氧化物半导体靶、其形成方法、使用其形成氧化物半导体层的方法及使用其制造半导体器件的方法 【技术领域】
示例性实施方式涉及靶材料和使用其制造半导体器件的方法，更具体而言，涉及氧化物半导体靶及其形成方法、使用其形成氧化物半导体层的方法以及使用其制造半导体器件的方法。
背景技术
包括Zn或In的氧化物例如ZnO、InGaZnO4、Zn-In-O或Zn-Sn-O可具有无定形硅的10～100倍大的迁移率。
而且，所述氧化物可显示出良好的半导体特性，即，它们可具有105～107的开关电流比(Ion/Ioff比)。此外，由于所述氧化物具有3.2～3.4eV的大带隙，它们可具有小的由可见光引起的泄漏电流。
在下文中，将包括Zn、In、Ga、Sn的氧化物，或者这些材料的复合物称作氧化物半导体。
由所述氧化物半导体形成的氧化物半导体层可使用RF溅射法、脉冲激光沉积法、分子束外延法、或金属有机化学气相沉积法形成。
然而，当将以上方法应用于使用大的玻璃基板的LCD面板时，由于氧化物半导体层非常低的沉积速率和确保氧化物半导体层的均匀性的困难，LCD面板的生产率可降低。
目前在LCD行业中，主要使用RF磁控溅射法沉积氧化物半导体层例如ZnO层、In2O3层、Ga2O3层、Hf-In-Zn-O层、Zn-In-O层、Zn-Sn-O层、或Ga-In-Zn-O层。
然而，当使用RF磁控溅射法形成氧化物半导体层时，氧化物半导体层的沉积速率可低于无定形硅膜的沉积速率。
氧化物半导体层可使用氧气反应性DC溅射法形成，在该方法中，包括In、Ga、Zn和Sn中至少之一的纯的金属合金可用作靶并且可在沉积期间供应氧气。
然而，在该方法中，用作靶的纯的金属合金可为脆性的，并且难以控制氧化物半导体层的组成，因为氧化物半导体层表面处的组成变化可由于氧气的添加而严重。因此，可能难以运用氧气反应性DC溅射法在大的玻璃基板上沉积氧化物半导体层。
【发明内容】
技术方案
为了解决以上和/或其它问题，示例性实施方式可提供用作溅射靶的氧化物半导体靶。
示例性实施方式还可提供形成具有1kΩ或更小电阻的氧化物半导体靶的方法。
示例性实施方式还可提供使用所述氧化物半导体靶形成氧化物半导体层的方法，该方法提高所述氧化物半导体层的沉积速率。
示例性实施方式还可提供使用所述形成氧化物半导体层的方法形成半导体器件的方法。
至少一个示例性实施方式提供具有电阻的氧化物半导体靶，其中该电阻可为1kΩ或更小。
至少一个示例性实施方式提供形成具有1kΩ或更小电阻的氧化物半导体靶的方法，该方法包括：将所述氧化物半导体靶的原料混合并使其成型；和在包括氧气和氮气中的至少一种的气氛中在预定温度下对成型产物进行烧结。
所述氧化物半导体靶的原料的混合和成型可包括：将所述氧化物半导体靶的原料混合；将混合产物干燥和粒化；以及将粒化产物倒在容器中并使其在容器中成型。
所述方法可进一步包括在成型产物的烧结之后对烧结产物进行加工。在对烧结产物进行加工时，可加工烧结产物使得烧结产物具有光滑的表面。
所述方法可进一步包括在所述氧化物半导体靶的原料的混合之后且在混合产物的干燥和粒化之前，对混合产物进行研磨。
所述方法进一步包括在对烧结产物进行加工之后，将经加工的烧结产物结合到支撑体上。该支撑体可为金属垫。
选自第一至第三氧化物中的至少两种可用作所述原料。
至少一个示例性实施方式提供形成氧化物半导体层的方法，该方法可包括：将基底装到安装有氧化物半导体靶的腔室中；将该腔室抽真空；在将氧气和溅射气体注入到该腔室中的同时将直流功率施加到该氧化物半导体靶上；和通过将该溅射气体的等离子体施加到该氧化物半导体靶上而在该基底表面上形成氧化物半导体层。
该氧化物半导体靶可具有1kΩ或更小的电阻。
可向该腔室供应氧气以维持该腔室中的氧气含量b，使得b可在0体积％和40体积％之间。
可向该腔室供应该溅射气体以维持该腔室中的溅射气体含量a，使得a可在60体积％和100体积％之间。
该溅射气体可为选自Ar、Xe、Ne、Kr、以及这些气体的混合物中的一种。
施加到该氧化物半导体靶上的直流功率可为2～100W/cm2。
该氧化物半导体靶可具有x(第一氧化物)·y(第二氧化物)·z(第三氧化物)的组成，其中x、y、z为摩尔比。
所述第一至第三氧化物可分别为Ga2O3、In2O3和ZnO，其中x+y+z＝1，x或y≥0.15，且z≥0.15。
所述第一至第三氧化物可分别为Ga2O3、In2O3和ZnO，其中x、y和z满足下列三组条件之一：x+y＝1，0.15≤x≤0.85且z＝0；y+z＝1，0.15≤y≤0.85且x＝0；或者x+z＝1，0.15≤z≤0.85且y＝0。
Ga2O3∶In2O3∶ZnO的摩尔比可为1∶1∶1、0.5∶0.5∶1、或2∶2∶1。
该腔室可为使用以下方法之一进行操作地DC溅射腔室：单磁阴极法(single magnetic cathode method)、多磁阴极法(multi-magnetic cathode method)和多阴极法。
该基底可为柔性基底。
该氧化物半导体靶可为无定形的。
当该腔室使用多磁阴极法进行操作时，RF功率和DC功率都可施加到该氧化物半导体靶上。
在氧化物半导体靶和形成所述氧化物半导体靶和氧化物半导体层的方法中，第一至第三氧化物可分别为HfO2、In2O3和ZnO，其中0＜x＜1，y≥0.15且z≥0.15。此外，第一至第三氧化物可分别为HfO2、In2O3和ZnO，其中x、y和z满足下列三组条件之一：x+y＝1，0.15≤x≤0.85，z＝0；y+z＝1，0.15≤y≤0.85，x＝0；和0.15≤z，y＝0。此外，HfO2∶In2O3∶ZnO的摩尔比可为0.1∶1∶2、0.2∶1∶2、0.3∶1∶2或0.4∶1∶2。此外，第一至第三氧化物各自可为Ga2O3、HfO2、In2O3、ZnO和SnO中的任一种，但彼此不同。此外，第一氧化物可为Ga2O3、HfO2、In2O3、ZnO和SnO中的一种，且x＝1，y＝0，z＝0。
至少一个示例性实施方式提供制造半导体器件的方法，该方法可包括：提供栅电极；提供沟道层；提供源电极；和提供漏电极，其中沟道层可为氧化物半导体层并且可使用上述形成氧化物半导体层的方法形成。
氧化物半导体靶的组成，摩尔比，以及x、y和z之间的关系可与在形成氧化物半导体层的方法中所描述的相同。
栅电极可形成于沟道层上或形成于沟道层下面。
可对该半导体器件进行退火。
沟道层可在室温至200℃或更高的温度下形成。
栅电极可形成于SOI基底上并且栅电极可具有300μΩcm或更小的电阻率。
【附图说明】
通过参考附图详细描述示例性实施方式，示例性实施方式的以上和其它特征和优点将变得更加明晰。附图旨在描绘示例性实施方式并且不应解释为限制权利要求所要保护的范围。附图不应认为是按比例绘制的，除非明确说明。
图1是说明根据至少一个示例性实施方式的形成氧化物半导体层的方法的方块图。
图2是显示使用图1的形成氧化物半导体层的方法和常规的RF溅射法的氧化物半导体层的沉积速率的柱状图。
图3是显示当在图1的形成氧化物半导体层的方法中使用200W和300W的DC功率时氧化物半导体层的沉积速率的柱状图。
图4是说明根据至少一个示例性实施方式的使用图1的形成氧化物半导体层的方法制造半导体器件的方法的横截面图。
图5是根据至少一个示例性实施方式的使用参照图4所描述的制造半导体器件的方法所制造的半导体器件的横截面图，该半导体器件包括形成于SOI基底上的栅电极。
图6和8是显示在使用根据至少一个示例性实施方式的形成氧化物半导体层的方法形成薄膜晶体管之后分别在300℃和350℃的温度下退过火的薄膜晶体管的电流-电压特性的图。
图7和9是显示在300℃和350℃的温度下退过火的常规薄膜晶体管的电流-电压特性的图，其中该薄膜晶体管中的GIZO沟道层是使用RF溅射法形成的；和
图10是说明根据至少一个示例性实施方式制造具有1kΩ或更小电阻的氧化物半导体靶的方法的方块图。
【具体实施方式】
在此公开具体的示例性实施方式。然而，在此公开的具体结构和功能细节仅用于代表性地描述示例性实施方式。然而，示例性实施方式可体现为许多替换形式并且不应解释为仅限于在此所阐述的实施方式。
因此，尽管示例性实施方式能够具有各种变型和替换形式，但其实施方式作为实例示于附图中并在此进行详细描述。然而，应理解，不意图将示例性实施方式限于所公开的具体形式，而是相反，示例性实施方式涵盖落入示例性实施方式范围内的所有变型、等同物和替换方案。在附图的描述中，相同的标记始终是指相同的元件。
应理解，尽管术语第一、第二等可用在本文中描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区别开。例如，第一元件可称为第二元件，并且类似地，第二元件可称为第一元件，而不脱离示例性实施方式的范围。本文中所使用的术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或多个的任意和全部组合。
应理解，当一个元件被称为“与”另一元件“连接”或“结合”时，其可与所述另一元件直接连接或结合，或者可存在中间元件。相反，当一个元件被称为与另一元件“直接连接”或“直接结合”时，则不存在中间元件。其它用于描述各元件之间关系的词语应以相同的方式解释(例如，“在...之间”与“直接在...之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。
本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施方式并且不意图限制示例性实施方式。本文中所使用的单数形式“一种(个)(a)”、“一种(个)(an)”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另作说明。应进一步理解，当术语“包含”、“包括”用在本文中时，其表示所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组分的存在，但不排除存在或添加一种或多种其它特征、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其集合。
还应注意，在一些替换实施中，所述动作/行为可不按照附图中所示的顺序出现。例如，取决于所涉及的动作/行为，两个连续显示的图实际上可基本上同时执行或者有时可以相反的顺序执行。
现在参照附图更充分地描述示例性实施方式。在附图中，为了清楚起见，可能放大了层和区域的厚度。
下面参照附图描述根据至少一个示例性实施方式的形成氧化物半导体层的方法。而且，形成氧化物半导体层的方法的至少示例性实施方式包括可用作溅射靶的氧化物半导体靶的示例性实施方式。
图1是说明根据至少一个示例性实施方式的形成氧化物半导体层的方法的方块图。
参照图1，可将基底装在安装有氧化物半导体靶的腔室中(S1)。该基底可为例如玻璃或硅晶片。该基底可为由柔性材料形成的柔性基底。该基底可包括在其上的预定或所需结构体。
该腔室可为例如DC磁控溅射腔室(在下文中称为DC溅射腔室)。
DC溅射腔室可使用单磁阴极法、多磁阴极法和多阴极法之一进行操作。
然而，可能必须在宽的区域上将氧化物半导体层沉积至均匀的厚度。对于在宽的区域上进行沉积，使用多磁阴极法可为有利的。当该腔室使用多磁阴极法进行操作时，可施加DC功率以及RF功率。
该氧化物半导体靶的电阻可等于或小于1kΩ，使得可进行DC溅射。该氧化物半导体靶可为无定形的。该氧化物半导体靶可具有x(第一氧化物)·y(第二氧化物)·z(第三氧化物)的组成，其中x、y和z为摩尔比。第一至第三氧化物可各自为氧化物半导体。第一至第三氧化物可各自选自Ga2O3、HfO2、In2O3、ZnO和SnO并且可彼此不同。例如，第一至第三氧化物可分别为Ga2O3、In2O3和ZnO并且可满足下列条件：x+y+z＝1，x或y≥0.15，且z≥0.15。Ga2O3∶In2O3∶ZnO的摩尔比可为1∶1∶1、0.5∶0.5∶1或2∶2∶1。
此外，x、y和z可满足下列三组条件之一：
x+y＝1，0.15≤x≤0.85，z＝0；
y+z＝1，0.15≤y≤0.85，x＝0；或者
x+z＝＝1，0.15≤z≤0.85，y＝0。
当第一至第三氧化物满足以上条件之一时，氧化物半导体靶可为二元靶。例如，该靶可为包括(Zn，In)、(Ga，In)、(Ga，Zn)或(Zn，Sn)的二元氧化物半导体靶。形成于该基底上的氧化物半导体层可为Zn-In-O层或Zn-Sn-O层。
该氧化物半导体靶可为由Ga2O3、HfO2、In2O3和ZnO之一形成的单一的靶，并且x＝1，y＝0且z＝0。形成于该基底上的氧化物半导体层可为Ga2O3、HfO2、In2O3和ZnO之一。
该氧化物半导体靶可通过在还原气氛下对氧化物半导体进行烧结而形成。烧结可在炉子中进行。在烧结过程中，通过控制还原气氛中的氧气含量，可使该氧化物半导体靶具有半导体特性，例如，x、y和z可满足上述条件并且电阻可为1kΩ或更小。还原气氛中的氧气含量可小于大气压下空气中的氧气含量21％。
可将装有基底的腔室的压力降至适于沉积氧化物半导体层的压力(S2)。
腔室的压力可低于大气压并接近真空。
可在将氧气和溅射气体注入到其压力可控制为低于大气压的腔室中的同时将DC功率施加到氧化物半导体靶上(S3)。
可向腔室供应氧气使得氧气含量b可在0体积％和40体积％之间。可向腔室供应溅射气体使得溅射气体含量a可在60体积％和100体积％之间。而且，溅射气体可为选自Ar、Xe、Ne、Kr、以及这些气体的混合物中的一种。施加到氧化物半导体靶上的DC功率可为2～100W/cm2。
可通过将等离子体施加到氧化物半导体靶上而在基底表面上形成氧化物半导体层(S4)。
例如，可通过施加到氧化物半导体靶上的DC功率产生溅射气体的等离子体。当产生等离子体时，等离子体中包括的溅射离子例如Ar离子可与氧化物半导体靶碰撞。结果，构成氧化物半导体层的源材料可从氧化物半导体靶向基底发射。发射的源材料可沉积在基底上。在这一点上，基底的沉积温度可为室温或更高。沉积温度可根据基底材料而不同。例如，如果基底为柔性基底，则可在室温至200℃的温度范围内进行沉积。如果基底为玻璃基底或半导体基底(例如，硅基底)，则沉积可在高于200℃的温度下进行。
如上所述，当与常规的RF溅射法进行比较时，使用根据至少一个示例性实施方式的形成氧化物半导体层的方法可提高沉积氧化物半导体层的沉积速率。这可从图2的图看出。
图2是显示使用根据至少一个示例性实施方式的形成氧化物半导体层的方法形成的Ga2O3-In2O3-ZnO(GIZO)膜(在下文中称为第一GIZO膜)以及使用常规的RF溅射法形成的GIZO膜(在下文中称为第二GIZO膜)的沉积速率的柱状图。第一和第二GIZO膜是使用氩气作为溅射气体以95sccm的恒定流速形成的。将RF功率和DC功率均维持在200W。当形成第二GIZO膜时，以5sccm的流速供应氧气。
根据氧气流速形成三个第一GIZO膜。
使用2.5sccm的氧气流速形成第一个第一GIZO膜，使用5sccm的氧气流速形成第二个第一GIZO膜，和使用7.5sccm的氧气流速形成第三个第一GIZO膜。
在图2中，第一个柱条G1表示第二GIZO膜的沉积速率。第二至第四个柱条G2～G4分别表示第一个至第三个第一GIZO膜的沉积速率。
当对图2中的第一至第四个柱条G1～G4进行比较时，第二GIZO膜的沉积速率为1/秒；然而，所述三个第一GIZO膜具有1.7/秒或更高的沉积速率。具体而言，在第一个第一GIZO膜的情况下，沉积速率为2.33/秒，其可高于常规的第二GIZO膜的沉积速率的两倍。
进行观测第一GIZO膜的DC功率与沉积速率之间的关系的实验。
在该实验中，制造两个第一GIZO膜。通过施加200W的DC功率形成所述两个第一GIZO膜之一，且通过施加300W的DC功率形成另一个第一GIZO膜。在该实验中，将氧气供应速率维持在2.5sccm，并且将其余的沉积条件维持为与以上实验相同的条件。
图3是显示该实验的结果的柱状图。在图3中，第一柱条G11表示通过施加200W的DC功率而形成的第一GIZO膜的沉积速率，第二柱条G22表示通过施加300W的DC功率而形成的第一GIZO膜的沉积速率。
当将图3中的第一和第二柱条G11和G22进行比较时，在其余条件相同的情况下，第一GIZO膜的沉积速率随DC功率的增加而增加。
现在描述使用上述形成氧化物半导体层的方法制造半导体器件的方法的示例性实施方式。图4是说明根据至少一个示例性实施方式的使用图1的形成氧化物半导体层的方法制造半导体器件的方法的横截面图。
参照图4，可在基底40上顺次形成栅电极42和栅绝缘层44。基底40可为玻璃基底或硅基底，或者可为柔性基底。栅电极42可为掺杂有n型杂质的硅电极。栅绝缘层44可为氧化硅层。根据当前实例，栅绝缘层44可形成为约1000的厚度。沟道层46可形成于栅绝缘层44上。沟道层46可为氧化物半导体层，例如，GIZO层、Hf-In-Zn-O、Zn-Sn-O层、Zn-In-O层、Ga2O3层、In2O3层或ZnO层。可使用图1中氧化物半导体层的制造方法形成沟道层44。如果沟道层46由GIZO形成，则沟道层46可形成为700的厚度。第一和第二电极层48和50可形成于栅绝缘层44上并且可彼此分离且彼此面对。第一和第二电极层48和50可同时形成。可形成第一电极层48使之与沟道层46的一端接触，并且可形成第二电极层50使之与沟道层46的另一端接触。第一和第二电极层48和50可接触沟道层46的侧表面部分和上表面部分。第一和第二电极层48和50之一可为源电极并且另一个可为漏电极。在顺次堆叠第一和第二金属层48a和48b之后，可通过将第一和第二金属层48a和48b图案化而形成第一电极层48。可通过顺次堆叠第三和第四金属层50a和50b并将第三和第四金属层50a和50b图案化而形成第二电极层50。第三和第四金属层50a和50b可与第一和第二金属层48a和48b相同。因此，可覆盖沟道层46的第一和第二金属层48a和48b可形成于栅绝缘层44上，并且可通过顺次除去第一和第二金属层48b和48a的一部分以使沟道层46的上表面暴露而形成第一和第二电极层48和50。根据至少一个示例性实施方式，可使用剥离法(lift off method)和光刻蚀刻法除去第一和第二金属层48a和48b的所述部分。第一金属层48a可为Ti层，第二金属层48b可为Pt层和Mo层。第一金属层48a可形成为约100的厚度，第二金属层48b可形成为约1000的厚度。
所进行的除了第一和第二电极层48和50的形成之外的其它过程可为相关领域中的典型过程。
可将如上所述制造的半导体器件例如薄膜晶体管退火预定的或所需的时间。
图5是根据至少一个示例性实施方式的使用参照图4所描述的制造半导体器件的方法所制造的半导体器件的横截面图，其中该半导体器件包括形成于SOI基底80上的栅电极70。如图5中所描绘的，栅电极70可形成于可覆盖基底40的上表面的缓冲层60上，并且可覆盖栅电极70的栅绝缘层90可形成于缓冲层60上。基底40和缓冲层60构成SOI基底80。缓冲层60可为氧化硅层。栅电极70可由具有300μΩcm或更小电阻率的材料形成，例如栅电极70可为Mo电极。栅绝缘层90可为氮化硅层。所进行的除了栅绝缘层90的形成之外的其它过程可与参照图4所描述的过程相同。
参照图4和图5，半导体器件可为其中栅电极42和70位于沟道层46下面的底栅型薄膜晶体管。然而，可将根据至少一个示例性实施方式的制造半导体器件的方法应用于其中栅电极42和70位于沟道层46上面的顶栅型薄膜晶体管。在制造顶栅型薄膜晶体管的方法中，还可使用示于图1中的形成氧化物半导体层的方法形成沟道层46。
现在描述所进行的观测根据上述制造半导体器件的方法的示例性实施方式制造的薄膜晶体管的电流-电压特性的实验的结果。
在本实验中，使用第一至第四薄膜晶体管(TFT)。第一至第四TFT的沟道层为GIZO(Ga2O3-In2O3-ZnO)层。
使用上述根据示例性实施方式的制造半导体器件的方法制造第一和第二TFT。然而，当形成沟道层时，使用氩气作为溅射气体并且将流速保持为190sccm。将氧气供应速率保持为2.5sccm。在制造第一TFT之后，将第一TFT在300℃的温度下退火一小时，在制造第二TFT后，将第二TFT在350℃的温度下退火一小时。
将第三和第四TFT制成与第一和第二TFT相同。然而，使用常规的RF磁控溅射法形成第三和第四TFT的沟道层。分别以与第一和第二TFT相同的方式对第三和第四TFT进行退火。
为了测量第一至第四TFT的电流-电压特性，相对于彼此不同的三种漏电压Vd通过改变栅电压Vg来测量第一至第四TFT各自的源-漏电流Ids。
图6和图7是显示均在300℃的温度下退过火的根据至少一个示例性实施方式的第一TFT和常规的第三TFT的电流-电压特性的图。图8和图9是显示均在350℃的温度下退过火的根据至少一个示例性实施方式的第二TFT和常规的第四TFT的图。
在图6～9中，第一曲线100a～100d表示在将漏电压Vd固定在0.1V时测得的电流-电压特性，第二曲线110a～110d表示在将漏电压Vd固定在5V时测得的电流-电压特性，第三曲线120a～120d表示在将漏电压Vd固定在10V时测得的电流-电压特性。
当将图6和图7中显示在300℃的温度下退过火的根据至少一个示例性实施方式的第一TFT和常规的第三TFT的电流-电压特性的图进行比较时，所述第一TFT和第三TFT的电流-电压特性差别不是很大。而且，当将图8和图9中显示在350℃的温度下退过火的根据示例性实施方式的第二TFT和常规的第四TFT的电流-电压特性的图进行比较时，所述第二TFT和第四TFT的电流-电压特性差别不是很大。
从图6～9中所示的实验结果可知，使用根据示例性实施方式的制造半导体器件的方法制造的示例性实施方式的半导体器件(其中在包括具有1kΩ或更小电阻的氧化物半导体靶的DC溅射腔室中形成沟道层)的电流-电压特性与其沟道层在常规的RF溅射腔室中形成的半导体器件的电流-电压特性差别不是很大。
由显示了在使用氧化物半导体靶的DC溅射腔室和常规的RF溅射腔室中GIZO层(沟道层)的沉积速率的图2中所示的结果可知，根据示例性实施方式制造第一和第三TFT所需的时间可比制造常规的第二和第四TFT所需的时间短得多。
如上所述，在根据示例性实施方式的制造半导体器件的方法中，沟道层为氧化物半导体层并且在具有氧化物半导体靶的腔室例如DC溅射腔室中形成。
另一方面，在上述氧化物半导体靶和形成氧化物半导体层及半导体器件的方法中，第一至第三氧化物可分别为HfO2、In2O3和ZnO，其中0＜x＜1，y≥0.15，且z≥0.15。此外，第一至第三氧化物可分别为HfO2、In2O3和ZnO，其中x、y和z满足下列三组条件之一：x+y＝1，0.15≤x≤0.85，z＝0；y+z＝1，0.15≤y≤0.85，x＝0；和0.15≤z，y＝0。而且，HfO2∶In2O3∶ZnO的摩尔比可为0.1∶1∶2、0.2∶1∶2、0.3∶1∶2或0.4∶1∶2。
现在说明根据一个示例性实施方式制造具有1kΩ或更小电阻的氧化物半导体靶的方法。
参照图10，在操作SS1中，将构成氧化物半导体靶的各组分的原料混合。当氧化物半导体靶具有如上所述的x(第一氧化物)·y(第二氧化物)·z(第三氧化物)的组成(其中，x、y和z为摩尔比)时，第一至第三氧化物的原料可以给定比例混合。第一至第三氧化物的原料各自可为Ga2O3、HfO2、In2O3、ZnO和SnO中的任一种。第一至第三氧化物的原料可彼此不同。当第一至第三氧化物的原料与上述的相同时，可通过在制造氧化物半导体层的方法中所描述的x、y和z之间的关系确定第一至第三氧化物的原料进行混合的摩尔比。第一氧化物可为Ga2O3、HfO2、In2O3、ZnO和SnO之一，并且x＝1，y＝0且z＝0。
在原料的混合中，原料可为小球或小珠。在这种情况下，可将在原料的混合之后获得的混合产物研磨成粉末。
在操作SS2中，将混合产物干燥和粒化。
在操作SS3中，将粒化产物倒在模具中并使其在模具中成型。
可在操作SS3中根据目的将粒化产物成型为各种形状。例如，当氧化物半导体靶用于溅射(sputter)时，可使粒化产物成型为适合用于溅射的形状。可通过各种方法例如冷等静压进行成型。
在操作SS4中，对成型产物进行烧结。根据原料，成型产物的烧结可在例如烧结炉的装置中在给定温度下在给定气氛例如真空气氛、大气压气氛或非氧化性气氛中进行。
例如，第一至第三氧化物的原料可分别为Ga2O3、In2O3和ZnO。当这些原料的混合比为2∶2∶1的摩尔比时，操作SS4中的烧结温度可为约1400～1500℃，并且操作SS4中的烧结气氛可为氮气(N2)气氛。当氧化物半导体靶不包括第一氧化物，第二和第三氧化物的原料分别为In2O3和ZnO，并且这些原料的混合比为1∶2的摩尔比时，操作SS4中的烧结温度可为约1350～1500℃，并且操作SS4中的烧结气氛可为空气气氛。在操作SS4中，烧结温度可为约1300～1600℃，并且烧结气氛可为包括空气、氧气、氮气、或者氧气及氮气的气氛。
第一至第三氧化物的原料可分别为HfO2、In2O3和ZnO。在这种情况下，烧结温度和烧结气氛可与上述的相同。
在操作SS5中，将烧结产物加工成所需的靶形状。例如，在操作SS5中，可对烧结产物进行加工使得烧结产物具有光滑的表面。
通过这些操作，形成了具有1kΩ或更小电阻的氧化物半导体靶。
另外，在对烧结产物进行加工后，在操作SS6中，可将在操作SS5中加工的氧化物半导体靶结合到支撑体上。该支撑体可为金属垫。例如，该金属垫可为铜垫。而且，可使用粘合剂将操作SS5中加工的氧化物半导体靶与支撑体彼此结合在一起。例如，该粘合剂可包括Ag或Ni。
当使用根据示例性实施方式的制造半导体器件的方法时，可将包括沟道层的半导体器件的电流-电压特性维持为等于包括使用常规的RF溅射法形成的沟道层的半导体器件的电流-电压特性。然而，由于在根据示例性实施方式制造半导体器件的方法中沟道层的沉积速率可比常规方法中沟道层的沉积速率高得多，因此可提高生产率。
本领域技术人员应理解，在不背离示例性实施方式的精神和范围的情况下可在示例性实施方式中进行形式和细节上的各种变化，例如，不仅可将使用包括氧化物半导体靶的DC溅射腔室形成氧化物半导体层的技术应用于制造TFT，而且还可将该技术应用于制造使用氧化物半导体层的其它半导体器件。而且，可将上述形成氧化物半导体层的方法应用于制造具有各种结构的TFT。因此，示例性实施方式的范围不是由详细的描述限定的，而是由所附权利要求限定的。
因而已描述了示例性实施方式，显然其可以各种方式变化。不应认为这样的变化偏离了示例性实施方式想要表达的精神和范围，并且意图将对于本领域技术人员而言显然的所有这样的变化包括在所附权利要求的范围内。