[发明专利]氧化物半导体薄膜和薄膜晶体管

摘要

本发明提供一种结晶质氧化物半导体薄膜，在非晶质状态中蚀刻性优良，在结晶质状态中具有低载流子浓度和高载流子迁移率，适宜用作薄膜晶体管的沟道层材料，仅由方铁锰矿型结构的In₂O₃相构成。通过将氧化物烧结体作为靶来形成非晶质氧化物薄膜，对该非晶质氧化物薄膜通过利用光刻法技术进行蚀刻来进行微细加工，进行退火处理，所述氧化物烧结体由铟、镓、氧和不可避免的杂质构成，所述镓含量以Ga/(In+Ga)原子数比计处于0.09～0.45的范围，以方铁锰矿型结构的In₂O₃相作为主结晶相，在该主结晶相中微细地分散有β‑Ga₂O₃型结构的GaInO₃相或者β‑Ga₂O₃型结构的GaInO₃相和(Ga,In)₂O₃相。

主权项

1.一种氧化物半导体薄膜，其是通过由铟和镓以及不可避免的杂质构成的氧化物烧结体来获得的结晶质氧化物半导体薄膜，其中，所述氧化物烧结体是由方铁锰矿型结构的In2O3相与β‑Ga2O3型结构的GaInO3相构成，或者是由方铁锰矿型结构的In2O3相与β‑Ga2O3型结构的GaInO3相和(Ga,In)2O3相构成，所述结晶质氧化物半导体薄膜中，镓含量以Ga/(In+Ga)原子数比计为0.10以上且0.15以下，结晶相仅由方铁锰矿型结构的In2O3相构成，载流子浓度为2.0×1017cm‑3以下，载流子迁移率为15.0cm2V‑1sec‑1以上。