(57)【要約】【課題】生産性に優れた方式で成膜が可能であり、高い絶縁破壊電界を持ち、デバイスの絶縁膜、保護膜に適した酸窒化物膜、及びその製造方法を提供する。【解決手段】Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素、酸素元素、並びに窒素元素を含み、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率が１×１０７Ωｍ以上である、膜。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素、酸素元素、並びに窒素元素を含み、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率が１×１０７Ωｍ以上である、膜。
【請求項２】
Ｇａ元素を含む、請求項１に記載の膜。
【請求項３】
さらにＩｎ元素を含む、請求項２に記載の膜。
【請求項４】
さらにＺｎ元素を含む、請求項２又は３に記載の膜。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の膜を含む、積層体。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の膜を、絶縁層又は保護層として含む、半導体デバイス。
【請求項７】
前記絶縁層が、ゲート電極の少なくとも片面に設けられた、請求項６に記載の半導体デバイス。
【請求項８】
ソース電極、ドレイン電極、半導体層及び基板を含み、
前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記半導体層のうち少なくとも前記半導体層上に前記保護層を有し、前記保護層、前記半導体層、及び前記基板の順に含む請求項６又は７に記載の半導体デバイス。
【請求項９】
Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを窒素元素を含む気体を導入してスパッタリングする膜の製造方法であって、
前記窒素元素を含む気体の流量が、導入する気体の全流量中の１体積％以上、１００体積％以下である請求項１〜４のいずれかに記載の膜の製造方法。
【請求項１０】
前記導入する気体の全流量中の前記窒素元素を含む気体の流量が２体積％以上、５０体積％以下である、請求項９に記載の膜の製造方法。
【請求項１１】
前記導入する気体が水を含み、前記導入する気体の全流量中の水流量が０．１体積％以上、５０体積％以下である、請求項９又は１０に記載の膜の製造方法。
【請求項１２】
前記酸化物焼結体が、Ｇａ元素を含む、請求項９〜１１のいずれかに記載の膜の製造方法。
【請求項１３】
前記酸化物焼結体中の全金属元素に占めるＧａ元素の割合が、５０〜１００原子％である、請求項９〜１２のいずれかに記載の膜の製造方法。
【請求項１４】
前記酸化物焼結体が、Ｉｎ元素を含む、請求項１２又は１３に記載の膜の製造方法。
【請求項１５】
前記酸化物焼結体が、Ｚｎ元素を含む、請求項１２〜１４のいずれかに記載の膜の製造方法。
【請求項１６】
前記酸化物焼結体が、Ｉｎ元素、Ｇａ元素及びＺｎ元素を下記原子比範囲で含有する、請求項９〜１５のいずれかに記載の膜の製造方法。
Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下
Ｇａ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下
Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下
【請求項１７】
前記スパッタリングがＤＣスパッタリングである請求項９〜１６のいずれかに記載の膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜、膜の製造方法、積層体及び半導体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、金属酸化物は様々なデバイスに用いられている。多くの金属酸化物は可視光で透明であり、価電子帯と伝導体のバンドギャップが３ｅＶ以上であるという特徴を有している。経験則として、バンドギャップが大きな材料は電気抵抗が高く、絶縁体として好適である。このような金属酸化物の絶縁体は半導体デバイスの絶縁基板、ゲート絶縁膜、保護膜等に利用されている。
【０００３】
ＳｉＯ２を絶縁膜に用いたデバイスはよく知られている。ＳｉＯ２はバンドギャップが９ｅＶと大きく、絶縁破壊電界も８〜１０ＭＶ／ｃｍと大きいので、絶縁膜に適しており、長年検討されている。しかしながら、ＣＶＤ法で良質なＳｉＯ２絶縁膜を得るためには高温のプロセスを経る必要があるため、低温プロセスで製造するには課題がある。また、スパッタ法でＳｉＯ２膜を製造するためには絶縁体ターゲットを用いるためＲＦスパッタを採用せざるを得ない。ＲＦスパッタは成膜レートが遅く、量産性に課題がある。さらに、溶液法でＳｉＯ２膜を製造すると、溶媒に起因する残留炭素によって絶縁破壊電界が低下する課題がある。
【０００４】
Ａｌ２Ｏ３もバンドギャップが広く６ｅＶ〜８ｅＶと言われており、高絶縁破壊電界が期待される。しかしながら、やはりスパッタ法では絶縁体ターゲットを用いるためＲＦスパッタとなり、量産性に課題がある。また、ＡＬＤ法は良質なＡｌ２Ｏ３絶縁膜を得られるが、スパッタ法よりさらに成膜レートが遅く、量産性に課題がある。
【０００５】
特許文献１には、インジウム、ガリウム、及び亜鉛を含む金属酸窒化物からなる半導体材料が開示されている。しかし、本技術では、当該金属酸窒化物層を、薄膜トランジスタにおいて電流を流すチャネル部の半導体として用いており、高い電気抵抗が求められる絶縁膜としては不適であった。
【０００６】
特許文献２には、インジウム、ガリウム、亜鉛、及び窒素を含む酸窒化物を用いた半導体装置が開示されている。しかし、この構成では、半導体各層にのみ当該酸窒化物を用いている。また、絶縁層として酸窒化シリコンを用いているが、窒素を添加することによって、ウェットエッチング時に下層の半導体との選択比が低下するため、主たる絶縁膜としては不適であった。
【０００７】
特許文献３には、インジウム、ガリウム、亜鉛、酸素、及び窒素を含む光半導体が開示されている。しかしながら、光電気化学セルにおける電極として用いており、絶縁性が求められる絶縁膜としては不適であった。
【０００８】
特許文献４には、インジウム、ガリウム、スズ、及び窒素を含む酸窒化物を用いた半導体膜が開示されている。特許文献１と同じく、半導体として用いられており、高い電気抵抗が求められる絶縁膜としては不適であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−１８９２９号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１５／１１８７１０
【特許文献３】ＷＯ２０１１／１０８２７１
【特許文献４】特開２０１４−５６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、生産性に優れた方式で成膜が可能であり、高い絶縁破壊電界を持ち、デバイスの絶縁膜、保護膜に適した酸窒化物膜、及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
インジウム、ガリウム、亜鉛等を主成分とした金属酸化物は３ｅＶ以上の広いバンドギャップを有し、絶縁破壊電界が高いため、半導体デバイスの絶縁膜への応用が期待される。しかし、これまでは半導体膜としてしか利用されていなかった。
【００１２】
そこで、本発明者らは、窒素元素を含む気体を含有させたスパッタ雰囲気下で、従来は半導体膜の成膜に用いられてきたインジウム、ガリウム、亜鉛等を主成分とした金属酸化物焼結体ターゲットを用いたところ、絶縁破壊電界の高い絶縁膜が成膜できることを見出し、本発明を完成させた。
さらに、金属酸化物焼結体ターゲットは、従来絶縁膜の材料として用いられるＳｉＯ２ターゲットやＡｌ２Ｏ３ターゲットに比べて、電気抵抗が低いターゲットであるため成膜レートが速いＤＣスパッタリングが可能であり、量産性の向上が期待できる。
【００１３】
本発明によれば、以下の膜、積層体、半導体デバイス、前記膜の製造方法が提供される。
１．Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素、酸素元素、並びに窒素元素を含み、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率が１×１０７Ωｍ以上である、膜。
２．Ｇａ元素を含む、１に記載の膜。
３．さらにＩｎ元素を含む、２に記載の膜。
４．さらにＺｎ元素を含む、２又は３に記載の膜。
５．１〜４のいずれかに記載の膜を含む、積層体。
６．１〜４のいずれかに記載の膜を、絶縁層又は保護層として含む、半導体デバイス。
７．前記絶縁層が、ゲート電極の少なくとも片面に設けられた、６に記載の半導体デバイス。
８．ソース電極、ドレイン電極、半導体層及び基板を含み、
前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記半導体層のうち少なくとも前記半導体層上に前記保護層を有し、前記保護層、前記半導体層、及び前記基板の順に含む６又は７に記載の半導体デバイス。
９．Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを窒素元素を含む気体を導入してスパッタリングする膜の製造方法であって、
前記窒素元素を含む気体の流量が、導入する気体の全流量中の１体積％以上、１００体積％以下である１〜４のいずれかに記載の膜の製造方法。
１０．前記導入する気体の全流量中の前記窒素元素を含む気体の流量が２体積％以上、５０体積％以下である、９に記載の膜の製造方法。
１１．前記導入する気体が水を含み、前記導入する気体の全流量中の水流量が０．１体積％以上、５０体積％以下である、９又は１０に記載の膜の製造方法。
１２．前記酸化物焼結体が、Ｇａ元素を含む、９〜１１のいずれかに記載の膜の製造方法。
１３．前記酸化物焼結体中の全金属元素に占めるＧａ元素の割合が、５０〜１００原子％である、９〜１２のいずれかに記載の膜の製造方法。
１４．前記酸化物焼結体が、Ｉｎ元素を含む、１２又は１３に記載の膜の製造方法。
１５．前記酸化物焼結体が、Ｚｎ元素を含む、１２〜１４のいずれかに記載の膜の製造方法。
１６．前記酸化物焼結体が、Ｉｎ元素、Ｇａ元素及びＺｎ元素を下記原子比範囲で含有する、９〜１５のいずれかに記載の膜の製造方法。
Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下
Ｇａ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下
Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、生産性に優れた方式で成膜が可能であり、高い絶縁破壊電界を持ち、デバイスの絶縁膜、保護膜に適した酸窒化物膜、及びその製造方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】薄膜トランジスタの一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】保護層を有する薄膜トランジスタの一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】別の形態の保護層を有する薄膜トランジスタの一実施形態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．膜及び膜の製造方法
本発明の一態様に係る膜（以下、本発明の膜という）は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素、酸素元素、並びに窒素元素を含み、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率が１×１０７Ωｍ以上であることを特徴とする。
本発明の膜は、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率が１×１０７Ωｍ以上と高く、優れた絶縁破壊電界を持つ酸窒化物膜であり、各種の半導体デバイスの保護膜及び絶縁膜として使用できる。
【００１７】
本発明の一態様に係る膜の製造方法（以下、本発明の製造方法という）は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを、導入する気体の全流量中の窒素元素を含む気体の流量が１体積％以上、１００体積％以下でスパッタリングすることにより、上記本発明の膜を製造することを特徴とする。
スパッタ雰囲気に窒素元素を含む気体を添加することで、得られる膜中に窒素元素が導入され、優れた絶縁破壊電界を持つ酸窒化物膜が得られる。
【００１８】
従来技術では、例えば、絶縁膜をスパッタリング法によって製造しようとする場合、絶縁体ターゲットを用いるため、成膜レートが遅いＲＦスパッタを用いなければならず、量産性に課題があった。これに対し、本発明の製造方法によれば、絶縁体ターゲットを用いる必要がなく、ＲＦスパッタリングに比べて成膜レートが高く、生産性に優れたＤＣスパッタリングで絶縁膜を成膜することが可能となる。
また、本発明の製造方法では、従来、半導体膜製造用として用いられてきたターゲットを用いて、スパッタリング法によって絶縁膜を製造することができる。
【００１９】
従来、半導体膜製造用として用いられてきたターゲットをスパッタするにもかかわらず、本発明の膜が絶縁膜となる原理は次のように推測される。
金属酸化物焼結体をスパッタリングして得られた膜はノンストイキオメトリになりやすく、膜中に酸素欠損を含有する。酸素欠損を伝って漏れ電流が流れ、絶縁破壊電界が低下する。ここで、スパッタリング時の雰囲気中に窒素を添加することで、膜中に窒素が含まれ、酸素欠損を終端して漏れ電流を防ぎ、絶縁破壊電界を向上すると予想される。これは、金属−酸素結合に比べて金属−窒素結合は電気陰性度の差が小さく、共有結合性が強い、即ち、窒素の結合エネルギーが酸素に比べて強力なことに起因する。
【００２０】
本発明の膜は、Ｇａ元素を含むことが好ましい。
本発明の膜は、Ｇａ元素に、さらにＩｎ元素及び／又はＺｎ元素を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明の膜は、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率が１×１０７Ωｍ以上であり、好ましくは１×１０１０Ωｍ以上、さらに好ましくは１×１０１２Ωｍ以上である。電気抵抗率が１×１０７Ωｍ未満の場合、半導体デバイスの絶縁膜又は保護膜とした際に導電性を有してしまい絶縁破壊性が低下してしまう。電気抵抗率の上限に特に限定はないが、電気抵抗率が１×１０２２Ωｍを超える場合、アトアンペア級の電流計が必要となり、電気抵抗率の評価が著しく困難である。
【００２２】
本発明において、膜の電気抵抗率とは、基板、本発明の膜、及び電極の順で積層した（以下、基板／本発明の膜／電極と表すことがある）積層体に電圧を印加した際に、リーク電流を測定し、リーク電流を電圧と本発明の膜の膜厚とで除して得られる値である。尚、得られる電気抵抗率は積層体の電気抵抗率であるが、本発明で用いている基板と電極は導電材料であり、本発明の膜に比べて電気抵抗率がはるかに小さいため、基板と電極の電気抵抗率は無視できる。従って、積層体の電気抵抗率を本発明の膜の電気抵抗率とすることができる。
【００２３】
本発明の膜を薄膜トランジスタのゲート絶縁膜に用いた場合、ソース電極及びドレイン電極とゲート電極間で電圧を印加し、リーク電流を測定することでゲート絶縁膜の電気抵抗率とすることができる。
本発明の膜を電極で挟んだ構造がない場合や保護膜として用いた場合は、プローブを用いて４探針法によって測定することができる。
【００２４】
本発明の膜は、非晶質膜、多結晶膜、又はこれらの混在した膜であってもよい。
【００２５】
本発明の膜の膜厚は、通常１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは５０ｎｍ〜３μｍであり、より好ましくは１００ｎｍ〜１μｍである。膜厚は、所望の絶縁破壊電界が得られるように、適宜選定することができる。
【００２６】
本発明の膜の絶縁破壊電界（Ｅｃ）は、次のようにして求めることができる。
基板／本発明の膜／電極の積層体に電圧を印加するための電源を用意し、温度：２５℃で、０Ｖから印加電圧を０．０１Ｖステップで増加させ、急激に電流が増加して１０Ａ／ｃｍ２に達したときの電圧を、本発明の膜の膜厚で除したものを絶縁破壊電界とする。
【００２７】
本発明の膜の絶縁破壊電界は、膜に求められる特性、機能に応じて適宜決定すればよいが、絶縁膜として用いられる場合には、１．０ＭＶ／ｃｍを超えることが好ましく、１．５ＭＶ／ｃｍを超えることがより好ましい。絶縁破壊電界の上限に特に限定はない。
また、本発明の膜が、半導体デバイスにおいて絶縁膜として用いられる場合には、当該膜が接する基板、半導体層よりも高い絶縁破壊電界を有していることが望ましい。
【００２８】
本発明の膜の比誘電率は、膜に求められる特性、機能に応じて適宜決定すればよいが、絶縁膜として用いられる場合には３．９を超えることが好ましく、１０を超えることがより好ましい。膜の比誘電率の上限には特に限定はない。
比誘電率がＳｉＯ２（εr＝３．９）より高い材料をＨｉｇｈ−ｋ材料と呼び、ＳｉＯ２を薄膜化した場合と同等の半導体デバイスの動作速度を保ちつつ、ゲート絶縁膜の膜厚を厚くできる。これにより、ゲートの漏れ電流を大幅に削減し、消費電力を低減できる。
【００２９】
本発明の膜の比誘電率（εr）は次のようにして求めることができる。
基板／本発明の膜／電極の積層体にＬＣＲメーターを接続し、温度：２５℃における静電容量を測定する。得られた静電容量をＣ［Ｆ］、電極面積をＳ［ｍ２］、絶縁膜厚をｄ［ｍ］、真空の誘電率をε０［Ｆ／ｍ］とすると、次式が成り立つ。
【数１】
2017216445.tif 000002
この式より求めたεrを比誘電率とする。
【００３０】
本発明の製造方法によれば、窒素元素を含む気体の含有雰囲気下で、絶縁体ではない酸化物焼結体ターゲットをＤＣスパッタすることで酸窒化物絶縁膜を得ることができる。こうすることにより、絶縁体ターゲットを用いるＲＦスパッタによって絶縁膜を製造する場合に比べて成膜レートが大きく向上する。
【００３１】
導入する気体の全流量中の窒素元素を含む気体の流量は１体積％以上、１００体積％以下、好ましくは２体積％以上、５０体積％以下、より好ましくは４体積％以上、１２体積％以下である。
窒素元素を含む気体としては、Ｎ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４，Ｎ２Ｏ５、ＮＨ３が挙げられる。
【００３２】
また、水を導入することで、形成される膜の酸化が促進され、得られる膜の絶縁性がさらに向上する。導入する気体の全流量中の水流量は０．１体積％以上、５０体積％以下、好ましくは１体積％以上、２０体積％以下である。
【００３３】
スパッタ時に導入する気体（スパッタ雰囲気）は、上記窒素元素を含む気体、水の他に、スパッタ雰囲気に一般的に用いられているＡｒ、Ｏ２、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ，Ｋｒ等を含んでいてもよい。スパッタ時の条件に特に限定はないが、０〜３００℃、０．１〜１０Ｐａで成膜してもよい。また、成膜後の処理に特に限定はないが、０〜３００℃、１０〜１２０分のアニールをしてもよい。
【００３４】
本発明の製造方法で使用するスパッタリングターゲットは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ａｌ及びＳｎから選ばれる少なくとも１種の金属元素を含む酸化物焼結体からなる。
スパッタリングターゲットは、Ｇａ元素を含む酸化物焼結体からなることが好ましく、酸化物焼結体中の全金属元素に占めるＧａ元素の割合は、５０〜１００原子％であることが好ましく、６０〜１００原子％であることがより好ましく、６０〜９９原子％であることがさらに好ましい。Ｇａリッチな酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを用いることにより、Ｇａリッチな膜が得られる。Ｇａリッチな膜は、優れた絶縁破壊特性を有する。また、同様の効果がＡｌ元素、Ｓｎ元素及びランタノイド（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ）を用いても得られる。
また、Ｇａ元素に、さらにＩｎ元素及び／又はＺｎ元素を含む酸化物焼結体からなることがより好ましい。Ｉｎ元素及びＺｎ元素はＤＣスパッタリングを容易にする効果を有する。
【００３５】
Ｉｎ元素、Ｇａ元素、及びＺｎ元素を含む酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの場合、各元素の好ましい原子比の範囲は以下の通りである。
Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下であり、好ましくは０．００１以上０．５以下、さらに好ましくは０．００１以上０．３３３以下である。
Ｇａ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下であり、好ましくは０．３３３以上０．９９８％以下、さらに好ましくは０．５以上０．９９８以下である。
Ｚｎ／（Ｉｎ＋Ｇａ＋Ｚｎ）＝０．００１以上０．９９８以下であり、好ましくは０．００１以上０．５以下、さらに好ましくは０．００１以上０．３３３以下である。
【００３６】
本発明で用いるスパッタリングターゲットを構成する酸化物焼結体は金属元素として、本質的に、Ｉｎ，Ｇａ及びＺｎ、並びに任意にＡｌ及びＳｎからなっていてもよい。この場合、不可避不純物を含んでもよい。本発明で用いる酸化物焼結体の金属元素の、例えば、７０原子％以上、８０原子％以上、又は９０原子％以上が、Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ、並びに任意にＡｌ及びＳｎであってもよい。また、本発明で用いる酸化物焼結体は、金属元素として、Ｉｎ，Ｇａ，Ｚｎ、並びに任意にＡｌ及びＳｎのみを含んでいてもよい。
【００３７】
本発明で用いるスパッタリングターゲットの製造方法及び物性は特に制限はないが、以下に例示を記載する。
各原料粉の純度は、通常９９．９％（３Ｎ）以上、好ましくは９９．９９％（４Ｎ）以上、さらに好ましくは９９．９９５％以上、特に好ましくは９９．９９９％（５Ｎ）以上である。各原料粉の純度が９９．９％（３Ｎ）未満だと、不純物により半導体特性が低下したり、色むらや斑点等の外観上の不良が発生したり、信頼性が低下する等のおそれがある。
【００３８】
また、各元素の酸化物粉の比表面積が、ほぼ同じである粉末を使用することが好ましい。これにより、より効率的に粉砕混合できる。具体的には、比表面積の差を５ｍ２／ｇ以下にすることが好ましい。比表面積が違いすぎると、効率的な粉砕混合ができず、焼結体中に原料粉の酸化物の粒子が残る場合がある。
【００３９】
混合粉体を、例えば、湿式媒体撹拌ミルを使用して混合粉砕する。このとき、粉砕後の比表面積が原料混合粉体の比表面積より１．０〜３．０ｍ２／ｇ増加する程度か、又は粉砕後の平均メジアン径が０．６〜１μｍとなる程度に粉砕することが好ましい。このように調整した原料粉を使用することにより、仮焼工程を全く必要とせずに、高密度の酸化物焼結体を得ることができる。また、還元工程も不要となる。
【００４０】
尚、原料混合粉体の比表面積の増加分が１．０ｍ２／ｇ未満又は粉砕後の原料混合粉の平均メジアン径が１μｍを超えると、焼結密度が十分に大きくならない場合がある。一方、原料混合粉体の比表面積の増加分が３．０ｍ２／ｇを超える場合又は粉砕後の平均メジアン径が０．６μｍ未満にすると、粉砕時の粉砕器機等からのコンタミ（不純物混入量）が増加する場合がある。
【００４１】
ここで、各粉体の比表面積はＢＥＴ法で測定した値である。各粉体の粒度分布のメジアン径は、粒度分布計で測定した値である。これらの値は、粉体を乾式粉砕法、湿式粉砕法等により粉砕することにより調整できる。
粉砕工程後の原料をスプレードライヤー等で乾燥した後、成形する。成形は公知の方法、例えば、加圧成形、冷間静水圧加圧が採用できる。
【００４２】
次いで、得られた成形物を焼結して焼結体を得る。焼結は、１３５０〜１６００℃で２〜２０時間焼結することが好ましい。１３５０℃未満では、密度が向上せず、また、１６００℃を超えると一部の元素が蒸散し、焼結体の組成が変化したり、蒸散により焼結体中にボイド（空隙）が発生したりする場合がある。
【００４３】
また、焼結は酸素を流通することにより酸素雰囲気中で焼結するか、加圧下にて焼結するのがよい。これにより一部の元素の蒸散を抑えることができ、ボイド（空隙）のない焼結体が得られる。
このようにして製造した焼結体は、密度が高いため、使用時におけるノジュールやパーティクルの発生が少ないことから、膜特性に優れた酸化物半導体膜を作製することができる。
【００４４】
酸化物焼結体は、研磨等の加工を施すことによりターゲットとなる。具体的には、焼結体を、例えば、平面研削盤で研削して表面粗さＲａを５μｍ以下とする。さらに、ターゲットのスパッタ面に鏡面加工を施して、平均表面粗さＲａが１０００オングストローム以下としてもよい。この鏡面加工（研磨）は機械的な研磨、化学研磨、メカノケミカル研磨（機械的な研磨と化学研磨の併用）等の、すでに知られている研磨技術を用いることができる。例えば、固定砥粒ポリッシャー（ポリッシュ液：水）で＃２０００以上にポリッシングしたり、又は遊離砥粒ラップ（研磨材：ＳｉＣペースト等）にてラッピング後、研磨材をダイヤモンドペーストに換えてラッピングすることによって得ることができる。このような研磨方法には特に制限はない。
【００４５】
得られたターゲットをバッキングプレートへボンディングすることにより、各種成膜装置に装着して使用できる。成膜法としては、例えば、スパッタリング法、ＰＬＤ（パルスレーザーディポジション）法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられる。量産性の観点から、ＤＣスパッタリング法が好ましい。
【００４６】
尚、ターゲットの清浄処理には、エアーブローや流水洗浄等を使用できる。エアーブローで異物を除去する際には、ノズルの向い側から集塵機で吸気を行なうとより有効に除去できる。
エアーブローや流水洗浄の他に、超音波洗浄等を行なうこともできる。超音波洗浄では、周波数２５〜３００ＫＨｚの間で多重発振させて行なう方法が有効である。例えば周波数２５〜３００ＫＨｚの間で、２５ＫＨｚ刻みに１２種類の周波数を多重発振させて超音波洗浄を行なうのがよい。
【００４７】
酸化物焼結体中における各化合物の粒径は、それぞれ２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がさらに好ましく、５μｍ以下が特に好ましい。尚、粒径は電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）で測定した平均粒径である。結晶粒径は、例えば、原料である金属酸化物の各粉体の配合比や原料粉体の粒径、純度、昇温時間、焼結温度、焼結時間、焼結雰囲気、降温時間を調製することにより得られる。化合物の粒径が２０μｍより大きいとスパッタ時にノジュールが発生するおそれがある。
【００４８】
ターゲットの密度は、理論密度の９５％以上が好ましく、９８％以上がより好ましく、９９％以上が特に好ましい。ターゲットの密度が９５％より小さいと強度が不十分となり成膜時にターゲットが破損するおそれがある。また、トランジスタを作製した際に性能が不均一になるおそれがある。
ここで、ターゲットの理論相対密度は、各酸化物の比重（例えば、ＺｎＯは５．６６ｇ／ｃｍ３、Ｉｎ２Ｏ３は７．１２ｇ／ｃｍ３、ＺｒＯ２は５．９８ｇ／ｃｍ３）とその量比から密度を計算し、アルキメデス法で測定した密度との比率を計算して理論相対密度とする。
【００４９】
ターゲットの抗折力は、８ｋｇ／ｍｍ２以上であることが好ましく、１０ｋｇ／ｍｍ２以上であることがより好ましく、１２ｋｇ／ｍｍ２以上であることが特に好ましい。ターゲットの運搬、取り付け時に荷重がかかり、ターゲットが破損するおそれがあるという理由で、ターゲットには、一定以上の抗折力が要求され、８ｋｇ／ｍｍ２未満では、ターゲットとしての使用に耐えられないおそれがある。ターゲットの抗折力は、ＪＩＳ  Ｒ  １６０１に準じて測定することができる。
【００５０】
一般に、半導体膜製造に用いられる酸化物焼結体（ターゲット）のバルク抵抗は、１×１０７Ωｍ以下であり、好ましくは１×１０５Ωｍ以下であり、より好ましくは１×１０２Ωｍ以下であり、さらに好ましくは１０Ωｍ以下である。
酸化物焼結体のバルク抵抗は、抵抗率計（三菱化学（株）製、ロレスタ）を使用して四探針法に基づいて測定できる。
【００５１】
本発明の製造方法では、絶縁体ターゲットではなく、半導体膜成膜に用いられてきた酸化物焼結体ターゲットを用いることができるため、ＲＦスパッタリングに比べて成膜レートが速いＤＣスパッタリングが可能となり、絶縁膜や保護膜の量産性に優れる。
バルク抵抗が比較的大きい酸化物焼結体ターゲットを用いる場合には、パルスＤＣスパッタリングを用いることができる。
【００５２】
２．積層体及び半導体デバイス
本発明の一態様に係る積層体（以下、本発明の積層体という）は、上記本発明の膜を含むことを特徴とする。
本発明の膜は、絶縁膜、保護膜等として機能することができる。
【００５３】
本発明の積層体とは、本発明の膜が何らかの支持体上に設けられた構造体をいう。当該積層体が複数の層で構成される場合には、本発明の膜は、その最外層に形成されていてもよいし、複数の層の間に形成されていてもよい。
支持体は平面状を有していてもよいし、立体形状を有していてもよい。また、本発明の膜は、支持体表面全体に設けられていてもよいし、支持体表面の一部のみに設けられていてもよい。
【００５４】
支持体が基板であり、本発明の膜が当該基板に接して設けられる場合、当該基板の素材は特に限定されないが、例えば、ガラス、プラスチック、金属、半導体、酸化物、紙、布、セラミックス等が挙げられる。
【００５５】
積層体において、本発明の膜が電極層と積層される場合、電極層の材料は、本発明の膜からなる酸化物絶縁層の片面又は両面に形成できるものであれば、特に限定されないが、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕを好適に用いることができる。
また、電極層が複数の層で構成されていてもよい。例えば、酸化物絶縁層／Ｍｏ電極層／Ａｕ金属層の順に積層することで、Ｍｏ電極層の酸化を防ぐことができる。
【００５６】
電極層の膜厚は、所望の電気特性が得られるように適宜選定すればよいが、例えば、１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内であり、好ましくは１００ｎｍ〜３μｍの範囲内である。
【００５７】
積層体において、本発明の膜が積層体の半導体層と積層される場合、半導体層の材料は、本発明の膜からなる酸化物絶縁層の片面又は両面に形成できるものであれば、特に限定されないが、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３、ＩＧＺＯ、ＡｌＮ、ダイヤモンド等を好適に用いることができる。
また、半導体層が複数の層で構成されていてもよい。例えば、Ｓｉ支持基板／ＳｉＣ層／酸化物絶縁層の順に積層することができる。
【００５８】
半導体層の膜厚は、所望の電気特性が得られるように、膜厚は適宜選定すればよいが、例えば、１０ｎｍ〜２ｍｍの範囲内であり、好ましくは２０ｎｍ〜１００μｍの範囲内である。
【００５９】
本発明の一態様に係る半導体デバイス（以下、本発明の半導体デバイスという）は、上記本発明の膜を、絶縁層又は保護層として含むことを特徴とする。
【００６０】
本発明の膜は、優れた絶縁破壊電界を持つ酸窒化物膜であり、各種半導体デバイスに絶縁膜や保護膜として好適に用いることができる。
【００６１】
半導体デバイス（素子）としては、本発明の膜を絶縁膜及び／又は保護膜として用いることができるものであれば特に限定されないが、例えば、トランジスタ、ダイオード、整流素子、光電変換素子、半導体集積回路、発光ダイオード、バリスタ、サイリスタ、抵抗、コンデンサ等が挙げられる。
【００６２】
半導体デバイスの１つである、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、ゲート電極、ゲート絶縁膜、前記ゲート絶縁膜に接する酸化物半導体膜、及び酸化物半導体膜に接続し、チャンネル部により隔てられているソース電極及びドレイン電極を少なくとも有する。
【００６３】
図１は、薄膜トランジスタの一実施形態を示す概略断面図である。
薄膜トランジスタ１は、基板１０及び絶縁膜３０の間にゲート電極２０を挟持しており、ゲート絶縁膜３０上には半導体膜４０が活性層として積層されている。さらに、半導体膜４０の端部付近を覆うようにしてソース電極５０及びドレイン電極５２がそれぞれ設けられている。半導体膜４０、ソース電極５０及びドレイン電極５２で囲まれた部分にチャンネル部６０を形成している。本発明の膜はゲート絶縁膜として薄膜トランジスタに組み込むことができる。
【００６４】
尚、図１の薄膜トランジスタ１はいわゆるチャンネルエッチ型薄膜トランジスタであるが、薄膜トランジスタは、チャンネルエッチ型薄膜トランジスタに限定されず、本技術分野で公知の素子構成を採用できる。
【００６５】
本発明の半導体デバイス、例えば、薄膜トランジスタでは、前記本発明の膜からなる絶縁層が、ゲート電極の少なくとも片面に設けられていることが好ましい。
【００６６】
また、薄膜トランジスタは、ソース電極、ドレイン電極及び半導体層のうち少なくとも半導体層上に本発明の膜からなる保護層を有し、保護層、半導体層及び基板の順に含む構造になっていると好ましい。
【００６７】
図２は、保護層を有する薄膜トランジスタの一実施形態を示す概略断面図である。基板１０の、ソース電極、ドレイン電極及び半導体層が形成されている面と対向する面全体に保護層７０が設けられている点で、図１の薄膜トランジスタ１と異なっており、本発明の膜は、ゲート絶縁膜３０及び／又は保護層７０として用いることができる。
【００６８】
また、図３も、別の形態の保護層を有する薄膜トランジスタの一実施形態を示す概略断面図である。
半導体層４０上にのみ保護層７２が設けられている点で図１及び図２の薄膜トランジスタ１，２と異なるが、その他は同様である。
【実施例】
【００６９】
実施例１
抵抗率０．１Ωｍのｎ型Ｓｉ基板（直径４インチ）をスパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ社製：ＭＰＳ−６０００Ｃ４）にセットし、バルク抵抗が２．６ΩｍのＩｎＧａＺｎＯ（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１（原子比））の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットをＤＣ１００Ｗ、Ａｒ、Ｈ２Ｏ及びＮ２の混合ガス雰囲気、１０００秒の条件でスパッタリングして、２００ｎｍの膜を成膜した。尚、スパッタリング時に導入した混合ガス流量中のＮ２の流量は４体積％、混合ガス流量中のＨ２Ｏの流量は１体積％であった。
また、得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）を用いてＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｉｎ元素、Ｇａ元素、Ｚｎ元素、Ｏ元素及びＮ元素が存在することを確認した。
この基板を取り出し、電気炉によって空気中３００℃の条件で１時間アニールした。
この基板を再度エリアマクスとともにスパッタリング装置にセットした後、電極としてＭｏをＤＣ１００Ｗ、Ａｒ雰囲気、１２００秒の条件で１５０ｎｍ成膜した。
【００７０】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯＮ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は２×１０１２Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は１．６ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１５．５であった。
【００７１】
実施例２
スパッタリング時にＡｒ、Ｈ２Ｏ及びＮ２の混合ガス雰囲気で、混合ガス流量中のＨ２Ｏの流量を１０体積％とした以外は実施例１に記載の方法で素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯＮ／Ｍｏ）を得た。また、得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）でＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｉｎ元素、Ｇａ元素、Ｚｎ元素、Ｏ元素及びＮ元素が存在することを確認した。
【００７２】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯＮ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は４×１０１２Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は２．２ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１４．１であった。
【００７３】
比較例１
スパッタリング時にＡｒとＨ２Ｏの混合ガス雰囲気とした以外は実施例１に記載の方法で素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯ／Ｍｏ）を得た。尚、この時の導入した混合ガス流量中のＨ２Ｏの流量は１体積％であった。また、得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）でＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｉｎ元素、Ｇａ元素、Ｚｎ元素及びＯ元素が存在することを確認した。
【００７４】
得られた素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は５×１０６Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は１．０ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１５．５であった。
【００７５】
【表１】
2017216445.tif 000003
【００７６】
実施例３
スパッタリングターゲットとして、バルク抵抗が１×１０5ΩｍのＩｎＧａＺｎＯ（Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：１（原子比））の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを用い、スパッタリング時の雰囲気をＡｒ、Ｏ２及びＮ２の混合ガス雰囲気とし、パルスＤＣ１００ｋＨｚとした他は、実施例１と同様にして膜を成膜し、素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯＮ／Ｍｏ）を製造した。
尚、スパッタリング時に導入した混合ガス流量中のＮ２の流量は１０体積％、混合ガス流量中のＯ２の流量は１体積％であった。
スパッタリングして得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）を用いてＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｉｎ元素、Ｇａ元素、Ｚｎ元素、Ｏ元素及びＮ元素が存在することを確認した。
【００７７】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯＮ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は１×１０１２Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は２．５ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１３．０であった。
【００７８】
比較例２
スパッタリング時の雰囲気をＡｒとＯ２の混合ガス雰囲気とした他は実施例３と同様にして膜を成膜し、素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯ／Ｍｏ）を製造した。
尚、スパッタリング時に導入した混合ガス流量中のＯ２の流量は１体積％であった。
スパッタリングして得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）でＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｉｎ元素、Ｇａ元素、Ｚｎ元素及びＯ元素が存在することを確認した。
【００７９】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＺｎＯ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は９×１０６Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は１．５ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１３．５であった。
【００８０】
【表２】
2017216445.tif 000004
【００８１】
実施例４
スパッタリングターゲットとして、バルク抵抗が１×１０7ΩｍのＧａＺｎＯ（Ｇａ：Ｚｎ＝９：１（原子比））の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを用い、スパッタリング時の雰囲気をＡｒ、Ｏ２及びＮ２の混合ガス雰囲気とし、パルスＤＣ１００ｋＨｚでスパッタリングした他は、実施例１と同様にして膜を成膜し、素子（Ｓｉ／ＧａＺｎＯＮ／Ｍｏ）を製造した。
尚、スパッタリング時に導入した混合ガス流量中のＮ２の流量は１０体積％、混合ガス流量中のＯ２の流量は１体積％であった。
スパッタリングして得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）を用いてＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｇａ元素、Ｚｎ元素、Ｏ元素及びＮ元素が存在することを確認した。
【００８２】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＧａＺｎＯＮ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は１×１０１２Ωｍでであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は４．５ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１０．１であった。
【００８３】
比較例３
スパッタリング時の雰囲気をＡｒとＯ２の混合ガス雰囲気とした他は、実施例４と同様にして膜を成膜し、素子（Ｓｉ／ＧａＺｎＯ／Ｍｏ）を製造した。
尚、スパッタリング時に導入した混合ガス流量中のＯ２の流量は１体積％であった。
スパッタリングして得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）を用いてＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｇａ元素、Ｚｎ元素及びＯ元素が存在することを確認した。
【００８４】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＧａＺｎＯ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は９×１０６Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は４．０ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１０．２であった。
【００８５】
【表３】
2017216445.tif 000005
【００８６】
実施例５
スパッタリングターゲットとして、バルク抵抗が９×１０6ΩｍのＩｎＧａＯ（Ｉｎ：Ｇａ＝１：９（原子比））の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを用い、スパッタリング時の雰囲気をＡｒ、Ｏ２及びＮ２の混合ガス雰囲気とし、パルスＤＣ１００ｋＨｚでスパッタリングした他は、実施例１と同様にして膜を成膜し、素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＯＮ／Ｍｏ）を製造した。
尚、スパッタリング時に導入した混合ガス流量中のＮ２の流量は１０体積％、混合ガス流量中のＯ２の流量は１体積％であった。
スパッタリングして得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）を用いてＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｉｎ元素、Ｇａ元素、Ｏ元素及びＮ元素が存在することを確認した。
【００８７】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＯＮ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は１×１０１２Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は４．２ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１０．３であった。
【００８８】
比較例４
スパッタリング時の雰囲気をＡｒとＯ２の混合ガス雰囲気とした他は、実施例５と同様にして膜を成膜し、素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＯ／Ｍｏ）を製造した。
尚、スパッタリング時に導入した混合ガス流量中のＯ２の流量は１体積％であった。
スパッタリングして得られた膜について、Ｘ線光電子分光分析装置（アルバック・ファイ社製：ＶｅｒｓａＰｒｏｂｅ  ｌｌ）を用いてＸ線光電子分光測定を行ったところ、Ｉｎ元素、Ｇａ元素及びＯ元素が存在することを確認した。
【００８９】
このようにして得た素子（Ｓｉ／ＩｎＧａＯ／Ｍｏ）について、半導体パラメータアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：Ｂ１５００）を使用し、電気抵抗率を測定したところ、温度：２５℃、電界：０．１ＭＶ／ｃｍ印加時における電気抵抗率は９×１０６Ωｍであった。さらに、絶縁破壊電界（Ｅｃ）は３．９ＭＶ／ｃｍ、比誘電率は１０．５であった。
【００９０】
【表４】
2017216445.tif 000006
【００９１】
実施例６
実施例１−５及び比較例１−４で使用したスパッタリングターゲットとそのスパッタリングターゲットを用いて成膜した絶縁膜の組成を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法（Ａｇｉｌｅｎｔ社製：ＩＣＰ５１００）にて分析した結果、ターゲットと絶縁膜は同じ組成であることを確認した。
【００９２】
【表５】
2017216445.tif 000007
（表中、ＩＧＺＯ−１は、実施例１で使用した原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：１：１であるＩｎＧａＺｎＯの酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを指す。
ＩＧＺＯ−２は、実施例３で使用した原子比Ｉｎ：Ｇａ：Ｚｎ＝１：３：１であるＩｎＧａＺｎＯの酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットを指す。）
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の膜は、半導体デバイスの絶縁膜や保護膜として有用である。
本発明の膜は、生産性に優れた方式、特にＤＣスパッタリングで成膜が可能であるため、半導体デバイスの工業生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９４】
１，２，３  薄膜トランジスタ
１０  基板
２０  ゲート電極
３０  ゲート絶縁膜
４０  半導体膜
５０  ソース電極
５２  ドレイン電極
６０  チャンネル部
７０，７２  保護層（保護膜）
【図１】
2017216445.tif 000008
【図２】
2017216445.tif 000009
【図３】
2017216445.tif 000010