KR20210129041A - Oxide sintered compact, sputtering target, and manufacturing method of sputtering target - Google Patents

Abstract

산화물 소결체로서, 상기 산화물 소결체의 표면의 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만인, 산화물 소결체.It is an oxide sintered compact, The oxide sintered compact whose surface roughness Rz of the said oxide sintered compact is less than 2.0 micrometers.

Description

산화물 소결체, 스퍼터링 타깃 및 스퍼터링 타깃의 제조 방법Oxide sintered compact, sputtering target, and manufacturing method of sputtering target

본 발명은, 산화물 소결체, 스퍼터링 타깃 및 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an oxide sintered body, a sputtering target, and a method for manufacturing a sputtering target.

종래, 박막 트랜지스터 (이하,「TFT」라고 한다) 로 구동시키는 방식의 액정 디스플레이 또는 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치에서는, TFT 의 채널층에 비정질 실리콘막 또는 결정질 실리콘막이 주로 채용되고 있었다.Conventionally, in a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display driven by a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT"), an amorphous silicon film or a crystalline silicon film has been mainly employed as the channel layer of the TFT.

한편으로, 최근, 디스플레이의 고정세화의 요구에 수반하여, TFT 의 채널층에 사용되는 재료로서 산화물 반도체가 주목받고 있다.On the other hand, in recent years, with the request|requirement of high definition of a display, an oxide semiconductor attracts attention as a material used for the channel layer of TFT.

산화물 반도체 중에서도 특히, 인듐, 갈륨, 아연 및 산소로 이루어지는 아모르퍼스 산화물 반도체 (In-Ga-Zn-O, 이하「IGZO」라고 약기한다) 는, 높은 캐리어 이동도를 갖기 때문에, 바람직하게 사용되고 있다. 그러나, IGZO 는, 원료로서 In 및 Ga 를 사용하기 때문에 원료 비용이 비싸다는 결점이 있다.Among oxide semiconductors, an amorphous oxide semiconductor (In-Ga-Zn-O, hereinafter abbreviated as "IGZO") which consists of indium, gallium, zinc, and oxygen in particular has high carrier mobility, and is therefore preferably used. However, since IGZO uses In and Ga as a raw material, there exists a fault that raw material cost is high.

원료 비용을 싸게 하는 관점에서, Zn-Sn-O (이하,「ZTO」라고 약기한다), 또는 IGZO 의 Ga 대신에 Sn 을 첨가한 In-Sn-Zn-O (이하「ITZO」라고 약기한다) 가 제안되어 있다.From the viewpoint of lowering the raw material cost, Zn-Sn-O (hereinafter abbreviated as "ZTO") or In-Sn-Zn-O containing Sn added instead of Ga of IGZO (hereinafter abbreviated as "ITZO") is proposed.

ITZO 는, IGZO 에 비해 매우 높은 이동도를 나타내는 점에서, TFT 의 소형화 및 패널의 프레임 협소화에 유리한 차세대 산화물 반도체 재료로서 기대되고 있다.Since ITZO shows very high mobility compared with IGZO, it is anticipated as a next-generation oxide semiconductor material advantageous for downsizing of TFT and frame narrowing of a panel.

그러나, ITZO 는, 열팽창 계수가 크고, 열전도율이 낮은 점에서, Cu 제 또는 Ti 제의 배킹 플레이트에 대한 본딩시 및 스퍼터링시에 열응력에 의해 크랙이 발생하기 쉽다는 과제가 있다.However, since ITZO has a large thermal expansion coefficient and low thermal conductivity, there exists a subject that a crack is easy to generate|occur|produce by thermal stress at the time of bonding with respect to the backing plate made from Cu or Ti, and at the time of sputtering.

최근의 연구에서는, 산화물 반도체 재료의 최대 과제인 신뢰성은, 막을 치밀화함으로써 개선할 수 있다는 보고가 있다.In recent studies, there is a report that reliability, which is the biggest problem of oxide semiconductor materials, can be improved by densifying the film.

막을 치밀화하려면 고파워 제막 (製膜) 이 효과적이다. 그러나, 대형 양산 장치에서는 플라즈마가 집중되는 타깃의 엔드부의 균열이 문제가 되고, 특히 ITZO 계 재료의 타깃은, 균열되기 쉬운 경향이 있었다.In order to densify the film, high-power film forming is effective. However, in a large-scale mass production apparatus, cracking of the end part of the target where plasma is concentrated becomes a problem, and especially the target of an ITZO system material tends to crack easily.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 실질적으로 인듐, 주석, 마그네슘 및 산소로 이루어지는 산화물 소결체에 있어서, 소결체의 조성과 소결 조건을 적절히 조정함으로써, 높은 항절 강도를 달성할 수 있다고 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 1 에는, 산화물 소결체가 높은 항절 강도를 가짐으로써, 스퍼터링시에 파티클의 발생이 적고, 안정적인 스퍼터링이 가능해진다고 기재되어 있다.For example, Patent Document 1 describes that in an oxide sintered compact substantially composed of indium, tin, magnesium and oxygen, high flexural strength can be achieved by appropriately adjusting the composition and sintering conditions of the sintered compact. Moreover, patent document 1 describes that there is little generation|occurrence|production of a particle at the time of sputtering, and stable sputtering becomes possible because an oxide sintered compact has high flexural strength.

국제공개 제2017/158928호International Publication No. 2017/158928

스퍼터링 타깃에 발생하는 크랙의 원인으로는, 예를 들어, 밀도 편차, 입경 편차, 포어 및 마이크로크랙 등, 다양한 원인을 들 수 있다.As a cause of the crack which generate|occur|produces in a sputtering target, various causes, such as density variation, particle size variation, a pore, and a microcrack, are mentioned, for example.

크랙의 발생 원인으로는, 스퍼터링 타깃의 평면 연삭 가공 공정에서 발생하는 연삭 줄무늬도 들 수 있다. 연삭 줄무늬를 갖는 스퍼터링 타깃을 사용하여 스퍼터링하면, 아킹이 발생하거나, 스퍼터 방전 후의 타깃의 열 수축으로 발생하는 표면의 인장 응력에서 기인하여 크랙이 발생하기 쉽다.Grinding streaks which generate|occur|produce in the surface grinding processing process of a sputtering target are also mentioned as a generation|occurrence|production cause of a crack. When sputtering using a sputtering target having grinding streaks, arcing is generated or cracks are likely to occur due to the tensile stress on the surface caused by thermal contraction of the target after sputtering discharge.

한편, 스퍼터링 타깃의 연삭 가공에서 발생하는 연삭 줄무늬는, 지석에 매립되어 있는 지립의 입경을 저감시키는 등, 지립의 절입 깊이를 얕게 함으로써 저감시키는 것이 알려져 있다.On the other hand, it is known that the grinding streaks which generate|occur|produce in the grinding process of a sputtering target are reduced by making the cutting depth of the abrasive grain shallow, such as reducing the particle diameter of the abrasive grain embedded in the grindstone.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 인듐, 주석, 마그네슘 및 산소로 이루어지는 산화물 소결체를, ＃80 의 지석으로 연마한 후, ＃400 의 지석으로 연마함으로써, 표면 조도 Ra 가 0.46 ㎛ 인 소결체를 얻은 것이 기재되어 있다.For example, in Patent Document 1, an oxide sintered compact made of indium, tin, magnesium and oxygen is polished with a #80 grindstone, and then polished with a #400 grindstone to obtain a sintered compact having a surface roughness Ra of 0.46 µm. is described.

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 산화물 소결체의 표면을 ＃80 의 지석으로 연마한 후, ＃400 의 지석으로 연마하였다고 하더라도, 당해 산화물 소결체를 함유하는 스퍼터링 타깃은, 크랙 내성이 충분하지 않은 경우도 있다.However, as described in Patent Document 1, even if the surface of the oxide sintered body is polished with a #80 grindstone and then polished with a #400 grindstone, the sputtering target containing the oxide sintered body has insufficient crack resistance. there is also

본 발명은, 크랙 내성을 향상시킨 산화물 소결체 및 스퍼터링 타깃을 제공하는 것, 그리고 당해 스퍼터링 타깃의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of this invention is to provide the oxide sintered compact which improved crack resistance, and a sputtering target, and to provide the manufacturing method of the said sputtering target.

[1A]. 산화물 소결체로서,[1A]. An oxide sintered body comprising:

상기 산화물 소결체의 표면의 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만인, 산화물 소결체.The oxide sintered body of which the surface roughness Rz of the surface of the said oxide sintered body is less than 2.0 micrometers.

[2A]. [1A] 에 기재된 산화물 소결체를 함유하는, 스퍼터링 타깃.[2A]. A sputtering target containing the oxide sintered body according to [1A].

[1]. 산화물 소결체를 함유하는 스퍼터링 타깃으로서,[One]. A sputtering target containing an oxide sintered body, comprising:

상기 산화물 소결체의 표면의 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만인, 스퍼터링 타깃.The sputtering target whose surface roughness Rz of the surface of the said oxide sintered compact is less than 2.0 micrometers.

[2]. [1] 또는 [2A] 에 기재된 스퍼터링 타깃에 있어서,[2]. The sputtering target according to [1] or [2A],

상기 산화물 소결체는, 인듐 원소, 주석 원소 및 아연 원소를 함유하는, 스퍼터링 타깃.The said oxide sintered compact is a sputtering target containing an indium element, a tin element, and a zinc element.

[3]. [2] 에 기재된 스퍼터링 타깃에 있어서,[3]. The sputtering target according to [2],

상기 산화물 소결체는, 추가로, X 원소를 함유하고,The oxide sintered body further contains an element X,

X 원소는, 게르마늄 원소, 실리콘 원소, 이트륨 원소, 지르코늄 원소, 알루미늄 원소, 마그네슘 원소, 이테르븀 원소 및 갈륨 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 원소인, 스퍼터링 타깃.The X element is at least one or more elements selected from the group consisting of a germanium element, a silicon element, a yttrium element, a zirconium element, an aluminum element, a magnesium element, a ytterbium element, and a gallium element.

[4]. [2] 또는 [3] 에 기재된 스퍼터링 타깃에 있어서,[4]. The sputtering target according to [2] or [3],

상기 산화물 소결체는, 하기 식 (1), (2) 및 (3) 으로 나타내는 원자 조성비의 범위를 만족하는, 스퍼터링 타깃.The said oxide sintered compact is a sputtering target which satisfy|fills the range of the atomic composition ratio shown by following formula (1), (2), and (3).

[5]. [2] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타깃에 있어서,[5]. The sputtering target according to any one of [2] to [4],

상기 산화물 소결체는, In₂O₃(ZnO)m [m ＝ 2 ∼ 7] 으로 나타내는 육방정 층상 화합물 및 Zn₂SnO₄ 로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 함유하는 스퍼터링 타깃.The oxide sintered _{body, In 2 O 3 (ZnO)} m [m = 2 ~ 7] the hexagonal crystal lamellar compound and a sputtering target containing a spinel structural compound represented by Zn ₂ SnO ₄ represents a.

[5A]. [2] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타깃에 있어서,[5A]. The sputtering target according to any one of [2] to [4],

상기 산화물 소결체는, In₂O₃(ZnO)m [m ＝ 2 ∼ 7] 으로 나타내는 육방정 층상 화합물 및 Zn_2-xSn_1-yIn_x＋yO₄ [0 ≤ x ＜ 2, 0 ≤ y ＜ 1] 로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 함유하는, 스퍼터링 타깃.The oxide sintered body is _{a hexagonal layered compound represented by In 2} O ₃ (ZnO) m [m = 2 to 7] and Zn _2-x Sn _1-y In _{x + y} O ₄ [0 ≤ x < 2, 0 ≤ y < 1] A sputtering target containing the spinel structure compound represented by

[6A]. 상기 산화물 소결체의 연삭 흠집에 있어서, 깊이가 최대이고, 폭이 최소가 되는 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비 H/L 이 0.2 미만인, [2] 내지 [5], [2A] 그리고 [5A] 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타깃.[6A]. [2] to [5], [2A], wherein in the grinding flaw of the oxide sintered body, the ratio H/L of the depth (H) to the width (L) of the grinding flaw having the maximum depth and the minimum width is less than 0.2 ] and the sputtering target according to any one of [5A].

[6]. [1] 내지 [5], [2A], [5A] 그리고 [6A] 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타깃을 제조하기 위한 스퍼터링 타깃의 제조 방법.[6]. The manufacturing method of the sputtering target for manufacturing the sputtering target in any one of [1]-[5], [2A], [5A], and [6A].

[7]. [6] 에 기재된 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 있어서,[7]. In the manufacturing method of the sputtering target as described in [6],

상기 산화물 소결체의 표면을 연삭하는 공정을 포함하고,a process of grinding the surface of the oxide sintered body;

최초의 연삭에 사용하는 제 1 지석의 지립 입경이 100 ㎛ 이하인, 스퍼터링 타깃의 제조 방법.The manufacturing method of the sputtering target whose abrasive grain diameter of the 1st grindstone used for initial grinding is 100 micrometers or less.

[8]. [7] 에 기재된 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 있어서,[8]. In the manufacturing method of the sputtering target as described in [7],

상기 제 1 지석으로 연삭 후, 상기 제 1 지석의 지립 입경보다 작은 지립 입경의 제 2 지석을 사용하여, 추가로 상기 산화물 소결체의 표면을 연삭하고,After grinding with the first grindstone, the surface of the oxide sintered body is further ground using a second grindstone having an abrasive grain size smaller than the abrasive grain size of the first grindstone;

상기 제 2 지석으로 연삭 후, 상기 제 2 지석의 지립 입경보다 작은 지립 입경의 제 3 지석을 사용하여, 추가로 상기 산화물 소결체의 표면을 연삭하는, 스퍼터링 타깃의 제조 방법.The manufacturing method of the sputtering target which grinds the surface of the said oxide sintered compact further using the 3rd grindstone of the abrasive grain diameter smaller than the abrasive grain diameter of the said 2nd grindstone after grinding with the said 2nd grindstone.

[9]. [7] 또는 [8] 에 기재된 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 있어서, 연삭 대상물의 이송 속도 v (m/min), 상기 제 1 지석의 지석 주속도 V (m/min), 절입 깊이 t (㎛) 및 상기 제 1 지석의 지립 입경 d (㎛) 가 하기 관계식 (4) 를 만족하는, 스퍼터링 타깃의 제조 방법.[9]. [7] or [8], in the manufacturing method of the sputtering target, the feed rate v (m/min) of the grinding object, the grinding wheel peripheral speed V (m/min) of the first grindstone, the depth of cut t (㎛) and the abrasive grain size d (µm) of the first grindstone satisfies the following relational expression (4).

본 발명의 일 양태에 의하면, 크랙 내성을 향상시킨 산화물 소결체 및 스퍼터링 타깃을 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 일 양태에 의하면, 당해 스퍼터링 타깃의 제조 방법을 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to one aspect of this invention, the oxide sintered compact and sputtering target which improved crack resistance can be provided. Moreover, according to one aspect of this invention, the manufacturing method of the said sputtering target can be provided.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 타깃의 형상을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 타깃의 형상을 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 타깃의 형상을 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 타깃의 형상을 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 실시예 1 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 6 은, 실시예 2 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 7 은, 실시예 3 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 8 은, 실시예 4 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 9 는, 실시예 5 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 10 은, 실시예 6 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 11 은, 비교예 1 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 12 는, 비교예 2 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 13 은, 실시예 1 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 14 는, 실시예 2 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 15 는, 실시예 3 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 16 은, 실시예 4 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 17 은, 실시예 5 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 18 은, 실시예 6 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 19 는, 비교예 1 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 20 은, 비교예 2 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 21 은 실시예 1 에 관련된 산화물 소결체의 XRD 차트이다.
도 22 는 표면 조도 Rz 와 크랙 내성의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 23 은 비교예 3 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 평면 관찰 화상이다.
도 24 는 비교예 3 에 관련된 산화물 소결체 (표면 연삭 후) 의 공초점 레이저 현미경에 의한 3D 관찰 화상이다.
도 25 는 평면 연삭 후의 실시예 1 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 26 은 평면 연삭 후의 실시예 2 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 27 은 평면 연삭 후의 실시예 3 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 28 은 평면 연삭 후의 실시예 4 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 29 는 평면 연삭 후의 실시예 5 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 30 은 평면 연삭 후의 실시예 6 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 31 은 평면 연삭 후의 비교예 1 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 32 는 평면 연삭 후의 비교예 2 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 33 은 평면 연삭 후의 비교예 3 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the shape of the target which concerns on one Embodiment of this invention.
It is a perspective view which shows the shape of the target which concerns on one Embodiment of this invention.
It is a perspective view which shows the shape of the target which concerns on one Embodiment of this invention.
It is a perspective view which shows the shape of the target which concerns on one Embodiment of this invention.
5 is a planar observation image of the oxide sintered body (after surface grinding) according to Example 1 by a confocal laser microscope.
6 is a planar observation image of the oxide sintered body (after surface grinding) according to Example 2 by a confocal laser microscope.
7 is a planar observation image of the oxide sintered body (after surface grinding) according to Example 3 by a confocal laser microscope.
8 is a planar observation image of the oxide sintered body (after surface grinding) according to Example 4 by a confocal laser microscope.
9 : is a plane observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact (after surface grinding) which concerns on Example 5.
10 is a planar observation image of the oxide sintered body (after surface grinding) according to Example 6 by a confocal laser microscope.
11 : is a plane observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact which concerns on Comparative Example 1 (after surface grinding).
12 is a planar observation image of an oxide sintered body (after surface grinding) according to Comparative Example 2 under a confocal laser microscope.
13 : is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact (after surface grinding) which concerns on Example 1. FIG.
14 : is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact (after surface grinding) which concerns on Example 2. FIG.
It is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact which concerns on Example 3 (after surface grinding).
It is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact which concerns on Example 4 (after surface grinding).
17 : is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact which concerns on Example 5 (after surface grinding).
18 : is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact (after surface grinding) which concerns on Example 6. FIG.
19 : is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact (after surface grinding) which concerns on Comparative Example 1. FIG.
20 : is a 3D observation image by the confocal laser microscope of the oxide sintered compact (after surface grinding) which concerns on Comparative Example 2. FIG.
21 is an XRD chart of the oxide sintered body according to Example 1. FIG.
It is a graph which shows the relationship between surface roughness Rz and crack resistance.
23 is a planar observation image of an oxide sintered body (after surface grinding) according to Comparative Example 3 by a confocal laser microscope.
24 is a 3D observation image of the oxide sintered body (after surface grinding) according to Comparative Example 3 by a confocal laser microscope.
Fig. 25 is a diagram showing a cross-sectional profile of a surface roughness measurement position of the oxide sintered body according to Example 1 after plane grinding;
Fig. 26 is a diagram showing a cross-sectional profile of a surface roughness measurement position of the oxide sintered body according to Example 2 after surface grinding;
Fig. 27 is a diagram showing a cross-sectional profile of a surface roughness measurement position of the oxide sintered body according to Example 3 after surface grinding;
Fig. 28 is a diagram showing a cross-sectional profile of a surface roughness measurement position of the oxide sintered body according to Example 4 after surface grinding;
Fig. 29 is a diagram showing a cross-sectional profile of a surface roughness measurement position of the oxide sintered body according to Example 5 after plane grinding;
It is a figure which shows the cross-sectional profile of the surface roughness measurement position of the oxide sintered compact which concerns on Example 6 after surface grinding.
It is a figure which shows the cross-sectional profile of the surface roughness measurement position of the oxide sintered compact which concerns on Comparative Example 1 after plane grinding.
Fig. 32 is a diagram showing a cross-sectional profile of a surface roughness measurement position of an oxide sintered body according to Comparative Example 2 after plane grinding;
It is a figure which shows the cross-sectional profile of the surface roughness measurement position of the oxide sintered compact which concerns on Comparative Example 3 after surface grinding.

이하, 실시형태에 대해 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 실시형태는 많은 상이한 양태로 실시하는 것이 가능하며, 취지 및 그 범위에서 일탈하지 않고 그 형태 및 상세를 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은, 이하의 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되지 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment is demonstrated, referring drawings etc. However, embodiment can be implemented in many different aspects, and it will be easily understood by those skilled in the art that the form and detail can be variously changed without deviating from the meaning and the range. Therefore, this invention is limited to the description of the following embodiment and is not interpreted.

도면에 있어서, 크기, 층의 두께 및 영역 등은, 명료화를 위해 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 본 발명은, 도시된 크기, 층의 두께 및 영역 등에 한정되지 않는다. 또한, 도면은 이상적인 예를 모식적으로 나타낸 것으로서, 본 발명은, 도면에 나타내는 형상 및 값 등에 한정되지 않는다.In the drawings, the size, the thickness of the layer, the region, and the like may be exaggerated for clarity. Accordingly, the present invention is not limited to the illustrated dimensions, layer thicknesses and regions, and the like. The drawings schematically show ideal examples, and the present invention is not limited to the shapes and values shown in the drawings.

본 명세서에서 사용하는「제 1」,「제 2」,「제 3」이라는 서수사는, 구성 요소의 혼동을 피하기 위해 부여되어 있으며, 수적으로 특정하는 취지의 기재가 없는 구성 요소에 대해서는, 수적으로 한정되지 않는다.The ordinal numbers of "first", "second", and "third" used in this specification are given to avoid confusion of components, and for components without a description to the effect of specifying them numerically, not limited

본 명세서 등에 있어서,「막」또는「박막」이라는 용어와「층」이라는 용어는, 경우에 따라서는, 서로 바꿔 넣는 것이 가능하다.In this specification and the like, the terms "film" or "thin film" and the term "layer" can be interchanged depending on the case.

본 명세서 등의 소결체 및 산화물 반도체 박막에 있어서,「화합물」이라는 용어와「결정상」이라는 용어는, 경우에 따라서는, 서로 바꿔 넣는 것이 가능하다.In the sintered body and oxide semiconductor thin film of the present specification and the like, the terms "compound" and "crystal phase" can be interchanged depending on the case.

본 명세서에 있어서,「산화물 소결체」를 간단히「소결체」라고 칭하는 경우가 있다.In this specification, "oxide sintered compact" may be simply referred to as "sintered compact".

본 명세서에 있어서,「스퍼터링 타깃」을 간단히「타깃」이라고 칭하는 경우가 있다.In this specification, a "sputtering target" may be simply called a "target".

[스퍼터링 타깃][Sputtering Target]

스퍼터링 타깃의 크랙은, 타깃 중의 강도가 약한 부분을 기점으로 발생한다.The crack of a sputtering target generate|occur|produces as the starting point of the weak intensity|strength part in a target.

그래서, 본 발명자는, 크랙 내성을 향상시키기 위한 방책으로서, 스퍼터링 타깃면 내의 강도의 편차를 저감시키는 것, 특히, 최저 강도를 향상시키는 것을 생각하였다.Then, this inventor considered reducing the intensity|variation in intensity|strength in a sputtering target surface as a measure for improving crack resistance, especially improving minimum intensity|strength.

종래, 스퍼터링 타깃에 있어서의 연삭 줄무늬는, 표면 조도 Ra (산술 평균 조도라고 칭하는 경우가 있다) 로 평가되고 있으며, 특허문헌 1 에 있어서도, 타깃의 강도를 나타내는 지표 중 하나인 항절 강도가 충분하다고 되어 있었다. 이와 같이, 종래, 산화물 소결체의 표면의 연삭 줄무늬의 평가는, Ra 로 충분하며, 표면 조도 Ra 와 표면 조도 Rz (최대 높이라고 칭하는 경우가 있다) 의 차는 작은 것으로 생각되고 있었다.Conventionally, the grinding streaks in a sputtering target are evaluated by surface roughness Ra (which may be referred to as arithmetic mean roughness), and also in Patent Document 1, the flexural strength, which is one of the indexes indicating the strength of the target, is sufficient. there was. Thus, conventionally, evaluation of the grinding fringe on the surface of an oxide sintered compact is sufficient with Ra, and the difference between surface roughness Ra and surface roughness Rz (it may be called a maximum height) was considered to be small.

그런데, 본 발명자는, ITZO 의 연삭 가공 데미지를 자세히 조사한 결과, ITZO 는 종래의 타깃 재료에 비해 무르고, 통상적으로 표면 연삭 후의 산화물 소결체의 표면에서 관찰되는 연삭 줄무늬 이외에도, 결정 조직이 큰 덩어리로서 박리되어 있는 지점 (구멍) 을 발견하였다. 그 박리 지점의 깊이는, 통상적인 연삭 줄무늬의 깊이에 비해, 1 자릿수 이상 깊은 것을 알 수 있었다.By the way, the present inventors investigated the grinding damage of ITZO in detail, and as a result, ITZO is softer than the conventional target material, and in addition to the grinding streaks normally observed on the surface of the oxide sintered body after surface grinding, the crystal structure is peeled off as a large mass A point (hole) was found. It turned out that the depth of the peeling point was one digit or more deep compared with the depth of a normal grinding stripe.

본 발명자는, 연삭 가공 방법을 예의 검토한 결과, 전술한 바와 같은 박리 지점을 줄이려면, 연삭 가공용의 지석으로서, 지립의 입경이 중간 정도인 지석부터 연삭 가공을 개시하고, 서서히 지립의 입경이 작은 지석으로 전환하여 연삭함으로써, 큰 구멍이 남지 않고 (즉, 표면 조도 Rz 를 작게 할 수 있고), 박리 지점을 줄일 수 있으며, 그 결과, 스퍼터링 타깃의 크랙 내성도 대폭 향상된다는 지견을 얻었다.As a result of intensive study of the grinding processing method, the present inventors, in order to reduce the peeling point as described above, start grinding from a grindstone having a medium grain size as a grindstone for grinding, and gradually start grinding with a small abrasive grain size. By switching to a grindstone and grinding, a large hole is not left (that is, the surface roughness Rz can be made small), the peeling point can be reduced, As a result, the knowledge that the crack resistance of a sputtering target also improves significantly was acquired.

본 발명자는, 이들 지견에 기초하여 본 발명을 발명하였다.The present inventors have invented the present invention based on these findings.

본 발명의 일 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃 (이하, 간단히 본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃이라고 칭하는 경우가 있다) 은, 산화물 소결체를 함유한다.A sputtering target (hereinafter, simply referred to as a sputtering target according to this embodiment) according to an embodiment of the present invention contains an oxide sintered body.

본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃은, 예를 들어, 산화물 소결체를, 스퍼터링 타깃으로서 바람직한 형상으로 절삭 및 연삭하여 얻어진다.The sputtering target which concerns on this embodiment is obtained by cutting and grinding an oxide sintered compact into the shape suitable as a sputtering target, for example.

또, 본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃은, 산화물 소결체의 벌크를 연삭 및 연삭하여 얻은 스퍼터링 타깃 소재를 배킹 플레이트에 본딩함으로써도 얻을 수 있다.Moreover, the sputtering target which concerns on this embodiment can be obtained also by bonding the sputtering target raw material obtained by grinding and grinding the bulk of an oxide sintered compact to a backing plate.

또, 다른 양태에 관련된 본 실시형태의 스퍼터링 타깃으로는, 산화물 소결체만으로 이루어지는 타깃도 들 수 있다.Moreover, as a sputtering target of this embodiment which concerns on another aspect, the target which consists only of an oxide sintered compact is also mentioned.

산화물 소결체의 형상은 특별히 한정되지 않는다.The shape of the oxide sintered body is not particularly limited.

도 1 의 부호 1 에 나타내는 바와 같은 판상의 산화물 소결체여도 된다.A plate-shaped oxide sintered body as indicated by reference numeral 1 in FIG. 1 may be used.

도 2 의 부호 1A 에 나타내는 바와 같은 원통상의 산화물 소결체여도 된다.A cylindrical oxide sintered body as indicated by reference numeral 1A in FIG. 2 may be used.

산화물 소결체가 판상인 경우, 당해 산화물 소결체의 평면 형상은, 도 1 의 부호 1 에 나타내는 바와 같은 직사각형이어도 되고, 도 3 의 부호 1B 에 나타내는 바와 같은 원형이어도 된다.When the oxide sintered body is in the form of a plate, the planar shape of the oxide sintered body may be a rectangle as indicated by 1 in FIG. 1 or a circular shape as indicated by 1B in FIG. 3 .

산화물 소결체는, 일체 성형물이어도 되고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 복수로 분할되어 있어도 된다. 복수로 분할된 산화물 소결체 (부호 1C) 의 각각을, 배킹 플레이트 (3) 에 고정시켜도 된다. 이와 같이, 복수의 산화물 소결체 (1C) 를 1 개의 배킹 플레이트 (3) 에 본딩하여 얻은 스퍼터링 타깃을, 다분할식 스퍼터링 타깃이라고 칭하는 경우가 있다. 배킹 플레이트 (3) 는, 산화물 소결체의 유지 및 냉각용의 부재이다. 배킹 플레이트 (3) 의 재료는, 특별히 한정되지 않는다. 배킹 플레이트 (3) 의 재료로는, 예를 들어, Cu, Ti 및 SUS 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 재료가 사용된다.The oxide sintered body may be an integrally formed product or may be divided into a plurality of parts as shown in FIG. 4 . You may fix each of the oxide sintered compact (symbol 1C) divided|segmented into plurality to the backing plate 3 . Thus, the sputtering target obtained by bonding the some oxide sintered compact 1C to one backing plate 3 may be called a multi-division type sputtering target. The backing plate 3 is a member for holding|maintenance and cooling of an oxide sintered compact. The material of the backing plate 3 is not specifically limited. As a material of the backing plate 3, the at least 1 sort(s) of material chosen from the group which consists of Cu, Ti, SUS, etc. is used, for example.

(표면 조도 Rz)(Surface roughness Rz)

본 실시형태에 관련된 타깃에 있어서, 산화물 소결체의 표면 조도 Rz (최대 높이) 가 2.0 ㎛ 미만이다. 본 명세서에 있어서, 표면 조도 Rz 의 측정은, 공초점 레이저 현미경 (LSM) (레이저텍 주식회사 제조,「OPTELICS H1200」) 을 사용하여 × 100 (약 2000 배) 의 대물 렌즈 배율로 관찰하였을 때의 단면 프로파일에 기초하여, JIS B 0601 : 2001 및 JIS B 0610 : 2001 에 준거하여 실시된다. 표면 조도 Rz 의 측정 지점은, 연삭 가공 후의 산화물 소결체판의 중앙부 4 ㎠ (2 ㎝ × 2 ㎝) 를 잘라낸 측정용 시험편의 표면으로 한다.The target which concerns on this embodiment WHEREIN: The surface roughness Rz (maximum height) of an oxide sintered compact is less than 2.0 micrometers. In the present specification, the surface roughness Rz is measured using a confocal laser microscope (LSM) (manufactured by Lasertech Co., Ltd., "OPTELICS H1200") and a cross section when observed with an objective lens magnification of x 100 (about 2000 times). Based on a profile, it implements based on JISB0601:2001 and JISB0610:2001. Let the measurement point of the surface roughness Rz be the surface of the test piece for a measurement which cut out 4 cm<2> (2 cm x 2 cm) of the center part of the oxide sintered compact board after grinding.

산화물 소결체의 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만이면, 스퍼터링 타깃의 크랙 내성이 향상된다. 이와 같이 크랙 내성이 향상되는 것은, 결정 조직이 큰 덩어리로서 박리되어 있지 않고, 산화물 소결체의 표면 평활성이 높은 것에서 기인하는 것으로 생각된다.The crack resistance of a sputtering target improves that surface roughness Rz of an oxide sintered compact is less than 2.0 micrometers. Thus, it is thought that the crack resistance is improved because the crystal structure is not peeled off as a large lump and the surface smoothness of the oxide sintered body is high.

산화물 소결체의 표면 조도 Rz 는, 1.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1.0 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is 1.5 micrometers or less, and, as for the surface roughness Rz of an oxide sintered compact, it is more preferable that it is 1.0 micrometer or less.

또한, 스퍼터링 타깃에 있어서의 산화물 소결체는, 배킹 플레이트에 본딩되는 본딩면과, 당해 본딩면과는 반대측의 면으로서, 스퍼터링되는 스퍼터링면을 갖는다. 본 실시형태에 있어서는, 당해 스퍼터링면에 대응하는 면의 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만이면 된다. 본딩면의 표면 조도 Rz 도 작은 쪽이 바람직하지만, 지나치게 작으면 본딩 가공할 때의 납제 (蠟劑) 인 인듐 (In) 의 젖음성이 악화되어, 본딩률이 저하되기 때문에, 젖음성을 확보할 수 있는 조건으로 적절히 선정된다.Moreover, the oxide sintered compact in a sputtering target has a sputtering surface sputtered as a bonding surface bonded to a backing plate, and the surface on the opposite side to the said bonding surface. In this embodiment, the surface roughness Rz of the surface corresponding to the said sputtering surface should just be less than 2.0 micrometers. Although it is preferable that the surface roughness Rz of the bonding surface is also smaller, if it is too small, the wettability of indium (In), a solder at the time of bonding, deteriorates, and the bonding rate decreases, so that the wettability can be secured. conditions are appropriately selected.

또, 타깃에 있어서, 스퍼터 방전 후의 스퍼터링면에 발생하는 열응력은, 인장 응력이다. 이 스퍼터링면에 발생하는 열응력은, 크랙 발생의 주된 원인이 될 수 있지만, 타깃의 이측의 본딩면에서는, 열응력과는 반대의 압축 응력이 발생하기 때문에, 크랙이 잘 발생하지 않아, 스퍼터링면에 발생하는 열응력의 영향은 작다.Moreover, in a target, the thermal stress which generate|occur|produces on the sputtering surface after sputtering discharge is a tensile stress. Thermal stress generated on this sputtering surface can be the main cause of cracking, but since compressive stress opposite to thermal stress is generated on the bonding surface on the back side of the target, cracks are less likely to occur, and sputtering surface The effect of thermal stress on the

(표면 조도 Ra)(Surface roughness Ra)

본 실시형태에 관련된 타깃에 있어서, 산화물 소결체의 표면 조도 Ra (산술 평균 조도) 가 0.5 ㎛ 미만인 것이 바람직하고, 0.25 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.The target which concerns on this embodiment WHEREIN: It is preferable that surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of an oxide sintered compact is less than 0.5 micrometer, and it is more preferable that it is 0.25 micrometer or less.

표면 조도 Ra 가 0.5 ㎛ 미만이면 스퍼터시에 아킹 등이 잘 발생하지 않아, 방전 안정성이 우수하다. 즉, 통상적인 프로세스에서 신품 (新品) 의 타깃을 사용하는 경우, 표면의 조도를 개선하기 위해 저파워로의 프리스퍼터를 실시한다. 표면 조도 Ra 가 작은 경우에는, 그 프리스퍼터의 시간을 단축시킬 수 있고, 고파워로의 스퍼터 방전으로 단시간에 이행할 수 있다.If surface roughness Ra is less than 0.5 micrometer, arcing etc. do not generate|occur|produce easily at the time of sputtering, and it is excellent in discharge stability. That is, when using a new target in a normal process, in order to improve the roughness of the surface, pre-sputtering with low power is performed. When the surface roughness Ra is small, the time for the pre-sputter can be shortened, and the sputter discharge with high power can be transferred in a short time.

(산화물 소결체의 조성)(Composition of oxide sintered body)

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 인듐 원소 (In), 주석 원소 (Sn) 및 아연 원소 (Zn) 를 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable that the oxide sintered compact which concerns on this embodiment contains an indium element (In), a tin element (Sn), and a zinc element (Zn).

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, In, Sn 및 Zn 이외의 다른 금속 원소를 함유하고 있어도 되고, 실질적으로 In, Sn 및 Zn 만 함유하고 있어도 되고, 또는 In, Sn 및 Zn 만으로 이루어져 있어도 된다. 여기서,「실질적」이란, 산화물 소결체의 금속 원소의 95 질량％ 이상 100 질량％ 이하 (바람직하게는 98 질량％ 이상 100 질량％ 이하) 가 인듐 원소 (In), 주석 원소 (Sn) 및 아연 원소 (Zn) 인 것을 의미한다. 본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 In, Sn, Zn 및 산소 원소 (O) 외에 불가피 불순물을 함유하고 있어도 된다. 여기서 말하는 불가피 불순물이란, 의도적으로 첨가하지 않은 원소로서, 원료 또는 제조 공정에서 혼입되는 원소를 의미한다.The oxide sintered body according to the present embodiment may contain other metal elements other than In, Sn, and Zn, or may contain substantially only In, Sn and Zn, within the range that does not impair the effects of the present invention, Alternatively, it may consist only of In, Sn and Zn. Here, "substantially" means 95 mass % or more and 100 mass % or less (preferably 98 mass % or more and 100 mass % or less) of the metal element of the oxide sintered body includes indium element (In), tin element (Sn) and zinc element ( Zn). The oxide sintered compact according to the present embodiment may contain unavoidable impurities other than In, Sn, Zn, and elemental oxygen (O) within a range that does not impair the effects of the present invention. The unavoidable impurity as used herein means an element that is not intentionally added and is mixed in a raw material or a manufacturing process.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 인듐 원소 (In), 주석 원소 (Sn), 아연 원소 (Zn) 및 X 원소를 함유하는 것도 바람직하다.It is also preferable that the oxide sintered compact which concerns on this embodiment contains an indium element (In), a tin element (Sn), a zinc element (Zn), and an X element.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, In, Sn, Zn 및 X 원소 이외의 다른 금속 원소를 함유하고 있어도 되고, 실질적으로 In, Sn, Zn 및 X 원소만 함유하고 있어도 되고, 또는 In, Sn, Zn 및 X 원소만으로 이루어져 있어도 된다. 여기서,「실질적」이란, 산화물 소결체의 금속 원소의 95 질량％ 이상 100 질량％ 이하 (바람직하게는 98 질량％ 이상 100 질량％ 이하) 가 In, Sn, Zn 및 X 원소인 것을 의미한다. 본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 In, Sn, Zn, X 원소 및 산소 원소 (O) 외에 불가피 불순물을 함유하고 있어도 된다. 여기서 말하는 불가피 불순물이란, 의도적으로 첨가하지 않은 원소로서, 원료 또는 제조 공정에서 혼입되는 원소를 의미한다.The oxide sintered body according to the present embodiment may contain other metal elements other than In, Sn, Zn, and X elements in a range that does not impair the effects of the present invention, and substantially In, Sn, Zn and X elements. It may contain only In, Sn, Zn, and may consist only of X elements. Here, "substantially" means that 95 mass % or more and 100 mass % or less (preferably 98 mass % or more and 100 mass % or less) of the metal element in the oxide sintered body are In, Sn, Zn and X elements. The oxide sintered compact according to the present embodiment may contain unavoidable impurities other than In, Sn, Zn, X elements and oxygen element (O) within a range that does not impair the effects of the present invention. The unavoidable impurity as used herein means an element that is not intentionally added and is mixed in a raw material or a manufacturing process.

X 원소는, 게르마늄 원소 (Ge), 실리콘 원소 (Si), 이트륨 원소 (Y), 지르코늄 원소 (Zr), 알루미늄 원소 (Al), 마그네슘 원소 (Mg), 이테르븀 원소 (Yb) 및 갈륨 원소 (Ga) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 원소이다.Element X includes element germanium (Ge), element silicon (Si), element yttrium (Y), element zirconium (Zr), element aluminum (Al), element magnesium (Mg), element ytterbium (Yb) and element gallium (Ga). ) is at least one or more elements selected from the group consisting of.

불가피 불순물의 예로는, 알칼리 금속 (Li, Na, K 및 Rb 등), 알칼리 토금속 (Ca, Sr 및 Ba 등), 수소 (H) 원소, 붕소 (B) 원소, 탄소 (C) 원소, 질소 (N) 원소, 불소 (F) 원소 및 염소 (Cl) 원소이다.Examples of unavoidable impurities include alkali metals (Li, Na, K and Rb, etc.), alkaline earth metals (Ca, Sr and Ba, etc.), hydrogen (H) element, boron (B) element, carbon (C) element, nitrogen ( N) element, element fluorine (F) and element chlorine (Cl).

불순물 농도는, ICP 또는 SIMS 에 의해 측정할 수 있다.The impurity concentration can be measured by ICP or SIMS.

＜불순물 농도 (H, C, N, F, Si, Cl) 의 측정＞<Measurement of impurity concentration (H, C, N, F, Si, Cl)>

얻어진 소결체 중의 불순물 농도 (H, C, N, F, Si, Cl) 는, 섹터형 다이나믹 2 차 이온 질량 분석계 (IMS 7f-Auto, AMETEK CAMECA 사 제조) 를 사용한 SIMS 분석에 의해 정량 평가할 수 있다.The impurity concentration (H, C, N, F, Si, Cl) in the obtained sintered body can be quantitatively evaluated by SIMS analysis using a sector-type dynamic secondary ion mass spectrometer (IMS 7f-Auto, manufactured by AMETEK CAMECA).

구체적으로는, 먼저 1 차 이온 Cs^＋ 를 사용하여, 14.5 ㎸ 의 가속 전압으로 측정 대상의 소결체 표면으로부터 20 ㎛ 의 깊이까지 스퍼터를 실시한다. 그 후, 래스터 100 ㎛□ (100 ㎛ × 100 ㎛ 의 사이즈), 측정 에어리어 30 ㎛□ (30 ㎛ × 30 ㎛ 의 사이즈), 깊이 1 ㎛ 분을 1 차 이온으로 스퍼터하면서 불순물 (H, C, N, F, Si, Cl) 의 질량 스펙트럼 강도를 적분한다.Specifically, first ^{, using primary ions Cs +} , sputtering is performed to a depth of 20 µm from the surface of the sintered body to be measured at an acceleration voltage of 14.5 kV. Thereafter, while sputtering a raster 100 μm square (size of 100 μm×100 μm), a measurement area of 30 μm square (size of 30 μm×30 μm), and a depth of 1 μm with primary ions, impurities (H, C, N , F, Si, Cl) and integrate the mass spectral intensities.

또한 질량 스펙트럼으로부터 불순물 농도의 절대값을 산출하기 위해, 각각의 불순물을 이온 주입에 의해 도스량을 제어하며 소결체에 주입하여 불순물 농도가 이미 알려진 표준 시료를 제조한다. 표준 시료에 대해 SIMS 분석에 의해 불순물 (H, C, N, F, Si, Cl) 의 질량 스펙트럼 강도를 얻고, 불순물 농도의 절대값과 질량 스펙트럼 강도의 관계식을 검량선으로 한다.In addition, in order to calculate the absolute value of the impurity concentration from the mass spectrum, each impurity is injected into the sintered body while controlling the dose by ion implantation to prepare a standard sample with known impurity concentration. The mass spectral intensity of impurities (H, C, N, F, Si, Cl) is obtained by SIMS analysis for a standard sample, and the relational expression between the absolute value of the impurity concentration and the mass spectral intensity is used as a calibration curve.

마지막으로, 측정 대상의 소결체의 질량 스펙트럼 강도와 검량선을 사용하여, 측정 대상의 불순물 농도를 산출하고, 이것을 불순물 농도의 절대값 (atom·㎝^-3) 으로 한다.Finally, the impurity concentration of the measurement object is calculated using the mass spectral intensity and the calibration curve of the sintered body to be measured, and this is taken as the absolute value (atom·cm ^-3 ) of the impurity concentration.

＜불순물 농도 (B, Na) 의 측정＞<Measurement of impurity concentration (B, Na)>

얻어진 소결체의 불순물 농도 (B, Na) 에 대해서도, 섹터형 다이나믹 2 차 이온 질량 분석계 (IMS 7f-Auto, AMETEK CAMECA 사 제조) 를 사용한 SIMS 분석에 의해 정량 평가할 수 있다. 1 차 이온을 O₂ ^＋, 1 차 이온의 가속 전압을 5.5 ㎸, 각각의 불순물의 질량 스펙트럼의 측정을 하는 것 이외에는, H, C, N, F, Si, Cl 의 측정과 동일한 평가에 의해 측정 대상의 불순물 농도의 절대값 (atom·㎝^-3) 을 얻을 수 있다.The impurity concentration (B, Na) of the obtained sintered body can also be quantitatively evaluated by SIMS analysis using a sector-type dynamic secondary ion mass spectrometer (IMS 7f-Auto, manufactured by AMETEK CAMECA). Measurement is performed by the same evaluation as that of H, C, N, F, Si, Cl except that the primary ion is O ₂ ^{+ , the primary ion acceleration voltage is 5.5 kV, and the mass spectrum of each impurity is measured.} The absolute value (atom·cm ^-3 ) of the target impurity concentration can be obtained.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체에 있어서는, 각 원소의 원자 조성비가 이하의 식 (1), (2) 및 (3) 중 적어도 1 개를 만족하는 것이 보다 바람직하다.In the oxide sintered body according to the present embodiment, it is more preferable that the atomic composition ratio of each element satisfies at least one of the following formulas (1), (2) and (3).

식 (1) ∼ (3) 중, In, Zn 및 Sn 은, 각각 산화물 소결체 중의 인듐 원소, 아연 원소 및 주석 원소의 함유량을 나타낸다.In Formulas (1) - (3), In, Zn, and Sn respectively represent content of the indium element, a zinc element, and a tin element in an oxide sintered compact.

Zn/(In ＋ Sn ＋ Zn) 이 0.40 이상이면, 산화물 소결체 중에 스피넬상이 생성되기 쉬워져, 반도체 특성을 용이하게 얻을 수 있다.When Zn/(In+Sn+Zn) is 0.40 or more, a spinel phase tends to be formed in the oxide sintered body, and semiconductor properties can be easily obtained.

Zn/(In ＋ Sn ＋ Zn) 이 0.80 이하이면, 산화물 소결체에 있어서 스피넬상의 이상 입 성장에 의한 강도의 저하를 억제할 수 있다. 또, Zn/(In ＋ Sn ＋ Zn) 이 0.80 이하이면, 산화물 반도체 박막의 이동도의 저하를 억제할 수 있다.When Zn/(In+Sn+Zn) is 0.80 or less, it is possible to suppress a decrease in strength due to abnormal grain growth of the spinel phase in the oxide sintered body. Moreover, if Zn/(In+Sn+Zn) is 0.80 or less, the fall of the mobility of an oxide semiconductor thin film can be suppressed.

Zn/(In ＋ Sn ＋ Zn) 은, 0.50 이상, 0.70 이하인 것이 보다 바람직하다.As for Zn/(In+Sn+Zn), it is more preferable that they are 0.50 or more and 0.70 or less.

Sn/(Sn ＋ Zn) 이, 0.15 이상이면, 산화물 소결체에 있어서 스피넬상의 이상 입 성장에 의한 강도의 저하를 억제할 수 있다.When Sn/(Sn+Zn) is 0.15 or more, the fall of the intensity|strength by abnormal grain growth of a spinel phase in an oxide sintered compact can be suppressed.

Sn/(Sn ＋ Zn) 이 0.40 이하이면, 산화물 소결체 중에 있어서, 스퍼터시의 이상 방전의 원인이 되는 산화주석의 응집을 억제할 수 있다. 또, Sn/(Sn ＋ Zn) 이 0.40 이하이면, 스퍼터링 타깃을 사용하여 성막된 산화물 반도체 박막은, 옥살산 등의 약산에 의한 에칭 가공을 용이하게 실시할 수 있다. Sn/(Sn ＋ Zn) 이 0.15 이상이면, 에칭 속도가 지나치게 빨라지는 것을 억제할 수 있어 에칭의 제어가 용이해진다.If Sn/(Sn+Zn) is 0.40 or less, in the oxide sintered body, aggregation of tin oxide that causes abnormal discharge during sputtering can be suppressed. Moreover, if Sn/(Sn+Zn) is 0.40 or less, the oxide semiconductor thin film formed into a film using a sputtering target can perform etching process by weak acids, such as oxalic acid, easily. When Sn/(Sn+Zn) is 0.15 or more, it can suppress that an etching rate becomes too fast, and control of an etching becomes easy.

Sn/(Sn ＋ Zn) 은, 0.15 이상, 0.35 이하인 것이 보다 바람직하다.As for Sn/(Sn+Zn), it is more preferable that they are 0.15 or more and 0.35 or less.

In/(In ＋ Sn ＋ Zn) 이 0.10 이상이면, 얻어지는 스퍼터링 타깃의 벌크 저항을 낮출 수 있다. 또, In/(In ＋ Sn ＋ Zn) 이 0.10 이상이면, 산화물 반도체 박막의 이동도가 극단적으로 낮아지는 것을 억제할 수 있다.If In/(In+Sn+Zn) is 0.10 or more, the bulk resistance of the sputtering target obtained can be lowered|hung. Moreover, when In/(In+Sn+Zn) is 0.10 or more, it can suppress that the mobility of an oxide semiconductor thin film becomes extremely low.

In/(In ＋ Sn ＋ Zn) 이 0.35 이하이면, 스퍼터링 성막하였을 때에 막이 도전체가 되는 것을 억제할 수 있어, 반도체로서의 특성을 얻는 것이 용이해진다.When In/(In+Sn+Zn) is 0.35 or less, it can suppress that a film|membrane becomes a conductor when sputtering film-forming, and it becomes easy to acquire the characteristic as a semiconductor.

In/(In ＋ Sn ＋ Zn) 은, 0.10 이상, 0.30 이하인 것이 보다 바람직하다.As for In/(In+Sn+Zn), it is more preferable that they are 0.10 or more and 0.30 or less.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체가 X 원소를 함유하는 경우, 각 원소의 원자비는, 하기 식 (1X) 를 만족하는 것이 바람직하다.When the oxide sintered compact which concerns on this embodiment contains X element, it is preferable that the atomic ratio of each element satisfy|fills following formula (1X).

(식 (1X) 중, In, Zn, Sn 및 X 는, 각각 산화물 소결체 중의 인듐 원소, 아연 원소, 주석 원소 및 X 원소의 함유량을 나타낸다)(In the formula (1X), In, Zn, Sn, and X each represent the contents of an indium element, a zinc element, a tin element, and an X element in the oxide sintered body)

상기 식 (1X) 의 범위 내이면, 본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 크랙 내성을 충분히 높일 수 있다.If it exists in said Formula (1X), the crack resistance of the oxide sintered compact which concerns on this embodiment can fully be improved.

X 원소는, 실리콘 원소 (Si), 알루미늄 원소 (Al), 마그네슘 원소 (Mg), 이테르븀 원소 (Yb) 및 갈륨 원소 (Ga) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 바람직하다.It is preferable that X element is at least 1 sort(s) selected from the group which consists of a silicon element (Si), an aluminum element (Al), a magnesium element (Mg), a ytterbium element (Yb), and a gallium element (Ga).

X 원소는, 실리콘 원소 (Si), 알루미늄 원소 (Al) 및 갈륨 원소 (Ga) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종인 것이 보다 바람직하다.As for element X, it is more preferable that it is at least 1 sort(s) chosen from the group which consists of a silicon element (Si), an aluminum element (Al), and a gallium element (Ga).

알루미늄 원소 (Al) 및 갈륨 원소 (Ga) 는, 원료로서의 산화물의 조성이 안정되어 있고, 크랙 내성의 향상 효과가 높으므로, 더욱 바람직하다.Since the composition of the oxide as a raw material is stable and the improvement effect of crack resistance is high, aluminum element (Al) and gallium element (Ga) are more preferable.

X/(In ＋ Sn ＋ Zn ＋ X) 가 0.001 이상이면, 스퍼터링 타깃의 강도 저하를 억제할 수 있다. X/(In ＋ Sn ＋ Zn ＋ X) 가 0.05 이하이면, 그 산화물 소결체를 함유하는 스퍼터링 타깃을 사용하여 성막된 산화물 반도체 박막은, 옥살산 등의 약산에 의한 에칭 가공을 실시하는 것이 용이해진다. 또한, X/(In ＋ Sn ＋ Zn ＋ X) 가 0.05 이하이면, TFT 특성, 특히 이동도의 저하를 억제할 수 있다.When X/(In+Sn+Zn+X) is 0.001 or more, the decrease in strength of the sputtering target can be suppressed. When X/(In+Sn+Zn+X) is 0.05 or less, the oxide semiconductor thin film formed using the sputtering target containing the oxide sintered body is easily etched with a weak acid such as oxalic acid. Moreover, if X/(In+Sn+Zn+X) is 0.05 or less, the fall of TFT characteristic, especially a mobility can be suppressed.

X/(In ＋ Sn ＋ Zn ＋ X) 는, 0.001 이상, 0.05 이하인 것이 바람직하고, 0.003 이상, 0.03 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.005 이상, 0.01 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.005 이상, 0.01 미만인 것이 보다 더 바람직하다.X/(In+Sn+Zn+X) is preferably 0.001 or more and 0.05 or less, more preferably 0.003 or more and 0.03 or less, still more preferably 0.005 or more and 0.01 or less, and even more preferably 0.005 or more and less than 0.01 desirable.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체가 X 원소를 함유하는 경우, X 원소는, 1 종만이어도 되고, 2 종 이상이어도 된다. X 원소를 2 종 이상 함유할 때에는, 식 (1X) 에 있어서의 X 는, X 원소의 원자비의 합계로 한다.When the oxide sintered compact which concerns on this embodiment contains X element, 1 type may be sufficient as X element, and 2 or more types may be sufficient as it. When two or more types of X elements are contained, X in Formula (1X) is made into the sum total of the atomic ratios of X elements.

산화물 소결체 중의 X 원소의 존재 형태는, 특별히 규정되지 않는다. 산화물 소결체 중의 X 원소의 존재 형태로는, 예를 들어, 산화물로서 존재하고 있는 형태, 고용되어 있는 형태 및 입계에 편석되어 있는 형태를 들 수 있다.The form in particular of the X element in the oxide sintered body is not prescribed. As an existing form of X element in an oxide sintered compact, the form which exists as an oxide, the form in which it is dissolved, and the form segregated at grain boundaries are mentioned, for example.

산화물 소결체의 각 금속 원소의 원자비는, 원료의 배합량에 의해 제어할 수 있다. 또, 각 원소의 원자비는, 유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석 장치 (ICP-AES) 에 의해 함유 원소를 정량 분석하여 구할 수 있다.The atomic ratio of each metal element in the oxide sintered body is controllable by the compounding amount of the raw material. In addition, the atomic ratio of each element can be calculated|required by performing quantitative analysis of a contained element with an inductively coupled plasma emission spectroscopy apparatus (ICP-AES).

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, Zn_2-xSn_1-yIn_x＋yO₄ [0 ≤ x ＜ 2, 0 ≤ y ＜ 1] 로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 스피넬 구조 화합물을 스피넬 화합물이라고 칭하는 경우가 있다. Zn_2-xSn_1-yIn_x＋yO₄ 에 있어서, x 가 0 이고, y 가 0 인 경우, Zn₂SnO₄ 로 나타낸다.It is preferable that the oxide sintered compact which concerns on this embodiment _{contains the spinel structure compound represented by Zn 2-x} Sn _1-y In _x+y O ₄ [0≤x<2, 0≤y<1]. In this specification, a spinel structure compound may be called a spinel compound. In Zn _2-x Sn _1-y In _x+y O ₄ , when x is 0 and y is 0, it is represented as _{Zn 2} SnO _{4 .}

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, In₂O₃(ZnO)_m 으로 나타내는 육방정 층상 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, In₂O₃(ZnO)_m 으로 나타내는 식 중, m 은, 2 ∼ 7 의 정수이고, 3 ∼ 5 의 정수인 것이 바람직하다. m 이 2 이상이면, 화합물이 육방정 층상 구조를 취한다. m 이 7 이하이면, 산화물 소결체의 체적 저항률이 낮아진다.The oxide sintered body according to this embodiment, it is preferred to contain a hexagonal layered compound represented by _{In 2 O 3 (ZnO) m} . In the present embodiment, in the formula represented by _{In 2 O 3 (ZnO) m} , m is an integer from 2 to 7, preferably an integer of 3-5. When m is 2 or more, the compound adopts a hexagonal layered structure. When m is 7 or less, the volume resistivity of the oxide sintered body becomes low.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, In₂O₃(ZnO)_m [m ＝ 2 ∼ 7] 으로 나타내는 육방정 층상 화합물 및 Zn_2-xSn_1-yIn_x＋yO₄ [0 ≤ x ＜ 2, 0 ≤ y ＜ 1] 로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 함유하는 것이 보다 바람직하다.The oxide sintered body according to the present embodiment _{is a hexagonal layered compound represented by In 2} O ₃ (ZnO) _m [m = 2 to 7] and Zn _2-x Sn _1-y In _{x + y} O ₄ [0 ≤ x < 2, It is more preferable to contain the spinel structure compound represented by 0 ≤ y < 1].

산화인듐과 산화아연으로 이루어지는 육방정 층상 화합물은, X 선 회절법에 의한 측정에 있어서, 육방정 층상 화합물에 귀속되는 X 선 회절 패턴을 나타내는 화합물이다. 산화물 소결체에 함유되는 육방정 층상 화합물은, In₂O₃(ZnO)_m 으로 나타내는 화합물이다.The hexagonal layered compound composed of indium oxide and zinc oxide is a compound exhibiting an X-ray diffraction pattern attributed to the hexagonal layered compound as measured by an X-ray diffraction method. The hexagonal layered compound contained in the oxide sintered body is a compound represented by In ₂ O ₃ (ZnO) _m .

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, Zn_2-xSn_1-yIn_x＋yO₄ [0 ≤ x ＜ 2, 0 ≤ y ＜ 1] 로 나타내는 스피넬 구조 화합물 및 In₂O₃ 으로 나타내는 빅스비아이트 구조 화합물을 함유해도 된다.The oxide sintered body according to the present embodiment _{is a spinel structure compound represented by Zn 2-x} Sn _1-y In _x+y O ₄ [0 ≤ x < 2, 0 ≤ y < 1] and bixbyite represented by In ₂ O ₃ You may contain a structural compound.

(벌크 저항)(Bulk Resistance)

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체가 X 원소를 함유하는 경우, X 원소의 함유 비율이 상기 식 (1X) 의 범위 내이면, 스퍼터링 타깃의 벌크 저항을 충분히 낮출 수도 있다.When the oxide sintered compact which concerns on this embodiment contains X element, if the content rate of X element is in the range of said Formula (1X), the bulk resistance of a sputtering target can also be made low enough.

본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃의 벌크 저항은, 50 mΩ㎝ 이하인 것이 바람직하고, 25 mΩ㎝ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 mΩ㎝ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 5 mΩ㎝ 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 3 mΩ㎝ 이하인 것이 특히 바람직하다. 벌크 저항이 50 mΩ㎝ 이하이면, 직류 스퍼터로 안정적인 성막을 실시할 수 있다.The bulk resistance of the sputtering target according to the present embodiment is preferably 50 mΩcm or less, more preferably 25 mΩcm or less, still more preferably 10 mΩcm or less, still more preferably 5 mΩcm or less, still more preferably 3 mΩcm or less. It is particularly preferred that it is less than or equal to cm. If the bulk resistance is 50 mΩcm or less, stable film formation can be performed by DC sputtering.

벌크 저항값은, 공지된 저항률계를 사용하여 4 탐침법 (JIS R 1637 : 1998) 에 기초하여 측정할 수 있다. 측정 지점은 9 개 지점 정도이고, 측정한 9 개 지점의 값의 평균값을 벌크 저항값으로 하는 것이 바람직하다.A bulk resistance value can be measured based on the 4 probe method (JIS R 1637:1998) using a well-known resistivity meter. The measurement points are about nine points, and it is preferable to use the average value of the values of the nine measured points as the bulk resistance value.

측정 지점은, 산화물 소결체의 평면 형상이 사각형인 경우에는, 면을 3 × 3 으로 9 분할하고, 각각의 사각형의 중심점 9 개 지점으로 하는 것이 바람직하다.As for the measurement point, when the planar shape of the oxide sintered body is a quadrangle, it is preferable to divide the surface into 9 by 3x3, and to set it as 9 center points of each square.

또한, 산화물 소결체의 평면 형상이 원형인 경우에는, 원에 내접하는 정방형을 3 × 3 으로 9 분할하고, 각각의 정방형의 중심점 9 개 지점으로 하는 것이 바람직하다.In addition, when the planar shape of the oxide sintered body is circular, it is preferable to divide the square inscribed in a circle into 9 by 3x3, and to set it as 9 central points of each square.

(평균 결정 입경)(average grain size)

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 평균 결정 입경은, 이상 방전의 방지 및 제조 용이성의 관점에서, 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 8 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is 10 micrometers or less, and, as for the average grain size of the oxide sintered compact which concerns on this embodiment, from a viewpoint of prevention of abnormal discharge and manufacturing easiness, it is more preferable that it is 8 micrometers or less.

평균 결정 입경이 10 ㎛ 이하이면, 입계에서 기인하는 이상 방전을 방지할 수 있다. 산화물 소결체의 평균 결정 입경의 하한은, 특별히 규정되지 않지만, 제조 용이성의 관점에서 1 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.When the average grain size is 10 µm or less, abnormal discharge resulting from grain boundaries can be prevented. Although the lower limit in particular of the average crystal grain diameter of an oxide sintered compact is not prescribed|regulated, It is preferable that it is 1 micrometer or more from a viewpoint of manufacturing easiness.

평균 결정 입경은, 원료의 선택 및 제조 조건의 변경에 의해 조정할 수 있다. 구체적으로는, 평균 입경이 작은 원료를 사용하는 것이 바람직하고, 평균 입경이 1 ㎛ 이하인 원료를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 소결시, 소결 온도가 높을수록, 또는 소결 시간이 길수록, 평균 결정 입경이 커지는 경향이 있다.The average grain size can be adjusted by selecting raw materials and changing manufacturing conditions. Specifically, it is preferable to use a raw material having a small average particle diameter, and it is more preferable to use a raw material having an average particle diameter of 1 µm or less. In addition, during sintering, the higher the sintering temperature or the longer the sintering time, the larger the average grain size tends to be.

평균 결정 입경은 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.The average grain size can be measured as follows.

산화물 소결체의 표면을 연삭하여, 평면 형상이 사각형인 경우에는, 면을 등면적으로 16 분할하고, 각각의 사각형의 중심점 16 개 지점에 있어서, 배율 1000 배 (80 ㎛ × 125 ㎛) 의 프레임 내에서 관찰되는 입자경을 측정하고, 16 개 지점의 프레임 내의 입자의 입경의 평균값을 각각 구하고, 마지막으로 16 개 지점의 측정값의 평균값을 평균 결정 입경으로 한다.The surface of the oxide sintered body is ground, and when the planar shape is a rectangle, the plane is divided into 16 equal areas, and at 16 central points of each rectangle, within a frame with a magnification of 1000 times (80 µm × 125 µm). The observed particle diameter is measured, and the average value of the particle diameters of the particles in the frame of 16 points is obtained, respectively, and finally, the average value of the measured values of the 16 points is set as the average crystal grain size.

산화물 소결체의 표면을 연삭하여, 평면 형상이 원형인 경우, 원에 내접하는 정방형을 등면적으로 16 분할하고, 각각의 정방형의 중심점 16 개 지점에 있어서, 배율 1000 배 (80 ㎛ × 125 ㎛) 의 프레임 내에서 관찰되는 입자의 입경을 측정하고, 16 개 지점의 프레임 내의 입자의 입경의 평균값을 구한다.By grinding the surface of the oxide sintered body, when the planar shape is circular, the square inscribed in the circle is divided into 16 equal areas, and at 16 central points of each square, a magnification of 1000 times (80 µm × 125 µm) The particle diameter of the particles observed in the frame is measured, and the average value of the particle diameters of the particles in the frame at 16 points is obtained.

입경은, 애스펙트비가 2 미만인 입자에 대해서는, JIS R 1670 : 2006 에 기초하여해, 결정립의 입경을 원 상당경으로서 측정한다. 원 상당경의 측정 절차로는, 구체적으로는, 미구조 사진의 측정 대상 그레인에 원 자를 대고 대상 그레인의 면적에 상당하는 직경을 판독한다. 애스펙트비가 2 이상인 입자에 대해서는, 최장 직경과 최단 직경의 평균값을 그 입자의 입경으로 한다. 결정립은 주사형 전자 현미경 (SEM) 에 의해 관찰할 수 있다. 육방정 층상 화합물, 스피넬 화합물 및 빅스비아이트 구조 화합물은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 확인할 수 있다.As for the particle size, for particles having an aspect ratio of less than 2, the particle size of the crystal grain is measured as the equivalent circle diameter based on JIS R 1670:2006. As a procedure for measuring the diameter equivalent to a circle, specifically, an atom is placed on the target grain in the microstructure photograph and the diameter corresponding to the area of the target grain is read. For particles having an aspect ratio of 2 or more, the average value of the longest diameter and the shortest diameter is taken as the particle diameter of the particles. Crystal grains can be observed with a scanning electron microscope (SEM). The hexagonal layered compound, the spinel compound, and the bixbyite structure compound can be confirmed by the method described in Examples to be described later.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체가 육방정 층상 화합물과 스피넬 화합물을 함유하는 경우, 육방정 층상 화합물의 평균 결정 입경과 스피넬 화합물의 평균 결정 입경의 차는, 1 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 결정 입경을 이와 같은 범위로 함으로써, 산화물 소결체의 강도를 향상시킬 수 있다.When the oxide sintered body according to the present embodiment contains the hexagonal layered compound and the spinel compound, the difference between the average crystal grain size of the hexagonal layered compound and the average crystal grain size of the spinel compound is preferably 1 µm or less. By setting the average grain size within such a range, the strength of the oxide sintered body can be improved.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 평균 결정 입경이 10 ㎛ 이하이고, 육방정 층상 화합물의 평균 결정 입경과 스피넬 화합물의 평균 결정 입경의 차가 1 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the average grain size of the oxide sintered body according to the present embodiment is 10 µm or less, and that the difference between the average grain size of the hexagonal layered compound and the average grain size of the spinel compound is 1 µm or less.

또, 본 실시형태에 관련된 산화물 소결체가 빅스비아이트 구조 화합물과 스피넬 화합물을 함유하는 경우, 빅스비아이트 구조 화합물의 평균 결정 입경과 스피넬 화합물의 평균 결정 입경의 차는, 1 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평균 결정 입경을 이와 같은 범위로 함으로써, 산화물 소결체의 강도를 향상시킬 수 있다.In addition, when the oxide sintered body according to the present embodiment contains a bixbyite structural compound and a spinel compound, it is preferable that the difference between the average crystal grain size of the bixbyite structural compound and the average crystal grain size of the spinel compound is 1 µm or less. . By setting the average grain size within such a range, the strength of the oxide sintered body can be improved.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 평균 결정 입경이 10 ㎛ 이하이고, 빅스비아이트 구조 화합물의 평균 결정 입경과 스피넬 화합물의 평균 결정 입경의 차가 1 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the average crystal grain size of the oxide sintered compact according to the present embodiment is 10 µm or less, and that the difference between the average grain size of the bixbyite structure compound and the average grain size of the spinel compound is 1 µm or less.

(상대 밀도)(relative density)

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 상대 밀도는, 95 ％ 이상인 것이 바람직하고, 96 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that it is 95 % or more, and, as for the relative density of the oxide sintered compact which concerns on this embodiment, it is more preferable that it is 96 % or more.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 상대 밀도가 95 ％ 이상이면, 본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃의 기계적 강도가 높고, 또한 도전성이 우수하다. 그 때문에, 본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃을 RF 마그네트론 스퍼터링 장치 또는 DC 마그네트론 스퍼터링 장치에 장착하여 스퍼터링을 실시할 때의 플라즈마 방전의 안정성을 보다 높일 수 있다. 산화물 소결체의 상대 밀도는, 소결체에 있어서의 산화물 각각의 고유의 밀도 및 이것들의 조성비로부터 산출되는, 이론 밀도에 대한 산화물 소결체의 실제로 측정한 밀도를 백분율로 나타낸 것이다. 산화물 소결체의 상대 밀도는, 예를 들어, 산화인듐, 산화아연 및 산화주석, 그리고 필요에 따라 함유되는 X 원소의 산화물 각각의 고유의 밀도 및 이것들의 조성비로부터 산출되는, 이론 밀도에 대한 산화물 소결체의 실제로 측정한 밀도를 백분율로 나타낸 것이다.When the relative density of the oxide sintered compact according to the present embodiment is 95% or more, the sputtering target according to the present embodiment has high mechanical strength and excellent conductivity. Therefore, the stability of plasma discharge at the time of sputtering by attaching|attaching the sputtering target which concerns on this embodiment to an RF magnetron sputtering apparatus or a DC magnetron sputtering apparatus can be improved more. The relative density of the oxide sintered body is a percentage of the actually measured density of the oxide sintered body with respect to the theoretical density calculated from the intrinsic density of each oxide in the sintered body and the composition ratio thereof. The relative density of the oxide sintered body is, for example, indium oxide, zinc oxide and tin oxide, and, if necessary, the intrinsic density of each oxide of element X contained therein, and the composition ratio thereof, calculated from the theoretical density of the oxide sintered body The actual measured density is expressed as a percentage.

산화물 소결체의 상대 밀도는, 아르키메데스법에 기초하여 측정할 수 있다. 상대 밀도 (단위 : ％) 는, 구체적으로는, 산화물 소결체의 공중 중량을 체적 (＝ 소결체의 수중 중량/계측 온도에 있어서의 물 비중) 으로 나누고, 하기 식 (수학식 5) 에 기초한 이론 밀도 ρ (g/㎤) 에 대한 백분율의 값으로 한다.The relative density of the oxide sintered body can be measured based on the Archimedes method. The relative density (unit: %) is specifically, the air weight of the oxide sintered body divided by the volume (=weight in water of the sintered body/specific gravity of water at the measured temperature), and the theoretical density ρ based on the following formula (Equation 5) Let it be the value of the percentage with respect to (g/cm<3>).

상대 밀도 ＝ {(산화물 소결체의 공중 중량/체적)/이론 밀도 ρ} × 100Relative density = {(air weight/volume of oxide sintered body)/theoretical density ρ} × 100

또한, 식 (수학식 5) 중에서, C₁ ∼ C_n 은, 각각 산화물 소결체 또는 산화물 소결체의 구성 물질의 함유량 (질량％) 을 나타내고, ρ₁ ∼ ρ_n 은, C₁ ∼ C_n 에 대응하는 각 구성 물질의 밀도 (g/㎤) 를 나타낸다.In the formula (Equation 5), C ₁ to C _n respectively represent the content (mass %) of the oxide sintered body or the constituent substances of the oxide sintered body, and ρ ₁ to ρ _n correspond to C _{1 to C n} The density (g/cm 3 ) of each constituent material is shown.

또한, 밀도와 비중이 거의 동등한 점에서, 각 구성 물질의 밀도는, 화학 편람 기초편 I 일본 화학회편 개정 2 판 (마루젠 주식회사) 에 기재되어 있는 산화물의 비중의 값을 사용할 수 있다.In addition, since the density and specific gravity are substantially equal, the value of the specific gravity of the oxide described in the Basic Edition of Chemical Handbook I Japanese Chemical Society Revised 2nd Edition (Maruzen Co., Ltd.) can be used for the density of each constituent substance.

(표면 조도의 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비 H/L)(Ratio H/L of depth (H) and width (L) of surface roughness grinding scratches)

본 발명에 있어서,「연삭 흠집」이란, 산화물 소결체로부터 스퍼터링 타깃을 제조할 때의 연삭 공정에서 생기는 흠집을 가리킨다.In this invention, a "grinding flaw" refers to the flaw which arises in the grinding process at the time of manufacturing a sputtering target from an oxide sintered compact.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 연삭 흠집에 있어서, 깊이가 최대이고, 폭이 최소가 되는 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비 H/L 은, 0.2 미만인 것이 바람직하고, 0.19 이하인 것이 보다 바람직하다.In the grinding flaw of the oxide sintered body according to the present embodiment, the ratio H/L of the depth (H) to the width (L) of the grinding flaw having the maximum depth and the minimum width is preferably less than 0.2, and is 0.19 or less. more preferably.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체에 있어서, 당해 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비 H/L 이 0.2 미만이면, 연삭 흠집이 완만하고, 연삭 흠집이 파단의 기점이 되는 것이 방지되어, 산화물 소결체의 인장 강도가 증가한다.In the oxide sintered body according to the present embodiment, when the ratio H/L of the depth (H) to the width (L) of the grinding flaw is less than 0.2, the grinding flaw is gentle, and the grinding flaw is prevented from becoming a fracture origin. , the tensile strength of the oxide sintered body is increased.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체에 있어서, 당해 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비 H/L 은, 0.01 이상인 것이 바람직하고, 0.05 이상인 것이 보다 바람직하다.The oxide sintered compact according to the present embodiment WHEREIN: It is preferable that it is 0.01 or more, and, as for ratio H/L of the depth (H) and width (L) of the said grinding flaw, it is more preferable that it is 0.05 or more.

연삭 대상부의 이송 속도를 작게 하거나, 지석 절입 깊이를 저감시키거나 하는 연삭 흠집 대책을 실시함으로써 연삭 흠집의 깊이와 연삭 흠집과 백그라운드의 차를 작게 할 수 있다.The depth of a grinding flaw and the difference between a grinding flaw and a background can be made small by making small the feed rate of a grinding object part, or implementing a grinding flaw countermeasure which reduces the grindstone cutting depth.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 당해 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비 H/L 이 0.01 이상이면, 상기와 같은 연삭 흠집 대책을 실시한 후, 생산 라인에서 효율적으로 스퍼터링 타깃을 제조할 수 있다.If the ratio H/L of the depth (H) to the width (L) of the grinding flaw of the oxide sintered body according to the present embodiment is 0.01 or more, after taking the above countermeasures against the grinding flaw, the sputtering target is efficiently manufactured in the production line can do.

[산화물 소결체의 제조 방법][Method for Producing Oxide Sintered Body]

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 제조 방법은, 혼합·분쇄 공정, 조립 (造粒) 공정, 성형 공정 및 소결 공정을 포함한다. 산화물 소결체의 제조 방법은, 그 밖의 공정을 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 공정으로는, 어닐링 공정을 들 수 있다.The manufacturing method of the oxide sintered compact which concerns on this embodiment includes a mixing/pulverization process, a granulation process, a shaping|molding process, and a sintering process. The manufacturing method of an oxide sintered compact may include the other process. As another process, an annealing process is mentioned.

이하, ITZO 계 산화물 소결체를 제조하는 경우를 예로 들어, 각 공정에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the case of manufacturing an ITZO-type oxide sintered compact is taken as an example, and each process is demonstrated concretely.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 인듐 원료, 아연 원료, 주석 원료 및 X 원소 원료를 혼합 및 분쇄하는 혼합·분쇄 공정, 원료 혼합물을 조립하는 조립 공정, 원료 조립분을 성형하는 성형 공정, 성형체를 소결하는 소결 공정 및 필요에 따라 소결체를 어닐링하는 어닐링 공정을 거쳐 제조할 수 있다.The oxide sintered body according to the present embodiment includes a mixing/grinding step of mixing and pulverizing an indium raw material, a zinc raw material, a tin raw material and an X element raw material, a granulating process of granulating the raw material mixture, a molding process of molding the raw material granulated powder, a molded body It can be manufactured through a sintering process of sintering and, if necessary, an annealing process of annealing the sintered body.

(1) 혼합·분쇄 공정(1) Mixing and grinding process

혼합·분쇄 공정은, 산화물 소결체의 원료를 혼합 및 분쇄하여 원료 혼합물을 얻는 공정이다. 원료 혼합물은, 예를 들어, 분말상인 것이 바람직하다.The mixing/pulverizing step is a step of mixing and pulverizing the raw material of the oxide sinter to obtain a raw material mixture. The raw material mixture is preferably in the form of a powder, for example.

혼합·분쇄 공정에서는, 먼저, 산화물 소결체의 원료를 준비한다.In the mixing/pulverization step, first, a raw material for the oxide sintered body is prepared.

In, Zn 및 Sn 을 함유하는 산화물 소결체를 제조하는 경우의 원료는, 다음과 같다.The raw materials in the case of manufacturing the oxide sintered compact containing In, Zn, and Sn are as follows.

인듐 원료 (In 원료) 는, In 을 함유하는 화합물 또는 금속이면 특별히 한정되지 않는다.The indium raw material (In raw material) is not particularly limited as long as it is a compound or metal containing In.

아연 원료 (Zn 원료) 는, Zn 을 함유하는 화합물 또는 금속이면 특별히 한정되지 않는다.The zinc raw material (Zn raw material) is not particularly limited as long as it is a compound or metal containing Zn.

주석 원료 (Sn 원료) 는, Sn 을 함유하는 화합물 또는 금속이면 특별히 한정되지 않는다.A tin raw material (Sn raw material) will not be specifically limited if it is a compound or metal containing Sn.

X 원소를 함유하는 산화물 소결체를 제조하는 경우의 원료는, 다음과 같다.The raw materials in the case of manufacturing the oxide sintered compact containing X element are as follows.

X 원소의 원료도, X 원소를 함유하는 화합물 또는 금속이면, 특별히 한정되지 않는다.The raw material of the X element is not particularly limited as long as it is a compound or a metal containing the X element.

In 원료, Zn 원료, Sn 원료 및 X 원소의 원료는, 바람직하게는 산화물이다.The In raw material, the Zn raw material, the Sn raw material, and the raw material of the X element are preferably oxides.

산화인듐, 산화아연, 산화주석 및 X 원소 산화물 등의 원료는, 고순도인 것이 바람직하다. 산화물 소결체의 원료의 순도는, 99 질량％ 이상인 것이 바람직하고, 99.9 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 99.99 질량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 고순도의 원료를 사용하면 치밀한 조직의 소결체가 얻어지고, 그 소결체로 이루어지는 스퍼터링 타깃의 체적 저항률이 낮아진다.It is preferable that raw materials, such as an indium oxide, a zinc oxide, a tin oxide, and an X element oxide, are high purity. It is preferable that it is 99 mass % or more, as for the purity of the raw material of an oxide sintered compact, It is more preferable that it is 99.9 mass % or more, It is still more preferable that it is 99.99 mass % or more. When a high-purity raw material is used, a sintered compact of a dense structure is obtained, and the volume resistivity of the sputtering target which consists of the sintered compact becomes low.

원료로서의 금속 산화물의 1 차 입자의 평균 입경은, 0.01 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 ㎛ 이상, 5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ㎛ 이상, 5 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.The average particle diameter of the primary particles of the metal oxide as a raw material is preferably 0.01 µm or more and 10 µm or less, more preferably 0.05 µm or more and 5 µm or less, and still more preferably 0.1 µm or more and 5 µm or less.

원료로서의 금속 산화물의 1 차 입자의 평균 입경이 0.01 ㎛ 이상이면 잘 응집되지 않게 되고, 평균 입경이 10 ㎛ 이하이면 혼합성이 충분해지고, 치밀한 조직의 소결체가 얻어진다. 평균 입경은, 메디안 직경 D50 을 채용한다. 당해 평균 입경 (메디안 직경 D50) 은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 SALD-300V (주식회사 시마즈 제작소 제조) 로 측정한다.If the average particle diameter of the primary particles of the metal oxide as a raw material is 0.01 µm or more, agglomeration becomes difficult, and if the average particle diameter is 10 µm or less, the miscibility becomes sufficient, and a sintered body with a dense structure is obtained. The average particle diameter employs a median diameter D50. The said average particle diameter (median diameter D50) is measured with the laser diffraction type particle size distribution analyzer SALD-300V (made by Shimadzu Corporation).

산화물 소결체의 원료에는, 응집을 풀기 위한 분산제와, 스프레이 드라이어에 의한 조립에 적합한 점도로 조정하기 위한 증점제를 첨가하고, 비드 밀 등으로 혼합 및 분쇄된다. 분산제로는, 예를 들어, 아크릴산메타크릴산 공중합체 암모니아 중화물 등을 들 수 있고, 증점제로는, 예를 들어, 폴리비닐알코올 등을 들 수 있다.A dispersant for dissolving agglomeration and a thickener for adjusting the viscosity to be suitable for granulation with a spray dryer are added to the raw material of the oxide sintered body, and mixed and pulverized by a bead mill or the like. As a dispersing agent, the acrylic acid methacrylic acid copolymer ammonia neutralized product etc. are mentioned, for example, As a thickener, polyvinyl alcohol etc. are mentioned, for example.

(2) 가소 (假燒) 처리 공정(2) calcination treatment process

혼합·분쇄 공정에서 얻어진 원료 혼합물은, 즉시 조립해도 되지만, 조립 전에 가소 처리를 실시해도 된다. 가소 처리는, 통상적으로 700 ℃ 이상, 900 ℃ 이하에서, 1 시간 이상, 5 시간 이하 원료 혼합물을 소성한다.The raw material mixture obtained in the mixing/pulverization step may be granulated immediately, or may be subjected to a calcination treatment before granulation. In the calcination treatment, the raw material mixture is usually calcined at 700°C or higher and 900°C or lower for 1 hour or more and 5 hours or less.

(3) 조립 공정(3) Assembly process

가소 처리를 실시하지 않은 원료 혼합물, 또는 가소 처리를 실시한 원료 혼합물은, 조립 처리함으로써, 하기 (4) 의 성형 공정에 있어서의 유동성 및 충전성을 개선할 수 있다.The raw material mixture not subjected to the plasticizing treatment or the raw material mixture subjected to the plasticizing treatment can be subjected to granulation treatment to improve fluidity and filling properties in the molding step (4) below.

본 명세서에 있어서, 산화물 소결체의 원료를 조립하여 원료 조립분을 얻는 공정을 조립 공정이라고 칭하는 경우가 있다.In this specification, the process of granulating the raw material of an oxide sinter to obtain raw material granulated powder may be called a granulation process.

조립 처리는, 스프레이 드라이어 등을 사용하여 실시할 수 있다. 조립 공정에서 얻어지는 조립분의 형상은, 특별히 제한은 없지만, 성형 공정에서의 형 (型) 으로의 균일 충전을 위해, 진구상인 것이 바람직하다.The granulation process can be performed using a spray dryer etc. Although there is no restriction|limiting in particular in the shape of the granulated powder obtained in a granulation process, It is preferable that it is a spherical shape for uniform filling to the die|mold in a shaping|molding process.

조립 조건은, 도입하는 원료 슬러리 농도, 스프레이 드라이어의 회전수 및 열풍 온도 등을 조정하여 적절히 선정된다.The granulation conditions are appropriately selected by adjusting the concentration of the raw material slurry to be introduced, the rotation speed of the spray dryer, the hot air temperature, and the like.

슬러리 용액의 조제는, 가소 처리를 실시하지 않은 원료 혼합물을 사용하는 경우에는, 혼합·분쇄 공정에서 얻어진 슬러리 용액을 그대로 사용하고, 가소 처리를 실시한 원료 혼합물을 사용하는 경우에는, 다시 혼합·분쇄 공정을 거쳐, 슬러리 용액으로 조제한 후에 사용된다.The slurry solution is prepared by using the slurry solution obtained in the mixing/pulverizing step as it is when using a raw material mixture that has not been subjected to a calcination treatment. It is used after being prepared into a slurry solution.

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 제조 방법에 있어서, 조립 처리에 의해 형성되는 원료 조립분의 입경은, 특별히 제한은 없지만, 25 ㎛ 이상, 150 ㎛ 이하의 범위 내로 제어하는 것이 바람직하다.In the method for producing an oxide sintered body according to the present embodiment, the particle size of the raw material granulated powder formed by the granulation treatment is not particularly limited, but is preferably controlled within a range of 25 µm or more and 150 µm or less.

원료 조립분의 입경이 25 ㎛ 이상이면, 하기 (4) 의 성형 공정에서 사용하는 금형의 표면에 대한 원료 조립분의 미끄러짐성이 향상되어, 금형 내에 원료 조립분을 충분히 충전할 수 있다.When the particle size of the raw material granulated powder is 25 µm or more, the sliding property of the raw raw material granulated powder with respect to the surface of the mold used in the molding step (4) below is improved, and the raw material granulated powder can be sufficiently filled in the mold.

원료 조립분의 입경이 150 ㎛ 이하이면, 입경이 지나치게 커서 금형 내의 충전율이 낮아지는 것을 억제할 수 있다.When the particle size of the raw material granulated powder is 150 µm or less, it is possible to suppress a decrease in the filling rate in the mold because the particle size is too large.

원료 조립분의 입경은, 25 ㎛ 이상, 75 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.The particle size of the raw material granulated powder is more preferably 25 µm or more and 75 µm or less.

소정 범위 내의 입경인 원료 조립분을 얻는 방법은, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 조립 처리를 실시한 원료 혼합물 (원료 조립분) 을 체로 쳐서, 원하는 입경 범위에 속하는 원료 조립분을 선별하는 방법을 들 수 있다. 이 방법에 사용하는 체는, 원하는 입경의 원료 조립분이 통과할 수 있는 사이즈의 개구부를 갖는 체인 것이 바람직하다. 입경 범위의 하한값을 기준으로 원료 조립분을 선별하기 위한 제 1 체와, 입경 범위의 상한값을 기준으로 원료 조립분을 선별하기 위한 제 2 체를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 원료 조립분의 입경을 25 ㎛ 이상, 150 ㎛ 이하의 범위 내로 제어하는 경우, 먼저, 25 ㎛ 미만의 원료 조립분이 통과 가능하고, 25 ㎛ 이상의 원료 조립분을 통과시키지 않는 사이즈의 개구부를 갖는 체 (제 1 체) 를 사용하여, 25 ㎛ 이상의 입경을 갖는 원료 조립분을 선별한다. 다음으로, 이 선별 후의 원료 조립분을, 150 ㎛ 이하의 원료 조립분이 통과 가능하고, 150 ㎛ 를 초과하는 원료 조립분을 통과시키지 않는 사이즈의 개구부를 갖는 체 (제 2 체) 를 사용하여, 25 ㎛ 이상, 150 ㎛ 이하의 범위 내의 원료 조립분을 선별한다. 제 2 체를 먼저 사용하고, 다음으로 제 1 체를 사용하는 차례여도 된다.A method of obtaining the raw material granulated powder having a particle size within a predetermined range is not particularly limited. For example, a method of sieving the raw material mixture (granulated raw material powder) subjected to the granulation treatment to select the raw material granulated powder belonging to a desired particle size range is exemplified. The sieve used in this method is preferably a chain having an opening of a size through which the raw material granulated powder having a desired particle size can pass. It is preferable to use a first sieve for sorting the raw material granulated powder based on the lower limit of the particle size range and a second sieve for sorting the raw raw material granulated powder on the basis of the upper limit of the particle size range. For example, when the particle size of the raw material granulated powder is controlled within the range of 25 µm or more and 150 µm or less, first, the raw material granulated powder of less than 25 µm can pass and the opening of a size that does not pass the raw material granulated powder of 25 µm or more Using a sieve (first sieve) having Next, the raw material granulated powder after this sorting is passed through a sieve (second sieve) having an opening of a size in which the raw material granulated powder of 150 µm or less can pass and the raw raw material granulated powder exceeding 150 µm does not pass through, 25 The raw material granulated powder within the range of ㎛ or more and 150 ㎛ or less is selected. The second sieve may be used first, and the first sieve may be used next.

원료 조립분의 입경 범위를 제어하는 방법은, 상기와 같은 체를 사용하는 방법에 한정되지 않고, 하기 (4) 의 성형 공정에 제공하는 원료 조립분을 원하는 범위로 제어할 수 있으면 된다.The method of controlling the particle size range of the raw material granulated powder is not limited to the method using a sieve as described above, and the raw material granulated powder used in the forming step (4) below can be controlled within a desired range.

또한, 가소 처리를 실시한 원료 혼합물에 있어서는, 입자끼리가 결합되어 있기 때문에, 조립 처리를 실시하는 경우에는, 조립 처리 전에 분쇄 처리를 실시하는 것이 바람직하다.In addition, in the raw material mixture subjected to the calcination treatment, since the particles are bonded to each other, when granulating treatment, it is preferable to perform the pulverization treatment before the granulation treatment.

(4) 성형 공정(4) forming process

본 명세서에 있어서, 조립 공정에서 얻은 원료 조립분을 금형 내에 충전하고, 금형 내에 충전된 상기 원료 조립분을 성형하여 성형체를 얻는 공정을 성형 공정이라고 칭하는 경우가 있다.In this specification, the process of filling a mold with the raw material granulated powder obtained in the granulation process, and shaping|molding the raw material granulated powder filled in the mold to obtain a molded object may be called a shaping|molding process.

성형 공정에 있어서의 성형 방법으로는, 예를 들어, 금형 프레스 성형을 들 수 있다.As a shaping|molding method in a shaping|molding process, metal mold|die press molding is mentioned, for example.

스퍼터링 타깃으로서, 소결 밀도가 높은 소결체를 얻는 경우에는, 성형 공정에 있어서 금형 프레스 성형 등에 의해 예비 성형한 후, 냉간 정수압 프레스 (CIP ; Cold Isostatic Pressing) 성형 등에 의해 추가로 압밀화하는 것이 바람직하다.In the case of obtaining a sintered compact having a high sintering density as a sputtering target, it is preferable to preform in the molding step by die press molding or the like, and then further consolidate by cold isostatic pressing (CIP) molding or the like.

(5) 소결 공정(5) sintering process

본 명세서에 있어서, 성형 공정에서 얻은 성형체를, 소정의 온도 범위 내에서 소결하는 공정을 소결 공정이라고 칭하는 경우가 있다.In this specification, the process of sintering the molded object obtained by the shaping|molding process within a predetermined|prescribed temperature range may be called a sintering process.

소결 공정에 있어서는, 상압 소결, 핫 프레스 소결, 또는 열간 정수압 프레스 (HIP ; Hot Isostatic Pressing) 소결 등의 통상적으로 실시되고 있는 소결 방법을 사용할 수 있다.In a sintering process, the sintering method normally implemented, such as atmospheric pressure sintering, hot press sintering, or hot isostatic pressing (HIP;Hot Isostatic Pressing) sintering, can be used.

소결 온도는, 특별히 제한은 없지만, 1310 ℃ 이상, 1440 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 1320 ℃ 이상, 1430 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.The sintering temperature is not particularly limited, but is preferably 1310°C or higher and 1440°C or lower, and more preferably 1320°C or higher and 1430°C or lower.

소결 온도가 1310 ℃ 이상이면, 충분한 소결 밀도가 얻어지고, 스퍼터링 타깃의 벌크 저항도 낮출 수 있다.When the sintering temperature is 1310°C or higher, a sufficient sintering density can be obtained and the bulk resistance of the sputtering target can also be lowered.

소결 온도가 1440 ℃ 이하이면, 소결시의 산화아연의 승화를 억제할 수 있다.When the sintering temperature is 1440°C or less, sublimation of zinc oxide during sintering can be suppressed.

소결 공정에 있어서, 실온에서 소결 온도에 도달할 때까지의 승온 속도는, 특별히 제한은 없지만, 0.1 ℃/분 이상, 3 ℃/분 이하로 하는 것이 바람직하다.In the sintering step, the rate of temperature increase from room temperature to reaching the sintering temperature is not particularly limited, but is preferably 0.1°C/min or more and 3°C/min or less.

또, 승온의 과정에 있어서, 700 ℃ 이상, 800 ℃ 이하에서, 온도를 1 시간 이상, 10 시간 이하 유지하고, 소정 온도에서 소정 시간 유지한 후, 소결 온도까지 승온시켜도 된다.Moreover, in the process of temperature raising, at 700 degreeC or more and 800 degrees C or less, you may hold|maintain the temperature for 1 hour or more and 10 hours or less, hold|maintain at a predetermined temperature for a predetermined time, and then heat up to the sintering temperature.

소결 시간은, 소결 온도에 따라 상이한데, 1 시간 이상, 50 시간 이하인 것이 바람직하고, 2 시간 이상, 30 시간 이하인 것이 보다 바람직하고, 3 시간 이상, 20 시간 이하인 것이 더욱 바람직하다.Although the sintering time varies depending on the sintering temperature, it is preferably 1 hour or more and 50 hours or less, more preferably 2 hours or more and 30 hours or less, and still more preferably 3 hours or more and 20 hours or less.

소결시의 분위기로는, 예를 들어, 공기 혹은 산소 가스의 분위기, 공기 혹은 산소 가스와 환원성 가스를 함유한 분위기, 또는 공기 혹은 산소 가스와 불활성 가스를 함유한 분위기를 들 수 있다. 환원성 가스로는, 예를 들어, 수소 가스, 메탄 가스 및 일산화탄소 가스 등을 들 수 있다. 불활성 가스로는, 예를 들어, 아르곤 가스 및 질소 가스 등을 들 수 있다.Examples of the atmosphere at the time of sintering include an atmosphere of air or oxygen gas, an atmosphere containing air or oxygen gas and a reducing gas, or an atmosphere containing air or oxygen gas and an inert gas. As a reducing gas, hydrogen gas, methane gas, carbon monoxide gas, etc. are mentioned, for example. As an inert gas, argon gas, nitrogen gas, etc. are mentioned, for example.

(6) 어닐링 공정(6) Annealing process

본 실시형태에 관련된 산화물 소결체의 제조 방법에 있어서, 어닐링 공정은, 필수가 아니다. 어닐링 공정을 실시하는 경우에는, 통상적으로 700 ℃ 이상, 1100 ℃ 이하에서, 1 시간 이상, 5 시간 이하 온도를 유지한다.In the manufacturing method of the oxide sintered compact which concerns on this embodiment, an annealing process is not essential. When performing an annealing process, the temperature is normally maintained at 700 degreeC or more and 1100 degrees C or less, 1 hour or more, and 5 hours or less.

어닐링 공정은, 소결체를 일단 냉각시킨 후, 다시 승온시켜 어닐링해도 되고, 소결 온도로부터 강온시킬 때에 어닐링해도 된다.After cooling a sintered compact once, an annealing process may heat up again and may anneal, and may anneal when making it temperature-fall from sintering temperature.

어닐링시의 분위기로는, 예를 들어, 공기 혹은 산소 가스의 분위기, 공기 혹은 산소 가스와 환원성 가스를 함유한 분위기, 또는 공기 혹은 산소 가스와 불활성 가스를 함유한 분위기를 들 수 있다. 환원성 가스로는, 예를 들어, 수소 가스, 메탄 가스 및 일산화탄소 가스 등을 들 수 있다. 불활성 가스로는, 예를 들어, 아르곤 가스 및 질소 가스 등을 들 수 있다.Examples of the atmosphere at the time of annealing include an atmosphere of air or oxygen gas, an atmosphere containing air or oxygen gas and a reducing gas, or an atmosphere containing air or oxygen gas and an inert gas. As a reducing gas, hydrogen gas, methane gas, carbon monoxide gas, etc. are mentioned, for example. As an inert gas, argon gas, nitrogen gas, etc. are mentioned, for example.

또한, ITZO 계와는 상이한 계통의 산화물 소결체를 제조하는 경우에도, 전술과 동일한 공정에 의해 제조할 수 있다.Moreover, also when manufacturing the oxide sintered compact of a system different from an ITZO system, it can manufacture by the process similar to the above.

[스퍼터링 타깃의 제조 방법][Manufacturing method of sputtering target]

전술한 제조 방법에 의해 얻은 산화물 소결체를, 적당한 형상으로 절삭 가공하고, 산화물 소결체의 표면을 연삭함으로써 본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃을 제조할 수 있다.The sputtering target which concerns on this embodiment can be manufactured by cutting the oxide sintered compact obtained by the manufacturing method mentioned above to an appropriate shape, and grinding the surface of the oxide sintered compact.

구체적으로는, 산화물 소결체를 스퍼터링 장치에 대한 장착에 적합한 형상으로 절삭 가공함으로써, 스퍼터링 타깃 소재 (타깃 소재라고 칭하는 경우도 있다) 를 얻는다. 이 타깃 소재를 배킹 플레이트에 접착시킴으로써, 스퍼터링 타깃이 얻어진다.Specifically, a sputtering target material (it may be called a target material) is obtained by cutting an oxide sintered compact into a shape suitable for attachment to a sputtering apparatus. A sputtering target is obtained by bonding this target material to a backing plate.

타깃 소재로서 사용하는 본 실시형태에 관련된 산화물 소결체는, 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만이며, 1.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1.0 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.The oxide sintered compact according to the present embodiment used as a target material has a surface roughness Rz of less than 2.0 µm, preferably 1.5 µm or less, and more preferably 1.0 µm or less.

산화물 소결체의 표면 조도 Rz 를 조정하는 방법으로는, 예를 들어, 소정의 번수 이상의 지석을 사용하여 표면을 연삭하는 방법을 들 수 있다.As a method of adjusting the surface roughness Rz of an oxide sintered compact, the method of grinding the surface using a grindstone more than a predetermined number is mentioned, for example.

(7) 표면 연삭 공정(7) surface grinding process

본 명세서에 있어서, 타깃 소재로서 사용하는 산화물 소결체의 표면을 연삭 가공하는 공정을 표면 연삭 공정이라고 칭하는 경우가 있다.In this specification, the process of grinding the surface of the oxide sintered compact used as a target material may be called a surface grinding process.

본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃의 제조 방법은, 표면 연삭 공정을 포함한다.The manufacturing method of the sputtering target which concerns on this embodiment includes a surface grinding process.

산화물 소결체의 표면을 최초로 연삭하는 지석 (제 1 지석) 의 지립 입경은, 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 80 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 지립 입경은, 지석의 번수 표기를 입경의 표기로 변환한 값이다.It is preferable that it is 100 micrometers or less, and, as for the abrasive grain particle diameter of the grindstone (1st grindstone) which grinds the surface of an oxide sintered compact first, it is more preferable that it is 80 micrometers or less. The abrasive grain size is a value obtained by converting the notation of the number of abrasive stones into the notation of the grain size.

제 1 지석의 지립 입경이 100 ㎛ 이하이면, 결정 조직이 큰 덩어리로서 잘 박리되지 않게 된다. 한편, 제 1 지석의 지립 입경이 100 ㎛ 이하인 경우, 연삭 시간이 길어질 가능성이 있지만, 연삭 대상물의 이송 속도 v (m/min), 제 1 지석의 주속도 V (m/min), 절입 깊이 t (㎛), 제 1 지석의 지립 입경 d (㎛) 를 관계식 (4) 가 성립되는 범위로 조정함으로써, 연삭 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있고, 크랙 내성의 향상과 스퍼터링 타깃의 제조 효율의 양립을 도모할 수 있다.When the abrasive grain size of the first grindstone is 100 µm or less, the crystal structure is not easily peeled off as a large lump. On the other hand, when the abrasive grain size of the first grindstone is 100 μm or less, the grinding time may be long, but the feed rate v (m/min) of the grinding object, the circumferential speed V (m/min) of the first grindstone, and the depth of cut t (μm) and the abrasive grain diameter d (μm) of the first grindstone are adjusted to a range where the relational expression (4) is satisfied, so that the grinding time can be prevented from becoming long, and the crack resistance is improved and the production efficiency of the sputtering target is compatible. can promote

연삭 대상물의 이송 속도 v (m/min), 제 1 지석의 주속도 V (m/min), 절입 깊이 t (㎛), 제 1 지석의 지립 입경 d (㎛) 는, 하기 관계식 (4A) 를 만족하는 것이 보다 바람직하고, 하기 관계식 (4B) 를 만족하는 것이 더욱 바람직하다.The feed rate v (m/min) of the grinding object, the circumferential speed V (m/min) of the first grindstone, the depth of cut t (㎛), and the abrasive grain size d (㎛) of the first grindstone are obtained by the following relational expression (4A) It is more preferable to satisfy, and it is still more preferable to satisfy the following relational expression (4B).

제 2 지석 및 제 3 지석 등의 2 단계째 이후의 연삭에 사용하는 연삭 조건에 대해서도, 상기 관계식 (4) 를 만족하는 것이 바람직하고, 상기 관계식 (4A) 를 만족하는 것이 보다 바람직하고, 상기 관계식 (4B) 를 만족하는 것이 더욱 바람직하다.Also with respect to the grinding conditions used for the second and subsequent grinding of the 2nd grindstone and the 3rd grindstone, it is preferable to satisfy the said relational expression (4), It is more preferable to satisfy the said relational expression (4A), It is more preferable to satisfy the said relational expression It is more preferable to satisfy (4B).

본 명세서에 있어서, 지석의 번수를 입도라고 칭하는 경우가 있다.In this specification, the count of a grindstone may be called a particle size.

또한, 본 실시형태에 있어서의 표면 연삭 공정에 있어서는, 제 1 지석으로서, 지립 입경 100 ㎛ 이하의 지석을 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 지석으로서, 지립 입경이 100 ㎛ 이하인 입경의 지석을 사용하면, 결정 조직이 큰 덩어리로서 박리되는 것을 방지할 수 있다. 결정 조직이 큰 덩어리로서 박리된 지점 (구멍) 은, 그 후, 더욱 작은 번수의 지석을 사용하여 장시간 연삭해도, 박리 주변 부분이 물러져, 구멍을 제거할 수 없고, 크랙 내성이 향상되지 않는다.Moreover, in the surface grinding process in this embodiment, it is preferable to use a grindstone with an abrasive grain diameter of 100 micrometers or less as a 1st grindstone. As the first grindstone, when a grindstone having a grain size of 100 µm or less is used, it is possible to prevent the crystal structure from peeling off as a large mass. At the point (hole) where the crystal structure is peeled off as a large lump, even if it is ground for a long time using a grindstone of a smaller number after that, the peeling peripheral portion becomes brittle, the hole cannot be removed, and crack resistance does not improve.

본 실시형태에 관련된 표면 연삭 공정은, 복수 종류의 번수의 지석을 사용하여 산화물 소결체의 표면을 연삭하는 것이 바람직하다. 이 경우, 제 1 지석에 의한 연삭 가공에 추가하여, 제 1 지석의 지립 입경보다 작은 지립 입경의 지석을 사용하여 연삭 가공하는 것이 바람직하다.It is preferable that the surface grinding process which concerns on this embodiment grinds the surface of an oxide sintered compact using the grindstone of several types of counts. In this case, in addition to the grinding process by a 1st grindstone, it is preferable to grind using the grindstone of the abrasive grain diameter smaller than the abrasive grain diameter of a 1st grindstone.

예를 들어, 제 1 지석으로 연삭 후, 제 1 지석의 지립 입경보다 작은 지석 (제 2 지석) 을 사용하여, 추가로 산화물 소결체의 표면을 연삭하고, 제 2 지석으로 연삭 후, 제 2 지석의 지립 입경보다 작은 지석 (제 3 지석) 을 사용하여, 추가로 산화물 소결체의 표면을 연삭하는 양태를 들 수 있다. 본 실시형태에 관련된 표면 연삭 공정은, 이 양태와 같이, 3 단계 이상의 연삭 가공을 실시하는 것도 바람직하다.For example, after grinding with a 1st grindstone, using a grindstone smaller than the abrasive grain diameter of a 1st grindstone (2nd grindstone), the surface of an oxide sintered compact is further ground, and after grinding with a 2nd grindstone, the 2nd grindstone The aspect which grinds the surface of an oxide sintered compact further using the grindstone (3rd grindstone) smaller than the abrasive grain diameter is mentioned. It is also preferable that the surface grinding process which concerns on this embodiment performs three or more stages of grinding process like this aspect.

복수 단계의 연삭 가공을 실시하는 경우, 각 단계에서 사용하는 지석의 지립 입경의 조합으로는, 예를 들어, 이하와 같은 조합 (P1) ∼ (P4) 를 들 수 있다.When performing the grinding process of multiple steps, as a combination of the abrasive grain particle diameter of the grindstone used in each step, the following combinations (P1) - (P4) are mentioned, for example.

＜3 단계 연삭 가공 : 제 1 단계 ⇒ 제 2 단계 ⇒ 제 3 단계＞＜Three-stage grinding processing: 1st stage ⇒ 2nd stage ⇒ 3rd stage>

(P1) 80 ㎛ ⇒ 40 ㎛ ⇒ 20 ㎛(P1) 80 μm ⇒ 40 μm ⇒ 20 μm

＜4 단계 연삭 가공 : 제 1 단계 ⇒ 제 2 단계 ⇒ 제 3 단계 ⇒ 제 4 단계＞＜Fourth stage grinding processing: 1st stage ⇒ 2nd stage ⇒ 3rd stage ⇒ 4th stage>

(P2) 100 ㎛ ⇒ 80 ㎛ ⇒ 40 ㎛ ⇒ 20 ㎛(P2) 100 μm ⇒ 80 μm ⇒ 40 μm ⇒ 20 μm

＜5 단계 연삭 가공 : 제 1 단계 ⇒ 제 2 단계 ⇒ 제 3 단계 ⇒ 제 4 단계 ⇒ 제 5 단계＞＜5-stage grinding processing: 1st stage ⇒ 2nd stage ⇒ 3rd stage ⇒ 4th stage ⇒ 5th stage>

(P3) 100 ㎛ ⇒ 80 ㎛ ⇒ 60 ㎛ ⇒ 40 ㎛ ⇒ 20 ㎛(P3) 100 μm ⇒ 80 μm ⇒ 60 μm ⇒ 40 μm ⇒ 20 μm

＜6 단계 연삭 가공 : 제 1 단계 ⇒ 제 2 단계 ⇒ 제 3 단계 ⇒ 제 4 단계 ⇒ 제 5 단계 ⇒ 제 6 단계＞＜Sixth stage grinding processing: 1st stage ⇒ 2nd stage ⇒ 3rd stage ⇒ 4th stage ⇒ 5th stage ⇒ 6th stage>

(P4) 100 ㎛ ⇒ 80 ㎛ ⇒ 60 ㎛ ⇒ 40 ㎛ ⇒ 30 ㎛ ⇒ 20 ㎛(P4) 100 μm ⇒ 80 μm ⇒ 60 μm ⇒ 40 μm ⇒ 30 μm ⇒ 20 μm

본 실시형태에 있어서의 표면 연삭 공정에 있어서 사용하는 지석의 지립 입경은, 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 지석의 지립 입경이 100 ㎛ 이하이면, 스퍼터링 타깃 소재의 균열을 방지할 수 있다.It is preferable that the abrasive grain particle diameter of the grindstone used in the surface grinding process in this embodiment is 100 micrometers or less. Cracking of a sputtering target material can be prevented as the abrasive grain particle diameter of a grindstone is 100 micrometers or less.

본 실시형태에 있어서의 표면 연삭 공정에 있어서 사용하는 지석은, 다이아몬드 지석인 것이 바람직하다.It is preferable that the grindstone used in the surface grinding process in this embodiment is a diamond grindstone.

본 실시형태에 관련된 표면 연삭 공정 후의 산화물 소결체의 표면 조도 Ra 는, 0.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that the surface roughness Ra of the oxide sintered compact after the surface grinding process which concerns on this embodiment is 0.5 micrometer or less.

스퍼터링 타깃 소재의 표면 조도 Ra 가 0.5 ㎛ 이하이고, 방향성이 없는 연삭면을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 스퍼터링 타깃 소재의 표면 조도 Ra 가 0.5 ㎛ 이하이고, 방향성이 없는 연삭면을 구비하고 있으면, 이상 방전 및 파티클의 발생을 방지할 수 있다.It is preferable that the surface roughness Ra of a sputtering target raw material is 0.5 micrometer or less, and it is equipped with the grinding surface without directionality. When the surface roughness Ra of the sputtering target material is 0.5 µm or less and the grinding surface without directionality is provided, abnormal discharge and generation of particles can be prevented.

소결체의 표면 조도 Ra 를 조정하는 방법으로는, 예를 들어, 소결체를 평면 연삭반으로 연삭하는 방법을 들 수 있다.As a method of adjusting the surface roughness Ra of a sintered compact, the method of grinding a sintered compact with a plane grinding machine is mentioned, for example.

마지막으로, 얻어진 스퍼터링 타깃 소재를 청정 처리한다. 청정 처리의 방법으로는, 예를 들어, 에어 블로 및 유수 세정 등의 어느 방법을 들 수 있다. 에어 블로로 이물질을 제거할 때에는, 에어 블로의 노즐의 맞은편에서 집진기로 흡기를 실시함으로써, 보다 유효하게 이물질을 제거할 수 있다.Finally, the obtained sputtering target material is cleaned. As a method of a cleaning process, any method, such as an air blow and running water washing, is mentioned, for example. When removing a foreign material by an air blow, a foreign material can be removed more effectively by performing suction with a dust collector from the opposite side of the nozzle of an air blow.

또한, 이상의 에어 블로 또는 유수 세정에 의한 청정 처리에 더하여, 추가로 초음파 세정 등을 실시해도 된다. 초음파 세정으로는, 주파수 25 ㎑ 이상 300 ㎑ 이하의 사이에서 다중 발진시켜 실시하는 방법이 유효하다. 예를 들어, 주파수 25 ㎑ 이상 300 ㎑ 이하의 사이에서, 25 ㎑ 간격으로 12 종류의 주파수를 다중 발진시켜 초음파 세정을 실시하는 방법이 바람직하다.Moreover, in addition to the cleaning process by the above-mentioned air blow or running water washing, you may perform ultrasonic washing etc. further. As ultrasonic cleaning, the method of carrying out multiple oscillation at a frequency of 25 kHz or more and 300 kHz or less is effective. For example, a method of performing ultrasonic cleaning by oscillating 12 kinds of frequencies at intervals of 25 kHz is preferable between frequencies of 25 kHz or more and 300 kHz or less.

스퍼터링 타깃 소재의 두께는, 통상적으로 2 ㎜ 이상, 20 ㎜ 이하이며, 3 ㎜ 이상, 12 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 4 ㎜ 이상, 9 ㎜ 이하인 것이 보다 바람직하고, 4 ㎜ 이상, 6 ㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.The thickness of the sputtering target material is usually 2 mm or more and 20 mm or less, preferably 3 mm or more and 12 mm or less, more preferably 4 mm or more and 9 mm or less, more preferably 4 mm or more and 6 mm or less desirable.

전술한 공정 및 처리를 거쳐 얻은 스퍼터링 타깃 소재를 배킹 플레이트에 본딩함으로써, 스퍼터링 타깃을 제조할 수 있다. 또, 복수의 스퍼터링 타깃 소재를 1 개의 배킹 플레이트에 장착하여, 실질적으로 1 개의 스퍼터링 타깃 (다분할식 스퍼터링 타깃) 을 제조해도 된다.A sputtering target can be manufactured by bonding the sputtering target material obtained through the process and processing mentioned above to a backing plate. Moreover, a some sputtering target raw material may be attached to one backing plate, and one sputtering target (multi-division type sputtering target) may be manufactured substantially.

스퍼터링 타깃 소재로서의 산화물 소결체는, 배킹 플레이트에 본딩되는 본딩면과, 당해 본딩면과는 반대측의 면으로서, 스퍼터링되는 스퍼터링면을 갖는다. 본 실시형태에 있어서는, 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만인 면을 스퍼터링면으로 하고, 스퍼터링면과는 반대측의 면을 본딩면으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 있어서는, 산화물 소결체의 본딩면측을 배킹 플레이트에 본딩한다.The oxide sintered body as a sputtering target material has a bonding surface bonded to a backing plate, and a sputtering surface to be sputtered as a surface on the opposite side to the bonding surface. In this embodiment, it is preferable to make the surface whose surface roughness Rz is less than 2.0 micrometers into a sputtering surface, and to make the surface on the opposite side to a sputtering surface into a bonding surface. Therefore, in the manufacturing method of the sputtering target which concerns on this embodiment, the bonding surface side of an oxide sintered compact is bonded to a backing plate.

본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃은, 산화물 소결체를 함유하고, 당해 산화물 소결체의 표면의 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만이기 때문에, 크랙 내성이 향상된 스퍼터링 타깃이다.Since the sputtering target which concerns on this embodiment contains an oxide sintered compact and the surface roughness Rz of the surface of the said oxide sintered compact is less than 2.0 micrometers, it is a sputtering target with which crack resistance improved.

본 실시형태에 관련된 스퍼터링 타깃을 사용하여 스퍼터링 성막하면, 크랙 내성이 향상되어 있으므로, 안정적으로 산화물 반도체 박막을 제조할 수 있다.When sputtering film-forming is carried out using the sputtering target which concerns on this embodiment, since crack tolerance improves, an oxide semiconductor thin film can be manufactured stably.

실시예Example

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은, 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be specifically described based on Examples. The present invention is not limited to the Examples.

(스퍼터링 타깃의 제조)(Manufacture of sputtering target)

ITZO 계 산화물 소결체로 이루어지는 스퍼터링 타깃을 제조하였다.The sputtering target which consists of an ITZO system oxide sintered body was manufactured.

(실시예 1)(Example 1)

먼저, 원료로서 원자비 (In : 25 원자％, Sn : 15 원자％, Zn : 60 원자％) 가 되도록, 이하의 분말을 칭량하였다.First, as a raw material, the following powders were weighed so as to have an atomic ratio (In: 25 atomic %, Sn: 15 atomic %, Zn: 60 atomic %).

· In 원료 : 순도 99.99 질량％ 의 산화인듐 분말· In raw material: indium oxide powder with a purity of 99.99 mass%

(평균 입경 : 0.3 ㎛) (Average particle size: 0.3 μm)

· Sn 원료 : 순도 99.99 질량％ 의 산화주석 분말· Sn raw material: tin oxide powder with a purity of 99.99 mass%

(평균 입경 : 1.0 ㎛) (Average particle size: 1.0 μm)

· Zn 원료 : 순도 99.99 질량％ 의 산화아연 분말· Zn raw material: zinc oxide powder with a purity of 99.99 mass%

(평균 입경 : 3 ㎛) (Average particle size: 3 μm)

원료로서 사용한 상기 산화물의 분말의 평균 입경으로서 메디안 직경 D50 을 채용하였다. 당해 평균 입경 (메디안 직경 D50) 은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 SALD-300V (주식회사 시마즈 제작소 제조) 로 측정하였다.Median diameter D50 was employ|adopted as an average particle diameter of the said oxide powder used as a raw material. The average particle diameter (median diameter D50) was measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer SALD-300V (manufactured by Shimadzu Corporation).

다음으로, 이들 원료에 분산제로서 아크릴산메타크릴산 공중합체 암모니아 중화물 (산메이 화성 주식회사 제조, 반스타 X754B), 증점제로서 폴리비닐알코올, 및 물을 첨가하고, 비드 밀로 2 시간 혼합 및 분쇄하여, 고형분 농도 70 질량％ 의 조립용 슬러리 용액을 얻었다. 얻어진 슬러리 용액을 스프레이 드라이어에 공급하고, 회전수 12,000 회전, 열풍 온도 150 ℃ 의 조건에서 조립하여 원료 조립분을 얻었다.Next, a neutralized product of acrylic acid methacrylic acid copolymer ammonia (manufactured by Sanmei Chemical Co., Ltd., Banstar X754B) as a dispersing agent, polyvinyl alcohol, and water as a thickener are added to these raw materials, and mixed and pulverized for 2 hours with a bead mill, A slurry solution for granulation having a solid content concentration of 70 mass% was obtained. The obtained slurry solution was supplied to a spray dryer, and it granulated on the conditions of 12,000 rotations of rotations and the hot air temperature of 150 degreeC, and the raw material granulated powder was obtained.

원료 조립분을 200 메시의 체를 통과시킴으로써 75 ㎛ 를 초과하는 입경의 조립분을 제거하고, 다음으로 500 메시의 체를 통과시킴으로써 25 ㎛ 미만의 조립분을 제거하여, 원료 조립분의 입경을 25 ㎛ 이상, 75 ㎛ 이하의 범위로 조정하였다.The raw material granulated powder was passed through a 200-mesh sieve to remove the coarse-grained powder having a particle size exceeding 75 µm, and then the coarse-grained powder having a particle size of less than 25 µm was removed by passing it through a 500-mesh sieve to reduce the particle size of the raw material granulated powder to 25 It adjusted to the range of micrometer or more and 75 micrometers or less.

다음으로, 이 원료 조립분을 내경 300 ㎜ × 600 ㎜ × 9 ㎜ 의 금형에 균일하게 충전하고, 콜드 프레스기로 가압 성형하였다. 가압 성형 후, 냉간 등방압 가압 장치 (CIP 장치) 로 294 ㎫ 의 압력으로 성형하여, 성형체를 얻었다.Next, the raw material granulated powder was uniformly filled in a mold having an inner diameter of 300 mm × 600 mm × 9 mm, and press-molded with a cold press machine. After press molding, it shape|molded by the pressure of 294 Mpa with a cold isostatic pressurization apparatus (CIP apparatus), and obtained the molded object.

이와 같이 하여 얻은 성형체 3 장을, 소결로에서 산소 분위기하에서 780 ℃ 까지 승온 후, 780 ℃ 에서 5 시간 유지하고, 추가로 1400 ℃ 까지 승온시키고, 이 소결 온도 (1400 ℃) 에서 20 시간 유지하고, 그 후, 노랭 (爐冷) 시켜 산화물 소결체를 얻었다. 또한, 승온 속도는 2 ℃/분으로 실시하였다.The three molded bodies thus obtained were heated to 780°C in an oxygen atmosphere in a sintering furnace, held at 780°C for 5 hours, further heated to 1400°C, and held at this sintering temperature (1400°C) for 20 hours, Thereafter, it was subjected to no cooling to obtain an oxide sintered body. In addition, the temperature increase rate was performed at 2 degreeC/min.

얻어진 산화물 소결체 3 장을 각각 절단, 평면 연삭하여, 142 ㎜ × 305 ㎜ × 5 ㎜t 의 산화물 소결체판 3 장을 얻었다. 이 중 1 장을 특성 평가용으로, 2 장을 G1 타깃 [142 ㎜ × 610 ㎜ (2 분할) × 5 ㎜t] 으로 사용하였다.Three obtained oxide sintered compacts were cut|disconnected and plane-ground, respectively, and 3 sheets of oxide sintered compact of 142 mm x 305 mm x 5 mmt were obtained. Among them, one sheet was used for characteristic evaluation, and two sheets were used as a G1 target [142 mm x 610 mm (divided into two) x 5 mmt].

평면 연삭은, 평면 연삭반을 사용하여, 지석 입경 80 ㎛ 의 다이아몬드 지석을 사용하여 산화물 소결체를 평면 연삭하였다. 평면 연삭 가공 조건은, 다음과 같다.The plane grinding used a plane grinder and plane-grinded the oxide sintered compact using the diamond grindstone with a grindstone particle diameter of 80 micrometers. The surface grinding processing conditions are as follows.

평면 연삭 가공 조건 :Surface grinding machining conditions:

연삭 대상물의 이송 속도 v : 1 m/minFeeding speed v of the grinding object: 1 m/min

지석 주속도 V : 500 m/minGrindstone circumferential speed V : 500 m/min

지석 절입량 (절입 깊이 t) : 5 ㎛Grinding stone depth of cut (cutting depth t): 5 ㎛

지석의 지립 입경 d : 80 ㎛Abrasive grain size d of abrasive stone: 80 ㎛

지석의 종류 : 다이아몬드 지석Type of grindstone: diamond grindstone

상기 평면 연삭 가공 조건에서 연삭 후, 지석의 지립 입경 40 ㎛ 의 다이아몬드 지석, 이어서, 지석의 지립 입경 20 ㎛ 의 다이아몬드 지석과, 미세한 지립 입경의 지석으로, 순차적으로 상기 평면 연삭 가공 조건에서 연삭 가공하였다.After grinding under the above-mentioned surface grinding conditions, a diamond grindstone having an abrasive grain size of 40 µm, followed by a diamond grindstone having an abrasive grain size of 20 µm and a fine abrasive grain size was sequentially ground under the above-mentioned surface grinding conditions. .

(타깃의 제조)(Manufacture of target)

얻어진 산화물 소결체판 (142 ㎜ × 305 ㎜ × 5 ㎜t) 2 장을 사용하여, Cu 제의 배킹 플레이트에 본딩함으로써, G1 타깃을 제조하였다. 본딩은, 평면 연삭한 면을 스퍼터링면으로 하고, 스퍼터링면과는 반대측의 면 (지립 입경 130 ㎛ 의 지석으로 조 (粗) 연마를 실시한 면) 을 본딩면으로 하여, 산화물 소결체판의 당해 본딩면측을 배킹 플레이트에 본딩하였다. 모든 타깃에 있어서, 본딩률은 98 ％ 이상이었다. 산화물 소결체판을 배킹 플레이트에 본딩하였을 때에는, 산화물 소결체판에 크랙은 발생하지 않아, 스퍼터링 타깃을 양호하게 제조할 수 있었다. 본딩률 (접합률) 은, X 선 CT 에 의해 확인하였다.The G1 target was manufactured by bonding to the backing plate made from Cu using the obtained oxide sintered compact plate (142 mm x 305 mm x 5 mmt) 2 sheets. For bonding, the surface ground on the plane is the sputtering surface, and the surface opposite to the sputtering surface (the surface subjected to rough grinding with a grindstone having an abrasive grain size of 130 µm) is the bonding surface, and the bonding surface side of the oxide sintered plate was bonded to the backing plate. All targets WHEREIN: The bonding rate was 98 % or more. When the oxide sintered compact plate was bonded to the backing plate, cracks did not occur in the oxide sintered compact plate, and the sputtering target could be satisfactorily manufactured. The bonding rate (bonding rate) was confirmed by X-ray CT.

(실시예 2 ∼ 6)(Examples 2 to 6)

실시예 2 ∼ 6 에 관련된 산화물 소결체는, 실시예 1 에 있어서의 연삭 가공 조건을 표 1 에 기재된 내용으로 변경한 것 이외에, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.The oxide sintered body according to Examples 2 to 6 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the grinding conditions in Example 1 were changed to the contents described in Table 1.

실시예 2 ∼ 6 에 관련된 스퍼터링 타깃은, 실시예 2 ∼ 6 에 관련된 산화물 소결체판을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.The sputtering target concerning Examples 2-6 was manufactured similarly to Example 1 using the oxide sintered compact board which concerns on Examples 2-6.

(비교예 1 ∼ 2)(Comparative Examples 1-2)

비교예 1 ∼ 2 에 관련된 산화물 소결체는, 실시예 1 에 있어서의 연삭 가공 조건 및 지석의 지립 입경을 표 1 에 기재된 내용으로 변경한 것 이외에, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.The oxide sintered body according to Comparative Examples 1 and 2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the grinding conditions in Example 1 and the abrasive grain size of the grindstone were changed to those described in Table 1.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

비교예 3 에 관련된 산화물 소결체는, 실시예 1 에 있어서의 연삭 가공 조건 및 지석의 지립 입경을 표 1 에 기재된 내용으로 변경한 것 이외에, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.The oxide sintered compact according to Comparative Example 3 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the grinding conditions in Example 1 and the abrasive grain size of the grindstone were changed to those described in Table 1.

비교예 1 ∼ 3 에 관련된 스퍼터링 타깃은, 비교예 1 ∼ 3 에 관련된 산화물 소결체판을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.The sputtering target which concerns on Comparative Examples 1-3 was manufactured similarly to Example 1 using the oxide sintered compact board which concerns on Comparative Examples 1-3.

또한, 얻어진 산화물 소결체 및 스퍼터링 타깃에 대해 이하의 특성을 측정하였다. 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.In addition, the following characteristics were measured about the obtained oxide sintered compact and sputtering target. Table 1 shows the measurement results.

(1) 표면 조도 Rz(1) Surface roughness Rz

산화물 소결체의 표면의 표면 조도 Rz 는, 타깃 제조에 사용한 것 이외의 연삭 가공 후의 1 장의 산화물 소결체판 (142 ㎜ × 305 ㎜ × 5 ㎜t) 의 중앙부 2 ㎝□ (2 ㎝ × 2 ㎝ 의 사이즈) 를 잘라내고, 공초점 레이저 현미경 (LSM) (레이저텍 주식회사 제조,「OPTELICS H1200」) 을 사용하여, × 100 (약 2000 배) 의 대물 렌즈 배율로 관찰하였을 때의 단면 프로파일에 기초하여 표면 조도 Rz 를 평가하였다. 표면 조도 Rz 의 데이터는, 공초점 레이저 현미경에 부속된 소프트웨어로 산출하였다. 데이터 산출은, JIS B 0601 : 2001 및 JIS B 0610 : 2001 에 준거하였다. 표면 조도 Rz 의 평가는, 산화물 소결체판의 중앙부로부터 잘라낸 샘플을 사용하여 실시해도 된다.The surface roughness Rz of the surface of the oxide sintered body is 2 cm square (size of 2 cm×2 cm) at the center of one oxide sintered body plate (142 mm×305 mm×5 mmt) after grinding other than that used for target production. was cut out and the surface roughness Rz based on the cross-sectional profile observed with an objective lens magnification of x 100 (about 2000 times) using a confocal laser microscope (LSM) (manufactured by Lasertech Co., Ltd., "OPTELICS H1200") was evaluated. The data of surface roughness Rz was computed with the software attached to a confocal laser microscope. Data calculation was based on JIS B 0601:2001 and JIS B 0610:2001. Evaluation of surface roughness Rz may be performed using the sample cut out from the center part of an oxide sintered compact plate.

각 실시예 및 비교예에 관련된 산화물 소결체의 관찰 위치는 중앙부로 하고, 측정 방향은, 연삭 방향을 연삭 줄무늬의 연직 방향에 맞춰, 당해 연직 방향에 대하여 수직 방향으로 하여 실시하였다.The observation position of the oxide sintered body according to each of the Examples and Comparative Examples was the central portion, and the measurement direction was carried out with the grinding direction aligned with the vertical direction of the grinding stripes, and perpendicular to the vertical direction.

(2) 산화물 소결체에 있어서의 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비(2) Ratio of the depth (H) to the width (L) of the grinding flaw in the oxide sintered body

상기 표면 조도 산출의 단면 프로파일 데이터에 있어서, 산화물 소결체의 표면의 요철로 식별하는 최소 높이는, 표면 조도 Rz 의 30 ％ 로 한다. 식별한 요철 중, 서로 인접하는 볼록 정점 간을 하나의 연삭 흠집으로 정의한다. 요철의 볼록 정점은, 요철 접선 기울기 (요철 윤곽 곡선에 그은 접선과 하지 평탄면이 이루는 각도) 가 0 도인 지점으로 정의한다.The cross-sectional profile data of the said surface roughness calculation WHEREIN: The minimum height identified by the unevenness|corrugation of the surface of an oxide sintered compact shall be 30% of surface roughness Rz. Among the identified irregularities, one grinding flaw is defined between adjacent convex vertices. The convex vertex of the unevenness is defined as a point where the slope of the uneven tangent (the angle between the tangent line drawn on the uneven contour curve and the flat surface of the lower limb) is 0 degrees.

여기서, 깊이 (H) 가 최대인 표면 조도 Rz 와 일치하는 연삭 흠집을 특정하고, 그 중, 표면 길이 방향에 대한 폭 (L) 이 최소인 연삭 흠집에 있어서, 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비를 산출하였다.Here, a grinding flaw matching the surface roughness Rz with a maximum depth (H) is specified, and among them, a grinding flaw with a minimum width (L) in the surface longitudinal direction WHEREIN: The depth (H) and the width (L) was calculated.

평면 연삭 후의 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 3 에 관련된 산화물 소결체의 평면의 관찰 화상을 도 5 ∼ 12, 23 에 나타낸다. 또한, 도 5 ∼ 12, 23 의 화상 중의 파선은, 표면 조도를 측정한 위치를 나타낸다. 또한, 도 25 ∼ 33 에는, 평면 연삭 후의 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 3 의 각각에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 측정 위치의 단면 프로파일 등도 나타낸다. 단면 프로파일 중의 굵은 테두리는, 비 H/L 을 산출하기 위한 연삭 흠집의 깊이 (H) 및 폭 (L) 의 측정 범위를 나타낸다. 표 2 에는, 표면 조도 측정에 있어서의 시점, 종점 및 측정 결과를 나타낸다.5-12, 23 are observation images of the plane of the oxide sintered compact which concerns on Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3 after plane grinding. In addition, the broken line in the images of FIGS. 5-12 and 23 shows the position where the surface roughness was measured. Moreover, the cross-sectional profile etc. of the surface roughness measurement position of the oxide sintered compact which concern on each of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3 after surface grinding are shown in FIGS. The thick frame in the cross-sectional profile shows the measurement ranges of the depth (H) and width (L) of the grinding flaw for calculating the ratio H/L. Table 2 shows the starting point, the end point, and the measurement result in the surface roughness measurement.

평면 연삭 후의 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 3 에 관련된 산화물 소결체의 3D 관찰 화상을 도 13 ∼ 20, 24 에 나타낸다.3D observation images of the oxide sintered bodies according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 after plane grinding are shown in FIGS. 13 to 20 and 24 .

(3) XRD 측정(3) XRD measurement

표면 조도 측정에 사용한 산화물 소결체판을 사용하여, X 선 회절 측정 장치 (XRD) 에 의해 결정 구조를 조사하였다. 그 결과, 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 3 에 관련된 산화물 소결체에 있어서는, In₂O₃(ZnO)_m (식 중, m ＝ 2 ∼ 7 의 정수) 으로 나타내는 육방정 층상 화합물 및, Zn_2-xSn_1-yIn_x＋yO₄ [0 ≤ x ＜ 2, 0 ≤ y ＜ 1] 로 나타내는 스피넬 화합물이 존재하는 것을 확인하였다. 도 21 에 실시예 1 에 관련된 산화물 소결체의 XRD 차트를 나타낸다.Using the oxide sintered compact plate used for surface roughness measurement, the crystal structure was investigated by the X-ray diffraction measuring apparatus (XRD). As a result, in the oxide sintered body according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, _{the hexagonal layered compound represented by In 2} O ₃ (ZnO) _m (wherein, m = an integer of 2 to 7) and Zn _{It was confirmed that the spinel compound represented by 2-x} Sn _1-y In _x+y O ₄ [0 ≤ x < 2, 0 ≤ y < 1] existed. The XRD chart of the oxide sintered compact which concerns on Example 1 in FIG. 21 is shown.

· 장치 : (주) 리가쿠 제조의 SmartlabDevice: Smartlab manufactured by Rigaku Co., Ltd.

· X 선 : Cu-Kα 선 (파장 1.5418 × 10^-10 m)· X-ray: Cu-Kα ray (wavelength 1.5418 × 10 ^-10 m)

· 평행 빔, 2θ-θ 반사법, 연속 스캔 (2.0°/분) · Parallel beam, 2θ-θ reflection method, continuous scan (2.0°/min)

· 샘플링 간격 : 0.02°· Sampling interval: 0.02°

· 발산 슬릿 (Divergence Slit, DS) : 1.0 ㎜Divergence Slit (DS): 1.0 mm

· 산란 슬릿 (Scattering Slit, SS) : 1.0 ㎜· Scattering Slit (SS): 1.0 mm

· 수광 슬릿 (Receiving Slit, RS) : 1.0 ㎜· Receiving Slit (RS): 1.0 mm

표면 조도 및 XRD 에 사용한 나머지의 산화물 소결체판을 사용하여 유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석 장치 (ICP-OES, Agilent 제조) 로 산화물 소결체의 원자비를 분석하였다. 결과는 다음과 같다.The atomic ratio of the oxide sintered body was analyzed by an inductively coupled plasma emission spectroscopy apparatus (ICP-OES, manufactured by Agilent) using the remaining oxide sintered body plate used for surface roughness and XRD. The result is as follows.

Zn/(In ＋ Sn ＋ Zn) ＝ 0.60Zn/(In + Sn + Zn) = 0.60

Sn/(Sn ＋ Zn) ＝ 0.20Sn/(Sn + Zn) = 0.20

In/(In ＋ Sn ＋ Zn) ＝ 0.25In/(In + Sn + Zn) = 0.25

(4) 스퍼터링시의 크랙 내성(4) Crack resistance during sputtering

제조한 스퍼터링 타깃을 사용하여, G1 스퍼터 장치로, 분위기 가스가 100 ％ Ar 이고, 스퍼터 전력이 1 ㎾ 인 조건에서 1 시간 프리스퍼터를 실시하였다. 여기서, G1 스퍼터 장치란, 기판 사이즈가 300 ㎜ × 400 ㎜ 정도인 제 1 세대의 양산용 스퍼터 장치를 가리킨다. 프리스퍼터 후, 표 3 에 나타내는 성막 조건하, 각 파워로 2 시간 연속 방전을 실시하고, 각 파워로의 방전 종료 후에 챔버 개방하여, 크랙의 유무를 육안 확인하고, 파워를 높여 방전 테스트를 반복함으로써 크랙이 발생하지 않았던 최대 파워를 크랙 내성으로서 평가하였다.Using the manufactured sputtering target, atmospheric gas was 100% Ar, and sputtering electric power presputtered for 1 hour by G1 sputtering apparatus on the conditions which are 1 kW. Here, the G1 sputtering device refers to a first-generation sputtering device for mass production with a substrate size of about 300 mm × 400 mm. After pre-sputtering, continuous discharge is performed for 2 hours at each power under the film formation conditions shown in Table 3, the chamber is opened after completion of the discharge at each power, the presence or absence of cracks is visually checked, and the power is increased and the discharge test is repeated. The maximum power at which cracks did not occur was evaluated as crack resistance.

크랙 내성은, 스퍼터링 타깃에 균열이 발생하지 않는 최대 한도의 스퍼터 전력이다. 각 스퍼터링 타깃의 크랙 내성의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 표면 조도 Rz 와 크랙 내성의 관계를 도 22 의 그래프에 나타낸다.Crack resistance is the sputtering power of the maximum limit at which a crack does not generate|occur|produce in a sputtering target. Table 1 shows the evaluation result of crack resistance of each sputtering target. Moreover, the relationship between surface roughness Rz and crack resistance is shown in the graph of FIG.

실시예 1 ∼ 6 에 관련된 산화물 소결체를 사용한 스퍼터링 타깃에 의하면, 크랙 내성이 우수한 것을 알 수 있었다. 산화물 소결체의 표면 조도 Rz 가 2 ㎛ 미만으로서, 표면 조도가 충분히 작았기 때문에, 크랙 내성이 향상된 것으로 생각된다.According to the sputtering target using the oxide sintered compact which concerns on Examples 1-6, it turned out that it is excellent in crack resistance. Since the surface roughness Rz of the oxide sintered compact was less than 2 micrometers and the surface roughness was small enough, it is thought that crack resistance improved.

비교예 1 ∼ 2 에 관련된 산화물 소결체를 사용한 스퍼터링 타깃은, 스퍼터링시의 크랙 내성이 실시예 1 ∼ 6 보다 떨어지는 것을 알 수 있었다. 비교예 1 ∼ 2 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 Rz 가 3 ㎛ 를 초과하고 있는 점에서, 연삭 공정에서 결정 조직이 박리된 지점이 발생하여, 크랙 내성이 저하된 것으로 생각된다.As for the sputtering target using the oxide sintered compact which concerns on Comparative Examples 1-2, it turned out that the crack tolerance at the time of sputtering is inferior to Examples 1-6. Since the surface roughness Rz of the oxide sintered compact which concerns on Comparative Examples 1-2 exceeds 3 micrometers, the point where the crystal structure peeled in the grinding process generate|occur|produced, and it is thought that crack resistance fell.

비교예 3 에 관련된 산화물 소결체를 사용한 스퍼터링 타깃은, 스퍼터링시의 크랙 내성이 실시예 1 ∼ 6 보다 떨어지는 것을 알 수 있었다. 비교예 3 에 관련된 산화물 소결체의 표면 조도 Rz 가 2 ㎛ 를 초과하고 있는 점에서, 연삭 공정에서 결정 조직이 박리된 지점이 발생하여, 크랙 내성이 저하된 것으로 생각된다.As for the sputtering target using the oxide sintered compact which concerns on the comparative example 3, it turned out that the crack tolerance at the time of sputtering is inferior to Examples 1-6. Since the surface roughness Rz of the oxide sintered compact which concerns on the comparative example 3 exceeds 2 micrometers, the point where the crystal structure peeled in the grinding process generate|occur|produced, and it is thought that crack resistance fell.

1, 1A, 1B, 1C : 산화물 소결체
3 : 배킹 플레이트1, 1A, 1B, 1C: Oxide sintered body
3: Backing plate

Claims (11)

산화물 소결체로서,
상기 산화물 소결체의 표면의 표면 조도 Rz 가 2.0 ㎛ 미만인, 산화물 소결체.An oxide sintered body comprising:
Surface roughness Rz of the surface of the said oxide sintered compact is less than 2.0 micrometers, The oxide sintered compact. 제 1 항에 기재된 산화물 소결체를 함유하는, 스퍼터링 타깃.The sputtering target containing the oxide sintered compact of Claim 1. 제 2 항에 있어서,
상기 산화물 소결체는, 인듐 원소, 주석 원소 및 아연 원소를 함유하는, 스퍼터링 타깃.3. The method of claim 2,
The said oxide sintered compact is a sputtering target containing an indium element, a tin element, and a zinc element. 제 3 항에 있어서,
상기 산화물 소결체는, 추가로, X 원소를 함유하고,
X 원소는, 게르마늄 원소, 실리콘 원소, 이트륨 원소, 지르코늄 원소, 알루미늄 원소, 마그네슘 원소, 이테르븀 원소 및 갈륨 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 원소인, 스퍼터링 타깃.4. The method of claim 3,
The oxide sintered body further contains an element X,
The X element is at least one or more elements selected from the group consisting of a germanium element, a silicon element, a yttrium element, a zirconium element, an aluminum element, a magnesium element, a ytterbium element, and a gallium element. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 산화물 소결체는, 하기 식 (1), (2) 및 (3) 으로 나타내는 원자 조성비의 범위를 만족하는, 스퍼터링 타깃.

5. The method according to claim 3 or 4,
The said oxide sintered compact is a sputtering target which satisfy|fills the range of the atomic composition ratio shown by following formula (1), (2), and (3).

제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산화물 소결체는, In₂O₃(ZnO)m [m ＝ 2 ∼ 7] 으로 나타내는 육방정 층상 화합물 및 Zn_2-xSn_1-yIn_x＋yO₄ [0 ≤ x ＜ 2, 0 ≤ y ＜ 1] 로 나타내는 스피넬 구조 화합물을 함유하는, 스퍼터링 타깃.6. The method according to any one of claims 3 to 5,
The oxide sintered body is _{a hexagonal layered compound represented by In 2} O ₃ (ZnO) m [m = 2 to 7] and Zn _2-x Sn _1-y In _{x + y} O ₄ [0 ≤ x < 2, 0 ≤ y < 1] A sputtering target containing the spinel structure compound represented by 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산화물 소결체의 연삭 흠집에 있어서, 깊이가 최대이고, 폭이 최소가 되는 연삭 흠집의 깊이 (H) 와 폭 (L) 의 비 H/L 이 0.2 미만인, 스퍼터링 타깃.7. The method according to any one of claims 2 to 6,
The grinding flaw of the said oxide sintered body WHEREIN: The ratio H/L of the depth (H) and width (L) of the grinding flaw which a depth is maximum and a width|variety becomes a minimum is less than 0.2, The sputtering target. 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타깃을 제조하기 위한 스퍼터링 타깃의 제조 방법.The manufacturing method of the sputtering target for manufacturing the sputtering target in any one of Claims 2-7. 제 8 항에 있어서,
상기 산화물 소결체의 표면을 연삭하는 공정을 포함하고,
최초의 연삭에 사용하는 제 1 지석의 지립 입경이 100 ㎛ 이하인, 스퍼터링 타깃의 제조 방법.9. The method of claim 8,
a process of grinding the surface of the oxide sintered body;
The manufacturing method of the sputtering target whose abrasive grain diameter of the 1st grindstone used for initial grinding is 100 micrometers or less. 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 지석으로 연삭 후, 상기 제 1 지석의 지립 입경보다 작은 지립 입경의 제 2 지석을 사용하여, 추가로 상기 산화물 소결체의 표면을 연삭하고,
상기 제 2 지석으로 연삭 후, 상기 제 2 지석의 지립 입경보다 작은 지립 입경의 제 3 지석을 사용하여, 추가로 상기 산화물 소결체의 표면을 연삭하는, 스퍼터링 타깃의 제조 방법.10. The method of claim 9,
After grinding with the first grindstone, the surface of the oxide sintered body is further ground using a second grindstone having an abrasive grain size smaller than the abrasive grain size of the first grindstone;
The manufacturing method of the sputtering target which grinds the surface of the said oxide sintered compact further using the 3rd grindstone of the abrasive grain diameter smaller than the abrasive grain diameter of the said 2nd grindstone after grinding with the said 2nd grindstone. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
연삭 대상물의 이송 속도 v (m/min), 상기 제 1 지석의 지석 주속도 V (m/min), 절입 깊이 t (㎛) 및 상기 제 1 지석의 지립 입경 d (㎛) 가 하기 관계식 (4) 를 만족하는, 스퍼터링 타깃의 제조 방법.

11. The method of claim 9 or 10,
The feed speed v (m/min) of the grinding object, the grinding wheel peripheral speed V (m/min) of the first grindstone, the depth of cut t (㎛), and the abrasive grain diameter d (㎛) of the first grindstone are the following relational expression (4) ) is satisfied, the manufacturing method of the sputtering target.

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