時(shí)，就會(huì)有利地增加包括通過使用氧化物燒結(jié)體得到的氧化半導(dǎo)體的、半導(dǎo)體器 件的導(dǎo)通電流。然而，如果這種添加元素的含量比高于10原子％，往往會(huì)增加半導(dǎo)體器件 的截止電流。
[0071]由于使用通過使用根據(jù)本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體形成的氧化物半導(dǎo)體膜作為半 導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體層，所以希望電阻率高于透明導(dǎo)電膜所要求的電阻率。具體來(lái)說(shuō)，優(yōu) 選通過使用根據(jù)本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體形成的氧化物半導(dǎo)體膜的電阻率等于或高于 1XΙΟ2Ωcm。由于這個(gè)原因，在Si/In原子數(shù)的比率中，優(yōu)選包括在氧化物燒結(jié)體中的Si的 含量比低于0. 007。另外，在Ti/In原子數(shù)的比率中，優(yōu)選包括在氧化物燒結(jié)體中的Ti的含 量比低于0. 004。
[0072] 氧化物半導(dǎo)體膜的電阻率用四端子法測(cè)量。通過濺射法將Mo電極形成為電極構(gòu) 件。然后，當(dāng)對(duì)外部電極掃描-40V至+40V的電壓并流過電流時(shí)，測(cè)量?jī)?nèi)部電極之間的電壓。 由此計(jì)算電阻率。
[0073] 優(yōu)選本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體包括具有六價(jià)和四價(jià)的至少一種的鎢。根據(jù)這種氧 化物燒結(jié)體，在包括作為溝道層的、通過使用氧化物燒結(jié)體形成的氧化物半導(dǎo)體膜的半導(dǎo) 體器件（例如，TFT)中，能夠在低驅(qū)動(dòng)電壓下增加導(dǎo)通電流與截止電流的比率。
[0074] 還優(yōu)選本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體包括，通過X-射線光電子光譜法測(cè)量的鍵能等 于或高于245eV且等于或低于250eV的鎢。根據(jù)這種氧化物燒結(jié)體，在包括作為溝道層的、 通過使用氧化物燒結(jié)體形成的氧化物半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體器件（例如，TFT)中，能夠在低驅(qū) 動(dòng)電壓下增加導(dǎo)通電流與截止電流的比率。
[0075] 已知鎢作為離子具有各種化合價(jià)。當(dāng)鎢具有這些化合價(jià)中的四價(jià)和六價(jià)的至少一 種時(shí)，在包括作為溝道層的、通過使用氧化物燒結(jié)體形成的氧化物半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體器件 (例如，TFT)中，能增加導(dǎo)通電流，并能在低驅(qū)動(dòng)電壓下增加導(dǎo)通電流與截止電流的比率。 鎢可僅有四價(jià)或僅有六價(jià)，或者可有四價(jià)和六價(jià)兩者，或者可進(jìn)一步包括未形成主要成分 的其他價(jià)數(shù)。優(yōu)選具有四價(jià)和六價(jià)的至少一種的鎢等于或大于鎢總量的70原子％。
[0076] 在X-射線光電子光譜法（XPS)中，該化合價(jià)可從鎢的鍵能中獲得，且價(jià)數(shù)比可通 過峰間距獲得。通過X-射線光電子光譜法（XPS)測(cè)量包括在本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體中 的鎢的鍵能。然后，當(dāng)峰位置等于或高于245eV且等于或低于250eV時(shí)，在包括作為溝道層 的氧化物半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體器件（例如，TFT)中，能夠增加導(dǎo)通電流，并能夠在低驅(qū)動(dòng)電壓 下增加導(dǎo)通電流與截止電流的比率。從這個(gè)角度看，上述鍵能更優(yōu)選為等于或高于246eV 且等于或低于249eV，進(jìn)一步優(yōu)選為等于或高于246eV且等于或低于248eV。
[0077] 已知具有六價(jià)的W03的鎢4d5/2的鍵能的峰出現(xiàn)在246eV至249eV的范圍中，具有 四價(jià)的鎢金屬和W02的鎢4d5/2的鍵能的峰出現(xiàn)在243eV至244eV的范圍中?；诖?，在 包括作為溝道層的、通過使用氧化物燒結(jié)體形成的氧化物半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體器件（例如， TFT)中，從增加導(dǎo)通電流和在低驅(qū)動(dòng)電壓下增加導(dǎo)通電流與截止電流的比率的角度看，優(yōu) 選本實(shí)施例的氧化的燒結(jié)體主要具有六價(jià)。
[0078][第二實(shí)施例：用于制造氧化物燒結(jié)體的方法]
[0079] 用于制造本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體的方法是一種用于制造第一實(shí)施例的氧化物 燒結(jié)體的方法，該方法包括以下步驟：制備氧化鋅粉末和氧化鎢粉末的初次混合物；通過 熱處理初次混合物形成煅燒粉末；制備原材料粉末的二次混合物，其中二次混合物包括煅 燒粉末；通過成型二次混合物形成成型體；并通過燒結(jié)成型體形成氧化物燒結(jié)體。形成煅 燒粉末的步驟包括，通過在含氧氣氛下，以等于或高于550°C且低于1200°C的溫度，熱處理 初次混合物，形成包括鋅和鎢的復(fù)合氧化物粉末作為煅燒粉末。
[0080] 根據(jù)用于制造本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體的方法，形成煅燒粉末的步驟包括，通過 在含氧氣氛下，以等于或高于550°c且低于1200°C的溫度熱處理氧化鋅粉末和氧化鎢粉末 的初次混合物，形成包括鋅和鎢的復(fù)合氧化物粉末作為煅燒粉末，由此，增加了氧化物燒結(jié) 體的表觀密度，并得到了適用于濺射靶的氧化物燒結(jié)體。
[0081] 在用于制造本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體的方法中，混合原材料粉末中的氧化鋅粉 末和氧化鎢粉末以制備初次混合物，并通過在含氧氣氛下，以等于或高于550°C且低于 1200°C的溫度熱處理該初次混合物，形成包括鋅和鎢的復(fù)合氧化物粉末作為煅燒粉末，由 此，能增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度。復(fù)合氧化物可缺少氧，或者替換任何金屬。如果熱處 理溫度低于550°C，則不會(huì)獲得包括鋅和鎢的復(fù)合氧化物粉末。如果熱處理溫度等于或高于 1200°C，則會(huì)使包括鋅和鎢的復(fù)合氧化物粉末分解和散開，或者粉末的粒徑會(huì)變得過大。
[0082] 另外，由于通過在含氧氣氛下，以等于或高于550°C且低于1200°C的溫度熱處理 氧化鋅粉末和氧化鎢粉末的初次混合物，形成包括鋅和鎢的復(fù)合氧化物粉末作為煅燒粉 末，所以，氧化物燒結(jié)體中的鎢可具有四價(jià)和六價(jià)的至少一種。因此，在包括作為溝道層的、 通過使用包括得到的氧化物燒結(jié)體的濺射靶形成的氧化物半導(dǎo)體膜的半導(dǎo)體器件中，能夠 在低驅(qū)動(dòng)電壓下增加導(dǎo)通電流與截止電流的比率。
[0083] 在這里，從增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度和增加氧化物燒結(jié)體中的具有六價(jià)和四 價(jià)的至少一種化合價(jià)的鎢的比率的角度看，優(yōu)選包括鋅和鎢的復(fù)合氧化物粉末包括ZnW04 型晶相。該ZnW04型晶相具有由空間群P12/cl(13)表示的晶體結(jié)構(gòu)，并是具有在JCPDS卡 片01-088-0251中定義的晶體結(jié)構(gòu)的鎢酸鋅化合物晶相。只要復(fù)合氧化物表現(xiàn)這些晶體系 統(tǒng)，晶格常數(shù)可因氧和金屬固溶的不足而改變。
[0084] 另外，從增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度和增加氧化物燒結(jié)體中的具有六價(jià)和四價(jià) 的至少一種的鎢的比率的角度看，優(yōu)選氧化鎢粉末包括從由W03晶相、W0 2晶相和W0 2.72晶相 組成的組中選擇的至少一種類型的晶相。從這些角度看，更優(yōu)選氧化鎢粉末是從由10 3粉 末、W02粉末和W0 2.72粉末組成的組中選擇的至少一種粉末。
[0085] 另外，從增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度的角度看，氧化鎢粉末的中值粒徑d50優(yōu) 選為等于或大于〇. 1μm且等于或小于4μm，更優(yōu)選為等于或大于0. 2μm且等于或小于 2μπι，進(jìn)一步優(yōu)選為等于或大于0. 3μπι且等于或小于1. 5μπι。本文的中值粒徑d50是用 BET比表面面積測(cè)量得到的值。如果中值粒徑d50小于0. 1μπι，則粉末的處理是困難的， 且難以均勻地混合氧化鋅粉末和氧化鎢粉末。如果中值粒徑d50大于4μm，則會(huì)使包括鋅 和鎢的復(fù)合氧化物粉末的粒徑變大，并難以增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度，其中包括鋅和 鎢的復(fù)合氧化物粉末通過混合氧化鋅粉末，隨后在含氧氣氛下以等于或高于550°C且低于 1200°C的溫度熱處理該混合物獲得。
[0086] 另外，從增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度的角度看，優(yōu)選上述復(fù)合氧化物包括ZnW04 型晶相。
[0087]用于制造本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體的方法沒有特定限制。然而，從有效形成第一 實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體的角度看，用于制造本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體的方法包括以下步 驟。
[0088] 1.制備原材料粉末的步驟
[0089] 制備構(gòu)成氧化物燒結(jié)體的金屬元素或Si的氧化物粉末，諸如氧化銦粉末（例如， Ιη203粉末)、氧化媽粉末(例如，W0 3粉末、W0 2.72粉末、W0 2粉末)和氧化鋅粉末(例如，ZnO 粉末），作為氧化物燒結(jié)體的原材料粉末。關(guān)于氧化鎢粉末，從允許氧化物燒結(jié)體中的鎢具 有四價(jià)和六價(jià)的至少一種的角度看，不僅使用W03粉末還使用與103粉末相比具有缺少氧的 化學(xué)成分的粉末諸如W02.72粉末和W0 2粉末作為原材料。從這個(gè)角度看，更優(yōu)選使用W0 2.72 粉末和W02粉末中的至少一種作為氧化鎢粉末的至少一部分。從防止金屬元素和Si無(wú)意 進(jìn)入到氧化物燒結(jié)體中和獲得穩(wěn)定特性的角度看，優(yōu)選原材料粉末的純度高，即等于或高 于99. 9質(zhì)量％。
[0090] 另外，從增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度的角度看，優(yōu)選氧化鎢粉末的中值粒徑d50 等于或大于〇. 1μm且等于或小于4μm。
[0091] 2.制備原材料粉末的初次混合物的步驟
[0092] 在上述原材料粉末中，磨碎并混合氧化鎢粉末（例如，W03粉末、WO2.72粉末和/或 冊(cè)2粉末）和氧化鋅粉末（例如，ZnO粉末）。這時(shí)，當(dāng)希望獲得ZnW04型晶相作為氧化物燒 結(jié)體的晶相時(shí)，以1:1的摩爾比混合作為原材料粉末的氧化鎢粉末和氧化鋅粉末。當(dāng)希望 獲得Zn2W30s型晶相作為氧化物燒結(jié)體的晶相時(shí)，以3:2的摩爾比混合作為原材料粉末的氧 化鎢粉末和氧化鋅粉末。從增加氧化物燒結(jié)體的表觀密度的角度看，優(yōu)選使用ZnW04型晶 相。用于磨碎并混合原材料粉末的方法沒有特定限制，并且可使用干型法或使用濕型法。具 體來(lái)說(shuō)，通過使用球磨機(jī)、行星式球磨機(jī)、砂磨機(jī)等磨碎并混合原材料粉末。這樣，獲得了原 材料粉末的初次混合物。可優(yōu)選使用干燥法，諸如自然干燥或噴霧干燥器，以干燥通過使用 濕型磨碎和混合法得到的混合物。
[0093] 3.通過熱處理初次混合物形成煅燒粉末的步驟
[0094] 接下來(lái)，熱處理（煅燒）得到的初次混合物。煅燒初次混合物的溫度優(yōu)選低于 1200°C，以防止煅燒產(chǎn)物的粒徑變得過大并防止燒結(jié)體的表觀密度降低。為了得到作為煅 燒產(chǎn)物的21^0 4型晶相和Zn2W30S型晶相，該溫度優(yōu)選為等于或高于550°C。該溫度更優(yōu)選 為等于或高于550°C且低于KKKTC，進(jìn)一步優(yōu)選為等于或高于550°C且低于880°C。這樣， 獲得了包括21^04型晶相或Zn2W30S型晶相的煅燒粉末。只要煅燒氣氛是含氧氣氛，可使用 任何氣氛作為煅燒氣氛。然而，與大氣或包括25體積％或更大的氧的氧氮混合氣氛相比， 優(yōu)選大氣壓力或加壓的空氣氣氛。由于高生長(zhǎng)率，更優(yōu)選大氣壓力和空氣氣氛。
[0095] 4.制備包括煅燒粉末的原材料粉末的二次混合物的步驟
[0096] 接下來(lái)，通過類似于上述方法的磨碎和混合法，磨碎并混合上述原材料粉末中的、 得到的煅燒粉末和Ιη203粉末。這樣，得到了原材料粉末的二次混合物。
[0097] 5.通過成型二次混合物形成成型體的步驟
[0098] 接下來(lái)，成型得到的二次混合物。用于成型二次混合物的方法沒有特定限制。然 而，從增加燒結(jié)體的表觀密度的角度看，優(yōu)選單軸壓法、CIP(冷等靜壓機(jī)）法、鑄造法等。這 樣，得到了成型體。
[0099] 6.通過燒結(jié)成型體形成氧化物燒結(jié)體的步驟
[0100] 接下來(lái)，燒結(jié)得到的成型體。優(yōu)選不使用熱壓燒結(jié)法。燒結(jié)成型體的溫度沒有特 定限制。然而，從使形成的氧化物燒結(jié)體的表觀密度高于6. 5g/cm3的角度看，該溫度優(yōu)選等 于或高于900°C且等于或低于1200°C。另外，燒結(jié)氣氛沒有特定限制。然而，從防止構(gòu)成氧 化物燒結(jié)體的晶體的粒徑變大和防止裂紋出現(xiàn)的角度看，優(yōu)選大氣壓力和空氣氣氛。這樣， 得到了本實(shí)施例的氧化物燒結(jié)體。
[0101] [第三實(shí)施例：濺射靶]
[0102] 本實(shí)施例的濺射靶包括第一實(shí)施例的氧化物