TWI393785B - 鋁-鎳系合金配線電極材料 - Google Patents

鋁-鎳系合金配線電極材料 Download PDF

Info

Publication number
TWI393785B
TWI393785B TW098122724A TW98122724A TWI393785B TW I393785 B TWI393785 B TW I393785B TW 098122724 A TW098122724 A TW 098122724A TW 98122724 A TW98122724 A TW 98122724A TW I393785 B TWI393785 B TW I393785B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
aluminum
nickel
film
electrode material
wiring electrode
Prior art date
Application number
TW098122724A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201006937A (en
Inventor
Shigeki Tokuchi
Ryoma Tsukuda
Tomoyasu Yano
Yoshinori Matsuura
Takashi Kubota
Original Assignee
Mitsui Mining & Smelting Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Mining & Smelting Co filed Critical Mitsui Mining & Smelting Co
Publication of TW201006937A publication Critical patent/TW201006937A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI393785B publication Critical patent/TWI393785B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/18Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates
    • C23C14/185Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates by cathodic sputtering
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/023Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

鋁-鎳系合金配線電極材料
本發明係關於一種使用在顯示裝置之元件的鋁-鎳(Al-Ni)系合金配線電極材料,特別是關於一種適用於有機EL顯示器的鋁-鎳-硼(Al-Ni-B)合金配線電極材料。
就資訊機器、AV機器、家電製品等之顯示裝置而言,現在廣泛地利用採用例如薄膜電晶體(thin-film transistor,以下簡稱為TFT)之顯示器。對於該種顯示器係提案有以TFT為代表之主動矩陣方式之液晶顯示(LCD)、自己發光型之有機EL(OLED)、或被動矩陣方式之有機EL等各式各樣的控制構造,該控制構造係由以薄膜形成之電路所構成。
一般而言,此類之各種顯示裝置係具備以ITO電極為代表之透明電極、薄膜電晶體、配線用之導電性電極等。此種顯示裝置所使用的材料係直接對顯示品質、電力消耗、製品成本等造成影響,其技術之改善正日益進行中。
關於該顯示裝置之構造,以液晶顯示(LCD)為例,具體而言係進行以下之改良技術。
在有成為顯示裝置之主流之傾向的液晶顯示裝置,高精細化、低成本化係非常顯著,就其元件而言係廣泛地採用利用TFT之構造。再者,就其電路之配線材料而言,係採用鋁(Al)合金。這是作為以往一直使用之鉭、鉻、鈦或該等金屬之合金等高熔點材料之電阻率(specific resistance;又稱比電阻)過高之改善對策,而著眼於電阻率低、配線加工容易之鋁作為替代材料的結果。
當形成以該鋁合金所構成之薄膜電路時,已知在與LCD中之ITO電極等透明電極接觸之接觸部分中會產生以下之現象。亦即當直接接合鋁合金與ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)電極時,因該兩者之電化學特性的不同,會在該接合界面產生反應,並造成接合界面之破壞或電阻值之增加。因此,於液晶顯示元件使用鋁合金時,係形成由鉬、鉻等所形成之所謂的接觸阻障層(或稱蓋層,以下之「接觸阻障層」之用語係包含蓋層之概念,參照例如非專利文獻1)。
亦即,在具備該鋁合金之配線電極的TFT中,一般係設有以鉬、鉻等為主材料之接觸阻障層。該接觸阻障層之存在係使顯示裝置構造變得複雜,而造成生產成本的增加。最近,亦有排除屬於構成該接觸阻障層之材料之一的鉻的使用之市場動向,且亦有對形成接觸阻障層之技術開始產生較大之限制的情事。
因此,最近提案一種省略上述之接觸阻障層,且可進行與ITO電極等透明電極之直接接合之特定組成的鋁-鎳系合金配線材料(參照專利文獻1至專利文獻3)。此外,亦提案有一種反射膜用途之鋁-鎳系合金配線材料(專利文獻4)。
然而,前述先前技術所提案之鋁-鎳系合金配線材料,基本上大多是以液晶顯示裝置(LCD)為對象而開發者,是否適合自己發光型之有機EL(OELD)用途,並未具體地進行檢討。
有機EL係屬於自己發光型,因此可使元件形成之積層厚度變得非常薄,而藉由使用可撓性塑膠板等來取代玻璃基板,可實現所謂之可撓性顯示器(可彎曲之顯示板)。由以上觀點來看,就使用在有機EL之材料物性而言,雖要求其柔軟性,但前述先前技術文獻之鋁-鎳系合金配線材料並未進行任何檢討。
再者,在近年來之有機EL顯示器中,係採用LTPS(低溫多晶矽)-TFT作為驅動方式,而鋁-鎳系合金係作為有機EL之拉出配線材料及反射膜材料而使用。然而,在習知之鋁-鎳系合金配線材料中,並非可使用在有機EL之拉出配線材料及反射膜材料之二者,因此目前係分別個別地對應。亦即,作為有機EL用者,係期待一種可應用在拉出配線材料與反射膜材料之二者的鋁-鎳系合金配線電極材料。
再者,在藉由習知之鋁-鎳系合金配線材料形成元件之電路的情形中,當接觸到用於電路形成之顯影液時,會有鋁-鎳系合金被侵蝕之傾向,而亦被指摘為有難以適應習知之製程步驟的情形。接觸於顯影液之部分係在蝕刻步驟中溶解之部分,原本即使被顯影液侵蝕亦不會對電路之形成造成問題。但是,當在顯影步驟中產生麻煩而要暫時剝離阻劑而再度從顯影步驟重新進行時,要進行所謂之光重製(photo rework)之處理時,則會產生問題。在進行該光重製時,若在先前進行過之顯影步驟中發生有由顯影液所致之侵蝕時,則鋁-鎳系合金已溶解,而變成無法進行光重製。一般而言,顯示裝置之製造商、即所謂面板製造商係藉由採用光重製之步驟而提升製造良率,故要求一種具備某種程度之對顯影液之耐蝕性的鋁-鎳系合金配線材料。
亦即,依據上述之理由,而有要求可解決下述缺失的鋁-鎳系合金配線材料之傾向:由於顯影液之侵蝕造成鋁-鎳系合金本身溶解而難以進行電路形成,或是鋁-鎳系合金表面氧化,而使得與透明電極直接接合時之接合電阻增大。因此,針對此種顯影液之侵蝕,就提升鋁-鎳系合金配線材料之耐蝕性的方法而言,係提案一種使鋁系合金膜表面氮化、氧化之技術(參照專利文獻5)。
然而,使鋁系合金膜表面氮化、氧化時,係有薄膜形成時之濺鍍處理時間變長之不利點。此外,為了進行氮化、氧化,必須進行將氮氣、氧氣導入至濺鍍裝置之處理室內等之對策,因此會有在進行濺鍍時容易產生微粒子而難以形成良好之鋁系合金膜的情形。再者,對形成有氮化膜或氧化膜之鋁系合金膜進行蝕刻而形成電路時,由於形成在該鋁系合金膜表面之氮化膜或氧化膜、與上述表面以外之鋁系合金膜的蝕刻率不同,故鋁系合金膜表面側、即氮化膜或氧化膜之蝕刻的進行速度變慢,因此會有鋁系合金膜表面側成為蝕刻殘留且電路剖面形狀成為倒錐狀態之傾向。為了使該電路剖面形狀正常化,雖亦可使用特殊蝕刻液來對應,但會造成製造成本之增加,並不理想。由此,要求對使用於電路形成時之顯影液之耐蝕性佳的鋁-鎳系合金配線材料。
(先前技術文獻)
(非專利文獻)內田龍男 編著,「次代液晶顯示器技術」,初版,工業調査會(股),1994年11月1日,p.36-38
(專利文獻1)日本特開2004-214606號公報
(專利文獻2)日本特開2007-142356號公報
(專利文獻3)日本特開2006-261636號公報
(專利文獻4)國際公開WO2008/047511公報
(專利文獻5)日本特開平11-284195號公報
本發明係鑑於上述情事而研創者,其目的在於提供一種對有機EL之使用材料被要求有柔軟性,且可與ITO等透明電極層直接接合,對於顯影液之耐蝕性佳的鋁-鎳系合金配線電極材料。
為了解決上述課題,本發明係在鋁中含有鎳與硼之鋁-鎳系合金配線電極材料,其特徵為:鎳與硼之合計含量為0.35at%至1.2at%,且殘部由鋁所構成。本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料較宜為,鎳為0.3at%至0.7at%,硼為0.05at%至0.5at%。
再者,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料係在將鎳含量設為鎳之原子百分率Xat%,將硼含量設為硼之原子百分率Yat%時,較佳為在滿足式0.3≦X、0.05≦Y≦0.5、Y>2X-0.9之各式的區域之範圍內。
本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料較佳為使用在有機EL。
再者,本發明係一種用以形成由鋁-鎳系合金配線電極材料所構成之配線電極膜的濺鍍靶,其特徵為:鎳與硼之合計含量為0.35at%至1.2at%,且殘部由鋁所構成。
依據本發明,可提供一種可與ITO等透明電極層直接接合,且對於顯影液之耐蝕性佳,且適用於如有機EL之使用材料被要求柔軟性之情形的鋁-鎳系合金配線電極材料。再者,本發明之鋁-鎳系合金配線材料係適合用為有機EL之拉出配線材料及反射膜材料者。
以下,說明本發明之最佳實施形態。本發明之鋁-鎳系合金配線材料係適合用為資訊機器、AV機器、家電製品等之顯示裝置中的配線材料者,特別是適合用於形成以有機EL構成之顯示裝置時。然而,本發明並不限定主動矩陣型之液晶顯示器或有機EL型之顯示器,亦可應用在各種顯示裝置之配線材料。
本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料之特徵為:在鋁中含有鎳與硼,鎳與硼之合計含量為0.35at%至1.2at%,且殘部由鋁所構成。在鋁中鎳與硼之合計含量為0.35at%至1.2at%時,與習知之鋁-鎳系合金配線材料相比,係成為對於顯影液之耐蝕性佳,具有接近純鋁之耐蝕性,且配線材料本身具柔軟性之鋁-鎳系合金配線電極材料。該配線電極材料本身之柔軟性係依據鋁-鎳系合金本身之硬度來評價。當合計含量未達0.35at%時,配線材料之維氏硬度(Vicker’s hardness)係小於Hv25,配線材料本身變得過度柔軟而容易受到損傷。另一方面,當超過1.2at%時,配線材料之維氏硬度會超過Hv40,配線材料本身會變硬,而難以使用在可撓性基板等之傾向會變強。此外,本發明之鋁-鎳-硼合金配線材料在不脫離以下所述之本發明所產生之效果的範圍內,不會被有可能在例如材料製造步驟或配線電路形成步驟或元件製造步驟等中混入之氣體成分、或其他無法避免之雜質的混入而妨礙。
與前述先前技術(專利文獻1至專利文獻4)之不同點在於,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料之特徵為,對於在顯影步驟中所使用之包含有四甲銨氫氧化物之鹼性顯影液具有耐蝕性。這使得可採用光重製步驟。再者,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料係具有使材料本身具備柔軟性之特徵。這使得可適合於如有機EL之使用對材料要求柔軟性者。
鎳係藉由熱處理形成與鋁之金屬間化合物,且具有使與透明電極層之直接接合的接合特性良好之作用。但是,鎳含量過多時,會有配線電路本身之電阻率變高之傾向,且對於顯影液之耐蝕性會降低。再者,鎳含量少時,會有以下傾向:與鋁之金屬間化合物之產生量會減少,而無法進行與透明電極層之直接接合,且耐熱性(對於因熱所造成之鋁-鎳系合金配線電極材料之塑性變形產生的抑制作用)亦會降低。由此,鎳含量較佳為0.3at%至0.7at%。
當鎳含量超過0.7at%時,會有300℃之熱處理後的電阻率值變大的傾向。再者,若未達0.3at%,會有容易形成被稱為所謂小凹坑(dimple)之凹狀缺陷而無法確保耐熱性之傾向,且會有與ITO等透明電極直接接合時之接合電阻值變大的傾向。此小凹坑係指因為在對鋁-鎳系合金配線電極材料進行熱處理時所產生的應力變形而形成在材料表面的微小凹狀缺陷,當產生該小凹坑時,會對接合特性造成不良影響,接合可靠性會降低。另一方面,所謂小丘(hillock)係與小凹坑相反地,係因為在對鋁-鎳系合金配線電極材料進行熱處理時所產生的應力變形而形成在材料表面的突起物,產生該小丘時,也會對接合特性造成不良影響,接合可靠性會降低。該小凹坑與小丘在係為因熱所造成之鋁-鎳系合金之塑性變形的方面為共通者,被通稱為應力遷移(stress migration)之現象,依據該等缺陷之產生等級,可判斷鋁-鎳系合金配線電極材料之耐熱性。
再者,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料除了鎳以外,亦含有預定量之硼。藉由硼之添加,在進行與n+ -Si等半導體層之直接接合時,可防止接合界面中之鋁與矽之彼此擴散。該硼亦與鎳同樣地為對於耐熱性發揮作用者,藉由含有硼,而會有使得在進行熱處理時產生之金屬間化合物之析出物變小的傾向。硼含量較佳為0.05at%至0.5at%。當硼含量超過0.5at%時,會有300℃之熱處理後的電阻率值變大的傾向。相反地,若為未達0.05at%之含量,則無法確保300℃之熱處理的耐熱性。
再者,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料在將鎳含量設為鎳之原子百分率Xat%,將硼含量設為硼之原子百分率Yat%時,更佳為在滿足式0.3≦X、0.05≦Y≦0.5、Y>2X-0.9之各式的區域之範圍內。若為該組成範圍,則成為具備下述之非常良好之綜合特性的鋁-鎳系合金配線電極材料:電阻率值為3.6μΩcm以下,硬度為40Hv以下,耐蝕性佳,與ITO等透明電極之接合特性良好,300℃之熱處理的耐熱性亦良好。
本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料係可在形成元件時之鋁-鎳系合金配線電極材料的薄膜之上層、下層之任一層或其兩側,積層由鉬或鉬合金、鈦或鈦合金、鉻或鉻合金所構成之金屬膜,或是積層包含有使用在ITO、IZO、ZnO等透明電極材料之In2 O3 、SnO2 、ZnO的透明電極材料膜。在顯示裝置之元件構造中,係有配線材料本身與ITO等透明電極材料直接接合的部分、與作為鉬等金屬層之部分等各式各樣的接合形態,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料係可積層由鉬或鉬合金、鈦或鈦合金、鉻或鉻合金所構成之金屬膜,或是積層包含有使用在ITO、IZO、ZnO等透明電極材料之In2 O3 、SnO2 、ZnO的透明電極材料膜。
藉由上述之本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料來製造顯示器之元件時,較佳為使用濺鍍靶,該濺鍍靶之特徵為:鎳與硼合計係含有0.35at%至1.2at%,且殘部由鋁所構成。使用上述組成之濺鍍靶時,雖或多或少會被濺鍍時之成膜條件所影響,但可容易地形成與濺鍍靶組成大致相同之組成之鋁-鎳-硼合金薄膜。
再者,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料在實用上,較佳為藉由上述之濺鍍法來成膜,但亦可採用其他不同之方法。例如亦可藉由蒸鍍法、噴霧導向(spray homing)法等乾式法,並可列舉:使用由本發明之鋁-鎳系合金組成所構成之合金粒子作為配線材料,以氣溶膠沈積法(aerosol deposition method)形成配線電路等。
(實施例)
接著,參照實施例,具體地說明本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料。
在本實施例中,關於表1所示之各組成之鋁-鎳-硼合金,評價其材料特性。首先,形成使表1所示之各試料No中之鎳、硼之含量變化後的濺鍍靶。該濺鍍靶係以成為各組成含量之方式混合各金屬,在真空中溶解攪拌後,在惰性氣體環境中進行鑄造,之後,對所得之鑄塊進行滾軋、成型加工,並對供濺鍍用之表面進行平面加工而製造者。
然後,使用成為各試料No之組成的濺鍍靶來形成鋁-鎳-硼合金薄膜,並評價其膜特性、元件特性。該特性評價係針對膜之電阻率、硬度、顯影液耐蝕性、耐熱性、ITO接合電阻來進行。
以下說明各特性評價之條件。
電阻率:關於各組成之膜的電阻率值,係藉由濺鍍在玻璃基板上形成單膜(厚度2800),且在真空中(1×10-3 Pa)、32℃進行30分鐘之熱處理後,藉由4端子電阻測量裝置(B-150A:Agilent科技公司製)來進行測量者。濺鍍條件係使用磁控管濺鍍裝置、投入電力為3.0W/cm2 、氬氣流量為100sccm、氬壓力為0.5Pa。
硬度:關於各組成之膜的硬度,在欲藉由薄膜進行測量時,因基板之影響或測量裝置之不同會造成硬度值產生偏差,因此藉由測量各組成膜之成膜用靶材來替代。具體而言,由各組成膜之成膜用靶材切出10mm×10mm×10mm之塊體,並對測量表面進行研磨後,藉由維氏硬度測量裝置(松澤精機(股)製),測量10個部位,以算出其平均硬度值。
顯影液耐蝕性:有關各組成之膜的顯影液耐蝕性,係在與前述膜之電阻率相同之條件下,在玻璃基板上形成單膜(厚度2000),使阻劑被覆在該單膜之一部分,並予以曝光後,使其浸漬在包含四甲銨氫氧化物之鹼性顯影液(以下簡稱為TMAH顯影液)60秒鐘,並剝離阻劑,測量其段差,藉此測量(接觸式段差測量裝置P-15:KLA-Tencor(股)製)因顯影液所溶解之溶解量(膜之減少厚度)。TMAH顯影液係設為濃度2.38%、液溫23℃之條件。此外,在純鋁之單膜中,於TMAH顯影液浸漬60秒鐘時之溶解量(膜之減少厚度)為105
ITO接合電阻:關於與ITO進行直接接合時之接合電阻值,如第1圖之概略斜視圖所示,在玻璃基板上形成ITO(In2 O3 -10wt%SnO2 )電極層(200厚、電路寬度50μm),並利用以交叉之方式將各組成鋁合金膜層(2000厚、電路寬度50μm)形成在該ITO電極層上的試驗試樣(凱氏(Kelvin)元件)進行評價。
試驗試樣之製作係首先利用各組成之鋁-鎳系合金靶材,在前述濺鍍條件(磁控管濺鍍裝置、投入電力3.0W/cm2 、氬氣流量100sccm、氬壓力為0.5Pa)下,將厚度2000之鋁合金膜形成在玻璃基板上。該濺鍍時之基板溫度係設定為100℃。再者,在所形成之鋁合金膜表面被覆阻劑(粘度15cp、TFR-970:東京應化工業(股)),並配置50μm寬度電路形成用圖案薄膜並進行曝光處理,且以濃度2.38%、液溫23℃之TMAH顯影液進行顯影處理。在顯影處理後,藉由磷酸系混酸蝕刻液(關東化學(股)社製)進行電路形成,並藉由胺水系剝離液(40℃:TST-AQ8:東京應化工業(股)製)進行阻劑之去除,以形成50μm寬度之鋁合金層電路。
然後,對形成有50μm寬度之鋁合金層電路的基板進行純水洗淨、乾燥處理,且在該基板之表面形成SiNx之絕緣層(厚度4200)。該絕緣層之成膜係使用CVD裝置(PD-2202L:SAMCO(股)製),在投入電力RF250W、NH3 氣體流量為100sccm、以H2 稀釋之SiH4 氣體100ccm、氮氣流量200ccm、壓力80Pa、基板溫度350℃之CVD條件下進行。
接著,將正型阻劑(東京應化工業(股)製:TFR-970)被覆於絕緣層表面,並配置10μm×10μm見方之接觸孔開口用圖案薄膜而進行曝光處理,且藉由TMAH顯影液來進行顯影處理。然後,利用SF6 之乾蝕刻氣體來形成接觸孔。接觸孔形成條件係設為SF6 氣體流量50sccm、氧氣流量5sccm、壓力4.0Pa、輸出100W。
藉由胺水系剝離液(40℃:TST-AQ8:東京應化工業(股)製)進行阻劑之剝離處理。接著,在阻劑剝離後,利用氨系之鹼性洗淨液(和光純藥工業(股)製:藉由純水之稀釋將特級氨水25%調整成PH10以下之溶液),在液溫25℃、處理時間60sec下,施行以浸漬進行之洗淨處理,然後進行水洗、乾燥處理。對於已結束該阻劑之剝離處理之各試樣,利用ITO靶材(組成In2 O3 -10wt%SnO2 ),在接觸孔內及其周圍形成ITO之透明電極層。透明電極層之形成係進行濺鍍(基板溫度70℃、投入電力1.8W/cm2 、氬氣流量80sccm、氧氣流量0.7sccm、壓力0.37Pa),以形成厚度1000Å之ITO膜。
在該ITO膜表面被覆阻劑(TFR-970:東京應化工業(股)製)),配置圖案薄膜並進行曝光處理,且藉由TMAH顯影液來進行顯影處理,利用草酸系混酸蝕刻液(ITO07N:關東化學(股)社製)進行50μm寬度之電路的形成。在ITO膜形成電路後,藉由胺水系剝離液(40℃:TST-AQ8:東京應化工業(股)製)去除阻劑。
將以上述製作方法所製得之各試驗試樣在大氣環境中、250℃下進行30分之熱處理後,測量從第1圖所示之試驗試樣之箭號部分之端子部通電有100μA之電流時的電壓,而測量接合電阻。
耐熱性:各組成膜之耐熱性係藉由濺鍍(條件係與上述電阻率評價相同)將單膜(厚度約0.3μm)形成在玻璃基板上,且在真空中(1×10-3 Pa)、300℃下進行30分鐘之熱處理後,以掃描型電子顯微鏡(SEM:1萬倍)觀察膜表面來進行者。該SEM觀察係針對各觀察試樣,以5視野來確認觀察範圍10μm×8μm。再者,表1所示之耐熱性的評價結果係當在觀察表面確認到直徑0.1μm以上之突起物(小丘)、或在觀察表面確認到成為凹狀部分(直徑0.3μm至0.5μm)之4個以上的小凹坑時評價為×,將小凹坑未達4個者評價為△,將完全未確認到缺陷之類者評價為○。
將由上述各評價方法所得之結果顯示在表1。
由表1之結果得知,當鎳與硼之合計含量未達0.35at%時,硬度值比Hv25更小,當超過1.2at%時,硬度值會比Hv40大。因此,若鎳與硼之合計含量為0.35at%至1.2at%之組成範圍時,即使成膜於可撓性基板等而使用時,亦不會在膜產生破裂或龜裂,而成為低電阻率且具耐熱性之鋁-鎳-硼系合金配線材料。
再者,得知若鎳含量為0.3at%以上時,接合電阻值會比200Ω/□10μm小,若為0.7at%以下時,300℃之熱處理後的電阻率值會比3.4μΩcm小。此外,得知硼含量為0.5%以下時,300℃之熱處理後的電阻率值會比3.4μΩcm小。關於一般使用在液晶面板或有機EL之TMAH顯影液,可認為該TMAH顯影步驟後之膜的溶解量(膜之減少量)較佳為相對於初期膜厚成為10%以內,且推測為較宜設為顯示此種耐蝕性之組成。
再者,在表1中,檢討鎳≦0.8at%、硼≦0.7at%之各試樣的資料。第2圖係顯示鎳≦0.8at%、硼≦0.7at%之範圍之資料的標繪圖。在第2圖之標繪圖中,各描點(plot)之右上所記載之號碼係對應於表1之試樣No。在第2圖之標繪圖中,●之描點係電阻率值3.6μΩcm以下、硬度40Hv以下、耐蝕性200以下、接合電阻值會200Ω/□10μm以下、300℃耐熱性評價為○之資料。相對於此,○之描點係無法滿足前述項目之任一項的資料。由第2圖之結果得知,特別理想之組成範圍為:在將鎳含量設為鎳之原子百分率Xat%、將硼含量設為硼之原子百分率Yat%時,由0.3≦X、0.05≦Y≦0.5、Y>2X-0.9之各式所圍繞之區域。由上述各式所圍繞之區域係以第2圖所示之虛線所顯示的範圍。關於Y>2X-0.9,就更確實地滿足上述特性的公式而言,為包含試樣No13之組成的Y≧2X-0.85。
(產業上之可利用性)
本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料由於對於顯影液之耐蝕性佳、且材料本身具柔軟性、可與ITO等透明電極層直接接合,因此可適合用作為構成有機EL之使用材料。再者,本發明之鋁-鎳系合金配線電極材料亦可適合用作為有機EL之拉出配線材料及反射膜材料。
第1圖係將ITO電極層與鋁合金電極層交叉積層之試驗試樣概略斜視圖。
第2圖係表1之各試樣資料之標繪圖。
由於本案的圖為實驗裝置及數據,並非本案的代表圖。故本案無指定代表圖。

Claims (5)

  1. 一種鋁-鎳系合金配線電極材料,係在鋁中含有鎳與硼者,該鋁-鎳系合金配線電極材料之特徵為:鎳與硼之合計含量為0.35at%至1.2at%,且殘部由鋁所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項之鋁-鎳系合金配線電極材料,其中,鎳為0.3at%至0.7at%,硼為0.05at%至0.5at%。
  3. 如申請專利範圍第2項之鋁-鎳系合金配線電極材料,其中,在將鎳含量設為鎳之原子百分率Xat%,將硼含量設為硼之原子百分率Yat%時,係在滿足式0.3≦X 0.05≦Y≦0.5 Y>2X-0.9之各式的區域之範圍內。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之鋁-鎳系合金配線電極材料,其中,該鋁-鎳系合金配線電極材料係為有機EL用者。
  5. 一種濺鍍靶,係用以形成由申請專利範圍第1項記載之鋁-鎳系合金配線電極材料所構成之配線電極膜者,該濺鍍靶之特徵為:鎳與硼之合計含量為0.35at%至1.2at%,且殘部由鋁所構成。
TW098122724A 2008-07-07 2009-07-06 鋁-鎳系合金配線電極材料 TWI393785B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008177398 2008-07-07
JP2009028642 2009-02-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201006937A TW201006937A (en) 2010-02-16
TWI393785B true TWI393785B (zh) 2013-04-21

Family

ID=41506905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098122724A TWI393785B (zh) 2008-07-07 2009-07-06 鋁-鎳系合金配線電極材料

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110158845A1 (zh)
JP (1) JP4684367B2 (zh)
CN (1) CN102084015A (zh)
TW (1) TWI393785B (zh)
WO (1) WO2010004783A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6016083B2 (ja) * 2011-08-19 2016-10-26 日立金属株式会社 電子部品用積層配線膜および被覆層形成用スパッタリングターゲット材
US10937928B2 (en) * 2017-11-09 2021-03-02 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor element, nitride semiconductor light emitting element, ultraviolet light emitting element

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW465122B (en) * 1999-12-15 2001-11-21 Semiconductor Energy Lab Light-emitting device
TW200643186A (en) * 2005-04-26 2006-12-16 Mitsui Mining & Smelting Co Al-Ni-B alloy wiring material and device structure using the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3038505B2 (ja) * 1991-03-26 2000-05-08 日本電信電話株式会社 薄膜形成法
JP4663829B2 (ja) * 1998-03-31 2011-04-06 三菱電機株式会社 薄膜トランジスタおよび該薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置
JP3940385B2 (ja) * 2002-12-19 2007-07-04 株式会社神戸製鋼所 表示デバイスおよびその製法
JP4117001B2 (ja) * 2005-02-17 2008-07-09 株式会社神戸製鋼所 薄膜トランジスタ基板、表示デバイス、および表示デバイス用のスパッタリングターゲット
EP1878809B1 (en) * 2005-04-26 2011-02-23 Mitsui Mining and Smelting Co., Ltd. ELEMENT STRUCTURE USING A Al-Ni-B ALLOY WIRING MATERIAL
JP2008060418A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd アルミニウム系合金配線回路の形成方法及び表示デバイス素子構造の形成方法
JP4180102B2 (ja) * 2006-10-16 2008-11-12 三井金属鉱業株式会社 反射膜用Al−Ni−B合金材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW465122B (en) * 1999-12-15 2001-11-21 Semiconductor Energy Lab Light-emitting device
TW200643186A (en) * 2005-04-26 2006-12-16 Mitsui Mining & Smelting Co Al-Ni-B alloy wiring material and device structure using the same

Also Published As

Publication number Publication date
TW201006937A (en) 2010-02-16
JPWO2010004783A1 (ja) 2011-12-22
WO2010004783A1 (ja) 2010-01-14
US20110158845A1 (en) 2011-06-30
CN102084015A (zh) 2011-06-01
JP4684367B2 (ja) 2011-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7755198B2 (en) Al-Ni-based alloy wiring material and element structure using the same
CN102741449B (zh) 显示装置用Al合金膜
US20110273075A1 (en) Display device
WO2008032786A1 (en) Display device
KR101358529B1 (ko) 전자부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타겟재
CN101388371B (zh) 半导体器件、显示装置及半导体器件的制造方法
KR20130063535A (ko) Al 합금막, Al 합금막을 갖는 배선 구조 및 Al 합금막의 제조에 사용되는 스퍼터링 타깃
JP3979605B2 (ja) Al−Ni−B合金配線材料及びそれを用いた素子構造
KR20100127290A (ko) 표시 장치용 Al 합금막, 표시 장치 및 스퍼터링 타깃
US20100244032A1 (en) Aluminum-nickel alloy wiring material, device for a thin film transistor and a thin film transistor substrate using the same, and method of manufacturing the thin film transistor substrate
JP4180102B2 (ja) 反射膜用Al−Ni−B合金材料
TWI393785B (zh) 鋁-鎳系合金配線電極材料
US20090183902A1 (en) Multilayer film for wiring and wiring circuit
KR101010949B1 (ko) 표시 디바이스의 소자 구조 및 그 제조 방법
JP4657882B2 (ja) 表示デバイスの素子構造
CN104064549A (zh) 电子部件用层叠布线膜和覆盖层形成用溅射靶材
JP2017033963A (ja) 薄膜トランジスタ
JP2005079130A (ja) 薄膜配線層
JP5433487B2 (ja) 配線構造
JP2005091543A (ja) 薄膜配線層
JP2006215279A (ja) 表示デバイス及びその製造方法
JP2010236023A (ja) Al−Ni系合金配線材料及びそれを用いた素子構造
JP2007186779A (ja) Al−Ni−B合金配線材料及びそれを用いた素子構造
JP2007186779A6 (ja) Al−Ni−B合金配線材料及びそれを用いた素子構造
JP2011216782A (ja) 耐itoピンホール腐食性に優れた薄膜トランジスタ基板

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees