WO2021112006A1 - 酸化物スパッタリングターゲット、及び、酸化物スパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents

酸化物スパッタリングターゲット、及び、酸化物スパッタリングターゲットの製造方法 Download PDF

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oxide
sputtering target
powder
mass
less
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謙介 井尾
山口　剛
健志 大友
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三菱マテリアル株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering

Definitions

  • the present invention relates to an oxide sputtering target composed of an oxide containing zirconium, silicon and indium as a metal component, and a method for producing the oxide sputtering target.
  • Oxide films containing zirconium, silicon, and indium as metal components have high resistance.
  • display panels such as liquid crystal displays, organic EL displays, and touch panels
  • It is used as a shield layer to prevent.
  • the shield layer is also required to have an action of allowing a touch signal to reach a sensor portion inside the panel while eliminating noise from the outside.
  • this shield layer in order to ensure the visibility of the display panel, it is also required to have high transparency of visible light.
  • Patent Documents 1 to 4 propose an oxide sputtering target used for forming an oxide film containing zirconium, silicon, and indium as a metal component.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-142194 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-327103 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-062585 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-040032
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge even when sputtered film is formed at high output, and it is possible to stably perform sputtered film formation with high production efficiency. It is an object of the present invention to provide a possible oxide sputtering target and a method for producing the oxide sputtering target.
  • the oxide sputtering target according to one aspect of the present invention is an oxide sputtering target composed of an oxide containing zirconium, silicon and indium as a metal component. Therefore, the average particle size of the composite oxide phase containing In and Si is 10 ⁇ m or less.
  • the oxide sputtering target according to one aspect of the present invention since it is an oxide containing zirconium, silicon and indium as metal components, it has high resistance and excellent visible light transmission. Can be formed. Since the average particle size of the composite oxide phase containing In and Si is 10 ⁇ m or less, it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge due to the composite oxide phase when sputter film formation is performed at high output. It is possible to stably perform sputter film formation.
  • the maximum particle size of the composite oxide phase is preferably 50 ⁇ m or less.
  • the maximum particle size of the composite oxide phase is limited to 50 ⁇ m or less, it is possible to further suppress the occurrence of abnormal discharge when sputter film formation is performed at high output.
  • the total metal component is 100 mass% and the Si content is 15 mass% or less.
  • the Si content is 15 mass% or less, the volume of the SiO 2 powder which is the raw material powder does not dominate, and the SiO 2 powder which becomes the precursor of the composite oxide phase at the time of sintering is not dominant. Contact with each other can be suppressed, and the average particle size and the maximum particle size of the composite oxide can be sufficiently reduced.
  • the metal component includes a metalloid such as Si.
  • the method for producing an oxide sputtering target is a method for producing an oxide sputtering target for producing the above-mentioned oxide sputtering target, in which zirconium oxide powder, silicon oxide powder, and indium oxide powder are pulverized. It is characterized by having a step of mixing to obtain a slurry and a step of forming a sintered raw material powder by drying the obtained slurry by a spray-drying method.
  • zirconium oxide powder, silicon oxide powder, and indium oxide powder are pulverized and mixed to obtain a slurry, and the obtained slurry is subjected to a spray-drying method. It is dry. Therefore, it is possible to suppress uneven distribution of silicon oxide powder having a smaller specific gravity than zirconium oxide powder and indium oxide powder, and to obtain a sintered raw material powder in which zirconium oxide powder, silicon oxide powder and indium oxide powder are uniformly mixed. It becomes. Therefore, in the oxide sputtering target after sintering, it is possible to reduce the average particle size and the maximum particle size of the composite oxide phase.
  • an oxide sputtering target capable of suppressing the occurrence of abnormal discharge even when sputtered film is formed at high output, and capable of stably performing sputtered film formation with production efficiency, and an oxide sputtering target.
  • a method for producing an oxide sputtering target can be provided.
  • (A) is an observation result at a magnification of 300 times
  • (b) is an observation result at a magnification of 3000 times.
  • It is a flow chart which shows the manufacturing method of the oxide sputtering target which concerns on one Embodiment of this invention.
  • it is explanatory drawing which shows the sampling position of the sample which measures the particle diameter of the plate-shaped oxide sputtering target.
  • (A) is a bottom surface or an upper surface (a surface perpendicular to the longitudinal direction) of a cylindrical oxide sputtering target.
  • (B) is a side surface (plane parallel to the longitudinal direction) of the cylindrical oxide sputtering target.
  • the oxide sputtering target according to the present embodiment is a shield layer or an information recording medium arranged for preventing static electricity in a liquid crystal display panel, an organic EL display panel, and a display panel such as a touch panel. It is used when forming an oxide film suitable as a dielectric layer or a protective film of a type optical disk.
  • the shape of the oxide sputtering target of the present embodiment is not particularly limited, and may be a rectangular flat plate type sputtering target having a rectangular sputtered surface, or a disk type having a circular sputtered surface. It may be a sputtering target. Alternatively, it may be a cylindrical sputtering target in which the sputtering surface is a cylindrical surface.
  • the oxide sputtering target according to the present embodiment is composed of an oxide containing zirconium, silicon, and indium as a metal component. As shown in FIG. 1, this oxide sputtering target has a zirconium oxide phase 11, an indium oxide phase 12, and a composite oxide phase 13 containing In and Si. In the present embodiment, the composite oxide phase 13 is an In 2 Si 2 O 7 phase.
  • the average particle size of the composite oxide phase 13 is 10 ⁇ m or less. Further, in the present embodiment, it is preferable that the maximum particle size of the composite oxide phase 13 is 50 ⁇ m or less.
  • the reasons for defining the oxide composition, the average particle size of the composite oxide phase 13, and the maximum particle size of the composite oxide phase 13 in the oxide sputtering target of the present embodiment are shown below.
  • the oxide sputtering target of the present embodiment is composed of an oxide containing zirconium, silicon, and indium as a metal component. In an oxide sputtering target having such a composition, it is possible to form an oxide film having a sufficiently high resistance value and excellent transparency of visible light.
  • the Zr content is within the range of 2 mass% or more and 27 mass% or less
  • the In content is within the range of 65 mass% or more and 95 mass% or less
  • Si The content is preferably in the range of 0.5 mass% or more and 15 mass% or less.
  • the total content of Zr, In and Si is preferably 95 mass% or more.
  • the oxide sputtering target of the present embodiment is composed of an oxide composed of a metal component and oxygen and an unavoidable impurity
  • the metal component is Zr: 2 mass% or more and 27 mass with respect to a total of 100 mass% of the metal component. % Or less, In: 65 mass% or more and 95 mass% or less, and Si: 0.5 mass% or more and 15 mass% or less, and the balance is preferably an unavoidable metal.
  • Inevitable impurities are elements other than oxygen and metal components.
  • the unavoidable metal is a metal element other than the element whose content is specified above. As described above, the metal component includes a metalloid such as Si. Therefore, the unavoidable metal includes a metalloid.
  • Hf has similar chemical properties to Zr, and it is difficult to separate Hf and Zr. Therefore, HfO 2 is inevitably contained in the ZrO 2 powder of the industrial raw material. Therefore, as an unavoidable metal, Hf can be mentioned.
  • the Zr content is 2 mass% or more, the durability of the formed oxide film can be improved, the hardness becomes hard, and the scratch resistance becomes strong.
  • the Zr content is 27 mass% or less, the increase in the refractive index can be suppressed and the occurrence of unnecessary reflection can be suppressed, so that the decrease in the transmittance of visible light can be suppressed.
  • the total of the metal components is 100 mass% and the lower limit of the Zr content is 5 mass% or more.
  • the upper limit of the Zr content is preferably 20 mass% or less, and more preferably 11 mass% or less.
  • the In content is 65 mass% or more, the conductivity of the oxide sputtering target can be ensured, and the oxide film can be stably formed by direct current (DC) sputtering.
  • DC direct current
  • the In content is 95 mass% or less, it is possible to suppress a decrease in the transmittance of short wavelengths and ensure visibility.
  • the total of the metal components is 100 mass%, and the lower limit of the In content is preferably 75 mass% or more, more preferably 87 mass% or more.
  • the upper limit of the In content is preferably 94 mass% or less, and more preferably 90 mass% or less.
  • the Si content is 0.5 mass% or more, the flexibility of the oxide sputtering target can be ensured and the crack resistance of the film is improved.
  • an attempt to more than 15 mass% content of Si the volume of the SiO 2 powder as the raw material powder becomes dominant, during sintering, the is a precursor of a composite oxide phase SiO 2 powder contact each other As a result, the average and maximum particle sizes of the composite oxide become large.
  • the Si content is 15 mass% or less, the decrease in the conductivity of the film can be suppressed, and the oxide film can be stably formed by direct current (DC) sputtering.
  • DC direct current
  • the total of the metal components is 100 mass%, and the lower limit of the Si content is preferably 2 mass% or more, and more preferably 4 mass% or more.
  • the upper limit of the Si content is preferably 8 mass% or less, and more preferably 7 mass% or less.
  • Zr, In and Si are the main components, so that the above-mentioned basic characteristics of the film can be ensured. Assuming that the total metal components are 100 mass%, the higher the total content of Zr, In, and Si is, the more preferably 100 mass%.
  • the average particle size of the composite oxide phase 13 is limited to 10 ⁇ m or less, and the composite oxide phase 13 is dispersed in the tissue.
  • the average particle size of the composite oxide phase 13 is preferably 5 ⁇ m or less in order to further suppress the occurrence of abnormal discharge when sputtered film is formed at high output.
  • the lower limit of the average particle size is not particularly limited, but the manufacturable range is, for example, 0.01 ⁇ m or more.
  • the composite oxide phase 13 causes an abnormal discharge when a sputter film is formed at a high output. Therefore, in the present embodiment, by limiting the maximum particle size of the composite oxide phase 13 to 50 ⁇ m or less, it is possible to further suppress the occurrence of abnormal discharge when sputter film formation is performed at high output.
  • the maximum particle size of the composite oxide phase 13 is more preferably 20 ⁇ m or less, and more preferably 15 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the maximum particle size is not particularly limited, but the manufacturable range is, for example, 0.1 ⁇ m or more.
  • zirconium oxide powder for example, ZrO 2 powder
  • silicon oxide powder for example, SiO 2 powder
  • indium oxide powder for example, In 2 O 3 powder
  • the purity of the zirconium oxide powder, the silicon oxide powder, and the indium oxide powder is preferably 99.9 mass% or more
  • the average particle size is preferably in the range of 0.1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the average particle size of the raw material powder is the median diameter (D50) measured by the laser diffraction / scattering method according to the international standard ISO13320: 2009, and the median diameter (D50) here is the particle size at which the volume accumulation is 50%. Represents.
  • ZrO 2 has a very strong bond with HfO 2, and even high-purity ZrO 2 powder contains HfO 2 of about 2.5 mass% at the maximum as an unavoidable impurity. Therefore, the purity of ZrO 2 is usually calculated by the difference number method by measuring the content of impurities other than HfO 2 and using the total amount of the obtained impurities. The purity of the above ZrO 2 powder is calculated by measuring the contents of impurities Fe 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 and Na 2 O and subtracting the total content of these compounds from 100 mass%. Is.
  • the ZrO 2 powder of the present embodiment may contain HfO 2 in a maximum of 2.5 mass%.
  • the produced oxide sputtering target also contains hafnium oxide in a maximum of 0.5 mass% as an unavoidable impurity.
  • the weighed raw material powder is pulverized and mixed using a wet pulverizing and mixing device such as a ball mill or a basket mill. Here, water is used as the solvent.
  • the slurry obtained by pulverization and mixing is dried to form a sintered raw material powder.
  • the silicon oxide powder since the silicon oxide powder has a smaller specific gravity than the zirconium oxide powder and the indium oxide powder, the silicon oxide powder is unevenly distributed when the slurry obtained by pulverizing and mixing is dried, and the silicon oxide powder is mixed with In after sintering.
  • the composite oxide phase 13 containing Si may be coarsened. Therefore, in the present embodiment, when the slurry obtained by pulverizing and mixing is dried, it is rapidly dried by, for example, a spray drying method. As a result, uneven distribution of silicon oxide powder is suppressed, and a sintered raw material powder (raw material powder for sintering) in which zirconium oxide powder, silicon oxide powder and indium oxide powder are uniformly mixed is obtained. Further, if the particle size of the silicon oxide powder is large, the composite oxide phase 13 may be coarsened. Therefore, the particle size of the silicon oxide powder is preferably 20 ⁇ m or less, and more preferably 18 ⁇ m or less.
  • the obtained sintered raw material powder is filled in a molding die and pressed to obtain a molded product having a predetermined shape.
  • a press a press, CIP, or the like is used.
  • the pressurizing pressure at this time is preferably in the range of 20 MPa or more and 300 MPa or less.
  • the temperature may be room temperature, but in order to improve the strength of the molded product, it is preferable to perform press molding at a temperature in the range of 900 ° C. or higher and 950 ° C. or lower. This promotes neck formation and improves the strength of the molded product.
  • a binder may be added to the sintered raw material powder for pressure molding.
  • This molded product is placed in a firing device having an oxygen introduction function, heated while introducing oxygen, and sintered to obtain a sintered body.
  • the amount of oxygen introduced is preferably in the range of 3 L / min or more and 50 L / min or less.
  • the rate of temperature rise is preferably in the range of 50 ° C./h or more and 200 ° C./h or less.
  • the molded product is held in a temperature range of 1200 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower for 3 hours or longer, and then heated to a temperature exceeding 1400 ° C. (for example, 1500 ° C. or higher) and held for 3 hours or longer, and the molded product is sintered. To proceed.
  • the holding temperature is preferably 1710 ° C. or lower, which is the melting point of the raw material SiO 2.
  • the molded product is prepared for 3 hours or more in a temperature range of 1200 ° C. or higher, which is the temperature at which indium oxide powder in the sintering raw material powder is started to be sintered, and 1400 ° C. or lower, at which sintering proceeds due to the formation of the composite oxide. Hold.
  • oxygen gas can be uniformly permeated into the molded product while maintaining the gap channels between the sintered raw material powders during sintering.
  • the upper limit of the holding time in the temperature range of 1200 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower is not limited, but is preferably 15 hours or less from the viewpoint of work efficiency. After that, by heating and holding the molded product to a temperature exceeding 1400 ° C., the sintering of the molded product proceeds uniformly.
  • the oxide sputtering target of the present embodiment is manufactured by the above-mentioned process.
  • the oxide sputtering target of the present embodiment since it is composed of an oxide containing zirconium, silicon and indium as a metal component, the resistance value is high and it is visible. It is possible to form an oxide film having excellent light transmittance. Since the average particle size of the composite oxide phase 13 containing In and Si is 10 ⁇ m or less, it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge due to the composite oxide phase when sputter film formation is performed at high output. , It becomes possible to stably perform sputter film formation. Further, in the present embodiment, when the maximum particle size of the composite oxide phase 13 is limited to 50 ⁇ m or less, it is possible to further suppress the occurrence of abnormal discharge when sputter film formation is performed at high output.
  • indium oxide powder In 2 O 3 powder: purity 99.9 mass% or more, average particle size 1 ⁇ m
  • silicon oxide powder SiO 2 powder: purity 99.8 mass% or more, average particle size
  • Table 1 (Description) and zirconium oxide powder (ZrO 2 powder: purity 99.9 mass% or more, average particle size 2 ⁇ m) were prepared. Then, these were weighed so as to have the compounding ratio shown in Table 1. The purity of the zirconium oxide powder was calculated by measuring the contents of Fe 2 O 3 , SiO 2 , TiO 2 and Na 2 O, and subtracting the total content of these compounds from 100 mass%.
  • the zirconium oxide powder contained up to 2.5 mass% of HfO 2 in addition to the above components.
  • Zirconium oxide powder, raw material powders of indium oxide powder and silicon oxide powder, and zirconia balls having a diameter of 2 mm were charged into a basket mill device as a pulverization medium. Then, the raw material powder was wet pulverized and mixed for 60 minutes using a basket mill device. Water was used as the solvent. Then, the obtained slurry was dried by the drying method shown in Table 1 to obtain a sintered raw material powder.
  • the obtained sintered raw material powder was filled in a molding die and pressed by CIP (cold hydrostatic press) to obtain a molded product.
  • the CIP pressure was 200 MPa.
  • a rectangular flat plate-shaped molded body (165 mm ⁇ 298 mm) was used.
  • a cylindrical molded body (outer diameter D: 205 mm, inner diameter d: 165 mm, height L: 200 mm) was used.
  • the obtained molded product was charged into a baking apparatus having an oxygen introduction function (internal volume of the apparatus 27,000 cm 3 ), heated while introducing oxygen, and sintered. At this time, the amount of oxygen introduced was 6 L / min. The rate of temperature rise was 120 ° C./h. Further, when the temperature of the sintering was raised, it was held at a temperature of 1300 ° C. for 5 hours, and then held at 1550 ° C. for 10 hours for main firing to obtain a sintered body.
  • an oxygen introduction function internal volume of the apparatus 27,000 cm 3
  • the sintered body obtained as described above is machined, and in Examples 1 to 10 of the present invention and Comparative Examples 1 to 3 and 5, a rectangular flat plate type sputtering target having a size of 126 mm ⁇ 178 mm ⁇ thickness 6 mm is used.
  • a cylindrical sputtering target having an outer diameter of D: 155 mm, an inner diameter of d: 135 mm, and a height of L: 150 mm was obtained.
  • the obtained oxide sputtering target was evaluated for the following items. The evaluation results are shown in Table 1.
  • Metal component composition A sample was cut out from the produced oxide sputtering target, pulverized, and pretreated with an acid. Next, the metal components of Zr, Si, and In were quantitatively analyzed by ICP-AES, and the content of the metal components was calculated from the obtained results. As a result, the target composition shown in Table 1 was obtained. In “blending composition” and “target composition” in Table 1, the amounts of Zr, Si, and In are described with the total amount of Zr, Si, and In as 100%.
  • the obtained oxide sputtering target was soldered to a backing plate or a backing tube using In solder, and mounted on a magnetron sputtering apparatus. Then, in the magnetron sputtering apparatus, Ar gas was introduced as a sputtering gas at a flow rate of 47 sccm, O 2 gas was introduced at a flow rate of 3 sccm, and the pressure was set to 0.67 Pa. The input power was set to 5 W / cm 2 and sputtering was performed for 1 hour. The number of abnormal discharges was measured by the arc count function provided in the DC power supply. In this embodiment, RPG-50 (manufactured by mks) was used as the power supply device.
  • Examples 1 to 12 of the present invention in which the slurry obtained by wet mixing with a basket mill device was spray-dried, the average particle size of the composite oxide phase was 10 ⁇ m or less, and the slurry was sputtered. The occurrence of abnormal discharge during film formation was suppressed, and stable film formation was possible. Further, in Examples 1, 3 to 5, 7 to 12 of the present invention in which the maximum particle size of the composite oxide phase was 50 ⁇ m or less, the number of abnormal discharges generated during sputter film formation was further reduced.
  • oxide sputtering can suppress the occurrence of abnormal discharge even when sputtered film is formed at high output, and can stably carry out sputtered film formation with high production efficiency. It was confirmed that the target could be provided.
  • the oxide sputtering target of the present embodiment contains a shield layer of a display panel such as a liquid crystal display panel, an organic EL display panel, and a touch panel, and zirconium, silicon, and indium used as a dielectric layer and a protective film of a phase change type optical disk. It can be suitably applied to a step of producing an oxide film to be produced by a sputtering method.
  • a display panel such as a liquid crystal display panel, an organic EL display panel, and a touch panel
  • zirconium, silicon, and indium used as a dielectric layer and a protective film of a phase change type optical disk It can be suitably applied to a step of producing an oxide film to be produced by a sputtering method.

Abstract

この酸化物スパッタリングターゲットは、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物からなり、ＩｎとＳｉを含む複合酸化物相（１３）の平均粒径が１０μｍ以下とされている。複合酸化物相（１３）の最大粒径は５０μｍ以下が好ましい。

Description

酸化物スパッタリングターゲット、及び、酸化物スパッタリングターゲットの製造方法
　本発明は、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物からなる酸化物スパッタリングターゲット、及び、酸化物スパッタリングターゲットの製造方法に関するものである。
　本願は、２０１９年１２月２日に日本に出願された特願２０１９－２１７９３４号及び２０２０年１１月２４日に日本に出願された特願２０２０－１９４５１７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物膜は、抵抗が高く、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、及び、タッチパネル等のディスプレイパネルにおいて、液晶素子や有機ＥＬ素子等の帯電による誤動作を防止するためのシールド層として使用されている。
　ここで、上述のシールド層がインセル型のタッチパネルに適用される場合、シールド層には、外部からのノイズは排除しながら、タッチ信号をパネル内部のセンサー部分に到達させる作用も求められる。さらに、このシールド層においては、ディスプレイパネルの視認性を確保するために、可視光の透過性が高いことも求められる。
　また、上述の金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物膜は、情報記録媒体として用いられる相変化型光ディスクの誘電体層や保護膜としても利用されている。
　ここで、特許文献１～４には、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物膜を成膜する際に用いられる酸化物スパッタリングターゲットが提案されている。
　ところで、最近では、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物膜を、大面積でかつ生産効率良く成膜することが求められている。このため、スパッタ成膜時の高出力化に対応する必要がある。
　しかしながら、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有する酸化物スパッタリングターゲットにおいては、高出力でスパッタ成膜した際に異常放電が発生し、安定してスパッタ成膜を行うことができないことがあった。
特開２０１３－１４２１９４号公報 特開２００７－３２７１０３号公報 特開２００９－０６２５８５号公報 特開２０１８－０４００３２号公報
　この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、高出力でスパッタ成膜した場合であっても異常放電の発生を抑制でき、安定して生産効率良くスパッタ成膜を行うことが可能な酸化物スパッタリングターゲット、及び、酸化物スパッタリングターゲットの製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物スパッタリングターゲットにおいては、ＩｎとＳｉを含む複合酸化物相が存在しており、この複合酸化物相が粗大であると、高出力でスパッタ成膜した際に異常放電が発生することを確認した。
　本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明の一態様に係る酸化物スパッタリングターゲットは、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物からなる酸化物スパッタリングターゲットであって、ＩｎとＳｉを含む複合酸化物相の平均粒径が１０μｍ以下とされていることを特徴としている。
　本発明の一態様に係る酸化物スパッタリングターゲットによれば、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物であるので、抵抗が高く、かつ、可視光の透過性に優れた酸化物膜を成膜することが可能となる。
　そして、ＩｎとＳｉを含む複合酸化物相の平均粒径が１０μｍ以下とされているので、高出力でスパッタ成膜した際に、複合酸化物相を起因とした異常放電の発生を抑制でき、安定してスパッタ成膜を行うことが可能となる。
　ここで、本発明の一態様に係る酸化物スパッタリングターゲットにおいては、前記複合酸化物相の最大粒径が５０μｍ以下であることが好ましい。
　この場合、前記複合酸化物相の最大粒径が５０μｍ以下に制限されているので、高出力でスパッタ成膜した際の異常放電の発生をさらに抑制できる。
　また、本発明の一態様に係る酸化物スパッタリングターゲットにおいては、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、Ｓｉの含有量が１５ｍａｓｓ％以下であることが好ましい。
　この場合、Ｓｉの含有量が１５ｍａｓｓ％以下とされているので、原料粉であるＳｉＯ２粉の体積が支配的とならず、焼結時に、前記複合酸化物相の前駆体となるＳｉＯ２粉末同士が接触することを抑制でき、複合酸化物の平均粒径および最大粒径を十分に小さくすることができる。
　本明細書において、金属成分には、Ｓｉ等の半金属が含まれることとする。
　本発明の一態様に係る酸化物スパッタリングターゲットの製造方法は、上述の酸化物スパッタリングターゲットを製造する酸化物スパッタリングターゲットの製造方法であって、酸化ジルコニウム粉と酸化ケイ素粉と酸化インジウム粉とを粉砕混合してスラリーを得る工程と、得られたスラリーを、スプレードライ法で乾燥することにより、焼結原料粉を形成する工程を有することを特徴としている。
　本発明の一態様に係る酸化物スパッタリングターゲットの製造方法によれば、酸化ジルコニウム粉と酸化ケイ素粉と酸化インジウム粉とを粉砕混合してスラリーを得て、得られたスラリーを、スプレードライ法で乾燥している。このため、酸化ジルコニウム粉および酸化インジウム粉に比べて比重が小さい酸化ケイ素粉の偏在を抑制し、酸化ジルコニウム粉、酸化ケイ素粉および酸化インジウム粉が均一に混合した焼結原料粉を得ることが可能となる。よって、焼結後の酸化物スパッタリングターゲットにおいて、複合酸化物相の平均粒径及び最大粒径を小さくすることが可能となる。
　本発明の一態様によれば、高出力でスパッタ成膜した場合であっても異常放電の発生を抑制でき、安定して生産効率良くスパッタ成膜を行うことが可能な酸化物スパッタリングターゲット、及び、酸化物スパッタリングターゲットの製造方法を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る酸化物スパッタリングターゲットの組織観察写真である。（ａ）が倍率３００倍での観察結果であり、（ｂ）が倍率３０００倍での観察結果である。 本発明の一実施形態に係る酸化物スパッタリングターゲットの製造方法を示すフロー図である。 実施例において、平板形状の酸化物スパッタリングターゲットの粒径を測定するサンプルの採取位置を示す説明図である。 実施例において、円筒形状の酸化物スパッタリングターゲットの粒径を測定するサンプルの採取位置を示す説明図である。（ａ）は、円筒形状の酸化物スパッタリングターゲットの底面又は上面（長手方向に垂直な面）である。（ｂ）は、円筒形状の酸化物スパッタリングターゲットの側面（長手方向に平行な面）である。
　以下に、本発明の実施形態である酸化物スパッタリングターゲットについて添付した図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る酸化物スパッタリングターゲットは、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、及び、タッチパネル等のディスプレイパネルにおいて、帯電防止のために配設されるシールド層、あるいは、情報記録媒体である相変化型光ディスクの誘電体層や保護膜として適した酸化物膜を成膜する際に用いられるものである。
　なお、本実施形態である酸化物スパッタリングターゲットにおいては、その形状に特に限定はなく、スパッタ面が矩形状をなす矩形平板型スパッタリングターゲットであってもよいし、スパッタ面が円形をなす円板型スパッタリングターゲットとしてもよい。あるいは、スパッタ面が円筒面とされた円筒型スパッタリングターゲットであってもよい。
　本実施形態に係る酸化物スパッタリングターゲットは、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物で構成されている。
　この酸化物スパッタリングターゲットにおいては、図１に示すように、酸化ジルコニウム相１１と、酸化インジウム相１２と、ＩｎとＳｉを含む複合酸化物相１３と、を有している。本実施形態では、複合酸化物相１３は、Ｉｎ２Ｓｉ２Ｏ７相とされている。
　そして、本実施形態に係る酸化物スパッタリングターゲットにおいては、複合酸化物相１３の平均粒径が１０μｍ以下とされている。
　また、本実施形態では、複合酸化物相１３の最大粒径が５０μｍ以下とされていることが好ましい。
　以下に、本実施形態の酸化物スパッタリングターゲットにおいて、酸化物の組成、複合酸化物相１３の平均粒径、複合酸化物相１３の最大粒径を、上述のように規定した理由を示す。
（酸化物組成）
　本実施形態である酸化物スパッタリングターゲットにおいては、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物で構成されている。このような組成の酸化物スパッタリングターゲットにおいては、抵抗値が十分に高く、かつ、可視光の透過性に優れた酸化物膜を成膜することが可能となる。
　ここで、本実施形態においては、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、Ｚｒの含有量が２ｍａｓｓ％以上２７ｍａｓｓ％以下の範囲内、Ｉｎの含有量が６５ｍａｓｓ％以上９５ｍａｓｓ％以下の範囲内、Ｓｉの含有量が０．５ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下の範囲内とされていることが好ましい。また、ＺｒとＩｎとＳｉの合計含有量が９５ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。
　詳細には、本実施形態の酸化物スパッタリングターゲットは、金属成分と酸素とからなる酸化物と不可避不純物とからなり、金属成分は、金属成分の合計１００ｍａｓｓ％に対して、Ｚｒ：２ｍａｓｓ％以上２７ｍａｓｓ％以下、Ｉｎ：６５ｍａｓｓ％以上９５ｍａｓｓ％以下、及びＳｉ：０．５ｍａｓｓ％以上１５ｍａｓｓ％以下を含み、残部は不可避金属であることが好ましい。不可避不純物は、酸素と金属成分以外の元素である。不可避金属は、上記の含有量が特定された元素以外の金属元素である。
　なお、前述したように、金属成分には、Ｓｉ等の半金属が含まれることとする。このため、不可避金属には、半金属が含まれる。
　Ｈｆは、Ｚｒと化学的性質が似ており、ＨｆとＺｒとを分離することが難しい。このため、工業用原料のＺｒＯ２粉末中にはＨｆＯ２が不可避的に含まれる。従って、不可避金属として、Ｈｆが挙げられる。
　Ｚｒの含有量を２ｍａｓｓ％以上とした場合には、成膜した酸化物膜の耐久性を向上させることができるとともに、硬度が硬くなり、ひっかき傷に強くなる。一方、Ｚｒの含有量を２７ｍａｓｓ％以下とした場合には、屈折率が増大することを抑制でき、不要な反射の発生を抑制できるので、可視光の透過率が低下することを抑制できる。
　なお、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、Ｚｒの含有量の下限は５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましい。Ｚｒの含有量の上限は、２０ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、１１ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましい。
　Ｉｎの含有量を６５ｍａｓｓ％以上とした場合には、酸化物スパッタリングターゲットの導電性を確保でき、直流（ＤＣ）スパッタによって酸化物膜を安定して成膜することが可能となる。一方、Ｉｎの含有量を９５ｍａｓｓ％以下とした場合には、短波長の透過率が低下することを抑制でき、視認性を確保することができる。
　なお、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、Ｉｎの含有量の下限は、７５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、８７ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。Ｉｎの含有量の上限は、９４ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、９０ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましい。
　Ｓｉの含有量を０．５ｍａｓｓ％以上とした場合には、酸化物スパッタリングターゲットの柔軟性を確保でき、膜の割れ耐性が向上する。一方、Ｓｉの含有量を１５ｍａｓｓ％より多くしようとすると、原料粉であるＳｉＯ２粉の体積が支配的となり、焼結時に、前記複合酸化物相の前駆体となるＳｉＯ２粉末同士が接触してしまうことによって、複合酸化物の平均および最大粒径が大きくなってしまう。また、Ｓｉの含有量を１５ｍａｓｓ％以下とした場合には、膜の導電性が低下することを抑制でき、直流（ＤＣ）スパッタによって酸化物膜を安定して成膜することが可能となる。
　なお、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、Ｓｉの含有量の下限は、２ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、４ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。Ｓｉの含有量の上限は、８ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、７ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましい。
　ＺｒとＩｎとＳｉの合計含有量を９５ｍａｓｓ％以上とした場合には、ＺｒとＩｎとＳｉが主成分となるので、上述した膜の基本特性を確保することができる。なお、金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、ＺｒとＩｎとＳｉの合計含有量は、高いほど好ましく、１００ｍａｓｓ％であることが好ましい。
（複合酸化物相１３の平均粒径）
　この複合酸化物相１３においては、その粒径が粗大であると、高出力でスパッタ成膜した際に異常放電の原因となる。
　そこで、本実施形態においては、複合酸化物相１３の平均粒径を１０μｍ以下に制限し、複合酸化物相１３が組織中に分散した状態としている。
　なお、高出力でスパッタ成膜した際の異常放電の発生をさらに抑制するためには、複合酸化物相１３の平均粒径を５μｍ以下とすることが好ましい。平均粒径の下限は特に制限しないが、製造可能な範囲としては、例えば、０．０１μｍ以上である。
（複合酸化物相１３の最大粒径）
　この複合酸化物相１３においては、上述のように、高出力でスパッタ成膜した際に異常放電の原因となる。そこで、本実施形態において、複合酸化物相１３の最大粒径を５０μｍ以下に制限することにより、高出力でスパッタ成膜した際の異常放電の発生をさらに抑制することが可能となる。
　なお、複合酸化物相１３の最大粒径は２０μｍ以下とすることがさらに好ましく、１５μｍ以下とすることがより好ましい。最大粒径の下限は特に制限しないが、製造可能な範囲としては、例えば、０．１μｍ以上である。
　次に、上述した本実施形態である酸化物スパッタリングターゲットの製造方法について、図２を参照して説明する。
（焼結原料粉形成工程Ｓ０１）
　まず、酸化ジルコニウム粉（例えばＺｒＯ２粉）、酸化ケイ素粉（例えばＳｉＯ２粉）および酸化インジウム粉（例えばＩｎ２Ｏ３粉）を準備する。
　ここで、酸化ジルコニウム粉、酸化ケイ素粉および酸化インジウム粉は、それぞれ純度が９９．９ｍａｓｓ％以上であることが好ましく、平均粒径が０．１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
　原料粉末の平均粒径は、国際規格ＩＳＯ１３３２０：２００９に従ってレーザー回折散乱法で測定されたメディアン径（Ｄ５０）であり、ここでのメディアン径（Ｄ５０）とは、体積累積が５０％となる粒子径を表す。
　なお、ＺｒＯ２はＨｆＯ２との結びつきが非常に強く、高純度のＺｒＯ２粉でも、最大で２．５ｍａｓｓ％程度のＨｆＯ２を不可避不純物として含んでいる。このため、通常、ＺｒＯ２の純度は、ＨｆＯ２以外の不純物の含有量を測定し、得られた不純物の合計量を用いて差数法により算出されている。上記のＺｒＯ２粉の純度は、不純物であるＦｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｎａ２Ｏの含有量を測定し、これら化合物の含有量の合計を１００ｍａｓｓ％から差し引いて算出されたものである。本実施形態のＺｒＯ２粉においては、ＨｆＯ２を最大で２．５ｍａｓｓ％含有することがある。製造される酸化物スパッタリングターゲット中にも、不可避不純物として、酸化ハフニウムが最大で０．５ｍａｓｓ％含まれる。
　これら酸化ジルコニウム粉、酸化ケイ素粉および酸化インジウム粉を、所定の組成比となるように秤量する。秤量した原料粉をボールミル、バスケットミル等の湿式の粉砕混合装置を用いて粉砕、混合する。ここで、溶媒として、水を用いる。粉砕混合して得られたスラリーを乾燥させて焼結原料粉を形成する。
　ここで、酸化ケイ素粉は、酸化ジルコニウム粉および酸化インジウム粉に比べて比重が小さいため、粉砕混合して得られたスラリーを乾燥させる際に酸化ケイ素粉が偏在してしまい、焼結後にＩｎとＳｉを含む複合酸化物相１３が粗大化するおそれがある。そこで、本実施形態では、粉砕混合して得られたスラリーを乾燥させる際に、例えばスプレードライ法等によって急速乾燥する。これにより、酸化ケイ素粉の偏在を抑制し、酸化ジルコニウム粉、酸化ケイ素粉および酸化インジウム粉が均一に混合した焼結原料粉（焼結用原料粉）を得る。
　また、酸化ケイ素粉の粒径が大きいと複合酸化物相１３が粗大化するおそれがあるため、酸化ケイ素粉の粒径を２０μｍ以下とすることが好ましく、１８μｍ以下とすることがさらに好ましい。
（成形工程Ｓ０２）
　次に、得られた焼結原料粉を、成形型に充填して加圧することによって、所定形状の成形体を得る。加圧方法としては、プレスやＣＩＰ等が用いられる。このときの加圧圧力は２０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下の範囲内とすることが好ましい。また、温度は常温でもよいが、成形体の強度を向上させる場合には、９００℃以上９５０℃以下の範囲の温度でプレス成形を行うことが好ましい。これにより、ネック形成が促進され、成形体の強度が向上する。また、焼結原料粉にバインダーを添加して加圧成形してもよい。
（焼結工程Ｓ０３）
　この成形体を、酸素導入機能を有する焼成装置内に装入し、酸素を導入しながら加熱して焼結し、焼結体を得る。
　このとき、酸素の導入量は３Ｌ／分以上５０Ｌ／分以下の範囲内とすることが好ましい。また、昇温速度は５０℃／ｈ以上２００℃／ｈ以下の範囲内とすることが好ましい。
　そして、成形体を、１２００℃以上１４００℃以下の温度範囲で３時間以上保持し、その後、１４００℃を超える温度（例えば１５００℃以上）まで加熱して３時間以上保持し、成形体の焼結を進行させる。なお、保持温度は、原料のＳｉＯ２の融点である１７１０℃以下が好ましい。
　焼結原料粉中の酸化インジウム粉の焼結が開始される温度である１２００℃以上で、かつ、複合酸化物の形成によって焼結が進行する１４００℃以下の温度範囲で３時間以上成形体を保持する。これにより、焼結時に焼結原料粉同士の間の隙間チャンネルを保った状態で、酸素ガスを、成形体の内部に均一に浸透させることが可能となる。なお、１２００℃以上１４００℃以下の温度範囲での保持時間の上限に制限はないが、作業効率の観点から１５時間以下とすることが好ましい。
　その後、１４００℃を超える温度にまで加熱して保持することで、成形体の焼結が均一に進行することになる。
（機械加工工程Ｓ０４）
　次に、上述の焼結体に対して旋盤加工等の機械加工を行い、所定サイズの酸化物スパッタリングターゲットを得る。
　上述の工程により、本実施形態である酸化物スパッタリングターゲットが製造されることになる。
　以上のような構成とされた本実施形態である酸化物スパッタリングターゲットによれば、金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物で構成されているので、抵抗値が高く、かつ、可視光の透過率に優れた酸化物膜を成膜することが可能となる。
　そして、ＩｎとＳｉを含む複合酸化物相１３の平均粒径が１０μｍ以下とされているので、高出力でスパッタ成膜した際に、複合酸化物相を起因とした異常放電の発生を抑制でき、安定してスパッタ成膜を行うことが可能となる。
　また、本実施形態において、複合酸化物相１３の最大粒径が５０μｍ以下に制限されている場合には、高出力でスパッタ成膜した際の異常放電の発生をさらに抑制できる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的要件を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　以下に、本実施形態の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
＜酸化物スパッタリングターゲット＞
　原料粉末として、酸化インジウム粉末（Ｉｎ２Ｏ３粉末：純度９９．９ｍａｓｓ％以上、平均粒径１μｍ）と、酸化ケイ素粉末（ＳｉＯ２粉末：純度９９．８ｍａｓｓ％以上、平均粒径は表１に記載）と、酸化ジルコニウム粉末（ＺｒＯ２粉末：純度９９．９ｍａｓｓ％以上、平均粒径２μｍ）と、を準備した。そして、これらを、表１に示す配合比となるように、秤量した。なお、酸化ジルコニウム粉末の純度は、Ｆｅ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２，Ｎａ２Ｏの含有量を測定し、これら化合物の含有量の合計を１００ｍａｓｓ％から差し引いて算出した。酸化ジルコニウム粉末には、上記成分以外にＨｆＯ２が最大２．５ｍａｓｓ％含まれていた。
　酸化ジルコニウム粉末と、酸化インジウム粉末及び酸化ケイ素粉末の各原料粉末と、粉砕媒体として直径２ｍｍのジルコニアボールとをバスケットミル装置に装入した。そして、バスケットミル装置を用いて、６０分間、原料粉末を湿式粉砕混合した。なお、溶媒として水を用いた。
　そして、得られたスラリーを、表１に示す乾燥方法によって乾燥させ、焼結原料粉を得た。
　得られた焼結原料粉を、成形型に充填してＣＩＰ（冷間静水圧プレス）によって加圧して成形体を得た。なお、ＣＩＰ圧は２００ＭＰａとした。
　ここで、本発明例１～１０及び比較例１～３，５においては矩形平板形状の成形体（１６５ｍｍ×２９８ｍｍ）とした。本発明例１１，１２及び比較例４においては円筒形状の成形体（外径Ｄ：２０５ｍｍ、内径ｄ：１６５ｍｍ、高さＬ：２００ｍｍ）とした。
　そして、得られた成形体を、酸素導入機能を有する焼成装置内（装置内容積２７０００ｃｍ３）に装入し、酸素を導入しながら加熱して焼結した。このとき、酸素の導入量は６Ｌ／分とした。また、昇温速度は１２０℃／ｈとした。
　また、焼結の昇温時において、１３００℃の温度で５時間保持を行い、次いで１５５０℃で１０時間保持して本焼成し、焼結体を得た。
　上述のようにして得られた焼結体に対し、機械加工を施して、本発明例１～１０及び比較例１～３，５においては、１２６ｍｍ×１７８ｍｍ×厚さ６ｍｍの矩形平板型スパッタリングターゲットを得た。
　また、本発明例１１，１２及び比較例４においては、外径Ｄ：１５５ｍｍ、内径ｄ：１３５ｍｍ、高さＬ：１５０ｍｍの円筒型スパッタリングターゲットを得た。
　得られた酸化物スパッタリングターゲットについて、以下の項目について評価した。評価結果を表１に示す。
（金属成分組成）
　作製された酸化物スパッタリングターゲットからサンプルを切り出して粉砕し、酸で前処理した。次いでＩＣＰ－ＡＥＳによってＺｒ，Ｓｉ，Ｉｎの金属成分を定量分析し、得られた結果から金属成分の含有量を計算した。その結果、表１に示すターゲット組成となった。
　なお、表１中の“配合組成”と“ターゲット組成”では、Ｚｒ，Ｓｉ，Ｉｎの合計量を１００％としてＺｒ，Ｓｉ，Ｉｎの量を記載している。
（焼結体の粒径）
　作製された酸化物スパッタリングターゲットが矩形平板形状の場合には、図３に示すように、対角線が交差する交点（１）と、各対角線上の角部（２）、（３）、（４）、（５）の５点からサンプルを採取した。なお、角部（２）、（３）、（４）、（５）は、角部から内側に向かって対角線全長の１０％以内の範囲内とした。
　また、作製された酸化物スパッタリングターゲットが円筒形状の場合には、図４に示すように、軸線Ｏ方向の両端部Ａ，Ｂと中心部Ｃのそれぞれにおいて、円周方向に９０°間隔の（１）、（２）、（３）、（４）の４点からサンプルを採取した。従って、合計１２点からサンプルを採取した。
　これらのサンプルに対して湿式研磨にて研磨加工を行った。次いで、電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）装置を用いて倍率３０００倍（３０μｍ×４０μｍ）のＣＯＭＰＯ像（反射電子組成像）を撮影した。撮影した画像に対して画像処理を実施し、複合酸化物相（Ｉｎ２Ｓｉ２Ｏ７相）の結晶粒の平均粒径及び最大粒径を算出し、その平均値を計算した。
　ここでの粒径とは、円相当径（結晶粒の面積Ｓ＝πＤ２／４となるＤ）を表し、平均粒径は、結晶粒の円相当径の個数平均である。
（異常放電回数）
　得られた酸化物スパッタリングターゲットをバッキングプレート又はバッキングチューブにＩｎはんだを用いてはんだ付けし、マグネトロンスパッタ装置に装着した。そして、マグネトロンスパッタ装置内において、スパッタガスとしてＡｒガスを流量４７ｓｃｃｍで導入し，Ｏ２ガスを流量３ｓｃｃｍで導入し、圧力を０．６７Ｐａとした。投入電力を５Ｗ／ｃｍ２に設定して、１時間のスパッタを行った。ＤＣ電源装置に備えられているアークカウント機能により、異常放電の回数を計測した。
　なお、本実施例では、電源装置として、ＲＰＧ－５０（ｍｋｓ社製）を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　バスケットミル装置により湿式混合して得られたスラリーをホットプレートで乾燥させた比較例１～５においては、複合酸化物相の平均粒径が１０μｍを超えており、異常放電が多く発生し、安定してスパッタ成膜を行うことができなかった。ホットプレートを用いて乾燥した場合、乾燥に時間を要し、比重が比較的小さい酸化ケイ素粉末（ＳｉＯ２粉末）が偏在したため、焼結体において複合酸化物相が粗大化したと推測される。
　これに対して、バスケットミル装置により湿式混合して得られたスラリーをスプレードライで乾燥させた本発明例１～１２においては、いずれも複合酸化物相の平均粒径が１０μｍ以下であり、スパッタ成膜時における異常放電の発生が抑制されており、安定して成膜を行うことができた。
　また、複合酸化物相の最大粒径が５０μｍ以下とされた本発明例１，３～５，７～１２においては、さらにスパッタ成膜時における異常放電の発生回数が少なくなった。
　スプレードライで乾燥した場合、短時間で乾燥されるため、比重が比較的小さい酸化ケイ素粉末の偏在が抑制されて均一に分散し、焼結体において複合酸化物相の粗大化が抑制されたと推測される。また、酸化ケイ素粉末の粒径を小さくすることで、複合酸化物相の最大粒径が抑制されたと推測される。
　以上のことから、本発明例によれば、高出力でスパッタ成膜した場合であっても異常放電の発生を抑制でき、安定して生産効率良くスパッタ成膜を行うことが可能な酸化物スパッタリングターゲットを提供可能であることが確認された。
　本実施形態の酸化物スパッタリングターゲットは、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、タッチパネル等のディスプレイパネルのシールド層や、相変化型光ディスクの誘電体層や保護膜として用いられるジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有する酸化物膜をスパッタリング法で製造する工程に好適に適用できる。
　１０　円筒形状の酸化物スパッタリングターゲット
　１１　酸化ジルコニウム相
　１２　酸化インジウム相
　１３　複合酸化物相
　Ｓ０１　焼結原料粉形成工程
　Ｓ０２　成形工程
　Ｓ０３　焼結工程
　Ｓ０４　機械加工工程

Claims (4)

  1. 　金属成分として、ジルコニウム、ケイ素およびインジウムを含有した酸化物からなる酸化物スパッタリングターゲットであって、
    　ＩｎとＳｉを含む複合酸化物相の平均粒径が１０μｍ以下とされていることを特徴とする酸化物スパッタリングターゲット。
  2. 　前記複合酸化物相の最大粒径が５０μｍ以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の酸化物スパッタリングターゲット。
  3. 　金属成分の合計を１００ｍａｓｓ％として、Ｓｉの含有量が１５ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の酸化物スパッタリングターゲット。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の酸化物スパッタリングターゲットを製造する酸化物スパッタリングターゲットの製造方法であって、
    　酸化ジルコニウム粉と酸化ケイ素粉と酸化インジウム粉とを粉砕混合してスラリーを得る工程と、得られたスラリーを、スプレードライ法で乾燥することにより、焼結原料粉を形成する工程を有することを特徴とする酸化物スパッタリングターゲットの製造方法。
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