[发明专利]Al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，详细地说，是涉及使用溅射靶形成薄膜时、可以降低在溅射靶的初期阶段发生的初期飞溅的Al基合金溅射靶。本发明中作为对象的Al基合金，是含有从A组(Ni、Co)中选出的至少一种和从B组(La、Nd)中选出的至少一种的Al基合金，或者是还含有从C组(Cu、Ge)中选出的至少一种的Al基合金，各Al基合金也可以进一步含有Ti和B。以下，有将前者的Al基合金称为“Al-(Ni、Co)-(La、Nd)系合金”的情况，将后者的Al基合金称为“Al-(Ni、Co)-(La、Nd)-(Cu、Ge)系合金”的情况。

背景技术

Al基合金由于电阻率低，容易加工等理由，而在液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、等离子体显示面板(PDP：Plasma Display Panel)、电致发光显示器(ELD：Electro Luminescence Display)、场致发射显示器(FED：Field Emission Display)、微型机电系统(MEMS：Micro ElectroMechanical Systems)显示器等的平板显示器(FPD：FlatPanel Display)，触摸屏、电子纸的领域被广泛应用，被用于布线膜、电极膜、反射电极膜等的材料。

例如，有源矩阵型的液晶显示器具有TFT基板，该TFT基板具有：作为开关元件的薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)、由导电性氧化膜构成的像素电极、和含有扫描线、信号线的布线，扫描线、信号线被电连接在像素电极上。在构成扫描线、信号线的布线材料中，一般使用的是纯Al、Al-Nd合金的薄膜，但若使这些薄膜与像素电极直接接触，则绝缘性的氧化铝等形成在界面上，接触电阻增加，因此，至今为止都是在上述Al的布线材料与像素电极之间，设置由Mo、Cr、Ti、W等高熔点金属构成的阻挡金属层，以实现接触电阻的降低化。

但是，如上述使阻挡金属层介于其间的方法，存在制造工序复杂、招致生产成本上升等问题。

因此，为了提供可以不使阻挡金属层介于其间而使构成像素电极的导电性氧化膜与布线材料直接接触的技术(直接接触(direct contact)技术)，提出了使用Al-Ni合金或还含有Nd、Y等稀土元素的Al-Ni-稀土元素合金的薄膜作为布线材料的方法(日本特开2004-214606号公报)。如果使用Al-Nj合金，则在界面形成导电性的含Ni析出物等，绝缘性氧化铝等的生成得到抑制，因此能够很低地抑制接触电阻。另外，如果使用Al-Ni-稀土元素合金，则耐热性进一步提高。

可是，在Al基合金薄膜的形成中，一般会采用使用溅射靶的溅射法。所谓溅射法，是在基板和由与薄膜材料一样的材料构成的溅射靶之间形成等离子体放电，使经由等离子体放电而离子化的气体碰撞溅射靶，从而敲打出溅射靶的原子，使之层叠在基板上而制造薄膜的方法。

溅射法与真空蒸镀法不同，其具有的优点是，能够形成与溅射靶相同组成的薄膜。特别是以溅射法成膜的Al基合金薄膜，能够使平衡状态下不固溶的Nd等的合金元素固溶，作为薄膜发挥出优异的性能，因此在工业上是有效的薄膜制作方法，作为其原料的溅射靶的开发得到推进。

近年来，为了应对FPD的生产率提高等，溅射工序时的成膜速度也有比以往更高速化的倾向。为了加快成膜速度，最简便的是增大溅射功率，但若使溅射功率增加，则发生飞溅(微细的熔融粒子)等溅射不良，布线膜等产生缺陷，因此会带来FPD的成品率、操作性能降低等弊端。

因此，出于防止飞溅的发生的目的，提出有例如日本特开平10-147860号公报、日本特开平10-199830号公报、日本特开平11-293454号公报、日本特开2001-279433号公报所述的方法。其中，日本特开平10-147860号公报、日本特开平10-199830号公报、日本特开平11-293454号公报均是基于如下观点而提出，即飞溅的发生原因是源于处于溅射靶的组织中的微细的空隙，通过控制Al基体中的Al和稀土元素的化合物粒子的分散状态(日本特开平10-147860号公报)，或控制Al基体中的Al和过渡性元素的化合物的分散状态(日本特开平10-199830号公报)，或控制溅射靶中的添加元素和Al的金属间化合物的分散状态(日本特开平11-293454号公报)，来防止飞溅的发生。另外，在日本特开2001-279433号公报中所公开的方法是，为了降低作为飞溅原因的电弧放电(异常放电)，在调整溅射面的硬度之后，进行精机械加工，从而抑制伴随机械加工而来的表面缺陷的发生。