JP6453990B2 - Sintered body, sputtering target and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、In、Zn、Oからなる焼結体ならびに、その焼結体からなり、いわゆるIZOターゲットと称されることのある透明導電膜形成用等のスパッタリングターゲット及びその製造方法に関するものであり、特には、スパッタリング時の安定したIZO膜形成に寄与することのできる技術を提案するものである。   The present invention relates to a sintered body made of In, Zn, O, a sputtering target for forming a transparent conductive film, which is made of the sintered body, and is sometimes referred to as a so-called IZO target, and a method for manufacturing the same. In particular, the present invention proposes a technique that can contribute to stable IZO film formation during sputtering.

スパッタリングターゲットは、たとえば、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等に搭載される液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネセンス(EL)その他の種々の表示装置用電極、タッチパネル及び電子ペーパーなどのフィルム用電極等を製造する際に、ガラス又はプラスチック等の成膜用基板上に、金属複合酸化物からなる透明導電膜を形成するためのスパッタリング法に用いることがある。   Sputtering targets are used, for example, for manufacturing liquid crystal displays (LCD), electroluminescence (EL) and other various display device electrodes mounted on personal computers, word processors, etc., electrodes for films such as touch panels and electronic paper, etc. In addition, it may be used in a sputtering method for forming a transparent conductive film made of a metal composite oxide on a film-forming substrate such as glass or plastic.

この種の透明導電膜としては現在、光透過性及び導電性に優れたITO(Indium Tin Oxide)膜が主流であり、In、Sn、OからなるこのITO膜を生成するため、ITOターゲットが広く使用されている。   As this type of transparent conductive film, ITO (Indium Tin Oxide) film, which is excellent in light transmissivity and conductivity, is currently the mainstream, and since this ITO film made of In, Sn, and O is produced, ITO targets are widely used. It is used.

しかしながら、ITO膜は耐湿性が比較的低く、湿気により電気抵抗値が増大するという欠点があることから、上記の透明導電膜として、このITO膜に代えて、In、Zn、OからなるIZO(Indium Zinc Oxide)膜とすること、及び、このIZO膜を生成するためにIZOターゲットを用いることが検討されている。   However, since the ITO film has a relatively low moisture resistance and has a disadvantage that the electrical resistance value increases due to moisture, the transparent conductive film is replaced with the ITO film, but IZO (InZO, Zn, O) is used. (Indium Zinc Oxide) film, and using an IZO target to produce this IZO film is under study.

ところで、安定した成膜を行うため、スパッタリングターゲットは、高密度、低抵抗であることが求められる他、それらの密度や抵抗がターゲット全体にわたって均一であることもまた重要である。
特に抵抗については、ターゲットの厚み方向でバルク抵抗率のばらつきが大きいと、スパッタリング中に膜特性が変化するとともに、複数のピースを組み合せたスパッタリングターゲットではピース間のバルク抵抗率のばらつきも発生しやすくなり、ターゲット全体の品質安定性が損なわれる。それ故、スパッタリングターゲットでは、厚み方向におけるバルク抵抗率の均一性を確保することが必要である。従来のIZOターゲットでは、厚み方向のバルク抵抗率のばらつきが大きいものであったので、安定したIZO膜を形成できないという問題があった。
By the way, in order to perform stable film formation, the sputtering target is required to have a high density and a low resistance, and it is also important that the density and resistance are uniform over the entire target.
Especially for resistance, if the variation in bulk resistivity in the thickness direction of the target is large, the film characteristics change during sputtering, and in the sputtering target in which multiple pieces are combined, variation in bulk resistivity between pieces is likely to occur. Thus, the quality stability of the entire target is impaired. Therefore, in the sputtering target, it is necessary to ensure the uniformity of the bulk resistivity in the thickness direction. The conventional IZO target has a problem that a stable IZO film cannot be formed because the bulk resistivity variation in the thickness direction is large.

また、バルク抵抗率は一般に、スパッタリングターゲットを構成する焼結体の内部に比して焼結体の表面で高くなる傾向にあるところ、焼結体のバルク抵抗率が厚み方向に不均一となっても、焼結体の表面の研削量を増やしてスパッタリングターゲットを作製することにより、バルク抵抗率の均一性をある程度は確保できると考えられるが、この場合、研削量の増大に合わせて焼結体の厚みを厚く設定して製造する必要があるので、厚み方向の中央位置での密度の低下や、研削量の増大に起因する製品歩留まりの低下が懸念される。   In addition, the bulk resistivity generally tends to be higher on the surface of the sintered body than the inside of the sintered body constituting the sputtering target, and the bulk resistivity of the sintered body becomes uneven in the thickness direction. However, it is considered that the uniformity of the bulk resistivity can be secured to some extent by increasing the amount of grinding on the surface of the sintered body to produce a sputtering target. Since it is necessary to manufacture by setting the thickness of the body to be thick, there is a concern about a decrease in density at the center position in the thickness direction and a decrease in product yield due to an increase in the amount of grinding.

このようなバルク抵抗に関して、特許文献1には、少なくとも酸化インジウムおよび酸化亜鉛を含有してなるスパッタリングターゲットを製造するに際し、焼成工程後に、「得られた焼結体について、バルク抵抗を全体として均一化するために、任意工程であるが還元工程において還元処理を行うことが好ましい。」と記載されている。
また、特許文献2には、高密度低抵抗のIn−Sn−Zn―Al系スパッタリングターゲットのバルク抵抗率が10mΩcm以下であることが好ましいこと、及び、かかるターゲットを製造する際の焼結後の降温時に、クラックの発生を防止するとともに所定の結晶型を得る目的で、その降温速度を10℃/分以下、さらに5℃/分以下等とすることが記載されている。
Regarding such a bulk resistance, Patent Document 1 discloses that after manufacturing a sputtering target containing at least indium oxide and zinc oxide, the bulk resistance of the obtained sintered body is uniform as a whole. However, it is preferable to perform a reduction treatment in the reduction step, although it is an optional step.
In Patent Document 2, it is preferable that the bulk resistivity of the high-density, low-resistance In—Sn—Zn—Al-based sputtering target is 10 mΩcm or less, and that after sintering when manufacturing such a target. In order to prevent the occurrence of cracks during cooling and to obtain a predetermined crystal form, it is described that the cooling rate is 10 ° C./min or less, further 5 ° C./min or less.

そしてまた、特許文献3は、IZOターゲットではなくITOターゲットに関するものであるが、ターゲットの厚み方向のバルク抵抗率の差異が20%以下であるスパッタリングターゲットが開示されている。この特許文献3では、ターゲットの厚み方向のバルク抵抗率の差を小さくするため、主に、降温時の雰囲気を大気雰囲気とすること、平均冷却速度を0.1〜3.0℃/minとすることが記載されている。さらに、焼結体におけるバルク抵抗率の差がターゲットで成膜した薄膜の抵抗の差と高い相関があることが示されている。   Patent Document 3 relates to an ITO target, not an IZO target, and discloses a sputtering target in which the difference in bulk resistivity in the thickness direction of the target is 20% or less. In Patent Document 3, in order to reduce the difference in bulk resistivity in the thickness direction of the target, the atmosphere at the time of cooling is mainly an air atmosphere, and the average cooling rate is 0.1 to 3.0 ° C./min. It is described to do. Furthermore, it is shown that the difference in bulk resistivity in the sintered body is highly correlated with the difference in resistance of the thin film formed on the target.

特開2011−68993号公報JP 2011-68993 A 特開2014−218706号公報JP 2014-218706 A 国際公開第2014/156234号International Publication No. 2014/156234

上述した特許文献1では、厚み方向のバルク抵抗率のばらつきを低減することについては何ら記載されておらず、また、仮に、焼結後に別工程として還元処理を行うことで、バルク抵抗率の均一化を実現できたとしても、そのような別工程の導入は、コストの増大及び工数の増加を招くことから、生産上の観点から望ましくない。
特許文献2は、バルク抵抗率が低いことが好ましい点については言及されているものの、厚み方向のバルク抵抗率のばらつきについては何の検討もなされておらず、降温工程についての記載は、バルク抵抗の安定化を目的としたものではない。
In Patent Document 1 described above, there is no description about reducing the variation in bulk resistivity in the thickness direction. Further, by performing reduction treatment as a separate process after sintering, the bulk resistivity is uniform. Even if the process can be realized, the introduction of such a separate process causes an increase in cost and an increase in man-hours, which is undesirable from the viewpoint of production.
Patent Document 2 mentions that it is preferable that the bulk resistivity is low, but does not discuss any variation in the bulk resistivity in the thickness direction. It is not intended to stabilize the system.

特許文献3は、IZOターゲットではなくITOターゲットに関するものであるから、その提案技術をそのままIZOターゲットに適用することはできない。特に、IZOターゲットは、ITOターゲットとは異なり、焼結体表面に表面変質層が存在しており、表面変質層付近のバルク抵抗率がさらに高くなることから、IZOターゲットでは、特許文献3に記載されたような降温工程の提案技術によっては、そのバルク抵抗率のばらつきを十分に低減させることができなかった。   Since Patent Document 3 relates to an ITO target, not an IZO target, the proposed technique cannot be applied to the IZO target as it is. In particular, unlike the ITO target, the IZO target has a surface-modified layer on the surface of the sintered body, and the bulk resistivity near the surface-modified layer is further increased. However, depending on the proposed technology for the temperature lowering process, the variation in the bulk resistivity could not be reduced sufficiently.

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、IZOターゲットで、焼結体表面と内部でのバルク抵抗率のばらつきを有効に抑制することのできる焼結体、スパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and the purpose thereof is an IZO target, which effectively suppresses variations in bulk resistivity between the surface of the sintered body and the inside thereof. An object of the present invention is to provide a sintered body, a sputtering target, and a manufacturing method thereof.

IZOターゲットを製造するに当り、所定の形状に成形した成形体を加熱焼結する際に、焼結体の密度向上及び、優れた膜特性の実現のため、昇温中は、酸素が導入された酸素焼結ないし大気焼結が好ましいが、発明者は鋭意検討の結果、降温中もまた酸素が導入された雰囲気とすると、焼結体の表面近傍での酸素欠損が減少する結果として、スパッタリングターゲットの厚み方向でのバルク抵抗率の差が大きく異なるとの知見を得た。
そのため、成形体の加熱焼結後の降温時の雰囲気は昇温時とは異なり、窒素雰囲気もしくはアルゴン雰囲気とすることにより、焼結体の表面近傍での酸素欠損の減少を抑制し、厚み方向でのバルク抵抗率のばらつきを抑えて、より均一なバルク特性を有するスパッタリングターゲットを製造できることを見出した。
In manufacturing an IZO target, oxygen is introduced during heating to increase the density of the sintered body and realize excellent film characteristics when the molded body formed into a predetermined shape is heated and sintered. Oxygen sintering or atmospheric sintering is preferred, but the inventors have intensively studied. As a result, oxygen deficiency in the vicinity of the surface of the sintered body decreases as a result of reducing the oxygen deficiency near the surface of the sintered body. The knowledge that the difference of the bulk resistivity in the thickness direction of the target is greatly different was obtained.
Therefore, the atmosphere at the time of temperature reduction after heating and sintering of the molded body is different from that at the time of temperature rising, and by reducing the oxygen deficiency near the surface of the sintered body by using a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, the thickness direction It has been found that a sputtering target having more uniform bulk characteristics can be manufactured while suppressing variation in bulk resistivity.

このような知見の下、この発明の焼結体は、In、Zn、Oからなる酸化物の焼結体であって、前記焼結体の表面から厚み方向に1mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rsと、前記焼結体の表面から厚み方向に4mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rdとの差を、当該4mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rdで除した比率(Rs−Rd)/Rdの絶対値が、百分率で表して20%以下であり、前記焼結体の表面から厚み方向に1mm研削した面における結晶粒の大きさDsと、前記焼結体の表面から厚み方向に4mm研削した面における結晶粒の大きさDdとの差を、当該4mm研削した面における結晶粒の大きさDdで除した比率(Ds−Dd)/Ddの絶対値が、百分率で表して20%以下であるものである。
Under these findings, the sintered body of the present invention, an In, Zn, a sintered body of oxide comprising from O, surface before Symbol sintered body at a depth position of 1mm in thickness direction A ratio (Rs) obtained by dividing the difference between the bulk resistivity Rs and the bulk resistivity Rd at a depth position of 4 mm from the surface of the sintered body by the bulk resistivity Rd at the depth position of 4 mm. -rd) / absolute value of Rd is state, and are less than 20% expressed in percentage, and the crystal grain size Ds of 1mm grinding the surface in the thickness direction from the surface of the sintered body, the surface of the sintered body The absolute value of the ratio (Ds−Dd) / Dd obtained by dividing the difference from the crystal grain size Dd on the 4 mm ground surface in the thickness direction by the crystal grain size Dd on the 4 mm ground surface is a percentage. expressed in a der shall than 20%.

ここで、上記の比率(Rs−Rd)/Rdの絶対値は、百分率で表して15%以下であることが好ましく、さらに、10%以下であることがより好ましい。
上記の焼結体は、一般式In 2 3 (ZnO) m (3≦m≦20)で表される非晶質酸化物を含むことが好ましい。上記の焼結体は、さらに、Fe、Al、Si、Cu及びPbから選択される少なくとも一種の元素を、100wtppm以下で含み、Sn及びZrのうちの少なくとも一種の元素を、1000wtppm以下で含むことができる。上記の焼結体は、平均結晶粒径が1.0〜5.0μmであること、相対密度が95%以上であることがそれぞれ好ましい
Here, the absolute value of the ratio (Rs−Rd) / Rd is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, expressed as a percentage.
The sintered body preferably includes an amorphous oxide represented by a general formula In 2 O 3 (ZnO) m (3 ≦ m ≦ 20). The sintered body further includes at least one element selected from Fe, Al, Si, Cu and Pb at 100 wtppm or less, and at least one element of Sn and Zr at 1000 wtppm or less. Can do. The sintered body preferably has an average crystal grain size of 1.0 to 5.0 μm and a relative density of 95% or more .

また、この発明のスパッタリングターゲットは、In、Zn、Oからなる酸化物のスパッタリングターゲットであって、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に0mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rfと、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raとの差を、当該3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raで除した比率(Rf−Ra)/Raの絶対値が、百分率で表して20%以下であり、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に0mm研削した面における結晶粒の大きさDsと、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に3mm研削した面における結晶粒の大きさDdとの差を、当該3mm研削した面における結晶粒の大きさDdで除した比率(Ds−Dd)/Ddの絶対値が、百分率で表して20%以下であるものである。
Moreover, the sputtering target of the present invention, an In, Zn, a sputtering target of oxide comprising O, and bulk resistivity Rf at 0mm depth position in the thickness direction from the surface before Symbol sputtering target, the sputtering The absolute value of the ratio (Rf−Ra) / Ra obtained by dividing the difference from the bulk resistivity Ra at a depth position of 3 mm from the surface of the target by the bulk resistivity Ra at the depth position of 3 mm. state, and are less than 20% expressed in percentage, the sputtering from the target surface and grain size Ds in the plane that is 0mm grinding in the thickness direction, the crystal grains in the plane which is 3mm grinding in the thickness direction from the surface of the sputtering target The ratio obtained by dividing the difference from the size Dd by the size Dd of the crystal grains on the 3 mm ground surface (Ds− the absolute value of d) / Dd is an der shall than 20% expressed in percentage.

ここで、上記の比率(Rf−Ra)/Raの絶対値が、百分率で表して15%以下であることが好ましく、さらに10%以下であることがより好ましい。
上記のスパッタリングターゲットは、一般式In 2 3 (ZnO) m (3≦m≦20)で表される非晶質酸化物を含むことが好ましい。上記のスパッタリングターゲットは、さらに、Fe、Al、Si、Cu及びPbから選択される少なくとも一種の元素を、100wtppm以下で含み、Sn及びZrのうちの少なくとも一種の元素を、1000wtppm以下で含むことができる。上記のスパッタリングターゲットは、平均結晶粒径が1.0〜5.0μmであること、相対密度が95%以上であることがそれぞれ好ましい
Here, the absolute value of the ratio (Rf−Ra) / Ra is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, expressed as a percentage.
The sputtering target preferably includes an amorphous oxide represented by the general formula In 2 O 3 (ZnO) m (3 ≦ m ≦ 20). The sputtering target may further include at least one element selected from Fe, Al, Si, Cu, and Pb at 100 wtppm or less, and at least one element of Sn and Zr at 1000 wtppm or less. it can. The sputtering target preferably has an average crystal grain size of 1.0 to 5.0 μm and a relative density of 95% or more .

この発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、酸化インジウム粉末及び酸化亜鉛粉末を含む粉末原料を混合し、400〜1000kgf/cm 2 の圧力を1分間〜3分間にわたって作用させて成形し、それにより得られる成形体を、1350℃〜1500℃の温度で1時間〜100時間にわたって加熱焼結することを含み、成形体を加熱焼結した後の降温を、窒素雰囲気もしくはアルゴン雰囲気の下で行い、前記降温の際の降温速度を、1℃/minを超える速度とすることにある。
The method for producing a sputtering target of the present invention is obtained by mixing powder raw materials containing indium oxide powder and zinc oxide powder, and molding by applying a pressure of 400 to 1000 kgf / cm 2 for 1 to 3 minutes. the compact comprises heating the sintered for 1 hour to 100 hours at a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C., the cooling after heat sintering the shaped body is performed under a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, the temperature decrease In this case, the temperature lowering speed is set to a speed exceeding 1 ° C./min .

この製造方法では、前記降温の際の降温速度を、好ましくは3℃/minを超える速度とする。
また、この製造方法では、成形体の加熱焼結を、大気又は酸素雰囲気の下で行うことが好ましい。
In this manufacturing method, the cooling rate during the cooling, good Mashiku is a rate greater than 3 ° C. / min.
Moreover, in this manufacturing method, it is preferable to heat-sinter a molded object in air | atmosphere or oxygen atmosphere.

この発明によれば、スパッタリングターゲットの表面と内部でバルク抵抗率の差を小さくすることができるので、スパッタリング時の膜特性の変化が少なくなり、安定した薄膜形成を実現することができる。また、安定した品質のスパッタリングターゲットの製造に必要な終結体表面の研削量が少なくなるので、材料歩留まりを改善することができる。   According to the present invention, the difference in bulk resistivity between the surface and the inside of the sputtering target can be reduced, so that the change in film characteristics during sputtering is reduced, and stable thin film formation can be realized. Moreover, since the amount of grinding of the surface of a termination | terminus body required for manufacture of the sputtering target of the stable quality becomes small, a material yield can be improved.

以下に、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
この発明の一の実施形態の焼結体は、インジウム、亜鉛及び酸素からなる焼結体であって、前記焼結体の表面から厚み方向に1mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rsと、前記焼結体の表面から厚み方向に4mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rdとの差を、当該4mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rdで除した比率(Rs−Rd)/Rdの絶対値が、百分率で表して20%以下である。
また、この発明の一の実施形態のスパッタリングターゲットは、インジウム、亜鉛及び酸素からなる焼結体からなるスパッタリングターゲットであって、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に0mmの深さ位置(すなわち、スパッタリングターゲットの表面の位置)でのバルク抵抗率Rfと、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raとの差を、当該3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raで除した比率(Rf−Ra)/Raの絶対値が、百分率で表して20%以下である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
A sintered body according to an embodiment of the present invention is a sintered body made of indium, zinc, and oxygen, and has a bulk resistivity Rs at a depth position of 1 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body, Ratio (Rs−Rd) / Rd obtained by dividing the difference from the bulk resistivity Rd at a depth position of 4 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body by the bulk resistivity Rd at the depth position of 4 mm. The absolute value is 20% or less expressed as a percentage.
A sputtering target according to an embodiment of the present invention is a sputtering target made of a sintered body made of indium, zinc, and oxygen, and has a depth position of 0 mm in the thickness direction from the surface of the sputtering target (that is, sputtering). The difference between the bulk resistivity Rf at the target surface position) and the bulk resistivity Ra at the depth position of 3 mm from the surface of the sputtering target in the thickness direction is the bulk resistivity at the depth position of 3 mm. The absolute value of the ratio (Rf-Ra) / Ra divided by Ra is 20% or less expressed as a percentage.

(組成)
スパッタリングターゲットを構成する焼結体は、In、Zn及びOからなり、たとえば一般式In23(ZnO)mで表される非晶質酸化物を含む。ここで、一般式中のmは整数であり、このm値は3〜20の範囲内の値をとり得る。
(composition)
The sintered body constituting the sputtering target is made of In, Zn, and O, and includes, for example, an amorphous oxide represented by the general formula In 2 O 3 (ZnO) m . Here, m in the general formula is an integer, and this m value can take a value in the range of 3-20.

亜鉛は、亜鉛の原子比Zn/(In+Zn)で表して7at%〜20at%で含まれることがあり、典型的には10at%〜17at%で含まれることがある。亜鉛の量は、目的とする膜の導電性に応じて適宜変更することができる。
In、Zn等の線分の含有量は、蛍光X線分析(XRF)により測定可能である。
Zinc may be contained in an atomic ratio of Zn / (In + Zn) of 7 at% to 20 at%, typically 10 at% to 17 at%. The amount of zinc can be appropriately changed according to the conductivity of the target film.
The content of line segments such as In and Zn can be measured by fluorescent X-ray analysis (XRF).

上記の焼結体は、In及びZnの他、この発明の特性を損なわない範囲でさらに他の元素を含んでもよい。たとえば、Fe、Al、Si、Cu及びPbのうちの少なくとも一種の元素を含む場合、それらの各元素の含有量は、100wtppm以下とすることができ、また、Sn及びZrのうちの少なくとも一種の元素を含む場合、それらの各元素の含有量は、1000wtppm以下とすることができる。   In addition to In and Zn, the sintered body may further contain other elements as long as the characteristics of the present invention are not impaired. For example, when including at least one element of Fe, Al, Si, Cu and Pb, the content of each element can be 100 wtppm or less, and at least one of Sn and Zr When elements are included, the content of each element can be 1000 wtppm or less.

(バルク抵抗率)
焼結体の実施形態では、後述するように加熱焼結して降温した後に得られる焼結体の表面から厚み方向に1mm研削することにより表出する面(1mmの深さ位置)でのバルク抵抗率Rsと、焼結体の表面から厚み方向に4mm研削することにより表出する面(4mmの深さ位置)でのバルク抵抗率Rdとの差を、当該4mmの深さ位置のターゲット面でのバルク抵抗率Rdで除した比率(Rs−Rd)/Rdの絶対値を、百分率で表して20%以下とする。
(Bulk resistivity)
In the embodiment of the sintered body, the bulk on the surface (1 mm depth position) exposed by grinding 1 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body obtained after heating and sintering and lowering the temperature as described later. The difference between the resistivity Rs and the bulk resistivity Rd at the surface (4 mm depth position) exposed by grinding 4 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body is the target surface at the 4 mm depth position. The absolute value of the ratio (Rs−Rd) / Rd divided by the bulk resistivity Rd at 20% or less is expressed as a percentage.

この比率(Rs−Rd)/Rdが20%を超えると、焼結体をスパッタリングターゲットに用いた場合のスパッタリング中の膜特性変化によって、安定した成膜を行い得なくなるので、スパッタリングターゲットに用いるには焼結体表面の多量の研削が必要になる。その結果として、所定の厚みのスパッタリングターゲットを製造するために、予め当該研削量を見込んで、厚みの厚い焼結体を作製しなければならず、この場合、厚み方向の中央位置での密度の低下が懸念され、また、研削量の増大に起因して材料歩留りの低下を招く。
従って、この観点から、比率(Rs−Rd)/Rdは、15%以下とすることがより好ましく、特に10%以下とすることが一層好適である。
If this ratio (Rs−Rd) / Rd exceeds 20%, stable film formation cannot be performed due to a change in film characteristics during sputtering when the sintered body is used as a sputtering target. Requires a large amount of grinding of the sintered body surface. As a result, in order to produce a sputtering target having a predetermined thickness, a thick sintered body must be prepared in advance in consideration of the grinding amount. In this case, the density at the center position in the thickness direction must be There is a concern about the decrease, and the material yield is decreased due to the increase in the grinding amount.
Therefore, from this viewpoint, the ratio (Rs−Rd) / Rd is more preferably 15% or less, and particularly preferably 10% or less.

また、スパッタリングターゲットの実施形態では、焼結体を研磨して得られたスパッタリングターゲットの表面(0mmの深さ位置)でのバルク抵抗率Rfと、スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に3mm研削することにより表出する面(3mmの深さ位置)でのバルク抵抗率Raとの差を、当該3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raで除した比率(Rf−Ra)/Raの絶対値が、百分率で表して20%以下であることが好ましい。   In the embodiment of the sputtering target, the bulk resistivity Rf on the surface (0 mm depth position) of the sputtering target obtained by polishing the sintered body and 3 mm grinding in the thickness direction from the surface of the sputtering target. The absolute value of the ratio (Rf−Ra) / Ra obtained by dividing the difference from the bulk resistivity Ra at the surface (3 mm depth position) by the bulk resistivity Ra at the 3 mm depth position is The percentage is preferably 20% or less.

これにより、スパッタリング時に安定した成膜を実現することができる。言い換えれば、この比率が20%を超えると、スパッタリング時に、厚みの減少に伴って膜特性が変化するので成膜が安定しない。
比率(Rf−Ra)/Raは、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下とする。
Thereby, stable film formation can be realized at the time of sputtering. In other words, if this ratio exceeds 20%, the film characteristics change as the thickness decreases during sputtering, so that the film formation is not stable.
The ratio (Rf-Ra) / Ra is preferably 15% or less, more preferably 10% or less.

焼結体やスパッタリングターゲットにおける上述したバルク抵抗率の測定は、JIS R6001(1998)に規定される♯400の粒度の研磨用微粉の研削材により、0.2mmの研削厚みで仕上げた面に対して行うことができる。   The above-described bulk resistivity measurement in a sintered body or a sputtering target was performed on a surface finished with a grinding thickness of 0.2 mm by using a fine abrasive powder of # 400 as defined in JIS R6001 (1998). Can be done.

上述したバルク抵抗率は、JIS R1637に記載の四探針法に基いて測定することができる。より具体的には、焼結体やスパッタリングターゲットの測定面を縦方向及び横方向に3×3で9等分した4隅のエリアと中央のエリアの計5ヶ所で測定し、それらの5ヶ所での測定値の平均値を、この発明でいうバルク抵抗率とすることができる。測定点は、たとえば各エリアの中心とすることができる。   The above-described bulk resistivity can be measured based on the four-probe method described in JIS R1637. More specifically, the measurement surface of the sintered body or the sputtering target is measured at a total of five locations, a four-corner area and a central area, which are divided into 9 × 3 × 3 in the vertical and horizontal directions. The average value of the measured values at can be used as the bulk resistivity in the present invention. The measurement point can be the center of each area, for example.

(結晶粒径)
先述したような厚み方向の抵抗差とすることで、表面から1mm研削した面の組織における結晶粒の大きさDsと、表面から4mm研削した面(たとえば厚み方向の中心位置の面)における結晶粒の大きさDdの差異を、20%以下とすることができる。結晶粒の大きさは、ターゲット表面の中心の5mm角から任意の4カ所を選択して観察する。そしてSEM画像の×300倍の写真からコード法によって結晶粒の大きさを平均値で求める。上記の結晶粒の差異は、表面から1mm研削した面と表面から4mm研削した面(たとえば厚み中心位置の面)とで比較したものであり、それぞれの大きさの相対差(Ds−Dd)/Ddの絶対値を結晶粒径の差異とする。
また、スパッタリングターゲットを構成する焼結体の平均結晶粒径は、たとえば1.0μm〜5.0μm、好ましくは2.0μm〜3.0μmとすることができる。結晶粒径は、得られた焼結体の一部を切断し切断面を鏡面研磨したのち、SEM像を観察することにより測定することができる。
(Crystal grain size)
By setting the resistance difference in the thickness direction as described above, the crystal grain size Ds in the structure of the surface ground by 1 mm from the surface and the crystal grains in the surface ground by 4 mm from the surface (for example, the surface at the central position in the thickness direction) The difference in size Dd can be 20% or less. As for the size of the crystal grains, arbitrary four points are selected and observed from the 5 mm square of the center of the target surface. Then, the size of the crystal grain is obtained as an average value from a photograph of 300 times the SEM image by a code method. The difference between the crystal grains is a comparison between a surface ground by 1 mm from the surface and a surface ground by 4 mm from the surface (for example, a surface at the thickness center position), and the relative difference in size (Ds−Dd) / Let the absolute value of Dd be the difference in crystal grain size.
Moreover, the average crystal grain size of the sintered compact constituting the sputtering target can be set to, for example, 1.0 μm to 5.0 μm, preferably 2.0 μm to 3.0 μm. The crystal grain size can be measured by observing an SEM image after cutting a part of the obtained sintered body and mirror-polishing the cut surface.

(密度)
焼結体、スパッタリングターゲットの相対密度は、95%以上、好ましくは98%以上とすることができる。
特にこの発明では、厚み方向のバルク抵抗率のばらつきが低減されることにより、焼結体からスパッタリングターゲットを作製する際の研磨量を少なくすることができるので、厚み方向の中心位置での密度も高くすることが可能である。言い換えれば、厚み方向のバルク抵抗率のばらつきが大きいと、スパッタリングターゲット作製時に焼結体の研磨量が多くなることを見込んで、予め厚みの厚い焼結体を製造する必要があるが、この場合、厚みが厚いことにより、加熱焼結時に厚み方向の中心付近まで熱が伝わりにくくなり、得られる焼結体やスパッタリングターゲットの厚み方向の中心位置での密度の低下を招く。
(density)
The relative density of the sintered body and the sputtering target can be 95% or more, preferably 98% or more.
In particular, in this invention, since the variation in bulk resistivity in the thickness direction is reduced, the amount of polishing when producing a sputtering target from the sintered body can be reduced, so the density at the center position in the thickness direction is also reduced. It can be increased. In other words, if the variation in bulk resistivity in the thickness direction is large, it is necessary to manufacture a thick sintered body in advance in anticipation of an increased amount of polishing of the sintered body during the sputtering target preparation. When the thickness is large, heat is hardly transmitted to the vicinity of the center in the thickness direction at the time of heating and sintering, and the density at the center position in the thickness direction of the obtained sintered body or sputtering target is reduced.

相対密度は、原料粉の密度から計算した理論密度と、アルキメデス法で測定した焼結体の密度から、相対密度=(アルキメデス法で測定した密度)÷(理論密度)×100(%)の式にて算出することができる。なお、IZO10.7%の理論密度は、7.00g/cm3である。 The relative density is calculated from the theoretical density calculated from the density of the raw material powder and the density of the sintered body measured by Archimedes method. Relative density = (Density measured by Archimedes method) ÷ (Theoretical density) x 100 (%) Can be calculated. The theoretical density of IZO 10.7% is 7.00 g / cm 3 .

(製造方法)
以上に述べたような焼結体、スパッタリングターゲットは、たとえば以下に述べるような方法にて製造することができる。
はじめに、たとえば、少なくとも酸化インジウム粉末と酸化亜鉛粉末を含む粉末原料を、必要に応じて成形バインダーとともに混合する。
(Production method)
The sintered body and the sputtering target as described above can be manufactured by the following method, for example.
First, for example, a powder raw material containing at least indium oxide powder and zinc oxide powder is mixed with a molding binder as necessary.

次いで、混合した粉末原料を金型に充填して加圧成形し、所定の形状の成形体を作製する。ここでは、たとえば、400〜1000kgf/cm2の圧力を、1分間〜3分間にわたって作用させることができる。
そしてこの成形体を、焼結炉内で、たとえば1350℃〜1500℃の温度まで加熱して焼結する。当該加熱温度の保持時間は、1時間〜100時間、好ましくは5時間〜30時間とすることができる。この加熱焼結は、大気又は酸素雰囲気などの酸化雰囲気下で行うことが、密度が高く膜特性に優れたスパッタリングターゲットを得ることができる点で好ましい。
Next, the mixed powder raw material is filled into a mold and pressure-molded to produce a molded body having a predetermined shape. Here, for example, a pressure of 400 to 1000 kgf / cm 2 can be applied for 1 minute to 3 minutes.
And this molded object is heated and sintered to the temperature of 1350 degreeC-1500 degreeC within a sintering furnace, for example. The holding time of the heating temperature can be 1 hour to 100 hours, preferably 5 hours to 30 hours. This heat sintering is preferably performed in an oxidizing atmosphere such as air or an oxygen atmosphere because a sputtering target having high density and excellent film characteristics can be obtained.

上記の加熱焼結の後の降温は、大気や酸素雰囲気ではなく窒素雰囲気もしくはアルゴン雰囲気下で冷却することが肝要である。窒素雰囲気とすることにより、焼結体の表面近傍での酸素欠損の減少が抑制され、焼結体の厚み方向でのバルク抵抗のばらつきを、上述した程度に抑制することが可能になる。言い換えれば、この降温を大気雰囲気もしくは酸素雰囲気で行った場合、表面近傍での酸素欠損が減少し、それに起因して、厚み方向のバルク抵抗が大きく変動して不均一となる。   It is important for the temperature drop after the above-mentioned heat sintering to cool in a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere instead of the air or oxygen atmosphere. By setting it as nitrogen atmosphere, the reduction | decrease of the oxygen deficiency in the surface vicinity of a sintered compact is suppressed, and it becomes possible to suppress the dispersion | variation in the bulk resistance in the thickness direction of a sintered compact to the extent mentioned above. In other words, when this temperature decrease is performed in an air atmosphere or an oxygen atmosphere, oxygen vacancies near the surface are reduced, and as a result, the bulk resistance in the thickness direction varies greatly and becomes non-uniform.

さらに酸素欠損の減少を抑制する効果を得るため、加熱焼結の後の降温速度は、1℃/minを超える速度とすることが好ましく、3℃/minを超える速度とすることがより好ましく、特に5℃/minを超える速度とすることがより一層好適である。これにより、焼結体の厚み方向でのバルク抵抗率のばらつきが一層抑えられるので、より均一なバルク抵抗率を有する焼結体を製造することができる。
降温は、たとえば、焼結炉内への、温度を調整した冷気、好ましくは窒素・アルゴンの導入により行うことができる。
上記の雰囲気・降温速度は、降温時の少なくとも1400℃〜1000℃の範囲にある間とすることが好ましく、1000℃未満は自然降温とすることもできる。IZOターゲットでは、特に高温域での降温速度・降温雰囲気がそのバルク特性に大きく影響するためである。
Furthermore, in order to obtain the effect of suppressing the reduction of oxygen deficiency, the temperature lowering rate after the heating and sintering is preferably a rate exceeding 1 ° C./min, more preferably a rate exceeding 3 ° C./min, In particular, a speed exceeding 5 ° C./min is even more preferable. Thereby, since the dispersion | variation in the bulk resistivity in the thickness direction of a sintered compact is suppressed further, the sintered compact which has a more uniform bulk resistivity can be manufactured.
The temperature can be lowered, for example, by introducing cold air with adjusted temperature, preferably nitrogen / argon, into the sintering furnace.
The above-mentioned atmosphere / temperature decreasing rate is preferably within a range of at least 1400 ° C. to 1000 ° C. at the time of temperature decrease, and a temperature lower than 1000 ° C. may be a natural temperature decrease. This is because, in the IZO target, the temperature-decreasing speed and temperature-decreasing atmosphere particularly in a high-temperature region greatly affect the bulk characteristics.

降温後に得られる焼結体の片側表面を、焼結体の厚み方向に、その厚みに対して、たとえば1%〜20%、好ましくは1%〜10%で機械研削ないし化学研削等の公知の方法にて研削して、スパッタリングターゲットを製造することができる。この研削量は、具体的には、焼結体の厚み方向に、たとえば0.1mm〜2.0mm、好ましくは0.1mm〜1.0mmとすることができる。但し、スパッタリングターゲットを製造する際の研削量は、このような範囲に限定されるものではなく、任意の量とすることができる。この研削は、JIS R6001(1998)に規定される♯80の粒度の研磨用微粉の研削材を用いて行うことができる。
この実施形態では、先述したように厚み方向でのバルク抵抗率のばらつきが小さいことから、必要な研削量が少なくなる。それにより、材料歩留まりを改善することができる。
The surface of one side of the sintered body obtained after the temperature drop is known in the thickness direction of the sintered body, for example, 1% to 20%, preferably 1% to 10%, such as mechanical grinding or chemical grinding. The sputtering target can be manufactured by grinding by a method. Specifically, the amount of grinding can be set to, for example, 0.1 mm to 2.0 mm, preferably 0.1 mm to 1.0 mm, in the thickness direction of the sintered body. However, the amount of grinding at the time of manufacturing a sputtering target is not limited to such a range, and can be an arbitrary amount. This grinding can be performed using a fine abrasive powder for polishing having a particle size of # 80 defined in JIS R6001 (1998).
In this embodiment, since the variation in the bulk resistivity in the thickness direction is small as described above, the required amount of grinding is reduced. Thereby, the material yield can be improved.

次に、この発明に従うスパッタリングターゲットを試作し、その性能を確認したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的とするものであり、それに限定されることを意図するものではない。   Next, a sputtering target according to the present invention was prototyped and its performance was confirmed, which will be described below. However, the description here is for illustrative purposes only and is not intended to be limiting.

表1に示す各組成となるように、酸化インジウム粉末と酸化亜鉛粉末を混合して粉砕し、これを金型に投入して、800kgf/cm2の圧力を1分間にわたって作用させて成形体を得た。この成形体を電気炉内で1400℃に加熱し、これを10時間保持して焼結した後に降温させた。
ここで、加熱焼結後の降温は、実施例1〜7では窒素雰囲気で行う一方で、比較例1〜5では大気雰囲気で行った。また、実施例1〜7及び比較例1〜5では、表1に示すように、加熱焼結時の昇温及び保持雰囲気ならびに、降温速度を変化させた。表1に示す降温速度は、1400℃〜1000℃の間にあるときの速度であり、1000℃未満まで温度低下した後は自然降温とした。
Indium oxide powder and zinc oxide powder are mixed and pulverized so as to have each composition shown in Table 1, and this is put into a mold, and a pressure of 800 kgf / cm 2 is applied for 1 minute to obtain a molded body. Obtained. The molded body was heated to 1400 ° C. in an electric furnace, and held for 10 hours to sinter and then cooled.
Here, the temperature drop after the heating and sintering was performed in a nitrogen atmosphere in Examples 1 to 7, while it was performed in an air atmosphere in Comparative Examples 1 to 5. Moreover, in Examples 1-7 and Comparative Examples 1-5, as shown in Table 1, the temperature rising and holding atmosphere at the time of heat sintering and the temperature decreasing rate were changed. The rate of temperature decrease shown in Table 1 is a rate when the temperature is between 1400 ° C. and 1000 ° C. After the temperature is decreased to less than 1000 ° C., the temperature is decreased naturally.

このようにして得た焼結体に対し、♯80の研磨用微粉のサンドペーパーを用いて手作業により、焼結体の表面から厚み方向に1mm削ってスパッタリングターゲットを作製した。さらに同様の研磨方法にて最終的に5mm程度まで焼結体の表面を研削し、その途中の各深さ位置で、NPS株式会社製の抵抗率測定器(型番:Σ−5+)を用いてバルク抵抗率を計測し、焼結体の表面から1mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rs、焼結体の表面から4mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rdおよび、焼結体の表面のバルク抵抗率Rbをそれぞれ測定した。各バルク抵抗率を測定するに先立ち、測定面を、♯400の研磨用微粉のサンドペーパーにより、0.2mmの厚みを手で研削して仕上げた。また、それらを用いて、RsとRdの差の比率(Rs−Rd)/Rd×100、RbとRdの差の比率(Rb−Rd)/Rd×100をそれぞれ算出した。その結果を表1に示す。
なおこの実施例では、焼結体の表面から1mm深さ位置でのバルク抵抗率Rsは、スパッタリングターゲットの表面から0mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rfと等しくなり、また、焼結体の表面から4mm深さ位置でのバルク抵抗率Rdは、スパッタリングターゲットの表面から3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raと等しくなる。
The sintered body thus obtained was manually cut using a sandpaper of fine powder # 80 for polishing to produce a sputtering target by scraping 1 mm from the surface of the sintered body in the thickness direction. Further, the surface of the sintered body is finally ground to about 5 mm by the same polishing method, and a resistivity measuring device (model number: Σ-5 +) manufactured by NPS Co., Ltd. is used at each halfway position. The bulk resistivity was measured, the bulk resistivity Rs at a depth of 1 mm from the surface of the sintered body, the bulk resistivity Rd at a depth of 4 mm from the surface of the sintered body, and the surface of the sintered body The bulk resistivity Rb was measured. Prior to measuring each bulk resistivity, the surface to be measured was finished by manually grinding a thickness of 0.2 mm with sandpaper of # 400 fine powder for polishing. Also, using them, the ratio of the difference between Rs and Rd (Rs−Rd) / Rd × 100 and the ratio of the difference between Rb and Rd (Rb−Rd) / Rd × 100 were calculated, respectively. The results are shown in Table 1.
In this example, the bulk resistivity Rs at a depth of 1 mm from the surface of the sintered body is equal to the bulk resistivity Rf at a depth of 0 mm from the surface of the sputtering target. The bulk resistivity Rd at a depth of 4 mm from the surface is equal to the bulk resistivity Ra at a depth of 3 mm from the surface of the sputtering target.

表1中、「差の比率の最大値(%)」は、5mm程度の深さ位置までに各深さ位置で測定されたバルク抵抗の最大と最小の差の比率を計算したものであり、また、「20%が確認できた時点の研削量(mm)」は、研削量4mmの深さ位置のバルク抵抗率を基準としたバルク抵抗比率が、表面から深いほうに向かうに従って、20%となった際の研削量を意味する。   In Table 1, “maximum difference ratio (%)” is the ratio between the maximum and minimum differences in bulk resistance measured at each depth position up to a depth position of about 5 mm. The “grinding amount (mm) when 20% can be confirmed” is 20% as the bulk resistance ratio based on the bulk resistivity at the depth position where the grinding amount is 4 mm becomes deeper from the surface. It means the grinding amount when it becomes.

なお、実施例1における結晶粒を測定したところ、焼結体表面から1mm研削面で2.45μm、4mm研削面で2.59μmであり、相対差(Ds−Dd)/Ddの絶対値は5.4%であった。   In addition, when the crystal grain in Example 1 was measured, it was 2.45 μm on the 1 mm ground surface and 2.59 μm on the 4 mm ground surface from the sintered body surface, and the absolute value of the relative difference (Ds−Dd) / Dd was 5 4%.

Figure 0006453990
Figure 0006453990

表1に示すところでは、降温雰囲気を窒素とした実施例1〜7ではいずれも、昇温・保持雰囲気が酸素であっても大気であっても、また組成によらず、焼結体の1mm深さ位置のバルク抵抗率Rsと焼結体の4mm深さ位置のバルク抵抗率Rdの差の比率が20%以下となり、バルク抵抗率の低減、ばらつきの抑制を実現することができた。
特に、5℃/minを超える高速で降温させた実施例3、6では、更なるバルク抵抗率の低減、ばらつきの抑制を実現することができた。
As shown in Table 1, in each of Examples 1 to 7 in which the temperature-decreasing atmosphere is nitrogen, whether the temperature-raising / holding atmosphere is oxygen or air, regardless of the composition, 1 mm of the sintered body is used. The ratio of the difference between the bulk resistivity Rs at the depth position and the bulk resistivity Rd at the 4 mm depth position of the sintered body was 20% or less, and it was possible to reduce the bulk resistivity and suppress the variation.
In particular, in Examples 3 and 6 where the temperature was lowered at a high speed exceeding 5 ° C./min, it was possible to further reduce the bulk resistivity and suppress the variation.

これに対し、比較例1〜5では、成形体を加熱焼結した後、大気雰囲気の下で降温させたことに起因して、焼結体の1mm深さ位置のバルク抵抗率Rsと焼結体の4mm深さ位置のバルク抵抗率Rdの差の比率が20%を超えてかなり大きくなり、バルク抵抗率のばらつきが大きいものになった。   On the other hand, in Comparative Examples 1-5, the sintered compact was heated and sintered, and then the temperature was lowered in the air atmosphere, so that the bulk resistivity Rs at the 1 mm depth position and the sintered body were sintered. The ratio of the difference in bulk resistivity Rd at a depth of 4 mm in the body exceeded 20% and became considerably large, resulting in large variations in bulk resistivity.

以上より、この発明によれば、焼結体表面と内部でのバルク抵抗率のばらつきを有効に抑制できることが解かった。   As described above, according to the present invention, it has been found that the variation in bulk resistivity between the sintered body surface and inside can be effectively suppressed.

Claims (17)

In、Zn、Oからなる酸化物の焼結体であって
前記焼結体の表面から厚み方向に1mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rsと、前記焼結体の表面から厚み方向に4mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rdとの差を、当該4mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rdで除した比率(Rs−Rd)/Rdの絶対値が、百分率で表して20%以下であり、
前記焼結体の表面から厚み方向に1mm研削した面における結晶粒の大きさDsと、前記焼結体の表面から厚み方向に4mm研削した面における結晶粒の大きさDdとの差を、当該4mm研削した面における結晶粒の大きさDdで除した比率(Ds−Dd)/Ddの絶対値が、百分率で表して20%以下である焼結体。
A sintered body of an oxide composed of In, Zn, and O ,
The difference between the bulk resistivity Rs at a depth position of 1 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body and the bulk resistivity Rd at a depth position of 4 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body is the absolute value of 4mm ratio divided by the bulk resistivity Rd at a depth position (Rs-Rd) / Rd is state, and are less than 20% expressed in percentage,
The difference between the crystal grain size Ds in the surface ground by 1 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body and the crystal grain size Dd in the surface ground by 4 mm in the thickness direction from the surface of the sintered body is absolute value, a sintered body Ru der than 20% expressed in percentage of 4mm grinding the percentage obtained by dividing the grain size Dd in the plane (Ds-Dd) / Dd.
前記比率(Rs−Rd)/Rdの絶対値が、百分率で表して15%以下である請求項1に記載の焼結体。   2. The sintered body according to claim 1, wherein the absolute value of the ratio (Rs−Rd) / Rd is 15% or less in terms of percentage. 前記比率(Rs−Rd)/Rdの絶対値が、百分率で表して10%以下である請求項1に記載の焼結体。   2. The sintered body according to claim 1, wherein the absolute value of the ratio (Rs−Rd) / Rd is 10% or less in terms of percentage. 前記焼結体が、一般式InThe sintered body has the general formula In 22 O 3Three (ZnO)(ZnO) mm (3≦m≦20)で表される非晶質酸化物を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の焼結体。The sintered compact as described in any one of Claims 1-3 containing the amorphous oxide represented by (3 <= m <= 20). 前記焼結体が、さらに、Fe、Al、Si、Cu及びPbから選択される少なくとも一種の元素を、100wtppm以下で含み、Sn及びZrのうちの少なくとも一種の元素を、1000wtppm以下で含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の焼結体。The sintered body further includes at least one element selected from Fe, Al, Si, Cu, and Pb at 100 wtppm or less, and at least one element of Sn and Zr at 1000 wtppm or less. The sintered compact as described in any one of 1-4. 平均結晶粒径が、1.0〜5.0μmである請求項1〜5のいずれか一項に記載の焼結体。The sintered body according to any one of claims 1 to 5, wherein an average crystal grain size is 1.0 to 5.0 µm. 相対密度が、95%以上である請求項1〜6のいずれか一項に記載の焼結体。The relative density is 95% or more. The sintered body according to any one of claims 1 to 6. In、Zn、Oからなる酸化物のスパッタリングターゲットであって
前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に0mmの深さ位置でのバルク抵抗率Rfと、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raとの差を、当該3mmの深さ位置でのバルク抵抗率Raで除した比率(Rf−Ra)/Raの絶対値が、百分率で表して20%以下であ
前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に0mm研削した面における結晶粒の大きさDsと、前記スパッタリングターゲットの表面から厚み方向に3mm研削した面における結晶粒の大きさDdとの差を、当該3mm研削した面における結晶粒の大きさDdで除した比率(Ds−Dd)/Ddの絶対値が、百分率で表して20%以下であるスパッタリングターゲット。
An oxide sputtering target composed of In, Zn, and O ,
The difference between the bulk resistivity Rf at the depth position of 0 mm in the thickness direction from the surface of the sputtering target and the bulk resistivity Ra at the depth position of 3 mm from the surface of the sputtering target in the thickness direction is the 3 mm the absolute value of the depth ratio divided by the bulk resistivity Ra at position (Rf-Ra) / Ra is state, and are less than 20% expressed in percentage,
The difference between the crystal grain size Ds on the surface ground by 0 mm in the thickness direction from the surface of the sputtering target and the crystal grain size Dd on the surface ground by 3 mm in the thickness direction from the surface of the sputtering target is the 3 mm grinding. absolute value, der Ru sputtering target 20% or less expressed as percentage of the ratio obtained by dividing the grain size Dd in the plane (Ds-Dd) / Dd.
前記比率(Rf−Ra)/Raの絶対値が、百分率で表して15%以下である請求項に記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to claim 8 , wherein the absolute value of the ratio (Rf-Ra) / Ra is 15% or less expressed as a percentage. 前記比率(Rf−Ra)/Raの絶対値が、百分率で表して10%以下である請求項に記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to claim 8 , wherein the absolute value of the ratio (Rf−Ra) / Ra is 10% or less as a percentage. 前記スパッタリングターゲットが、一般式InThe sputtering target has the general formula In 22 O 3Three (ZnO)(ZnO) mm (3≦m≦20)で表される非晶質酸化物を含む請求項8〜10のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。The sputtering target as described in any one of Claims 8-10 containing the amorphous oxide represented by (3 <= m <= 20). 前記スパッタリングターゲットが、さらに、Fe、Al、Si、Cu及びPbから選択される少なくとも一種の元素を、100wtppm以下で含み、Sn及びZrのうちの少なくとも一種の元素を、1000wtppm以下で含む請求項8〜11のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。9. The sputtering target further contains at least one element selected from Fe, Al, Si, Cu, and Pb at 100 wtppm or less, and contains at least one element of Sn and Zr at 1000 wtppm or less. The sputtering target as described in any one of -11. 平均結晶粒径が、1.0〜5.0μmである請求項8〜12のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。The average crystal grain size is 1.0 to 5.0 µm, The sputtering target according to any one of claims 8 to 12. 相対密度が、95%以上である請求項8〜13のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。The relative density is 95% or more, The sputtering target as described in any one of Claims 8-13. 酸化インジウム粉末及び酸化亜鉛粉末を含む粉末原料を混合し、400〜1000kgf/cm 2 の圧力を1分間〜3分間にわたって作用させて成形し、それにより得られる成形体を、1350℃〜1500℃の温度で1時間〜100時間にわたって加熱焼結することを含み、成形体を加熱焼結した後の降温を、窒素雰囲気もしくはアルゴン雰囲気の下で行い、前記降温の際の降温速度を、1℃/minを超える速度とする、スパッタリングターゲットの製造方法。 Powder raw materials containing indium oxide powder and zinc oxide powder are mixed and molded by applying a pressure of 400 to 1000 kgf / cm 2 for 1 minute to 3 minutes , and the resulting molded body has a temperature of 1350 ° C. to 1500 ° C. Heat-sintering for 1 hour to 100 hours at a temperature, and the temperature lowering after heat-sintering the molded body is performed in a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere. A method for producing a sputtering target, wherein the speed exceeds min . 前記降温の際の降温速度を、3℃/minを超える速度とする、請求項15に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。 The manufacturing method of the sputtering target of Claim 15 which makes the temperature-fall rate in the case of the said temperature fall the speed | rate exceeding 3 degree-C / min. 成形体の加熱焼結を、大気又は酸素雰囲気の下で行う、請求項15又は16に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。 The manufacturing method of the sputtering target of Claim 15 or 16 which heat-sinters a molded object under air | atmosphere or oxygen atmosphere.
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JP6523510B1 (en) * 2018-03-30 2019-06-05 Jx金属株式会社 Sputtering target
WO2020044798A1 (en) * 2018-08-27 2020-03-05 三菱マテリアル株式会社 Oxide sputtering target and production method for oxide sputtering target

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3746094B2 (en) * 1995-06-28 2006-02-15 出光興産株式会社 Target and manufacturing method thereof
JP3628566B2 (en) * 1999-11-09 2005-03-16 株式会社日鉱マテリアルズ Sputtering target and manufacturing method thereof
KR101514766B1 (en) * 2001-07-17 2015-05-12 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 Sputtering target and transparent conductive film
KR101266691B1 (en) * 2005-03-09 2013-05-28 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 Amorphous transparent conductive film and production method for amorphous conductive film
KR100891952B1 (en) * 2008-07-24 2009-04-08 주식회사 나노신소재 Oxide-based target for transparent conductive film and method for manufacturing the same, and oxide-based transparent conductive film
JP5149262B2 (en) * 2009-11-05 2013-02-20 出光興産株式会社 Indium oxide-zinc oxide sintered target and method for producing the same
JP6225530B2 (en) * 2013-07-19 2017-11-08 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target and manufacturing method thereof

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