[发明专利]靶组装体

说明书

技术领域

本发明涉及以溅射法成膜作为用于液晶显示器和有机EL显示器等的显示装置的薄膜晶体管(TFT)的半导体层(活性层)有用的氧化物薄膜时所使用的靶组装体，详细地说，是涉及在一片背衬板上，经由粘合材留出间隔而配置有多个氧化物靶构件的靶组装体。

背景技术

用于TFT的半导体层的非晶(非晶质)氧化物薄膜(以下，有称为氧化物半导体薄膜的情况。)，与通用的非晶硅(a－Si)相比，具有高载流子迁移率，光学带隙大且能够以低温成膜，因此，期待其面向要求大型、高分辨率、高速驱动的下一代显示器和耐热性低的树脂基板等中的应用。

作为氧化物半导体膜，代表性地来说，可列举含有铟(In)和锌(Zn)的半导体膜、和还含有镓(Ga)和锡(Sn)的至少一种以上的半导体膜。例如，由In、Ga、Zn和O构成的非晶氧化物半导体(In－Ga－Zn－O，以下有称为“IGZO”的情况。)薄膜，因为具有非常高的载流子迁移率，所以优选使用。另外，在专利文献1中，公开有一种含有In、Zn、Sn、Ga等的元素和Mo的氧化物半导体薄膜，在实施例中公开有在IGZO中添加了Mo。

在形成氧化物半导体薄膜时，优选采用使与该膜相同组成的溅射靶发生溅射的溅射法。在溅射法中，一边向真空中导入Ar气等惰性气体，一边在基板和靶构件之间外加高电压，使离子化后的惰性气体轰击靶构件，使通过该轰击而弹飞的靶构件的构成物质沉积在基板上而形成薄膜。由溅射法形成的薄膜，与离子镀法、真空蒸镀法和电子束蒸镀法所形成的薄膜相比，膜面方向(膜面内)的成分组成和膜厚等的面内均匀性优异，具有能够形成与溅射靶为相同成分组成的薄膜这样的长处。

用于溅射法的溅射靶，一般是以在金属制构件的背衬板(支承体)之上，使用粘合材加以接合的状态使用，这样的溅射靶也被称为靶接合体。背衬板通用的是耐热性、导电性、热传导性优异的Cu，以纯铜或铜合金的形式使用。作为粘合材，通用的是热传导性和导电性良好的低熔点钎料(例如，In系、Sn系的材料)。

近年来，利用溅射法对大型基板的成膜的需要增加，随之而来的是溅射靶的尺寸也正在大型化。对于溅射靶来说，因为难以大型化，所以使用的是靶组装体，其如后述的图1、图2所示，在一片背衬板之上，留出间隔而并排多个小片的靶构件，将靶构件和背衬板由粘合材加以接合。邻接的靶构件之间，以不会发生由于背衬板的挠曲而导致邻接的靶彼此接触而产生缺陷的方式，在室温时使之大致能够保持0.1～1.0mm的间隔(间隙)而进行调整配置。另外，通常也有在上述间隔的背面(粘合侧，与背衬板对置侧)设有高分子耐热片和导电性片等的内衬构件(也称为垫板)的情况，以使粘合材不会从上述的间隙漏出。

例如在专利文献2中记述有如下要旨：为了抑制因靶材与背衬板的热膨胀率差异而引起的溅射靶整体的翘曲，还为了防止因溅射中的热应力引起的靶材与背衬板的剥离、断裂而使之可以长期使用，因此在靶材和背衬板之间，配置有带状间隔件作为相当于内衬构件的部件。作为带状间隔件的材质，与背衬板同样，推荐铜或铜合金。若将这样的带状间隔件，沿着分割靶的对接部分和边缘部分，配置在其全部或一部分的正下方，则除了使溅射中的放电均匀以外，还能够有效地防止低熔点钎料从对接部分渗入到溅射两侧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2009－164393号公报

专利文献2：日本国特开平11－200028号公报

发明要解决的课题

对于作为TFT的半导体层使用的氧化物，不仅要求载流子浓度(迁移率)高，而且要求TFT的开关特性(晶体管特性，TFT特性)优异。具体的来说，例如，可列举通态电流(对栅电极和漏电极外加正电压时的最大漏电流)高，断态电流(分别对栅电极外加负电压，对漏电极外加正电压时的漏电流)低，SS值(Subthreshold Swing，亚阈值摆幅，使漏电流提高1个数量级所需要的栅电压)低等。

另一方面，在制造靶组装体时，如前述，因为在邻接的多个氧化物靶构件之间设置间隙，所以在溅射中，离子化后的惰性气体会从该间隙侵入。其结果是，配置在靶构件之下的Cu制的背衬板也发生溅射，所形成的氧化物薄膜中有Cu混入，TFT特性降低。TFT特性的降低成为制作显示器时的图像斑点的主要原因，招致品质的显著劣化。因此，若像前述的专利文献2这样，不仅背衬板，而且内衬构件也使用Cu制时，则Cu的污染现象更为显著，因此不为优选。