氧化物烧结体和半导体器件制造技术

本发明专利技术提供了一种氧化物烧结体，所述氧化物烧结体包括铟、钨以及锌和锡中的至少一种，且包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括钨以及锌和锡中的至少一种；提供了一种半导体器件(10)，所述半导体器件(10)包括通过使用氧化物烧结体作为靶的溅射方法形成的氧化物半导体膜(14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适于用作通过溅射方法形成氧化物半导体膜的靶的氧化物烧结体、以及包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜的半导体器件。
技术介绍
在液晶显示装置、薄膜EL(电致发光)显示装置、有机EL显示装置等中，非晶硅膜已经常规地主要用作用于作为半导体器件的TFT(薄膜晶体管)的沟道层的半导体膜。但是，近年来，已经把注意力集中在主要由In-Ga-Zn基复合氧化物(下文中也称为“IGZO”)组成的作为上述半导体膜的氧化物半导体膜，这是因为与非晶硅膜相比，该氧化物半导体膜具有更高载流子迁移率。例如，日本专利公布No.2008-199005(专利文献1)公开了通过使用靶的溅射方法形成主要由IGZO组成的这种氧化物半导体膜。另外，日本专利公布No.2004-091265(专利文献2)公开了主要由铟制成并包括钨的氧化物烧结体作为适于在通过溅射方法等形成氧化物半导体膜时使用的材料。引用列表专利文献专利文献1：日本专利公布No.2008-199005专利文献2：日本专利公布No.2004-091265
技术实现思路
技术问题在如日本专利公布No.2008-199005(专利文献1)中公开的作为如下的半导体器件的TFT(薄膜晶体管)中，将由市场价格高的金属镓制成的氧化镓用作原料，且因此TFT具有高制造成本的问题，所述半导体器件包括作为沟道层的主要由IGZO组成的氧化物半导体膜。如日本专利公布No.2004-091265(专利文献2)中公开的作为如下的半导体器件的TFT具有如下问题：截止电流高即接近1×10-11A，因此导通电流对截止电流之比不能充分地增加，除非驱动电压升高至接近70V，所述半导体器件包括作为沟道层的通过使用主要由铟制成并包括钨的氧化物烧结体制造的氧化物半导体膜。本专利技术的目的是解决上述问题并提供适于形成具有高特性的半导体器件的氧化物半导体膜的氧化物烧结体；和包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜的半导体器件。问题的解决方案根据一个方面，本专利技术涉及氧化物烧结体，所述氧化物烧结体包括锌和锡中的至少一种以及铟、钨，其中氧化物烧结体包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨。根据另一个方面，本专利技术涉及包括氧化物半导体膜的半导体器件，所述氧化物半导体膜通过经由使用根据上述方面的氧化物烧结体作为靶的溅射方法而形成。专利技术的效果根据以上所述，可以提供适于形成具有高特性的半导体器件的氧化物半导体膜的氧化物烧结体，和包括通过使用所述氧化物烧结体形成的所述氧化物半导体膜的半导体器件。附图说明图1为显示根据本专利技术的半导体器件的一个示例的示意图，其中图1(A)显示平面示意图且图1(B)显示沿图1(A)中示出的线IB-IB取得的横截面图。图2为显示用于制造根据本专利技术的半导体器件的方法的一个示例的横截面示意图。具体实施方式<本专利技术的实施方式的说明>作为本专利技术的实施方式的氧化物烧结体为包括锌和锡中的至少一种以及铟、钨的氧化物烧结体，其中所述氧化物烧结体包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨。本实施方式的氧化物烧结体包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨，因此在TFT(薄膜晶体管)中，可以使截止电流降低且可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增加，所述TFT(薄膜晶体管)为包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜作为沟道层的半导体器件。另外，可以使所述氧化物烧结体的热导率增加。本实施方式的氧化物烧结体可以还包括红绿柱石型相作为晶相。结果，在TFT中，可以使截止电流降低且可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增加，所述TFT为包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜作为沟道层的半导体器件。另外，可以使所述氧化物烧结体的热导率增加。当本实施方式的氧化物烧结体包括复合氧化物晶相和红绿柱石型相作为晶相时，双相占有比率可以等于或高于95％且等于或低于100％，所述双相占有比率为横截面中所述复合氧化物晶相和所述红绿柱石型相的总面积对氧化物烧结体的横截面的面积的占有比率，所述复合氧化
物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨。结果，在TFT中，可以使截止电流降低且可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增加，并且可以降低主面中的特性的变化，所述TFT为包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜作为沟道层的半导体器件。另外，可以使所述氧化物烧结体的热导率增加。在本实施方式的氧化物烧结体中，复合氧化物晶相占有比率可以高于0％且等于或低于50％，所述复合氧化物晶相占有比率为横截面中包括锌和锡中的至少一种以及钨的复合氧化物晶相的面积对氧化物烧结体的横截面的面积的占有比率。结果，在TFT中，可以使截止电流降低且可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增加，并且可以减少主面中的特性的变化，所述TFT为包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜作为沟道层的半导体器件。另外，可以使所述氧化物烧结体的热导率增加。在本实施方式的氧化物烧结体中，复合氧化物晶相可以包括选自如下组中的至少一种类型的晶相：ZnWO4型相、Zn2W3O8型相、WSnO4型相、WSn2O5型相和WSn3O6型相。结果，在TFT中，可以使截止电流降低且可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增加，所述TFT为包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜作为沟道层的半导体器件。另外，可以使所述氧化物烧结体的热导率增加。在本实施方式的氧化物烧结体中，钨对包括在氧化物烧结体中的全部金属元素和硅的含量比率可以等于或高于0.5原子％且等于或低于20原子％。结果，在TFT中，可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增加，所述TFT为包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜作为沟道层的半导体器件。另外，可以使氧化物半导体膜的膜形成速度增加。在本实施方式的氧化物烧结体中，选自如下组中的至少一种类型
的元素对包括在氧化物烧结体中的全部金属元素和硅的含量比率可以等于或高于0.1原子％且等于或低于10原子％，其中所述组由铝、钛、铬、镓、铪、锆、硅、钼、钒、铌、钽和铋组成。结果，在TFT中，可以使截止电流降低且可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增加，所述TFT为包括通过使用氧化物烧结体形成的氧化物半导体膜作为沟道层的半导体器件。作为本专利技术的另一个实施方式的半导体器件为如下的半导体器件：包括通过经由使用上述实施方式的氧化物烧结体作为靶的溅射方法形成的氧化物半导体膜。由于本实施方式的半导体器件包括通过经由使用上述实施方式的氧化物烧结体作为靶的溅射方法形成的氧化物半导体膜，所以本实施方式的半导体器件具有高特性。<本专利技术的具体实施方式>[第一实施方式：氧化物烧结体]作为本专利技术的实施方式的氧化物烧结体为包括锌和锡中的至少一种以及铟、钨的氧化物烧结体，其中所述氧化物烧结体包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨。本实施方式的氧化物烧结体包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨，因此在TFT(薄膜晶体管)中，可以使截止电流降低且可以使低驱动电压下的导通电流对截止电流之比增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化物烧结体，所述氧化物烧结体包括锌和锡中的至少一种、铟以及钨，其中所述氧化物烧结体包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.22 JP 2014-2154681.一种氧化物烧结体，所述氧化物烧结体包括锌和锡中的至少一种、铟以及钨，其中所述氧化物烧结体包括复合氧化物晶相作为晶相，所述复合氧化物晶相包括锌和锡中的至少一种以及钨。2.根据权利要求1所述的氧化物烧结体，进一步包括红绿柱石型相作为晶相。3.根据权利要求2所述的氧化物烧结体，其中双相占有比率为等于或高于95％且等于或低于100％，所述双相占有比率为所述氧化物烧结体的横截面中所述复合氧化物晶相和所述红绿柱石型相的总面积对所述横截面的面积的占有比率。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的氧化物烧结体，其中复合氧化物晶相占有比率为高于0％且等于或低于50％，所述复合氧化物晶相占有比率为所述氧化物烧结体的横截面中所述复合氧化物晶相的面积对所述横截面的面积的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫永美纪，绵谷研一，曾我部浩一，粟田英章，栗巢贤一，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP