[发明专利]氧化物半导体膜、薄膜晶体管、氧化物烧结体以及溅射靶

说明书

一种氧化物半导体膜，其特征在于，以满足下述式(1)～(3)的范围的原子比含有In、Ga以及Sn，0.01≦Ga/(In+Ga+Sn)≦0.30…(1)0.01≦Sn/(In+Ga+Sn)≦0.40…(2)0.55≦In/(In+Ga+Sn)≦0.98…(3)，并且，以满足下述式(4)的范围的原子比含有Al，0.05≦Al/(In+Ga+Sn+Al)≦0.30…(4)。

技术领域

本发明涉及氧化物半导体膜、在制造使用了该氧化物半导体膜的薄膜晶体管(TFT)的氧化物半导体膜等时可采用的溅射靶、以及该溅射靶的材料即氧化物烧结体。

背景技术

薄膜晶体管所使用的无定形(非晶质)氧化物半导体与通用的无定形硅(a-Si)相比具有高载流子迁移率，光学带隙较大，能够在低温下成膜，因而期待将其用于要求大型、高成像清晰度、高速驱动的下一代显示器或耐热性低的树脂基板等。

在形成上述氧化物半导体(膜)时，优选使用对溅射靶进行溅射的溅射法。这是因为，利用溅射法形成的薄膜与利用离子电镀法或真空蒸镀法、电子束蒸镀法形成的薄膜相比，膜面方向(膜面内)的成分组成或膜厚等的面内均匀性优良，能够形成与溅射靶成分组成相同的薄膜。

在专利文献1中，例示有涉及在In₂O₃中添加了Ga₂O₃以及SnO₂的氧化物半导体膜的内容。但是，该膜的成膜后的载流子控制(降低载流子浓度)较难，有时利用CVD等在该膜上形成了层间绝缘膜等后，不会半导体化。

在专利文献2中，例示有将在In₂O₃中添加了Ga₂O₃以及SnO₂的氧化物半导体膜与在In₂O₃中添加了Ga₂O₃、SnO₂以及ZnO的氧化物半导体膜层叠而得的晶体管以及溅射靶。

在专利文献3～6中，记载有由In₂O₃、Ga₂O₃以及SnO₂构成的透明导电膜的制造方法，例示有溅射靶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-249537号公报

专利文献2：国际公开2015-108110号公报

专利文献3：日本特开2011-94232号公报

专利文献4：日本特开平4-272612号公报

专利文献5：国际公开2003-014409号公报

专利文献6：国际公开2009-128424号公报

发明内容

另一方面，存在对更高性能的TFT的强烈要求，对高迁移率、在CVD等中的特性变化小的材料的要求较大。此外，由将In₂O₃、Ga₂O₃、以及SnO₂进行烧结而得到的氧化物烧结体构成的溅射靶在溅射时，有时会在靶上产生被称为发丝裂纹的、微小的线状的裂纹，因此还要求难以产生裂纹的靶。

本发明的目的在于提供一种由新的氧化物系材料构成的、新的氧化物半导体膜。

此外，本发明的目的在于，提供在用于薄膜晶体管时发挥优良的TFT性能的氧化物半导体膜、能够形成该氧化物半导体膜的溅射靶、以及作为该溅射靶的材料的氧化物烧结体。

用于解决上述技术问题的方案