[发明专利]氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材及其制造方法，更具体地说，涉及可以进行直流(Direct Current，DC)溅射的含有铟(In)、镓(Ga)、铝(Al)和锌(Zn)的氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材及其制造方法。

背景技术

以往，作为薄膜晶体管(TFT)的沟道层，主要使用多晶硅膜或无定形硅膜。但是，最近进行了使用载流子浓度和电子迁移率更优异的氧化锌形成透明导电性氧化膜的研究。该氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材用于使用氧化物的TFT的制造中。

TFT为以微细且薄的膜形状形成的小型放大管，为具有栅极、源极、漏极的三端子器件。上述非晶质氧化膜基于半导体的特性，用作位于TFT的源极和漏极之间的沟道。该沟道发挥在TFT工作时，通过向栅极端子施加电压控制通过沟道的电流，在源极端子和漏极端子之间切换电流的功能。

但是，氧化锌类的透明导电膜中，形成不是非晶质的多晶薄膜时，由于多晶粒子界面的散射，电子迁移率受限，存在晶体管的开/关比增加的问题。由此，最近进行形成氧化锌类的非晶质氧化物膜的研究。

作为形成该氧化锌类的非晶质氧化物膜的方法，可以举出使多晶烧结体为靶材的溅射法、脉冲激光沉积法、电子束蒸镀法等，但其中使用溅射法来沉积氧化锌类的非晶质薄膜的溅射靶材的制造方法受到关注。

对于薄膜的组成，在非单一成分的多成分体系下即使采用同一组成的溅射靶材实施，其最终成分也不同。因此，溅射靶材的组成必须在对所要的薄膜组成进行各种条件的研究之后进行确定。

现有技术中，用于形成氧化锌类的非晶质薄膜的溅射靶材的特定元素产生局部的浓缩化，成膜后难于得到薄膜组成的均质性，因此导致薄膜物性和可靠性降低。因此，为了形成均匀的薄膜，要求通过控制溅射靶材制造工艺的条件，形成原料物质以规定的组成比均匀分布的溅射靶材。

发明内容

本发明是为了改善上述问题而提出的，其目的在于提供一种氧化锌类非晶质薄膜用溅射靶材，在成膜时非晶质薄膜显示出优异的载流子浓度和电子迁移率，从而可以进行DC溅射。

本发明的另一目的在于提供一种制造氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材的方法，为了制造成膜时非晶质薄膜显示出优异的载流子浓度和电子迁移率，从而可以进行DC溅射的氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材，使用湿法研磨、喷雾干燥、挤压成型工序制造氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材的方法。

为了达到上述目的、解决现有技术的问题，本发明提供氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材，其特征在于，溅射靶材具有In_xGa_yAl_1-yO₃(ZnO)_T(x+y＝1、x∶y＝1∶0.01～100、T＝0.1～5)的组成。

此外，本发明提供氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：向含有In₂O₃、Ga₂O₃、Al₂O₃、ZnO的原料物质中添加分散剂，进行湿法研磨形成浆料；向上述浆料中添加粘结剂，进行喷雾干燥形成颗粒粉末；将上述颗粒粉末挤压成型并烧结，形成具有In_xGa_yAl_1-yO₃(ZnO)_T(x+y＝1、x∶y＝1∶0.01～100、T＝0.1～5)的组成的溅射靶材。

本发明具有可以提供体积电阻率显示20Ω2·cm以下的值、In、Ga、Al和Zn的凝聚体形成为1μm以下、可以进行DC溅射的氧化锌类的非晶质薄膜用溅射靶材的效果。

本发明还具有可以形成成膜时的载流子浓度显示10¹⁶～10¹⁸/cm³值、电子迁移率具有1～10cm²/V·s值的氧化锌类的非晶质薄膜的效果。

附图说明

图1为表示本发明实施方式的溅射靶材的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

首先，对本发明实施方式的溅射靶材进行说明。