CN107428617B - 氧化物烧结体以及包含该氧化物烧结体的溅射靶 - Google Patents

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Abstract

一种IGZO烧结体，其为包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质的氧化物烧结体，其特征在于，所述烧结体中存在的裂纹的平均长度为3μm以上且15μm以下。本发明的课题在于提供一种溅射靶，所述溅射靶在通过DC溅射进行成膜时能够减少靶破裂、粉粒产生，能够形成良好的薄膜。

Description

氧化物烧结体以及包含该氧化物烧结体的溅射靶
技术领域
本发明涉及包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质的氧化物(一般被称为“IGZO”。根据需要使用该“IGZO”进行说明)，特别是涉及IGZO烧结体以及包含该氧化物烧结体的溅射靶。
背景技术
以往，在FPD(平板显示器)中，其背板的TFT(薄膜晶体管)中使用α-Si(非晶硅)。但是，对于α-Si而言，得不到充分的电子迁移率，近年来，正在进行使用电子迁移率比α-Si高的In-Ga-Zn-O类氧化物(IGZO)的TFT的研究开发。并且，使用了IGZO-TFT的下一代高性能平板显示器已部分实用化，备受关注。
IGZO膜主要通过使用由IGZO烧结体制作的靶进行溅射来进行成膜。可以使用包含In：Ga：Zn＝1：1：1(原子数比)的(111)组成的烧结体作为IGZO烧结体。但是，包含该(111)组成的烧结体的晶粒生长快，因此存在难以调节晶粒尺寸的问题。晶粒尺寸变得过大时，因晶粒尺寸而容易产生裂纹，导致烧结体的强度显著降低。
在专利文献1～6中记载了，对于基本上包含(111)组成的IGZO烧结体而言，通过特有的烧结方法来提高该烧结体的挠曲强度。具体而言，在利用微波加热炉或者利用通常的一般的电阻加热器的电炉的情况下，通过使烧结时间变得极短至1～2小时等来抑制晶粒的生长从而提高挠曲强度。但是，对于该微波加热而言，虽然能够快速加热、短时间烧结，但是存在会产生因局部加热引起的加热不均、或者因炉的尺寸受限而导致烧结体的尺寸也受限等问题，不适合于大量生产。另外，在利用电炉使烧结时间变得极短的情况下，虽然能够抑制晶粒的生长，但是组织在烧结体的表层和内部变得不均匀、或者在烧结体中容易产生翘曲、变形，导致成品率显著降低。
另外，对于IGZO烧结体而言，为了能够进行稳定的DC溅射，要求烧结体的体电阻足够低。通常，体电阻高时，难以进行DC溅射，另外，即使能够进行DC溅射，为了得到实用的成膜速度也需要投入大的电力。此外，体电阻高时，存在发生异常放电的概率也升高、导致因粉粒产生而引起的对膜的不良影响、溅射靶的破裂或龟裂这样的问题。需要说明的是，在专利文献1～6中，虽然在其实施例中存在通过DC溅射实施成膜的记载，但是没有关于烧结体的体电阻的具体记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-129545号公报
专利文献2：日本特开2014-40348号公报
专利文献3：日本特开2014-24738号公报
专利文献4：日本特开2014-114473号公报
专利文献5：日本特开2014-105383号公报
专利文献6：日本特开2014-125422号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的课题在于提供挠曲强度高并且体电阻低的IGZO氧化物烧结体。包含该烧结体的溅射靶在成膜时能够显著抑制靶的破裂、粉粒产生，能够形成良好的薄膜。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明人进行了深入研究，结果发现：着眼于IGZO烧结体中产生的裂纹，通过控制裂纹的长度，能够提高烧结体(溅射靶)的挠曲强度，并且能够降低体电阻，其结果是能够进行良好的DC溅射，能够提高所得到的薄膜的品质。
本发明人基于上述发现提供下述发明。
1)一种IGZO烧结体，其为包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质的氧化物烧结体，其特征在于，所述烧结体中存在的裂纹的平均长度为3μm以上且15μm以下。
2)如上述1)所述的IGZO烧结体，其特征在于，所述烧结体中存在的裂纹的最大长度为6μm以上且45μm以下。
3)如上述1)或2)所述的IGZO烧结体，其特征在于，所述烧结体的挠曲强度为50MPa以上，并且所述烧结体的体电阻为100mΩcm以下。
4)如上述1)～3)中任一项所述的IGZO烧结体，其特征在于，In、Ga、Zn的原子数比满足以下的公式：
0.314≤In/(In+Ga+Zn)≤0.342
0.314≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.342
0.325≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.364。
5)如上述1)～4)中任一项所述的IGZO烧结体，其特征在于，所述烧结体的平均晶粒尺寸为22μm以下。
6)如上述1)～5)中任一项所述的IGZO烧结体，其特征在于，烧结体密度为6.10g/cm3以上。
7)一种平板或圆筒形的溅射靶，其包含上述1)～6)中任一项所述的IGZO烧结体。
发明效果
本发明中，对于包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质的IGZO类氧化物烧结体而言，通过适当地控制烧结体中存在的裂纹的长度，能够兼顾高挠曲强度和低体电阻，由此，具有粉粒的产生少、能够进行稳定的DC溅射这样的优良效果。
附图说明
图1是示出裂纹条数与挠曲强度的关系的图。
图2是示出平均裂纹长度与挠曲强度的关系的图。
图3是示出最大裂纹长度与挠曲强度的关系的图。
图4是示出平均裂纹长度与体电阻的关系的图。
图5是示出最大裂纹长度与体电阻的关系的图。
图6是关于测量裂纹条数和长度的图。
具体实施方式
对于IGZO烧结体而言，存在如下问题：在晶界容易产生裂纹，由此烧结体的强度显著降低，认为减少烧结体中存在的裂纹的条数会带来挠曲强度的提高。但是，将烧结体的裂纹条数与挠曲强度的关系进行作图时，如图1所示烧结体的裂纹条数与挠曲强度不一定相关，有时虽然裂纹的条数多但是挠曲强度高。
对于裂纹与挠曲强度的关系进一步进行研究，结果发现：即使裂纹的条数多，只要将其长度控制在一定范围内，就能够实现高挠曲强度。还发现，该裂纹长度的控制在能够实现高挠曲强度的同时还能够实现低体电阻。基于这样的发现，本发明在裂纹长度、特别是其平均长度和最大长度方面具有特征。
本发明的烧结体的特征在于，包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质，烧结体中存在的裂纹的平均长度为3μm以上且15μm以下。裂纹的平均长度超过15μm时，烧结体的挠曲强度降低，另一方面，裂纹的平均长度小于3μm时，烧结体的体电阻升高，因此不优选。
另外，本发明中，烧结体中存在的裂纹的最大长度优选为6μm以上且45μm以下。裂纹的最大长度超过45μm时，烧结体的挠曲强度降低，另一方面，裂纹的最大长度小于6μm时，烧结体的体电阻升高，因此不优选。需要说明的是，本发明对于裂纹的条数没有特别限制，只要裂纹的长度在一定范围内，就能够得到高强度和低电阻。
在本发明中，裂纹的长度如下求出：利用扫描电子显微镜(SEM)对烧结体(溅射靶)的截面进行观察，测量在SEM图像(视野：90μm×120μm)中存在的裂纹的长度，并求出该长度的平均值和最大值。具体而言，在矩形平板靶的情况下，从靶的中央附近和四角的位置取合计5个部位作为样品，对于各样品，对靶截面的任意表面拍摄100倍的SEM图像，对所拍摄的图像上的90μm×120μm的区域内的裂纹的长度(和条数)进行测量，并求出5个部位处的平均值和最大值。
裂纹存在直线状的裂纹、折线状的裂纹、曲线状的裂纹和这些裂纹从中途分支为多条等情况。对于未分支的裂纹，测量SEM图像上的沿着该裂纹的全部长度，设定为裂纹长度。对于一侧具有分支的裂纹，如图6所示，将从裂纹的端部经过1个或2个以上分支点至另一端部最长的部分(对应于1)设定为1条，对于除此以外的部分(对应于2、3)，将连接各自的端部与其分支点的部分设定为1条，对于各裂纹，与无分支的裂纹的情况同样地测量长度。
本发明的烧结体的特征在于，挠曲强度为50MPa以上，并且体电阻为100mΩcm以下。挠曲强度小于50MPa时，有时在溅射中在靶上发生破裂，另外，体电阻超过100mΩcm时，即使在能够进行DC溅射的情况下，有时在长时间的溅射中也会发生异常放电，根据情况有时利用DC不会引起放电，不得不使用RF溅射。
另外，在本发明中，氧化物烧结体的In、Ga和Zn的原子数比优选满足以下的公式。
0.314≤In/(In+Ga+Zn)≤0.342
0.314≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.342
0.325≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.364
对于IGZO烧结体而言，通过由(111)组成变为富Zn的组成，可以赋予高强度和能够进行稳定的DC溅射的体电阻。
需要说明的是，原料粉末的配合、混合、烧结等时，有时各成分量发生变动，例如，在目标组成为In：Ga：Zn＝1：1：1的情况下，产生In：Ga：Zn＝1±0.02：1±0.02：1±0.02的变动，因此，虽然事实上有时未形成富Zn，但是其本身并不成为否定发明的依据。
本发明的氧化物烧结体优选平均晶粒尺寸为22μm以下。通过将平均粒径调节到上述数值范围内，能够提高机械强度。平均粒径超过22μm时，机械强度降低，在溅射时投入过量的电力的情况下，由于因溅射靶(烧结体)与接合该靶的背衬板的热膨胀差而产生的应力，有可能在烧结体中发生破裂。
另外，本发明的氧化物烧结体优选烧结体密度为6.10g/cm3以上。在使用本发明的氧化物烧结体作为溅射靶的情况下，烧结体的高密度化具有能够提高溅射膜的均匀性、并且能够显著地减少溅射时粉粒的产生这样的优良效果。
如果示出本发明的氧化物烧结体的制造工序的代表例，则如下所述。
准备氧化铟(In2O3)、氧化镓(Ga2O3)和氧化锌(ZnO)作为原料。为了避免由杂质产生的对电特性的不良影响，优选使用纯度4N以上的原料。称量各原料使得达到规定的组成比。需要说明的是，这些原料中包含不可避免地含有的杂质。
接着，添加、混合各原料使得氧化物烧结体达到规定的组成比。此时如果混合不充分，则靶中的各成分发生偏析，成为在溅射中电弧放电等异常放电的原因、或者成为粉粒产生的原因，因此，优选充分进行混合。此外，通过对混合粉末进行微粉碎、造粒，可以提高混合粉的成型性和烧结性，可以得到高密度的烧结体。作为混合、粉碎的手段，可以使用例如市售的混合器、球磨机、珠磨机等，作为造粒的手段，可以使用例如市售的喷雾干燥机。
接着，将混合粉末填充至模具中，在面压力为400～1000kgf/cm2、保持1～3分钟的条件下进行单向压制，从而得到平板状的成型体。面压力小于400kgf/cm2时，不能得到密度足够的成型体。另外，即使施加过度的面压力，成型体的密度也难以提高至一定值以上，并且对于单向压制而言，原理上容易在成型体内产生密度分布而成为烧结时的变形、破裂的原因，因此，生产上并非特别需要1000kgf/cm2以上的面压力。
接着，利用塑料对该成型体进行双重真空包装，在压力为1500～4000kgf/cm2、保持1～3分钟的条件下实施CIP(冷等静压法)。压力小于1500kgf/cm2时，不能得到充分的CIP的效果，另一方面，即使施加4000kgf/cm2以上的压力，成型体的密度也难以提高至一定值以上，因此，生产上并非特别需要4000kgf/cm2以上的面压力。
接着，将成型体在温度为1250℃～1430℃、保持时间为10～24小时、大气气氛或氧气气氛下进行烧结。烧结温度低于1250℃时，难以从烧结体中脱氧，氧缺陷浓度降低，载流子浓度降低(即，体电阻增加)，因此不优选。另一方面，烧结温度为1430℃以上时，烧结体中的晶粒的尺寸变得过大，有可能使烧结体的机械强度降低。另外，保持时间短于10小时时，不能得到密度足够的烧结体，保持时间长于24小时时，从生产成本的观点出发不优选。特别是在控制裂纹的长度方面重要的是利用与烧结体的组成的关系来适当地调节烧结温度。此外，将烧结体从最高烧结温度进行冷却时的降温速度优选为1℃/分钟～3℃/分钟。降温速度过慢时，在降温过程中进行晶粒的生长从而粒径变得过大，在IGZO这样的为层状结构且晶体结构的各向异性大的烧结体的情况下，有可能诱发裂纹的生成，从而导致烧结体强度的降低。另一方面，降温速度过快时，有可能因烧结体内外的热膨胀差而在烧结体中产生大的残余应力，导致烧结体的强度降低或烧结时的破裂。
在成型·烧结工序中，除了上述方法以外，还可以使用HP(热压)、HIP(热等静压法)。将以上述方式得到的烧结体通过磨削、研磨等机械加工而制成靶形状，由此能够制作出溅射靶。需要说明的是，在制作氧化物半导体膜时，使用以上述方式得到的溅射靶在规定的条件下实施溅射而进行成膜，根据需要将该膜在规定的温度下进行退火，由此可以得到氧化物半导体膜。
在本发明中，挠曲强度依照JIS R1601：2008利用三点弯曲试验进行测定。具体而言，设定成：试样总长度：40mm±0.1mm、宽度：4mm±0.1mm、厚度：3mm±0.1mm、支点间距离：30mm±0.1mm、十字头速度：0.5mm/分钟，并设定为10个试样的平均值。
另外，对于平均粒径而言，从矩形平板靶的中央附近和四角的位置取合计5个部位作为样品。对于各样品，对靶截面的任意表面拍摄300倍的SEM图像，在所拍摄的图像上引5条直线，将各直线与晶粒相交的长度作为线长，求出这些线长的平均值，将上述平均值乘以系数1.78而得到的值作为晶粒尺寸。
另外，烧结体密度通过阿基米德法求出，体电阻通过四探针法求出，分别通过从矩形平板靶的中央附近和四角的位置取5个部位的样品在各部位的测定结果除以测定部位数以平均值的方式求出。
实施例
以下，基于实施例和比较例进行说明。需要说明的是，本实施例仅为一例，本发明不受该例任何限制。即，本发明仅受权利要求书限制，包含本发明中所含的实施例以外的各种变形。
(实施例1)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比以In、Ga和Zn的原子比计达到1.00：1.00：1.00，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后，利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料对得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在氧气气氛中、温度为1350℃下烧结15小时，然后，以1.67℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
利用SEM对以这样的方式得到的IGZO烧结体进行观察，结果在SEM图像的90μm×120μm视野中存在的裂纹的平均长度为13.2μm、最大长度为41.9μm。另外，此时，烧结体的挠曲强度为54MPa、体电阻为78.2mΩcm，得到了高强度且低电阻的烧结体。另外，烧结体的平均粒径为21.8μm、烧结体密度为6.34g/cm3，得到了高密度的烧结体。将上述结果示于表1中。
Figure BDA0001412004220000101
(比较例1～3)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比以In、Ga和Zn的原子比计达到1.00：1.00：1.00，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后，利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料将得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在氧气气氛中、温度为1430℃(比较例1)、1300℃(比较例2)、1250℃(比较例3)下烧结15小时，然后各自以1.67℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
关于在比较例1的条件下得到的IGZO烧结体，SEM图像(视野：90μm×120μm)中的裂纹的平均长度为16.2μm、最大长度为50.8μm，不满足本发明的要件，烧结体的挠曲强度低至34MPa。关于在比较例2～3的条件下得到的IGZO烧结体，虽然裂纹长度满足本发明的要件，挠曲强度高，但是体电阻显示出高达大于100mΩcm的值。
(实施例2-4、比较例4)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比以In、Ga和Zn的原子比计达到1.00：1.00：1.01，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后，利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料将得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在氧气气氛中、温度为1430℃(实施例2)、1350℃(实施例3)、1300℃(实施例4)、1250℃(比较例4)下烧结15小时，然后各自以1.67℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
关于在实施例2～4的条件下得到的IGZO烧结体，SEM图像(视野：90μm×120μm)中的裂纹的长度均满足本发明的要件，挠曲强度均为50MPa以上，体电阻均为100mΩcm以下，得到了高强度且低电阻的烧结体。另外，烧结体的平均粒径为22μm以下，烧结体密度为6.10g/cm3以上，得到了高密度的烧结体。关于在比较例4的条件下得到的IGZO烧结体，虽然裂纹的长度满足本发明的要件，挠曲强度高，但是体电阻显示出高达大于100mΩcm的值。
(实施例5-7、比较例5)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比以In、Ga和Zn的原子比计达到1.00：1.00：1.02，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后，利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料将得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在氧气气氛中、温度为1430℃(实施例5)、1350℃(实施例6)、1300℃(实施例7)、1250℃(比较例5)下烧结15小时，然后各自以1.67℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
关于在实施例5～7的条件下得到的IGZO烧结体，SEM图像(视野：90μm×120μm)中的裂纹的长度均满足本发明的要件，挠曲强度均为50MPa以上，体电阻均为100mΩcm以下，得到了高强度且低电阻的烧结体。另外，烧结体的平均粒径为22μm以下，烧结体密度为6.10g/cm3以上，得到了高密度的烧结体。关于在比较例5的条件下得到的IGZO烧结体，虽然裂纹的长度满足本发明的要件，挠曲强度高，但是体电阻显示出高达大于100mΩcm的值。
(实施例8-11、比较例6)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比以In、Ga和Zn的原子比计达到1.00：1.00：1.05，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后，利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料将得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在氧气气氛中、温度为1430℃(实施例8)、1350℃(实施例9)、1300℃(实施例10)、1275℃(实施例11)、1250℃(比较例6)下烧结15小时，然后各自以1.67℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
关于在实施例8～11的条件下得到的IGZO烧结体，SEM图像(视野：90μm×120μm)中的裂纹的长度均满足本发明的要件，挠曲强度均为50MPa以上，体电阻均为100mΩcm以下，得到了高强度且低电阻的烧结体。另外，烧结体的平均粒径为22μm以下，烧结体密度为6.10g/cm3以上，得到了高密度的烧结体。关于在比较例6的条件下得到的IGZO烧结体，虽然裂纹的长度满足本发明的要件，挠曲强度高，但是体电阻显示出高达大于100mΩcm的值。
(实施例12-15、比较例7)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比以In、Ga和Zn的原子比计达到1.00：1.00：1.10，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后，利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料将得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在氧气气氛中、温度为1430℃(实施例12)、1350℃(实施例13)、1300℃(实施例14)、1275℃(实施例15)、1250℃(比较例7)下烧结15小时，然后各自以1.67℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
关于在实施例12～15的条件下得到的IGZO烧结体，SEM图像(视野：90μm×120μm)中的裂纹的长度均满足本发明的要件，挠曲强度均为50MPa以上，体电阻均为100mΩcm以下，得到了高强度且低电阻的烧结体。另外，烧结体的平均粒径为22μm以下，烧结体密度为6.10g/cm3以上，得到了高密度的烧结体。关于在比较例7的条件下得到的IGZO烧结体，虽然裂纹的长度满足本发明的要件，挠曲强度高，但是体电阻显示出高达大于100mΩcm的值。
(实施例16-19)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比达到表1所记载的In、Ga和Zn的原子比，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料将得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在大气气氛中、温度1350℃(实施例16、18)、1300℃(实施例17、19)下烧结15小时，然后各自以1.67℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
关于在实施例16～18的条件下得到的IGZO烧结体，SEM图像(视野：90μm×120μm)中的裂纹的长度均满足本发明的要件，挠曲强度均为50MPa以上，体电阻均为100mΩcm以下，得到了高强度且低电阻的烧结体。另外，烧结体的平均粒径为22μm以下，烧结体密度为6.10g/cm3以上，得到了高密度的烧结体。
(比较例8、9)
称量In2O3粉、Ga2O3粉、ZnO粉使得烧结体的组成比达到表1所记载的In、Ga和Zn的原子比，然后对这些粉末进行湿式混合·微粉碎，然后，利用喷雾干燥机进行干燥·造粒，从而得到混合粉末。接着，对该混合粉末在400～1000kgf/cm2的面压力下进行单向压制从而得到成型体。接着，利用塑料将得到的成型体进行双重真空包装，在1500～4000kgf/cm2下进行CIP成型，然后在大气气氛中、温度为1350℃下烧结15小时，然后，比较例8中，以0.5℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。另一方面，比较例9中，以5℃/分钟降温至500℃，然后在炉内自然冷却。
关于在比较例8的条件下得到的IGZO烧结体，裂纹的长度不满足本发明的要件。如上所述，认为这是由于在降温过程中晶粒生长被促进。另一方面，关于在比较例9的条件下得到的IGZO烧结体，虽然裂纹的长度满足本发明的要件，但是挠曲强度为低至41MPa的值。如上所述，认为这是由于烧结体内部的残余应力大，因此强度降低。
对于上述实施例和比较例中的IGZO烧结体，将裂纹长度与挠曲强度的关系示于图2～3中。另外，将裂纹长度与体电阻的关系示于图4～5中。如图2～5所示，通过适当地控制裂纹长度，能够制作挠曲强度为50MPa以上、并且体电阻为100mΩcm以下的烧结体。
需要说明的是，对于上述实施例和比较例中的IGZO烧结体，将裂纹的条数示于表1中。如表1所示，可知：即使裂纹的条数多，只要控制其长度就能够得到高强度的烧结体。
产业实用性
本发明的氧化物烧结体能够制成具备高挠曲强度以及低体电阻的溅射靶，在使用该靶进行DC溅射的情况下，不存在靶的破裂、粉粒的产生也少，因此，能够形成高品质的薄膜。通过使用这样的溅射靶，具有能够稳定地量产氧化物半导体膜等这样的优良效果。本发明的氧化物半导体膜特别是作为平板显示器、柔性面板显示器等的背板中的TFT的有源层特别有用。

Claims (4)

1.一种IGZO烧结体，其为包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质的氧化物烧结体，其特征在于，所述烧结体中存在的裂纹的平均长度为3μm以上且15μm以下，所述烧结体的挠曲强度为50MPa以上，所述烧结体的体电阻为20.2mΩcm以上且100mΩcm以下，烧结体密度为6.31g/cm3以上，In、Ga、Zn的原子数比满足以下的公式：
0.314≤In/(In+Ga+Zn)≤0.342
0.314≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.342
0.325≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.364。
2.如权利要求1所述的IGZO烧结体，其特征在于，所述烧结体中存在的裂纹的最大长度为6μm以上且45μm以下。
3.如权利要求1或2所述的IGZO烧结体，其特征在于，所述烧结体的平均晶粒尺寸为22μm以下。
4.一种平板或圆筒形的溅射靶，其包含权利要求1～3中任一项所述的IGZO烧结体。
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