[发明专利]溅射靶材

说明书

本发明提供在溅射成膜时、尤其是利用直流溅射法成膜时，在靶材的放电面不易产生结节的溅射靶材。一种溅射靶材，其为包含含Zn、Sn、O以及Al的氧化物烧结体的溅射靶材，前述氧化物烧结体的用[(Al的质量)/(氧化物烧结体的总质量)×100(％)]表示的Al的含有比率为0.005％～0.2％，前述溅射靶材的放电面的电子探针显微分析仪(EPMA)的面分析结果的数码图像所显示的含Al区域各自收纳于[x]×[y](x＝75μm、y＝75μm)的范围。

技术领域

本发明涉及溅射靶材，尤其是涉及适用于薄膜晶体管的氧化物半导体膜等的溅射靶材。

背景技术

以薄膜晶体管(以下，称为“TFT”)进行驱动方式的液晶显示器、有机EL显示器等显示装置中，采用非晶硅膜作为TFT的沟道层逐渐成为主流。另外，例如专利文献1公开的包含In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)以及O(氧)的氧化物半导体膜(以下，称为“IGZO薄膜”)具有优异的TFT特性而逐渐被实用化。该IGZO薄膜中包含的In、Ga在日本为被指定为稀有金属储存对象矿种的稀少且昂贵的金属。

近年，例如专利文献2～4中公开的包含Zn(锌)、Sn(锡)以及O(氧)的氧化物半导体膜(以下，称为“ZTO薄膜”)由于不含稀少且昂贵的In、Ga而逐渐受到关注。

溅射成膜制造IGZO薄膜、ZTO薄膜的情况下，通常将具有与该薄膜中必要的成分组成实质上相同的成分组成的氧化物烧结体用于溅射靶材。例如，制造ZTO薄膜的情况下，在包含氩气和氧气的混合气体气氛中，由具有该ZTO薄膜中必要的成分组成的溅射靶材(以下，称为“ZTO靶材”)产生等离子体放电。利用该放电在被成膜面上堆积的堆积物为具有与ZTO靶材实质上相同的成分组成的ZTO薄膜。同样地，制造IGZO薄膜的情况下，使用具有该IGZO薄膜中必要的成分组成的溅射靶材(以下，称为“IGZO靶材”)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-62316号公报

专利文献2：日本特开2009-123957号公报

专利文献3：日本特开2007-277075号公报

专利文献4：日本特开2012-180247号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明人得出以下见解(基于本发明人等的国际申请第2014/060444)：在ZTO薄膜中以不过少且不过多的特定的范围含有Al时(以下，有时称为“含微量Al”)，被暴露于紫外光或可见光时，TFT特性的劣化被抑制(以下，有时称为“光照射耐性”)。此时，ZTO薄膜有时不具有所期望的各种特性。

上述的溅射成膜中，需要能够长时间且稳定地进行等离子体放电的溅射靶材。就通过等离子体放电由ZTO靶材飞散的构成物的堆积物即ZTO薄膜而言，可以认为具有与以使该薄膜具有所期望的各种特性的方式而被调节的ZTO靶材实质上相同或极近似的成分组成。但是，由ZTO靶材飞散的构成物的成分组成存在偏差的情况下，ZTO薄膜的成分组成不会与ZTO靶材相同。另外，特定成分富集的颗粒(微粒状物)飞散而混入的情况下，ZTO薄膜的成分组成不会与ZTO靶材相同且在ZTO薄膜的内部产生结构的缺陷。

作为上述问题的有力的原因之一，可列举出ZTO靶材的放电面产生的结节。结节为随着溅射成膜的进行而在溅射靶材的放电面产生的微细的瘤状物。以产生结节的状态继续溅射成膜的情况下，由于异常放电的发生频率加速地变高，从而得不到具有所期望的各种特性的薄膜。作为这样的结节、异常放电的问题的解决手段，提出了例如专利文献4公开的使用维氏硬度为400Hv以上的氧化物烧结体而成的溅射靶材。