[发明专利]氧化物半导体膜及半导体装置

权利要求书

1.一种包括In、M及Zn的氧化物半导体膜，

其中，所述氧化物半导体膜具有In_1﹢xM_1-xO₃（ZnO）_y结构的固溶区域的组成，

其中，所述M为Al、Ga、Y或Sn，

其中，x满足0＜x＜0.5，

其中，y是0.8以上且1.2以下，

其中，通过溅射装置形成所述氧化物半导体膜，

其中，所述溅射装置包括多晶金属氧化物靶材，

其中，所述多晶金属氧化物靶材包括In、M和Zn，并且

其中，在所述多晶金属氧化物靶材具有In:M:Zn=4:(1.5-2.5):(3.1-5.1)的组成。

2.根据权利要求1所述的氧化物半导体膜，

其中所述氧化物半导体膜具有In:M:Zn=4:(1.5-2.5):(2-4)的原子数比。

3.根据权利要求1所述的氧化物半导体膜，

其中所述氧化物半导体膜包括结晶部，

并且所述结晶部具有c轴取向性。

4.根据权利要求1所述的氧化物半导体膜，其中所述氧化物半导体膜包括氢浓度低于1×10²⁰atoms/cm³的区域。

5.根据权利要求1所述的氧化物半导体膜，其中所述氧化物半导体膜包括所述In、所述M、所述Zn及O原子的总和为99.97atomic％以上的区域。

6.根据权利要求1所述的氧化物半导体膜，其中所述氧化物半导体膜包括Fe、Ni及Si原子的总和低于0.03atomic％的区域。

7.一种包括权利要求1所述的氧化物半导体膜的半导体装置。

8.一种氧化物半导体膜，包括：

第一膜；以及

所述第一膜上的第二膜，

其中，所述第一膜和所述第二膜的每一个包括In、M及Zn，

其中，所述M为Al、Ga、Y或Sn，

其中，所述第一膜具有In_1﹢xM_1-xO₃（ZnO）_y结构的固溶区域的组成，

其中，所述第二膜包括具有In_1﹢vM_1-vO₃（ZnO）_w结构的固溶区域的组成且铟原子的比例比所述第一膜小的区域，

其中，x满足0＜x＜0.5，

其中，y是0.8以上且1.2以下，

其中，v满足-0.2≤v＜0.2，

其中，w是0.8以上且1.2以下，

其中，所述第一膜包括所述In、所述M、所述Zn及O原子的总和为99.97atomic％以上的区域，

其中，利用溅射装置形成所述第一膜及所述第二膜，

其中，所述溅射装置包括第一多晶金属氧化物靶材及第二多晶金属氧化物靶材，

其中，所述第一多晶金属氧化物靶材包括In、M和Zn，

其中，所述第二多晶金属氧化物靶材包括In、M和Zn，并且

其中，在所述第一多晶金属氧化物靶材具有In:M:Zn=4:(1.5-2.5):(3.1-5.1)的组成。

9.根据权利要求8所述的氧化物半导体膜，

其中所述第一膜具有In:M:Zn=4:(1.5-2.5):(2-4)的原子数比。

10.根据权利要求8所述的氧化物半导体膜，

其中所述第一膜包括结晶部，

并且所述结晶部具有c轴取向性。

11.根据权利要求8所述的氧化物半导体膜，其中所述第一膜包括氢浓度低于1×10²⁰atoms/cm³的区域。