專利名稱：：半導(dǎo)體薄膜及其制造方法以及薄膜晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種含有銦、正二價元素及氧的半導(dǎo)體薄膜及其制造方法以及使用這樣的半導(dǎo)體薄膜的薄膜晶體管。
背景技術(shù)：
：場效應(yīng)型晶體管被廣泛用于半導(dǎo)體存儲器集成電路的單位電子元件、高頻信號擴增元件、液晶驅(qū)動用元件等，目前被實用化最多的是電子器件。其中，隨著近年來的顯示裝置的驚人發(fā)展，不僅液晶顯示裝置(LCD)，而且在電致發(fā)光顯示裝置(EL)或場致發(fā)射顯示器(FED)等各種顯示裝置中，作為向顯示元件施加驅(qū)動電壓來驅(qū)動顯示裝置的開關(guān)元件，大多使用薄膜晶體管(TFT)。另外，作為其材料，最廣泛使用的是硅半導(dǎo)體化合物，通常在必需高速動作的高頻擴增元件、集成電路用元件等中使用硅單晶，從大面積化的要求出發(fā)，液晶驅(qū)動用元件等使用無定形硅。但是，結(jié)晶性的硅系薄膜在實現(xiàn)結(jié)晶化時，例如必需800。C以上的高溫，難以在玻璃基板上或有機物基板上構(gòu)成。所以，不僅只能在硅片或石英等耐熱性高的高價基板上形成，而且制造時需要大量的能量和工序數(shù)等。另外，通常TFT的元件構(gòu)成被限定于頂部柵極構(gòu)成，所以結(jié)晶性的硅系薄膜難以利用削減掩模張數(shù)等來降低成本。另一方面，能夠在較低溫度下形成的非晶性的硅半導(dǎo)體(無定形硅)與結(jié)晶性的硅半導(dǎo)體相比，開關(guān)速度慢，所以在用作驅(qū)動顯示裝置的開關(guān)元件時，有時不能迎合高速的動畫顯示。進而，如果向半導(dǎo)體活性層照射可見光，則還可能會顯示出電導(dǎo)性，發(fā)生漏電流，進而發(fā)生誤動作等作為開關(guān)元件的特性變差的問題。所以，已知設(shè)置阻擋可見光的遮光層的方法，例如使用金屬薄膜作為遮光層。但是，如果設(shè)置由金屬薄膜構(gòu)成的遮光層，則不僅增加工序，而且變成具有漂移電位，所以必需使遮光層成為地電平(groundlevel),此時也存在發(fā)生寄生容量的問題。此外，目前，作為使顯示裝置驅(qū)動的開關(guān)元件，使用硅系的半導(dǎo)體膜的元件占主流，這是因為除了硅薄膜的穩(wěn)定性、可加工性的優(yōu)良以外，開關(guān)速度快等各種性能也良好。接著，這樣的硅系薄膜通常利用化學(xué)氣相沉積法(CVD)法制造。另外，以往的薄膜晶體管(TFT)有時為在玻璃等基板上層疊柵電極、柵絕緣層、氫化無定形硅(a—Si:H)等的半導(dǎo)體層、源及漏電極的逆交錯排列結(jié)構(gòu)，在以圖像傳感器為主、大面積器件的領(lǐng)域中，被用作以有源矩陣型的液晶顯示器為代表的平板顯示器等驅(qū)動元件。在這些用途中，過去，即使使用無定形硅的情況下，也隨著高功能化而需要動作的高速化。在這樣的情況下，近年來，作為比硅系半導(dǎo)體薄膜的穩(wěn)定性更出色的半導(dǎo)體薄膜，由金屬氧化物構(gòu)成的透明半導(dǎo)體薄膜、特別是由氧化鋅結(jié)晶構(gòu)成的透明半導(dǎo)體薄膜備受矚目。例如，在專利文獻1或?qū)＠墨I2等中，記載了在高溫下結(jié)晶化氧化鋅從而構(gòu)成薄膜晶體管的方法，在非專利文獻1中記載了用PLD法(脈沖激光沉積)法，在樹脂基板上作成由氧化銦、氧化鎵、氧化鋅構(gòu)成的非晶質(zhì)的透明半導(dǎo)體膜，使薄膜晶體管驅(qū)動的方法。此外，過去，己知含有氧化銦和正二價元素的氧化物的透明導(dǎo)電膜(例如參照專利文獻3)。但是，在這樣的透明導(dǎo)電膜中，鋅等正二價元素只是為了提高載流子密度或者使?jié)裎g刻容易等目的而含有的。目前尚未嘗試為了將載流子密度控制成低密度，而將正二價元素用作摻雜劑，從而減低載流子密度或者使薄膜晶體管驅(qū)動。專利文獻l:特開2003—86808號公報專利文獻2:特開2004—273614號公報專利文獻3:特開平7—235219號公報非專利文獻1:NATUREvol.43225十一月(NOVEMBER)2004;p488-492但是，在這樣的由金屬氧化物構(gòu)成的透明半導(dǎo)體薄膜中，特別是在高溫下結(jié)晶化氧化鋅而成的透明半導(dǎo)體薄膜的場效應(yīng)遷移率低至lcr^/V'sec左右，on—off比也小。而且，容易發(fā)生漏電流，所以工業(yè)上的實用化很難。另外，對含有使用氧化鋅的結(jié)晶物質(zhì)的氧化物半導(dǎo)體進行了很多研究，但在利用工業(yè)上通常進行的濺射法成膜時，存在如下所述的問題。艮口，存在遷移率低、on—off比低、漏電流大、夾斷(pinchoff)不明確、容易變成正常導(dǎo)通(normallyon)等TFT的性能變低的可能性。另夕卜，耐藥品性差，所以存在濕蝕刻難等制造過程或使用環(huán)境的限制。進而，為了提高性能而必需以高壓力成膜，所以成膜速度變慢，或者需要70(TC以上的高溫處理等，工業(yè)化上存在問題。另外，底部柵極構(gòu)成的電解遷移率等TFT性能低，為了提高性能而存在在頂部柵極構(gòu)成中必需使膜厚成為50nm以上等TFT元件構(gòu)成上的限制。另外，非晶質(zhì)的透明半導(dǎo)體薄膜由于特性的經(jīng)時變化或熱變化大，所以存在長期使用時的閾值電壓的變化大等問題。特別是在液晶面板的制程中，有時需要250'C以上、時而達30(TC以上的熱，特性的熱變化正在成為工業(yè)化上的大的障礙。推測這是因為，載流子數(shù)過大，或者由于是非晶質(zhì)或通過提高成膜時的氧分壓而過度地含有氧，所以容易發(fā)生氧的遷移，載流子密度容易發(fā)生變化。另外，非晶質(zhì)的透明半導(dǎo)體薄膜由于在成膜時大多導(dǎo)入過量的氧，難以控制，容易發(fā)生載流子密度的經(jīng)時變化或環(huán)境溫度引起的變化，所以必需精密地控制成膜時的氧分壓，工業(yè)化時的再現(xiàn)性、穩(wěn)定性、大面積均勻性存在問題，難以向大型液晶顯示器等適用。進而，由于是非晶質(zhì)，所以存在對以PAN為代表的蝕刻液等的耐藥品性低、半導(dǎo)體膜上的金屬布線不能進行濕蝕刻從而折射率大進而多層膜的透射率容易降低等缺點。另外，由于是非晶質(zhì)，所以吸附氣氛氣體中的氧或水等，電特性變化，由此有可能會發(fā)生成品率降低等。另一方面，含有氧化銦的結(jié)晶物質(zhì)的膜特別是多結(jié)晶膜容易生成氧缺損，即使提高成膜時的氧分壓或者進行氧化處理等，也難以使載流子密度成為不到2X10+口cm—3。所以，幾乎沒有嘗試過用作半導(dǎo)體膜或TFT。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是鑒于所述情況而提出的，其目的在于提供一種含有銦、正二價元素及氧的半導(dǎo)體薄膜，其是載流子濃度低而且霍爾遷移率高，另外能帶間隙也大的半導(dǎo)體薄膜及這樣的半導(dǎo)體薄膜的制造方法以及使用這樣的半導(dǎo)體薄膜的耐熱性或耐藥品性高，長期使用時的閾值的偏移量少，而且場效應(yīng)遷移率和on—off比高且減小漏電流的發(fā)生等照射光引起的影響從而提高元件特性的薄膜晶體管。用于解決所述課題的本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜由含有銦、正二價元素及氧的薄膜構(gòu)成，構(gòu)成為利用四端子法求得的電阻率為10^1()SQcm。此外，透明半導(dǎo)體薄膜40的電阻率為在室溫附近的溫度環(huán)境下測定的電阻率，室溫附近是指04(TC左右的溫度范圍。通過成為這樣的構(gòu)成，通過使用本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜，可以得到場效應(yīng)遷移率和on—off比高、夾斷明確的代替以往的使用無定形硅的場效應(yīng)型晶體管的、可以大面積化的新型出色的場效應(yīng)型晶體管。另外，這樣地進行得到的晶體管可以在無堿玻璃等耐熱溫度存在極限的基板上構(gòu)成。另外，如果電阻率小于1(T^cm，則電容易流動，有可能不能發(fā)揮作為半導(dǎo)體薄膜的功能。另一方面，如果電阻率大于108Qcm，則如果不施加強電場，則不能發(fā)揮作為半導(dǎo)體的功能。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜可以使用正二價元素來減低載流子濃度，以正二價元素的濃度控制載流子濃度。所以，與以成膜時的氧分壓控制載流子密度的情況相比，均勻性、穩(wěn)定性、再現(xiàn)性出色。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜在室溫附近的載流子密度優(yōu)選不到2X10+17cnT3，更優(yōu)選為10+17cm—3以下。如果載流子密度成為2X10+17cm—3以上，則有可能不能作為TFT進行驅(qū)動。另外，即使作為TFT進行驅(qū)動，也可能會變成正常導(dǎo)通，或者閾值電壓變高，或者on—off變小，或者漏電流變大。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜可以有效地控制載流子濃度，所以所述正二價元素優(yōu)選為從鋅、鎂、銅、鈷、鎳、鈣中選擇的一種以上元素。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜優(yōu)選導(dǎo)帶和價帶的能帶間隙為2.8eV以上，通過成為這樣，可以有效地避免可見光的照射引起的價帶的電子被激發(fā)、漏電流變得容易流動的不良情形。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜優(yōu)選所述薄膜由含有結(jié)晶物質(zhì)的膜構(gòu)成，通過使半導(dǎo)體薄膜的至少一部分或全部成為結(jié)晶物質(zhì)，與半導(dǎo)體薄膜為非晶質(zhì)的情況相比，可以容易地減低"控制載流子濃度，而且在構(gòu)成晶體管時動作容易穩(wěn)定化。所以，可以制作耐熱性，耐久性出色的晶體管。此外，在薄膜中含有的結(jié)晶物質(zhì)可以為單晶、多結(jié)晶的任意一種，但優(yōu)選工業(yè)上容易制造且可以大面積化的多結(jié)晶膜。另外，單晶可能會由于制造過程或使用時的撓曲或沖擊而發(fā)生裂縫，所以由此優(yōu)選為多結(jié)晶。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜優(yōu)選所述薄膜中的銦[In]與正二價元素[X]之間的原子比為X/(X+In)=0細10.1。如果原子比[X/(X+In)]小于0.0001，則有可能不能控制載流子數(shù)。另一方面，如果原子比[X/(X+In)]大于O.1，則界面或表面容易變質(zhì)，有可能變得不穩(wěn)定，或者結(jié)晶化溫度高，難以結(jié)晶化，從而載流子濃度變高，或者載流子濃度經(jīng)時變化，或者霍爾遷移率低下，或者耐熱性低下，或者耐藥品性低下。另外，在驅(qū)動晶體管時，有可能閾值電壓變動，或者驅(qū)動變得不穩(wěn)定。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜優(yōu)選所述半導(dǎo)體薄膜含有氧化銦的方鐵錳礦(bixbyite)型晶體，通過成為方鐵錳礦結(jié)構(gòu)，可以提高霍爾遷移率。推測這是因為銦的5S軌道具有邊共有結(jié)構(gòu)。另外，優(yōu)選鋅等正二價元素的至少一部分固溶置換銦。這是因為，正二價元素通過固溶置換作為正三價的銦，可以有效地降低載流子密度。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜的制造方法包括使含有氧化銦及正二價元素的氧化物的薄膜成膜的成膜工序，和使所述薄膜的摻雜劑發(fā)揮作用的氧化處理工序或結(jié)晶化工序。利用成為這樣的方法的本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜的制造方法，通過在薄膜中含有氧化銦作為主要成分，可以實現(xiàn)高遷移率，而且通過控制氣氛氣體中的水或氫的含量，可以控制遷移率。另外，相對作為正三價元素的銦含有正二價元素，而且成膜時或成膜后使至少一部分結(jié)晶化，也可以穩(wěn)定且均勻地減少載流子濃度。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜的制造方法可以成為在所述氧化處理工序或結(jié)晶化工序中，在氧存在下或氧不存在下，以80650°C、0.512000分的條件熱處理所述薄膜。如果熱處理的溫度低于80°C，則有可能沒有表現(xiàn)出處理效果，或者花費過多時間，如果高于65(TC，則基板可能會變形。另外，如果熱處理的時間比0.5分鐘短，則電熱至內(nèi)部的時間不足，處理可能會不充分，如果長于12000分鐘，則處理裝置變大，有可能工業(yè)上不能使用，或者處理中基板發(fā)生破損變形。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜的制造方法可以成為在所述氧化處理工序或結(jié)晶化工序中，在氧存在下或氧不存在下，利用燈退火裝置(LA;LampAnnealer)、快速熱退火裝置(RTA;RapidThermalAnnealer)或激光退火裝置熱處理所述薄膜的方法，所述氧化處理工序或結(jié)晶化工序可以為臭氧處理。另外，氧化處理工序或結(jié)晶化工序也可以利用高頻、電磁波、紫外線、等離子或加入其他能量。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜的制造方法可以成為在所述成膜工序中，在基板溫度200'C以下物理成膜所述薄膜的方法。如果利用這樣的方法，則變得容易控制成低載流子濃度。另外，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜的制造方法優(yōu)選所述薄膜中的銦[In]與正二價元素[X]之間的原子比為X/(X+In)二0.00010.1。如果原子比[X/(X+In)]小于0.0001，則有可能不能控制載流子數(shù)。另一方面，如果原子比[X/(X+In)]大于O.1，則界面或表面容易變質(zhì)，有可能變得不穩(wěn)定，或者結(jié)晶化溫度高，難以結(jié)晶化，從而耐熱性低下，或者耐藥品性低下，載流子濃度變高，或者載遷移率低下。另外，在驅(qū)動晶體管時，有可能閾值電壓變動，或者驅(qū)動變得不穩(wěn)定，或者夾斷變得不明確，耐熱性或耐久性低下。另外，本發(fā)明中的薄膜晶體管可以使用如上所述的本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜或利用如上所述的本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜的制造方法制造的半導(dǎo)體薄膜構(gòu)成。晶體管的構(gòu)成可以沒有限制地利用底部柵極結(jié)構(gòu)(bottomgate)、頂部柵極結(jié)構(gòu)(topgate)、底部接觸電極結(jié)構(gòu)(bottomcontact)、頂部接觸電極結(jié)構(gòu)(topcontact)等公知的構(gòu)成。特別是底部柵極構(gòu)成與無定形硅或ZnO的TFT相比，可以得到高性能，是有利的。底部柵極構(gòu)成容易削減制造時的掩模張數(shù)，容易減低大型顯示器等用途的制造成本，所以優(yōu)選。在此，底部柵極構(gòu)成的TFT通常是指在設(shè)置(成膜)柵電極之后設(shè)置(成膜)半導(dǎo)體層的構(gòu)成。如上所述，如果利用本發(fā)明，則通過在薄膜中含有氧化銦作為主要成分，可以實現(xiàn)高遷移率，而且通過相對作為正三價元素的銦含有正二價元素，可以減少載流子濃度，而且通過在成膜后實施氧化處理或結(jié)晶化處理，可以控制載流子濃度。結(jié)果，可以得到場效應(yīng)遷移率和on—off比高、另外顯示出正常導(dǎo)通、夾斷明確的、代替以往的使用無定形硅的場效應(yīng)型晶體管的、可以大面積化的新型出色的場效應(yīng)型晶體管。圖1是概略地表示本發(fā)明中的薄膜晶體管的第一實施方式的示意圖。圖2是概略地表示本發(fā)明中的薄膜晶體管的第二實施方式的示意圖。圖3是概略地表示本發(fā)明中的薄膜晶體管的第三實施方式的示意圖。圖4是概略地表示本發(fā)明中的薄膜晶體管的第三實施方式的示意圖。圖中，l一薄膜晶體管，40—透明半導(dǎo)體薄膜。具體實施例方式以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。[第一實施方式]首先，對本發(fā)明中的薄膜晶體管的第一實施方式進行說明。此外，圖1是概略地表示本發(fā)明中的薄膜晶體管的第一實施方式的示意圖。在附圖的例子中，作為場效應(yīng)型晶體管的薄膜晶體管1在玻璃基板60上離間漏電極10和源電極20形成，同時形成透明半導(dǎo)體薄膜40，使其與漏電極10和源電極20的各至少一部分接觸，進而，在透明半導(dǎo)體薄膜40上依次形成柵絕緣膜50、柵電極30，從而構(gòu)成為頂部柵極型的薄膜晶體管l。在本實施方式中，對形成柵電極30、源電極20、漏電極10的各電極的材料沒有特別限制，在不失去本實施方式的效果的范圍內(nèi)，可以任意地選擇通常使用的材料。例如，可以使用ITO、IZO、ZnO、Sn02等透明電極或Al、Ag、Cr、Ni、Mo、Au、Ti、Ta等金屬電極或含有它們的合金的金屬電極。柵電極30、源電極20、漏電極10的各電極也可以成為層疊不同的二層以上的導(dǎo)電層而成的多層結(jié)構(gòu)，在附圖的例子中，各電極30、20、10分別由第一導(dǎo)電層31、21、11和第二導(dǎo)電層32、22、12構(gòu)成。另外，對形成柵絕緣膜50的材料沒有特別限制。在不失去本實施方式的發(fā)明效果的范圍內(nèi)，可以任意選擇通常使用的材料。例如可以使用Si02、SiNx、A1203、Ta205、Ti02、MgO、Zr02、Ce02、K20、Li20、Na20、Rb20、Sc203、Y203、Hf203、CaHf03、PbTi3、BaTa206、SrTi03、A1N等氧化物。其中，優(yōu)選使用Si02、SiNx、A1203、Y203、Hf203、CaHf03，更優(yōu)選為Si02、SiNx、Y203、Hf203、CaHf03，特別優(yōu)選為Y203。這些氧化物的氧數(shù)不一定與化學(xué)計量比一致(例如可以為Si02，也可以為SiOx)。這樣的柵絕緣膜50也可以為層疊不同的2層以上的絕緣膜的結(jié)構(gòu)。另外，柵絕緣膜50可以為結(jié)晶物質(zhì)、多結(jié)晶質(zhì)、非晶質(zhì)的任意一種，但優(yōu)選工業(yè)上容易制造的多結(jié)晶質(zhì)或非晶質(zhì)。在本實施方式中，透明半導(dǎo)體薄膜40由含有氧化銦和正二價元素的氧化物的薄膜構(gòu)成，形成為利用霍耳測定求得的載流子密度不到2X10+17cm-3。在此，如果載流子密度成為2X10+17cm—3以上，則漏電流可能會變大。為了更有效地避免這樣的不良情形，載流子密度為10+17cm—3以下即可，優(yōu)選為10+"cm^以下，更優(yōu)選為10+111_3以下，進而優(yōu)選為5X10+"cm一3以下，特別優(yōu)選為3X10+"cm—3以下。此外，作為電子載流子濃度的下限，根據(jù)將得到的氧化物膜用于哪一種元件或電路或者裝置而不同，例如優(yōu)選成為10+"/cm3以上。另外，透明半導(dǎo)體薄膜40的電阻率用四端子法求得的值通常為10_'l()SQcm。如果電阻率小于1(T'Qcm，則電容易地流動，有可能不能發(fā)揮作為半導(dǎo)體薄膜的功能。另一方面，如果電阻率大于108Qcm，則如果不施加強電場，則有可能不能發(fā)揮半導(dǎo)體的功能。為了更有效地避免這樣的不良情形，電阻率優(yōu)選為10107Qcm，更優(yōu)選為102106Qcm，特別優(yōu)選為103104Qcm。另外，透明半導(dǎo)體薄膜40的膜厚通常為0.5500nm，優(yōu)選為l150nm，更優(yōu)選380nm，特別優(yōu)選1060nm。如果薄于0.5nm，則工業(yè)上難以均勻地成膜。另一方面，如果厚于500nm，則成膜時間變長，工業(yè)上不能采用。另夕卜，如果在380nm的范圍內(nèi)，則遷移率或通斷比等TFT特性特別好。這樣，通過將透明半導(dǎo)體薄膜40形成為載流子密度成為不到2X10+17cm—3，可以得到場效應(yīng)遷移率和on—off比高、另外顯示出正常導(dǎo)通且夾斷明確的、代替以往的使用無定形硅的場效應(yīng)型晶體管的、可以大面積化的穩(wěn)定性高的新型出色的場效應(yīng)型晶體管。進而，通過在透明半導(dǎo)體薄膜40中含有氧化銦，可以實現(xiàn)高遷移率，而且可以通過控制成膜時的氣氛氣體中的氧分壓或氣氛氣體中的水H20、或氫H2的含量，來控制遷移率。在本實施方式中，作為氧化物而在透明半導(dǎo)體薄膜40中含有的正二價元素，例如可以舉出Zn、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Cd、Hg、Sm、Eu、Yb等。其中，優(yōu)選Zn、Mg、Mn、Co、Ni、Cu、Ca。其中，從能夠有效地控制載流子濃度的點出發(fā)，更優(yōu)選Zn、Mg、Cu、Ni、Co、Ca，從通過添加來控制載流子的效果出發(fā)，特別優(yōu)選Cu、Ni，從透射率或間隙的寬度出發(fā)，特別優(yōu)選Zn、Mg。在不失去本實施方式的效果的范圍內(nèi)，這些正二價元素也可以組合多種使用。此外，在此所述的正二價元素是指作為離子狀態(tài)下的價數(shù)分別取正二價的元素。使其含有正二價元素的有效理由未必明確，推測原因之一在于，通過使正二價元素的一部分置換成正三價的銦位置，發(fā)揮出摻雜劑的功能，控制載流子密度。接著，還推測通過相對作為正三價元素的銦含有正二價元素，穩(wěn)定地控制載流子濃度也成為可能。在此，在不破壞本實施方式的效果的范圍內(nèi)，也可以在透明半導(dǎo)體薄膜40中含有氧化銦、正二價元素的氧化物以外的元素或化合物。其中，通常氧化銦與正二價元素的氧化物合在一起含有50質(zhì)量％以上，如果其含量小于50質(zhì)量％，則有可能會遷移率降低等不能充分地體現(xiàn)本實施方式的效果。為了充分地體現(xiàn)本實施方式的效果，優(yōu)選氧化銦與正二價元素的氧化物合在一起含有65質(zhì)量％以上，更優(yōu)選80質(zhì)量％以上，進而優(yōu)選90質(zhì)量％以上，特別優(yōu)選含有95質(zhì)量％以上。另外，為了充分地體現(xiàn)本實施方式的效果，優(yōu)選Sn等正四價元素的含量為3質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為2質(zhì)量％以下，特別優(yōu)選為1質(zhì)量％以下。如果含有正四價元素，則有可能不能以低濃度控制載流子密度。另外，在本實施方式中，透明半導(dǎo)體薄膜40的導(dǎo)帶與價帶的能帶間隙可以為2.8eV以上。如果能帶間隙小于2.8eV，則在照射可見光時，價帶的電子被激發(fā)，顯示出電導(dǎo)性，有可能容易發(fā)生漏電流。為了更有效地避免這樣的不良情形，能帶間隙優(yōu)選為3.0eV以上，進而優(yōu)選為3.1eV以上，特別優(yōu)選為3.5eV以上。另夕卜，對帶隙的上限沒有限制，通常為4.5eV以下，優(yōu)選為4.0eV以下。如果帶隙過大，則載流子密度變高，有可能構(gòu)成TFT時的漏電流變大，或者波長正常導(dǎo)通。另外，透明半導(dǎo)體薄膜40優(yōu)選由結(jié)晶物質(zhì)膜構(gòu)成，半導(dǎo)體薄膜50為非晶質(zhì)時，載流子密度的減低控制可能變得困難。推測這是因為，正二價元素在銦中進行固溶置換等，從而難以活化。進而，半導(dǎo)體薄膜50優(yōu)選為多結(jié)晶，這樣也可以在玻璃基板或有機物基板上容易地形成。另外，在半導(dǎo)體薄膜50中含有的銦[In]和正二價元素[X]的原子比[X/(X+In)]可以為0.00010.1。如果原子比[X/(X+In)]小于0.0001，從而正二價元素的含有率小，則有可能不能體現(xiàn)本實施方式的效果，不能控制載流子數(shù)。另一方面，如果原子比[X/(X+In)]大于0.1，從而正二價元素的含有率變得過剩，則界面或表面容易變質(zhì)，從而有可能變得不穩(wěn)定或結(jié)晶化溫度高從而結(jié)晶化變得困難，或者載流子濃度變高，或者霍爾遷移率降低。另夕卜，在驅(qū)動晶體管時，有可能閾值電壓變動，或者驅(qū)動變得不穩(wěn)定。在本實施方式中，為了避免如上所述的不良情形，原子比[X/(X+In)]優(yōu)選為0.00050.1更優(yōu)選為0.0010.099，進而優(yōu)選為0.0050.095，特別優(yōu)選為0.010.09。最優(yōu)選為0.010.08。另外，透明半導(dǎo)體薄膜40優(yōu)選含有氧化銦的方鐵錳礦型晶體，推測透明半導(dǎo)體薄膜40的至少一部分通過成為方鐵錳礦結(jié)構(gòu)，霍爾遷移率變高。含有方鐵錳礦型晶體可以通過X射線衍射確認。進而，透明半導(dǎo)體薄膜40優(yōu)選氧化銦的方鐵錳礦型晶體的銦位置的一部分被正二價元素固溶置換，此時，正二價元素特別優(yōu)選為鋅Zn、Mg、Cu、Ni、Co、Ca。在本實施方式中，作為形成透明半導(dǎo)體薄膜40的成膜方法，除了噴射法、浸漬法、CVD法等化學(xué)成膜方法以外，也可以利用物理成膜方法。從載流子密度的控制或膜質(zhì)的提高容易的觀點出發(fā)，優(yōu)選物理成膜方法。作為物理成膜方法，例如可以舉出濺射法、真空蒸鍍法、離子鍍法、脈沖激光沉積法等，優(yōu)選工業(yè)上批量生產(chǎn)率高的濺射法。作為濺射法，例如可以舉出DC濺射法、RF濺射法、AC濺射法、ECR濺射法、對向靶濺射法等。其中，優(yōu)選工業(yè)上批量生產(chǎn)率高、另外與RF濺射法相比容易降低載流子濃度的DC濺射法或AC濺射法。另外，為了抑制成膜引起的界面的劣化從而抑制漏電流或者提高on—off比等透明半導(dǎo)體薄膜40的特性，優(yōu)選容易控制膜質(zhì)的ECR濺射法或?qū)ο虬袨R射法。另外，濺射時的基板'靶間距離(S—T距離)通常為150mm以下，優(yōu)選為110mm以下，特別優(yōu)選為80mm以下。如果S—T距離短，則濺射時基板被暴露于等離子，由此可以活化正二價元素。另外，如果長于150mm，則成膜速度變慢，有可能變得不適于工業(yè)化。使用濺射法的情況下，可以使用含有銦、氧和從鋅、鎂、銅、鈷、鎳、鈣中選擇的一種以上元素的燒結(jié)靶，也可以使用含有氧化銦的燒結(jié)靶和含有正二價元素的氧化物的燒結(jié)靶進行共濺射。另外，也可以邊使用金屬或合金靶并導(dǎo)入氧等氣體，邊進行反應(yīng)性濺射。從再現(xiàn)性、大面積的均勻性及成為TFT時的特性出發(fā)，優(yōu)選使用含有銦、氧和從鋅、鎂、銅、鈷、鎳、鈣中選擇的一種以上元素的燒結(jié)靶。在制造燒結(jié)靶時，燒結(jié)優(yōu)選在還原氣氛下進行。進而，燒結(jié)靶的體電阻優(yōu)選為0.0011000mQcm，更優(yōu)選為0.01100mQcm。另外，摻雜的正二價元素在制造燒結(jié)靶時也可以以氧化物或金屬粉末的狀態(tài)添加。燒結(jié)靶的燒結(jié)密度通常為70%，優(yōu)選為85%以上，更優(yōu)選為95%以上，特別優(yōu)選為99%以上。使用濺射法的情況下，可達壓力通常為5X10—spa以下，如果大于5X10—2Pa，則從氣氛氣體中的H20等供給大量的氫原子，遷移率可能會降低。這是因為，由于氫原子結(jié)合，氧化銦的結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。為了更有效地避免這樣的不良情形，可達壓力優(yōu)選為5X10—spa以下，更優(yōu)選為5X10—4Pa以下，進而優(yōu)選為1X10—4Pa以下。特別優(yōu)選為5X10一5pa以下。另外，氣氛氣體中的氧分壓通常為40X10—3Pa以下。如果氣氛氣體中的氧分壓大于40X10—3Pa，則有可能遷移率降低或者載流子濃度變得不穩(wěn)定。這是因為，如果成膜時氣氛氣體中的氧過多，則晶格間取入的氧變多，成為散射的原因，或者容易從膜中脫離從而不穩(wěn)定化。為了更有效地避免這樣的不良情形，氣氛氣體中的氧分壓優(yōu)選為15X10—3pa以下，更優(yōu)選為7X10—3Pa以下，特別優(yōu)選為1X10—3Pa以下。另外，氣氛氣體中的水H20或氫H2的濃度通常為1.2vol^以下。如果大于1.2volX，則霍爾遷移率可能會降低。推測這是因為，氫H與方鐵錳礦結(jié)構(gòu)的銦或氧結(jié)合，頂點共有化氧一銦鍵的邊共有部分。為了更有效地避免這樣的不良情形，氣氛氣體中的水H20或氫H2的濃度優(yōu)選為1.Ovol^以下，更優(yōu)選為0.1vol^以下，特別優(yōu)選為0.01vol%以下。另外，在這樣的成膜工序中，為了使透明半導(dǎo)體薄膜40由含有結(jié)晶物質(zhì)的膜構(gòu)成，可以為成膜含有結(jié)晶物質(zhì)的膜的方法，或成膜之后用后處理使其結(jié)晶化或者提高結(jié)晶性的方法的任意一種。在成膜含有結(jié)晶物質(zhì)的膜的方法中，通常以基板溫度25055(TC物理成膜。基板溫度優(yōu)選為300500°C，更優(yōu)選為320400°C。如果為250"C以下，則有可能結(jié)晶性低，載流子密度變高。如果為55(TC以上，則成本變高，另外基板可能變形。在成膜之后用后處理使其結(jié)晶化或提高結(jié)晶性的方法，通常為在基板溫度25(TC以下物理成膜。基板溫度如果高于25(TC，則不能充分地發(fā)揮后處理的效果，有可能難以控制成低載流子濃度、高遷移率。為了更有效地避免這樣的不良情形，基板溫度優(yōu)選為20(TC以下，更優(yōu)選為150。C以下，進而優(yōu)選為IO(TC以下，特別優(yōu)選為50。C以下。成膜含有結(jié)晶物質(zhì)的膜的方法的過程單純，在工業(yè)上優(yōu)選，但為了獲得高TFT特性，在成膜之后用后處理使其結(jié)晶化的方法的結(jié)晶性好，膜應(yīng)力也少，容易控制載流子，所以優(yōu)選。另外，在用后處理進行結(jié)晶化之前，也可以含有結(jié)晶，而一旦成膜非晶質(zhì)膜之后，利用后處理使其結(jié)晶化的方法容易控制結(jié)晶性，可以得到優(yōu)質(zhì)的半導(dǎo)體膜，所以優(yōu)選。此外，用濺射法大面積成膜的情況下，為了使其具有膜質(zhì)的均勻性，優(yōu)選采用固定基板的折彎器使其旋轉(zhuǎn)、運用磁鐵來擴展燒蝕范圍等方法。在結(jié)束這樣的成膜工序之后，在本實施方式中，可以通過對含有氧化銦和正二價元素的氧化物的薄膜實施氧化處理工序或結(jié)晶化處理，來控制透明半導(dǎo)體薄膜40中的載流子濃度。此外，還有在成膜時控制氧等氣體成分的濃度，從而控制載流子濃度的方法，在這樣的方法中，霍爾遷移率可能會降低。推測這是因為，為了控制載流子而導(dǎo)入的氣體成分成為取入到膜中的散射因數(shù)。另外，透明半導(dǎo)體薄膜40優(yōu)選在作為非晶質(zhì)膜成膜之后在氧化處理時使其結(jié)晶化，這樣，可以將霍爾遷移率維持在高值且實現(xiàn)低載流子濃度。另外，作為氧化處理工序或結(jié)晶化處理，在氧存在下或氧不存在下，通常在8065(TC、0.512000分鐘的條件下進行熱處理。氧化處理工序或結(jié)晶化處理如果在氧的存在下進行，則可以實現(xiàn)同時減少氧缺損，所以優(yōu)選。如果熱處理的溫度低于8(TC，則有可能沒有體現(xiàn)處理效果，或者過于花費時間，如果高于65(TC，則有可能能量成本變高，或者生產(chǎn)節(jié)拍時間變長，或者成為TFT時的閾值電壓變大，或者基板變形。為了更有效地避免這樣的不良情形，處理溫度優(yōu)選為12050(TC，更優(yōu)選為150450°C，進而優(yōu)選為180350°C，特別優(yōu)選為200300°C。最優(yōu)選為220290°C。另外，如果熱處理的時間比0.5分鐘短，則有可能電熱到內(nèi)部的時間不足，處理變得不充分，如果比12000分鐘長，則處理裝置變大，有可能工業(yè)上不能使用，或者在處理中基板破損《變形。為了更有效地避免這樣的不良情形，處理時間優(yōu)選為1600分鐘，更優(yōu)選為5360分鐘，進而優(yōu)選為15240分鐘，特別優(yōu)選為30120分鐘。另外，作為氧化處理工序或結(jié)晶化處理，在氧存在下或氧不存在下，可以利用燈退火裝置(LA;LampAnnealer)、快速熱退火裝置(RTA;RapidThermalAnnealer)或激光退火裝置熱處理，作為氧化處理工序或結(jié)晶化處理，也可以適用臭氧處理或紫外線等照射處理。另外，也可以照射紫外線并同時進行臭氧處理等組合使用這些方法。在進行熱處理時，熱處理時的膜面的溫度與成膜時的基板溫度相比，優(yōu)選高100270°C。如果該溫度差小于IO(TC，則沒有熱處理效果，如果高于27(TC，則有可能基板變形或者半導(dǎo)體薄膜界面變質(zhì)，從而半導(dǎo)體特性低下。為了更有效地避免這樣的不良情形，與成膜時的基板溫度相比，熱處理時的膜面的溫度更優(yōu)選高130240°C，特別優(yōu)選高160210°C。在本實施方式中，薄膜晶體管1的場效應(yīng)遷移率通常為lcm2/Vs以上。如果場效應(yīng)遷移率小于lcm2/Vs，則開關(guān)速度可能變慢。為了更有效地避免這樣的不良情形，場效應(yīng)遷移率優(yōu)選為5cmVVs以上，更優(yōu)選為18cn^/Vs以上，進而優(yōu)選為30cm2/Vs以上，特別優(yōu)選為50cm2/Vs以上。另外，薄膜晶體管1的on—off比通常為103以上，優(yōu)選為104以上，更優(yōu)選為105以上，進而優(yōu)選為106以上，特別優(yōu)選為107以上。另外，從低消耗電力的觀點出發(fā)，優(yōu)選閾值電壓為正且成為正常關(guān)閉(normally—off)。如果閾值電壓(Vth)為正且成為正常關(guān)閉，則消耗電力可能會變大。閾值電壓通常為0.015V，優(yōu)選為0.053V，更優(yōu)選為0.12V，進而優(yōu)選為0.21V。如果大于5V，則消耗電力可能變大，如果小于0.01V，則由于變動而可能會成為正常導(dǎo)通。另外，TFT的孔道寬度W與孔道長度L的比W/L通常為0.1100、優(yōu)選為120、特別優(yōu)選為28。如果W/L超過100，則有可能漏電流增加或者on—off比低下。如果小于O.l，則有可能場效應(yīng)遷移率低下或者夾斷變得不明確。進而，孔道長度L通常為0.11000pm，優(yōu)選為1100jim，進而優(yōu)選為210pm。如果為0.1pm以下，則工業(yè)上難以制造，另夕卜，有可能出現(xiàn)短孔道效應(yīng)，或者漏電流變大。如果為lOOOpm以上，則元件變得過大，或者驅(qū)動電壓變大等，故不優(yōu)選。另夕卜，TFT驅(qū)動時的柵電壓漏電壓通常為100V以下，優(yōu)選為50V以下，更優(yōu)選為20V以下，進而優(yōu)選為5V以下。如果大于100V，則有可能消耗電力變大，實用性降低。接著，對本發(fā)明中的薄膜晶體管的第二實施方式進行說明。此外，圖2是概略地表示本發(fā)明中的薄膜晶體管的第二實施方式的示意圖。在附圖的例子中，薄膜晶體管1在玻璃基板60上形成的柵電極30上，依次層疊柵絕緣膜B52和柵絕緣膜A51，進而，在其上形成透明半導(dǎo)體薄膜40。接著，在該透明半導(dǎo)體薄膜40上的兩側(cè)，形成源電極20和漏電極IO，從而構(gòu)成底部柵極型的薄膜晶體管l。在所述的第一實施方式中，舉出了頂部柵極型的薄膜晶體管的例子，而作為薄膜晶體管的類型，如本實施方式，也可以成為底部柵極型的薄膜晶體管。如果成為如第一實施方式的頂部柵極型的薄膜晶體管，則由于柵絕緣膜50的成膜，透明半導(dǎo)體薄膜40的表面(界面)有時發(fā)生劣化，為了避免這種現(xiàn)象，優(yōu)選如本實施方式的底部柵極型。另外，如果成為如本實施方式的底部柵極型的薄膜晶體管，則由于透明半導(dǎo)體薄膜40的成膜，柵絕緣膜(柵絕緣膜A51)的表面(界面)有時發(fā)生劣化，為了避免這種現(xiàn)象，優(yōu)選如第一實施方式的頂部柵極型。在本實施方式中，透明半導(dǎo)體薄膜40可以與所述同樣地進行形成，作成底部柵極型的薄膜晶體管，除此以外，由于與第一實施方式相同，所以省略對其他構(gòu)成的詳細說明。[第三實施方式]接著，對本發(fā)明中的薄膜晶體管的第三實施方式進行說明。此外，圖3、圖4是概略地表示本發(fā)明中的薄膜晶體管的第三實施方式的示意圖。在圖3所示的例子中，薄膜晶體管1在形成有柵電極(未圖示)的電導(dǎo)性的硅基板65上層疊柵絕緣膜51，進而，在其上形成透明半導(dǎo)體薄膜40。接著，在該透明半導(dǎo)體薄膜40上的兩側(cè)，形成源電極20和漏電極10，從而構(gòu)成底部柵極型的薄膜晶體管。另外，在圖4所示的例子中，薄膜晶體管1在形成有柵電極(未圖示)的電導(dǎo)性的硅基板65上層疊柵絕緣膜51，進而，在其上的兩側(cè)形成源電極20和漏電極10。接著，以在與柵絕緣膜51之間夾持這些電極20、10方式形成透明半導(dǎo)體薄膜40，從而構(gòu)成底部柵極型的薄膜晶體管。在所述的第一實施方式、第二實施方式中，舉出了使用由絕緣體構(gòu)成的基板(玻璃基板)的例子，而作為薄膜晶體管的類型，如本實施方式，也可以成為在具有電導(dǎo)性的基板上形成的薄膜晶體管。另外，即使在本實施方式中，透明半導(dǎo)體薄膜40可以與所述同樣地進行形成，在導(dǎo)電性基板(硅基板)上形成薄膜晶體管，除此以外，由于與第一實施方式、第二實施方式相同，所以省略對其他構(gòu)成的詳細說明。實施例以下舉出具體的實施例，更詳細地說明本發(fā)明。[實施例1](1)濺射靶的制造及評價1.耙的制造作為原料，以原子比[In/(In+Zn)]為0.95、原子比[Zn/(In+Zn)]為0.05，混合平均粒徑為3.4jim的氧化銦和平均粒徑為0.6pm的氧化鋅，將其向濕式球磨機供給，混合粉碎72小時，得到原料微粉末。在對得到的原料微粉末進行造粒之后，加壓成型為直徑10cm、厚5mm的尺寸，將其放入燒成爐，在1,400'C、48小時的條件下進行燒成，得到燒結(jié)體(靶)。此時，升溫速度為3'C/分。2.耙的評價對得到的靶測定密度、體電阻值。結(jié)果，理論相對密度為99%，利用四端子法測定的體電阻值為80mQ。(2)透明半導(dǎo)體薄膜的成膜將在所述(1)中得到的濺射靶安裝于作為DC濺射法之一的DC磁控濺射法的成膜裝置，在玻璃基板(Coiming1737)上成膜透明導(dǎo)電膜。作為此時的濺射條件，為基板溫度；25°C、可達壓力；1X10—3Pa、氣氛氣體；Arl00%、濺射壓力(總壓)；4X10—'Pa、投入電力IOOW、成膜時間20分鐘、S—T距離95mm。結(jié)果，得到在玻璃基板上形成有膜厚約為100nm的透明導(dǎo)電性氧化物的透明導(dǎo)電玻璃。此外，用ICP法分析得到的膜組成，結(jié)果原子比[In/(In+Zn)]為0.95，原子比[Zn/(In+Zn)]為0.05。(3)透明半導(dǎo)體薄膜的氧化處理在大氣中(氧存在下)、300°C、加熱(大氣下熱處理)l小時在所述(2)中得到的透明半導(dǎo)體薄膜，由此進行氧化處理。(4)透明半導(dǎo)體薄膜的物性的評價利用霍耳測定裝置測定在所述(3)中得到的透明半導(dǎo)體薄膜的載流子濃度以及霍爾遷移率。載流子濃度為6X10"cm—3、霍爾遷移率為5cmVVs。另外，利用四端子法測定的電阻率的值為2100Qcm。霍耳測定裝置及其測定條件如下所述。東陽亍夕二力制:ResiTest8310[測定條件]室溫(25°C)、0.5[T]、10—410—12A、AC磁場霍耳測定進而，對該透明導(dǎo)電性氧化物的透明性，利用分光光度計，相對波長400nm下的光線的光線透射率為85%,透明性也出色。另外，能帶間隙足夠大，為3.6eV。另外，通過X射線結(jié)晶結(jié)構(gòu)分析確認為多結(jié)晶。[實施例211、比較例16]將原料的組成比、成膜條件、氧化處理條件調(diào)節(jié)成如表1所示，除此以外，與實施例1同樣地進行制作評價。另夕卜，對這些實施例以及比較例，對PAN耐性、耐熱性也進行評價，同時與透明半導(dǎo)體薄膜的透射率、折射率(波長500nm)—起顯示于表1中。利用PAN的蝕刻速度為10nm/分以上時為X，其以外為O，顯示于表l。在此，PAN耐性的評價使用45。C的PAN蝕刻液(磷酸91.4wt%硝酸3.3wt%，醋酸10.4wt%)。PAN蝕刻液(含有磷酸、硝酸、醋酸的蝕刻液)通常使用的是處于磷酸為2095wt%，硝酸為0.55wt%，醋酸為350wt%范圍的PAN蝕刻液。以260℃、l小時的熱處理，電阻率成為處理前的1/10以下為X，其以外則為O，顯示于表1中。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>另外，使用表l的半導(dǎo)體膜，分別制作圖3及圖4構(gòu)成的晶體管，結(jié)果實施例111、比較例2、5、6能確認晶體管憐性，而比較例l、3、4不能確認。進而，對實施例及比較例的半導(dǎo)體薄膜，如下所述地制造薄膜晶體管，對其進行評價。在玻璃基板上，除了成膜時間以外，使用在與所述實施例l相同的條件下作成的30nm的透明半導(dǎo)體薄膜，在如圖l的構(gòu)成中，構(gòu)成孔道長度L=10pm、孔道寬度W二150pm的頂部柵極型的薄膜晶體管。此時，作為柵絕緣膜，使用將介電常數(shù)高的氧化釔層疊成厚170nm的柵絕緣膜。另外，柵電極、源電極、漏電極的各電極，作為第一導(dǎo)電層，使用厚40nm的Au，作為第二導(dǎo)電層，使用厚5nm的Ti。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；35cmVVs、on—off比；108以上、閾值電壓(Vth);+2.0V(正常關(guān)閉)的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。以如圖2所示的構(gòu)成，在玻璃基板上構(gòu)成孔道長度L^5iim、孔道寬度W二25pm的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與實施例1相同的條件下作成的100nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜A使用厚30nm的CaHfOx、作為柵絕緣膜B使用厚340nm的SiNx、作為源電極及漏電極使用厚70nm的A1，作為柵電極使用320nm的Ta。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；70cm2/Vs、on—off比；107以上、閾值電壓(Vth);+0.5V(正常關(guān)閉)的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。以如圖3所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L二10(Him、孔道寬度W二150(Him的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與實施例4相同的條件下作成的50nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300nm的Si02熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；19cm2/Vs、on—off比；106以上、正常關(guān)閉的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。以如圖3所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L二100^n、孔道寬度W二1500pm的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與實施例11相同的條件下作成的50nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300mn的&02熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；24cm2/Vs、on—off比；105以上、正常關(guān)閉的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。以如圖4所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L=100pm、孔道寬度W二2000iam的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與實施例4相同的條件下作成的50nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300nm的Si02熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；10cm2/Vs、on—off比；105以上、正常關(guān)閉的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。以如圖4所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L二100(im、孔道寬度W=2000^im的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與實施例6相同的條件下作成的20nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300nm的Si02熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；llcm2/Vs、on—off比；104以上、正常關(guān)閉的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。以如圖4所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L二100^im、孔道寬度W-2000^im的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與實施例7相同的條件下作成的20nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300nrn的Si02熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；llcmVVs、on—off比；106以上、正常關(guān)閉的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。使用在與所述比較例2相同的條件下作成的透明半導(dǎo)體薄膜，如圖1所示的構(gòu)成，在玻璃基板上構(gòu)成孔道長度L二lOpm、孔道寬度W=15(Hxm的底部柵極型的薄膜晶體管。此時，作為柵絕緣膜，使用將介電常數(shù)高的氧化釔層疊成厚170nm的柵絕緣膜。另外，柵電極、源電極、漏電極的各電極，作為第一導(dǎo)電層，使用厚40nm的Au，作為第二導(dǎo)電層，使用厚5nm的Ti。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；0.5cmVVs、on—off比；103、閾值電壓(Vth);—0.5V(正常導(dǎo)通)的特性的薄膜晶體管。另外，觀察輸出特性，則為夾斷不明確。以如圖2所示的構(gòu)成，在玻璃基板上構(gòu)成孔道長度L二5iim、孔道寬度W二25pm的底部柵極型的薄膜晶體管?？椎缹?透明半導(dǎo)體薄膜)使用在與所述比較例2中除了成膜時間以外均相同的條件下作成的100nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜A使用厚30nm的CaHfOx、作為柵絕緣膜B使用厚340nm的SiNx、作為源電極及漏電極使用厚70nm的Al，作為柵電極使用320nm的Ta。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；0.3cm2/Vs、on—off比；102以上、閾值電壓(Vth);—1.5V(正常導(dǎo)通)的特性的薄膜晶體管。另外，觀察輸出特性，則為夾斷不明確。以如圖3所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L二100jim、孔道寬度W=150(^m的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與比較例1相同的條件下作成的50nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300nm的Si02熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，成為正常導(dǎo)通，即使改變柵電壓也不能確認晶體管特性。[比較例底部柵極型透明薄膜晶體管/導(dǎo)電性基板(2)]以如圖4所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L二100(am、孔道寬度W=2000pm的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與比較例1相同的條件下作成的50nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300nm的SiCb熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，成為正常導(dǎo)通，即使改變柵電壓也不能確認晶體管特性。[比較例底部柵極型透明薄膜晶體管/導(dǎo)電性基板(3)]以如圖3所示的構(gòu)成，在導(dǎo)電性硅基板上構(gòu)成孔道長度L二10(Him、孔道寬度W二1500pm的底部柵極型的薄膜晶體管。除了成膜時間以外，半導(dǎo)體薄膜使用在與比較例6相同的條件下作成的50nm的透明半導(dǎo)體薄膜，作為柵絕緣膜使用厚300nm的Si02熱氧化膜、作為源電極及漏電極使用厚50nm的Au。結(jié)果，得到顯示出場效應(yīng)遷移率；8cm2/Vs、on_off比；104以上、正常關(guān)閉的特性的薄膜晶體管。另外，輸出特性顯示出明確的夾斷。以上對本發(fā)明，以優(yōu)選實施方式進行了說明，但不必說，本發(fā)明不限定于所述的實施方式，可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)實施各種變更。例如，在所述的實施方式中，舉出了薄膜晶體管的例子，而本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜可以適用于各種場效應(yīng)型晶體管。例如，本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜通常在n型領(lǐng)域中使用，但也可以與P型Si系半導(dǎo)體、P型氧化物半導(dǎo)體、P型有機半導(dǎo)體等各種P型半導(dǎo)體組合，用于PN接合型晶體管等各種半導(dǎo)體器件中。另外，也可以將TFT適用于理論電路、存儲電路、差動放大電路等各種集成電路中。進而，除了場效應(yīng)型晶體管以外，也可以適應(yīng)靜電激發(fā)型晶體管、肖特基勢壘型晶體管、肖特基勢二極管、電阻元件。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明中的半導(dǎo)體薄膜可以廣泛用作在薄膜晶體管等場效應(yīng)型晶體管中使用的半導(dǎo)體薄膜。權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體薄膜，其特征在于，由含有銦、正二價元素及氧的薄膜構(gòu)成，利用四端子法求得的電阻率為10-1～108Ωcm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體薄膜，其特征在于，載流子密度不到2X10+17cnT3。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜，其特征在于，所述正二價元素為從鋅、鎂、銅、鈷、鎳、鈣中選擇的一種以上元素。4.根據(jù)權(quán)利要求13中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜，其特征在于，導(dǎo)帶和價帶間的能帶間隙為2.8eV以上。5.根據(jù)權(quán)利要求14中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜，其特征在于，所述薄膜由含有結(jié)晶質(zhì)的膜構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求15中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜，其特征在于，所述薄膜中的銦[In]與正二價元素[X]的原子比為X/(X+In)=0細10.1。7.根據(jù)權(quán)利要求16中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜，其特征在于，所述半導(dǎo)體薄膜含有氧化銦的方鐵錳礦型晶體。8.—種半導(dǎo)體薄膜的制造方法，其特征在于，包括使含有氧化銦及正二價元素的氧化物的薄膜成膜的成膜工序，所述薄膜的氧化處理工序或結(jié)晶化工序。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體薄膜的制造方法，其特征在于，在所述氧化處理工序或結(jié)晶化工序中，在氧存在的條件下或氧不存在的條件下，以80650°C、0.512000分鐘的條件對所述薄膜進行熱處理。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜的制造方法，其特征在于，在所述氧化處理工序或結(jié)晶化工序中，在氧存在的條件下或氧不存在的條件下，利用燈退火裝置(LA;LampAnnealer)、快速熱退火裝置(RTA;RapidThermalAnnealer)或激光退火裝置，對所述薄膜進行熱處理。11.根據(jù)權(quán)利要求810中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜的制造方法，其特征在于，所述氧化處理工序或結(jié)晶化工序為臭氧處理。12.根據(jù)權(quán)利要求811中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜的制造方法，其特征在于，在所述氧化處理工序或結(jié)晶化工序中，使所述薄膜的至少一部分由非晶質(zhì)膜結(jié)晶化為結(jié)晶質(zhì)膜。13.根據(jù)權(quán)利要求812中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜的制造方法，其特征在于，在所述成膜工序中，在基板溫度20(TC以下使所述薄膜物理成膜。14.根據(jù)權(quán)利要求813中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜的制造方法，其特征在于，使所述薄膜中的銦[In]與正二價元素[X]的原子比為X/(X+In)=0細10,1。15.—種薄膜晶體管，其特征在于，使用了權(quán)利要求17中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜。16.—種薄膜晶體管，其特征在于，使用了利用權(quán)利要求814中任意一項所述的半導(dǎo)體薄膜的制造方法制造的半導(dǎo)體薄膜。17.根據(jù)權(quán)利要求1516中任意一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，元件構(gòu)成是底部柵極構(gòu)成。全文摘要一種在使含有氧化銦和正二價元素的氧化物的薄膜成膜之后，氧化處理或結(jié)晶化處理所述薄膜，從而載流子濃度低而且能帶間隙也大的透明半導(dǎo)體薄膜(40)。文檔編號H01L29/786GK101309864SQ20068004302公開日2008年11月19日申請日期2006年11月16日優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日發(fā)明者井上一吉,吉仲正浩,島根幸朗,渋谷忠夫,矢野公規(guī)申請人:出光興產(chǎn)株式會社