[發明專利]氧化物半導體濺射靶、用其制造的薄膜晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201310213423.7
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103451607A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 河真珠;李承柱;吳珠惠;趙耀翰;樸柱玉;孫仁成;李炯錄;韓鎮宇
• 申請（專利權）人: 三星康寧精密素材株式會社
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/08;H01L29/786
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

相關申請的交叉引用

本申請要求分別于2012年5月31日和2013年5月8日提交的韓國專利申請第10-2012-0057851號和第10-2013-0051644號的優先權，該申請的全部內容就各方面而言通過引用并入本文。

技術領域

本申請涉及氧化物半導體濺射靶、用該氧化物半導體濺射靶制造薄膜晶體管（TFT）的方法和用該氧化物半導體濺射靶制造的TFT，更具體地，涉及用于沉積具有高的電子遷移率和高的操作可靠性的薄膜的氧化物半導體濺射靶、用該氧化物半導體濺射靶制造TFT的方法和用該方法制造的TFT。

背景技術

薄膜晶體管（TFT）主要用作有源矩陣平板顯示器的像素轉換器件，盡管它們還可用作靜態隨機存取存儲器（SRAM）或只讀存儲器（ROM）。例如，TFT用作液晶顯示器（LCD）或有機發光顯示器（OLED）的轉換器件或電流驅動器件。用作轉換器件的TFT能使像素被獨立控制，以便像素可表現互不相同的唯一的電信號。

當前，所有LCD和OLED都使用各具有硅（Si）類有源層的TFT。然而，用在LCD中的無定形Si由于約0.5cm²/Vs的低電子遷移率而具有低的運行速度且不穩定。因此，無定形Si實現大的、高清和高速顯示器的能力受到限制。此外，由于用準分子激光器結晶，所以用在OLED中的多晶硅（多晶Si）比無定形Si呈現出更好的TFT器件特性，例如電子遷移率。然而，不可能由多晶硅制造大的器件，這是有問題的。

近來，作為克服這些問題的方法，具有基于氧化物的有源層的TFT作為下一代顯示裝置的驅動器件而受到關注。但是，由于在實際加工中其較低的產率和操作可靠性，該方法難以商業化。由于具有比多晶硅低的電子遷移率，該方法還難以應用于下一代大的、高清和高速的顯示器。

發明背景部分中公開的信息僅為了更好地理解本發明的背景而提供，而不應作為對于該信息構成本領域技術人員已知現有技術的認可或任何暗示的形式。

發明內容

本發明的各個方面提供了一種用于沉積具有高的電子遷移率和高的操作可靠性的薄膜的氧化物半導體濺射靶、用該氧化物半導體濺射靶制造薄膜晶體管（TFT）的方法和用該氧化物半導體濺射靶制造的TFT。

在本發明的一個方面中，提供了一種在沉積TFT有源層的濺射工藝中使用的氧化物半導體濺射靶。所述氧化物半導體濺射靶由基于含有銦（In）、錫（Sn）、鎵（Ga）和氧（O）的組合物的材料制成。

在本發明的示例性實施方式中，所述組合物可包含氧化鎵、氧化錫和氧化銦，其中，相對于總的In+Ga+Sn，所述In、所述Ga和所述Sn的含量比為60原子%至70原子%、10原子%至25原子%和5原子%至30原子%。

在本發明的另一個方面中，提供了一種制造TFT的方法，所述方法包括用上述氧化物半導體濺射靶沉積有源層的步驟。所述薄膜晶體管可用在諸如液晶顯示器（LCD）或有機發光顯示器（OLED）的顯示裝置中。

在本發明的再一個方面中，提供了一種包含有源層的薄膜晶體管，所述有源層包含基于含有銦（In）、錫（Sn）、鎵（Ga）和氧（O）的組合物的材料。相對于總的In+Ga+Sn，所述In、所述Ga和所述Sn的含量比可為60原子%至70原子%、10原子%至25原子%和5原子%至30原子%。

根據本發明的實施方式，所述氧化物半導體濺射靶由基于含有In、Sn、Ga和O的組合物的四元半導體材料形成，并且用所述氧化物半導體濺射靶沉積TFT的有源層。因此，得到的有源層可呈現比現有技術的有源層更高的電子遷移率和操作可靠性，現有技術的有源層是由基于含有In、Ga、Zn和O的組合物的四元半導體材料形成的。因而能在提高TFT產率的同時，改善TFT和具有該TFT的顯示裝置的性能。

并入本文的附圖和以下本發明的詳細說明可使本發明的方法和設備具有的其它特征和優點更為明顯，它們一起用來解釋本發明的特定原理。

附圖說明

圖1為顯示應用了根據本發明實施方式的濺射靶的薄膜晶體管（TFT）的橫截面視圖；

圖2為顯示由應用了根據本發明實施方式的濺射靶的TFT和由現有技術的TFT，漏極電流隨柵極電壓變化的曲線圖；

圖3為顯示薄膜的電子遷移率隨根據本發明的靶的In含量變化的曲線圖；

圖4為顯示通過對圖3的薄膜特性排序所得結果的表；