[發(fā)明專利]濺射靶部件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811569762.8
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN110317053B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 水藤耕介
• 申請（專利權(quán)）人: JX金屬株式會社
• 主分類號: C04B35/457
• 分類號: C04B35/457;C04B35/01;C04B35/622;C04B35/64;C23C14/34;C23C14/35
• 代理公司: 北京偉思知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11725
• 代理人: 聶寧樂;胡瑾

本發(fā)明提供一種在含有高濃度的Ga的Ga－Sn－O系濺射靶部件中，降低體電阻率(等同于“體積電阻率”。)的有效方法。一種濺射靶部件，其含有Ga、Sn以及O，余量由不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Ga以及Sn的原子比滿足0.33≤Ga/(Ga+Sn)≤0.75，粉末X射線衍射測量中的SnO₂相的峰面積I_Sn與整體峰面積I之比I_Sn/I為0.02以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種Ga－Sn－O系濺射靶部件及其制造方法。

背景技術(shù)

以往，作為薄膜晶體管(TFT)的通道層所使用的半導(dǎo)體層，使用多晶硅膜以及非晶硅膜等硅系材料。然而，硅系材料在可見光區(qū)域發(fā)生吸收，因此存在光入射導(dǎo)致載體產(chǎn)生從而薄膜晶體管發(fā)生誤操作的問題。雖然設(shè)置了金屬等的光阻擋層作為預(yù)防對策，但是存在開口率降低的問題。另外，為了保證畫面亮度而需要背光燈的高亮度化，有消耗電力增大等缺點。

因此，近年，代替硅系材料，進(jìn)行了使用透明氧化物半導(dǎo)體的薄膜晶體管的開發(fā)。作為其代表，有In－Ga－Zn－O系(IGZO)材料(專利文獻(xiàn)1)。然而，由于IGZO是多成分系，因此各原料粉的性質(zhì)和狀態(tài)、成分的配比以及燒結(jié)條件的最優(yōu)化難以進(jìn)行。因此，IGZO的性質(zhì)容易變化，濺射時產(chǎn)生結(jié)瘤以及異常放電成問題。另外，IGZO含有稀有金屬，故而成為成本上升的主要原因，另外，存在未來供應(yīng)不足之虞。

基于這樣的背景，對構(gòu)成元素少的Ga－Sn－O系(GTO)的氧化物靶進(jìn)行了研究(專利文獻(xiàn)2～3)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2005/088726號

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2010/018707號

專利文獻(xiàn)3：日本特開2013－40394號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

然而，在專利文獻(xiàn)2公開的氧化物燒結(jié)體中，為了提高燒結(jié)體的強(qiáng)度、降低體電阻，除了錫酸鎵化合物相以及氧化錫相以外，還需要分散從鋅、鋁、硅、銦、鍺、鈦、鈮、鉭、鎢、鉬以及銻中選擇的至少1種元素。而且，在專利文獻(xiàn)2中示出，在僅選用氧化鎵和氧化錫作為原料的情況下，如果氧化鎵濃度高，則體電阻升高到無法測量的程度(比較例1、4、6以及7)。

另外，專利文獻(xiàn)3中公開了，由鎵(Ga)、錫(Sn)、氧(O)以及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的濺射用氧化物燒結(jié)體靶，但是要求Ga₂O₃的濃度為20mol％以下。專利文獻(xiàn)3中示出，在Ga₂O₃的濃度選用30mol％的情況下，體電阻率升高到無法測量的程度(比較例4以及5)。

如此，在含有高濃度的Ga的Ga－Sn－O系濺射靶部件中，沒有得到適于DC濺射的低體電阻率的濺射靶部件。本發(fā)明鑒于上述情況而創(chuàng)造，在一實施方式中，要解決的技術(shù)問題之一是提供一種在含有高濃度的Ga的Ga－Sn－O系濺射靶部件中，降低體電阻率(等同于“體積電阻率”。)的有效的方法。

解決技術(shù)問題的方法

本發(fā)明人，通過粉末XRD對含有高濃度的Ga的Ga－Sn－O系濺射靶部件的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，觀察到較多的Ga和Sn的復(fù)合氧化物相，但是觀察到氧化錫相的生成量非常少。于是，基于該知識進(jìn)行深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在Ga－Sn－O系濺射靶部件中，如果降低Ga和Sn的復(fù)合氧化物相的比率并增高氧化錫相的比率，則即使整體組成相同，體積電阻率也必然降低。

本發(fā)明基于上述知識而完成，在下文中進(jìn)行示例。

[1]