JP2007226058A - 液晶ディスプレイパネル及びその製造方法並びにCu合金スパッタリングターゲット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】配線の少なくともひとつが、添加元素として希土類元素の中から選ばれる少なくとも1種以上の元素を0.01〜1原子%含有し、残部がCu及び不可避的不純物であるCu合金薄膜からなり、かつ、透明導電膜と直接積層した配線構造を有する液晶ディスプレイパネルとする。
【選択図】 選択図なし
Description
(1)スパッタリングターゲットの不均一性
(2)スパッタリングターゲット中の酸化物異物
(3)スパッタリングターゲットの大きな表面粗さ
(1)のスパッタリングターゲットの不均一性が大きい場合、異なる金属相でスパッタリングレートが異なるため、スパッタ初期と後期で平均スパッタレートの変化が大きくなったり、形成される膜の組成変化が大きくなる。また、スパッタリングが進むにつれ表面粗さが大きくなり、鋭角な場所で電界集中により異常放電が起きやすくなるため、スパッタリングターゲットとしては好ましくない。ターゲットを構成するCu合金を、前記Cu領域が前記2相共存領域によって囲まれた組織構造を有するものとする事により、ターゲットの不均一性による上記問題が良好になる。特に、2相共存領域によって囲まれるCu領域の最大長は500μm以下であることが好ましく、350μm以下であることがさらに好ましい。
円板状(100mm径)のCuターゲットの上にTbチップ(5mm×5mm×1mmt)を配置した複合ターゲットを使用して、DCマグネトロンスパッタ装置を用いて、ガラス基板(コーニング#1737)上に厚さ200nmのCuTb合金薄膜を作製した。この際、Cuターゲット上のTbチップの位置を変化させることによりTb含有量が異なる5種類のCuTb合金薄膜(Tb含有量:0.02〜0.59at%)を形成した。さらに、各合金薄膜を窒素雰囲気中で250℃、1時間の熱処理を行なった(実施例1−1〜1−5)。
Cuターゲット上に配置するチップ材料をTbからNd、Sm、Gd、Tm、Dyに変えて、実施例1と同様な方法で種々のCu合金薄膜をガラス基板上に形成した。さらに、各合金薄膜を窒素雰囲気中で250℃、1時間の熱処理を行なった(実施例2−1〜2−6)。この後、各合金薄膜の抵抗率とヒロック密度を実施例1と同様な方法で測定した。また、薄膜中の添加元素の添加濃度をICP分析により求めた。各サンプルの抵抗率、ヒロック密度、添加元素及びその添加濃度を表2に示す。
図3は透明導電膜との接触抵抗(Rc)を測定するために使用した薄膜積層体の形状を示す平面図である。この薄膜積層体はガラス基板上に形成された幅2mm、長さ40mmの透明導電膜と、該透明導電膜と直交し、これを覆うように形成された幅1mm、長さ8mmの6本のメタル膜からなるものであり、具体的には、ガラス基板(コーニング#1737)上に、図1に示す形状のマスクを用いて透明導電膜を形成した後、図2に示す形状のマスクを用いてCu合金薄膜等のメタル膜を形成して作製する。
窒素雰囲気中250℃、60分の熱処理前後でのCuTb合金薄膜(Tb含有量:0.18at%)のITO薄膜との接触抵抗(Rc)の測定結果を表3に示す。
実施例3と同様な方法で、CuTb合金薄膜の代わりにAl−0.2at%Nd合金薄膜(比較例2−1)、Mo薄膜(比較例2−2)を積層した薄膜積層体を作製し、実施例3と同様な方法でそれらの接触抵抗(Rc)を測定した。測定結果を表3に示す。
実施例3と同様な方法で、ITO薄膜の代わりにZnO−2.5wt%Al2O3膜を形成して薄膜積層体を作製し、実施例3と同様な方法でCuTb合金薄膜(Tb含有量:0.18at%)とZnO−2.5wt%Al2O3薄膜との接触抵抗(Rc)を測定した。測定結果を表4に示す。
実施例4と同様な方法でZnO−2.5wt%Al2O3薄膜の上に、CuTb合金薄膜の代わりにAl−0.2at%Nd合金薄膜(比較例3−1)、Mo薄膜(比較例3−2)のメタル膜を形成した薄膜積層体を作製し、実施例3と同様な方法でこれらの薄膜とZnO−2.5wt%Al2O3薄膜との接触抵抗(Rc)を測定した。測定結果を表4に示す。
原材料をCu99.9Tb0.1の組成となるように調合、溶解し、鋳造法にてCuTbインゴットを作製した。この後、インゴットを加工し、100mm径×5mmtのターゲット材を完成させた。この後、バッキングプレートにボンディングを施し、スパッタリングターゲットを作製した。本ターゲットの酸素含有量は30ppmであり、相対密度は、99.99%であった。
・スパッタガス:Ar
・ガス圧力:0.7Pa
・電力密度:22W/cm2
アーキングの評価は、スパッタカソードの電力ケーブルにコイルを巻き、アークの際にコイルに誘起される15mV以上のパルス数を計測し、単位時間(1秒)あたりのパルス数をアーク密度として測定した。アーク密度の測定結果を表5に示す。
粒径50μmのCuとTbをCu99.9Tb0.1の組成となるようにボールミルで混合し、以下の条件でホットプレス焼結を行なった。
・焼結温度:750℃
・保持時間:2時間
・圧力:200kg/cm2
・昇温速度:100℃/h
降温は温度制御せず、放冷とした。得られたインゴットを加工し、100mm径×5mmtのターゲット材を完成させた。この後、バッキングプレートにボンディングを施し、スパッタリングターゲットを作製した。本ターゲットの酸素含有量は400ppmであり、相対密度は99.90%であった。
Claims (11)
- 透明導電膜に直接積層された配線を有する液晶ディスプレイパネルであって、前記配線が、希土類元素から選ばれる1種以上の元素を0.01〜1原子%含有し、残部がCu及び不可避的不純物であるCu合金薄膜からなる配線であることを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
- 透明導電膜に直接積層された配線を有する液晶ディスプレイパネルであって、前記配線が、Tm、Dy、Sm、Nd、Gd、Tbから選ばれる1種以上の元素を0.01〜1原子%含有し、残部がCu及び不可避的不純物であるCu合金薄膜からなる配線であることを特徴とする液晶ディスプレイパネル。
- Cu合金薄膜の酸素含有量が100ppm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶ディスプレイパネル。
- Cu合金薄膜がスパッタリング法により形成された薄膜である事を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶ディスプレイパネル。
- Cu合金薄膜が、スパッタリング法により形成した後、100℃〜400℃の熱処理を施して、その抵抗率を5μΩcm以下とした薄膜である事を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶ディスプレイパネル。
- 透明導電膜がITOからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶ディスプレイパネル。
- 透明導電膜がZnO、又は、Al、In、V、Ga、B、Y、Ti、Scから選ばれる1種以上の元素を0.01〜5原子%含有したZnOからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶ディスプレイパネル。
- 透明導電膜に直接積層された配線を有する液晶ディスプレイパネルの製造方法であって、前記配線が希土類元素の中から選ばれる1種以上の元素を0.01〜1原子%含有し、残部がCu及び不可避的不純物であるCu合金薄膜からなり、該Cu合金薄膜をスパッタリング法にて形成した後に100℃〜400℃の熱処理を施すことにより、その抵抗率を5μΩcm以下とすることを特徴とする液晶ディスプレイパネルの製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶ディスプレイパネルのCu合金薄膜を形成するためのCu合金スパッタリングターゲットであって、希土類元素の中から選ばれる1種以上の元素を0.01〜1原子%含有し、残部がCu及び不可避的不純物であるCu合金からなることを特徴とするCu合金スパッタリングターゲット。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶ディスプレイパネルのCu合金薄膜を形成するためのCu合金スパッタリングターゲットであって、Tm、Dy、Sm、Nd、Gd、Tbから選ばれる1種以上の元素を0.01〜1原子%含有し、残部がCu及び不可避的不純物であるCu合金からなることを特徴とするCu合金スパッタリングターゲット。
- 酸素含有量が100ppm以下であることを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のCu合金スパッタリングターゲット。
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