一种溅射靶，其由氧化物烧结体构成，所述氧化物烧结体含有In、Ga以及Zn，并且具备In的含量比周围多的组织、和Ga以及Zn的含量比周围多的组织。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氧化物半导体和透明导电膜等氧化物薄膜制作用、特别是薄膜晶体管制作用的溅射靶。
技术介绍
由氧化铟、氧化锌、氧化镓构成的非晶质的氧化物膜具有可见光透射性，并且，从导电体、半导体至绝缘体具有宽的电特性，因此，作为透明导电膜和(在薄膜晶体管等中使用的)半导体膜备受瞩目。作为上述氧化物膜的成膜方法，有溅射、脉冲激光沉积(PLD)、蒸镀等物理成膜、和溶胶法等化学成膜，但作为能够在比较低的温度下大面积均勻地成膜的方法，以溅射法等物理成膜为中心进行研究。在通过溅射等物理成膜形成氧化物薄膜时，为了均勻、稳定、高效(以高成膜速度)地成膜，通常使用由氧化物烧结体构成的靶。作为代表的氧化物膜(导电膜、半导体膜)，可以列举例如由氧化铟、氧化锌、氧化镓构成的氧化物膜。作为用于制作这些氧化物膜(通常为非晶质膜)的靶(主要是溅射靶)，以hfeiai04、In2Ga2ZnO7等同系结构的结晶型为中心进行研究。例如，在专利文献1 4中公开了含有LfeiaiO4(InGaO3(ZnO))的同系结构的靶。 但是，由于同系结构难以产生氧欠缺，因此，需要进行高温下的还原处理，产生氧欠缺，从而降低电阻(专利文献1)。因此，对不生成绝缘性高的Ga2O3结晶相的制造法(专利文献3)、 添加正四价金属等的方法(专利文献4)、由LfeiaiO4的六方晶层状化合物与SiGa2O4的尖晶石结构的混合物构成的靶(专利文献4)进行了研究。但是，存在效果有限、构成元素增加而难以管理等课题。另一方面，进行了改变氧化铟、氧化锌以及氧化镓的组成比来制作各种薄膜晶体管的研究(专利文献幻。但是，对于各组成中的靶的研究并不充分，因此，比电阻还是很高。 另外，公开了使用金属组成比h Ga Zn = 30 15 55的h-Ga-Si-O烧结体形成非晶质氧化物半导体膜以及薄膜晶体管的例子(专利文献6)。但是，存在薄膜的( 的含有比率极端减少约为靶的( 的含有比率的三分之二的问题。这启示靶的性状不适合，但并没有进行关于靶性状或其改善的研究。专利文献1 日本特许3644647号公报专利文献2 日本特开2007-73312号公报专利文献3 日本特开2007-223849号公报 专利文献 4 :W02008/072486专利文献5 :W02009/075^1专利文献6 日本特开2008-53356号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供即使不进行还原处理、比电阻也低的氧化物半导体膜形成用的靶。为了实现上述目的，本专利技术人进行了深入的研究，发现含有In、Ga以及Si的氧化物靶包含h的含量比周围多的组织(以下称为富含h的组织)时，即使不进行还原处理、 特别是高温下的还原处理，也能够制作比电阻低的靶。这推测是由于，通过包含富含h的组织，容易产生氧欠缺。另外发现，通过选定元素的组成比(原子比)和制造条件，能够在含有In、Ga以及Si的氧化物烧结体中生成富含h的组织。另外，该靶由于h的含量少， 因此，与ITO等大量含有的靶相比，溅射时的结核产生极少，也可以期待降低在制作薄膜晶体管时由于结核引起的异常放电等而产生的颗粒引起的不良情况。另外发现，使用由该氧化物烧结体构成的靶制作的半导体元件、特别是薄膜晶体管具有优良的TFT特性，能够制造适于半导体元件的制作的溅射靶，从而完成了本专利技术。根据本专利技术，提供以下的溅射靶、其制造方法以及半导体元件的制造方法。1. 一种溅射靶，其由氧化物烧结体构成，所述氧化物烧结体含有h、fe以及Si，并且具备与周围相比h的含量多的组织、和与周围相比( 以及ai的含量比多的组织。2.根据上述1所述的溅射靶，其中，所述h的含量多的组织的氧含量比周围的组织少。3.根据上述1或2所述的溅射靶，其中，所述h的含量多的组织具有15 μ m以上的连结结构。4.根据上述1 3中任一项所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体包含由In2O3 表示的方铁锰矿结构和由^feiaiO4表示的同系结构。5.根据上述1 3中任一项所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体包含由In2O3 表示的方铁锰矿结构和由SiGa2O4表示的尖晶石结构。6.根据上述1 3中任一项所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体包含由In2O3 表示的方铁锰矿结构和由II^5Geici. Jn2O5表示的同系结构。7.根据上述1 6中任一项所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体的In、Ga以及ai的原子比满足下述式，0. 20 彡 In/(In+Ga+Zn)彡 0. 700. 01 ^ Ga/(In+Ga+Zn) ^ 0. 500. 05 彡 Zn/ (In+Ga+Zn)彡 0. 60。8.根据上述7所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体的h、Ga以及Si的原子比满足下述式，Ga/(In+Ga+Zn)彡 0. 450. 10 ^ Zn/(In+Ga+Zn) ^ 0. 40In/(In+Ga) < 0. 60。9.根据上述7所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体的h、Ga以及Si的原子比满足下述式，In/(In+Ga+Zn) ( 0. 650. 10 ^ Ga/(In+Ga+Zn)0· 10 彡 Zn/(In+Ga+Zn)0. 60 ^ In/(In+Ga)0. 51 彡 In/(In+Zn)。10.根据上述1 9中任一项所述的溅射靶，其中，所述氧化物烧结体还以满足下述式的原子比含有Sn，0. 0001 < Sn/(In+Ga+Zn+Sn) < 0. 10。11.根据上述1 9中任一项所述的溅射靶，其实质上仅含有h、Ga、Zn以及0。12. 一种上述5所述的溅射靶的制造方法，其中，包括对包含具有由SiGa2O4表示的尖晶石结构的氧化物的成形体进行烧结的工序。13. 一种半导体元件的制造方法，其中，包括使用上述1 11中任一项所述的溅射靶形成氧化物膜的工序。根据本专利技术，即使不进行还原处理，也能够提供比电阻低的氧化物半导体膜形成用的靶。根据本专利技术，能够提供具有优良的成膜性的溅射靶、特别是氧化物半导体膜形成用的溅射靶。附图说明图1是表示使用由实施例1得到的靶而制作的沟道截断环型薄膜晶体管的构成的示意图。图2是表示由实施例4制作的氧化物利用EPMA测定的h、Ga、&i的分散MAP的显微镜照片。图3是表示由实施例4制作的氧化物烧结体利用EPMA测定的In、Ga、Zn、0的分散MAP的显微镜照片。图4是表示由实施例4制作的氧化物烧结体的h、Ga、ai、0的分散MAP中的富含 In的组织的连结结构的显微镜照片。图5是表示由实施例4制作的氧化物烧结体的富含^的组织的长宽比的算出例的显微镜照片。图6是表示本专利技术中得到的由In1.5Ga0.5Ζη205表示的同系结构的通过X射线衍射测定(Cuka射线)得到的图的一个例子。图7是表示推定新型结晶结构的结构式Ir^5Giia5Zn2O5的过程的图。图8是表示由实施例1得到的氧化物烧结体通过X射线衍射测定(Cuka射线) 而得到的图。图9是表示由实施例2得到的氧化物烧结体通过X射线衍射测定(Cuka射线) 而得到的图。图10是表示由实施例3得到的氧化物烧结体通过X射线衍射测定(Cuk α射线) 而得到的图。图11是表示由实施例6得到的氧化物烧结体通过X射线衍射测定(Cu本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种溅射靶，其由氧化物烧结体构成，所述氧化物烧结体含有Ｉｎ、Ｇａ以及Ｚｎ，并且具备与周围相比Ｉｎ的含量多的组织、和与周围相比Ｇａ以及Ｚｎ的含量多的组织。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：矢野公规，糸濑将之，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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