WO2019044285A1 - Ａｌ合金薄膜、発光素子及びスパッタリングターゲット - Google Patents

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alloy thin
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慎太郎 ▲吉▼田
博行 奥野
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株式会社コベルコ科研
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Definitions

  • the present invention relates to an Al alloy thin film, a light emitting element and a sputtering target.
  • a material containing Ag (silver), Pd (palladium), Rh (rhodium), Au (gold), Pt (platinum), Ir (iridium), Al (aluminum), etc. is widely used as a reflective electrode for LEDs It is done.
  • Pt, Au, etc. have high migration resistance, they are expensive because they are noble metals, have low reflectance on the short wavelength side, and are unsuitable for blue LEDs and the like.
  • Ag has high reflectance in the visible light range but has low migration resistance, which may cause a decrease in reflectance.
  • Pure Al is inexpensive, has high corrosion resistance, and stable high reflectance in the visible light region, but when used for a reflective electrode such as an LED, there is a concern about electromigration due to high current density.
  • Patent No. 5543164 gazette JP 2003-264193 A
  • the present invention provides an Al alloy thin film having high productivity and excellent reflection performance, a light emitting device including the Al alloy thin film, and a sputtering target for forming the Al alloy thin film.
  • the task is to provide.
  • the Al alloy thin film according to one aspect of the present invention made to solve the above problems is laminated directly or indirectly on a substrate having a refractive index of 1.5 or more and 2.0 or less, and has an average film thickness of 50 nm or more Al alloy thin film containing rare earth elements at 2000 nm or less,
  • the maximum crystal grain size of the intermetallic compound of the rare earth element present in a region within ⁇ 20% of the thickness with respect to the center in the thickness direction is 300 nm or less, and the adjacent intermetallic compound is at a distance of 2000 nm or less It exists in a dispersed state, and the reflectance from the substrate side is 60% or more.
  • the light emitting device includes the Al alloy thin film as a reflective electrode.
  • the sputtering target according to another aspect of the present invention is a sputtering target for forming the above-mentioned Al alloy thin film, and has the same component composition as the above-mentioned Al alloy thin film.
  • the Al alloy thin film according to one aspect of the present invention made to solve the above problems is laminated directly or indirectly on a substrate having a refractive index of 1.5 or more and 2.0 or less, and has an average film thickness of 50 nm or more
  • the adjacent intermetallic compounds are present in a dispersed state at a separation distance of 2000 nm or less, and the reflectance from the substrate side is 60% or more.
  • the Al alloy thin film contains a rare earth element
  • the generation of hillocks projects like bumps
  • the heat resistance can be improved.
  • the maximum crystal grain size of the intermetallic compound of the rare earth element existing in a region within ⁇ 20% of the thickness with respect to the center in the thickness direction is 300 nm or less, with the average film thickness of the Al alloy thin film being 50 nm to 2000 nm.
  • the adjacent intermetallic compounds can be present in a dispersed state at a separation distance of 2000 nm or less, the reflectivity of the Al alloy thin film can be enhanced, and the electromigration resistance can be enhanced. Therefore, the Al alloy thin film can be used as a reflective electrode for a superior light emitting element.
  • the rare earth element includes at least one selected from Nd, La, Sc, and Gd, and the content is 0.1 at% or more and 3 at% or less.
  • the rare earth element contains at least one of Nd, La, Sc, and Gd, and the content is 0.1 at% or more and 3 at% or less, electromigration resistance can be achieved without lowering the reflectance of the Al alloy thin film. It can be made higher.
  • the Al alloy thin film further includes at least one selected from Ni, Cu, Co as the A group element, Ti as the B group element, and Ta, and the content of the A group element is 0 at% or more and 2 at% or less It is preferable that the content of the group B element is 0 at% or more and 0.5 at% or less, and the contents of the rare earth element, the group A element, and the group B element satisfy the following formula (1). 0.1 at% ⁇ [X] + [Y] + 5 ⁇ [Z] ⁇ 3 at% ... (1) In the formula (1), [X] is the content (at%) of the rare earth element, [Y] is the content (at%) of the group A element, and [Z] is the content (the group B element at%).
  • the electromigration resistance can be further enhanced.
  • the Al alloy thin film further includes an underlayer on the substrate side, and the underlayer includes Mo, Ti, Nb, Ta, W, and an alloy thereof.
  • the adhesion of the Al alloy thin film can be enhanced.
  • the light emitting device includes the Al alloy thin film as a reflective electrode.
  • the light emitting device includes the above-described Al alloy thin film having excellent reflection performance and electromigration resistance as a reflective electrode. Therefore, the light absorption loss is small, the light emission efficiency is excellent, and the occurrence of defects due to electrode failure can be suppressed.
  • the sputtering target according to another aspect of the present invention is a sputtering target for forming the above-mentioned Al alloy thin film, and has the same component composition as the above-mentioned Al alloy thin film.
  • the sputtering target has the same component composition as the Al alloy thin film, an Al alloy thin film containing a desired component can be easily manufactured.
  • the Al alloy thin film according to the present invention has excellent reflection performance and electromigration resistance.
  • the light emitting device according to the present invention has excellent luminous efficiency.
  • an Al alloy thin film having excellent electromigration resistance and reflection performance can be easily manufactured.
  • a flip chip type LED Light Emitting Diode
  • a light emitting device A flip chip type LED (Light Emitting Diode) will be described as an example of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic view of the light emitting element 1.
  • the light emitting element 1 mainly includes a substrate 2, an n-contact layer 3, an n-junction electrode 4, a light emitting layer 5, a p-contact layer 6, and an Al alloy thin film 7.
  • the n-contact layer 3 is stacked on the substrate 2, and the n-junction electrode 4 is disposed on a part of the n-contact layer 3.
  • a light emitting layer 5, a p-contact layer 6, and an Al alloy thin film 7 are laminated on another part of the n-contact layer 3.
  • the light emitted by the light emitting layer 5 spreads up and down at the same time as it spreads to the left and right and front and back (the front and back sides of the sheet of FIG. 1).
  • the light traveling downward in FIG. 1 is transmitted through the n-contact layer 3 and the substrate 2.
  • the light traveling to the upper side of FIG. 1 is transmitted through the p-contact layer 6, reflected by the Al alloy thin film 7, transmitted again through the p-contact layer 6, and transmitted through the n-contact layer 3 and the substrate 2. Accordingly, the light emitting element 1 illuminates the left, right, front, and bottom sides in FIG.
  • the n-contact layer 3 and the p-contact layer 6 supply electrons to the light emitting layer 5 from the n-contact layer 3 and holes from the p-contact layer 6 when the n-junction electrode 4 and the Al alloy thin film 7 are energized. Do.
  • the n-contact layer 3 and the p-contact layer 6 have optical transparency.
  • the method for forming the contact layer is not particularly limited. For example, GaN (gallium nitride) can be formed into a thin film by an epitaxial method.
  • the light emitting layer 5 is supplied with electrons from the n-contact layer 3 and holes from the p-contact layer 6 when the n-junction electrode 4 and the Al alloy thin film 7 are energized, and these electrons and holes are combined in the light emitting layer 5 It emits light by doing.
  • the formation of the light emitting layer 5 is not particularly limited.
  • InGaN (indium gallium nitride) / GaN can be formed in a thin film by an epitaxial method.
  • the junction electrode includes a p-junction electrode and an n-junction electrode 4, and in the present embodiment, the p-junction electrode is an Al alloy thin film 7.
  • the junction electrode is supplied with current from a power supply (not shown) and causes the light emitting layer 5 to emit light through the contact layer.
  • the material of the n-junction electrode 4 is not particularly limited, and, for example, an Al alloy or the like is used.
  • the substrate 2 is a solid having at least one flat surface.
  • the n-contact layer 3, the light emitting layer 5, the Al alloy thin film 7 and the like are laminated on one of the flat surfaces, and the other surface is a light emitting surface for emitting the light which has entered the substrate 2.
  • the light emitted from the light emitting layer 5 stacked on the flat surface and the reflected light from the Al alloy thin film 7 are incident on the flat surface, transmitted through the inside of the substrate, and emitted from the other surface.
  • the material of the substrate 2 is not particularly limited as long as it is a material having heat resistance and capable of transmitting light, and known materials can be used. For example, sapphire can be used.
  • the refractive index of the substrate 2 is 1.5 or more and 2.0 or less. Since a material having a high refractive index may be used for the n-contact layer 3 laminated on the substrate 2, when the refractive index of the substrate 2 is small, light of the light entering the substrate 2 from the n-contact layer 3 The critical angle decreases. As a result, the total reflection of the light emitted from the light emitting layer 5 and the reflected light from the Al alloy thin film 7 on the flat surface of the substrate 2 is increased, and the light loss is increased. By setting the refractive index of the substrate 2 to 1.5 or more and 2.0 or less, the total reflection amount on the flat surface can be reduced and the light loss can be suppressed.
  • the Al alloy thin film 7 itself is another embodiment of the present invention, and is an electrode of the light emitting element 1. Specifically, the Al alloy thin film 7 is a p-junction electrode, and when the current flows to the n-junction electrode 4 and the Al alloy thin film 7, the light emitting layer 5 emits light. Further, the Al alloy thin film 7 has excellent reflection performance, and reflects light emitted from the light emitting layer 5 toward the Al alloy thin film 7 to advance to the flat surface of the substrate 2.
  • the material of the Al alloy thin film 7 used as an electrode contains Al as a main component and a rare earth element. Furthermore, metal components other than Al and rare earth elements, and unavoidable impurities may be contained. As metal components other than Al and rare earth elements, Ta (tantalum), Nb (niobium), Zr (zirconium), W (tungsten), Mo (molybdenum), V (vanadium), Ti (titanium) and Cr (chromium) Etc. are included. With the Al alloy thin film 7 containing a rare earth element, the formation of hillocks can be suppressed and the heat resistance can be enhanced.
  • the rare earth element refers to an element group obtained by adding Sc (scandium) and Y (yttrium) to a lanthanoid element (a total of 15 elements from La of atomic number 57 to Lu of atomic number 71 in the periodic table). It is.
  • the lower limit value of the average film thickness of the Al alloy thin film 7 is preferably 50 nm, more preferably 250 nm, and still more preferably 500 nm.
  • the upper limit value of the average film thickness is preferably 2000 nm, more preferably 1500 nm, and still more preferably 1000 nm.
  • the average film thickness is less than the above lower limit value, the Al alloy thin film 7 becomes a semitransparent film of light, and there is a possibility that the reflection performance may be deteriorated.
  • the average film thickness exceeds the upper limit value, the material cost may be unnecessarily increased.
  • the intermetallic compound of the rare earth element and the Al element contained in the Al alloy thin film 7 has a maximum crystal grain size of 300 nm or less And, the distance between adjacent intermetallic compounds is 2000 nm or less, and exists in a dispersed state.
  • the grain boundary diffusion (electromigration) of Al by electrons is efficiently pinned by existing in the dispersed state that the maximum crystal grain size of the intermetallic compound of the rare earth element is 300 nm or less and the interval is 2000 nm or less. Ru.
  • the maximum crystal grain size of the intermetallic compound is the maximum value of the crystal grain size of the intermetallic compound found in the observation.
  • the rare earth element contained in the Al alloy thin film 7 preferably contains at least one selected from Nd (neodymium), La (lanthanum), Sc (scandium), and Gd (gadolinium).
  • the heat resistance can be further improved by the rare earth element containing at least one selected from Nd, La, Sc, and Gd.
  • 0.1 at% is preferable, 0.15 at% is more preferable, 0.2 at% is more preferable.
  • 3 at% is preferred, 2.5 at% is more preferred, and 2 at% is more preferred.
  • the content of Nd or the like is less than the above lower limit value, formation of hillocks can not be suppressed, and there is a possibility that heat resistance can not be improved.
  • the content of the above Nd or the like exceeds the above upper limit value, the resistivity of the Al alloy thin film 7 may be increased, and the reflection performance may be deteriorated.
  • the Al alloy thin film 7 further includes at least one selected from Ni (nickel), Cu (copper), Co (cobalt) as a group A element, Ti (titanium) as a group B element, and Ta (tantalum).
  • the content of the group A element is 0 at% or more and 2 at% or less
  • the content of the group B element is 0 at% or more and 0.5 at% or less
  • the content of the rare earth element, the group A element and the group B element is It is preferable to satisfy the following formula (1).
  • [X] is the content (at%) of the rare earth element
  • [Y] is the content (at%) of the group A element
  • [Z] is the content (the group B element at%).
  • the heat resistance can be further improved by the Al alloy thin film 7 further including the group A element, the group B element, or the group A element and the group B element in addition to the rare earth element.
  • the content of the group A element is 0 at% or more and 2 at% or less
  • the content of the group B element is 0 at% or more and 0.5 at% or less
  • the content of the rare earth element, the group A element and the group B element By satisfying the above formula (1), the heat resistance can be further improved without causing the increase in the resistivity of the Al alloy thin film 7 and the decrease in the reflection performance.
  • the Al alloy thin film 7 contains an element other than Al as described above, but has high reflectance. Specifically, the Al alloy thin film 7 is irradiated with light in a visible light region from a surface (for example, the lower surface of the substrate 2 in FIG. 1) other than the flat surface of the substrate 2 on which the Al alloy thin film 7 is stacked.
  • the reflected light intensity measured when the reflected light from 7 is transmitted through the substrate 2 can be 60% or more of the reflected light intensity of the reference mirror as described later. That is, the reflectance can be made 60% or more.
  • the Al alloy thin film 7 further has an underlayer on the substrate side, and the underlayer is Mo (molybdenum), Ti (titanium), Nb (niobium), Ta (tantalum), It is preferable to include W (tungsten) and at least one of these alloys.
  • the adhesion to the p-contact layer 6 can be enhanced by the Al alloy thin film 7 having the underlayer containing the high melting point metal element such as Mo described above on the substrate side.
  • the underlayer can be a p-contact layer.
  • the average film thickness of the underlayer is preferably as thin as possible so as not to reduce the light transmittance.
  • the lower limit value of the average film thickness of the underlayer is preferably 1 nm, more preferably 1.5 nm, and still more preferably 2 nm.
  • the upper limit of the average film thickness of the underlayer is preferably 12 nm, more preferably 8.5 nm, and still more preferably 5 nm. If the average film thickness of the underlayer is less than the above lower limit, the adhesion to the p-contact layer 6 may not be improved. On the other hand, when the average film thickness of the underlayer exceeds the above upper limit value, there is a possibility that the light from the light emitting layer 5 and the reflected light from the Al alloy thin film 7 can not pass through the underlayer.
  • the Al alloy thin film 7 contains a rare earth element together with a metal component such as Al, the heat resistance is excellent while suppressing the generation of hillocks. Further, since the content of the rare earth element is equal to or less than the predetermined amount, the high reflectance which the Al alloy thin film 7 originally has can be maintained. Furthermore, since the intermetallic compound of the rare earth element is present in a dispersed state in a predetermined region of the Al alloy thin film 7, the electromigration resistance is excellent. Therefore, the said Al alloy thin film 7 is suitable as a reflective electrode of the light emitting element 1, and while the light emitting element 1 provided with the said Al alloy thin film 7 is excellent in brightness
  • the formation of the Al alloy thin film is not particularly limited, and a known formation method such as a sputtering method, an ion plating method, an electron beam evaporation method, or a vacuum evaporation method can be employed. Above all, the sputtering method is preferable because a thin film having excellent uniformity of components and average film thickness can be easily obtained.
  • a negative voltage is applied to the sputtering target to generate glow discharge, and inert gas atoms such as Ar (argon) are ionized to collide with the surface of the sputtering target at high speed to constitute the sputtering target.
  • inert gas atoms such as Ar (argon)
  • Ar argon
  • the particles (atoms and molecules) of the film forming material are ejected and attached to the substrate to form an Al alloy thin film.
  • the sputtering target according to another embodiment of the present invention is a sputtering target for forming an Al alloy thin film, and has the same component composition as the Al alloy thin film 7 described above.
  • the sputtering target can be used to form the Al alloy thin film 7 by the sputtering method.
  • the shape of the sputtering target is not particularly limited, and may be any shape such as a rectangular plate, a circular plate, a donut plate, or a cylinder depending on the shape or structure of the sputtering apparatus. it can.
  • the method for producing the sputtering target is not particularly limited, and a method for producing an ingot consisting of an Al-based alloy by a melt casting method, a powder sintering method, a spray forming method or the like, a method comprising an Al-based alloy It is possible to adopt known methods such as a method of obtaining a preform (an intermediate before obtaining a final compact body) and then densifying the preform by densifying means.
  • the sputtering target has the same component composition as the Al alloy thin film, so the above-described Al alloy thin film 7 can be relatively easily formed.
  • the said Al alloy thin film was demonstrated as a reflective electrode of LED, it is not restricted to this, It is also possible to use for an element of a liquid crystal display, organic EL (Electroluminescence), a LED display, etc.
  • a sapphire substrate with a thickness of 0.5 mm and a diameter of 4 inches was used as a substrate.
  • An Al alloy shown in Tables 1 to 4 was formed on the surface of this substrate by DC magnetron sputtering. Before film formation, the atmosphere in the chamber is adjusted to an ultimate pressure of 3 ⁇ 10 ⁇ 6 Torr before film formation, and then a 4-inch diameter disk-shaped sputtering target having the same component composition as the metal film is used. Sputtering was performed under the following conditions. (Sputtering conditions) Ar gas pressure: 2 mTorr Ar gas flow rate: 19 sccm Sputtering power: 500 W Substrate temperature: 25 ° C Deposition temperature: 25 ° C.
  • FIG. 2 shows an example of the maximum crystal grain size and the distance of the intermetallic compound in the Al alloy thin film of Example 1-4 shown in Table 1.
  • the reflectance was measured by using a visible-ultraviolet spectrophotometer (V-570: manufactured by Nippon Bunko Co., Ltd.), and the spectral reflectance in the range of a measurement wavelength of 450 nm to 850 nm from the sapphire substrate surface was measured. Specifically, the ratio of the measured reflected light intensity of the sample to the reflected light intensity of the reference mirror is referred to as “reflectance”, and the one having a reflectance of 60% or more is regarded as a pass.
  • Electromigration resistance test The Al alloy thin films shown in Tables 1 to 4 were processed into a linear pattern of 1 ⁇ m in width and 3 mm in length by photolithography and etching, and heat treatment was applied at a predetermined temperature. The thin film was heated to 200 ° C., and a conduction test was conducted by passing a constant current of 5 ⁇ 10 6 A / cm 2 to measure a failure time (time until disconnection occurs). Apart from this, a conduction test was performed under the same conditions on a pure Al thin film manufactured under the same conditions, and a test in which the failure time exceeded 10 times that of the measurement result of the pure Al thin film was regarded as a pass. In the following, “electromigration” may be referred to as “EM”.
  • Example 1-9 the desired particle size of the intermetallic compound and the distance between the intermetallic compounds are obtained, and the preferable reflectance and good of 60% or more are obtained.
  • EM resistance was obtained.
  • Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-2 although the particle size of the desired intermetallic compound can be obtained, a good result in the EM resistance can not be obtained. It is considered that this does not contribute to the improvement of the EM resistance because the amount of precipitation of the intermetallic compound that regulates EM is small (the distance between the intermetallic compounds is large).
  • Comparative Example 1-3 although the desired intermetallic compound distance was obtained, the particle diameter of the desired intermetallic compound was not obtained, and good EM resistance was not obtained.
  • Example 2 a rare earth element or a comparison element was further added, and EM and reflectance were confirmed. As shown in Table 2, Examples 2-1 to 2-8 satisfied the formula (1), and the result of the reflectance of 60% or more was obtained.
  • Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 the addition amount of the A group element or the B group element was too large, respectively, and the result of the reflectance of 60% or more could not be obtained.
  • Comparative Example 2-3 the content of both the A group element and the B group element is within the predetermined range, but the total content of the rare earth element, the A group element and the B group element satisfies the formula (1) As a result, the reflectance of 60% or more was not obtained. Further, with the comparative elements used in Comparative Example 2-4 and Comparative Example 2-5, the reflectance dropped sharply, and a good reflection characteristic could not be obtained.
  • the average film thickness of the Al alloy thin film was changed to evaluate the reflectance and the EM resistance.
  • Table 4 in all the examples (4-1 to 4-5) in the range of the average film thickness of 50 nm or more and 2000 nm or less, excellent results were obtained with respect to both the EM resistance and the reflectance.
  • the Al alloy thin film of the present invention is excellent in both the EM resistance and the reflectance, it can be suitably used for a light emitting element.
  • the light emitting element of the present invention is excellent in luminance, it is suitably used for a lighting apparatus or the like.
  • the sputtering target of the present invention can be suitably used for the production of the Al alloy thin film.

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Abstract

本発明の一態様に係るＡｌ合金薄膜は、屈折率が１．５以上２．０以下である基板に直接又は間接的に積層され、平均膜厚が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下で希土類元素を含むＡｌ合金薄膜であって、上記Ａｌ合金薄膜の厚み方向の中心を基準として厚みの±２０％以内の領域に存在する上記希土類元素の金属間化合物の最大結晶粒径が３００ｎｍ以下、かつ隣接する上記金属間化合物が２０００ｎｍ以下の距離で分散状態で存在し、上記基板側からの反射率が６０％以上である。

Description

Ａｌ合金薄膜、発光素子及びスパッタリングターゲット
　本発明は、Ａｌ合金薄膜、発光素子及びスパッタリングターゲットに関する。
　一般的にＬＥＤ用反射電極として、Ａｇ（銀）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｌ（アルミニウム）等を含む素材が広く利用されている。Ｐｔ、Ａｕ等はマイグレーション耐性が高いことが知られているが、貴金属のため高価であり、また短波長側の反射率が低く、青色ＬＥＤなどには不向きとされている。Ａｇは、可視光域において高い反射率を有しているがマイグレーション耐性が低く、反射率の低下を引き起こすおそれがある。純Ａｌは安価で、高耐食性、及び可視光域での安定した高い反射率を有しているが、ＬＥＤなどの反射電極に用いる場合では、高い電流密度によるエレクトロマイグレーションが懸念される。
　エレクトロマイグレーションを防止するために、コンタクト電極と反射電極とを分離して配置し、この反射電極を絶縁層で覆う方法が発案されている（特許第５５４３１６４号公報）。しかし、絶縁層の形成には酸化物ターゲットを用いた反応性スパッタやＣＶＤ工程が必要となり、生産性を低下させるおそれがある。
　また、Ａｌ合金薄膜の配線層に高融点金属を含む合金層を積層し、Ａｌ―高融点金属の金属間化合物層を形成することでエレクトロマイグレーション耐性を高める方法が発案されている（特開２００３－２６４１９３号公報）。しかし、フリップチップ形式のＬＥＤでは基板面から光を取り出すため、当該方法では反射面が合金層側となり、Ａｌ合金薄膜の高い反射性能を効果的に利用することができないおそれがある。
特許第５５４３１６４号公報 特開２００３－２６４１９３号公報
　このような事情に鑑みて、本発明は、高い生産性を有し、反射性能に優れたＡｌ合金薄膜、当該Ａｌ合金薄膜を備える発光素子、及び当該Ａｌ合金薄膜を形成するためのスパッタリングターゲットを提供することを課題とする。
　上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るＡｌ合金薄膜は、屈折率が１．５以上２．０以下である基板に直接又は間接的に積層され、平均膜厚が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下で希土類元素を含むＡｌ合金薄膜であって、
その厚み方向の中心を基準として厚みの±２０％以内の領域に存在する上記希土類元素の金属間化合物の最大結晶粒径が３００ｎｍ以下であり、かつ隣接する上記金属間化合物が２０００ｎｍ以下の距離で分散状態で存在し、上記基板側からの反射率が６０％以上である。
　本発明の別の一態様に係る発光素子は、上記Ａｌ合金薄膜を反射電極として備える。
　本発明の他の一態様に係るスパッタリングターゲットは、上記Ａｌ合金薄膜を形成するためのスパッタリングターゲットであって、上記Ａｌ合金薄膜と同一の成分組成を有する。
本発明の一実施形態に係る発光素子の模式図である。 本発明の他の実施形態に係るＡｌ合金薄膜のＴＥＭ画像である。
　以下、本発明の実施の形態を詳説する。なお、図を用いて説明する際の「上」とは、図の上方を示すものとし、「下」とは図の下方を示すものとする。
　上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るＡｌ合金薄膜は、屈折率が１．５以上２．０以下である基板に直接又は間接的に積層され、平均膜厚が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下で、希土類元素を含むＡｌ合金薄膜であって、その厚み方向の中心を基準として厚みの±２０％以内の領域に存在する上記希土類元素の金属間化合物の最大結晶粒径が３００ｎｍ以下であり、かつ隣接する上記金属間化合物同士が２０００ｎｍ以下の離間距離で分散状態で存在しており、上記基板側からの反射率が６０％以上である。
　Ａｌ合金薄膜が希土類元素を含むことで、ヒロック（コブ状の突起物）の発生を抑制し、耐熱性を向上させることができる。また、上記Ａｌ合金薄膜の平均膜厚を５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下とし、厚み方向の中心を基準として厚みの±２０％以内の領域に存在する上記希土類元素の金属間化合物の最大結晶粒径が３００ｎｍ以下、かつ隣接する上記金属間化合物同士が２０００ｎｍ以下の離間距離で分散状態で存在させることにより、上記Ａｌ合金薄膜の反射率を高めることができると共に、エレクトロマイグレーション耐性を高めることができる。よって、上記Ａｌ合金薄膜を、優れた発光素子用の反射電極とすることができる。
　上記希土類元素が、Ｎｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｇｄから選ばれる少なくとも１種を含み、含有量が０．１ａｔ％以上３ａｔ％以下であるであるとよい。上記希土類元素がＮｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｇｄを少なくとも１種を含み、含有量を０．１ａｔ％以上３ａｔ％以下とすることで、Ａｌ合金薄膜の反射率を低下させることなく、エレクトロマイグレーション耐性をより高くすることができる。
　上記Ａｌ合金薄膜が、Ａ群元素としてのＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｂ群元素としてのＴｉ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種をさらに含み、上記Ａ群元素の含有量が０ａｔ％以上２ａｔ％以下であり、上記Ｂ群元素の含有量が０ａｔ％以上０．５ａｔ％以下であり、かつ上記希土類元素とＡ群元素とＢ群元素との含有量が下記式（１）を満たすとよい。
　　０．１ａｔ％＜［Ｘ］＋［Ｙ］＋５×［Ｚ］≦３ａｔ％　・・・・・　（１）
　式（１）中、［Ｘ］は希土類元素の含有量（ａｔ％）であり、［Ｙ］はＡ群元素の含有量（ａｔ％）であり、［Ｚ］はＢ群元素の含有量（ａｔ％）である。Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｔａを所定量さらに含ませることで、エレクトロマイグレーション耐性をさらに高くすることができる。
　上記Ａｌ合金薄膜が上記基板側に下地層をさらに有し、この下地層がＭｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの合金を含むとよい。当該下地層をさらに備えることで、上記Ａｌ合金薄膜の接着性を高めることができる。
　本発明の別の一態様に係る発光素子は、上記Ａｌ合金薄膜を反射電極として備える。当該発光素子は、優れた反射性能及びエレクトロマイグレーション耐性を有する上記Ａｌ合金薄膜を反射電極として備えるため、光吸収損失が少なく、発光効率に優れると共に、電極不良による不具合発生を抑制することができる。
　本発明の他の一態様に係るスパッタリングターゲットは、上記Ａｌ合金薄膜を形成するためのスパッタリングターゲットであって、上記Ａｌ合金薄膜と同一の成分組成を有する。当該スパッタリングターゲットが、上記Ａｌ合金薄膜と同一の成分組成を有することによって、所望する成分を含むＡｌ合金薄膜を容易に製造することができる。
　以上説明したように、本発明に係るＡｌ合金薄膜は、優れた反射性能とエレクトロマイグレーション耐性とを有する。また、本発明に係る発光素子は、優れた発光効率を有する。さらに、本発明に係るスパッタリングターゲットによれば、優れたエレクトロマイグレーション耐性と反射性能とを有するＡｌ合金薄膜を容易に製造することができる。
［発光素子］
　本発明の一実施形態に係る発光素子の一例として、フリップチップ形式のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を説明する。
　図１は、発光素子１の模式図である。発光素子１は、基板２、ｎ－コンタクト層３、ｎ－接合電極４、発光層５、ｐ－コンタクト層６、及びＡｌ合金薄膜７を主に備える。具体的には、基板２上に、ｎ－コンタクト層３が積層され、ｎ－コンタクト層３の一部に、ｎ－接合電極４が配置される。ｎ－コンタクト層３の別の一部には、発光層５、ｐ－コンタクト層６、及びＡｌ合金薄膜７が積層される。ｎ－接合電極４及びＡｌ合金薄膜７に電流が通じることにより、発光層５が発光して、発光素子１が照明する。発光層５が発光する光は、図１の左右及び前後（紙面表面側及び裏面側）に広がると同時に、上下に広がる。図１の下側に進行する光は、ｎ－コンタクト層３及び基板２を透過する。図１の上側に進行する光は、ｐ－コンタクト層６を透過し、Ａｌ合金薄膜７に反射されて、再びｐ－コンタクト層６を透過し、ｎ－コンタクト層３及び基板２を透過する。従って、発光素子１としては、図１の左右、前後及び下側を照明する。
＜コンタクト層＞
　ｎ－コンタクト層３及びｐ－コンタクト層６は、ｎ－接合電極４及びＡｌ合金薄膜７の通電時にｎ－コンタクト層３から電子を、ｐ－コンタクト層６から正孔を、発光層５に供給する。ｎ－コンタクト層３及びｐ－コンタクト層６は、光透過性を有する。コンタクト層の形成方法としては、特に限定されず、例えばエピタキシャル法でＧａＮ（窒化ガリウム）を薄膜に形成することができる。
＜発光層＞
　発光層５は、ｎ－接合電極４及びＡｌ合金薄膜７の通電時にｎ－コンタクト層３から電子、ｐ－コンタクト層６から正孔を供給され、この電子及び正孔が発光層５内で結合することで発光する。発光層５の形成としては、特に限定されず、例えばエピタキシャル法でＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）／ＧａＮを薄膜に形成することができる。
＜接合電極＞
　接合電極は、ｐ－接合電極とｎ－接合電極４とがあり、本実施形態においてｐ－接合電極はＡｌ合金薄膜７である。接合電極は、図示しない電源から電流を供給され、コンタクト層を通じて発光層５を発光させる。ｎ－接合電極４の材質としては、特に限定されず、例えばＡｌ合金等が用いられる。
＜基板＞
　基板２は、少なくとも一つの平坦面を有する立体である。このうちの一の平坦面にｎ－コンタクト層３、発光層５、Ａｌ合金薄膜７等を積層し、他の面は、基板２内に浸入した光を出光する出光面となる。具体的には、平坦面に積層された発光層５が発光した光及びＡｌ合金薄膜７からの反射光が上記平坦面に入射し、基板内を透過して、他の面から出光する。
　基板２の材質としては、耐熱性を有し光が透過することができる材質であれば特に限定されず、公知のものを使用することができ、例えば、サファイアとすることができる。基板２の屈折率は、１．５以上２．０以下である。基板２に積層されるｎ－コンタクト層３には、屈折率の高い材質が使用されることがあるため、基板２の屈折率が小さいと、ｎ－コンタクト層３から基板２に進入する光の臨界角が小さくなる。その結果、発光層５が発光した光及びＡｌ合金薄膜７からの反射光の基板２の平坦面での全反射量が多くなり、光損失が増大する。基板２の屈折率を１．５以上２．０以下とすることで、平坦面での全反射量を低減し、光損失を抑制することができる。
＜Ａｌ合金薄膜＞
　Ａｌ合金薄膜７は、それ自体が本発明の他の実施形態であり、発光素子１の電極である。具体的には、Ａｌ合金薄膜７はｐ－接合電極であり、ｎ－接合電極４及びＡｌ合金薄膜７に電流が通じることにより、発光層５が発光する。また、Ａｌ合金薄膜７は、優れた反射性能を有し、発光層５からＡｌ合金薄膜７に向けて発光された光を反射して基板２の平坦面に進行させる。
　電極として用いられるＡｌ合金薄膜７の材料としては、主成分としてのＡｌと、希土類元素とを含む。さらに、Ａｌ及び希土類元素以外の金属成分、並びに不可避的不純物が含まれてもよい。Ａｌ及び希土類元素以外の金属成分としては、Ｔａ（タンタル）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｖ（バナジウム）、Ｔｉ（チタン）及びＣｒ（クロム）等が含まれる。Ａｌ合金薄膜７に希土類元素が含まれることで、ヒロックの形成を抑制して耐熱性を高めることができる。なお、希土類元素とは、ランタノイド元素（周期表において、原子番号５７のＬａから原子番号７１のＬｕまでの合計１５元素）に、Ｓｃ（スカンジウム）とＹ（イットリウム）とを加えた元素群のことである。
　Ａｌ合金薄膜７の平均膜厚の下限値としては、５０ｎｍが好ましく、２５０ｎｍがより好ましく、５００ｎｍがさらに好ましい。一方、平均膜厚の上限値としては、２０００ｎｍが好ましく、１５００ｎｍがより好ましく、１０００ｎｍがさらに好ましい。上記平均膜厚が上記下限値に満たない場合、Ａｌ合金薄膜７が光の半透過膜となり、反射性能が低下するおそれがある。一方、上記平均膜厚が上記上限値を超えた場合、材料コストが不必要に増大するおそれがある。
　Ａｌ合金薄膜７の厚み方向の中心を基準として厚みの±２０％以内の領域において、Ａｌ合金薄膜７に含まれる希土類元素とＡｌ元素との金属間化合物は、最大結晶粒径が３００ｎｍ以下であり、かつ隣接する金属間化合物同士の距離が２０００ｎｍ以下で分散状態で存在する。当該領域で希土類元素の金属間化合物の最大結晶粒径が３００ｎｍ以下で、間隔が２０００ｎｍ以下の分散状態で存在することにより、電子によるＡｌの粒界拡散（エレクトロマイグレーション）が効率的にピン止めされる。このため、電極材料としての抵抗率を増大させることなく、反射性能を低下させることがないと共に、エレクトロマイグレーション耐性に優れたＡｌ合金薄膜とすることができる。なお、金属間化合物の最大結晶粒径とは、観察において発見した金属間化合物の結晶粒径で最大値のものである。
　Ａｌ合金薄膜７に含まれる希土類元素が、Ｎｄ（ネオジム）、Ｌａ（ランタン）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。希土類元素が、Ｎｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｇｄから選ばれる少なくとも１種を含むことで、耐熱性をより向上することができる。また、上記Ｎｄ等の含有量の下限値としては、０．１ａｔ％が好ましく、０．１５ａｔ％がより好ましく、０．２ａｔ％がさらに好ましい。一方、上記Ｎｄ等の含有量の上限値としては、３ａｔ％が好ましく、２．５ａｔ％がより好ましく、２ａｔ％がさらに好ましい。上記Ｎｄ等の含有量が上記下限値に満たない場合、ヒロックの形成を抑制することができず、耐熱性を向上することができないおそれがある。一方、上記Ｎｄ等の含有量が上記上限値を超える場合、Ａｌ合金薄膜７の抵抗率が増大し、反射性能が低下するおそれがある。
　Ａｌ合金薄膜７が、Ａ群元素としてのＮｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｃｏ（コバルト）、及びＢ群元素としてのＴｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）から選ばれる少なくとも１種をさらに含み、上記Ａ群元素の含有量が０ａｔ％以上２ａｔ％以下、上記Ｂ群元素の含有量が０ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、かつ上記希土類元素とＡ群元素とＢ群元素との含有量が下記式（１）を満たすことが好ましい。
　　０．１ａｔ％＜［Ｘ］＋［Ｙ］＋５×［Ｚ］≦３ａｔ％　・・・・・　（１）
　式（１）中、［Ｘ］は希土類元素の含有量（ａｔ％）であり、［Ｙ］はＡ群元素の含有量（ａｔ％）であり、［Ｚ］はＢ群元素の含有量（ａｔ％）である。
　Ａｌ合金薄膜７が、上記希土類元素に加えて、さらに上記Ａ群元素、Ｂ群元素、又はＡ群元素及びＢ群元素を含むことで、耐熱性をさらに向上することができる。また、上記Ａ群元素の含有量が０ａｔ％以上２ａｔ％以下、上記Ｂ群元素の含有量が０ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、かつ上記希土類元素とＡ群元素とＢ群元素との含有量が上記式（１）を満たすことで、Ａｌ合金薄膜７の抵抗率増大、及び反射性能低下を生じることなく、耐熱性をさらに向上することができる。
　Ａｌ合金薄膜７は、上述したようにＡｌ以外の元素を含むが、高い反射率を有する。具体的には、Ａｌ合金薄膜７が積層される基板２の平坦面以外の面（例えば、図１における基板２の下面）から可視光領域の光をＡｌ合金薄膜７に照射し、Ａｌ合金薄膜７からの反射光が基板２を透過して計測される反射光強度を、後述するように基準ミラーの反射光強度の６０％以上とすることができる。すなわち、反射率を６０％以上とすることができる。
（下地層）
　図１には示されていないが、Ａｌ合金薄膜７が上記基板側に下地層をさらに有し、この下地層がＭｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、及びこれらの合金を少なくとも１種含むことが好ましい。Ａｌ合金薄膜７が上記基板側に上記Ｍｏ等の高融点金属元素を含む下地層を有することで、ｐ－コンタクト層６との密着性を高めることができる。あるいは、当該下地層をｐ－コンタクト層とすることができる。
　下地層の平均膜厚は、光透過性を低減させないように、可能な限り薄く形成されるのが好ましい。下地層の平均膜厚の下限値としては、１ｎｍが好ましく、１．５ｎｍがより好ましく、２ｎｍがさらに好ましい。一方、下地層の平均膜厚の上限値としては、１２ｎｍが好ましく、８．５ｎｍがより好ましく、５ｎｍがさらに好ましい。下地層の平均膜厚が上記下限値に満たない場合、ｐ－コンタクト層６との密着性を高めることができないおそれがある。一方、下地層の平均膜厚が上記上限値を超える場合、発光層５からの光及びＡｌ合金薄膜７からの反射光が下地層を透過できなくなるおそれがある。
＜利点＞
　当該Ａｌ合金薄膜７は、Ａｌ等の金属成分と共に希土類元素を含むため、ヒロックの発生を抑制しつつ、耐熱性に優れる。また、希土類元素の含有量が所定量以下であるため、Ａｌ合金薄膜７が本来有する高い反射率を維持することができる。さらに、Ａｌ合金薄膜７の所定領域に、希土類元素の金属間化合物が分散状態で存在するため、エレクトロマイグレーション耐性に優れる。よって、当該Ａｌ合金薄膜７は、発光素子１の反射電極として好適であり、当該Ａｌ合金薄膜７を備える発光素子１は、輝度に優れると共に、耐久性に優れる。
［Ａｌ合金薄膜の製造方法］
　当該Ａｌ合金薄膜の形成は、特に限定されるものでなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法等の公知の形成方法を採用することができる。中でも、成分及び平均膜厚の均一性に優れた薄膜とすることが容易にできることから、スパッタリング法が好ましい。
　スパッタリング法は、スパッタリングターゲットにマイナスの電圧を印加してグロー放電を発生させ、Ａｒ（アルゴン）等の不活性ガス原子をイオン化し、高速でスパッタリングターゲットの表面に衝突させて、スパッタリングターゲットを構成する成膜材料の粒子（原子・分子）を弾き出し、基材に付着させＡｌ合金薄膜を形成する。
［スパッタリングターゲット］
　本発明の別の一実施形態に係るスパッタリングターゲットは、Ａｌ合金薄膜を形成するためのスパッタリングターゲットであって、上述したＡｌ合金薄膜７と同一の成分組成を有する。当該スパッタリングターゲットは、Ａｌ合金薄膜７を上記スパッタリング法で形成するのに用いることができる。
　当該スパッタリングターゲットの形状としては、特に限定されるものでなく、スパッタリング装置の形状や構造に応じて、角型プレート状、円形プレート状、ドーナツプレート状、円筒状等、任意の形状とすることができる。
　当該スパッタリングターゲットの製造方法としては、特に限定されるものでなく、溶解鋳造法、粉末焼結法、スプレイフォーミング法等によりＡｌ基合金からなるインゴットを製造して得る方法、Ａｌ基合金からなるプリフォーム（最終的な緻密体を得る前の中間体）を製造した後、このプリフォームを緻密化手段により緻密化して得る方法等、公知の方法を採用することができる。
＜利点＞
　当該スパッタリングターゲットは、上記Ａｌ合金薄膜と同一の成分組成を有するため、上述したＡｌ合金薄膜７を比較的容易に形成することができる。
［その他の実施形態］
　本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではない。
　当該Ａｌ合金薄膜は、ＬＥＤの反射電極として説明したが、これに限られず、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＬＥＤディスプレイの素子等に用いることも可能である。
　以下、実施例に基づき本発明をさらに詳説するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。
［試料］
　基板として板厚０．５ｍｍ、直径４インチのサファイア基板を用いた。この基板の表面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、表１から表４に示すＡｌ合金を成膜した。成膜に当たっては、成膜前にチャンバー内の雰囲気を、到達真空度３×１０－６Ｔｏｒｒに調整してから、上記金属膜と同一の成分組成を有する直径４インチの円盤型スパッタリングターゲットを用い、下記条件でスパッタリングを行った。
（スパッタリング条件）
　　Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ
　　Ａｒガス流量：１９ｓｃｃｍ
　　スパッタパワー：５００Ｗ
　　基板温度：２５℃
　　成膜温度：２５℃
（金属間化合物の最大結晶粒径及び距離の測定）
　所定の温度で加熱した表１から表４に示すＡｌ合金膜を倍率６０万倍でＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察し、画像情報から金属間化合物の最大結晶粒径及び距離を算出した。観察は、Ａｌ合金薄膜の厚み方向の中心を基準としてその厚みの±２０％以内の領域で行った。図２に、表１に示す実施例１－４のＡｌ合金薄膜における金属間化合物の最大結晶粒径及び距離の例を示す。
（反射率測定）
　反射率は、可視・紫外分光光度計（Ｖ－５７０：日本分光株式会社製）を用い、サファイア基板面から測定波長４５０ｎｍ以上８５０ｎｍ以下の範囲における分光反射率を測定した。具体的には、基準ミラーの反射光強度に対する測定した試料の反射光強度の割合を「反射率」とし、この反射率が６０％以上のものを合格とした。
（エレクトロマイグレーション耐性試験）
　表１から表４に示すＡｌ合金薄膜をフォトリソグラフィ及びエッチングにより幅１μｍ、長さ３ｍｍの直線パターンに加工し、所定の温度にて熱処理を加えた。この薄膜を２００℃に加熱し、５×１０６Ａ／ｃｍ２の定電流を流す通電試験を行い、故障時間（断線が起こるまでの時間）を測定した。これとは別に、同一条件で製作した純Ａｌ薄膜に対して同一条件で通電試験を行い、純Ａｌ薄膜の測定結果に対し故障時間が１０倍を超えるものを合格とした。なお、以下では「エレクトロマイグレーション」を「ＥＭ」と言うことがある。以下の表１から表４のＥＭの欄に、各実施例及び各比較例について、合格したものに対しては記号Ａを表記し、不合格のものに対しては記号Ｂを表記した。一方、以下の表１から表４の評価の欄には、各実施例及び各比較例について、前述の反射率特性及び上記ＥＭ特性のいずれも合格したものに対しては記号Ａを表記し、少なくとも一方が不合格のものに対しては記号Ｂを表記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表１に示すように、実施例１－１から実施例１－９は、所望する金属間化合物の粒径及び金属間化合物間距離が得られており、６０％以上の好適な反射率及び良好なＥＭ耐性が得られた。比較例１－１及び比較例１－２では、所望する金属間化合物の粒径は得られるものの、ＥＭ耐性で良好な結果が得られていない。これは、ＥＭを規制する金属間化合物の析出量が少ない（金属間化合物同士の離間距離が大きい）ため、ＥＭ耐性の向上に寄与しなかったと考えられる。比較例１－３では所望する金属間化合物間距離は得られたが、所望する金属間化合物の粒径が得られず良好なＥＭ耐性が得られなかった。これは、析出物サイズが粗大化されたため細かく均一な分散状態を達成することができず、その結果ＥＭ耐性試験において良好な特性が得られなかったと考えられる。比較例１－４では所望する金属間化合物の粒径、金属間化合物間距離を満たしたが、希土類添加量が多いため反射率が低下し、６０％以上の反射率を得られなかった。
　実施例２ではさらに希土類元素又は比較元素を添加し、ＥＭと反射率を確認した。表２に示すように、実施例２－１から実施例２－８は式（１）を満たし、反射率６０％以上の結果が得られた。比較例２－１及び比較例２－２ではそれぞれＡ群元素又はＢ群元素の添加量が多すぎて、反射率６０％以上の結果を得ることができなかった。また、比較例２－３ではＡ群元素、Ｂ群元素ともにその含有量は所定の範囲内であるが、希土類元素、Ａ群元素及びＢ群元素の含有量の合計が式（１）を満足しないために反射率６０％以上の結果を得られなかった。また比較例２－４及び比較例２－５で用いた比較元素では反射率が急激に低下し、良好な反射特性を得ることができなかった。
　表１でＥＭ耐性、反射率共に優れたＡｌ合金薄膜において、高融点金属を含む下地層を積層し、反射率、ＥＭ耐性を評価した。表３に示すように、Ｔｉを含む下地層を積層した実施例３－１から実施例３－３では６０％以上の反射率が得られた。また、Ｔｉとは異なる高融点金属を含む下地層を積層した実施例３－４から実施例３－８でも６０％以上の反射率が得られた。しかし、Ｔｉを含む下地層の平均膜厚を１５ｎｍとした比較例３－１では反射率が６０％以下となった。これは平均膜厚が厚くなったことで下地層の光の透過率が低下し、Ａｌ合金薄膜に到達する光及びＡｌ合金薄膜が反射した光が下地層に減光されたことが原因と考えられる。
　実施例１でＥＭ耐性、反射率共に優れたＡｌ合金薄膜において、Ａｌ合金薄膜の平均膜厚を変えて反射率、ＥＭ耐性を評価した。表４に示すように、平均膜厚５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲である全実施例（４－１から４－５）については、ＥＭ耐性、反射率共に優れた結果が得られた。
　上述のように、本発明のＡｌ合金薄膜は、ＥＭ耐性、反射率共に優れるため、発光素子に好適に用いることができる。また、本発明の発光素子は、輝度に優れるため照明装置等に好適に用いられる。さらに、本発明のスパッタリングターゲットは、当該Ａｌ合金薄膜の生産に好適に用いることができる。
　１　発光素子
　２　基板
　３　ｎ－コンタクト層
　４　ｎ－接合電極
　５　発光層
　６　ｐ－コンタクト層
　７　Ａｌ合金薄膜

Claims (8)

  1. 　屈折率が１．５以上２．０以下である基板に直接又は間接的に積層され、平均膜厚が５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下で希土類元素を含むＡｌ合金薄膜であって、
    　その厚み方向の中心を基準として厚みの±２０％以内の領域に存在する上記希土類元素の金属間化合物の最大結晶粒径が３００ｎｍ以下であり、かつ隣接する上記金属間化合物が２０００ｎｍ以下の距離で分散状態で存在し、
    　上記基板側からの反射率が６０％以上であるＡｌ合金薄膜。
  2. 　上記希土類元素が、Ｎｄ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｇｄから選ばれる少なくとも１種を含み、含有量が０．１ａｔ％以上３ａｔ％以下である請求項１に記載のＡｌ合金薄膜。
  3. 　Ａ群元素としてＮｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｂ群元素としてＴｉ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種をさらに含み、
    　上記Ａ群元素の含有量が０ａｔ％以上２ａｔ％以下であり、上記Ｂ群元素の含有量が０ａｔ％以上０．５ａｔ％以下であり、かつ上記希土類元素とＡ群元素とＢ群元素との含有量が下記式（１）を満たす請求項２に記載のＡｌ合金薄膜。
    　　０．１ａｔ％＜［Ｘ］＋［Ｙ］＋５×［Ｚ］≦３ａｔ％　・・・・・　（１）
    　式（１）中、［Ｘ］は希土類元素の含有量（ａｔ％）であり、［Ｙ］はＡ群元素の含有量（ａｔ％）であり、［Ｚ］はＢ群元素の含有量（ａｔ％）である。
  4. 　上記基板側に下地層をさらに有し、この下地層がＭｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの合金を少なくとも１種含む請求項１に記載のＡｌ合金薄膜。
  5. 　上記基板側に下地層をさらに有し、この下地層がＭｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの合金を少なくとも１種含む請求項２に記載のＡｌ合金薄膜。
  6. 　上記基板側に下地層をさらに有し、この下地層がＭｏ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの合金を少なくとも１種含む請求項３に記載のＡｌ合金薄膜。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＡｌ合金薄膜を反射電極として備える発光素子。
  8. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＡｌ合金薄膜を形成するためのスパッタリングターゲットであって、上記Ａｌ合金薄膜と同一の成分組成を有するスパッタリングターゲット。
     

     
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