[发明专利]氧化物烧结体和包含该氧化物烧结体的溅射靶

说明书

一种IGZO烧结体，其为包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质的氧化物烧结体，其特征在于，挠曲强度为50MPa以上，体电阻为100mΩcm以下。本发明的课题在于提供一种在通过DC溅射进行成膜时能够减少靶破裂和粉粒产生、并且能够形成良好的薄膜的溅射靶。

技术领域

本发明涉及包含铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)和不可避免的杂质的氧化物(一般被称为“IGZO”。根据需要使用该“IGZO”进行说明)，特别是涉及IGZO烧结体和包含该氧化物烧结体的溅射靶。

背景技术

以往，在FPD(平板显示器)中，其背板的TFT(薄膜晶体管)一直使用α-Si(非晶硅)。但是，对于α-Si而言，得不到足够的电子迁移率，近年来，进行使用电子迁移率比α-Si高的In-Ga-Zn-O类氧化物(IGZO)的TFT的研究开发。并且，使用IGZO-TFT的下一代高性能平板显示器部分实用化，备受关注。

IGZO膜主要使用由IGZO烧结体制作的靶进行溅射而成膜。对于IGZO烧结体而言，可以使用包含In：Ga：Zn＝1：1：1(原子数比)的(111)组成的烧结体。但是，该包含(111)组成的烧结体的晶粒生长快，因此，存在难以调节晶粒尺寸的问题。晶粒尺寸变得过大时，容易因晶粒尺寸而产生裂纹，导致烧结体的强度显著降低。

在专利文献1～6中记载了：对于基本上包含(111)组成的IGZO烧结体而言，通过特有的烧结方法可以提高该烧结体的挠曲强度。具体而言，通过使用微波加热炉或者在通常使用一般的电阻加热器的电炉的情况下使烧结时间极短至1小时～2小时等，可以抑制晶粒的生长从而提高挠曲强度。但是，该微波加热虽然能够快速加热、短时间烧结，但是存在因局部加热而产生加热不均、或者炉的尺寸受限因而烧结体的尺寸也受限等问题，不适合于大量生产。另外，在电炉中使烧结时间变得极短的情况下，虽然能够抑制晶粒的生长，但是在烧结体的表层和内部中组织变得不均匀、或者烧结体容易产生翘曲或变形、或者导致显著的成品率降低。

另外，对于IGZO烧结体而言，为了能够进行稳定的DC溅射，要求烧结体的体电阻足够低。通常，体电阻高时，难以进行DC溅射，另外，即使能够进行DC溅射，为了得到实用的成膜速度也需要投入大的电力。此外，体电阻高时，发生异常放电的概率也升高，存在导致因粉粒产生引起的对膜的不良影响或者溅射靶的破裂或龟裂的问题。需要说明的是，在专利文献1～6中，虽然在其实施例中记载了通过DC溅射实施成膜，但是没有关于烧结体的体电阻的具体记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-129545号公报

专利文献2：日本特开2014-40348号公报

专利文献3：日本特开2014-24738号公报

专利文献4：日本特开2014-114473号公报

专利文献5：日本特开2014-105383号公报

专利文献6：日本特开2014-125422号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的课题在于提供一种挠曲强度高且体电阻低的IGZO氧化物烧结体。包含该烧结体的溅射靶在成膜时能够显著地抑制靶的破裂、粉粒产生，并且能够形成良好的薄膜。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明人进行了深入研究，结果发现：通过适当地调节IGZO烧结体的组成和烧结条件，能够提高烧结体(溅射靶)的挠曲强度，并且能够降低体电阻，其结果是能够进行良好的DC溅射，并且能够提高所得到的薄膜的品质。本发明人基于上述发现提供下述发明。