KR100367711B1

KR100367711B1 - 알루미늄합금 박막 및, 타겟재(材)와 그것을 사용한 박막형성방법

Info

Publication number: KR100367711B1
Application number: KR10-2001-7004654A
Authority: KR
Inventors: 쿠보타타카시; 와타나베히로시
Original assignee: 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2003-01-10
Also published as: CN1138011C; US6592812B1; WO2001014607A1; KR20010089299A; CN1320169A; JP3619192B2; TW526686B

Abstract

본 발명은 300∼400℃에서의 열처리 후에도 힐록의 발생이 없고, 비저항이 7 μΩ㎝ 이하로 되는 내열성·저 저항 알루미늄 합금막 및 이와 같은 특성의 알루미늄합금 박막을 형성할 수 있는 스퍼터링 타겟재를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 알루미늄합금 박막은, 합금 성분으로서 알루미늄, 탄소 및 마그네슘을 함유, 탄소 및 마그네슘의 함유량이, 탄소의 원자 백분율을 Y a t %, 마그네슘의 원자 백분율을 X a t %로 하여, 식 X = 0.61, X = 8, Y = 2, Y = - 0.13 X + 1.3 의 각식에 의해 둘러싸인 범위로 함유되는 양이며, 잔부가 알루미늄 및 불가피한 불순물로 되고, 또한 본 발명의 알루미늄합금 박막 형성용 스퍼터링 타겟재는, 타겟재를 구성하는 성분이 알루미늄, 탄소, 마그네슘 및 불가피한 불순물이며, 탄소 및 마그네슘의 양이, 상기 각 식에 의해 둘러싸인 범위에 함유되는 양이고, 잔부가 알루미늄 및 불가피한 불순물로 되는 것을 특징으로 한다.

Description

알루미늄합금 박막 및, 타겟재(材)와 그것을 사용한 박막 형성방법{Aluminum Alloy Thin Film, Target Material, and Method for Forming Thin Film Using the Same}

근래, 컴퓨터의 표시장치나 노트북 PC에 사용되고 있는 액정 디스플레이는 나날이 대 화면화, 고정밀 미세화 되고 있다. 최근, 액정 디스플레이 분야에서는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)의 액정 디스플레이의 수요가 증가하고, 그에 따른 액정 디스플레이에 대한 요구특성도 엄격하게 되고 있다. 특히, 액정 디스플레이의 대 화면화, 고정밀 미세화에 따른 비저항(比抵抗)이 낮은(10 μΩ㎝ 이하의) 배선재료가 요구되고 있다. 즉, 이 요구는 배선의 장선화(長線化) 및 세선화(細線化)를 한 때에 생기는 신호 지연의 발생을 방지하고자 하는데서 오고있다.

지금까지 액정 디스플레이의 배선재료로서, Ta, Cr, Ti 등이나 그들 합금 등의 고융점 재료가 사용되어 왔다. 그러나, 고융점 재료는 비저항이 너무 높기 때문에 상기와 같은 대 화면화, 고정밀 미세화한 액정 디스플레이의 배선에는 사용할 수 없다.

이와 같은 상황하에서, 비저항이 3 μΩ㎝ 정도로 매우 낮고 배선가공이 용이하다는 점에서, 순 알루미늄이 배선재료로서 주목받고 있다. 그러나, 순 알루미늄은 융점이 660℃로 비교적 낮기 때문에, 내열성이 낮다는 점이 문제로 된다.

스퍼터링에 의해 기판 위에 알루미늄의 박막을 형성하여 배선가공한 후에, CVD 법에 의해 절연막을 형성할 때에는, 알루미늄에 300∼400℃의 열이 가해진다. 이 때에 알루미늄 막의 표면에 힐록(hillock)으로 불리는 마디 모양의 돌기가 발생한다. 이 힐록은 절연층을 파괴하여 상층과의 쇼트를 일으키거나, 이웃하고 있는 배선 사이에 쇼트를 일으키기도 하여 불량의 원인으로 된다.

그 때문에, 다른 원소를 첨가한 알루미늄합금이 각사에서 개발되어, 일반적으로 사용되어 오고 있다. 이와 같이 합금화하는 것에 의해 힐록을 상당히 억제할 수 있다는 것이 알려져 있으며, 지금까지 사용되어 온 A1-Ti 등의 알루미늄합금 박막에서는, 분명히 Ti 등의 첨가량을 컨트롤하는 것에 의해 힐록이 억제되고 있다.

그러나, 다른 원소를 첨가하면, 동시에 비저항도 10 μΩ㎝를 초과하여 올라가고 만다. 이렇게 선정한 첨가원소의 종류 및 첨가량이 알루미늄합금 박막의 특성을 크게 좌우하는 것으로 되므로, 낮은 저항인 채로 내열성이 있고, 힐록을 억제할수 있는 알루미늄합금 박막이 기대되고 있다.

본 발명은 300∼400℃ 에서의 열처리 후에도 힐록의 발생이 없고, 비저항이 7 μΩ㎝ 이하가 되는 내열성·저(低)저항 알루미늄합금 박막을 제공하는 것을 과제로 하고 있다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 알루미늄합금 박막을 형성하는데 사용할 수 있는 스퍼터링 타겟재를 제공하는 것을 과제로 하고 있다. 더욱이, 본 발명은 상기와 같은 알루미늄합금 박막의 형성방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

본 발명은 알루미늄합금 박막, 알루미늄합금 박막 형성용 스퍼터링 타겟재

(sputtering target material) 및 알루미늄합금 박막의 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 디스플레이의 박막 배선, 전극, 반도체 집적회로의 배선 등을 구성하는 내열성·저저항 알루미늄합금 박막, 그와 같은 알루미늄합금 박막을 형성하는데 사용할 수 있는 스퍼터링 타겟재(材) 및 그와 같은 알루미늄합금 박막의 형성방법에 관한 것이다.

도 1은, 각 박막조성과 힐록(hillock)의 발생상태의 관계를 나타내는 도이고,

도 2는, TEM에 의한 박막 결정상태를 관찰한 사진이고,

도 3은, 비교예 1의 박막에 있어서 힐록 발생유무를 SEM에 의해 관찰한 표면사진이고,

도 4는, 실시예 3의 박막에 있어서 힐록 발생유무를 SEM 에 의해 관찰한 표면 사진이고,

도 5는, 반사율 측정을 한 결과를 나타내는 그래프이고,

도 6 및 도 7은, 드라이 에칭 평가를 위해 형성한 미세회로를 SEM 관찰한 사진이다.

본 발명자 등은 상기 과제를 달성하기 위하여 예의(銳意) 검토한 결과, 알루미늄합금 박막의 합금조성을 Al-C-Mg계로 하고, 탄소 및 마그네슘의 함유량을 특정범위 내로 함에 따라 상기의 과제가 달성되는 것, 또한 타겟재로서 특정 조성의 Al-C-Mg계 재료를 사용함에 따라 상기 과제가 달성되는 것, 더욱이 스퍼터링에 의해 알루미늄합금 박막을 형성할 때에 바람직하게는 기판의 온도를 특정 온도로 하는 것에 의해 상기 과제가 달성되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명의 알루미늄합금 박막은, 합금성분으로서 알루미늄, 탄소 및 마그네슘을 함유하고, 탄소 및 마그네슘의 함유량이 탄소의 원자 백분율을 Y a t %, 마그네슘의 원자 백분율을 X a t %로 하여, 식

X = 0.61

X = 8

Y = 2

Y = - 0.13 X + 1.3

의 각 식에 의해 둘러싸인 범위로 함유되는 량이며, 잔부가 알루미늄 및 불가피한 불순물로 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 알루미늄합금 박막 형성용 스퍼터링 타겟재는, 타겟재를 구성하는 성분이 알루미늄, 탄소, 마그네슘 및 불가피한 불순물로서, 탄소 및 마그네슘의 량이, 식

X = 0.61

X = 8

Y = 2

Y = - 0.13 X + 1.3

더욱이, 본 발명의 알루미늄합금 박막의 형성방법은, 상기 스퍼터링 타겟재를 사용하여 스퍼터링에 의해 상기의 알루미늄합금 박막을 형성할 때, 기판의 온도를 180∼400℃로 유지하면서 실시하는 것을 특징으로 한다.

알루미늄합금 박막의 내열성은 막을 형성한 후의 열처리에 의해 힐록이 발생하는지 아닌지에 의해 평가할 수 있다. 예를 들면, 유리기판 위에 형성된 알루미늄합금 박막이 300∼400℃의 열 공정을 통과한 때에, 알루미늄합금은 유리보다 열 팽창계수가 약 1 자리 크기 때문에, 알루미늄합금 박막은 연신되려고 하므로, 유리기판에서 압축응력을 받는다. 대소의 결정입자가 혼재하는 알루미늄합금 박막의 경우에는, 일반적으로 작은 결정입자가 핵으로 되어 알루미늄이 마이그레이션

(migration)을 일으키고, 석출, 입자성장하는 것에 의해 응력을 완화하며, 그 결과로서 그 응력을 완화한 점 부근에 힐록을 발생시킨다고 생각되어 진다. 즉, 힐록이 생성할 때의 구동력은 열 공정시에 알루미늄합금 박막에 걸리는 압축응력이며, 알루미늄합금 박막 중에 핵 결정이 있는 경우에 마이그레이션을 일으켜 힐록이 생성한다고 말할 수 있다.

알루미늄에 소량의 탄소를 첨가함에 따라 알루미늄합금 박막 중의 결정입경이 전체적으로 작게 되고, 결정입자가 가지런해진 결정조직으로 되므로, 응력이 알루미늄합금 박막 전체에 균일하게 분산되게 된다. 같은 조건하에서 막을 형성한 순 알루미늄 박막 및 A1-C합금 박막의 각각의 결정조직을 투과형 전자 현미경(TEM) 으

로 관찰한 바, 순 알루미늄 박막 중의 결정입자의 크기는 0.05∼0.3㎛ 정도로 편차가 있었으나, A1-C합금 박막의 결정입자의 크기는 0.1㎛ 이하에서 편차가 작게 되어 있는 것을 알았다.

그러나, A1-C합금에서는 열 공정 후에 약간 힐록이 발생하고, 또한, 열 공정 후의 막 표면의 평활성이 나쁘게 되는 동시에 반사율도 저하하는 경향이 있다. A1 -C합금에서 탄소는 알루미늄에 거의 고용하지 않으므로, 탄소는 다른 원소에 비하면 막의 비저항을 올리는 작용이 적다. 그러나, 소량의 탄소를 함유하는 A1-C 합금에서는 힐록을 완전하게 억제할 수는 없고, 힐록을 완전하게 억제할 정도로 탄소를 첨가한 경우에는 저항이 상승할 것으로 생각되어지므로, A1-C합금의 사용은 어렵다고 여겨진다.

그런데, A1-C합금에 마그네슘을 첨가하는 것에 의해, 열 공정 후의 힐록 발생을 방지할 수 있고, 표면 평활성을 양호하게 가질 수 있으며, 더구나 비저항을 낮게 유지할 수 있다.

A1-C-Mg합금으로 하는 것에 의해 비저항이 7 μΩ㎝ 이하이고, 내열성을 가져, 힐록의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 자동차용에 사용되고 있는 A1-Mg합금 등은 내식성의 것이므로, 본 발명의 합금 박막은 배선의 내식성이 향상하는 것도 기대할 수 있다. Al-C-Mg합금에 있어서, 탄소 함유량이 2at%를 초과하는 경우, 또는 마그네슘 함유량이 8 a t %를 초과하는 경우에는, 합금 박막의 비저항이 7 μΩ㎝를 초과하는 경향이 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 탄소 및 마그네슘의 함유량이 식

Y〈 - 0.13 X + 1.3

으로 되는 양인 경우에는 400℃ 열처리 후에 힐록이 발생하는 경향이 있으므로 바람직하지 않다.

또한, 합금 내에서 C를 첨가하는 경우, MgC₂의 형태로 첨가하는 것을 고려하면, 마그네슘의 함유량이 0.61at% 미만이면, 마그네슘의 첨가효과가 불충분하게 됨과 동시에, 합금의 제작도 곤란하게 된다고 생각된다.

따라서, 본 발명의 알루미늄합금 박막은, 합금성분으로서 알루미늄, 탄소 및 마그네슘을 함유하고, 탄소 및 마그네슘의 함유량이 식

X = 0.61

X = 8

Y = 2

Y = - 0.13 X + 1.3

의 각 식에 의해 둘러싸인 양으로서, 잔부가 알루미늄 및 불가피한 불순물로 되는 것이다. 즉, 탄소의 함유량을 Y 축에 취하고, 마그네슘의 함유량을 X 축에 취하면, 탄소 및 마그네슘의 함유량이, 도 1에 있어서 직선 Y = -0.13 ×+ 1.3과, 직선 X = 0.61과, 직선 X = 8과, 직선 Y = 2에 의해 둘러싸인 범위 내로 되는 양이다. 또한, 이들의 식에 의해 둘러싸인 범위에는 각 직선상의 값도 함유하는 것이다.

그리고, 본 발명의 알루미늄합금 박막 형성용 스퍼터링 타겟재는, 스퍼터링에 의해 상기와 같은 알루미늄합금 박막을 형성할 수 있는 것이며, 타겟재를 구성하는 성분이 알루미늄, 탄소, 마그네슘 및 불가피한 불순물로서, 탄소 및 마그네슘의 양이 식

X = 0.61

X = 8

Y = 2

Y = - O.13 X + 1.3

의 각 식에 의해 둘러싸인 범위로 함유되는 양이며, 잔부가 알루미늄 및 불가피한 불순물로 되는 것이다.

상기 타겟재의 형상, 구성에 대해서는 특별히는 한정시키지 않고, 스퍼터링법의 방식, 스퍼터 장치의 형식 등에 따라서 각각 적합한 임의의 형상, 구성으로 할 수 있다. 예를 들면, 구성에 대해서는, 합금, 균질 혼합물, 칩의 메워넣음 등을 채용할 수 있다.

본 발명의 알루미늄합금 박막의 형성방법에 있어서는, 상기와 같은 스퍼터링 타겟재를 사용하여 스퍼터링에 의해 상기 알루미늄합금 박막을 형성할 때, 기판의 온도를 180∼400℃로 유지한다. 기판 온도가 180℃ 보다도 낮은 경우에는, 후의 열 공정시에 힐록이 발생하는 경향이 있으므로 바람직하지 않다. 기판온도의 상한에 대해서는, 기판 및 박막에 악영향을 미치지 않는 범위라면 고온에 의해서도 가능하나, 에너지 효율, 조업환경, 장치의 내구성 등을 고려하면, 바람직하게는 180∼350℃ 정도, 보다 바람직하게는 180∼300℃ 정도로 실시한다.

이와 같은 기판온도로 스퍼터링을 실시함에 따라, 막 형성 후의 열공정시에 박막에 걸리는 압축응력을 매우 작게 하여 힐록의 발생을 제어할 수 있을 뿐만 아니고, 300∼400℃에서의 열공정 후의 막 비저항을 저하시키는 것도 가능하다. 또한, as-depo (스퍼터링 직후)의 상태에서 비저항이 7 μΩ㎝ 이하로 되어 있으므로 , 열공정 후에 막을 형성하는 개소에 사용되는 경우에도 저(低) 저항 배선재료로서 사용할 수 있다. 또한, 순 알루미늄 박막의 경우에도, 기판온도를 올리는 것에 의해 힐록의 발생을 저감시킬 수 있으나, 완전하게는 억제할 수 없다.

본 발명의 알루미늄합금 박막은 as-depo 후, 또는 열공정 후의 막 표면의 평활성이 현저하게 높다. 이것은 첨가 원소에 의해 박막 결정입자의 거친 성장이 억제되어 있기 때문이라고 생각된다. 이와 같이, as-depo 후 또는 열공정 후의 막 표면의 평활성이 현저하게 높으므로, 그 결과로서 막의 광 반사율이 대단히 높고, 이것은 지금까지의 알루미늄합금 박막과는 다른 성질이라고 할 수 있다. 근래, 백라이트(backlight)를 사용하지 않은 반사형 액정패널이 등장하고 있으나, 이에는 광 반사율이 높은 전극 박막이 필수 불가결한 점에서, 본 발명의 알루미늄합금 박막은 이들 반사전극(反射電極)으로서의 용도에도 충분히 사용할 수 있다.

(비교 실시예)

이하에 실시예 및 비교예에 근거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 표 1 에는, 실시예 1∼6 및 비교예 1∼15 에 대해서, 막 조성, 기판 온도, 비저항 값,힐록 발생조사의 결과를 일람하여 나타내고 있다.

표 1에 나타내는 알루미늄 박막 또는 여러가지 조성의 합금 박막 형성은, 스퍼터링 타겟재로서 표 1에 기재한 막 조성과 동일조성의 타겟과, 기판으로서 표 1 에 나타내는 온도로 유지한 두께 1.1mm의 코닝사 제품 #1737 유리판을 사용하여, 투입전력 3 Watt/㎝², 스퍼터 압력 333.25 ×10^-3Pa(2.5 m Torr)로 DC 마그네트론 ·스퍼터링(magnetron sputtering) 법에 의해 행하며, 상기 유리판 위에 3000A^°정도의 막 두께를 형성했다. 얻어진 박막의 막 조성 및 스퍼터링 직후(as-dope)의 막의 비저항은 표 1에 나타나는 바와 같았다 (표 1에 나타내는 각 실시예 및 비교예의 막 두께는 모두 3000A^°정도로 형성한 것이다).

또한, 그들의 박막 부착 유리판을 진공 중에서 300℃ 및 400℃의 2 수준으로 각각 1시간 열처리를 하였다. 열처리 후의 막의 비저항은 표 1에 나타내는 바와 같고, 힐록의 발생상태는 표 1 및 도 1에 나타나는 바와 같았다.

힐록의 발생상태에 대해서는 주사형(走査型) 전자현미경(SEM)으로 500배 및 5000배로 관찰하여, 어느쪽의 배율에 있어서도 힐록이 관찰되지 않은 경우에 한하여 힐록의 발생없음(힐록 프리)으로 하였다. 또한, 박막의 비저항에 대해서는 4 단자 저항 측정장치에 의해 측정하였다.

탄소 농도의 분석은, 탄소 분석용 가스 분석장치에 의해 하였다. 탄소 측정용 샘플은, 기판에 상기 방법과 같은 조건에서 막 두께 10 ㎛ 정도까지 막을 형성하고, 그 박막을 기판에서 박리시키는 것을 사용했다. 또한, 마그네슘 농도에 대해서는 ICP 발광분석(유도결합 프라즈마 발광 분광분석법)에 의해 알루미늄합금 박막 중의 마그네슘 농도를 정량(定量)하였다.

표 1

여기서, TEM에 의한 박막 결정 관찰을 한 결과에 대하여 설명한다.

도 2에는, 표 1에 있어서 비교예 1의 조성과 비교예 4의 조성으로 되도록, 막 두께 0.15㎛의 박막을 형성하고(기판온도 100℃), 진공 중에서 300℃, 1시간의 열처리를 한 후의 박막 결정상태를 TEM에 의해 관찰한 사진을 나타내고 있다. 도 2 (a)가 비교예 1의 순 알루미늄 박막이고, 도 2(b)가 비교예 4의 A1-1.7 at% C 박막을 관찰한 것이다. 이것을 보면 알 수 있듯이, 순 알루미늄 박막의 결정은, A1-1.7 at% C 박막의 것과 비교하여 확실하게 거친 입자로 되어 있다. 이 순 알루미늄 박막의 결정입자는, 0.05∼0.3㎛ 정도의 입경으로 상당히 편차가 있고 거친 입자이나, A1-1.7at% C 박막의 결정입자는 0.1㎛ 이하의 입경으로서, 편차가 작고 대단히 미세한 것으로 되어 있다. 이것은 알루미늄에 탄소를 첨가한 타겟재를 사용하여 박막을 형성하면, 얻어지는 박막의 결정입자를 미세화할 수 있다는 것을 나타내고 있다. 또한, 특히 TEM 관찰 사진은 나타내지 않으나, 실시예 1∼6 의 박막도 비교예 4의 경우와 마찬가지로, 미세한 결정상태인 것이 확인되었다.

다음으로, 표 1에서 나타내는 효과에 대하여 설명한다.

실시예 1∼6의 본 발명의 타겟재를 사용하여 얻어진 본 발명의 알루미늄합금박막인 Al-0.8 at% C-4.8 at% Mg,Al-1.3at% C-1.5at% Mg,Al-1.3at% C-2.3 at% Mg,Al-1.7at% C-2.3at% Mg,Al-1.3 at% C-1.0 at% Mg 및 Al-1.7 at% C-1.0at% Mg 조성의 박막에 대해서는, 300℃ 열처리 후는 물론이고, 400℃ 열처리 후에서도 힐록의 발생이 보여지지 않고, 막의 비저항은 7 μΩ㎝ 이하로 되어 있는 것을 알 수 있다.

비교예 1의 타겟재를 사용하여 얻어진 순 알루미늄 박막, 비교예 2∼4의 타겟재를 사용하여 얻어진 Al-C합금 박막, 비교예 5∼6의 타겟재를 사용하여 얻어진 저 Mg 함유량 Al-Mg합금 박막 및 비교예 9의 타겟재를 사용하여 얻어진 탄소 함유량이 식 - 0.13 X + 1.3의 값 보다 극단적으로 적은 Al-C-Mg합금 박막에 대해서는, 300℃ 및 400℃의 각각의 열처리에 있어서 힐록의 발생을 볼 수 있었다.

이 힐록의 발생유무를 확인한 SEM 관찰 사진에 대하여 설명한다. 도 3에는 비교예 1의 순 알루미늄 박막으로, 300℃ 열처리 후의 것[도 3(a)]과, 400℃의 열처리 후의 것[도 3(b)]의 박막 표면을 5000 배로 관찰한 사진을 나타내고 있다. 또한, 도 4에는, 실시예 3의 Al-1.3at% C-2.3at% Mg 박막에 대하여, 300℃ 열처리 후의 것[도 4 (a)]과 400℃ 열처리 후의 것[도 4 (b)]을 같은 배율로 관찰한 사진을 나타내고 있다. 도 3 (a) 및 (b)를 보면 알 수 있듯이, 순 알루미늄 박막에서는, 300℃ 및 400℃의 어느 쪽의 열처리에 있어서도 마디 위의 돌기, 즉 힐록이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 한편, 실시예 3의 Al-1.3at% C-2.3 at% Mg합금 박막에서는, 열처리 온도에 관계없이 힐록의 발생이 전혀 확인되지 않았다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 3의 박막의 표면은 대단히 평활성이 높은 것임이 판명되었다. 또한, 별도로 SEM 관찰 사진은 나타내지 않으나, 다른 실시예의 박막도 실시예 3의 경우와 같은 표면상태인 것이 확인되었다.

비교예 7∼8의 타겟재를 사용하여 얻어진 고 Mg 함유율 Al-Mg합금 박막, 비교예 10 및 비교예 12의 타겟재를 사용하여 얻어진 탄소의 함유량이 식 - 0.13 X + 1.3의 값 보다도 적은 Al-C-Mg합금 박막에 대해서는, 300℃ 열처리 후에는 힐록의발생이 보여지지 않았으나, 400℃ 열처리 후에 힐록의 발생을 볼 수 있었다. 비교예 11 및 비교예 13의 타겟재를 사용하여 얻어진 마그네슘 함유량이 8at%를 초과하면 Al-C-Mg합금 박막에 대해서는, 400℃ 열처리 후에도 힐록의 발생은 보이지 않았으나, 막 비저항은 높았다.

비교예 14 및 15와 같이, 기판온도를 100℃로 한 경우에는, 조성이 동일 실시예 2 및 3과 비교하여 힐록 발생상태가 악화되고 있고, 또한 열처리 후의 막 비저항도 크게 되어 있다. 즉, 기판온도를 높게하는 것에 의해 힐록 발생상태와 막 비저항이 개선된다.

계속하여, 실시예 3의 박막에 있어서 반사율 측정을 한 결과에 대하여 설명한다. 이 반사율의 평가에 대해서는, 비교예 1의 순 알루미늄 박막에서 측정한 것과 대비하여 행했다. 또한, 실시예 3, 비교예 1의 양 박막 모두, as-depo 후 및 400℃의 열처리를 한 것의 2종류를 사용했다. 반사율의 측정은, 분광 광도계(U-4000, 히타치제작소社製)에 의해 행해진 것이다. 수광부에는 적분구(積分球)를 사용하고, 순 알루미늄 증착막(蒸着膜)을 래퍼런스로 하여, 300∼800㎚의 상대 반사율을 측정했다. 따라서, 래퍼런스보다 측정 샘플의 반사율이 양호한 경우, 100%를 초과하는 측정 값이 얻어졌다. 도 5는, 파장 300∼800㎚의 영역에서 반사율을 측정한 결과를 그래프화한 것이다. 도 5(a) 가 비교예 1의 박막, 도 5 (b)가 실시예 3의 박막에서 얻어진 결과이다.

도 5에 나타내는 것처럼, as-depo 후 및 400℃ 열처리 후의 어느쪽의 경우에 있어서도, 실시예 3의 박막에 있어서 반사율이 높게 되어 있는 것이 확인되었다.덧붙여서 말하면, 550㎚의 가시광의 반사율은, as-depo 후의 경우, 실시예 3이 100.8%, 비교예 1이 86.0%이며, 400℃ 열처리의 경우, 실시예 3이 96.4%, 비교예 1 이 79.8% 였다. 따라서, 550㎚의 가시광 영역에서는, 실시예 3의 박막의 반사율이, 비교예 1의 것보다도 15% 전후 향상되어 있는 것이 판명되었다. 또한, 반사 전극으로서 사용하는 경우, 반사광의 「색」도 중요한 요인이며, 황색계의 것보다 청백색계의 색이 좋은 것으로 되어 있다. 여기서 비교예 1의 반사율 데이터를 보면, 단파장측의 반사율이 저하되어 있다. 한편, 실시예 3의 반사율 데이터에서는, 단파장측의 반사율의 저하가, 비교예 1보다도 적다. 따라서, 비교예 1보다도 실시예 3의 박막을, 반사 전극으로서 사용하는 편이 실용상 좋다고 여겨진다.

마지막으로, 실시예 3의 박막에 대하여 드라이 에칭 평가를 행한 결과에 대하여 설명한다. 이 드라이에칭 평가는, 실시예 3의 박막을 유리기판 위에, 막 두께 0.3㎛로 형성한 것을 사용했다. 여기서 행한 드라이 에칭은, 대표적인 반응성 이온 에칭으로서, 그 조건은 염소계 가스를 사용하고, 2.67Pa(0.02 Torr), 고주파 전력 80W 이다. 도 6 및 도 7은, 드라이 에칭에 의해, 선(線)폭 7㎛, 배선 간격 5㎛의 미세 회로를 형성한 것을 SEM에 의해 관찰한 사진을 나타내고 있다. 이 도 6 (a),(b) 및 도 7 (c),(d)를 보면 알 수 있듯이, 실시예 3의 박막에서는, 직선부 및 만곡부 모두 대단히 섬세한 회로를 형성할 수 있는 것이 판명되었다.

(발명의 효과)

본 발명의 알루미늄합금 박막은, 300∼400℃ 에서의 열처리 후에도 힐록의 발생이 없고, 막 비저항이 7 μΩ㎝ 이하로 되는 내열성 ·저(低) 저항 알루미늄합금 박막이며, 또한 본 발명의 스퍼터링 타겟재를 사용하는 것에 의해 이와 같은 알루미늄합금 박막을 형성할 수 있고, 더욱이 본 발명의 알루미늄합금 박막의 형성방법을 채용하는 것에 의해 상기와 같은 우수한 내열성·저(低) 저항 알루미늄합금박막을 제조할 수 있다.

Claims

합금성분으로서 알루미늄, 탄소 및 마그네슘을 함유하고, 탄소 및 마그네슘의 함유량이, 탄소의 원자 백분율을 Y a t%, 마그네슘의 원자 백분율을 X a t%로 하여, 식

X = 0.61

X = 8

Y = 2

Y = - 0.13 X + 1.3

의 각 식에 의해 둘러싸인 범위로 함유되는 양이며, 잔부가 알루미늄 및 불가피한 불순물으로 되는 것을 특징으로 하는 알루미늄합금 박막.
타겟재(target material)를 구성하는 성분이 알루미늄, 탄소, 마그네슘 및 불가피한 불순물이며, 탄소 및 마그네슘의 양이, 탄소의 원자 백분율을 Y a t %, 마그네슘의 원자 백분율을 X a t %로 하여, 식

X = 0.61

X = 8

Y = 2

Y = - 0.13 X + 1.3

의 각 식에 부터 둘러싸인 범위로 함유되는 양이며, 잔부가 알루미늄 및 불가피한 불순물로 되는 것을 특징으로 하는 알루미늄합금 박막 형성용 스퍼터링 타겟재.
제 2 항에 기재한, 스퍼터링 타겟재를 사용하여 스퍼터링에 의해 제1항에 기재한 알루미늄합금 박막을 형성할 때에, 기판온도를 180∼400℃로 유지하면서 실시하는 것을 특징으로 하는 알루미늄합금 박막의 형성방법.