JP7282766B2 - 酸化物焼結体およびスパッタリングターゲット - Google Patents
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Description
0.08<In/(In+Ga+Zn)<0.31 ・・(1)
0.35<Ga/(In+Ga+Zn)<0.58 ・・(2)
0.23<Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ・・(3)
0.08<In/(In+Ga+Zn)≦0.20 ・・(4)
0.40≦Ga/(In+Ga+Zn)<0.58 ・・(5)
0.25≦Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ・・(6)
各元素の原子比の原子比が、以下の式(7)~(9)を満たすことがより好ましく、
0.13<In/(In+Ga+Zn)≦0.19 ・・(7)
0.40≦Ga/(In+Ga+Zn)≦0.55 ・・(8)
0.27≦Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 ・・(9)
各元素の原子比の原子比が、以下の式(10)~(12)を満たすことがより好ましく、
0.14≦In/(In+Ga+Zn)≦0.19 ・・(10)
0.41≦Ga/(In+Ga+Zn)≦0.53 ・・(11)
0.30≦Zn/(In+Ga+Zn)≦0.45 ・・(12)
各元素の原子比の原子比が、以下の式(13)~(15)を満たすことがさらに好ましい。
0.14<In/(In+Ga+Zn)≦0.18 ・・(13)
0.41≦Ga/(In+Ga+Zn)≦0.52 ・・(14)
0.31≦Zn/(In+Ga+Zn)≦0.45 ・・(15)
実施形態の酸化物スパッタリングターゲットは、たとえば以下に示すような方法により製造することができる。まず、原料粉末を混合する。原料粉末としては、通常In2O3粉末、Ga2O3粉末およびZnO粉末である。
ここで説明するスリップキャスト法では、混合粉末と有機添加物とを含有するスラリーを、分散媒を用いて調製し、かかるスラリーを型に流し込んで分散媒を除去することにより成形を行う。ここで用いることができる有機添加物は、公知のバインダーや分散剤などである。
ここで説明するCIP法では、混合粉末と有機添加物とを含有するスラリーを、分散媒を用いて調製し、かかるスラリーを噴霧乾燥して得られた乾燥粉末を型に充填して加圧成形を行う。ここで用いることができる有機添加物は、公知のバインダーや分散剤などである。
平均粒径が0.6μmであるIn2O3粉末と、平均粒径が1.5μmであるGa2O3粉末と、平均粒径が0.8μmであるZnO粉末とをポット中でジルコニアボールによりボールミル乾式混合して、混合粉末を調製した。
実施例1と同様な方法を用いて、酸化物焼結体を得た。なお、実施例2、3では、混合粉末の調製の際、すべての原料粉末に含まれる金属元素の原子比が、表1に記載の原子比となるように各原料粉末を配合した。
実施例1と同様な方法を用いて、酸化物焼結体を得た。なお、比較例1~4では、混合粉末の調製の際、すべての原料粉末に含まれる金属元素の原子比が、表1に記載の原子比となるように各原料粉末を配合した。
ρ={(C1/100)/ρ1+(C2/100)/ρ2+(C3/100)/ρ3}-1 ・・(7)
・C1:酸化物焼結体の製造に用いたIn2O3粉末の質量%
・ρ1:In2O3の密度(7.18g/cm3)
・C2:酸化物焼結体の製造に用いたGa2O3粉末の質量%
・ρ2:Ga2O3の密度(5.95g/cm3)
・C3:酸化物焼結体の製造に用いたZnO粉末の質量%
・ρ3:ZnOの密度(5.60g/cm3)
・装置:SmartLab(株式会社リガク製、登録商標)
・線源:CuKα線
・管電圧:40kV
・管電流:30mA
・スキャン速度:5deg/min
・ステップ:0.02deg
・スキャン範囲:2θ=20度~80度
(スパッタリング条件)
装置:DCマグネトロンスパッタ装置、排気系クライオポンプ、ロータリーポンプ
到達真空度:3×10-6Pa
スパッタ圧力:0.4Pa
酸素分圧:1×10-3Pa
投入電力量時間:2W/cm2
時間:10時間
(アーキングカウンター)
型式:μArc Moniter MAM Genesis MAM データコレクター Ver.2.02
(LANDMARK TECHNOLOGY社製)
(アーキング評価)
A:20回以下
B:21~50回
C:51~100回
D:101回以上
Claims (14)
- インジウムと、ガリウムと、亜鉛と、酸素と、不可避不純物とからなる酸化物焼結体であって、
インジウムと、ガリウムと、亜鉛との原子比が
0.08<In/(In+Ga+Zn)≦0.19
0.35<Ga/(In+Ga+Zn)<0.58
0.23<Zn/(In+Ga+Zn)<0.46
を満たし、
InGaZnO4またはInGaZn2O5で表されるホモロガス構造化合物と、ZnGa2O4で表されるスピネル構造化合物とを含み、
前記ZnGa 2 O 4 で表されるスピネル構造化合物の面積率が25%以上であり、
抗折強度が180MPa以上である酸化物焼結体。 - 各元素の原子比が下記式を満たす請求項1に記載の酸化物焼結体。
0.08<In/(In+Ga+Zn)≦0.19
0.40≦Ga/(In+Ga+Zn)<0.58
0.25≦Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 - 各元素の原子比が下記式を満たす請求項1または2に記載の酸化物焼結体。
0.13<In/(In+Ga+Zn)≦0.19
0.40≦Ga/(In+Ga+Zn)≦0.55
0.27≦Zn/(In+Ga+Zn)<0.46 - 各元素の原子比が下記式を満たす請求項1~3のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。
0.14≦In/(In+Ga+Zn)≦0.19
0.41≦Ga/(In+Ga+Zn)≦0.53
0.30≦Zn/(In+Ga+Zn)≦0.45 - 各元素の原子比が下記式を満たす請求項1~4のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。
0.14<In/(In+Ga+Zn)≦0.18
0.41≦Ga/(In+Ga+Zn)≦0.52
0.31≦Zn/(In+Ga+Zn)≦0.45 - 前記ホモロガス構造化合物の平均面積円相当径が10μm以下である
請求項1~5のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。 - 前記ホモロガス構造化合物の平均アスペクト比が2.0以下である
請求項1~6のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。 - 前記スピネル構造化合物の平均面積円相当径が5μm以下である
請求項1~7のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。 - 前記スピネル構造化合物の平均アスペクト比が2.0以下である
請求項1~8のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。 - 前記スピネル構造化合物の面積率が80%以下である
請求項1~9のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。 - 相対密度が99.5%以上である
請求項1~10のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。 - 比抵抗が5.0×10-1Ωcm以下である
請求項1~11のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。 - InGaZnO4またはInGaZn2O5で表されるホモロガス構造化合物と、ZnGa2O4で表されるスピネル構造化合物からなる請求項1~12のいずれか一つに記載の酸化物焼結体。
- 請求項1~13のいずれか一つに記載の酸化物焼結体をターゲット材として用いる
スパッタリングターゲット。
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