WO2017018402A1 - ターゲット材 - Google Patents

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WO2017018402A1
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gate electrode
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真史 上灘
斉藤　和也
悠 玉田
英 上野
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日立金属株式会社
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    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing

Definitions

  • the present invention relates to a target material used in physical vapor deposition techniques such as sputtering.
  • a thin film transistor type liquid crystal display which is a kind of flat display device, employs a polysilicon TFT in which a polysilicon film having a high electron mobility is formed on a gate insulating film formed on a gate electrode.
  • a high temperature process such as a high temperature activation heat treatment at 450 ° C. or higher is essential. Therefore, a material excellent in high temperature characteristics and corrosion resistance is required so that the gate electrode is not deformed or melted. ing.
  • a high melting point material such as Mo or Mo alloy is applied to the material of the gate electrode.
  • a gate electrode made of this high melting point material for example, as in Patent Document 1, a MoW alloy in which W is added to Mo at a ratio of 8 atomic% or more and less than 20 atomic% has been proposed, and this gate electrode is formed. There is also a disclosure of a target material for this purpose.
  • the gate electrode made of the MoW alloy disclosed in Patent Document 1 is not deformed or melted even at a high temperature activation heat treatment of 450 ° C. or higher, and hillocks are not formed.
  • the gate electrode made of pure Mo is more resistant to corrosion. It is a useful technique in that it is excellent in.
  • an object of the present invention is to provide a target material that can form a gate electrode that suppresses contamination of a film during sputtering and that provides stable TFT characteristics.
  • the present inventor needs to control the content of K contained in the target material within an appropriate range when using the target material made of Mo alloy.
  • the headline, the present invention has been reached.
  • the target material of the present invention contains one or two or more elements M selected from the group consisting of W, Nb, Ta, Ni, Ti, and Cr in total of 50 atomic% or less, with the remainder being Mo and inevitable.
  • K which is one of the inevitable impurities, is 0.4 to 20.0 mass ppm.
  • the element M is W, and it is preferable to contain 10 to 50 atomic% of this W.
  • the target material of the present invention it is possible to form a gate electrode capable of suppressing contamination of the film during sputtering and obtaining stable TFT characteristics, which is a useful technique for manufacturing a flat display device.
  • FIG. 10 is a relationship diagram of voltage and current showing TFT characteristics in Example 4 of the present invention.
  • FIG. 6 is a relationship diagram of voltage and current showing TFT characteristics in a comparative example.
  • the present inventor arranges various Mo-based target materials in a chamber of a sputtering apparatus, adjusts the inside of the chamber to a predetermined degree of vacuum, and then performs sputtering, thereby contaminating the inside of the chamber and obtaining a film, that is, a gate electrode Also confirmed that it could be contaminated.
  • the present inventor investigated the characteristics of polysilicon TFTs having gate electrodes formed using various Mo-based target materials. As a result, a change in the threshold voltage of the semiconductor occurred and switching was performed within a predetermined voltage range. It was difficult to obtain stable TFT characteristics in some cases. And it confirmed that these problems were induced by the content of K contained in the target material.
  • the content of K contained as one of the elements of inevitable impurities is 0.4 to 20.0 mass ppm.
  • the content of K contained in the target material is more than 20.0 ppm by mass, when the target material is arranged in the chamber of the sputtering apparatus and the inside of the chamber is adjusted to a predetermined degree of vacuum, sputtering is performed. K scatters into the chamber and the chamber is contaminated. As a result, the obtained gate electrode is also contaminated. Further, the problem of contamination by K also induces a problem that a film formed with another target material thereafter is also contaminated. Furthermore, if the inside of the chamber is contaminated with K, a large number of man-hours are required to clean the inside of the chamber.
  • K contained in a target material when content of K contained in a target material is more than 20.0 mass ppm, K contained in a gate electrode will also be more than about 20.0 mass ppm. For this reason, a change in the threshold voltage of the semiconductor occurs, making it difficult to perform switching within a predetermined voltage range, which makes the TFT characteristics unstable. This is presumably because K contained in the gate electrode diffuses into the gate insulating film or the polysilicon film due to the diffusion phenomenon. For this reason, in this invention, K contained in a target material shall be 20.0 mass ppm or less. And it is preferable that the target material of this invention makes K 18.0 mass ppm or less, and 14.0 mass ppm or less is more preferable.
  • the commercially available Mo powder as a raw material powder used for the production of the target material contains about 40.0 mass ppm of K, and this is pressure-sintered in a sealed space of a hot isostatic press. Even if it is going to obtain a target material, it is difficult to reduce K. Therefore, in order to obtain the target material of the present invention, it is preferable to previously reduce K to 20.0 mass ppm or less in the raw material powder state.
  • a means for reducing K in the raw material powder for example, a two-stage reduction method is preferably applied. Thereby, in addition to the effect of reducing K, volatilization of MoO 3 which is a raw material of Mo powder can be avoided.
  • a vacuum degassing method can be applied before the raw material powder is filled in a container and subjected to pressure sintering, that is, in the state of the raw material powder.
  • the degassing conditions are preferably degassing under a reduced pressure lower than atmospheric pressure (101.3 kPa) within a heating temperature range of 600 to 1000 ° C.
  • the target material of the present invention suppresses contamination in the chamber of the sputtering apparatus and prevents contamination of the obtained gate electrode when the gate electrode is formed by setting the K content to 20.0 mass ppm or less. In addition, stable TFT characteristics can be secured. On the other hand, excessively reducing K in the target material leads to an increase in manufacturing cost.
  • K contained in a target material shall be 0.4 mass ppm or more.
  • K contained in the target material of the present invention is preferably 2.5 mass ppm or more, and more preferably 3.0 mass ppm or more.
  • the target material of the present invention contains one or two or more elements M selected from the group consisting of W, Nb, Ta, Ni, Ti, and Cr in a total of 50 atomic% or less, with the remainder being inevitable impurities. It consists of Mo alloy which becomes. From the viewpoints of both the simplicity of the process of forming the gate electrode and the performance as the gate electrode, it is preferable to use a MoW alloy containing 10 to 50 atomic% of W as the element M.
  • the target material can be obtained by pressure sintering the raw material powder described above.
  • hot isostatic pressing or hot pressing can be applied to the pressure sintering, and the sintering is preferably performed at a sintering temperature of 800 to 2000 ° C. and a pressure of 10 to 200 MPa for 1 to 20 hours.
  • the selection of these conditions depends on the composition, size, pressure sintering equipment, and the like of the target material to be obtained.
  • hot isostatic pressing is easy to apply low temperature and high pressure conditions, and hot pressing is easy to apply high temperature and low pressure conditions.
  • the sintering temperature By setting the sintering temperature to 800 ° C. or higher, sintering can be promoted, and a dense target material can be obtained. On the other hand, when the sintering temperature is 2000 ° C. or lower, crystal growth of the sintered body can be suppressed, and a uniform and fine structure can be obtained. In addition, when the applied pressure is 10 MPa or more, sintering can be promoted, and a dense target material can be obtained. On the other hand, a general-purpose pressure sintering apparatus can be used by setting the applied pressure to 200 MPa or less. Moreover, sintering can be accelerated
  • the relative density in the present invention is 100 divided by a value obtained by dividing the bulk density measured by the Archimedes method by the theoretical density obtained as a weighted average of elemental elements calculated by the mass ratio obtained from the composition ratio of the target material of the present invention.
  • the value obtained by multiplication is 100 divided by a value obtained by dividing the bulk density measured by the Archimedes method by the theoretical density obtained as a weighted average of elemental elements calculated by the mass ratio obtained from the composition ratio of the target material of the present invention.
  • the value obtained by multiplication When the relative density of the target material is lower than 95.0%, voids present in the target material increase, and nodules that cause abnormal discharge are likely to occur during the sputtering process with the void as a base point. For this reason, it is preferable that the relative density of the target material of this invention is 95.0% or more.
  • the relative density is more preferably 99.0% or more.
  • the mixed powder was prepared by mixing the Mo powder and the W powder with a cross rotary mixer so that the atomic percent was 85% Mo-15% W.
  • the mixed powder of the target material to be Inventive Example 1 one having a K content of 5.0 mass ppm as measured by an atomic absorption analysis was used.
  • the mixed powders of the target materials used in Invention Example 2 to Invention Example 6 have K contents of 6.0 mass ppm, 7.0 mass ppm, 8.0 mass ppm, and 9.0 mass ppm, respectively. 14.0 ppm by mass was used.
  • the mixed powder of the target material as a comparative example one having a K content of 20.0 mass ppm was used.
  • each mixed powder prepared above was filled in a pressure vessel made of mild steel, and an upper lid having a deaeration port was welded and sealed.
  • each pressurized container is vacuum degassed at a temperature of 450 ° C., and hot isostatic pressing is performed under conditions of a temperature of 1250 ° C. and a pressure of 145 MPa for 5 hours to obtain a sintered body that is a target material. It was.
  • Each of the sintered bodies obtained above was machined so as to have a diameter of 180 mm and a thickness of 7 mm to produce a target material. These target materials are placed in a chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (model: C3010) manufactured by Canon Anelva Co., Ltd. A MoW alloy thin film was formed. Then, the K content of each obtained MoW alloy thin film was measured by IMS-4F manufactured by Cameca. The K content of the MoW alloy thin film was not affected by the surface of the MoW alloy thin film and the glass substrate, and in order to obtain a stable value, an analysis value between 50 and 250 nm in depth from the surface of the MoW alloy thin film was adopted. .
  • the target materials of the present invention examples each had a K content of 20.0 mass ppm or less. And as a result of performing a sputtering test using the target material used as an example of the present invention, it was confirmed that there was no contamination by K in the chamber and that sputtering could be performed satisfactorily. Moreover, it can be seen from the results in Table 1 that the K content in the alloy thin film increases as the K content of the target material increases. On the other hand, the target material of the comparative example outside the scope of the present invention had a K content of 21.0 mass ppm. A sputtering test was performed using this, and when the inside of the chamber was cleaned, it was confirmed that K was captured and the inside of the chamber was contaminated.
  • a simple TFT shown in FIG. 1 was fabricated and evaluated.
  • a Mo—W metal thin film to be the gate electrode 2 was formed on the glass substrate 1 using the target material of Example 4 of the present invention.
  • a gate pattern mask was formed with a photoresist. Etching was performed through this mask to form a gate electrode 2 having a thickness of 70 nm.
  • a SiO 2 film to be the gate insulating film 3 was formed to a thickness of 100 nm on the entire surface.
  • a photoresist layer to be a channel pattern later was formed on the channel layer 4.
  • a mask was formed by drawing, exposing and developing a channel pattern on the photoresist layer. Then, etching was performed using this mask to form a channel region.
  • a Mo metal thin film to be the source electrode 5 and the drain electrode 6 was formed with a thickness of 140 nm and etched using the photoresist as a mask to form the source electrode 5 and the drain electrode 6. And it covered with the protective film and produced the simple TFT.
  • a simple TFT having a gate electrode formed thereon using the target material of the comparative example by the same method as described above.
  • FIG. 2 shows the characteristic evaluation results of the simple TFT in which the gate electrode is formed of the target material of Example 4 of the present invention.
  • the horizontal axis of FIG. 2 is the gate voltage (Vg) [V]
  • the vertical axis is the drain current (Id) [A]
  • the three graphs from the top are the drain voltage (Vd) [V] in order. 0.1V, 1V and 10V.
  • the bottom graph shows carrier mobility ( ⁇ FE ) [cm 2 / Vs].
  • the simple TFT in which the gate electrode is formed of the target material of the present invention is a TFT in which the rise of the drain current can be confirmed and the stability of the threshold voltage (Vth) [V] is ensured. It was confirmed that there was.
  • the characteristic evaluation result of the simple TFT in which the gate electrode is formed with the target material of the comparative example is shown in FIG. As is clear from FIG. 3, the threshold voltage (Vth) [V] cannot be measured in the simple TFT in which the gate electrode is formed of the target material of the comparative example.

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Abstract

スパッタリング時のゲート電極の汚染を抑制し、且つ安定したＴＦＴ特性が得られるゲート電極を形成するためのターゲット材を提供する。　Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒからなる群から選択される一または二以上の元素Ｍを合計で５０原子％以下含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなるターゲット材において、不可避的不純物の一つであるＫが０．４～２０．０質量ｐｐｍであり、前記元素ＭとしてＷを１０～５０原子％含有することが好ましい。

Description

ターゲット材
　本発明は、スパッタリング等の物理蒸着技術に用いられるターゲット材に関するものである。
　近年、平面表示装置の一種である薄膜トランジスタ型液晶ディスプレイ等には、ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜上に電子の移動度が大きいポリシリコン膜を形成したポリシリコンＴＦＴが採用されている。このポリシリコンＴＦＴの製造では、例えば４５０℃以上の高温活性化熱処理といった高温プロセスが必須であるために、ゲート電極には変形や溶融が生じないように高温特性や耐食性等に優れる材料が要求されている。そして、ゲート電極の材質には、ＭｏやＭｏ合金といった高融点材料が適用されている。
　この高融点材料からなるゲート電極としては、例えば、特許文献１のように、Ｍｏに８原子％以上２０原子％未満の割合でＷを添加したＭｏＷ合金が提案されており、このゲート電極を形成するためのターゲット材の開示もある。特許文献１に開示のあるＭｏＷ合金からなるゲート電極は、４５０℃以上の高温活性化熱処理に対しても変形も溶融もせず、ヒロックは形成されないことに加え、純Ｍｏからなるゲート電極よりも耐食性に優れるという点で有用な技術である。
再表２０１２／０６７０３０号公報
　本発明者の検討によると、特許文献１に開示されるＭｏＷ合金からなるターゲット材を用いて形成したゲート電極を採用したポリシリコンＴＦＴにおいて、半導体のしきい値電圧の変化が発生したり、所定の電圧範囲でスイッチングが困難になるなど、安定したＴＦＴ特性を得ることができない場合があることを確認した。
　また、本発明者は、ＭｏＷ合金からなるターゲット材をスパッタリング装置のチャンバー内に配置して、チャンバー内を所定の真空度に調整してからスパッタリングすると、チャンバー内が汚染されてしまう場合があることを確認した。そして、このチャンバー内の汚染の問題に伴い、得られる膜、すなわちゲート電極にＫ（カリウム）が取り込まれる場合があることを確認した。
　本発明の目的は、上記課題に鑑み、スパッタリング時の膜の汚染を抑制し、且つ安定したＴＦＴ特性が得られるゲート電極を形成することができるターゲット材を提供することである。
　本発明者は、ポリシリコンＴＦＴのゲート電極を形成するために、Ｍｏ合金からなるターゲット材を使用する場合に、ターゲット材に含まれるＫの含有量を適正な範囲に制御する必要があることを見出し、本発明に到達した。
　すなわち、本発明のターゲット材は、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒからなる群から選択される一または二以上の元素Ｍを合計で５０原子％以下含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなるターゲット材において、前記不可避的不純物の一つであるＫが０．４～２０．０質量ｐｐｍである。
　また、前記元素ＭはＷであり、このＷを１０～５０原子％含有することが好ましい。
　本発明のターゲット材を用いることにより、スパッタリング時の膜の汚染を抑制し、且つ安定したＴＦＴ特性が得られるゲート電極を形成することができ、平面表示装置の製造に有用な技術となる。
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）構造の概略図。 本発明例４におけるＴＦＴ特性を示す電圧と電流の関係図。 比較例におけるＴＦＴ特性を示す電圧と電流の関係図。
　本発明者は、種々のＭｏ系ターゲット材をスパッタリング装置のチャンバ内に配置して、チャンバー内を所定の真空度に調整してからスパッタリングすると、チャンバー内が汚染され、得られる膜、すなわちゲート電極も汚染される場合があることを確認した。
　また、本発明者は、種々のＭｏ系ターゲット材を用いて、ゲート電極を形成したポリシリコンＴＦＴの特性について調査したところ、半導体のしきい値電圧の変化が発生し、所定の電圧範囲でスイッチングが困難になり、安定したＴＦＴ特性を得ることができない場合があることを確認した。そして、これらの問題は、ターゲット材に含まれるＫの含有量によって誘発されることを確認した。
　本発明のターゲット材は、不可避的不純物の元素の一つとして含まれるＫの含有量を、０．４～２０．０質量ｐｐｍにする。ターゲット材に含まれるＫの含有量が２０．０質量ｐｐｍより多い場合は、スパッタリング装置のチャンバー内にターゲット材を配置して、チャンバー内を所定の真空度に調整してからスパッタリングを行なうと、Ｋがチャンバー内に飛散して、チャンバー内が汚染される。その結果、得られるゲート電極も汚染されてしまう。また、このＫによる汚染の問題は、以降の別のターゲット材で成膜される膜も汚染されてしまうという問題も誘発する。さらに、チャンバー内がＫで汚染されてしまうと、チャンバー内を清掃するために多大の工数が必要となる。
　また、スパッタリング時にＫの飛散が増えると、ゲート電極中のＫ量の変動が大きくなり、ＴＦＴ特性の変動も大きくなる。そして、ターゲット材に含まれるＫの含有量が２０．０質量ｐｐｍより多い場合は、ゲート電極に含まれるＫも大凡２０．０質量ｐｐｍより多くなる。このため、半導体のしきい値電圧の変化が発生し、所定の電圧範囲でのスイッチングをさせることが困難になり、ＴＦＴ特性を不安定にする。これは、ゲート電極に含まれるＫが、拡散現象によりゲート絶縁膜中やポリシリコン膜中に拡散するためであると推測される。
　このため、本発明では、ターゲット材に含まれるＫを２０．０質量ｐｐｍ以下にする。そして、本発明のターゲット材は、Ｋを１８．０質量ｐｐｍ以下にすることが好ましく、１４．０質量ｐｐｍ以下がより好ましい。
　ここで、ターゲット材の製造に用いられる原料粉末としての市販のＭｏ粉末は、Ｋが４０．０質量ｐｐｍ程度含まれており、これを熱間静水圧プレスの密閉空間で加圧焼結してターゲット材を得ようとしても、Ｋを低減することは困難である。そこで、本発明のターゲット材を得るためには、予め原料粉末の状態で、Ｋを２０．０質量ｐｐｍ以下に低減しておくことが好ましい。ここで、原料粉末中のＫを低減する手段としては、例えば、二段還元法を適用することが好ましい。これにより、Ｋの低減効果に加え、Ｍｏ粉末の原料となるＭｏＯ３の揮発を避けることもできる。
　また、原料粉末中のＫを低減する別の手段としては、原料粉末を容器に充填して加圧焼結する前、すなわち、原料粉末の状態で、減圧脱気法を適用することもできる。減圧脱気の条件は、加熱温度６００～１０００℃の範囲で、大気圧（１０１．３ｋＰａ）より低い減圧下で脱気を行なうことが好ましい。
　本発明のターゲット材は、Ｋの含有量を２０．０質量ｐｐｍ以下にすることで、ゲート電極を形成する際に、スパッタリング装置のチャンバー内の汚染を抑制し、得られるゲート電極の汚染を防止できるとともに、安定したＴＦＴ特性が確保できる。一方、ターゲット材中のＫを過度に低減させることは、製造コストの上昇に繋がる。また、原料粉末中のＫは、上記の二段還元法や減圧脱気法を採用したとしても、０．４質量ｐｐｍより少なくすることは現実的に困難である。このため、本発明では、ターゲット材に含まれるＫを０．４質量ｐｐｍ以上にする。そして、本発明のターゲット材に含まれるＫは、２．５質量ｐｐｍ以上が好ましく、３．０質量ｐｐｍ以上がより好ましい。
　本発明のターゲット材は、ＭｏにＷ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒからなる群から選択される一または二以上の元素Ｍを合計で５０原子％以下含有し、残部が不可避的不純物からなるＭｏ合金で構成される。ゲート電極を形成するプロセスの簡便性と、ゲート電極としての性能の両面において優れている点からすると、元素ＭとしてＷを１０～５０原子％含有するＭｏＷ合金を用いることが好ましい。
　以下に、本発明のターゲット材を製造する工程の一例を説明する。
　本発明では、上記で説明した原料粉末を加圧焼結してターゲット材を得ることができる。加圧焼結は、例えば、熱間静水圧プレスやホットプレスが適用可能であり、焼結温度８００～２０００℃、圧力１０～２００ＭＰａで１～２０時間の条件で行なうことが好ましい。
　これらの条件の選択は、得ようとするターゲット材の組成、サイズ、加圧焼結設備等に依存する。例えば、熱間静水圧プレスは、低温高圧の条件が適用しやすく、ホットプレスは、高温低圧の条件が適用しやすい。本発明では、大型のターゲット材を得ることが可能な熱間静水圧プレスを用いることが好ましい。
　焼結温度は、８００℃以上にすることで、焼結を促進することができ、緻密なターゲット材を得ることができる。一方、焼結温度は、２０００℃以下にすることで、焼結体の結晶成長を抑制でき、均一で微細な組織を得ることができる。
　また、加圧力は、１０ＭＰａ以上にすることで、焼結を促進することができ、緻密なターゲット材を得ることができる。一方、加圧力は、２００ＭＰａ以下にすることで、汎用の加圧焼結装置を用いることができる。
　また、焼結時間は、１時間以上にすることで、焼結を促進することができ、緻密なターゲット材を得ることができる。一方、焼結時間は、２０時間以下にすることで、製造効率を阻害することなく、緻密なターゲット材を得ることができる。
　本発明における相対密度は、アルキメデス法により測定されたかさ密度を、本発明のターゲット材の組成比から得られる質量比で算出した元素単体の加重平均として得た理論密度で除した値に１００を乗じて得た値をいう。
　ターゲット材の相対密度が９５．０％より低くなると、ターゲット材中に存在する空隙が増加し、この空隙を基点としてスパッタリング工程中に、異常放電の原因となるノジュールの発生が起こりやすくなる。このため、本発明のターゲット材の相対密度は、９５．０％以上であることが好ましい。また、相対密度は、９９．０％以上であることがより好ましい。
　先ず、Ｍｏ粉末とＷ粉末とを原子％で８５％Ｍｏ－１５％Ｗとなるようにクロスロータリー混合機で混合して混合粉末を用意した。このとき、本発明例１となるターゲット材の混合粉末には、Ｋ含有量が原子吸光分析法により測定した値で５．０質量ｐｐｍのものを用いた。また、本発明例２～本発明例６となるターゲット材の混合粉末には、Ｋ含有量がそれぞれ、６．０質量ｐｐｍ、７．０質量ｐｐｍ、８．０質量ｐｐｍ、９．０質量ｐｐｍ、１４．０質量ｐｐｍのものを用いた。一方、比較例となるターゲット材の混合粉末には、Ｋ含有量が２０．０質量ｐｐｍのものを用いた。
　次に、上記で用意した各混合粉末を、それぞれ軟鋼製の加圧容器に充填して脱気口を有する上蓋を溶接して封止した。
　次に、各加圧容器を４５０℃の温度で真空脱気し、温度１２５０℃、圧力１４５ＭＰａ、５時間の条件で熱間静水圧プレス処理を行ない、ターゲット材の素材となる焼結体を得た。
　上記で得た各焼結体から、機械加工により成分分析用および相対密度測定用の試験片を採取し、Ｋの含有量と相対密度を測定した。ここで、相対密度は、アルキメデス法により測定されたかさ密度を、ＭｏＷ合金ターゲット材の組成比から得られる質量比で算出した元素単体の加重平均として得た理論密度で除した値に１００を乗じて得た値とした。
　また、焼結体中のＫ含有量は、グロー放電質量分析法（Ｖ．Ｇ．Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製（現サーモフィッシャーサイエンティフィック社製）、型式番号：ＶＧ９０００）で測定した。
　上記で得た各焼結体を、直径１８０ｍｍ×厚さ７ｍｍとなるように機械加工してターゲット材を作製した。そして、これらターゲット材をキヤノンアネルバ株式会社製のＤＣマグネトロンスパッタ装置（型式：Ｃ３０１０）のチャンバー内に配置し、Ａｒガス圧０．５Ｐａ、投入電力５００Ｗの条件で、ガラス基板上に厚さ４００ｎｍのＭｏＷ合金薄膜を形成した。そして、得られた各ＭｏＷ合金薄膜のＫ含有量は、Ｃａｍｅｃａ社製のＩＭＳ－４Ｆで測定した。尚、ＭｏＷ合金薄膜のＫ含有量は、ＭｏＷ合金薄膜表面およびガラス基板の影響を受けず、安定した値を得るために、ＭｏＷ合金薄膜表面から深さ５０～２５０ｎｍの間の分析値を採用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果から、本発明例のターゲット材は、Ｋ含有量がいずれも２０．０質量ｐｐｍ以下であった。そして、本発明例となるターゲット材を用いてスパッタリングテストを行なった結果、チャンバー内のＫによる汚染はなく、良好にスパッタリングできることが確認できた。また、表１の結果から、ターゲット材のＫ含有量が増加するに従い、合金薄膜中のＫ含有量も増加することがわかる。
　一方、本発明の範囲外となる比較例のターゲット材は、Ｋ含有量が２１．０質量ｐｐｍであった。これを用いてスパッタリングテストを行ない、チャンバー内を清掃したところ、Ｋが捕捉され、チャンバー内が汚染されていたことを確認した。
　次に、ＫによるＴＦＴ特性への影響を確認するために、図１に示す簡易ＴＦＴを作製して評価を実施した。
　先ず、ガラス基板１上に、ゲート電極２となるＭｏ－Ｗの金属薄膜を本発明例４のターゲット材で形成した。その後、ホトレジストでゲートパターンのマスクを形成した。このマスクを介してエッチング加工し、厚さ７０ｎｍのゲート電極２を形成した。
　その後、ゲート絶縁膜３となるＳｉＯ２膜を全面に１００ｎｍの厚さで形成した。そして、スパッタリングによりＺＴＯ（Ｚｎ：Ｓｎ＝７：３）からなる厚さ３０ｎｍのチャネル層４を形成した。
　次に、チャネル層４の上に、後にチャネルパターンとなるホトレジスト層を形成した。ここで、チャネル領域を加工するために、ホトレジスト層にチャネルパターンを描画、露光、現像してマスクを形成した。そして、このマスクを用いてエッチング加工し、チャネル領域を形成した。
　さらに、ソース電極５およびドレイン電極６となるＭｏの金属薄膜を厚さ１４０ｎｍで形成し、ホトレジストをマスクとしてエッチング加工し、ソース電極５およびドレイン電極６を形成した。そして、保護膜で被覆し、簡易ＴＦＴを作製した。
　また、上記と同様の方法で、比較例のターゲット材を用いて、ゲート電極を形成した簡易ＴＦＴも作製した。
　上記で作製した各簡易ＴＦＴを用いて、ＴＦＴ電流－電圧の特性評価を行なった。本発明例４のターゲット材でゲート電極を形成した簡易ＴＦＴの特性評価結果を図２に示す。図２の横軸は、ゲート電圧（Ｖｇ）［Ｖ］、縦軸は、ドレイン電流（Ｉｄ）［Ａ］であり、上から３本のグラフは、ドレイン電圧（Ｖｄ）［Ｖ］が順に、０．１Ｖ、１Ｖ、１０Ｖのものである。また、一番下のグラフは、キャリアの移動度（μＦＥ）［ｃｍ２／Ｖｓ］を示すものである。
　図２から明らかなように、本発明のターゲット材でゲート電極を形成した簡易ＴＦＴは、ドレイン電流の立ち上がりが確認でき、しきい値電圧（Ｖｔｈ）［Ｖ］の安定性が確保されたＴＦＴであることが確認できた。
　一方、比較例のターゲット材でゲート電極を形成した簡易ＴＦＴの特性評価結果を図３に示す。図３から明らかなように、比較例のターゲット材でゲート電極を形成した簡易ＴＦＴは、しきい値電圧（Ｖｔｈ）［Ｖ］が測定不能であった。
　１．ガラス基板
　２．ゲート電極
　３．ゲート絶縁膜
　４．チャネル層
　５．ソース電極
　６．ドレイン電極

Claims (2)

  1. Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒからなる群から選択される一または二以上の元素Ｍを合計で５０原子％以下含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなるターゲット材において、前記不可避的不純物の一つであるＫが０．４～２０．０質量ｐｐｍであることを特徴とするターゲット材。
  2. 前記元素ＭはＷであり、該Ｗを１０～５０原子％含有することを特徴とする請求項１に記載のターゲット材。
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