の透明膜を得ることはできない。   The component composition of the sputtering target for forming a transparent film is a composition adjusted so that a film having the composition described in the first or second invention can be obtained, and a sputtering target outside this composition range is used. If it is used, a transparent film having the composition shown in the first or second invention cannot be obtained.

第5の発明の透明膜の製造方法は、第1から第3の発明に係る透明膜を製造する方法であって、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜3.5at%、Siを5.5〜14.0at%、Znを25.0〜40.5at%、Sを1.0〜6.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有した焼結体からなるスパッタリングターゲットを用い、酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中および基板を加熱した状態の少なくとも一方の環境下で、直流電流を投入してスパッタ(DCスパッタ)することを特徴とする。   A method for producing a transparent film of a fifth invention is a method for producing a transparent film according to the first to third inventions, wherein at least one metal element selected from the group of Al, Ga, In is used. Contains 0.3 to 3.5 at%, Si 5.5 to 14.0 at%, Zn 25.0 to 40.5 at%, S 1.0 to 6.0 at%, the balance being O and inevitable Using a sputtering target made of a sintered body having a component composition made of impurities, sputtering was performed by applying a direct current in at least one of an inert gas atmosphere containing oxygen and a heated substrate. DC sputtering).

すなわち、この透明膜の製造方法では、上記成分組成を有した焼結体からなるスパッタリングターゲットを用いるので、DCスパッタが可能になり、さらに酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中および基板を加熱した状態の少なくとも一方の環境下で、直流電流を投入してスパッタ(DCスパッタ)するので、非晶質の透明膜(ZnS−SiO−ZnO−Al/Ga/In膜)を成膜することができる。したがって、本発明の製法によれば、非晶質でガスバリア性の高い透明膜をDCスパッタで成膜可能である。なお、基板を加熱した状態でDCスパッタする、又は酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中でDCスパッタすることで、膜の透明性が向上する。また、DCスパッタで高速成膜した膜は、RFスパッタで成膜した膜より緻密で、バリア性に優れている。 That is, in this method for producing a transparent film, since a sputtering target made of a sintered body having the above component composition is used, DC sputtering can be performed, and the substrate is heated in an inert gas atmosphere containing oxygen. Since sputtering is performed by applying a direct current in at least one of the states of the state, an amorphous transparent film (ZnS—SiO 2 —ZnO—Al 2 O 3 / Ga 2 O 3 / In 2 O is used. 3 films) can be formed. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, an amorphous transparent film having a high gas barrier property can be formed by DC sputtering. Note that the transparency of the film is improved by performing DC sputtering while the substrate is heated or performing DC sputtering in an inert gas atmosphere containing oxygen. In addition, a film formed by DC sputtering at a high speed is denser than a film formed by RF sputtering and has excellent barrier properties.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る透明膜によれば、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、厚み100nmにおける波長400〜750nmの可視光域での透過率平均値が85%以上で、非晶質であるので、可視光域で高い透過率が得られると共に高い膜の柔軟性とガスバリア性とを有している。
また、本発明に係る透明膜の製造方法によれば、上記成分組成を有した焼結体からなるスパッタリングターゲットを用いるので、DCスパッタが可能になり、さらに酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中および基板を加熱した状態の少なくとも一方の環境下で、直流電流を投入してスパッタ(DCスパッタ)するので、非晶質の透明膜(ZnS−SiO−ZnO−Al/Ga/In膜)を成膜することができる。したがって、本発明の製法によれば、透明性が高く、非晶質でガスバリア性の高い透明膜をDCスパッタで成膜可能である。
したがって、本発明の透明膜を電子ペーパーや太陽電池などのガスバリア層に採用することで、要求される高透明性、高ガスバリア性が得られ、高信頼性を有すると共に視認性の高い電子ペーパーや変換効率の良好な太陽電池などを作製可能である。
The present invention has the following effects.
That is, according to the transparent film of the present invention, at least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In is 0.3 to 6.0 at%, and Si is 6.0 to 27.0 at%. , Containing 11.0 to 32.5 at% of Zn, 0.5 to 5.0 at% of S, the balance being a component composition consisting of O and inevitable impurities, visible light having a wavelength of 400 to 750 nm at a thickness of 100 nm Since the average transmittance in the region is 85% or more and is amorphous, a high transmittance can be obtained in the visible light region and the film has high flexibility and gas barrier properties.
Further, according to the method for producing a transparent film according to the present invention, since a sputtering target made of a sintered body having the above component composition is used, DC sputtering can be performed and further in an inert gas atmosphere containing oxygen. Since sputtering is performed by applying a direct current in at least one environment in which the substrate is heated, an amorphous transparent film (ZnS—SiO 2 —ZnO—Al 2 O 3 / Ga 2 O is used. 3 / In 2 O 3 film). Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to form a transparent film having high transparency, amorphous, and high gas barrier properties by DC sputtering.
Therefore, by adopting the transparent film of the present invention for gas barrier layers such as electronic paper and solar cells, the required high transparency and high gas barrier properties can be obtained. It is possible to produce a solar cell with good conversion efficiency.

本発明に係る透明膜およびその製造方法並びに透明膜形成用スパッタリングターゲットの一実施形態において、使用するスパッタリングターゲットの製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of the sputtering target used in one Embodiment of the transparent film which concerns on this invention, its manufacturing method, and the sputtering target for transparent film formation.

以下、本発明に係る透明膜およびその製造方法並びに透明膜形成用スパッタリングターゲットの一実施形態を、図1を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a transparent film, a manufacturing method thereof, and a sputtering target for forming a transparent film according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の透明膜は、上述した用途のガスバリア層として利用される膜であって、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、厚み100nmにおける波長400〜750nmの可視光域での透過率平均値が85%以上で、非晶質である。また、この透明膜は、厚み100nm以上で水蒸気透過率が0.03g/(m・day)以下である。
なお、水蒸気透過率は、JIS規格のK7129法にしたがってモコン法により測定されたものである。
The transparent film of the present embodiment is a film used as a gas barrier layer for the above-described applications, and contains at least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In at 0.3 to 6.0 at%. And a component composition comprising Si of 6.0 to 27.0 at%, Zn of 11.0 to 32.5 at%, S of 0.5 to 5.0 at%, the balance being O and inevitable impurities The transmittance average value in the visible light region with a wavelength of 400 to 750 nm at a thickness of 100 nm is 85% or more and is amorphous. The transparent film has a thickness of 100 nm or more and a water vapor transmission rate of 0.03 g / (m 2 · day) or less.
The water vapor transmission rate is measured by the Mocon method in accordance with JIS standard K7129 method.

また、本実施形態の透明膜の製造方法は、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜3.5at%、Siを5.5〜14.0at%、Znを25.0〜40.5at%、Sを1.0〜6.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有した焼結体からなるスパッタリングターゲットを用い、酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中および基板を加熱した状態の少なくとも一方の環境下で、直流電流を投入してスパッタ(DCスパッタ)する。   Moreover, the manufacturing method of the transparent film of this embodiment is 0.3-3.5at% of at least 1 or more types of metal elements chosen from the group of Al, Ga, In, and 5.5-14.0at of Si. %, Zn 25.0-40.5 at%, S containing 1.0-6.0 at%, the remainder using a sputtering target consisting of a sintered body having a component composition consisting of O and inevitable impurities, Sputtering (DC sputtering) is performed by applying a direct current in an atmosphere of an inert gas containing oxygen and / or in an environment where the substrate is heated.

このとき、樹脂フィルム基材を基板として用い、基板の加熱温度は100〜200℃の範囲に設定する。また、酸素と不活性ガスとの雰囲気ガス全体に対する酸素のガス分圧:O/(Ar+O)は0.05以上0.2以下に設定する。 At this time, the resin film base material is used as the substrate, and the heating temperature of the substrate is set in the range of 100 to 200 ° C. The oxygen partial pressure: O 2 / (Ar + O 2 ) with respect to the whole atmosphere gas of oxygen and inert gas is set to 0.05 or more and 0.2 or less.

上記スパッタリングターゲットを作製する方法は、Al粉末,Ga粉末又はIn粉末の少なくとも1種以上の粉末とSiO粉末とZnO粉末とZnS粉末とを、全金属成分量に対してAl,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜3.5at%、Siを5.5〜14.0at%、Znを25.0〜40.5at%、Sを1.0〜6.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなるように混合粉末とする工程と、この混合粉末を焼結する工程とを有している。なお、この焼結は、常圧、ホットプレス、HIP法を用いて実現できる。 The method for producing the sputtering target includes at least one kind of Al 2 O 3 powder, Ga 2 O 3 powder, or In 2 O 3 powder, SiO 2 powder, ZnO powder, and ZnS powder. In contrast, at least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In is 0.3 to 3.5 at%, Si is 5.5 to 14.0 at%, and Zn is 25.0 to 40.%. 5 at%, S is contained in 1.0 to 6.0 at%, and the remaining powder is composed of O and inevitable impurities, and the mixed powder is sintered. This sintering can be realized by using normal pressure, hot pressing, or HIP method.

上記製法の一例について詳述すれば、例えば、図1に示すように、まず純度99.9%以上のAl粉末,Ga粉末又はIn粉末の少なくとも1種以上の粉末とSiO粉末とZnO粉末とZnS粉末とを上記含有量範囲となるように秤量し、湿式ボールミルによって粉砕、混合して混合粉末を作製する。例えば、秤量して得られた各粉末とジルコニアボールとをポリ容器(ポリエチレン製ポット)に入れ、ボールミル装置にて所定時間湿式混合し、混合粉末とする。なお、溶媒には、例えばアルコールを用いる。 If described in detail an example of the above process, for example, as shown in FIG. 1, first, a purity of 99.9% or more Al 2 O 3 powder, Ga 2 O 3 powder or In 2 O 3 powder of at least one or more of The powder, the SiO 2 powder, the ZnO powder, and the ZnS powder are weighed so as to be in the above content range, and pulverized and mixed by a wet ball mill to produce a mixed powder. For example, each powder obtained by weighing and zirconia balls are placed in a poly container (polyethylene pot) and wet-mixed for a predetermined time in a ball mill apparatus to obtain a mixed powder. For example, alcohol is used as the solvent.

次に、得られた混合粉末を乾燥後、篩にかけて造粒し、さらに真空乾燥後、例えば1200℃にて5時間、200kgf/cmの圧力で真空中でホットプレスし、焼結体とする。
このようにホットプレスした焼結体は、通常放電加工、切削または研削工法を用いて、ターゲットの指定形状に機械加工し、加工後のターゲットをInを半田として、CuまたはSUS(ステンレス)またはその他金属(例えば、Mo)からなるバッキングプレートにボンディングし、スパッタに供する。
Next, the obtained mixed powder is dried, granulated by sieving, and further vacuum-dried, and then hot-pressed in a vacuum at a pressure of 200 kgf / cm 2 at, for example, 1200 ° C. for 5 hours to obtain a sintered body. .
The hot-pressed sintered body is usually machined to a target shape using electrical discharge machining, cutting or grinding, and the processed target is In or soldered to Cu or SUS (stainless steel) or others. Bonding to a backing plate made of metal (for example, Mo) and subjecting to sputtering.

このスパッタリングターゲットを用いて本実施形態の透明膜をDCスパッタするには、上記スパッタリングターゲットを、マグネトロンスパッタリング装置にセットし、所定の投入電力、到達真空度およびスパッタ圧力にて、スパッタガス分圧をO/(Ar+O)が0.05〜0.2の範囲、基板加熱を100℃から200℃とした条件で、樹脂フィルム基材上に成膜する。 In order to DC sputter the transparent film of this embodiment using this sputtering target, the sputtering target is set in a magnetron sputtering apparatus, and the sputtering gas partial pressure is set at a predetermined input power, ultimate vacuum, and sputtering pressure. The film is formed on the resin film substrate under the condition that O 2 / (Ar + O 2 ) is in the range of 0.05 to 0.2 and the substrate heating is 100 ° C. to 200 ° C.

このように本実施形態の透明膜では、Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、厚み100nmにおける波長400〜750nmの可視光域での透過率平均値が85%以上で、非晶質であるので、可視光域で高い透過率が得られるとともに、高い膜の柔軟性とガスバリア性(例えば、水蒸気バリア性)とを有している。
特に、水蒸気透過率が0.03g/(m・day)以下であるので、電子ペーパーや太陽電池で採用される樹脂フィルム基材上に成膜されたガスバリア層として好適である。
Thus, in the transparent film of the present embodiment, at least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In is 0.3 to 6.0 at%, Si is 6.0 to 27.0 at%, Visible light region having a wavelength composition of 400 to 750 nm at a thickness of 100 nm, containing 11.0 to 32.5 at% of Zn, 0.5 to 5.0 at% of S, the balance being O and inevitable impurities The average transmittance of the film is 85% or more and is amorphous, so that high transmittance can be obtained in the visible light region, and high film flexibility and gas barrier properties (for example, water vapor barrier properties). ing.
In particular, since the water vapor transmission rate is 0.03 g / (m 2 · day) or less, it is suitable as a gas barrier layer formed on a resin film substrate used in electronic paper and solar cells.

また、この透明膜の製造方法では、上記成分組成を有した焼結体からなるスパッタリングターゲットを用いるので、DCスパッタが可能になり、さらに酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中および基板を加熱した状態の少なくとも一方の環境下で、直流電流を投入してスパッタ(DCスパッタ)するので、非晶質の透明膜(ZnS−SiO−ZnO−Al/Ga/In膜)を成膜することができる。したがって、本発明の製法によれば、非晶質でガスバリア性の高い透明膜をDCスパッタで成膜可能である。なお、基板を加熱した状態でDCスパッタする、又は酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中でDCスパッタすることで、膜の透明性が向上する。 Further, in this method for producing a transparent film, since a sputtering target made of a sintered body having the above component composition is used, DC sputtering is possible, and the substrate is heated in an inert gas atmosphere containing oxygen. Since sputtering is performed by applying a direct current in at least one of the states of the state, an amorphous transparent film (ZnS—SiO 2 —ZnO—Al 2 O 3 / Ga 2 O 3 / In 2 O is used. 3 films) can be formed. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, an amorphous transparent film having a high gas barrier property can be formed by DC sputtering. Note that the transparency of the film is improved by performing DC sputtering while the substrate is heated or performing DC sputtering in an inert gas atmosphere containing oxygen.

なお、スパッタ時の基板の加熱温度を、100〜200℃の範囲に設定するので、成膜する樹脂フィルム基材への熱影響を抑えつつ、電子ペーパーや太陽電池で採用されるガスバリア層として十分な透明性を有する透明膜が得られる。
さらに、酸素と不活性ガスとの雰囲気ガス全体に対する酸素のガス分圧を、0.05以上に設定するので、電子ペーパーや太陽電池で採用されるガスバリア層として十分な透明性を有する透明膜が得られる。
In addition, since the heating temperature of the board | substrate at the time of a sputtering is set in the range of 100-200 degreeC, it is sufficient as a gas barrier layer employ | adopted with an electronic paper or a solar cell, suppressing the heat influence to the resin film base material to form into a film. A transparent film having excellent transparency can be obtained.
Furthermore, since the oxygen partial pressure with respect to the whole atmosphere gas of oxygen and inert gas is set to 0.05 or more, a transparent film having sufficient transparency as a gas barrier layer employed in electronic paper and solar cells can be obtained. can get.

上記本実施形態に基づいて作製した透明膜の実施例について評価した結果を表1〜3を参照して以下に説明する。   The result evaluated about the Example of the transparent film produced based on the said this embodiment is demonstrated below with reference to Tables 1-3.

本発明の実施例の製造は、以下の条件で行った。
まず、表1に示す組成割合になるように、純度99.9%以上のAl粉末,Ga粉末又はIn粉末とSiO粉末とZnO粉末とZnS粉末とを秤量し、得られた粉末と、その4倍量(重量比)のジルコニアボール(直径5mm)とを10Lのポリ容器(ポリエチレン製ポット)に入れ、ボールミル装置にて48時間湿式混合し、混合粉末とした。なお、溶媒には、アルコールを用いた。
Manufacture of the Example of this invention was performed on condition of the following.
First, Al 2 O 3 powder, Ga 2 O 3 powder or In 2 O 3 powder, SiO 2 powder, ZnO powder and ZnS powder with a purity of 99.9% or more are weighed so as to have the composition ratio shown in Table 1. Then, the obtained powder and its 4 times amount (weight ratio) zirconia ball (diameter 5 mm) are put into a 10 L plastic container (polyethylene pot), wet-mixed for 48 hours in a ball mill apparatus, and mixed powder did. In addition, alcohol was used for the solvent.

次に、得られた混合粉末を乾燥後、1200℃にて5時間、200kgf/cmの圧力で真空ホットプレスし、焼結体とした。
このようにホットプレスした焼結体を、ターゲットの指定形状(直径125mm、厚さ10mm)に機械加工し、加工したものを無酸素銅からなるバッキングプレートにボンディングして本実施例1〜16のスパッタリングターゲットを作製した。
Next, the obtained mixed powder was dried and then vacuum hot pressed at 1200 ° C. for 5 hours at a pressure of 200 kgf / cm 2 to obtain a sintered body.
The sintered body thus hot pressed was machined into a target shape (diameter 125 mm, thickness 10 mm), and the processed one was bonded to a backing plate made of oxygen-free copper. A sputtering target was produced.

さらに、これらのスパッタリングターゲットを、マグネトロンスパッタリング装置にセットし、電源:DC、投入電力:500W、到達真空度:1×10−4Pa、スパッタガス分圧(酸素と不活性ガスとの雰囲気ガス全体に対する酸素のガス分圧:O/(Ar+O)が0.05以上0.2以下、スパッタ圧力:0.67Pa、基板加熱を100℃から200℃とした条件で、透過率測定用としてガラス基板(コーニング社#1737 縦:20mm×横:20mm、厚さ:0.7mm)の上に膜厚100nmを有する透明膜を形成した。 Further, these sputtering targets were set in a magnetron sputtering apparatus, and the power source: DC, input power: 500 W, ultimate vacuum: 1 × 10 −4 Pa, sputtering gas partial pressure (the whole atmosphere gas of oxygen and inert gas Oxygen gas partial pressure with respect to: O 2 / (Ar + O 2 ) 0.05 to 0.2, sputtering pressure: 0.67 Pa, substrate heating at 100 ° C. to 200 ° C., glass for transmittance measurement A transparent film having a film thickness of 100 nm was formed on a substrate (Corning # 1737 length: 20 mm × width: 20 mm, thickness: 0.7 mm).

また、水蒸気透過率測定用としてPETフィルム(縦:100mm×横:100mm、厚さ120μm)の上に100nmを有する透明膜を形成した。さらに、成膜直後に水蒸気透過性を測定した後、円筒形マンドレル屈曲試験機により膜に繰り返し屈曲変形を加えた。この変形後の膜について水蒸気透過性測定を再実施した。   Further, a transparent film having a thickness of 100 nm was formed on a PET film (length: 100 mm × width: 100 mm, thickness 120 μm) for measuring water vapor transmission rate. Furthermore, after measuring the water vapor permeability immediately after film formation, the film was repeatedly bent and deformed by a cylindrical mandrel bending tester. Water vapor permeability measurement was performed again on the deformed membrane.

なお、比較例の透明膜として、表1に示す条件において、スパッタリングターゲットの組成を調整し、透明膜中のAlの組成を0.3〜6.0at%の範囲外としたもの(比較例1,2)と、透明膜中のSiの組成を6.0〜27.0at%の範囲外としたもの(比較例3,4)と、透明膜中のSの組成を0.5〜5.0at%の範囲外としたもの(比較例5,6)とを上記実施例と同様に作製した。   In addition, as a transparent film of a comparative example, the composition of the sputtering target was adjusted under the conditions shown in Table 1, and the composition of Al in the transparent film was outside the range of 0.3 to 6.0 at% (Comparative Example 1 2), the composition of Si in the transparent film outside the range of 6.0 to 27.0 at% (Comparative Examples 3 and 4), and the composition of S in the transparent film of 0.5 to 5. Those outside the 0 at% range (Comparative Examples 5 and 6) were produced in the same manner as in the above Examples.

Figure 0005776563
Figure 0005776563

このように作製した本発明の実施例及び比較例の透明膜について膜組成をICP発光分析法で測定したところ、全金属成分に対する各金属成分は表2に示すようになった。
また、本発明の実施例及び比較例に用いた各スパッタリングターゲットの抵抗率は、三菱化学社製ロレスタGPを用いて四端子法で測定した。
When the film compositions of the transparent films of Examples and Comparative Examples of the present invention thus prepared were measured by ICP emission analysis, each metal component relative to all metal components was as shown in Table 2.
Moreover, the resistivity of each sputtering target used for the Example and comparative example of this invention was measured by the four-terminal method using Mitsubishi Chemical Corporation Loresta GP.

また、本発明の実施例及び比較例の透明膜についてX線回折(XRD)の分析を行い、結晶ピークの有無について調べた結果を表3に示す。
さらに、水蒸気透過率(水蒸気バリア性)は、モコン法を用い、mocon社製PERMATRAN-WMODEL 3/33を用いてJIS規格のK7129法に基づいて測定した。測定されたそれぞれの結果は表3に示す。
Table 3 shows the results of X-ray diffraction (XRD) analysis of the transparent films of Examples and Comparative Examples of the present invention and the presence or absence of crystal peaks.
Furthermore, the water vapor transmission rate (water vapor barrier property) was measured based on JIS standard K7129 method using the Mocon method and using PERMATRAN-WMODEL 3/33 manufactured by mocon. The measured results are shown in Table 3.

Figure 0005776563
Figure 0005776563
Figure 0005776563
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また、透明膜に対して変形処理を行った後の水蒸気バリア性について評価を行った。この評価では、スパッタした単層膜(本発明の実施例及び比較例の透明膜)の屈曲変形に、JIS 5600−5−1に準拠した円筒形マンドレル屈曲試験器(タイプI)を用いた。なお、使用したマンドレルの直径は20mmであり、フィルムを折り曲げた際に成膜面が外側にくるように屈曲変形した。この変形を、累計回数が50回になるまで繰り返した。そして、屈曲変形試験後の各スパッタ膜(本発明の実施例及び比較例の透明膜)について、再び上記測定法を用いて水蒸気透過率の値を得た。その結果も表3に示す。   Moreover, the water vapor barrier property after performing a deformation | transformation process with respect to a transparent film was evaluated. In this evaluation, a cylindrical mandrel bending tester (type I) conforming to JIS 5600-5-1 was used for bending deformation of the sputtered single-layer film (transparent films of Examples and Comparative Examples of the present invention). The mandrel used had a diameter of 20 mm, and was bent and deformed so that the film-forming surface was outside when the film was folded. This deformation was repeated until the cumulative number reached 50. And about each sputtered film (transparent film of the Example of this invention, and a comparative example) after a bending deformation test, the value of the water-vapor-permeation rate was obtained again using the said measuring method. The results are also shown in Table 3.

まず、各比較例について、上記評価は以下のような結果であった。
比較例1:ターゲットの電気抵抗値が高すぎて、DCスパッタができなかったため、RFスパッタにより成膜を行ったところ、成膜された透明膜は、水蒸気バリア性が低かった。
比較例2:ターゲットにZnAlの複合酸化物組織ができて異常放電が多発し、DCスパッタができなかったため、RFスパッタしたところ、成膜された透明膜は、複合酸化物(ZnAl)が析出して水蒸気バリア性が低かった。
比較例3:成膜された透明膜は、SiO添加量が少なく、粗大結晶が析出してアモルファス構造が崩れて水蒸気バリア性が低かった。なお、Si組成が本発明の範囲より低いため、Zn組成が本発明の範囲より高い値となっている。
比較例4:ターゲットの電気抵抗値が高すぎて、DCスパッタができなかったため、RFスパッタしたところ、成膜された透明膜は、複合酸化物(ZnSiO)が析出したため水蒸気バリア性が低かった。なお、Si組成が本発明の範囲より高いため、Zn組成が本発明の範囲より低い値となっている。
比較例5:成膜された透明膜は、バリア性が高かったが、変形によりクラックが発生し、水蒸気バリア性が低下した。
比較例6:ターゲットの電気抵抗値が高すぎて、DCスパッタできなかったため、RFスパッタしたところ、成膜された透明膜は結晶性が強く、水蒸気バリア性が低下した。また、S(硫黄)の割合が多すぎて膜の可視光透過率が低かった。
比較例7:本比較例は本発明のスパッタ成膜条件を外れた膜の例である。本発明のスパッタリングターゲットを用いても、基板加熱・酸素添加を行わなければ、膜に酸素欠損が残存するため、可視光透過率が低かった。
First, for each comparative example, the above evaluation was as follows.
Comparative Example 1: Since the electric resistance value of the target was too high and DC sputtering could not be performed, when the film was formed by RF sputtering, the formed transparent film had a low water vapor barrier property.
Comparative Example 2: Since a complex oxide structure of ZnAl 2 O 4 was formed on the target, abnormal discharge occurred frequently, and DC sputtering could not be performed. When RF sputtering was performed, the formed transparent film was a complex oxide (ZnAl 2 O 4 ) was precipitated and the water vapor barrier property was low.
Comparative Example 3: The formed transparent film had a small amount of SiO 2 added, coarse crystals were precipitated, the amorphous structure was destroyed, and the water vapor barrier property was low. Since the Si composition is lower than the range of the present invention, the Zn composition is higher than the range of the present invention.
Comparative Example 4: Since the electric resistance value of the target was too high and DC sputtering could not be performed, when RF sputtering was performed, the formed transparent film had a water vapor barrier property because a composite oxide (Zn 2 SiO 4 ) was deposited. It was low. Since the Si composition is higher than the range of the present invention, the Zn composition is lower than the range of the present invention.
Comparative Example 5: The formed transparent film had a high barrier property, but cracks were generated due to deformation, and the water vapor barrier property was lowered.
Comparative Example 6: Since the electric resistance value of the target was too high and DC sputtering could not be performed, when RF sputtering was performed, the formed transparent film had strong crystallinity and the water vapor barrier property was lowered. Moreover, the ratio of S (sulfur) was too high, and the visible light transmittance of the film was low.
Comparative Example 7: This comparative example is an example of a film that does not satisfy the sputtering film forming conditions of the present invention. Even when the sputtering target of the present invention was used, visible light transmittance was low because oxygen vacancies remained in the film unless substrate heating and oxygen addition were performed.

本発明の各実施例について、上記評価は以下のような結果であった。
すなわち、本発明の全ての実施例では、ターゲットに導電性があり、DCスパッタ可能であった。また、スパッタ膜評価を行ったところ、XRDでは結晶ピークがいずれも認められなかった。また、成膜直後に計測した水蒸気透過率はいずれも0.03g/(m・day)以下であり、変形試験実施後も水蒸気透過率に変化はなかった。さらに、400〜750nmの波長領域での平均透過率はいずれも90%以上で、透明な膜であった。
実施例9,11,12,13については、Alの添加がない、または添加量が少ないため、本発明の実施例の中では、水蒸気透過率が高めの値となっている。したがって、より良好なガスバリア性を得るためには、Alの含有量を1.5at%以上とすることが好ましい。
このように本発明の各実施例の透明膜は、いずれも電子ペーパーや太陽電池に採用されるガスバリア層として好適な膜特性を備えている。
For each example of the present invention, the above evaluation was as follows.
That is, in all examples of the present invention, the target was conductive and could be DC sputtered. Further, when the sputtered film was evaluated, no crystal peak was observed in XRD. In addition, the water vapor transmission rate measured immediately after the film formation was 0.03 g / (m 2 · day) or less, and the water vapor transmission rate did not change even after the deformation test. Further, the average transmittance in the wavelength region of 400 to 750 nm was 90% or more and was a transparent film.
In Examples 9, 11, 12, and 13, since there is no addition of Al or the amount of addition is small, the water vapor transmission rate is a high value in the examples of the present invention. Therefore, in order to obtain better gas barrier properties, the Al content is preferably 1.5 at% or more.
Thus, the transparent film of each Example of this invention is equipped with the film | membrane characteristic suitable as a gas barrier layer employ | adopted as an electronic paper or a solar cell.

なお、本発明のスパッタリングターゲットを利用するためには、相対密度:90%以上、面粗さ:Ra値2μm以下、Rz値15μm以下、粒径:3μm以下、電気抵抗:1.0×10Ω・cm以下、金属系不純物濃度:0.1原子%以下、抗折強度:120MPa以上であることが好ましい。上記各実施例は、いずれもこれらの条件を満たしたものである。
また、本発明の技術範囲は上記実施形態および上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
In order to use the sputtering target of the present invention, relative density: 90% or more, surface roughness: Ra value 2 μm or less, Rz value 15 μm or less, particle size: 3 μm or less, electric resistance: 1.0 × 10 1 It is preferable that they are Ω · cm or less, metal impurity concentration: 0.1 atomic% or less, and bending strength: 120 MPa or more. Each of the above-described embodiments satisfies these conditions.
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment and examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

Claims (5)

Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、
厚み100nmにおける波長400〜750nmの可視光域での透過率平均値が85%以上で、非晶質であることを特徴とする透明膜。
At least one metal element selected from the group of Al, Ga, and In is 0.3 to 6.0 at%, Si is 6.0 to 27.0 at%, Zn is 11.0 to 32.5 at%, S contains 0.5 to 5.0 at%, the remainder has a component composition consisting of O and inevitable impurities,
A transparent film having an average transmittance of 85% or more in a visible light region having a wavelength of 400 to 750 nm at a thickness of 100 nm and being amorphous.
Alを1.5〜6.0at%、Siを6.0〜27.0at%、Znを11.0〜32.5at%、Sを0.5〜5.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、
厚み100nmにおける波長400〜750nmの可視光域での透過率平均値が85%以上で、非晶質であることを特徴とする透明膜。
It contains 1.5 to 6.0 at% of Al, 6.0 to 27.0 at% of Si, 11.0 to 32.5 at% of Zn, 0.5 to 5.0 at% of S, and the balance is O. And having a component composition consisting of inevitable impurities,
A transparent film having an average transmittance of 85% or more in a visible light region having a wavelength of 400 to 750 nm at a thickness of 100 nm and being amorphous.
請求項1又は2に記載の透明膜において、
厚み100nmにおける水蒸気透過率が0.03g/(m・day)以下であることを特徴とする透明膜。
The transparent film according to claim 1 or 2,
A transparent film having a water vapor transmission rate at a thickness of 100 nm of 0.03 g / (m 2 · day) or less.
Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜3.5at%、Siを5.5〜14.0at%、Znを25.0〜40.5at%、Sを1.0〜6.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有した焼結体からなることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の透明膜を形成するためのスパッタリングターゲット。   At least one metal element selected from the group consisting of Al, Ga, and In is 0.3 to 3.5 at%, Si is 5.5 to 14.0 at%, Zn is 25.0 to 40.5 at%, 4. The composition according to claim 1, wherein S is contained in a sintered body containing 1.0 to 6.0 at% and the balance is composed of O and inevitable impurities. A sputtering target for forming a transparent film. 請求項1から3のいずれか一項に記載の透明膜を製造する方法であって、
Al,Ga,Inの群から選ばれた少なくとも1種以上の金属元素を0.3〜3.5at%、Siを5.5〜14.0at%、Znを25.0〜40.5at%、Sを1.0〜6.0at%を含有し、残部がOおよび不可避不純物からなる成分組成を有した焼結体からなるスパッタリングターゲットを用い、酸素を含有させた不活性ガス雰囲気中および基板を加熱した状態の少なくとも一方の環境下で、直流電流を投入してスパッタすることを特徴とする透明膜の製造方法。
A method for producing the transparent film according to any one of claims 1 to 3,
At least one metal element selected from the group consisting of Al, Ga, and In is 0.3 to 3.5 at%, Si is 5.5 to 14.0 at%, Zn is 25.0 to 40.5 at%, Using a sputtering target made of a sintered body having a component composition containing S in an amount of 1.0 to 6.0 at%, the balance being O and inevitable impurities, and in an inert gas atmosphere containing oxygen and the substrate A method for producing a transparent film, comprising sputtering by applying a direct current in at least one environment in a heated state.
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