TW201546018A - 氧化物燒結體及濺鍍靶 - Google Patents

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Abstract

將氧化銦、氧化鎵及氧化錫燒結而所得，相對密度為90%以上，Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑為3μm以下10μm以上的粗大結晶粒之比例係未達10%，相對於全部金屬元素，In、Ga、Sn的含量之比例為35原子%≦[In]≦50原子%、20原子%≦[Ga]≦35原子%、20原子%<[Sn]≦40原子%，Ga3InSn5O16相為0.02≦[Ga3InSn5O16]≦0.2。

Description

氧化物燒結體及濺鍍靶
本發明關於可用於以濺鍍法將液晶顯示器或有機EL顯示器等之顯示裝置所用的薄膜電晶體(TFT：Thin Film Transistor)之氧化物半導體薄膜予以成膜之氧化物燒結體、及濺鍍靶。
用於TFT的非晶形(非晶質)氧化物半導體，與泛用的非晶矽(a-Si)比較下，具有高的載體移動度，光學帶隙大，可在低溫下成膜。因此，期待對於要求大型．高解析度．高速驅動的下一世代顯示器或耐熱性低的樹脂基板等之適用。作為適合此等用途的氧化物半導體之組成，有提案含In的非晶質氧化物半導體。例如，In-Ga-Zn系氧化物半導體、In-Ga-Zn-Sn系氧化物半導體、In-Ga-Sn系氧化物半導體等係受到注目。
於上述氧化物半導體薄膜之形成時，可合適使用將與該薄膜相同的材料之濺鍍靶(以下亦稱為「靶材」)予以濺鍍之濺鍍法。濺鍍靶係以將氧化物燒結體接合於背板之狀態下使用，但於將氧化物燒結體接合於背板 的步驟中，氧化物燒結體會破裂。
例如專利文獻1中，揭示半導體元件之製作時的圖型化步驟所適合的氧化物半導體膜，及可將前述半導體膜予以成膜的氧化物燒結體，其係以0.10≦In/(In+Ga+Sn)≦0.60、0.10≦Ga/(In+Ga+Sn)≦0.55、0.0001<Sn/(In+Ga+Sn)≦0.60之原子比包含銦元素(In)、鎵元素(Ga)及錫元素(Sn)，且為包含Ga3-xIn5+xSn2O16之氧化物燒結體。
專利文獻2中揭示作為減低濺鍍時的異常放電之技術，包含銦元素(In)、鎵元素(Ga)、鋅元素(Zn)及錫元素(Sn)，且包含以Ga2In6Sn2O16或(Ga,In)2O3表示的化合物，比電阻值為200mΩ．cm之氧化物燒結體。
又，專利文獻3中揭示濺鍍速率之增大、結節(nodule)之發生防止、破裂之防止等的濺鍍操作性優異，且在低溫基板中可形成特別低電阻的透明導電膜之濺鍍靶及靶材料所用的ITO燒結體，其係燒結密度90%以上100%以下、燒結粒徑1μm以上20μm以下的高密度ITO燒結體。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2011-174134號公報
專利文獻2：日本特開2008-280216號公報
專利文獻3：日本特開平05-311428號公報
隨著近年的顯示裝置之高性能化，要求氧化物半導體薄膜之特性提高或特性的安定化，同時要求顯示裝置的生產更有效率化。又，若考慮生產性或製造成本等，則於顯示裝置用的氧化物半導體薄膜之製造所用的濺鍍靶及其材料的氧化物燒結體，當然要抑制濺鍍步驟的濺鍍靶之破裂，而且進一步要求抑制接合步驟的氧化物燒結體之破裂。
本發明係鑒於上述情事而完成者，其目的在於提供可抑制接合時的破裂之發生的氧化物燒結體、及使用該氧化物燒結體之濺鍍靶。
可解決上述問題的本發明之氧化物燒結體，係將氧化銦、氧化鎵與氧化錫燒結所得之氧化物燒結體，具有的要旨為：前述氧化物燒結體的相對密度為90%以上，前述氧化物燒結體的Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑為3μm以下，前述氧化物燒結體之結晶粒徑為10μm以上的粗大結晶粒之比例係未達10%，相對於前述氧化物燒結體中所含有的氧以外之全部金屬元素，銦、鎵、錫的含量之比例(原子%)各自設為[In]、[Ga]、[Sn]時，滿足下述式(1)~(3)，同時將前述氧化物燒結體予以X射線繞射 時，Ga3InSn5O16相滿足下述式(4)；35原子%≦[In]≦50原子%．．．(1)
20原子%≦[Ga]≦35原子%．．．(2)
20原子%<[Sn]≦40原子%．．．(3)
0.02≦[Ga3InSn5O16]≦0.2．．．(4)
惟，[Ga3InSn5O16]=I(Ga3InSn5O16)/(I(Ga3InSn5O16)+I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))
式中，I(Ga3InSn5O16)、I(Ga2In6Sn2O16)及I(SnO2)各自係以X射線繞射所界定的Ga3InSn5O16相、Ga2In6Sn2O16相及SnO2相之繞射峰強度。
於本發明的較佳實施形態中，將前述氧化物燒結體予以X射線繞射時，Ga2In6Sn2O16相滿足下述式(5)；0.8≦[Ga2In6Sn2O16]≦0.98．．．(5)
惟，[Ga2In6Sn2O16]=I(Ga2In6Sn2O16)/I(Ga3InSn5O16)+I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))
式中，I(Ga2In6Sn2O16)、I(Ga3InSn5O16)及I(SnO2)各自係以X射線繞射所界定的Ga2In6Sn2O16相、Ga3InSn5O16相及SnO2相之繞射峰強度。
又，可解決上述問題的本發明之濺鍍靶，係使用上述任一者記載的氧化物燒結體所得之濺鍍靶，比電阻為1Ω．cm以下。
根據本發明，可提供能抑制接合時的破裂之發生的氧化物燒結體，及使用該氧化物燒結體之濺鍍靶。
圖1A係顯示實施例2的No.1之有無黑色堆積物的照片。
圖1B係顯示實施例2的No.2之有無黑色堆積物的照片。
實施發明的形態
本發明者們發明後述之具有特定比率的金屬元素之In-Ga-Sn系氧化物半導體薄膜(IGTO)，其與以往的In-Ga-Zn系氧化物半導體薄膜(IGZO)比較下，為因載體移動度高而所評價的TFT之移動度優異的氧化物半導體薄膜，而提出申請。
然而，In-Ga-Sn系氧化物半導體薄膜(IGTO)之製造所用的濺鍍靶之材料的氧化物燒結體，若考慮生產性或製造成本等，則進一步抑制接合步驟的氧化物燒結體之破裂者亦重要，因此成為必要改善氧化物燒結體。
因此，本發明者們對於適合將上述氧化物半導體薄膜予以成膜的In-Ga-Sn系濺鍍靶之材料的氧化物燒 結體，為了抑制接合時的破裂，重複檢討。
結果，查明具有滿足後述式(1)~(3)的特定金屬元素之比例的氧化銦、氧化鎵與氧化錫予以混合及燒結而所得之氧化物燒結體，(a)將氧化物燒結體予以X射線繞射時，藉由控制Ga3InSn5O16相，較佳更控制Ga2In6Sn2O16相之比例，具有抑制接合時的氧化物燒結體之破裂的效果，(b)藉由提高氧化物燒結體的相對密度，將Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑予以微細化，抑制粗大結晶粒之比例，可進一步提高氧化物燒結體的破裂之抑制效果，而達成本發明。
首先，對於本發明之氧化物燒結體的構成，詳細地說明。
為了形成具有TFT特性優異的效果之氧化物半導體薄膜，必須分別有必要恰當地控制氧化物燒結體中所含有的金屬元素之含量。
具體地，相對於氧化物燒結體中所含有的氧以外之全部金屬元素，各金屬元素銦、鎵、錫的含量之比例(原子%)各自設為[In]、[Ga]、[Sn]時，以滿足下述式(1)~(3)之方式控制。
35原子%≦[In]≦50原子%．．．(1)
20原子%≦[Ga]≦35原子%．．．(2)
20原子%<[Sn]≦40原子%．．．(3)
上述式(1)係規定全部金屬元素中的In比([In]=In/(In+Ga+Sn))。〔In〕過低時，無法達成氧 化物燒結體的相對密度提高效果或濺鍍靶的比電阻之減低，而且成膜後的氧化物半導體薄膜之載體移動度亦變低。另一方面，〔In〕過高時，除了載體變過多而導體化，還有對於應力的安定性降低。因此，〔In〕為35原子%以上，較佳為37原子%以上，更佳為40原子%以上，且為50原子%以下，較佳為47原子%以下，更佳為45原子%以下。
上述式(2)係規定全部金屬元素中的Ga比([Ga]=Ga/(In+Ga+Sn))。〔Ga〕係除了減低氧缺損，使氧化物半導體薄膜的非晶形構造安定化，還具有提高應力耐性，尤其對於光+負偏壓應力的耐性之作用。另一方面，〔Ga〕過高時，移動度降低。因此，〔Ga〕為20原子%以上，較佳為22原子%以上，更佳為24原子%以上，且為35原子%以下，較佳為32原子%以下，更佳為29原子%以下。
上述式(3)係規定全部金屬元素中的Sn比([Sn]=Sn/(In+Ga+Sn))。〔Sn〕係具有使濕蝕刻性等氧化物半導體薄膜之藥液耐性提高之作用。惟，由於隨著藥液耐性的提高而蝕刻速率變慢，故〔Sn〕若過高，則蝕刻加工性降低。因此，〔Sn〕超過20原子%，較佳為23原子%以上，更佳為25原子%以上，且為40原子%以下，較佳為35原子%以下，更佳為31原子%以下。
於本發明之氧化物燒結體中，金屬元素係由上述比率之In與Ga和Sn所構成，不含Zn。如後述之實施 例所示，得知使用包含In與Ga和Zn的以往之IGZO靶形成薄膜時，在IGZO靶與IGZO膜之間，組成偏離變大，同時在IGZO靶之表面，生成由Zn與O所成之黑色的堆積物。上述黑色堆積物係在濺鍍中自靶表面剝離而形成顆粒，成為飛弧之原因等，在成膜上造成大問題。
此處，使用IGZO之靶時，發生上述問題的主要理由，茲認為是因為Zn的蒸氣壓比Ga及In高。例如，使用靶來形成薄膜時，若考慮成本，則在不含氧而僅以氬等的惰性氣體進行預濺鍍後，推薦在含有指定分壓的氧之惰性氣氛下濺鍍。然而，於上述預濺鍍中，若Zn被還原，則由於Zn的蒸氣壓高，變容易蒸發而附著於靶表面，生成黑色堆積物。結果，招致靶與膜之組成偏離，與靶比較下，膜中的Zn之原子比係大幅降低。
本發明之氧化物燒結體較佳為以滿足上述指定的金屬元素含量之氧化銦、氧化鎵與氧化錫所構成，剩餘部分係製造上無法避免地生成之氧化物等的雜質。
其次，說明將上述氧化物燒結體予以X射線繞射時所檢測出的Ga3InSn5O16相。Ga3InSn5O16相係由構成本發明之氧化物燒結體的In、Ga、Sn所結合形成的氧化物。Ga3InSn5O16相係在本發明之氧化物燒結體中，具有抑制Ga2In6Sn2O16的粒成長，抑制因接合時的應力所致的破裂之效果。
為了成為具有如此效果的氧化物燒結體，X射線繞射所界定的Ga3InSn5O16相之波峰強度必須滿足下述 式(4)。
0.02≦[Ga3InSn5O16]≦0.2．．．(4)
惟，[Ga3InSn5O16]=I(Ga3InSn5O16)/(I(Ga3InSn5O16)+I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))
式中，I(Ga3InSn5O16)、I(Ga2In6Sn2O16)及I(SnO2)各自係以X射線繞射所界定的Ga3InSn5O16相、Ga2In6Sn2O16相及SnO2相之繞射峰強度。
此等之化合物相係對於將氧化物燒結體予以X射線繞射所得之繞射峰，具有ICDD(International Center for Diffraction Data)卡片之51-0214、89-7011、41-1445中記載的結晶構造(各自對應於Ga3InSn5O16相、Ga2In6Sn2O16相、SnO2相)。
本發明具有特徵為：將上述氧化物燒結體予以X射線繞射時，以指定的比例包含Ga3InSn5O16相。由於若Ga3InSn5O16相的波峰強度比(〔Ga3InSn5O16〕)變小，則Ga2In6Sn2O16的粒成長抑制效果變弱，故必須為0.02以上。較佳為0.05以上，更佳為0.08以上，尤佳為0.1以上。另一方面，關於上限，由於針扎效果為飽和，成本變較高，故為0.2以下，較佳為0.18以下，更佳為0.16以下。
再者，於本案發明中，將氧化物燒結體予以X射線繞射時，Ga2In6Sn2O16相較佳為滿足下述式(5)。
0.8≦[Ga2In6Sn2O16]≦0.98．．．(5)
惟，[Ga2In6Sn2O16]=I(Ga2In6Sn2O16)/I(Ga3InSn5O16)+ I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))
式中，I(Ga2In6Sn2O16)、I(Ga3InSn5O16)及I(SnO2)各自係以X射線繞射所界定的Ga2In6Sn2O16相、Ga3InSn5O16相及SnO2相之繞射峰強度。
由於若Ga2In6Sn2O16相的波峰強度比(〔Ga2In6Sn2O16〕)變小，則接合時的氧化物燒結體之破裂變容易發生，故較佳為0.8以上，更佳為0.82以上，尤佳為0.84以上。另一方面，關於上限，從上述觀點來看愈高愈佳，但若考慮Ga2In6Sn2O16所造成的上述針扎效果，則較佳為0.98以下，更佳為0.95以下，尤佳為0.92以下，尤更佳為0.9以下。
本發明之氧化物燒結體的相對密度為90%以上。藉由提高氧化物燒結體的相對密度，可進一步提高接合時的破裂抑制效果。為了得到如此效果，本發明之氧化物燒結體必須將相對密度設為至少90%以上，較佳為95%以上，更佳為98%以上。上限係沒有特別的限定，可為100%，但考慮製造成本則較佳為99%。
又，為了進一步提高接合時的破裂抑制效果，必須將氧化物燒結體的Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑予以微細化。具體地，於氧化物燒結體的斷裂面，即將氧化物燒結體在任意位置於厚度方向中切斷，於其切斷面表面的任意位置，以掃描型電子顯微鏡(SEM：Scanning Electron Microscope)觀察的Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑為3μm以下，可進一步抑制氧化物燒結體的破裂。 較佳的平均結晶粒徑為2.8μm以下，更佳為2.5μm以下。另一方面，平均結晶粒徑之下限係沒有特別的限定，但從平均結晶粒徑的微細化與製造成本之平衡來看，平均結晶粒徑的較佳下限為0.1μm左右。
又，於本發明中更必須恰當地控制粒度分布。具體地，由於結晶粒徑為10μm以上的粗大結晶粒係成為接合時的氧化物燒結體之破裂原因，故宜儘可能地少，粗大結晶粒係未達10%，較佳為8%以下，更佳為6%以下，尤佳為4%以下，最佳為0%。
其次，說明本發明之氧化物燒結體的合適製造方法。
本發明之氧化物燒結體係將氧化銦、氧化鎵與氧化錫予以混合及燒結而所得者。又，本發明之濺鍍靶係可藉由加工上述氧化物燒結體而製造。基本地，將氧化物的粉末經由(a)混合．粉碎→(b)乾燥．造粒→(c)預備成形→(d)脫脂→(e)大氣燒結而得之氧化物燒結體，予以(f)加工→(g)接合，可得到濺鍍靶。於上述步驟之中，本發明具有特徵為如以下詳述地恰當控制(e)燒結條件者，其以外的步驟係沒有特別的限定，可適宜選擇通常使用的步驟。以下，說明各步驟，惟本發明沒有限定於此之意圖。
首先，將氧化銦粉末、氧化鎵粉末與氧化錫粉末以指定的比例摻合、混合．粉碎。所用的各原料粉末之純度係各自較佳約99.99%以上。此係因為若微量的雜質 元素存在，則有損害氧化物半導體薄膜的半導體特性之虞。各原料粉末的摻合比例較佳為控制在上述範圍內。
(a)混合．粉碎較佳為使用球磨機或珠磨機，將原料粉末與水一起投入而進行。用於此等步驟的球或珠，例如較宜使用尼龍、氧化鋁、氧化鋯等之材質者。此時，以均勻混合為目的，可混合分散劑，或為了確保以後的成形步驟之容易性，可混合黏結劑。混合時間較佳為2小時以上，更佳為10小時以上，尤佳為20小時以上。
其次，對於上述步驟所得之混合粉末，例如較佳為以噴霧乾燥機等進行(b)乾燥．造粒。
於乾燥．造粒後，進行(c)預備成形。於成形時，將乾燥．造粒後的粉末填充於指定尺寸的模具內，以模具加壓進行預備成形。此預備成形由於係以提高處理性為目的而進行，只要是能施加49~98MPa左右的加壓力而形成成形體即可。所得的預備成形體係以冷態靜水壓加壓處理(CIP：Cold Isostatic Pressing)進行正式成形。為了提升燒結體的相對密度，正式成形時的壓力較佳為控制在98~490MPa。
再者，於混合粉末中加有分散劑或黏結劑時，為了去除分散劑或黏結劑，宜將成形體加熱，進行(d)脫脂。加熱條件只要是可達成脫脂目的，則沒有特別的限定，例如可為在大氣中，以大約500℃左右，保持5小時左右。
於脫脂後，以得到所欲形狀的方式，將成形體 固定在成形模具，進行(e)在大氣燒結下燒結。於本發明中，將成形體升溫至燒結溫度1400~1550℃為止後，於該溫度的保持時間1~50小時進行燒結。藉由在此等之溫度範圍及保持時間進行燒結，得到滿足上述式(1)~(3)之化合物相，同時具有滿足上述式(4)的Ga3InSn5O16相，較佳滿足上述式(5)的Ga2In6Sn2O16相之比率與適當的粒徑之燒結體。若燒結溫度低，則無法生成能滿足上述式(4)的Ga3InSn5O16相以及滿足上述式(5)的Ga2In6Sn2O16相。還有，無法將氧化物燒結體充分地緻密化，無法達成所欲的相對密度。另一方面，若燒結溫度變過高，則Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑或氧化物燒結體之結晶粒會粗大化，變成無法將Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑或氧化物燒結體的結晶粒之平均結晶粒徑控制在指定的範圍。因此，燒結溫度較佳為1400℃以上，更佳為1425℃以上，尤佳為1450℃以上，且較佳為1550℃以下，更佳為1525℃以下。
又，由於若在上述燒結溫度的保持時間過長，則結晶粒成長而粗大化、變成無法將結晶粒之平均結晶粒徑控制在指定的範圍。另一方面，若保持時間過短，則無法在前述比例之範圍內形成上述Ga3InSn5O16相，較佳為上述Ga2In6Sn2O16相，而且變無法充分地緻密化。因此，保持時間較佳為0.1小時以上，更佳為0.5小時以上，且較佳為5小時以下。
另外，於本發明中在成形後，上述燒結溫度之 前的平均升溫速度較佳為100℃/小時以下。平均升溫速度若超過100℃/小時，則引起結晶粒的異常成長，粗大結晶粒之比例變高。還有，無法充分提高相對密度。更佳的平均升溫速度為75℃/小時以下，尤佳為50℃/小時以下。另一方面，平均升溫速度的下限係沒有特別的限定，但從生產性之觀點來看，較佳為10℃/小時以上，更佳為20℃/小時以上。
再者，於本發明中，推薦在以上述平均升溫速度升溫至上述燒結溫度為止的過程中暫時保持。具體地，較佳為在1100℃以上1300℃以下的溫度範圍中保持1小時以上10小時以下。藉由在該溫度範圍中保持指定時間，可促進上述Ga3InSn5O16相之生成，形成前述比例以上。又，藉由暫時保持，可抑制Ga2In6Sn2O16相的結晶粒之成長。暫時保持時的溫度(預備燒結溫度)之下限更佳為1120℃以上，尤佳為1140℃以上。又，上述溫度之上限更佳為1270℃以下，尤佳為1250℃以下，尤更佳為1200℃以下。
於燒結步驟中，燒結環境例如較佳為大氣環境等之氧氣環境、氧氣加壓下環境。又，環境氣體之壓力宜為大氣壓。如上述所得之氧化物燒結體係相對密度為90%以上。
如上述地得到氧化物燒結體後，若藉由常見方法，進行(f)加工→(g)接合，則得到本發明之濺鍍靶。氧化物燒結體之加工方法係沒有特別的限定，可藉由 眾所周知之方法，加工成符合各種用途的形狀。
藉由接合材將經加工的氧化物燒結體接合於背板，可製造濺鍍靶。背板的材料種類係沒有特別的限定，但較佳為熱傳導性優異的純銅或銅合金。接合材之種類亦沒有特別的限定，可使用具有導電性的各種眾所周知之接合材，例如可例示In系焊材、Sn系焊材等。接合方法亦沒有特別的限定，例如可將氧化物燒結體及/背板加熱至接合材溶解的溫度，例如140~220℃左右而使其溶解，將已溶解的接合材塗布於背板的接合面，使貼合於各自的接合面，壓合兩者後，進行冷卻。
使用本發明之氧化物燒結體所得之濺鍍靶，係不因接合作業時的衝撃或熱經歴等所發生的應力等而破裂，而且比電阻亦非常良好，較佳為1Ω．cm以下，更佳為10-1Ω．cm以下，尤佳為10-2Ω．cm以下。若使用本發明之濺鍍靶，則濺鍍中的異常放電及濺鍍靶材的破裂經進一步地抑制之成膜係成為可能，可在顯示裝置的生產線中高效率地進行使用濺鍍靶的物理蒸鍍。又，所得之氧化物半導體薄膜亦顯示良好的TFT特性。
實施例
以下，舉出實施例來更具體說明本發明，惟本發明不受下述實施例所限定，於能適合本發明的宗旨之範圍內亦可加以適當的變更而實施，彼等皆包含於本發明的技術範圍內。
實施例1 (濺鍍靶之製作)
以表1中所示的質量比率及原子比率摻合純度99.99%的氧化銦粉末(InO1.5)、純度99.99%的氧化鎵粉末(GaO1.5)、純度99.99%的氧化錫粉末(SnO2)，添加水與分散劑(聚羧酸銨)，在尼龍球磨機混合24小時。其次，將上述步驟所得之混合粉末予以乾燥，進行造粒。
將如此所得之粉末以模具加壓，於下述條件下預備成形後，用CIP以成形壓力294MPa進行正式成形。
(預備成形之條件)
成形壓力：98MPa
厚度設為t時，成形體尺寸：Φ110mm×t13mm
將如此所得之成形體固定於燒結爐中，於表2所示的條件下進燒結。將所得之氧化物燒結體予以機械加工，處理成Φ100mm×t5mm。費20分鐘使該氧化物燒結體與Cu製背板升溫至180℃為止後，使用接合材(銦)將氧化物燒結體接合於背板，製作濺鍍靶。
(相對密度之測定)
相對密度係將氧化物燒結體的斷裂面，即將氧化物燒結體在任意位置於厚度方向中切斷，鏡面研磨削其切斷面表面的任意位置，使用掃描型電子顯微鏡(SEM)來測定氣孔率而求得。以1000倍照相攝影，在50μm見方的範 圍，測定氣孔佔有的面積率，當作氣孔率。將20片之平均當作該試料之平均氣孔率，將〔100-平均氣孔率〕當作平均相對密度。相對密度為90%以上係評價為合格。表4的「相對密度(%)」欄中記載結果。
(Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑)
Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑，係將氧化物燒結體的斷裂面予以鏡面研磨，以掃描型電子顯微鏡(SEM)倍率400倍照相攝影其組織，在任意方向畫出100μm之長度的直線，求得該直線內所包含的Ga2In6Sn2O16相之結晶粒的長度之總和(L)、數(N)，將自〔L/N〕所算出的值當作該「在直線上的Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑」。同樣地以粗大結晶粒不重複的間隔(至少20μm以上之間隔)，作成20條的直線，算出在各直線上的平均粒徑，更且將自〔在各直線上的平均結晶粒徑之合計/20〕所算出的值當作「Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑」。Ga2In6Sn2O16相係藉由能量分散型X射線分析(EDS：Energy dispersive X-ray spectrometry)，以構成元素比與X射線繞射的數據為基礎而鑑定，求得Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑。於本實施例中，將Ga2In6Sn2O16相的平均結晶粒徑為3μm以下評價為合格。表4之「Ga2In6Sn2O16平均粒徑(μm)」欄中記載結果。
(粗大結晶粒之比例)
粗大結晶粒之比例，係與上述Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑同樣，以SEM觀察氧化物燒結體的斷裂面，在任意方向中畫出100μm的長度之直線，將在該直線上所切取的長度為10μm以上之結晶粒當作粗大結晶粒。求得此粗大結晶粒在直線上佔有的長度L(複數時為其總和：μm)，將自〔L/100〕所算出之值當作該「在直線上的粗大結晶粒之比例」(%)。再者，以粗大結晶粒不重複的間隔(至少20μm以上之間隔)，作成20條的直線，算出在各直線上的粗大結晶粒之比例，同時將自〔在各直線上的粗大結晶粒之比例的合計/20〕所算出的值當作「氧化物燒結體的粗大結晶粒之比例」(%)。將氧化物燒結體的粗大結晶粒之比例未達10%評價為合格。表4之「粗大結晶粒之比例(%)」欄中記載結果。
(Ga3InSn5O16相及Ga2In6Sn2O16相之比率)
結晶相之比率係在濺鍍後，自背板拆卸濺鍍靶，切出10mm見方的試驗片，於下述條件下測定以X射線繞射求得繞射線的強度(繞射峰)。
分析裝置：理學電機公司製「X射線繞射裝置RINT-1500」
分析條件：
靶：Cu
單色化：使用單色儀(Kα)
靶輸出：40kV-200mA
(連續燒測定)θ/2θ掃描
狹縫：發散1/2°、散射1/2°、受光0.15mm
單色儀受光狹縫：0.6mm
掃描速度：2°/min
取樣寬度：0.02°
測定角度(2θ)：5~90°
對於此測定所得之繞射峰，以ICDD卡片為基礎，鑑定各結晶相的波峰，測定繞射峰的高度。此等之波峰係選擇在該結晶之相繞射強度為充分高，與其他結晶相的波峰之重複儘量少的波峰。將各結晶相的指定波峰之波峰高度的測定值分別當作I(Ga3InSn5O16)、I(Ga2In6Sn2O16)、I(SnO2)([I]意指X射線繞射強度之測定值)，藉由下式求得[Ga3InSn5O16]及[Ga2In6Sn2O16]之波峰強度比率。
[Ga3InSn5O16]=I(Ga3InSn5O16)/(I(Ga3InSn5O16)+I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))
[Ga2In6Sn2O16]=I(Ga2In6Sn2O16)/I(Ga3InSn5O16)+I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))
將〔Ga3InSn5O16〕為0.02以上0.2以下評價為合格。又，將〔Ga2In6Sn2O16〕為0.8以上0.98以下評價為合格。表4中的「Ga3InSn5O16強度比」欄及「Ga2In6Sn2O16強度比」欄中記載結果。
(接合時之破裂)
加熱經上述機械加工的氧化物燒結體，接合於背板後，目視確認氧化物燒結體表面是否發生破裂。將於氧化物燒結體表面可看到超過1mm的裂紋時判斷為有「破裂」。進行接合作業10次，將1次也破裂時評價為不合格(「有」)，將無1次破裂時為評價合格(「無」)。表4中的「接合時之破裂」欄中記載結果。
(比電阻)
比電阻值係使用機械加工後的Φ100mm×t5mm，以電阻率計Loresta GP(三菱化學公司製MCP-T610型)的四探針法測定。將比電阻為1Ω．cm以下當作合格。表4中的「比電阻值(Ω．cm)」欄中記載結果。
表4中一併記載此等之結果。在表4之最右欄中設置綜合評價之欄，將上述評價項目中全部為合格者附記OK，在任一項不合格者附記NG。
滿足本發明之較佳組成及製造條件的試料No.1~7，係濺鍍時不用說，於接合時的靶也不發生破裂。又，如此所得之濺鍍靶的相對密度及比電阻亦得到良好的結果。
另一方面，不滿足本發明之組成的試料No.8~9及不滿足製造條件的試料No.10~12，係於接合時在濺鍍靶發生破裂。因此，於此等之例中，在濺鍍靶不發生破裂的接合條件下接合，使用不發生破裂的濺鍍靶，測定比電阻。
試料No.8係對於氧化物燒結體之組成，使用[Sn]低且不滿足本發明之規定的表1之鋼種f之例。結果，於此例中相對密度低，Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑大，且粗大結晶粒之比例高，更且不生成Ga3InSn5O16相。於此例中在接合時於氧化物燒結體發生破裂。而且，比電阻亦高。
試料No.9係對於氧化物燒結體之組成，使用[In]低且不滿足本發明之規定的表1之鋼種g之例。結果，於此例中Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑大，且粗大結晶粒之比例高，更且Ga3InSn5O16相之波峰強度比過高。於此例中在接合時於氧化物燒結體發生破裂。而且，比電阻亦高。
試料No.10係氧化物燒結體之組成使用滿足本發明之規定的表1之鋼種a，但燒結時的保持溫度高之例。於此例中Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑大。於此例 中，在接合時於氧化物燒結體發生破裂。
試料No.11係氧化物燒結體之組成使用滿足本發明之規定的表1之鋼種a，但燒結時的保持溫度低之例。於此例中相對密度低，Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑大，且粗大結晶粒之比例高。於此例中在接合時於氧化物燒結體發生破裂。而且，比電阻亦高。
試料No.12係氧化物燒結體之組成使用滿足本發明之規定的表1之鋼種a，但無暫時保持而於燒結溫度之前升溫之例。於此例中Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑大，且粗大結晶粒之比例高，更且Ga3InSn5O16相之波峰強度比過低。於此例中在接合時於氧化物燒結體發生破裂。
實施例2
於本實施例中，與以往的In-Ga-Zn氧化物燒結體(IGZO)比較，為了證實本發明所規定之In-Ga-Sn氧化物燒結體(IGTO)的有用性，進行以下之實驗。
首先，使用前述實施例1之表4的No.1之靶，於以下之條件下，進行正式成膜前的預濺鍍及正式成膜的濺鍍，於玻璃基板上將氧化物半導體薄膜予以成膜。為了參考，於表5的No.1中，一併記載上述表4的No.1之靶的組成(與表1之成分No.a相同)。
濺鍍裝置：股份有限公司ULVAC製「CS-200」
DC(直流)磁控濺鍍法
基板溫度：室溫
(1)預濺鍍
氣壓：1mTorr
氧分壓：100×O2/(Ar+O2)=0體積%
成膜功率密度：2.5W/cm2
預濺鍍時間：10分鐘
(2)正式成膜
氣壓：1mTorr
氧分壓：100×O2/(Ar+O2)=4體積%
成膜功率密度：2.5W/cm2
膜厚：40nm
為了比較，使用表5之No.2中記載之IGZO靶，於與上述相同之條件下將氧化物半導體薄膜予以成膜。上述No.2之靶中的In與Ga和Zn之原子比為1：1：1。上述IGZO靶之製作方法係如以下。
(IGZO濺鍍靶之製作)
以表1中所示的質量比率及原子比率摻合純度99.99%的氧化銦粉末(In2O3)、純度99.99%的氧化鎵粉末(Ga2O3)、純度99.99%的氧化鋅粉末(ZnO2)，添加水與分散劑(聚接酸銨)和黏結劑，以球磨機混合20小時。其次，將上述步驟所得之混合粉末予以乾燥，進行造粒。
將如此所得之粉末以模具加壓，於下述條件下 預備成形後，在常壓於大氣環境下升至溫度500℃，於該溫度保持5小時而脫脂。
(預備成形之條件)
成形壓力：1.0ton/cm2
厚度設為t時，成形體尺寸：Φ110mm×t13mm
將所得之成形體固定在石墨模具，於表2所示的條件G下進行熱壓。此時，於熱壓爐內導入N2氣，於N2環境下燒結。
將所得之氧化物燒結體予以機械加工，處理成Φ100mm×t5mm。費10分鐘使該氧化物燒結體與Cu製背板升溫至180℃為止後，使用接合材(銦)將氧化物燒結體接合於背板，製作濺鍍靶。
對於如此所得之各氧化物半導體薄膜，以高頻感應耦合電漿(Inductively Coupled Plasma，ICP)法測定各薄膜中的各金屬元素之比率(原子%)。表6中記載此等之結果。
對比表5中所示的靶之組成(原子%)與表6中所示的膜之組成原子(%)，於滿足本發明之組成的No.1之IGTO靶中，完全沒有看到靶與膜之間的組成偏離。
相對於其，於不滿足本發明之組成的不含Sn而含Zn的No.2之IGZO靶中，靶與膜之間的組成偏離係變大。詳細地於No.2中，根據靶中之Zn比=33.3原子%，膜中之Zn比=26.5原子%，亦減少6.8原子%。
因此，證實若使用本發明之靶，則可將與靶之組成無組成偏離的膜予以成膜。
再者，以目視觀察使用上述各靶將各膜予以成膜後的各靶之表面狀態，評價有無黑色堆積物。為了參考，在圖1A、圖1B中顯示此等之照片。
結果，使用本發明例的No.1之IGTO靶時，如圖1A所示地於成膜後的靶表面上未看到黑色的堆積物，相對於此，使用習知例的No.2之IGZO靶時，如圖1B所示地於成膜後的靶表面上看到黑色的堆積物。如此地若在靶之表面上存在黑色堆積物，則於濺鍍中自靶表面剝離而成為顆粒，有招致飛弧之虞。因此，若使用本發明之靶，則不僅能形成無組成偏離的膜，而且可防止濺鍍時 的飛弧等，證實非常有用。
已詳細地參照特定的實施態樣來說明本發明，惟在不脫離本發明的精神與範圍下，可加以各式各樣的變更或修正，此為本業者所可明知。
本申請案係以2014年2月14日申請的日本發明專利申請案(特願2014-026835)、2014年12月26日申請的日本發明專利申請案(特願2014-266399)為基礎，其內容係在此作為參照而併入。
產業上的利用可能性
本發明之氧化物燒結體係適用作為液晶顯示器或有機EL顯示器等之顯示裝置中所用的TFT之氧化物半導體薄膜用之濺鍍靶，無接合時的破裂。

Claims (3)

  1. 一種氧化物燒結體，其係將氧化銦、氧化鎵與氧化錫燒結而所得之氧化物燒結體，其特徵為：前述氧化物燒結體的相對密度為90%以上，前述氧化物燒結體的Ga2In6Sn2O16相之平均結晶粒徑為3μm以下，前述氧化物燒結體之結晶粒徑為10μm以上的粗大結晶粒之比例係未達10%，相對於前述氧化物燒結體中所含有的氧以外之全部金屬元素，銦、鎵、錫的含量之比例(原子%)各自設為[In]、[Ga]、[Sn]時，滿足下述式(1)~(3)，同時將前述氧化物燒結體予以X射線繞射時，Ga3InSn5O16相滿足下述式(4)；35原子%≦[In]≦50原子%．．．(1) 20原子%≦[Ga]≦35原子%．．．(2) 20原子%<[Sn]≦40原子%．．．(3) 0.02≦[Ga3InSn5O16]≦0.2．．．(4)惟，[Ga3InSn5O16]=I(Ga3InSn5O16)/(I(Ga3InSn5O16)+I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))式中，I(Ga3InSn5O16)、I(Ga2In6Sn2O16)及I(SnO2)各自係以X射線繞射所界定的Ga3InSn5O16相、Ga2In6Sn2O16相及SnO2相之繞射峰強度。
  2. 如請求項1之氧化物燒結體，其中將前述氧化物燒結體予以X射線繞射時，Ga2In6Sn2O16相滿足下述式 (5)；0.8≦[Ga2In6Sn2O16]≦0.98．．．(5)惟，[Ga2In6Sn2O16]=I(Ga2In6Sn2O16)/(I(Ga3InSn5O16)+I(Ga2In6Sn2O16)+I(SnO2))式中，I(Ga2In6Sn2O16)、I(Ga3InSn5O16)及I(SnO2)各自係以X射線繞射所界定的Ga2In6Sn2O16相、Ga3InSn5O16相及SnO2相之繞射峰強度。
  3. 一種濺鍍靶，其係使用如請求項1或2之氧化物燒結體所得之濺鍍靶，其特徵為比電阻為1Ω．cm以下。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI766121B (zh) * 2017-11-15 2022-06-01 日商三井金屬鑛業股份有限公司 氧化物燒結體及濺鍍靶
TWI805567B (zh) * 2017-02-01 2023-06-21 日本商出光興產股份有限公司 氧化物半導體膜、薄膜電晶體、氧化物燒結體及濺鍍靶材

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6254308B2 (ja) 2016-04-19 2017-12-27 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、並びにそれらの製造方法
JP6364561B1 (ja) 2017-05-18 2018-07-25 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
JP6724057B2 (ja) * 2018-03-30 2020-07-15 Ｊｘ金属株式会社 スパッタリングターゲット部材
USD908645S1 (en) 2019-08-26 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Sputtering target for a physical vapor deposition chamber

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07243036A (ja) * 1994-03-07 1995-09-19 Japan Energy Corp Ｉｔｏスパッタリングタ−ゲット
JP5522889B2 (ja) * 2007-05-11 2014-06-18 出光興産株式会社 Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｓｎ系酸化物焼結体、及び物理成膜用ターゲット
WO2009128424A1 (ja) * 2008-04-16 2009-10-22 住友金属鉱山株式会社 薄膜トランジスタ型基板、薄膜トランジスタ型液晶表示装置および薄膜トランジスタ型基板の製造方法
JP5024226B2 (ja) * 2008-08-06 2012-09-12 日立金属株式会社 酸化物焼結体およびその製造方法、スパッタリングターゲット、半導体薄膜
JP5218032B2 (ja) * 2008-12-25 2013-06-26 東ソー株式会社 透明導電膜用焼結体の製造方法
JP2011174134A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Idemitsu Kosan Co Ltd Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｎ系酸化物焼結体、ターゲット、酸化物半導体膜、及び半導体素子
WO2013027391A1 (ja) * 2011-08-22 2013-02-28 出光興産株式会社 Ｉｎ－Ｇａ－Ｓｎ系酸化物焼結体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI805567B (zh) * 2017-02-01 2023-06-21 日本商出光興產股份有限公司 氧化物半導體膜、薄膜電晶體、氧化物燒結體及濺鍍靶材
US11728390B2 (en) 2017-02-01 2023-08-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Oxide semiconductor film, thin film transistor, oxide sintered body, and sputtering target
TWI766121B (zh) * 2017-11-15 2022-06-01 日商三井金屬鑛業股份有限公司 氧化物燒結體及濺鍍靶

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