[发明专利]Al基合金溅射靶

说明书

技术领域

本发明涉及含有Ni、稀土元素的Al基合金溅射靶，详细而言，涉及溅射面法线方向的结晶方位受到控制了的Ni-稀土元素-Al基合金溅射靶。以下，有时将含有Ni及稀土元素的Al基合金称作“Ni-稀土元素-Al基合金”或仅称为“Al基合金”。

背景技术

Al基合金由于电阻率低、容易加工等理由，而广泛应用在液晶显示器(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 EmissionDisplay)、微型机电系统(MEMS：Micro Electro Mechanical Systems)显示器等平板显示器(FPD：Flat Panel Display)，触摸屏、电子纸的领域中，被利用于布线膜、电极膜、反射电极膜等的材料中。

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，作为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连接的技术(直接接触(direct contact)技术)，提出了将Ni-Al基合金或者还含有Nd、Y等稀土元素的Ni-稀土元素-Al基合金的薄膜用于布线材料的方法(专利文献1)。在使用Ni-Al基合金时，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受到抑制，因此能够将电阻率控制得较低。此外，在使用Ni-稀土元素-Al基合金时，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，是在基板和由薄膜材料的原料物质构成的溅射靶(靶材)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与靶材碰撞，从而冲击出靶材的原子，使之层叠在基板上而制作薄膜的方法。溅射法与真空蒸镀法、电弧离子镀(AIP：Arc Ion Plating)法不同，其具有的优点是，能够形成与靶材相同组成的薄膜。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的生产率扩大等，溅射工序时的成膜速度具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，则发生电弧(arcing，异常放电)、飞溅(微细的熔融粒子)等溅射不良，布线薄膜等产生缺陷，因此会带来FPD的成品率、操作性能降低等弊端。

因此，出于防止溅射不良的发生的目的，提出了例如专利文献2～5中记载的方法。其中，专利文献2～4均是基于飞溅的发生原因源于靶材组织的微细的空隙的观点而提出，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(专利文献2)，或控制Al基体中的Al和过渡元素的化合物的分散状态(专利文献3)，或控制靶中的添加元素和Al的金属间化合物的分散状态(专利文献4)，从而防止飞溅的发生。此外，专利文献5中公开了以下技术：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带来的表面缺陷的发生，降低在溅射时发生的电弧。

另一方面，专利文献6中记载了以下方案作为防止飞溅发生的技术，即，在300～450℃的温度范围下，利用轧制以75％以下的加工率使以Al为主体的金属锭成为板状，接着，在轧制时的温度以上进行550℃以下的加热处理，使轧制面侧成为溅射面，由此使所得到的Ti-W-Al基合金等的溅射靶的维氏硬度为25以下。