氧化物半导体靶和氧化物半导体材料及半导体装置

摘要

提供实现了阈值电压的稳定性和OLED显示装置的工作所需的5cm²/Vs以上的迁移率的氧化物半导体材料、使用该氧化物材料的溅射靶、TFT的保护膜和使用它们的氧化物半导体装置，其不会产生难以实现沟道蚀刻结构的选择比小的技术问题以及在膜中产生缺氧的保护膜形成时的技术问题。本发明为：在以Zn‑Sn‑O为主要成分的半导体材料中，分别在0.07～3.8原子％、0.5～4.7原子％、0.32～6.4原子％的范围内添加5d过渡金属氧化物的W、Ta、Hf中任一种或2种以上，将所得氧化物半导体材料烧结而制成氧化物半导体靶；使用该靶形成的半导体沟道层和TFT保护膜用的氧化物半导体材料，以及具有这些的半导体装置。

主权项

一种氧化物半导体靶，是将以氧化锌和氧化锡为主要成分的Zn－Sn－O系氧化物半导体材料烧结而成的氧化物半导体靶，其特征在于，构成所述Zn－Sn－O系氧化物半导体材料的Zn以原子％计的组成比[Zn]/([Zn]+[Sn])在0.5～0.85的范围内，且在所述氧化物半导体材料中添加有5d过渡金属，所述5d过渡金属使用W即钨、Ta即钽和Hf即铪，所述W的添加量为0.07～3.8原子％的组成范围，将各所述金属元素单独添加到所述氧化物半导体材料中时的最大添加量设为1，将所添加的各所述金属元素以所述最大添加量标准化，在经标准化的各金属元素的总计添加量不超过1的范围进行调节，将调节而得的值作为上限值，将各所述金属元素单独添加到所述氧化物半导体材料中时的最小添加量设为1，将所添加的各所述金属元素以所述最小添加量标准化，在经标准化的各金属元素的总计添加量为1以上的范围进行调节，将调节而得的值作为下限值，此时，所述W、Ta、Hf的总计添加量为所述下限值以上且所述上限值以下的组成范围。