本发明专利技术涉及一种溅射靶，其包含烧结体，所述烧结体包含In、Ga及Mg，并且包含选自In2O3所表示的化合物、In(GaMg)O4所表示的化合物、Ga2MgO4所表示的化合物、及In2MgO4所表示的化合物中的1种以上的化合物，其中，原子比In/(In＋Ga＋Mg)为0.5以上且0.9999以下、并且原子比(Ga＋Mg)/(In＋Ga＋Mg)为0.0001以上且0.5以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溅射靶
本专利技术涉及溅射靶、使用了该溅射靶的氧化物薄膜的制造方法、薄膜晶体管及显示装置。
技术介绍
近年来，显示装置的发展惊人，液晶显示装置、EL显示装置等各种显示装置被积极地引入个人电脑、文字处理机等OA设备。这些显示装置均具有用透明导电膜夹入显示元件的夹层结构。作为驱动显示装置的开关元件，目前，硅系的半导体膜占据主流。其原因在于不仅硅系薄膜的稳定性、加工性良好，而且开关速度等也良好。硅系薄膜通常利用化学蒸气析出法(CVD)法来制造。但是，非晶质的硅系薄膜的开关速度比较慢，具有在显示高速的动画等的情况下无法显示图像的难点。另一方面，虽然结晶质的硅系薄膜的开关速度比较快，但结晶化需要800°C以上的高温、或利用激光来加热等，制造中需要大量能量及工序。另外，硅系薄膜作为电压元件也优良，但却存在特性根据电流而发生经时变化的问题。为了解决这样 的问题，而对使用由氧化铟、氧化锌及氧化镓构成的氧化物半导体膜的薄膜晶体管进行了研究。通常，氧化物半导体薄膜通过溅射来制造，其中，所述溅射使用了由氧化物烧结体构成的靶(溅射靶)。作为溅射靶，已知由下述化合物构成的靶，所述化合物显示出例如In2Ga2ZnO7或InGaZnO4所表示的同源结晶结构(专利文献I~3)。该靶为了提高烧结密度(相对密度)而需要在氧化气氛下进行烧结，由此，靶的电阻下降，因此，在烧结后需要在高温下进行还原处理。另外，如果长期使用靶，则存在所得到的膜的特性和成膜速度大幅发生变化、引起由InGaZnO4或In2Ga2ZnO7的异常生长产生的异常放电、在成膜时颗粒大量产生等问题。如果频繁引起异常放电，则等离子体放电状态变得不稳定，无法进行稳定的成膜，有时对膜特性产生不良影响。专利文献4中，作为包含氧化镁的溅射靶,公开了含有氧化铟、氧化锌、氧化镁的靶及透明导电膜。但是，没有对含有氧化铟、氧化镓、氧化镁的半导体薄膜制作用的溅射靶进行研究,结节(nodule)与生成化合物的关系也不明确。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平8-245220号公报专利文献2:日本特开2007-73312号公报专利文献3:国际公开第2009/084537号小册子专利文献4:日本特开2005-307269号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种溅射靶，其抑制使用溅射法使氧化物半导体膜成膜时产生的异常放电，能够稳定并且重现性良好地得到氧化物半导体膜。 根据本专利技术，提供以下的溅射靶等。1.一种溅射靶，其包含烧结体，所述烧结体包含In、Ga及Mg,并且包含选自In2O3所表示的化合物、In (GaMg) O4所表示的化合物、Ga2MgO4所表示的化合物、及In2MgO4所表示的化合物中的I种以上的化合物，其中，原子比In/(In + Ga + Mg)为0.5以上且0.9999以下、并且原子比(Ga +Mg) / (In + Ga + Mg)为 0.0001 以上且 0.5 以下。2.根据I所述的溅射靶，其中，所述原子比满足:In/(In + Ga + Mg)大于 0.7 且 0.9999 以下、并且(Ga + Mg)/(In + Ga + Mg)为 0.0001 以上且小于 0.3。3.根据I或2所述的溅射靶，其中，所述烧结体的相对密度为90%以上。4.根据权利要求1~3中任一项所述的溅射靶，其中，所述烧结体还包含正4价的金属氧化物M。5.根据4所述的溅射靶，其中，所述金属氧化物M为选自Sn02、TiO2, SiO2, ZrO2,GeO2, HfO2及CeO2中的I种以上的氧化物。6.根据5所述的溅射靶，其满足以下的原子比:[M]/[全金属]=0.0001 ~0.20式中，[M]为烧结体中包含的正4价金属的原子的合计，[全金属]为烧结体中包含的全部金属的原子的合计。7.一种I所述的溅射靶的制造方法，其包括如下工序:将平均粒径为0.1~1.2 μ m的氧化铟粉末、平均粒径为0.1~1.2 μ m的氧化镓粉末、和平均粒径为0.1~1.2μπι的氧化镁粉末，以原子比In/(In + Ga + Mg)为0.5以上且0.9999以下、并且原子比(Ga + Mg) / (In + Ga + Mg)为0.0001以上且0.5以下混合，进行成形，将所得的成形体以0.1~2°C /分钟的升温速度从800°C升温至烧结温度，在所述烧结温度下保持10~50小时来进行烧结，其中，所述烧结温度在1200°C~1650°C的范围内。8.一种氧化物薄膜的制造方法，使用I~6中任一项所述的溅射靶，并利用溅射法而成膜。9.根据8所述的氧化物薄膜的制造方法，其中，在使稀有气体原子中含有选自水分子、氧分子及一氧化二氮分子中的至少I种以上分子的混合气体的气氛下，利用所述溅射法进行成膜。10.根据9所述的氧化物薄膜的制造方法，其中，在含有稀有气体、及至少水分子的混合气体的气氛下，利用所述溅射法进行成膜。11.根据10所述的氧化物薄膜的制造方法，其中，所述混合气体中的水分子的含有比例以分压比计为0.1%~25%。12.一种薄膜晶体管，其将利用8~11中任一项所述的方法而成膜的氧化物薄膜作为沟道层。13.根据12所述的薄膜晶体管，其在所述沟道层上具备至少含有SiNx的保护膜。14.一种显示装置，其具备12或13所述的薄膜晶体管。根据本专利技术，能够提供一种溅射靶，其抑制使用溅射法使氧化物半导体膜成膜时产生的异常放电，能够稳定并且重现性良好地得到氧化物半导体膜。【附图说明】图1是实施例1中得到的烧结体的X射线衍射图。图2是实施例2中得到的烧结体的X射线衍射图。图3是实施例3中得到的烧结体的X射线衍射图。图4是实施例4中得到的烧结体的X射线衍射图。图5是实施例5中得到的烧结体的X射线衍射图。图6是实施例6中得到的烧结体的X射线衍射图。图7是实施例7中得到的烧结体的X射线衍射图。图8是实施例8中得到的烧结体的X射线衍射图。图9是实施例9中得到的烧结体的X射线衍射图。图10是实施例10中得到的烧结体的X射线衍射图。图11是比较例I中得到的烧结体的X射线衍射图。【具体实施方式】1.烧结体及溅射靶本专利技术的溅射靶包含烧结体，烧结体包含In、Ga及Mg，并且包含选自In2O3所表示的化合物、In (GaMg) O4所表示的化合物、Ga2MgO4所表示的化合物、及In2MgO4所表示的化合物中的I种以上的化合物。另外，上述烧结体满足以下的原子比:In/ (In + Ga + Mg)为 0.5 以上且 0.9999 以下(Ga + Mg) / (In + Ga + Mg)为 0.0001 以上且 0.5 以下通过在烧结体中的In2O3中共掺杂与氧的结合力强的Ga及Mg，能够充分地降低薄膜中的载流子浓度。就由In2O3中掺杂有Zn和Mg的烧结体得到的薄膜而言，有时载流子浓度未充分降低便发生导电体化。烧结体包含选自In2O3所表不的化合物、In (GaMg) O4所表不的化合物、Ga2MgO4所表示的化合物、及In2MgO4所表示的化合物中的I种以上的化合物，通过具有上述原子，本专利技术的溅射靶能够进行稳定的溅射。上述烧结体可以含有上述全部4种化合物，也可以含有I种、2种或3种。优选包含Ιη203。更优选含有以下的化合物或化合物的组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种溅射靶，其包含烧结体，所述烧结体包含In、Ga及Mg，并且包含选自In2O3所表示的化合物、In(GaMg)O4所表示的化合物、Ga2MgO4所表示的化合物、及In2MgO4所表示的化合物中的1种以上的化合物，其中，原子比In/(In＋Ga＋Mg)为0.5以上且0.9999以下、并且原子比(Ga＋Mg)/(In＋Ga＋Mg)为0.0001以上且0.5以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.06 JP 2011-1503171.一种溅射靶，其包含烧结体， 所述烧结体包含In、Ga及Mg, 并且包含选自In2O3所表示的化合物、In (GaMg) O4所表示的化合物、Ga2MgO4所表示的化合物、及In2MgO4所表示的化合物中的I种以上的化合物， 其中，原子比In/(In+ Ga+ Mg)为0.5以上且0.9999以下、并且原子比(Ga + Mg) /(In + Ga + Mg)为 0.0001 以上且 0.5 以下。2.根据权利要求1所述的溅射靶，其中，所述原子比满足: In/(In + Ga + Mg)大于 0.7 且 0.9999 以下、并且 (Ga + Mg)/(In + Ga + Mg)为 0.0001 以上且小于 0.3。3.根据权利要求1或2所述的溅射靶，其中，所述烧结体的相对密度为90%以上。4.根据权利要求1~3中任一项所述的溅射靶，其中，所述烧结体还包含正4价的金属氧化物M。5.根据权利要求4所述的溅射靶，其中，所述金属氧化物M为选自SnO2,TiO2, SiO2,ZrO2, GeO2, HfO2及CeO2中的I种以上的氧化物。6.根据权利要求5所述的溅射靶，其满足以下的原子比: [M]/[全金属]=0.0001 ~0.20 式中，[M]为烧结体中包含的正4价金属的原子的合计，[全金属]为烧结体中包含的全部金属的原子的合计。7.—种权利要求1所述的溅射...
【专利技术属性】
技术研发人员：江端一晃，笘井重和，寺井恒太，松崎滋夫，矢野公规，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：
国别省市：
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