JP5306179B2 - スパッタリングターゲット、酸化物半導体膜及び半導体デバイス - Google Patents
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-
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Description
また、上記酸化インジウムは、酸素欠損をその結晶中に多く含むので、導電性に優れた透明材料として用いられている。しかし、酸化インジウムを酸化物半導体膜の材料として用いる場合、酸素欠損量が制御できず、酸化インジウムが導電材料となってしまい、酸化物半導体膜の半導体としての利用が困難となる場合があった。
加えて、上述の酸化物半導体膜の製造に用いるスパッタリングターゲットは、導電性に欠けるため、工業的に有利な成膜方法であるDCスパッタリング法を用いることができず、RFスパッタリング法しか適用できない。従って、これら酸化物半導体膜は実用化には適さなかった。
そこで、低温での成膜が可能な、酸化物半導体薄膜を用いるTFTの開発が活発に行われている。また、上記TFTの開発とともに、酸化物半導体薄膜を用いる半導体デバイス等の開発も行われている。さらに、平面薄型画像表示装置(Flat Panel Display:FPD)のより一層の薄型化、軽量化、耐破損性の向上を求めて、ガラス基板の代わりに軽量で可撓性のある樹脂基板等を用いる試みも行われている。
また、特許文献3には、活性層(チャンネル層)として、In、Zn及びSnの少なくとも一つを含む非晶質酸化物を用いた電界効果型トランジスタの技術が開示されている。
また、特許文献3の電界効果型トランジスタは、チャンネル層に用いる透明半導体薄膜が非晶質であるため、特性の経時変化や熱変化が大きくなるおそれや、長期使用時の閾値電圧の変化が大きい等の問題があった。特に、製造プロセスにおいて、例えば300℃以上の熱がかかる場合、特性の熱変化は、工業化する上での大きな障害となっていた。これは、キャリア数が大きすぎたり、非晶質であるため、又は、成膜時の酸素分圧を上げることで無理に酸素を含有させているため、酸素の移動が起こりやすくキャリア濃度が変化しやすかったりするためであると推定される。
また、非晶質の透明半導体薄膜は、成膜時に多量の酸素を導入することが多いために制御が難しく、キャリア濃度の経時変化や環境温度による変化が生じやすいことから、成膜時の酸素分圧を精密に制御する必要がある。このため、工業化する際の再現性、安定性等に問題があった。
さらに、非晶質であるため、PANに代表されるエッチング液等への耐薬品性が低く、半導体膜上の金属配線がウェットエッチングできない、また、屈折率が大きく多層膜の透過率が低下しやすい等の欠点があった。また、非晶質であるため、雰囲気ガス中の酸素や水等を吸着して、電気特性が変化してしまうことにより、歩留まりが低下する等のおそれもあった。
即ち、非晶質酸化物は、電子キャリア濃度の制御が難しく、安定性、均一性、再現性、耐熱性、耐久性に劣るという問題点があった。
本発明の他の目的は、導電性に優れ、DCスパッタリング法を用いて成膜できるスパッタリングターゲットを提供することである。
また、酸化インジウム単独には、酸素欠陥が入りやすく、キャリア電子が多数発生してしまうため、電気伝導度を小さくすることが難しい。このために、トランジスタのゲート電圧が無印加時でも、ソース端子とドレイン端子間に大きな電流が流れてしまい、TFTのノーマリーオフ動作を実現できないことが判った。また、トランジスタのオン・オフ比を大きくすることも難しいようであった。
さらに、電子キャリア濃度が1018/cm3以上の酸化インジウムをTFTのチャンネル層に用いた場合、オン・オフ比が十分にとれず、ノーマリーオフ型のTFTにはふさわしくなかった。
そこで、本発明者は、電界効果型トランジスタの活性層として、電子キャリア濃度が1018/cm3未満の結晶質酸化インジウムを用いているTFTを作製したところ、所望の特性のTFTが得られ、発光装置等の画像表示装置に適用できることを発見したのである。
また、本発明者らは、Zn、Mg、Ni、Co及びCuの少なくとも一つを含む結晶質酸化インジウム、又は、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素を含む結晶質酸化インジウム、及びこの材料の成膜条件に関する研究開発を精力的に進めた結果、Zn、Mg、Ni、Co及びCuの少なくとも一つを含むこと、又は、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素の少なくとも一つを含むことにより、結晶質酸化インジウムの電子キャリア濃度を1018/cm3未満にできることを見出した。
このように、非晶質に比べて優れた特性を有する結晶質酸化物を半導体として用いることにより、半導体デバイスの安定性、均一性、再現性、耐熱性、耐久性等を向上させることができる。また、半導体デバイスがTFT等の電界効果型トランジスタである場合、透明性、電気的特性、大面積均一性、再現性等に優れたトランジスタを提供することができる。なお、半導体デバイスとは、半導体素子、半導体部品、半導体装置、集積回路等をいう。
このようにすると、off電流を小さくすることができ、on/off比を大きくすることができる。
また、非縮退半導体とは、非縮退伝導を示す半導体をいい、ここでの非縮退伝導とは、電気抵抗の温度依存性における熱活性化エネルギーが、30meV以上の状態をいう。
このようにすると、酸素欠損により生じるキャリアを消滅させる効果があり、電子キャリア濃度を低減することができる。
また、結晶質酸化物からなる薄膜の電子移動度は、単結晶の電子移動度と比較すると、減少するものの、大きな電子移動度を有することができる。
さらに、結晶質酸化物からなる薄膜は、酸素の固定がより安定化する。また、電界効果移動度が高く、かつ、安定した結晶質酸化物の組成範囲を広げることができる。
このようにすると、亜鉛等の正二価元素の少なくとも一部は、インジウムを固溶置換し、これにより、効果的に電子キャリア濃度を低下させることが期待できる。
0.001≦[M2]/[A]<0.2
であるとよい。
このようにすると、より安定な結晶質酸化物を得ることができる。また、電子キャリア濃度を1018/cm3未満に制御できる。
このようにすると、半導体特性を容易に設定することができるとともに、半導体の付加価値を向上させることができる。
このようにすると、酸素欠損の発生を抑える効果がある。また、正二価元素と正三価元素を同時に使用すれば、さらに効果的にキャリア発生を抑制することができる。
また、結晶質酸化物からなる薄膜の電子移動度は、単結晶の電子移動度と比較すると、減少するものの、大きな電子移動度を有することができる。
さらに、結晶質酸化物からなる薄膜は、酸素の固定がより安定化する。また、電界効果移動度が高く、かつ、安定した結晶質酸化物の組成範囲を広げることができる。
このようにすると、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素の強いイオン結合性によって、結晶質酸化物が効果的に安定化する。
また、ランタノイド元素として、La,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Ho,Er,Tm,Y
b,Lu等が挙げられる。
0.001≦[M3]/[A]<0.2
であるとよい。
このようにすると、非常に安定な結晶質酸化物を得ることができる。また、電子キャリア濃度を1018/cm3未満に制御できる。
このようにすると、半導体特性を容易に設定することができるとともに、半導体の付加価値を向上させることができる。
このようにすると、製造工程の自由度が増加し、半導体デバイスを効率よく製造することができる。
このようにすると、長時間駆動した際の特性変化が少なくなり、トランジスタの信頼性を向上させることができる。
このようにすると、電界効果型トランジスタの安定性、均一性、再現性、耐熱性、耐久性等を向上させることができる。
1.インジウム(In)、及び
ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)から選ばれる元素を少なくとも1種以上
を含む酸化物の焼結体からなるスパッタリングターゲットであって、
前記酸化物の焼結体が実質的にビックスバイト構造からなるスパッタリングターゲット。
2.ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)の含有量をMとしたとき、M/(In+M)で表される原子比が0.01〜0.25である1に記載のスパッタリングターゲット。
3.正二価の金属元素をさらに含み、
前記正二価の金属元素の含有量が、スパッタリングターゲット中の全金属元素に対して1〜10原子%である1又は2に記載のスパッタリングターゲット。
4.前記正二価の金属元素が亜鉛(Zn)及び/又はマグネシウム(Mg)である3に記載のスパッタリングターゲット。
5.正四価以上の金属元素をさらに含み、
前記正四価以上の金属元素の含有量が、スパッタリングターゲット中の全金属元素に対して原子比で100ppm〜2000ppmである1〜4のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
6.前記正四価以上の金属元素が、ゲルマニウム(Ge)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)及びセリウム(Ce)から選ばれる1種以上の元素である5に記載のスパッタリングターゲット。
7.インジウム(In)、及び
ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)から選ばれる元素を少なくとも1種以上を含み、
実質的にビックスバイト構造からなる酸化物半導体膜。
8.ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)の含有量をMとしたとき、M/(In+M)で表される原子比が0.01〜0.25である7に記載の酸化物半導体膜。
9.正二価の金属元素をさらに含み、
前記正二価の金属元素の含有量が、酸化物半導体膜中の全金属元素に対して1〜10原子%である7又は8に記載の酸化物半導体膜。
10.前記正二価の金属元素が亜鉛(Zn)及び/又はマグネシウム(Mg)である9に記載の酸化物半導体膜。
11.正四価以上の金属元素をさらに含み、
前記正四価以上の金属元素の含有量が、酸化物半導体膜中の全金属元素に対して原子比で100ppm〜2000ppmである7〜10のいずれかに記載の酸化物半導体膜。
12.前記正四価以上の金属元素が、ゲルマニウム(Ge)、チタン(TI)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)及びセリウム(Ce)から選ばれる1種以上の元素である11に記載の酸化物半導体膜。
13.インジウムを含有した結晶質酸化物を半導体として用いた半導体デバイスであって、
前記結晶質酸化物の電子キャリア濃度が1018/cm3未満であることを特徴とする半導体デバイス。
14.前記結晶質酸化物が非縮退半導体であることを特徴とする13に記載の半導体デバイス。
15.前記結晶質酸化物が、正二価元素を含むことを特徴とする13又は14に記載の半導体デバイス。
16.前記正二価元素が、Zn、Mg、Ni、Co及びCuのうち少なくとも一つ以上の元素であることを特徴とする15に記載の半導体デバイス。
17.前記結晶質酸化物に含まれる全金属元素の原子の数(=[A])に対する前記正二価元素の原子の数(=[M2])の原子比が、
0.001≦[M2]/[A]<0.2
であることを特徴とする15又は16に記載の半導体デバイス。
18.少なくとも、前記[A]に対する[M2]の原子比を変化させることによって、前記結晶質酸化物の電子キャリア濃度に対する電子移動度が、対数的に比例して増加することを特徴とする17に記載の半導体デバイス。
19.前記結晶質酸化物が、前記インジウムを除く正三価元素を含むことを特徴とする13〜18のいずれかに記載の半導体デバイス。
20.前記正三価元素が、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素のうち少なくとも一つ以上の元素であることを特徴とする19に記載の半導体デバイス。
21.前記結晶質酸化物に含まれる全金属元素の原子の数(=[A])に対する前記正三価元素の原子の数(=[M3])の原子比が、
0.001≦[M3]/[A]<0.2
であることを特徴とする19又は20に記載の半導体デバイス。
22.少なくとも、前記[A]に対する[M3]の原子比を変化させることによって、前記結晶質酸化物の電子キャリア濃度に対する電子移動度が、対数的に比例して増加することを特徴とする21に記載の半導体デバイス。
23.前記結晶質酸化物が、PAN耐性を有することを特徴とする13〜22のいずれかに記載の半導体デバイス。
24.前記結晶質酸化物中のLi及びNaの濃度が、1000ppm以下であることを特徴とする13〜23のいずれかに記載の半導体デバイス。
25.前記結晶質酸化物を、電界効果型トランジスタにおけるチャンネル層として用いたことを特徴とする13〜24のいずれかに記載の半導体デバイス。
本発明によれば、導電性に優れ、DCスパッタリング法を用いて成膜できるスパッタリングターゲットを提供することができる。
本発明のスパッタリングターゲット(以下、本発明のターゲットということがある)は、インジウム(In)、及びガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)から選ばれる元素を少なくとも1種以上を含む酸化物の焼結体であって、この酸化物の焼結体が実質的にビックスバイト構造からなる。
尚、本発明において、「焼結体が実質的にビックスバイト構造からなる」とは、X線回折の結果、ビックスバイト構造化合物のピークのみが観察された場合をいう。
M/(In+M)で表される原子比が0.01未満の場合、酸化物半導体膜の安定性に問題が生じるおそれがある。一方、M/(In+M)で表される原子比が0.25を超える場合、ターゲットが絶縁体となるおそれがある。
上記正二価の金属元素は、1種類に限定されず、1種又は複数種の正二価の金属元素が本発明のターゲット中に含まれていてよい。
尚、上記正四価以上の金属元素は、1種類に限定されず、1種又は複数種の正四価以上の金属元素が本発明のターゲット中に含まれてよい。
正二価の金属元素及び/又は正四価以上の金属元素を含む材料としては、例えば上述した正二価の金属元素及び正四価以上の金属元素の金属単体や酸化物が使用できる。
尚、添加する正二価の金属元素及び/又は正四価以上の金属元素は、上述した正二価の金属元素及び正四価以上の金属元素から1種又は複数種を適宜選択すればよい。
正二価の金属元素を含む材料を原料粉体に添加する場合に、正二価の金属元素を含む材料を、例えば、原料粉体の全金属元素に対して、正二価の金属元素が1〜10原子%となるように配合する。
正四価以上の金属元素を含む材料を原料粉体に添加する場合に、正四価以上の金属元素を含む材料を、例えば、原料粉体の全金属元素に対して、正四価以上の金属元素が原子比で100〜2000ppmとなるように配合する。
尚、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法において、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を添加してもよい。
焼結温度が1200℃未満の場合、焼結密度が上がらず、ターゲット自体の抵抗値が低下し、スパッタ時に異常放電等を起こすおそれがある。一方、焼結温度が1700℃を超える場合、酸化インジウムが分解し、ターゲットに割れが発生したりしてターゲットが製造できないおそれがある。
洗浄処理としては、エアーブロー、流水洗浄等が挙げられる。例えば、エアーブローで洗浄処理(異物の除去)をする場合、ノズルの向かい側から集塵機で吸気を行うことにより有効に異物を除去できる。
成膜の方法としては、RFマグネトロンスパッタリング法、DCマグネトロンスパッタリング法、エレクトロンビーム蒸着法、イオンプレーティング法等が使用できる。尚、本発明のスパッタリングターゲットは、優れた導電性を有することから、工業的に有利なDCマグネトロンスパッタリング法を採用することができる。
加熱処理時間としては、好ましくは1分〜10時間である。
また、上記加熱処理は、薄膜を成膜中に、薄膜の基板を加熱することにより行うこともできる。その他、薄膜を成膜し、エッチング等の加工後に、基板を加熱することにより行うこともできる。
本発明の酸化物半導体膜は、比較的低温で結晶化できることから、結晶中の酸素を安定化することができ、酸素欠損量の少ない酸化物半導体膜である。従って、本発明の酸化物半導体膜は、酸素欠損により発生するキャリヤーの発生が抑制でき、例えばキャリヤー密度1.0×E17cm−3台以下、on/off比が104台以上、及びノーマリーオフを示す等の安定した半導体特性を有する。
[半導体デバイスの一実施形態]
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体デバイスである、電界効果型薄膜トランジスタの要部の概略断面図を示している。
図1において、電界効果型薄膜トランジスタ1(適宜、TFT1と略称する。)は、ガラス基板10上に形成されたゲート電極25と、ガラス基板10及びゲート電極25上に形成されたゲート絶縁膜24と、ゲート電極25の上方のゲート絶縁膜24上に形成された、チャンネル層としての結晶質酸化物21と、結晶質酸化物21及びゲート絶縁膜24上に離れて形成されたソース電極22及びドレイン電極23とを備えている。
尚、TFT1は、上記構成のボトムゲート型のTFTに限定されるものではなく、例えば、トップゲート型等の様々な構成のTFTであってもよい。また、TFT1が形成される基体は、透明なガラス基板10に限定されるものではなく、例えば、樹脂基板や可撓性を有する樹脂フィルム等であってもよく、また、半透明又は遮光性の基板であってもよい。
また、電子キャリア濃度の測定は、ホール効果測定により求める。約1017/cm3未満の電子キャリア濃度の測定は、ACホール測定で行うことが好ましい。この理由は、DCホール測定では測定値のばらつきが大きく、測定の信頼性が低くなるおそれがあるからである。
尚、薄膜に含ませる結晶質は、単結晶又は多結晶(エピタキシャル膜を含む。)のいずれであってもよいが、工業的に製造が容易で、大面積化が可能な多結晶膜が好ましい。また、単結晶は、製造プロセスや使用時における屈曲や衝撃でクラックが発生するおそれがあるため、このことからも多結晶が好ましい。
また、本発明において、結晶質酸化物21とは、X線回折スペクトルにおいて、特定の回折線を示す酸化物をいう。一方、非晶質酸化物とは、ハローパターンが観測され、特定の回折線を示さない酸化物をいう。
このようにすると、off電流を小さくすることができ、on/off比を大きくすることができる。
このようにすると、酸素欠損により生じるキャリアを消滅させる効果によって、電子キャリア濃度を低減することができる。また、ITO等で知られている通り、キャリアの平均自由工程は、結晶状態の結晶粒子の大きさより小さいことから、結晶粒子の大きさに依存しない。このことから、結晶質酸化物21は、高電子移動度の結晶薄膜となることができる。さらに、添加している元素が二価の金属元素であることから、散乱因子にはならず、電子移動度を高く保つことができる。
また、この結晶質酸化物21からなる薄膜の電子移動度は、単結晶の電子移動度と比較すると劣るものの、大きな電子移動度を有することができる。さらに、正二価元素を含有することにより、結晶質酸化物21からなる薄膜は、より安定化する。また、電界効果移動度が高く、且つ、安定した結晶質酸化物の組成範囲を広げることもできる。
尚、上記正三価元素、正二価元素とは、イオン状態での価数としてそれぞれ正三価、正二価を取りうる元素のことをいう。
このようにすると、亜鉛等の正二価元素の少なくとも一部は、インジウムを固溶置換し、これにより、効果的に電子キャリア濃度を低下させる。尚、添加した亜鉛等の金属の固溶置換している量に制限はなく、一部でも固溶置換していればよく、結晶質酸化物21は、混合酸化物であってもよい。
また、亜鉛とその他の二価のMg、Ni、Co、Cuを同時に添加してもよい。例えば、ZnとMgを同時に添加する場合、単独でZnを添加した場合と比べて、電子移動度は増加する。その程度は、室温での電子移動度において、約10cm2/(V・sec)であり、アモルファスシリコンに比べて、1桁以上大きな増加となる。さらに、同じ条件で成膜した場合、Mg含有量の増加に対して、電気抵抗率も増加し、電子移動度は低下するので、ZnとMgからなる正二価元素の含有量は、好ましくは、全金属原子に対して0.5原子%超、10原子%未満である。この理由は、0.5原子%未満では、結晶化しても電気抵抗の向上が見られなかったりするからであり、また、10原子%以上では、結晶化しにくくなり、結晶化温度を高く設定する必要がでてきて、エネルギーの消費が大きくなり、経済的でなくなるからである。
0.001≦[M2]/[A]<0.2
であるとよい。
このようにすると、より安定な結晶質酸化物を得ることができる。また、電子キャリア濃度を1018/cm3未満に制御できる。
また、正二価元素として、通常、Zn、Mg、Ni、Co及びCuのうち少なくとも一つ以上の元素が用いられ、結晶質酸化物21の全金属元素に対するZn、Mg、Ni、Co及びCuの添加量としては、0.1原子%以上、且つ、20原子%未満としてある。この理由は、0.1原子%未満では、添加効果が小さく、電子キャリア濃度を低減することができない場合があり、また、20原子%以上では、結晶化する温度が高くなりすぎ、実用的でなくなるからである。好ましくは、0.005≦[M2]/[A]<0.1、より好ましくは、0.01≦[M2]/[A]<0.08である。尚、例えば、Znの代わりにMgを選択しても、ほぼ同様の結果が得られ、Zn、Mg、Ni、Co及びCuは、それぞれほぼ同様の効果を奏する。
尚、酸素を含む雰囲気中で成膜し、さらに、結晶化のための熱処理を行うことによって、キャリア制御と酸素欠損を消滅させることにより、所定の電子キャリア濃度(1018/cm3未満)にしたり、成膜後の後処理でも酸素を含む雰囲気中で後処理してもよい。また、所定の電子キャリア濃度(1018/cm3未満)を得られるのであれば、成膜時には、酸素分圧制御は行わないで、成膜後の後処理を、酸素を含まない雰囲気中で行ってもよい。
このようにしても、酸素欠損により生じるキャリアを消滅させる効果によって、電子キャリア濃度を低減することができる。また、この結晶質酸化物21からなる薄膜の電子移動度は、単結晶の電子移動度と比較すると劣るものの、大きな電子移動度を有することができる。さらに、正三価元素を含有することにより、結晶質酸化物21からなる薄膜は、より安定化する。また、電界効果移動度が高く、且つ、安定した結晶質酸化物の組成範囲を広げることもできる。
また、上記正二価元素と正三価元素のうちいずれか一方を含有する構成に限定されるものではなく、例えば、上記正二価元素と正三価元素を含有する構成としてもよく、このようにすると、さらに効果的にキャリアの発生を抑制することができる。
尚、Inを含む結晶質酸化物21では、酸素と金属イオンとがイオン結合している。これにより、二価、三価の金属酸化物は、イオン性のキャリア散乱因子になることはない。つまり、Zn、Mg、Ni、Co及びCuのうち少なくとも一つ以上の元素、若しくは、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素のうち少なくとも一つ以上の元素、又は、Zn、Mg、Ni、Co及びCuのうち少なくとも一つ以上の元素とB、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素のうち少なくとも一つ以上の元素とを含む、結晶質酸化物21の電子移動度は、単結晶の電子移動度と比較すると劣るものの、同程度の大きさを有することが可能となる。
このようにすると、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素の強いイオン結合性によって、結晶質酸化物が効果的に安定化する。また、イオン半径の差の小さいイオンから構成される複合酸化インジウムは、結晶相がより安定化する。例えば、In−ランタノイド元素−酸素系の結晶質酸化物21では、ランタノイド元素の原子番号が大きくなるほどイオン半径は小さくなり、インジウムのイオン半径に近づく。これにより、原子番号の小さなイオンでは、熱処理での安定な結晶質酸化インジウム膜は得難いが、Inとランタノイド元素の比を全金属原子に対して、0.5原子%〜10原子%添加することにより、安定な結晶質膜を得ることができる。また、原子番号の大きなイオンでは、熱処理で安定な結晶質酸化インジウム膜が得やすくなり、Inとランタノイド元素の比を全金属原子に対して、0.5原子%〜10原子%添加することにより、非常に安定な結晶質膜を得ることができる。
また、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素は、酸素との結合が強く(金属の仕事関数がIn金属より小さい)、結晶化したときに酸素欠陥を生じにくい。さらに、Zn、Mg、Ni、Co及びCuのうち少なくとも一つの元素を添加し、複合酸化インジウムとすることにより、一部の酸素欠損で生じたキャリアを制御し、キャリアを発生しにくくなる。
0.001≦[M3]/[A]<0.2
であるとよい。
このようにすると、より安定な結晶質酸化物を得ることができる。また、電子キャリア濃度を1018/cm3未満に制御できる。
また、正三価元素として、通常、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素のうち少なくとも一つ以上の元素が用いられ、結晶質酸化物21の全金属元素に対するB、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素の添加量としては、0.1原子%以上、且つ、20原子%未満としてある。この理由は、0.1原子%未満では、添加効果が小さく、電子キャリア濃度を低減することができない場合があり、また、20原子%以上では、結晶化する温度が高くなりすぎ、実用的でなくなるからである。好ましくは、0.005≦[M3]/[A]<0.1、より好ましくは、0.01≦[M3]/[A]<0.08である。尚、例えば、Bの代わりにYを選択しても、ほぼ同様の結果が得られ、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素は、それぞれほぼ同様の効果を奏する。
次に、結晶質酸化物21からなる薄膜の成膜例1について説明する。
Zn、Mg、Ni、Co及びCuの少なくとも一つを含む酸化インジウム、又は、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素を含む透明酸化インジウム組成を有する多結晶焼結体をターゲットとして、スパッタ法により、上記結晶質酸化物21を成膜できる。尚、一般的に、結晶質酸化インジウムの成膜方法としては、パルスレーザー蒸着法(PLD法)、スパッタ法(SP法)及び電子ビーム蒸着法等の気相法が用いられる。PLD法は、材料系の組成を制御しやすく、SP法は、量産性の点から優れている。ただし、成膜方法は、特に限定されるものではない。
上記多結晶ターゲットには、Zn、Mg、Ni、Co及びCuの少なくとも一つを含む酸化インジウム、又は、B、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素を含む酸化インジウム組成の焼結体ターゲット(サイズ:直径4インチ、厚さ5mm)を用いることができる。これは、出発原料として、In2O3と、Zn、Mg、Ni、Co及びCuの少なくとも一つ又はB、Al、Ga、Sc、Y及びランタノイド元素の少なくとも一つ(各4N試薬)を湿式混合した後(溶媒:エタノール)、造粒し、一軸プレス成型や静圧冷間プレス成型を行い、本焼結(1450℃にて36時間)を経て作製できる。
続いて、得られた薄膜について、薄膜のすれすれ入射X線回折(薄膜法、入射角0.5度)を行ったところ、明瞭な回折ピークは認められなかったことから、作製した酸化インジウム薄膜はいずれもアモルファスであった。これら薄膜を1時間空気中で200℃以上に加熱した後、薄膜のすれすれ入射X線回折(薄膜法、入射角0.5度)を行ったところ、いずれも明瞭な回折ピークが現れ、結晶化しており、結晶質酸化物21からなる薄膜を得た。
さらに、X線反射率測定を行い、パターンの解析を行った結果、薄膜の平均二乗粗さ(Rrms)はいずれも約0.8nmであった。また、比抵抗は、いずれも約102Ωcm以上であった。このことから、いずれも電子キャリア濃度は約1016/cm3、電子移動度は約7cm2/(V・sec)と推定された。
尚、電子キャリア濃度は、東洋テクニカ社製ホール測定装置に用いて測定した。
また、光吸収スペクトルの解析から、作製したアモルファス薄膜の禁制帯エネルギー幅は、約3.2eVであった。さらに、この半導体薄膜は、分光光度計により波長約400nmの光線についての光線透過率が約85%であり、透明性においても優れたものであった。
以上のことから、作製した結晶質酸化物21は、酸素欠損が少なく、電気伝導度が小さな透明な平坦化した薄膜であった。
次に、結晶質酸化物21の結晶化温度と電子キャリア濃度に関する測定結果について、図面を参照して説明する。
図2は、成膜例1に係る結晶質酸化物の結晶化温度と電子キャリア濃度のグラフを示している。
図2において、細線は、酸化インジウムに、正二価元素(Zn、Mg、Ni、Co、Cuのうち、代表としてZn)を含む結晶質酸化物21(適宜、細線の結晶質酸化物と略称する。)について示している。細線の結晶質酸化物には、酸化亜鉛を約5wt%含有し、残量が酸化インジウムであるスパッタリングターゲットを用いた。また、空気中にて各温度で1時間の熱処理を行い、ホール測定によりキャリア濃度を測定するとともに、同じサンプルを用いてX線回折法により結晶性を確認した。
また、点線は、酸化インジウムに、前記インジウム以外の正三価元素(B、Al、Ga、Sc、Y、La,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luのうち、代表としてYb)を含む結晶質酸化物21(適宜、点線の結晶質酸化物と略称する。)について示している。点線の結晶質酸化物には、酸化イッテルビウムを約1wt%含有し、残量が酸化インジウムであるスパッタリングターゲットを用いた。また、空気中にて各温度で1時間の熱処理を行い、ホール測定によりキャリア濃度を測定するとともに、同じサンプルを用いてX線回折法により結晶性を確認した。
さらに、太い破線は、酸化インジウムのみの結晶質酸化物(適宜、破線の結晶質酸化物
と略称する。)について示している。
細線の結晶質酸化物は、結晶化温度が、約200℃から電子キャリア濃度が急激に低下し、約230℃でこの低下が止まり、例えば、約250℃で結晶化させると、電子キャリア濃度は約5×1015/cm3であった。また、X線回折により確認したところ、180℃以上の温度で加熱処理した酸化物は、明確なピークが観察され、ビックスバイト構造であることが確認できた。さらに、Znの代わりに、Mg、Ni、Co又はCuを約5原子%添加して、同様の確認をおこなったが、各場合ともほぼ同じ結果が得られた。
また、点線の結晶質酸化物は、結晶化温度が、約200℃から電子キャリア濃度が急激に低下し、約230℃でこの低下が止まり、例えば、約250℃で結晶化させると、電子キャリア濃度は約1016/cm3であった。また、X線回折により確認したところ、180℃以上の温度で加熱処理した酸化物は、明確なピークが観察され、ビックスバイト構造であることが確認できた。さらに、Ybの代わりに、B,Al,Ga,Sc,Y,La,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Ho,Er,Tm又はLuを約4原子%添加して、同様の確認をおこなったが、各場合ともほぼ同じ結果が得られた。
一方、破線の結晶質酸化物は、結晶化温度が、約220℃から電子キャリア濃度が急激に低下するが、約240℃でこの低下も止まり、例えば、約250℃で結晶化させたとしても、電子キャリア濃度は約1019/cm3であった。
即ち、点線の結晶質酸化物及び細線の結晶質酸化物は、結晶化温度を制御することにより、半導体として好ましい電子キャリア濃度(約1018/cm3未満)を有することができた。
また、破線の結晶質酸化物は、約160℃で結晶化が開始した。即ち、約160℃まで加熱すると、X線回折にてピークが観察され、結晶化が始まっていた。これに対し、細線の結晶質酸化物及び点線の結晶質酸化物においては、結晶化温度を低めに設定する場合には、添加量を少なめに設定すればよく、結晶化温度を高めに設定できる場合は、添加量を多めに設定すればよい。
[ホール測定装置]
東陽テクニカ製:Resi Test8310
[測定条件]
室温(約25℃)、約0.5[T]、約10−4〜10−12A、AC磁場ホール測定
また、結晶化処理を、酸素を所定濃度含む雰囲気中で行うことによって、効果的に結晶化を制御することもできる。
さらに、図示してないが、正二価元素や正三価元素の添加量をさらに増やし、結晶化しやすくするために高温で成膜した後、さらに熱処理温度も高温で処理すると、電子キャリア濃度をさらに低下させることができた。
また、本発明における電子キャリア濃度の下限としては、得られる酸化インジウム膜をどのような素子や回路又は装置に用いるかにもよるが、例えば1014/cm3である。
尚、本実施形態では、まず、低温で非晶質の酸化物を成膜し、次に、結晶化温度まで加熱して、所望のキャリア濃度の結晶質酸化物21としているが、これに限定されるものではなく、例えば、成膜する際に、高温で成膜し結晶質酸化物21を形成する方法としてもよい。
さらに、成膜時に酸素を含む雰囲気中で行い、且つ、成膜後の結晶化処理でも酸素を含む雰囲気中で処理してもよい。また、所定の電子キャリア濃度(1018/cm3未満)を得られるのであれば、成膜時には、酸素分圧制御は行わないで、成膜後の後の結晶化処理を、酸素を含む雰囲気中で行ってもよい。
次に、得られた結晶質酸化物21の電子キャリア濃度と電子移動度に関する測定結果について、図面を参照して説明する。
図3は、成膜例1に係る結晶質酸化物の電子キャリア濃度と電子移動度のグラフを示している。
図3において、三角印は、酸化インジウムに、正二価元素(例えば、ZnO換算で5wt%のZn)を含む結晶質酸化物21(適宜、三角印の結晶質酸化物と略称する。)について示している。
また、菱形印は、酸化インジウムに、ランタノイド元素(例えば、Yb2O3換算で1wt%のYb)を含む結晶質酸化物21(適宜、菱形印の結晶質酸化物と略称する。)について示している。
さらに、丸印は、酸化インジウムのみの結晶質酸化物(適宜、丸印の結晶質酸化物と略
称する。)について示している。
尚、菱形印の結晶質酸化物及び三角印の結晶質酸化物は、結晶化温度やランタノイド元素及び正二価元素の含有量等を制御して作製した。また、電子キャリア濃度を1018/cm3未満にするためには、熱処理温度の条件、成膜装置の構成や、成膜する材料や組成等にも依存する。
尚、丸印の結晶質酸化物は、作製条件(結晶化温度)を制御しても、電子キャリア濃度が、約1019/cm3〜約1020/cm3であり、また、電子移動度が、約100cm2/V・secであった。さらに、上記三角印の結晶質酸化物及び菱形印の結晶質酸化物の測定結果は一例であり、作製条件を制御することにより、図示してないが、より優れた特性を有する結晶質酸化物21を作製することができた。
この特異な特性を有効に利用することにより、電子キャリア濃度や電子移動度を所望する値に自在に設定することができ、様々な半導体デバイスにとってより好適な半導体特性を有する結晶質酸化物21を提供することができる。また、半導体デバイスの付加価値を向上させることができる。
また、電界効果型薄膜トランジスタ1は、ピンチオフ状態のとき、ゲート電極25に高電圧が印加され、チャンネル層としての結晶質酸化物21中に、高密度の電子が存在している。従って、本発明によれば、電子移動度が増加した分だけ、より飽和電流値を大きくすることができ、オン・オフ比の増大、飽和電流の増大、スイッチング速度の増大等、ほとんど全てのトランジスタ特性が向上する。
尚、酸化インジウム(In2O3)膜は、気相法により成膜でき、成膜中の雰囲気に水分を、0.1Pa程度添加することにより、アモルファス膜が得られる。このアモルファス酸化インジウム膜も、熱処理により結晶質酸化インジウムにすることができる。しかしながら、結晶膜を得ることはできるが、In2O3単独膜の場合、成膜中の雰囲気中に酸素ガスを30%程度導入しても、安定した半導体特性を示さない。
本成膜例では、結晶質酸化物21を、雰囲気ガスとしてアルゴンガスを用いた直流型(DC)スパッタ法により成膜した。尚、直流型(DC)スパッタ法に限定されるものではなく、例えば、高周波(RF)スパッタ法により成膜してもよい。
図4は、成膜例2に係る結晶質酸化物を作製したスパッタ装置の概略図を示している。
図4において、スパッタ装置5は、成膜室(チャンバー)51内に、冷却・加熱機構付きの基板ホルダー52、シャッター53、電極54及びシールド55が設けられている。また、成膜室51内を真空にするための、メインバルブ511、ターボ分子ポンプ512、油回転ポンプ513、リークバルブ514、真空計515等を備えている。また、成膜室51には、バリアブルリークバルブ516を介して、酸素ガスやArガスが供給される。また、電極54は、絶縁体517を介して成膜室51に取り付けられており、DC電源518から電力が供給され、さらに、冷却水により冷却される。また、基板56が基板ホルダー52に載置され、ターゲット57が電極54に取り付けられる。
ターゲット材料としては、In2O3(ZnO)4組成を含む酸化インジウム多結晶焼結体(サイズ:直径4インチ、厚さ5mm)を用いた。
この焼結体は、出発原料として、99wt%In2O3:1wt%ZnO(各4N試薬)を湿式混合(溶媒:エタノール)し、スプレイトドライヤーにて造粒し、一軸プレスにより成型後、さらに冷間静水圧プレスによる成型を行い、本焼結(1450℃にて36時間)を経て作製した。こうして作製したターゲットの比抵抗は、0.005(Ωcm)であった。
また、基板温度は、室温とし、ターゲットと成膜用膜基板との間の距離は、80mmであった。基板ホルダー52には回転機構を装着しておき、回転させながら成膜することにより均一性に優れた薄膜を得られた。
投入電力は、DC100Wであり、成膜レートは、5nm/mmで行った。
さらに、X線反射率測定を行い、パターンの解析を行った結果、薄膜の平均二乗粗さ(Rrms)は約0.8nmであり、ICP法による分析の結果、結晶質酸化物に含まれる全金属元素の原子の数(=[A])に対するZnの原子の数(=[Zn])の原子比は、[Zn]/[A]=0.018であった。また、本成膜例では、[A]=[In]+[Zn]であった。尚、[In]は、結晶質酸化物に含まれるInの原子の数である。
次に、添加する正二価元素及び正三価元素の種類や組成等を変化させ、さらに、作製条件を制御して、複数の結晶質酸化物21を作製した。
次に、これら結晶質酸化物21の一部における、添加物比と電気抵抗率(比抵抗)に関する測定結果について、図面を参照して説明する。
図5は、成膜例2に係る結晶質酸化物における、添加物の原子比と電気抵抗率のグラフを示している。
図5において、三角印は、酸化インジウムに、正二価元素(M=Zn、Mg、Ni、Co、Cuのうち少なくとも一つ。図5ではZnO換算で5wt%のZn)を含む結晶質酸化物21(適宜、三角印の結晶質酸化物と略称する。)について示している。
また、菱形印は、酸化インジウムに、前記インジウム以外の正三価元素(M=B、Al、Ga、Sc、Y、La,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luのうち少なくとも一つ。図5ではYb2O3換算で1wt%のYb)を含む結晶質酸化物21(適宜、菱形印の結晶質酸化物と略称する。)について示している。
さらに、丸印は、酸化インジウムのみの結晶質酸化物(適宜、丸印の結晶質酸化物と略称する。)について示している。
また、上記菱形印の結晶質酸化物は、結晶質酸化物21に含まれる全金属元素の原子の数(=[A])に対する正三価元素の添加物Mの原子の数(=[M])の原子比%(=[M]/[A])が、約0.3%〜4.2%のとき、電気抵抗率が、約102Ωcm〜103Ωcmであった。
尚、丸印の結晶質酸化物は、電気抵抗率が、約10−3Ωcmであった。
また、結晶化温度をさらに高温にすることにより、添加する酸化亜鉛の量をさらに増量することは可能であるが、高温処理するエネルギーを考えると、工業的には好ましくない。
尚、本成膜例で示したスパッタ装置5や材料等を用いる場合は、スパッタによる成膜後の結晶化処理条件は、例えば、空気中で200℃以上300℃以下の範囲とするとよい。また、図示してないが、本成膜例の結晶質酸化物21も、電子キャリア濃度が増加するとともに、電子移動度も対数的に比例して増加した。さらに、電気抵抗率を高めるための不純物イオンを意図的に添加せず、酸素ガスを含む雰囲気中で、成膜することも好ましい形態である。
このようにすると、製造工程の自由度が増加し、TFT1を効率よく製造することができる。また、ソース電極22やドレイン電極23をPAN系エッチング液によりエッチングする際、ダメージを受けないので信頼性等が向上する。尚、本実施形態の結晶質酸化物21は、非晶質の状態でパターニングされ、その後結晶化される。結晶化された結晶質酸化物21は、通常PAN耐性を有するので、ソース電極22及びドレイン電極23を容易にパターニングすることが可能となる。
尚、「PAN耐性を有する」とは、PAN系エッチング液によるエッチング速度が約10nm/分未満であることをいう。尚、一般的に、PAN系エッチング液(リン酸、硝酸、酢酸を含むエッチング液)は、通常リン酸が約45〜95wt%、硝酸約0.5〜5wt%、酢酸約3〜50wt%の範囲にあるものが用いられる。
次に、上記結晶質酸化物21を用いた電界効果型薄膜トランジスタ1の製作例について、図面を参照して説明する。
図6は、本発明の第2の態様の一実施形態に係る半導体デバイスである、電界効果型薄膜トランジスタの製造方法を説明するための要部の概略図であり、(a)はゲート電極が形成された断面図を示しており、(b)はゲート絶縁膜が形成された断面図を示しており、(c)は結晶質酸化物が形成された断面図を示している。
まず、図6(a)に示すように、ガラス基板10上に、酸化スズ(10重量%)を含む酸化インジウム(ITO)を基板温度200℃にてスパッタ法にて成膜した。次に、フォトレジストの塗布、フォトマスクを用いたゲート電極25及び配線(図示せず)のパターンを露光し、現像液で現像した。続いて、35℃のPAN系エッチング液(リン酸91.4wt%、硝酸3.3wt%、酢酸5.3wt%)を用いたエッチングによりゲート電極25及び配線パターンを形成した。
また、結晶質酸化物21をチャンネル層に利用する際、ゲート絶縁膜24の材料として、Al2O3,SiO2若しくはSiNXのいずれか一つ、又は、それらの化合物を少なくとも二つ以上含む混合化合物等を挙げることができる。
即ち、ゲート絶縁膜24とチャンネル層(結晶質酸化物21)薄膜との界面に欠陥が存在すると、電子移動度の低下及びトランジスタ特性にヒステリシスが生じる。また、ゲート絶縁膜24の種類により、リーク電流が大きく異なる。このために、チャンネル層に適合したゲート絶縁膜を選定する必要がある。Al2O3膜を用いれば、リーク電流を低減できる。また、SiO2膜を用いればヒステリシスを小さくできる。さらに、高誘電率のSiNX膜を用いれば、電子移動度を大きくすることができる。また、これらの膜を積層することによって、リーク電流、ヒステリシスが小さく、電子移動度の大きなTFTとすることができる。また、ゲート絶縁膜形成プロセス及びチャンネル層形成プロセスは、室温で行うことができるので、TFT構造として、ボトムゲート型及びトップゲート型のいずれをも形成することができる。
結晶化して得られた結晶質酸化物21の電子キャリア濃度は0.6×1016/cm3であり、1016/cm3未満であることが確認できた。
尚、ゲート電極25とその配線にITOを用い、ソース電極22、ドレイン電極23及びこれらの配線にAuを用いたが、これらは特に限定されるものではなく、例えば、ZnO,SnO2,In2O3,ITO,IZO,Au,Ag,Al,Cu等を挙げることができ、また、異なる材料からなる薄膜を積層して用いてもよい。
また、液晶表示装置等に用いられ、透光性が要求される場合には、ソース電極22、ドレイン電極23及びゲート電極25を透明電極とし、それらの電極と接続される配線として、電気伝導性の高いAu等の金属層を用いてもよい。この場合、通常、ソース電極22、ドレイン電極23、ゲート電極25の近傍において、透明電極(又は透明電極による配線)と、金属層とが積層された構造を有することになる。
また、気相法による成膜において、成膜時の基板温度を制御することにより、電子キャリア濃度が1018/cm3未満の結晶質酸化物21を、成膜時に作製してもよい。
尚、上記した結晶質酸化インジウム薄膜は、電子キャリア濃度の増加とともに、電子移動度が増加し、さらに縮退伝導を示すという優れた特性を備えていた。
次に、本製作例の電界効果型薄膜トランジスタ1の電流−電圧特性について、図面を参照して説明する。
図7は、作製例に係る電界効果型薄膜トランジスタの電流−電圧特性のグラフを示している。
図7において、室温下で測定した電界効果型薄膜トランジスタ1の電流−電圧特性を示しており、ゲート電圧VGSの増加に伴い、ドレイン電流IDSが増加したことからチャネルがn型半導体であることが分かる。これは、結晶質酸化物インジウム系半導体がn型であるという事実と矛盾しない。
また、IDSは、VDS=10V付近で飽和(ピンチオフ)する典型的な半導体トランジスタの挙動を示した。利得特性を調べたところ、VDS=4V印加時におけるゲート電圧VGSの閾値は約2.0Vであった。また、VG=10V時には、IDS=1.0×10−5Aの電流が流れた。これはゲートバイアスにより、絶縁性半導体の結晶質酸化インジウム半導体薄膜内にキャリアを誘起できたことに対応する。
次に、電界効果型薄膜トランジスタの他の製作例について、図面を参照して説明する。
図8は、本発明の一実施形態に係る半導体デバイスである、トップゲート型電界効果型薄膜トランジスタの要部の概略断面図を示している。
図8において、本製作例の電界効果型薄膜トランジスタ1aは、トップゲート型の薄膜トランジスタとしてあり、TFT基板等に用いられる。
まず、ガラス基板10上に、スパッタ成膜法により電気伝導度の大きなIZO(登録商
標)を40nm積層し、フォトレジストを塗布し、フォトマスクを用いたソース電極22
、ドレイン電極23及び配線のパターンを露光し、現像液で現像した。そして、45℃のPAN系エッチング液(リン酸91.4wt%、硝酸3.3wt%、酢酸5.3wt%)を用いたエッチングにより、ソース電極22、ドレイン電極23及び配線を形成した。
次に、結晶質酸化物21上に、SiO2からなるゲート絶縁膜24を形成した。
続いて、ゲート電極25上に、IZOを成膜し、フォトリソグラフィー法とエッチングにより、ゲート電極25を形成した。
本製作例の電界効果型薄膜トランジスタ1aは、図8に示すようなトップゲート型の薄膜トランジスタとした。
まず、ガラス基板10上に、スパッタ成膜法(Ar:100%、全圧:0.3Pa)によりAu及び電気伝導度の大きなIZO(酸化亜鉛10.7wt%を含む)をそれぞれ50nm積層し、フォトレジストを塗布し、フォトマスクを用いたソース電極22、ドレイン電極23及び配線のパターンを露光し、現像液で現像した。そして、45℃のPAN系エッチング液(リン酸91.4wt%、硝酸3.3wt%、酢酸5.3wt%)を用いたエッチングにより、ソース電極22、ドレイン電極23及び配線を形成した。
次に、結晶質酸化物21上に、SiO2とSiNXからなるゲート絶縁膜24を形成した。
続いて、ゲート電極25上に、Alを成膜し、フォトリソグラフィー法とエッチングにより、ゲート電極25を形成した。
本製作例の電界効果型薄膜トランジスタ1aは、図8に示すようなトップゲート型の薄膜トランジスタとした。
まず、ガラス基板10上に、スパッタ成膜法(Ar:99%とO2:1%、全圧:0.3Pa)により電気伝導度の大きなIZO(酸化亜鉛10.7wt%を含む)を60nm積層し、フォトレジストを塗布し、フォトマスクを用いたソース電極22、ドレイン電極23及び配線のパターンを露光し、現像液で現像した。そして、45℃のPAN系エッチング液(リン酸91.4wt%、硝酸3.3wt%、酢酸5.3wt%)を用いたエッチングにより、ソース電極22、ドレイン電極23及び配線を形成した。
次に、上記チャンネル層上に、SiNX膜をCVD法により基板温度320℃にて成膜し、ゲート絶縁膜24を形成した。このとき、基板温度は320℃まで昇温しており、導電性アモルファス酸化亜鉛(5原子%)酸化イッテルビウム(1原子%)酸化亜鉛酸化インジウム(94原子%)膜は、結晶化し、X線回折により明確な酸化インジウムのビックスバイト構造ピークが観察され、結晶質酸化物21が完成した。結晶質酸化物21の電子キャリア濃度は0.4×1016/cm3であり、1016/cm3未満であることが確認できた。
続いて、ゲート電極25上に、Alを成膜し、フォトリソグラフィー法とエッチングにより、ゲート電極25を形成した。
本製作例の電界効果型薄膜トランジスタ1aは、図8に示すようなトップゲート型の薄膜トランジスタとした。
まず、ガラス基板10の代わりに、プラスチックフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム)を使用した。まず、このプラスチックフィルム上に、表面コート層(例えば、アモルファスチッ化シリコン層:300nm)を堆積した。尚、表面コート層の材料は、アモルファスチッ化シリコンに限定されるものではなく、例えば、アモルファス酸化シリコン、酸化チタン、酸化アルミ、酸化マグネシウム等を用いることもできる。このようにすると、基体(基板やフィルム等)との密着性が向上し、さらに、基体表面の凹凸を低減するので、素子のリーク電流を抑制できる。
この結晶質酸化物21上に、界面パッシベーション層(アモルファス酸化シリコン層:3nm)を堆積し、フォトリソグラフィー法とエッチングにより形成した。尚、上記界面パッシベーション層の材料は、アモルファス酸化シリコンに限定されるものではなく、例えば、アモルファスチッ化シリコン、酸化チタン、酸化アルミ、酸化マグネシウム等を用いることもできる。このように界面パッシベーション層を形成することにより、ゲート絶縁膜24に有効に作用し、リーク電流を抑制できる。
次に、結晶質酸化物21上に、SiO2からなるゲート絶縁膜24を形成した。
続いて、ゲート電極25上に、Alを成膜し、フォトリソグラフィー法とエッチングにより、ゲート電極25を形成した。
例えば、電界効果型薄膜トランジスタは、上述した製作例のボトムゲート型やトップゲート型の構造に限定されるものではなく、様々な構造の電界効果型薄膜トランジスタであってもよい。
[実施例]
(1)密度
一定の大きさに切り出したターゲットの重量及び外形寸法より算出した。
(2)ターゲットのバルク抵抗
抵抗率計(三菱油化製、ロレスタ)を使用し四探針法により測定した。
(3)ターゲット中に存在する酸化物の構造
X線回折により得られたチャートを分析することにより酸化物の構造を同定した。
酸化インジウム950g及び酸化ガドリニウム50g(原料粉体)を、ドライビーズミルを用いて約5時間混合粉砕し、混合粉末を調製した。
得られた混合粉末を10mmφの金型に挿入し、金型プレス成形機を用いて100kg/cm2の圧力で予備成形を行ったのち、冷間静水圧プレス成形機を用いて4t/cm2の圧力で圧密化して成形体を製造した。
成形体を1250℃で15時間焼成して、焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。この焼結体のX線回折チャートを図9に示す。
この焼結体の原子比をICP(Inductively Coupled Plasma)分析により測定した結果、Gd/(Gd+In)=4原子%であった。さらに、面内の元素分布をEPMA(Electron Probe Micro Analyzer)により測定した結果、In、Gdの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.95g/cm3であり、バルク抵抗は、0.05Ωcmであった。
原料粉体として、酸化インジウム900g及び酸化ジスプロシウム100gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。この焼結体のX線回折チャートを図10に示す。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Dy/(Dy+In)=7.6原子%であった。また、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Dyの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.98g/cm3であり、バルク抵抗は、0.004Ωcmであった。
原料粉体として、酸化インジウム950g及び酸化ホルミウム50gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。この焼結体のX線回折チャートを図11に示す。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Ho/(Ho+In)=3.7原子%であった。また、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Hoの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.76g/cm3であり、バルク抵抗は、0.004Ωcmであった。
原料粉体として、酸化インジウム900g及び酸化エルビウム100gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。この焼結体のX線回折チャートを図12に示す。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Er/(Er+In)=7.5原子%であった。また、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Erの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.86g/cm3であり、バルク抵抗は、0.005Ωcmであった。
原料粉体として、酸化インジウム900g及び酸化イッテルビウム100gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。この焼結体のX線回折チャートを図13に示す。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Yb/(Yb+In)=7.3原子%であった。さらに、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Ybの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.91g/cm3であり、バルク抵抗は、0.004Ωcmであった。
原料粉体として、酸化インジウム890g、酸化イッテルビウム100g及び酸化亜鉛10gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Yb/(Yb+In)=7.2原子%、Zn/(Yb+In+Zn)=1.6原子%であった。また、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Yb、Znの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.84g/cm3であり、バルク抵抗は、0.003Ωcmであった。
原料粉体として、酸化インジウム949g、酸化ガドリニウム50g及び酸化セリウム1gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Gd/(Gd+In)=4原子%であった。また、同様にしてCeの全金属元素に対する含有量は800ppmであった。さらに、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Gdの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.95g/cm3であり、バルク抵抗は、0.001Ωcmであった。
Ceの代わりにGe、Ti、Zr及びNbをそれぞれ用いた他は実施例7と同様にして焼結体を製造した。得られた焼結体のバルク抵抗はいずれも0.005Ωcm以下であり、DCマグネトロンスパッタリング法を用いることが可能な焼結体であることが分かった。
原料粉体として、酸化インジウム949g、酸化ガドリニウム50g及び酸化スズ1gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた焼結体が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Gd/(Gd+In)=4原子%であった。また、同様にしてSnの全金属元素に対する含有量は900ppmであった。さらに、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Gdの分散状態を確認したが、その組成は実質的に均一であった。
この焼結体の密度は、6.94g/cm3であり、バルク抵抗は、0.05Ωcmであった。
原料粉体として、酸化インジウム600g及び酸化ガドリニウム400gを用いたほかは実施例1と同様にして焼結体を製造した。
得られた焼結体について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークだけでなく、GdInO3のピークも観察された。この焼結体のX線回折チャートを図14に示す。
この焼結体の原子比をICP分析により測定した結果、Gd/(Gd+In)=34原子%であった。さらに、面内の元素分布をEPMAにより測定した結果、In、Gdの分散状態を確認したが、その組成はGdが不均一に分散していた。
この焼結体の密度は、6.46g/cm3であり、バルク抵抗は、1.5Ωcmであった。
実施例1で製造した焼結体を加工して、4インチφのスパッタリングターゲットを作製した。このスパッタリングターゲットをバッキングプレートにボンディングし、DCスパッタ成膜装置に装着した。酸素濃度が1%であるアルゴンガス雰囲気下、100W(1W/cm2)にて、基板温度を室温にし、50nmの薄膜を成膜した。
この薄膜のバルク抵抗は0.008Ωcmであり、良導電膜であるとことが確認された。また、この薄膜についてX線回折測定を行ったところ、ピークは観察されず、この薄膜は良好な非晶質構造であることが確認された。
この薄膜の原子比をICP分析により測定した結果、Gd/(Gd+In)=4原子%であった。
この非晶質薄膜を、空気中240℃にて1時間加熱処理を行った。この加熱処理した薄膜のバルク抵抗は4Ωcmであり、半導体膜であることが確認された。
得られた酸化物半導体膜について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた酸化物半導体膜が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
実施例1で製造した焼結体を用いる代わりに、実施例2−5で製造した焼結体をそれぞれ用いた他は実施例13と同様にして薄膜を成膜した。
得られた薄膜は、いずれも非晶質であった。また、得られた非晶質薄膜を実施例13と同様にして、それぞれ加熱処理を行った。加熱処理した薄膜は、いずれも半導体膜であることが確認された。
得られた酸化物半導体膜について、それぞれX線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた酸化物半導体膜が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
実施例1で製造した焼結体を用いる代わりに、実施例7で製造した焼結体を用いた他は実施例13と同様にして薄膜を成膜した。
得られた薄膜のバルク抵抗は0.0009Ωcmであり、良導電膜であるとことが確認された。また、この薄膜についてX線回折測定を行ったところ、ピークは観察されず、この薄膜は良好な非晶質構造であることが確認された。
この薄膜の原子比をICP分析により測定した結果、Gd/(Gd+In)=4原子%であった。また、同様にしてCeの全金属元素に対する含有量は800ppmであった。
得られた非晶質薄膜を実施例13と同様にして、加熱処理を行った。この加熱処理した薄膜のバルク抵抗は8Ωcmであり、半導体膜であることが確認された。
得られた酸化物半導体膜について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた酸化物半導体膜が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
実施例1で製造した焼結体を用いる代わりに、実施例8−11で製造した焼結体をそれぞれ用いた他は実施例13と同様にして薄膜を成膜した。
得られた薄膜は、いずれも非晶質であった。また、得られた非晶質薄膜を実施例13と同様にして、それぞれ加熱処理を行った。加熱処理した薄膜は、いずれも半導体膜であることが確認された。
得られた酸化物半導体膜について、それぞれX線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた酸化物半導体膜が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
実施例1で製造した焼結体を用いる代わりに、実施例6で製造した焼結体を用いた他は実施例13と同様にして薄膜を成膜した。
得られた薄膜のバルク抵抗は0.0006Ωcmであり、良導電膜であるとことが確認された。また、この薄膜についてX線回折測定を行ったところ、ピークは観察されず、この薄膜は良好な非晶質構造であることが確認された。
この薄膜の原子比をICP分析により測定した結果、Yb/(Yb+In+Zn)=7.0原子%、Zn/(Yb+In+Zn)=1.5原子%であった。
得られた非晶質薄膜を実施例13と同様にして、加熱処理を行った。この加熱処理した薄膜のバルク抵抗は100Ωcmであり、半導体膜であることが確認された。
得られた酸化物半導体膜について、X線回折測定を行った結果、In2O3のX線回折ピークのみが観察され、得られた酸化物半導体膜が実質的にビックスバイト構造からなることが確認された。
本発明の第2の態様に係る結晶質酸化物を用いた半導体デバイスは、様々な半導体素子、半導体装置、回路等に広く用いられ、例えば、プラスチックフィルム等のフレキシブル素材を用いた、フレキシブル・ディスプレイ、ICカード、IDタグ等に幅広く応用できる。また、本発明の第2の態様に係る透明結晶質酸化インジウム膜をチャンネル層に用いたトランジスタは、大型のLCDや有機ELディスプレイのスイッチング素子としても好適である。
Claims (12)
- インジウム(In)、及び
ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)から選ばれる元素を少なくとも1種以上
を含む酸化物の焼結体からなるスパッタリングターゲットであって、
前記酸化物の焼結体が実質的にビックスバイト構造からなるスパッタリングターゲット。 - ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)の含有量をMとしたとき、M/(In+M)で表される原子比が0.01〜0.25である請求項1に記載のスパッタリングターゲット。
- 正二価の金属元素をさらに含み、
前記正二価の金属元素の含有量が、スパッタリングターゲット中の全金属元素に対して1〜10原子%である請求項1又は2に記載のスパッタリングターゲット。 - 前記正二価の金属元素が亜鉛(Zn)及び/又はマグネシウム(Mg)である請求項3に記載のスパッタリングターゲット。
- 正四価以上の金属元素をさらに含み、
前記正四価以上の金属元素の含有量が、スパッタリングターゲット中の全金属元素に対して原子比で100ppm〜2000ppmである請求項1〜4のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。 - 前記正四価以上の金属元素が、ゲルマニウム(Ge)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)及びセリウム(Ce)から選ばれる1種以上の元素である請求項5に記載のスパッタリングターゲット。
- インジウム(In)、及び
ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)から選ばれる元素を少なくとも1種以上を含み、
実質的にビックスバイト構造からなる酸化物半導体膜。 - ガドリニウム(Gd)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)及びイッテルビウム(Yb)の含有量をMとしたとき、M/(In+M)で表される原子比が0.01〜0.25である請求項7に記載の酸化物半導体膜。
- 正二価の金属元素をさらに含み、
前記正二価の金属元素の含有量が、酸化物半導体膜中の全金属元素に対して1〜10原子%である請求項7又は8に記載の酸化物半導体膜。 - 前記正二価の金属元素が亜鉛(Zn)及び/又はマグネシウム(Mg)である請求項9に記載の酸化物半導体膜。
- 正四価以上の金属元素をさらに含み、
前記正四価以上の金属元素の含有量が、酸化物半導体膜中の全金属元素に対して原子比で100ppm〜2000ppmである請求項7〜10のいずれかに記載の酸化物半導体膜。 - 前記正四価以上の金属元素が、ゲルマニウム(Ge)、チタン(TI)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)及びセリウム(Ce)から選ばれる1種以上の元素である請求項11に記載の酸化物半導体膜。
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JP6358329B2 (ja) * | 2014-04-17 | 2018-07-18 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物焼結体、スパッタリング用ターゲット、及びそれを用いて得られる酸化物半導体薄膜 |
KR102380829B1 (ko) | 2014-04-23 | 2022-03-31 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 촬상 장치 |
WO2015178429A1 (ja) * | 2014-05-23 | 2015-11-26 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物焼結体、スパッタリング用ターゲット、及びそれを用いて得られる酸化物半導体薄膜 |
JP6501385B2 (ja) * | 2014-10-22 | 2019-04-17 | 日本放送協会 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
CN106033731B (zh) | 2015-03-13 | 2019-11-05 | 联华电子股份有限公司 | 半导体元件及其制作方法 |
JP6464042B2 (ja) * | 2015-06-23 | 2019-02-06 | 株式会社カネカ | 透明電極付き基板およびその製造方法 |
JP2017168572A (ja) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物半導体薄膜、酸化物焼結体、薄膜トランジスタ及び表示装置 |
WO2017165197A1 (en) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | IQE, plc | Epitaxial metal oxide as buffer for epitaxial iii-v layers |
CN106086797B (zh) * | 2016-07-12 | 2018-12-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 氧化铟锡薄膜及其制备方法、含其的阵列基板、显示装置 |
CN109641757B (zh) * | 2016-08-31 | 2022-02-25 | 出光兴产株式会社 | 石榴石型化合物、含有该化合物的烧结体以及溅射靶 |
US10103282B2 (en) * | 2016-09-16 | 2018-10-16 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Direct texture transparent conductive oxide served as electrode or intermediate layer for photovoltaic and display applications |
JP2019003900A (ja) * | 2017-06-19 | 2019-01-10 | 学校法人 工学院大学 | 透明導電膜、透明導電膜つき透明基板、透明導電膜つき透明基板の製造方法、タッチパネル |
JP7013902B2 (ja) * | 2018-02-05 | 2022-02-01 | 凸版印刷株式会社 | 表示装置 |
WO2020027243A1 (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 出光興産株式会社 | 結晶構造化合物、酸化物焼結体、スパッタリングターゲット、結晶質酸化物薄膜、アモルファス酸化物薄膜、薄膜トランジスタ、及び電子機器 |
CN113875022B (zh) * | 2019-06-04 | 2024-05-14 | 堺显示器制品株式会社 | 薄膜晶体管及其制造方法以及显示装置 |
CN110767745A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-02-07 | 华南理工大学 | 复合金属氧化物半导体及薄膜晶体管与应用 |
CN110797395A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-02-14 | 华南理工大学 | 掺杂型金属氧化物半导体及薄膜晶体管与应用 |
US20230356104A1 (en) * | 2020-08-05 | 2023-11-09 | Dhf America Llc | Crystallization system and method using thermal treatment |
CN114163217A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-11 | 先导薄膜材料(广东)有限公司 | 一种氧化铟钽钇粉体及其制备方法 |
CN114163216A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-11 | 先导薄膜材料(广东)有限公司 | 一种氧化铟钛镱粉体及其制备方法与应用 |
CN114481054B (zh) * | 2022-01-27 | 2022-12-27 | 华南理工大学 | 氧化物半导体靶材、薄膜、薄膜晶体管及提高其稳定性的方法 |
CN115893988B (zh) * | 2022-12-07 | 2023-09-08 | 洛阳晶联光电材料有限责任公司 | 一种太阳能电池用蒸镀靶材及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000048966A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-18 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2005292768A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-10-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Tft基板及びスパッタリングターゲット及び液晶表示装置及び画素電極及び透明電極及びtft基板の製造方法 |
JP2006173580A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-29 | Canon Inc | 電界効果型トランジスタ |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5385400A (en) * | 1977-01-06 | 1978-07-27 | Tdk Corp | Porcelain composite for voltage non-linear resistor |
JP2528763B2 (ja) * | 1992-02-29 | 1996-08-28 | 新技術事業団 | 透明電気伝導性酸化物 |
WO1996001649A1 (en) * | 1994-07-07 | 1996-01-25 | Washington University | Method of attenuating arterial stenosis |
US6056800A (en) | 1997-09-15 | 2000-05-02 | Carter, Iv; William J. | Method of simultaneously composting anaerobic and aerobic material |
WO2000067531A1 (fr) * | 1999-04-30 | 2000-11-09 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Dispositif organique electroluminescent et procede de fabrication |
CN1289709C (zh) * | 2001-08-13 | 2006-12-13 | 贝卡尔特股份有限公司 | 用于制造溅射靶的方法 |
JP2003298062A (ja) | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Sharp Corp | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
JP4166105B2 (ja) | 2003-03-06 | 2008-10-15 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
KR101099927B1 (ko) | 2003-05-20 | 2011-12-28 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 비정질 투명 도전막, 그 원료 스퍼터링 타겟, 비정질 투명 전극 기판, 그 제조방법, 및 디스플레이용 컬러 필터 |
US20050167681A1 (en) * | 2004-02-04 | 2005-08-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrode layer, light emitting device including the same, and method of forming the electrode layer |
US7612850B2 (en) | 2004-03-05 | 2009-11-03 | Kazuyoshi Inoue | Semi-transmissive/semi-reflective electrode substrate, method for manufacturing same, and liquid crystal display using such semi-transmissive/semi-reflective electrode substrate |
US8038857B2 (en) | 2004-03-09 | 2011-10-18 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Thin film transistor, thin film transistor substrate, processes for producing the same, liquid crystal display using the same, and related devices and processes; and sputtering target, transparent electroconductive film formed by use of this, transparent electrode, and related devices and processes |
US7282782B2 (en) * | 2004-03-12 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Combined binary oxide semiconductor device |
JP5138163B2 (ja) * | 2004-11-10 | 2013-02-06 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ |
JP2007041260A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Fujifilm Holdings Corp | 液晶表示素子 |
US20070215945A1 (en) * | 2006-03-20 | 2007-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Light control device and display |
JP5063968B2 (ja) * | 2006-09-21 | 2012-10-31 | 出光興産株式会社 | 酸化エルビウム含有酸化物ターゲット |
JP5000231B2 (ja) * | 2006-08-10 | 2012-08-15 | 出光興産株式会社 | 酸化ガドリニウム含有酸化物ターゲット |
KR20090051170A (ko) * | 2006-08-10 | 2009-05-21 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 란타노이드 함유 산화물 타겟 |
US20080107108A1 (en) | 2006-11-03 | 2008-05-08 | Nokia Corporation | System and method for enabling fast switching between psse channels |
TWI478347B (zh) * | 2007-02-09 | 2015-03-21 | Idemitsu Kosan Co | A thin film transistor, a thin film transistor substrate, and an image display device, and an image display device, and a semiconductor device |
US8129714B2 (en) * | 2007-02-16 | 2012-03-06 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Semiconductor, semiconductor device, complementary transistor circuit device |
WO2008099863A1 (ja) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | 半導体,半導体装置及び相補型トランジスタ回路装置 |
US8158974B2 (en) * | 2007-03-23 | 2012-04-17 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Semiconductor device, polycrystalline semiconductor thin film, process for producing polycrystalline semiconductor thin film, field effect transistor, and process for producing field effect transistor |
JP5466940B2 (ja) * | 2007-04-05 | 2014-04-09 | 出光興産株式会社 | 電界効果型トランジスタ及び電界効果型トランジスタの製造方法 |
JPWO2008136505A1 (ja) * | 2007-05-08 | 2010-07-29 | 出光興産株式会社 | 半導体デバイス及び薄膜トランジスタ、並びに、それらの製造方法 |
SE531337C2 (sv) | 2007-07-03 | 2009-02-24 | Atlas Copco Constr Tools Ab | Bränsledriven brytmaskin |
KR20090063946A (ko) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | 삼성코닝정밀유리 주식회사 | 산화인듐주석 타겟 및 이를 이용한 투명 도전막의 제조방법 |
JP2011174134A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Idemitsu Kosan Co Ltd | In−Ga−Sn系酸化物焼結体、ターゲット、酸化物半導体膜、及び半導体素子 |
KR101774256B1 (ko) * | 2010-11-15 | 2017-09-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 산화물 반도체 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 |
-
2008
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2012
- 2012-05-10 US US13/468,119 patent/US8668849B2/en active Active
-
2013
- 2013-04-08 JP JP2013080129A patent/JP5775900B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000048966A (ja) * | 1998-07-27 | 2000-02-18 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
JP2005292768A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-10-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Tft基板及びスパッタリングターゲット及び液晶表示装置及び画素電極及び透明電極及びtft基板の製造方法 |
JP2006173580A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-29 | Canon Inc | 電界効果型トランジスタ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5775900B2 (ja) | 2015-09-09 |
WO2008114588A1 (ja) | 2008-09-25 |
US20120273777A1 (en) | 2012-11-01 |
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