)设为600°C/hr以下。若平均升温速度超过600°C/hr，则引起晶粒的异常成长。另 夕卜，不能充分地提高相对密度。更优选的平均升温速度为500°C /hr以下，进一步优选为 300°C /hr以下。另一方面，平均升温速度的下限没有特别限定，从生产率的观点出发，优选 为10°C /hr以上，更优选为20°C /hr以上。
[0120] 在上述烧结工序中热压时的加压条件没有特别限定，例如优选施加面压eookgf/ cm2以下的压力。若压力过低，则有时致密化不充分地进行。另一方面，若压力过高，则有可 能石墨模具发生破损，另外，致密化促进效果饱和并且需要压制设备的大型化。优选的加压 条件为150kgf/cm 2以上且400kgf/cm2以下。
[0121] 在烧结工序中，为了抑制石墨的氧化、消失，优选将烧结气氛设为不活泼气体气 氛、真空气氛。气氛控制方法没有特别限定，例如通过向炉内导入Ar气、队气来调整气氛即 可。另外，为了抑制蒸气压高的氧化锌的蒸发，优选将气氛气体的压力设为大气压。按上述 方式得到的氧化物烧结体的相对密度为85%以上。
[0122] 按上述方式得到氧化物烧结体后，若利用常规方法，进行（f)加工一（g)接合则能 够得到本发明的溅射靶。由此得到的溅射靶的电阻率也非常良好，电阻率为约1Ω · cm以 下。
[0123] 【实施例】
[0124] 以下，列举实施例进一步具体地说明本发明，但本发明不受下述实施例限定，还可 以在能够符合本发明的主旨的范围内适当地施加变更来实施，这些均包含于本发明的技术 的范围内。
[0125] (溅射靶的制作）
[0126] 按表2所示比率配合纯度99. 99 %的氧化铟粉末（In2O3)、纯度99. 99 %的氧化锌 粉末（ZnO)、纯度99. 99 %的氧化镓粉末（Ga2O3)、纯度99. 99 %的氧化锡粉末（SnO2)，加入水 和分散剂（聚羧酸铵）并利用氧化锆球磨机混合24小时。接着，将上述工序中得到的混合 粉末干燥并进行造粒。
[0127] 通过模具压制将按照这种方式得到的粉末预备成形后（成形压力：1. Oton/cm2、成 形体尺寸：φ 110 X113_、t为厚度），在常压大气气氛下升温至500°C，在该温度下保持5 小时进行脱脂。
[0128] 将得到的成形体装配于石墨模具中，在表3所示条件（A?D)下进行热压。此时， 在热压炉内导入N2气体，在N2气氛下进行烧结。
[0129] 对得到的烧结体进行机械加工而加工成Φ 100X t5mm，与Cu制背板接合，制作溅 射靶。
[0130] (薄膜晶体管的制作）
[0131] 将按照这种方式得到的溅射靶安装于溅射装置，利用DC (直流）磁控溅射法，在玻 璃基板（尺寸：l〇〇mmX IOOmmXO. 50mm)上形成氧化物半导体膜。派射条件为：DCi贱射功 率150W、Ar/0. 1体积％ O2气氛、压力0. 8mTorr。进一步使用在该条件下成膜的薄膜，制作 沟道长度10 μm、沟道宽度100 μm的薄膜晶体管。
[0132] (相对密度的测定）
[0133] 溅射后，将靶从背板拆下进行研磨，通过阿基米德法算出相对密度。将相对密度为 85%以上评价为合格（参照表4中，"相对密度（％) "）。
[0134] 需要说明的是，相对密度是由阿基米德法测定的密度（g/cm3)除以理论密度P (g/ cm3)的百分率的值，理论密度P按以下方式计算。
[0135] 【数学公式1】
【主权项】
1. 一种氧化物烧结体，其特征在于， 是将氧化锋、氧化铜、氧化嫁和氧化锡混合并烧结而得到的氧化物烧结体， 所述氧化物烧结体的相对密度为85% W上， 所述氧化物烧结体的平均晶粒直径小于10 ym， 对所述氧化物烧结体进行X射线衍射时，Zn2Sn〇4相和InGa化0 4相的体积比分别满足下 述式（1)?（3)， 狂n2Sn〇4相 +InGa&iO 4相）/ 狂n 2Sn〇4相 +InGa&iO 4相 +InGaZn 2〇5相 +SnO 2相）> 70 体 积％ ? ? ? (1) Zn2Sn〇4相 / 狂n 2Sn〇4相 +InGa&iO 4相 +InGa&i 2〇5相 +SnO 2相）> 30 体积 ％ ? ? ? (2) InGa&i〇4相 / 狂n 2Sn〇4相 +InGaZnO 4相 +InGa&i 2〇5相 +SnO 2相）> 10 体积 ％ ? ? ? (3) 并且， InGaZnsO湘的体积比满足下述式（4)， InGaZn2〇5相 / 狂n 2Sn〇4相 +InGa&iO 4相 +InGa&i 2〇5相 +Sn〇 2相）《3 体积 ％ ? ? ? (4)。
2. 如权利要求1所述的氧化物烧结体，将锋、铜、嫁、锡的含量相对于所述氧化物烧结 体中所含的全部金属元素的原子百分比分别设为[Zn]、[In]、[Ga]、[Sn]时，其满足下述式 妨?（7)， 40原子[Zn]《50原子％ ? ??巧） 30原子（[In] + [Ga])《45原子％ ? ??化） 其中，[In]为4原子％ W上，[Ga]为5原子％ W上， 15原子[Sn]《25原子％ ? ? ? (7)。
3. 如权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，所述平均晶粒直径为0. 1 y m W上。
4. 如权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，所述相对密度为110% W下。
5. 如权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于， 所述化2Sn〇4相和InGa化0 4相的体积比满足下述式（1'）， 狂n2Sn〇4相 +InGaZnO 4相）/ 狂n 2Sn〇4相 +InGaZnO 4相 +InGaZn 2〇5相 +SnO 2相）《100 体 积％ ? ? ? (1，）。
6. 如权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，所述Zn2Sn〇4相的体积比满足下述 式（2,）， Zn2Sn〇4相 / 狂n 2Sn〇4相 +InGa&iO 4相 +InGa&i 2〇5相 +SnO 2相）《90 体积％ ? ? ? (2,）。
7. 如权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，所述InGgZn〇4相的体积比满足下 述式（3'）， InGa&i〇4相 / 狂n 2Sn〇4相 +InGaZnO 4相 +InGaZn 2〇5相 +SnO 2相）《60 体积％ ? ? ? (3，）。
8. 如权利要求1所述的氧化物烧结体，其特征在于，所述InGaZnsOe相的体积比满足下 述式（4'）， InGaZn2〇5相 / 狂n 2Sn〇4相 +InGa&iO 4相 +InGa&i 2〇5相 +Sn〇 2相）> 0 体积％ ? ? ? (4,）。
9. 一种瓣射祀，其特征在于，是使用权利要求1?8中任一项所述的氧化物烧结体而得 到的瓣射祀，电阻率为1 Q ? cm W下。
10. 如权利要求9所述的瓣射祀，其特征在于， 所述电阻率为1〇-7〇 ? cm W上。
11. 一种氧化物烧结体的制造方法，其特征在于， 是权利要求1?8中任一项所述的氧化物烧结体的制造方法，其按如下顺序包括：将氧 化锋、氧化铜、氧化嫁和氧化锡混合的工序；将通过混合得到的混合物装配于石墨模具中， W 600°C /虹W下的平均升温速度升温至烧结温度950?1150°C的工序；W在该烧结温度 区域的保持时间为0. 1?5小时进行烧结的工序。
12. 如权利要求11所述的氧化物烧结体的制造方法，其特征在于，所述平均升温速度 为10°C /虹W上。
【专利摘要】一种将氧化锌、氧化铟、氧化镓和氧化锡混合并烧结而得到的氧化物烧结体。所述氧化物烧结体的相对密度为85％以上，在所述氧化物烧结体的表面观察到的晶粒的平均晶粒直径小于10μm。对所述氧化物烧结体进行X射线衍射时，Zn2SnO4相和InGaZnO4相为主相，InGaZn2O5相为3体积％以下。
【IPC分类】C04B35-00, C23C14-34, H01L21-363, C04B35-453
【公开号】CN104619674
【申请号】CN201380047358
【发明人】田尾幸树, 畠英雄, 南部旭, 金丸守贺
【申请人】株式会社钢臂功科研
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年9月10日
【公告号】US20150248996, WO2014042138A1