TW201920048A - 濺鍍靶材、氧化物半導體薄膜、薄膜電晶體及電子機器 - Google Patents

濺鍍靶材、氧化物半導體薄膜、薄膜電晶體及電子機器 Download PDF

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Abstract

本發明係一種濺鍍靶材，其具備氧化物燒結體，該氧化物燒結體含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素及氧，各元素之原子比滿足下述式(1)，且進而包含Zn2SnO4所表示之尖晶石結構化合物。 0.001≦X/(In＋Sn＋Zn＋X)≦0.05 ・・・(1) (式(1)中，In、Zn、Sn及X分別表示氧化物燒結體中之銦元素、鋅元素、錫元素及X元素之含量；X元素係自Ge、Si、Y、Zr、Al、Mg、Yb、及Ga中選擇至少一種以上)

Description

濺鍍靶材、氧化物半導體薄膜、薄膜電晶體及電子機器
本發明係關於一種濺鍍靶材、氧化物半導體薄膜、薄膜電晶體及電子機器。
先前，於以薄膜電晶體(以下稱為「TFT」)驅動之方式之液晶顯示器或有機EL顯示器等顯示裝置中，TFT之通道層採用非晶質矽膜或晶質矽膜者為主流。
另一方面，近年來，隨著顯示器之高精細化之要求，氧化物半導體作為用於TFT之通道層之材料受到關注。
於氧化物半導體中，尤其文獻1(國際公開第2012/067036號)所揭示之包含銦、鎵、鋅、及氧之非晶形氧化物半導體(In-Ga-Zn-O，以下簡稱為「IGZO」)由於具有較高之載子移動率，故而被較佳地使用。然而，IGZO由於使用In及Ga作為原料，故而存在原料成本較高之缺點。
就使原料成本便宜之觀點而言，於文獻2(日本專利特開2017-36497號公報)中提出有Zn-Sn-O(以下簡稱為「ZTO」)，於文獻3(國際公開第2013/179676號)中提出有添加Sn代替IGZO之Ga的In-Sn-Zn-O(以下簡稱為「ITZO」)。其中，ITZO與IGZO相比，移動率亦非常高，因此作為繼IGZO後之材料備受關注。
然而，ITZO於用於氧化物半導體之材料中，熱膨脹係數較大且導熱率較低。因此，包含ITZO之濺鍍靶材於對Cu或Ti製背板之接合時及濺鍍時容易因熱應力而產生龜裂。
因此，於文獻3中提出有藉由在氧化物燒結體中含有In2 O3 (ZnO)m 所表示之六方晶層狀化合物與Zn2 SnO4 所表示之尖晶石結構化合物，且將In2 O3 (ZnO)m 所表示之六方晶層狀化合物之縱橫比設為3以上，而使氧化物燒結體之強度提高。
另一方面，於文獻4(國際公開第2007/037191號)中，揭示有除了含有六方晶層狀化合物與尖晶石結構化合物以外，可於無損發明效果之範圍內含有鋁。
於文獻5(日本專利特開2014-98204號公報)中，記載有如下濺鍍靶材，其包含含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)及鋁元素(Al)之氧化物，且包含In2 O3 (ZnO)n (n為2～20)所表示之同源結構化合物及Zn2 SnO4 所表示之尖晶石結構化合物。
然而，文獻3、文獻4、及文獻5之ITZO濺鍍靶材存在以下之問題。
關於文獻3所記載之濺鍍靶材，為了使In2 O3 (ZnO)m 所表示之六方晶層狀化合物之縱橫比為3以上，必須於將原料粉末混合粉碎時使累計動力為200 Wh以上。又，若進行量產等而原料粉末量變多，則存在如下缺點：於進行混合粉碎時，動力無法均勻地傳遞至全部原料粉末，而無法於燒結體中均勻地析出縱橫比為3以上之六方晶層狀化合物，濺鍍靶材之強度產生不均。
文獻4、5係以提供高密度且低電阻之靶材為目的，關於濺鍍靶材之強度並未提示。因此，文獻4及5所記載之濺鍍靶材並非可於濺鍍時抑制龜裂產生之構造。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供一種於對背板之接合時及濺鍍時可抑制龜裂產生之高強度之濺鍍靶材。
根據本發明，提供以下之濺鍍靶材、氧化物半導體薄膜、薄膜電晶體及電子機器。
[1].一種濺鍍靶材，其具備氧化物燒結體，該氧化物燒結體含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素及氧，各元素之原子比滿足下述式(1)，且進而包含Zn2 SnO4 所表示之尖晶石結構化合物。 0.001≦X/(In＋Sn＋Zn＋X)≦0.05・・・(1) (式(1)中，In、Zn、Sn及X分別表示氧化物燒結體中之銦元素、鋅元素、錫元素及X元素之含量；X元素係自Ge、Si、Y、Zr、Al、Mg、Yb、及Ga中選擇至少一種以上)
[2].如[1]所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體之式(1)所示之原子比為0.003以上且0.03以下。
[3].如[1]或[2]所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體進而滿足下述式(2)。 0.40≦Zn/(In＋Sn＋Zn)≦0.80・・・(2)
[4].如[1]至[3]中任一項所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體進而滿足下述式(3)。 0.15≦Sn/(Sn＋Zn)≦0.40・・・(3)
[5].如[1]至[4]中任一項所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體進而滿足下述式(4)。 0.10≦In/(In＋Sn＋Zn)≦0.35・・・(4)
[6].如[1]至[5]中任一項所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體包含In2 O3 (ZnO)m (m為2～7)所表示之六方晶層狀化合物。
[7].如[1]至[6]中任一項所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體之平均抗彎強度為150 MPa以上。
[8].如[1]至[7]中任一項所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體之平均抗彎強度之韋伯模數(Weibull Modulus)為7以上。
[9].如[1]至[8]中任一項所記載之濺鍍靶材，其中上述氧化物燒結體之平均結晶粒徑為10 μm以下，六方晶層狀化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。
[10].如[1]至[8]中任一項所記載之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體之平均結晶粒徑為10 μm以下，方鐵錳礦結構化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。
[11].一種氧化物半導體薄膜，其含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素及氧，且各元素之原子比滿足下述式(1A)。 0.001≦X/(In＋Sn＋Zn＋X)≦0.05・・・(1A) (式(1A)中，In、Zn、Sn及X分別表示氧化物半導體薄膜中之銦元素、鋅元素、錫元素及X元素之含量；X元素係自Ge、Si、Y、Zr、Al、Mg、Yb、及Ga中選擇至少一種以上)
[12].一種薄膜電晶體，其係使用如[11]所記載之氧化物半導體薄膜。
[13].一種電子機器，其係使用如[12]所記載之薄膜電晶體。
根據本發明，可提供一種可於對背板之接合時及濺鍍時抑制龜裂產生之高強度之濺鍍靶材。
以下，一面參照圖式等一面對實施形態進行說明。但是，實施形態能以較多不同之態樣實施，業者容易理解可於不脫離主旨及其範圍之情況下對其形態及詳細情況進行各種變更。因此，本發明並非限定於以下之實施形態之記載內容進行解釋。
又，於圖式中，大小、層之厚度、或區域有為了清晰化而加以誇張之情形。因此，未必限定於該比例尺(scale)。再者，圖式係模式性地表示理想例者，並不限定於圖式所示之形狀或值等。
又，附註如下內容：本說明書中使用之「第1」、「第2」、「第3」之序數詞係為了避免構成要素之混淆而標附者，並非進行數量限定。
又，於本說明書等中，「電性連接」包含經由「某些具有電性作用者」而連接之情形。此處，「某些具有電性作用者」只要為能夠於連接對象間進行電氣信號之收發者，則無特別限制。例如「某些具有電性作用者」包含電極、配線、開關元件(電晶體等)、電阻元件、電感器、電容器、及具有其他各種功能之元件等。
又，於本說明書等中，「膜」或「薄膜」之用語與「層」之用語可視情形相互調換。
又，於本說明書等中，電晶體所具有之源極或汲極之功能有於採用不同極性之電晶體之情形或於電路動作中電流方向發生變化之情形等時調換之情況。因此，於本說明書等中，源極或汲極之用語可調換使用。
(濺鍍靶材) 本發明之一實施形態之濺鍍靶材(以下有時簡稱為本實施形態之濺鍍靶材)包含氧化物燒結體。
本實施形態之濺鍍靶材係例如將氧化物燒結體之塊體切削及研磨成作為濺鍍靶材較佳之形狀而獲得。又，藉由將對氧化物燒結體之塊體進行研削及研磨所獲得之濺鍍靶材素材接合至背板，亦可獲得濺鍍靶材。又，作為另一態樣之本實施形態之濺鍍靶材，亦可列舉僅由氧化物燒結體所構成之靶材。
氧化物燒結體之形狀並無特別限定，可為如圖1A之符號1所示之板狀，亦可為如圖1B之符號1A所示之圓筒狀。於板狀之情形時，平面形狀可為如圖1A之符號1所示之矩形，亦可如圖1C之符號1B所示般為圓形。氧化物燒結體可為一體成型，亦可為如圖1D所示般將分割成複數個之氧化物燒結體(符號1C)分別固定於背板3之多段分割式。
背板3係氧化物燒結體之保持及冷卻用構件。背板3之材料並無特別限定，可使用Cu、Ti或SUS(Steel Use Stainless，不鏽鋼)等材料。
本實施形態之氧化物燒結體含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素及氧。上述氧化物燒結體可於無損本發明之效果之範圍內含有上述銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素以外之其他金屬元素，亦可實質上僅由銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素構成、或僅由銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素構成。
此處，所謂「實質上」係指氧化物燒結體之金屬元素之95質量%以上且100質量%以下(較佳為98質量%以上且100質量%以下)為銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、及X元素。本實施形態之氧化物燒結體亦可於無損本發明之效果之範圍內含有除In、Sn、Zn及Al以外之不可避免之雜質。此處所謂不可避免之雜質係指並非刻意添加而是於原料或製造步驟中混入之元素。
X元素係自鍺元素(Ge)、矽元素(Si)、釔元素(Y)、鋯元素(Zr)、鋁元素(Al)、鎂元素(Mg)、鐿元素(Yb)、及鎵元素(Ga)中選擇至少一種以上。
作為不可避免之雜質之例，為鹼金屬、鹼土金屬(Li、Na、K、Rb、Ca、Sr、Ba等)、氫(H)元素、硼(B)元素、碳(C)元素、氮(N)元素，氟(F)元素、及氯(Cl)元素。
本實施形態之氧化物燒結體之各元素之原子比滿足下述式(1)。 0.001≦X/(In＋Sn＋Zn＋X)≦0.05 ・・・(1) (式(1)中，In、Zn、Sn及X分別表示氧化物燒結體中之銦元素、鋅元素、錫元素及X元素之含量；X元素係自Ge、Si、Y、Zr、Al、Mg、Yb及Ga中選擇至少一種以上)
於本實施形態中，藉由將氧化物燒結體中之X元素之含有比率設為上述式(1)之範圍內，可充分提高氧化物燒結體之平均抗彎強度。
作為X元素，較佳為矽元素(Si)、鋁元素(Al)、鎂元素(Mg)、鐿元素(Yb)、及鎵元素(Ga)，更佳為矽元素(Si)、鋁元素(Al)、及鎵元素(Ga)。尤其鋁元素(Al)及鎵元素(Ga)由於作為原料之氧化物之組成穩定且平均抗彎強度之提高效果較高，故而較佳。
藉由使X/(In＋Sn＋Zn＋X)為0.001以上，可抑制濺鍍靶材之強度降低。藉由使X/(In＋Sn＋Zn＋X)為0.05以下，使用包含該氧化物燒結體之濺鍍靶材成膜之氧化物半導體薄膜容易進行利用草酸等弱酸之蝕刻加工。進而，可抑制TFT特性、尤其移動率之降低。X/(In＋Sn＋Zn＋X)較佳為0.001以上且0.05以下，更佳為0.003以上且0.03以下，進而較佳為0.005以上且0.01以下，尤佳為0.005以上且未達0.01。
本實施形態之氧化物燒結體可僅含有1種X元素，亦可含有2種以上之X元素。於含有2種以上之X元素時，式(1)中之X設為X元素之原子比之合計。
氧化物燒結體中之X元素之存在形態並無特別規定。作為氧化物燒結體中之X元素之存在形態，例如可列舉作為氧化物存在之形態、固溶之形態、及於粒界偏析之形態。
於本實施形態之氧化物燒結體中，藉由將X元素之含有比率設為上述式(1)之範圍內，亦可充分降低濺鍍靶材之體電阻。本發明之濺鍍靶材之體電阻較佳為50 mΩcm以下，更佳為25 mΩcm以下，進而較佳為10 mΩcm以下，進而更佳為5 mΩcm以下，尤佳為3 mΩcm以下。藉由使體電阻為50 mΩcm以下，可以直流濺鍍進行穩定之成膜。
體電阻值可使用公知之電阻率計基於四探針法(JIS R 1637：1998)進行測定。測定部位為9個部位左右，較佳為將平均值作為體電阻值。
關於測定部位，於氧化物燒結體之平面形狀為四邊形之情形時，較佳為將面等面積地分割成9個部分，設為各四邊形之中心點9個部位。
再者，於氧化物燒結體之平面形狀為圓形之情形時，較佳為將內切於圓之正方形等面積地分割成9個部分，設為各正方形之中心點9個部位。
本實施形態之氧化物燒結體更佳為各元素之原子比滿足以下之式(2)～(4)之至少一者。 0.40≦Zn/(In＋Sn＋Zn)≦0.80 ・・・(2) 0.15≦Sn/(Sn＋Zn)≦0.40 ・・・(3) 0.10 ≦In/(In＋Sn＋Zn)≦0.35 ・・・(4)
式(2)～(4)中，In、Zn、及Sn分別表示氧化物燒結體中之銦元素、鋅元素、及錫元素之含量。
若Zn/(In＋Sn＋Zn)為0.4以上，則容易於氧化物燒結體中產生尖晶石相，容易獲得作為半導體之特性。藉由使Zn/(In＋Sn＋Zn)為0.80以下，可於氧化物燒結體中抑制因尖晶石相之異常粒生長所致之強度降低。又，藉由使Zn/(In＋Sn＋Zn)為0.80以下，可抑制氧化物半導體薄膜之移動率之降低。Zn/(In＋Sn＋Zn)更佳為0.50以上且0.70以下。
若Sn/(Sn＋Zn)為0.15以上，則可於氧化物燒結體中抑制因尖晶石相之異常粒生長所致之強度降低。藉由使Sn/(Sn＋Zn)為0.40以下，可於氧化物燒結體中抑制成為濺鍍時之異常放電之原因之氧化錫之凝聚。又，藉由使Sn/(Sn＋Zn)為0.40以下，使用濺鍍靶材成膜之氧化物半導體薄膜可容易進行利用草酸等弱酸之蝕刻加工。藉由使Sn/(Sn＋Zn)為0.15以上，可抑制蝕刻速度變得過快，容易控制蝕刻。Sn/(Sn＋Zn)更佳為0.15以上且0.35以下。
藉由使In/(In＋Sn＋Zn)為0.1以上，可使所獲得之濺鍍靶材之體電阻變低。又，藉由使In/(In＋Sn＋Zn)為0.1以上，可抑制氧化物半導體薄膜之移動率變得極低。藉由使In/(In＋Sn＋Zn)為0.35以下，可抑制於進行濺鍍成膜時膜成為導電體，容易獲得作為半導體之特性。In/(In＋Sn＋Zn)更佳為0.10以上且0.30以下。
氧化物燒結體之各金屬元素之原子比可藉由原料之調配量進行控制。又，各元素之原子比可藉由感應耦合電漿發光分光分析裝置(ICP-AES)對含有元素進行定量分析而求出。
本實施形態之氧化物燒結體較佳為含有Zn2 SnO4 所表示之尖晶石結構化合物，進而較佳為含有Zn2 SnO4 所表示之尖晶石結構化合物、及In2 O3 (ZnO)m [式中，m為2～7之整數]所表示之六方晶層狀化合物。式中之m為2～7，較佳為3～5之整數。再者，本說明書中，有時將尖晶石結構化合物稱為尖晶石化合物。
再者，藉由使m為2以上，化合物獲得六方晶層狀結構。藉由使m為7以下，氧化物燒結體之體電阻變低。
包含氧化銦與氧化鋅之六方晶層狀化合物係於利用X射線繞射法之測定中，表示歸屬於六方晶層狀化合物之X射線繞射圖案之化合物。氧化物燒結體中所含有之六方晶層狀化合物為In2 O3 (ZnO)m 所表示之化合物。
本實施形態之氧化物燒結體亦可含有Zn2 SnO4 所表示之尖晶石結構化合物、及In2 O3 所表示之方鐵錳礦結構化合物。
・(平均結晶粒徑) 就防止異常放電及製造容易性之觀點而言，本實施形態之氧化物燒結體之平均結晶粒徑較佳為10 μm以下，更佳為8 μm以下。藉由使平均結晶粒徑為10 μm以下，可防止由粒界所產生之異常放電。氧化物燒結體之平均結晶粒徑之下限並無特別規定，就製造容易性之觀點而言，較佳為1 μm以上。
平均結晶粒徑可藉由原料之選擇及製造條件之變更而調整。具體而言，使用平均粒徑較小之原料、較佳為平均粒徑為1 μm以下之原料。進而，於燒結時，有燒結溫度越高或燒結時間越長，則平均結晶粒徑變得越大之傾向。
平均結晶粒徑可藉由以下方式測定。
於對氧化物燒結體之表面進行研磨且平面形狀為四邊形之情形時，將面等面積地分割成16個部分，於各四邊形之中心點16個部位中，測定於倍率1000倍(80 μm×125 μm)之框內所觀察到之粒徑，分別求出16個部位之框內之粒子之粒徑之平均值，最後將16個部位之測定值之平均值作為平均結晶粒徑。
於對氧化物燒結體之表面進行研磨且平面形狀為圓形之情形時，將內切於圓之正方形等面積地分割成16個部分，於各正方形之中心點16個部位中，測定於倍率1000倍(80 μm×125 μm)之框內所觀察到之粒子之粒徑，求出16個部位之框內之粒子之粒徑之平均值。
關於縱橫比未達2之粒子，粒徑係基於JIS R 1670：2006，將結晶粒之粒徑設為圓當量徑而進行測定。作為圓當量徑之測定順序，具體而言，將圓尺壓抵於微構造照片之測定對象晶粒並讀取相當於對象晶粒之面積之直徑。關於縱橫比為2以上之粒子，將最長徑與最短徑之平均值作為該粒子之粒徑。結晶粒可藉由掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察。六方晶層狀化合物、尖晶石化合物、及方鐵錳礦結構化合物可藉由下述實施例所記載之方法進行確認。
於本實施形態之氧化物燒結體含有六方晶層狀化合物與尖晶石化合物之情形時，六方晶層狀化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差較佳為1 μm以下。藉由將平均結晶粒徑設為此種範圍，可提高氧化物燒結體之強度。
更佳為本實施形態之氧化物燒結體之平均結晶粒徑為10 μm以下，六方晶層狀化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。
又，於本實施形態之氧化物燒結體包含方鐵錳礦結構化合物與尖晶石化合物之情形時，方鐵錳礦結構化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差較佳為1 μm以下。藉由將平均結晶粒徑設為此種範圍，可提高氧化物燒結體之強度。
更佳為本實施形態之氧化物燒結體之平均結晶粒徑為10 μm以下，方鐵錳礦結構化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。
本實施形態之氧化物燒結體之相對密度較佳為95%以上，更佳為96%以上。藉由使氧化物燒結體之相對密度為95%以上，濺鍍靶材之機械強度較高且導電性優異，因此可進一步提高將該濺鍍靶材安裝於RF磁控濺鍍裝置或DC磁控濺鍍裝置而進行濺鍍時之電漿放電穩定性。氧化物燒結體之相對密度係將相對於由氧化銦、氧化鋅、氧化錫及X元素之氧化物各者之固有密度、及該等之組成比所算出之理論密度的氧化物燒結體之實際測得之密度以百分率表示者。
藉由使本實施形態之氧化物燒結體之平均抗彎強度為150 MPa以上，可抑制如對背板之接合時及濺鍍時之因高溫負載所致之破裂之產生。於本說明書中，平均抗彎強度係基於JIS R 1601：2008，於以30 mm為間隔設置之2個支承載置角柱之試片，於在中央部壓抵按壓金屬件之狀態下，對按壓金屬件施加荷重，採用試片斷裂時之荷重(三點彎曲強度)之30個試片之平均值。
本實施形態之氧化物燒結體之平均抗彎強度較佳為180 MPa以上，更佳為210 MPa以上，進而較佳為230 MPa以上，尤佳為250 MPa以上。
本實施形態之氧化物燒結體之平均抗彎強度之韋伯模數較佳為7以上，更佳為10以上，進而較佳為15以上。氧化物燒結體之平均抗彎強度之韋伯模數較佳為7以上之原因在於，韋伯模數越大，則強度之不均越小。韋伯模數係藉由JIS R 1625：2010所規定之韋伯統計解析法，於韋伯機率軸上對抗彎強度進行繪圖(以下稱為「韋伯圖」)，由韋伯圖之斜率求出。
本實施形態之氧化物燒結體可經由將銦原料、鋅原料、錫原料及X元素原料進行混合之混合步驟、使原料混合物成形之成形步驟、對成形物進行燒結之燒結步驟、及視需要對燒結體進行退火之退火步驟而製造。以下對各步驟進行具體說明。
(1)混合步驟 於混合步驟中，首先準備原料。
In原料只要為含有In之化合物或金屬，則無特別限定。
Zn原料亦只要為含有Zn之化合物或金屬，則無特別限定。
Sn原料亦只要為含有Zn之化合物或金屬，則無特別限定。
X元素之原料亦只要為含有X元素之化合物或金屬，則無特別限定。
In原料、Zn原料、Sn原料、及X元素之原料較佳為氧化物。
氧化銦、氧化鋅、氧化錫、及X元素氧化物等之原料較理想為使用高純度之原料，適宜使用其純度為99質量%以上、較佳為99.9質量%以上、進而較佳為99.99質量%以上之原料。其原因在於，若使用高純度之原料，則可獲得緻密之組織之燒結體，包含該燒結體之濺鍍靶材之體積電阻率變低。
又，作為原料之金屬氧化物之1次粒子之平均粒徑較佳為0.01 μm以上且10 μm以下，更佳為0.05 μm以上且5 μm以下，進而較佳為0.1 μm以上且5 μm以下。若平均粒徑為0.01 μm以上，則不易凝聚，若平均粒徑為10 μm以下，則混合性變得充分，可獲得緻密之組織之燒結體。平均粒徑係藉由BET法進行測定。
於原料中可添加聚乙烯醇、或乙酸乙烯酯等黏合劑。
原料之混合可使用球磨機、噴射磨機、及珠磨機等通常之混合機進行。
混合步驟中所獲得之混合物可直接成形，亦可於成形前實施煅燒處理。煅燒處理通常係於700℃以上900℃以下燒成混合物1小時以上且5小時以下。
未進行煅燒處理之原料粉末之混合物、或煅燒處理過之混合物藉由進行造粒處理，而改善其後之成形步驟中之流動性及填充性。造粒處理可使用噴霧乾燥器等進行。藉由造粒處理所形成之2次粒子之平均粒徑較佳為1 μm以上且100 μm以下，更佳為5 μm以上且100 μm以下，進而較佳為10 μm以上且100 μm以下。再者，煅燒處理過之混合物由於粒子彼此結合，故而於進行造粒處理之情形時於處理前進行粉碎處理。
(2)成形步驟 原料之粉末或造粒物係於成形步驟中藉由模具加壓成形、澆鑄成形、或射出成形等方法而成形。作為濺鍍靶材，於獲得燒結密度較高之燒結體之情形時，較佳為於在成形步驟中藉由模具加壓成形等進行預成形後，藉由冷均壓加壓成形等進一步壓密化。
(3)燒結步驟 於燒結步驟中，可使用常壓燒結、熱壓燒結、或熱均壓加壓燒結等通常進行之燒結方法。燒結溫度較佳為1200℃以上且1600℃以下，更佳為1250℃以上且1550℃以下，進而較佳為1300℃以上且1500℃以下。藉由將燒結溫度設為1200℃以上，可獲得充分之燒結密度，亦可降低濺鍍靶材之體電阻。藉由將燒結溫度設為1600℃以下，可抑制燒結時之氧化鋅之昇華。燒結時之升溫速度較佳為將自室溫至燒結溫度為止設為0.1℃/min以上且3℃/min以下。又，於升溫過程中，亦可於700℃以上且800℃以下暫時保持溫度1小時以上且10小時以下，並再次升溫至燒結溫度。
燒結時間根據燒結溫度而異，較佳為1小時以上且50小時以下，更佳為2小時以上且30小時以下，進而較佳為3小時以上且20小時以下。燒結時之環境可為空氣或氧氣，亦可於該等中含有氫氣、甲烷氣體、或一氧化碳氣體等還原性氣體、或氬氣、氮氣等惰性氣體。
(4)退火步驟 退火步驟並非必需，於進行退火步驟之情形時，通常於700℃以上且1100℃以下保持溫度1小時以上且5小時以下。本步驟可於暫時將燒結體冷卻後再次升溫並進行退火，亦可於自燒結溫度降溫時進行退火。退火時之環境可為空氣或氧氣，亦可於該等中含有氫氣、甲烷氣體、或一氧化碳氣體等還原性氣體、或氬氣、氮氣等惰性氣體。
藉由將上述(1)～(4)之步驟中所獲得之燒結體切削加工成適當之形狀，並視需要對表面進行研磨，濺鍍靶材完成。
具體而言，藉由將燒結體切削加工成適於安裝於濺鍍裝置之形狀，而成為濺鍍靶材素材(有時亦稱為靶材素材)，藉由將該靶材素材接著於背板，可獲得濺鍍靶材。
於使用燒結體作為靶材素材之情形時，燒結體之表面粗糙度Ra較佳為0.5 μm以下。作為調整燒結體之表面粗糙度Ra之方法，例如可列舉利用平面研削盤對燒結體進行研削之方法。
濺鍍靶材素材之表面較佳為藉由200號～1,000號之金剛石磨石進行最後加工，尤佳為藉由400號～800號之金剛石磨石進行最後加工。藉由使用200號以上、或1,000號以下之金剛石磨石，可防止濺鍍靶材素材之破裂。
較佳為濺鍍靶材素材之表面粗糙度Ra為0.5 μm以下且具備無方向性之研削面。若濺鍍靶材素材之表面粗糙度Ra為0.5 μm以下且具備無方向性之研磨面，則可防止異常放電及粒子之產生。
最後，對所獲得之濺鍍靶材素材進行清潔處理。清潔處理可使用鼓風或流水洗淨等。於利用鼓風去除異物時，藉由利用集塵機自鼓風之噴嘴之朝向側進行吸氣，可更有效地去除異物。
再者，以上之鼓風及流水洗淨於清潔處理之效果方面存在極限，因此亦可進而進行超音波洗淨等。超音波洗淨有效的是於頻率25 kHz以上且300 kHz以下之間多重振盪而進行之方法。例如較佳為於頻率25 kHz以上且300 kHz以下之間每25 kHz使12種頻率多重振盪而進行超音波洗淨。
濺鍍靶材素材之厚度通常為2 mm以上且20 mm以下，較佳為3 mm以上且12 mm以下，更佳為4 mm以上且9 mm以下，尤佳為4 mm以上且6 mm以下。
藉由將經由上述步驟及處理而獲得之濺鍍靶材素材接合至背板，可獲得濺鍍靶材。又，亦可將複數個濺鍍靶材素材安裝於1個背板而製成實質上一個之濺鍍靶材。
本實施形態之濺鍍靶材藉由上述製造方法，可使相對密度為98%以上且體電阻為5 mΩcm以下，可於濺鍍時抑制異常放電之產生。又，本實施形態之濺鍍靶材可有效率地、便宜且節能地成膜高品質之氧化物半導體薄膜。
如此，根據本實施形態，濺鍍靶材具備氧化物燒結體，該氧化物燒結體含有In、Sn、Zn、X、及氧，剩餘部分包含不可避免之雜質，且各元素之原子比滿足式(1)。
因此，濺鍍靶材可於對背板之接合時及濺鍍時抑制龜裂產生。
(氧化物半導體薄膜) 其次，對本實施形態之氧化物半導體薄膜進行說明。
本實施形態之氧化物半導體薄膜含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素、及氧，且各元素之原子比滿足下述式(1A)。 0.001≦X/(In＋Sn＋Zn＋X)≦0.05・・・(1A) (式(1A)中，In、Zn、Sn及X分別表示氧化物半導體薄膜中之銦元素、鋅元素、錫元素及X元素之含量；X元素係自Ge、Si、Y、Zr、Al、Mg、Yb、及Ga中選擇至少一種以上)
本實施形態之氧化物半導體薄膜可使用本實施形態之濺鍍靶材藉由濺鍍法而製造。藉由濺鍍法所獲得之氧化物半導體薄膜之原子比組成反映出濺鍍靶材之氧化物燒結體之原子比組成。
若使用本實施形態之濺鍍靶材進行成膜，則靶材強度提高，因此可穩定地製造氧化物半導體薄膜，進而藉由使本實施形態之氧化物半導體薄膜滿足上述式(1A)，可減少對TFT特性產生之影響。具體而言，藉由增加X元素之量，濺鍍靶材之強度提高，但若過度增加，則有導致TFT特性降低之虞，於本實施形態之氧化物半導體薄膜中，藉由以滿足上述式(1A)之範圍之方式使用濺鍍靶材成膜氧化物半導體薄膜，可平衡性良好地獲得提高靶材強度與抑制TFT特性之降低之效果。
藉由使本實施形態之氧化物半導體薄膜之X/(In＋Sn＋Zn＋X)為0.05以下，氧化物半導體薄膜容易進行利用草酸等弱酸之蝕刻加工。進而，可抑制TFT特性、尤其是移動率之降低。本實施形態之氧化物半導體薄膜之X/(In＋Sn＋Zn＋X)較佳為0.001以上且0.05以下，更佳為0.003以上且0.03以下，進而較佳為0.005以上且0.01以下，尤佳為0.005以上且未達0.01。
本實施形態之氧化物半導體薄膜更佳為各元素之原子比滿足以下之式(2A)～(4A)之至少一者。 0.40≦Zn/(In＋Sn＋Zn)≦0.80・・・(2A) 0.15≦Sn/(Sn＋Zn)≦0.40 ・・・(3A) 0.10≦In/(In＋Sn＋Zn)≦0.35・・・(4A)
若Zn/(In＋Sn＋Zn)為0.4以上，則容易於氧化物半導體薄膜中產生尖晶石相，容易獲得作為半導體之特性。藉由使Zn/(In＋Sn＋Zn)為0.80以下，可於氧化物半導體薄膜中抑制因尖晶石相之異常粒生長所致之強度降低。又，藉由使Zn/(In＋Sn＋Zn)為0.80以下，可抑制氧化物半導體薄膜之移動率之降低。Zn/(In＋Sn＋Zn)更佳為0.50以上且0.70以下。
若Sn/(Sn＋Zn)為0.15以上，則可於氧化物半導體薄膜中抑制因尖晶石相之異常粒生長所致之強度降低。藉由使Sn/(Sn＋Zn)為0.40以下，使用濺鍍靶材成膜之氧化物半導體薄膜可容易地進行利用草酸等弱酸之蝕刻加工。藉由使Sn/(Sn＋Zn)為0.15以上，可抑制蝕刻速度變得過快，容易控制蝕刻。Sn/(Sn＋Zn)更佳為0.15以上且0.35以下。
藉由使In/(In＋Sn＋Zn)為0.1以上，可抑制氧化物半導體薄膜之移動率變得極低。藉由使In/(In＋Sn＋Zn)為0.35以下，可抑制於進行濺鍍成膜時膜成為導電體，容易獲得作為半導體之特性。In/(In＋Sn＋Zn)更佳為0.10以上且0.30以下。
本實施形態之氧化物半導體薄膜較佳為於藉由濺鍍成膜時為非晶形狀態，且於加熱處理(退火處理)後亦為非晶形狀態之薄膜。
(薄膜電晶體) 作為本實施形態之薄膜電晶體，可列舉包含本實施形態之氧化物半導體薄膜之薄膜電晶體。
作為薄膜電晶體之通道層，較佳為使用本實施形態之氧化物半導體薄膜。
於本實施形態之薄膜電晶體具有本實施形態之氧化物半導體薄膜作為通道層之情形時，薄膜電晶體中之其他元件構成並無特別限定，可採用公知之元件構成。
本實施形態之薄膜電晶體可適宜地用於電子機器。
具體而言，本實施形態之薄膜電晶體可適宜地用於液晶顯示器及有機EL顯示器等顯示裝置。
本實施形態之薄膜電晶體中之通道層之膜厚通常為10 nm以上且300 nm以下，較佳為20 nm以上且250 nm以下。
本實施形態之薄膜電晶體中之通道層通常用於N型區域，可與P型Si系半導體、P型氧化物半導體、P型有機半導體等各種P型半導體加以組合而用於PN接合型電晶體等各種半導體裝置。
本實施形態之薄膜電晶體亦可應用於場效型電晶體、邏輯電路、記憶體電路、及差動放大電路等各種積體電路。進而，除了場效型電晶體以外，亦可適用於靜電感應型電晶體、肖特基能障型電晶體、肖特基二極體、及電阻元件。
本實施形態之薄膜電晶體之構成可無限制地採用選自底閘極、底接觸、及頂接觸等公知構成中之構成。
尤其是底閘極構成可獲得高於非晶形矽或ZnO之薄膜電晶體之性能，因此有利。底閘極構成容易削減製造時之遮罩片數，容易降低大型顯示器等用途之製造成本，故而較佳。
本實施形態之薄膜電晶體可適宜地用於顯示裝置。
作為大面積之顯示器用薄膜電晶體，尤佳為通道蝕刻型底閘極構成之薄膜電晶體。通道蝕刻型底閘極構成之薄膜電晶體於光微影步驟時之光罩數量較少，能以低成本製造顯示器用面板。其中，通道蝕刻型底閘極構成及頂接觸構成之薄膜電晶體之移動率等特性良好且容易工業化，故而尤佳。
將具體之薄膜電晶體之例示於圖2及圖3。
如圖2所示，薄膜電晶體100具備矽晶圓20、閘極絕緣膜30、氧化物半導體薄膜40、源極電極50、汲極電極60、及層間絕緣膜70、70A。
矽晶圓20為閘極電極。閘極絕緣膜30係將閘極電極與氧化物半導體薄膜40之導通遮斷之絕緣膜，設置於矽晶圓20上。
氧化物半導體薄膜40為通道層，設置於閘極絕緣膜30上。氧化物半導體薄膜40係使用本實施形態之氧化物半導體薄膜。
源極電極50及汲極電極60係用以使源極電流及汲極電流於氧化物半導體薄膜40中流動之導電端子，且以與氧化物半導體薄膜40之兩端附近接觸之方式分別設置。
層間絕緣膜70係將源極電極50及汲極電極60與氧化物半導體薄膜40之間之接觸部分以外之導通遮斷之絕緣膜。
層間絕緣膜70A係將源極電極50及汲極電極60與氧化物半導體薄膜40之間之接觸部分以外之導通遮斷之絕緣膜。層間絕緣膜70A亦為將源極電極50與汲極電極60之間之導通遮斷之絕緣膜。層間絕緣膜70A亦為通道層保護層。
如圖3所示，薄膜電晶體100A之構造係與薄膜電晶體100相同，但將源極電極50及汲極電極60以與閘極絕緣膜30及氧化物半導體薄膜40兩者接觸之方式設置之方面不同。以覆蓋閘極絕緣膜30、氧化物半導體薄膜40、源極電極50、及汲極電極60之方式一體地設置有層間絕緣膜70B之方面亦不同。
形成汲極電極60、源極電極50及閘極電極之材料並無特別限制，可任意地選擇通常所使用之材料。於圖2及圖3中所列舉之例中，使用矽晶圓作為基板，矽晶圓亦作為電極發揮作用，但電極材料並不限定於矽。
例如可使用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、ZnO、及SnO2 等透明電極、或Al、Ag、Cu、Cr、Ni、Mo、Au、Ti、及Ta等金屬電極、或含有該等之合金之金屬電極或積層電極。
又，於圖2及圖3中，亦可於玻璃等基板上形成閘極電極。
形成層間絕緣膜70、70A、70B之材料亦無特別限制，可任意地選擇通常所使用之材料。作為形成層間絕緣膜70、70A、70B之材料，具體而言，例如可使用SiO2 、SiNx 、Al2 O3 、Ta2 O5 、TiO2 、MgO、ZrO2 、CeO2 、K2 O、Li2 O、Na2 O、Rb2 O、Sc2 O3 、Y2 O3 、HfO2 、CaHfO3 、PbTiO3 、BaTa2 O6 、SrTiO3 、Sm2 O3 、及AlN等化合物。
於本實施形態之薄膜電晶體為背通道蝕刻型(底閘極型)之情形時，較佳為於汲極電極、源極電極及通道層上設置保護膜。藉由設置保護膜，即便於長時間驅動TFT之情形時，亦容易提高耐久性。再者，於頂閘極型TFT之情形時，例如成為於通道層上形成有閘極絕緣膜之構造。
保護膜或絕緣膜可藉由例如CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)而形成，但此時有成為高溫製程之情形。又，保護膜或絕緣膜多數情況下於剛成膜後含有雜質氣體，較佳為進行加熱處理(退火處理)。藉由利用加熱處理去除雜質氣體，而成為穩定之保護膜或絕緣膜，容易形成耐久性較高之TFT元件。
藉由使用本實施形態之氧化物半導體薄膜，不易受到CVD製程中之溫度之影響、及其後之加熱處理所產生之影響，因此即便於形成有保護膜或絕緣膜之情形時，亦可提高TFT特性之穩定性。
於電晶體特性中，接通/斷開(On/Off)特性係決定顯示器之顯示性能之要素。於使用薄膜電晶體作為液晶開關之情形時，接通/斷開比較佳為6位數以上。於OLED(Organic Light Emitting Diode，有機發光二極體)之情形時，由於為電流驅動，故而接通(On)電流較為重要，關於接通/斷開比，同樣較佳為6位數以上。
本實施形態之薄膜電晶體之接通/斷開比較佳為1×106 以上。
接通/斷開比係藉由將Vg＝-10 V之Id之值作為斷開(Off)電流值，將Vg＝20 V之Id之值作為接通(On)電流值，並決定比[接通電流值/斷開電流值]而求出。
又，本實施形態之TFT之移動率較佳為5 cm2 /Vs以上，較佳為10 cm2 /Vs以上。
飽和移動率係根據施加汲極電壓20 V之情形時之傳遞特性求出。具體而言，可藉由如下方式算出，即，製作傳遞特性Id-Vg之圖，算出各Vg之互導(Gm)，根據飽和區域之式求出飽和移動率。Id為源極、汲極電極間之電流，Vg為對源極、汲極電極間施加電壓Vd時之閘極電壓。
閾值電壓(Vth)較佳為-3.0 V以上且3.0 V以下，更佳為-2.0 V以上且2.0 V以下，進而較佳為-1.0 V以上且1.0 V以下。若閾值電壓(Vth)為-3.0 V以上，則可獲得高移動率之薄膜電晶體。若閾值電壓(Vth)為3.0 V以下，則可獲得斷開電流較小、接通斷開比較大之薄膜電晶體。
閾值電壓(Vth)可根據傳遞特性之圖，以Id＝10-9 A時之Vg定義。
接通/斷開比較佳為106 以上且1012 以下，更佳為107 以上且1011 以下，進而較佳為108 以上且1010 以下。若接通/斷開比為106 以上，則可實現液晶顯示器之驅動。若接通/斷開比為1012 以下，則可實現對比度較大之有機EL之驅動。又，若接通/斷開比為1012 以下，則可使斷開電流為10-11 A以下，於將薄膜電晶體用於CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)影像感測器之傳輸電晶體或重置電晶體之情形時，可延長圖像之保持時間或提昇感度。
＜量子穿隧場效電晶體＞ 本實施形態之氧化物半導體薄膜亦可用於量子穿隧場效電晶體(FET)。
圖4中表示一實施形態之量子穿隧場效電晶體(FET)之模式圖(縱截面圖)。
量子穿隧場效電晶體501具備p型半導體層503、n型半導體層507、閘極絕緣膜509、閘極電極511、源極電極513、及汲極電極515。
p型半導體層503、n型半導體層507、閘極絕緣膜509、及閘極電極511係依序積層。
源極電極513設置於p型半導體層503上。汲極電極515設置於n型半導體層507上。
p型半導體層503為p型IV族半導體層，此處為p型矽層。
n型半導體層507於此處為上述實施形態之n型氧化物半導體薄膜。源極電極513及汲極電極515為導電膜。
於圖4中雖未圖示，但亦可於p型半導體層503上形成有絕緣層。於此情形時，p型半導體層503與n型半導體層507係經由作為將絕緣層局部地開口之區域的接觸孔而連接。於圖4中雖未圖示，但量子穿隧場效電晶體501亦可具備覆蓋其上表面之層間絕緣膜。
量子穿隧場效電晶體501係藉由閘極電極511之電壓控制穿過由p型半導體層503與n型半導體層507所形成之能量障壁之電流的進行電流之開關之量子穿隧場效電晶體(FET)。於該構造中，構成n型半導體層507之氧化物半導體之帶隙變大，可使斷開電流變小。
圖5中表示另一實施形態之量子穿隧場效電晶體501A之模式圖(縱截面圖)。
量子穿隧場效電晶體501A之構成係與量子穿隧場效電晶體501相同，但於p型半導體層503與n型半導體層507之間形成有氧化矽層505之方面不同。藉由具有氧化矽層，可使斷開電流變小。
氧化矽層505之厚度較佳為10 nm以下。藉由設為10 nm以下，可防止穿隧電流不流動、或所要形成之能量障壁難以形成、或障壁高度發生變化，防止穿隧電流降低或變化。氧化矽層505之厚度較佳為8 nm以下，更佳為5 nm以下，進而較佳為3 nm以下，進而更佳為1 nm以下。
圖6中表示於p型半導體層503與n型半導體層507之間形成有氧化矽層505的部分之TEM照片。
於量子穿隧場效電晶體501及501A中，n型半導體層507亦為n型氧化物半導體。
構成n型半導體層507之氧化物半導體亦可為非晶質。藉由使構成n型半導體層507之氧化物半導體為非晶質，可利用草酸等有機酸進行蝕刻，與其他層之蝕刻速度之差變大，亦不會對配線等金屬層產生影響，可良好地蝕刻。
構成n型半導體層507之氧化物半導體亦可為晶質。藉由為晶質，帶隙較非晶質之情形變大，可使斷開電流變小。由於功函數亦可變大，故而容易控制穿過由p型IV族半導體材料與n型半導體層507所形成之能量障壁之電流。
量子穿隧場效電晶體501之製造方法並無特別限定，可例示以下之方法。
首先，如圖7A所示，於p型半導體層503上形成絕緣膜505A，利用蝕刻等將絕緣膜505A之一部分開口而形成接觸孔505B。
其次，如圖7B所示，於p型半導體層503及絕緣膜505A上形成n型半導體層507。此時，經由接觸孔505B將p型半導體層503與n型半導體層507連接。
其次，如圖7C所示，於n型半導體層507上依序形成閘極絕緣膜509及閘極電極511。
其次，如圖7D所示，以覆蓋絕緣膜505A、n型半導體層507、閘極絕緣膜509及閘極電極511之方式設置層間絕緣膜519。
其次，如圖7E所示，將p型半導體層503上之絕緣膜505A及層間絕緣膜519之一部分開口而形成接觸孔519A，於接觸孔519A設置源極電極513。
進而，如圖7E所示，將n型半導體層507上之閘極絕緣膜509及層間絕緣膜519之一部分開口而形成接觸孔519B，於接觸孔519B形成汲極電極515。
可根據以上順序製造量子穿隧場效電晶體501。
再者，於在p型半導體層503上形成n型半導體層507後，於150℃以上且600℃以下之溫度下進行熱處理，藉此可於p型半導體層503與n型半導體層507之間形成氧化矽層505。藉由追加該步驟，可製造量子穿隧場效電晶體501A。
本實施形態之薄膜電晶體較佳為通道摻雜型薄膜電晶體。所謂通道摻雜型電晶體係指並非藉由容易相對於環境及溫度等外界刺激發生變動之氧空位，而藉由n型摻雜質適當地控制通道之載子的電晶體，可獲得兼顧高移動率與高可靠性之效果。
＜薄膜電晶體之用途＞ 本實施形態之薄膜電晶體亦可應用於場效型電晶體、邏輯電路、記憶體電路、及差動放大電路等各種積體電路，可將該等應用於電子機器等。進而，本實施形態之薄膜電晶體除了可適用於場效型電晶體以外，亦可適用於靜電感應型電晶體、肖特基能障型電晶體、肖特基二極體、及電阻元件。
本實施形態之薄膜電晶體可適宜用於顯示裝置及固體攝像元件等。
以下對將本實施形態之薄膜電晶體用於顯示裝置及固體攝像元件之情形進行說明。
首先，參照圖8對將本實施形態之薄膜電晶體用於顯示裝置之情形進行說明。
圖8A係本實施形態之顯示裝置之俯視圖。圖8B係用以說明將液晶元件應用於本實施形態之顯示裝置之像素部之情形時之像素部之電路的電路圖。又，圖8B係用以說明將有機EL元件應用於本實施形態之顯示裝置之像素部之情形時之像素部之電路的電路圖。
配置於像素部之電晶體可使用本實施形態之薄膜電晶體。本實施形態之薄膜電晶體容易設為n通道型，因此將能以n通道型電晶體構成之驅動電路之一部分形成於與像素部之電晶體同一基板上。藉由將本實施形態所示之薄膜電晶體用於像素部或驅動電路，可提供可靠性高之顯示裝置。
將主動矩陣型顯示裝置之俯視圖之一例示於圖8A。於顯示裝置之基板300上形成有像素部301、第1掃描線驅動電路302、第2掃描線驅動電路303、及信號線驅動電路304。於像素部301中，複數個信號線自信號線驅動電路304延伸配置，複數個掃描線自第1掃描線驅動電路302、及第2掃描線驅動電路303延伸配置。於掃描線與信號線之交叉區域分別呈矩陣狀設置有具有顯示元件之像素。顯示裝置之基板300係經由FPC(Flexible Printed Circuit，可撓性印刷電路)等連接部而連接於時序控制電路(亦稱為控制器、控制IC)。
於圖8A中，第1掃描線驅動電路302、第2掃描線驅動電路303、信號線驅動電路304形成於與像素部301相同之基板300上。因此，由於設置於外部之驅動電路等零件之數量減少，故而可謀求成本之降低。又，於在基板300外部設置有驅動電路之情形時，必須使配線延伸，配線間之連接數增加。於在相同之基板300上設置有驅動電路之情形時，可減少該配線間之連接數，可謀求可靠性之提高、或良率之提高。
又，將像素之電路構成之一例示於圖8B。此處，例示可應用於VA型液晶顯示裝置之像素部之像素部之電路。
該像素部之電路可應用於針對一個像素具有複數個像素電極之構成。以如下方式構成，即，各像素電極連接於不同之電晶體，各電晶體可藉由不同之閘極信號進行驅動。藉此，可獨立地控制施加至經多域設計之像素之各個像素電極之信號。
以對電晶體316之閘極配線312與電晶體317之閘極配線313施加不同之閘極信號之方式分離。另一方面，作為資料線發揮功能之源極電極或汲極電極314於電晶體316與電晶體317中共通地使用。電晶體316與電晶體317可使用本實施形態之電晶體。藉此，可提供可靠性較高之液晶顯示裝置。
於電晶體316電性連接第1像素電極，於電晶體317電性連接第2像素電極。第1像素電極與第2像素電極分離。第1像素電極與第2像素電極之形狀並無特別限定。例如第1像素電極設為V字狀即可。
電晶體316之閘極電極與閘極配線312連接，電晶體317之閘極電極與閘極配線313連接。對閘極配線312與閘極配線313施加不同之閘極信號而使電晶體316與電晶體317之動作時序不同，從而可控制液晶之配向。
又，亦可於電容配線310、作為介電體發揮功能之閘極絕緣膜、及與第1像素電極或第2像素電極電性連接之電容電極中形成保持電容。
多域構造係針對一像素具備第1液晶元件318與第2液晶元件319。第1液晶元件318包括第1像素電極、對向電極及其間之液晶層，第2液晶元件319包括第2像素電極、對向電極及其間之液晶層。
像素部並不限定於圖8B所示之構成。亦可對圖8B所示之像素部追加開關、電阻元件、電容元件、電晶體、感測器、或邏輯電路。
將像素之電路構成之另一例示於圖8C。此處例示使用有機EL元件之顯示裝置之像素部之構造。
圖8C係表示可應用之像素部320之電路之一例之圖。此處例示針對1個像素使用2個n通道型電晶體之例。本實施形態之氧化物半導體薄膜可用於n通道型電晶體之通道形成區域。該像素部之電路可應用數位時間階段驅動。
對於開關用電晶體321及驅動用電晶體322，可使用本實施形態之薄膜電晶體。藉此，可提供可靠性較高之有機EL顯示裝置。
像素部之電路構成並不限定於圖8C所示之構成。亦可對圖8C所示之像素部之電路追加開關、電阻元件、電容元件、感測器、電晶體或邏輯電路。
以上為將本實施形態之薄膜電晶體用於顯示裝置之情形之說明。
其次，參照圖9對將本實施形態之薄膜電晶體用於固體攝像元件之情形進行說明。
CMOS影像感測器係於信號電荷儲存部保持電位，且將該電位經由放大電晶體輸出至垂直輸出線之固體攝像元件。若CMOS影像感測器中所包含之重置電晶體及/或傳輸電晶體中具有漏電流，則因該漏電流而產生充電或放電，信號電荷儲存部之電位發生變化。若信號電荷儲存部之電位變化，則放大電晶體之電位亦變化，成為偏離原本之電位之值，所拍攝之影像劣化。
對將本實施形態之薄膜電晶體應用於CMOS影像感測器之重置電晶體、及傳輸電晶體之情形時之動作之效果進行說明。放大電晶體可應用薄膜電晶體或塊狀電晶體之任一者。
圖9係表示CMOS影像感測器之像素構成之一例之圖。像素包括作為光電轉換元件之光電二極體3002、傳輸電晶體3004、重置電晶體3006、放大電晶體3008及各種配線，複數個像素呈矩陣狀配置而構成感測器。亦可設置與放大電晶體3008電性連接之選擇電晶體。標記於電晶體記號之「OS」表示氧化物半導體(Oxide Semiconductor)，「Si」表示矽，若應用於各電晶體，則表示較佳之材料。關於以下之圖式亦同樣如此。
光電二極體3002連接於傳輸電晶體3004之源極側，於傳輸電晶體3004之汲極側形成有信號電荷儲存部3010(亦稱為FD：浮動傳播)。於信號電荷儲存部3010連接有重置電晶體3006之源極、及放大電晶體3008之閘極。作為其他構成，亦可去除重置電源線3110。例如有如下方法：將重置電晶體3006之汲極連結於電源線3100或垂直輸出線3120，而非連結於重置電源線3110。
再者，又，亦可將本實施形態之氧化物半導體薄膜用於光電二極體3002，亦可使用與傳輸電晶體3004、重置電晶體3006所使用之氧化物半導體薄膜相同之材料。
以上為將本實施形態之薄膜電晶體用於固體攝像元件之情形之說明。
實施例 以下，基於實施例對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於實施例。
製作包含含有X元素之ITZO系氧化物燒結體之濺鍍靶材。將包含含有X元素之ITZO系氧化物燒結體之濺鍍靶材之特性與包含不含X元素之ITZO系氧化物燒結體之濺鍍靶材之特性進行比較。具體順序如以下所述。
首先，作為原料，以成為表1所示之原子比之方式稱量以下之粉末。 ・In原料：純度99.99質量%之氧化銦粉末 ・Sn原料：純度99.99質量%之氧化錫粉末 ・Zn原料：純度99.99質量%之氧化鋅粉末 ・X元素：純度99.9質量%之氧化鋁(Al2 O3 )、純度99.9質量%之氧化鍺(GeO2 )、純度99.9質量%之氧化矽(SiO2 )、純度99.9質量%之氧化釔(Y2 O3 )、純度99.9質量%之氧化鋯(ZrO2 )、純度99.9質量%之氧化鎂(MgO)、純度99.9質量%之氧化鐿(Yb2 O) [表1]
其次，於該等原料中添加聚乙烯醇作為成形用黏合劑，利用濕式球磨機進行72小時之混合及造粒。
其次，將該造粒物均勻地填充至內徑120 mm×120 mm×7 mm之模具，於利用冷壓機進行加壓成形後，利用冷均壓加壓裝置(CIP)於196 MPa之壓力下成形。利用燒結爐將如此獲得之成形體於氧環境下升溫至780℃後，於780℃下保持5小時，進而升溫至1400℃，於該溫度(1400℃)下保持20小時，其後進行爐內冷卻而獲得氧化物燒結體。再者，升溫速度係以2℃/min進行。
對所獲得之氧化物燒結體進行切削加工並進行表面研磨，藉由X射線繞射測定裝置(XRD)研究結晶結構。其結果為，關於試樣編號1～17、19、20、22、23、24、27，確認到存在In2 O3 (ZnO)m (式中，m＝2～7之整數)所表示之六方晶層狀化合物及Zn2 SnO4 所表示之尖晶石化合物。關於試樣編號18、21，為Zn2 SnO4 所表示之尖晶石化合物之單一相。關於試樣編號25、26，確認到存在方鐵錳礦結構化合物、及Zn2 SnO4 所表示之尖晶石化合物。XRD之測定條件如以下所述。 ・裝置：Rigaku股份有限公司製造之Smartlab ・X射線：Cu-Kα射線(波長1.5418×10-10 m) ・平行光束，2θ-θ反射法，連續掃描(2.0°/min) ・取樣間隔：0.02° ・發散狹縫(Divergence Slit，DS)：1.0 mm ・散射狹縫(Scattering Slit，SS)：1.0 mm ・受光狹縫(Receiving Slit，RS)：1.0 mm
進而，對所獲得之氧化物燒結體測定以下之特性。
(1)平均抗彎強度 自所獲得之氧化物燒結體切出厚度3 mm×寬度4 mm×全長36 mm且剖面為長方形之角柱之試片30個，基於JIS R 1601：2008，利用材料試驗機(島津製作所製造之EZ Graph)測定三點彎曲強度，將30個試片之三點彎曲強度測定值之平均值作為平均抗彎強度。
(2)相對密度 基於阿基米德法測定氧化物燒結體之相對密度。具體而言，將氧化物燒結體之空中重量除以體積(＝燒結體之水中重量/計測溫度下之水比重)，將相對於基於下述式(5)之理論密度ρ(g/cm3 )的百分率之值作為相對密度(單位：%)。 相對密度＝{(氧化物燒結體之空中重量/體積)/理論密度ρ}×100 ρ＝(C1 /100/ρ1 ＋C2 /100/ρ2 ・・・＋Cn /100/ρn )-1 …(5)
再者，於式(5)中，C1 ～Cn 分別表示氧化物燒結體或氧化物燒結體之構成物質之含量(質量%)，ρ1 ～ρn 表示與C1 ～Cn 對應之各構成物質之密度(g/cm3 )。
再者，由於密度與比重大致同等，故而各構成物質之密度係使用化學便覽 基礎編I日本化學編 修定2版(丸善股份有限公司)所記載之氧化物之比重之值。
(3)體電阻值(mΩcm) 作為表示濺鍍靶材之導電性之指標，使用電阻率計(三菱化學股份有限公司製造，製品名Loresta GP MCP-T610)，基於四探針法(JIS R 1637：1998)測定體電阻值。將試樣之厚度設為5 mm，測定部位設為9個部位，將9個部位之測定值之平均值作為體電阻值。
由於氧化物燒結體之平面形狀為四邊形，故而測定部位係將面等面積地分割成9個部分，採用各四邊形之中心點9個部位。
(4)韋伯模數 平均抗彎強度之韋伯模數係藉由JIS R 1625：2010所規定之韋伯統計解析法，於韋伯機率軸上對抗彎強度進行繪圖(以下稱為「韋伯圖」)，根據韋伯圖之斜率求出。
(5)平均結晶粒徑 分別求出六方晶層狀化合物之平均結晶粒徑、尖晶石化合物之平均結晶粒徑、方鐵錳礦結構化合物之平均結晶粒徑，並求出平均結晶粒徑之差之絕對值。平均結晶粒徑係藉由與上述實施形態中所記載之方法相同之方式測定。
(6)六方晶層狀化合物粒子之確認 氧化物燒結體含有六方晶層狀化合物之粒子係藉由SEM-EPMA(Scanning Electron Microscope-Electron Probe Micro Analyzer，掃描式電子顯微鏡-電子探針微量分析儀)，根據結晶粒子含有In元素與Zn元素進行判斷。
(7)尖晶石化合物粒子之確認 氧化物燒結體含有尖晶石化合物之粒子係藉由SEM-EPMA，根據結晶粒子含有Zn元素與Sn元素進行判斷。
(8)方鐵錳礦結構之確認 氧化物燒結體含有方鐵錳礦結構化合物之粒子係藉由SEM-EPMA，根據結晶粒子僅含有In元素及氧原子，或雖含有In元素、Sn元素及氧原子但以In元素及Sn元素之原子%比(In元素：Sn元素)計，In元素為90原子%以上進行判斷。
將以上之結果示於表2。於表2中，將In：Sn：Zn＝30：15：55(原子%)時之平均抗彎強度、相對密度、體電阻、韋伯模數、及平均結晶粒徑與Al含量、或Si含量之關係(試樣編號1～5、8～12、19)示於圖10～圖14。將含有0.1原子%之Al、Si、G、Si、Y、Mg、及Yb之任一種作為X元素之情形(試樣編號1、8、13～17)、及不含X元素之情形(試樣編號19)之比較示於圖15。 [表2]
如表2所示，含有X元素之試樣(試樣編號1～18、22～27)與不含X元素之試樣(試樣編號19、20、21)相比，平均抗彎強度及韋伯模數較大，平均結晶粒徑較小。
體電阻於含有X元素之試樣(試樣編號1～18、22～27)與不含X元素之試樣(試樣編號19、20、21)中為相同程度、或含有X元素之試樣(試樣編號1～18、22～27)略小。
相對密度於含有X元素之試樣(試樣編號1～18、22～27)與不含X元素之試樣(試樣編號19、20、21)中為相同程度。
具體而言，含有X元素之試樣(試樣編號1～18、22～27)之平均抗彎強度為150 MPa以上，體電阻為2.69 mΩcm以下，韋伯模數為7以上，平均結晶粒徑為10 μm以下。
於含有X元素之試樣(試樣編號1～17、22～24)中，六方晶層狀化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。又，於含有X元素之試樣(試樣編號25、26)中，方鐵錳礦結構化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。於不含X元素之試樣(試樣編號19、20)中，六方晶層狀化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差超過1 μm。由該結果可知，藉由含有X元素，可獲得平均抗彎強度、及韋伯模數較大，且體電阻、相對密度、及平均結晶粒徑處於較佳範圍之氧化物燒結體。
如圖10所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Al元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Al含量增加，則平均抗彎強度亦變大，但若含量超過0.5原子%，則平均抗彎強度之上升變緩。
又，如圖10所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Si元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Si含量增加，則平均抗彎強度亦變大。與X元素之含量相同之試樣相比，含有Al之試樣之平均抗彎強度較含有Si之試樣變大。
如圖11所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Al元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Al含量增加，則相對密度亦變大，但若超過0.5原子%，則密度之上升效果飽和。
又，如圖11所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Si元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Si含量增加，則相對密度亦變大，但若超過0.1原子%，則密度之上升效果飽和。
如圖12所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Al元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Al含量增加，則體電阻變小。
又，如圖12所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Si元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Si含量增加，則於1原子%之前體電阻變小，但若超過3原子%，則略微地變大。
如圖13所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Al元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Al含量增加，則韋伯模數上升，但若Al含量超過3原子%，則上升效果飽和。
又，如圖13所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Si元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Si含量增加，則韋伯模數上升，但若Si含量超過3原子%，則上升效果飽和。
如圖14所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Al元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Al含量增加，則平均結晶粒徑變小。
又，如圖14所示，以In、Sn、及Zn含量固定且作為X元素之Si元素之含量不同之複數個試樣進行比較，若Si含量增加，則平均結晶粒徑變小。
含有Al之試樣與含有Si之試樣之平均結晶粒徑為相同程度。
如圖15所示，以In、Sn、Zn、及X元素之含量固定且X元素之種類不同之複數個試樣及不含X元素之試樣進行比較，與不含X元素之試樣相比，含有X元素之試樣之平均抗彎強度較大。
[薄膜電晶體之製造] 藉由以下之步驟製造薄膜電晶體。
(1)成膜步驟 對各試樣編號之氧化物燒結體進行研削研磨，而製造4英吋f×5 mmt之濺鍍靶材。具體而言，藉由將經切削研磨之燒結體接合至背板而製作。於所有靶材中，接合率為98%以上。於氧化物燒結體對背板之接合時，氧化物燒結體不會產生龜裂，可良好地製造濺鍍靶材。接合率(bonding rate)係藉由X射線CT(computerized tomography，電腦化斷層掃描)進行確認。
使用所製作之濺鍍靶材，藉由濺鍍，於表3所示之成膜條件下，於附有熱氧化膜(閘極絕緣膜)之矽晶圓20(閘極電極)上隔著金屬遮罩形成50 nm之薄膜(氧化物半導體層)。此時，使用高純度氬及高純度氧20%之混合氣體作為濺鍍氣體進行濺鍍。此時，濺鍍靶材未產生龜裂。
(2)源極、汲極電極之形成 其次，使用源極、汲極之接觸孔形狀之金屬遮罩濺鍍鈦金屬，成膜鈦電極作為源極、汲極電極。通道部之L/W設為200 μm/1000 μm。將所獲得之積層體於大氣中於350℃下進行60分鐘加熱處理，製造保護絕緣膜形成前之薄膜電晶體。 [表3]
對所製造之薄膜電晶體(TFT編號：A1～A27)進行下述評價。將結果示於表4。
(半導體膜之結晶特性) 針對成膜於矽晶圓上之氧化物半導體膜，藉由X射線繞射(XRD)測定對濺鍍後(膜剛沈積後)之未進行加熱之膜及成膜後之經加熱處理後之膜之結晶性進行評價，結果於加熱前為非晶形，於加熱後亦為非晶形。
＜TFT之特性評價＞ 進行飽和移動率、S值及閾值電壓之評價。將結果示於表4之「加熱處理後SiO2 膜形成前之TFT之特性」。
飽和移動率係由對汲極電壓施加20 V之情形時之傳遞特性求出。具體而言，製作傳遞特性Id-Vg之圖，算出各Vg之互導(Gm)，根據線形區域之式導出飽和移動率。再者，Gm係由∂(Id)/∂(Vg)表示，Vg係施加-15 V～25 V，將該範圍內之最大移動率定義為飽和移動率。本發明中，若無特別說明，則藉由該方法評價飽和移動率。上述Id為源極、汲極電極間之電流，Vg為對源極、汲極電極間施加電壓Vd時之閘極電壓。
S值係汲極電流成為10 pA至100 pA時之閘極電壓差。
閾值電壓(Vth)係根據傳遞特性之圖，定義為Id＝10-9 A時之Vg。
又，藉由感應電漿發光分光分析裝置(ICP-AES，島津製作所公司製造)對所獲得之TFT樣品之氧化物半導體層進行分析，結果確認到所獲得之氧化物半導體薄膜之原子比與氧化物半導體薄膜之製造所使用之氧化物燒結體之原子比相同。 [表4]
由表4可知，隨著X元素相對於銦之添加量增加，移動率降低，又，Vth偏向正側。
1‧‧‧氧化物燒結體
1A‧‧‧氧化物燒結體
1B‧‧‧氧化物燒結體
1C‧‧‧氧化物燒結體
3‧‧‧背板
20‧‧‧矽晶圓
30‧‧‧閘極絕緣膜
40‧‧‧氧化物半導體薄膜
50‧‧‧源極電極
60‧‧‧汲極電極
70‧‧‧層間絕緣膜
70A‧‧‧層間絕緣膜
70B‧‧‧層間絕緣膜
100‧‧‧薄膜電晶體
100A‧‧‧薄膜電晶體
300‧‧‧基板
301‧‧‧像素部
302‧‧‧第1掃描線驅動電路
303‧‧‧第2掃描線驅動電路
304‧‧‧信號線驅動電路
310‧‧‧電容配線
312‧‧‧閘極配線
313‧‧‧閘極配線
314‧‧‧汲極電極
316‧‧‧電晶體
317‧‧‧電晶體
318‧‧‧第1液晶元件
319‧‧‧第2液晶元件
320‧‧‧像素部
321‧‧‧開關用電晶體
322‧‧‧驅動用電晶體
501‧‧‧量子穿隧場效電晶體
501A‧‧‧量子穿隧場效電晶體
503‧‧‧p型半導體層
505‧‧‧氧化矽層
505A‧‧‧絕緣膜
505B‧‧‧接觸孔
507‧‧‧n型半導體層
509‧‧‧閘極絕緣膜
511‧‧‧閘極電極
513‧‧‧源極電極
515‧‧‧汲極電極
519‧‧‧層間絕緣膜
519A‧‧‧接觸孔
519B‧‧‧接觸孔
3002‧‧‧光電二極體
3004‧‧‧傳輸電晶體
3006‧‧‧重置電晶體
3008‧‧‧放大電晶體
3010‧‧‧信號電荷儲存部
3100‧‧‧電源線
3120‧‧‧垂直輸出線
3110‧‧‧重置電源線
圖1A係表示本發明之一實施形態之靶材之形狀之立體圖。 圖1B係表示本發明之一實施形態之靶材之形狀之立體圖。 圖1C係表示本發明之一實施形態之靶材之形狀之立體圖。 圖1D係表示本發明之一實施形態之靶材之形狀之立體圖。 圖2係表示本發明之一實施形態之薄膜電晶體之縱截面圖。 圖3係表示本發明之一實施形態之薄膜電晶體之縱截面圖。 圖4係表示本發明之一實施形態之量子穿隧場效電晶體之縱截面圖。 圖5係表示量子穿隧場效電晶體之另一實施形態之縱截面圖。 圖6係於圖5中在p型半導體層與n型半導體層之間形成有氧化矽層的部分之TEM(透過型電子顯微鏡)照片。 圖7A係用以說明量子穿隧場效電晶體之製造順序之縱截面圖。 圖7B係用以說明量子穿隧場效電晶體之製造順序之縱截面圖。 圖7C係用以說明量子穿隧場效電晶體之製造順序之縱截面圖。 圖7D係用以說明量子穿隧場效電晶體之製造順序之縱截面圖。 圖7E係用以說明量子穿隧場效電晶體之製造順序之縱截面圖。 圖8A係表示使用本發明之一實施形態之薄膜電晶體之顯示裝置之俯視圖。 圖8B係表示可應用於VA(Vertical Aligned，垂直配向)型液晶顯示裝置之像素的像素部之電路之圖。 圖8C係表示使用有機EL(Electroluminescence，電致發光)元件之顯示裝置之像素部之電路之圖。 圖9係表示使用本發明之一實施形態之薄膜電晶體之固體攝像元件之像素部之電路之圖。 圖10係表示於實施例中In：Sn：Zn＝30：15：55之情形時之氧化物燒結體之X元素含量與平均抗彎強度之關係的圖。 圖11係表示於實施例中In：Sn：Zn＝30：15：55之情形時之氧化物燒結體之X元素含量與相對密度之關係的圖。 圖12係表示於實施例中In：Sn：Zn＝30：15：55之情形時之氧化物燒結體之X元素含量與體電阻之關係的圖。 圖13係表示於實施例中In：Sn：Zn＝30：15：55之情形時之氧化物燒結體之X元素含量與韋伯模數之關係的圖。 圖14係表示於實施例中In：Sn：Zn＝30：15：55之情形時之氧化物燒結體之X元素含量與平均結晶粒徑之關係的圖。 圖15係表示於實施例中於氧化物燒結體中含有0.1原子%之GeO2 、SiO2 、Y2 O3 、ZrO2 、Al2 O3 、MgO、或Yb2 O作為X元素之情形、及不含X元素之情形時之平均抗彎強度的圖。

Claims (13)

  1. 一種濺鍍靶材，其具備氧化物燒結體，該氧化物燒結體含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素及氧，各元素之原子比滿足下述式(1)，且進而包含Zn2 SnO4 所表示之尖晶石結構化合物， 0.001≦X/(In＋Sn＋Zn＋X)≦0.05・・・(1) (式(1)中，In、Zn、Sn及X分別表示氧化物燒結體中之銦元素、鋅元素、錫元素及X元素之含量；X元素係自Ge、Si、Y、Zr、Al、Mg、Yb、及Ga中選擇至少一種以上)。
  2. 如請求項1之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體之式(1)所示之原子比為0.003以上且0.03以下。
  3. 如請求項1之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體進而滿足下述式(2)， 0.40≦Zn/(In＋Sn＋Zn)≦0.80 ・・・(2)。
  4. 如請求項1或3之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體進而滿足下述式(3)， 0.15≦Sn/(Sn＋Zn)≦0.40・・・(3)。
  5. 如請求項1或3之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體進而滿足下述式(4)， 0.10≦In/(In＋Sn＋Zn)≦0.35・・・(4)。
  6. 如請求項1之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體包含In2 O3 (ZnO)m (m為2～7)所表示之六方晶層狀化合物。
  7. 如請求項1之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體之平均抗彎強度為150 MPa以上。
  8. 如請求項1之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體之平均抗彎強度之韋伯模數為7以上。
  9. 如請求項1之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體之平均結晶粒徑為10 μm以下，六方晶層狀化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。
  10. 如請求項1之濺鍍靶材，其中 上述氧化物燒結體之平均結晶粒徑為10 μm以下，方鐵錳礦結構化合物之平均結晶粒徑與尖晶石化合物之平均結晶粒徑之差為1 μm以下。
  11. 一種氧化物半導體薄膜，其含有銦元素(In)、錫元素(Sn)、鋅元素(Zn)、X元素及氧，且各元素之原子比滿足下述式(1A)， 0.001≦X/(In＋Sn＋Zn＋X)≦0.05・・・(1A) (式(1A)中，In、Zn、Sn及X分別表示氧化物半導體薄膜中之銦元素、鋅元素、錫元素及X元素之含量；X元素係自Ge、Si、Y、Zr、Al、Mg、Yb、及Ga中選擇至少一種以上)。
  12. 一種薄膜電晶體，其係使用如請求項11之氧化物半導體薄膜。
  13. 一種電子機器，其係使用如請求項12之薄膜電晶體。
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