，若結(jié)合時的加熱條件設(shè)為高溫且長時間，則如表4所不，在結(jié)合作業(yè)時發(fā)生 濺射靶的破損。因此，這些例子中，使用在濺射靶不發(fā)生破損那樣的結(jié)合條件下進行結(jié)合而 不發(fā)生破損的派射革E，測定前述的InGa(VK(% )。 具體來說，試料No. 7是對于氧化物燒結(jié)體的組成采用[Sn]的比率高而不滿足本發(fā)明 的規(guī)定的表1的鋼種d的例子。其結(jié)果是，如表4所示平均晶粒直徑大，粗大晶粒的優(yōu)選比 例高，而且InGa03相的峰強度比率也低。該例子中，在結(jié)合作業(yè)時氧化物燒結(jié)體發(fā)生破損。 試料No. 8是使用氧化物燒結(jié)體的組成滿足本發(fā)明的規(guī)定的表1的鋼種a，但采用燒結(jié) 時的保持溫度低的表2的制造條件D的例子。其結(jié)果是，如表4所示相對密度變低，并且 InGa03相的峰強度比率也低。該例子中，在結(jié)合作業(yè)時氧化物燒結(jié)體發(fā)生破損。 試料No. 9是使用氧化物燒結(jié)體的組成滿足本發(fā)明的規(guī)定的表1的鋼種a，但采用到燒 結(jié)溫度為止的升溫速度快、且燒結(jié)時的保持溫度高的表2的制造條件E的例子。其結(jié)果是， 如表4所示平均晶粒直徑大，粗大晶粒的優(yōu)選比例高。該例子中，在結(jié)合作業(yè)時氧化物燒結(jié) 體發(fā)生破損。 試料No. 10是使用氧化物燒結(jié)體的組成滿足本發(fā)明的規(guī)定的表1的鋼種a，但采用燒結(jié) 時的保持溫度高的表2的制造條件F的例子。其結(jié)果是，如表4所示平均晶粒直徑大，粗大 晶粒的優(yōu)選比例高。該例子中，在結(jié)合作業(yè)時氧化物燒結(jié)體發(fā)生破損。 實施例2 本實施例與現(xiàn)有的In-Ga-Zn氧化物燒結(jié)體（IGZ0)相比，為了證實本發(fā)明中規(guī)定的In-Ga-Sn氧化物燒結(jié)體（IGT0)的有用性，進行以下的實驗。 首先，使用前述的實施例1的表4的No. 1的靶，在以下的條件下，進行本成膜前的預(yù)濺 射和作為本成膜的濺射，在玻璃基板上將氧化物半導(dǎo)體薄膜成膜。為了參考，在表5的No. 1 中，一并記載上述表4的No. 1的靶的組成（與表1的成分No.a相同）。 濺射裝置：株式會社ULVAC制"CS-200" DC(直流）磁控濺射法 基板溫度：室溫 (1) 預(yù)濺射 氣壓：lmTorr 氧分壓：100X02/(Ar+02) = 0 體積 ％ 成膜功率密度：2. 5W/cm2 預(yù)濺射時間：10分鐘 (2) 本成膜 氣壓：lmTorr 氧分壓：100X02/(Ar+02) = 4 體積 ％ 成膜功率密度：2. 5W/cm2 膜厚：40nm 為了比較，使用表5的No. 2記載的IGZ0靶，在與上述相同的條件下將氧化物半導(dǎo)體薄 膜成膜。上述No. 2的靶中的In、Ga與Zn的原子比為1 : 1 : 1。上述IGZ0靶的制作方 法如下。
[0085] (IGZ0濺射靶的制作） 將純度99. 99 %的氧化銦粉末（Ιη203)、純度99. 99 %的氧化鎵粉末（Ga203)、純度 99. 99%的氧化鋅粉末（Ζη02)按照表1所示質(zhì)量比率和原子比率混配，加入水、分散劑（聚 羧酸銨）和粘結(jié)劑，用球磨機混合20小時。接著，將上述工序中得到的混合粉末干燥并進 行造粒。 將按照這樣得到的粉末利用模壓機在下述條件下預(yù)成形后，在常壓大氣氣氛下升溫至 500°C，在該溫度下保持5小時進行脫脂。 (預(yù)成形的條件） 成形壓力：l.〇ton/cm2 將厚度設(shè)為t時，成形體尺寸：Φ110_Χ?13_ 將所得到的成形體設(shè)置于石墨模具，在表2所示條件G下進行熱壓。此時，在熱壓爐內(nèi) 導(dǎo)入ν2氣體，在Ν2氣氛下進行燒結(jié)。 對所得到的氧化物燒結(jié)體進行機械加工而制成Φ100mmXt5mm。將該氧化物燒結(jié)體和Cu制背板用10分鐘升溫至180°C后，用結(jié)合材（銦）將氧化物燒結(jié)體結(jié)合于背板，制作了 濺射靶。 對于按照這樣得到的各氧化物半導(dǎo)體薄膜，利用高頻電感親合等離子體（Inductively CoupledPlasma、ICP)法測定各薄膜中的各金屬元素的比率（原子％ )。在表6中記載它 們的結(jié)果。
[表5]
若將表5所示靶的組成（原子％ )與表6所示膜的組成原子（％)進行對比，則對于滿 足本發(fā)明的組成的No. 1的IGT0靶而言，完全看不到靶與膜之間的組成偏差。 與此相對，對于不滿足本發(fā)明的組成且不含Sn而包含Zn的No. 2的IGZ0靶而言，靶與 膜之間的組成偏差變大。詳細(xì)而言，No. 2中，從靶中的Zn比=33. 3原子％，到膜中的Zn比 =26. 5原子％，減少了 6. 8原子％。 因此，證實了若使用本發(fā)明的靶，則能夠?qū)⑴c靶的組成沒有組成偏差的膜成膜。 進一步，目測觀察使用上述各靶將各膜成膜后的、各靶的表面狀態(tài)，評價黑色堆積物的 有無。為了參考，將這些照片示于圖1。 其結(jié)果是，使用本發(fā)明例的No. 1的IGT0靶時，如圖1的左圖所示，在成膜后的靶表面 未觀察到黑色的堆積物，與此相對，使用現(xiàn)有例的No. 2的IGZO靶時，如圖1的右圖所示，在 成膜后的靶表面觀察到黑色的堆積物。如果像這樣在靶的表面存在黑色堆積物，則有可能 在濺射中從靶表面剝離而成為顆粒，招致電弧。因此，證實了若使用本發(fā)明的靶，則不僅能 夠?qū)]有組成偏差的膜成膜，還能防止濺射時的電弧等，是非常有用的。
【主權(quán)項】
1. 一種氧化物燒結(jié)體，其特征在于，是將氧化銦、氧化鎵和氧化錫燒結(jié)而得到的氧化物 燒結(jié)體，其中， 所述氧化物燒結(jié)體的相對密度為90%以上， 所述氧化物燒結(jié)體的平均晶粒直徑為10 ym以下， 將銦、鎵、錫的含量相對于所述氧化物燒結(jié)體中所含除氧以外的全部金屬元素的比例 (原子％ )分別設(shè)為[In]、[Ga]、[Sn]時，滿足下述式⑴~（3)，并且， 對所述氧化物燒結(jié)體進行X射線衍射時，InGaO3相滿足下述式（4)， 30 原子[In] < 50 原子％ ? ? ? (1) 20原子％彡[Ga]彡30原子％ ??? (2) 25原子％彡[Sn]彡45原子％ ??? (3) [InGaO3]彡 0? 05 ? ? ? (4) 其中，[InGaO3] = (I(InGaO3) Al(InGaO3)+I(In2O3)+I(SnO2)) 式中，I (InGaO3)、I (In2O3)、和I (SnO2)分別是利用X射線衍射確定的InGaO3相、In 203 相、SnO2相的衍射強度的測定值。2. 如權(quán)利要求1所述的氧化物燒結(jié)體，其中，所述氧化物燒結(jié)體的晶粒直徑超過15 y m 的粗大晶粒的比例為10%以下。3. 如權(quán)利要求1或2所述的氧化物燒結(jié)體，其中，對所述氧化物燒結(jié)體進行X射線衍射 時，所述氧化物燒結(jié)體不含Ga3 xn5+xSn2016相。4. 如權(quán)利要求1或2所述的氧化物燒結(jié)體，其中，對所述氧化物燒結(jié)體進行X射線衍射 時，所述氧化物燒結(jié)體不含（Ga、IrO2O 3相。5. -種濺射靶，其特征在于，是使用權(quán)利要求1或2所述的氧化物燒結(jié)體而得到的濺射 靶，其電阻率為IQ ? cm以下。6. -種氧化物燒結(jié)體的制造方法，其特征在于，是權(quán)利要求1或2所述的氧化物燒結(jié) 體的制造方法，其中，將氧化銦、氧化鎵和氧化錫混合，設(shè)置于成形模具后，升溫至燒結(jié)溫度 850~1250°C，然后以在該溫度域內(nèi)的保持時間為0. 1~5小時、加壓壓力為59MPa以下進 行燒結(jié)。7. 如權(quán)利要求6所述的氧化物燒結(jié)體的制造方法，其中，到所述燒結(jié)溫度為止的平均 升溫速度為600°C /hr以下。
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠抑制結(jié)合工序中發(fā)生破損的氧化物燒結(jié)體、和使用該氧化物燒結(jié)體的濺射靶、以及其制造方法。本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體是將氧化銦、氧化鎵和氧化錫燒結(jié)而得到的氧化物燒結(jié)體，氧化物燒結(jié)體的相對密度為90％以上、氧化物燒結(jié)體的平均晶粒直徑為10μm以下，將銦、鎵、錫的含量相對于氧化物燒結(jié)體中所含全部金屬元素的比例(原子％)分別設(shè)為[In]、[Ga]、[Sn]時，滿足30原子％≤[In]≤50原子％、20原子％≤[Ga]≤30原子％、25原子％≤[Sn]≤45原子％，并且InGaO3相滿足[InGaO3]≥0.05。
【IPC分類】C23C14/34, C04B35/00
【公開號】CN105246855
【申請?zhí)枴緾N201480030142
【發(fā)明人】田尾幸樹, 廣瀨研太, 慈幸范洋, 越智元隆
【申請人】株式會社鋼臂功科研, 株式會社神戶制鋼所
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年11月28日
【公告號】US20160111264, WO2015080271A1