KR20230017294A - 스퍼터링 타깃재 및 산화물 반도체 - Google Patents

스퍼터링 타깃재 및 산화물 반도체 Download PDF

Info

Publication number
KR20230017294A
KR20230017294A KR1020227046024A KR20227046024A KR20230017294A KR 20230017294 A KR20230017294 A KR 20230017294A KR 1020227046024 A KR1020227046024 A KR 1020227046024A KR 20227046024 A KR20227046024 A KR 20227046024A KR 20230017294 A KR20230017294 A KR 20230017294A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target material
less
phase
sputtering target
powder
Prior art date
Application number
KR1020227046024A
Other languages
English (en)
Inventor
교스케 데라무라
료 시라니타
시게키 도쿠치
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 KR20230017294A publication Critical patent/KR20230017294A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • H01L29/78693—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate the semiconducting oxide being amorphous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/453—Shaped 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/082—Oxides of alkaline earth metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/083—Oxides of refractory metals or yttrium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08—Oxides
    • C23C14/086—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02554—Oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02565—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02581—Transition metal or rare earth elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H01L21/02592—Microstructure amorphous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66969—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies not comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor 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
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types 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
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate

Landscapes

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

Abstract

스퍼터링 타깃재는, 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성된다. 첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr), 니오븀(Nb) 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어진다. 스퍼터링 타깃재는, 각 원소의 원자비가 식 (1) 내지 (3)을 충족한다. 스퍼터링 타깃재는 상대 밀도가 95％ 이상이다.
0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)

Description

스퍼터링 타깃재 및 산화물 반도체
본 발명은 스퍼터링 타깃재에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 해당 스퍼터링 타깃재를 사용하여 형성된 산화물 반도체에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이(이하 「FPD」라고도 함)에 사용되는 박막 트랜지스터(이하 「TFT」라고도 함)의 기술 분야에 있어서는, FPD의 고기능화에 수반하여, 종래의 아몰퍼스 실리콘 대신에 In-Ga-Zn 복합 산화물(이하 「IGZO」라고도 함)로 대표되는 산화물 반도체가 주목받고 있으며, 실용화가 진행되고 있다. IGZO는, 높은 전계 효과 이동도와 낮은 누설 전류를 나타낸다고 하는 이점을 갖는다. 근년에는FPD의 한층 더한 고기능화가 진행됨에 따라, IGZO가 나타내는 전계 효과 이동도보다 더 높은 전계 효과 이동도를 나타내는 재료가 제안되어 있다.
예를 들어 특허문헌 1 및 2에는, 인듐(In) 원소 및 아연(Zn) 원소와 임의의 원소 X로 이루어지는 In-Zn-X 복합 산화물에 의한 TFT용의 산화물 반도체가 제안되어 있다. 동 문헌에 따르면 이 산화물 반도체는, In-Zn-X 복합 산화물로 이루어지는 타깃재를 사용한 스퍼터링에 의해 형성된다.
US2013/270109A1 US2014/102892A1
특허문헌 1 및 2에 기재된 기술에 있어서는, 타깃재를 분말 소결법에 의해 제조하고 있다. 그러나 분말 소결법에 의해 제조되는 타깃재는 일반적으로 상대 밀도가 낮고, 그것에 기인하여 파티클이 발생하기 쉽고, 또한 이상 방전 시에 타깃재에 균열이 생기기 쉽다. 그 결과, 고성능의 TFT를 제조하는 데 지장을 초래하는 경우가 있다.
또한, TFT의 기술 분야에 있어서는, IGZO가 나타내는 전계 효과 이동도보다 더 높은 전계 효과 이동도를 나타내는 산화물 반도체가 요망되고 있다.
또한, TFT의 기술 분야에 있어서는, 임계 전압이 0V에 가까운 값을 나타내는 산화물 반도체가 요망되고 있다.
따라서 본 발명의 과제는, 전술한 종래 기술이 갖는 결점을 해소할 수 있는 스퍼터링 타깃재 및 산화물 반도체를 제공하는 데 있다.
본 발명은 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성되고,
첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr) 및 니오븀(Nb)으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어지고,
각 원소의 원자비가 식 (1) 내지 (3)을 충족하고(식 중의 X는, 상기 첨가 원소의 함유비의 총합으로 한다.),
0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)
상대 밀도가 95％ 이상인, 스퍼터링 타깃재를 제공함으로써 상기 과제를 해결한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 스퍼터링 타깃재를 사용하여 형성된 산화물 반도체로서,
인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성되고,
첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr), 니오븀(Nb) 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어지고,
각 원소의 원자비가 식 (1) 내지 (3)을 충족하는(식 중의 X는, 상기 첨가 원소의 함유비의 총합으로 한다.),
0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)
산화물 반도체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성되고,
첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr), 니오븀(Nb) 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어지고,
각 원소의 원자비가 식 (1) 내지 (3)을 충족하는(식 중의 X는, 상기 첨가 원소의 함유비의 총합으로 한다.),
0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)
산화물 반도체를 갖고,
전해 효과 이동도가 45㎠/Vs 이상인, 박막 트랜지스터를 제공하는 것이다.
도 1은, 본 발명의 스퍼터링 타깃재를 사용하여 제조된 박막 트랜지스터의 구조를 도시하는 모식도이다.
도 2는, 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 X선 회절 측정의 결과를 나타내는 차트이다.
도 3은, 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 주사형 전자 현미경상이다.
도 4는, 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 주사형 전자 현미경상이다.
도 5는, 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 In2O3상의 EDX 분석에 있어서의 정성 분석 차트와 정량 분석 결과이다.
도 6은, 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 주사형 전자 현미경상이다.
도 7은, 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 Zn3In2O6상의 EDX 분석에 있어서의 정성 분석 차트와 정량 분석 결과이다.
도 8의 (a)는, 실시예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 EDX 분석 결과를 나타내는 상이고, 도 8의 (b)는, 비교예 1에서 얻어진 스퍼터링 타깃재의 EDX 분석 결과를 나타내는 상이다.
이하 본 발명을, 그 바람직한 실시 형태에 기초하여 설명한다. 본 발명은 스퍼터링 타깃재(이하 「타깃재」라고도 함)에 관한 것이다. 본 발명의 타깃재는, 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성되는 것이다. 첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr) 및 니오븀(Nb)으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어진다. 본 발명의 타깃재는, 이것을 구성하는 금속 원소로서 In, Zn 및 첨가 원소(X)를 포함하는 것이지만, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 이들 원소 외에, 의도적으로 또는 불가피하게 미량 원소를 포함하고 있어도 된다. 미량 원소로서는, 예를 들어 후술하는 유기 첨가물에 포함되는 원소나 타깃재 제조 시에 혼입되는 볼 밀 등의 미디어 원료를 들 수 있다. 본 발명의 타깃재에 있어서의 미량 원소로서는, 예를 들어 Fe, Cr, Ni, Al, Si, W, Zr, Na, Mg, K, Ca, Ti, Y, Ga, Sn, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu 및 Pb 등을 들 수 있다. 그것들의 함유량은 본 발명의 타깃재가 포함하는 In, Zn 및 X를 포함하는 산화물의 합계 질량에 대하여, 각각 통상 100질량ppm(이하 「ppm」이라고도 함) 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80ppm 이하, 더욱 바람직하게는 50ppm 이하이다. 이들 미량 원소의 합계량은 500ppm 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 300ppm 이하, 더욱 바람직하게는 100ppm 이하이다. 본 발명의 타깃재에 미량 원소가 포함되는 경우에는, 상기 합계 질량에는 미량 원소의 질량도 포함된다.
본 발명의 타깃재는 적합하게는, 상술한 산화물을 포함하는 소결체로 구성되어 있다. 이러한 소결체 및 스퍼터링 타깃재의 형상에 특별히 제한은 없으며, 종래 공지된 형상, 예를 들어 평판형 및 원통형 등을 채용할 수 있다.
본 발명의 타깃재는, 이것을 구성하는 금속 원소, 즉 In, Zn 및 X의 원자비가 특정의 범위인 것이, 해당 타깃재로 형성되는 산화물 반도체 소자의 성능이 향상되는 점에서 바람직하다.
구체적으로는, In 및 X에 관해서는 이하의 식 (1)로 표시되는 원자비를 충족하는 것이 바람직하다(식 중의 X는, 상기 첨가 원소의 함유비의 총합으로 한다. 이하, 식 (2) 및 (3)에 대해서도 동일하다.) .
0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
Zn에 관해서는 이하의 식 (2)로 표시되는 원자비를 충족하는 것이 바람직하다.
0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
X에 관해서는 이하의 식 (3)으로 표시되는 원자비를 충족하는 것이 바람직하다.
0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)
In, Zn 및 X의 원자비가 상기 식 (1) 내지 (3)을 충족함으로써, 본 발명의 타깃재를 사용하여 스퍼터링에 의해 형성된 산화물 박막을 갖는 반도체 소자는, 높은 전계 효과 이동도, 낮은 누설 전류 및 0V에 가까운 임계 전압을 나타내는 것으로 된다. 이들 이점을 한층 현저한 것으로 하는 관점에서, In 및 X에 관해서는 하기 식 (1-2) 내지 (1-5)를 충족하는 것이 더욱 바람직하다.
0.43≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.79 (1-2)
0.48≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.78 (1-3)
0.53≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.75 (1-4)
0.58≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.70 (1-5)
상기와 마찬가지의 관점에서, Zn에 관해서는 하기 식 (2-2) 내지 (2-5)를 충족하는 것이 더욱 바람직하고, X에 관해서는 하기 식 (3-2) 내지 (3-5)를 충족하는 것이 더욱 바람직하다.
0.21≤Zn/(In+Zn+X)≤0.57 (2-2)
0.22≤Zn/(In+Zn+X)≤0.52 (2-3)
0.25≤Zn/(In+Zn+X)≤0.47 (2-4)
0.30≤Zn/(In+Zn+X)≤0.42 (2-5)
0.0015≤X/(In+Zn+X)≤0.013 (3-2)
0.002<X/(In+Zn+X)≤0.012 (3-3)
0.0025≤X/(In+Zn+X)≤0.010 (3-4)
0.003≤X/(In+Zn+X)≤0.009 (3-5)
첨가 원소(X)는, 상술한 바와 같이 Ta, Sr 및 Nb로부터 선택되는 1종 이상이 사용된다. 이들 원소는, 각각 단독으로 사용할 수 있고, 혹은 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 특히 첨가 원소(X)로서 Ta를 사용하는 것이, 본 발명의 타깃재로 제조되는 산화물 반도체 소자의 종합적인 성능의 관점, 및 타깃재를 제조하는 데 있어서의 경제성의 점에서 바람직하다.
본 발명의 타깃재는, 상술한 (1) 내지 (3)의 관계에 추가하여, In과 X의 원자비에 관하여 이하의 식 (4)를 충족하는 것이, 본 발명의 타깃재로 형성되는 산화물 반도체 소자의 전계 효과 이동도를 한층 높이는 점, 및 0V에 가까운 임계 전압을 나타내는 점에서 바람직하다.
0.970≤In/(In+X)≤0.999 (4)
식 (4)로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 타깃재에 있어서는, In의 양에 대하여 극히 소량의 X를 사용함으로써, 타깃재로 형성되는 산화물 반도체 소자의 전계 효과 이동도가 높아진다. 이것은 본 발명자가 처음으로 찾아낸 것이다. 지금까지 알려져 있는 종래 기술(예를 들어 특허문헌 1 및 2에 기재된 종래 기술)에서는, In의 양에 대한 X의 사용량은 본 발명보다 많다.
타깃재로 형성되는 산화물 반도체의 전계 효과 이동도가 한층 높아지는 관점, 및 0V에 가까운 임계 전압을 나타내는 관점에서, In과 X의 원자비는 이하의 식 (4-2) 내지 (4-4)를 충족하는 것이 더욱 바람직하다.
0.980≤In/(In+X)≤0.997 (4-2)
0.990≤In/(In+X)≤0.995 (4-3)
0.990<In/(In+X)≤0.993 (4-4)
타깃재로 형성되는 산화물 반도체 소자의 전계 효과 이동도의 값이 큰 것은, 산화물 반도체 소자인 TFT 소자의 전달 특성이 양호해지는 것에 기인하는 FPD의 고기능화의 점에서 바람직하다. 상세하게는 타깃재로 형성되는 산화물 반도체 소자를 구비한 TFT는, 그 전계 효과 이동도(㎠/Vs)가 45㎠/Vs 이상인 것이 바람직하고, 50㎠/Vs 이상인 것이 더욱 바람직하고, 60㎠/Vs 이상인 것이 보다 더 바람직하고, 70㎠/Vs 이상인 것이 한층 바람직하고, 80㎠/Vs 이상인 것이 한층 더 바람직하고, 90㎠/Vs 이상인 것이 한층 더 바람직하고, 100㎠/Vs 이상인 것이 특히 바람직하다. 전계 효과 이동도의 값은 크면 클수록 FPD의 고기능화의 점에서 바람직한데, 전계 효과 이동도가 200㎠/Vs 정도로 높으면, 충분히 만족할 만한 정도의 성능이 얻어진다.
본 발명의 타깃재에 포함되는 각 금속의 비율은, 예를 들어 ICP 발광 분광 측정에 의해 측정된다.
본 발명의 타깃재는, In, Zn 및 X의 원자비에 더하여, 상대 밀도가 높은 것에 의해서도 특징지어진다. 상세하게는, 본 발명의 타깃재는 그 상대 밀도가 바람직하게는 95％ 이상이라고 하는 높은 값을 나타내는 것이다. 이러한 높은 상대 밀도를 나타냄으로써, 본 발명의 타깃재를 사용하여 스퍼터링을 행하는 경우, 파티클의 발생을 억제하는 것이 가능하게 되므로 바람직하다. 이 관점에서, 본 발명의 타깃재는 그 상대 밀도가 97％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 98％ 이상인 것이 한층 바람직하고, 99％ 이상인 것이 한층 더 바람직하고, 100％ 이상인 것이 특히 바람직하고, 100％ 초과인 것이 특히 더 바람직하다. 이러한 상대 밀도를 갖는 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다. 상대 밀도는 아르키메데스법에 따라 측정된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재는, 타깃재 내부의 공공의 사이즈가 작은 것과, 공공의 수가 적은 것에 의해서도 특징지어진다. 상세하게는, 본 발명의 타깃재는 면적 원 상당 직경이 0.5㎛ 이상 20㎛ 이하인 공공이 5개/1000㎛2 이하이다. 이러한 공공이 적은 타깃재를 사용하여 스퍼터링을 행하는 경우, 파티클의 발생을 억제하는 것이 가능하게 되므로 바람직하다. 이 관점에서, 본 발명의 타깃재는 면적 원 상당 직경이 0.5㎛ 이상 20㎛ 이하인 공공이 3개/1000㎛2 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2개/1000㎛2 이하인 것이 한층 바람직하고, 1개/1000㎛2 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 0.5개/1000㎛2 이하인 것이 특히 바람직하고, 0.1개/1000㎛2 이하인 것이 특히 더 바람직하다. 이러한 공공의 수가 적은 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재는 강도가 높은 것에 의해서도 특징지어진다. 상세하게는, 본 발명의 타깃재는 그 항절 강도가 바람직하게는 100MPa 이상이라고 하는 높은 값을 나타내는 것이다. 이러한 높은 항절 강도를 나타냄으로써, 본 발명의 타깃재를 사용하여 스퍼터링을 행하는 경우, 스퍼터링 중에 의도하지 않게 이상 방전이 일어나도, 타깃재에 균열이 생기기 어려워지므로 바람직하다. 이 관점에서 본 발명의 타깃재는, 그 항절 강도가 120MPa 이상인 것이 더욱 바람직하고, 150MPa 이상인 것이 한층 바람직하다. 이러한 항절 강도를 갖는 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다. 항절 강도는, JIS R1601에 준거하여 측정된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재는 벌크 저항률이 낮은 것에 의해서도 특징지어진다. 벌크 저항률이 낮은 것은, 해당 타깃재를 사용하여 DC 스퍼터링이 가능하게 되는 점에서 유리하다. 이 관점에서, 본 발명의 타깃재는 그 벌크 저항률이 25℃에 있어서 100mΩㆍ㎝ 이하인 것이 바람직하고, 50mΩㆍ㎝ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10mΩㆍ㎝ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5mΩㆍ㎝ 이하인 것이 한층 바람직하고, 4mΩㆍ㎝ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 3mΩㆍ㎝ 이하인 것이 특히 바람직하고, 2mΩㆍ㎝ 이하인 것이 특히 더 바람직하고, 1.5mΩㆍ㎝ 이하인 것이 특히 더 바람직하다. 이러한 벌크 저항률을 갖는 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다. 벌크 저항률은, 직류 4탐침법에 의해 측정된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재는, 타깃재의 동일 면 내에 있어서, 공공의 수의 변동 및 벌크 저항률의 변동이 작은 것에 의해서도 특징지어진다. 상세하게는, 본 발명의 타깃재는, 동일 면에 있어서의 임의의 5점에 있어서 측정되는, 공공의 수, 벌크 저항률의 각각의 값과 5점의 산술 평균값의 차를, 5점의 산술 평균값으로 나누어 100을 곱한 값의 절댓값이 20％ 이하이다. 이러한 동일 면 내의 변동이 작은 타깃재를 사용하여 스퍼터링을 행하는 경우, 스퍼터링 시에, 대향하는 유리 기판의 위치에 따라 막 특성이 변화하는 일이 없기 때문에 바람직하다. 이 관점에서, 본 발명의 타깃재는, 상기 절댓값이 각각 15％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 5％ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 3％ 이하인 것이 특히 바람직하고, 1％ 이하인 것이 특히 더 바람직하다. 이러한 공공의 수의 변동 및 벌크 저항률의 변동이 작은 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다.
또한, 본 발명의 타깃재는, 타깃재의 깊이 방향에 있어서, 공공의 수의 변동 및 벌크 저항률의 변동이 작은 것에 의해서도 특징지어진다. 상세하게는, 본 발명의 타깃재는, 표면으로부터 깊이 방향으로 1mm마다 연삭한 면에 있어서의, 공공의 수, 벌크 저항률의 각각의 값과 5점의 산술 평균값의 차를, 5점의 산술 평균값으로 나누어 100을 곱한 값의 절댓값이 20％ 이하이다. 상기와 마찬가지의 관점에서, 본 발명의 타깃재는, 상기 절댓값이 각각 15％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 5％ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 3％ 이하인 것이 특히 바람직하고, 1％ 이하인 것이 특히 더 바람직하다. 이러한 공공의 수의 변동 및 벌크 저항률의 변동이 작은 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다.
본 발명의 타깃재는, 타깃재의 동일 면 내에 있어서의 비커스 경도의 표준 편차가 50 이하인 것이 바람직하다. 이 수치가 상기 조건을 충족하는 경우, 밀도, 결정 입경이나 조성에 치우침이 없기 때문에 타깃재로서 바람직하다. 동일 면 내에 있어서의 비커스 경도의 표준 편차가 40 이하인 것이 바람직하고, 30 이하인 것이 더욱 바람직하고, 20 이하인 것이 한층 바람직하고, 10 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 이러한 비커스 경도를 갖는 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다. 비커스 경도는, JIS-R-1610:2003에 준거하여 측정된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재 표면의 산술 평균 조도 Ra(JIS-B-0601:2013)는 연삭 가공 시의 지석의 번수 등에 의해 적절하게 조정할 수 있다. 산술 평균 조도 Ra가 작은 타깃재를 사용하여 스퍼터링을 행하는 경우, 스퍼터링 시에, 이상 방전을 억제하는 것이 가능하게 되어 바람직하다. 이 관점에서, 본 발명의 타깃재는, 산술 평균 조도 Ra가 3.2㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1.6㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.2㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 0.8㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 0.5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하고, 0.1㎛ 이하인 것이 특히 더 바람직하다. 산술 평균 조도 Ra는, 표면 조도 측정기에 의해 측정된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재는, 표면의 최대 색차 ΔE*가 5 이하인 것이 바람직하다. 또한, 타깃재의 깊이 방향의 최대 색차도 ΔE*가 5 이하인 것이 바람직하다. 「색차 ΔE*」란, 2개의 색의 차이를 수치화한 지표이다. 이 수치가 상기 조건을 충족하는 경우, 밀도, 결정 입경이나 조성에 치우침이 없기 때문에 타깃재로서 바람직하다. 표면 전체와 깊이 방향의 최대 색차 ΔE*는 4 이하인 것이 바람직하고, 3 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2 이하인 것이 한층 바람직하고, 1 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 이러한 최대 색차 ΔE*를 갖는 본 발명의 타깃재는, 후술하는 방법에 의해 적합하게 제조된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재는, 전술한 바와 같이 In, Zn 및 X를 포함하는 산화물로 구성되어 있다. 이 산화물은 In의 산화물, Zn의 산화물 또는 X의 산화물일 수 있다. 혹은 이 산화물은 In, Zn 및 X로 이루어지는 군에서 선택되는 임의의 2종 이상의 원소의 복합 산화물일 수 있다. 복합 산화물의 구체적인 예로서는, In-Zn 복합 산화물, Zn-Ta 복합 산화물, In-Ta 복합 산화물, In-Nb 복합 산화물, Zn-Nb 복합 산화물, In-Nb 복합 산화물, In-Sr 복합 산화물, Zn-Sr 복합 산화물, In-Sr 복합 산화물, In-Zn-Ta 복합 산화물, In-Zn-Nb 복합 산화물, In-Zn-Sr 복합 산화물 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 타깃재는, 특히 In의 산화물인 In2O3상 및 In과 Zn의 복합 산화물인 Zn3In2O6상을 포함하는 것이, 해당 타깃재의 밀도 및 강도를 높이고 또한 저항을 저감시키는 관점에서 바람직하다. 본 발명의 타깃재가 In2O3상 및 Zn3In2O6상을 포함하는 것은, 본 발명의 타깃재를 대상으로 한 X선 회절(이하 「XRD」라고도 함) 측정에 의해 In2O3상 및 Zn3In2O6상이 관찰되는지 여부에 따라 판단할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 In2O3상은 미량으로 Zn 원소를 포함할 수 있다.
상세하게는, X선원으로서 CuKα선을 사용한 XRD 측정에 있어서 In2O3상은 2θ=30.38°이상 30.78°이하의 범위에 메인 피크가 관찰된다. Zn3In2O6상은 2θ=34.00°이상 34.40°이하의 범위에 메인 피크가 관찰된다.
또한, 본 발명의 타깃재에 있어서는, In2O3상 및 Zn3In2O6상의 양쪽에 X가 포함되는 것이 바람직하다. 특히, 타깃재 전체에 균질하게 X가 분산되어 포함되면, 본 발명의 타깃재로 형성되는 산화물 반도체에 균일하게 X가 포함되게 되어, 균질의 산화물 반도체막을 얻을 수 있다. In2O3상 및 Zn3In2O6상의 양쪽에 X가 포함되는 것은, 예를 들어 에너지 분산형 X선 분광법(이하 「EDX」라고도 함) 등에 의해 측정할 수 있다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
XRD 측정에 의해 본 발명의 타깃재에 In2O3상이 관찰되는 경우, In2O3상은 그 결정립의 사이즈가 특정의 범위를 충족하는 것이, 본 발명의 타깃재의 밀도 및 강도를 높이고 또한 저항을 저감시키는 점에서 바람직하다. 상세하게는, In2O3상의 결정립의 사이즈는 3.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2.7㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2.5㎛ 이하인 것이 한층 바람직하다. 결정립의 사이즈는 작을수록 바람직하며 하한값은 특별히 정하는 것은 아니지만, 통상 0.1㎛ 이상이다.
XRD 측정에 의해 본 발명의 타깃재에 Zn3In2O6상이 관찰되는 경우, Zn3In2O6상에 관해서도, 그 결정립의 사이즈가 특정의 범위를 충족하는 것이, 본 발명의 타깃재의 밀도 및 강도를 높이고 또한 저항을 저감시키는 점에서 바람직하다. 상세하게는, Zn3In2O6상의 결정립의 사이즈는 3.9㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3.5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2.5㎛ 이하인 것이 한층 바람직하고, 2.3㎛ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 2.0㎛ 이하인 것이 특히 바람직하고, 1.9㎛ 이하인 것이 특히 더 바람직하다. 결정립의 사이즈는 작을수록 바람직하며 하한값은 특별히 정하는 것은 아니지만, 통상 0.1㎛ 이상이다.
In2O3상의 결정립의 사이즈 및 Zn3In2O6상의 결정립의 사이즈를 상술한 범위로 설정하기 위해서는, 예를 들어 후술하는 방법에 의해 타깃재를 제조하면 된다.
In2O3상의 결정립의 사이즈 및 Zn3In2O6상의 결정립의 사이즈는, 본 발명의 타깃재를 주사형 전자 현미경(이하 「SEM」이라고도 함)에 의해 관찰함으로써 측정된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
상술한 결정립의 사이즈와의 관계에서, 본 발명의 타깃재에 있어서는, 단위 면적에서 차지하는 In2O3상의 면적의 비율(이하 「In2O3상 면적률」이라고도 함)이 특정의 범위인 것도, 해당 타깃재의 저항을 낮추는 점에서 바람직하다. 상세하게는, In2O3상 면적률은 10％ 이상 70％ 이하인 것이 바람직하고, 20％ 이상 70％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30％ 이상 70％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 35％ 이상 70％ 이하인 것이 한층 더 바람직하다.
한편, 단위 면적에서 차지하는 Zn3In2O6상의 면적 비율(이하 「Zn3In2O6상 면적률」이라고도 함)은 30％ 이상 90％ 이하인 것이 바람직하고, 30％ 이상 80％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30％ 이상 70％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 30％ 이상 65％ 이하인 것이 한층 더 바람직하다.
In2O3상 면적률 및 Zn3In2O6상 면적률을 상술한 범위로 설정하기 위해서는, 예를 들어 후술하는 방법에 의해 타깃재를 제조하면 된다. In2O3상 면적률 및 Zn3In2O6상 면적률은, 본 발명의 타깃재를 SEM에 의해 관찰함으로써 측정된다. 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에 있어서 상세하게 설명한다.
본 발명의 타깃재에 있어서는, In2O3상 및 Zn3In2O6상이 균질하게 분산되어 있는 것이 바람직하다. 이것들이 균질하게 분산되어 있으면 스퍼터링에 의해 박막을 형성하였을 때, 조성에 치우침이 없고, 막 특성이 변화하는 일이 없기 때문에 바람직하다.
결정상의 분산 상태 평가는, EDX에 의해 행한다. 타깃재에 있어서 무작위로 선택한 배율 200배, 437.5㎛×625㎛의 범위로부터, EDX에 의해 시야 전체의 In/Zn 원자 비율을 얻는다. 계속해서 동 시야를 세로 4×가로 4로 균등하게 분할하고, 각 분할 시야에서의 In/Zn 원자 비율을 얻는다. 각 분할 시야에서의 In/Zn 원자 비율과 시야 전체의 In/Zn 원자 비율의 차의 절댓값을, 시야 전체의 In/Zn 원자 비율로 나누고, 100을 곱한 값을 분산율(％)로 정의하고, 분산율의 대소에 기초하여 In2O3상 및 Zn3In2O6상의 분산의 균질 정도를 평가한다. 분산율이 제로에 가까울수록 In2O3상 및 Zn3In2O6상이 균질하게 분산되어 있는 것을 의미한다. 16개소에서의 분산율의 최댓값이 10％ 이하인 것이 바람직하고, 5％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 4％ 이하인 것이 한층 바람직하고, 3％ 이하인 것이 한층 더 바람직하고, 2％ 이하인 것이 특히 바람직하고, 1％ 이하인 것이 특히 더 바람직하다.
다음에, 본 발명의 타깃재의 적합한 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 제조 방법에 있어서는, 타깃재의 원료가 되는 산화물 분말을 소정의 형상으로 성형하여 성형체를 얻고, 이 성형체를 소성함으로써, 소결체로 이루어지는 타깃재를 얻는다. 성형체를 얻기 위해서는, 당해 기술 분야에 있어서 지금까지 알려져 있는 방법을 채용할 수 있다. 특히 주입(鑄入) 성형법 또는 CIP 성형법을 채용하는 것이, 치밀한 타깃재를 제조할 수 있는 점에서 바람직하다.
주입 성형법은 슬립 캐스트법이라고도 불린다. 주입 성형법을 행하기 위해서는 우선, 원료 분말과 유기 첨가물을 함유하는 슬러리를, 분산매를 사용하여 조제한다.
상기 원료 분말로서는 산화물 분말 또는 수산화물 분말, 탄산염 분말을 사용하는 것이 적합하다. 산화물 분말로서는, In 산화물의 분말, Zn 산화물의 분말 및 X 산화물의 분말을 사용한다. In 산화물로서는 예를 들어 In2O3을 사용할 수 있다. Zn 산화물로서는 예를 들어 ZnO를 사용할 수 있다. X 산화물의 분말로서는 예를 들어 Ta2O5, SrO 및 Nb2O5를 사용할 수 있다. 또한, SrO는 공기 중에서는 이산화탄소와 화합하여 SrCO3의 상태로 존재하는 경우가 있지만, 소성 과정에 있어서 SrCO3으로부터 이산화탄소가 해리되어 SrO로 된다.
본 제조 방법에 있어서는, 이들 원료 분말을 모두 혼합한 후에 소성을 행한다. 이것과는 대조적으로, 종래 기술, 예를 들어 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, In2O3 분말과 Ta2O5 분말을 혼합한 후에 소성을 행하고, 다음에 얻어진 소성 분말과 ZnO 분말을 혼합하여 다시 소성을 행하고 있다. 이 방법에서는 사전에 소성을 실시함으로써 분말을 구성하는 입자가 굵은 알맹이로 되어 버려, 상대 밀도가 높은 타깃재를 얻는 것이 용이하지 않다. 이에 비해 본 제조 방법에서는, 바람직하게는 In 산화물의 분말, Zn 산화물의 분말 및 X 산화물의 분말을 모두 상온에서 혼합, 성형한 후, 소성을 행하고 있으므로, 상대 밀도가 높은 치밀한 타깃재가 용이하게 얻어진다.
In 산화물의 분말, Zn 산화물의 분말 및 X 산화물의 분말의 사용량은, 목적으로 하는 타깃재에 있어서의 In, Zn 및 X의 원자비가, 상술한 범위를 충족하도록 조정하는 것이 바람직하다.
원료 분말의 입경은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 누적 체적 50용량％에 있어서의 체적 누적 입경 D50으로 나타내어, 0.1㎛ 이상 1.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 범위의 입경을 갖는 원료 분말을 사용함으로써, 상대 밀도가 높은 타깃재를 용이하게 얻을 수 있다.
상기 유기 첨가물은, 슬러리나 성형체의 성상을 적합하게 조정하기 위해 사용되는 물질이다. 유기 첨가물로서는, 예를 들어 바인더, 분산제 및 가소제 등을 들 수 있다. 바인더는, 성형체의 강도를 높이기 위해 첨가된다. 바인더로서는, 공지된 분말 소결법에 있어서 성형체를 얻을 때 통상 사용되는 바인더를 사용할 수 있다. 바인더로서는, 예를 들어 폴리비닐알코올을 들 수 있다. 분산제는, 슬러리 중의 원료 분말의 분산성을 높이기 위해 첨가된다. 분산제로서는, 예를 들어 폴리카르복실산계 분산제, 폴리아크릴산계 분산제를 들 수 있다. 가소제는, 성형체의 가소성을 높이기 위해 첨가된다. 가소제로서는, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 에틸렌글리콜(EG) 등을 들 수 있다.
원료 분말 및 유기 첨가물을 함유하는 슬러리를 제작할 때 사용하는 분산매에는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라 물 및 알코올 등의 수용성 유기 용매로부터 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 원료 분말 및 유기 첨가물을 함유하는 슬러리를 제작하는 방법에는 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 원료 분말, 유기 첨가물, 분산매 및 지르코니아 볼을 포트에 넣어, 볼 밀 혼합하는 방법을 사용할 수 있다.
이와 같이 하여 슬러리가 얻어지면, 이 슬러리를 형틀에 유입하고, 다음에 분산매를 제거하여 성형체를 제작한다. 사용할 수 있는 형틀로서는, 예를 들어 금속형이나 석고형, 가압하여 분산매 제거를 행하는 수지형 등을 들 수 있다.
한편, CIP 성형법에 있어서는, 주입 성형법에 있어서 사용한 슬러리와 마찬가지의 슬러리를 분무 건조하여 건조 분말을 얻는다. 얻어진 건조 분말을 형틀에 충전하여 CIP 성형을 행한다.
이와 같이 하여 성형체가 얻어지면, 다음에 이것을 소성한다. 성형체의 소성은 일반적으로 산소 함유 분위기 중에서 행할 수 있다. 특히 대기 분위기 중에서 소성하는 것이 간편하다. 소성 온도는 1200℃ 이상 1600℃ 이하인 것이 바람직하고, 1300℃ 이상 1500℃ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1350℃ 이상 1450℃ 이하인 것이 한층 바람직하다. 소성 시간은 1시간 이상 100시간 이하인 것이 바람직하고, 2시간 이상 50시간 이하인 것이 더욱 바람직하고, 3시간 이상 30시간 이하인 것이 한층 바람직하다. 승온 속도는 5℃/시간 이상 500℃/시간 이하인 것이 바람직하고, 10℃/시간 이상 200℃/시간 이하인 것이 더욱 바람직하고, 20℃/시간 이상 100℃/시간 이하인 것이 한층 바람직하다.
성형체의 소성에 있어서는, 소성 과정에 있어서 In과 Zn의 복합 산화물, 예를 들어 Zn5In2O8의 상이 생성되는 온도를 일정 시간 유지하는 것이, 소결의 촉진 및 치밀한 타깃재의 생성의 관점에서 바람직하다. 상세하게는, 원료 분말에 In2O3 분말 및 ZnO 분말이 포함되어 있는 경우, 승온에 따라 이것들이 반응하여 Zn5In2O8의 상이 생성되고, 그 후 Zn4In2O7의 상으로 변화하고, Zn3In2O6의 상으로 변화한다. 특히 Zn5In2O8의 상이 생성될 때 체적 확산이 진행되어 치밀화가 촉진되는 점에서, Zn5In2O8의 상을 확실하게 생성시키는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 소성의 승온 과정에 있어서, 온도를 1000℃ 이상 1250℃ 이하의 범위에서 일정 시간 유지하는 것이 바람직하고, 1050℃ 이상 1200℃ 이하의 범위에서 일정 시간 유지하는 것이 더욱 바람직하다. 유지하는 온도는, 반드시 어떤 특정의 1점의 온도에 한정되는 것은 아니며, 어느 정도의 폭을 갖는 온도 범위여도 된다. 구체적으로는, 1000℃ 이상 1250℃ 이하의 범위로부터 선택되는 어떤 특정의 온도를 T(℃)라고 할 때, 1000℃ 이상 1250℃ 이하의 범위에 포함되는 한, 예를 들어 T±10℃여도 되며, 바람직하게는 T±5℃이고, 보다 바람직하게는 T±3℃이고, 더욱 바람직하게는 T±1℃이다. 이 온도 범위를 유지하는 시간은, 바람직하게는 1시간 이상 40시간 이하이고, 더욱 바람직하게는 2시간 이상 20시간 이하이다.
이와 같이 하여 얻어진 타깃재는, 연삭 가공 등에 의해, 소정의 치수로 가공할 수 있다. 이것을 기재에 접합함으로써 스퍼터링 타깃이 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진 스퍼터링 타깃은, 산화물 반도체의 제조에 적합하게 사용된다. 예를 들어 TFT의 제조에, 본 발명의 타깃재를 사용할 수 있다. 도 1에는, TFT 소자(1)의 일례가 모식적으로 도시되어 있다. 동 도면에 도시하는 TFT 소자(1)는, 유리 기판(10)의 한 면에 형성되어 있다. 유리 기판(10)의 한 면에는 게이트 전극(20)이 배치되어 있고, 이것을 덮도록 게이트 절연막(30)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(30) 상에는, 소스 전극(60), 드레인 전극(61) 및 채널층(40)이 배치되어 있다. 채널층(40) 상에는 에칭 스토퍼층(50)이 배치되어 있다. 그리고 가장 상부에 보호층(70)이 배치되어 있다. 이 구조를 갖는 TFT 소자(1)에 있어서, 예를 들어 채널층(40)의 형성을, 본 발명의 타깃재를 사용하여 행할 수 있다. 그 경우, 채널층(40)은 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성된 것으로 되고, 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)의 원자비는, 상술한 식 (1)을 충족하는 것으로 된다. 또한, 상술한 식 (2) 및 (3)을 충족하는 것으로 된다.
본 발명의 타깃재로 형성된 산화물 반도체 소자는 아몰퍼스 구조를 갖는 것이, 해당 소자의 성능 향상의 점에서 바람직하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는, 이러한 실시예에 제한되지 않는다. 특별히 언급하지 않는 한, 「％」는 「질량％」를 의미한다.
[실시예 1]
평균 입경 D50이 0.6㎛인 In2O3 분말과, 평균 입경 D50이 0.8㎛인 ZnO 분말과, 평균 입경 D50이 0.6㎛인 Ta2O5 분말을, 지르코니아 볼에 의해 볼 밀 건식 혼합하여, 혼합 원료 분말을 조제하였다. 각 분말의 평균 입경 D50은, 마이크로트랙 벨 가부시키가이샤제의 입도 분포 측정 장치 MT3300EXII를 사용하여 측정하였다. 측정 시, 용매에는 물을 사용하고, 측정 물질의 굴절률 2.20에서 측정하였다. 각 분말의 혼합 비율은, In과 Zn과 Ta의 원자비가, 이하의 표 1에 나타내는 값이 되도록 하였다.
혼합 원료 분말이 조제된 포트에, 혼합 원료 분말에 대하여 0.2％의 바인더와, 혼합 원료 분말에 대하여 0.6％의 분산제와, 혼합 원료 분말에 대하여 20％의 물을 첨가하고, 지르코니아 볼에 의해 볼 밀 혼합하여 슬러리를 조제하였다.
조제된 슬러리를, 필터를 끼운 금속제 형틀에 유입하고, 다음에 슬러리 중의 물을 배출하여 성형체를 얻었다. 이 성형체를 소성하여 소결체를 제작하였다. 소성은 산소 농도가 20체적％인 분위기 중, 소성 온도 1400℃, 소성 시간 8시간, 승온 속도 50℃/시간, 강온 속도 50℃/시간으로 행하였다. 소성 도중, 1100℃를 6시간 유지하여 Zn5In2O8의 생성을 촉진시켰다.
이와 같이 하여 얻어진 소결체를 절삭 가공하여, 폭 210mm×길이 710mm×두께 6mm의 산화물 소결체(타깃재)를 얻었다. 절삭 가공에는 #170의 지석을 사용하였다.
얻어진 타깃재에 대하여, 동일 면 내 및 깊이 방향에 있어서의 공공의 수 및 벌크 저항률의 변동을 상술한 방법으로 산출하였다.
타깃재의 임의의 5점에 있어서 산출한 동일 면 내에 있어서의 공공의 수의 변동은, 각각 5.7％, 0.4％, 1.4％, 6.8％, 2.2％였다. 동일 면 내에 있어서의 벌크 저항률의 변동은, 각각 3.5％, 5.3％, 3.5％, 5.3％, 3.5％였다.
타깃재의 임의의 5점에 있어서 산출한 깊이 방향에 있어서의 공공의 수의 변동은, 각각 4.6％, 0.2％, 1.6％, 1.6％, 1.6％였다. 깊이 방향에 있어서의 벌크 저항률의 변동은, 각각 3.5％, 3.5％, 5.3％, 5.3％, 3.5％였다.
얻어진 타깃재에 대하여, 1000㎛2당 공공의 수, 산술 평균 조도 Ra, 표면의 최대 색차 ΔE* 및 깊이 방향의 최대 색차 ΔE*를 이하의 방법으로 측정하였다. 1000㎛2당 공공의 수는 1.2개였다. 산술 평균 조도 Ra는 1.0㎛였다. 표면의 최대 색차 ΔE*는 1.1이고, 깊이 방향의 최대 색차 ΔE*는 1.0이었다.
[실시예 2 내지 8]
실시예 1에 있어서, In과 Zn과 Ta의 원자비가, 이하의 표 1에 나타내는 값이 되도록 각 원료 분말을 혼합하였다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 타깃재를 얻었다.
[비교예 1]
평균 입경 D50이 0.6㎛인 In2O3 분말과, 평균 입경 D50이 0.6㎛인 Ta2O5 분말을, In 원소와 Ta 원소의 합계에 대한 In 원소의 원자비[In/(In+Ta)]가 0.993으로 되도록 혼합하였다. 혼합물을 습식 볼 밀에 공급하고, 12시간 혼합 분쇄하였다.
얻어진 혼합 슬러리를 취출하여, 여과, 건조하였다. 이 건조 분말을 소성로에 장입하고, 대기 분위기 중, 1000℃에서 5시간 열처리하였다.
이상에 의해, In 원소와 Ta 원소를 함유하는 혼합 분말을 얻었다.
이 혼합 분말에, 평균 입경 D50이 0.8㎛인 ZnO 분말을, 원자비[In/(In+Zn)]가 0.698로 되도록 혼합하였다. 혼합 분말을 습식 볼 밀에 공급하고, 24시간 혼합 분쇄하여, 원료 분말의 슬러리를 얻었다. 이 슬러리를 여과, 건조 및 조립하였다.
얻어진 조립물을 프레스 성형하고, 추가로 2000kgf/㎠의 압력을 가하여 냉간 정수압 프레스로 성형하였다.
성형체를 소성로에 장입하고, 대기압, 산소 가스 유입 조건에서, 1400℃, 12시간의 조건으로 소성하여 소결체를 얻었다. 실온에서 400℃까지는 승온 속도는 0.5℃/분으로 하고, 400에서 1400℃까지는 1℃/분으로 하였다. 강온 속도는 1℃/분으로 하였다.
이들 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 타깃재를 얻었다.
[비교예 2]
실시예 1에 있어서, Ta2O5 분말을 사용하지 않았다. In과 Zn의 원자비가, 이하의 표 2에 나타내는 값이 되도록 각 원료 분말을 혼합하였다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 타깃재를 얻었다.
[실시예 9 내지 13]
실시예 1에 있어서, In과 Zn과 Ta의 원자비가, 이하의 표 2에 나타내는 값이 되도록 각 원료 분말을 혼합하였다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 타깃재를 얻었다.
[실시예 14]
실시예 1에 있어서, Ta2O5 분말 대신에, 평균 입경 D50이 0.7㎛인 Nb2O5 분말을 사용하였다. In과 Zn과 Nb의 원자비가, 이하의 표 2에 나타내는 값이 되도록 각 원료 분말을 혼합하였다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 타깃재를 얻었다.
[실시예 15]
실시예 1에 있어서, Ta2O5 분말 대신에, 평균 입경 D50이 1.5㎛인 SrCO3 분말을 사용하였다. In과 Zn과 Sr의 원자비가, 이하의 표 2에 나타내는 값이 되도록 각 원료 분말을 혼합하였다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 타깃재를 얻었다.
[실시예 16]
실시예 1에 있어서, Ta2O5 분말 대신에, Ta2O5 분말과, Nb2O5 분말과, SrCO3 분말을, In과 Zn과 Ta와 Nb와 Sr의 원자비가, 이하의 표 2에 나타내는 값이 되도록 혼합하였다. Ta, Nb 및 Sr의 몰비는 Ta:Nb:Sr=3:1:1로 하였다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 타깃재를 얻었다.
실시예 및 비교예에서 얻어진 타깃재에 포함되는 각 금속의 비율을, ICP 발광 분광 측정에 의해 측정하였다. In과 Zn과 Ta의 원자비가, 표 1에 나타내는 원료비와 동일한 것을 확인하였다.
[평가 1]
실시예 및 비교예에서 얻어진 타깃재에 대하여, 상대 밀도, 항절 강도, 벌크 저항률 및 비커스 경도를 이하의 방법으로 측정하였다. 실시예 및 비교예에서 얻어진 타깃재에 대하여 이하의 조건에서 XRD 측정을 행하여, In2O3상 및 Zn3In2O6상의 유무를 확인하였다. 또한, 실시예 및 비교예에서 얻어진 타깃재에 대하여 SEM 관찰을 행하여, In2O3상의 결정립의 사이즈, Zn3In2O6상의 결정립의 사이즈, In2O3상 면적률 및 Zn3In2O6상 면적률을 이하의 방법으로 측정하였다. 또한, SEM 관찰에서 확인된 In2O3상 및 Zn3In2O6상에 첨가 원소(X)의 함유의 유무를 EDX로 측정하였다. 그것들의 결과를 이하의 표 1 및 2, 그리고 도 2 내지 7에 나타낸다.
[상대 밀도]
타깃재의 공중 질량을 체적(타깃재의 수중 질량/계측 온도에 있어서의 물 비중)으로 나누고, 하기 식 (i)에 기초하는 이론 밀도 ρ(g/㎤)에 대한 백분율의 값을 상대 밀도(단위: ％)로 하였다.
ρ=Σ((Ci/100)/ρi)-1 … (i)
(식 중 Ci는 타깃재의 구성 물질의 함유량(질량％)을 나타내고, ρi는 Ci에 대응하는 각 구성 물질의 밀도(g/㎤)를 나타낸다.)
본 발명의 경우, 타깃재의 구성 물질의 함유량(질량％)은, In2O3, ZnO, Ta2O5, Nb2O5, SrO로 생각하여, 예를 들어
C1: 타깃재의 In2O3의 질량％
ρ1: In2O3의 밀도(7.18g/㎤)
C2: 타깃재의 ZnO의 질량％
ρ2: ZnO의 밀도(5.60g/㎤)
C3: 타깃재의 Ta2O5의 질량％
ρ3: Ta2O5의 밀도(8.73g/㎤)
C4: 타깃재의 Nb2O5의 질량％
ρ4: Nb2O5의 밀도(4.60g/㎤)
C5: 타깃재의 SrO의 질량％
ρ5: SrO의 밀도(4.70g/㎤)
를 식 (i)에 적용함으로써 이론 밀도 ρ를 산출할 수 있다.
In2O3의 질량％, ZnO의 질량％, Ta2O5의 질량％, Nb2O5의 질량％ 및 SrO의 질량％는, ICP 발광 분광 측정에 의한 타깃재의 각 원소의 분석 결과로부터 구할 수 있다.
[1000㎛2당 공공의 수]
타깃재를 절단하여 얻어진 절단면을, 에머리 종이 #180, #400, #800, #1000, #2000을 사용하여 단계적으로 연마하고, 마지막에 버프 연마하여 경면으로 마무리하였다. 경면 마무리면을 SEM 관찰하였다. 배율 400배, 218.7㎛×312.5㎛의 범위의 SEM상을 무작위로 5시야 촬영하여 SEM상을 얻었다.
얻어진 SEM상을, 화상 처리 소프트웨어: ImageJ 1.51k(http://imageJ.nih.gov/ij/, 제공원: 미국 국립 위생 연구소(NIH: National Institutes of Health))에 의해 해석하였다. 구체적인 수순은 이하와 같다.
얻어진 화상에 대하여, 우선 공공을 따라 묘화를 행하였다. 모든 묘화가 완료된 후, 입자 해석을 실시(Analyze→Analyze Particles)하여, 공공의 수와, 각 공공에 있어서의 면적을 얻었다. 그 후, 얻어진 각 공공에 있어서의 면적으로부터, 면적 원 상당 직경을 산출하였다. 5시야에 있어서 확인된, 면적 원 상당 직경이 0.5㎛ 내지 20㎛인 공공의 총합을 5시야의 총 면적으로 나누어 얻어진 공공의 수를 1000㎛2당으로 환산하였다.
[항절 강도]
시마즈 세이사쿠쇼제의 오토그래프(등록 상표) AGS-500B를 사용하여 측정하였다. 타깃재로부터 잘라낸 시료편(전체 길이 36mm 이상, 폭 4.0mm, 두께 3.0mm)을 사용하여, JIS-R-1601(파인 세라믹스의 굽힘 강도 시험 방법)의 3점 굽힘 강도의 측정 방법에 따라 측정하였다.
[벌크 저항률]
미쓰비시 케미컬제의 로레스타(등록 상표) HP MCP-T410을 사용하여, JIS 규격의 직류 4탐침법에 의해 측정하였다. 가공 후의 타깃재의 표면에 프로브(직렬 4탐침 프로브 TYPE ESP)를 맞닿게 하고, AUTO RANGE 모드에서 측정하였다. 측정 개소는 타깃재의 중앙 부근 및 네 코너의 총 5개소로 하고, 각 측정값의 산술 평균값을 그 타깃재의 벌크 저항률로 하였다.
[산술 평균 조도 Ra]
표면 조도 측정기(SJ-210/가부시키가이샤 미츠토요제)를 사용하여 측정하였다. 타깃재의 스퍼터링면의 5개소를 측정하여, 그 산술 평균값을 그 타깃재의 산술 평균 조도 Ra로 하였다.
[최대 색차]
면 내의 색차 ΔE*는, 절삭 가공한 타깃재의 표면을 x축, y축 방향으로 50mm 간격으로 색차계(코니카 미놀타사제, 색채 색차계 CR-300)를 사용하여 측정하고, 측정된 각 점의 L*값, a*값 및 b*값을 CIE1976L*a*b* 색 공간에서 평가하였다. 그리고, 측정된 각 점 중 2점의 L*값, a*값 및 b*값의 차분 ΔL*, Δa*, Δb*로부터, 하기 식 (ii)로부터 색차 ΔE*를 모든 2점의 조합에서 구하고, 구해진 복수의 색차 ΔE*의 최댓값을 표면 내의 최대 색차 ΔE*로 하였다.
ΔE*=((ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2)1/2 … (ii)
또한, 깊이 방향의 최대 색차 ΔE*는, 절삭 가공한 타깃재의 임의의 개소에 있어서, 1mm씩 절삭 가공하고, 타깃재의 중앙부까지의 각 깊이에서 색차계를 사용하여 측정하고, 측정된 각 점의 L*값, a*값 및 b*값을 CIE1976L*a*b* 색 공간에서 평가하였다. 그리고, 측정된 각 점 중 2점의 L*값, a*값 및 b*값의 차분 ΔL*, Δa*, Δb*로부터 색차 ΔE*를 모든 2점의 조합에서 구하고, 구해진 복수의 색차 ΔE*의 최댓값을 깊이 방향의 최대 색차 ΔE*로 하였다.
[비커스 경도]
가부시키가이샤 마쯔자와의 비커스 경도계 MHT-1을 사용하여 측정하였다. 타깃재를 절단하여 얻어진 절단면을, 에머리 종이 #180, #400, #800, #1000, #2000을 사용하여 단계적으로 연마하고, 마지막에 버프 연마하여 경면으로 마무리하여 측정면으로 하였다. 또한, 측정면으로부터 보아 반대의 면은, 측정면과 평행으로 되도록, 상기 에머리 종이 #180을 사용하여 연마하고, 시험편을 얻었다. 상기 시험편을 사용하여 JIS-R-1610:2003(파인 세라믹스의 경도 시험 방법)의 경도 측정 방법에 따라 하중 1kgf에서의 비커스 경도의 측정을 행하였다. 측정은, 1개의 시험편 중의 다른 10개소의 위치에 대하여 행하고, 그 산술 평균값을 그 타깃재의 비커스 경도로 하였다. 또한, 얻어진 측정값으로부터 비커스 경도의 표준 편차를 산출하였다.
[XRD 측정 조건]
가부시키가이샤 리가쿠의 SmartLab(등록 상표)을 사용하였다. 측정 조건은 이하와 같다. 실시예 1에서 얻어진 타깃재에 대한 XRD 측정의 결과를 도 2에 나타낸다.
ㆍ선원: CuKα선
ㆍ관 전압: 40kV
ㆍ관 전류: 30mA
ㆍ스캔 속도: 5deg/min
ㆍ스텝: 0.02deg
ㆍ스캔 범위: 2θ=5도 내지 80도
[In2O3상의 결정립의 사이즈, Zn3In2O6상의 결정립의 사이즈, In2O3상 면적률 및 Zn3In2O6상 면적률]
히타치 하이테크놀러지즈제의 주사형 전자 현미경 SU3500을 사용하여, 타깃재의 표면을 SEM 관찰함과 함께, 결정의 구성상이나 결정 형상의 평가를 행하였다.
구체적으로는, 타깃재를 절단하여 얻어진 절단면을, 에머리 종이 #180, #400, #800, #1000, #2000을 사용하여 단계적으로 연마하고, 마지막에 버프 연마하여 경면으로 마무리하였다. 경면 마무리면을 SEM 관찰하였다. 결정 형상의 평가에서는, 배율 1000배, 87.5㎛×125㎛의 범위의 BSE-COMP상을 무작위로 10시야 촬영하여 SEM상을 얻었다.
얻어진 SEM상을, 화상 처리 소프트웨어: ImageJ 1.51k(http://imageJ.nih.gov/ij/, 제공원: 미국 국립 위생 연구소(NIH: National Institutes of Health))에 의해 해석하였다. 구체적인 수순은 이하와 같다.
SEM상 촬영 시에 사용한 샘플을, 1100℃에서 1시간 서멀 에칭을 실시하고, SEM 관찰을 행함으로써 도 3에 도시하는 입계가 나타난 화상을 얻었다. 얻어진 화상에 대하여, 우선 In2O3상(도 3 중, 희게 보이는 영역 A)의 입계를 따라 묘화를 행하였다. 모든 묘화가 완료된 후, 입자 해석을 실시(Analyze→Analyze Particles)하여, 각 입자에 있어서의 면적을 얻었다. 그 후, 얻어진 각 입자에 있어서의 면적으로부터, 면적 원 상당 직경을 산출하였다. 10시야에 있어서 산출된 전체 입자의 면적 원 상당 직경의 산술 평균값을 In2O3상의 결정립의 사이즈로 하였다. 계속해서 Zn3In2O6상(도 3 중, 검게 보이는 영역 B)의 입계를 따라 묘화를 행하고, 마찬가지로 해석을 실시함으로써 얻어진 각 입자에 있어서의 면적으로부터, 면적 원 상당 직경을 산출하였다. 10시야에 있어서 산출된 전체 입자의 면적 원 상당 직경의 산술 평균값을, Zn3In2O6상의 결정립의 사이즈로 하였다.
또한, 서멀 에칭 전의 입계가 없는 BSE-COMP상에 대하여, 입자 해석을 행함으로써 총 면적에 있어서의 In2O3상의 면적의 비율을 산출하였다. 10시야에 있어서 산출된 전체 입자의 그것들의 산술 평균값을 In2O3상 면적률로 하였다. 또한 100에서 In2O3상 면적률을 차감함으로써, Zn3In2O6상 면적률을 산출하였다.
또한 도 4 및 도 6은, 도 3의 확대상이다.
[첨가 원소(X)의 유무 및 그 정량]
에닥스제의 에너지 분산형 X선 분석 장치 Octane Elite Plus를 사용하여, 상기 SEM 관찰로 확인된 In2O3상 및 Zn3In2O6상에 있어서의, 각각 임의의 개소에서의 점 분석에 의한 스펙트럼 정보를 얻어, 첨가 원소(X) 함유의 유무를 확인하였다. 결과를 도 5 및 도 7에 나타낸다.
[평가 2]
실시예 및 비교예의 타깃재를 사용하여, 도 1에 도시하는 TFT 소자(1)를 포토리소그래피법에 의해 제작하였다.
TFT 소자(1)의 제작에 있어서는, 처음에 유리 기판(닛폰 덴키 가라스 가부시키가이샤제 OA-10)(10) 상에 게이트 전극(20)으로서 Mo 박막을, DC 스퍼터링 장치를 사용하여 성막하였다. 다음에, 게이트 절연막(30)으로서 SiOx 박막을 하기의 조건에서 성막하였다.
성막 장치: 플라스마 CVD 장치 삼코 가부시키가이샤제 PD-2202L
성막 가스: SiH4/N2O/N2 혼합 가스
성막 압력: 110Pa
기판 온도: 250 내지 400℃
다음에, 채널층(40)을, 실시예 및 비교예에서 얻어진 타깃재를 사용하여, 하기의 조건에서 스퍼터링 성막을 행하여, 두께 약 10 내지 50nm의 박막을 성막하였다.
ㆍ성막 장치: DC 스퍼터링 장치 토키 가부시키가이샤제 SML-464
ㆍ도달 진공도: 1×10-4Pa 미만
ㆍ스퍼터 가스: Ar/O2 혼합 가스
ㆍ스퍼터 가스압: 0.4Pa
ㆍO2 가스 분압: 50％
ㆍ기판 온도: 실온
ㆍ스퍼터링 전력: 3W/㎠
또한, 에칭 스토퍼층(50)으로서, SiOx 박막을, 상기 플라스마 CVD 장치를 사용하여 성막하였다. 다음에, 소스 전극(60) 및 드레인 전극(61)으로서 Mo 박막을, 상기 DC 스퍼터링 장치를 사용하여 성막하였다. 보호층(70)으로서, SiOx 박막을, 상기 플라스마 CVD 장치를 사용하여 성막하였다. 마지막에 350℃에서 열처리를 실시하였다.
이와 같이 하여 얻어진 TFT 소자(1)에 대하여, 드레인 전압 Vd=5V에서의 전달 특성의 측정을 행하였다. 측정한 전달 특성은, 전계 효과 이동도 μ(㎠/Vs), SS(Subthreshold Swing)값(V/dec) 및 임계 전압 Vth(V)이다. 전달 특성은, Agilent Technologies 가부시키가이샤제 Semiconductor Device Analyzer B1500A에 의해 측정하였다. 측정 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 또한 표에 나타내고 있지 않지만, 각 실시예에서 얻어진 TFT 소자(1)의 채널층(40)이 아몰퍼스 구조인 것을 XRD 측정에 의해 본 발명자는 확인하였다.
전계 효과 이동도란, MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 동작의 포화 영역에 있어서, 드레인 전압을 일정하게 하였을 때의 게이트 전압에 대한 드레인 전류의 변화로부터 구한 채널 이동도이며, 값이 클수록 전달 특성이 양호하다.
SS값이란, 임계 전압 근방에서 드레인 전류를 1자리 상승시키는 데 필요한 게이트 전압이며, 값이 작을수록 전달 특성이 양호하다.
임계 전압이란, 드레인 전극에 정전압을 걸고, 게이트 전극에 정부 어느 것의 전압을 걸었을 때 드레인 전류가 흘러, 1nA로 된 경우의 전압이며, 값이 0V에 가까운 것이 바람직하다. 상세하게는 -2V 이상인 것이 더욱 바람직하고, -1V 이상인 것이 한층 바람직하고, 0V 이상인 것이 한층 더 바람직하다. 또한, 3V 이하인 것이 더욱 바람직하고, 2V 이하인 것이 한층 바람직하고, 1V 이하인 것이 한층 더 바람직하다. 구체적으로는 -2V 이상 3V 이하인 것이 더욱 바람직하고, -1V 이상 2V 이하인 것이 한층 바람직하고, 0V 이상 1V 이하인 것이 한층 더 바람직하다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 표 2에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 각 실시예에서 얻어진 타깃재를 사용하여 제조된 TFT 소자는, 전달 특성이 우수함을 알 수 있다. 1000㎛2당 공공의 수, 공공의 수 및 벌크 저항률의 변동, 산술 평균 조도 Ra, 최대 색차 및 In/Zn 원자 비율에 대해서는 표 1 및 2에 나타내고 있지 않지만, 실시예 2 내지 16에서 얻어진 타깃재에 대해서도 실시예 1과 마찬가지의 결과가 얻어졌다.
또한, 도 2에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 타깃재는, In2O3상 및 Zn3In2O6상을 포함하는 것이었다. 도시하고 있지 않지만, 실시예 2 내지 16에서 얻어진 타깃재에 대해서도 마찬가지의 결과가 얻어졌다.
또한, 도 5 및 도 7에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 타깃재에 포함되는 In2O3상 및 Zn3In2O6상은 모두 Ta를 함유하는 것이었다. 도시하고 있지 않지만, 실시예 2 내지 16에서 얻어진 타깃재에 대해서도 마찬가지의 결과가 얻어졌다.
[평가 3]
실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 타깃재에 대하여, 상술한 방법으로 In2O3상 및 Zn3In2O6상의 분산율을 측정하였다. 그 결과를 이하의 표 3, 그리고 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 나타낸다.
Figure pct00003
도 8의 (a)에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 실시예 1에서 얻어진 타깃재는, In2O3상 및 Zn3In2O6상이 균질하게 분산되어 있는 것을 알 수 있다. 표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 1에서는 16개소의 분산율이 최대라도 3.3％이며, In2O3상 및 Zn3In2O6상이 균질하게 분산되어 있는 것이 뒷받침되었다.
이에 비해 도 8의 (b)에 나타내는 결과로부터 명백한 바와 같이, 비교예 1에서 얻어진 타깃재는, In2O3상 및 Zn3In2O6상이 불균질하게 분산되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 표에는 나타내어져 있지 않지만, 실시예 2 내지 16에서 얻어진 타깃재에 대해서도, 16개소의 분산율이 최대라도 10％ 이하였던 것을 본 발명자는 확인하였다.
이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 스퍼터링 타깃재를 사용함으로써, 파티클을 억제할 수 있고, 이상 방전에 의한 균열을 억제할 수 있다. 그 결과, 높은 전계 효과 이동도를 갖는 TFT를 용이하게 제조할 수 있다.

Claims (14)

  1. 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성되고,
    첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr) 및 니오븀(Nb)으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어지고,
    각 원소의 원자비가 식 (1) 내지 (3)을 충족하고(식 중의 X는, 상기 첨가 원소의 함유비의 총합으로 한다.),
    0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
    0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
    0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)
    상대 밀도가 95％ 이상인, 스퍼터링 타깃재.
  2. 제1항에 있어서, 첨가 원소(X)가 탄탈럼(Ta)인, 스퍼터링 타깃재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 항절 강도가 100MPa 이상인, 스퍼터링 타깃재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 벌크 저항률이 25℃에 있어서 100mΩㆍ㎝ 이하인, 스퍼터링 타깃재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, In2O3상 및 Zn3In2O6상을 포함하는, 스퍼터링 타깃재.
  6. 제5항에 있어서, In2O3상 및 Zn3In2O6상의 양쪽에 첨가 원소(X)가 포함되는, 스퍼터링 타깃재.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, In2O3상의 결정립의 사이즈가 0.1㎛ 이상 3.0㎛ 이하이고,
    Zn3In2O6상의 결정립의 사이즈가 0.1㎛ 이상 3.9㎛ 이하인, 스퍼터링 타깃재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 식 (4)를 더 충족하는, 스퍼터링 타깃재.
    0.970≤In/(In+X)≤0.999 (4)
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, JIS-R-1610:2003에 준거하여 측정된 비커스 경도의 표준 편차가 50 이하인, 스퍼터링 타깃재.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타깃재를 사용하여 형성된 산화물 반도체로서,
    인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성되고,
    첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr), 니오븀(Nb) 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어지고,
    각 원소의 원자비가 식 (1) 내지 (3)을 충족하는(식 중의 X는, 상기 첨가 원소의 함유비의 총합으로 한다.),
    0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
    0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
    0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)
    산화물 반도체.
  11. 인듐(In) 원소, 아연(Zn) 원소 및 첨가 원소(X)를 포함하는 산화물로 구성되고,
    첨가 원소(X)는 탄탈럼(Ta), 스트론튬(Sr), 니오븀(Nb) 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소로 이루어지고,
    각 원소의 원자비가 식 (1) 내지 (3)을 충족하는(식 중의 X는, 상기 첨가 원소의 함유비의 총합으로 한다.),
    0.4≤(In+X)/(In+Zn+X)≤0.8 (1)
    0.2≤Zn/(In+Zn+X)≤0.6 (2)
    0.001≤X/(In+Zn+X)≤0.015 (3)
    산화물 반도체를 갖고,
    전계 효과 이동도가 45㎠/Vs 이상인, 박막 트랜지스터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 산화물 반도체가 아몰퍼스 구조인, 박막 트랜지스터.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 전계 효과 이동도가 70㎠/Vs 이상인, 박막 트랜지스터.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 임계 전압이 -2V 이상 3V 이하인, 박막 트랜지스터.
KR1020227046024A 2020-08-05 2021-08-02 스퍼터링 타깃재 및 산화물 반도체 KR20230017294A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020133080 2020-08-05
JPJP-P-2020-133080 2020-08-05
PCT/JP2021/028640 WO2022030455A1 (ja) 2020-08-05 2021-08-02 スパッタリングターゲット材及び酸化物半導体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230017294A true KR20230017294A (ko) 2023-02-03

Family

ID=80118002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227046024A KR20230017294A (ko) 2020-08-05 2021-08-02 스퍼터링 타깃재 및 산화물 반도체

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230307549A1 (ko)
JP (2) JP7218481B2 (ko)
KR (1) KR20230017294A (ko)
CN (1) CN116194612A (ko)
TW (1) TW202219295A (ko)
WO (1) WO2022030455A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230142811A (ko) * 2021-12-28 2023-10-11 미쓰이금속광업주식회사 산화물 소결체 및 그 제조 방법, 그리고 스퍼터링 타겟재

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202342791A (zh) * 2022-01-31 2023-11-01 日商三井金屬鑛業股份有限公司 濺鍍靶
WO2023145497A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 三井金属鉱業株式会社 電界効果トランジスタ及びその製造方法並びに電界効果トランジスタ製造用スパッタリングターゲット材
CN115595544B (zh) * 2022-10-31 2024-05-28 宁波工程学院 检测金属靶材溅射性能的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130270109A1 (en) 2010-12-28 2013-10-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Oxide for semiconductor layer of thin-film transistor, sputtering target, and thin-film transistor
US20140102892A1 (en) 2011-05-10 2014-04-17 Idemitsu Kosan Co., Ltd. In2o3-zno sputtering target

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100585752C (zh) * 2003-05-20 2010-01-27 出光兴产株式会社 非晶透明导电膜及其原料溅射靶、非晶透明电极衬底及其制造方法、及液晶显示器用滤色器
JP5255685B2 (ja) * 2011-11-04 2013-08-07 株式会社コベルコ科研 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット、並びにその製造方法
JP5318932B2 (ja) 2011-11-04 2013-10-16 株式会社コベルコ科研 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット、並びにその製造方法
JP5947697B2 (ja) * 2012-10-19 2016-07-06 出光興産株式会社 スパッタリングターゲット
TW202224189A (zh) * 2016-10-21 2022-06-16 日商半導體能源研究所股份有限公司 複合氧化物及電晶體

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130270109A1 (en) 2010-12-28 2013-10-17 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Oxide for semiconductor layer of thin-film transistor, sputtering target, and thin-film transistor
US20140102892A1 (en) 2011-05-10 2014-04-17 Idemitsu Kosan Co., Ltd. In2o3-zno sputtering target

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230142811A (ko) * 2021-12-28 2023-10-11 미쓰이금속광업주식회사 산화물 소결체 및 그 제조 방법, 그리고 스퍼터링 타겟재

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022030455A1 (ja) 2022-02-10
JP7218481B2 (ja) 2023-02-06
US20230307549A1 (en) 2023-09-28
JPWO2022030455A1 (ko) 2022-02-10
CN116194612A (zh) 2023-05-30
JP2023041776A (ja) 2023-03-24
TW202219295A (zh) 2022-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20230017294A (ko) 스퍼터링 타깃재 및 산화물 반도체
CN102362004B (zh) In-Ga-Zn-O系溅射靶
JP5883367B2 (ja) 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット、並びにその製造方法
JP5883368B2 (ja) 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット
US10315957B2 (en) Method for producing transparent alumina sintered body
US20220340442A1 (en) Garnet compound, sintered body and sputtering target containing same
JP5381844B2 (ja) Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体およびその製造方法
TWI754426B (zh) 氧化物燒結體、濺鍍靶及氧化物半導體膜
WO2017179278A1 (ja) 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット、並びにそれらの製造方法
JP5206716B2 (ja) Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物焼結体およびその製造方法
KR102380914B1 (ko) 산화물 소결체, 스퍼터링 타깃 및 산화물 박막의 제조 방법
KR20210080391A (ko) 소결체
JP2014024738A (ja) Ｉｇｚｏ焼結体、及びスパッタリングターゲット並びに酸化物膜
US20190062900A1 (en) Oxide sintered body and sputtering target
JP7422269B2 (ja) スパッタリングターゲット材及び酸化物半導体の製造方法
JP7403718B1 (ja) スパッタリングターゲット
JP5255685B2 (ja) 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット、並びにその製造方法
KR102492876B1 (ko) 소결체
TWI755648B (zh) 氧化物燒結體、濺鍍靶及氧化物薄膜之製造方法
KR20200103677A (ko) 산화물 소결체, 스퍼터링 타깃 및 산화물 박막