阅读说明：本技术 氧化物烧结体及溅射靶 (Oxide sintered body and sputtering target ) 是由 西山功兵 田尾幸树 于 2018-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种氧化物烧结体,其中,金属元素包括In、Ga、Zn及Sn,且所述氧化物烧结体包含Ga2In6Sn2O16、ZnGa2O4及InGaZnO4,当将相对于氧化物烧结体中所含的除氧以外的全部金属元素而言的In、Ga、Zn及Sn的含量的比例(原子％)分别设为[In]、[Ga]、[Zn]及[Sn]时,满足式(1)～式(3)。[Ga]≧37原子％…(1)、[Sn]≦15原子％…(2)、[Ga]/([In]+[Zn])≧0.7…(3)。根据本发明,即便在添加有大量Ga的In-Ga-Zn-Sn系氧化物烧结体中,也可抑制接合时的破裂的发生。(The present invention relates to an oxide sintered body In which metal elements include In, Ga, Zn, and Sn, the oxide sintered body contains Ga2In6Sn2O16, ZnGa2O4, and InGaZnO4, and when the proportions (atomic%) of the In, Ga, Zn, and Sn contents with respect to all metal elements contained In the oxide sintered body except oxygen are [ In ], [ Ga ], [ Zn ], and [ Sn ], respectively, the oxide sintered body satisfies formulas (1) to (3). [ Ga ] > 37 atomic% … (1), [ Sn ] ≦ 15 atomic% … (2), [ Ga ]/([ In ] + [ Zn ]) > 0.7 … (3). According to the present invention, even In an In-Ga-Zn-Sn oxide sintered body containing a large amount of Ga, cracking at the time of bonding can be suppressed.)

氧化物烧结体及溅射靶

技术领域

本发明涉及一种利用溅射法将液晶显示器或有机电致发光(electroluminescence，EL)显示器等显示装置中使用的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)的氧化物半导体薄膜成膜时所使用的氧化物烧结体、及溅射靶。

背景技术

TFT中使用的无定形(amorphous)(非晶质)氧化物半导体与通用的无定形硅(a-Si)相比，具有高载体迁移率，且光学带隙(band gap)大，可在低温下成膜。因此，期待应用于要求大型、高分辨率、高速驱动的下一代显示器、或耐热性低的树脂基板等中。作为适合于这些用途的氧化物半导体的组成，提出有一种含In的非晶质氧化物半导体，例如，将使用In-Ga-Zn系氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO)半导体的制品实用化。另外，出于赋予高迁移率等不同特性的目的，注意到含有Sn的In-Ga-Zn-Sn系氧化物半导体或In-Ga-Sn系氧化物半导体等。

在形成所述氧化物半导体薄膜时，可优选地使用对与所述薄膜为相同材料的溅射靶(以下，有时称作“靶材”)进行溅射的溅射法。在将氧化物烧结体接合于支承板(backingplate)的状态下使用溅射靶，但在将氧化物烧结体接合于支承板的工序中，有时氧化物烧结体会发生破裂。

公开有一种如下技术：在所述含有Sn的氧化物半导体中可能产生源于Sn的结晶相，但通过对所述结晶相进行控制，而在将氧化物烧结体接合于支承板的工序中用于抑制氧化物烧结体的破裂的发生。例如，专利文献1中公开有一种通过以规定的比例包含Ga₃InSn₅O₁₆相而抑制了Ga₂In₆Sn₂O₁₆相的粒子生长的In-Ga-Sn系氧化物半导体。

另外，专利文献2中公开有一种如下技术：在添加有Ga的In-Ga-Zn-Sn系氧化物烧结体的情况下，为了抑制由作为IGZO系氧化物的主成分的InGaO₃(ZnO)_m(m为1～20的整数)表示的化合物异常生长且引起异常放电，并在所获得的膜中产生不良，而调整In、Ga、Zn及Sn的含量，并将Ga₂In₆Sn₂O₁₆、Ga_2.4In_5.6Sn₂O₁₆或(Ga,In)₂O₃中的任一者设为主成分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5952891号公报

专利文献2：日本专利第5522889号公报

发明内容

发明所要解决的问题

且说，为了提升使用In-Ga-Zn-Sn系氧化物烧结体的TFT的氧化物半导体薄膜中的耐光应力(photostress)性(由光应力引起的晶体管的阈值变化量小)，需要大量添加Ga。但是，在添加有大量Ga的系统中存在如下课题：上文中所说明的由InGaO₃(ZnO)_m表示的化合物容易异常生长，且所述化合物的结晶粒径发生粗大化，由此，在将所获得的氧化物烧结体接合于支承板的工序中，氧化物烧结体特别容易破裂。

本发明是鉴于所述状况而成，其目的在于提供一种即便在添加有大量Ga的In-Ga-Zn-Sn系氧化物烧结体中也可抑制接合时的破裂的发生的氧化物烧结体、及使用所述氧化物烧结体的溅射靶。

解决问题的技术手段

本发明人等人反复进行了努力研究，结果发现，通过使溅射靶中使用的氧化物烧结体具备特定的组成及结晶相，可解决所述课题，从而完成了本发明。

即，本发明为以下的[1]。

[1]一种氧化物烧结体，其中，金属元素包括In、Ga、Zn及Sn，且所述氧化物烧结体包含Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄，所述氧化物烧结体的特征在于：当将相对于所述氧化物烧结体中所含的除氧以外的全部金属元素而言的In、Ga、Zn及Sn的含量的比例(原子％)分别设为[In]、[Ga]、[Zn]及[Sn]时，满足下述式(1)～式(3)。

[Ga]≧37原子％…(1)

[Sn]≦15原子％…(2)

[Ga]/([In]+[Zn])≧0.7…(3)

另外，本发明的优选的实施方式为以下的[2]～[6]。

[2]根据所述[1]所述的氧化物烧结体，其特征在于：当对所述氧化物烧结体进行X射线衍射时，所述Ga₂In₆Sn₂O₁₆、所述ZnGa₂O₄及所述InGaZnO₄满足下述式(4)。

[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]+[ZnGa₂O₄]+[InGaZnO₄]≧0.9…(4)

其中，[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]＝I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))，[ZnGa₂O₄]＝I(ZnGa₂O₄)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))，[InGaZnO₄]＝I(InGaZnO₄)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))。

式中，I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)、I(ZnGa₂O₄)及I(InGaZnO₄)分别为利用X射线衍射所确定的Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相的衍射峰值强度。另外，I(其他结晶相)为除Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄以外的利用X射线衍射所确定的结晶相的衍射峰值强度。

[3]根据所述[1]或[2]所述的氧化物烧结体，其特征在于：所述氧化物烧结体的平均结晶粒径为10μm以下。

[4]根据所述[3]所述的氧化物烧结体，其特征在于：所述平均结晶粒径为7μm以下。

[5]根据所述[1]～[4]中任一项所述的氧化物烧结体，其特征在于：所述[Sn]满足2原子％≦[Sn]。

[6]一种溅射靶，为使用根据所述[1]～[5]中任一项所述的氧化物烧结体而获得的溅射靶，所述溅射靶的特征在于：比电阻为1Ω·cm以下。

发明的效果

根据本发明，可提供一种即便在添加有大量Ga的In-Ga-Zn-Sn系氧化物烧结体中也可抑制接合时的破裂的发生的氧化物烧结体、及使用所述氧化物烧结体的溅射靶。

附图说明

[图1]图1是表示实施例2中的本发明的氧化物烧结体的X射线衍射结果的曲线图(graph)(X射线衍射图表(chart))。

[图2A]图2A是表示实施例2中的本发明的氧化物烧结体的电子探针微区分析(electron probe microanalysis，EPMA)试验结果(元素映射(mapping))的图。

[图2B]图2B是表示实施例2中的本发明的氧化物烧结体的EPMA试验结果(元素映射)的图。

具体实施方式

关于氧化物烧结体，为了提供一种通过抑制溅射过程中的异常放电及溅射靶材的破裂而实现长时间稳定的成膜，而且适合将可提升耐光应力性的氧化物半导体膜成膜的溅射靶用氧化物烧结体，本发明人等人进行了努力研究。

结果发现，通过对氧化物烧结体中所含的各金属元素的含量分别适当地加以控制，可获得包含规定的结晶相的氧化物烧结体，虽确保优异的耐光应力性，但可抑制氧化物烧结体的破裂，其中，所述氧化物烧结体中，金属元素包括In、Ga、Zn及Sn。

具体而言，查明：(a)通过添加大量(37原子％以上)的Ga，可确保优异的耐光应力性；(b)相对于In及Zn的合计量而添加规定量以上(0.7以上)的Ga、且添加规定量以下(15原子％以下)的Sn，由此，在氧化物烧结体中所含的Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄中，可使Sn优先熔解于Ga₂In₆Sn₂O₁₆，且Ga₂In₆Sn₂O₁₆的粒子生长得以抑制，可获得防接合破裂的结构，从而完成了本发明。

首先，对本发明的氧化物烧结体进行详细说明。

本发明的氧化物烧结体中，金属元素包括In、Ga、Zn及Sn，且所述氧化物烧结体包含Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄，当将相对于所述氧化物烧结体中所含的除氧以外的全部金属元素而言的In、Ga、Zn及Sn的含量的比例(原子％)分别设为[In]、[Ga]、[Zn]及[Sn]时，满足下述式(1)～式(3)。

[Ga]≧37原子％…(1)

[Sn]≦15原子％…(2)

[Ga]/([In]+[Zn])≧0.7…(3)

此处，为了形成耐光应力性优异、且可抑制接合工序中的氧化物烧结体的破裂的氧化物烧结体，需要对氧化物烧结体中所含的各金属元素的含量分别适当地加以控制。

具体而言，以如下方式进行控制：当将相对于氧化物烧结体中所含的除氧以外的全部金属元素而言的In、Ga、Zn及Sn的含量的比例(原子％)分别设为[In]、[Ga]、[Zn]及[Sn]时，满足下述式(1)～式(3)。

[Ga]≧37原子％…(1)

[Sn]≦15原子％…(2)

[Ga]/([In]+[Zn])≧0.7…(3)

所述式(1)规定了全部金属元素中的Ga比([Ga]＝Ga/(In+Ga+Zn+Sn))。Ga除了减少氧缺失并使氧化物半导体薄膜的无定形结构稳定之外，也具有提升耐应力性、特别是对于光+负偏压应力的可靠性的作用。

若[Ga]过低，则难以获得通过溅射进行成膜后的氧化物半导体薄膜中的对于光+负偏压应力的可靠性的提升效果。因而，[Ga]为37原子％以上，优选为40原子％以上，更优选为42原子％以上，进而优选为45原子％以上。

另外，若[Ga]过高，则迁移率下降。因而，[Ga]优选为65原子％以下，更优选为60原子％以下。

所述式(2)规定了全部金属元素中的Sn比([Sn]＝Sn/(In+Ga+Zn+Sn))。Sn一般而言具有湿式蚀刻性等提升氧化物半导体薄膜的耐药液性的作用。

若[Sn]过高，则无法完全抑制Ga₂In₆Sn₂O₁₆的晶粒的生长，另外，容易诱发Ga₂In₆Sn₂O₁₆以外的包含Sn的结晶相的形成，结果，以所生成的所述结晶相为起点产生裂纹，可能成为接合时的破裂的原因。因而，[Sn]为15原子％以下，优选为12原子％以下，更优选为10原子％以下。

另外，若[Sn]过低，则难以获得由Sn优先熔解于Ga₂In₆Sn₂O₁₆中带来的Ga₂In₆Sn₂O₁₆相中的粒子生长的抑制效果。因而，[Sn]为1原子％以上，优选为2原子％以上，更优选为3原子％以上，进而更优选为5原子％以上。

所述式(3)规定了相对于全部金属元素中的In比与全部金属元素中的Zn比的合计而言的全部金属元素中的Ga比。

若[Ga]/([In]+[Zn])过低，则无法完全抑制Ga₂In₆Sn₂O₁₆的晶粒的生长，另外，容易诱发Ga₂In₆Sn₂O₁₆以外的包含Sn的结晶相的形成，结果，以所生成的所述结晶相为起点产生裂纹，可能成为接合时的破裂的原因。因而，[Ga]/([In]+[Zn])为0.7以上，优选为0.8以上。

另外，并未特别存在由[Ga]/([In]+[Zn])过高所引起的弊端，但就氧化物烧结体的电阻率的观点而言，设为0.99以下。

继而，针对对本发明的氧化物烧结体进行X射线衍射时所检测到的Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄加以说明。

Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄分别为使构成本发明的氧化物烧结体的In、Ga及Zn以及O中的至少一部分键结而形成的氧化物。再者，氧化物烧结体中所含的Sn优先熔解于Ga₂In₆Sn₂O₁₆，且ZnGa₂O₄及InGaZnO₄中几乎不含Sn。

如所述那样，在氧化物烧结体中所含的Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄中，使Sn优先熔解于Ga₂In₆Sn₂O₁₆，由此Ga₂In₆Sn₂O₁₆的粒子生长得以抑制，从而获得防接合破裂的结构。另外，由于Sn的优先熔解，故不会产生SnO等成为异常放电的原因的其他结晶相，因此可实现稳定的成膜，另外，可对以局部析出的除Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄以外的结晶相为起点产生裂纹并发生接合时的破裂加以抑制。

另外，为了更进一步提高接合时的破裂抑制效果，优选为使氧化物烧结体的晶粒的平均结晶粒径微细化。具体而言，将在氧化物烧结体的断裂面(将氧化物烧结体在任意位置沿厚度方向切断，所述切断面表面的任意位置)通过扫描式电子显微镜(ScanningElectron Microscope，SEM)观察到的晶粒的平均结晶粒径优选为设为10μm以下，由此，可更进一步抑制氧化物烧结体的破裂。

氧化物烧结体的晶粒的平均结晶粒径更优选为8μm以下，进而优选为7μm以下，进而更优选为6μm以下。另一方面，所述平均结晶粒径的下限值并无特别限定，就平均结晶粒径的微细化与制造成本的平衡而言，平均结晶粒径的优选的下限为0.05μm左右。

另外，本发明中进而优选为，除氧化物烧结体的晶粒的平均结晶粒径以外，也适当地控制粒度分布。具体而言，结晶粒径超过15μm的粗大晶粒由于成为接合时的氧化物烧结体破裂的原因，故宜为尽可能少。因而，结晶粒径超过15μm的粗大晶粒占晶粒整体的面积率优选为10％以下，更优选为8％以下，进而优选为6％以下，进而更优选为4％以下。

本发明的氧化物烧结体的相对密度优选为90％以上。通过提高氧化物烧结体的相对密度，可进一步提升接合时的破裂抑制效果。本发明的氧化物烧结体的相对密度更优选为95％以上，进而优选为98％以上。上限值并无特别限定，例如也可为100％，但若考虑制造成本，则优选为99％。

再者，为了更进一步提升接合时的破裂抑制效果，优选为利用X射线衍射所确定的Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相的峰值强度满足下述式(4)。

[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]+[ZnGa₂O₄]+[InGaZnO₄]≧0.9…(4)

其中，[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]＝I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))。另外，[ZnGa₂O₄]＝I(ZnGa₂O₄)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))。另外，[InGaZnO₄]＝I(InGaZnO₄)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))。

式中，I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)、I(ZnGa₂O₄)及I(InGaZnO₄)分别为利用X射线衍射所确定的Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相的衍射峰值强度。另外，I(其他结晶相)为除Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄以外的利用X射线衍射所确定的结晶相的衍射峰值强度。再者，“I”是指X射线衍射强度的测定值。

Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄的化合物相针对对氧化物烧结体进行X射线衍射所获得的衍射峰值而言，具有分别记载于无机晶体结构数据库(Inorganic CrystalStructure Database，ICSD)卡的01-089-7011、00-038-1240及01-070-3625中的结晶结构(分别对应于Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相)(参照表2)。

本发明中，当对所述氧化物烧结体进行X射线衍射时，优选为以规定的比例包含Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相的合计。Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相的衍射峰值强度比变小，即为这些化合物占氧化物烧结体整体的比例变小，结果，这些化合物以外所析出的结晶相的比例变高。

所述情况下，以局部析出的除Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相以外的结晶相为起点产生裂纹，且可能成为接合时的破裂的原因，因此，[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]+[ZnGa₂O₄]+[InGaZnO₄]优选为0.9以上，更优选为0.95以上，进而优选为0.99以上。

继而，对本发明的氧化物烧结体的优选的制造方法进行说明。

本发明的氧化物烧结体是将氧化铟、氧化镓、氧化锌、与氧化锡混合及煅烧而获得，另外，溅射靶可通过对氧化物烧结体进行加工而制造。具体而言，可对氧化物的粉末进行(a)混合和粉碎→(b)干燥和造粒→(c)预成形→(d)脱脂→(e)大气烧结，并对所获得的氧化物烧结体进行(f)加工→(g)接合，从而获得溅射靶。

在所述工序中，本发明中如以下详细叙述那样，只要适当地控制作为原料粉末的氧化铟、氧化镓、氧化锌及氧化锡的选定条件、或大气烧结((e))条件即可，除此以外的工序并无特别限定，可适当选择通常所使用的工序。以下对各工序进行说明，但本发明并不意图限定于此。

首先，将氧化铟粉末、氧化镓粉末、氧化锌粉末及氧化锡粉末调配成规定的比例，并进行混合和粉碎。所使用的各原料粉末的纯度分别优选为约99.99％以上。原因在于，若存在微量的杂质元素，则担心有损氧化物半导体膜的半导体特性。关于各原料粉末的调配比例，优选为以相对于氧化物烧结体中所含的除氧以外的全部金属元素而言的铟、镓、锌及锡的含量的比例成为所述范围内的方式进行控制。

(a)混合和粉碎优选为使用球磨机并将原料粉末与水一并投入来进行。这些工序中使用的球或珠粒例如可优选地使用尼龙、氧化铝、氧化锆等材质。此时，也可以均匀混合为目的将分散材或用以确保之后的成形工序的容易性的粘合剂加以混合。

继而，针对所述工序中获得的混合粉末，优选为例如利用喷雾干燥器等进行(b)干燥和造粒。

在干燥和造粒后，进行(c)预成形。在成形时，将干燥和造粒后的粉末填充于规定尺寸的模具中，利用模具压制进行预成形。所述预成形是出于提升设置于烧结炉中时的处理性的目的而进行，因此，施加0.5tonf/cm²～1.0tonf/cm²左右的加压力而制成成形体即可。

其后，通过冷等静压法(Cold Isostatic Pressing，CIP)进行成形(正式成形)。为了使氧化物烧结体的相对密度上升，优选为将成形时的压力控制为约1tonf/cm²以上。

再者，在混合粉末中添加分散材或粘合剂的情况下，为了将分散材或粘合剂去除，理想的是将成形体加热并进行(d)脱脂。加热条件若可达成脱脂目的，则无特别限定，例如在大气中，以大致500℃左右保持5小时左右即可。

脱脂后，将成形体设置于所需形状的模具中，并通过(e)大气烧结来进行烧结。

本发明中，以烧结温度：1300℃～1600℃、所述温度下的保持时间：1小时～50小时进行烧结。另外，优选为包括一次1100℃～1300℃下1小时～10小时的保持。通过设为这些温度范围及保持时间，可获得满足所述式(1)～式(3)的化合物相。

再者，若烧结温度低，则无法充分地进行致密化，从而材料强度降低。另一方面，若烧结温度变得过高，则晶粒发生粗大化，无法将晶粒的平均粒径控制于规定的范围内，从而材料强度降低。因而，烧结温度为1300℃以上，优选为1350℃以上，更优选为1400℃以上，且以设为1600℃以下、优选为1550℃以下为宜。

另外，本发明中，优选为在成形后，将直至所述烧结温度为止的平均升温速度设为100℃/hr以下。若平均升温速度超过100℃/hr，则容易发生晶粒的异常生长。另外，有时无法充分提高相对密度。

在烧结工序中，优选为将烧结环境设为氧气环境(例如，大气环境)、氧气加压下环境。另外，为了抑制蒸气压高的氧化锌的蒸发，优选为将环境气体的压力设为大气压。

以所述方式获得氧化物烧结体之后，若通过常规方法进行(f)加工→(g)接合，则可获得本发明的溅射靶。氧化物烧结体的加工方法并无特别限定，只要通过公知的方法加工为与各种用途对应的形状即可。

通过接合材将所加工的氧化物烧结体接合于支承板，由此可制造溅射靶。支承板的原材料的种类并无特别限定，优选为导热性优异的纯铜或铜合金。接合材的种类也无特别限定，可使用具有导电性的各种公知的接合材，例如可例示In系焊材、Sn系焊材等。

接合方法也无特别限定，例如将氧化物烧结体及支承板加热为使接合材熔解的温度、例如140℃～220℃左右而使其熔解，并将熔解了的接合材涂布于支承板的接合面，将各接合面贴合并将两者压接后加以冷却即可。

使用本发明的氧化物烧结体而获得的溅射靶并无由因接合操作时的冲击或热历史等而产生的应力等所导致的破裂，另外，比电阻也非常良好，优选为1Ω·cm以下，更优选为10^-1Ω·cm以下，进而优选为10^-2Ω·cm以下。

若使用本发明的溅射靶，则可实现进一步抑制了溅射过程中的异常放电、及溅射靶材的破裂的成膜，可在显示装置的生产线上效率良好地进行使用溅射靶的物理蒸镀(溅射法)。另外，所获得的氧化物半导体薄膜也显示出良好的TFT特性。

实施例

以下，列举实施例及比较例来进一步对本发明加以具体说明，但本发明并不限定于这些实施例，在可适合于其主旨的范围内也能够施加变更来实施，这些均包含于本发明的技术范围内。

(溅射靶的制作)

以表1所示的比率调配纯度99.99％的氧化铟粉末(In₂O₃)、纯度99.99％的氧化锌粉末(ZnO)、纯度99.99％的氧化镓粉末(Ga₂O₃)、纯度99.99％的氧化锡粉末(SnO₂)，添加水与分散剂(多羧酸铵)并利用氧化锆球磨机混合24小时。继而，将所述工序中获得的混合粉末加以干燥并进行造粒。

通过模具压制将以所述方式获得的粉末预成形之后(成形压力：1.0tonf/cm²，成形体尺寸：φ110mm×t13 mm，t为厚度)，通过CIP(冷等静压)并以成形压力3.0tonf/cm²进行正式成形。

在常压下并在大气环境下将以所述方式获得的成形体升温至500℃，在所述温度下保持5小时并进行脱脂。将脱脂后的成形体设置于烧结炉内，进行烧结。

对所获得的烧结体进行机械加工并精加工为φ100mm×t5 mm，将其接合于Cu制支承板而制作溅射靶。

(平均结晶粒径)

针对各实施例及比较例，以如下方式测定表1中记载的“平均结晶粒径(μm)”。

首先，准备将氧化物烧结体破坏并对其断裂面(将氧化物烧结体在任意位置沿厚度方向切断，所述切断面表面的任意位置)进行镜面研削而成的试样。继而，使用扫描式电子显微镜(SEM)以倍率400倍对其组织拍摄照片，在任意方向上划100μm长度的直线，求出所述直线内所含的晶粒的数量(N)，并将根据[100/N]算出的值设为所述“直线上的结晶粒径”。同样地，以粗大晶粒不会重复的间隔(至少20μm以上的间隔)制作20条直线，算出各直线上的结晶粒径。然后，将根据[各直线上的结晶粒径的合计/20]算出的值设为“氧化物烧结体的平均结晶粒径”。

(接合时的破裂)

针对各实施例及比较例，以如下方式测定表1中记载的“接合时的破裂”的有无。

首先，将所述烧结体加工为直径4英寸、厚度5mm的形状并接合于支承板，而获得溅射靶。此时，花费20分钟将烧结体及支承板在热板上升温至180℃，使用润湿材(In金属)进行接合操作。在所述接合操作之后，以目视来确认氧化物烧结体表面是否发生破裂。将在氧化物烧结体表面确认到超过1mm的裂纹的情况判断为有“破裂”。进行10次接合操作，将只要1次有破裂的情况评价为不合格，并在表1中记载为“有”。另一方面，将10次中无1次破裂的情况评价为合格，并在表1中记载为“无”。

(Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相的峰值强度比率)

针对各实施例及比较例，以如下方式测定表1中记载的“Ga₂In₆Sn₂O₁₆、ZnGa₂O₄及InGaZnO₄相的峰值强度比率”。

首先，将进行溅射而获得的溅射靶自支承板拆下并切取10mm见方的试片，通过以下X射线衍射而求出各氧化物烧结体的X射线衍射图案。

分析装置：理学(Rigaku)公司制造的“X射线衍射装置RINT-TTR-III”

分析条件：

靶：Cu

单色化：使用单色器(Kα)

靶输出：40kV-200mA

(连续测定)θ/2θ扫描

狭缝：发散1/2°、散射1/2°、光接收0.15mm

单色器光接收狭缝：0.6mm

扫描速度：2°/min

取样宽度：0.02°

测定角度(2θ)：5°～90°

例如，图1中示出表示关于实施例2的氧化物烧结体的X射线衍射结果的曲线图(X射线衍射图表)。自以所述方式获得的各氧化物烧结体的X射线衍射图表，基于所述ICSD卡来鉴定各化合物相(结晶相)，并测定表2所示的衍射峰值强度(衍射峰值的高度)。这些峰值选择在所述化合物相中衍射峰值强度高，且与其他化合物相的峰值的重复尽可能少的峰值。另外，即便在存在表2中示出的结晶相以外的结晶相的情况下，也针对结晶相而选择一个重复尽可能少的峰值，并测定衍射峰值强度(衍射峰值的高度)。

将各化合物相中的指定峰值的峰值高度的测定值分别设为I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)、I(ZnGa₂O₄)、I(InGaZnO₄)、I(其他结晶相)(“I”是指X射线衍射强度(衍射峰值强度)的测定值)，并通过下述式而求出Ga₂In₆Sn₂O₁₆相的峰值强度比、ZnGa₂O₄相的峰值强度比及InGaZnO₄相的峰值强度比的合计、即[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]+[ZnGa₂O₄]+[InGaZnO₄]。

[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]＝I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))

[ZnGa₂O₄]＝I(ZnGa₂O₄)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))

[InGaZnO₄]＝I(InGaZnO₄)/(I(Ga₂In₆Sn₂O₁₆)+I(ZnGa₂O₄)+I(InGaZnO₄)+I(其他结晶相))

再者，几乎未观察到所述以外的化合物相的峰值。

本实施例中，将以所述方式获得的[Ga₂In₆Sn₂O₁₆]+[ZnGa₂O₄]+[InGaZnO₄]为0.9以上者设为合格。

(对Sn发生偏析的确认)

针对各实施例，为了对Sn发生偏析(Sn优先熔解于Ga₂In₆Sn₂O₁₆相)进行确认，使用EPMA对实施例1～实施例3的氧化物烧结体进行Sn分布的元素映射。EPMA的测定条件如下。

分析装置：日本电子公司制造的“JXA-8900RL”

分析条件

加速电压：15.0kV

照射电流：

束直径：最小(0μm)

测定时间：100.00ms

测定点数：250×250

测定间隔：X 0.40μm、Y 0.40μm

测定面积：400μm×400μm

测定视野数：1视野

例如，图2A及图2B中示出关于实施例2的氧化物烧结体的元素映射的结果。首先，图2A及图2B的右侧示出颜色标度(color scale)，图2A左上方的照片中的所谓“CP”是指反射电子像。另外，图2A中示出“CP”、“O(氧)”、“Ga”及“Sn”的结果，图2B中示出“Zn”及“In”的结果。另外，图2A中，将表示Sn的最高浓度的地点的Sn的水平(Level)设为500，将不含Sn的地点的Sn的水平设为20，以相对于最高浓度即水平：500的相对值来表示各地点的Sn的浓度。而且，以面积比例(面积(Area)％)来表示各水平的存在比例。

若参照图2A中的Sn的结果，则遍及水平：20至水平：500的整体，可读出各Sn的浓度存在于结晶相内。即，理解为在结晶相内偏析有Sn。

进而，在对图2A中的Sn的结果、与图2B中的Zn的结果加以比较的情况下，在以高浓度存在Sn的区域中几乎不存在Zn，另一方面，在以高浓度存在Zn的区域中几乎不存在Sn。即，如以所述X射线衍射结果所示那样，理解为在不含Zn作为元素的Ga₂In₆Sn₂O₁₆相中偏析有Sn，且理解为在包含Zn作为元素的ZnGa₂O₄相或InGaZnO₄相中几乎不含Sn(即，几乎未固溶有Sn)。

再者，在实施例2以外的实施例中，可与实施例2的结果同样地，也确认到Sn发生偏析。根据以上，本发明的氧化物烧结体根据所述X射线衍射的结果而构成Ga₂In₆Sn₂O₁₆相、ZnGa₂O₄相及InGaZnO₄相的结晶相，另外，根据所述EPMA的结果，可确认到Sn发生偏析。

[表1]

表1

[表2]

表2

参照特定的方案对本发明进行了详细说明，但对本领域技术人员而言明确的是，能够不脱离本发明的精神和范围地进行各种变更及修正。再者，本申请基于2017年5月18日提出申请的日本专利申请(日本专利特愿2017-098732)及2018年1月10日提出申请的日本专利申请(日本专利特愿2018-002051)，并通过引用而将其整体结合于本文中。