JP2019077917A - Al合金導電膜、薄膜トランジスタ及びAl合金導電膜の製造方法 - Google Patents
Al合金導電膜、薄膜トランジスタ及びAl合金導電膜の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
これにより、膜表面のP-V値(Peak to Valley:最大高低差)が100nm以下であり、比抵抗が15μΩcm以下であるAl合金導電膜を得ることができる。
これにより、膜表面のP-V値が100nm以下であり、比抵抗が15μΩcm以下であるAl合金導電膜を得ることができる。
これにより、膜表面のP-V値が100nm以下であり、比抵抗が15μΩcm以下であるAl合金導電膜を得ることができる。
上記電極は、ゲート電極でもよいし、ソース/ドレイン電極であってもよい。これにより、ゲート電極の低抵抗化と耐熱性の向上(耐ヒロック性)を図ることができるとともに、当該薄膜トランジスタで駆動される表示デバイスの屈曲耐性を向上させることができる。
上記ターゲット材料をスパッタリングすることで、Al合金薄膜が形成される。
上記ターゲット材料をスパッタリングすることで、Al合金薄膜が形成される。
アルミニウムに上記第1の合金元素を添加した第1のターゲット構成材料と、アルミニウムに上記第2の合金元素を添加した第2のターゲット構成材料とを作製する工程と、
上記第1のターゲット構成材料と上記第2のターゲット構成材料とを溶解混合することで上記ターゲット材料を作製する工程と、を有してもよい。
図1及び図2は、本発明の一実施形態に係るAl合金導電膜を有する薄膜トランジスタの概略断面図である。
活性層11は、例えば、LTPS(low temperature poly-silicon)で構成される。ソース領域14S及びドレイン領域14Dは、それぞれ、ソース電極16S及びドレイン電極15Dを介して外部へ引き出される。
活性層21は、例えば、IGZO(In−Ga−Zn−O)系酸化物半導体材料で構成される。
本発明者らの実験によれば、上記構成のAl合金導電薄膜を厚み10μmのプラスチックフィルム基板上に成膜し、曲率半径1mmで180度折り返したところ、膜の割れやクラックの発生は確認されなかった。
このようなAl合金導電膜101でゲート電極13,23が構成された本実施形態の薄膜トランジスタ1,2によれば、従来のフラット型の表示デバイスだけでなく、周縁部が湾曲したカーブ(Curved)型の表示デバイスや円弧状に折り曲げられたベンダブル(Bendable)型の表示デバイス、さらには180度折り畳み可能なフォルダブル(Foldable)型の表示デバイスにも適用することができる。
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
続いて、本発明の第3の実施形態について説明する。以下、第1の実施形態と異なる構成について主に説明し、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
(実施例1−1)
Ce及びMoをそれぞれ所定量含有するスパッタリングターゲットを作製し、以下の条件で、ガラス基板上に、Ceを0.1原子%、Moを0.1原子%含有する厚み200nmのAl合金導電膜を作製した。
・スパッタ装置:株式会社アルバック製DCスパッタ装置「SME−200」
・ターゲットサイズ:4インチ
・基板サイズ:150mm×150mm
・DCパワー:410W
・成膜圧力:0.3Pa(Ar)
・基板温度:室温
・アニール装置:アドバンス理工株式会社製赤外線ランプ加熱装置「RTP−6」
・アニール雰囲気:窒素
・アニール条件A:400℃、60分
・アニール条件B:570℃、100秒
P-V値については、エスアイアイナノテクノロジー株式会社製走査型プローブ顕微鏡でAl合金導電膜の表面段差を測定し、その値の最大値をP−V値とした。
・エッチング装置:株式会社アルバック製ICPドライエッチング装置「NE−950」
・エッチングガス(流量):Cl2/Ar(50sccm/20sccm)
・プロセス圧力:1.0Pa
・電極温度:40℃
・アンテナパワー:400W
・基板バイアスパワー:200W
Moの含有量を1.5原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ8.5μΩcm及び36.8nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ9.0μΩcm及び55.8nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Moの含有量を2.5原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ13.0μΩcm及び25.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ8.0μΩcm及び63.5nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.2原子%、Moの含有量を0.3原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.5μΩcm及び49.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.0μΩcm及び50.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.2原子%、Moの含有量を2.0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ10.0μΩcm及び40.4nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ9.8μΩcm及び37.8nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.5原子%、Moの含有量を1.0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ8.4μΩcm及び23.4nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.4μΩcm及び35.4nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.2原子%、Moの含有量を0.3原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.3μΩcm及び36.3nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.5μΩcm及び45.4nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.2原子%、Moの含有量を2.0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ10.0μΩcm及び25.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ10.0μΩcm及び41.2nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.5原子%、Moの含有量を0.1原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.0μΩcm及び30.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.7μΩcm及び58.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.5原子%、Moの含有量を2.5原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ14.0μΩcm及び40.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ11.8μΩcm及び50.3nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ce及びMoの含有量をいずれも0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.3μΩcm及び301.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.3μΩcm及び371.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.6原子%、Moの含有量を0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.6μΩcm及び60.7nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.5μΩcm及び89.7nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を2原子%、Moの含有量を0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.1μΩcm及び42.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.9μΩcm及び47.0nm、ドライエッチング特性は不良であった。
Ceの含有量を0原子%、Moの含有量を2.3原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ12.8μΩcm及び140.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ9.0μΩcm及び138.4nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0原子%、Moの含有量を3.0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ25.0μΩcm及び100.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ21.0μΩcm及び110.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を2.0原子%、Moの含有量を2.3原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ15.0μΩcm及び31.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ14.0μΩcm及び41.2nm、ドライエッチング特性は不良であった。
Ceの含有量を2.0原子%、Moの含有量を3.0原子%とした以外は上述の実施例1−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ20.0μΩcm及び27.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ16.0μΩcm及び35.1nm、ドライエッチング特性は不良であった。
図8及び図9は、条件Bでアニールされた上記各実施例及び比較例に係るAl合金導電膜の比抵抗値及び膜表面のP-V値と各合金元素組成との関係をそれぞれ示す図である。
各図中、横軸はCeの含有量(原子%)、縦軸はMoの含有量(原子%)であり、上記比抵抗値及びP-V値のプロットは、数値とともに、その値が大きいほど大きな径で示されている。
特に、Ceの含有量を0.2原子%以上1.2原子%以下、Moの含有量を0.3原子%以上2.0原子%以下とすることにより、比抵抗値が10μΩcm以下であり、P-V値が50nm以下であるAl合金導電膜を得ることができる(実施例1−4〜8)。
Moの含有量については、0.1原子%未満(0原子%)の場合ではP-V値の抑制効果がはたらかず(比較例1−1〜3)、2.5原子%を超える場合は比抵抗値を15μΩcm以下に抑えることができない(比較例1−5,7)。
(実施例2−1)
Ce及びNbをそれぞれ所定量含有するスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様の条件で、ガラス基板上に、Ceを0.1原子%、Nbを0.1原子%含有する厚み200nmのAl合金導電膜を作製した。
作製されたAl合金導電膜を実施例1と同様に条件A,Bでアニールし、条件Aでアニールした後のAl合金導電膜の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、条件Bでアニールした後のAl合金導電膜の比抵抗値及び膜表面のP-V値をそれぞれ測定した。
一方、作製されたAl合金導電膜のエッチング特性を評価するため、以下の条件でドライエッチングした後のエッチング残渣の量を基準に、エッチング特性の良否を「○」及び「×」の2段階で評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.2μΩcm及び52.1nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.8μΩcm及び75.5nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Nbの含有量を1.5原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ7.8μΩcm及び33.4nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ7.5μΩcm及び50.6nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Nbの含有量を2.5原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ14.0μΩcm及び38.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ9.0μΩcm及び48.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.2原子%、Nbの含有量を0.3原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ7.3μΩcm及び30.5nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.5μΩcm及び45.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.2原子%、Nbの含有量を2.0原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ12.0μΩcm及び38.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ9.5μΩcm及び43.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.5原子%、Nbの含有量を1.0原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ9.1μΩcm及び22.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ6.2μΩcm及び54.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.2原子%、Nbの含有量を0.3原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.8μΩcm及び26.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.0μΩcm及び48.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.2原子%、Nbの含有量を2.0原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ9.8μΩcm及び24.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ10.0μΩcm及び28.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.5原子%、Nbの含有量を0.1原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ6.0μΩcm及び45.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ6.0μΩcm及び62.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.5原子%、Nbの含有量を2.5原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ13.0μΩcm及び50.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ11.0μΩcm及び53.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0原子%、Nbの含有量を2.3原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ14.0μΩcm及び130.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ12.0μΩcm及び128.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0原子%、Nbの含有量を3.0原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ25.0μΩcm及び100.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ21.0μΩcm及び110.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を2.0原子%、Nbの含有量を2.3原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ16.0μΩcm及び41.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ14.0μΩcm及び45.0nm、ドライエッチング特性は不良であった。
Ceの含有量を2.0原子%、Nbの含有量を3.0原子%とした以外は上述の実施例2−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ19.0μΩcm及び35.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ17.0μΩcm及び30.0nm、ドライエッチング特性は不良であった。
図12及び図13は、条件Bでアニールされた上記各実施例及び比較例に係るAl合金導電膜の比抵抗値及び膜表面のP-V値と各合金元素組成との関係をそれぞれ示す図である。
各図中、横軸はCeの含有量(原子%)、縦軸はNbの含有量(原子%)であり、上記比抵抗値及びP-V値のプロットは、数値とともに、その値が大きいほど大きな径で示されている。なお、各図には上述した比較例1−1〜3のデータも併せて示されている。
特に、Ceの含有量を0.2原子%以上1.2原子%以下、Nbの含有量を0.3原子%以上2.0原子%以下とすることにより、比抵抗値が10μΩcm以下であり、P-V値が50nm以下であるAl合金導電膜を得ることができる(実施例2−4〜8)。
Nbの含有量については、0.1原子%未満(0原子%)の場合ではP-V値の抑制効果がはたらかず(比較例1−1〜3参照)、2.5原子%を超える場合は比抵抗値を15μΩcm以下に抑えることができない(比較例2−4)。
(実施例3−1)
Ce及びSiをそれぞれ所定量含有するスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様の条件で、ガラス基板上に、Ceを0.1原子%、Siを0.1原子%含有する厚み200nmのAl合金導電膜を作製した。
作製されたAl合金導電膜を実施例1と同様に条件A,Bでアニールし、条件Aでアニールした後のAl合金導電膜の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、条件Bでアニールした後のAl合金導電膜の比抵抗値及び膜表面のP-V値をそれぞれ測定した。
一方、作製されたAl合金導電膜のエッチング特性を評価するため、以下の条件でドライエッチングした後のエッチング残渣の量を基準に、エッチング特性の良否を「○」及び「×」の2段階で評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.4μΩcm及び57.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.4μΩcm及び63.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Siの含有量を1.5原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.7μΩcm及び52.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.8μΩcm及び53.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Siの含有量を2.0原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ6.8μΩcm及び54.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ6.7μΩcm及び79.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.2原子%、Siの含有量を0.3原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.2μΩcm及び49.2nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.4μΩcm及び50.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0.2原子%、Siの含有量を1.5原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.2μΩcm及び39.5nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.1μΩcm及び42.1nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.0原子%、Siの含有量を1.0原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.4μΩcm及び35.4nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.7μΩcm及び38.9nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.2原子%、Siの含有量を0.3原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.5μΩcm及び45.9nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.5μΩcm及び39.1nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.2原子%、Siの含有量を1.5原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.1μΩcm及び49.9nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ4.7μΩcm及び43.9nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.5原子%、Siの含有量を0.1原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.8μΩcm及び53.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ3.6μΩcm及び55.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を1.5原子%、Siの含有量を2.0原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ8.2μΩcm及び65.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ7.0μΩcm及び91.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0原子%、Siの含有量を1.5原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.5μΩcm及び250.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ5.4μΩcm及び321.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を0原子%、Siの含有量を2.5原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ7.0μΩcm及び180.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ6.7μΩcm及び212.0nm、ドライエッチング特性は良好であった。
Ceの含有量を2.0原子%、Siの含有量を2.3原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ10.0μΩcm及び142.0nm、アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ7.5μΩcm及び150.0nm、ドライエッチング特性は不良であった。
Ceの含有量を2.0原子%、Siの含有量を3.0原子%とした以外は上述の実施例3−1と同様な条件でAl合金導電膜を作製し、各アニール条件後の比抵抗値及び膜表面のP-V値と、ドライエッチング特性を評価した。
評価の結果、アニール条件Aにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ12.0μΩcm及び122.0nm、 アニール条件Bにおける比抵抗値及び膜表面のP-V値はそれぞれ10.0μΩcm及び140.0nm、ドライエッチング特性は不良であった。
図16及び図17は、条件Bでアニールされた上記各実施例及び比較例に係るAl合金導電膜の比抵抗値及び膜表面のP-V値と各合金元素組成との関係をそれぞれ示す図である。
各図中、横軸はCeの含有量(原子%)、縦軸はSiの含有量(原子%)であり、上記比抵抗値及びP-V値のプロットは、数値とともに、その値が大きいほど大きな径で示されている。なお、各図には上述した比較例1−1〜3のデータも併せて示されている。
特に、Ceの含有量を0.2原子%以上1.2原子%以下、Siの含有量を0.3原子%以上1.5原子%以下とすることにより、比抵抗値が5.2μΩcm以下であり、P-V値が50nm以下であるAl合金導電膜を得ることができる(実施例3−4〜8)。
Siの含有量については、0.1原子%未満(0原子%)の場合ではP-V値の抑制効果がはたらかず(比較例1−1〜3参照)、ヒロックの発生を抑えることができない。
11,21…活性層
13,23…ゲート電極
101,102,103…Al合金導電膜
Claims (13)
- 0.1原子%以上1.5原子%以下のCeと、
0.1原子%以上2.5原子%以下のMo、Nb、Ta、Ti及びWの群より選択される1種の元素と、を含有する
Al合金導電膜。 - 請求項1に記載のAl合金導電膜であって、
Ceの含有量は、0.2原子%以上1.2原子%以下であり、
Mo、Nb、Ta、Ti及びWの群より選択される1種の元素の含有量は、0.3原子%以上2.0原子%以下である
Al合金導電膜。 - 0.1原子%以上1.5原子%以下のCeと、
0.1原子%以上2.0原子%以下のSiと、を含有する
Al合金導電膜。 - 請求項3に記載のAl合金導電膜であって、
Ceの含有量は、0.2原子%以上1.2原子%以下であり、
Siの含有量は、0.3原子%以上1.5原子%以下である
Al合金導電膜。 - 0.1原子%以上1.5原子%以下のCeと、
0.1原子%以上3.0原子%以下のCu及びNiの群より選択される1種の元素と、を含有する
Al合金導電膜。 - 請求項5に記載のAl合金導電膜であって、
Ceの含有量は、0.2原子%以上1.2原子%以下であり、
Cu及びNiの群より選択される1種の元素の含有量は、0.3原子%以上2.5以下である
Al合金導電膜。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載のAl合金導電膜であって、
前記Al合金導電膜は、曲率半径1mmでの180度折り返し変形に対する屈曲耐性を有する
Al合金導電膜。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載のAl合金導電膜で構成された電極を具備する薄膜トランジスタ。
- 第1の合金元素である0.1原子%以上1.5原子%以下のCeと、第2の合金元素である0.1原子%以上2.5原子%以下のMo、Nb、Ta、Ti及びWの群より選択される1種の元素とを含有するAl合金のターゲット材料を準備し、
前記ターゲット材料をスパッタリングすることで、Al合金薄膜を形成する
Al合金導電膜の製造方法。 - 第1の合金元素として0.1原子%以上1.5原子%以下のCeと、第2の合金元素として0.1原子%以上2.0原子%以下のSiとを含有するAl合金のターゲット材料を準備し、
前記ターゲット材料をスパッタリングすることで、Al合金薄膜を形成する
Al合金導電膜の製造方法。 - 請求項9又は10に記載のAl合金導電膜の製造方法であって、さらに、
前記Al合金薄膜を、350℃以上450℃以下で、30分以上180分以下、アニールする
Al合金導電膜の製造方法。 - 請求項9又は10に記載のAl合金導電膜の製造方法であって、さらに、
前記Al合金薄膜を、550℃以上650℃以下で、30秒以上30分以下、アニールする
Al合金導電膜の製造方法。 - 請求項9〜12のいずれか1つに記載のAl合金導電膜の製造方法であって、
前記ターゲット材料を準備する工程は、
アルミニウムに前記第1の合金元素を添加した第1のターゲット構成材料と、アルミニウムに前記第2の合金元素を添加した第2のターゲット構成材料とを作製する工程と、
前記第1のターゲット構成材料と前記第2のターゲット構成材料とを溶解混合することで前記ターゲット材料を作製する工程と、を有する
Al合金導電膜の製造方法。
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