[0060] 同系相的晶體結(jié)構(gòu)可W通過(guò)例如將祀粉碎的粉末的X射線衍射圖與由組成比假 想出的同系相的晶體結(jié)構(gòu)X射線衍射圖一致來(lái)確認(rèn)。具體來(lái)說(shuō),可W通過(guò)與由JCPDS(Joint CommitteeofPowderDiffractionStandards)卡片、ICSD(TheInorganicCrystal Struc化reDat油ase)得到的同系相的晶體結(jié)構(gòu)X射線衍射圖一致來(lái)確認(rèn)。
[0061] 作為取同系晶體結(jié)構(gòu)的氧化物結(jié)晶,可W舉出RM)3(M0)m表示的氧化物結(jié)晶。R和 A是正H價(jià)的金屬元素,可W舉出例如In、Ga、Al、Fe、B等。A是與R不同的正H價(jià)的金屬元 素,可W舉出例如Ga、Al、化等。M是正二價(jià)的金屬元素,可W舉出例如化、Mg等。在本發(fā) 明中的InAl〇3姑0)m(m為0. 1~10)表示的同系結(jié)構(gòu)化合物中,R為In,A為A1,M為化。 [006引 InAlZn04的同系結(jié)構(gòu)在X射線衍射中顯示出JCPDS數(shù)據(jù)庫(kù)的No. 40 - 0258的峰 型、或類似的(位移的)峰型。
[006引 InAlZn20g的同系結(jié)構(gòu)顯示出JCPDS數(shù)據(jù)庫(kù)的No. 40 - 0259的峰型、或類似的(位 移的)峰型。
[0064] InAlZrisOe的同系結(jié)構(gòu)顯示出JCPDS數(shù)據(jù)庫(kù)的No. 40 - 0260的峰型、或類似的(位 移的)峰型。
[006引 InAlZn407的同系結(jié)構(gòu)顯示出JCPDS數(shù)據(jù)庫(kù)的No. 40 - 0261的峰型、或類似的(位 移的)峰型。
[0066] Iri2化的方鐵猛礦結(jié)構(gòu)化合物可W通過(guò)對(duì)祀進(jìn)行X射線衍射測(cè)定,結(jié)果觀察到方鐵 猛礦結(jié)構(gòu)化合物的峰來(lái)確認(rèn)。
[0067] In2〇3的方鐵猛礦結(jié)構(gòu)化合物在X射線衍射中,顯示出JCPDS數(shù)據(jù)庫(kù)的No. 06 -0416的峰型、或類似的(位移的)峰型。
[006引方鐵猛礦化ixbyite)也被稱為稀±類氧化物C型或胞203(1)型氧化物。如《透明 導(dǎo)電膜的技術(shù)》((株)0HM社出版、日本學(xué)術(shù)振興會(huì)、透明氧化物?光電子材料第166委員 會(huì)編、1999)等中所公開(kāi),化學(xué)理論比為M2Xs(M為陽(yáng)離子,X為陰離子且通常為氧離子),且 1個(gè)單位胞由M2X3I6分子、合計(jì)80個(gè)原子(M為32個(gè)、X為48個(gè))構(gòu)成。
[0069] 另外,晶體結(jié)構(gòu)中的原子或離子的一部分被其它原子置換的置換型固溶體、其它 原子加在晶格間位置的間隙固溶體也包含于方鐵猛礦結(jié)構(gòu)化合物。
[0070] 本發(fā)明的姍射祀優(yōu)選不含化2Sn〇4表示的尖晶石結(jié)構(gòu)化合物。
[0071] 化2Sn〇4表示的尖晶石結(jié)構(gòu)化合物在X射線衍射中,顯示出JCPDS數(shù)據(jù)庫(kù)的 No. 24 - 1470的峰型、或類似的(位移的)峰型。
[0072] 如《結(jié)晶化學(xué)》(講談社、中平光興著、1973)等中所公開(kāi),尖晶石結(jié)構(gòu)通常是指 AB2X4型或A2BX4型的結(jié)構(gòu),具有該樣的晶體結(jié)構(gòu)的化合物稱為尖晶石結(jié)構(gòu)化合物。
[0073] 一般而言在尖晶石結(jié)構(gòu)中,陰離子(通常為氧)形成立方最密堆積,陽(yáng)離子存在于 其四面體間隙和八面體間隙的一部分。需要說(shuō)明的是,晶體結(jié)構(gòu)中的原子或離子的一部分 被其它原子置換的置換型固溶體、其它原子加在晶格間位置的間隙固溶體也包含于尖晶石 結(jié)構(gòu)化合物。
[0074] 除了InAl〇3姑0)m(m為0. 1~10)表示的同系結(jié)構(gòu)化合物和In2〇康示的方鐵猛 礦結(jié)構(gòu)化合物之外,還包含化2Sn〇4表示的尖晶石結(jié)構(gòu)化合物的情況下,在構(gòu)成祀的氧化物 燒結(jié)體中大量存在不同的結(jié)晶相,因此每個(gè)結(jié)晶相被姍射的速度不同而有可能產(chǎn)生挖掘殘 缺(掘A殘9 )。
[0075] 在本發(fā)明的祀中,優(yōu)選鋼元素、錫元素、鋒元素及鉛元素的原子比滿足下述式 (1)~(4)。
[0076] 0. 10《In/dn+Sn+ai+Al)《0. 75 (1)
[0077] 0. 01《Sn/dn+Sn+ai+Al)《0. 30 (2)
[0078] 0. 10《化/an+Sn+ai+Al)《0. 70 (3)
[0079] 0. 01《Al/(In+Sn+ai+Al)《0. 40 (4)
[0080] (式中,In、Sn、化及A1分別表示姍射祀中的各元素的原子比。)
[0081] 在上述式(1)中,若In元素的原子比為0.10W上,則姍射祀的體積電阻值不會(huì)變 得過(guò)高,能夠沒(méi)有問(wèn)題地進(jìn)行DC姍射。另一方面,若In元素的原子比為0. 75W下,則在祀 中容易形成InAl〇3狂n0)m(m為0.1~10)表示的同系結(jié)構(gòu)化合物和In2〇3表示的方鐵猛礦 結(jié)構(gòu)化合物。若形成InAl〇3狂n0)m(m為0.1~10)表示的同系結(jié)構(gòu)化合物和In2〇3表示的 方鐵猛礦結(jié)構(gòu)化合物該兩種化合物,則能夠防止氧化物中的結(jié)晶的異常粒成長(zhǎng)、W及異常 粒成長(zhǎng)造成的姍射中的異常放電。
[00的]從W上出發(fā),In元素的原子比[In/(In+Sn+化+A1)]優(yōu)選為0. 10~0. 75,更優(yōu)選 為0. 20~0. 70,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 25~0. 70。
[008引在上述式(2)中,Sn元素的原子比為0.01W上的情況下,構(gòu)成祀的氧化物燒結(jié)體 的密度充分升高,祀的體積電阻值降低。另一方面,Sn元素的原子比為0. 30W下的情況下, 能夠抑制作為異常放電的發(fā)生因素的Sn化,并防止異常放電的發(fā)生。
[0084] 從W上出發(fā),Sn元素的原子比[Sn/(In+Sn+ai+Al)]優(yōu)選為0. 01~0. 30,更優(yōu)選 為0. 03~0. 25,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 05~0. 15。
[00財(cái)在上述式(3)中,若化元素的原子比為0. 10W上,則容易形成InAl03姑0)m(m為 0. 1~10)表示的同系結(jié)構(gòu)化合物。另一方面,若化元素的原子比為0. 70W下,則ZnO難 W析出,能夠防止化0引起的異常放電。
[0086] 從W上出發(fā),化的原子比[Zn/(In+Sn+Zn+Al)]優(yōu)選為0. 10~0. 70,更優(yōu)選為 0. 20~0. 65,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 25~0. 60。
[0087] 上述式(4)中,若A1元素的原子比為0. 01W上,則容易形成InAl〇3姑0)m(m為 0. 1~10)表示的同系結(jié)構(gòu)化合物。另一方面,若A1元素的原子比為0.40W下,則能夠抑 制作為異常放電的發(fā)生因素的AI2O3的生成,并防止異常放電的發(fā)生。
[0088] 從W上出發(fā),A1的原子比[Al/(In+Sn+Zn+Al)]優(yōu)選為0.01~0.40,更優(yōu)選為 0. 02~0. 30,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 05~0. 25。
[0089] 燒結(jié)體中所含各元素的原子比可W利用誘導(dǎo)結(jié)合等離子體發(fā)光分析裝置(ICP-AE巧對(duì)含有元素進(jìn)行定量分析來(lái)求出。
[0090] 具體來(lái)說(shuō),若利用噴霧器使溶液試樣成為霧狀,并導(dǎo)入氮等離子體(約6000~ 800(TC),則試樣中的元素吸收熱能而被激發(fā),軌道電子由基底狀態(tài)向高能級(jí)的軌道轉(zhuǎn)移。 該軌道電子W1(T7~10 -8砂左右向更低能級(jí)的軌道轉(zhuǎn)移。此時(shí)能量差W光的形式放射 而發(fā)光。該光顯示出元素固有的波長(zhǎng)(光譜線),因此可W通過(guò)光譜線的有無(wú)來(lái)確認(rèn)元素的 存在(定性分析)。
[0091] 另外,由于各個(gè)光譜線的大小(發(fā)光強(qiáng)度)與試樣中的元素?cái)?shù)成正比,因此通過(guò)與 已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行比較能夠求出試樣濃度(定量分析)。
[0092] 通過(guò)定性分析確定含有的元素后,通過(guò)定量分析求出含量,由其結(jié)果求出各元素 的原子比。
[0093] 本發(fā)明的姍射祀在不破壞本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),可W含有上述的In、Sn、化及 A1W外的其它金屬元素,實(shí)質(zhì)上可W僅由In、Sn、化及A1構(gòu)成、或僅由In、Sn、化及A1構(gòu) 成。
[0094] 在此,"實(shí)質(zhì)上"是指,姍射祀的金屬元素的95重量%W上且100重量% ^下(優(yōu) 選98重量%W上且100重量% ^下)為In、Sn、化及A1。本發(fā)明的姍射祀在不破壞本發(fā) 明的效果的范圍內(nèi)除了In、Sn、化及A1之外還可W包含不可避免的雜質(zhì)。
[0095] 本發(fā)明的姍射祀優(yōu)選相對(duì)密度為98%W上。在大型基板佑1尺寸W上)上提高姍 射輸出功率將氧化物半導(dǎo)體成膜的情況下,相對(duì)密度優(yōu)選為98%W上。
[0096] 相對(duì)密度是相對(duì)于由加權(quán)平均算出的理論密度相對(duì)地算出的密度。由各原料的密 度的加權(quán)平均算出的密度為理論密度,將其設(shè)為100%。
[0097] 若相對(duì)密度為98%W上,則穩(wěn)定的姍射狀態(tài)得到保持。在大型基板上提高姍射輸 出功率進(jìn)行成膜的情況下,若相對(duì)密度為98 %W上,則祀表面不易黑化,不易發(fā)生異常放 電。相對(duì)密度優(yōu)選為98. 5 %W上,更優(yōu)選為99 %W上。
[0098] 相對(duì)密度能夠利用阿基米德法進(jìn)行測(cè)定。相對(duì)密度優(yōu)選為100%W下。在100% W下的情況下,燒結(jié)體中不易產(chǎn)生金屬粒子,低級(jí)氧化物的生成得到抑制,因此不需要嚴(yán)密 調(diào)整成膜時(shí)的氧供給量。
[0099] 另外,在燒結(jié)后,進(jìn)行還原性氣氛下的熱處理操作等后處理工序等還能夠調(diào)整密 度。還原性氣氛可W采用氮、氮、氨等氣氛、或該些混合氣體氣氛。
[0100] 本發(fā)明的姍射祀中的結(jié)晶的最大粒徑優(yōu)選為8ymW下。若結(jié)晶為粒徑8ymW下 則能夠抑制結(jié)瘤的產(chǎn)生。
[0101] 由于姍射而祀表面被削刻的情況下,其削刻的速度根據(jù)晶面的方向而不同,在祀 表面產(chǎn)生凹凸。該凹凸的大小依存于燒結(jié)體中存在的結(jié)晶粒徑。在包含具有大結(jié)晶粒徑的 燒結(jié)體的祀中,所述凹凸變大,可W認(rèn)為由其凸部產(chǎn)生結(jié)瘤。
[0102] 對(duì)于該些姍射祀的結(jié)晶的最大粒徑而言,當(dāng)姍射祀的形狀為圓形時(shí),在圓的中也 點(diǎn)(1處)、和在該中也點(diǎn)正交的2根中也線上的中也點(diǎn)與周緣部的中間點(diǎn)(4處)合計(jì)5處, 另外,當(dāng)姍射祀的形狀為四邊形時(shí),在該中也點(diǎn)(1處)、和四邊形的對(duì)角線上的中也點(diǎn)與角 部的中間點(diǎn)(4處)合計(jì)5處,針對(duì)在100ym見(jiàn)方的框內(nèi)觀察到的最大粒子測(cè)定其最大粒 徑,由該5處的框內(nèi)分別存在的最大粒子的粒徑的平均值表示。關(guān)于粒徑,對(duì)晶粒的長(zhǎng)徑進(jìn) 行測(cè)定。晶??蒞利用掃描型電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行觀察。
[0103] 本發(fā)明的姍射祀優(yōu)選體積電阻率為lOmQcmW下,更優(yōu)選為8mQcmW下,特別優(yōu) 選為5mQcmW下。體積電阻率可W利用實(shí)施例中記載的方法進(jìn)行測(cè)定。
[0104] 對(duì)于祀的相對(duì)密度和體積電阻,例如,通過(guò)將鋼元素(In)、錫元素(Sn)、鋒元素 狂n)及鉛元素(AU的含量調(diào)整到上述(1)~