JP2001125123A - 液晶ディスプレイ用電極・配線材及びスパッタリングターゲット - Google Patents

液晶ディスプレイ用電極・配線材及びスパッタリングターゲット

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一朗 徳田
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淳一郎 萩原
Tsutomu Tsutsui
努 筒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒロックの発生が抑制されると共に低抵
抗（＜１０μΩ・ｃｍ）の液晶ディスプレイ用導電部
（電極・配線材等）、及びこの導電部製作用のスパッタ
リングターゲットの提供。 【解決手段】 合金成分として、２．０〜１０ｗｔ％の
Ｎｄと、１０ｐｐｍ〜２．０ｗｔ％のＢ、Ｃｒ、Ｖのう
ちの１種または２種以上とを含有し、残部がＡｌ及び不
可避的不純物であるＡｌ合金からなる液晶ディスプレイ
用の電極・配線材、並びに該電極・配線材を製作するた
めの同じ組成のＡｌ−Ｎｄ合金からなるスパッタリング
ターゲット。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
の配線や電極等の導電部及びその製作に用いるスパッタ
リングターゲットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ等の配線や電極等に用
いられるＡｌ材は低抵抗で、且つ、耐ヒロック性が必要
とされている。
【０００３】現在、ヒロックへの対策として様々なＡｌ
合金が使われている。例えば、耐ヒロック性を有するも
のとしてＡｌに対し合金成分としてＮｄ、Ｇｄ及びＤｙ
から選ばれた少なくとも１種を１．０ａｔ％超〜１５ａ
ｔ％含有せしめたＡｌ合金が知られている（特許公報第
２７３３００６号参照）。すなわち、液晶ディスプレイ
用基板上に形成されるＡｌ系の電極材は、デバイス製作
工程上、高温になるプロセスを経ることによってヒロッ
クが発生するので、この対策としてＡｌにＮｄ等を添加
しているのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、Ａｌに対するＮｄの含有量が多くなる程、耐ヒロッ
ク性は向上するとされている。しかしながら、Ｎｄ含有
量が多いと、このＡｌ合金からなる電極膜形成用スパッ
タリングターゲットを用いて成膜された膜の比抵抗値が
高くなり、また、その膜の硬度も高くなる傾向にある。
さらに、Ｎｄ含有量が多く、得られるターゲットの硬度
が高くなるにつれて、ターゲット製作途中での高硬度に
起因する内部欠陥が発生しやすい。
【０００５】本発明は、従来技術の問題点を解消するも
のであり、ヒロックの発生が抑制されると共に低抵抗
（＜１０μΩ・ｃｍ）の液晶ディスプレイ用導電部（電
極・配線材等）を提供すること、及びこの導電部を製作
するために用いるスパッタリングターゲットを提供する
ことを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ａｌ−Ｎ
ｄ合金にＢ、Ｃｒ、Ｖから選ばれる第３成分を１種以上
添加し、Ｎｄ添加量を減らしたＡｌ−Ｎｄ合金からなる
スパッタリングターゲットを製作し、このターゲットを
使用して、液晶ディスプレイ用基板上にスパッタリング
により配線や電極等の導電部を形成することによって前
記課題を達成することに成功した。
【０００７】本発明の液晶ディスプレイ用の電極・配線
材は、合金成分として、２．０〜１０ｗｔ％のＮｄと、
１０ｐｐｍ（０．００１ｗｔ％）〜２．０ｗｔ％のＢ、
Ｃｒ、Ｖのうちの１種または２種以上とを含有し、残部
がＡｌ及び不可避的不純物であるＡｌ−Ｎｄ合金からな
るものである。
【０００８】また、本発明の液晶ディスプレイ用電極・
配線材を製作するためのスパッタリングターゲットは、
合金成分として、２．０〜１０ｗｔ％のＮｄと、１０ｐ
ｐｍ〜２．０ｗｔ％のＢ、Ｃｒ、Ｖのうちの１種または
２種以上とを含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物で
あるＡｌ−Ｎｄ合金からなるものである。
【０００９】前記Ｎｄ含有量（組成値）が２．０ｗｔ％
未満であると、ヒロック発生数が多すぎて実用的ではな
く、また、Ｎｄ組成値が１０ｗｔ％を超えると、比抵抗
値が高いという問題があると共に、製作工程上の欠陥も
発生しやすい。また、前記Ｂ、Ｃｒ、Ｖのうちの１種以
上の元素の含有量（組成値）が１０ｐｐｍ未満である
と、耐ヒロック改善効果がなく、また２．０ｗｔ％を超
えると、比抵抗値が高くなるなどの問題がある。
【００１０】本発明のスパッタリングターゲットは、Ａ
ｌの拡散速度低下元素（Ｎｄ、Ｂ、Ｃｒ、Ｖ等）を２種
以上（Ｎｄは必須成分）添加するＡｌ−Ｎｄ合金からな
るものであり、このターゲットを使用し、スパッタリン
グにより成膜された薄膜に対してアニール（熱処理）処
理を行った場合、ヒロックの発生がおさえられ、比抵抗
値も低くなる。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。
【００１２】Ａｌ−Ｎｄ合金に対してＢ、Ｃｒ、Ｖのう
ちの１種以上を含有せしめたスパッタリングターゲット
を、以下のようにして通常の方法で製作した。
【００１３】Ｎｄを５．０ｗｔ％、Ｂを０．１ｗｔ％
（またはＣｒを０．５ｗｔ％）含有し、残部がＡｌ及び
不可避的不純物である合金（Ａｌ−Ｎｄ合金）組成物を
不活性ガスに水素を混合した雰囲気中で溶解し、その後
圧力を下げてＣＯ還元し、鋳造したインゴットを加工し
てスパッタリングターゲットを製作した。
【００１４】このようにして得られたスパッタリングタ
ーゲットを使用し、ＤＣマグネトロンスパッタ法（スパ
ッタ電力：約９Ｗ／ｃｍ2、Ａｒ雰囲気中）により平坦
度の良いウェハ上に、成膜時ウェハ温度１００℃で約３
０００オングストロームの薄膜を形成した。得られたＡ
ｌ−Ｎｄ合金薄膜に対し真空中、２５０〜４５０℃で、
３０分間アニール処理を行い、その後徐冷して、液晶デ
ィスプレイ用の電極・配線材として利用できる薄膜を得
た。
【００１５】得られた薄膜の比抵抗値（μΩ・ｃｍ）を
室温で測定し、またその表面をＳＥＭ観察することによ
りヒロックの発生状況を観察した。アニール処理温度と
Ａｌ−Ｎｄ合金膜の比抵抗値との関係を図１に示す。比
抵抗値は、四探針法によるシート抵抗値を測定し、その
値と膜厚から計算した。Ａｌ−Ｎｄ合金膜の合金組成値
（ｗｔ％）とヒロック発生数（ケ／ｍｍ2）との関係を
図２（アニール処理温度：４００℃の場合）及び図３
（アニール処理温度：４５０℃の場合）に示す。
【００１６】比較のために、第３元素としてのＢ、Ｃ
ｒ、Ｖを添加しないＡｌ−５．０ｗｔ％Ｎｄ合金からな
るスパッタリングターゲット（対照）を製作し、上記と
同様の評価を行い、その結果を図１〜３に示す。
【００１７】図１から明らかなように、比抵抗値はアニ
ール処理により１０μΩ・ｃｍ以下となり、最終的には
５μΩ・ｃｍ以下まで下がった。第３元素としてＢを含
有せしめたものは４５０℃のアニール処理温度で約４μ
Ω・ｃｍまで下がり、Ｃｒを含有せしめたものは４５０
℃のアニール処理温度で５μΩ・ｃｍ以下となった。ま
た、第３元素としてＶを含有せしめたもの、Ｂ、Ｃｒ、
Ｖのうちの少なくとも２種を含有せしめたものも、図１
の結果と同様な傾向を示した。
【００１８】図２及び図３から明らかなように、第３元
素（Ｃｒ、Ｂ）の添加により、対照のターゲットと比べ
て、ヒロック数の発生が極めて顕著に抑えられることが
分かる。また、第３元素としてＶを含有せしめたもの、
Ｂ、Ｃｒ、Ｖのうちの少なくとも２種を含有せしめたも
のも、図２、３の結果と同様な傾向を示した。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、Ａｌ−Ｎｄ合金に対し
Ｂ、Ｃｒ、Ｖのうちの１種類以上を特定のｗｔ％の範囲
で含有せしめてなる合金からなるスパッタリングターゲ
ットが提供され、このターゲットを使用することによ
り、得られたＡｌ−Ｎｄ合金薄膜は、アニール処理を経
た後にヒロックの発生が抑制されるという効果を奏する
と共に、低抵抗値のものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 アニール処理温度（℃）とＡｌ−Ｎｄ合金薄
膜の比抵抗値（μΩ・ｃｍ）との関係を示すグラフ。
【図２】 ４００℃で３０分間アニール処理を行った場
合の、Ａｌ−Ｎｄ合金組成値（ｗｔ％）とＡｌ−Ｎｄ合
金薄膜のヒロック数（ケ／ｍｍ2）との関係を示すグラ
フ。
【図３】 ４５０℃で３０分間アニール処理を行った場
合の、Ａｌ−Ｎｄ合金組成値（ｗｔ％）とＡｌ−Ｎｄ合
金薄膜のヒロック数（×１０００ケ／ｍｍ2）との関係
を示すグラフ。
フロントページの続き (72)発明者 筒井 努 鹿児島県姶良郡横川町上ノ3313 ユーマッ ト株式会社九州工場内 Ｆターム(参考） 2H092 HA06 HA12 HA14 HA19 KB04 KB14 MA05 MA28 NA16 NA28 4K029 BA23 BC03 BD02 CA05 DC04 DC08 GA01 4M104 BB02 BB38 BB39 DD40 GG20 HH03 HH16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 合金成分として、２．０〜１０ｗｔ％の
    Ｎｄと、１０ｐｐｍ〜２．０ｗｔ％のＢ、Ｃｒ、Ｖのう
    ちの１種または２種以上とを含有し、残部がＡｌ及び不
    可避的不純物であるＡｌ−Ｎｄ合金からなることを特徴
    とする液晶ディスプレイ用の電極・配線材。
  2. 【請求項２】 合金成分として、２．０〜１０ｗｔ％の
    Ｎｄと、１０ｐｐｍ〜２．０ｗｔ％のＢ、Ｃｒ、Ｖのう
    ちの１種または２種以上とを含有し、残部がＡｌ及び不
    可避的不純物であるＡｌ−Ｎｄ合金からなることを特徴
    とする液晶ディスプレイ用電極・配線材を製作するため
    のスパッタリングターゲット。
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