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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-14
(45)【発行日】2023-12-22
(54)【発明の名称】スパッタリングターゲット
(51)【国際特許分類】
C23C 14/34 20060101AFI20231215BHJP
C04B 35/453 20060101ALI20231215BHJP
C04B 35/01 20060101ALI20231215BHJP
【ＦＩ】
C23C14/34 A
C23C14/34 C
C04B35/453
C04B35/01
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023521469
(86)(22)【出願日】2023-01-16
(86)【国際出願番号】 JP2023000905
【審査請求日】2023-07-03
(31)【優先権主張番号】P 2022013649
(32)【優先日】2022-01-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006183
【氏名又は名称】三井金属鉱業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002170
【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】寺村 享祐
(72)【発明者】
【氏名】廣藤 賢太郎
【審査官】本多 仁
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００４／１０５０５４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１６３４４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／１５７１１２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２１／０８４８３８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２５５６１１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－１５１４６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０２４２０２８９（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１３７３５５６４（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｃ １４／００－１４／５８
Ｃ０４Ｂ ３５／４５３
Ｃ０４Ｂ ３５／０１
Ｈ０１Ｌ ２１／００－２１／９８
Ｈ０１Ｌ ２９／００－２９／９６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）を含む酸化物から構成され、添加元素（Ｘ）はタンタル（Ｔａ）、及びニオブ（Ｎｂ）から選ばれる少なくとも１つの元素からなり、
各元素の原子比が式（１）ないし（３）の全てを満たす（式中のＸは、前記添加元素の含有比の総和とする。）複数のスパッタリングターゲット材を、基材に接合材により接合して形成されるスパッタリングターゲットであって、
０．４≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）＜０．７５（１）
０．２５＜Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．６ （２）
０．００１≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１５ （３）
前記スパッタリングターゲット材がＩｎ ２ Ｏ ３ 相及びＺｎ ３ Ｉｎ ２ Ｏ ６ 相を含み、
前記複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に配置される基材保護部材を有するスパッタリングターゲット。
【請求項2】
前記基材保護部材が、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂいずれかの金属、又はＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上を含有する合金を含む、請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項3】
前記基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有するセラミックスを含む、請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項4】
前記セラミックスがＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、請求項３に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項5】
前記セラミックスがＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物を含む、請求項３又は４に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項6】
前記基材保護部材が、スパッタリングターゲット材側の第１基材保護部材と基材側の第２基材保護部材とを積層した構造を有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項7】
前記第２基材保護部材が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属、又はこれら金属のいずれか二種以上を含有する合金を含み、前記第１基材保護部材が、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂいずれかの金属、又はＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上を含有する合金を含む、請求項６に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項8】
前記第２基材保護部材が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属、又はこれら金属のいずれか二種以上を含有する合金を含み、第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有するセラミックスを含む、請求項６に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項9】
前記第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、請求項８に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項10】
前記第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物を含む、請求項８又は９に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項11】
添加元素（Ｘ）がタンタル（Ｔａ）である、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項12】
Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズが０．１μｍ以上３．０μｍ以下であり、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズが０．１μｍ以上３．９μｍ以下である、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項13】
式（４）を更に満たす、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。０．９７０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９９ （４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はスパッタリングターゲットに関する。
【背景技術】
【0002】
フラットパネルディスプレイ（以下「ＦＰＤ」ともいう。）に使用される薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」ともいう。）の技術分野においては、ＦＰＤの高機能化に伴い、従来のアモルファスシリコンに代わってＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ複合酸化物（以下「ＩＧＺＯ」ともいう。）に代表される酸化物半導体が注目されており、実用化が進んでいる。ＩＧＺＯは、高い電界効果移動度と低いリーク電流を示すという利点を有する。近年ではＦＰＤの更なる高機能化が進むに従い、ＩＧＺＯが示す電界効果移動度よりも更に高い電界効果移動度を示す材料が望まれている。
【0003】
例えば特許文献１及び２には、インジウム（Ｉｎ）元素及び亜鉛（Ｚｎ）元素と任意の元素ＸからなるＩｎ－Ｚｎ－Ｘ複合酸化物によるＴＦＴ用の酸化物半導体が提案されている。同文献によればこの酸化物半導体は、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｘ複合酸化物からなるターゲット材を用いたスパッタリングによって形成される。
【0004】
また、スパッタリングに用いる酸化物半導体のスパッタリングターゲットでは、その素材がセラミックスであることから、大面積のターゲットを一枚のターゲット材で構成することが難しい。そのため、ある程度の大きさを有するターゲット材を複数準備し、所望の面積を有する基材に接合することで、大面積の酸化物半導体スパッタリングターゲットが製造されている（例えば、特許文献３参照）。
【0005】
スパッタリングターゲットの基材には、通常、ＣｕやＴｉ、ＳＵＳ等が用いられ、これら基材とターゲット材との接合には、熱伝導が良好な接合材、例えばＩｎ等の金属が使用されている。例えば、大型の酸化物半導体スパッタリングターゲットを製造する際、大型のＣｕ製平板型基材やＴｉ製円筒形基材を準備し、その基材に接合するターゲット材を複数準備する。そして、基材に複数のターゲット材を配置し、Ｉｎ系やＳｎ系金属の接合材により、ターゲット材を基材に接合する。この接合の際、基材とターゲット材との熱膨張の差を考慮し、隣接するターゲット材は、室温時に０．１ｍｍ～１．０ｍｍの間隙ができるように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】ＵＳ２０１３／２７０１０９号公報
【文献】ＵＳ２０１４／１０２８９２号公報
【文献】ＷＯ２０１２／０６３５２４号公報
【発明の概要】
【0007】
このような複数のターゲット材を接合して形成したスパッタリングターゲットを使用し、スパッタリングにより薄膜の半導体素子を形成する場合、スパッタリング中にターゲット材の間隙から基材の構成材料であるＣｕやＴｉもスパッタリングされて、薄膜中に混入するという問題が懸念されている。薄膜中のＣｕやＴｉの混入は数ｐｐｍレベルであるが、その影響は酸化物半導体には極めて大きく、例えば、ターゲット材の間隙付近で形成された、Ｃｕ、Ｔｉが混入した半導体素子と、それ以外の部分の半導体素子を比較すると、ＴＦＴ素子の電界効果移動度が低くなる傾向があり、ＯＮ／ＯＦＦ比も低下する傾向がある。このような不具合は、スパッタリングターゲットの大面積化を促進するためにも、解消すべき課題である。
【0008】
本発明は、複数のターゲット材を接合して得られた大面積のスパッタリングターゲットであっても、基材の構成材料が、成膜する薄膜中に混入することを効果的に防止することができる、スパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
【0009】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に基材保護部材を配置することにより、基材の構成材料がスパッタリングされず、当該構成材料が成膜する薄膜中に混入することを効果的に防止することができることを見出した。
【0010】
すなわち、本発明は、インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）を含む酸化物から構成され、
添加元素（Ｘ）はタンタル（Ｔａ）、及びニオブ（Ｎｂ）から選ばれる少なくとも１つの元素からなり、
各元素の原子比が式（１）ないし（３）の全てを満たす（式中のＸは、前記添加元素の含有比の総和とする。）複数のスパッタリングターゲット材を、基材に接合材により接合して形成されるスパッタリングターゲットであって、
０．４≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）＜０．７５（１）
０．２５＜Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．６ （２）
０．００１≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１５ （３）
前記複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に配置される基材保護部材を有するスパッタリングターゲットを提供するものである。
添加元素（Ｘ）はタンタル（Ｔａ）、及びニオブ（Ｎｂ）から選ばれる少なくとも１つの元素からなり、
各元素の原子比が式（１）ないし（３）の全てを満たす（式中のＸは、前記添加元素の含有比の総和とする。）複数のスパッタリングターゲット材を、基材に接合材により接合して形成されるスパッタリングターゲットであって、
０．４≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）＜０．７５（１）
０．２５＜Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．６ （２）
０．００１≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１５ （３）
前記複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に配置される基材保護部材を有するスパッタリングターゲットを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。なお、数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下において「～」は、同様の意味をもって使用される。
【0013】
本発明はスパッタリングターゲット（以下「ターゲット」ともいう。）に関するものである。本発明のターゲットに用いられるスパッタリングターゲット材（以下「ターゲット材」ともいう。）は、インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）を含む酸化物から構成されるものである。添加元素（Ｘ）はタンタル（Ｔａ）及びニオブ（Ｎｂ）から選ばれる少なくとも１つの元素からなる。本発明のターゲット材は、これを構成する金属元素としてＩｎ、Ｚｎ及び添加元素（Ｘ）を含むものであるが、本発明の効果を損なわない範囲で、これらの元素の他に、意図的に又は不可避的に、微量元素を含んでいてもよい。微量元素としては、例えば後述する有機添加物に含まれる元素やターゲット材製造時に混入するボールミル等のメディア原料が挙げられる。本発明のターゲット材における微量元素としては、例えばＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｙ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｓｒ及びＰｂ等が挙げられる。それらの含有量は本発明のターゲット材が含むＩｎ、Ｚｎ及びＸを含む酸化物の合計質量に対して、各々通常１００質量ｐｐｍ（以下「ｐｐｍ」ともいう。）以下であることが好ましく、より好ましくは８０ｐｐｍ以下、更に好ましくは５０ｐｐｍ以下である。これらの微量元素の合計量は５００ｐｐｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３００ｐｐｍ以下、更に好ましくは１００ｐｐｍ以下である。本発明のターゲット材に微量元素が含まれる場合は、前記合計質量には微量元素の質量も含まれる。
【0014】
本発明のターゲット材は好適には、上述した酸化物を含む焼結体から構成されている。かかる焼結体及びスパッタリングターゲット材の形状に特に制限はなく、従来公知の形状、例えば平板型及び円筒形などを採用することができる。
【0015】
本発明のターゲット材は、これを構成する金属元素、すなわちＩｎ、Ｚｎ及びＸの原子比が特定の範囲であることが、該ターゲット材から形成される酸化物半導体素子の性能が向上する点から好ましい。
【0016】
具体的には、Ｉｎ及びＸに関しては以下の式（１）で表される原子比を満たすことが好ましい（式中のＸは、前記添加元素の含有比の総和とする。以下、式（２）及び（３）についても同じである。）。
０．４≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）＜０．７５ （１）
Ｚｎに関しては以下の式（２）で表される原子比を満たすことが好ましい。
０．２５＜Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．６ （２）
Ｘに関しては以下の式（３）で表される原子比を満たすことが好ましい。
０．００１≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１５ （３）
０．４≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）＜０．７５ （１）
Ｚｎに関しては以下の式（２）で表される原子比を満たすことが好ましい。
０．２５＜Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．６ （２）
Ｘに関しては以下の式（３）で表される原子比を満たすことが好ましい。
０．００１≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１５ （３）
【0017】
Ｉｎ、Ｚｎ及びＸの原子比が前記の式（１）ないし（３）の全てを満たすことで、本発明のターゲット材を用い、スパッタリングによって形成された酸化物薄膜を有する半導体素子は、高い電界効果移動度、低いリーク電流及び０Ｖに近いしきい電圧を示すものとなる。これらの利点を一層顕著なものとする観点から、Ｉｎ及びＸに関しては下記の式（１－２）ないし（１－５）を満たすことが更に好ましい。
０．４３≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７４ （１－２）
０．４８≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７３ （１－３）
０．５３≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７２ （１－４）
０．５８≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７０ （１－５）
０．４３≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７４ （１－２）
０．４８≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７３ （１－３）
０．５３≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７２ （１－４）
０．５８≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．７０ （１－５）
【0018】
前記と同様の観点から、Ｚｎに関しては下記の式（２－２）ないし（２－５）を満たすことが更に好ましく、Ｘに関しては下記の式（３－２）ないし（３－５）を満たすことが更に好ましい。
【0019】
０．２６≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．５７ （２－２）
０．２７≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．５２ （２－３）
０．２８≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．４７ （２－４）
０．３０≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．４２ （２－５）
０．００１５≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１３ （３－２）
０．００２＜Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１２ （３－３）
０．００２５≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１０ （３－４）
０．００３≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．００９ （３－５）
０．２７≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．５２ （２－３）
０．２８≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．４７ （２－４）
０．３０≦Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．４２ （２－５）
０．００１５≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１３ （３－２）
０．００２＜Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１２ （３－３）
０．００２５≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１０ （３－４）
０．００３≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．００９ （３－５）
【0020】
添加元素（Ｘ）は、上述のとおりＴａ及びＮｂから選択される１種以上が用いられる。これらの元素は、それぞれ単独で用いることができ、或いは２種を組み合わせて用いることもできる。特に添加元素（Ｘ）としてＴａを用いることが、本発明のターゲット材から製造される酸化物半導体素子の総合的な性能の観点、及びターゲット材を製造する上での経済性の点から好ましい。
【0021】
本発明のターゲット材は、上述の（１）ないし（３）の関係に加えて、ＩｎとＸとの原子比に関して以下の式（４）を満たすことが、本発明のターゲット材から形成される酸化物半導体素子の電界効果移動度を一層高める点、及び０Ｖに近いしきい電圧を示す点から好ましい。
０．９７０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９９ （４）
０．９７０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９９ （４）
【0022】
式（４）から明らかなとおり、本発明のターゲット材においては、Ｉｎの量に対して極めて少量のＸを用いることで、ターゲット材から形成される酸化物半導体素子の電界効果移動度が高くなる。このことは本発明者が初めて見いだしたものである。これまで知られている従来技術（例えば特許文献１及び２に記載の従来技術）では、Ｉｎの量に対するＸの使用量は本発明よりも多い。
【0023】
ターゲット材から形成される酸化物半導体の電界効果移動度が一層高くなる観点、及び０Ｖに近いしきい電圧を示す観点から、ＩｎとＸとの原子比は以下の式（４－２）ないし（４－４）を満たすことが更に好ましい。
０．９８０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９７ （４－２）
０．９９０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９５ （４－３）
０．９９０＜Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９３ （４－４）
０．９８０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９７ （４－２）
０．９９０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９５ （４－３）
０．９９０＜Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９３ （４－４）
【0024】
ターゲット材から形成される酸化物半導体素子の電界効果移動度の値が大きいことは、酸化物半導体素子であるＴＦＴ素子の伝達特性が良好となることに起因するＦＰＤの高機能化の点から好ましい。詳細にはターゲット材から形成される酸化物半導体素子を備えたＴＦＴは、その電界効果移動度（ｃｍ２／Ｖｓ）が、４５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましく、５０ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが更に好ましく、６０ｃｍ２／Ｖｓ以上であることがより好ましく、７０ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが一層好ましく、８０ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが更に一層好ましく、９０ｃｍ２／Ｖｓ以上であることがより一層好ましく、１００ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが特に好ましい。電界効果移動度の値は大きければ大きいほど、ＦＰＤの高機能化の点から好ましいが、電界効果移動度が２００ｃｍ２／Ｖｓ程度に高ければ、十分に満足すべき程度の性能が得られる。
【0025】
本発明のターゲット材に含まれる各金属の割合は、例えばＩＣＰ発光分光測定によって測定される。
【0026】
本発明の、「複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に配置される基材保護部材」とは、基材に接合された複数のターゲット材の間隙から露出する基材の表面を覆うものであって、成膜する薄膜に悪影響を与えるような物質を、スパッタリング時に間隙から発生させない作用を有するものをいう。このような基材保護部材としては、基材表面に、テープ状の基材保護部材を配置したり、基材保護部材となる物質を塗布、めっき、スパッタリング、溶射などにより膜状或いはシート状、リボン状に設けたりすることができる。尚、基材保護部材は、前記間隙内を充填するように配設することもできる。また、平面部材の一部が突出し、かかる凸部が上記間隙内を埋設するようにしてもよい。本発明において、基材保護部材はテープ状の物を配置することが特に好ましい。
【0027】
このような基材保護部材の材質としては、成膜する薄膜に混入しても悪影響を与えない物質、例えば、ターゲット材の組成を構成する元素の全部或いはその一部、これらの元素を含む合金や酸化物などを用いることができる。
【0028】
尚、上記した基材保護部材の材質に関しては、その材質の化学組成が、基材に接合するために用いる接合材の化学組成とは実質的に異なるものである。例えば、金属インジウムを接合材として用いる場合、その際の基材保護部材は金属インジウムではないことを意味する。また、ターゲット材間の間隙に、接合材の金属インジウムが残存する場合があるが、この間隙に残存するインジウムが固化した際には、その表面が酸化することがある。このように接合材に用いる金属インジウムが間隙において固化する場合、そのインジウム表面には均一な酸化膜を形成することが困難であるため、上記した本発明の基材保護部材としての効果を奏することはできない。
【0029】
本発明におけるスパッタリングターゲットは、例えば、板状、円筒形のものが対象となる。板状のスパッタリングターゲットは、板状基材に、板状のターゲット材を複数平面配置して接合したものが対象となる。また、円筒形のスパッタリングターゲットは、円筒形基材に、円筒形ターゲット材を複数嵌通或いは挿通させて、円筒形基材の円筒軸方向に多段状に配置して接合したもの、或いは、中空円筒を円筒軸方向に縦割りした湾曲状ターゲット材を、円筒形基材の外側面へ、円周方向に複数並べて接合したものが対象となる。この板状又は円筒形のスパッタリングターゲットは、大面積のスパッタリング装置に多用されている。尚、本発明は、他の形状のスパッタリングターゲットへの適用を妨げるものではなく、ターゲット材についてもその形状に制限はない。
【0030】
本発明における基材保護部材はＺｎ、Ｔａ、及びＮｂいずれかの金属、或いはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上からなる合金、若しくはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含むセラミックスであることが好ましい。このような金属やセラミックスを基材保護部材として使用すれば、成膜された酸化物半導体薄膜中へ微量に混入しても、ＣｕやＴｉ等に比べ、ＴＦＴ素子特性への影響を少なくすることができる。なお、セラミックスの材料としては、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含む酸化物、窒化物、酸窒化物などをあげることができるが、ターゲット材が酸化物であることから、セラミックス材料も酸化物であることが好ましい。セラミックス材料として具体的には、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ－Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｔａ酸化物、Ｉｎ－Ｎｂ酸化物、Ｚｎ－Ｔａ酸化物、Ｚｎ－Ｎｂ酸化物、Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｎｂ酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ酸化物などや、ＩｎＮ、Ｚｎ３Ｎ２、ＴａＮ、ＮｂＮ、Ｉｎ－Ｚｎ窒化物、Ｉｎ－Ｔａ窒化物、Ｉｎ－Ｎｂ窒化物、Ｚｎ－Ｔａ窒化物、Ｚｎ－Ｎｂ窒化物、Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ窒化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ窒化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｎｂ窒化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ窒化物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0031】
なお、基材保護部材が上記のような金属、合金又はセラミックスから構成される場合、それらを主材料として好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、更に好ましくは９９質量％以上、より更に好ましくは９９．５質量％以上、特に好ましくは９９．９質量％以上、最も好ましくは９９．９５質量％以上の割合で含有する。
【0032】
基材保護部材を構成する金属又はセラミックスを、上述のような膜状、シート状或いはリボン状の形状とした際の、基材保護部材の厚みは０．０００１ｍｍ～１．０ｍｍが好ましい。基材保護部材の幅はターゲット部材間に形成される間隙と同じ、又はそれ以上に広いことが好ましく、５．０ｍｍ～３０ｍｍ幅にすることが好ましい。また、上記のような形状の基材保護部材を基材上に配置する場合、ターゲット材の接合材や導電性両面テープなどを用いて貼付することができる。
【0033】
本発明における基材保護部材は、第１基材保護部材と第２基材保護部材とを積層した構造であってもよい。このような基材保護部材を積層した構造であると、本発明に係るスパッタリングターゲットを製造することが容易に行え、ターゲット材や基材の材質にあわせて第１基材保護部材と第２基材保護部材との材質を適宜選択して適用することができる。この第１基材保護部材と第２基材保護部材との幅は同等であっても、相違していてもよい。尚、この積層構造の基材保護部材は、第１基材保護部材がターゲット材側になり、第２基材保護部材が基材側になる状態で、ターゲット材間に形成される間隙に沿って配置されることになる。
【0034】
本発明における基材保護部材を積層構造により設ける場合、狭幅の第１基材保護部材と広幅の第２基材保護部材を積層し、第１基材保護部材の両端側に第２基材保護部材が露出した構造とすることができる。この構造では、広幅の第２基材保護部材の上に、狭幅の第１基材保護部材が積層した構造となる。
【0035】
本発明における基材保護部材を積層構造とし、膜状、シート状或いはリボン状の形状に構成する場合、第１基材保護部材の厚みは０．０００１ｍｍ～０．３ｍｍが好ましく、第２基材保護部材の厚みは０．１ｍｍ～０．７ｍｍが好ましい。第１基材保護部材と第２基材保護部材との合計厚みは、０．３ｍｍ～１．０ｍｍとすることが好ましい。また、同幅の第１基材保護部材と第２基材保護部材とを積層する場合、これら基材保護部材の幅は５ｍｍ～３０ｍｍにすることが好ましい。そして、狭幅の第１基材保護部材と広幅の第２基材保護部材とを積層する場合、第１基材保護部材の幅はターゲット部材間に形成される間隙と同じ、又はそれ以上に広いことが好ましく、作業性などを考慮すると、５ｍｍ～２０ｍｍが好ましい。広幅の第２基材保護部材の幅は第１基材保護部材の幅よりも３ｍｍ～１０ｍｍ広くすることが好ましい。
【0036】
本発明における基材保護部材を上記した積層構造とする場合、第２基材保護部材を、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属又はこれらのいずれか二種以上を含む合金とすることが好ましい。また、第１基材保護部材を、Ｚｎ、Ｔａ、Ｎｂいずれかの金属、或いはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上を含む合金、若しくはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含むセラミックスで形成することが好ましい。
【0037】
本発明における基材保護部材を上記した積層構造とする場合、第１基材保護部材を、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含むセラミックスで形成することが好ましい。これらセラミックスであれば、ターゲット部材と同組成か、或いは一部の組成がターゲット材と同じとなるので、成膜した際に膜中に混入したとしても、ＴＦＴ素子特性への影響が小さくなるからである。なお、セラミックスとしてはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ及びＮｂのいずれか一種以上を含む酸化物、窒化物、酸窒化物などをあげることができるが、ターゲット材が酸化物であることから、セラミックスも酸化物であることが好ましい。セラミックスとして具体的には、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｉｎ－Ｚｎ酸化物、Ｉｎ－Ｔａ酸化物、Ｉｎ－Ｎｂ酸化物、Ｚｎ－Ｔａ酸化物、Ｚｎ－Ｎｂ酸化物、Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｎｂ酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ酸化物などや、ＩｎＮ、Ｚｎ３Ｎ２、ＴａＮ、ＮｂＮ、Ｉｎ－Ｚｎ窒化物、Ｉｎ－Ｔａ窒化物、Ｉｎ－Ｎｂ窒化物、Ｚｎ－Ｔａ窒化物、Ｚｎ－Ｎｂ窒化物、Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ窒化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ窒化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｎｂ窒化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ－Ｎｂ窒化物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0038】
なお、第２基材保護部材が上記のような金属又は合金から構成される場合、それらを主材料として好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、更に好ましくは９９質量％以上、より更に好ましくは９９．５質量％以上、特に好ましくは９９．９質量％以上、最も好ましくは９９．９５質量％以上の割合で含有する。また、第１基材保護部材が上記のような金属、合金又はセラミックスから構成される場合、それらを主材料として好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、更に好ましくは９９質量％以上、より更に好ましくは９９．５質量％以上、特に好ましくは９９．９質量％以上、最も好ましくは９９．９５質量％以上の割合で含有する。
【0039】
尚、第１基材保護部材にセラミックスを使用する場合、これらセラミックスを、蒸着法、スパッタリング法、プラズマ溶射法、コールドスプレー法、エアゾルデポジション法、塗布法などを利用し、第１基材保護部材として形成することで本発明に適用してもよい。
【0040】
本発明のターゲット材は、Ｉｎ、Ｚｎ及びＸの原子比に加えて、相対密度が高いことによっても特徴付けられる。詳細には、本発明のターゲット材はその相対密度が好ましくは９５％以上という高い値を示すものである。このような高い相対密度を示すことで、本発明のターゲット材を用いてスパッタリングを行う場合、パーティクルの発生を抑制することが可能となるので好ましい。この観点から、本発明のターゲット材はその相対密度が９７％以上であることが更に好ましく、９８％以上であることが一層好ましく、９９％以上であることが更に一層好ましく、１００％以上であることが特に好ましく、１００％超であることがとりわけ好ましい。このような相対密度を有する本発明のターゲット材は、後述する方法によって好適に製造される。相対密度は、アルキメデス法に従い測定される。具体的な測定方法は後述する実施例において詳述する。
【0041】
本発明のターゲット材は、上述したとおりＩｎ、Ｚｎ及びＸを含む酸化物から構成されている。この酸化物は、Ｉｎの酸化物、Ｚｎの酸化物又はＸの酸化物であり得る。或いはこの酸化物は、Ｉｎ、Ｚｎ及びＸからなる群から選択される任意の二種以上の元素の複合酸化物であり得る。複合酸化物の具体的な例としては、Ｉｎ－Ｚｎ複合酸化物、Ｚｎ－Ｔａ複合酸化物、Ｉｎ－Ｔａ複合酸化物、Ｉｎ－Ｎｂ複合酸化物、Ｚｎ－Ｎｂ複合酸化物、Ｉｎ－Ｎｂ複合酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｔａ複合酸化物、Ｉｎ－Ｚｎ－Ｎｂ複合酸化物、等が挙げられるが、これらに限られるものではない。
【0042】
本発明のターゲット材は、特にＩｎの酸化物であるＩｎ２Ｏ３相及びＩｎとＺｎとの複合酸化物であるＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相を含むことが、該ターゲット材の密度及び強度を高め且つ抵抗を低減させる観点から好ましい。本発明のターゲット材がＩｎ２Ｏ３相及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相を含むことは、本発明のターゲット材を対象としたＸ線回折（以下「ＸＲＤ」ともいう。）測定によってＩｎ２Ｏ３相及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相が観察されるか否かによって判断できる。なお、本発明におけるＩｎ２Ｏ３相は微量にＺｎ元素を含み得る。
【0043】
詳細には、Ｘ線源としてＣｕＫα線を用いたＸＲＤ測定においてＩｎ２Ｏ３相は２θ＝３０．３８°以上３０．７８°以下の範囲にメインピークが観察される。Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相は２θ＝３４．００°以上３４．４０°以下の範囲にメインピークが観察される。
【0044】
ＸＲＤ測定によって本発明のターゲット材にＩｎ２Ｏ３相が観察される場合、Ｉｎ２Ｏ３相はその結晶粒のサイズが特定の範囲を満たすことが、本発明のターゲット材の密度及び強度を高め且つ抵抗を低減させる点から好ましい。詳細には、Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズは、３．０μｍ以下であることが好ましく、２．７μｍ以下であることが更に好ましく、２．５μｍ以下であることが一層好ましい。結晶粒のサイズは小さいほど好ましく下限値は特に定めるものではないが、通常０．１μｍ以上である。
【0045】
ＸＲＤ測定によって本発明のターゲット材にＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相が観察される場合、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相に関しても、その結晶粒のサイズが特定の範囲を満たすことが、本発明のターゲット材の密度及び強度を高め且つ抵抗を低減させる点から好ましい。詳細には、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズは、３．９μｍ以下であることが好ましく、３．５μｍ以下であることがより好ましく、３．０μｍ以下であることが更に好ましく、２．５μｍ以下であることが一層好ましく、２．３μｍ以下であることが更に一層好ましく、２．０μｍ以下であることが特に好ましく、１．９μｍ以下であることがとりわけ好ましい。結晶粒のサイズは小さいほど好ましく下限値は特に定めるものではないが、通常０．１μｍ以上である。
【0046】
Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズ及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズを上述した範囲に設定するには、例えば後述する方法によってターゲット材を製造すればよい。
Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズ及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズは、本発明のターゲット材を走査型電子顕微鏡（以下「ＳＥＭ」ともいう。）によって観察することで測定される。具体的な測定方法は後述する実施例において詳述する。
Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズ及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズは、本発明のターゲット材を走査型電子顕微鏡（以下「ＳＥＭ」ともいう。）によって観察することで測定される。具体的な測定方法は後述する実施例において詳述する。
【0047】
次に、本発明のターゲット材の好適な製造方法について説明する。本製造方法においては、ターゲット材の原料となる酸化物粉を所定の形状に成形して成形体を得て、この成形体を焼成することで、焼結体からなるターゲット材を得る。成形体を得るには、当該技術分野においてこれまで知られている方法を採用することができる。特に鋳込み成形法又はＣＩＰ成形法を採用することが、緻密なターゲット材を製造し得る点から好ましい。
【0048】
鋳込み成形法はスリップキャスト法とも呼ばれる。鋳込み成形法を行うには先ず、原料粉末と有機添加物とを含有するスラリーを、分散媒を用いて調製する。
【0049】
前記の原料粉末としては酸化物粉末又は水酸化物粉末を用いることが好適である。酸化物粉末としては、Ｉｎ酸化物の粉末、Ｚｎ酸化物の粉末、及びＸ酸化物の粉末を用いる。Ｉｎ酸化物としては例えばＩｎ２Ｏ３を用いることができる。Ｚｎ酸化物としては例えばＺｎＯを用いることができる。Ｘ酸化物の粉末としては例えばＴａ２Ｏ５、及びＮｂ２Ｏ５を用いることができる。
【0050】
本製造方法においては、これら原料粉末をすべて混合した後に焼成を行う。このこととは対照的に、従来技術、例えば特許文献２に記載の技術では、Ｉｎ２Ｏ３粉とＴａ２Ｏ５粉とを混合した後に焼成を行い、次いで得られた焼成粉とＺｎＯ粉とを混合して再び焼成を行っている。この方法では事前に焼成を実施することによって粉末を構成する粒子が粗粒となってしまい、相対密度の高いターゲット材を得ることが容易でない。これに対して本製造方法では、好ましくは、Ｉｎ酸化物の粉末、Ｚｎ酸化物の粉末及びＸ酸化物の粉末をすべて常温で混合、成形した後、焼成を行っているので、相対密度の高い緻密なターゲット材が容易に得られる。
【0051】
Ｉｎ酸化物の粉末、Ｚｎ酸化物の粉末及びＸ酸化物の粉末の使用量は、目的とするターゲット材におけるＩｎ、Ｚｎ及びＸの原子比が、上述した範囲を満たすように調整することが好ましい。
【0052】
原料粉末の粒径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積５０容量％における体積累積粒径Ｄ５０で表して、０．１μｍ以上１．５μｍ以下であることが好ましい。この範囲の粒径を有する原料粉末を用いることで、相対密度の高いターゲット材を容易に得ることができる。
【0053】
前記の有機添加物は、スラリーや成形体の性状を好適に調整するために用いられる物質である。有機添加物としては、例えばバインダ、分散剤及び可塑剤等を挙げることができる。バインダは、成形体の強度を高めるために添加される。バインダとしては、公知の粉末焼結法において成形体を得るときに通常使用されるバインダを使用することができる。バインダとしては、例えばポリビニルアルコールを挙げることができる。分散剤は、スラリー中の原料粉末の分散性を高めるために添加される。分散剤としては、例えばポリカルボン酸系分散剤、ポリアクリル酸系分散剤を挙げることができる。可塑剤は、成形体の可塑性を高めるために添加される。可塑剤としては、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）及びエチレングリコール（ＥＧ）等を挙げることができる。
【0054】
原料粉末及び有機添加物を含有するスラリーを作製する際に使用する分散媒には特に制限はなく、目的に応じて、水、及びアルコール等の水溶性有機溶媒から適宜選択して使用することができる。原料粉末及び有機添加物を含有するスラリーを作製する方法には特に制限はなく、例えば、原料粉末、有機添加物、分散媒及びジルコニアボールをポットに入れ、ボールミル混合する方法が使用できる。
【0055】
このようにしてスラリーが得られたら、このスラリーを型に流し込み、次いで分散媒を除去して成形体を作製する。用いることができる型としては、例えば金属型や石膏型、加圧して分散媒除去を行う樹脂型などが挙げられる。
【0056】
一方、ＣＩＰ成形法においては、鋳込み成形法において用いたスラリーと同様のスラリーを噴霧乾燥して乾燥粉末を得る。得られた乾燥粉末を型に充填してＣＩＰ成形を行う。
【0057】
このようにして成形体が得られたら、次にこれを焼成する。成形体の焼成は一般に酸素含有雰囲気中で行うことができる。特に大気雰囲気中で焼成することが簡便である。焼成温度は１２００℃以上１６００℃以下であることが好ましく、１３００℃以上１５００℃以下であることが更に好ましく、１３５０℃以上１４５０℃以下であることが一層好ましい。焼成時間は、１時間以上１００時間以下であることが好ましく、２時間以上５０時間以下であることが更に好ましく、３時間以上３０時間以下であることが一層好ましい。昇温速度は５℃／時間以上５００℃／時間以下であることが好ましく、１０℃／時間以上２００℃／時間以下であることが更に好ましく、２０℃／時間以上１００℃／時間以下であることが一層好ましい。
【0058】
成形体の焼成においては、焼成過程においてＩｎとＺｎとの複合酸化物、例えばＺｎ５Ｉｎ２Ｏ８の相が生成する温度を一定時間維持することが、焼結の促進及び緻密なターゲット材の生成の観点から好ましい。詳細には、原料粉末にＩｎ２Ｏ３粉及びＺｎＯ粉が含まれている場合、昇温に従いこれらが反応してＺｎ５Ｉｎ２Ｏ８の相が生成し、その後Ｚｎ４Ｉｎ２Ｏ７の相へ変化し、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６の相へと変化する。特にＺｎ５Ｉｎ２Ｏ８の相が生成する際に体積拡散が進み緻密化が促進されることから、Ｚｎ５Ｉｎ２Ｏ８の相を確実に生成させることが好ましい。このような観点から、焼成の昇温過程において、温度を１０００℃以上１２５０℃以下の範囲で一定時間維持することが好ましく、１０５０℃以上１２００℃以下の範囲で一定時間維持することが更に好ましい。維持する温度は、必ずしもある特定の一点の温度に限られるものではなく、ある程度の幅を有する温度範囲であってもよい。具体的には、１０００℃以上１２５０℃以下の範囲から選ばれるある特定の温度をＴ（℃）とするとき、１０００℃以上１２５０℃以下の範囲に含まれる限り、例えばＴ±１０℃であってもよく、好ましくはＴ±５℃であり、より好ましくはＴ±３℃であり、更に好ましくはＴ±１℃である。この温度範囲を維持する時間は、好ましくは１時間以上４０時間以下であり、更に好ましくは２時間以上２０時間以下である。
【0059】
このようにして得られたターゲット材は、研削加工などにより、所定の寸法に加工することができる。これを基材に接合することでスパッタリングターゲットが得られる。このようにして得られたスパッタリングターゲットは、酸化物半導体の製造に好適に用いられる。例えばＴＦＴの製造に、本発明のターゲット材を用いることができる。
【0060】
本発明のスパッタリングターゲットは、例えば、図１に示すようにＣｕ製基材１０に、複数のターゲット材２０を配置し、接合することにより形成することができる。これらのターゲット材の間には、０．１ｍｍ～１．０ｍｍの間隙３０が形成される。
【0061】
図２に示すように、基材１０の表面には、ターゲット材間に形成される間隙に相当する位置に、基材保護部材５０が貼付される。基材保護部材は、接合材や導電性両面テープなどを用いて、基材１０表面に貼付することができる。
【0062】
複数のターゲット部材は、例えば図１に示すように配置して、ＩｎやＳｎの接合材を用いて接合される。この接合は、基材表面に、溶融した接合材を塗布し、ターゲット材をその接合材上に配置し、室温まで冷却することにより行われる。
【0063】
図３に、単層の基材保護部材を用いた場合の断面概略図を示す。単層の基材保護部材５０は、厚み０．０００１ｍｍ～１．０ｍｍであり、基材保護部材はＺｎ、Ｔａ、Ｎｂいずれかの金属、或いはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上からなる合金、若しくはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含むセラミックスで形成される。この単層の基材保護部材５０の両端側には、Ｉｎの接合材６０が存在した状態となる。
【0064】
図４に、同じ幅の基材保護部材を積層した二層構造の基材保護部材の断面概略図を示す。二層構造の基材保護部材５０は、第１基材保護部材５１と第２基材保護部材５２とから構成される。そして、この第１基材保護部材５１と第２基材保護部材の幅は、作業性などを考慮すると５ｍｍ～２０ｍｍが好ましい。また、第１基材保護部材５１及び、第２基材保護部材５２の両端側には、Ｉｎの接合材６０が存在した状態となる。なお、図４には二層構造を示したが基材保護部材は三層以上の構造をとってもよい。例えば、第１基材保護部材の材質と第２基材保護部材の材質の線膨張率差を考慮し、第１基材保護部材の材質と第２基材保護部材の材質の、中間の線膨張率を有する材料を使用し中間層を設けてもよい。
【0065】
図５に、異なる幅の基材保護部材を積層した二層構造の基材保護部材の断面概略図を示す。二層構造の基材保護部材５０は、第１基材保護部材５１と第２基材保護部材５２とから構成される。そして、この第１基材保護部材５１の幅は、作業性などを考慮して５ｍｍ～２０ｍｍであり、第２基材保護部材５２の幅は８ｍｍ～３０ｍｍであり、第１基材保護部材よりも第２基材保護部材の方が幅は広い。そして、第２基材保護部材のほぼ中央に第１基材保護部材５１が配置されることにより、第１基材保護部材の両端側に第２基材保護部材５２が露出した状態となっている。この露出した部分の幅は、両端側のそれぞれの片側で１．５ｍｍ～５ｍｍである。また、第１基材保護部材５１及び、第２基材保護部材５２の両端側には、Ｉｎの接合材６０が存在した状態となっている。なお、図５には二層構造を示したが基材保護部材は三層以上の構造をとってもよい。例えば、第１基材保護部材の材質と第２基材保護部材の材質の線膨張率差を考慮し、第１基材保護部材の材質と第２基材保護部材の材質の、中間の線膨張率を有する材料を使用し中間層を設けてもよい。
【0066】
図４及び図５で示す第２基材保護部材５２は、厚み０．１ｍｍ～０．７ｍｍであり、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属、又はこれらのいずれかを含む合金で構成される。図４及び図５で示す第１基材保護部材５１は、厚み０．０００１ｍｍ～０．３ｍｍであり、Ｚｎ、Ｔａ、Ｎｂいずれかの金属、或いはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｎｂのいずれか二種以上からなる合金、若しくはＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、Ｎｂのいずれか一種以上を含むセラミックスで形成されている。
【0067】
【0068】
図６に、単層の基材保護部材を用いた変形例の断面概略図を示す。図６では、単層の基材保護部材５０は、ターゲット材２０間の間隙３０内に充填されている。この場合、基材保護部材５０の厚みは、０．０００１ｍｍ～１．０ｍｍとし、ターゲット材２０と基材保護部材５０とが面同一とならないようにする。これによって、基材保護部材５０のスパッタを抑制することができる。なお、本変形例では、ターゲット材２０及び基材保護部材５０と基材１０との間にＩｎの接合材６０が存在した状態となる。
【0069】
図７には、ＴＦＴ素子１００の一例が模式的に示されている。同図に示すＴＦＴ素子１００は、ガラス基材１１０の一面に形成されている。ガラス基材１１０の一面にはゲート電極１２０が配置されており、これを覆うようにゲート絶縁膜１３０が形成されている。ゲート絶縁膜１３０上には、ソース電極１６０、ドレイン電極１６１及びチャネル層１４０が配置されている。チャネル層１４０上にはエッチングストッパー層１５０が配置されている。そして最も上部に保護層１７０が配置されている。この構造を有するＴＦＴ素子１００において、例えばチャネル層１４０の形成を、本発明のターゲット材を用いて行うことができる。その場合、チャネル層１４０は、インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）を含む酸化物から構成されたものとなり、インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）の原子比は、上述した式（１）を満たすものとなる。また、上述した式（２）及び（３）を満たすものとなる。
【0070】
本発明のターゲット材から形成された酸化物半導体素子はアモルファス構造を有することが、該素子の性能向上の点から好ましい。
【0071】
なお、本発明は、上記実施形態に鑑み、以下の発明をも包含する。
〔１〕インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）を含む酸化物から構成され、
添加元素（Ｘ）はタンタル（Ｔａ）、及びニオブ（Ｎｂ）から選ばれる少なくとも１つの元素からなり、
各元素の原子比が式（１）ないし（３）の全てを満たす（式中のＸは、前記添加元素の含有比の総和とする。）複数のスパッタリングターゲット材を、基材に接合材により接合して形成されるスパッタリングターゲットであって、
０．４≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）＜０．７５（１）
０．２５＜Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．６ （２）
０．００１≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１５ （３）
前記複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に配置される基材保護部材を有するスパッタリングターゲット。
〔２〕前記基材保護部材が、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂいずれかの金属、又はＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上を含有する合金を含む、〔１〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔３〕前記基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有するセラミックスを含む、〔１〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔４〕前記セラミックスがＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、〔３〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔５〕前記セラミックスがＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物を含む、〔３〕又は〔４〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔６〕前記基材保護部材が、スパッタリングターゲット材側の第１基材保護部材と基材側の第２基材保護部材とを積層した構造を有する、〔１〕ないし〔５〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
〔７〕前記第２基材保護部材が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属、又はこれら金属のいずれか二種以上を含有する合金を含み、前記第１基材保護部材が、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂいずれかの金属、又はＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上を含有する合金を含む、〔６〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔８〕前記第２基材保護部材が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属、又はこれら金属のいずれか二種以上を含有する合金を含み、第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有するセラミックスを含む、〔６〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔９〕前記第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、〔８〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔１０〕前記第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物を含む、〔８〕又は〔９〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔１１〕添加元素（Ｘ）がタンタル（Ｔａ）である、〔１〕ないし〔１０〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
〔１２〕前記スパッタリングターゲット材がＩｎ２Ｏ３相及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相を含む、〔１〕ないし〔１１〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
〔１３〕Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズが０．１μｍ以上３．０μｍ以下であり、
Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズが０．１μｍ以上３．９μｍ以下である、〔１２〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔１４〕式（４）を更に満たす、〔１〕ないし〔１３〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
０．９７０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９９ （４）
〔１〕インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）を含む酸化物から構成され、
添加元素（Ｘ）はタンタル（Ｔａ）、及びニオブ（Ｎｂ）から選ばれる少なくとも１つの元素からなり、
各元素の原子比が式（１）ないし（３）の全てを満たす（式中のＸは、前記添加元素の含有比の総和とする。）複数のスパッタリングターゲット材を、基材に接合材により接合して形成されるスパッタリングターゲットであって、
０．４≦（Ｉｎ＋Ｘ）／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）＜０．７５（１）
０．２５＜Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．６ （２）
０．００１≦Ｘ／（Ｉｎ＋Ｚｎ＋Ｘ）≦０．０１５ （３）
前記複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に配置される基材保護部材を有するスパッタリングターゲット。
〔２〕前記基材保護部材が、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂいずれかの金属、又はＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上を含有する合金を含む、〔１〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔３〕前記基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有するセラミックスを含む、〔１〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔４〕前記セラミックスがＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、〔３〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔５〕前記セラミックスがＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物を含む、〔３〕又は〔４〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔６〕前記基材保護部材が、スパッタリングターゲット材側の第１基材保護部材と基材側の第２基材保護部材とを積層した構造を有する、〔１〕ないし〔５〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
〔７〕前記第２基材保護部材が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属、又はこれら金属のいずれか二種以上を含有する合金を含み、前記第１基材保護部材が、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂいずれかの金属、又はＩｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか二種以上を含有する合金を含む、〔６〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔８〕前記第２基材保護部材が、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、及びＴａのいずれかの金属、又はこれら金属のいずれか二種以上を含有する合金を含み、第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有するセラミックスを含む、〔６〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔９〕前記第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物、窒化物、又は酸窒化物を含む、〔８〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔１０〕前記第１基材保護部材が、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｔａ、及びＮｂのいずれか一種以上を含有する酸化物を含む、〔８〕又は〔９〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔１１〕添加元素（Ｘ）がタンタル（Ｔａ）である、〔１〕ないし〔１０〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
〔１２〕前記スパッタリングターゲット材がＩｎ２Ｏ３相及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相を含む、〔１〕ないし〔１１〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
〔１３〕Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズが０．１μｍ以上３．０μｍ以下であり、
Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズが０．１μｍ以上３．９μｍ以下である、〔１２〕に記載のスパッタリングターゲット。
〔１４〕式（４）を更に満たす、〔１〕ないし〔１３〕のいずれか一つに記載のスパッタリングターゲット。
０．９７０≦Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｘ）≦０．９９９ （４）
【実施例】
【0072】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。
【0073】
〔実施例１（実施例１－１～１－６）〕
平均粒径Ｄ５０が０．６μｍであるＩｎ２Ｏ３粉末と、平均粒径Ｄ５０が０．８μｍであるＺｎＯ粉末と、平均粒径Ｄ５０が０．６μｍであるＴａ２Ｏ５粉末とを、ジルコニアボールによってボールミル乾式混合して、混合原料粉末を調製した。各粉末の平均粒径Ｄ５０は、マイクロトラックベル株式会社製の粒度分布測定装置ＭＴ３３００ＥＸIIを用いて測定した。測定の際、溶媒には水を使用し、測定物質の屈折率２．２０で測定した。各粉末の混合比率は、ＩｎとＺｎとＴａとの原子比が、以下の表４に示す値となるようにした。
平均粒径Ｄ５０が０．６μｍであるＩｎ２Ｏ３粉末と、平均粒径Ｄ５０が０．８μｍであるＺｎＯ粉末と、平均粒径Ｄ５０が０．６μｍであるＴａ２Ｏ５粉末とを、ジルコニアボールによってボールミル乾式混合して、混合原料粉末を調製した。各粉末の平均粒径Ｄ５０は、マイクロトラックベル株式会社製の粒度分布測定装置ＭＴ３３００ＥＸIIを用いて測定した。測定の際、溶媒には水を使用し、測定物質の屈折率２．２０で測定した。各粉末の混合比率は、ＩｎとＺｎとＴａとの原子比が、以下の表４に示す値となるようにした。
【0074】
混合原料粉末が調製されたポットに、混合原料粉末に対して０．２質量％のバインダと、混合原料粉末に対して０．６質量％の分散剤と、混合原料粉末に対して２０質量％の水とを加え、ジルコニアボールによってボールミル混合してスラリーを調製した。
【0075】
調製されたスラリーを、フィルターを挟んだ金属製の型に流し込み、次いでスラリー中の水を排出して成形体を得た。この成形体を焼成して焼結体を作製した。焼成は酸素濃度が２０体積％である雰囲気中、焼成温度１４００℃、焼成時間８時間、昇温速度５０℃／時間、降温速度５０℃／時間で行った。焼成の途中、１１００℃を６時間維持してＺｎ５Ｉｎ２Ｏ８の生成を促進させた。
【0076】
このようにして得られた焼結体を切削加工し、幅２１０ｍｍ×長さ７１０ｍｍ×厚さ６ｍｍの酸化物焼結体（ターゲット材）を得た。切削加工には＃１７０の砥石を使用した。
【0077】
ターゲット材からφ８ｉｎｃｈのターゲット材を切り出し、中央で２分割した。これら２分割したターゲット材を、ターゲット材間に形成される間隙が０．５ｍｍとなるようにして、Ｃｕ製のバッキングプレート（基材）にＩｎはんだで接合しスパッタリングターゲットを得た。その際、ターゲット材間に形成される間隙に沿って、Ｃｕ製のバッキングプレートとターゲット材との間に基材保護部材を配置した。
【0078】
〔実施例１－１〕
上述のスパッタリングターゲットにおいて単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ金属シートを配置した。
〔実施例１－２〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＺｎ金属シートを配置した。
〔実施例１－３〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成のセラミックスシートを配置した。
〔実施例１－４〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例１－５〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例１－６〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成の膜を第１基材保護部材として形成したものを配置した。
〔比較例１〕
間隙部分に基材保護部材を配置せずに接合を行った。
上述のスパッタリングターゲットにおいて単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ金属シートを配置した。
〔実施例１－２〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＺｎ金属シートを配置した。
〔実施例１－３〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成のセラミックスシートを配置した。
〔実施例１－４〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例１－５〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例１－６〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成の膜を第１基材保護部材として形成したものを配置した。
〔比較例１〕
間隙部分に基材保護部材を配置せずに接合を行った。
【0079】
〔実施例２ないし７〕
実施例１において、ＩｎとＺｎとＴａとの原子比が、以下の表４に示す値となるように各原料粉末を混合した。これ以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。なお、基材保護部材として実施例１－５と同様のものを配置した。
実施例１において、ＩｎとＺｎとＴａとの原子比が、以下の表４に示す値となるように各原料粉末を混合した。これ以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。なお、基材保護部材として実施例１－５と同様のものを配置した。
【0080】
〔実施例８－１～８－６〕
実施例１において、Ｔａ２Ｏ５粉末に代えて、平均粒径Ｄ５０が０．７μｍであるＮｂ２Ｏ５粉末を用いた。ＩｎとＺｎとＮｂとの原子比が、以下の表１に示す値となるように各原料粉末を混合した。これ以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。
実施例１において、Ｔａ２Ｏ５粉末に代えて、平均粒径Ｄ５０が０．７μｍであるＮｂ２Ｏ５粉末を用いた。ＩｎとＺｎとＮｂとの原子比が、以下の表１に示す値となるように各原料粉末を混合した。これ以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。
【0081】
〔実施例８－１〕
上述のスパッタリングターゲットにおいて単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ金属シートを配置した。
〔実施例８－２〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＺｎ金属シートを配置した。
〔実施例８－３〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成のセラミックスシートを配置した。
〔実施例８－４〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例８－５〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例８－６〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成の膜を第１基材保護部材として形成したものを配置した。
〔比較例２〕
間隙部分に基材保護部材を配置せずに接合を行った。
上述のスパッタリングターゲットにおいて単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ金属シートを配置した。
〔実施例８－２〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＺｎ金属シートを配置した。
〔実施例８－３〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成のセラミックスシートを配置した。
〔実施例８－４〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例８－５〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例８－６〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成の膜を第１基材保護部材として形成したものを配置した。
〔比較例２〕
間隙部分に基材保護部材を配置せずに接合を行った。
【0082】
〔実施例９（実施例９－１～９－９）〕
実施例１において、Ｔａ２Ｏ５粉末に代えて、Ｔａ２Ｏ５粉末と、Ｎｂ２Ｏ５粉末とを、ＩｎとＺｎとＴａとＮｂとの原子比が、以下の表２に示す値となるように混合した。Ｔａ、Ｎｂのモル比は、Ｔａ：Ｎｂ＝３：２とした。これ以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。
実施例１において、Ｔａ２Ｏ５粉末に代えて、Ｔａ２Ｏ５粉末と、Ｎｂ２Ｏ５粉末とを、ＩｎとＺｎとＴａとＮｂとの原子比が、以下の表２に示す値となるように混合した。Ｔａ、Ｎｂのモル比は、Ｔａ：Ｎｂ＝３：２とした。これ以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。
【0083】
〔実施例９－１〕
上述のスパッタリングターゲットにおいて単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ金属シートを配置した。
〔実施例９－２〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ金属シートを配置した。
〔実施例９－３〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＺｎ金属シートを配置した。
〔実施例９－４〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成のセラミックスシートを配置した。
〔実施例９－５〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－６〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－７〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－８〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－９〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成の膜を第１基材保護部材として形成したものを配置した。
〔比較例３〕
間隙部分に基材保護部材を配置せずに接合を行った。
上述のスパッタリングターゲットにおいて単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ金属シートを配置した。
〔実施例９－２〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ金属シートを配置した。
〔実施例９－３〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＺｎ金属シートを配置した。
〔実施例９－４〕
単層の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成のセラミックスシートを配置した。
〔実施例９－５〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－６〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、スパッタリングにより厚み０．０００１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－７〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＴａ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－８〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍのＮｂ２Ｏ５膜を第１基材保護部材として成膜したものを配置した。
〔実施例９－９〕
積層構造の基材保護部材として、厚み０．３ｍｍ、幅２０ｍｍのＣｕ金属シートの第２基材保護部材上に、プラズマ溶射により厚み０．１ｍｍ、幅２０ｍｍの、ターゲット材と同組成の膜を第１基材保護部材として形成したものを配置した。
〔比較例３〕
間隙部分に基材保護部材を配置せずに接合を行った。
【0084】
実施例及び比較例で得られたターゲット材に含まれる各金属の割合を、ＩＣＰ発光分光測定によって測定した。ＩｎとＺｎとＴａとＮｂとの原子比が、表４に示す原料比と同一であることを確認した。
【0085】
〔評価１〕
実施例で得られたターゲット材の相対密度を以下の方法で測定した。実施例１～９で得られたターゲット材について以下の条件でＸＲＤ測定を行い、Ｉｎ２Ｏ３相及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の有無を確認した。また、実施例１～９で得られたターゲット材についてＳＥＭ観察を行い、Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズ、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズを以下の方法で測定した。それらの結果を以下の表４に示す。
実施例で得られたターゲット材の相対密度を以下の方法で測定した。実施例１～９で得られたターゲット材について以下の条件でＸＲＤ測定を行い、Ｉｎ２Ｏ３相及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の有無を確認した。また、実施例１～９で得られたターゲット材についてＳＥＭ観察を行い、Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズ、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズを以下の方法で測定した。それらの結果を以下の表４に示す。
【0086】
〔相対密度〕
ターゲット材の空中質量を体積（ターゲット材の水中質量／計測温度における水比重）で除し、下記式（ｉ）に基づく理論密度ρ（ｇ／ｃｍ３）に対する百分率の値を相対密度（単位：％）とした。
・・・（ｉ）
（式中Ｃｉはターゲット材の構成物質の含有量（質量％）を示し、ρｉはＣｉに対応する各構成物質の密度（ｇ／ｃｍ３）を示す。）
本発明の場合、ターゲット材の構成物質は、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５と考え、例えば
Ｃ１：ターゲット材のＩｎ２Ｏ３の質量％
ρ１：Ｉｎ２Ｏ３の密度（７．１８ｇ／ｃｍ３）
Ｃ２：ターゲット材のＺｎＯの質量％
ρ２：ＺｎＯの密度（５．６０ｇ／ｃｍ３）
Ｃ３：ターゲット材のＴａ２Ｏ５の質量％
ρ３：Ｔａ２Ｏ５の密度（８．７３ｇ／ｃｍ３）
Ｃ４：ターゲット材のＮｂ２Ｏ５の質量％
ρ４：Ｎｂ２Ｏ５の密度（４．６０ｇ／ｃｍ３）
を式（ｉ）に適用することで理論密度ρを算出できる。
Ｉｎ２Ｏ３の質量％、ＺｎＯの質量％、Ｔａ２Ｏ５の質量％、Ｎｂ２Ｏ５の質量％は、ＩＣＰ発光分光測定によるターゲット材の各元素の分析結果から求めることができる。
ターゲット材の空中質量を体積（ターゲット材の水中質量／計測温度における水比重）で除し、下記式（ｉ）に基づく理論密度ρ（ｇ／ｃｍ３）に対する百分率の値を相対密度（単位：％）とした。
【数1】
（式中Ｃｉはターゲット材の構成物質の含有量（質量％）を示し、ρｉはＣｉに対応する各構成物質の密度（ｇ／ｃｍ３）を示す。）
本発明の場合、ターゲット材の構成物質は、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５と考え、例えば
Ｃ１：ターゲット材のＩｎ２Ｏ３の質量％
ρ１：Ｉｎ２Ｏ３の密度（７．１８ｇ／ｃｍ３）
Ｃ２：ターゲット材のＺｎＯの質量％
ρ２：ＺｎＯの密度（５．６０ｇ／ｃｍ３）
Ｃ３：ターゲット材のＴａ２Ｏ５の質量％
ρ３：Ｔａ２Ｏ５の密度（８．７３ｇ／ｃｍ３）
Ｃ４：ターゲット材のＮｂ２Ｏ５の質量％
ρ４：Ｎｂ２Ｏ５の密度（４．６０ｇ／ｃｍ３）
を式（ｉ）に適用することで理論密度ρを算出できる。
Ｉｎ２Ｏ３の質量％、ＺｎＯの質量％、Ｔａ２Ｏ５の質量％、Ｎｂ２Ｏ５の質量％は、ＩＣＰ発光分光測定によるターゲット材の各元素の分析結果から求めることができる。
【0087】
〔ＸＲＤ測定条件〕
株式会社リガクのＳｍａｒｔＬａｂ（登録商標）を用いた。測定条件は以下のとおりである。実施例１で得られたターゲット材についてのＸＲＤ測定の結果を図８に示す。
・線源：ＣｕＫα線
・管電圧：４０ｋＶ
・管電流：３０ｍＡ
・スキャン速度：５ｄｅｇ／ｍｉｎ
・ステップ：０．０２ｄｅｇ
・スキャン範囲：２θ＝５度～８０度
株式会社リガクのＳｍａｒｔＬａｂ（登録商標）を用いた。測定条件は以下のとおりである。実施例１で得られたターゲット材についてのＸＲＤ測定の結果を図８に示す。
・線源：ＣｕＫα線
・管電圧：４０ｋＶ
・管電流：３０ｍＡ
・スキャン速度：５ｄｅｇ／ｍｉｎ
・ステップ：０．０２ｄｅｇ
・スキャン範囲：２θ＝５度～８０度
【0088】
〔Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズ、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズ〕
日立ハイテクノロジーズ製の走査型電子顕微鏡ＳＵ３５００を用いて、ターゲット材の表面をＳＥＭ観察するとともに、結晶の構成相や結晶形状の評価を行った。
具体的には、ターゲット材を切断して得られた切断面を、エメリー紙＃１８０、＃４００、＃８００、＃１０００、＃２０００を用いて段階的に研磨し、最後にバフ研磨して鏡面に仕上げた。鏡面仕上げ面をＳＥＭ観察した。結晶形状の評価では、倍率１０００倍、８７．５μｍ×１２５μｍの範囲のＢＳＥ－ＣＯＭＰ像を無作為に１０視野撮影しＳＥＭ像を得た。
日立ハイテクノロジーズ製の走査型電子顕微鏡ＳＵ３５００を用いて、ターゲット材の表面をＳＥＭ観察するとともに、結晶の構成相や結晶形状の評価を行った。
具体的には、ターゲット材を切断して得られた切断面を、エメリー紙＃１８０、＃４００、＃８００、＃１０００、＃２０００を用いて段階的に研磨し、最後にバフ研磨して鏡面に仕上げた。鏡面仕上げ面をＳＥＭ観察した。結晶形状の評価では、倍率１０００倍、８７．５μｍ×１２５μｍの範囲のＢＳＥ－ＣＯＭＰ像を無作為に１０視野撮影しＳＥＭ像を得た。
【0089】
得られたＳＥＭ像を、画像処理ソフトウェア：ＩｍａｇｅＪ １．５１ｋ（ｈｔｔｐ：／／ｉｍａｇｅＪ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｉｊ／、提供元：アメリカ国立衛生研究所（ＮＩＨ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ））によって解析した。具体的な手順は以下のとおりである。
ＳＥＭ像撮影時に用いたサンプルを、１１００℃で１時間サーマルエッチングを施し、ＳＥＭ観察を行うことで粒界が現れた画像を得た。得られた画像に対し、先ずＩｎ２Ｏ３相の粒界に沿って描画を行った。すべての描画が完了した後、粒子解析を実施（Ａｎａｌｙｚｅ→Ａｎａｌｙｚｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）して、各粒子における面積を得た。その後、得られた各粒子における面積から、面積円相当径を算出した。１０視野において算出された全粒子の面積円相当径の算術平均値を、Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズとした。続いてＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の粒界に沿って描画を行い、同様に解析を施すことによって得られた各粒子における面積から、面積円相当径を算出した。１０視野において算出された全粒子の面積円相当径の算術平均値を、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズとした。
ＳＥＭ像撮影時に用いたサンプルを、１１００℃で１時間サーマルエッチングを施し、ＳＥＭ観察を行うことで粒界が現れた画像を得た。得られた画像に対し、先ずＩｎ２Ｏ３相の粒界に沿って描画を行った。すべての描画が完了した後、粒子解析を実施（Ａｎａｌｙｚｅ→Ａｎａｌｙｚｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）して、各粒子における面積を得た。その後、得られた各粒子における面積から、面積円相当径を算出した。１０視野において算出された全粒子の面積円相当径の算術平均値を、Ｉｎ２Ｏ３相の結晶粒のサイズとした。続いてＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の粒界に沿って描画を行い、同様に解析を施すことによって得られた各粒子における面積から、面積円相当径を算出した。１０視野において算出された全粒子の面積円相当径の算術平均値を、Ｚｎ３Ｉｎ２Ｏ６相の結晶粒のサイズとした。
【0090】
〔評価２〕
実施例１－１～１－６、実施例８－１～８－６、実施例９－１～９－６および比較例１～３のスパッタリングターゲットにおける、スパッタ膜のＣｕ製バッキングプレート（基材）によるＣｕの混入量を評価した。具体的には、スパッタリング装置（トッキ株式会社製 ＳＭＬ－４６４）を用い、ガラス基材（日本電気硝子株式会社製ＯＡ－１０）に厚み１４μｍの薄膜を成膜した。そして、この成膜した基材について、ターゲット材間に形成される間隙の直上部分に相当する箇所を切り出した。切り出した基材について、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製ＩＣＰ発光分光分析装置 ７２０ ＩＣＰ－ＯＥＳ を使用して、ＩＣＰ-ＯＥＳ法により各薄膜中のＣｕの含有量を測定して評価を行った。
その結果を表１から３に示す。
実施例１－１～１－６、実施例８－１～８－６、実施例９－１～９－６および比較例１～３のスパッタリングターゲットにおける、スパッタ膜のＣｕ製バッキングプレート（基材）によるＣｕの混入量を評価した。具体的には、スパッタリング装置（トッキ株式会社製 ＳＭＬ－４６４）を用い、ガラス基材（日本電気硝子株式会社製ＯＡ－１０）に厚み１４μｍの薄膜を成膜した。そして、この成膜した基材について、ターゲット材間に形成される間隙の直上部分に相当する箇所を切り出した。切り出した基材について、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製ＩＣＰ発光分光分析装置 ７２０ ＩＣＰ－ＯＥＳ を使用して、ＩＣＰ-ＯＥＳ法により各薄膜中のＣｕの含有量を測定して評価を行った。
その結果を表１から３に示す。
【0091】
【表1】
【0092】
【表2】
【0093】
【表3】
【0094】
表１～３に示すように、基材保護部材を配置した場合は、スパッタ膜のＣｕの含有量は２ｐｐｍ未満であった。これに対して、基材保護部材を配置していない場合、スパッタ膜のＣｕの含有量は２１～２３ｐｐｍであった。この結果から、基材保護部材を配置することにより、スパッタ膜へのＣｕの混入を防止できていることがわかる。
【0095】
〔評価３〕
実施例１－５、実施例２～７、実施例８－５、実施例９－６及び比較例１～３のスパッタリングターゲットを用いて、図６に示すＴＦＴ素子１をフォトリソグラフィー法により作製した。
ＴＦＴ素子１の作製においては、最初に、ガラス基材（日本電気硝子株式会社製ＯＡ－１０）１０上にゲート電極２０としてＭо薄膜を、ＤＣスパッタリング装置を用いて成膜した。次に、ゲート絶縁膜３０としてＳｉＯｘ薄膜を下記の条件で成膜した。
成膜装置：プラズマＣＶＤ装置 サムコ株式会社製 ＰＤ－２２０２Ｌ
成膜ガス：ＳｉＨ４／Ｎ２Ｏ／Ｎ２混合ガス
成膜圧力：１１０Ｐａ
基材温度：２５０～４００℃
実施例１－５、実施例２～７、実施例８－５、実施例９－６及び比較例１～３のスパッタリングターゲットを用いて、図６に示すＴＦＴ素子１をフォトリソグラフィー法により作製した。
ＴＦＴ素子１の作製においては、最初に、ガラス基材（日本電気硝子株式会社製ＯＡ－１０）１０上にゲート電極２０としてＭо薄膜を、ＤＣスパッタリング装置を用いて成膜した。次に、ゲート絶縁膜３０としてＳｉＯｘ薄膜を下記の条件で成膜した。
成膜装置：プラズマＣＶＤ装置 サムコ株式会社製 ＰＤ－２２０２Ｌ
成膜ガス：ＳｉＨ４／Ｎ２Ｏ／Ｎ２混合ガス
成膜圧力：１１０Ｐａ
基材温度：２５０～４００℃
【0096】
次に、チャネル層４０を、実施例１－５、実施例２～７、実施例８－５、実施例９－６及び比較例１～３で得られたスパッタリングターゲットを用いて、下記の条件でスパッタリング成膜を行い、厚さ３０ｎｍの薄膜を成膜した。なお、チャネル層４０を成膜する際は、ターゲット材間に形成される間隙の直上で成膜されるようにした。
・成膜装置：ＤＣスパッタリング装置 トッキ株式会社製 ＳＭＬ－４６４
・到達真空度：１×１０－４Ｐａ未満
・スパッタガス：Ａｒ／Ｏ２混合ガス
・スパッタガス圧：０．４Ｐａ
・Ｏ２ガス分圧：５０％
・基材温度：室温
・スパッタリング電力：３Ｗ／ｃｍ２
・成膜装置：ＤＣスパッタリング装置 トッキ株式会社製 ＳＭＬ－４６４
・到達真空度：１×１０－４Ｐａ未満
・スパッタガス：Ａｒ／Ｏ２混合ガス
・スパッタガス圧：０．４Ｐａ
・Ｏ２ガス分圧：５０％
・基材温度：室温
・スパッタリング電力：３Ｗ／ｃｍ２
【0097】
更に、エッチングストッパー層５０として、ＳｉＯｘ薄膜を、前記プラズマＣＶＤ装置を用いて成膜した。次に、ソース電極６０及びドレイン電極６１としてＭｏ薄膜を、前記ＤＣスパッタリング装置を用いて成膜した。保護層７０として、ＳｉＯｘ薄膜を、前記プラズマＣＶＤ装置を用いて成膜した。最後に３５０℃で熱処理を実施した。
このようにして得られたＴＦＴ素子１について、ドレイン電圧Ｖｄ＝５Ｖでの伝達特性の測定を行った。測定した伝達特性は、電界効果移動度μ（ｃｍ２／Ｖｓ）、ＳＳ（Ｓｕｂｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｓｗｉｎｇ）値（Ｖ／ｄｅｃ）及びしきい電圧Ｖｔｈ（Ｖ）である。伝達特性は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ株式会社製Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ Ｂ１５００Ａによって測定した。測定結果を表１及び表２に示す。なお表に示していないが、各実施例で得られたＴＦＴ素子１のチャネル層４０がアモルファス構造であることをＸＲＤ測定によって本発明者は確認している。
このようにして得られたＴＦＴ素子１について、ドレイン電圧Ｖｄ＝５Ｖでの伝達特性の測定を行った。測定した伝達特性は、電界効果移動度μ（ｃｍ２／Ｖｓ）、ＳＳ（Ｓｕｂｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｓｗｉｎｇ）値（Ｖ／ｄｅｃ）及びしきい電圧Ｖｔｈ（Ｖ）である。伝達特性は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ株式会社製Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ Ｂ１５００Ａによって測定した。測定結果を表１及び表２に示す。なお表に示していないが、各実施例で得られたＴＦＴ素子１のチャネル層４０がアモルファス構造であることをＸＲＤ測定によって本発明者は確認している。
【0098】
電界効果移動度とは、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）動作の飽和領域において、ドレイン電圧を一定としたときのゲート電圧に対するドレイン電流の変化から求めたチャネル移動度のことであり、値が大きいほど伝達特性が良好である。
ＳＳ値とは、しきい電圧近傍でドレイン電流を１桁上昇させるのに必要なゲート電圧のことであり、値が小さいほど伝達特性が良好である。
しきい電圧とは、ドレイン電極に正電圧をかけ、ゲート電極に正負いずれかの電圧をかけたときにドレイン電流が流れ、１ｎＡとなった場合の電圧であり、値が０Ｖに近いことが好ましい。詳細には、－２Ｖ以上であることが更に好ましく、－１Ｖ以上であることが一層好ましく、０Ｖ以上であることが更に一層好ましい。また、３Ｖ以下であることが更に好ましく、２Ｖ以下であることが一層好ましく、１Ｖ以下であることが更に一層好ましい。
ＳＳ値とは、しきい電圧近傍でドレイン電流を１桁上昇させるのに必要なゲート電圧のことであり、値が小さいほど伝達特性が良好である。
しきい電圧とは、ドレイン電極に正電圧をかけ、ゲート電極に正負いずれかの電圧をかけたときにドレイン電流が流れ、１ｎＡとなった場合の電圧であり、値が０Ｖに近いことが好ましい。詳細には、－２Ｖ以上であることが更に好ましく、－１Ｖ以上であることが一層好ましく、０Ｖ以上であることが更に一層好ましい。また、３Ｖ以下であることが更に好ましく、２Ｖ以下であることが一層好ましく、１Ｖ以下であることが更に一層好ましい。
【0099】
【表4】
【0100】
表４に示す結果から明らかなとおり、各実施例で得られたターゲット材を用いて製造されたＴＦＴ素子は、伝達特性が優れていることが分かる。
【0101】
更に、実施例１で得られたターゲット材は、Ｉｎ２Ｏ３相及びＺｎ３Ｉｎ２Ｏ６相を含むものであった。実施例２ないし９で得られたターゲット材についても同様の結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【0102】
本発明によれば、複数のターゲット材を接合して得られた大面積のスパッタリングターゲットであっても、基材の構成材料が、成膜する薄膜中に混入することを効果的に防止することができる、スパッタリングターゲットを提供することができる。
本発明のスパッタリングターゲットは、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に使用される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の技術分野において好適に用いることができる。また、複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に基材保護部材を配置することにより、従来スパッタリングターゲットに比べ基材の構成材料がスパッタリングされず、当該構成材料が成膜する薄膜中に混入することを効果的に防止することができる。そのため、不純物を多く含む目的外のスパッタリング膜の製造が抑制可能であるため、天然資源の持続可能な管理、効率的な利用、及び脱炭素（カーボンニュートラル）を達成することにつながる。
本発明のスパッタリングターゲットは、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）に使用される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の技術分野において好適に用いることができる。また、複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に基材保護部材を配置することにより、従来スパッタリングターゲットに比べ基材の構成材料がスパッタリングされず、当該構成材料が成膜する薄膜中に混入することを効果的に防止することができる。そのため、不純物を多く含む目的外のスパッタリング膜の製造が抑制可能であるため、天然資源の持続可能な管理、効率的な利用、及び脱炭素（カーボンニュートラル）を達成することにつながる。
【要約】
本発明のスパッタリングターゲットは、インジウム（Ｉｎ）元素、亜鉛（Ｚｎ）元素及び添加元素（Ｘ）を含む酸化物から構成され、添加元素（Ｘ）はタンタル（Ｔａ）、及びニオブ（Ｎｂ）から選ばれる少なくとも１つの元素からなり、各元素の原子比が所定の関係式を満たす複数のスパッタリングターゲット材を、基材に接合材により接合して形成されるスパッタリングターゲットであって、前記複数のスパッタリングターゲット材間に形成される間隙に配置される基材保護部材を有する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
