溅射靶材制造技术

本发明专利技术提供一种溅射靶材，其能够抑制在溅射靶材的机械加工时、焊接工序中的翻转作业等处理中的裂纹的产生。一种溅射靶材，其为相对于金属成分整体，含有20原子％～50原子％的Sn、50原子％～80原子％的Zn的氧化物烧结体，在每1050μm

【技术实现步骤摘要】
溅射靶材
本专利技术涉及为了形成用于驱动例如大型液晶显示器、有机EL显示器等的薄膜晶体管的氧化物半导体层而使用的由氧化物烧结体形成的溅射靶材。
技术介绍
以往，对于由薄膜晶体管(以下称为“TFT”)驱动的方式的液晶显示器、有机EL显示器等显示装置，在TFT的沟道层采用非晶质硅膜、结晶硅膜是主流的。而且，伴随显示器的高清晰化的要求，氧化物半导体作为TFT的沟道层中使用的材料而备受关注。例如包含In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)和O(氧)的氧化物半导体膜(以下称为“I-G-Z-O薄膜”)具有优异的TFT特性而开始实用化。该I-G-Z-O薄膜中所含的In、Ga在日本是稀有金属储备对象钢种中所指定的稀少且昂贵的金属。因此，作为不包含上述I-G-Z-O薄膜中所含的In、Ga的氧化物半导体膜，Zn-Sn-O系氧化物半导体膜(以下称为“ZTO薄膜”)正在受到关注。而且，该ZTO薄膜是通过使用了溅射靶的溅射法而成膜的。该溅射法是指，使离子、原子或团簇与溅射靶表面发生碰撞来切削(或者溅起)该物质的表面，从而使构成该物质的成分沉积在基板等的表面上而成膜的方法。此处，ZTO薄膜由于是含有氧的薄膜，因此，可以在溅射法中使用在含有氧气的气氛下成膜的所谓反应性溅射法。该反应性溅射法是指，通过在由氩气和氧气构成的混合气体的气氛下进行溅射的方法，边使离子、原子或团簇与氧气反应边进行溅射，从而形成氧化物系薄膜的方法。而且，对于该反应性溅射法中使用的溅射靶，由具有与上述ZTO薄膜的成分组成接近的成分组成的ZTO系氧化物烧结体形成的溅射靶材在利用钎焊材料而焊接到垫板(backingplate)上的状态下使用。例如，专利文献1中提出了如下方法：对于由ZTO系氧化物烧结体形成的溅射靶材，将ZnO粉末及SnO2粉末以规定量配混后，用球磨机混合，造粒后，制造进行预焙烧而得到的预烧粉体，对该预烧粉末进行再次造粒、成型而制作成型体，然后进行正式焙烧的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-37161号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题根据本专利技术人的研究，确认到由上述专利文献1中所公开的方法制造的ZTO系氧化物烧结体形成的溅射靶材具有如下情况：在机械加工时产生裂纹、或焊接工序中的翻转作业等处理时产生裂纹。本专利技术的目的在于，解决上述问题，提供在机械加工时、焊接工序中的翻转作业等处理时不易产生裂纹的溅射靶材。用于解决问题的方案本专利技术人研究了上述问题，结果查明ZTO系氧化物烧结体溅射靶中所产生的裂纹是由存在于溅射靶材中的孔隙导致的。而且发现通过将该孔隙在每单位面积中设为规定的尺寸以下并且将其个数设为规定的值以下，能够解决溅射靶材的裂纹的问题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的溅射靶材为相对于金属成分整体，含有20原子％～50原子％的Sn、50原子％～80原子％的Zn的氧化物烧结体，在每1050μm2中，具有超过2.0μm的圆当量直径的孔隙不足1个。另外，对于本专利技术的溅射靶材，在每1050μm2中，具有0.1μm以上且2.0μm以下的圆当量直径的孔隙优选为5个以下。对于本专利技术的溅射靶材，优选相对密度的平均值为98.5％以上。而且，更优选其相对密度的距平均值的离散度为0.3％以下。本专利技术如下所述。【1】一种溅射靶材，其特征在于，其是相对于金属成分整体含有20原子％～50原子％的Sn、50原子％～80原子％的Zn的氧化物烧结体，在每1050μm2中，具有超过2.0μm的圆当量直径的孔隙不足1个。【2】根据【1】所述的溅射靶材，其特征在于，在每1050μm2中，具有0.1μm以上且2.0μm以下的圆当量直径的孔隙为5个以下。【3】根据【1】或【2】所述的溅射靶材，其特征在于，相对密度的平均值为98.5％以上。【4】根据【3】所述的溅射靶材，其特征在于，所述相对密度的距平均值的离散度即(最大值-最小值)/平均值×100(％)为0.3％以下。【5】根据【1】～【4】中任一项所述的溅射靶材的制造方法，其特征在于，包括：制作造粒粉的工序，将所述造粒粉预烧而制作预烧粉末的工序，对所述预烧粉末进行湿式粉碎之后，通过浇注成型制作成型体的工序，在常压的大气气氛下进行焙烧的工序。【6】根据【5】所述的溅射靶材的制造方法，其特征在于，所述预烧在1000℃～1200℃下进行。【7】根据【5】或【6】所述的溅射靶材的制造方法，其特征在于，所述焙烧在1300℃～1500℃下进行。【8】根据【1】～【4】中任一项所述的溅射靶材的制造方法，其特征在于，包括：制作造粒粉的工序，将所述造粒粉预烧而制作预烧粉末的工序，对所述预烧粉末进行加压烧结的工序。【9】根据【8】所述的溅射靶材的制造方法，其特征在于，所述加压烧结在900℃～1100℃下进行。【10】根据【8】或【9】所述的溅射靶材的制造方法，其特征在于，所述加压烧结在20MPa～40MPa下进行。专利技术的效果本专利技术的溅射靶材能够抑制在机械加工时、焊接工序中的翻转作业等处理时产生的裂纹。由此，本专利技术对于大型液晶显示器、有机EL显示器等的制造工序中的TFT的沟道层的形成来说成为有用的技术。附图说明图1为本专利技术例1的溅射靶材的电子显微镜照片。图2为本专利技术例2的溅射靶材的电子显微镜照片。图3为本专利技术例3的溅射靶材的电子显微镜照片。图4为本专利技术例4的溅射靶材的电子显微镜照片。图5为本专利技术例5的溅射靶材的电子显微镜照片。图6为比较例的溅射靶材的电子显微镜照片。图7为示出溅射靶材的密度的测定部位的一例的图。附图标记说明1Zn2SnO4相2ZnO相3孔隙具体实施方式对于本专利技术的溅射靶材，在每1050μm2的单位面积中，具有超过2.0μm的圆当量直径的孔隙不足1个。如上所述，溅射靶材通常通过机械加工加工成规定的形状而使用。此处，机械加工为进行利用金刚石磨石的磨削加工。此时，溅射靶材受到由磨削加工导致的压缩、剪切等高负荷。另外，在焊接工序中的搬运作业、翻转作业等处理时，溅射靶材在仅一部分被支撑而除此之外的大部分不被支撑的条件下进行作业，因此也受到弯曲等高负荷。对于本专利技术的溅射靶材，通过使在每1050μm2中具有超过2.0μm的圆当量直径的孔隙不足1个，从而即使受到压缩、剪切、弯曲等高负荷，也会抑制存在于溅射靶材的孔隙间的裂纹的传播，能够防止溅射靶材本身的裂纹。对于本专利技术的溅射靶材，为了提高抗裂性，在每1050μm2中，具有0.1μm以上且2.0μm以下的圆当量直径的孔隙优选为5个以下。此处，对于本专利技术中所说的孔隙的圆当量直径，可以在溅射靶材的溅射面的任意3个视场中，利用扫描型电子显微镜拍摄由反射电子图像的黑色表示的孔隙，用图像分析软件(例如OLYMPUSSOFTIMAGINGSOLUTIONSGMBH公司制的“Scandium”)对该图像进行测定。本专利技术的溅射靶材为相对于金属成分整体含有20原子％～50原子％的Sn、50原子％～80原子％的Zn的氧化物烧结体。而且，在本专利技术中，通过将Sn量设为20原子％以上，从而能够减少Zn量的比率即ZnO，抑制因ZnO蒸发而产生的孔隙，提高溅射靶材的密度。另一方面，通过将Sn量设为50原子％以下，从而能够抑制SnO2过量，提高烧结性，提高溅射靶材的密度。需要说明的是，Sn量优选20原子％～40原子％、更优选25原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射靶材，其特征在于，其是相对于金属成分整体含有20原子％～50原子％的Sn、50原子％～80原子％的Zn的氧化物烧结体，在每1050μm

【技术特征摘要】
2015.12.11 JP 2015-2421481.一种溅射靶材，其特征在于，其是相对于金属成分整体含有20原子％～50原子％的Sn、50原子％～80原子％的Zn的氧化物烧结体，在每1050μm2中，具有超过2.0μm的圆当量直径的孔隙不足1个。2.根据权利要求1所述的溅射靶材，其特征在于，在每1050μm2中，具有0.1μm以上且2.0μm以下的圆当量直径的孔隙为5个以下。3.根据权利要求1或2所述的溅射靶材，其特征在于，相对密度的平均值为98.5％以上。4.根据权利要求3所述的溅射靶材，其特征在于，所述相对密度的距平均值的离散度即(最大值-最小值)/平均值×100(％)为0.3％以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的溅射靶材的制造方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉田悠，齐藤和也，上坂修治郎，熊谷友正，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP