溅射靶的制作方法

本发明涉及一种溅射靶。

背景技术：

1、在平板显示器(以下也称作“fpd”)中使用的薄膜晶体管(以下也称作“tft”)的技术领域中，伴随着fpd的高功能化，以in-ga-zn复合氧化物(以下也称作“igzo”)为代表的氧化物半导体取代以往的无定形硅而受到关注，正在推进实用化。igzo具有显示出高场效应迁移率和低泄漏电流的优点。近年来，随着fpd的进一步高功能化的推进，期望有显示出比igzo所显示的场效应迁移率更高的场效应迁移率的材料。

2、例如，在专利文献1及2中，提出了由包含铟(in)元素及锌(zn)元素和任意的元素x的in-zn-x复合氧化物得到的tft用的氧化物半导体。根据上述的文献，该氧化物半导体通过使用了包含in-zn-x复合氧化物的靶材的溅射来形成。

3、另外，溅射中使用的氧化物半导体的溅射靶中，由于其材料为陶瓷，因此难以用一片靶材来构成大面积的靶。由此，通过准备多个具有一定程度的大小的靶材、并接合于具有所期望的面积的基材来制造大面积的氧化物半导体溅射靶(例如参照专利文献3)。

4、溅射靶的基材通常使用cu、ti、sus等，在这些基材与靶材的接合中，使用热传导良好的接合材料、例如in等金属。例如，在制造大型的氧化物半导体溅射靶时，准备大型的cu制平板型基材、ti制圆筒形基材，并准备多个接合于该基材的靶材。而且，在基材配置多个靶材，利用in系、sn系金属的接合材料，将靶材接合于基材。在该接合时，考虑到基材与靶材的热膨胀的差，以在室温时产生0.1mm～1.0mm的间隙的方式配置相邻的靶材。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：us2013/270109号公报

8、专利文献2：us2014/102892号公报

9、专利文献3：wo2012/063524号公报

技术实现思路

1、在使用这样的将多个靶材接合而形成的溅射靶、利用溅射来形成薄膜的半导体元件的情况下，溅射中还会从靶材的间隙溅射作为基材的构成材料的cu、ti，从而担心有混入薄膜中的问题。薄膜中的cu、ti的混入虽然是数ppm的水平，但是其影响对于氧化物半导体极大，例如若对在靶材的间隙附近形成的混入有cu、ti的半导体元件和其以外的部分的半导体元件进行比较，则有tft元件的场效应迁移率变低的趋势，on/off比也有降低的趋势。为了促进溅射靶的大面积化，这样的不佳状况也是应当消除的课题。

2、本发明的目的在于，提供一种溅射靶，即使是将多个靶材接合而得的大面积的溅射靶，也能够有效地防止基材的构成材料混入所形成的薄膜中。

3、本发明人们为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过在形成于多个溅射靶材间的间隙中配置基材保护构件，基材的构成材料不被溅射，能够有效地防止该构成材料混入所形成的薄膜中。

4、即，本发明提供一种溅射靶，其为将多个溅射靶材利用接合材料接合于基材而形成的溅射靶，上述溅射靶材由包含铟(in)元素、锌(zn)元素及添加元素(x)的氧化物制成，

5、添加元素(x)包含选自钽(ta)及铌(nb)中的至少1种元素，

6、各元素的原子比满足式(1)至(3)的全部式子(式中的x设定为上述添加元素的含有比的总和。)，

7、0.4≤(in+x)/(in+zn+x)＜0.75 (1)

8、0.25＜zn/(in+zn+x)≤0.6    (2)

9、0.001≤x/(in+zn+x)≤0.015    (3)

10、上述溅射靶具有配置在形成于上述多个溅射靶材间的间隙中的基材保护构件。

技术特征：

1.一种溅射靶，其为将多个溅射靶材利用接合材料接合于基材而形成的溅射靶，

2.根据权利要求1所述的溅射靶，其中，

3.根据权利要求1所述的溅射靶，其中，

4.根据权利要求3所述的溅射靶，其中，

5.根据权利要求3或4所述的溅射靶，其中，

6.根据权利要求1至4中任一项所述的溅射靶，其中，

7.根据权利要求6所述的溅射靶，其中，

8.根据权利要求6所述的溅射靶，其中，

9.根据权利要求8所述的溅射靶，其中，

10.根据权利要求8或9所述的溅射靶，其中，

11.根据权利要求1至4中任一项所述的溅射靶，其中，

12.根据权利要求1至4中任一项所述的溅射靶，其中，

13.根据权利要求12所述的溅射靶，其中，

14.根据权利要求1至4中任一项所述的溅射靶，其进一步满足式(4)，

技术总结
本发明的溅射靶为将多个溅射靶材利用接合材料接合于基材而形成的溅射靶，所述溅射靶材由包含铟(In)元素、锌(Zn)元素及添加元素(X)的氧化物制成，添加元素(X)包含选自钽(Ta)及铌(Nb)中的至少1种元素，各元素的原子比满足规定的关系式，所述溅射靶具有配置在形成于所述多个溅射靶材间的间隙中的基材保护构件。

技术研发人员：寺村享祐,广藤贤太郎
受保护的技术使用者：三井金属矿业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/6/11