[发明专利]Al基合金溅射靶及Cu基合金溅射靶

说明书

技术领域

本发明涉及Al基合金溅射靶及Cu基合金溅射靶。详细而言，涉及控制溅射面法线方向的结晶方位的Al基合金溅射靶及Cu基合金溅射靶。

背景技术

Al基合金或Cu基合金因电阻率低、加工容易等理由，在液晶显示器（LCD）、等离子体显示屏（PDP）、电致发光显示器（ELD）、场发射显示器（FED）等平板显示器（FPD）的领域中广泛使用。具体而言，Al基合金或Cu基合金被利用于配线膜、电极膜、反射电极膜等材料。

例如，有源矩阵型的液晶显示器具备：作为开关元件的薄膜晶体管（TFT）；由导电性氧化膜构成的像素电极；以及具有包含扫描线和信号线在内的配线的TFT基板。扫描线或信号线与像素电极电连接。构成扫描线或信号线的配线材料通常使用纯Al薄膜或Al-Nd合金等各种Al基合金薄膜、纯Cu薄膜或Cu-Mn合金等各种Cu基合金薄膜。

Al基合金薄膜或Cu基合金薄膜的形成通常采用使用了溅射靶的溅射法。溅射法是如下这样的方法：首先，在基板与溅射靶（靶材）之间形成等离子放电，其中，溅射靶由与薄膜材料相同的组成的材料构成，然后，使通过等离子放电而离子化后的气体碰撞靶材，由此将靶材的原子打出，并使其在基板上堆积而形成薄膜。溅射法与真空蒸镀法或电弧离子镀法不同，具有能够形成与靶材相同的组成的薄膜这样的优点。尤其是，通过溅射法形成的Al基合金薄膜或Cu基合金薄膜能够使在平衡状态下不固溶的合金元素固溶，从而作为薄膜而发挥优良的性能。因此，是工业上有效的薄膜制作方法，从而成为其原料的溅射靶的开发不断进展。

近些年，为了应对FPD的生产率提高等，存在使溅射工序时的成膜速度比以往高速化的倾向。为了加快成膜速度，增大溅射功率最为简便。但是，当增加溅射功率时，产生飞溅（微细的熔融粒子）等溅射不良，在配线薄膜等上产生缺陷，因此导致FPD的成品率或动作性能降低等弊病。

因此，在防止溅射不良的产生的目的下，例如，提出有专利文献1～4所记载的方法。其中，专利文献1～3都是基于飞溅的产生原因由靶材组织的微细的空隙引起这样的观点而提出的。通过控制Al基体中的Al与稀土族元素的化合物粒子的分散状态（专利文献1），或控制Al基体中的Al与过渡元素的化合物的分散状态（专利文献2），或者控制靶中的添加元素与Al的金属间化合物的分散状态（专利文献3），来防止飞溅的产生。另外，在专利文献4中公开如下技术：通过在调整溅射面的硬度之后进行精机械加工，来抑制与机械加工相伴的表面缺陷的产生，从而降低溅射时产生的击穿。

并且，在专利文献5中记载有通过控制溅射靶的溅射面中的结晶方位的比率，从而以快的成膜速度来进行溅射的方法。在此记载有：若通过X射线衍射法测定溅射面时的<111>结晶方位的含有率变高为20%以上，则向与溅射面垂直的方向飞行的靶物质的比率增加，因此薄膜形成速度增加。在实施例的栏中记载有使用了含有1质量%的Si、0.5质量%的Cu的Al基合金靶的结果。

另外，在专利文献6中虽然没有关于成膜速度的直接的记载，但记载有如下技术：为了延长配线的电迁移寿命，提高配线的可靠性，可以使通过X射线衍射法测定溅射面时的<200>结晶方位的含有率变高为20%以上。在实施例的栏中记载有使用了含有1质量%的Si、0.5质量%的Cu的Al基合金靶的结果。

另一方面，本件申请人主要公开一种抑制加快成膜速度时成为问题的击穿的技术（专利文献7）。专利文献7提出如下方案：当以Al-Ni-稀土族元素合金溅射靶为对象来控制特定的结晶方位的面积率时，能够充分抑制击穿。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-147860号公报

专利文献2：日本特开平10-199830号公报

专利文献3：日本特开平11-293454号公报

专利文献4：日本特开2001-279433号公报

专利文献5：日本特开平6-128737号公报

专利文献6：日本特开平6-81141号公报

专利文献7：日本特开2008-127623号公报

发明的概要

发明要解决的课题

如上所述，飞溅等溅射不良使FPD的成品率以及生产率下降，尤其在加快溅射时的成膜速度的情况下带来严重的问题。至今为止为了改善溅射不良以及提高成膜速度，而提出有各种技术，但仍要求进一步的改善。