溅射靶的制作方法

溅射靶的制作方法
【专利摘要】一种溅射靶，其含有氧化物烧结体，该氧化物烧结体包含铟元素、锡元素和锌元素，所述氧化物烧结体包含Zn2SnO4所表示的尖晶石结构化合物、和选自In2O3(ZnO)m所表示的六方晶层状化合物、InXO3(ZnO)n所表示的六方晶层状化合物、SnO2所表示的金红石结构化合物及ZnSnO3所表示的钛铁矿结构化合物中的1种以上化合物，尖晶石结构化合物的凝聚物为氧化物烧结体整体的5％以下。式中，X是能够与铟元素和锌元素一同形成六方晶层状化合物的金属元素，m为1以上的整数，n为1以上的整数)。
【专利说明】派射祀

【技术领域】
[0001] 本发明涉及含有包含钢元素、锡元素和锋元素的氧化物烧结体的姗射祀、该姗射 祀的制造方法、由该祀得到的氧化物半导体薄膜、具备该氧化物半导体薄膜的薄膜晶体管、 W及具备该薄膜晶体管的电子设备。

【背景技术】
[0002]在液晶显示装置等各种显示装置的显示元件中多使用薄膜晶体管（TFT)，该薄膜 晶体管（TFT)施加驱动电压而驱动显示装置，其活性层使用了稳定性、加工性等优异的娃 系材料。
[0003] 但是，娃系材料会在可见光区域引起吸收，因此有时会因由光入射导产生载流子 而使TFT产生错误动作。作为其防止对策，在设置金属等光截断层的情况下，具有开口率减 少、或者为了保持画面亮度而需要背光源的高亮度化从而使耗电量增大等缺点。
[0004] 在娃系材料的制作中，即使是与多晶娃相比能够进行低温制作的非晶娃，其成膜 也需要约20(TC W上的高温，因此无法将具有廉价、轻量、柔软等优点的聚合物膜作为基材。 此外，还存在高温下的器件制作工艺的能源成本高、需要用于加热的所需时间等生产上的 缺点。
[0005] 因此，近年来，正在进行使用透明氧化物半导体来代替娃系材料的TFT的开发。透 明氧化物半导体可W通过不加热基板来进行低温成膜，并且显示出约IOcmVVs左右的高迁 移率等比现有的娃系材料更优异的特性，因而受到关注。其中，使用了 W钢、嫁、锋、氧为构 成元素的非晶质In-Ga-化-O(IGZO)系材料的场效应型晶体管还可W提高占空比，因而被 认为具有广阔的前景。此外，使用了 In-Sn-化-O(ITZO)系材料作为高迁移率的材料的场效 应型晶体管也受到关注。
[0006] 另外，口ZO系材料还具有原料成本比IGZO系材料更低廉的优势。作为为了降低 原料成本而减少了昂贵的In或Ga的组成区域的姗射祀，已知如专利文献1?3中记载的 那样的由化2Sn〇4所表示的尖晶石结构化合物与1?化狂n0)m(m = 3?6的整数）所表示的 六方晶层状化合物构成的姗射祀。但是，该些祀具有容易引起结节（no化Ie)的发生或异常 放电的问题。
[0007] 另一方面，在上述组成区域的姗射祀中，具有祀强度、具体来说抗弯强度降低的倾 向。认为该是由于；在增加了化的组成中散布有强度比较低的六方晶层状化合物，因而成 为了破坏的起点。该种姗射祀的强度降低会导致因祀接合时的温度历程或姗射时的等离子 体福射热所致的热变形、因研磨或其它处理时的应力而产生破裂，因此成为问题，期待一种 强度更高的姗射祀。
[0008] 现有技术文献 [000引专利文献
[0010] 专利文献 1 ;W02010-067571
[0011] 专利文献 2 ;W02007-037191
[0012] 专利文献3 ;日本特开平06-236711号公报


【发明内容】

[0013] 本发明的目的在于在成本低的少In区域的口ZO祀中提供一种强度高、异常放电 或产生结节的情况少的姗射祀。
[0014] 根据本发明，提供W下的姗射祀等。
[0015] 1. 一种姗射祀，其含有氧化物烧结体，该氧化物烧结体包含钢元素、锡元素和锋元 素，
[0016] 所述氧化物烧结体包含化2Sn〇4所表示的尖晶石结构化合物、和选自1?化狂n0)m 所表示的六方晶层状化合物、InX化狂n0)n所表示的六方晶层状化合物、Sn化所表示的金红 石结构化合物及化Sn化所表示的铁铁矿结构化合物中的1种W上化合物，
[0017] 尖晶石结构化合物的凝聚物为氧化物烧结体整体的5%W下。
[0018] (式中，X是能够与钢元素和锋元素一同形成六方晶层状化合物的金属元素，m为 1W上的整数，n为1W上的整数。）
[0019] 2.如1所述的姗射祀，其中，所述氧化物烧结体包含所述In2〇3狂n0)m所表示的六 方晶层状化合物。
[0020] 3.如1或2所述的姗射祀，其中，所述氧化物烧结体包含嫁元素。
[002。 4.如3所述的姗射祀，其中，嫁元素固溶于选自所述1化03姑0)m所表示的六方晶 层状化合物、所述InX03狂nO)。所表示的六方晶层状化合物、所述金红石结构化合物及所述 尖晶石结构化合物中的1种W上化合物。
[002引 5.如1或2所述的姗射祀，其中，X为嫁元素。
[0023] 6.如1?5中任一项所述的姗射祀，其中，所述氧化物烧结体包含所述InX〇3狂nO) 。所表示的六方晶层状化合物。
[0024] 7.如1?6中任一项所述的姗射祀，其中，所述氧化物烧结体不包含方铁猛矿结 构。
[002引 8.如1?7中任一项所述的姗射祀，其中，所述1叫03狂n0)m所表示的六方晶层状 化合物包含10%W上的针状晶体，该针状晶体的长宽比为3W上。
[0026] 9.如1?8中任一项所述的姗射祀，其中，所述钢元素、锡元素和锋元素的原子比 为下述范围：
[0027] 0.Ol《In/(In+Sn+Zn)《0. 35、
[0028] 0. 15《Sn/(In+Sn+Zn)《0. 55、
[0029] 0. 3《Zn/ (In+Sn+Zn)《0. 7。
[0030] 10.如9所述的姗射祀，其中，所述钢元素、锡元素和锋元素的原子比为下述范围： [00引]0. 15《In/(In+Sn+Zn)《0. 35、
[0032] 0. 15《Sn/(In+Sn+Zn)《0. 25、
[0033] 0. 5《Zn/(In+Sn+Zn)《0. 7。
[0034] 11.如3?8中任一项所述的姗射祀，其中，所述钢元素、锡元素、锋元素和嫁元素 的原子比为下述范围：
[00；35] 0.Ol《In/(In+Sn+&i+Ga)《0. 35、
[0036] 0. 15《Sn/(In+Sn+&i+Ga)《0. 55、
[0037] 0. 3《化/(In+Sn+ai+Ga)《0. 7、
[0038] 0.Ol《Ga/(In+Sn+&i+Ga)《0. 35。
[003引12.如11所述的姗射祀，其中，所述钢元素和嫁元素的总原子比为下述范围：
[0040] 0. 02《（In+Ga) / (In+Sn+Zn)《0. 35。
[00川 13.如1?12中任一项所述的姗射祀，其中，所述氧化物烧结体的3点弯曲强度为 IOOkPaW上。
[0042] 14. -种1?13中任一项所述的姗射祀的制造方法，该制造方法包括如下步骤：
[0043]W200WhW上的累积功率粉碎混合原料化合物，制造混合粉末；
[0044] 将所述混合粉末进行造粒，制造邸T表面积为IOmVgW上、由激光衍射式粒度分 布计求出的中值粒径为1ymW上且100ymW下的造粒粉末；
[0045] 将所述造粒粉末进行成型，制造成型体；
[0046] 将所述成型体在130(TCW上的温度下保持12小时W上而对其进行烧结，得到所 述氧化物烧结体。
[0047] 15. -种姗射祀，其是利用14所述的方法制造的。
[0048] 16. -种氧化物半导体薄膜，其是使用1?13及15中任一项所述的姗射祀并利用 姗射法成膜而得到的。
[0049] 17.-种薄膜晶体管，其具备16所述的氧化物半导体薄膜。
[0050] 18.一种电子设备，其具备17所述的薄膜晶体管。
[0051] 根据本发明，可W在少In区域的口ZO祀中提供一种异常放电或产生结节的情况 少、且强度更高的姗射祀，。

【专利附图】

【附图说明】
[0052] 图1是实施例1中得到的氧化物烧结体的利用电子探针微量分析器巧PMA)得到 的1000倍的照片，图1的（A)是关于In原子的照片，图1的炬）是关于Sn原子的照片，图 1的（C)是关于化原子的照片。
[0053] 图2是实施例1中得到的氧化物烧结体截面的、利用电子显微镜得到的照片（300 倍、1000 倍）。
[0054] 图3是比较例1中得到的氧化物烧结体的、利用EPMA得到的1000倍的照片，图3 的（A)是关于In原子的照片，图3的做是关于Sn原子的照片，图3的似是关于化原 子的照片。
[005引图4是比较例1中得到的氧化物烧结体截面的、利用电子显微镜得到的照片（300 倍、1000 倍）。

【具体实施方式】
[0056] 本发明的姗射祀含有氧化物烧结体，氧化物烧结体W钢、锡、锋作为主要成分，且 包含化2Sn〇4所表示的尖晶石结构化合物、和选自Iri2〇3姑0)m所表示的六方晶层状化合物、InX化狂n0)n所表示的六方晶层状化合物、Sn化所表示的金红石结构化合物及化Sn化所表 示的铁铁矿结构化合物中的1种W上化合物。式中，X是能够与钢元素和锋元素一同形成 六方晶层状化合物的金属元素，m为IW上的整数，n为IW上的整数。
[0057] 需要说明的是，在六方晶层状化合物、金红石结构化合物、铁铁矿结构化合物及尖 晶石结构化合物中还包含晶体结构中的原子或离子的一部分被其它原子置换的置换型固 溶体、其它原子加入到晶格间位置的侵入型固溶体的六方晶层状化合物、金红石结构化合 物、铁铁矿结构化合物及尖晶石结构化合物。
[0058] 除了上述化合物W外，上述姗射祀（氧化物烧结体）还可W包含刚玉（corundum) 结构、纤维锋矿（WUdzite)结构等的化合物。
[0059] 另外，优选不包含方铁猛矿结构。
[0060]In2〇3狂n0)m所表示的六方晶层状化合物是指具有自然超晶格结构且为I化〇3-ZnO 系化合物的、同系化合物的一种。可W通过X射线衍射测定狂RD)确认其存在，并且可W通 过电子探针微量分析器巧PMA)的绘图测定来判别区域。
[0061]m优选为3?6的整数。
[006引InX化狂nO)。所表示的六方晶层状化合物是指同系化合物的一种，是In位点的一 部分被X金属元素置换的化合物。可W通过XRD确认其存在，并且可W通过EPMA的绘图测 定来判别区域。
[006引n优选为1?7的整数。
[0064]X是能够与钢元素和锋元素一同形成六方晶层状化合物的金属元素，可W举出嫁、 铅、铁、铜系金属等，优选嫁。
[0065] Sn化所表示的金红石结构化合物是指具有正方晶系的晶体结构的化合物。可W通 过XRD确认其存化并且可W通过EPMA的绘图测定来判别区域。
[0066] 化Sn化所表示的铁铁矿结构化合物是指具有H方晶系的晶体结构的化合物。可W 通过XRD确认其存在，并且可W通过EPMA的绘图测定来判别区域。
[0067] 化sSrA所表示的尖晶石结构化合物是指具有等轴晶系的尖晶石型晶体的化合物。 可W通过XRD确认其存在，并且可W通过EPMA的绘图测定来判别区域。
[006引在上述化合物中，本发明中使用的氧化物烧结体优选包含1?化狂nO)m所表示的六 方晶层状化合物和Zn2Sn04所表示的尖晶石结构化合物。若包含该些化合物，则烧结体的密 度提高，并且强度增大，可W进行稳定的姗射，因而是优选的。
[0069] 另外，本发明中使用的氧化物烧结体优选包含InX〇3狂nO)。所表示的六方晶层状 化合物和Zn2Sn〇4所表示的尖晶石结构化合物。若包含该些化合物，则同样会使烧结体的密 度提高，随之使强度增加。此外，可W通过X金属固溶化而进行稳定的姗射，并且可W均匀 地成膜，因而是优选的。
[0070] 若利用电子探针微量分析器巧PMA)对本发明的姗射祀的IruSnJn的元素W1000 倍的倍率进行观察，则可确认到富锡相和富锋相。
[0071] 在祀不包含Sn〇2所表示的金红石结构化合物的情况下，富锡相主要为尖晶石结构 化合物。在祀包含Sn化所表示的金红石结构化合物的情况下，富锋相主要为尖晶石结构化 合物。
[0072] 在本发明的姗射祀中，富锡相和富锋相均匀地分散，并且尖晶石结构化合物不W 大的凝聚物的形式存在。
[007引W烧结体包含1?化狂n0)m所表示的六方晶层状化合物和化2Sn04所表示的尖晶石 结构化合物的情况为例，对具体的观察和测定方法进行说明。
[0074]将EPMA图像的阔值设为500点数（count)W上，得出In、Sn、化元素的面内分 布。将富锡相（富Sn且少化相）鉴定为Zn2Sn〇4相，将富锋相（少Sn且富化相）鉴定为 In2〇3狂nO)m相。从SEM的反射电子图像来看，黑色相可W鉴定为富锋相，灰色相可W鉴定为 富锡相。在300倍的沈M的反射电子图像的各个视野（280ymX350ym)中，将富Sn相的 长径为30ymW上的部分定义为凝聚物，通过图像解析求出凝聚物所占的区域的面积。在 5个视野中测定凝聚物所占的区域的面积在整体面积中所占的比例，求出其平均值。
[00巧]尖晶石结构化合物的凝聚物所占的区域的面积为5%W下、优选为3%W下、进一 步优选为1.5%W下。若凝聚物所占的区域的面积为5%W下，则容易抑制异常放电，而且 姗射成膜后的薄膜的均匀性优异。
[0076] 氧化物烧结体中，In/(In+Sn+Zn)所表示的原子比优选为0.Ol?0. 35、更优选为 0. 15?0. 35、进一步优选为0. 2?0. 3。
[0077] 若在上述范围内，则可充分生成在长轴方向生长的1?化狂n0)m相，从而可W得到 强度优异的烧结体。另外，在制作薄膜时载流子浓度不会过度增加。
[0078] 通过电感禪合等离子体发光分析装置测定各原子比。
[0079]Sn/(In+Sn+Zn)所表示的原子比优选为0. 15?0. 55、更优选为0. 15?0. 25、进一 步优选为0. 17?0.22。
[0080] 若为上述范围内，则可W防止溶解到蚀刻Al电极的磯酸/硝酸/己酸的混酸中， 还可W没有问题地应用于反向通道蚀刻炬ack化annelEtch)型的元件等中。另外，在草 酸中的溶解速度充分，不会影响制作TFT元件时的加工时间。
[00引]Zn/(In+Sn+Zn)所表示的原子比优选为0. 3?0. 7、更优选为0. 5?0. 7、进一步优 选为0. 5?0. 6。
[0082] 若在上述范围内，在进行姗射成膜而形成半导体的情况下，不需要提高氧分压。若 W高氧分压进行成膜，则存在成膜速度变慢、生产率降低的情况，但可W防止该情况。另外， 充分生成在长轴方向生长的1?化狂nO)m相，可W得到强度优异的烧结体。
[008引另外，氧化物烧结体中包含的1?化狂n0)m所表示的六方晶层状化合物优选的是长 宽比为3W上、更优选4W上的、在长轴方向生长的晶体。若包含在长轴方向生长的晶体， 则氧化物烧结体的强度提高，因而若长宽比为3W上，则可W确保作为姗射祀的充分强度。 [0084] 关于长宽比，从由SEM观察得到的图像测量长轴长和短轴长，从而计算出长宽比。 具体如实施例中的记载所示。
[00财在全部1叫03姑0)m相中，长宽比为3W上的1叫03姑0)m相的含量优选为10%W上且50%W下、更优选为20%W上且50%W下、进一步优选为25%W上且50%W下。
[008引若长宽比为3 W上的In203狂n0)m相的含量为10% W上，则可W确保作为姗射祀的 充分强度。若为50%W下，则密度容易变高，因而优选。
[0087] 长宽比为3W上的1?化狂n0)m相的比例通过使用图像解析软件对其浓淡部分的 面积进行积分来测定。具体如实施例中的记载所示。
[008引长宽比为3W上的六方晶层状化合物可W通过W200WhW上的累积功率进行混合 粉碎、并在140(TCW上的温度下烧结12小时W上而获得。
[0089] 对于氧化物烧结体而言，优选的是；In已固溶于化2Sn化所表示的尖晶石结构化合 物中，在X射线衍射中峰（2 0)向夹角侧（负方向）位移。上述位移量优选为0.01度W上、 更优选为0. 02度W上、特别优选为0. 03度W上。若位移的角度为0.Ol度W上，则固溶加 剧，充分产生载流子，可W将祀的电阻抑制为较低。
[0090] 除了钢、锡、锋外，本发明中使用的氧化物烧结体还可W包含嫁。
[00川嫁优选固溶于选自In203狂n0)m或InX03狂nO)。所表示的六方晶层状化合物、金红 石结构化合物或尖晶石结构化合物中的1种W上化合物中。
[0092] 在包含嫁元素的情况下，Ga/(In+Sn+Zn+Ga)所表示的原子比优选为0.Ol?0. 35、 更优选为0. 02?0. 30、进一步优选为0. 03?0. 25。
[0093] 若在上述范围，则烧结体的密度不会极端降低，可抑制电阻值的上升，因而优选。
[0094] 另外，在包含嫁元素的情况下，In、Sn、Zn的原子比优选如下所述。
[0095]In/(In+Sn+ai+Ga)所表示的原子比优选为0. Ol?0.35、更优选为0.15?0.35、 进一步优选为0. 2?0. 3。
[0096] Sn/(In+Sn+ai+Ga)所表示的原子比优选为0. 15?0. 55、更优选为0. 15?0. 25、 进一步优选为0. 17?0. 22。
[0097] 化/ (In+Sn+化+Ga)所表示的原子比优选为0. 3?0. 7、更优选为0. 5?0. 7、进一 步优选为0. 5?0. 6。
[0098] 另外，（In+Ga)/(In+Sn+Zn)所表示的钢元素和嫁元素的总原子比优选为0.02? 0. 35、更优选为0. 03?0. 30、进一步优选为0. 05?0. 25。
[0099] 若为上述范围，则烧结体的密度不会极端降低，可抑制电阻值的上升，因而优选。
[0100] 本发明中使用的氧化物烧结体通常实质上含有钢、锡、锋的氧化物、或实质上含有 钢、锡、锋和嫁的氧化物。"实质上"是指：作为姗射祀的效果起因于上述氧化物，或者氧化 物烧结体的95重量％W上且100重量％ ^下（优选为98重量％W上且100重量％ ^下） 为本发明的上述氧化物。本发明的氧化物烧结体可W仅含有上述氧化物，除此W外仅包含 不可避免的杂质。
[010。 只要不损害本发明的效果，则除了钢、锡、锋、嫁W外，氧化物烧结体还可W包含 镇、铅、铅、铁、错、测、铜类。
[0102] 本发明的姗射祀的体电阻优选为300mQcmW下、更优选为IOOmQcmW下、进一步 优选为20mQcmW下。若为300mQcmW下，贝Ij可W稳定地进行DC值irectQirrent,直流） 姗射。
[0103] 体电阻通过四端子法进行测定。
[0104] 本发明的姗射祀的相对密度优选为90%W上、更优选为95%W上、进一步优选为 98% 社。
[010引若为90%W上，则祀中的孔足够少，因而祀强度优异，可W抑制异常放电。
[0106] 相对密度通过将祀密度的实测值除W理论密度而求出。
[0107] 姗射祀的3点弯曲强度优选为IOOMPaW上、更优选为120MPaW上、进一步优选为 ISOMPaW上。
[0108] 若为IOOMPaW上，则祀的接合时或安装时的物理强度优异，且姗射时不产生碎片 或裂纹，从该点出发是优选的。
[0109] 3点弯曲强度根据JISR1601进行测定。
[0110] 如上所述，含有具有特定晶体结构的氧化物烧结体的本发明的姗射祀由于结晶相 均匀地分布，因此抑制异常放电或结节的产生，并且在DC姗射法中也能够提供良好的氧化 物半导体膜。
[01U] 本发明的姗射祀可W如下所述地进行制造。目P，W200WhW上的累积功率粉碎混 合作为原料的钢化合物、锡化合物及锋化合物、或者钢化合物、锡化合物、锋化合物及嫁化 合物，制造混合粉末，由该混合粉末制造邸T表面积为IOmVgW上、中值粒径为1ymW上 且IOOymW下的造粒粉末，将造粒粉末进行成型而制成成型体，进而在130(TCW上的温度 下保持12小时W上而对其进行烧结成型，从而可W得到本发明的姗射祀。
[0112] 累积功率是指对各处理时的电机功率进行实际测定并将其对时间进行积分而得 到的值。
[0113] 若W200WhW上的累积功率进行粉碎混合，则不仅被细小地粉碎，而且原料的至 少一部分被复合氧化物化。
[0114] 通过利用累积功率为200WhW上的方法进行混合，并在130(TCW上的温度下进行 12小时W上的烧结，可W使各结晶相均匀地分布，结果可W减少异常放电或结节的产生。
[0115] 此外，若使用上述方法制造姗射祀，则1?化狂n0)m相成为在长轴方向生长的晶体， 可W提高姗射祀的强度。
[0116] 下面，对各工序进行说明。
[0117] (1)配合工序
[0118] 配合工序中，将氧化物烧结体中含有的金属元素的化合物混合。
[0119] 作为原料，通常使用In化合物的粉末、Sn化合物的粉末、化化合物的粉末、Ga化 合物的粉末。
[0120] 作为In化合物，可W举出例如氧化钢、氯化钢等。作为Sn化合物，可W举出例如 氧化锡、氯化锡等。作为化化合物，可W举出例如氧化锋、硝酸锋等。作为Ga化合物，可W 举出例如氧化嫁、氨氧化嫁等。作各化合物，从烧结的容易程度、副产物残存等出发，优选应 用氧化物。
[0121] 原料中使用氧化物的情况下，氧化钢和氧化锡的表面积炬ET表面积）通常分别为 3?18m2/g、优选为7?16m2/g、更优选为7?15m2/g。
[0122] 氧化锋的表面积炬ET表面积）通常为3?18mVg、优选为3?lOmVg、更优选为 4?10m2/g。
[0123] 氧化嫁的表面积炬ET表面积）通常为6?20mVg、优选为8?16mVg、更优选为 9?15m2/g。
[0124] 若氧化物的表面积过大，则容易引起二次凝聚，粉碎和混合所需的时间多，制造成 本升高，而且在粉碎和混合时容易发生污染。另外，在表面积过小的情况下，粉碎和混合不 完全而在造粒粉末中残存粗大粒子，因此烧结后会损害结晶相的均匀性，或者成为孔或异 常晶粒生长的原因。
[0125] 原料的纯度通常为2N(99质量％ )W上、优选为3N巧9. 9质量％ )W上、特别优选 为4N巧9. 99质量％ )W上。若纯度为2N W上，则耐久性优异，可W防止杂质进入液晶侧而 产生烧结。
[0126] 另外，还可W与原料一起加入作为成型助剂的聚己帰醇或聚己二醇、甲基纤维素、 聚蜡（POLYWA幻、油酸、硬脂酸等。
[0127] 0)混合工序
[012引通过混合粉碎装置将原料混合，得到混合粉末。作为混合粉碎装置，可W使用行星 式球磨机。
[0129] 粉碎时间等条件只要适当调整即可，累积功率为200WhW上。优选为200? lOOOWh。进一步优选为200Wh?600Wh的范围。特别优选为200Wh?400Wh。
[0130] 若累积功率在上述范围，则可W制作均匀的造粒粉末。另外，可W抑制因介质的磨 耗所引起的杂质的产生，可W防止杂质偏析到姗射祀的晶界中或残留于祀中。若存在杂质， 则姗射成膜后的薄膜的特性有可能产生变动。
[0131] (2)造粒工序
[0132]为了使处理容易，将所得到的混合粉末作为造粒粉末（粒子）。例如，使其干燥，且 为了统一粒度而进行筛分。
[0133] 对造粒粉末的BET表面积没有特别限定，例如为IOmVgW上。优选为10?50mV g。若为IOmVgW上，则可W抑制异常晶粒生长等烧结不良，烧结体的密度或强度不易降低。
[0134] BET表面积可W利用实施例中记载的方法进行测定。
[013引另外，对造粒粉末的中值粒径没有特别限定，例如为IymW上且IOOymW下。优 选为5ym?70ym、更优选为5ym?50ym。中值粒径可W在造粒和筛分工序中进行调整。 中值粒径可W由激光衍射式粒度分布计求出。具体来说，可W利用实施例中记载的方法测 定。
[0136] 通过使邸T表面积为IOmVg W上并使中值粒径为1?IOOy m，从而使所得到的氧 化物烧结体难W产生大的凝聚物。
[0137] (3)成型工序
[0138] 成型工序中，成型为适合作为祀的形状。作为成型处理，可W举出例如压制成型 (单轴成型）、模具成型、德铸成型、注射成型等。若利用冷等静压（Cl巧等进行成型，则得 到烧结密度高的祀。
[0139] 需要说明的是，若仅仅为压制成型（单轴压制），则压力产生不均，有可能出现设 想外的晶型的生成或晶体的变形。
[0140]另外，也可在压制成型（单轴压制）后进行冷等静压（CIP)、热等静压化I巧等而 设置2阶段W上的成型工序。
[0141] 在使用CIP(冷等静压或静压加压装置）的情况下，优选在面压100?4000kgf/ cm2下保持0.5?60分钟，更优选在面压500?2000kgf/cm2下保持2?30分钟。若在上 述范围内，则可期待减少成型体内部的组成不均等而均匀化。
[014引另外，若面压在上述范围内，则可W提高烧结后的密度、降低电阻，而且不需要大 型装置而较为经济。若保持时间在上述范围内，则可W确实地提高烧结后的密度。
[0143] 需要说明的是，在成型处理时，也可W使用聚己帰醇、甲基纤维素、聚蜡、油酸等成 型助剂。
[0144] (4)烧成工序
[0145] 对上述成型工序中得到的成型体进行烧成。烧成可W通过热等静压化I巧烧成等 来进行。
[0146] 作为烧成条件，通常在1300?160(TC(优选为1350?160(TC、更优选为1400? 1600°C)烧成12?360小时、优选18?180小时、更优选24?96小时。
[0147] 若烧成温度在上述范围，则In2〇3狂n0)m相充分地生长，可W得到长宽比高的晶体。 另外，通过成分的气化，可W使组成偏离或者炉损伤受到抑制。
[014引若烧成时间在上述范围，则可W得到长宽比高的晶体。
[0149] 烧成通常在大气气氛等含有氧的常压气氛或含有氧的加压气氛下进行。
[0150] 若在含氧气氛或160(TCW下的温度进行烧成，则可W充分提高所得到的祀的密 度，并且可W充分抑制姗射时的异常放电的发生。
[0151] 烧成时的升温速度通常为8C/分钟W下、优选为4C/分钟W下、更优选为2C/ 分钟W下。若为8C/分钟W下，则在降温时难W产生裂纹。
[015引另外，烧成时的降温速度通常为4tV分钟W下、优选为2tV分钟W下。若为4tV分钟W下，则在降温时难W产生裂纹。
[0153] (5)研磨工序
[0154] 上述氧化物烧结体可根据需要加工成所期望的形状。
[0155] 加工是将氧化物烧结体切削加工成适合安装于姗射装置的形状，此外，为了安装 背板等安装用夹具也可W进行加工。
[0156] 在将氧化物烧结体制成姗射祀的情况下，例如利用平面磨床对烧结体进行磨削， 从而使平均表面粗趟度Ra为5UmW下。此外，也可W对姗射祀的姗射面实施镜面加工，从 而使平均表面粗趟度Ra为iOOOAW下。该镜面加工（研磨）可W使用机械研磨、化学研 磨、机械化学研磨（机械研磨与化学研磨的合用）等已知的研磨技术。例如可W通过用固 定磨粒抛光机（抛光液；水）抛光为#2000W上、或用游离磨粒研具（研磨材料；SiC研磨 膏等）研磨后将研磨材料换为金刚石研磨膏进行研磨而得到。对该样的研磨方法没有特别 限制。
[0157] 优选在研磨后清洗祀。清洗处理可W使用鼓风或者流水清洗等。在通过鼓风除去 异物时，若用集尘机从喷嘴所朝向的一侧进行吸气，则可W有效地除去异物。需要说明的 是，W上的鼓风或流水清洗存在限度，因而还可W进一步进行超声波清洗等。对于该超声波 清洗而言，使其在频率25?300KHZ之间多重振荡而进行清洗的方法是有效的。例如使其 在频率25?300KHZ之间W每25KHZ的12种频率多重振荡而进行超声波清洗即可。
[015引使所得到的姗射祀接合到背板上。祀的厚度通常为2?20mm、优选为3?12mm、 特别优选为4?10mm。另外，也可W将多个祀安装到一个背板而实质上形成一个祀。
[0159] 在进行DC姗射的情况下，祀的比电阻优选为LOXicr4Qcm W下、进一步优选为 5.0Xl〇-5QcmW下。祀比电阻值与祀密度有关，因此理想的是W高密度状态进行烧结。密 度优选为95%W上、进一步优选为98%W上。
[0160]本发明的氧化物半导体薄膜（氧化物薄膜）是使用上述姗射祀并利用姗射法成膜 而制造的。
[0161] 本发明的姗射祀具有高导电性，因此，可W应用成膜速度快的DC姗射法作为 姗射法。另外，除了DC姗射法外，还可W应用于RF(Radio化equency，射频）姗射法、 AC(Alternating化rrent，交流）姗射法、脉冲DC姗射法，并且可W进行无异常放电的姗 射。
[0162]本发明的氧化物半导体薄膜还可W使用上述烧结体并利用除姗射法外的蒸锻法、 离子锻法、脉冲激光蒸锻法等来制作。
[0163]作为制造本发明的氧化物半导体薄膜时的姗射气体（气氛），可W使用氮气等稀 有气体与氧化性气体的混合气体。作为氧化性气体，可W举出02、C02、03、H20(水蒸气）、馬0 等。
[0164] 姗射成膜时的氧分压比优选为0%W上且小于40%。氧分压比更优选为0%? 30 %、特别优选为0 %?20 %。在进行姗射成膜而形成半导体膜的情况下，若W高氧分压进 行成膜，则存在成膜速度变慢、生产率降低的情况。通过使氧分压比为上述范围内来进行成 膜，可W防止该情况。
[0165]利用姗射进行成膜时的基板温度优选为25?12(TC、进一步优选为25?IOOC、 特别优选为25?9(TC。
[0166] 若成膜时的基板温度为12(TCW下，则可W充分取入成膜时所导入的氧等，可W防 止加热后薄膜的载流子浓度过度增加。另外，若成膜时的基板温度为25CW上，则薄膜的膜 密度不会降低，可W防止TFT的迁移率降低。
[0167] 优选将利用姗射得到的氧化物薄膜进一步在150?50(TC下保持15分钟?6小时 后再对其实施退火处理。成膜后的退火处理温度更优选为20(TCW上且45CTCW下、进一步 优选为25CTCW上且35CTCW下。通过实施上述退火，可得到半导体特性。
[0168] 另外，对加热时的气氛没有特别限定，从载流子控制性的观点出发，优选大气气 氛、氮气气氛、氧气流通气氛。
[0169] 在氧化物薄膜的后处理退火工序中，可W在氧的存在下或不存在下使用灯退火装 置、激光退火装置、热等离子体装置、热风加热装置、接触加热装置等。
[0170] 姗射时的祀与基板之间的距离在与基板的成膜面垂直的方向上优选为1?15cm、 进一步优选为2?8畑1。
[017。 若该距离为IcmW上，则到达基板的祀构成元素的粒子的动能不会变得过大，可 W得到良好的膜特性。另外，可W防止膜厚及电特性的面内分布等。
[0172] 另一方面，若祀与基板的间隔为15cmW下，则到达基板的祀构成元素的粒子的动 能不会变得过小，可W得到致密的膜。另外，可W得到良好的半导体特性。
[0173] 对于氧化物薄膜的成膜而言，理想的是在磁场强度为300?1500高斯的气氛下进 行姗射。若磁场强度为300高斯W上，则可W防止等离子体密度的降低，即使在高电阻的姗 射祀的情况下，也可W没有问题地进行姗射。另一方面，若为1500高斯W下，则可W抑制膜 厚及膜中的电特性的控制性变差。
[0174] 对气体气氛的压力（姗射压力）没有特别限定，只要是等离子体能够稳定放电的 范围即可，优选为0. 1?3.OPa、进一步优选为0. 1?1. 5Pa、特别优选为0. 1?1.OPa。若 姗射压力为3.OPaW下，则姗射粒子的平均自由工序不会变得过短，可W防止薄膜密度的 降低。另外，若姗射压力为0.IPaW上，则可W防止成膜时在膜中生成微晶。
[0175] 需要说明的是，姗射压力是指导入氮气等稀有气体、氧气等后的姗射开始时的系 统内的总压。
[0176] 上述氧化物半导体薄膜可W用于薄膜晶体管（TFT)，特别适合作为沟道层使用。
[0177] 本发明的薄膜晶体管只要具有上述氧化物薄膜作为沟道层，则对其元件构成没有 特别限定，可W采用公知的各种元件构成。
[0178] 本发明的薄膜晶体管中的沟道层的膜厚通常为10?300皿、优选为20?250皿、 更优选为30?200皿、进一步优选为35?120皿、特别优选为40?80皿。若沟道层的膜厚 为IOnmW上，则即使在W大面积成膜时膜厚也难W变得不均匀，可W使制作出的TFT的特 性在面内均匀。另一方面，若膜厚为300皿W下，则成膜时间不会变得过长。
[0179] 本发明的薄膜晶体管优选在上述沟道层上具备保护膜。本发明的薄膜晶体管中的 保护膜例如可W包含Si〇2、AI2O3、Ta2〇5、Ti〇2、MgO、Zr〇2、Ce〇2、馬0、Li2〇、化2〇、化2〇、Sc2〇3、 Y2O3、Hf〇2、CaHf〇3、PbTis、BaTa2〇e、Sm2〇3、SrTi〇3或AlN等氧化物或SiNx等。
[0180] 在形成保护膜之前，优选对沟道层实施莫氧处理、氧等离子体处理、二氧化氮等离 子体处理或者一氧化二氮等离子体处理。该种处理只要在形成沟道层后且形成保护膜前， 则可W在任何时刻进行，但理想的是在即将形成保护膜前进行。通过进行该种前处理，可W 抑制沟道层中的氧缺陷的产生。
[0181] 薄膜晶体管通常具备基板、栅电极、栅绝缘层、有机半导体层（沟道层）、源电极和 漏电极。沟道层如上述所示，基板可W使用公知的材料。
[0182] 对形成本发明薄膜晶体管中的栅绝缘膜的材料也没有特别限制，可W任意选择通 常使用的材料。具体来说，例如，可W使用Si〇2、SiNx、Al2〇3、Ta2〇5、Ti〇2、MgO、Zr〇2、Ce〇2、K2〇、 Li2〇、化2〇、化2〇、SC2O3、Y203、册〇2、CaHf〇3、PbTis、BaTa2〇e、SrTi〇3、Sm2〇3、AlN等化合物。其 中，优选为Si〇2、SiNx、Al2〇3、Y203、册〇2、CaHf〇3,更优选为Si〇2、SiNx、册〇2、Al2〇3。
[0183] 栅绝缘膜例如可W通过等离子体CVD(化emicalVaporDeposition;化学气相沉 积）法来形成。
[0184] 在通过等离子体CVD法形成栅绝缘膜并在其上将沟道层成膜的情况下，栅绝缘膜 中的氨会在沟道层中扩散，有可能引起沟道层的膜质降低或TFT的可靠性降低。为了防止 沟道层的膜质降低或TFT的可靠性降低，优选在将沟道层成膜前对栅绝缘膜实施莫氧处 理、氧等离子体处理、二氧化氮等离子体处理或者一氧化二氮等离子体处理。通过实施该种 前处理，可W防止沟道层的膜质降低或TFT的可靠性降低。
[0185] 需要说明的是，上述氧化物的氧数可W未必与化学计量比一致，例如，可W为 Si〇2,也可W为Si〇x。
[0186] 栅绝缘膜可W为层叠由不同的材料构成的2层W上的绝缘膜而成的结构。另外， 栅绝缘膜可W为晶质、多晶质、非晶质中的任一种，优选为工业上容易制造的多晶质或非晶 质。
[0187] 对形成本发明薄膜晶体管中的漏电极、源电极及栅电极的各电极的材料没有特别 限制，可W任意选择通常使用的材料。例如，可W使用；1!'0、120、211〇、511〇2等透明电极;八1、 Ag、化、化、Ni、Mo、Au、Ti、化等金属电极；或含有该些金属的合金的金属电极。
[018引漏电极、源电极及栅电极的各电极也可W为将不同的2层W上的导电层层叠而成 的多层结构。特别是，源电极和漏电极对低电阻配线的要求高，因此可W用Ti或Mo等密合 性优异的金属包裹Al或化等良导体后再使用。
[0189] 本发明的薄膜晶体管还可W应用于场效应型晶体管、逻辑电路、存储电路、差分放 大电路等各种集成电路。此外，除了场效应型晶体管W外，还可W适应于静电感应型晶体 管、肖特基势垒型晶体管、肖特基二极管、电阻元件。
[0190] 本发明的薄膜晶体管的构成可W无限制地采用底栅、底接触、顶接触等公知的构 成。
[0191] 特别是，底栅构成可得到比非晶娃或化0的薄膜晶体管更高的性能，因而是有利 的。底栅构成易于削减制造时的掩模片数，易于降低大型显示器等用途的制造成本，因而是 优选的。
[0192] 本发明的薄膜晶体管可W适合用于显示装置等电子设备。
[0193] 作为大面积的显示器用薄膜晶体管，特别优选沟道蚀刻型的底栅构成的薄膜晶体 管。沟道蚀刻型的底栅构成的薄膜晶体管能够在光刻工序时的光掩模数少且成本低的条件 下制造显示器用面板。其中，沟道蚀刻型的底栅构成和顶接触构成的薄膜晶体管由于迁移 率等特性良好且易于工业化，因而特别优选。
[0194] 实施例
[0195] 实施例1
[0196] (1)氧化物烧结体的制作
[0197] 作为原料，使用1叫〇3(纯度4N、Ni卵onRare Metal,Inc.制造）、Sn〇2(纯度4N、 NipponRare Metal，Inc.制造）及化0(纯度4N、高纯度化学公司制），并按照W原子比计 为In:Sn:Zn= 25 : 15 : 60的量进行称量。
[0198] 将1叫〇3、&!化、ZnO在行星式球磨机中W累积功率246Wh进行混合粉碎。作为介质， 使用了 2mm〇和SmmO的氧化铅球。并且添加了相对于原料粉末总量为Iwt%的成型助剂 即聚己帰醇（kuraray制造）。
[0199] 接着，在热风干燥机中使其干燥，并且为了使所得到的粉末统一粒度而进行筛分， 制成造粒粉末。利用W下的方法测定了所得到的造粒粉末的BET表面积和中值粒径。BET 表面积为llmVg、中值粒径为45ym。将该造粒粉末填充至金属模具，进行单轴压制后，进 一步利用冷等静压（CIP)W面压309k奸/cm2保持5分钟而进行加压成型，制作出成型体。
[0200] 其后，用电炉进行烧结。烧结条件如下所述。
[0201] 炬ET表面积）
[0202] 利用气体吸附装置（化asa-ionics公司制造）并使用馬气体通过一点法测定了 表面积。
[020引（中值粒径）
[0204] 将利用激光衍射式粒度分布测定装置（岛津制作所制造）所测得的相对粒子频率 达到50%时的粒径作为中值粒径。
[020引（烧结条件）
[0206] 升温模式；室温?IOOCTC 升温速度5(TC/小时
[0207] IOOOC?140(TC 升温速度 15(TC/ 小时
[020引烧结温度；140(TC
[0209] 烧结时间；48小时
[0210] 烧结气氛：大气气氛
[0211] 降温模式；140(TC?室温 降温速度IOCTC/小时 [0引引 似姗射祀的制作
[021引烧结后，将厚度为6mm的烧结体磨削并研磨成厚度5mm、直径4英寸。从该烧结体 切割出祀用烧结体。用金刚石刀具切断烧结体的侧边，用平面磨床磨削表面，使表面粗趟度Ra为 0. 5JimU下。
[0214] 接着，对表面鼓风，并使其在频率25?300曲Z之间W每25KHZ的12种频率多重 振荡而进行3分钟超声波清洗，得到祀。
[0215] 之后，用钢焊料将祀接合至无氧铜制的背板而形成祀。祀的表面粗趟度为 Ra《0. 5ym，并且具备无方向性的磨削面。
[0216] (3)氧化物烧结体和姗射祀的评价
[0217] 对所得到的氧化物烧结体和姗射祀进行下述评价。
[021引（密度测定）
[0219] 根据下述计算式，由从原料粉的密度计算得到的理论密度和利用阿基米德法测定 得到的烧结体的密度进行计算。相对密度为98. 9%。
[0220] 相对密度=(利用阿基米德法测得的密度）^ (理论密度）X100 (% )
[0221] (电阻测定）
[0222] 使用电阻率计（H菱化学株式会社制造、L0RESTA)，基于四探针法（JISR1637)进 行测定，将10处的平均值作为电阻率值。电阻为2. 9mQcm。
[0223](晶体结构）
[0224] 通过W下条件的X射线衍射测定狂畑）进行判定。结果确定了 1?化狂n0)4所表 示的六方晶层状化合物和化2Sn化所表示的尖晶石结构化合物。
[02巧]?装置；I?igakuCo巧oration制造叫tima-III
[0226] ?X射线；化-Ka射线（波长1.5406A.、利用石墨单色器进行了单色化）
[0227] ? 2 0-0反射法、连续扫描（1.0。/分钟）
[022引?取样间隔：0.02°
[022引?狭缝DS、SS;2/3。、RS;0. 6mm
[0230](结晶相的观察）
[0231] 将除去表面变质层后的烧结体切断成能够测定的尺寸，包埋于树脂中后进行镜面 研磨，从而制作出观察试样。对于试样，W1000倍的倍率对IruSnJn的原子实施了电子探 针微量分析器巧PMA)测定，将富锡相（富Sn且少化相）鉴定为化2Sn〇4相，将富锋相（少 Sn且富化相）鉴定为1叫〇3姑0)m相。
[023引将通过EPMA观察到的照片示于图1的（A)、炬）、似。图1的（A)是关于In原子 的照片，图1的做是关于Sn原子的照片，图1的似是关于Zn原子的照片。图1的炬） 中，锡的EPMA图像中红色的部分（深色的部分）为富锡化图1的似中，化的EPMA图像 中红色的部分（深色的部分）为富锋相。在各个视野中，将富Sn相的长径为30ymW上的 部分定义为凝聚物，通过图像解析求出凝聚物所占的区域的面积。在任意的5个视野测定 凝聚物所占的区域的面积在整体面积中所占的比例，求出其平均值为0. 9%。
[0233] 此外，将用电子显微镜观察氧化物烧结体的截面的照片（300倍、1000倍）示于图 2。如下求出Iri2〇3狂n0)m相的长宽比。
[0234] 长宽比=长轴方向的粒径/短轴方向的粒径
[0235] 确认到长宽比为3 W上的、在长轴方向生长的晶体（针状晶体）即六方晶层状化 合物。求出相对于全部In2〇3姑〇)m相的个数而言长宽比为3W上的、在长轴方向生长的晶 体的In2〇3狂nO)m相的个数。26%为在长轴方向生长的晶体。
[023引（组成）
[0237] 用电感禪合等离子体发光分析装置（ICP-AES、岛津制作所公司制造）进行分析。 原子比为In:Sn:Zn= 25 : 15 : 60。
[02測（连续放电试验）
[0239] 将祀安装于DC姗射成膜装置。W姗射压力IPa、氧浓度50%、DC输出功率400W的 条件进行8小时连续姗射，观察在祀表面产生的结节和黄色碎片（yellowflake)的量。从 连续放电后的姗射祀的照片中计算被结节覆盖的面积，并通过下式计算结节产生密度。
[0240] 结节产生密度=结节产生面积今姗射祀面积
[0241] 结果W结节由少至多的顺序按照如下方式用3个阶段进行评价。结果为A。
[0242]A:10-2W下
[024引B;超过1(T2且为104W下
[0244]C;超过 10-1
[0245] 另外，将连续成膜中的电压变动储存在数据记录器中，确认了异常放电的有无。异 常放电的有无通过监测电压变动并检测出异常放电来进行。将在5分钟的测定时间中产生 的电压变动为姗射运转中的稳态电压的10%W上的情况设为异常放电。将异常放电次数小 于5次的情况评价为"A"，将异常放电次数为5次W上且小于20的情况评价为"B"，将异常 放电次数为20次W上的情况评价为"C"。结果为"A"。
[0246](色度）
[0247] 使用日本电色工业公司制造的SE6000评价了色度。结果是L* = 23. 6、a* = -3. 9、 b本二 3. 2。
[024引 （3点弯曲强度）
[0249]根据JISR1601，利用陶瓷弯曲试验装置（岛津制作所制造）实施了评价。3点弯 曲强度为161MPa〇 [0巧0] 实施例2?9
[0251] 如表1中所记载的那样变更原料及其混合比，除此W外，与实施例1同样地制造氧 化物烧结体和姗射祀并进行了评价。结果示于表1。
[0巧2] 需要说明的是，作为原料Ga2〇3,使用了氧化嫁（Ni卵onRareMetal,Inc.制造、 4脚。
[0巧引表1中，''1叫03狂nO)5，V'In203狂nO)/V'InGaai04"是指六方晶层状化合物，"Sn02，， 是指金红石结构化合物，"化Sn03"是指铁铁矿结构化合物。
[0254] 比较例1
[0巧5] (1)氧化物烧结体和姗射祀的制造
[0巧6] 作为原料，使用1叫〇3(纯度4N、Ni卵onRareMetal,Inc.制造）、Sn〇2(纯度4N、 NipponRareMetal，Inc.制造）及化0(纯度4N、高纯度化学公司制），按照W原子比计为In:Sn:Zn= 25 : 15 : 60的量进行称量。
[0257] 将1叫〇3、Sn〇2、化0在行星式球磨机中W累积功率3. 2Wh进行混合粉碎。作为介 质，使用了IOmmO的氧化铅球。并且添加了相对于原料粉末总量为Iwt%的成型助剂即聚 己帰醇（kuraray制造）。
[025引接着，在热风干燥机中使其干燥，并且为了使所得到的粉末统一粒度而进行筛分， 制成造粒粉末。利用与实施例1同样的方法测定了所得到的造粒粉末的BET表面积和中值 粒径。BET表面积为8m2/g、中值粒径为IlOym。将该造粒粉末填充至金属模具，进行单轴 压制后，进一步利用冷等静压（CIP)W面压3000kgf/cm2保持5分钟而进行加压成型，制作 出成型体。
[0259] 其后，用电炉进行烧结。烧结条件与实施例1相同。
[0260] 此外，利用与实施例1同样的方法制造出姗射祀。
[0261] (2)氧化物烧结体和姗射祀的评价
[0262] 利用与实施例1同样的方法进行了氧化物烧结体和姗射祀的评价。结果如下所 /JnO
[026引（密度测定）
[0264] 相对密度为97. 5%。
[0265](电阻测定）
[026引 电阻为8. 6mQcm。
[0267](晶体结构）
[026引 结果为Zn2Sn04相和1叫03狂nO) 4相。
[0269](结晶相的观察）
[0270] 将与实施例1同样地通过EPMA观察得到的照片示于图3的（A)?（C)。图3的 (A)是关于In原子的照片，图3的做是关于Sn原子的照片，图3的似是关于Zn原子 的照片。与实施例1同样地求出的、凝聚物所占的区域的面积在整体面积中所占的比例为 33%。
[0271] 此外，将用电子显微镜观察氧化物烧结体的截面的照片（300倍、1000倍）示于图 4。六方晶层状化合物是长宽比为3W上的、在长轴方向生长的晶体与长宽比为2W下的球 形晶体混杂而成的化合物。在长轴方向生长的In2〇3狂nO)m相的比例为9%。
[0272](组成）
[0273] 利用电感禪合等离子体发光分析装置（ICP-AES、岛津制作所公司制造）进行分 析。原子比为In:Sn:Zn=25:15: 60。
[0274](连续放电试验）
[027引结节产生密度、异常放电的结果均为"C"。
[0276](色度）
[0277] 使用日本电色工业公巧制造的SE6000评价了色度。结果是L* = 25. 2、a* = -3. 9、 b* = 3. 2。
[027引 （3点弯曲强度）
[0279] 根据JISR1601，利用陶瓷弯曲试验装置（岛津制作所制造）实施了评价。
[0280] 比较例2、3
[0281] 如表1中所记载的那样变更原料及其混合比，除此W外，与比较例1同样地制造氧 化物烧结体和姗射祀并进行了评价。结果示于表1。
[0282]

【权利要求】
1. 一种溅射靶，其含有氧化物烧结体，该氧化物烧结体包含铟元素、锡元素和锌元素， 所述氧化物烧结体包含Zn2Sn04所表示的尖晶石结构化合物、和选自In203(Zn0)m所表 示的六方晶层状化合物、InX03(Zn0)nK表示的六方晶层状化合物、Sn02所表示的金红石结 构化合物及ZnSn03所表示的钛铁矿结构化合物中的1种以上化合物， 尖晶石结构化合物的凝聚物为氧化物烧结体整体的5%以下， 式中，X是能够与铟元素和锌元素一同形成六方晶层状化合物的金属元素，m为1以上 的整数，n为1以上的整数。
2. 如权利要求1所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体包含所述In203 (Zn0)m所表示 的六方晶层状化合物。
3. 如权利要求1或2所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体包含镓元素。
4. 如权利要求3所述的溅射祀，其中，镓元素固溶于选自所述In203(Zn0)m所表示的六 方晶层状化合物、所述InX03(Zn0)n所表示的六方晶层状化合物、所述金红石结构化合物及 所述尖晶石结构化合物中的1种以上化合物。
5. 如权利要求1或2所述的溅射靶，其中，X为镓元素。
6. 如权利要求1?5中任一项所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体包含所述 InX03(Zn0)n所表示的六方晶层状化合物。
7. 如权利要求1?6中任一项所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体不包含方铁锰矿 结构。
8. 如权利要求1?7中任一项所述的溅射靶，其中，所述Ir^OjZnOhm表示的六方晶 层状化合物包含10%以上的针状晶体，该针状晶体的长宽比为3以上。
9. 如权利要求1?8中任一项所述的溅射祀，其中，所述铟元素、锡元素和锌元素的原 子比为下述范围： 0. 01 彡In/(In+Sn+Zn)彡 0. 35、 0. 15 彡Sn/(In+Sn+Zn)彡 0. 55、 0? 3彡Zn/(In+Sn+Zn)彡0? 7。
10. 如权利要求9所述的溅射靶，其中，所述铟元素、锡元素和锌元素的原子比为下述 范围： 0. 15 ^In/(In+Sn+Zn) ^ 0. 35, 0. 15 ^Sn/(In+Sn+Zn) ^ 0. 25, 0. 5 ^Zn/(In+Sn+Zn) ^ 0. 7〇
11. 如权利要求3?8中任一项所述的溅射靶，其中，所述铟元素、锡元素、锌元素和镓 元素的原子比为下述范围： 0. 01 ^In/(In+Sn+Zn+Ga) ^ 0. 35, 0.15 ^Sn/(In+Sn+Zn+Ga)^ 0.55, 0. 3 ^ Zn/(In+Sn+Zn+Ga) ^ 0. 7, 0? 01彡GaAln+Sn+Zn+Ga)彡0? 35。
12. 如权利要求11所述的溅射靶，其中，所述铟元素和镓元素的总原子比为下述范围： 0? 02 彡（In+GaV(In+Sn+Zn)彡 0? 35。
13. 如权利要求1?12中任一项所述的溅射祀，其中，所述氧化物烧结体的3点弯曲强 度为lOOkPa以上。
14. 一种权利要求1?13中任一项所述的溅射靶的制造方法，该制造方法包括如下步 骤： 以200Wh以上的累积功率粉碎混合原料化合物，制造混合粉末； 将所述混合粉末进行造粒，制造BET表面积为10m2/g以上、由激光衍射式粒度分布计 求出的中值粒径为lum以上且100iim以下的造粒粉末； 将所述造粒粉末进行成型，制造成型体； 将所述成型体在1300°C以上的温度下保持12小时以上而对其进行烧结，得到所述氧 化物烧结体。
15. -种溅射靶，其是利用权利要求14所述的方法制造的。
16. -种氧化物半导体薄膜，其是使用权利要求1?13及15中任一项所述的溅射靶并 利用溅射法成膜而得到的。
17. -种薄膜晶体管，其具备权利要求16所述的氧化物半导体薄膜。
18. -种电子设备，其具备权利要求17所述的薄膜晶体管。
【文档编号】C23C14/08GK104379800SQ201380028477
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年5月31日
【发明者】西村麻美, 松崎滋夫, 大山正嗣 申请人:出光兴产株式会社