KR20210005731A - Oxide sintered body and sputtering target - Google Patents

Oxide sintered body and sputtering target Download PDF

Info

Publication number
KR20210005731A
KR20210005731A KR1020207035420A KR20207035420A KR20210005731A KR 20210005731 A KR20210005731 A KR 20210005731A KR 1020207035420 A KR1020207035420 A KR 1020207035420A KR 20207035420 A KR20207035420 A KR 20207035420A KR 20210005731 A KR20210005731 A KR 20210005731A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sintered body
oxide sintered
structure compound
less
spinel structure
Prior art date
Application number
KR1020207035420A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102563627B1 (en
Inventor
료 시라니타
Original Assignee
미쓰이금속광업주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰이금속광업주식회사 filed Critical 미쓰이금속광업주식회사
Publication of KR20210005731A publication Critical patent/KR20210005731A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102563627B1 publication Critical patent/KR102563627B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/453Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zinc, tin, or bismuth oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. zincates, stannates or bismuthates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3286Gallium oxides, gallates, indium oxides, indates, thallium oxides, thallates or oxide forming salts thereof, e.g. zinc gallate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74Physical characteristics
    • C04B2235/76Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
    • C04B2235/762Cubic symmetry, e.g. beta-SiC
    • C04B2235/763Spinel structure AB2O4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74Physical characteristics
    • C04B2235/77Density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

실시 형태의 일 양태에 따른 산화물 소결체는, 인듐, 갈륨 및 아연을 포함하는 산화물 소결체로서, InGaZnO4 또는 InGaZn2O5로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함하고, 항절 강도가 180㎫ 이상이다.The oxide sintered body according to one aspect of the embodiment is an oxide sintered body containing indium, gallium, and zinc, and includes a homologous structure compound represented by InGaZnO 4 or InGaZn 2 O 5 , and a spinel structure compound represented by ZnGa 2 O 4 And the transverse strength is 180 MPa or more.

Description

산화물 소결체 및 스퍼터링 타깃Oxide sintered body and sputtering target

개시의 실시 형태는 산화물 소결체 및 스퍼터링 타깃에 관한 것이다.Embodiment of the disclosure relates to an oxide sintered body and a sputtering target.

종래, IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 등의 산화물 반도체 박막을 성막하기 위한 스퍼터링 타깃이 알려져 있다. 이러한 스퍼터링 타깃에 사용되는 산화물 소결체는, InGaO3(ZnO)m(m은 1 내지 20의 정수)으로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함한다(예를 들어 특허문헌 1 참조).Conventionally, a sputtering target for forming an oxide semiconductor thin film such as IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide) has been known. The oxide sintered body used for such a sputtering target contains a homologous structure compound represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is an integer of 1 to 20) and a spinel structure compound represented by ZnGa 2 O 4 (for example See Patent Document 1).

일본 특허 공개 제2008-163441호 공보Japanese Patent Publication No. 2008-163441

그러나 종래의 스퍼터링 타깃에 사용되는 산화물 소결체는, 항절 강도가 50㎫ 정도인 점에서, 이러한 산화물 소결체를 사용하여 스퍼터링 타깃을 제조할 때나 이러한 스퍼터링 타깃으로 스퍼터링을 행할 때, 산화물 소결체가 파손되기 쉽다는 과제가 있었다.However, since the conventional oxide sintered body used for a sputtering target has a cross section strength of about 50 MPa, the oxide sintered body is liable to be damaged when a sputtering target is manufactured using such an oxide sintered body or when sputtering is performed with such a sputtering target There was an assignment.

실시 형태의 일 양태는 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 파손을 억제할 수 있는 산화물 소결체 및 스퍼터링 타깃을 제공하는 것을 목적으로 한다.One aspect of the embodiment has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an oxide sintered body and a sputtering target capable of suppressing damage.

실시 형태의 일 양태에 따른 산화물 소결체는, 인듐, 갈륨 및 아연을 포함하는 산화물 소결체로서, InGaZnO4 또는 InGaZn2O5로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함하고, 항절 강도가 180㎫ 이상이다.The oxide sintered body according to one aspect of the embodiment is an oxide sintered body containing indium, gallium, and zinc, and includes a homologous structure compound represented by InGaZnO 4 or InGaZn 2 O 5 , and a spinel structure compound represented by ZnGa 2 O 4 And the transverse strength is 180 MPa or more.

실시 형태의 일 양태에 따르면 산화물 소결체의 파손을 억제할 수 있다.According to one aspect of the embodiment, damage to the oxide sintered body can be suppressed.

도 1은 실시예 1에 있어서의 산화물 소결체의 SEM 화상이다.1 is an SEM image of an oxide sintered body in Example 1. FIG.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 산화물 소결체 및 스퍼터링 타깃의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한 이하에 기재하는 실시 형태에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the oxide sintered body disclosed by the present application and a sputtering target will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the present invention is not limited by the embodiments described below.

실시 형태의 산화물 소결체는 인듐(In), 갈륨(Ga) 및 아연(Zn)을 포함한다. 예를 들어 실시 형태의 산화물 소결체는 인듐과, 갈륨과, 아연과, 산소(O)를 포함하며, 스퍼터링 타깃으로서 사용할 수 있다.The oxide sintered body of the embodiment contains indium (In), gallium (Ga), and zinc (Zn). For example, the oxide sintered body of the embodiment contains indium, gallium, zinc, and oxygen (O), and can be used as a sputtering target.

그리고 실시 형태의 산화물 소결체는, InGaO3(ZnO)m(m은 정수)으로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물 중, InGaZnO4(즉, m=1) 또는 InGaZn2O5(즉, m=2)로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함하며, 항절 강도가 180㎫ 이상이다.And the oxide sintered body of the embodiment is InGaZnO 4 (i.e., m = 1) or InGaZn 2 O 5 (i.e., m = 2) of the homologous structure compound represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is an integer). It contains the homologous structure compound shown, and the spinel structure compound shown by ZnGa 2 O 4, and has a transverse strength of 180 MPa or more.

이것에 의하여, 이러한 산화물 소결체를 사용하여 스퍼터링 타깃을 제조할 때나 이러한 스퍼터링 타깃에서 스퍼터링을 행할 때, 산화물 소결체가 파손되는 것을 억제할 수 있다.Thereby, it is possible to suppress damage to the oxide sintered body when producing a sputtering target using such an oxide sintered body or when sputtering with such a sputtering target.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, InGaO3(ZnO)m(m은 정수)으로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물 중, InGaZnO4(즉, m=1) 또는 InGaZn2O5(즉, m=2)로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함하며, 항절 강도가 180㎫ 이상인 것이 바람직하다.In addition, the oxide sintered body of the embodiment is InGaZnO 4 (i.e., m = 1) or InGaZn 2 O 5 (i.e., m = 2) of the homologous structure compound represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is an integer). It is preferable that the homologous structure compound shown and the spinel structure compound shown by ZnGa 2 O 4 are contained, and the cross-section strength is 180 MPa or more.

또한 InGaO3(ZnO)m(m은 정수)으로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물 중, m이 3 이상(예를 들어 InGaZn3O6)으로 나타나는 호몰로거스 구조 화합물이 포함되면, 호몰로거스 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 커지고 항절 강도가 낮아지는 경향이 있다. 그 때문에, InGaO3(ZnO)m(m은 정수)으로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물 중, m이 3 이상으로 나타나는 호몰로거스 구조 화합물은 포함되지 않는 편이 바람직하다.In addition, in the homologous structure compound represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is an integer), if a homologous structure compound represented by m is 3 or more (for example, InGaZn 3 O 6 ) is included, a homologous structure compound There is a tendency that the average area of the circle equivalent diameter becomes larger and the break strength decreases. Therefore, among the homologous structural compounds represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is an integer), it is preferable that the homologous structural compound in which m is 3 or more is not contained.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 항절 강도가 190㎫ 이상인 것이 보다 바람직하고, 200㎫ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 항절 강도의 상한값은 특별히 정해지는 것은 아니지만, 통상 500㎫ 이하이다.Moreover, it is more preferable that it is 190 MPa or more, and, as for the oxide sintered compact of embodiment, it is still more preferable that it is 200 MPa or more. The upper limit of the strength of the break is not particularly determined, but is usually 500 MPa or less.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 각 원소의 원자비가 이하의 식 (1) 내지 (3)을 만족시키는 것이 바람직하다.In addition, in the oxide sintered body of the embodiment, it is preferable that the atomic ratio of each element satisfies the following formulas (1) to (3).

0.08<In/(In+Ga+Zn)<0.31 ‥ (1)0.08<In/(In+Ga+Zn)<0.31 ‥ (1)

0.35<Ga/(In+Ga+Zn)<0.58 ‥ (2)0.35<Ga/(In+Ga+Zn)<0.58 ‥ (2)

0.23<Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ‥ (3)0.23<Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ‥ (3)

이것에 의하여 산화물 소결체의 비저항을 저감시킬 수 있다. 따라서 실시 형태에 따르면, 이러한 산화물 소결체를 스퍼터링 타깃으로서 사용한 경우에, 저렴한 DC 전원을 사용한 스퍼터링이 가능해져 성막 레이트를 향상시킬 수 있다.Thereby, the specific resistance of the oxide sintered body can be reduced. Therefore, according to the embodiment, when such an oxide sintered body is used as a sputtering target, sputtering using an inexpensive DC power supply becomes possible, and the film formation rate can be improved.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 각 원소의 원자비가 이하의 식 (4) 내지 (6)을 만족시키는 것이 바람직하고,In addition, in the oxide sintered body of the embodiment, it is preferable that the atomic ratio of each element satisfies the following formulas (4) to (6),

0.08<In/(In+Ga+Zn)≤0.20 ‥ (4)0.08<In/(In+Ga+Zn)≤0.20 ‥ (4)

0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)<0.58 ‥ (5)0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)<0.58 ‥ (5)

0.25≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ‥ (6)0.25≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ‥ (6)

각 원소의 원자비의 원자비가 이하의 식 (7) 내지 (9)를 만족시키는 것이 보다 바람직하고,It is more preferable that the atomic ratio of the atomic ratio of each element satisfies the following formulas (7) to (9),

0.13<In/(In+Ga+Zn)≤0.19 ‥ (7)0.13<In/(In+Ga+Zn)≤0.19 ‥ (7)

0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.55 ‥ (8)0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.55 ‥ (8)

0.27≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ‥ (9)0.27≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ‥ (9)

각 원소의 원자비의 원자비가 이하의 식 (10) 내지 (12)를 만족시키는 것이 보다 바람직하고,It is more preferable that the atomic ratio of the atomic ratio of each element satisfies the following formulas (10) to (12),

0.14≤In/(In+Ga+Zn)≤0.19 ‥ (10)0.14≤In/(In+Ga+Zn)≤0.19 ‥ (10)

0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.53 ‥ (11)0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.53 ‥ (11)

0.30≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45 ‥ (12)0.30≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45 ‥ (12)

각 원소의 원자비의 원자비가 이하의 식 (13) 내지 (15)를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다.It is more preferable that the atomic ratio of the atomic ratio of each element satisfies the following formulas (13) to (15).

0.14<In/(In+Ga+Zn)≤0.18 ‥ (13)0.14<In/(In+Ga+Zn)≤0.18 ‥ (13)

0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.52 ‥ (14)0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.52 ‥ (14)

0.31≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45 ‥ (15)0.31≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45 ‥ (15)

이것에 의하여, 이러한 산화물 소결체를 스퍼터링 타깃으로서 사용한 경우에 아킹의 발생을 저감시킬 수 있다.Thereby, when such an oxide sintered body is used as a sputtering target, the occurrence of arcing can be reduced.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 원료 등에서 유래되는 불가피 불순물이 포함될 수 있다. 실시 형태의 산화물 소결체에 있어서의 불가피 불순물로서는 Fe, Cr, Ni, Si, W, Cu, Al 등을 들 수 있으며, 그들의 함유량은 각각 통상 100ppm 이하이다.Further, the oxide sintered body of the embodiment may contain inevitable impurities derived from raw materials or the like. Examples of inevitable impurities in the oxide sintered body of the embodiment include Fe, Cr, Ni, Si, W, Cu, Al, and the like, and their content is usually 100 ppm or less.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 소결체의 단면 관찰에 있어서, 호몰로거스 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 호몰로거스 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 2.0 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 산화물 소결체 내의 결정 조직을 미세화할 수 있는 점에서 산화물 소결체의 항절 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, in the oxide sintered compact of the embodiment, in cross-sectional observation of the sintered compact, the homologous structural compound preferably has an average area circle equivalent diameter of 10 µm or less, and the homologous structural compound preferably has an average aspect ratio of 2.0 or less. Thereby, since the crystal structure in the oxide sintered body can be refined, the transverse strength of the oxide sintered body can be improved.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 호몰로거스 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 8.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 7.0㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 6.0㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 5.0㎛ 이하인 것이 보다 한층 더 바람직하다. 호몰로거스 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경의 하한값은 특별히 정해지는 것은 아니지만, 통상 2.0㎛ 이상이다.Further, in the oxide sintered body of the embodiment, the average area circle equivalent diameter of the homologous structure compound is more preferably 8.0 µm or less, still more preferably 7.0 µm or less, even more preferably 6.0 µm or less, and more than 5.0 µm or less. It is even more preferable. The lower limit of the average circle equivalent diameter of the homologous structure compound is not particularly determined, but is usually 2.0 µm or more.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 호몰로거스 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 1.9 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.8 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.75 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 호몰로거스 구조 화합물의 평균 애스펙트비의 하한값은 특별히 정해지는 것은 아니지만, 통상 1.0 이상이다.Further, in the oxide sintered body of the embodiment, the average aspect ratio of the homologous structure compound is more preferably 1.9 or less, still more preferably 1.8 or less, and even more preferably 1.75 or less. The lower limit of the average aspect ratio of the homologous structure compound is not particularly determined, but is usually 1.0 or more.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 소결체의 단면 관찰에 있어서, 스피넬 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 5.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 스피넬 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 2.0 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 산화물 소결체 내의 결정 조직을 미세화할 수 있는 점에서 산화물 소결체의 항절 강도를 향상시킬 수 있다.Further, in the oxide sintered compact of the embodiment, in cross-sectional observation of the sintered compact, the spinel structure compound preferably has an average area-circle equivalent diameter of 5.0 µm or less, and the spinel structure compound preferably has an average aspect ratio of 2.0 or less. Thereby, since the crystal structure in the oxide sintered body can be refined, the transverse strength of the oxide sintered body can be improved.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 스피넬 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 4.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.0㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 3.8㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 스피넬 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경의 하한값은 특별히 정해지는 것은 아니지만, 통상 2.0㎛ 이상이다.Further, in the oxide sintered body of the embodiment, the spinel structure compound has an equivalent average area circle diameter of 4.5 µm or less, still more preferably 4.0 µm or less, and even more preferably 3.8 µm or less. The lower limit of the average circle equivalent diameter of the spinel structure compound is not particularly determined, but is usually 2.0 µm or more.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 스피넬 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 1.8 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.7 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.6 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 스피넬 구조 화합물의 평균 애스펙트비의 하한값은 특별히 정해지는 것은 아니지만, 통상 1.0 이상이다.In addition, in the oxide sintered body of the embodiment, the average aspect ratio of the spinel structure compound is more preferably 1.8 or less, still more preferably 1.7 or less, and even more preferably 1.6 or less. The lower limit of the average aspect ratio of the spinel structure compound is not particularly determined, but is usually 1.0 or more.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 소결체의 단면 관찰에 있어서, 스피넬 구조 화합물의 면적률이 15% 이상인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 산화물 소결체의 상대 밀도가 높아지고 또한 항절 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, in the oxide sintered body of the embodiment, in cross-sectional observation of the sintered body, it is preferable that the area ratio of the spinel structure compound is 15% or more. Thereby, the relative density of the oxide sintered body can be increased, and the transverse strength can be improved.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 스피넬 구조 화합물의 면적률이 25% 이상인 것이 보다 바람직하고, 35% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 40% 이상인 것이 한층 더 바람직하고, 45% 이상인 것이 한층 더욱 바람직하다.Further, in the oxide sintered body of the embodiment, it is more preferable that the area ratio of the spinel structure compound is 25% or more, still more preferably 35% or more, still more preferably 40% or more, and even more preferably 45% or more.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 스피넬 구조 화합물의 면적률이 80% 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의하여 산화물 소결체의 비저항을 저감시킬 수 있다.In addition, it is preferable that the area ratio of the spinel structure compound is 80% or less in the oxide sintered body of the embodiment. Thereby, the specific resistance of the oxide sintered body can be reduced.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 스피넬 구조 화합물의 면적률이 70% 이하인 것이 보다 바람직하고, 65% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 60% 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 55% 이하인 것이 한층 더욱 바람직하다.Further, in the oxide sintered body of the embodiment, the area ratio of the spinel structure compound is more preferably 70% or less, still more preferably 65% or less, even more preferably 60% or less, and even more preferably 55% or less.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 상대 밀도가 99.5% 이상인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 이러한 산화물 소결체를 스퍼터링 타깃으로서 사용한 경우에 DC 스퍼터링의 방전 상태를 안정시킬 수 있다.Further, it is preferable that the oxide sintered body of the embodiment has a relative density of 99.5% or more. Thereby, when such an oxide sintered body is used as a sputtering target, the discharge state of DC sputtering can be stabilized.

상대 밀도가 99.5% 이상이면, 이러한 산화물 소결체를 스퍼터링 타깃으로서 사용한 경우에 스퍼터링 타깃 중에 공극을 적게 할 수 있어서, 대기 중의 가스 성분의 도입을 방지하기 쉽다. 또한 스퍼터링 중에, 이러한 공극을 기점으로 한 이상 방전이나 스퍼터링 타깃의 균열 등이 생기기 어려워진다.When the relative density is 99.5% or more, when such an oxide sintered body is used as a sputtering target, it is possible to reduce voids in the sputtering target, and it is easy to prevent introduction of gas components into the atmosphere. In addition, during sputtering, it becomes difficult to generate abnormal discharges, cracks in the sputtering target, or the like with such voids as a starting point.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 상대 밀도가 99.8% 이상인 것이 보다 바람직하고, 100.0% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 100.5% 이상인 것이 한층 더 바람직하고, 101.0% 이상인 것이 한층 더욱 바람직하다. 상대 밀도의 상한값은 특별히 정해지는 것은 아니지만, 통상 105%이다.Further, in the oxide sintered body of the embodiment, it is more preferable that the relative density is 99.8% or more, still more preferably 100.0% or more, still more preferably 100.5% or more, and even more preferably 101.0% or more. The upper limit of the relative density is not particularly determined, but is usually 105%.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 비저항이 5.0×10-1Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 이러한 산화물 소결체를 스퍼터링 타깃으로서 사용한 경우에, 저렴한 DC 전원을 사용한 스퍼터링이 가능해져 성막 레이트를 향상시킬 수 있다.Further, it is preferable that the oxide sintered body of the embodiment has a specific resistance of 5.0 × 10 -1 Ω·cm or less. Thereby, when such an oxide sintered body is used as a sputtering target, sputtering using an inexpensive DC power supply becomes possible, and the film formation rate can be improved.

또한 실시 형태의 산화물 소결체는, 비저항이 5.0×10-2Ω·㎝ 이하인 것이 보다 바람직하고, 비저항이 4.0×10-2Ω·㎝ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 3.5×10-2Ω·㎝ 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 비저항의 하한값은 특별히 정해지는 것은 아니지만, 통상 1.0×10-4Ω·㎝ 이상이다. 또한 실시 형태의 산화물 소결체의 비저항은 JIS K 7194에 따라 측정할 수 있다.Further, the oxide sintered body of the embodiment has a specific resistance of 5.0 × 10 -2 Ω·cm or less, more preferably, a specific resistance of 4.0 × 10 -2 Ω·cm or less, and 3.5 × 10 -2 Ω·cm or less. It is even more preferable. The lower limit of the specific resistance is not particularly determined, but is usually 1.0×10 -4 Ω·cm or more. In addition, the specific resistance of the oxide sintered body of the embodiment can be measured according to JIS K 7194.

<산화물 스퍼터링 타깃의 각 제조 공정><Each manufacturing process of the oxide sputtering target>

실시 형태의 산화물 스퍼터링 타깃은, 예를 들어 이하에 나타낸 바와 같은 방법에 의하여 제조할 수 있다. 먼저 원료 분말을 혼합한다. 원료 분말로서는 통상, In2O3 분말, Ga2O3 분말 및 ZnO 분말이다.The oxide sputtering target of the embodiment can be produced, for example, by a method as shown below. First, the raw material powder is mixed. The raw material powder is usually In 2 O 3 powder, Ga 2 O 3 powder and ZnO powder.

각 원료 분말의 혼합 비율은, 산화물 소결체에 있어서의 원하는 구성 원소비로 되도록 적절히 결정된다.The mixing ratio of each raw material powder is appropriately determined so as to be a desired ratio of constituent elements in the oxide sintered body.

각 원료 분말은 사전에 건식 혼합해도 된다. 이러한 건식 혼합의 방법에는 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 각 원료 분말 및 지르코니아 볼을 포트에 넣고 혼합하는 볼 밀 혼합을 사용할 수 있다. 이와 같이 혼합된 혼합 분말로부터 성형체를 제작하는 방법으로서는, 예를 들어 슬립 캐스트법이나 CIP(Cold Isostatic Pressing: 냉간 등방압 가압법) 등을 들 수 있다. 계속해서, 성형 방법의 구체예로서 2종류의 방법에 대하여 각각 설명한다.Each raw material powder may be dry mixed in advance. The method of dry mixing is not particularly limited, and for example, ball mill mixing in which each raw material powder and zirconia balls are placed in a pot and mixed may be used. As a method of manufacturing a molded article from the mixed powder thus mixed, for example, a slip casting method or a CIP (Cold Isostatic Pressing method) may be mentioned. Subsequently, as specific examples of the molding method, two types of methods will be described, respectively.

(슬립 캐스트법) (Slip cast method)

여기서 설명하는 슬립 캐스트법에서는, 혼합 분말과 유기 첨가물을 함유하는 슬러리를 분산매를 사용하여 조제하고, 이러한 슬러리를 형에 흘려 넣고 분산매를 제거함으로써 성형을 행한다. 여기서 사용할 수 있는 유기 첨가물은 공지된 바인더나 분산제 등이다.In the slip casting method described herein, a slurry containing a mixed powder and an organic additive is prepared using a dispersion medium, and the slurry is poured into a mold and the dispersion medium is removed to perform molding. Organic additives that can be used here are known binders and dispersants.

또한 슬러리를 제조할 때 사용하는 분산매에는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 물이나 알코올 등으로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또한 슬러리를 조제하는 방법에도 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 혼합 분말과 유기 첨가물과 분산매를 포트에 넣고 혼합하는 볼 밀 혼합을 사용할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 슬러리를 형에 흘려 넣고 분산매를 제거하여 성형체를 제작한다. 여기서 사용할 수 있는 형은, 금속형이나 석고형, 가압하여 분산매 제거를 행하는 수지형 등이다.In addition, the dispersion medium used when preparing the slurry is not particularly limited, and may be appropriately selected from water or alcohol depending on the purpose. Also, the method of preparing the slurry is not particularly limited, and for example, ball mill mixing in which a mixed powder, an organic additive, and a dispersion medium are put into a pot and mixed may be used. The slurry thus obtained is poured into a mold and the dispersion medium is removed to prepare a molded article. The mold which can be used here is a metal type, a gypsum type, a resin type which removes a dispersion medium by pressure, and the like.

(CIP법)(CIP method)

여기서 설명하는 CIP법에서는, 혼합 분말과 유기 첨가물을 함유하는 슬러리를 분산매를 사용하여 조제하고, 이러한 슬러리를 분무 건조하여 얻어진 건조 분말을 형에 충전하고 가압 성형을 행한다. 여기서 사용할 수 있는 유기 첨가물은 공지된 바인더나 분산제 등이다.In the CIP method described herein, a slurry containing a mixed powder and an organic additive is prepared using a dispersion medium, and the dry powder obtained by spray drying such a slurry is charged into a mold, and pressure molding is performed. Organic additives that can be used here are known binders and dispersants.

또한, 슬러리를 제조할 때 사용하는 분산매에는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 물이나 알코올 등으로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또한 슬러리를 조제하는 방법에도 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 혼합 분말과 유기 첨가물과 분산매를 포트에 넣고 혼합하는 볼 밀 혼합을 사용할 수 있다.In addition, the dispersion medium used when preparing the slurry is not particularly limited, and may be appropriately selected from water or alcohol depending on the purpose. Also, the method of preparing the slurry is not particularly limited, and for example, ball mill mixing in which a mixed powder, an organic additive, and a dispersion medium are put into a pot and mixed may be used.

이와 같이 하여 얻어진 슬러리를 분무 건조하여 함수율이 1% 이하인 건조 분말을 제작하고, 이러한 건조 분말을 형에 충전하고 CIP법에 의하여 가압 성형하여 성형체를 제작한다.The thus-obtained slurry is spray-dried to produce a dry powder having a water content of 1% or less, and the dry powder is charged into a mold and pressurized by the CIP method to produce a molded article.

다음으로, 얻어진 성형체를 소성하여 소결체를 제작한다. 이러한 소결체를 제작하는 소성로에는 특별히 제한은 없으며, 세라믹스 소결체의 제조에 사용 가능한 소성로를 사용할 수 있다. 이러한 소성은, 산소가 존재하는 분위기 하에서 행하면 된다.Next, the obtained molded body is fired to produce a sintered body. There is no particular limitation on the sintering furnace for producing such a sintered body, and a sintering furnace that can be used for producing the ceramic sintered body can be used. Such firing may be performed in an atmosphere in which oxygen is present.

본 발명에 있어서, 소성 온도는 1450℃ 이상이 필요하며, 1480℃ 이상인 것이 바람직하다. 소성 온도를 1450℃ 이상으로 함으로써 본 발명의 고밀도, 고강도의 소결체를 얻을 수 있다. 한편, 소결체의 조직의 비대화를 억제하여 균열을 방지하는 관점에서 소성 온도는 1600℃ 이하인 것이 바람직하고, 1550℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, the firing temperature is required to be 1450°C or higher, and is preferably 1480°C or higher. By setting the firing temperature to 1450°C or higher, the sintered compact of the present invention with high density and high strength can be obtained. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the enlargement of the structure of the sintered body and preventing cracking, the firing temperature is preferably 1600°C or less, and more preferably 1550°C or less.

다음으로, 얻어진 소결체를 절삭 가공한다. 이러한 절삭 가공은 평면 연삭반 등을 사용하여 행한다. 또한 절삭 가공 후의 표면 조도 Ra는, 절삭 가공에 사용하는 지석의 지립의 크기를 선정함으로써 적절히 제어할 수 있다.Next, the obtained sintered body is cut. Such cutting is performed using a surface grinding machine or the like. Further, the surface roughness Ra after cutting can be appropriately controlled by selecting the size of the abrasive grains of the grindstone used for cutting.

절삭 가공한 소결체를 기재에 접합함으로써 스퍼터링 타깃을 제작한다. 기재의 재질로는 스테인리스나 구리, 티타늄 등을 적절히 선택할 수 있다. 접합재로는 인듐 등의 저융점 땜납을 사용할 수 있다.A sputtering target is produced by bonding the cut sintered body to the substrate. As the material of the substrate, stainless steel, copper, titanium, or the like can be appropriately selected. As the bonding material, a low melting point solder such as indium can be used.

실시예Example

[실시예 1][Example 1]

평균 입경이 0.6㎛인 In2O3 분말과, 평균 입경이 1.5㎛인 Ga2O3 분말과, 평균 입경이 0.8㎛인 ZnO 분말을 포트 중에서 지르코니아 볼에 의하여 볼 밀 건식 혼합하여 혼합 분말을 조제하였다.In 2 O 3 powder with an average particle diameter of 0.6 μm, Ga 2 O 3 powder with an average particle diameter of 1.5 μm, and ZnO powder with an average particle diameter of 0.8 μm are dry-mixed by a ball mill using zirconia balls in a pot to prepare a mixed powder. I did.

또한 원료 분말의 평균 입경은, 닛키소 가부시키가이샤 제조의 입도 분포 측정 장치 HRA를 사용하여 측정하였다. 이러한 측정 시, 용매로는 물을 사용하여, 측정 물질의 굴절률 2.20에서 측정하였다. 또한 이하에 기재된 원료 분말의 평균 입경에 대해서도 마찬가지의 측정 조건으로 하였다. 또한 원료 분말의 평균 입경은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 누적 체적 50용량%에 있어서의 체적 누적 입경 D50이다.In addition, the average particle diameter of the raw material powder was measured using a particle size distribution measuring apparatus HRA manufactured by Nikkiso Corporation. In this measurement, water was used as a solvent, and it was measured at a refractive index of 2.20 of the measurement material. Moreover, it was set as the same measurement conditions also about the average particle diameter of the raw material powder described below. In addition, the average particle diameter of the raw material powder is a volume cumulative particle diameter D 50 in a cumulative volume of 50% by volume by a laser diffraction scattering particle size distribution measurement method.

또한 이러한 혼합 분말의 조제 시, 모든 원료 분말에 포함되는 금속 원소의 원자비가 In: Ga: Zn=0.17: 0.50: 0.33으로 되도록 각 원료 분말을 배합하였다.In addition, when preparing such a mixed powder, each raw material powder was blended so that the atomic ratio of metal elements contained in all raw material powders was In: Ga: Zn = 0.17: 0.50: 0.33.

다음으로, 혼합 분말이 조제된 포트에, 혼합 분말에 대하여 0.2질량%의 바인더와, 혼합 분말에 대하여 0.6질량%의 분산제와, 분산매로서 혼합 분말에 대하여 20질량%의 물을 첨가하고 볼 밀 혼합하여 슬러리를 조제하였다.Next, to the pot where the mixed powder was prepared, 0.2% by mass of a binder with respect to the mixed powder, 0.6% by mass of a dispersant with respect to the mixed powder, and 20% by mass of water with respect to the mixed powder as a dispersion medium were added, and ball mill mixing Thus, a slurry was prepared.

다음으로, 조제된 슬러리를, 필터를 끼운 금속제의 형에 흘려 넣고 배수하여 성형체를 얻었다. 다음으로, 이 성형체를 소성하여 소결체를 제작하였다. 이러한 소성은, 산소 농도가 20%인 분위기 중, 소성 온도 1500℃, 소성 시간 8시간, 승온 속도 50℃/h, 강온 속도 50℃/h로 행하였다.Next, the prepared slurry was poured into a metal mold fitted with a filter, and drained to obtain a molded article. Next, this molded body was fired to produce a sintered body. Such firing was performed at a firing temperature of 1500°C, a firing time of 8 hours, a temperature increase rate of 50°C/h, and a temperature decrease rate of 50°C/h in an atmosphere with an oxygen concentration of 20%.

다음으로, 얻어진 소결체를 절삭 가공하여, 표면 조도 Ra가 1.0㎛인, 폭 210㎜×길이 710㎜×두께 6㎜의 산화물 소결체를 얻었다. 또한 이러한 절삭 가공에는 #170의 지석을 사용하였다.Next, the obtained sintered body was cut to obtain an oxide sintered body having a surface roughness Ra of 1.0 µm and a width of 210 mm x a length of 710 mm x a thickness of 6 mm. In addition, a grindstone of #170 was used for this cutting process.

[실시예 2, 3][Examples 2 and 3]

실시예 1과 마찬가지의 방법을 이용하여 산화물 소결체를 얻었다. 또한 실시예 2, 3에서는, 혼합 분말의 조제 시, 모든 원료 분말에 포함되는 금속 원소의 원자비가, 표 1에 기재된 원자비로 되도록 각 원료 분말을 배합하였다.An oxide sintered body was obtained using the same method as in Example 1. In Examples 2 and 3, when preparing the mixed powder, each raw material powder was blended so that the atomic ratio of metal elements contained in all raw material powders became the atomic ratios shown in Table 1.

[비교예 1 내지 4][Comparative Examples 1 to 4]

실시예 1과 마찬가지의 방법을 이용하여 산화물 소결체를 얻었다. 또한 비교예 1 내지 4에서는, 혼합 분말의 조제 시, 모든 원료 분말에 포함되는 금속 원소의 원자비가, 표 1에 기재된 원자비로 되도록 각 원료 분말을 배합하였다.An oxide sintered body was obtained using the same method as in Example 1. In Comparative Examples 1 to 4, when preparing the mixed powder, each raw material powder was blended so that the atomic ratio of metal elements contained in all raw material powders became the atomic ratios shown in Table 1.

또한 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 있어서, 각 원료 분말을 제조할 때 계량한 각 원소의 비율이, 얻어진 산화물 소결체에 있어서의 각 원소의 비율과 동등한 것을, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy: 유도 결합 플라스마 발광 분광법)에 의하여 측정하였다.In addition, in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, the ratio of each element measured when producing each raw material powder is equal to the ratio of each element in the obtained oxide sintered body, ICP-AES (Inductively Coupled) Plasma Atomic Emission Spectroscopy: Inductively coupled plasma emission spectroscopy).

계속해서, 상기에서 얻어진 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 산화물 소결체에 대하여 상대 밀도의 측정을 행하였다. 이러한 상대 밀도는 아르키메데스법에 기초하여 측정하였다.Subsequently, the relative density of the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above was measured. This relative density was determined based on the Archimedes method.

구체적으로는, 산화물 소결체의 공중 질량을 체적(소결체의 수중 질량/계측 온도에 있어서의 물 비중)으로 나누고, 이론 밀도 ρ(g/㎤)에 대한 백분율의 값을 상대 밀도(단위: %)로 하였다.Specifically, the air mass of the oxide sintered body is divided by the volume (the mass in water of the sintered body / the water specific gravity at the measurement temperature), and the value of the percentage to the theoretical density ρ (g/cm 3) is expressed as the relative density (unit: %). I did.

또한 이러한 이론 밀도 ρ(g/㎤)는, 산화물 소결체의 제조에 사용한 원료 분말의 질량% 및 밀도로부터 산출하였다. 구체적으로는 하기 식(7)에 의하여 산출하였다.In addition, this theoretical density ρ (g/cm 3) was calculated from the mass% and density of the raw material powder used in the production of the oxide sintered body. Specifically, it was calculated by the following formula (7).

ρ={(C1/100)/ρ1+(C2/100)/ρ2+(C3/100)/ρ3}-1 ‥ (7)ρ={(C 1 /100)/ρ 1 +(C 2 /100)/ρ 2 +(C 3 /100)/ρ 3 } -1 ‥ (7)

또한 상기 식 중의 C1 내지 C3 및 ρ1 내지 ρ3은 각각 이하의 값을 나타내고 있다.In addition, in the above formula, C 1 to C 3 and ρ 1 to ρ 3 each represent the following values.

·C1: 산화물 소결체의 제조에 사용한 In2O3 분말의 질량%C 1 : Mass% of In 2 O 3 powder used in the manufacture of the oxide sintered body

·ρ1: In2O3의 밀도(7.18g/㎤)·Ρ 1 : Density of In 2 O 3 (7.18g/cm3)

·C2: 산화물 소결체의 제조에 사용한 Ga2O3 분말의 질량%C 2 : Mass% of Ga 2 O 3 powder used in the manufacture of the oxide sintered body

·ρ2: Ga2O3의 밀도(5.95g/㎤)·Ρ 2 : Density of Ga 2 O 3 (5.95 g/cm 3)

·C3: 산화물 소결체의 제조에 사용한 ZnO 분말의 질량%C 3 : Mass% of the ZnO powder used in the manufacture of the oxide sintered body

·ρ3: ZnO의 밀도(5.60g/㎤)·Ρ 3 : Density of ZnO (5.60g/cm3)

계속해서, 상기에서 얻어진 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 스퍼터링 타깃용 산화물 소결체에 대하여 각각 비저항(벌크 저항)의 측정을 행하였다.Subsequently, the specific resistance (bulk resistance) was measured for each of the oxide sintered bodies for sputtering targets of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above.

구체적으로는, 미쓰비시 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 로레스타(등록 상표) HP MCP-T410(직렬 4탐침 프로브 TYPE ESP)을 사용하여, 가공 후의 산화물 소결체의 표면에 프로브를 접촉시키고 AUTO RANGE 모드에서 측정하였다. 측정 개소는 산화물 소결체의 중앙 부근 및 4코너의 계 5개소로 하고, 각 측정값의 평균값을 그 소결체의 벌크 저항값으로 하였다.Specifically, using the Mitsubishi Chemical Co., Ltd. Loresta (registered trademark) HP MCP-T410 (serial 4 probe probe TYPE ESP), the probe was brought into contact with the surface of the processed oxide sintered body and measured in AUTO RANGE mode. I did. The measurement points were taken as a total of 5 locations in the vicinity of the center of the oxide sintered body and 4 corners, and the average value of each measurement was taken as the bulk resistance value of the sintered body.

계속해서, 상기에서 얻어진 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 스퍼터링 타깃용 산화물 소결체에 대하여 각각 항절 강도의 측정을 행하였다. 이러한 항절 강도는, 와이어 방전 가공에 의하여 산화물 소결체로부터 잘라낸 시료편(전장 36㎜ 이상, 폭 4.0㎜, 두께 3.0㎜)을 사용하여, JIS-R-1601(파인 세라믹스의 굽힘 강도 시험 방법)의 3점 굽힘 강도의 측정 방법에 따라 측정하였다.Subsequently, each of the oxide sintered compacts for sputtering targets of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above was measured for the break strength. Such transverse strength was obtained from JIS-R-1601 (bending strength test method of fine ceramics) using a sample piece (length 36 mm or more, width 4.0 mm, thickness 3.0 mm) cut from an oxide sintered body by wire electric discharge machining. It was measured according to the measuring method of point bending strength.

계속해서, 상기에서 얻어진 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 산화물 소결체에 대하여 각각 X선 회절(X-Ray Diffraction: XRD) 측정을 행하여 X선 회절 차트를 얻었다. 그리고 얻어진 X선 회절 차트에 의하여, 산화물 소결체에 포함되는 구성 상을 동정하였다.Subsequently, the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above were each subjected to X-Ray Diffraction (XRD) measurement to obtain an X-ray diffraction chart. And the constitutional phase contained in the oxide sintered body was identified by the obtained X-ray diffraction chart.

또한 이러한 X선 회절 측정의 구체적인 측정 조건은 이하와 같았다.In addition, specific measurement conditions for such X-ray diffraction measurement were as follows.

·장치: SmartLab(가부시키가이샤 리가쿠 제조, 등록 상표)Equipment: SmartLab (manufactured by Rigaku Corporation, registered trademark)

·선원: CuKα선· Source: CuKα line

·관 전압: 40㎸·Tube voltage: 40kV

·관 전류: 30㎃·Tube current: 30mA

·스캔 속도: 5deg/minScan speed: 5deg/min

·스텝: 0.02degStep: 0.02deg

·스캔 범위: 2θ=20도 내지 80도Scan range: 2θ = 20 degrees to 80 degrees

계속해서, 상기에서 얻어진 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 스퍼터링 타깃용 산화물 소결체의 표면을, 주사형 전자 현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)을 사용하여 관찰함과 함께, 결정의 구성 상이나 결정 형상의 평가를 행하였다.Subsequently, while observing the surfaces of the oxide sintered bodies for sputtering targets of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 obtained above using a scanning electron microscope (SEM), the composition of the crystal The crystal shape was evaluated.

구체적으로는, 산화물 소결체를 절단하여 얻어진 절단면을, 에머리지 #180, #400, #800, #1000, #2000을 사용하여 단계적으로 연마하고, 끝으로 버프 연마하여 경면으로 마무리하였다.Specifically, the cut surface obtained by cutting the oxide sintered body was polished step by step using emery paper #180, #400, #800, #1000, and #2000, and finally buffed to finish a mirror surface.

그 후, 40℃의 에칭액(질산(60 내지 61% 수용액, 간토 가가쿠(주) 제조), 염산(35.0 내지 37.0% 수용액, 간토 가가쿠(주) 제조) 및 순수를 체적비로 HCl:H2O:HNO3=1:1:0.08의 비율로 혼합)에 2분간 침지하여 에칭을 행하였다.Thereafter, an etching solution of 40°C (nitric acid (60 to 61% aqueous solution, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), hydrochloric acid (35.0 to 37.0% aqueous solution, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) and pure water are used in a volume ratio of HCl:H 2 O: HNO 3 = 1: 1: 0.08 (mixed in the ratio) was immersed for 2 minutes to perform etching.

그리고 드러난 면을, 주사형 전자 현미경(SU3500, (주)히타치 하이테크놀로지즈 제조)을 사용하여 관찰하였다. 또한 결정 형상의 평가에서는, 배율 500배, 175㎛×250㎛의 범위의 BSE-COMP 상을 무작위로 10시야 촬영하여, 도 1에 도시한 바와 같은 조직의 SEM 화상을 얻었다.Then, the exposed surface was observed using a scanning electron microscope (SU3500, manufactured by Hitachi High-Technologies Co., Ltd.). Further, in the evaluation of the crystal shape, a BSE-COMP image having a magnification of 500 times and a range of 175 µm × 250 µm was randomly photographed with 10 fields of view to obtain a SEM image of the structure as shown in FIG. 1.

도 1은, 실시예 1에 있어서의 산화물 소결체의 SEM 화상이다. 또한 도 1에 있어서, 색이 옅은 결정이 호몰로거스 구조 화합물이고, 색이 짙은 결정이 스피넬 구조 화합물이다.1 is an SEM image of an oxide sintered body in Example 1. FIG. In addition, in FIG. 1, a crystal with a light color is a homologous structure compound, and a crystal with a dark color is a spinel structure compound.

또한 입자 해석에는, 미국 국립 위생 연구소(NIH: National Institutes of Health)가 제공하는 화상 처리 소프트웨어 ImageJ 1.51k (http://imageJ.nih.gov/ij/)를 사용하였다.In addition, for particle analysis, image processing software ImageJ 1.51k (http://imageJ.nih.gov/ij/) provided by National Institutes of Health (NIH) was used.

먼저, 상기에서 얻어진 BSE-COMP 상을 호몰로거스 구조 화합물의 입계에 따라 묘화를 행하고, 모든 묘화가 완료된 후 화상 보정(Image → Adjust → Threshold)을 행하여 스피넬 구조 화합물을 제거하였다. 화상 보정 후에 남은 노이즈는 필요에 따라 제거(Process → Noise → Despeckle)를 행하였다.First, the BSE-COMP image obtained above was drawn according to the grain boundaries of the homologous structure compound, and after all the drawing was completed, image correction (Image → Adjust → Threshold) was performed to remove the spinel structure compound. Noise remaining after image correction was removed (Process → Noise → Despeckle) as necessary.

그 후, 입자 해석을 실시(Analyze → Analyze Particles)하여 각 입자에 있어서의 면적, 애스펙트비를 얻었다. 그 후, 얻어진 각 입자에 있어서의 면적으로부터 면적 원 상당 직경을 산출하였다. 10시야에 있어서 산출된 모든 입자의 그들의 평균값을, 본 발명에 있어서의 호몰로거스 구조 화합물(또한 표 1에서는 IGZO 상이라 기재함)의 평균 면적 원 상당 직경, 평균 애스펙트비로 하였다.After that, particle analysis was performed (Analyze → Analyze Particles) to obtain the area and aspect ratio of each particle. After that, the area circle equivalent diameter was calculated from the area in each obtained particle. These average values of all the particles calculated at 10 fields of view were taken as the average area circle equivalent diameter and average aspect ratio of the homologous structural compound in the present invention (referred to as IGZO phase in Table 1).

다음으로, 상기에서 얻어진 BSE-COMP 상을 스피넬 구조 화합물의 입계에 따라 묘화를 행하고, 모든 묘화가 완료된 후 화상 보정(Image → Adjust → Threshold)을 행하여 호몰로거스 구조 화합물을 제거하였다. 화상 보정 후에 남은 노이즈는 필요에 따라 제거(Process → Noise → Despeckle)를 행하였다.Next, the BSE-COMP image obtained above was drawn according to the grain boundaries of the spinel structure compound, and after all the drawing was completed, image correction (Image → Adjust → Threshold) was performed to remove the homologous structure compound. Noise remaining after image correction was removed (Process → Noise → Despeckle) as necessary.

그 후, 입자 해석을 실시(Analyze → Analyze Particles)하여 각 입자에 있어서의 면적, 애스펙트비를 얻었다. 그 후, 얻어진 각 입자에 있어서의 면적으로부터 면적 원 상당 직경을 산출하였다. 10시야에 있어서 산출된 모든 입자의 그들의 평균값을, 본 발명에 있어서의 스피넬 구조 화합물(또한 표 1에서는 GZO 상이라 기재함)의 평균 면적 원 상당 직경, 평균 애스펙트비로 하였다.After that, particle analysis was performed (Analyze → Analyze Particles) to obtain the area and aspect ratio of each particle. After that, the area circle equivalent diameter was calculated from the area in each obtained particle. These average values of all the particles calculated at 10 fields of view were taken as the average area circle equivalent diameter and average aspect ratio of the spinel structure compound in the present invention (referred to as GZO phase in Table 1).

여기서, 상술한 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 대하여, 혼합 분말 시에 함유하는 각 원소의 원자비와, 산화물 소결체의 상대 밀도, 비저항(벌크 저항), 항절 강도, 구성 상, 호몰로거스 구조 화합물(IGZO 상) 및 스피넬 구조 화합물(GZO 상)의 평균 면적 원 상당 직경 및 평균 애스펙트비, 그리고 스피넬 구조 화합물(GZO 상)의 면적률의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.Here, for the above-described Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, the atomic ratio of each element contained in the mixed powder, the relative density of the oxide sintered body, specific resistance (bulk resistance), the transverse strength, configuration, homomol Table 1 shows the measurement results of the average area circle equivalent diameter and average aspect ratio of the Logus structure compound (IGZO phase) and the spinel structure compound (GZO phase), and the area ratio of the spinel structure compound (GZO phase).

Figure pct00001
Figure pct00001

실시예 1 내지 3의 산화물 소결체는, 상대 밀도가 모두 99.5% 이상인 것을 알 수 있다. 따라서 실시 형태에 따르면, 이러한 산화물 소결체를 스퍼터링 타깃으로서 사용한 경우에 DC 스퍼터링의 방전 상태를 안정시킬 수 있다.It can be seen that all of the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 have a relative density of 99.5% or more. Therefore, according to the embodiment, when such an oxide sintered body is used as a sputtering target, the discharge state of DC sputtering can be stabilized.

또한 실시예 1 내지 3의 산화물 소결체는, 비저항이 모두 5.0×10-1Ω㎝ 이하인 것을 알 수 있다. 따라서 실시 형태에 따르면, 산화물 소결체를 스퍼터링 타깃으로서 사용한 경우에, 저렴한 DC 전원을 사용한 스퍼터링이 가능해져 성막 레이트를 향상시킬 수 있다.In addition, it can be seen that all of the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 have a specific resistance of 5.0×10 -1 Ωcm or less. Therefore, according to the embodiment, when the oxide sintered body is used as a sputtering target, sputtering using an inexpensive DC power supply becomes possible and the film formation rate can be improved.

또한 실시예 1 내지 3의 산화물 소결체는, 항절 강도가 모두 180㎫ 이상인 것을 알 수 있다. 따라서 실시 형태에 따르면, 이러한 산화물 소결체를 사용하여 스퍼터링 타깃을 제조할 때나 이러한 스퍼터링 타깃에서 스퍼터링을 행할 때, 산화물 소결체가 파손되는 것을 억제할 수 있다.In addition, it can be seen that all of the sintered oxide bodies of Examples 1 to 3 have a rupture strength of 180 MPa or more. Therefore, according to the embodiment, when a sputtering target is produced using such an oxide sintered body, or when sputtering is performed on such a sputtering target, it is possible to suppress damage to the oxide sintered body.

또한 실시예 1 내지 3의 산화물 소결체는, InGaZnO4 또는 InGaZn2O5로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함하고 있는 것을 알 수 있다. 따라서 실시 형태에 따르면, 항절 강도가 높은 IGZO 산화물 소결체를 실현할 수 있다.Further, it can be seen that the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 contain a homologous structure compound represented by InGaZnO 4 or InGaZn 2 O 5 and a spinel structure compound represented by ZnGa 2 O 4 . Therefore, according to the embodiment, an IGZO oxide sintered body having high transverse strength can be realized.

또한 실시예 1 내지 3과 비교예 2, 3의 비교에 의하여, InGaO3(ZnO)m(m은 정수)으로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물 중, m이 3 이상으로 나타나는 호몰로거스 구조 화합물이 포함됨으로써 항절 강도가 저하되어 있는 것을 알 수 있다.In addition, by comparison between Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3, homologous compounds in which m is 3 or more are included among homologous compounds represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is an integer). As a result, it can be seen that the transverse strength is lowered.

또한 InGaZnO4 또는 InGaZn2O5로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물을 포함함과 함께, 상기 식 (1) 내지 (3)에 나타낸 범위에서 In, Ga 및 Zn을 함유하는 실시예 1 내지 3과, 이러한 범위에서 In, Ga 또는 Zn을 함유하지 않는 비교예 4의 비교에 의하여, 이러한 범위에서 In, Ga 및 Zn을 함유함으로써 비저항이 5.0×10-1Ω㎝ 이하로 저감되어 있는 것을 알 수 있다.In addition, Examples 1 to 3 containing In, Ga, and Zn in the ranges shown in Formulas (1) to (3), including homologous structural compounds represented by InGaZnO 4 or InGaZn 2 O 5 , and such From the comparison of Comparative Example 4 which does not contain In, Ga, or Zn in the range, it can be seen that the specific resistance is reduced to 5.0 × 10 -1 Ωcm or less by containing In, Ga and Zn in this range.

또한 스피넬 구조 화합물의 면적률이 80% 이하인 실시예 1 내지 3과, 스피넬 구조 화합물의 면적률이 80%보다 큰 비교예 4의 비교에 의하여, 스피넬 구조 화합물의 면적률을 80% 이하로 함으로써 비저항이 저감되어 있는 것을 알 수 있다.In addition, by comparing Examples 1 to 3 in which the area ratio of the spinel structure compound is 80% or less and Comparative Example 4 in which the area rate of the spinel structure compound is greater than 80%, the area ratio of the spinel structure compound is set to 80% or less. It can be seen that this is reduced.

또한 실시예 1 내지 3의 산화물 소결체는, 호몰로거스 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 모두 10㎛ 이하이고, 또한 호몰로거스 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 2.0 이하인 것을 알 수 있다. 이것에 의하여, 산화물 소결체 내의 결정 조직을 미세화할 수 있는 점에서 산화물 소결체의 항절 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, it can be seen that the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 all have an average area circle equivalent diameter of the homologous structure compound of 10 µm or less, and that the homologous structure compound has an average aspect ratio of 2.0 or less. Thereby, since the crystal structure in the oxide sintered body can be refined, the transverse strength of the oxide sintered body can be improved.

또한 실시예 1 내지 3의 산화물 소결체는, 스피넬 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 모두 5㎛ 이하이고, 또한 스피넬 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 2.0 이하인 것을 알 수 있다. 이것에 의하여, 산화물 소결체 내의 결정 조직을 미세화할 수 있는 점에서 산화물 소결체의 항절 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, it can be seen that the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 all have an average area circle equivalent diameter of the spinel structure compound of 5 µm or less, and the average aspect ratio of the spinel structure compound is 2.0 or less. Thereby, since the crystal structure in the oxide sintered body can be refined, the transverse strength of the oxide sintered body can be improved.

또한 실시예 1 내지 3의 산화물 소결체는, 스피넬 구조 화합물의 면적률이 모두 15% 이상인 것을 알 수 있다. 이것에 의하여 산화물 소결체의 항절 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, it can be seen that the sintered oxide bodies of Examples 1 to 3 all have an area ratio of 15% or more of the spinel structure compound. In this way, the sintered strength of the oxide sintered body can be improved.

다음으로, 상술한 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 산화물 소결체 각 10매에 대하여, 기재에 In 땜납을 사용하여 접합을 행하였다. 그 결과, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 산화물 소결체에 균열은 보이지 않았다. 한편, 비교예 2 내지 4의 산화물 소결체에는 각각 3매, 4매, 2매의 균열이 보였다.Next, 10 sheets of each of the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 described above were joined using In solder as the base material. As a result, no cracks were observed in the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. On the other hand, three, four, and two cracks were observed in the oxide sintered bodies of Comparative Examples 2 to 4, respectively.

다음으로, 상술한 실시예 1 내지 3 및 비교예 2, 3의 산화물 소결체를 사용하여 스퍼터링을 행하고, 아킹의 발생량으로부터 타깃의 평가를 행하였다. 또한 비교예 1, 4의 산화물 소결체는 비저항이 높아서 DC 스퍼터링을 할 수 없었다.Next, sputtering was performed using the oxide sintered bodies of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 and 3 described above, and the target was evaluated from the amount of arcing. In addition, the oxide sintered bodies of Comparative Examples 1 and 4 had high specific resistance, so that DC sputtering was not possible.

(스퍼터링 조건)(Sputtering condition)

장치: DC 마그네트론 스퍼터 장치, 배기계 크라이오 펌프, 로터리 펌프Device: DC magnetron sputtering device, exhaust system cryopump, rotary pump

도달 진공도: 3×10-6Reached vacuum degree: 3×10 -6 Pa

스퍼터 압력: 0.4㎩Sputter pressure: 0.4Pa

산소 분압: 1×10-3Oxygen partial pressure: 1×10 -3 Pa

투입 전력량 시간: 2W/㎠Input power amount time: 2W/㎠

시간: 10시간Time: 10 hours

(아킹 카운터)(Arking counter)

형식: μArc Moniter MAM Genesis MAM 데이터 콜렉터 Ver.2.02Format: μArc Moniter MAM Genesis MAM Data Collector Ver.2.02

(LANDMARK TECHNOLOGY사 제조) (Manufactured by LANDMARK TECHNOLOGY)

(아킹 평가)(Arking evaluation)

A: 20회 이하A: 20 or less

B: 21 내지 50회B: 21 to 50 times

C: 51 내지 100회C: 51 to 100 times

D: 101회 이상D: 101 times or more

또한 스퍼터링 후에 산화물 소결체의 균열 확인도 행하였다. 상기 평가 결과를 표 2에 나타낸다.Further, cracking of the oxide sintered body was also confirmed after sputtering. Table 2 shows the evaluation results.

Figure pct00002
Figure pct00002

각 원소의 원자비가 식 (7) 내지 (9)를 만족시키는 실시예 1, 2와, 각 원소의 원자비의 원자비가 식 (7) 내지 (9)를 만족시키지 않는 비교예 2, 3의 비교에 의하여, 각 원소의 원자비가 식 (7) 내지 (9)를 만족시킴으로써 아킹 및 산화물 소결체의 균열 발생이 저감되어 있는 것을 알 수 있다.Comparison of Examples 1 and 2 in which the atomic ratio of each element satisfies Equations (7) to (9) and Comparative Examples 2 and 3 in which the atomic ratio of the atomic ratio of each element does not satisfy Equations (7) to (9) As a result, it can be seen that the occurrence of arcing and cracking of the oxide sintered body is reduced by satisfying the formulas (7) to (9) in the atomic ratio of each element.

또한 각 원소의 원자비가 식 (13) 내지 (15)를 만족시키는 실시예 1과, 각 원소의 원자비가 식 (13) 내지 (15)를 만족시키지 않는 실시예 2의 비교에 의하여, 각 원소의 원자비가 식 (13) 내지 (15)를 만족시킴으로써 아킹의 발생이 더 저감되어 있는 것을 알 수 있다.In addition, by comparison between Example 1 in which the atomic ratio of each element satisfies the equations (13) to (15) and Example 2 in which the atomic ratio of each element does not satisfy the equations (13) to (15), It can be seen that the occurrence of arcing is further reduced by the atomic ratio satisfying the equations (13) to (15).

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 한 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어 실시 형태에서는, 판형의 산화물 소결체를 사용하여 스퍼터링 타깃이 제작된 예에 대하여 나타내었지만, 산화물 소결체의 형상은 판형에 한정되지 않으며 원통형 등 어떠한 형상이어도 된다.As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit thereof. For example, in the embodiment, an example in which a sputtering target was produced using a plate-shaped oxide sintered body was shown, but the shape of the oxide sintered body is not limited to a plate shape, and any shape such as a cylinder may be used.

추가적인 효과나 변형예는 당업자에 의하여 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정 상세 및 대표적인 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서 첨부된 청구의 범위 및 그의 균등물에 의하여 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하는 일 없이 다양한 변경이 가능하다.Additional effects or modifications can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various changes may be made without departing from the spirit or scope of the concept of the general invention defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (16)

인듐, 갈륨 및 아연을 포함하는 산화물 소결체로서,
InGaZnO4 또는 InGaZn2O5로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함하고,
항절 강도가 180㎫ 이상인, 산화물 소결체.
As an oxide sintered body containing indium, gallium and zinc,
A homologous structure compound represented by InGaZnO 4 or InGaZn 2 O 5 and a spinel structure compound represented by ZnGa 2 O 4 ,
An oxide sintered body having a rupture strength of 180 MPa or more.
제1항에 있어서,
각 원소의 원자비가 하기 식을 만족시키는, 산화물 소결체.
0.08<In/(In+Ga+Zn)<0.31
0.35<Ga/(In+Ga+Zn)<0.58
0.23<Zn/(In+Ga+Zn)<0.46
The method of claim 1,
An oxide sintered body in which the atomic ratio of each element satisfies the following formula.
0.08<In/(In+Ga+Zn)<0.31
0.35<Ga/(In+Ga+Zn)<0.58
0.23<Zn/(In+Ga+Zn)<0.46
제1항 또는 제2항에 있어서,
각 원소의 원자비가 하기 식을 만족시키는, 산화물 소결체.
0.08<In/(In+Ga+Zn)≤0.20
0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)<0.58
0.25≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46
The method according to claim 1 or 2,
An oxide sintered body in which the atomic ratio of each element satisfies the following formula.
0.08<In/(In+Ga+Zn)≤0.20
0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)<0.58
0.25≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
각 원소의 원자비가 하기 식을 만족시키는, 산화물 소결체.
0.13<In/(In+Ga+Zn)≤0.19
0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.55
0.27≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46
The method according to any one of claims 1 to 3,
An oxide sintered body in which the atomic ratio of each element satisfies the following formula.
0.13<In/(In+Ga+Zn)≤0.19
0.40≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.55
0.27≤Zn/(In+Ga+Zn)<0.46
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
각 원소의 원자비가 하기 식을 만족시키는, 산화물 소결체.
0.14≤In/(In+Ga+Zn)≤0.19
0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.53
0.30≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45
The method according to any one of claims 1 to 4,
An oxide sintered body in which the atomic ratio of each element satisfies the following formula.
0.14≤In/(In+Ga+Zn)≤0.19
0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.53
0.30≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
각 원소의 원자비가 하기 식을 만족시키는, 산화물 소결체.
0.14<In/(In+Ga+Zn)≤0.18
0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.52
0.31≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45
The method according to any one of claims 1 to 5,
An oxide sintered body in which the atomic ratio of each element satisfies the following formula.
0.14<In/(In+Ga+Zn)≤0.18
0.41≤Ga/(In+Ga+Zn)≤0.52
0.31≤Zn/(In+Ga+Zn)≤0.45
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 호몰로거스 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 10㎛ 이하인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The homologous structure compound has an average area circle equivalent diameter of 10 μm or less,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 호몰로거스 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 2.0 이하인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 7,
The homologous structure compound has an average aspect ratio of 2.0 or less,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스피넬 구조 화합물의 평균 면적 원 상당 직경이 5㎛ 이하인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 8,
The spinel structure compound has an average area circle equivalent diameter of 5 μm or less,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스피넬 구조 화합물의 평균 애스펙트비가 2.0 이하인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 9,
The spinel structure compound has an average aspect ratio of 2.0 or less,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스피넬 구조 화합물의 면적률이 15% 이상인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 10,
The spinel structure compound has an area ratio of 15% or more,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스피넬 구조 화합물의 면적률이 80% 이하인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 11,
The spinel structure compound has an area ratio of 80% or less,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상대 밀도가 99.5% 이상인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 12,
Having a relative density of 99.5% or more,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
비저항이 5.0×10-1Ω㎝ 이하인,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 13,
Resistivity is 5.0×10 -1 Ωcm or less,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
InGaZnO4 또는 InGaZn2O5로 나타내는 호몰로거스 구조 화합물과, ZnGa2O4로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 포함하는,
산화물 소결체.
The method according to any one of claims 1 to 14,
A homologous structure compound represented by InGaZnO 4 or InGaZn 2 O 5 , and a spinel structure compound represented by ZnGa 2 O 4 ,
Oxide sintered body.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 산화물 소결체를 타깃재로서 사용하는,
스퍼터링 타깃.
Using the oxide sintered body according to any one of claims 1 to 15 as a target material,
Sputtering target.
KR1020207035420A 2018-06-19 2019-05-13 Oxide sintered body and sputtering target KR102563627B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018116291 2018-06-19
JPJP-P-2018-116291 2018-06-19
PCT/JP2019/018992 WO2019244509A1 (en) 2018-06-19 2019-05-13 Oxide sintered body and sputtering target

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210005731A true KR20210005731A (en) 2021-01-14
KR102563627B1 KR102563627B1 (en) 2023-08-07

Family

ID=68983588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207035420A KR102563627B1 (en) 2018-06-19 2019-05-13 Oxide sintered body and sputtering target

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7282766B2 (en)
KR (1) KR102563627B1 (en)
CN (1) CN112262114B (en)
TW (1) TWI804628B (en)
WO (1) WO2019244509A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008163441A (en) 2007-01-05 2008-07-17 Idemitsu Kosan Co Ltd Sputtering target and its manufacturing method
KR20110027805A (en) * 2008-06-27 2011-03-16 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 Sputtering target for oxide semiconductor, comprising ingao3(zno) crystal phase and process for producing the sputtering target
KR20160085210A (en) * 2013-11-06 2016-07-15 미쓰이금속광업주식회사 Sputtering target
KR20200097197A (en) * 2018-04-18 2020-08-18 미쓰이금속광업주식회사 Oxide sintered body, sputtering target, and manufacturing method of oxide thin film

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8784700B2 (en) * 2006-12-13 2014-07-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Sputtering target and oxide semiconductor film
JP5403390B2 (en) * 2008-05-16 2014-01-29 出光興産株式会社 Oxides containing indium, gallium and zinc
US8641932B2 (en) * 2008-12-15 2014-02-04 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Sintered complex oxide and sputtering target comprising same
JP2010238770A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Nippon Mining & Metals Co Ltd Oxide thin film, and method of manufacturing the same
JP4415062B1 (en) * 2009-06-22 2010-02-17 富士フイルム株式会社 THIN FILM TRANSISTOR AND METHOD FOR PRODUCING THIN FILM TRANSISTOR
JP5501306B2 (en) * 2011-08-18 2014-05-21 出光興産株式会社 In-Ga-Zn-O-based sputtering target
JP5677341B2 (en) * 2012-03-01 2015-02-25 三菱電機株式会社 PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND PHOTOELECTRIC CONVERSION MODULE
JP2013239531A (en) * 2012-05-14 2013-11-28 Fujifilm Corp Thin film transistor, manufacturing method of the same, display device, image sensor, x-ray sensor and x-ray digital imaging equipment
TW201410904A (en) * 2012-07-30 2014-03-16 Tosoh Corp Oxide sintered body, sputtering target, and method of manufacturing same
JP5654648B2 (en) * 2012-08-10 2015-01-14 株式会社半導体エネルギー研究所 Metal oxide film
JP5883367B2 (en) * 2012-09-14 2016-03-15 株式会社コベルコ科研 Oxide sintered body, sputtering target, and manufacturing method thereof
JP2014111818A (en) * 2012-11-09 2014-06-19 Idemitsu Kosan Co Ltd Sputtering target, oxide semiconductor thin film, and production method of them
JP2014105124A (en) * 2012-11-27 2014-06-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Conductive oxide, semiconductor oxide film and method for producing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008163441A (en) 2007-01-05 2008-07-17 Idemitsu Kosan Co Ltd Sputtering target and its manufacturing method
KR20110027805A (en) * 2008-06-27 2011-03-16 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 Sputtering target for oxide semiconductor, comprising ingao3(zno) crystal phase and process for producing the sputtering target
KR20160085210A (en) * 2013-11-06 2016-07-15 미쓰이금속광업주식회사 Sputtering target
KR20200097197A (en) * 2018-04-18 2020-08-18 미쓰이금속광업주식회사 Oxide sintered body, sputtering target, and manufacturing method of oxide thin film

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019244509A1 (en) 2019-12-26
JP7282766B2 (en) 2023-05-29
KR102563627B1 (en) 2023-08-07
CN112262114B (en) 2022-06-28
TW202000951A (en) 2020-01-01
CN112262114A (en) 2021-01-22
JPWO2019244509A1 (en) 2021-06-24
TWI804628B (en) 2023-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5237557B2 (en) Sputtering target and manufacturing method thereof
JP5466831B2 (en) Yttria sintered body and member for plasma process equipment
WO2014021334A1 (en) Sintered oxide body and sputtering target
KR102099197B1 (en) Oxide sintered bodies and sputtering targets, and methods for manufacturing them
JP6511209B1 (en) Oxide sinter, sputtering target and method for producing oxide thin film
JP5292130B2 (en) Sputtering target
JP6392776B2 (en) Sputtering target
JP2003112963A (en) Alumina sintered compact, and production method therefor
KR102563627B1 (en) Oxide sintered body and sputtering target
JP2018059185A (en) Sputtering target material
CN109072417B (en) Sputtering target and method for producing same
JP6158129B2 (en) Oxide sintered body and sputtering target
TWI755648B (en) Sintered oxide body, sputtering target and method for producing oxide thin film
KR102141812B1 (en) Sintered aluminum nitride and its manufacturing method
CN111448336B (en) Oxide sintered body, sputtering target, and oxide thin film

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant