[发明专利]氧化物烧结体以及溅射标靶

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过溅射法成膜用于液晶显示器或有机EL显示器等显示装置中的薄膜晶体管(TFT)的氧化物半导体薄膜时所使用的氧化物烧结体以及溅射标靶。

背景技术

用于TFT的非结晶(非晶质)氧化物半导体相比通用的非结晶硅(a-Si)具有高的载流子迁移率，光学带隙大，可以低温成膜，因此期待向要求大型、高析像度、高速驱动的下代显示器或耐热性低的树脂基板等应用。在上述氧化物半导体(膜)的形成时，适合采用对与该膜相同材料的溅射标靶进行溅射的溅射法。通过溅射法形成的薄膜与通过离子镀敷法或真空蒸镀法、电子射束蒸镀法形成的薄膜相比，膜面方向(膜面内)的成分组成或膜厚等面内均匀性优越，具有可以形成与溅射标靶相同成分组成的薄膜这一优点。溅射标靶通常是将氧化物粉末混合、烧结，经过机械加工而形成的。

作为在显示装置中使用的氧化物半导体的组成，例如举出含In的非晶质氧化物半导体[In-Ga-Zn-O、In-Zn-O、In-S n-O(ITO)等]，但使用稀少金属即In，在大量生产工艺中，担心材料成本的上升。因此，作为不含高价的In、能够降低材料成本、适于大量生产的氧化物半导体，提出一种向Zn中添加Sn而非结晶化了的ZTO系的氧化物半导体，专利文献1～4公开了对于该ZTO系氧化物半导体膜的制造有用的溅射标靶。

其中，在专利文献1中提出一种方法，进行长时间的烧制控制组织使得不含氧化锡相，由此抑制溅射中的异常放电或裂纹的产生。另外，在专利文献2中提出一种方法，进行900～1300℃的低温的准烧粉末制造工序和正式烧制工序这两阶段工序，使ZTO系烧结体高密度化，由此抑制溅射中的异常放电。专利文献3提出一种通过含有尖晶石型的AB₂O₄化合物而使导电性提高且高密度化的方法。另外，在专利文献4中提出一种方法，进行900～1100℃的低温的准烧粉末制造工序和正式烧制工序这两阶段工序，得到致密的ZTO系烧结体。

另外，在专利文献5中，作为即使降低ITO中的In量，电阻率也低、相对密度高的透明导电膜形成用溅射标靶，提出一种低In含有ZT O系的溅射标靶。一般如果减少ITO中的In，则溅射标靶的相对密度变低，容积(bulk)的电阻率上升，但在上述专利文献5中，通过使由In₂O₃表示的方铁锰矿(bixbyite)构造化合物和由Zn₂SnO₄表示的尖晶石构造化合物共存，从而实现高密度、电阻率小、还可抑制溅射时的异常放电的溅射标靶。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-277075号公报

专利文献2：日本特开2008-63214号公报

专利文献3：日本特开2010-18457号公报

专利文献4：日本特开2010-37161号公报

专利文献5：日本特开2007-63649号公报

在显示装置用氧化物半导体膜的制造中使用的溅射标靶及其坯材即氧化物烧结体希望导电性优越、且具有高的相对密度。另外，使用上述溅射标靶而得到的氧化物半导体膜希望具有高的载流子迁移率、具有非常优越的面内均匀性。进而，在考虑生产率、制造成本等时，希望提供一种不用高频(RF)溅射法，而可由高速成膜容易的直流(DC)溅射法制造的溅射标靶，为此，不仅希望低电阻率，在溅射时，还希望非常稳定的放电(放电稳定性)。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种适合用于显示装置用氧化物半导体膜的制造，具有高导电性(低电阻率)的氧化物烧结体以及溅射标靶。另外，本发明的另一目的在于，进而提供一种放电稳定性极其优越的溅射标靶。另外，本发明的另一目的在于，提供一种优选通过可以高速成膜的直流溅射法，能够廉价且稳定地成膜载流子迁移率高、且面内均匀性极其优越氧化物半导体膜的氧化物烧结体以及溅射标靶。

可解决上述问题的本发明的氧化物烧结体，其是将氧化锌、氧化锡、氧化铟的各粉末混合以及烧结而得到的，其主旨在于，

当对所述氧化物烧结体进行X线衍射，

设2θ＝34°附近的XRD峰值的强度由A表示，

设2θ＝31°附近的XRD峰值的强度由B表示，

设2θ＝35°附近的XRD峰值的强度由C表示，

设2θ＝26.5°附近的XRD峰值的强度由D表示时，

满足下述式(1)：