JP4022891B2 - 配線膜用Al合金膜および配線膜形成用スパッタリングターゲット材 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の配線膜用Al合金膜は、添加元素としてGeを0.2〜1.5原子%、さらにNiを0.2〜2.5原子%含み、添加元素の総和が3.0原子%以下、残部実質的にAlからなるAl合金膜である。
また、好ましくは、添加元素としてGeを0.2〜0.8原子%、さらにNiを1.0〜2.0原子%含み、添加元素の総和が2.5原子%以下、残部実質的にAlからなる配線膜用Al合金膜である。
また、好ましくは、添加元素としてGeを0.2〜0.8原子%、さらにNiを1.0〜2.0原子%含み、添加元素の総和が2.5原子%以下、残部実質的にAlからなる配線膜形成用スパッタリングタ−ゲット材である。
AlにGeを添加する効果は、Al合金膜の加熱時のマイグレーションを抑制して耐熱性を向上させることと耐食性を改善できることである。その改善効果の理由は明確でないが、次のように推測される。一般に、表示装置等で金属膜を形成する方法として、代表的にはスパッタリング法が用いられている。スパッタリング法により基板上に薄膜を形成した際には、添加元素は非平衡状態で固溶される。Alに対して約400℃で約2原子%の固溶域を有する元素であるGeは、Alに固溶することでAlそのものの性質を変化させ、Alのマイグレ−ションを抑制する。さらに、AlへのGeの固溶が粒界腐食も防ぐために表示装置等を製造する際に使用される薬液等による腐食に対する耐食性を向上させ、信頼性の高いAl合金膜とすることが可能となる。
さらに配線膜として、最も望まれる低い抵抗値の維持と耐熱性、信頼性を満たすにはGeは0.2〜0.8原子%、Niは1.0〜2.0原子%、添加する元素の総量を2.5原子%以下である。
また、Niと同様の効果が期待できる元素としてCoやFe、Pd、Ptもあるが、Co、FeはNiに比較して添加した場合の抵抗値の増加が大きいため、また、Pd、Ptは高価な元素であるため、NiがGeと組み合わせる場合に最も望ましく優れた特性を有するAl合金膜が得られる。
まず、以下に述べる方法でAl合金タ−ゲット材を製造した。
Alに各種の添加元素を加えたAl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Al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。
上記で作製した種々の組成のターゲット材を用いてスパッタリング法により寸法100×100mmの平滑なガラス基板上に膜厚200nmの純Al膜およびAl合金膜を形成し、4探針法により比抵抗を測定した。測定結果を表1に示す。
また、試料No.15〜17からGe、Niに近い元素であるSi、Ga、Coを添加した場合には、低い比抵抗が得難く、GeとNiが最も低い比抵抗が得られる組合せであることがわかる。
また、試料No.3、12のAl合金膜からGe、Niとも添加量が少ない場合は断線率が高くなり、腐食が発生する場合があることが分かる。
2.凸部
3.純AlおよびAl合金膜
4.ITO膜
5.4端針プローブ
Claims (4)
- 添加元素としてGeを0.2〜1.5原子%、さらにNiを0.2〜2.5原子%含み、添加元素の総和が3.0原子%以下、残部実質的にAlからなることを特徴とする配線膜用Al合金膜。
- 添加元素としてGeを0.2〜0.8原子%、さらにNiを1.0〜2.0原子%含み、添加元素の総和が2.5原子%以下、残部実質的にAlからなることを特徴とする請求項1に記載の配線膜用Al合金膜。
- 添加元素としてGeを0.2〜1.5原子%、さらにNiを0.2〜2.5原子%含み、添加元素の総和が3.0原子%以下、残部実質的にAlからなることを特徴とする配線膜形成用スパッタリングタ−ゲット材。
- 添加元素としてGeを0.2〜0.8原子%、さらにNiを1.0〜2.0原子%含み、添加元素の総和が2.5原子%以下、残部実質的にAlからなることを特徴とする請求項3に記載の配線膜形成用スパッタリングタ−ゲット材。
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