WO2019026955A1 - Sputtering target, method for forming oxide semiconductor film, and backing plate - Google Patents

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Abstract

Provided is a sputtering target (1) wherein a plate-shaped oxide sintered body (3) has a plurality of regions disposed in the Y-direction; the plurality of regions have end regions (7A, 7B), each of which is a region containing an end in the Y-direction, and inner regions (9A, 9B), each of which is a second region to the inside counting from the end in the Y-direction; and, when defining t1 as the plate thickness of the end region (7A, 7B), L1 as the width in the Y-direction of the end region (7A, 7B), and t2 as the plate thickness of the inner region (9A, 9B), t1, L1, and t2 satisfy formulas (1) to (4). (1): t2 > t1 (2): t1 (mm) > L1 (mm) × 0.1 + 4 (3): t1 (mm) < 9 (4): 10 < L1 (mm) < 35

Description

スパッタリングターゲット、酸化物半導体膜の成膜方法、およびバッキングプレートSputtering target, method of forming oxide semiconductor film, and backing plate
　本発明は、スパッタリングターゲット、酸化物半導体膜の成膜方法、およびバッキングプレートに関する。 The present invention relates to a sputtering target, a method of forming an oxide semiconductor film, and a backing plate.
　従来、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）で駆動する方式の液晶ディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイなどの表示装置では、ＴＦＴのチャネル層に非晶質シリコン膜または結晶質シリコン膜を採用したものが主流である。一方で、消費電力の低減およびディスプレイの高精細化の要求に伴い、ＴＦＴのチャネル層に使用される材料として酸化物半導体が注目されている。 Conventionally, in display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays driven by thin film transistors (hereinafter referred to as "TFTs"), those employing amorphous silicon films or crystalline silicon films as the channel layers of TFTs are mainstream It is. On the other hand, with the demand for reduction of power consumption and high definition of a display, an oxide semiconductor attracts attention as a material used for a channel layer of a TFT.
　酸化物半導体のなかでも特に、特許文献１に開示されるインジウム、ガリウム、亜鉛、および酸素からなるアモルファス酸化物半導体（Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ－Ｏ、以下「ＩＧＺＯ」と略記する）は、高いキャリア移動度を有するため、好ましく用いられている。しかしながら、ＩＧＺＯは、原料としてＩｎおよびＧａを使用するため原料コストが高いといった欠点がある。 Among oxide semiconductors, an amorphous oxide semiconductor (In-Ga-Zn-O, hereinafter abbreviated as “IGZO”) composed of indium, gallium, zinc and oxygen disclosed in Patent Document 1 has a high carrier density. It is preferably used because it has mobility. However, IGZO has the disadvantage that the raw material cost is high because In and Ga are used as the raw material.
　原料コストを安くする観点から、Ｚｎ－Ｓｎ－Ｏ（以下「ＺＴＯ」と略記する）（特許文献２）、およびＩＧＺＯのＧａの代わりにＳｎを添加したＩｎ－Ｓｎ－Ｚｎ－Ｏ（以下「ＩＴＺＯ」と略記する）（特許文献３）が提案されている。なかでもＩＴＺＯは、ＩＧＺＯに比べ移動度も非常に高いことからＩＧＺＯに次ぐ次世代の材料として注目を集めている。 From the viewpoint of reducing the raw material cost, Zn-Sn-O (hereinafter abbreviated as “ZTO”) (Patent Document 2), and In-Sn-Zn-O (hereinafter “ITZO”) to which Sn is added instead of Ga of IGZO. Patent Document 3) has been proposed. Above all, ITZO attracts attention as a material of next generation after IGZO because mobility is very high compared with IGZO.
　高移動度酸化物半導体をＴＦＴのチャネル層に用いる場合、酸化物半導体のスパッタリングターゲットを用いたマグネトロンスパッタで成膜するのが一般的である。 When a high mobility oxide semiconductor is used for a channel layer of a TFT, a film is generally formed by magnetron sputtering using a sputtering target of the oxide semiconductor.
　スパッタリングターゲットは成膜の進行とともに消耗するため、ターゲット厚が厚い方が、寿命の観点からは望ましい。
　一方で、マグネトロンスパッタの場合、スパッタリングターゲットの消耗速度は、プラズマの密度、プラズマを閉じ込める磁場の強度、形状、およびマグネットの移動方式に依存する。よって、スパッタリングターゲットの消耗速度は、ターゲット中で一様ではない。 Since the sputtering target is consumed as the film formation proceeds, a thicker target is preferable from the viewpoint of the life.
On the other hand, in the case of magnetron sputtering, the depletion rate of the sputtering target depends on the density of the plasma, the strength of the magnetic field confining the plasma, the shape, and the movement of the magnet. Thus, the consumption rate of the sputtering target is not uniform in the target.
　そのため、特許文献４～６のように、スパッタリングターゲットの消耗速度が速い部分を厚くする構造が提案されている。 Therefore, as in Patent Documents 4 to 6, a structure is proposed in which the portion where the wear rate of the sputtering target is fast is thickened.
　また、高移動度酸化物半導体においては、信頼性の確保も課題である。ここでいう信頼性とは、例えば、酸化物半導体膜をトランジスタのチャネル層に用いた場合の、しきい値電圧Ｖｔｈのサイクル安定性である。
　しきい値電圧Ｖｔｈのサイクル安定性は、膜の緻密化により改善できると言われている。
　膜を緻密化するためには、成膜時にスパッタ電力を上げた、高パワー成膜が有効である。
　しかしながら、高パワー成膜を行う場合、ターゲットにおいて、プラズマが集中する領域が、他の領域と比べて高温になるため、熱応力によるターゲットの割れが問題になる。
　特に、プレーナ型の揺動式マグネトロンスパッタの場合、磁場の揺動方向に平行なターゲット端部に常にプラズマが集中するため、ターゲット端部の割れが生じないようにする必要がある。 In addition, in the case of a high mobility oxide semiconductor, securing reliability is also an issue. The reliability referred to here is, for example, the cycle stability of the threshold voltage V th when an oxide semiconductor film is used for a channel layer of a transistor.
The cycle stability of the threshold voltage V th is said to be improved by film densification.
In order to densify the film, high power film formation is effective, in which sputtering power is increased at the time of film formation.
However, in the case of high power film formation, the target concentration in the target is higher than that in the other regions, so cracking of the target due to thermal stress becomes a problem.
In particular, in the case of a planar oscillating magnetron sputtering, since the plasma always concentrates on the target end parallel to the oscillating direction of the magnetic field, it is necessary to prevent the target end from cracking.
　特許文献７～８では、スパッタリングターゲットの割れを防止する構造として、スパッタリングターゲットを、プラズマにより消耗が大きく進行する領域（エロージョン領域）と、それ以外の領域とに分割して、領域間にギャップを設け、熱応力による変形をギャップに逃がす構造が提案されている。 In patent documents 7-8, as a structure which prevents a crack of a sputtering target, a sputtering target is divided into a field (erosion field) where consumption progresses greatly by plasma, and the other field, and a gap is made between fields It is proposed to provide a structure that allows deformation due to thermal stress to escape to the gap.
　ここでいう熱応力とは、以下の式（Ａ）および式（Ｂ）で求めた値である。以下の説明でも同様である。
　熱応力（σ）＝－Ｅ×α×ΔＴ　　・・・（Ａ）
　ΔＴ＝［Ｑ×ｄ／Ａ］／λ　　　　・・・（Ｂ）
　式（Ａ）および式（Ｂ）中の記号の説明は以下のとおりである。
　Ｅ　：スパッタリングターゲットの弾性率
　α　：スパッタリングターゲットの線膨張率
　ΔＴ：板厚方向におけるスパッタリングターゲットの表裏の温度差
　Ｑ　：板厚方向にスパッタリングターゲットの表から裏に通過する熱量
　ｄ　：スパッタリングターゲットの板厚
　Ａ　：板厚方向から見たスパッタリングターゲットの面積
　λ　：スパッタリングターゲットの熱伝導率 The thermal stress mentioned here is a value determined by the following formula (A) and formula (B). The same applies to the following description.
Thermal stress (σ) = − E × α × ΔT (A)
ΔT = [Q × d / A] / λ (B)
The symbols in the formula (A) and the formula (B) are as follows.
E: Elastic modulus of the sputtering target α: linear expansion coefficient of the sputtering target ΔT: temperature difference between the front and back of the sputtering target in the plate thickness direction Q: heat quantity passing from the front to the back of the sputtering target in the plate thickness direction d: plate of the sputtering target Thickness A: Area of sputtering target viewed from thickness direction λ: Thermal conductivity of sputtering target
　また、特許文献９～１１には、スパッタリング面に傾斜部を設けたスパッタリングターゲットが記載されている。 Patent Documents 9 to 11 disclose sputtering targets provided with inclined portions on the sputtering surface.
国際公開第２０１２／０６７０３６号International Publication No. 2012/067036 特開２０１７－３６４９７号公報JP, 2017-36497, A 国際公開第２０１３／１７９６７６号International Publication No. 2013/179676 実開昭６３－１３１７５５号公報Japanese Utility Model Application Publication 63-131755 特開平０１－２９０７６４号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-290764 特開平０６－１７２９９１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-172991 特開平０３－２８７７６３号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-287763 特開平０５－２８７５２２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-287522 特開２０００－２０４４６８号公報JP 2000-204468 A 特開２００４－８３９８５号公報JP 2004-83985 特開２００８－３８２２９号公報JP 2008-38229 A
　しかしながら、特許文献４～８に記載の技術には、以下のような問題があった。
　特許文献４～６に記載の技術では、ターゲット厚を厚くすると、熱応力が大きくなるため、スパッタリングターゲットが割れやすくなるという問題があった。
　特に、ＩＴＺＯは、線膨張率が大きく、熱伝導率が小さいことから、マグネトロンスパッタリングでは、熱応力によりスパッタリングターゲットにクラックが発生しやすいといった課題があった。 However, the techniques described in Patent Documents 4 to 8 have the following problems.
In the techniques described in Patent Documents 4 to 6, when the target thickness is increased, the thermal stress is increased, so there is a problem that the sputtering target is easily broken.
In particular, since ITZO has a large linear expansion coefficient and a small thermal conductivity, magnetron sputtering has a problem that a crack is easily generated in a sputtering target due to thermal stress.
　特許文献７および特許文献８に記載の技術は、プレーナ型の揺動式マグネトロンスパッタに適用する場合、熱応力がエロージョン領域にも生じるため、エロージョン領域を分割するだけでは、割れの防止構造としては不十分であった。 When the techniques described in Patent Document 7 and Patent Document 8 are applied to planar-type oscillating magnetron sputtering, thermal stress is also generated in the erosion region, so the division structure of the erosion region can be used as a crack preventing structure only by dividing the erosion region. It was inadequate.
　このように、酸化物半導体をマグネトロンスパッタにより成膜する場合、スパッタリングターゲットの寿命および膜密度を向上させようとすると、スパッタリングターゲットに割れが生じやすいという問題があった。 As described above, in the case of forming an oxide semiconductor film by magnetron sputtering, there is a problem that a crack is likely to be generated in the sputtering target when attempting to improve the life and the film density of the sputtering target.
　また、特許文献９～１１に記載のターゲットにおいては、スパッタリング面に傾斜部と平坦部とが共存しており、スパッタリング面の高さ、方向が揃っていないため、スパッタ粒子の飛ぶ方向が異なり、スパッタリング時の放電が不安定になるという問題、およびターゲット表面に再付着物（リデポ）が溜まり易い等の問題がある。
　また、特許文献１１に記載のターゲットにおいては、ターゲットの両端部分が傾斜しているため、グランドシールドとターゲットとの間に隙間が生じ、その隙間にショートの原因であるパーティクルが溜まり易いという問題がある。 Further, in the targets described in Patent Documents 9 to 11, the inclined portion and the flat portion coexist on the sputtering surface, and the height and direction of the sputtering surface are not uniform, so the flying direction of the sputtered particles is different. There is a problem that the discharge at the time of sputtering becomes unstable, and a problem that redeposit easily accumulates on the target surface.
Moreover, in the target described in Patent Document 11, there is a problem that a gap is generated between the ground shield and the target because both end portions of the target are inclined, and particles that are the cause of shorts are easily accumulated in the gap. is there.
　本発明は、ターゲット寿命を極端に短くすることなく、成膜時における割れを防止し、安定した放電が可能なスパッタリングターゲット、当該スパッタリングターゲットを用いた酸化物半導体膜の成膜方法、およびバッキングプレートを提供することを目的とする。
　本発明の別の目的は、ターゲット寿命を極端に短くすることなく、成膜時における割れを防止し、さらに安定した放電が可能なスパッタリングターゲット、当該スパッタリングターゲットを用いた酸化物半導体膜の成膜方法、およびバッキングプレートを提供することを目的とする。 The present invention prevents sputtering during film deposition without extremely shortening the target life, and provides a sputtering target capable of stable discharge, a method of depositing an oxide semiconductor film using the sputtering target, and a backing plate Intended to provide.
Another object of the present invention is a sputtering target capable of preventing a crack at the time of deposition without extremely shortening the target life and capable of performing a stable discharge, and depositing an oxide semiconductor film using the sputtering target It is an object to provide a method and backing plate.
　本発明によれば、以下のスパッタリングターゲット、酸化物半導体膜の成膜方法、およびバッキングプレートが提供される。 According to the present invention, the following sputtering target, a method of forming an oxide semiconductor film, and a backing plate are provided.
　［１］．板状の酸化物焼結体を備え、
　前記酸化物焼結体は、第１の方向に配列された複数の領域を有し、
　前記複数の領域は、前記第１の方向における端部を含む領域である端部領域と、
　前記端部から前記第１の方向に向けて数えて内側に２番目の領域である内側領域と、
　を有し、
　前記端部領域の板厚をｔ１、前記端部領域の前記第１の方向の幅をＬ１、前記内側領域の板厚をｔ２とした場合、ｔ１、Ｌ１、およびｔ２が、以下の式（１）乃至式（４）を満たす、スパッタリングターゲット。
　　ｔ２＞ｔ１　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
　　ｔ１（ｍｍ）＞Ｌ１（ｍｍ）×０．１＋４　・・・（２）
　　ｔ１（ｍｍ）＜９　　　　　　　　　　　・・・（３）
　　１０＜Ｌ１（ｍｍ）＜３５　　　　　　　・・・（４） [1]. Plate-shaped oxide sintered body,
The oxide sintered body has a plurality of regions arranged in a first direction,
The plurality of areas are an end area which is an area including an end in the first direction;
An inner region, which is a second region inward, counting from the end toward the first direction;
Have
Assuming that the thickness of the end region is t 1 , the width of the end region in the first direction is L 1 , and the thickness of the inner region is t 2 , t 1 , L 1 , and t 2 are Sputtering target which satisfy | fills following formula (1) thru | or Formula (4).
t 2 > t 1 (1)
t 1 (mm)> L 1 (mm) × 0.1 + 4 (2)
t 1 (mm) <9 (3)
10 <L 1 (mm) <35 (4)
　［２］．さらに、ｔ１およびｔ２が以下の式（５）を満たす、［１］に記載のスパッタリングターゲット。
　　０．６＜ｔ１／ｔ２＜０．８　・・・（５） [2]. Furthermore, the sputtering target according to [1], wherein t 1 and t 2 satisfy the following formula (5).
0.6 <t 1 / t 2 <0.8 (5)
　［３］．前記複数の領域は、
　前記端部から前記第１の方向に向けて数えて内側に３番目の領域である中間領域を備え、
　前記中間領域の厚みをｔ３とした場合、ｔ１、ｔ２、およびｔ３が以下の式（６）を満たす、［１］または［２］に記載のスパッタリングターゲット。
　　ｔ２＞ｔ１＞ｔ３　・・・（６） [3]. The plurality of areas are
An intermediate region which is a third region inside counted from the end in the first direction,
The sputtering target according to [1] or [2], wherein t 1 , t 2 and t 3 satisfy the following formula (6), where t 3 is the thickness of the intermediate region.
t 2 > t 1 > t 3 (6)
　［４］．前記酸化物焼結体は、前記複数の領域が互いに分離して配列されている、［１］～［３］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [4]. The sputtering target according to any one of [1] to [3], wherein the plurality of regions of the oxide sintered body are arranged separately from each other.
　［５］．前記酸化物焼結体は、平面形状が長方形の板状であり、前記第１の方向は、長方形の長辺方向である、［１］～［４］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [5]. The sputtering target according to any one of [1] to [4], wherein the oxide sintered body is a plate having a rectangular planar shape, and the first direction is a long side direction of the rectangle. .
　［６］．前記酸化物焼結体は、長方形の長辺が２３００ｍｍ以上、３８００ｍｍ以下、短辺が２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以下、前記内側領域の板厚ｔ２が９ｍｍ以上、１５ｍｍ以下、Ｌ１が１０ｍｍ超、３５ｍｍ未満、前記内側領域の前記第１の方向の幅が１７０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である、［５］に記載のスパッタリングターゲット。 [6]. The oxide sintered body, a rectangular long side more than 2300 mm, 3800 mm or less, the short side is more than 200 mm, 300 mm or less, the inner region of the plate thickness t 2 is 9mm or more, 15 mm or less, L 1 is 10mm greater, 35 mm The sputtering target according to [5], wherein the width in the first direction of the inner region is 170 mm or more and 300 mm or less.
　［７］．板状の酸化物焼結体と、
　前記酸化物焼結体を保持するバッキングプレートと、
　前記酸化物焼結体と前記バッキングプレートとの間に設けられたスペーサと、を備え、
　前記酸化物焼結体は、第１の方向に配列された複数の領域を有し、
　前記複数の領域は、前記第１の方向における端部を含む領域である端部領域と、前記端部から前記第１の方向に向けて数えて内側に２番目の領域である内側領域と、を有し、
　前記バッキングプレートは、前記端部領域および前記内側領域を保持する保持面を有し、
　前記スペーサは、前記保持面に設けられ、前記端部領域を保持し、
　前記端部領域は、前記保持面に対向する裏面を有し、
　前記端部領域の裏面は、前記保持面に対して傾斜し、
　前記端部領域の裏面の傾斜は、前記酸化物焼結体の端部から内側に向かって下り勾配であり、
　前記端部領域の板厚の最大値をｔ１１とし、
　前記端部領域の前記第１の方向の幅をＬ１１とした場合、
　ｔ１１、およびＬ１１が、以下の式（１２）を満たす、
　スパッタリングターゲット。
　　　ｔ１１（ｍｍ）＞Ｌ１１（ｍｍ）×０．１＋４　・・・（１２） [7]. Plate-like oxide sintered body,
A backing plate for holding the oxide sintered body;
A spacer provided between the oxide sintered body and the backing plate;
The oxide sintered body has a plurality of regions arranged in a first direction,
The plurality of areas includes an end area which is an area including an end in the first direction, and an inner area which is a second area inward counting from the end in the first direction. Have
The backing plate has a holding surface for holding the end area and the inner area,
The spacer is provided on the holding surface and holds the end region,
The end region has a back surface opposite to the holding surface,
The back surface of the end region is inclined with respect to the holding surface,
The slope of the back surface of the end region is a downward slope from the end of the oxide sintered body to the inside,
The maximum value of the plate thickness of the end region is t 11
When the width in the first direction of the end region is L 11
t 11 and L 11 satisfy the following equation (12),
Sputtering target.
t 11 (mm)> L 11 (mm) × 0.1 + 4 (12)
　［８］．前記端部領域の裏面と前記保持面とが成す角度が、４度以上１５度以下である、[７]に記載のスパッタリングターゲット。 [8]. The sputtering target according to [7], wherein an angle formed by the back surface of the end region and the holding surface is 4 degrees or more and 15 degrees or less.
　［９］．前記内側領域は、前記保持面に対向する裏面を有し、
　前記内側領域の裏面の一部が、前記保持面に対して傾斜し、
　前記内側領域の裏面の傾斜は、前記酸化物焼結体の端部から内側に向かって下り勾配であり、
　前記端部領域の板厚の最小値をｔ１５とし、
　前記内側領域の板厚であって、前記内側領域の裏面において傾斜していない領域における板厚をｔ１２とし、
　前記内側領域の幅であって、前記内側領域の裏面において傾斜している領域の前記第１の方向の幅をＬ１３とした場合、
　ｔ１１、ｔ１２、ｔ１５、Ｌ１１、およびＬ１３が、以下の式（１１）、式（１３）、式（１４）、式（１５）および式（１６）を満たす、
　［７］または［８］に記載のスパッタリングターゲット。
　　　ｔ１２＞ｔ１１＞ｔ１５　　　　　　　　　　　　・・・（１１）
　　　ｔ１１（ｍｍ）＜９　　　　　　　　　　　　・・・（１３）
　　　１０＜Ｌ１１（ｍｍ）＜３５　　　　　　　　・・・（１４）
　　　ｔ１５（ｍｍ）＞３　　　　　　　　　　　　・・・（１５）
　　　３＜Ｌ１３（ｍｍ）＜３５　　　　　　　　・・・（１６） [9]. The inner region has a back surface opposite to the holding surface,
A portion of the back surface of the inner region is inclined with respect to the holding surface;
The slope of the back surface of the inner region is a slope downward from the end of the oxide sintered body,
The minimum value of the thickness of said end region and t 15,
A plate thickness of the inner region in the back surface of the inner region is set to t 12 in a non-inclined region,
In the case where the width of the inner region is the width of the inner region and the first direction width of the inclined region on the back surface of the inner region is L 13 ,
t 11 , t 12 , t 15 , L 11 and L 13 satisfy the following formulas (11), (13), (14), (15) and (16),
The sputtering target according to [7] or [8].
t 12 > t 11 > t 15 (11)
t 11 (mm) <9 (13)
10 <L 11 (mm) <35 (14)
t 15 (mm)> 3 (15)
3 <L 13 (mm) <35 (16)
　［１０］．前記酸化物焼結体は、平面形状が長方形の板状であり、前記第１の方向は、長方形の長辺方向である、［７］～［９］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [10]. The sputtering target according to any one of [7] to [9], wherein the oxide sintered body is a plate having a rectangular planar shape, and the first direction is a long side direction of the rectangle. .
　［１１］．前記酸化物焼結体は、長方形の長辺が２３００ｍｍ以上、３８００ｍｍ以下、短辺が２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以下、前記内側領域の板厚であって、前記内側領域の裏面において傾斜していない領域における板厚ｔ１２が９ｍｍ以上、１５ｍｍ以下、Ｌ１１が１０ｍｍ超、３５ｍｍ未満、前記内側領域の前記第１の方向の幅が１７０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である、［１０］に記載のスパッタリングターゲット。 [11]. The oxide sintered body has a rectangular long side of 2300 mm or more and 3800 mm or less, a short side of 200 mm or more and 300 mm or less, and a plate thickness of the inner region, in a region not inclined on the back surface of the inner region thickness t 12 is 9mm or more, 15 mm or less, L 11 is 10mm greater, less than 35 mm, a width of the first direction of the inner region is 170mm or more and 300mm or less, the sputtering target according to [10].
　［１２］．前記端部領域および前記内側領域は、前記第１の方向における両端に設けられる、［１］～［１１］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [12]. The sputtering target according to any one of [1] to [11], wherein the end region and the inner region are provided at both ends in the first direction.
　［１３］．前記酸化物焼結体は、２つの主表面を有する板状であり、前記複数の領域の、一方の主表面の板厚方向の高さの差が１００μｍ以内であり、かつ算術平均粗さＲａが他の主表面よりも小さい、［１］～［１２］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [13]. The oxide sintered body is in the form of a plate having two main surfaces, and the difference in height of one main surface in the thickness direction of the plurality of regions is within 100 μm, and the arithmetic average roughness Ra The sputtering target according to any one of [1] to [12], wherein is smaller than the other major surfaces.
［１４］．前記酸化物焼結体は、抗折強度３０点の平均値が３２０ＭＰａ以下である、［１］～［１３］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [14]. The sputtering target according to any one of [1] to [13], wherein the oxide sintered body has an average value of bending strength of 30 points of 320 MPa or less.
［１５］．前記酸化物焼結体は、抗折強度３０点の最低値が２００ＭＰａ以下である、［１４］に記載のスパッタリングターゲット。 [15]. [14] The sputtering target according to [14], wherein the oxide sintered body has a minimum value of 30 bending strengths of 200 MPa or less.
［１６］．前記酸化物焼結体は、線膨張係数が７．５０×１０－６／Ｋ以上である、［１］～［１５］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [16]. The sputtering target according to any one of [1] to [15], wherein the oxide sintered body has a linear expansion coefficient of 7.50 × 10 −6 / K or more.
［１７］．前記酸化物焼結体は、弾性率が１５０ＧＰａ以上である、［１］～［７］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [17]. The sputtering target according to any one of [1] to [7], wherein the oxide sintered body has an elastic modulus of 150 GPa or more.
［１８］．前記酸化物焼結体は、熱伝導率が６．５（Ｗ／ｍ／Ｋ）以下である、
　［１］～［１７］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [18]. The oxide sintered body has a thermal conductivity of 6.5 (W / m / K) or less.
The sputtering target according to any one of [1] to [17].
［１９］．前記酸化物焼結体は、（線膨張係数×弾性率）／熱伝導率が２００Ｐａ／Ｗ以上である、［１］～［１８］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [19]. The sputtering target according to any one of [1] to [18], wherein the oxide sintered body has (linear expansion coefficient × elastic modulus) / thermal conductivity of 200 Pa / W or more.
　［２０］．前記酸化物焼結体は、インジウム元素（Ｉｎ）、スズ元素（Ｓｎ）、および亜鉛元素（Ｚｎ）を含有する酸化物からなる、［１］～［１９］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。 [20]. The sputtering according to any one of [1] to [19], wherein the oxide sintered body is an oxide containing indium element (In), tin element (Sn), and zinc element (Zn). target.
　［２１］．前記酸化物焼結体は、
　Ｚｎ2ＳｎＯ4で表されるスピネル構造化合物を含む、［２０］に記載のスパッタリングターゲット。 [21]. The oxide sintered body is
The sputtering target according to [20], which comprises a spinel structure compound represented by Zn 2 SnO 4 .
　［２２］．前記酸化物焼結体は、
　Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ［ｍ＝２～７］で表わされる六方晶層状化合物を含む、［２０］または［２１］に記載のスパッタリングターゲット。 [22]. The oxide sintered body is
The sputtering target according to [20] or [21], comprising a hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m [m = 2-7].
　［２３］．さらに、前記酸化物焼結体が、下記式（７）を満たす、［２０］～［２２］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
　０．４０≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．８０　　　　　　　　・・・（７） [23]. Furthermore, the sputtering target according to any one of [20] to [22], wherein the oxide sintered body satisfies the following formula (7).
0.40 ≦ Zn / (In + Sn + Zn) ≦ 0.80 (7)
　［２４］．さらに、前記酸化物焼結体が、下記式（８）を満たす、［２０］～［２３］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
　０．１５≦Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．４０　　　　　　　　　　　・・・（８） [24]. Furthermore, the sputtering target according to any one of [20] to [23], wherein the oxide sintered body satisfies the following formula (8).
0.15 ≦ Sn / (Sn + Zn) ≦ 0.40 (8)
　［２５］．さらに、前記酸化物焼結体が、下記式（９）を満たす、［２０］～［２４］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
　０．１０　≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．３５　　　　　　　・・・（９） [25]. Furthermore, the sputtering target according to any one of [20] to [24], wherein the oxide sintered body satisfies the following formula (9).
0.10 ≦ In / (In + Sn + Zn) ≦ 0.35 (9)
　［２６］．前記酸化物焼結体を保持する保持面と、前記保持面から突出して設けられ、前記中間領域を保持する凸部を有するバッキングプレートと、
　前記保持面と前記端部領域の間に設けられたスペーサと、
　を備える、［３］に記載のスパッタリングターゲット。 [26]. A holding surface for holding the oxide sintered body, and a backing plate provided so as to protrude from the holding surface and having a convex portion for holding the intermediate region;
A spacer provided between the holding surface and the end region;
The sputtering target according to [3], comprising:
　［２７］．［１］～［２６］のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲットをターゲットとして用い、磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置を成膜装置として用い、磁場の揺動方向を前記第１の方向および板厚方向と直交する第２の方向とし、前記第１の方向における前記磁場の端部が前記内側領域に位置するように成膜を行う、酸化物半導体膜の成膜方法。 [27]. Using the sputtering target according to any one of [1] to [26] as a target, using a magnetic field oscillation type magnetron sputtering apparatus as a film forming apparatus, the oscillation direction of the magnetic field is the first direction and the plate And depositing the oxide semiconductor film such that an end of the magnetic field in the first direction is located in the inner region.
　［２８］．［３］に記載の前記酸化物焼結体を保持する保持面と、前記保持面から突出して設けられ、前記中間領域を保持する凸部と、
　前記保持面と前記端部領域の間に設けられるスペーサと、
　を備える、バッキングプレート。 [28]. [3] A holding surface for holding the oxide sintered body according to [3], and a convex portion provided protruding from the holding surface and holding the intermediate region,
A spacer provided between the holding surface and the end region;
, A backing plate.
　［２９］．前記凸部の高さが、前記スペーサよりも高い［２８］に記載のバッキングプレート。 [29]. The backing plate according to [28], wherein the height of the convex portion is higher than that of the spacer.
　本発明の一態様によれば、ターゲット寿命を極端に短くすることなく、成膜時における割れを防止できるスパッタリングターゲット、および当該スパッタリングターゲットを用いた酸化物半導体膜の成膜方法、ならびにバッキングプレートを提供できる。
　また、本発明の一態様によれば、ターゲット寿命を極端に短くすることなく、成膜時における割れを防止し、さらに安定した放電が可能なスパッタリングターゲット、当該スパッタリングターゲットを用いた酸化物半導体膜の成膜方法、およびバッキングプレートを提供することもできる。 According to one embodiment of the present invention, a sputtering target capable of preventing cracking during film formation without extremely shortening the target life, a method of forming an oxide semiconductor film using the sputtering target, and a backing plate Can be provided.
Further, according to one embodiment of the present invention, a sputtering target capable of preventing a crack at the time of film formation and achieving a more stable discharge without extremely shortening the target life, and an oxide semiconductor film using the sputtering target And a backing plate can be provided.
本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの斜視図である。It is a perspective view of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 図１の側面図である。It is a side view of FIG. 図１の平面図である。It is a top view of FIG. バッキングプレートの斜視図である。It is a perspective view of a backing plate. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲットの別の態様を示す側面図である。It is a side view showing another mode of the sputtering target concerning the embodiment of the present invention. 予備試験に係るスパッタリングターゲットを用いてマグネトロンスパッタのシミュレーションを行った場合の、スパッタリングターゲットの応力分布を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は（Ａ）の端部近傍の拡大図である。It is a figure which shows stress distribution of a sputtering target at the time of simulating magnetron sputtering using the sputtering target which concerns on a preliminary test, Comprising: (A) is a top view, (B) is a side view, (C) is ( It is an enlarged view of the edge part vicinity of A). 実施例において、スパッタリングターゲットの消耗深さを測定した図である。In an example, it is a figure which measured wear depth of a sputtering target.
　以下、実施の形態について図面等を参照しながら説明する。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、以下の実施の形態の記載内容に限定して解釈されない。 Embodiments will be described below with reference to the drawings and the like. However, it will be readily understood by those skilled in the art that the embodiments can be practiced in many different aspects and that the form and details can be variously changed without departing from the spirit and scope thereof . Therefore, the present invention is not interpreted as being limited to the following description of the embodiments.
　また、図面において、大きさ、層の厚さ、又は領域は、明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されない。なお図面は、理想的な例を模式的に示したものであり、図面に示す形状又は値などに限定されない。 Also, in the drawings, the size, layer thicknesses, or areas may be exaggerated for clarity. Therefore, it is not necessarily limited to the scale. The drawings schematically show ideal examples, and are not limited to the shapes or values shown in the drawings.
　また、本明細書にて用いる「第１」、「第２」、「第３」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数的に限定するものではないことを付記する。 In addition, the ordinal numbers “first”, “second”, and “third” used in the present specification are given to avoid confusion of the constituent elements, and are not limited numerically. I will add it.
　また、本明細書等において、「膜」または「薄膜」という用語と、「層」という用語とは、場合によっては、互いに入れ替えることが可能である。
　また、本明細書等の焼結体及び酸化物半導体薄膜において、「化合物」という用語と、「結晶相」という用語は、場合によっては、互いに入れ替えることが可能である。 Further, in the present specification and the like, the terms "film" or "thin film" and the term "layer" can be interchanged with each other in some cases.
Further, in the sintered body and the oxide semiconductor thin film in the present specification and the like, the term “compound” and the term “crystalline phase” can be mutually replaced in some cases.
　本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前に記載される数値を下限値とし、「～」の後に記載される数値を上限値として含む範囲を意味する。 In the present specification, a numerical range represented using “to” means a range including the numerical value described before “to” as the lower limit and the numerical value described after “to” as the upper limit. Do.
　以下、図面を用いて本発明に好適な実施形態の一例を詳細に説明する。
　まず、図１から図３を参照して、本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲット（第一の態様に係るスパッタリングターゲットと称する場合がある。）の構造を説明する。ここでは、スパッタリングターゲットとして、酸化物半導体を成膜するための磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置に、膜原料として用いられるターゲットが例示されている。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail using the drawings.
First, the structure of a sputtering target (sometimes referred to as a sputtering target according to a first aspect) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Here, as a sputtering target, a target used as a film material is exemplified in a magnetic field swing type magnetron sputtering apparatus for forming an oxide semiconductor film.
　図１に示すように、スパッタリングターゲット１は、酸化物焼結体３を備える。
　図１では、スパッタリングターゲット１は、バッキングプレート５も備える。 As shown in FIG. 1, the sputtering target 1 includes an oxide sintered body 3.
In FIG. 1 the sputtering target 1 also comprises a backing plate 5.
　酸化物焼結体３は、酸化物半導体膜をスパッタ成膜で形成する際に用いられる膜原料であり、板状である。
　図１から図３では酸化物焼結体３は、平面形状が長方形の板状である。以下の説明では、長方形の長辺方向をＹ方向（第１の方向）、板厚方向をＺ方向、短辺方向をＸ方向（第１の方向および板厚方向に直交する方向、第２の方向）とする。また、以下の説明では、酸化物焼結体３の長方形の平面を主表面と記載し、バッキングプレート５と接する側の主表面を「裏面」、バッキングプレート５と接しない側の主表面を「おもて面」と記載する。「おもて面」は、スパッタリング面と称する場合もある。
　Ｘ方向は、磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置において、磁場が揺動する方向である。図３に示すように、磁場Ｍは、ドーナツ型のループ形状となる。ループ形状は、Ｘ方向に複数個形成される場合もあり、個数は限定されない（複数個の場合のループ形状はＹ方向の長さは同一で、Ｘ方向の幅が狭い）。Ｘ方向の幅ＬＭは、酸化物焼結体３のＸ方向の幅Ｌｘよりも短い。
　そのため、成膜時には、磁場ＭがＸ方向に揺動（往復移動）することにより、酸化物焼結体３のＸ方向全面にプラズマが接触するようにする。 The oxide sintered body 3 is a film material used when forming an oxide semiconductor film by sputtering film formation, and has a plate shape.
In FIGS. 1 to 3, the oxide sintered body 3 is a plate having a rectangular planar shape. In the following description, the long side direction of the rectangle is the Y direction (first direction), the plate thickness direction is the Z direction, the short side direction is the X direction (first direction and a direction orthogonal to the plate thickness direction, Direction). Further, in the following description, the rectangular flat surface of the oxide sintered body 3 is described as a main surface, and the main surface on the side in contact with the backing plate 5 is referred to as “rear surface”, and the main surface on the side not in contact with the backing plate 5 Describe as "front side". The “front surface” may also be referred to as a sputtering surface.
The X direction is the direction in which the magnetic field oscillates in the magnetic field oscillation type magnetron sputtering apparatus. As shown in FIG. 3, the magnetic field M has a toroidal loop shape. A plurality of loop shapes may be formed in the X direction, and the number is not limited (in the case of a plurality of loop shapes, the lengths in the Y direction are the same and the width in the X direction is narrow). The width L M in the X direction is shorter than the width L x in the X direction of the oxide sintered body 3.
Therefore, at the time of film formation, the magnetic field M oscillates (reciprocates) in the X direction so that the plasma comes in contact with the entire surface of the oxide sintered body 3 in the X direction.
　酸化物焼結体３は、Ｙ方向に配列された複数の領域としての端部領域７Ａ、７Ｂ、内側領域９Ａ、９Ｂ、および、中間領域１１を有する。
　端部領域７Ａ、７Ｂは、Ｙ方向における酸化物焼結体３の端部（焼結体端部と称する場合もある。）を含む領域である。図２では、端部領域７Ａ、７Ｂは、Ｙ方向における両端にそれぞれ設けられる。
　内側領域９Ａ、９Ｂは、端部からＹ方向に向けて数えて内側に２番目の領域である。図１では、内側領域９Ａ、９Ｂは、Ｙ方向における両端側にそれぞれ設けられる。
　中間領域１１は、端部からＹ方向に向けて数えて内側に３番目の領域である。
　図１から図３では、スパッタリングターゲット１の左端部から右端部へ向かって、端部領域７Ａ、内側領域９Ａ、中間領域１１、内側領域９Ｂ、および端部領域７Ｂの順番で、各領域が配置されている。端部領域７Ａ、内側領域９Ａ、内側領域９Ｂ、および端部領域７Ｂはいずれも平面形状が矩形であり、対向する２つの辺がＸ方向に平行で、当該辺と直交する他の２つの辺がＹ方向に平行である。 The oxide sintered body 3 has end regions 7A and 7B, inner regions 9A and 9B, and an intermediate region 11 as a plurality of regions arranged in the Y direction.
The end regions 7A and 7B are regions including the end of the oxide sintered body 3 in the Y direction (sometimes referred to as the end of the sintered body). In FIG. 2, the end regions 7A and 7B are respectively provided at both ends in the Y direction.
The inner regions 9A and 9B are the second regions inside counted from the end in the Y direction. In FIG. 1, the inner regions 9A and 9B are respectively provided on both end sides in the Y direction.
The middle area 11 is a third area inside counted from the end in the Y direction.
In FIGS. 1 to 3, from the left end to the right end of the sputtering target 1, the end regions 7 A, the inner region 9 A, the middle region 11, the inner region 9 B, and the end regions 7 B are arranged in this order It is done. Each of the end area 7A, the inner area 9A, the inner area 9B, and the end area 7B has a rectangular planar shape, and the other two sides having two opposing sides parallel to the X direction and orthogonal to the sides Is parallel to the Y direction.
　図１から図３では、端部領域７Ａ、７Ｂ、内側領域９Ａ、９Ｂ、および、中間領域１１はそれぞれ互いに分離して配列されており、酸化物焼結体３は多分割式となっている。図１から図３では、中間領域１１も、Ｙ方向に沿って３つの領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに分割されている。これは、スパッタ時に生じる熱応力で各領域が変形した場合に、変形した分を領域間のギャップに逃がすためである。領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、図１から図３では、左側から領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの順番に配置されている。領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、いずれも平面形状が矩形であり、対向する２つの辺がＸ方向に平行で、当該辺と直交する他の２つの辺がＹ方向に平行である。ただし、端部領域７Ａ、７Ｂ、内側領域９Ａ、９Ｂ、および、中間領域１１の平面形状は、矩形には限定されない。
　端部領域７Ａ、７Ｂと内側領域９Ａ、９ＢとのギャップＧ１の寸法は、特に限定されない。ギャップＧ１の寸法は、例えば、０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度である。内側領域９Ａ、９Ｂと中間領域１１とのギャップＧ２の寸法も特に限定されない。ギャップＧ２の寸法は、例えば、０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度である。 In FIGS. 1 to 3, the end regions 7A and 7B, the inner regions 9A and 9B, and the middle region 11 are arranged separately from one another, and the oxide sintered body 3 is multi-divided. . In FIGS. 1 to 3, the intermediate region 11 is also divided into three regions 11A, 11B, and 11C along the Y direction. This is because, when each region is deformed by thermal stress generated at the time of sputtering, the deformed portion is released to the gap between the regions. The regions 11A, 11B, and 11C are arranged in the order of the regions 11A, 11B, and 11C from the left in FIGS. 1 to 3. Each of the regions 11A, 11B, and 11C has a rectangular planar shape, and the two opposing sides are parallel to the X direction, and the other two sides orthogonal to the sides are parallel to the Y direction. However, the planar shapes of the end regions 7A and 7B, the inner regions 9A and 9B, and the middle region 11 are not limited to rectangles.
Size of the gap G 1 of the end region 7A, 7B and the inner region 9A, and 9B is not particularly limited. The size of the gap G 1 is, for example, is about 0.1mm ~ 0.5mm. Size of the gap G 2 between the inner region 9A, 9B and the intermediate region 11 is not particularly limited. The size of the gap G 2 is, for example, is about 0.1mm ~ 0.5mm.
　端部領域７Ａ、７Ｂの板厚をｔ１、端部領域７Ａ、７ＢのＹ方向の幅をＬ１、内側領域９Ａ、９Ｂの板厚をｔ２とした場合、ｔ１、Ｌ１、およびｔ２が、以下の式（１）乃至式（４）を満たす。
　ｔ２＞ｔ１　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
　ｔ１（ｍｍ）＞Ｌ１（ｍｍ）×０．１＋４　・・・（２）
　ｔ１（ｍｍ）＜９　　　　　　　　　　　・・・（３）
　１０＜Ｌ１（ｍｍ）＜３５　　　　　　　・・・（４）
　なお、端部領域７Ａ、７Ｂ内で板厚が一定でない場合は、端部領域７Ａ、７Ｂ内の板厚の最小値を板厚ｔ１とする。端部領域７Ａ、７Ｂ内でＹ方向の幅が一定でない場合は、領域内のＹ方向の幅の最大値をＬ１とする。内側領域９Ａ、９Ｂ内で板厚が一定でない場合は、内側領域９Ａ、９Ｂ内の板厚の最小値を板厚ｔ２とする。 Assuming that the thickness of the end regions 7A and 7B is t 1 , the width of the end regions 7A and 7B in the Y direction is L 1 , and the thickness of the inner regions 9A and 9B is t 2 , t 1 , L 1 , and t 2 satisfies the following equations (1) to (4).
t 2 > t 1 (1)
t 1 (mm)> L 1 (mm) × 0.1 + 4 (2)
t 1 (mm) <9 (3)
10 <L 1 (mm) <35 (4)
The end region 7A, when the sheet thickness in 7B is not constant, to the end region 7A, the minimum value of thickness within 7B plate thickness t 1. When the width in the Y direction is not constant in the end regions 7A and 7B, the maximum value of the width in the Y direction in the regions is L 1 . If the inner region 9A, the plate thickness within 9B not constant, and the inner region 9A, the minimum value of thickness within 9B plate thickness t 2.
　式（１）を規定する理由は以下の通りである。
　磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置において、成膜時に磁場Ｍは、Ｘ方向に揺動する。Ｙ方向には、ほとんど揺動しない。そのため、内側領域９Ａ、９Ｂおよび端部領域７Ａ、７Ｂは、磁場Ｍの端部が常に近傍に位置する領域であり、内側領域９Ａ、９Ｂおよび端部領域７Ａ、７Ｂの上面は、他の領域の上面と比べて、磁場Ｍに閉じ込められたプラズマにより高温になりやすい。 The reason for defining Formula (1) is as follows.
In the magnetic field oscillation type magnetron sputtering apparatus, the magnetic field M oscillates in the X direction during film formation. It hardly swings in the Y direction. Therefore, the inner regions 9A, 9B and the end regions 7A, 7B are regions where the end of the magnetic field M is always located in the vicinity, and the upper surfaces of the inner regions 9A, 9B and the end regions 7A, 7B are other regions The plasma confined in the magnetic field M is likely to be hotter than the upper surface of the.
　また、端部領域７Ａ、７Ｂは、Ｙ方向の端面８が他の領域に近接していないため、端部領域７Ａ、７Ｂの下面は、他の領域の下面と比べて、バッキングプレート５による冷却効率が良く、低温になりやすい。
　そのため、端部領域７Ａ、７Ｂは、他の領域と比べて、板厚方向の温度差（前記式（Ｂ）のΔＴ）が大きくなり、熱応力による割れが生じやすい。
　よって、端部領域７Ａ、７Ｂは、板厚ｔ１が薄い方が好ましい。 Further, in the end regions 7A and 7B, since the end surface 8 in the Y direction is not close to the other region, the lower surface of the end regions 7A and 7B is cooled by the backing plate 5 compared to the lower surface of the other regions. It is efficient and easy to get cold.
Therefore, in the end regions 7A and 7B, the temperature difference in the thickness direction (.DELTA.T of the formula (B)) is larger than in the other regions, and cracking due to thermal stress is likely to occur.
Accordingly, the end regions 7A, 7B, the better the plate thickness t 1 is thinner is preferable.
　また、スパッタリングターゲット１は、磁場揺動タイプの装置用ターゲットであるため、内側領域９Ａ、９Ｂは、成膜時に磁場Ｍおよび磁場Ｍに閉じ込められたプラズマが常に位置する領域である。よって、スパッタリングターゲット１の寿命を延ばすためには、板厚ｔ２が厚い方が好ましい。
　一方で、内側領域９Ａ、９Ｂは、端部領域７Ａ、７Ｂと中間領域１１との間に挟まれており、端面から熱が逃げにくいため、板厚方向の温度差は端部領域７Ａ、７Ｂほど大きくならない。よって、内側領域９Ａ、９Ｂは、板厚を厚くしても、端部領域７Ａ、７Ｂと比べて割れが生じにくい。
　よって、端部領域７Ａ、７Ｂの板厚ｔ１は、内側領域９Ａ、９Ｂの板厚ｔ２よりも薄い必要がある。 In addition, since the sputtering target 1 is a target for a magnetic field oscillation type device, the inner regions 9A and 9B are regions where the plasma confined in the magnetic field M and the magnetic field M is always located at the time of film formation. Therefore, in order to extend the life of the sputtering target 1, who plate thickness t 2 is thick it is preferred.
On the other hand, the inner regions 9A and 9B are sandwiched between the end regions 7A and 7B and the middle region 11, and heat hardly escapes from the end surface, so the temperature difference in the plate thickness direction is the end regions 7A and 7B. It does not grow so much. Therefore, the inner regions 9A and 9B are less likely to be cracked than the end regions 7A and 7B even if the plate thickness is increased.
Accordingly, the end regions 7A, 7B thickness t 1 of the inner region 9A, there pale needs than the thickness t 2 of 9B.
　なお、スパッタリングターゲット１のように、プラズマが集中する領域を厚くしたターゲットを、ＥＰ(エロージョンパターン)形状ターゲットともいう。 In addition, the target which thickened the area | region which a plasma concentrates like the sputtering target 1 is also called EP (erosion pattern) shape target.
　式（２）から式（４）を規定する理由は以下の通りである。
　Ｌ１が長くなるほど、端部領域７Ａ、７Ｂが磁場Ｍの端部に近づくため（図３参照）、成膜時に摩耗しやすくなる。よってＬ１が長くなるほどｔ１は厚くする必要がある（式（２））。
　式（２）は、好ましくは、下記式（２Ａ）であり、より好ましくは、下記式（２Ｂ）であり、さらに好ましくは、下記式（２Ｃ）であり、特に好ましくは、下記式（２Ｄ）である。
　ｔ１（ｍｍ）≧Ｌ１（ｍｍ）×０．１＋４．２５　・・・（２Ａ）
　ｔ１（ｍｍ）≧Ｌ１（ｍｍ）×０．１＋４．５　・・・（２Ｂ）
　ｔ１（ｍｍ）≧Ｌ１（ｍｍ）×０．１＋４．７５　・・・（２Ｃ）
　ｔ１（ｍｍ）≧Ｌ１（ｍｍ）×０．１＋５　・・・（２Ｄ）
ただし、ｔ１を厚くしすぎると、熱応力による割れが生じやすくなるため、厚さには上限がある（式（３））。
　さらに、Ｌ１を長くしすぎると端部領域７Ａ、７Ｂが磁場Ｍの端部に近づくため、Ｌ１にも上限がある（式（４））。Ｌ１を短くしすぎると端部領域７Ａ、７Ｂが狭くなり過ぎ、熱応力による割れが生じやすくなるため、Ｌ１には下限もある（式（４））。
　ｔ１およびＬ１は、以下の式（３Ａ）および式（４Ａ）に示す条件を満たすのが、より好ましい。
　ｔ１（ｍｍ）＜８．５・・・（３Ａ）
　１２．５≦Ｌ１（ｍｍ）≦３２．５・・・（４Ａ）
　ｔ１およびＬ１は、以下の式（３Ｂ）および式（４Ｂ）に示す条件を満たすのが、さらに好ましい。
　ｔ１（ｍｍ）≦８・・・（３Ｂ）
　１５≦Ｌ１（ｍｍ）≦３０・・・（４Ｂ） The reason for defining Formula (2) to Formula (4) is as follows.
More L 1 is longer, the end region 7A, (see Fig. 3) to approach the end of 7B magnetic field M, it tends to wear during deposition. Therefore, it is necessary to make t 1 thicker as L 1 becomes longer (Equation (2)).
Formula (2) is preferably the following formula (2A), more preferably the following formula (2B), still more preferably the following formula (2C), and particularly preferably the following formula (2D) It is.
t 1 (mm) L L 1 (mm) × 0.1 + 4.25 (2A)
t 1 (mm) ≧ L 1 (mm) × 0.1 + 4.5 (2B)
t 1 (mm) L L 1 (mm) × 0.1 + 4.75 (2C)
t 1 (mm) L L 1 (mm) × 0.1 + 5 (2D)
However, if t 1 is too thick, cracking due to thermal stress is likely to occur, so the thickness has an upper limit (Equation (3)).
Further, an excessively long L 1 end region 7A, 7B is to approach the end of the magnetic field M, there is an upper limit to L 1 (formula (4)). When the L 1 too short end region 7A, too 7B becomes narrow, since the cracking due to thermal stress is likely to occur, there is also a lower limit to L 1 (formula (4)).
It is more preferable that t 1 and L 1 satisfy the conditions shown in the following Formula (3A) and Formula (4A).
t 1 (mm) <8.5 (3A)
12.5 ≦ L 1 (mm) ≦ 32.5 (4A)
It is more preferable that t 1 and L 1 satisfy the conditions shown in the following formulas (3B) and (4B).
t 1 (mm) ≦ 8 (3 B)
15 ≦ L 1 (mm) ≦ 30 (4 B)
　スパッタリングターゲット１の寿命を長くするためには、ｔ１およびｔ２は、以下の式（５）を満たすのが、より好ましい。
　０．６＜ｔ１／ｔ２＜０．８　・・・（５） In order to extend the life of the sputtering target 1, it is more preferable that t 1 and t 2 satisfy the following formula (5).
0.6 <t 1 / t 2 <0.8 (5)
　中間領域１１の板厚をｔ３とした場合、ｔ１、ｔ２、およびｔ３は、以下の式（６）を満たすのが、より好ましい。
　ｔ２＞ｔ１＞ｔ３　　　　　　　・・・（６）
　これは、成膜時に、磁場ＭのＸ方向位置によってはプラズマが中間領域１１に接触しない時間帯があり、中間領域１１は、端部領域７Ａ、７Ｂおよび内側領域９Ａ、９Ｂと比べて消耗が遅いので、中間領域１１の板厚ｔ３を必ずしも厚くする必要がないためである。また、中間領域１１の板厚ｔ３を薄くした方がコスト面で有利なためである。
　中間領域１１内で板厚が一定でない場合は、領域内の板厚の最小値を板厚ｔ３とする。 If the thickness of the intermediate region 11 was set to t 3, t 1, t 2 , and t 3 are to satisfy the following equation (6), more preferred.
t 2 > t 1 > t 3 (6)
This is because, depending on the position of the magnetic field M in the X direction at the time of film formation, there is a time zone in which plasma does not contact the intermediate region 11, and the intermediate region 11 is consumed more than the end regions 7A and 7B and the inner regions 9A and 9B. since slow, because there is no need to necessarily increase the thickness t 3 of the intermediate region 11. Also, better to reduce the thickness t 3 of the intermediate region 11 is for a cost advantage.
The plate thickness in the intermediate region within 11 is not constant, the minimum value of the thickness in the region between the plate thickness t 3.
　酸化物焼結体３の具体的な寸法は、式（１）～式（４）を満たすのであれば、特に限定されない。例えば大型スパッタ装置に標準で用いられる、磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置用ターゲットとして好適である範囲としては、以下の範囲が挙げられる。 The specific dimensions of the oxide sintered body 3 are not particularly limited as long as they satisfy the formulas (1) to (4). For example, as a range suitable as a target for a magnetic field oscillation type magnetron sputtering device used as a standard in a large sputtering device, the following range may be mentioned.
　長方形の長辺（図３のＬＹ）は、２３００ｍｍ以上、３８００ｍｍ以下が好ましい。長方形の長辺（図３のＬＹ）は、より好ましくは、２５００ｍｍ以上、３６００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、２５００ｍｍ以上、３４００ｍｍ以下である。 The long side of the rectangle (L Y in FIG. 3) is preferably 2300 mm or more and 3800 mm or less. The long side of the rectangle (L Y in FIG. 3) is more preferably 2500 mm or more and 3600 mm or less, and still more preferably 2500 mm or more and 3400 mm or less.
　長方形の短辺（図３のＬｘ）は、２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以下が好ましい。長方形の短辺（図３のＬｘ）は、より好ましくは、２３０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、２５０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である。 The short side of the rectangle (L x in FIG. 3) is preferably 200 mm or more and 300 mm or less. The short side of the rectangle (L x in FIG. 3) is more preferably 230 mm or more and 300 mm or less, and still more preferably 250 mm or more and 300 mm or less.
　板厚ｔ２は、９ｍｍ以上、１５ｍｍ以下が好ましい。板厚ｔ２は、より好ましくは、９ｍｍ以上、１２ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、９ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。 Thickness t 2 is, 9 mm or more, preferably not more than 15 mm. Thickness t 2 is more preferably, 9 mm or more and 12mm or less, more preferably, 9 mm or more and 10mm or less.
　Ｌ１は、１０ｍｍ超、３５ｍｍ未満が好ましく、より好ましくは、１２．５ｍｍ以上、３２．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、１５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であり、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下が特に好ましい。 L 1 is, 10 mm greater, preferably less than 35 mm, more preferably, 12.5 mm or more, or less 32.5 mm, more preferably, 15 mm or more and 30mm or less, 15 mm or more, and particularly preferably 20 mm.
　内側領域９Ａ、９ＢのＹ方向（第１の方向）の幅Ｌ２は、１７０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下が好ましい。内側領域９Ａ、９ＢのＹ方向（第１の方向）の幅Ｌ２は、より好ましくは、１８０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、１８５ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である。 Inner region 9A, the width L 2 of 9B in the Y-direction (first direction), 170 mm or more, preferably not more than 300 mm. Inner region 9A, the width L 2 of 9B in the Y-direction (first direction), more preferably more than 180 mm, and a 300mm or less, more preferably, more than 185 mm, it is 300mm or less.
　中間領域１１の幅Ｌ３（図２参照）は、１７００ｍｍ以上、３５００ｍｍ以下が好ましい。中間領域１１の幅Ｌ３（図２参照）は、より好ましくは、１９００ｍｍ以上、３２００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、２０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下である。 The width L 3 (see FIG. 2) of the intermediate region 11 is preferably 1700 mm or more and 3500 mm or less. The width L 3 (see FIG. 2) of the intermediate region 11 is more preferably 1900 mm or more and 3200 mm or less, and still more preferably 2000 mm or more and 3000 mm or less.
　中間領域１１の分割数は特に規定されないため、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの幅Ｌ４（図２参照）も規定されないが、通常、分割数は２～６分割で、Ｌ４は、２５０ｍｍ以上、１７００ｍｍ以下が好ましい。領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの幅Ｌ４（図２参照）は、より好ましくは、５００ｍｍ以上、１２００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、６００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下である。 Since the number of divisions of the intermediate region 11 is not particularly specified, the width L 4 (see FIG. 2) of 11A, 11B, 11C is also not specified, but the number of divisions is usually 2 to 6 and L 4 is 250 mm or more, 1700 mm The following are preferred. The width L 4 (see FIG. 2) of the regions 11A, 11B and 11C is more preferably 500 mm or more and 1200 mm or less, and still more preferably 600 mm or more and 1000 mm or less.
　スパッタリングターゲット１を、磁場揺動型のマグネトロンスパッタに用いる場合、Ｘ方向で、成膜時の消耗が最も大きい位置、およびその位置の消耗深さを基準に、Ｌ１、および端部領域７Ａ、７Ｂの内側端部（図２のＸ方向位置Ｐ）を規定することもできる。ここでは、成膜時の消耗が最も大きい位置を最大エロージョン位置と称す。最大エロージョン位置における消耗深さを最大エロージョン深さと称す。
　Ｐの位置は、最大エロージョン深さの５０％以上７５％以下の消耗深さとなる位置が好ましい。５０％以上の消耗深さの位置とすることにより、スパッタリングターゲット１が割れにくくなる。７５％以下の消耗深さの位置とすることにより、ターゲット寿命を維持できる。 When the sputtering target 1 is used for magnetic field oscillation type magnetron sputtering, L 1 and the end area 7 A, with reference to the X position, the position with the largest consumption during film deposition, and the consumption depth at that position, It is also possible to define the inner end of the 7B (X position P in FIG. 2). Here, the position with the largest consumption during film formation is referred to as the maximum erosion position. The wear depth at the maximum erosion position is referred to as the maximum erosion depth.
The position of P is preferably a position where the wear depth is 50% or more and 75% or less of the maximum erosion depth. The sputtering target 1 is less likely to be broken by setting the position to a wear depth of 50% or more. The target life can be maintained by setting the wear depth to 75% or less.
　Ｐの位置は、最大エロージョン位置からＸ方向端部に向けて５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の位置が好ましい。５ｍｍ以上の位置とすることにより、ターゲット寿命を維持できる。１０ｍｍ以下の位置とすることにより、スパッタリングターゲット１が割れにくくなる。 The position of P is preferably 5 mm or more and 10 mm or less from the maximum erosion position toward the end in the X direction. By setting the position to 5 mm or more, the target life can be maintained. By setting the position to 10 mm or less, the sputtering target 1 becomes difficult to be broken.
　酸化物焼結体３は、板状である。酸化物焼結体３は、２つの主表面を有する。主表面の板厚方向の高さの差（段差）がなるべく小さく、かつ算術平均粗さが他の主表面よりも小さいことが好ましい。具体的には、おもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａ（一方の主表面）の板厚方向の高さの差（段差）がなるべく小さいことが望ましい。おもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａは裏面２１Ｂ、２３Ｂ、２５Ｂ（他の主表面）よりも算術平均粗さＲａが小さいほうが望ましい。
　これは以下の理由による。 The oxide sintered body 3 has a plate shape. The oxide sintered body 3 has two main surfaces. Preferably, the difference in height in the thickness direction of the main surface (step) is as small as possible, and the arithmetic average roughness is smaller than that of the other main surfaces. Specifically, it is desirable that the difference (step) in height in the thickness direction of the front surfaces 21A, 23A, 25A (one main surface) be as small as possible. It is desirable for the front faces 21A, 23A, 25A to have a smaller arithmetic mean roughness Ra than the back faces 21B, 23B, 25B (other main surfaces).
This is due to the following reasons.
　おもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａは、成膜時にプラズマによって消耗する面であるため、異常放電を防ぐためには、おもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａの間に段差（凹凸）が出来るだけ存在しないことが好ましい。一方で、裏面２１Ｂ、２３Ｂ、２５Ｂは、ろう材等でバッキングプレート５に固定されるため、段差（凹凸）はあまり問題にならない。研磨等で裏面を平滑にしない方がコスト面で有利となる。 Since the front surfaces 21A, 23A, and 25A are surfaces consumed by plasma during film formation, in order to prevent abnormal discharge, as many steps (concavity and convexity) as possible exist between the front surfaces 21A, 23A, and 25A. Preferably not. On the other hand, since the back surfaces 21B, 23B, and 25B are fixed to the backing plate 5 with a brazing material or the like, the level difference (concave and convex) does not matter much. It is advantageous in cost if the back surface is not smoothed by polishing or the like.
　おもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａの間の段差は、理想としては０である。具体的には図２に示すように、ＸＹ平面に平行な仮想平面２７におもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａが位置する状態が好ましい。この状態を「面一」とも言う。ただし、おもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａの間において、Ｚ方向の高さの差が１００μｍ以下であれば、面一の場合と同様に、異常放電等の問題を防ぐことができる。 The step between the front faces 21A, 23A, 25A is ideally zero. Specifically, as shown in FIG. 2, it is preferable that the front surfaces 21A, 23A, and 25A be located on the virtual plane 27 parallel to the XY plane. This condition is also referred to as "face-to-face". However, if the difference in height in the Z direction is 100 μm or less between the front surfaces 21A, 23A, and 25A, problems such as abnormal discharge can be prevented as in the case of the flush case.
　バッキングプレート５は、酸化物焼結体３を保持、および冷却する部材である。図４に示すように、バッキングプレート５は、本体１３と、スペーサ１７Ａ、１７Ｂとを備える。 The backing plate 5 is a member that holds and cools the oxide sintered body 3. As shown in FIG. 4, the backing plate 5 includes a main body 13 and spacers 17A and 17B.
　本体１３は、内部に冷却水等が流れる図示しない流路が設けられた板状の部材である。本体１３は、保持面１３Ａと、凸部１５とを備える。本体１３の材質は、冷却効率の観点から熱伝導率が高い材料が好ましい。本体１３の材質は、例えば銅が用いられる。 The main body 13 is a plate-like member provided with a flow passage (not shown) through which cooling water and the like flow inside. The main body 13 includes a holding surface 13A and a convex portion 15. The material of the main body 13 is preferably a material having a high thermal conductivity from the viewpoint of cooling efficiency. The material of the main body 13 is, for example, copper.
　保持面１３Ａは、凸部１５、端部領域７Ａ、７Ｂ、およびスペーサ１７Ａ、１７Ｂと接触し、これらを保持する部分である。
　凸部１５は、保持面１３Ａから突出して設けられた部材である。凸部１５は、中間領域１１と接触して、中間領域１１を保持する部材である。凸部１５は、本体１３と一体であってもよいし、別体の板状部材でもよい。凸部１５の平面形状は、中間領域１１の平面形状に対応する形状が好ましく、本実施形態では長方形が好ましい。凸部１５の厚さｔ４（図２参照）は、ｔ３＋ｔ４＝ｔ２となる程度（凸部１５の厚さと中間領域１１の厚さとの合計が、内側領域９Ａ、９Ｂの厚さと同程度）が好ましい。これは、内側領域９Ａ、９Ｂのおもて面と、中間領域１１のおもて面との間の段差を出来るだけ小さくするためである。 The holding surface 13A is a portion that contacts and holds the convex portion 15, the end regions 7A and 7B, and the spacers 17A and 17B.
The convex portion 15 is a member provided so as to protrude from the holding surface 13A. The convex portion 15 is a member that contacts the intermediate region 11 and holds the intermediate region 11. The protrusion 15 may be integral with the main body 13 or may be a separate plate-like member. The planar shape of the convex portion 15 is preferably a shape corresponding to the planar shape of the intermediate region 11, and in the present embodiment, a rectangular shape is preferable. The thickness t 4 (see FIG. 2) of the projection 15 is such that t 3 + t 4 = t 2 (the total of the thickness of the projection 15 and the thickness of the middle region 11 is the thickness of the inner regions 9A and 9B The same degree of preference is preferred. This is to reduce the difference in level between the front surface of the inner regions 9A and 9B and the front surface of the middle region 11 as much as possible.
　スペーサ１７Ａ、１７Ｂは、端部領域７Ａ、７Ｂを保持する部材である。スペーサ１７Ａ、１７Ｂとしては、本体１３と同一材質の薄板又は金属製のワイヤ等が用いられる。スペーサ１７Ａ、１７Ｂは、凸部１５のＹ方向両端に、凸部１５とは離間してそれぞれ設けられる。スペーサ１７Ａ、１７Ｂの位置は、端部領域７Ａ、７Ｂに対応する位置である。スペーサ１７Ａ、１７Ｂの平面形状は、端部領域７Ａ、７Ｂに対応する形状であるのが好ましい。スペーサ１７Ａ、１７Ｂの厚さｔ５（図２参照）はｔ１＋ｔ５＝ｔ２となる程度（スペーサ１７Ａ、１７Ｂの厚さと端部領域７Ａ、７Ｂの厚さとの合計が、内側領域９Ａ、９Ｂの厚さと同程度）が好ましい。これは、内側領域９Ａ、９Ｂと端部領域７Ａ、７Ｂを面一にするためである。なお、式（６）を満たす場合、凸部１５のＺ方向高さが、スペーサ１７Ａ、１７Ｂよりも高くなる。 The spacers 17A and 17B are members for holding the end regions 7A and 7B. As the spacers 17A and 17B, a thin plate made of the same material as that of the main body 13, a wire made of metal, or the like is used. The spacers 17A and 17B are respectively provided at both ends in the Y direction of the convex portion 15 so as to be separated from the convex portion 15. The positions of the spacers 17A, 17B correspond to the end regions 7A, 7B. The planar shape of the spacers 17A, 17B is preferably a shape corresponding to the end regions 7A, 7B. The thickness t 5 (see FIG. 2) of the spacers 17A and 17B is such that t 1 + t 5 = t 2 (the total of the thickness of the spacers 17A and 17B and the thickness of the end regions 7A and 7B is the inner region 9A, The same as the thickness of 9B) is preferable. This is to make the inner regions 9A, 9B and the end regions 7A, 7B flush. In addition, when Formula (6) is satisfy | filled, the Z direction height of the convex part 15 becomes higher than spacer 17A, 17B.
　酸化物焼結体３は、ろう付け等により、バッキングプレート５に固定される。スペーサ１７Ａ、１７Ｂに金属製のワイヤを用いる場合は、金属製ワイヤの厚みとろう材の厚みを同じにしてろう付けして用いてもよい。
　以上が本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲット１（第一の態様に係るスパッタリングターゲット）の構造の説明である。 The oxide sintered body 3 is fixed to the backing plate 5 by brazing or the like. When a metal wire is used for the spacers 17A and 17B, the thickness of the metal wire and the thickness of the brazing material may be the same and used by brazing.
The above is the description of the structure of the sputtering target 1 (sputtering target according to the first aspect) according to an embodiment of the present invention.
　次に、その他の態様に係るスパッタリングターゲットの構造について、簡単に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能および構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより説明を省略する。 Next, the structure of the sputtering target according to another aspect will be briefly described. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functions and configurations will not be described by giving the same reference numerals.
（第二の態様に係るスパッタリングターゲット）
　図１～図３では、中間領域１１は、３つの領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに分割されているが、分割する領域の数は、３に限定されない。中間領域１１を構成する領域の数は、２でもよいし、４以上でもよい。
　第二の態様に係るスパッタリングターゲットの一例としては、図５に示すように、４つの領域１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇに分割された中間領域１１を有するスパッタリングターゲット１０１が挙げられる。 (Sputtering target according to the second aspect)
In FIGS. 1 to 3, although the middle area 11 is divided into three areas 11A, 11B, and 11C, the number of areas to be divided is not limited to three. The number of areas constituting the intermediate area 11 may be two or four or more.
As an example of the sputtering target which concerns on a 2nd aspect, as shown in FIG. 5, the sputtering target 101 which has the intermediate | middle area | region 11 divided | segmented into four area | region 11D, 11E, 11F, 11G is mentioned.
　第二の態様に係るスパッタリングターゲットの別の一例としては、中間領域１１を分割せずに、図６に示すように、中間領域１１が１つの領域であるスパッタリングターゲット１０２が挙げられる。 As another example of the sputtering target which concerns on a 2nd aspect, as shown in FIG. 6, without dividing | segmenting intermediate region 11, the sputtering target 102 whose intermediate region 11 is one area | region is mentioned.
　図１～図３では、中間領域１１の厚さｔ３は、内側領域９Ａ、９Ｂの板厚ｔ２よりも薄いが、第二の態様に係るスパッタリングターゲットの別の一例としては、図７に示すように、中間領域１１の厚さｔ３が、板厚ｔ２と同じであるスパッタリングターゲット１０３が挙げられる。この場合、バッキングプレート５には図４に示す凸部１５を設けない。 In FIGS. 1 to 3, the thickness t 3 of the intermediate region 11, the inner region 9A, but thinner than the thickness t 2 of 9B, as another example of the sputtering target according to a second embodiment, Figure 7 as shown, the thickness t 3 of the intermediate region 11, and a sputtering target 103 is the same as the plate thickness t 2. In this case, the convex portion 15 shown in FIG. 4 is not provided on the backing plate 5.
　図１～図３では、端部領域７Ａ、７Ｂ、内側領域９Ａ、９Ｂ、および、中間領域１１は、分離しているが、一部または全部が一体でもよい。
　例えば、第二の態様に係るスパッタリングターゲットの別の一例としては、図８に示すように、端部領域７Ａ、７Ｂ、内側領域９Ａ、９Ｂ、および、中間領域１１が一体である構造を有するスパッタリングターゲット１０４が挙げられる。
　また、第二の態様に係るスパッタリングターゲットの別の一例としては、図９に示すように、内側領域９Ａ、９Ｂ、および、中間領域１１が一体である構造を有するスパッタリングターゲット１０５が挙げられる。 In FIGS. 1 to 3, the end regions 7A, 7B, the inner regions 9A, 9B and the middle region 11 are separate but may be integral in part or all.
For example, as another example of the sputtering target according to the second aspect, as shown in FIG. 8, a sputtering having a structure in which the end regions 7A and 7B, the inner regions 9A and 9B, and the middle region 11 are integrated. The target 104 is mentioned.
Moreover, as shown in FIG. 9, as another example of the sputtering target which concerns on a 2nd aspect, the sputtering target 105 which has the structure where inner area | region 9A, 9B and the intermediate region 11 are integral is mentioned.
　また、図１０には、第二の態様に係るスパッタリングターゲットの別の一例として、端部領域７Ａ及び内側領域９Ａが一体、並びに、端部領域７Ｂおよび内側領域９Ｂが一体である構造を有するスパッタリングターゲット１０６が示されている。
　また、第二の態様に係るスパッタリングターゲットの別の一例としては、図１１に示すように、端部領域７Ａ及び内側領域９Ａが一体、並びに、端部領域７Ｂおよび内側領域９Ｂが一体であり、バッキングプレート５には凸部１５が設けられていない構造であるスパッタリングターゲット１０７が挙げられる。 Further, in FIG. 10, as another example of the sputtering target according to the second aspect, a sputtering having a structure in which the end area 7A and the inner area 9A are integrated and the end area 7B and the inner area 9B are integrated. The target 106 is shown.
Further, as another example of the sputtering target according to the second embodiment, as shown in FIG. 11, the end area 7A and the inner area 9A are integrated, and the end area 7B and the inner area 9B are integrated, The sputtering target 107 which is a structure where the convex part 15 is not provided in the backing plate 5 is mentioned.
（第三の態様に係るスパッタリングターゲット）
　また、図１～図１１に示したようなスパッタリングターゲットのように、酸化物焼結体３の裏面が略平坦である態様（第一の態様および第二の態様）とは異なり、酸化物焼結体３の裏面が傾斜面である態様（第三の態様と称する。）も挙げられる。
　より具体的には、第三の態様に係る酸化物焼結体において、端部領域の裏面は、前記保持面に対して傾斜し、端部領域の裏面の傾斜は、酸化物焼結体の端部から内側に向かって下り勾配である。
　このように端部領域の裏面が、酸化物焼結体の端部から内側に向かって下り勾配の傾斜を有する場合、端部領域の板厚の最大値をｔ１１とし、端部領域の前記第１の方向の幅をＬ１１とした場合、ｔ１１、およびＬ１１が、以下の式（１２）を満たすことが好ましい。
　　　ｔ１１（ｍｍ）＞Ｌ１１（ｍｍ）×０．１＋４　・・・（１２） (Sputtering target according to the third aspect)
Further, unlike the embodiment (the first embodiment and the second embodiment) in which the back surface of the oxide sintered body 3 is substantially flat as in the sputtering target as shown in FIGS. There is also an embodiment in which the back surface of the body 3 is an inclined surface (referred to as a third embodiment).
More specifically, in the oxide sintered body according to the third aspect, the back surface of the end region is inclined with respect to the holding surface, and the inclination of the back surface of the end region is the oxide sintered body It slopes inward from the end.
The back surface of the thus end region is, if having a slope with a descending slope toward the inside from the end portion of the oxide sintered body, the maximum thickness of the end regions and t 11, the end region If the width of the first direction is L 11, t 11, and L 11 preferably satisfy the following equation (12).
t 11 (mm)> L 11 (mm) × 0.1 + 4 (12)
　第三の態様に係るスパッタリングターゲットによれば、酸化物焼結体の裏面が傾斜していることにより、酸化物焼結体を分割することなく応力低減のための厚み低減加工が可能になる。また、第三の態様に係るスパッタリングターゲットにおいては、酸化物焼結体の裏面に傾斜を設ければよく、酸化物焼結体の表面には傾斜を設けずに、表面の高さを揃えることができるので、グランドシールドとスパッタリングターゲットとの間に隙間が生じず、ショートの原因となるパーティクルが、その隙間に入り込むことを防止できる。 According to the sputtering target according to the third aspect, since the back surface of the oxide sintered body is inclined, thickness reduction processing for stress reduction becomes possible without dividing the oxide sintered body. In the sputtering target according to the third aspect, the back surface of the oxide sintered body may be provided with a slope, and the surface of the oxide sintered body may have the same height without providing the slope. Therefore, no gap is generated between the ground shield and the sputtering target, and particles causing a short circuit can be prevented from entering the gap.
　図１２には、第三の態様に係るスパッタリングターゲットの一例に係るスパッタリングターゲット１０８の側面図が示されている。
　なお、スパッタリングターゲット１０８は、裏面に傾斜を有するが、おもて面の形状は、スパッタリングターゲット１と同様の形状であり、図３に示すスパッタリングターゲット１の平面図で表される形状がスパッタリングターゲット１０８についても同様に適用できる。 FIG. 12 shows a side view of a sputtering target 108 according to an example of the sputtering target according to the third aspect.
The sputtering target 108 has an inclination on the back surface, but the shape of the front surface is the same as that of the sputtering target 1 and the shape represented by the plan view of the sputtering target 1 shown in FIG. The same applies to 108.
　スパッタリングターゲット１０８においては、酸化物焼結体３は、端部領域７Ａ、７Ｂ、内側領域９Ａ、９Ｂ、および中間領域１１を有する。端部領域７Ａ及び内側領域９Ａが一体、並びに、端部領域７Ｂと内側領域９Ｂとが一体であり、内側領域９Ａ、９Ｂと中間領域１１とが互いに分離している。 In the sputtering target 108, the oxide sintered body 3 has end regions 7A and 7B, inner regions 9A and 9B, and an intermediate region 11. The end area 7A and the inner area 9A are integrated, and the end area 7B and the inner area 9B are integrated, and the inner areas 9A, 9B and the intermediate area 11 are separated from each other.
　スパッタリングターゲット１０８の端部領域７Ａの裏面２１Ｂは、Ｙ方向において、傾斜している。端部領域７Ｂにおいても裏面が裏面２１Ｂと同様に傾斜している。端部領域７Ａ、７Ｂの裏面が傾斜していることにより、端部領域７Ａ、７Ｂの厚さは、Ｙ方向において、酸化物焼結体３の外側から内側に向かって徐々に厚くなる。そのため、「パワー耐性とライフとを両立し易い」という効果を奏する。 The back surface 21B of the end region 7A of the sputtering target 108 is inclined in the Y direction. Also in the end region 7B, the back surface is inclined in the same manner as the back surface 21B. Since the back surfaces of the end regions 7A and 7B are inclined, the thickness of the end regions 7A and 7B gradually increases from the outside to the inside of the oxide sintered body 3 in the Y direction. Therefore, the effect of "it is easy to make power tolerance and life compatible" is produced.
　裏面２１Ｂの傾斜角度は、バッキングプレート５の本体１３の保持面１３Ａと、裏面２１Ｂとの成す角度θ１であり、θ１が４度以上１５度以下であることが好ましく、５度以上１２度以下であることがより好ましい。端部領域７Ｂについても、端部領域７Ａと同様の傾斜角度であることが好ましい。 The inclination angle of the rear surface 21B, and the holding surface 13A of the main body 13 of the backing plate 5, the angle theta 1 formed by the rear surface 21B, it is preferable that theta 1 is less than 15 degrees 4 degrees, 5 degrees 12 degrees It is more preferable that It is preferable that the end regions 7B have the same inclination angle as the end regions 7A.
　スパッタリングターゲット１０８においては、内側領域９Ａ、９Ｂの裏面の一部又は全体が傾斜していることが好ましい。図１２に示す態様では、内側領域９Ａ、９Ｂの裏面の一部が傾斜し、より具体的には、内側領域９Ａの端部領域７Ａ側の裏面の一部が傾斜し、内側領域９Ｂの端部領域７Ｂ側の裏面の一部が傾斜している。スパッタリングターゲット１０８において、内側領域９Ａ、９Ｂの裏面は、バッキングプレート５の本体１３の保持面１３Ａに対して略並行な裏面２３Ｂと、傾斜する傾斜裏面２３Ｃとを含む。内側領域９Ａの傾斜裏面２３Ｃの傾斜角度は、バッキングプレート５の本体１３の保持面１３Ａと、内側領域９Ａの傾斜裏面２３Ｃとの成す角度θ２であり、θ２が４度以上１５度以下であることが好ましく、５度以上１２度以下であることがより好ましい。内側領域９Ｂについても、内側領域９Ａと同様の傾斜角度であることが好ましい。
　スパッタリングターゲット１０８においては、酸化物焼結体３の外側から内側に向かって、端部領域７Ａの裏面の傾斜と内側領域９Ａの裏面の傾斜とが連続的に傾斜している（傾斜角度が一定である）ことが好ましい。端部領域７Ｂの裏面の傾斜と内側領域９Ｂの裏面の傾斜についても、酸化物焼結体３の外側から内側に向かって、端部領域７Ｂの裏面の傾斜と内側領域９Ｂの裏面の傾斜とが連続的に傾斜している（傾斜角度が一定である）ことが好ましい。 In the sputtering target 108, it is preferable that a part or the whole of the back surface of the inner regions 9A and 9B be inclined. In the embodiment shown in FIG. 12, a part of the back surface of the inner regions 9A and 9B is inclined, more specifically, a part of the back surface on the end region 7A side of the inner region 9A is inclined and the end of the inner region 9B A part of the back surface on the side of the partial region 7B is inclined. In the sputtering target 108, the back surface of the inner region 9A, 9B includes a back surface 23B substantially parallel to the holding surface 13A of the main body 13 of the backing plate 5, and a sloped back surface 23C. The inclination angle of the inclined rear surface 23C of the inner region 9A is a holding surface 13A of the main body 13 of the backing plate 5, the angle theta 2 formed by the inclined rear surface 23C of the inner region 9A, theta 2 is 4 times more than 15 degrees below It is preferable that the temperature be 5 degrees or more and 12 degrees or less. The same inclination angle as that of the inner region 9A is preferable for the inner region 9B.
In the sputtering target 108, the inclination of the back surface of the end region 7A and the inclination of the back surface of the inner region 9A are continuously inclined from the outside to the inside of the oxide sintered body 3 (the inclination angle is constant Is preferred). With regard to the inclination of the back surface of the end region 7B and the inclination of the back surface of the inner region 9B, the inclination of the back surface of the end region 7B and the inclination of the back surface of the inner region 9B from the outside to the inside of the oxide sintered body 3 Is preferably inclined continuously (the inclination angle is constant).
　スパッタリングターゲット１０８においては、端部領域７Ａ、７Ｂに対応するスペーサ１７Ａ、１７Ｂ（端部スペーサ）の酸化物焼結体３に接する面が、端部領域７Ａ、７Ｂの裏面に対応する傾斜を有していることが好ましい。また、内側領域９Ａ、９Ｂも裏面に傾斜を有するため、内側領域９Ａ、９Ｂの裏面傾斜に対応する傾斜を有するスペーサ（内側スペーサ）を保持面１３Ａに設けることが好ましい。端部スペーサと内側スペーサとは、一体であっても、別体であってもよい。 In the sputtering target 108, the surfaces of the spacers 17A and 17B (end spacers) corresponding to the end regions 7A and 7B in contact with the oxide sintered body 3 have an inclination corresponding to the back surfaces of the end regions 7A and 7B. Is preferred. Further, since the inner regions 9A and 9B also have a slope on the back surface, it is preferable to provide a spacer (inner spacer) having a slope corresponding to the back surface slope of the inner regions 9A and 9B on the holding surface 13A. The end spacer and the inner spacer may be integral or separate.
　また、スパッタリングターゲット１０８においても、図１２に示すように、ＸＹ平面に平行な仮想平面２７におもて面２１Ａ、２３Ａ、２５Ａが位置する状態（「面一」）であることが好ましい。ただし、スパッタリングターゲット１０８においても、Ｚ方向の高さの差が１００μｍ以下であれば、面一の場合と同様に、異常放電等の問題を防ぐことができる。 Further, also in the sputtering target 108, as shown in FIG. 12, it is preferable that the front surfaces 21A, 23A, and 25A be positioned on the virtual plane 27 parallel to the XY plane ("coplanar"). However, also in the sputtering target 108, if the difference in height in the Z direction is 100 μm or less, problems such as abnormal discharge can be prevented as in the case of the flush case.
　スパッタリングターゲット１０８において、
　　端部領域７Ａ、７Ｂの板厚の最大値をｔ１１とし、
　　端部領域７Ａ、７Ｂの板厚の最小値をｔ１５とし、
　　端部領域７Ａ、７ＢのＹ方向の幅をＬ１１とし、
　　内側領域９Ａ、９Ｂの板厚であって、内側領域９Ａ、９Ｂの裏面において傾斜していない領域における板厚をｔ１２とし、
　前記内側領域の幅であって、前記内側領域の裏面において傾斜している領域の前記第１の方向の幅をＬ１３とした場合、
　ｔ１１、ｔ１２、ｔ１５、Ｌ１１、およびＬ１３が、以下の式（１１）、式（１３）、式（１４）、式（１５）および式（１６）を満たすことが好ましく、ｔ１１、ｔ１２、ｔ１５、Ｌ１１、およびＬ１３が、式（１１）～（１６）を満たすことがより好ましい。
　　　ｔ１２＞ｔ１１＞ｔ１５　　　　　　　　　　　・・・（１１）
　　　ｔ１１（ｍｍ）＜９　　　　　　　　　　　　・・・（１３）
　　　１０＜Ｌ１１（ｍｍ）＜３５　　　　　　　　・・・（１４）
　　　ｔ１５（ｍｍ）＞３　　　　　　　　　　　　・・・（１５）
　　　３＜Ｌ１３（ｍｍ）＜３５　　　　　　　　・・・（１６） In the sputtering target 108,
End region 7A, the maximum value of the thickness of 7B and t 11,
End region 7A, the minimum value of the thickness of 7B and t 15,
Let the width in the Y direction of the end regions 7A, 7B be L 11 ,
Inner region 9A, there a plate thickness 9B, the inner region 9A, the plate thickness in the region not tilted in the back surface of 9B and t 12,
In the case where the width of the inner region is the width of the inner region and the first direction width of the inclined region on the back surface of the inner region is L 13 ,
It is preferable that t 11 , t 12 , t 15 , L 11 and L 13 satisfy the following formulas (11), (13), (14), (15) and (16), and t More preferably, 11 , t 12 , t 15 , L 11 and L 13 satisfy the formulas (11) to (16).
t 12 > t 11 > t 15 (11)
t 11 (mm) <9 (13)
10 <L 11 (mm) <35 (14)
t 15 (mm)> 3 (15)
3 <L 13 (mm) <35 (16)
　なお、内側領域９Ａ、９Ｂの板厚であって、内側領域９Ａ、９Ｂの裏面において傾斜していない領域における板厚が一定でない場合は、裏面の傾斜が無い領域内の板厚の最小値を板厚ｔ１２とする。 In the case where the thickness of the inner regions 9A and 9B is not constant in the non-inclined region of the back surface of the inner regions 9A and 9B, the minimum value of the thickness in the region where the back surface is not inclined is and the thickness t 12.
　なお、スパッタリングターゲット１０８のように、端部領域７Ａ、７Ｂの裏面がＹ方向において、酸化物焼結体３の外側から内側に向かって連続的に傾斜している場合（傾斜角度が一定である場合）には、端部領域７Ａ、７Ｂの外側端面１８における端部領域７Ａ、７Ｂの厚みがｔ１５に相当し、端部領域７Ａ、７Ｂの内側端面２８における端部領域７Ａ、７Ｂの厚みがｔ１１に相当する。 When the back surfaces of the end regions 7A and 7B are continuously inclined from the outside to the inside of the oxide sintered body 3 in the Y direction as in the sputtering target 108 (the inclination angle is constant) the case), the end region 7A, an end region 7A of the outer end surface 18 of 7B, 7B thickness corresponds to t 15, the end region 7A, an end region 7A of 7B of the inner end face 28, 7B thickness There corresponds to t 11.
　スパッタリングターゲットは、式（１５）を満たすことにより、スパッタ放電時に割れ難くなる。 A sputtering target becomes difficult to be broken at the time of sputtering discharge by satisfy | filling Formula (15).
　スパッタリングターゲットは、式（１６）を満たすことにより、パワー耐性とターゲット寿命（ＴＧライフ）とを両立できる。
　式（１６）は、好ましくは、下記式（１６Ａ）である。
　　　５≦Ｌ１３（ｍｍ）＜３５　　　　　　　　・・・（１６Ａ） The sputtering target can achieve both the power tolerance and the target life (TG life) by satisfying the equation (16).
Formula (16) is preferably the following formula (16A).
5 ≦ L 13 (mm) <35 (16A)
　スパッタリングターゲットは、式（１１）を満たすことにより、パワー耐性とターゲット寿命（ＴＧライフ）とを両立できる。 The sputtering target can achieve both of the power tolerance and the target life (TG life) by satisfying the formula (11).
　また、式（１１）を規定する理由は以下の通りである。
　磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置において、成膜時に磁場Ｍは、Ｘ方向に揺動する。Ｙ方向には、ほとんど揺動しない。そのため、内側領域９Ａ、９Ｂおよび端部領域７Ａ、７Ｂは、磁場Ｍの端部が常に近傍に位置する領域であり、内側領域９Ａ、９Ｂおよび端部領域７Ａ、７Ｂの上面（おもて面）は、他の領域の上面（おもて面）と比べて、磁場Ｍに閉じ込められたプラズマにより高温になりやすい。 Moreover, the reason which prescribes | regulates Formula (11) is as follows.
In the magnetic field oscillation type magnetron sputtering apparatus, the magnetic field M oscillates in the X direction during film formation. It hardly swings in the Y direction. Therefore, the inner regions 9A, 9B and the end regions 7A, 7B are the regions where the end of the magnetic field M is always located in the vicinity, and the upper surfaces of the inner regions 9A, 9B and the end regions 7A, 7B ) Is likely to be hot due to the plasma confined in the magnetic field M, as compared to the upper surface (front surface) of the other regions.
　また、端部領域７Ａ、７Ｂは、Ｙ方向の外側端面１８が他の領域に近接していないため、端部領域７Ａ、７Ｂの下面は、他の領域の下面と比べて、バッキングプレート５による冷却効率が良く、低温になりやすい。
　そのため、端部領域７Ａ、７Ｂは、他の領域と比べて、板厚方向の温度差（前記式（Ｂ）のΔＴ）が大きくなり、熱応力による割れが生じやすい。
　よって、端部領域７Ａ、７Ｂのｔ１１は、薄い方が好ましい。 Further, in the end regions 7A and 7B, the outer end face 18 in the Y direction is not close to the other regions, so the lower surface of the end regions 7A and 7B is compared to the lower surface of the other regions by the backing plate 5 It has good cooling efficiency and tends to be low temperature.
Therefore, in the end regions 7A and 7B, the temperature difference in the thickness direction (.DELTA.T of the formula (B)) is larger than in the other regions, and cracking due to thermal stress is likely to occur.
Accordingly, the end regions 7A, t 11 of 7B are preferably thin.
　また、スパッタリングターゲット１０８は、磁場揺動タイプの装置用ターゲットであるため、内側領域９Ａ、９Ｂは、成膜時に磁場Ｍおよび磁場Ｍに閉じ込められたプラズマが常に位置する領域である。よって、スパッタリングターゲット１０８の寿命を延ばすためには、板厚ｔ１２が厚い方が好ましい。
　一方で、内側領域９Ａ、９Ｂは、端部領域７Ａ、７Ｂと中間領域１１との間に挟まれており、端面から熱が逃げにくいため、板厚方向の温度差は端部領域７Ａ、７Ｂほど大きくならない。よって、内側領域９Ａ、９Ｂは、板厚を厚くしても、端部領域７Ａ、７Ｂと比べて割れが生じにくい。
　よって、端部領域７Ａ、７Ｂの板厚ｔ１１は、内側領域９Ａ、９Ｂの板厚ｔ１２よりも薄いことが好ましい。 Further, since the sputtering target 108 is a target for a magnetic field oscillation type device, the inner regions 9A and 9B are regions where the plasma confined in the magnetic field M and the magnetic field M is always located during film formation. Therefore, in order to extend the life of the sputtering target 108, who plate thickness t 12 is thick it is preferred.
On the other hand, the inner regions 9A and 9B are sandwiched between the end regions 7A and 7B and the middle region 11, and heat hardly escapes from the end surface, so the temperature difference in the plate thickness direction is the end regions 7A and 7B. It does not grow so much. Therefore, the inner regions 9A and 9B are less likely to be cracked than the end regions 7A and 7B even if the plate thickness is increased.
Accordingly, the end regions 7A, 7B of the plate thickness t 11, the inner region 9A, is preferably thinner than the thickness t 12 of 9B.
　なお、スパッタリングターゲット１０８のように、プラズマが集中する領域を厚くしたターゲットを、ＥＰ(エロージョンパターン)形状ターゲットともいう。 Note that a target in which a region where plasma is concentrated is thickened like the sputtering target 108 is also referred to as an EP (erosion pattern) shape target.
　式（１２）から式（１４）を規定する理由は以下の通りである。
　Ｌ１１が長くなるほど、端部領域７Ａ、７Ｂが磁場Ｍの端部に近づく（図３参照。図３のＬ１は、スパッタリングターゲット１０８におけるＬ１１と対応する）。そのため、成膜時に端部領域７Ａ、７Ｂが摩耗しやすくなる。よってＬ１１が長くなるほどｔ１１は厚くする必要がある（式（１２））。
　式（１２）は、好ましくは、下記式（１２Ａ）であり、より好ましくは、下記式（１２Ｂ）であり、さらに好ましくは、下記式（１２Ｃ）であり、特に好ましくは、下記式（１２Ｄ）である。
　　　ｔ１１（ｍｍ）≧Ｌ１１（ｍｍ）×０．１＋４．２５　・・・（１２Ａ）
　　　ｔ１１（ｍｍ）≧Ｌ１１（ｍｍ）×０．１＋４．５　　・・・（１２Ｂ）
　　　ｔ１１（ｍｍ）≧Ｌ１１（ｍｍ）×０．１＋４．７５　・・・（１２Ｃ）
　　　ｔ１１（ｍｍ）≧Ｌ１１（ｍｍ）×０．１＋５　　　　・・・（１２Ｄ）
　ただし、ｔ１１を厚くしすぎると、熱応力による割れが生じやすくなるため、厚さには上限がある（式（１３））。
　さらに、Ｌ１１が長すぎると端部領域７Ａ、７Ｂが磁場Ｍの端部に近づくため、Ｌ１１にも上限がある（式（１４））。Ｌ１１が短すぎると端部領域７Ａ、７Ｂが狭くなり過ぎ、熱応力による割れが生じやすくなるため、Ｌ１１には下限もある（式（１４））。 The reasons for defining the equations (12) to (14) are as follows.
More L 11 becomes longer, the end regions 7A, 7B approaches the end of the magnetic field M (L 1 in FIG. 3 reference. FIG. 3 corresponds to the L 11 in the sputtering target 108). Therefore, the end regions 7A and 7B are easily worn away during film formation. Therefore, it is necessary to make t 11 thicker as L 11 becomes longer (equation (12)).
Formula (12) is preferably the following formula (12A), more preferably the following formula (12B), still more preferably the following formula (12C), and particularly preferably the following formula (12D) It is.
t 11 (mm) L L 11 (mm) × 0.1 + 4.25 (12A)
t 11 (mm) ≧ L 11 (mm) × 0.1 + 4.5 (12 B)
t 11 (mm) L L 11 (mm) × 0.1 + 4.75 (12 C)
t 11 (mm) ≧ L 11 (mm) × 0.1 + 5 (12D)
However, if t 11 is too thick, cracking due to thermal stress is likely to occur, so the thickness has an upper limit (Equation (13)).
Furthermore, the L 11 is too long end region 7A, 7B is to approach the end of the magnetic field M, there is an upper limit to L 11 (Equation (14)). When L 11 is too short end region 7A, too 7B becomes narrow, since the cracking due to thermal stress is likely to occur, there is also a lower limit to L 11 (Equation (14)).
　ｔ１１およびＬ１１は、以下の式（１３Ａ）および式（１４Ａ）に示す条件を満たすことが、より好ましい。
　　　ｔ１１（ｍｍ）＜８．５　　　　　　・・・（１３Ａ）
　　　１２．５≦Ｌ１１（ｍｍ）≦３２．５　・・・（１４Ａ） It is more preferable that t 11 and L 11 satisfy the conditions shown in the following Formula (13A) and Formula (14A).
t 11 (mm) <8.5 ... (13A)
12.5 ≦ L 11 (mm) ≦ 32.5 (14A)
　ｔ１１およびＬ１１は、以下の式（１３Ｂ）および式（１４Ｂ）に示す条件を満たすことが、さらに好ましい。
　　　ｔ１１（ｍｍ）≦８・・・（１３Ｂ）
　　　１５≦Ｌ１１（ｍｍ）≦３０・・・（１４Ｂ） It is more preferable that t 11 and L 11 satisfy the conditions shown in the following Formula (13B) and Formula (14B).
t 11 (mm) ≦ 8 (13 B)
15 ≦ L 11 (mm) ≦ 30 (14 B)
　スパッタリングターゲット１０８の寿命を長くするためには、ｔ１１およびｔ１２は、以下の式（１７）を満たすことが、より好ましい。
　　　０．６＜ｔ１１／ｔ１２＜０．８　・・・（１７） To prolong the life of the sputtering target 108, t 11 and t 12, it is more preferable to satisfy the following equation (17).
0.6 <t 11 / t 12 <0.8 (17)
　中間領域１１の板厚をｔ１３とした場合、ｔ１３、ｔ１２、およびｔ１３は、以下の式（１８）を満たすのが、より好ましい。
　　　ｔ１２＞ｔ１１＞ｔ１３　　　　　　　・・・（１８）
　これは、成膜時に、磁場ＭのＸ方向位置によってはプラズマが中間領域１１に接触しない時間があり、中間領域１１は、端部領域７Ａ、７Ｂおよび内側領域９Ａ、９Ｂと比べて消耗が遅いので、必ずしも厚くする必要がないためである。また、中間領域１１の板厚を薄くした方がコスト面で有利なためである。
　中間領域１１内で板厚が一定でない場合は、領域内の板厚の最小値を板厚ｔ１３とする。 If the thickness of the intermediate region 11 was set to t 13, t 13, t 12 , and t 13 are to satisfy the following equation (18), more preferable.
t 12 > t 11 > t 13 (18)
This is because during the film formation, depending on the position of the magnetic field M in the X direction, there is a time when plasma does not contact the intermediate region 11, and the intermediate region 11 is consumed more slowly than the end regions 7A and 7B and the inner regions 9A and 9B. Because it is not necessary to make it thicker. Further, it is advantageous to reduce the thickness of the intermediate region 11 in terms of cost.
The plate thickness in the intermediate region within 11 is not constant, the minimum value of the thickness in the region between the plate thickness t 13.
　第三の態様に係る酸化物焼結体３の具体的な寸法は、式（１２）を満たすのであれば、特に限定されない。例えば大型スパッタ装置に標準で用いられる、磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置用ターゲットとして好適である範囲として、以下の範囲が挙げられる。 The specific dimension of the oxide sintered body 3 according to the third aspect is not particularly limited as long as the formula (12) is satisfied. For example, as a range suitable as a target for a magnetic field oscillation type magnetron sputtering device used as a standard in a large sputtering device, the following range may be mentioned.
　スパッタリングターゲット１０８において、長方形の長辺（図３のＬＹと対応。）は、２３００ｍｍ以上、３８００ｍｍ以下が好ましい。スパッタリングターゲット１０８において、長方形の長辺（図３のＬＹと対応。）は、より好ましくは、２５００ｍｍ以上、３６００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、２５００ｍｍ以上、３４００ｍｍ以下である。 In the sputtering target 108, a rectangular long side (corresponding to L Y in Fig. 3.) Is more than 2300 mm, preferably not more than 3800 mm. In the sputtering target 108, the long side of the rectangle (corresponding to L Y in FIG. 3) is more preferably 2500 mm or more and 3600 mm or less, and still more preferably 2500 mm or more and 3400 mm or less.
　スパッタリングターゲット１０８において、長方形の短辺（図３のＬｘと対応。）は、２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以下が好ましい。スパッタリングターゲット１０８において、長方形の短辺（図３のＬｘと対応。）は、より好ましくは、２３０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、２５０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である。 In the sputtering target 108, the short side of the rectangle (corresponding to L x in FIG. 3) is preferably 200 mm or more and 300 mm or less. In the sputtering target 108, a rectangular shorter side (corresponding to the L x in FIG. 3.) Is more preferably more than 230 mm, and a 300mm or less, more preferably, 250 mm or more and 300mm or less.
　板厚ｔ１２は、９ｍｍ以上、１５ｍｍ以下が好ましい。板厚ｔ１２は、より好ましくは、９ｍｍ以上、１２ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、９ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である。 Thickness t 12 is, 9 mm or more, preferably not more than 15 mm. Thickness t 12 is more preferably, 9 mm or more and 12mm or less, more preferably, 9 mm or more and 10mm or less.
　Ｌ１１は、１０ｍｍ超、３５ｍｍ未満が好ましく、より好ましくは、１２．５ｍｍ以上、３２．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、１５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であり、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下が特に好ましい。 L 11 is preferably more than 10 mm and less than 35 mm, more preferably 12.5 mm or more and 32.5 mm or less, still more preferably 15 mm or more and 30 mm or less, and particularly preferably 15 mm or more and 20 mm or less.
　内側領域９Ａ、９ＢのＹ方向（第１の方向）の幅Ｌ１２は、１７０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下が好ましい。内側領域９Ａ、９ＢのＹ方向（第１の方向）の幅Ｌ１２は、より好ましくは、１８０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、１８５ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である。幅Ｌ１３と幅Ｌ１２とは、Ｌ１２≧Ｌ１３の関係を満たし、Ｌ１２＞Ｌ１３の関係を満たすことが好ましい。 Width L 12 of the inner regions 9A, 9B of the Y-direction (first direction), 170 mm or more, preferably not more than 300 mm. The width L 12 in the Y direction (first direction) of the inner regions 9A and 9B is more preferably 180 mm or more and 300 mm or less, and still more preferably 185 mm or more and 300 mm or less. The width L 13 and a width L 12, satisfy the relationship of L 12 ≧ L 13, it is preferable to satisfy the relationship of L 12> L 13.
　中間領域１１の幅Ｌ１４（図１２参照）は、１７００ｍｍ以上、３５００ｍｍ以下が好ましい。中間領域１１の幅Ｌ１４（図１２参照）は、より好ましくは、１９００ｍｍ以上、３２００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、２０００ｍｍ以上、３０００ｍｍ以下である。 The width L 14 (see FIG. 12) of the intermediate region 11 is preferably 1700 mm or more and 3500 mm or less. The width L 14 (see FIG. 12) of the intermediate region 11 is more preferably 1900 mm or more and 3200 mm or less, and still more preferably 2000 mm or more and 3000 mm or less.
　領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの幅Ｌ１５（図１２参照）は、２５０ｍｍ以上、１７００ｍｍ以下が好ましい。領域１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの幅Ｌ１５（図１２参照）は、より好ましくは、５００ｍｍ以上、１２００ｍｍ以下であり、さらに好ましくは、６００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下である。 Regions 11A, 11B, 11C width L 15 (see FIG. 12) is, 250 mm or more, preferably not more than 1700 mm. The width L 15 (see FIG. 12) of the regions 11A, 11B, and 11C is more preferably 500 mm or more and 1200 mm or less, and still more preferably 600 mm or more and 1000 mm or less.
　スパッタリングターゲット１０８を、磁場揺動型のマグネトロンスパッタに用いる場合、Ｘ方向で、成膜時の消耗が最も大きい位置、およびその位置の消耗深さを基準に、Ｌ１１、および端部領域７Ａ、７Ｂの内側端部（図１２のＸ方向位置Ｐ）を規定することもできる。ここでは、成膜時の消耗が最も大きい位置を最大エロージョン位置と称す。最大エロージョン位置における消耗深さを最大エロージョン深さと称す。
　Ｐの位置は、最大エロージョン深さの５０％以上７５％以下の消耗深さとなる位置が好ましい。５０％以上の消耗深さの位置とすることにより、スパッタリングターゲット１０８が割れにくくなる。７５％以下の消耗深さの位置とすることにより、ターゲット寿命を維持できる。 When the sputtering target 108 is used for magnetic field swing type magnetron sputtering, L 11 and the end area 7 A, based on the position where the film consumption is largest during film formation and the wear depth at that position in the X direction, It is also possible to define the inner end (X-direction position P in FIG. 12) of 7B. Here, the position with the largest consumption during film formation is referred to as the maximum erosion position. The wear depth at the maximum erosion position is referred to as the maximum erosion depth.
The position of P is preferably a position where the wear depth is 50% or more and 75% or less of the maximum erosion depth. By setting the position at a wear depth of 50% or more, the sputtering target 108 is less likely to be broken. The target life can be maintained by setting the wear depth to 75% or less.
　Ｐの位置は、最大エロージョン位置からＸ方向端部に向けて１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下の位置が好ましい。１０ｍｍ以上の位置とすることにより、ターゲット寿命を維持できる。３０ｍｍ以下の位置とすることにより、スパッタリングターゲット１０８が割れにくくなる。 The position of P is preferably 10 mm or more and 30 mm or less from the maximum erosion position toward the end in the X direction. By setting the position to 10 mm or more, the target life can be maintained. By setting the position to 30 mm or less, the sputtering target 108 is less likely to be broken.
　スパッタリングターゲット１０８における内側領域９Ａ、９Ｂと中間領域１１とのギャップＧ２の寸法も特に限定されない。ギャップＧ２の寸法は、例えば、０．１ｍｍ～０．５ｍｍ程度である。 Size of the gap G 2 between the inner region 9A, 9B and the intermediate region 11 of the sputtering target 108 is not particularly limited. The size of the gap G 2 is, for example, is about 0.1mm ~ 0.5mm.
　以上が、スパッタリングターゲットの各種態様の説明である。 The above is the description of various aspects of the sputtering target.
（スパッタリングターゲットの組成、結晶構造および物性）
　次に、本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲット１の組成、および結晶構造について説明する。
　スパッタリングターゲット１の組成、および結晶構造は、特に限定されない。ただし、本実施形態に係るスパッタリングターゲット１としては、磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置を用いた成膜の際に、割れの問題が生じるような、線膨張率が大きく、熱伝導率が小さい酸化物焼結体を含むスパッタリングターゲットが好適である。酸化物焼結体としては、インジウム元素（Ｉｎ）、スズ元素（Ｓｎ）、および亜鉛元素（Ｚｎ）を含有する酸化物からなり、Ｚｎ２ＳｎＯ４で表されるスピネル構造化合物を含有する焼結体が効果的である。さらに、酸化物焼結体としては、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ〔式中、ｍは２～７の整数である。〕で表される六方晶層状化合物も含有する焼結体がより効果的である。
　スパッタリングターゲットの結晶構造は、Ｘ線回折測定装置（ＸＲＤ）により確認することができる。 (Composition, crystal structure and physical properties of sputtering target)
Next, the composition and the crystal structure of the sputtering target 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
The composition of the sputtering target 1 and the crystal structure are not particularly limited. However, as the sputtering target 1 according to the present embodiment, an oxide having a large coefficient of linear expansion and a small thermal conductivity, which causes a problem of cracking when forming a film using a magnetic field swing type magnetron sputtering apparatus A sputtering target containing a sintered body is preferable. The oxide sintered body is made of an oxide containing indium element (In), tin element (Sn) and zinc element (Zn), and is a sintered body containing a spinel structure compound represented by Zn 2 SnO 4 The body is effective. Furthermore, as the oxide sintered body, In 2 O 3 (ZnO) m [wherein, m is an integer of 2 to 7]. A sintered body which also contains a hexagonal layered compound represented by the formula is more effective.
The crystal structure of the sputtering target can be confirmed by an X-ray diffraction measurement apparatus (XRD).
　酸化インジウムと酸化亜鉛とからなる六方晶層状化合物は、Ｘ線回折法による測定において、六方晶層状化合物に帰属されるＸ線回折パターンを示す化合物である。具体的には、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍで表される化合物である。式中のｍは、２～７、好ましくは３～５の整数である。ｍが２以上であれば、化合物は六方晶層状構造をとる、また、ｍが７以下であれば、体積抵抗率を低くできる。
　酸化物焼結体は、各元素の原子比が下記式（７）を満たすのが、好ましい。
　０．４０≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．８０　　　　　　　　・・・（７） The hexagonal layered compound composed of indium oxide and zinc oxide is a compound showing an X-ray diffraction pattern belonging to the hexagonal layered compound in the measurement by the X-ray diffraction method. Specifically, it is a compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m . M in the formula is an integer of 2 to 7, preferably 3 to 5. If m is 2 or more, the compound has a hexagonal layered structure, and if m is 7 or less, the volume resistivity can be lowered.
It is preferable that in the oxide sintered body, the atomic ratio of each element satisfies the following formula (7).
0.40 ≦ Zn / (In + Sn + Zn) ≦ 0.80 (7)
　Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．４以上であると、スパッタリング成膜した際に、酸化物焼結体中にスピネル相が生じやすくなり、半導体としての特性を容易に得られる。Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．８０以下であれば、酸化物焼結体においてスピネル相の異常粒成長による強度の低下を抑制できる。また、Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．８０以下であれば、酸化物半導体膜の移動度の低下を抑制できる。Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）は、０．５０以上０．７０以下であることがより好ましい。
　酸化物焼結体は、各元素の原子比が下記式（８）を満たすのが、好ましい。
　０．１５≦Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．４０　　　　　　　　　　　・・・（８） When sputtering deposition is performed, if Zn / (In + Sn + Zn) is 0.4 or more, a spinel phase is easily generated in the oxide sintered body, and characteristics as a semiconductor can be easily obtained. If Zn / (In + Sn + Zn) is 0.80 or less, a reduction in strength due to abnormal grain growth of the spinel phase can be suppressed in the oxide sintered body. In addition, when Zn / (In + Sn + Zn) is 0.80 or less, a decrease in mobility of the oxide semiconductor film can be suppressed. Zn / (In + Sn + Zn) is more preferably 0.50 or more and 0.70 or less.
It is preferable that in the oxide sintered body, the atomic ratio of each element satisfies the following formula (8).
0.15 ≦ Sn / (Sn + Zn) ≦ 0.40 (8)
　Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が、０．１５以上であると、酸化物焼結体においてスピネル相の異常粒成長による強度の低下を抑制できる。Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．４０以下であれば、酸化物焼結体中において、スパッタ時の異常放電の原因となる酸化錫の凝集を抑制できる。また、Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．４０以下であれば、スパッタリングターゲットを用いて成膜された酸化物半導体膜は、シュウ酸等の弱酸によるエッチング加工を容易に行うことができる。Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．１５以上であれば、エッチング速度が速くなり過ぎるのを抑制できエッチングの制御が容易になる。Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）は、０．１５以上０．３５以下であることがより好ましい。 The fall of the intensity | strength by abnormal grain growth of a spinel phase can be suppressed in oxide sinter as Sn / (Sn + Zn) is 0.15 or more. If Sn / (Sn + Zn) is 0.40 or less, it is possible to suppress aggregation of tin oxide which causes abnormal discharge at the time of sputtering in the oxide sintered body. In addition, when Sn / (Sn + Zn) is 0.40 or less, the oxide semiconductor film formed using a sputtering target can be easily etched by a weak acid such as oxalic acid. If Sn / (Sn + Zn) is 0.15 or more, the etching rate can be prevented from becoming too fast, and etching control can be facilitated. It is more preferable that Sn / (Sn + Zn) is 0.15 or more and 0.35 or less.
　酸化物焼結体は、各元素の原子比が下記式（９）を満たすのが、好ましい。
　０．１０　≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．３５　　　　　　・・・（９）
　Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）は、０．１０以上とすることにより、得られるスパッタリングターゲットのバルク抵抗を低くできる。また、酸化物半導体膜の移動度が極端に低くなるのを抑制できる。Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）が０．３５以下であれば、スパッタリング成膜した際に、膜が導電体になるのを抑制でき、半導体としての特性を得ることが容易になる。Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）は、０．１０以上０．３０以下であることがより好ましい。 It is preferable that in the oxide sintered body, the atomic ratio of each element satisfies the following formula (9).
0.10 ≦ In / (In + Sn + Zn) ≦ 0.35 (9)
By setting In / (In + Sn + Zn) to 0.10 or more, the bulk resistance of the obtained sputtering target can be lowered. In addition, extremely low mobility of the oxide semiconductor film can be suppressed. When In / (In + Sn + Zn) is 0.35 or less, when the film is formed by sputtering, the film can be prevented from becoming a conductor, and it becomes easy to obtain the characteristics as a semiconductor. More preferably, In / (In + Sn + Zn) is 0.10 or more and 0.30 or less.
　酸化物焼結体の各金属元素の原子比は、原料の配合量により制御できる。また、各元素の原子比は、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ－ＡＥＳ）により含有元素を定量分析して求めることができる。 The atomic ratio of each metal element of the oxide sintered body can be controlled by the blending amount of the raw material. In addition, the atomic ratio of each element can be determined by quantitatively analyzing the contained element with an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-AES).
　次に、スパッタリングターゲットに含まれる酸化物焼結体の物性を説明する。 Next, the physical properties of the oxide sintered body contained in the sputtering target will be described.
　酸化物焼結体は、抗折強度３０点の平均値が３２０ＭＰａ以下であることが好ましく、３００ＭＰａ以下であることがより好ましい。
　酸化物焼結体は、抗折強度３０点の最低値が２００ＭＰａ以下であることが好ましく、１８０ＭＰａ以下であることがより好ましい。
　酸化物焼結体の抗折強度は、酸化物焼結体の１タイルから均等に３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの試験片を切り出し、ＪＩＳ　Ｒ　１６０１に準拠して３点曲げ試験を実施することにより測定できる。３０個の試験片について抗折強度を測定し、その平均値および最低値を算出した。 The average value of the bending strength at 30 points is preferably 320 MPa or less, and more preferably 300 MPa or less.
The minimum value of the bending strength at 30 points is preferably 200 MPa or less, and more preferably 180 MPa or less.
The bending strength of the oxide sintered body is measured by equally cutting out a 3 mm × 4 mm × 40 mm test piece from one tile of the oxide sintered body and carrying out a 3-point bending test in accordance with JIS R 1601. it can. The bending strength was measured for 30 test pieces, and the average value and the minimum value were calculated.
　酸化物焼結体は、線膨張係数が７．５０×１０－６／Ｋ以上であることが好ましく、７．７×１０－６／Ｋ以上であることがより好ましい。
　酸化物焼結体の線膨張係数は、ＪＩＳ　Ｒ　１６１８法に準拠して、測定温度３０℃～５００℃、昇温速度１０Ｋ／ｍｉｎ、大気中雰囲気で実施することにより測定できる。 The oxide sintered body preferably has a linear expansion coefficient of 7.50 × 10 −6 / K or more, more preferably 7.7 × 10 −6 / K or more.
The linear expansion coefficient of the oxide sintered body can be measured by measuring it at a measurement temperature of 30 ° C. to 500 ° C., a temperature rising rate of 10 K / min, and in the atmosphere according to the JIS R 1618 method.
　酸化物焼結体は、弾性率が１５０ＧＰａ以上であることが好ましく、１５５ＧＰａであることがより好ましい。
　酸化物焼結体の弾性率は、ＪＩＳ　Ｒ　１６０２法に準拠して、超音波探傷装置を用い、室温、大気中にて実施することにより測定できる。 The elastic modulus of the oxide sintered body is preferably 150 GPa or more, and more preferably 155 GPa.
The elastic modulus of the oxide sintered body can be measured by using an ultrasonic flaw detector according to the JIS R 1602 method at room temperature in the air.
　酸化物焼結体は、熱伝導率が６．５（Ｗ／ｍ／Ｋ）以下であることが好ましく、６．０（Ｗ／ｍ／Ｋ）以下であることがより好ましい。
　酸化物焼結体の熱伝導率は、ＪＩＳ　Ｒ　１６１１法に準拠して、比熱容量をレーザーフラッシュ法（室温、真空中）で測定し、熱拡散率をレーザーフラッシュ法（室温、大気中）で測定し、熱伝導率を下記式から算出した。
　　λ（熱伝導率）＝Ｃｐ（比熱容量）×ρ（密度）×α（熱拡散率）
　ρは、酸化物焼結体の密度である。 The thermal conductivity of the oxide sintered body is preferably 6.5 (W / m / K) or less, and more preferably 6.0 (W / m / K) or less.
The thermal conductivity of the oxide sintered body is measured by the laser flash method (at room temperature, in vacuum) and the thermal diffusivity by the laser flash method (at room temperature, in the air) according to JIS R 1611 method. It measured and heat conductivity was computed from the following formula.
λ (thermal conductivity) = Cp (specific heat capacity) × ρ (density) × α (thermal diffusivity)
ρ is the density of the oxide sintered body.
　酸化物焼結体の密度は、熱伝導率測定サンプルの寸法及び重量から算出した。
　酸化物焼結体は、（線膨張係数×弾性率）／熱伝導率が２００Ｐａ／Ｗ以上であることが好ましく、２２０Ｐａ／Ｗ以上であることがより好ましい。 The density of the oxide sintered body was calculated from the size and weight of the thermal conductivity measurement sample.
The oxide sintered body preferably has a coefficient of linear expansion × elastic modulus / thermal conductivity of 200 Pa / W or more, and more preferably 220 Pa / W or more.
　以上が、本発明の実施形態に係るスパッタリングターゲット１の組成、結晶構造および物性についての説明である。
　スパッタリングターゲット１の組成、結晶構造および物性についての説明は、第二の態様および第三の態様に係るスパッタリングターゲットにも適用できる。 The above is the description of the composition, crystal structure, and physical properties of the sputtering target 1 according to the embodiment of the present invention.
The description of the composition, crystal structure and physical properties of the sputtering target 1 can be applied to the sputtering targets according to the second and third aspects.
（酸化物半導体膜の成膜方法）
　次に、本実施形態に係るスパッタリングターゲット１を用いた、酸化物半導体膜の成膜方法について、簡単に説明する。
　成膜方法は、特に限定されない。ただし、スパッタリングターゲット１は、磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置を成膜装置として用いた成膜に好適である。
　具体的には、磁場Ｍの揺動方向をＸ方向とし、磁場ＭのＹ方向における端部が内側領域９Ａから端部領域７Ａ、内側領域９Ｂから端部領域７Ｂに位置するように成膜を行う。この方法によれば、最も板厚ｔ２が厚い内側領域９Ａ、９Ｂにプラズマが集中するので、ターゲット寿命を確保できる。さらに、この方法によれば、板厚が内側領域９Ａ、９Ｂよりも薄い端部領域７Ａ、７Ｂの熱応力が最も高くなるため、割れも防止できる。
　以上が本実施形態に係るスパッタリングターゲット１を用いた、酸化物半導体膜の成膜方法の説明である。
　スパッタリングターゲット１を用いた、酸化物半導体膜の成膜方法の説明は、第二の態様および第三の態様に係るスパッタリングターゲットにも適用できる。 (Formation method of oxide semiconductor film)
Next, the film-forming method of the oxide semiconductor film using the sputtering target 1 which concerns on this embodiment is demonstrated easily.
The film forming method is not particularly limited. However, the sputtering target 1 is suitable for film formation using a magnetic field oscillation type magnetron sputtering apparatus as a film formation apparatus.
Specifically, film formation is performed such that the swing direction of the magnetic field M is the X direction, and the end of the magnetic field M in the Y direction is located from the inner area 9A to the end area 7A and from the inner area 9B to the end area 7B. Do. According to this method, the most thickness t 2 is thicker inner region 9A, since the plasma is concentrated to 9B, it can be secured target life. Furthermore, according to this method, since the thermal stress of the end regions 7A and 7B thinner than the inner regions 9A and 9B is the highest, cracking can also be prevented.
The above is the description of the film formation method of the oxide semiconductor film using the sputtering target 1 according to the present embodiment.
The description of the method for forming an oxide semiconductor film using the sputtering target 1 can also be applied to the sputtering targets according to the second aspect and the third aspect.
　このように、本実施形態によれば、Ｙ方向に配列された端部領域７Ａ、７Ｂと内側領域９Ａ、９Ｂを有する板状の酸化物焼結体３を備え、ｔ１、Ｌ１、およびｔ２が、式（１）～式（４）を満たす。
　そのため、ターゲット寿命を極端に短くすることなく、成膜時における割れを防止できる。 Thus, according to the present embodiment, the plate-like oxide sintered body 3 having the end regions 7A and 7B and the inner regions 9A and 9B arranged in the Y direction is provided, and t 1 , L 1 , and t 1 t 2 satisfies the expressions (1) to (4).
Therefore, it is possible to prevent cracking during film formation without extremely shortening the target life.
　以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the present invention is not limited to the examples.
（予備試験）
　まず予備試験として、公知のＩＴＺＯ系スパッタリングターゲットを、マグネトロンスパッタに用いた場合をシミュレーションし、応力分布とエロージョン領域との関係を計算した。具体的な手順は以下の通りである。 (Preliminary test)
First, as a preliminary test, the case where a known ITZO-based sputtering target was used for magnetron sputtering was simulated, and the relationship between the stress distribution and the erosion region was calculated. The specific procedure is as follows.
　まず、スパッタリングターゲットとして、図１３に示す公知のＩＴＺＯ系のスパッタリングターゲット１Ａを想定した。このスパッタリングターゲット１Ａは、図１に示すスパッタリングターゲット１とは異なり、端部領域７Ａ、７Ｂおよび内側領域９Ａ、９Ｂを合わせた領域に相当する比較端部領域３１を端部に有する。スパッタリングターゲット１Ａの密度は６．３９ｇ／ｃｍ３、ポアソン比は０．２８、弾性率（Ｅ）は１５８ＧＰａ、線膨張率（α）は７．７×１０－６／Ｋ、熱伝導率（λ）は４．８７Ｗ／ｍ／Ｋ、比熱は４１６Ｊ／ｋｇ／℃とした。 First, as a sputtering target, a known ITZO-based sputtering target 1A shown in FIG. 13 was assumed. Unlike the sputtering target 1 shown in FIG. 1, the sputtering target 1A has a comparison end area 31 at an end corresponding to an area obtained by combining the end areas 7A and 7B and the inner areas 9A and 9B. Sputtering target 1A has a density of 6.39 g / cm 3 , Poisson's ratio of 0.28, elastic modulus (E) of 158 GPa, linear expansion coefficient (α) of 7.7 × 10 -6 / K, thermal conductivity (λ) ) Was 4.87 W / m / K, and the specific heat was 416 J / kg / ° C.
　スパッタリングターゲット１Ａの寸法としては、Ｘ方向の全長Ｌｘを２７２ｍｍ、Ｙ方向の全長ＬＹを２５２５ｍｍ、比較端部領域３１の板厚ｔ２を９ｍｍ、比較端部領域３１のＹ方向長さを２００ｍｍ、中間領域１１の板厚ｔ３を６ｍｍとした。 As the dimensions of the sputtering target 1A, the total length L x in the X direction is 272 mm, the total length L Y in the Y direction is 2525 mm, the plate thickness t 2 of the comparison end area 31 is 9 mm, and the Y direction length of the comparison end area 31 is 200 mm, and the thickness t 3 of the intermediate region 11 and 6 mm.
　このスパッタリングターゲット１Ａに対して、Ｘ方向の最大長が２３２ｍｍ、Ｙ方向の最大長が２５７６ｍｍとなるループを形成する磁場Ｍを想定し、磁場Ｍを０．１ｍｍ／ｓでＸ方向の両端部間を往復移動（揺動）させた。 Assuming a magnetic field M forming a loop in which the maximum length in the X direction is 232 mm and the maximum length in the Y direction is 2576 mm for this sputtering target 1A, the magnetic field M is 0.1 mm / s between both ends in the X direction Was moved back and forth (rocking).
　スパッタ電力は１６ｋＷ、熱伝達係数は５８００Ｗ／ｍ２／Ｋとした。 The sputtering power was 16 kW, and the heat transfer coefficient was 5800 W / m 2 / K.
　この条件で２０００秒保持した後の、スパッタリングターゲット１Ａの板厚方向温度差を有限要素法で計算し、式（Ａ）および式（Ｂ）を用いて熱応力を求め、相対的な分布を計算した。
　熱応力（σ）＝－Ｅ×α×ΔＴ　　・・・（Ａ）
　ΔＴ＝［Ｑ×ｄ／Ａ］／λ　　　　・・・（Ｂ）
　式（Ａ）および式（Ｂ）中の記号の説明は以下のとおりである。
　　Ｅ　：スパッタリングターゲットの弾性率（ＧＰａ）
　　α　：スパッタリングターゲットの線膨張率（１０－６／Ｋ）
　　ΔＴ：板厚方向におけるスパッタリングターゲットの表裏の温度差（Ｋ）
　　Ｑ　：板厚方向にスパッタリングターゲットの表から裏に通過する熱量（Ｗ）
　　ｄ　：スパッタリングターゲットの板厚（ｍｍ）
　　Ａ　：板厚方向から見たスパッタリングターゲットの面積（ｍｍ２）
　　λ　：スパッタリングターゲットの熱伝導率（Ｗ／ｍ／Ｋ） The temperature difference in the thickness direction of the sputtering target 1A after holding for 2000 seconds under this condition is calculated by the finite element method, the thermal stress is determined using the formula (A) and the formula (B), and the relative distribution is calculated did.
Thermal stress (σ) = − E × α × ΔT (A)
ΔT = [Q × d / A] / λ (B)
The symbols in the formula (A) and the formula (B) are as follows.
E: Elastic modulus of sputtering target (GPa)
α: linear expansion coefficient of sputtering target (10 -6 / K)
ΔT: temperature difference between the front and back of the sputtering target in the thickness direction (K)
Q: Heat amount passing from front to back of sputtering target in the thickness direction (W)
d: Thickness of sputtering target (mm)
A: The area of the sputtering target (mm 2 ) viewed from the thickness direction
λ: Thermal conductivity of sputtering target (W / m / K)
　予備試験の結果を図１３に示す。
　図１３に示すように、最も熱応力の高い領域は、Ｙ方向の端部であった。 The results of the preliminary test are shown in FIG.
As shown in FIG. 13, the region with the highest thermal stress was the end in the Y direction.
（パワー耐性およびライフ試験１）
　予備試験の結果から、本発明者は、最も熱応力の高いＹ方向の端部の板厚を薄くすれば、熱応力を下げることができ、ターゲット寿命を極端に短くせずに割れを防止できるのではないかと考えた。 (Power tolerance and life test 1)
From the preliminary test results, the inventor can reduce the thermal stress by reducing the thickness of the end portion in the Y direction, which has the highest thermal stress, and can prevent cracking without extremely shortening the target life. I thought it was not.
　そこで、図１に示すように、板厚ｔ１を板厚ｔ２よりも薄くし、他の寸法は予備試験と同じスパッタリングターゲット１を作製し（試料番号２）、実機のマグネトロンスパッタ装置にて、予備試験と同じ条件でパワー耐性およびターゲット寿命（ライフ）を測定した。Ｌ１は１５ｍｍ、Ｌ２は１８５ｍｍとした。 Therefore, as shown in FIG. 1, the thickness t 1 thinner than the plate thickness t 2, the other dimensions to produce the same sputtering target 1 and preliminary test (Sample No. 2), the actual device of the magnetron sputtering apparatus The power tolerance and the target life (life) were measured under the same conditions as in the preliminary test. L 1 is 15mm, L 2 is set to 185mm.
　パワー耐性は、スパッタリングターゲットに割れが生じない最大限度の、スパッタ電力である。スパッタリングターゲットにアーキングが発生した場合に割れが生じたと判断した。
　ライフは、パワー耐性に、スパッタリングターゲットの厚さが残り１ｍｍになるまでに要した時間（ここでは単位は［ｈｒ］）を乗じた値を求め、予備試験と同条件のスパッタリングターゲットのライフを、１００％としたときの比率とした。
　結果を表１に示す。表１には、比較例として、スパッタリングターゲットの厚さを６ｍｍに均一にした場合（試料番号３）も示す。予備試験のスパッタリングターゲットについては、試料番号１として表１に示す。 Power tolerance is the sputter power to the maximum extent that the sputtering target does not crack. It was determined that cracking occurred when arcing occurred in the sputtering target.
The life is calculated by multiplying the power tolerance by the time required for the remaining thickness of the sputtering target to reach 1 mm (here the unit is [hr]), and the life of the sputtering target under the same conditions as in the preliminary test, It was the ratio based on 100%.
The results are shown in Table 1. Table 1 also shows the case where the thickness of the sputtering target is made uniform to 6 mm (Sample No. 3) as a comparative example. The sputtering target of the preliminary test is shown in Table 1 as Sample No. 1.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
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　表１に示すように、実施例は、ライフを短くせずに、予備試験よりもパワー耐性を向上させることができることが分かった。この結果から、Ｙ方向の端部の板厚を薄くすれば、ライフを短くせずに、高密度の成膜が可能であることが示唆された。 As shown in Table 1, it was found that the example can improve the power tolerance over the preliminary test without shortening the life. From this result, it was suggested that if the plate thickness at the end in the Y direction is reduced, high-density film formation is possible without shortening the life.
（エロージョン深さ分布測定）
　次に、Ｙ方向の端部の板厚を薄くしたことにより、スパッタリングターゲットの消耗の深さおよび消耗の位置が影響を受けないかを調査するため、「試料番号２」の試験開始後１００時間経過後の試料について、Ｙ方向のエロージョン深さの分布を測定した。
　測定領域は、Ｙ方向に平行な３か所（図１３の上端からＸ方向に５０ｍｍ、１３６ｍｍ、および２２２ｍｍ、図１４ではＸ方向位置：４、５、６と記載）とし、３か所の実測値、および平均値を求めた。
　結果を図１４に示す。図１４の横軸の「Ｙ方向位置」とは、Ｙ方向左端を０とした場合のＹ方向における位置を意味する。
　図１４に示すように、エロージョン深さが最も深い領域は、Ｙ方向の端部から１５ｍｍ超、３０ｍｍ以下程度、内側の領域であった。これは内側領域９Ａ、９Ｂの範囲内である。またＹ方向の端部から１５ｍｍ以下の領域は、最大エロージョン深さの７５％以下の消耗深さであり、大半は５０％以下であった。 (Erosion depth distribution measurement)
Next, 100 hours after the start of the test of “Sample No. 2” in order to investigate whether the depth of wear and the position of wear of the sputtering target are not affected by reducing the plate thickness at the end in the Y direction. The distribution of erosion depth in the Y direction was measured for the sample after the lapse of time.
The measurement area is measured at three locations parallel to the Y direction (50 mm, 136 mm and 222 mm from the upper end in FIG. 13 in the X direction, and in FIG. 14 as X position: 4, 5, 6) Values and averages were determined.
The results are shown in FIG. The “Y direction position” on the horizontal axis of FIG. 14 means the position in the Y direction when the left end in the Y direction is 0.
As shown in FIG. 14, the region with the deepest erosion depth was an inner region of more than 15 mm and about 30 mm or less from the end in the Y direction. This is in the range of the inner regions 9A, 9B. Also, the area of 15 mm or less from the end in the Y direction had a wear depth of 75% or less of the maximum erosion depth, and the majority was 50% or less.
　この結果から、最も熱応力が高い領域と、エロージョン深さが最も深い領域と、は異なることが分かった。そのため、特許文献７～８に記載のように、エロージョン深さが最も深い領域を分割しても、熱応力による割れの防止は不十分であることが分かった。
　また、この結果から、端部領域７Ａ、７Ｂは、熱応力が最も大きい一方で、エロージョン深さは内側領域９Ａ、９Ｂと比べて浅いため、板厚ｔ１を薄くしてもライフに影響し難いことが分かった。 From this result, it was found that the area with the highest thermal stress and the area with the highest erosion depth are different. Therefore, as described in Patent Documents 7 to 8, it was found that the prevention of the crack due to the thermal stress is insufficient even if the region where the erosion depth is the deepest is divided.
Further, from these results, the end region 7A, 7B, while the thermal stress is largest, the erosion depth is shallower than the inner region 9A, and 9B, also affects the life by reducing the sheet thickness t 1 It turned out that it was difficult.
（Ｌ１、ｔ１、およびｔ２の最適化）
　次に、ライフを極端に短くせずにパワー耐性を向上させることができるＬ１、ｔ１、およびｔ２の範囲を特定するため、試料番号２において、Ｌ１、ｔ１、およびｔ２を変化させたスパッタリングターゲットを作製し、他の条件は試料番号２と同じ条件で、パワー耐性およびライフを評価した。ライフは、８０％以上を合格とした。パワー耐性は、１０ｋＷ以上を合格とした。結果を表２に示す。表２中、式（１）～（４）のそれぞれを満たす場合を「Ａ」と表記し、満たさない場合を「Ｂ」と表記した。 (Optimization of L 1 , t 1 , and t 2 )
Next, in order to identify the range of L 1 , t 1 , and t 2 that can improve power tolerance without extremely shortening the life, in sample number 2, L 1 , t 1 , and t 2 The changed sputtering target was produced, and other conditions were the same as sample No. 2 to evaluate the power tolerance and the life. Life passed 80% or more. The power tolerance passed 10 kW or more. The results are shown in Table 2. In Table 2, the cases where the expressions (1) to (4) are satisfied are denoted as “A”, and the cases where the expressions are not satisfied are denoted as “B”.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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　表２に示すように、式（１）乃至式（４）の全てを満たす場合は、パワー耐性およびライフが合格であった。
　また、パワー耐性およびライフが合格であるスパッタリングターゲットの中でも、０．６＜ｔ１／ｔ２＜０．８の範囲を満たすスパッタリングターゲット（試料番号の８、９、１３）において、パワー耐性が、より高かった。 As shown in Table 2, when all the formulas (1) to (4) were satisfied, the power tolerance and the life were passed.
In addition, among the sputtering targets for which the power tolerance and the life pass, the power tolerance of the sputtering targets (sample numbers 8, 9, and 13) satisfying the range of 0.6 <t 1 / t 2 <0.8, It was higher.
（パワー耐性およびライフ試験２）
　図１２に示すように端部領域７Ａ、７Ｂおよび内側領域９Ａ、９Ｂの裏面に傾斜を有し、表３に示す寸法を満たすＩＴＺＯ系スパッタリングターゲットを作製した。傾斜角度および表３に示す寸法以外の寸法は、前述の予備試験と同様に作製した。
　作製したスパッタリングターゲットについて、実機のマグネトロンスパッタ装置にて、予備試験と同じ条件でパワー耐性およびターゲット寿命（ライフ）を測定した。 (Power tolerance and life test 2)
As shown in FIG. 12, ITZO-based sputtering targets having inclinations on the back surfaces of the end regions 7A and 7B and the inner regions 9A and 9B and satisfying the dimensions shown in Table 3 were produced. The angles of inclination and the dimensions other than those shown in Table 3 were prepared in the same manner as the preliminary test described above.
About the produced sputtering target, power tolerance and the target life (life) were measured on the same conditions as a preliminary test with the magnetron sputter apparatus of a real machine.
　前述の「パワー耐性およびライフ試験１」と同様の評価基準を用いて、表３に示す試料番号のスパッタリングターゲットについて、パワー耐性およびターゲット寿命（ライフ）を評価した。評価結果を表３及び表４に示す。試料番号２８としては、傾斜角度が０°であり、端部領域の裏面が傾斜していない試料を用いた。
　表３中、式（１１）～（１６）のそれぞれを満たす場合を「Ａ」と表記し、満たさない場合を「Ｂ」と表記した。 The power resistance and the target life (life) of the sputtering targets of the sample numbers shown in Table 3 were evaluated using the same evaluation criteria as those of the above-mentioned “power resistance and life test 1”. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4. As sample number 28, a sample having an inclination angle of 0 ° and the back surface of the end region not being inclined was used.
In Table 3, the cases where the expressions (11) to (16) are satisfied are denoted as “A”, and the cases where the expressions are not satisfied are denoted as “B”.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
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　表３及び表４に示すとおり、試料番号２３～２７のように、端部領域の裏面が酸化物焼結体の端部から内側に向かう下り勾配の傾斜を有し、かつ式（１２）の関係を満たすことで、パワー耐性及びターゲット寿命（ライフ）が合格であった。さらに、試料番号２６および試料番号２７のように、端部領域の傾斜角度が１０度以上１２度以下であることにより、ターゲット寿命（ライフ）が向上した。 As shown in Tables 3 and 4, as in sample numbers 23 to 27, the back surface of the end region has a downward slope toward the inside from the end of the oxide sintered body, and By satisfying the relationship, the power tolerance and the target life (life) were passed. Furthermore, the target life (life) was improved by the inclination angle of the end region being 10 degrees or more and 12 degrees or less as in the sample numbers 26 and 27.
　１…スパッタリングターゲット、３…酸化物焼結体、５…バッキングプレート、７Ａ、７Ｂ…端部領域、９Ａ、９Ｂ…内側領域、１１…中間領域、１３…本体、１３Ａ…保持面、１５…凸部、１７Ａ、１７Ｂ…スペーサ、２１Ａ、２３Ａ、２５Ａ…おもて面、２１Ｂ、２３Ｂ、２５Ｂ…裏面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sputtering target, 3 ... Oxide sinter, 5 ... Backing plate, 7A, 7B ... End area, 9A, 9B ... Inner area, 11 ... Intermediate area, 13 ... Main body, 13A ... Holding surface, 15 ... Convexity Portions 17A, 17B: Spacers, 21A, 23A, 25A: Front surface, 21B, 23B, 25B: Back surface.

Claims (29)

  1. 　板状の酸化物焼結体を備え、
    　前記酸化物焼結体は、第１の方向に配列された複数の領域を有し、
    　前記複数の領域は、前記第１の方向における端部を含む領域である端部領域と、
    　前記端部から前記第１の方向に向けて数えて内側に２番目の領域である内側領域と、
    　を有し、
    　前記端部領域の板厚をｔ１、前記端部領域の前記第１の方向の幅をＬ１、前記内側領域の板厚をｔ２とした場合、ｔ１、Ｌ１、およびｔ２が、以下の式（１）乃至式（４）を満たす、
    　スパッタリングターゲット。
    　ｔ２＞ｔ１　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）
    　ｔ１（ｍｍ）＞Ｌ１（ｍｍ）×０．１＋４　・・・（２）
    　ｔ１（ｍｍ）＜９　　　　　　　　　　　・・・（３）
    　１０＜Ｌ１（ｍｍ）＜３５　　　　　　　・・・（４）     Plate-shaped oxide sintered body,
    The oxide sintered body has a plurality of regions arranged in a first direction,
    The plurality of areas are an end area which is an area including an end in the first direction;
    An inner region, which is a second region inward, counting from the end toward the first direction;
    Have
    Assuming that the thickness of the end region is t 1 , the width of the end region in the first direction is L 1 , and the thickness of the inner region is t 2 , t 1 , L 1 , and t 2 are , Satisfying the following expressions (1) to (4)
    Sputtering target.
    t 2 > t 1 (1)
    t 1 (mm)> L 1 (mm) × 0.1 + 4 (2)
    t 1 (mm) <9 (3)
    10 <L 1 (mm) <35 (4)
  2. 　さらに、ｔ１およびｔ２が以下の式（５）を満たす、
    　請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
    　０．６＜ｔ１／ｔ２＜０．８　・・・（５）     Furthermore, t 1 and t 2 satisfy the following equation (5),
    The sputtering target according to claim 1.
    0.6 <t 1 / t 2 <0.8 (5)
  3. 　前記複数の領域は、
    　前記端部から前記第１の方向に向けて数えて内側に３番目の領域である中間領域を備え、
    　前記中間領域の厚みをｔ３とした場合、ｔ１、ｔ２、およびｔ３が以下の式（６）を満たす、
    　請求項１または２に記載のスパッタリングターゲット。
    　ｔ２＞ｔ１＞ｔ３　・・・（６）     The plurality of areas are
    An intermediate region which is a third region inside counted from the end in the first direction,
    Assuming that the thickness of the intermediate region is t 3 , t 1 , t 2 , and t 3 satisfy the following equation (6):
    The sputtering target according to claim 1.
    t 2 > t 1 > t 3 (6)
  4. 　前記酸化物焼結体は、前記複数の領域が互いに分離して配列されている、
    　請求項１～３のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     In the oxide sintered body, the plurality of regions are arranged separately from one another.
    The sputtering target according to any one of claims 1 to 3.
  5. 　前記酸化物焼結体は、平面形状が長方形の板状であり、前記第１の方向は、長方形の長辺方向である、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body is a plate having a rectangular planar shape, and the first direction is a long side direction of the rectangle.
    The sputtering target according to any one of claims 1 to 4.
  6. 　前記酸化物焼結体は、長方形の長辺が２３００ｍｍ以上、３８００ｍｍ以下、短辺が２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以下、前記内側領域の板厚ｔ２が９ｍｍ以上、１５ｍｍ以下、Ｌ１が１０ｍｍ超、３５ｍｍ未満、前記内側領域の前記第１の方向の幅が１７０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である、
    　請求項５に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body, a rectangular long side more than 2300 mm, 3800 mm or less, the short side is more than 200 mm, 300 mm or less, the inner region of the plate thickness t 2 is 9mm or more, 15 mm or less, L 1 is 10mm greater, 35 mm Less than, the width in the first direction of the inner region is 170 mm or more and 300 mm or less,
    The sputtering target according to claim 5.
  7. 　板状の酸化物焼結体と、
    　前記酸化物焼結体を保持するバッキングプレートと、
    　前記酸化物焼結体と前記バッキングプレートとの間に設けられたスペーサと、を備え、
    　前記酸化物焼結体は、第１の方向に配列された複数の領域を有し、
    　前記複数の領域は、前記第１の方向における端部を含む領域である端部領域と、前記端部から前記第１の方向に向けて数えて内側に２番目の領域である内側領域と、を有し、
    　前記バッキングプレートは、前記端部領域および前記内側領域を保持する保持面を有し、
    　前記スペーサは、前記保持面に設けられ、前記端部領域を保持し、
    　前記端部領域は、前記保持面に対向する裏面を有し、
    　前記端部領域の裏面は、前記保持面に対して傾斜し、
    　前記端部領域の裏面の傾斜は、前記酸化物焼結体の端部から内側に向かって下り勾配であり、
    　前記端部領域の板厚の最大値をｔ１１とし、
    　前記端部領域の前記第１の方向の幅をＬ１１とした場合、
    　ｔ１１、およびＬ１１が、以下の式（１２）を満たす、
    　スパッタリングターゲット。
    　　　ｔ１１（ｍｍ）＞Ｌ１１（ｍｍ）×０．１＋４　・・・（１２）     Plate-like oxide sintered body,
    A backing plate for holding the oxide sintered body;
    A spacer provided between the oxide sintered body and the backing plate;
    The oxide sintered body has a plurality of regions arranged in a first direction,
    The plurality of areas includes an end area which is an area including an end in the first direction, and an inner area which is a second area inward counting from the end in the first direction. Have
    The backing plate has a holding surface for holding the end area and the inner area,
    The spacer is provided on the holding surface and holds the end region,
    The end region has a back surface opposite to the holding surface,
    The back surface of the end region is inclined with respect to the holding surface,
    The slope of the back surface of the end region is a downward slope from the end of the oxide sintered body to the inside,
    The maximum value of the plate thickness of the end region is t 11
    When the width in the first direction of the end region is L 11
    t 11 and L 11 satisfy the following equation (12),
    Sputtering target.
    t 11 (mm)> L 11 (mm) × 0.1 + 4 (12)
  8. 　前記端部領域の裏面と前記保持面とが成す角度が、４度以上１５度以下である、
    　請求項７に記載のスパッタリングターゲット。     The angle between the back surface of the end region and the holding surface is 4 degrees or more and 15 degrees or less.
    The sputtering target according to claim 7.
  9. 　前記内側領域は、前記保持面に対向する裏面を有し、
    　前記内側領域の裏面の一部が、前記保持面に対して傾斜し、
    　前記内側領域の裏面の傾斜は、前記酸化物焼結体の端部から内側に向かって下り勾配であり、
    　前記端部領域の板厚の最小値をｔ１５とし、
    　前記内側領域の板厚であって、前記内側領域の裏面において傾斜していない領域における板厚をｔ１２とし、
    　前記内側領域の幅であって、前記内側領域の裏面において傾斜している領域の前記第１の方向の幅をＬ１３とした場合、
    　ｔ１１、ｔ１２、ｔ１５、Ｌ１１、およびＬ１３が、以下の式（１１）、式（１３）、式（１４）、式（１５）および式（１６）を満たす、
    　請求項７または８に記載のスパッタリングターゲット。
    　　　ｔ１２＞ｔ１１＞ｔ１５　　　　　　　　　　　　・・・（１１）
    　　　ｔ１１（ｍｍ）＜９　　　　　　　　　　　　・・・（１３）
    　　　１０＜Ｌ１１（ｍｍ）＜３５　　　　　　　　・・・（１４）
    　　　ｔ１５（ｍｍ）＞３　　　　　　　　　　　　・・・（１５）
    　　　３＜Ｌ１３（ｍｍ）＜３５　　　　　　　　・・・（１６）     The inner region has a back surface opposite to the holding surface,
    A portion of the back surface of the inner region is inclined with respect to the holding surface;
    The slope of the back surface of the inner region is a slope downward from the end of the oxide sintered body,
    The minimum value of the thickness of said end region and t 15,
    A plate thickness of the inner region in the back surface of the inner region is set to t 12 in a non-inclined region,
    In the case where the width of the inner region is the width of the inner region and the first direction width of the inclined region on the back surface of the inner region is L 13 ,
    t 11 , t 12 , t 15 , L 11 and L 13 satisfy the following formulas (11), (13), (14), (15) and (16),
    A sputtering target according to claim 7 or 8.
    t 12 > t 11 > t 15 (11)
    t 11 (mm) <9 (13)
    10 <L 11 (mm) <35 (14)
    t 15 (mm)> 3 (15)
    3 <L 13 (mm) <35 (16)
  10. 　前記酸化物焼結体は、平面形状が長方形の板状であり、前記第１の方向は、長方形の長辺方向である、請求項７～９のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to any one of claims 7 to 9, wherein the oxide sintered body is a plate having a rectangular planar shape, and the first direction is a rectangular long side direction.
  11. 　前記酸化物焼結体は、長方形の長辺が２３００ｍｍ以上、３８００ｍｍ以下、短辺が２００ｍｍ以上、３００ｍｍ以下、前記内側領域の板厚であって、前記内側領域の裏面において傾斜していない領域における板厚ｔ１２が９ｍｍ以上、１５ｍｍ以下、Ｌ１１が１０ｍｍ超、３５ｍｍ未満、前記内側領域の前記第１の方向の幅が１７０ｍｍ以上、３００ｍｍ以下である、請求項１０に記載のスパッタリングターゲット。 The oxide sintered body has a rectangular long side of 2300 mm or more and 3800 mm or less, a short side of 200 mm or more and 300 mm or less, and a plate thickness of the inner region, in a region not inclined on the back surface of the inner region thickness t 12 is 9mm or more, 15 mm or less, L 11 is 10mm greater, less than 35 mm, a width of the first direction of the inner region is 170mm or more and 300mm or less, the sputtering target of claim 10.
  12. 　前記端部領域および前記内側領域は、前記第１の方向における両端に設けられる、
    　請求項１～１１のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     The end region and the inner region are provided at both ends in the first direction,
    A sputtering target according to any one of the preceding claims.
  13. 　前記酸化物焼結体は、２つの主表面を有する板状であり、前記複数の領域の、一方の主表面の板厚方向の高さの差が１００μｍ以内であり、かつ算術平均粗さＲａが他の主表面よりも小さい、
    　請求項１～１２のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body is in the form of a plate having two main surfaces, and the difference in height of one main surface in the thickness direction of the plurality of regions is within 100 μm, and the arithmetic average roughness Ra Is smaller than other major surfaces,
    A sputtering target according to any one of the preceding claims.
  14. 　前記酸化物焼結体は、抗折強度３０点の平均値が３２０ＭＰａ以下である、
    　請求項１～１３のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     In the oxide sintered body, the average value of the bending strength 30 points is 320 MPa or less.
    The sputtering target according to any one of claims 1 to 13.
  15. 　前記酸化物焼結体は、抗折強度３０点の最低値が２００ＭＰａ以下である、
    　請求項１４に記載のスパッタリングターゲット。     In the oxide sintered body, the minimum value of the bending strength 30 points is 200 MPa or less.
    The sputtering target according to claim 14.
  16. 　前記酸化物焼結体は、線膨張係数が７．５０×１０－６／Ｋ以上である、
    　請求項１～１５のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body has a linear expansion coefficient of 7.50 × 10 −6 / K or more.
    A sputtering target according to any one of the preceding claims.
  17. 　前記酸化物焼結体は、弾性率が１５０ＧＰａ以上である、
    　請求項１～１６のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body has an elastic modulus of 150 GPa or more.
    A sputtering target according to any one of the preceding claims.
  18. 　前記酸化物焼結体は、熱伝導率が６．５（Ｗ／ｍ／Ｋ）以下である、
    　請求項１～１７のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body has a thermal conductivity of 6.5 (W / m / K) or less.
    A sputtering target according to any one of the preceding claims.
  19. 　前記酸化物焼結体は、（線膨張係数×弾性率）／熱伝導率が２００Ｐａ／Ｗ以上である、請求項１～１８のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to any one of claims 1 to 18, wherein the oxide sintered body has (linear expansion coefficient × elastic modulus) / thermal conductivity of 200 Pa / W or more.
  20. 　前記酸化物焼結体は、インジウム元素（Ｉｎ）、スズ元素（Ｓｎ）、および亜鉛元素（Ｚｎ）を含有する酸化物からなる、
    　請求項１～１９のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body is made of an oxide containing indium element (In), tin element (Sn), and zinc element (Zn).
    A sputtering target according to any one of the preceding claims.
  21. 　前記酸化物焼結体は、
    　Ｚｎ２ＳｎＯ４で表されるスピネル構造化合物を含む、
    　請求項２０に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body is
    Containing spinel structure compound represented by Zn 2 SnO 4 ,
    A sputtering target according to claim 20.
  22. 　前記酸化物焼結体は、
    　Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ）ｍ［ｍ＝２～７］で表わされる六方晶層状化合物を含む、
    　請求項２０または２１に記載のスパッタリングターゲット。     The oxide sintered body is
    Containing a hexagonal layered compound represented by In 2 O 3 (ZnO) m [m = 2 to 7],
    22. A sputtering target according to claim 20 or 21.
  23. 　さらに、前記酸化物焼結体が、下記式（７）を満たす、
    　請求項２０～２２のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
    　　０．４０≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．８０　・・・（７）     Furthermore, the oxide sintered body satisfies the following formula (7):
    A sputtering target according to any one of claims 20-22.
    0.40 ≦ Zn / (In + Sn + Zn) ≦ 0.80 (7)
  24. 　さらに、前記酸化物焼結体が、下記式（８）を満たす、
    　請求項２０～２３のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
    　０．１５≦Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．４０　・・・（８）     Furthermore, the oxide sintered body satisfies the following formula (8):
    A sputtering target according to any one of claims 20-23.
    0.15 ≦ Sn / (Sn + Zn) ≦ 0.40 (8)
  25. 　さらに、前記酸化物焼結体が、下記式（９）を満たす、
    　請求項２０～２４のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
    　０．１０　≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｓｎ＋Ｚｎ）≦０．３５　・・・（９）     Furthermore, the oxide sintered body satisfies the following formula (9):
    A sputtering target according to any one of claims 20 to 24.
    0.10 ≦ In / (In + Sn + Zn) ≦ 0.35 (9)
  26. 　前記酸化物焼結体を保持する保持面と、前記保持面から突出して設けられ、前記中間領域を保持する凸部を有するバッキングプレートと、
    　前記保持面と前記端部領域の間に設けられたスペーサと、
    　を備える、
    　請求項３に記載のスパッタリングターゲット。     A holding surface for holding the oxide sintered body, and a backing plate provided so as to protrude from the holding surface and having a convex portion for holding the intermediate region;
    A spacer provided between the holding surface and the end region;
    Equipped with
    The sputtering target according to claim 3.
  27. 　請求項１～２６のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットをターゲットとして用い、磁場揺動型のマグネトロンスパッタ装置を成膜装置として用い、磁場の揺動方向を前記第１の方向および板厚方向と直交する第２の方向とし、前記第１の方向における前記磁場の端部が前記内側領域に位置するように成膜を行う、
    　酸化物半導体膜の成膜方法。     A magnetic field swing type magnetron sputtering apparatus is used as a film forming apparatus using the sputtering target according to any one of claims 1 to 26 as a target, and the swing direction of the magnetic field is the first direction and the thickness direction Forming a film in such a manner that an end of the magnetic field in the first direction is located in the inner region, in a second direction orthogonal to
    Method for forming oxide semiconductor film.
  28. 　請求項３に記載の前記酸化物焼結体を保持する保持面と、前記保持面から突出して設けられ、前記中間領域を保持する凸部と、
    　前記保持面と前記端部領域の間に設けられるスペーサと、
    　を備える、
    　バッキングプレート。     A holding surface for holding the oxide sintered body according to claim 3, and a convex portion provided protruding from the holding surface and holding the intermediate region,
    A spacer provided between the holding surface and the end region;
    Equipped with
    Backing plate.
  29. 　前記凸部の高さが、前記スペーサよりも高い、
    　請求項２８に記載のバッキングプレート。     The height of the convex portion is higher than that of the spacer,
    A backing plate according to claim 28.
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