[发明专利]一种用于制备高导电率薄膜的铝基合金

说明书

本发明涉及一种用于制备高导电率薄膜的铝基合金，其包括二元、三元或者四元金属；所述二元金属为铝铜、铝银；所述三元金属为铝钕铜、铝钕银或者铝银铜；所述四元金属为铝钕铜银。本发明除了提升纯铝膜的热学性能、有效的抑制小丘的形成外，还降低了电阻率，提升了铝合金的导电特性，使得布线微型化发展更进一步。

技术领域

本发明涉及低电阻导体的铝基合金生产领域，具体涉及一种用于制备高导电率薄膜的铝基合金。

背景技术

近年来，随着3D曲面显示、TFT-LCD和OLED等画面向大型化和高精细化发展，对于低成本的低电阻、低应力的布线材料的要求日益严格，于是低电阻、低应力的高纯铝成为人们选择的可靠对象，然而高纯铝作为布线材料缺存在着本质性的缺陷，即耐热性不好，在加热的过程中，铝线层会出现小丘，使得铝线层和其它导体层形成不了良好的接触，因而布线电阻因工艺热过程而增大，所以线宽很难变细。

为了解决小丘问题，在CN00126331.5中有描述，提出以下两种方式以解决，其一是采用钼或者钼的合金层，以压缩缓和铝导电层拉伸应力的方式消除小丘；其二使铝导电层合金化。在使铝合金化过程中，添加了一定比例的一种或多种稀土元素，文献中举例单独采用钕这种稀土元素，并结合钕的原子比为2％来做认证，虽然大多文献的结论证实：稀土是一组化学性质极为活泼的元素，可与许多化学元素形成稳定的化合物，而一般铝中硅含量较高，钕可以与硅形成稳定化合物及稀土本身在铝中固溶度很低，对电性能危害小的特性。实验结果表明，加入稀土的主要原因在于与原固溶在铝基体中的硅形成稳定的类金属化合物，并在晶界析出，改变了硅的形态和分布状况，净化了铝晶格，并枝晶间距，从而改变铝的电性能，此外稀土元素还有净化晶界，细化晶粒，提高强度和塑性。但这仅仅局限于优化纯金属铝的导电特性及耐温特性，对铝的导电特性的提升并没有起到质的突变，因此一种提升铝的导电特性成为必需，这样可以进一步使得导线薄膜在一定厚度的情况下变得更窄，导线线宽数值在10微米以下。而CN201710085379.4的专利文献描述的是强电范畴的合金，且使用的稀土元素只为本文献保护的的一部分，与薄膜电路并无相关。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于制备高导电率薄膜的铝基合金。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于制备高导电率薄膜的铝基合金，包括二元、三元或者四元金属；所述二元金属为铝铜、铝银；所述三元金属为铝钕铜、铝钕银或者铝银铜；所述四元金属为铝钕铜银。

其中，在二元金属中，铜在铝中添加量0.2-5wt％，银在铝中添加量0.2-5wt％。

其中，在三元金属为铝钕铜的情形下，钕在铝中的添加量在固溶极限以上且铜在铝中的添加量0.2-5wt％。

其中，在三元金属为铝钕银的情形下，钕在铝中的添加量在固溶极限以上且银在铝中的添加量0.2-5wt％。

其中，在三元金属为铝银铜的情形下，银和铜的添加量在铝中的添加量都为0.2-5wt％。

其中，在四元金属为铝钕铜银的情形下，钕在铝中的添加量在固溶极限以上且银和铜在铝中的添加量都为0.2-5wt％。

其中，在三元金属为铝钕铜、铝钕银或四元金属为铝钕铜银的情形下，添加的微量元素包括钕和其它稀土元素的一种或者两种以上，添加量大于固溶之和。其他稀土元素主要为Y、La、Ce、Fr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。其中钕在铝中的添加量最好为2at％。

进一步地，所述铝基合金应用于显示面板、薄膜电路行业的精细化布线。

与现有技术相比，本发明除了提升纯铝膜的热学性能、有效的抑制小丘的形成外，还降低了电阻率，提升了铝合金的导电特性，使得布线微型化发展更进一步。

具体实施方式