專利名稱:In-Ga-Sn系氧化物燒結(jié)體、靶、氧化物半導體膜、及半導體元件的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及In-Ga-Sn系氧化物燒結(jié)體、濺射靶、氧化物半導體膜、以及半導體元件。
背景技術(shù):
包含氧化銦的非晶質(zhì)的氧化物膜具有可見光透射性,并且,從導電體、半導體至絕緣體具有寬的電特性,因此,作為透明導電膜和用于薄膜晶體管等的半導體膜備受矚目。作為氧化物膜的成膜方法,研究了濺射、PLD(脈沖激光沉積)、蒸鍍等物理成膜、以及溶膠法等化學成膜。其中,作為能夠在比較低的溫度下大面積均勻地成膜的方法,以濺射法、PLD法、電子射線束蒸鍍法等物理成膜為中心進行研究。在通過物理成膜法形成氧化 物薄膜時,為了均勻、穩(wěn)定、高效、以高成膜速度成膜,通常使用由氧化物燒結(jié)體構(gòu)成的靶。特別是將由氧化物燒結(jié)體構(gòu)成的靶應用于濺射法時,量產(chǎn)性優(yōu)良,因此,能夠用于平板顯示器等大面積用途。關于氧化物燒結(jié)體,自從由細川、中村等發(fā)現(xiàn)包含氧化銦和氧化鋅的η型半導體材料以來、特別是包含氧化銦和氧化鋅的各種氧化物半導體備受矚目(專利文獻I)。最近,研究了將利用由氧化銦、氧化鎵以及氧化鋅構(gòu)成的靶制作的非晶質(zhì)氧化物半導體膜作為薄膜晶體管驅(qū)動的方法(專利文獻2)。但是,大量包含氧化鋅的非晶質(zhì)氧化物半導體膜具有能夠用有機酸系蝕刻液(例如,草酸蝕刻液)進行濕式蝕刻的優(yōu)點,另一方面,存在在無機酸系濕式蝕刻液(例如磷酸/硝酸/乙酸的混酸濕式蝕刻液)中也容易溶解、與Mo (鑰)或Al (鋁)等的濕式蝕刻的選擇比小的課題。另外,包含氧化鋅的非晶質(zhì)氧化物半導體膜存在通過干式蝕刻圖形形成時蝕刻速度慢的課題。另一方面,為了解決這些課題,公開了在氧化銦、氧化鎵、氧化鋅中加入了氧化錫的氧化物半導體膜以及用于其制作的濺射靶(專利文獻3)。但是,由氧化銦、氧化鎵、氧化鋅以及氧化錫構(gòu)成的濺射靶,存在要管理的元素數(shù)多、制造工序和品質(zhì)管理變復雜的課題。另外,如果包含鋅元素,則在硅基板上等的含Si層上制作各種元件時,鋅元素向含Si層內(nèi)擴散,從而存在特性變差的課題,能夠適用的元件構(gòu)成受到限制。另外,公開了由氧化銦、氧化鎵以及氧化錫構(gòu)成的氧化物薄膜以及用于制作氧化物薄膜的靶。但是,進行了以透明導電膜為目標的研究,而沒有對氧化物半導體膜、特別是薄膜晶體管進行研究。另外,也不是銦含量多、適于氧化物半導體膜的制作的靶(專利文獻3)。另外,公開了在稱為T相的范圍內(nèi)能夠合成由Ga3_xIn5+xSn2016表示的化合物。但是,沒有進行在靶中的應用、在氧化物半導體膜制作中的應用等(非專利文獻I)。另外,進行了由氧化銦、氧化鎵以及氧化錫構(gòu)成的氧化物燒結(jié)體靶的研究(專利文獻4、5)。但是,該研究是意圖透明導電膜的制作的研究,對于形成半導體膜而言組成比不合適,也沒有進行適于半導體成膜時的性狀的研究。
另外,研究了通過使用InGaSnO5IE,形成InGaSnOx (4彡x彡5)薄膜,從而得到薄膜晶體管的活性層(專利文獻6)。但是,沒有進行適當?shù)陌行誀睢械闹圃旆椒ǖ难芯?、適合工藝的組成比的研究等?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2006-114928號公報專利文獻2 :國際公開第2009/075281號小冊子專利文獻3 :國際公開第2008/139654號小冊子專利文獻4 :國際公開第2009/128424號小冊子 專利文獻5 日本特開2000-129432號公報專利文獻6 :日本特開2007-123661號公報非專利文獻非專利文獻I D. D. Edwards et. al.,AppI. Phys. Lett. 70 (13),(1997) 170
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供適于半導體元件的制作時的圖形形成工序的氧化物半導體膜、以及能夠形成上述半導體膜的氧化物燒結(jié)體。本發(fā)明人反復進行了深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過包含氧化錫而不包含氧化鋅的組成(由氧化銦、氧化鎵、氧化錫構(gòu)成的組成)的氧化物燒結(jié)體靶,不會使元素數(shù)增加,能夠制作對無機酸系濕式蝕刻液(例如磷酸/硝酸/乙酸的混酸濕式蝕刻液)具有耐性的氧化物半導體膜。另外發(fā)現(xiàn),通過該靶,能夠制作與由氧化銦、氧化鎵、氧化鋅構(gòu)成的半導體膜顯示出同等的特性的半導體膜。另外發(fā)現(xiàn),通過選定氧化錫的組成比,也能夠提高干式蝕刻時的選擇比。另外發(fā)現(xiàn)了包含由Ga3_xIn5+xSn2016(式中,X為O I)表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物的制造條件。發(fā)現(xiàn),通過包含由Ga3_xIn5+xSn2016表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物,得到電阻低、密度高、具有作為靶適合的特性的氧化物燒結(jié)體。根據(jù)本發(fā)明,提供以下的氧化物燒結(jié)體等。I. 一種氧化物燒結(jié)體,以下述式⑴ (3)的原子比包含銦元素(In)、鎵元素(Ga)以及錫元素(Sn),O. 10 ( In/(In+Ga+Sn) ( O. 60 (I)O. 10 彡 Ga/(In+Ga+Sn)彡 O. 55 (2)O. 0001 < Sn/(In+Ga+Sn) ( O. 60 (3)。2.根據(jù)I所述的氧化物燒結(jié)體,其中,所述In、Ga以及Sn的原子比滿足下述式(4)以及(5),O. 01 彡 Sn/(In+Ga+Sn) ( O. 30 (4)O. 30 ( Ga/ (In+Ga+Sn) ( O. 55 (5)。3.根據(jù)I所述的氧化物燒結(jié)體,其中,所述In、Ga以及Sn的原子比滿足下述式(6)以及(7),O. 30 < Sn/(In+Ga+Sn) ( O. 60 (6)
O. 10 ( In/(In+Ga+Sn) < 0. 60 (7)。4.根據(jù)I 3中任一項所述的氧化物燒結(jié)體,其中,鋅元素(Zn)的含量為IOOOOppm 以下。5.根據(jù)I 4中任一項所述的氧化物燒結(jié)體,其中,包含由Ga3_xIn5+xSn2016(式中,X為O I)表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物。6. 一種濺射靶,其中,使用上述I 5中任一項所述的氧化物燒結(jié)體。7. 一種上述6的濺射靶的制造方法,其中,包含下述(a) (e)的工序,(a)將原料化合物粉末混合制備混合物的工序;(b)將所述混合物成形制備平均厚度5. 5mm以上的成形體的工序;
(c)將所述成形體在1280°C以上且1520°C以下燒結(jié)2小時以上且96小時以下的工序;(d)對工序(C)中得到的燒結(jié)體的表面磨削O. 3mm以上的工序;和(e)將燒結(jié)體焊接在背板上的工序。8. 一種氧化物半導體膜,其中,以下述式⑴ (3)的原子比包含銦元素(In)、鎵元素(Ga)以及錫元素(Sn),電子載體密度為IO14CnT3以上且IO19CnT3以下,O. 10 ( In/(In+Ga+Sn) ( O. 60 (I)O. 10 彡 Ga/(In+Ga+Sn)彡 O. 55 (2)O. 0001 < Sn/(In+Ga+Sn) ( O. 60 (3)。9. 一種半導體元件,其使用上述8的氧化物半導體膜。本發(fā)明中,能夠提供不會使元素數(shù)增加、適于半導體元件的制作時的圖形形成工序的氧化物半導體膜、以及能夠形成上述半導體膜的氧化物燒結(jié)體靶。
圖I是實施例中制作的薄膜晶體管的概略截面圖。圖2是實施例I中制作的氧化物燒結(jié)體的X射線衍射圖。圖3是實施例6中制作的氧化物燒結(jié)體的X射線衍射圖。圖4是實施例7中制作的氧化物燒結(jié)體的X射線衍射圖。圖5是實施例8中制作的氧化物燒結(jié)體的X射線衍射圖。圖6是實施例1、6、7、8的X射線衍射圖的放大圖(2 Θ = 28-38° )。圖7是實施例1、6、7、8的X射線衍射圖的放大圖(2Θ = 47-57° )。圖8是實施例1、6、7、8的X射線衍射圖的放大圖(2 Θ = 57-67° )。
具體實施例方式本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體是含有銦元素(In)、鎵元素(Ga)以及錫元素(Sn)的氧化物燒結(jié)體。另外,其特征在于,各元素的原子比滿足下述式(I) (3)。O. 10 ( In/(In+Ga+Sn) ( O. 60 (I)O. 10 彡 Ga/(In+Ga+Sn)彡 O. 55 (2)O. 0001 < Sn/(In+Ga+Sn) ( O. 60 (3)通過滿足上述(I) (3),得到能夠形成適于半導體元件的制作時的圖形形成工序的氧化物半導體膜的氧化物燒結(jié)體。另外,得到電阻低、相對密度高的氧化物燒結(jié)體和色斑少、外觀良好的氧化物燒結(jié)體。本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體中,Sn以及Ga的原子比,優(yōu)選滿足下述式(4)以及(5),進一步優(yōu)選滿足下述式(8)以及(9),特別優(yōu)選滿足下述式(10)以及(11)。O. 01 ≤ Sn/(In+Ga+Sn) ≤ O. 30 (4)O. 30 ≤ Ga/(In+Ga+Sn)≤ O. 55 (5)O. 03 ≤ Sn/(In+Ga+Sn) ≤ O. 15 (8)O. 30 ≤ Ga/(In+Ga+Sn) ≤ O. 50 (9)O. 04 ≤ Sn/(In+Ga+Sn)≤ O. 11 (10)O. 32≤ Ga/(In+Ga+Sn)≤ O. 48 (11)如果在上述范圍內(nèi),則能夠用有機酸系蝕刻液(例如草酸蝕刻液)進行濕式蝕刻,并且在無機酸系濕式蝕刻液(例如磷酸/硝酸/乙酸的混酸濕式蝕刻液)中難以溶解,與電極中使用的Mo (鑰)或Al (鋁)等的濕式蝕刻的選擇比大。另外,通過使Sn/(In+Ga+Sn)為30原子%以下,能夠避免由氧化錫的低級氧化物的生成(Sn平均價數(shù)的降低)引起的晶體管性能的降低(遷移率的降低、開關比的降低)。如果為15原子%以下,則能夠特別期待遷移率和開關比的提高。另外,通過使Ga/(In+Ga+Sn)為30原子%以上,透過率提高,能夠期待得到TFT時抑制光劣化。另外,Sn以及Ga的原子比滿足上式⑷、(5)、⑶ (11)的情況下,In的原子比優(yōu)選下述式的范圍。O. 40 ≤ In/(In+Ga+Sn) ≤ O. 60另外,本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體中,也優(yōu)選Sn的原子比滿足下述式(6)以及(J)的情況。O. 30 ≤ Sn/(In+Ga+Sn) ≤ O. 60 (6)O. 10 ≤ In/(In+Ga+Sn) ≤O. 60 (7)如果Sn的原子比在式(6)的范圍內(nèi),則干式蝕刻的速度快,在半導體層的形成中使用干式蝕刻時能夠加快制造速度。另外,Sn元素的原子比越大,干式蝕刻的速度越快,如果Sn元素的原子比超過O. 60,則在氧化物半導體中生成氧化錫的低級氧化物,有可能使特性降低。另外,在Sn的原子比滿足上式(6)的情況下,In以及Ga的原子比優(yōu)選下述式的范圍。O. 20 ≤ In/(In+Ga+Sn) ≤ O. 40O. 20 ≤ Ga/ (In+Ga+Sn) ≤ O. 40本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體中,鋅元素(Zn)的含量優(yōu)選為10000ppm以下。即,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),可以含有Zn。Zn的含量更優(yōu)選為1000ppm以下,特別優(yōu)選為100ppm以下(實質(zhì)上不含有)。另外,本申請中“ppm”是指“原子ppm”。通過Zn的含量少,具有即使進行熱處理等也不會引起鋅向Si基板等中的擴散的優(yōu)點。另外,對于無機酸的耐性提高,因此,相對于無機系濕式蝕刻液的與Mo或Al的蝕刻選擇比提高。另外,即使在高溫下進行燒結(jié),表面部分的變質(zhì)少,其結(jié)果,能夠使磨削的厚度變薄(即使沒有進行磨削而僅通過研磨,表面的性狀也穩(wěn)定)。另外,表面與內(nèi)部的性狀(結(jié)晶結(jié)構(gòu)、電阻、粒徑)之差小。另外,本發(fā)明中,氧化物燒結(jié)體中含有的金屬元素,實質(zhì)上可以僅為In、Ga以及Sn。在此,本申請中“實質(zhì)上”是指,作為靶的效果由構(gòu)成上述金屬氧化物燒結(jié)體的金屬元素的組成引起,或者構(gòu)成金屬氧化物燒結(jié)體的金屬氧化物的95重量%以上且100重量%以下(優(yōu)選98重量%以上且100重量%以下,特別優(yōu)選99. 99重量%以上且100.00重量%以下)為上述金屬元素的氧化物。另外,本發(fā)明可以含有通常能夠獲得的原料的在精制エ序中不可避免地含有的元素和在エ藝上不可避免地混入的雜質(zhì)。上述元素和上述雜質(zhì),相對于全部構(gòu)成成分,優(yōu)選為IOppm以下。本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體中含有的各元素的原子比,可以通過電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析裝置(ICP-AES)定量分析含有元素而求得。
具體而言,在使用ICP-AES的分析中,將溶液試樣用霧化器形成霧狀,導入氬等離子體(約6000 8000°C )中時,試樣中的元素吸收熱能而激發(fā),軌道電子從基底狀態(tài)轉(zhuǎn)移到高能級的軌道上。該軌道電子以約10_7 10_8秒,轉(zhuǎn)移到更低能級的軌道上。此時能量的差以光的形式放射并發(fā)光。該光顯示出元素固有的波長(光譜射線),因此,根據(jù)光譜射線的有無,能夠確認元素的存在(定性分析)。另外,各個光譜射線的大小(發(fā)光強度)與試樣中的元素數(shù)目成比例,因此,通過與已知濃度的標準液比較,可以求出試樣濃度(定量分析)。通過定性分析確定所含有的元素后,通過定性分析求出含量,由其結(jié)果求出各元素的原子比。本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體,優(yōu)選包含由Ga3_xIn5+xSn2016 (式中,X為0 I)表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物。 作為由Ga3_xIn5+xSn2016表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物,可以列舉Ga2In6Sn2O16和Ga2.4In5.6Sn2016等。只要是由Ga3_xIn5+xSn2016表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物則沒有限制。是由Ga3_xIn5+xSn2016表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物如下判斷與JCPDS (粉末衍射標準聯(lián)合委員會,Joint Committee of Powder Diffraction Standards)卡片參照,與Ga2In6Sn2O16CJCPDS 卡片:5ト0205)或Ga2 4In5 6Sn2O16 (JCPDS 卡片=51-0204) 一致、或者以同一圖形進行峰值移動。通過后述X射線衍射對本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體進行分析時,在(I) 30. 0 32. 0°、
(2)35.0 37.0。、(3)51. 0 53. 0。、(4) 60. 5 63. 0。的范圍內(nèi)存在峰。優(yōu)選在
(1)30. 5 31. 5。、(2)35. 5 36. 5。、(3) 51. 5 52. 5。、(4) 61. 0 62. 5。的范圍內(nèi)存在峰。本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體,優(yōu)選上述由Ga3_xIn5+xSn2016表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物為主成分、或者第二成分。特別優(yōu)選為主成分。是否為主成分、或者第二成分,根據(jù)通過后述X射線衍射得到的峰的高度來判斷。具體而言,主成分是最大峰強度最高的成分,第二成分是最大峰強度的高僅次于主成分的成分。包含上述由Ga3_xIn5+xSn2016表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物的氧化物燒結(jié)體,作為靶使用時特別顯示出電阻低、密度高的特性。
X射線衍射的測定條件例如如下。裝置株式會社リガク制Ultima-IIIX射線Cu-K a射線(波長丨.5406A、用石墨単色器単色化)2 0-0反射法、連續(xù)掃描(1.0° /分鐘)加樣間隔0.02°狹縫DS、SS:2/3。、RS :0. 6mm另外,如果通過結(jié)晶結(jié)構(gòu)X射線衍射圖形判斷結(jié)構(gòu),則有可能氧過量或不足(氧欠缺)。即,可以偏離化學計量比。本發(fā)明中,優(yōu)選具有氧欠缺。氧過量時,形成靶時有可能電阻變得過高。本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體適合于濺射靶。以下,對于本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體以及濺射靶的制造方法進行說明。本發(fā)明的濺射靶(氧化物燒結(jié)體),可以通過包括下述(a) (e)的エ序的制法而得到。(a)將原料化合物粉末混合制備混合物的エ序;(b)將所述混合物成形制備平均厚度5. 5mm以上的成形體的エ序;(c)將所述成形體在1280°C以上且1520°C以下燒結(jié)2小時以上且96小時以下的
エ序;(d)將燒結(jié)體的表面磨削0. 3mm以上的エ序;和(e)將燒結(jié)體焊接在背板上的エ序。(I)エ序(a):配合エ序配合エ序是將作為濺射靶的原料的金屬氧化物混合的必要エ序。 作為原料,使用銦化合物的粉末、鎵化合物的粉末、錫化合物的粉末等粉末。作為銦的化合物,可以列舉例如氧化銦、氫氧化銦等。作為錫以及鎵的化合物,可以列舉例如各自的氧化物、氫氧化物等。作為各化合物,從燒結(jié)的容易性、副生成物殘存的難度出發(fā),優(yōu)選為氧化物。另外,原料的純度通常為2N(99質(zhì)量% )以上、優(yōu)選3N(99.9質(zhì)量% )以上、特別優(yōu)選4N(99.99質(zhì)量%)以上。純度低于2N吋,有可能耐久性降低,用于液晶顯示器時在液晶側(cè)進入雜質(zhì),引起燒結(jié)。優(yōu)選將金屬氧化物等用于靶的制造的原料混合,使用通常的混合粉碎機、例如濕式球磨機和珠磨機或者超聲波裝置,進行均勻地混合、粉碎。本發(fā)明中,在原料的成形前可以設置預燒エ序。預燒エ序是在得到作為濺射靶的原料的化合物的混合物后,預燒該混合物的、根據(jù)需要設置的エ序。通過預燒,提高所得到的燒結(jié)體的密度變?nèi)菀?,因此?yōu)選,但有可能成本増加。因此,更優(yōu)選不進行預燒來提高密度。預燒エ序中,優(yōu)選對混合物原料在500 1200°C下進行熱處理I 100小時。通過低于500°C或者不足I小時的熱處理,有時銦化合物、鎵化合物、錫化合物的熱分解變得不充分。另ー方面,在熱處理條件超過1200°C的情況下或者超過100小時的情況下,有時引起粒子的粗大化。因此,預燒特別優(yōu)選在800 1200°C的溫度范圍內(nèi)進行2 50小時。
另外,在此得到的預燒物,優(yōu)選在下述的成形エ序以及預燒エ序之前進行粉碎。(2)エ序(b):成形エ序成形エ序是對原料混合物(設定上述預燒エ序的情況下為預燒物)進行加壓成形而得到成形體的必要エ序。通過該エ序,成形為作為靶優(yōu)選的形狀)。將設定預燒エ序的情況下得到的預燒物的微粉進行造粒后,可以通過加壓成形成形為期望的形狀。成形體的平均厚度通常為5. 5mm以上、更優(yōu)選為6mm以上、進一步優(yōu)選為8mm以上、特別優(yōu)選為12mm以上。5. 5mm以上時,膜厚方向的溫度梯度減小,可以期待難以產(chǎn)生表面與深部的結(jié)晶型的組合的變動。作為本エ序中能夠使用的成形處理,可以列舉例如加壓成形(單軸加壓)、模具成形、澆鑄成形、注射成形等。為了得到燒結(jié)密度高的燒結(jié)體(靶),優(yōu)選通過冷等靜壓(CIP)等進行成形。
另外,在加壓成形(單軸加壓)后,能夠以冷等靜壓(CIP)、熱等靜壓(HIP)等成形的方式設定2階段以上的成形エ序。在使用冷等靜壓、或者靜壓加壓裝置的情況下,優(yōu)選在面壓800 4000kgf/cm2下保持0. 5 60分鐘,更優(yōu)選在面壓2000 3000kgf/cm2下保持2 30分鐘。在上述范圍內(nèi)時,成形體內(nèi)部的組成不均等減少,可以期待均勻化。如果面壓低于800kgf/cm2,則有可能燒結(jié)后的密度不提高或者電阻增高。如果面壓超過4000kgf/cm2,則有可能裝置變得過大,變得不經(jīng)濟。如果保持時間低于0. 5分鐘,則有可能燒結(jié)后的密度不提高或者電阻增高。如果超過60分鐘,則有可能過度浪費時間,變得不經(jīng)濟。另外,成形處理可以使用聚こ烯醇和甲基纖維素、聚蠟、油酸等成形助劑。(3)エ序(C):燒結(jié)エ序燒結(jié)エ序是對由上述成形エ序得到的成形體進行燒成的必要エ序。作為燒結(jié)條件,優(yōu)選在含氧氣氣氛、氧氣氣氛或者氧氣加壓下進行。如果在不含有氧氣的氣氛下進行燒結(jié),則無法充分提高所得到的靶的密度,有時不能充分抑制濺射時異常放電的產(chǎn)生。直至燒結(jié)溫度的升溫速度優(yōu)選為3°C /分鐘以下,更優(yōu)選為2. 5°C /分鐘以下,特別優(yōu)選為I. 5°C /分鐘以下。升溫速度超過3°C /分鐘時,表面與深部的結(jié)晶型的組合有可能發(fā)生變動。這認為是由于,在升溫時在靶的厚度方向產(chǎn)生溫度不均等。另外,升溫的過程中也可以停止一次升溫,在規(guī)定的溫度下保持,進行2階段以上
作么士紅彡ロ 燒結(jié)溫度優(yōu)選為1280°C以上且1520°C以下,更優(yōu)選為1300°C以上且1500°C以下,進ー步優(yōu)選為1320°C以上且1480°C以下。燒結(jié)時間優(yōu)選為2小時以上且96小時以下,更優(yōu)選為4小時以上且48小時以下,特別優(yōu)選為6小時以上且24小時以下。冷卻時的降溫速度通常為4°C /分鐘以下、優(yōu)選為2V /分鐘以下、更優(yōu)選為1°C /分鐘以下、進ー步優(yōu)選為0. 8°C /分鐘以下、特別優(yōu)選為0. 5°C /分鐘以下。如果為4°C /分鐘以下,則容易得到本發(fā)明的結(jié)晶型。另外,在降溫時難以產(chǎn)生裂紋。本發(fā)明中,為了作為整體降低上述燒結(jié)エ序中得到的燒結(jié)體的體積電阻,也可以設置還原處理工序。作為還原方法,可以列舉例如利用還原性氣體的方法、利用真空燒成或者惰性氣體的還原等。在利用還原性氣體的還原處理時,可以使用氫氣、甲烷、一氧化碳、或者這些氣體與氧氣的混合氣體等。利用在惰性氣體中的燒成的還原處理時,可以使用氮氣、氬氣、這些氣體與氧氣的混合氣體等。另外,本發(fā)明中,優(yōu)選不進行還原處理。進行還原處理時,有可能產(chǎn)生表面部與深部的電阻值的不同、或者使其增寬。(4)エ序(d):磨削エ序磨削(加工)エ序是將上述進行燒結(jié)得到的燒結(jié)體進ー步切削加工成適合濺射裝置中的安裝的形狀的エ序。
本發(fā)明中,將上述エ序(C)中得到的燒結(jié)體的表面磨削0. 3mm以上。磨削的深度優(yōu)選為0. 5mm以上,特別優(yōu)選為2mm以上。小于0. 3mm時,有可能無法除去表面附近的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的變動部分。為了將氧化物燒結(jié)體作為濺射靶原材料,例如用平面磨削盤對該燒結(jié)體進行磨肖IJ,形成表面粗糙度Ra為5 y m以下的原材料。在此,也可以對濺射靶的濺射面進ー步實施鏡面加工,使平均表面粗糙度Ra為1000埃以下。該鏡面加工(研磨)可以使用機械研磨、化學研磨、機械化學研磨(機械研磨與化學研磨的并用)等所有已知的研磨技木。例如用固定磨粒拋光機(拋光液水)拋光至#2000以上,或者用游離磨粒研磨機(研磨材料SiC糊等)進行研磨后,將研磨材料換為金剛石糊進行研磨,由此可以得到。對于這樣的研磨方法沒有特別的限制。(5)エ序(e):焊接エ序是將磨削后的燒結(jié)體焊接到背板上的エ序。另外,磨削エ序后的氧化物燒結(jié)體的清洗處理中,可以使用鼓風或者流水清洗等。通過鼓風除去異物時,從噴嘴的對面ー側(cè)用吸塵器進行吸氣時,可以更有效地除去。另夕卜,由于鼓風和流水清洗存在限界,因此,也可以進ー步進行超聲波清洗等。對于該超聲波清洗,在頻率25 300KHz之間使其多次振蕩而進行的方法是有效的。例如在頻率25 300KHz之間每25KHz使12種頻率多次振蕩來進行超聲波清洗即可。由本發(fā)明的氧化物燒結(jié)體構(gòu)成的濺射靶的相對密度優(yōu)選為85%以上,更優(yōu)選為92%以上,進ー步優(yōu)選為95%以上,特別優(yōu)選為97%以上。燒結(jié)體的相對密度如果為85%以上,則作為濺射靶使用時,產(chǎn)生破裂和裂紋的可能小。另外,成膜速度變快。另タ卜,比電阻優(yōu)選為700mQcm以下,更優(yōu)選為IOOmQcm以下,進ー步優(yōu)選為50m Q cm以下,特別優(yōu)選為20m Q cm以下。如果燒結(jié)體的比電阻為700m Q cm以下,則作為派射靶使用吋,即使降低濺射電力,也能夠成膜。特別是20mQ cm以下吋,即使進行DC濺射在靶上產(chǎn)生裂紋的可能也小。另外,在氧化物燒結(jié)體內(nèi)部,粒徑2iim以上的鎵氧化物的凝聚部分的數(shù)目優(yōu)選為10 個/8100ii m2 以下。通過使用本發(fā)明的濺射靶,對基板等對象物進行濺射,能夠形成本發(fā)明的氧化物半導體薄膜。本發(fā)明的氧化物半導體膜,以上述式⑴ (3)的原子比含有In、Ga以及Sn的各元素,電子載體密度為IO14CnT3以上且IO19CnT3以下。氧化物半導體膜能夠使用上述本發(fā)明的濺射靶、以及公知的濺射裝置制作。電子載體密度使用空穴測定裝置(例如,東陽テクニ力制、Resi Test8310)進行評價。另外,所制作的氧化物半導體膜的用X射線光電子分光法(XPS)測定的Sn平均價數(shù),優(yōu)選為+3. 0以上,更優(yōu)選為+3. 2以上,特別優(yōu)選為+3. 6以上,進ー步優(yōu)選為+3. 8以上。Sn平均價數(shù)越高越優(yōu)選,通常上限為+4. O。如果Sn平均價數(shù)為+3. 0以上,則在制作TFT時,遷移率升高等TFT的特性提高。XPS價電子帶光譜中,由Sn5s產(chǎn)生的帶僅在作為低級氧化物的SnO(Sn+2:4d1Q5s2的電子配置)的光譜中觀察到,在Sn02(Sn+4:4d1(l的電子配置)沒有觀察到。因此,可以由Sn5s帶的相對強度求出Sn平均價數(shù)(參照X射線光電子分光法、1998年、圓善株式會社刊)。通常,濺射中制作的SnO2膜的Sn平均價數(shù)為約+2. 8。 為了使Sn平均價數(shù)為+3. 0以上,優(yōu)選使組成比在本發(fā)明的范圍內(nèi),并且使濺射時的氧分壓為2X10_3Pa以上。另外,也可以將所得到的膜暴露于氧等離子體中等來使其氧化。氧化物半導體薄膜能夠優(yōu)選用于各種半導體元件。特別是優(yōu)選用于薄膜晶體管的半導體層、氧化物薄膜層等,其中,能夠作為半導體層優(yōu)選使用。以下,作為半導體元件的例子,對薄膜晶體管進行說明。作為薄膜晶體管的一例,將本申請實施例中制作的薄膜晶體管的概略截面圖示于圖I。該薄膜晶體管為溝道截斷環(huán)型(逆交錯型薄膜晶體管)。該薄膜晶體管,在基板10以及柵絕緣膜30之間夾持柵電極20,在柵絕緣膜30上層疊溝道(channel)層(氧化物半導體)40作為活性層。另外,以覆蓋半導體膜40的端部附近的方式分別設置源電極50以及漏電極52。在由半導體膜40、源電極50以及漏電極52包圍的部分上形成蝕刻阻擋層(保護膜)60。(I)基板可以沒有特別制限地使用本技術(shù)領域中公知的基板。例如可以使用硅酸堿類玻璃、無堿玻璃、石英玻璃等玻璃基板、硅基板、丙烯酸、聚碳酸酷、聚萘ニ甲酸こニ醇酯(PEN)等樹脂基板、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)、聚酰胺等高分子膜基材等。(2)半導體層半導體層由In、Sn以及Ga復合氧化物構(gòu)成。這樣的半導體層,例如可以通過使用本發(fā)明的濺射靶形成薄膜來制作。也可以通過使用2種以上的組成不同的靶的共濺射法、PLD法(脈沖激光沉積法)、溶膠法等形成。使用本發(fā)明的濺射靶,容易エ業(yè)化,因此優(yōu)選。本發(fā)明中,半導體層優(yōu)選為非晶質(zhì)膜。通過為非晶質(zhì)膜,容易地得到能夠改善絕緣膜和保護層的密合性的、即使大面積也均勻的晶體管特性。在此,半導體層是否為非晶質(zhì)膜可以通過X射線結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析來確認。在沒有觀測到明確的峰的情況下為非晶質(zhì)。另外,非晶質(zhì)中也可以包括微晶。(3)半導體層的保護層場效型晶體管可以具有半導體的保護層。形成半導體的保護層的材料沒有特別限制。在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以任意選擇通常使用的材料。例如,可以使用Si02、SiNx、Al2O3' Ta2O5> TiO2> MgO> ZrO2> CeO2> K2O> Li20、Na20、Rb2O> Sc203、Y2O3> Hf2O3> CaHfO3>PbTi3' BaTa2O6' SrTiO3, AlN 等。這些中,優(yōu)選使用 SiO2, SiNx、Al2O3' Y203、Hf2O3' CaHfO3,更優(yōu)選 Si02、SiNx、Y203、Hf203、CaHf03,特別優(yōu)選 Si02、Y2O3、Hf2O3、CaHfO3 等氧化物。這些氧化物的氧個數(shù)可以不一定與化學計量比一致(例如,可以為SiO2也可以為SiOx)。另外,SiNx可以含有氫元素。這樣的保護膜也可以是層疊有不同的2層以上的絕緣膜的結(jié)構(gòu)。(4)柵絕緣膜形成柵絕緣膜的材料也沒有特別限定??梢匀我膺x擇在不損害本實施方式的發(fā)明的效果的范圍內(nèi)通常使用的材料。例如,可以使用Si02、SiNx、A1203、Ta2O5, Ti02、Mg0、ZrO2,CeO2, K2O, Li2O, Na2O, Rb2O, Sc2O3> Y2O3> Hf2O3> CaHfO3、PbTi3' BaTa2O6' SrTiO3> AlN 等。這些中,優(yōu)選使用 Si02、SiNx、Al203、Y203、Hf203、CaHf03,更優(yōu)選 SiO2、SiNx、Y2O3、Hf2O3、CaHfO3。這些氧化物的氧個數(shù)可以不一定與化學計量比一致(例如,可以為SiO2也可以為SiOx)。另夕卜,SiNx可以含有氫元素。 這樣的柵絕緣膜也可以是層疊有不同的2層以上的絕緣膜的結(jié)構(gòu)。另外,柵絕緣膜可以為晶質(zhì)、多晶質(zhì)、非晶質(zhì)中的任意ー種,優(yōu)選為エ業(yè)上容易制造的多晶質(zhì)、或非晶質(zhì)。另外,柵絕緣膜也可以使用聚(4-こ烯基苯酚)(PVP)、聚對ニ甲苯等有機絕緣膜。另外,柵絕緣膜可以具有無機絕緣膜以及有機絕緣膜的2層以上層疊結(jié)構(gòu)。(5)電極形成柵電極、源電極以及漏電極的各電極的材料,沒有特別制限,可以任意選擇在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)通常使用的材料。例如,可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物、ZnO, SnO2等透明電極、和Al、Ag、Cr、Ni、Mo、Au、Ti、Ta、Cu等金屬電極、或者包含它們的合金的金屬電極。薄膜晶體管的各構(gòu)成構(gòu)件(層),能夠通過本技術(shù)領域中公知的方法形成。具體而言,作為成膜方法,可以使用噴霧法、浸潰法、CVD法等化學的成膜方法、或者濺射法、真空蒸鍍法、離子鍍法、脈沖激光沉積法等物理的成膜方法。由于載體密度容易控制、以及膜質(zhì)提高容易,因此,優(yōu)選使用物理的成膜方法,由于生產(chǎn)率高,更優(yōu)選使用濺射法。通過各種蝕刻法,能夠使所形成的膜形成圖形。本發(fā)明中,優(yōu)選使用本發(fā)明的靶,通過DC或者AC濺射,形成半導體層。通過使用DC或者AC濺射,與RF濺射的情況相比,能夠降低成膜時的損壞。因此,在薄膜晶體管中,可以期待遷移率提高等的效果。另外,本發(fā)明中,在形成半導體層和半導體的保護層后,優(yōu)選在70 350°C下進行熱處理。低于70°C時,有可能所得到的晶體管的熱穩(wěn)定性和耐熱性降低,或遷移率降低,或S值增大,或閾值電壓升高。另ー方面,高于350°C時,有可能不能使用不具有耐熱性的基板,或浪費熱處理用的設備費用。熱處理優(yōu)選在惰性氣體中氧分壓為10_3Pa以下的環(huán)境下進行、或者用保護層包覆半導體層后進行。在上述條件下,重現(xiàn)性提高。上述的薄膜晶體管中,遷移率優(yōu)選為3cm2/Vs以上,更優(yōu)選為6cm2/Vs以上,特別優(yōu)選為IOcmVVs以上。3cm2/Vs以上時,轉(zhuǎn)換速度加快,可以期待用于4K2K等大屏幕高精細的顯不器。
開關比通常優(yōu)選為IO8以上,更優(yōu)選為IO9以上,特別優(yōu)選為101°以上。開關比高吋,圖像的明暗變明確,能夠期待畫質(zhì)的提高。切斷電流通常為50pA以下,優(yōu)選為IOpA以下,更優(yōu)選為5pA以下,特別優(yōu)選為IpA以下。切斷電流為50pA以下時,泄漏電流少,用于顯示器的TFT時,能夠期待畫質(zhì)的提高。閾值電壓(Vth)通常為-1.0 3. 0V,優(yōu)選為-0.5 2. 0V,更優(yōu)選為-0.2 I. 0V,特別優(yōu)選為0 0. 5V。閾值電壓在上述范圍內(nèi)吋,能夠降低驅(qū)動電壓,從而能夠降低消耗電力。實施例
實施例I(I)氧化物燒結(jié)體的制作作為起始原料,使用In2O3 (純度4N、BET表面積15m2/g)、Ga2O3 (純度4N、BET表面積 15m2/g)以及 SnO2 (純度 4N、BET 表面積 4m2/g)。稱量這些原料,使金屬元素的原子比達到表I所示的氧化物燒結(jié)體的比,使用球磨機,進行混合粉碎?;旌戏鬯楹?,使其自然干燥。將所得到的混合粉末填充到模具中,用加壓機進行加壓成形,制作厚度15mm以上的成形體。另外,此時的面壓為400kgf/cm2,保持時間為2分鐘。然后,用CIP(靜壓加壓裝置)進行加壓。面壓為2000kgf/cm2,保持5分鐘。然后,將所得到的成形體在燒結(jié)爐中進行燒結(jié)。燒結(jié)條件如下。燒結(jié)后,自然冷卻至室溫,得到氧化物燒結(jié)體(厚度9_)。升溫速度I °C/分鐘燒結(jié)溫度1400°C燒結(jié)時間12小時燒結(jié)氣氛大氣下(2)濺射靶的制作燒結(jié)后,從厚度9mm的燒結(jié)體上切割濺射靶用燒結(jié)體。用金剛石切割器切割燒結(jié)體的上面、下面以及側(cè)邊,將表面用平面磨削盤進行磨削,得到厚度5_的靶原材料。接著,對表面進行鼓風,進行3分鐘超聲波清洗。該后,將靶原材料用銦焊料焊接到無氧銅制的背板上,得到靶。關于所得到的氧化物燒結(jié)體(靶),進行下述的評價。將結(jié)果示于表I。⑷組成通過電感耦合等離子體發(fā)光分析裝置(ICP-AES)對原子比進行分析。⑶結(jié)晶型 通過X射線衍射測定(XRD),在下述條件下直接測定燒結(jié)體及其切割片。 裝置株式會社リガク制Ultima-III X射線Cu-K a射線(波長丨.5406A、用石墨単色器単色化)*20-0反射法、連續(xù)掃描(I. 0° /分) 加樣間隔0. 02。 狹縫 DS、SS :2/3。、RS :0. 6mm(C)比電阻
使用電阻率計(三菱化學株式會社制、ロレスタ),根據(jù)四探針法(JIS R 1637)進行測定,將10個部位的平均值作為電阻率值。(D)相對密度)由從原料粉的密度計算出的理論密度和用阿基米德法測定的燒結(jié)體的密度,通過下述計算式計算。相對密度=(用阿基米德法測定的密度)+ (理論密度)X 100(% )(E)外觀(色斑)北窗晝光下,從距離50cm的地方目視燒結(jié)體,分類如下。A :幾乎沒有色斑
B :有若干色斑C :具有色斑另外,在燒結(jié)體上具有色斑的情況下,例如在使用靶時有可能難以進行狀態(tài)的判斷。(3)薄膜的制作、評價通過磁控RF派射,在全壓0. 5Pa、氧氣5%、気氣95%的條件下,形成IOOnm的氧化物膜,進行評價。作為有機酸使用草酸類濕式蝕刻液(IT0-06N、關東化學株式會社制),作為無機酸使用磷酸類濕式蝕刻液(以重量比計,調(diào)節(jié)成H3PO4 73%, HNO3 3%, CH3COOH 7%, H2O 17% ),評價40°C下的蝕刻以及耐性。另外,測定干式蝕刻速度。評價如下。 草酸類濕式蝕刻液蝕刻速度A :蝕刻速度20nm/分鐘以上B :蝕刻速度5nm/分鐘以上且低于20nm/分鐘C :蝕刻速度低于5nm/分鐘 對于磷酸類濕式蝕刻液的耐性A :蝕刻速度5nm/分鐘以下B :蝕刻速度比5nm/分鐘快且20nm/分鐘以下C :蝕刻速度比20nm/分鐘快 干式蝕刻速度 A :蝕刻速度50A/分鐘以上B :蝕刻速度低于50A/分鐘另外,關于所得到的薄膜,用XPS測定的Sn平均價數(shù)為+3. 9。(4)薄膜晶體管(TFT)的制作使用上述(2)中制作的濺射靶,制作圖I的溝道截斷環(huán)型薄膜晶體管(逆交錯型薄膜晶體管),進行評價?;?0使用玻璃基板(Corning 1737)。首先,在基板10上通過電子束蒸鍍法依次層疊厚度IOnm的Mo、厚度80nm的Al和厚度IOnm的Mo。使用光刻法和發(fā)射法(リフトオフ法)在柵電極20上形成層疊膜。在柵電極20以及基板10上通過TEOS-CVD法形成厚度200nm的SiO2膜,從而形成柵絕緣層30。另外,柵絕緣層的成膜可以為濺射法,但優(yōu)選通過TEOS-CVD法和PECVD法等CVD法形成。通過濺射法有可能使切斷電流增高。接著,通過RF濺射法,使用由上述⑵制作的靶,形成厚度50nm的半導體膜40(溝道層)。然后,在大氣中300°C下進行60分鐘熱處理。在半導體膜40上通過濺射法以蝕刻終止層60 (保護膜)的形式堆積SiO2膜。另外,保護膜的成膜方法可以為CVD法。在本實施例中,投入RF功率為200W。成膜時的氣氛的全壓為0. 4Pa,此時的氣體流量比為Ar : O2 = 95 : 5。另外,基板溫度為50°C。堆積的氧化物半導體膜和保護膜通過光刻法以及蝕刻法,加工成適當?shù)某叽?。在形成蝕刻終止層60后,依次層疊厚度5nm的Mo、厚度50nm的Al和厚度5nm的Mo,通過光刻法和濕式蝕刻,形成源電極50以及漏電極52。 之后,在大氣中300°C下進行60分鐘熱處理,制作溝道長為20 U m、溝道寬為20 ii m
的晶體管。測定薄膜晶體管的遷移率(場效遷移率(U))、開關比、切斷電流、閾值電壓(Vth)。測定,使用半導體參數(shù)分析儀(ヶ-スレ-4200),在室溫、遮光環(huán)境下測定。實施例2 9、比較例I 5除了將氧化物燒結(jié)體的組成比、以及磨削量如表I以及表3所示進行變更之外,與實施例I同樣制作氧化物燒結(jié)體等,進行評價。將實施例1、6、7、8的X射線衍射測定(XRD)的結(jié)果分別示于圖2 5。能夠確認實施例1、6、7、8中制作的氧化物燒結(jié)體包含由Ga3_xIn5+xSn2016(X為0 I)表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物。另外,將實施例1、6、7、8的X射線衍射圖的放大圖(2 0 = 28-38°、47_57°、57-67° )示于圖6 8。表4中示出了從上述圖譜中讀取的峰位置(角度)。另外,表5中示出了“表4的各角度+峰⑴(圖6中的圓I)的角度”的計算值。由表5的結(jié)果能夠確認,是圖形一致、具有相同結(jié)構(gòu)的晶格間距不同的結(jié)晶。實施例10、11作為起始原料,使用In2O3 (純度4N、BET表面積6m2/g)、Ga2O3 (純度4N、BET表面積6m2/g)以及SnO2 (純度4N、BET表面積6m2/g)。稱量這些原料,使金屬元素的原子比達到表2所示的比,用超級混合機進行混合后,將它們?nèi)麧M氧化鋁制容器,在大氣氣氛下950°C下預燒5小吋。接著,將這些原料用磨碎機(ァ卜ライター)(化錯微珠、攪拌器轉(zhuǎn)速300rpm)進行微粉碎約0. 5 5小吋。將微粉碎后的漿料用噴霧干燥機進行100 150°C X5 48小時干燥,用開孔250 u m篩子進行篩分,回收粉末。另外,進行微粉碎直至BET表面積達到10m2/g以上。以下,除了如表2所示變更燒結(jié)體的制作條件(預燒有無、混合方法、造粒方法、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間、磨削量等)之外,與實施例I同樣地制作氧化物燒結(jié)體等,進行評價。實施例12作為起始原料,使用In2O3 (純度4N、中值粒徑I. 8 y m)、Ga2O3 (純度4N、中值粒徑1.8um)以及SnO2 (純度4N、中值粒徑1.5 iim)。稱量這些原料,使金屬元素的原子比達到表2所示的比。與實施例10同樣地進行預燒,然后,進行粉碎,直至混合原料的中值粒徑達到I. 0 (ii m)。以下,與實施例10同樣地制作氧化物燒結(jié)體等,進行評價。實施例13 16除了將氧化物燒結(jié)體的組成比如表2所示進行變更之外,與實施例I同樣地制作濺射靶。另外,除了在半導體膜的形成時使用干式蝕刻之外,與實施例I同樣地制作TFT,進行評價。實施例17 20作為起始原料,使用In2O3 (純度4N、中值粒徑I. 8 y m)、Ga2O3 (純度4N、中值粒徑I. 8 um)以及SnO2 (純度4N、中值粒徑I. 5 y m),將氧化物燒結(jié)體的組成比、燒結(jié)溫度如表 2所示進行變更,除此之外,與實施例10同樣地制作濺射靶。另外,與實施例I同樣地制作TFT,進行評價。在以上的實施例以及比較例中,粒徑2 ii m以上的鎵氧化物的凝聚部分的數(shù)目,實施例I 18,20為5個/8100ii m2以下,實施例19為8個/8100ii m2、比較例1,2超過10個/SlOOil m2。進行濺射時,實施例I 20的異常放電少。另ー方面,比較例1、2的異常放電頻繁。另外,關于所得到的薄膜,與實施例I同樣地用XPS進行測定得到的Sn平均價數(shù),在實施例16中為+3. I、比較例I中為+2. 8。表I
權(quán)利要求
1.一種氧化物燒結(jié)體,以下述式(I) (3)的原子比包含銦元素(In)、鎵元素(Ga)以及錫元素(Sn),0. 10 ( In/(In+Ga+Sn) ( 0. 60 (I)0. 10 ( Ga/(In+Ga+Sn) ( 0. 55 (2)0.0001 < Sn/ (In+Ga+Sn) ( 0.60 (3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化物燒結(jié)體,其中,所述IruGa以及Sn的原子比滿足下述式⑷以及(5),0. 01 ( Sn/(In+Ga+Sn) ( 0. 30 (4)0. 30 ( Ga/ (In+Ga+Sn) ( 0. 55 (5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化物燒結(jié)體,其中,所述IruGa以及Sn的原子比滿足下述式(6)以及(7),0. 30 < Sn/(In+Ga+Sn) ( 0. 60 (6)0. 10 ( In/(In+Ga+Sn) < 0. 60 (7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的氧化物燒結(jié)體,其中,鋅元素(Zn)的含量為IOOOOppm 以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的氧化物燒結(jié)體,其包含由Ga3_xIn5+xSn2016表示的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的化合物,其中,X為0 I。
6.一種濺射靶,其中,使用了權(quán)利要求I 5中任一項所述的氧化物燒結(jié)體。
7.—種權(quán)利要求6的派射祀的制造方法,其中,包含下述(a) (e)的工序, (a)將原料化合物粉末混合而制備混合物的工序; (b)將所述混合物成形而制備平均厚度5.5mm以上的成形體的工序; (c)將所述成形體在1280°C以上且1520°C以下燒結(jié)2小時以上且96小時以下的工序; (d)對工序(c)中得到的燒結(jié)體的表面磨削0.3mm以上的工序;和 (e)將燒結(jié)體結(jié)合在背板上的工序。
8.一種氧化物半導體膜,其以下述式(I) (3)的原子比包含銦元素(In)、鎵元素(Ga)以及錫元素(Sn),并且電子載體密度為IO14CnT3以上且IO19CnT3以下,0. 10 ( In/(In+Ga+Sn) ( 0. 60 (I)0. 10 ( Ga/(In+Ga+Sn) ( 0. 55 (2)0.0001 < Sn/ (In+Ga+Sn) ( 0.60 (3)。
9.一種半導體元件,其使用了權(quán)利要求8所述的氧化物半導體膜。
全文摘要
一種氧化物燒結(jié)體,以下述式(1)~(3)的原子比包含銦元素(In)、鎵元素(Ga)以及錫元素(Sn)。0.10≤In/(In+Ga+Sn)≤0.60(1)0.10≤Ga/(In+Ga+Sn)≤0.55(2)0.0001<Sn/(In+Ga+Sn)≤0.60 (3)。
文檔編號H01L21/363GK102770577SQ20118001072
公開日2012年11月7日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者矢野公規(guī), 笠見雅司, 糸瀨將之, 西村麻美 申請人:出光興產(chǎn)株式會社