JP3778443B2

JP3778443B2 - Ａｇ合金膜、平面表示装置およびＡｇ合金膜形成用スパッタリングターゲット材

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Publication number: JP3778443B2
Application number: JP2002316973A
Authority: JP
Inventors: 英夫村田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP2004149861A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面表示装置（フラットパネルディスプレイ、以下、ＦＰＤという）に加え、各種半導体デバイス、薄膜センサー、磁気ヘッド等の薄膜電子部品において、低い電気抵抗と耐食性、耐熱性、密着性を要求される電子部品に使用されるＡｇ合金膜、Ａｇ合金膜を有する表示装置およびＡｇ合金膜形成用スパッタリングターゲット材に関するものである。ＦＰＤとしては例えば液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤという）、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）、フィールドエミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤという）、エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）、電子ペーパー等利用される電気泳動型ディスプレイ等に用いることが好適である。
【０００２】
【従来の技術】
ガラス基板上に薄膜デバイスを作成するＦＰＤ、薄膜センサ−、セラミック基板上に素子を形成する磁気ヘッド等に用いる電気配線膜、電極等には、低電気抵抗で、耐食性、耐熱性、基板との密着性に優れる金属であるＡｌ合金膜、特にＡｌ−Ｎｄ合金膜が用いられているが、近年、上記のような薄膜デバイス用金属膜では、より低電気抵抗の金属膜が要求されている。特に、ＦＰＤの分野においては、大型化、高精細化、高速応答が可能な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）方式が広く採用されているが、その配線膜には信号遅延を防止するために低電気抵抗化の要求がある。たとえば、ノートパソコン等に用いられる１２インチ以上の大型カラーＬＣＤに用いられる配線では比抵抗を３０μΩｃｍ以下に、より大型の１５インチのデスクトップパソコン用には１０μΩｃｍ以下とすることが要求されており、今後さらに高精細、高速応答が要求される２０インチ以上の液晶テレビや小型の携帯情報端末等ではさらなる低電気抵抗の金属膜が要求されている。
【０００３】
このため、Ａｌ−Ｎｄ合金膜にかえてさらに低電気抵抗であるＡｇ膜の適用が検討されている。特に液晶ディスプレイにおいては、現在主流のアモルファスシリコンＴＦＴ駆動方式より高速応答が可能なポリシリコンＴＦＴ駆動方式を利用した液晶ＴＶ等の開発が進められている。ポリシリコンＴＦＴの製造プロセスではアモルファスシリコンＴＦＴよりもさらに高いプロセス温度となるために、配線材料にさらに高い耐熱性が要求される。このため、融点の低いＡｌ合金であるＡｌ−Ｎｄ合金では十分な耐熱性が確保できない。また、ポリシリコンＴＦＴを駆動素子として用いて自発光な平面表示装置として有機ＥＬディスプレイが注目されているが、有機ＥＬディスプレイでは液晶ディスプレイと異なり電流駆動となるためさらに低い電気抵抗の配線が求められている。
【０００４】
また、特に小型の携帯情報端末においては、耐衝撃性や軽量化のためにガラス基板等に替えて、樹脂基板や樹脂フィルム等を用いた平面表示装置が要求されている。既述のようにＡｌ−Ｎｄ合金により低電気抵抗の配線膜を得るには加熱処理が必要であり、樹脂基板や樹脂フィルム等の場合に十分な加熱処理を行えないため、低電気抵抗を得難いという欠点も有している。このため、加熱処理を行わないプロセスにおいてもＡｌ−Ｎｄ合金より低電気抵抗のＡｇの適応が検討されている。
【０００５】
ＡｇはＡｌより融点が高く、低電気抵抗であるために今後の配線材料として有望であるが、電子部品用の薄膜として用いる場合、基板に対する密着性が低く、さらに耐熱性、耐食性が低いという欠点を有する。
例えば、ＡｇをＦＰＤの配線膜として用いた場合、基板（例えばガラスやＳｉウェハ−、樹脂基板、樹脂フィルム、ステンレス箔等の耐食性の高い金属箔）に対する膜の密着性が低く、プロセス中に剥がれが生じるという問題を生じる。また、薄膜デバイスを製造する際の薄膜の応力緩和に伴う原子移動であるヒロックの発生と、平面表示装置製造時に基板材質や加熱雰囲気の影響により膜粒子が凝集し、膜表面の平滑性が低下したり、膜の連続性が失われることにより大幅に電気抵抗が増大することがある。また、耐食性が低いことに起因して、基板上に成膜した後、数日大気に放置しただけで変色したり、ディスプレイの製造時に使用する薬液により腐食され、大幅に電気抵抗が上昇したり、膜が剥離する等の問題があった。
【０００６】
そこで、上記の問題を解決するために、ＡｇにＣｕを０．１％原子以上添加したＡｇ合金タ−ゲットを用いることで導電率と光学特性に優れたＡｇ系薄膜を成膜できることが記載されているものがあり（例えば、特許文献１参照）、接着層上にＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉを添加するＡｇ合金を用いた反射型導電膜を用いることが記載されているものがある（例えば、特許文献２参照）。その他に、ＡｇにＰｄを０．１〜３．０重量％、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｓｉ等を合計で０．１〜３．０重量％添加する合金を用いた電子部品用金属材料等を提案しているものもある（例えば、特許文献３参照）。また、ＡｇにＲｕを２５重量％以下、ＣｕまたはＡｕを２５重量％以下添加する低抵抗なＡｇ合金膜を開示するものある（例えば、特許文献４、特許文献５参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−２６０１３５号公報
【特許文献２】
特開平１１−１１９６６４号公報
【特許文献３】
特開２００１―１９２７５２号公報
【特許文献４】
特開２００１−１０２３２５号公報
【特許文献５】
特開２００２―２６６０６８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらに開示される元素を添加した場合、電気抵抗の増加が大きく、低電気抵抗、密着性、耐食性、耐熱性およびパタニング性の全てを満足できるＡｇ合金膜を得ることは出来ない。具体的には、例えば遷移金属であるＴａ、Ｃｒ、Ｔｉ，Ｎｉ、Ｃｏ等や半金属であるＡｌ等の元素は添加すると電気抵抗が増加し、含有量が１原子％を越えると現在要求されてる比抵抗である５μΩｃｍを越えてしまう。また貴金属元素であるＰｄ、Ｐｔ、Ａｕと同族元素であるＣｕを添加した場合は電気抵抗の増加は少ないが耐熱性に問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、低い電気抵抗と耐熱性、耐食性、そして基板への密着性およびパタニング性を兼ね備えたＡｇ合金膜とそのＡｇ合金膜を形成するためのスパッタリングターゲット材および低消費電力な平面表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するべく、鋭意検討を行った結果、Ａｇに、選択した元素を複合添加してＡｇ合金膜とすることにより、本来Ａｇの持つ低い電気抵抗を大きく損なうことなく耐熱性および耐食性を向上し、さらに基板への密着性、パタニング性も改善できることを見いだし、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明は添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなるスパッタリングにより形成されるＡｇ合金膜である。
【００１２】
また、添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ｔｉ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなるスパッタリングにより形成されるＡｇ合金膜である。
【００１３】
また、本発明は、平面表示装置用ポリシリコン薄膜トランジスタ用の配線膜である上記組成のＡｇ合金膜である。
また、本発明は、ガラス基板またはＳｉウェハー上に形成された上記組成のＡｇ合金膜である。
また、本発明は、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ用の配線膜である上記組成のＡｇ合金膜である。
また、本発明は比抵抗が５μΩｃｍ以下の上記組成のＡｇ合金膜である。
また、上記組成のＡｇ合金膜を配線膜として有する平面表示装置である。
【００１４】
また、本発明は添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなるＡｇ合金膜形成用スパッタリングタ−ゲット材である。
【００１５】
また、本発明は添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ｔｉ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなるＡｇ合金膜形成用スパッタリングタ−ゲット材である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴は、Ａｇ自体の低電気抵抗をできる限り維持しながら、Ａｇの有する欠点である密着性や耐食性、耐熱性を補うのに最適な合金構成を見いだしたところにある。
【００１７】
通常、Ａｇ膜を作製すると、膜としての電気抵抗は低いが、電子部品である平面表示装置（例えば液晶ディスプレイなど）を製造する際のプロセス上において種々の問題が発生することは上述の通りである。つまり、加熱により膜成長や凝集等が起こり、膜表面はより凹凸のある形状となったり、ボイドが発生したりする。そして、大気中で加熱すると膜表面が変色し、電気抵抗の増大の原因となる。そこで、本発明ではＡｇにＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下を複合添加することで、膜自体の変質を抑制しＡｇの欠点である耐熱性、耐食性、さらに平面表示装置用のガラス基板やＳｉウェハー等上での密着性、フォトエッチングによるパタニング性を改善することが可能となる。このために、優れた特性を有するＡｇ合金膜やＡｇ合金膜を用いた有機ＥＬディスプレイ等の平面表示装置を得ることができる。
【００１８】
以下に、本発明のＡｇ合金膜において、添加元素としてＳｉおよび（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を選択した理由、ならびにその添加量に関して説明する。Ａｇに添加元素を加えると電気抵抗は増加してしまうが、添加元素による耐熱性、耐食性の改善効果は添加量の増加とともに向上する。このため、低い電気抵抗を維持しながら上述のＡｇの欠点を改善するには添加元素は必要最少量でありながら十分な効果が得られるように調整する必要がある。
【００１９】
先ず、各々の元素を単独で添加した際の効果について述べる。Ｓｉを含有することによる効果はＡｇ合金膜の耐食性と耐熱性が改善できる点である。Ｓｉの含有量は０．１原子％からその改善効果があらわれるが、一方、１．０原子％を超えると耐食性や耐熱性には優れるものの電気抵抗が増加してしまう。そして、より低い電気抵抗を得るためには、Ｓｉ添加量を０．７原子％以下とすることが望ましい。また、Ｓｉを単独で添加しただけでは基板との密着性が低く、例えば平面表示装置を製造する洗浄工程等で膜剥れを生じ、密着性の改善には不充分である。
【００２０】
（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の群から選択される１種または２種以上の元素を含有することによる効果は、密着性と耐熱性を改善できる点である。これらの元素の含有量は０．１原子％からその効果があらわれるが、一方、Ｃｕでは１．０原子％、その他の元素では０．７原子％を越えると電気抵抗の増加が大きくなってしまとともに耐食性が低下する。このため、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の群から選ばれる元素のみを添加したのでは電子部品用薄膜として、例えば平面表示装置を製造する際のプロセス中での環境に対する耐食性の改善には不充分であった。
【００２１】
上述の通り、低電気抵抗、耐食性、耐熱性、密着性、パタニング性を兼ね備えたＡｇ合金膜を得るために種々の元素を単独で添加するのでは不十分である。そのため、耐食性と耐熱性の改善に効果のあるＳｉと、密着性、耐熱性の改善に効果のある（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の群から選ばれる元素を複合添加した。
【００２２】
その際の各々の最少添加量は０．１原子％以上であり、０．１原子％の添加量から膜特性の改善効果があらわれる点は上述のとおりである。このため、添加量の最少量は０．２原子％である。本発明において、Ａｇに各種元素を各々単独で添加するよりも、微量に複合添加することによって、膜の粒成長をさらに抑制し、緻密で平滑な表面形態のＡｇ合金膜とすることができる。このため膜中のボイドが減少し、電気抵抗の増加の抑制と、粒界腐食の抑制による耐食性の向上、さらに膜応力の低減により密着性を改善したＡｇ合金膜とすることができる。
【００２３】
さらに、複合添加する場合の各添加元素の上限量をＳｉが１．０原子％以下、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の群から選ばれる元素において０．７原子％以下とし、前記添加元素の総和が１．５原子％以下とした。この添加量を超えると低電気抵抗と耐食性、耐熱性、密着性およびパタニング性を兼ね備えたＡｇ合金膜が得づらくなるためである。
【００２４】
このため、その含有量はＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の群から選ばれる元素において０．１〜０．７原子％、添加元素の総和が１．５原子％以下とすることで優れた特性を有するＡｇ合金膜を実現でき、平面表示装置用配線膜として最適な膜を得ることが可能となる。さらに低い電気抵抗のＡｇ合金膜を得るためには、Ｓｉを０．１〜０．７原子％、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の群から選ばれる元素は合計で０．１〜０．４原子％、添加元素の総和が０．８原子％以下とすることがより望ましい。また、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の中では（Ｃｕ、Ｔｉ、Ｇｅ）が望ましく、Ｓｉと複合添加した場合、密着性、耐熱性、さらに耐食性の改善効果が優れ、低い抵抗値が得やすい。
【００２５】
本発明の上記添加元素による膜特性の改善効果の理由は明確ではないが次のように推測される。通常、スパッタリング等で形成される膜においては、その添加される元素は、マトリクス中に過飽和で固溶し、原子の移動を抑制することで微細な結晶粒を有する膜にすることが可能となる。半金属であるＳｉはＡｇに添加した場合に電気抵抗の増加が少なく、結晶粒の成長を抑制することで耐熱性を向上させている。（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）の元素はＡｇに対して固溶域を有するか、分離する元素であり、また、Ｓｉに対しては固溶域を有するか、化合物を形成する元素である。このため、Ａｇに対して両者を添加することにより、ＡｇやＳｉとの化合物や両者との複合化合物として粒界に偏析することで、Ａｇの凝集を抑制して基板への密着性を向上させている。さらに、加熱工程においては複合添加した元素によりＡｇの原子移動抑制と粒界腐食を抑制し、耐熱性と耐食性を向上させていると考えられる。また、複合添加により、添加量を１．５原子％以下と最少量添加することで耐食性、耐熱性、密着性、パタニング性に優れると同時に、低電気抵抗なＡｇ合金膜が得られると考えられる。
【００２６】
また、ＡｇにＳｉと貴金属であるＡｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕを添加すると抵抗値の増加が少なく、しかも耐食性を向上させることができる。このため、上記元素と組み合わせて、これらの貴金属元素を添加することも有効である。しかし、これらの元素は高価であるため、工業的にはコスト面で問題がある。また、Ａｕの場合０．５原子％を超えるとエッチング時に残さが発生しやすくなり、そして、１．０原子％を超えると残さが多くなりパタニング性が低下する問題がある。それに対して、本発明のＡｇ合金はパタニング性にも優れ、低コストな材料である。
【００２７】
本発明のＡｇ合金膜を形成する際に用いる基板として、ガラス基板、Ｓｉウェハーを用いることが好適である。これらの基板は平面表示装置を製造する上でプロセス安定性に優れるとともに、本発明のＡｇ合金膜を形成する際に基板を加熱することで、室温で成膜する場合より低い電気抵抗と高い密着性を有するＡｇ合金膜を得ることが可能となるためである。
【００２８】
また、本発明のＡｇ合金膜はスパッタリング等により形成しただけの状態でも５μΩｃｍ以下の低い比抵抗値を得ることが可能であるが、基板を加熱処理することでさらに低い比抵抗値の膜とすることが可能となる。特に添加元素量を調整し、２５０℃以上の温度で加熱処理することで３μΩｃｍ以下の低電気抵抗なＡｇ合金膜とすることも可能となる。このため、ガラス基板、Ｓｉウェハーを用いて加熱工程を有するポリシリコンＴＦＴを形成するプロセスを有する有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイ等の配線膜に好適である。
また、本発明のＡｇ合金膜は、反射特性も優れるため、反射膜としても好適である。
【００２９】
これまでのＡｇ−Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金やＡｇ−Ｒｕ合金でも加熱処理を行うと電気抵抗は低下するが電気抵抗の低い場合は密着性や耐熱性が十分でなく、本発明のように多くの特性を満足できる合金膜はなかった。
【００３０】
また、本発明のＡｇ合金膜を形成する場合、ターゲット材を用いたスパッタリングが最適である。スパッタリング法ではターゲット材とほぼ同組成の膜が形成できるためであり、本発明のＡｇ合金膜を安定に形成することが可能となる。このため本発明は、Ａｇ合金膜と同じ組成を有するＡｇ合金膜形成用スパッタリングターゲット材である。
【００３１】
ターゲット材の製造方法については種々あるが、一般にターゲット材に要求される高純度、均一組織、高密度等を達成できるものであれば良い。例えば、真空溶解法により所定の組成に調整した溶湯を金属製の鋳型に鋳込み、さらにその後、鍛造、圧延等により板状に加工し、機械加工により所定の形状のターゲットに仕上げることで製造できる。また、さらに均一な組織を得るために粉末焼結法、またはスプレーフォーミング法（液滴堆積法）等の急冷凝固したインゴットを用いても良い。
【００３２】
なお、本発明のＡｇ合金膜形成用スパッタリングターゲット材は、上述したＳｉおよび（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）から選択した元素以外の成分元素は実質的にＡｇとしているが、本発明の作用を損なわない範囲で、ガス成分である酸素、窒素、炭素やアルカリ金属、アルカリ土類元素、遷移金属、半金属を不可避的不純物として含んでもよい。
例えば、ガス成分の酸素、炭素、窒素は各々５０ｐｐｍ以下、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗは１００ｐｐｍ以下、Ｚｎ、Ｓｎは５００ｐｐｍ以下等であり、ガス成分を除いた純度として９９．９％以上であれば良い。
【００３３】
また、平面表示素子を製造する場合に用いる基板は、上述のようにガラス基板、Ｓｉウェハー等が好適であるが、スパッタリングで薄膜を形成できるものであればよく、例えば樹脂基板、金属基板、その他樹脂箔、金属箔等でもよい。
【００３４】
本発明の電子部品用Ａｇ合金膜は、安定した電気抵抗を得るために膜厚としては１００〜３００ｎｍとすることが好ましい。膜厚が１００ｎｍ未満であると、膜が薄いために電子の表面散乱影響で電気抵抗が上昇してしまうとともに、膜の表面形態が変化し易くなる。一方、膜厚が３００ｎｍを超えると、電気抵抗値は低いが、膜応力によって膜が剥がれ易くなったり、膜を形成する際に時間が掛かり、生産性が低下するためである。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
Ａｇに各種の添加元素を加えたＡｇ合金膜の目標組成と実質的に同一となるように原料を配合し真空溶解炉にて溶解した後、鋳造することでＡｇ合金インゴットを作製した。次に塑性加工により板状に加工した後、機械加工により直径１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲット材を作製した。そのターゲット材を用いてスパッタリング法により平滑なガラス基板またはＳｉウェハー上に膜厚２００ｎｍの純Ａｇ膜およびＡｇ合金膜を形成し、４探針法により比抵抗を測定した。
【００３６】
さらに、表示装置等の電子部品としての所定の製造工程を経た後での膜特性の変化を評価するために、上記で作製した純Ａｇ膜およびＡｇ合金膜を以下の条件で評価した。耐熱性評価として、純Ａｇ膜およびＡｇ合金膜を真空中で温度２５０℃、２時間の加熱処理をした後の比抵抗を測定した。また、耐食試験として純ＡｇおよびＡｇ合金膜を温度８５℃、湿度９０％の環境に２４時間放置した後の比抵抗を測定した。また、膜の密着性を評価するために、加熱処理を行った純Ａｇ膜、Ａｇ合金膜に２ｍｍ間隔で碁盤の目状に切れ目を入れた後、膜表面にテープを貼り、引き剥がした。その際に基板上に残った桝目を面積率で表わし、密着性として評価した。また、パタニング性の評価として上記耐熱性評価を施した金属膜に、東京応化製のＯＦＰＲ−８００レジストをスピンコートにより塗布し、フォトマスクを用いて紫外線でレジストを露光後、東京応化製の有機アルカリ現像液ＮＭＤ−３で現像してレジストパターンを作製し、リン酸、硝酸、酢酸、水の混合液でエッチングを行い、Ａｇ合金膜パターンを形成した。その金属膜のパターンの剥れ、エッジの形状およびその周囲の残さ等について光学顕微鏡で観察し、膜剥れがなく残さがないものを良好と評価した。以上の測定した結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
純Ａｇ膜（Ｎｏ．１）は、成膜時には３．０μΩｃｍ以下の低い比抵抗を有し、加熱処理を行うとさらに電気抵抗は低下する。しかし、その密着性が低く、膜剥れが生じてパタニング性が劣ることがわかる。また、従来提案されているＡｇにＰｄ、Ｃｕを添加したＡｇ合金膜（Ｎｏ．１２）では、本発明のＡｇ合金膜と同等の比抵抗を有しているが、耐食性が低く耐食性試験後に電気抵抗が増大するとともに密着性が低く、エッチング時に残さが生じることがわかる。
さらに、ＡｇにＣｕを添加したＡｇ−Ｃｕ合金（Ｎｏ．１３）では耐熱性、密着性が低いことがわかる。また、Ｃｕ、Ａｕ、Ｒｕを加えたＡｇ合金膜（Ｎｏ．１４）では抵抗値が高くエッチング時に残さが生じる。
【００３９】
一方、本発明のＡｇにＳｉとＣｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｇｅを複合添加したＡｇ合金膜（Ｎｏ．４、６〜９およびＮｏ．１５〜１６）は、成膜時の比抵抗が５μΩｃｍ以下と低く、熱処理後および耐食試験後でも低い比抵抗を維持し、密着性も大幅に改善される上に、パタニング性に優れていることがわかる。そして、その改善効果は上記添加量の増加により向上し、各元素の効果が０．１原子％以上で明確となる。ただし、Ｓｉの添加量が１．０原子％超、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｇｅの添加量が０．７原子％超、添加量の総和が１．５原子％を越えると５μΩｃｍ以下の低抵抗が得られない。また、Ｓｉ以外に添加する元素の中ではＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｇｅが抵抗値の増加が少なく、３μΩｃｍ以下の抵抗値を得るには、Ｓｉの添加量は０．５原子％以下、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｇｅの添加量は０．４原子％以下で添加量の総和が０．８原子％以下が望ましいことがわかる。
【００４０】
なお、Ｎｏ．１５および１６は、Ｓｉウエハー上にＡｇ合金膜を形成した試料であるが、表１からも明らかな通り、ガラス基板上にＡｇ合金膜を形成した場合と同様の結果が得られた。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明であれば、低い電気抵抗と耐熱性、耐食性、そして基板との密着性およびパタニング性を改善したＡｇ合金膜を得ることが可能である。よって、高精細、高速応答が要求される平面表示装置、高い耐熱性が要求されるポリシリコンＴＦＴを用いる有機ＥＬディスプレイ等の配線膜に有用であり、産業上の利用価値は高い。

Claims

添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなるスパッタリングにより形成されることを特徴とするＡｇ合金膜。
添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ｔｉ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなるスパッタリングにより形成されることを特徴とする請求項１に記載のＡｇ合金膜。
平面表示装置用ポリシリコン薄膜トランジスタの配線膜であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のＡｇ合金膜。
ガラス基板またはＳｉウェハー上に形成されたことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のＡｇ合金膜。
有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ用の配線膜であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のＡｇ合金膜。
比抵抗値が５μΩｃｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のＡｇ合金膜。
請求項１乃至２のいずれかに記載のＡｇ合金膜を配線膜として有することを特徴とする平面表示装置。
添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなることを特徴とするＡｇ合金膜形成用スパッタリングタ−ゲット材。
添加元素としてＳｉを０．１〜１．０原子％、（Ｃｕ、Ｔｉ、Ｇｅ）からなる群から選択される１種または２種以上の元素を合計で０．１〜０．７原子％、前記添加元素の総和が１．５原子％以下であり、残部Ａｇおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項８に記載のＡｇ合金膜形成用スパッタリングタ−ゲット材。