[發(fā)明專利]氧化物燒結(jié)體及濺射靶材

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980136121.6
• 申請(qǐng)日: 2009-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN102159517A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宇都野太;井上一吉;川島浩和;笠見雅司;矢野公規(guī);寺井恒太
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 出光興產(chǎn)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C04B35/00
• 分類號(hào): C04B35/00;C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固溶有鎵的氧化銦氧化物燒結(jié)體、由其構(gòu)成的濺射靶材、使用該靶材制作的薄膜及含有該薄膜的薄膜晶體管。

背景技術(shù)

近年來，顯示裝置的發(fā)展令人矚目，液晶顯示裝置或EL顯示裝置等各種顯示裝置被活躍地引入到個(gè)人電腦或文書操作機(jī)(ワ—プロ)等OA機(jī)器中。這些顯示裝置均具有用透明導(dǎo)電膜夾持顯示元件的三明治結(jié)構(gòu)。

目前，驅(qū)動(dòng)這些顯示裝置的開關(guān)元件中占主導(dǎo)地位的是硅系半導(dǎo)體膜。這除了由于硅系薄膜的穩(wěn)定性、加工性良好之外，還由于切換速度也很快等。此硅系薄膜一般利用化學(xué)氣相沉積(CVD)法制作。

但是，硅系薄膜為非晶質(zhì)時(shí)，具有切換速度較遲緩、顯示高速動(dòng)畫等時(shí)無法顯示圖像的缺點(diǎn)。另外，為結(jié)晶質(zhì)的硅系薄膜時(shí)，雖然切換速度較快，但結(jié)晶化需要800℃以上的高溫或者需要利用激光的加熱等，對(duì)于制造而言，需要大量的能量和工序。另外，硅系的薄膜雖然作為電壓元件性能也很優(yōu)異，但流過電流時(shí)，具有其特性隨時(shí)間而變化的問題。

因此，探討了硅系薄膜以外的膜。

作為相比較于硅系薄膜而言穩(wěn)定性更為優(yōu)異、同時(shí)具有與ITO膜同等透光率的透明半導(dǎo)體膜以及用于獲得該透明半導(dǎo)體膜的靶材，提出了由氧化銦和氧化鎵及氧化鋅構(gòu)成的透明半導(dǎo)體薄膜，由氧化鋅和氧化鎂構(gòu)成的透明半導(dǎo)體薄膜(例如專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)2公開了一種含有InGaO₃化合物的組合物，其為以氧化銦及氧化鎵為主成分的組合物。該文獻(xiàn)涉及透明導(dǎo)電膜。

專利文獻(xiàn)3記載了由含有1～10原子％的Ga的In₂O₃構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜。該透明導(dǎo)電膜通過在In₂O₃靶材上放置金屬Ga、進(jìn)行共濺射而制成。

專利文獻(xiàn)4具有涉及Ga/(In+Ga)為0.35以上且不到1.0，含有(Ga，In)₂O₃相的透明導(dǎo)電膜用燒結(jié)體組合物的記載。專利文獻(xiàn)5具有涉及Ga/(In+Ga)為0.65以上且不到1.0，含有(Ga，In)₂O₃相的透明導(dǎo)電膜用氧化物燒結(jié)體的記載。

專利文獻(xiàn)6具有涉及含有49.1～65原子％的鎵元素的氧化銦—氧化鎵燒結(jié)體的記載。專利文獻(xiàn)7具有涉及使用了具有Ga/In比為0.97～1.86的組成的燒結(jié)體的濺射靶材的記載。專利文獻(xiàn)8、專利文獻(xiàn)9具有涉及分別含有35～45原子％、15～49原子％的Ga的氧化銦—氧化鎵燒結(jié)體的記載。

但是，在專利文獻(xiàn)6～9的Ga含有區(qū)域內(nèi)，無法獲得由結(jié)晶質(zhì)的氧化銦—氧化鎵構(gòu)成的氧化物半導(dǎo)體膜。另外，由于這些組成，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生由InGaO₃構(gòu)成的絕緣性高的結(jié)晶相，有在濺射中會(huì)發(fā)生異常放電、發(fā)生結(jié)節(jié)的情況。

本發(fā)明的目的在于提供能夠用于薄膜晶體管的非硅系半導(dǎo)體薄膜及用于形成該非硅系半導(dǎo)體薄膜的濺射靶材。另外，本發(fā)明的目的在于提供使用了新型的非硅系半導(dǎo)體薄膜的薄膜晶體管。

先進(jìn)技術(shù)文獻(xiàn)

【專利文獻(xiàn)1】日本特開2004-119525號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)2】日本特開平7-182924號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)3】日本特開平9-50711號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)4】日本特開2007-277039號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)5】日本特開2007-210823號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)6】日本特開2007-224386號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)7】日本特開2007-113026號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)8】日本特開2005-347215號(hào)公報(bào)

【專利文獻(xiàn)9】日本特開平09-259640號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供以下的氧化物燒結(jié)體、濺射靶材、氧化物薄膜、薄膜晶體管及它們的制造方法。

1.一種氧化物燒結(jié)體，其特征在于，鎵固溶于氧化銦、原子比Ga/(Ga+In)為0.001～0.12，銦和鎵相對(duì)于總金屬原子的含有率為80原子％以上，具有In₂O₃的方鐵錳礦結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)所述1所述的氧化物燒結(jié)體，其中，所述Ga/(Ga+In)為0.001～0.10。

3.根據(jù)所述1所述的氧化物燒結(jié)體，其中，所述Ga/(Ga+In)為0.005～0.08。

4.根據(jù)所述1～3中任一項(xiàng)所述的氧化物燒結(jié)體，其中，所述方鐵錳礦結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)為以上且不到

5.根據(jù)所述1～4中任一項(xiàng)所述的氧化物燒結(jié)體，其中，密度為6.5～7.1g/cm³。