JP2001053024A - Ａｌ合金電極膜およびスパッタリング用ターゲット - Google Patents
Ａｌ合金電極膜およびスパッタリング用ターゲットInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドライエッチング性に優れ、Ａｌ合金電極膜
とその形成に使用されるスパッタリング用ターゲットを
提供する。 【解決手段】 本発明の電極膜はＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ
族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐ
ｔから選ばれる元素のうち少なくとも１種以上の元素を
総量として０．１〜５原子％含有し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの含有量が
１００重量ｐｐｍ以下の残Ａｌの組成からなりドライエ
ッチングによりパターン形成されたものである。この電
極膜は、上記組成に対応するスパッタリング用ターゲッ
トにより得られる。
とその形成に使用されるスパッタリング用ターゲットを
提供する。 【解決手段】 本発明の電極膜はＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ
族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐ
ｔから選ばれる元素のうち少なくとも１種以上の元素を
総量として０．１〜５原子％含有し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの含有量が
１００重量ｐｐｍ以下の残Ａｌの組成からなりドライエ
ッチングによりパターン形成されたものである。この電
極膜は、上記組成に対応するスパッタリング用ターゲッ
トにより得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路、液
晶等の電極膜に用いられるＡｌ合金電極膜とその形成に
用いられるスパッタリング用ターゲットに関するもので
ある。
晶等の電極膜に用いられるＡｌ合金電極膜とその形成に
用いられるスパッタリング用ターゲットに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】フラットパネルディスプレイのなかでも
特にＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ）は、画素の高精細化と開口率の増加に伴って画
素駆動用の電極膜の幅が縮小されており、従来より用い
られているＣｒ、Ｔａ、Ｍｏ合金等の膜では比抵抗が高
く信号遅延を生じることから、最近ではこれらに比べて
比抵抗が低いＡｌ系電極膜が採用され始めている。
特にＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓ
ｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ）は、画素の高精細化と開口率の増加に伴って画
素駆動用の電極膜の幅が縮小されており、従来より用い
られているＣｒ、Ｔａ、Ｍｏ合金等の膜では比抵抗が高
く信号遅延を生じることから、最近ではこれらに比べて
比抵抗が低いＡｌ系電極膜が採用され始めている。
【０００３】Ａｌ電極膜は耐熱性に劣るため、半導体集
積回路においては膜応力に起因したストレスマイグレー
ションや駆動電流によるジュール熱に起因したエレクト
ロマイグレーションにより断線を生じる問題がある。ま
た、ＴＦＴの製造工程においては、電極膜形成後ＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）により絶縁膜を形成する工程で２００〜６００℃の
加熱を行う際にヒロックと呼ばれる突起物が発生し、電
極が短絡する問題がある。このため、合金化による耐熱
性の改良が検討されており、次の合金が開示されてい
る。
積回路においては膜応力に起因したストレスマイグレー
ションや駆動電流によるジュール熱に起因したエレクト
ロマイグレーションにより断線を生じる問題がある。ま
た、ＴＦＴの製造工程においては、電極膜形成後ＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）により絶縁膜を形成する工程で２００〜６００℃の
加熱を行う際にヒロックと呼ばれる突起物が発生し、電
極が短絡する問題がある。このため、合金化による耐熱
性の改良が検討されており、次の合金が開示されてい
る。
【０００４】ＩＢＭ Ｊ．Ｒｅｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐ．、
４６１−４６３（１９７０）にはＡｌ−Ｓｉ合金にＣｕ
を添加することによりエレクトロマイグレーション耐性
が向上することが開示されている。Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ａ８（３）、１４８０−１４８３
（１９９０）には希土類元素のＳｍを添加したＡｌ−Ｓ
ｍ合金膜は耐熱性とヒロック耐性を有することが開示さ
れておりＪ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ９、
２５４２（１９９１）には、希土類元素であるＹを添加
したＡｌ−Ｙ合金膜は高い耐ヒロック性を有することが
開示されている。また、特開平７−４５５５５にはＦ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、希土類元素を添加
したＡｌ合金膜は耐ヒロック性に優れることが開示され
ている。特に最近、希土類元素であるＮｄを添加したＡ
ｌ−Ｎｄ合金膜はＴＦＴ−ＬＣＤの電極膜として広く実
用化されている。
４６１−４６３（１９７０）にはＡｌ−Ｓｉ合金にＣｕ
を添加することによりエレクトロマイグレーション耐性
が向上することが開示されている。Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ａ８（３）、１４８０−１４８３
（１９９０）には希土類元素のＳｍを添加したＡｌ−Ｓ
ｍ合金膜は耐熱性とヒロック耐性を有することが開示さ
れておりＪ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ９、
２５４２（１９９１）には、希土類元素であるＹを添加
したＡｌ−Ｙ合金膜は高い耐ヒロック性を有することが
開示されている。また、特開平７−４５５５５にはＦ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、希土類元素を添加
したＡｌ合金膜は耐ヒロック性に優れることが開示され
ている。特に最近、希土類元素であるＮｄを添加したＡ
ｌ−Ｎｄ合金膜はＴＦＴ−ＬＣＤの電極膜として広く実
用化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】現在、ＴＦＴ−ＬＣＤ
のエッチング工程はウェットエッチングが主流である
が、使用する薬液にかかるコストが高く、廃液処理が煩
雑であり、しかも環境への影響が懸念されることから、
これらの問題が無く、エッチング制御性に優れたドライ
エッチングへの移行が検討されている。Ａｌ系膜のドラ
イエッチングはエッチングガスとしてＣｌ２ガス、ＢＣ
ｌ３ガスを用いて陰極、陽極間に高周波電界を印加し塩
化物を生成し、その揮発性を利用してエッチングを行う
方法が主流である。しかしながら、上述のＡｌ−Ｎｄ合
金に代表されるＡｌ−希土類元素合金膜は希土類元素の
塩化物が不揮発性で、エッチング残さが発生するため、
ドライエッチングの適用が極めて困難である。また、Ａ
ｌ系膜にはドライエッチング後、膜が腐食するアフター
コロージョンと呼ばれる問題がある。
のエッチング工程はウェットエッチングが主流である
が、使用する薬液にかかるコストが高く、廃液処理が煩
雑であり、しかも環境への影響が懸念されることから、
これらの問題が無く、エッチング制御性に優れたドライ
エッチングへの移行が検討されている。Ａｌ系膜のドラ
イエッチングはエッチングガスとしてＣｌ２ガス、ＢＣ
ｌ３ガスを用いて陰極、陽極間に高周波電界を印加し塩
化物を生成し、その揮発性を利用してエッチングを行う
方法が主流である。しかしながら、上述のＡｌ−Ｎｄ合
金に代表されるＡｌ−希土類元素合金膜は希土類元素の
塩化物が不揮発性で、エッチング残さが発生するため、
ドライエッチングの適用が極めて困難である。また、Ａ
ｌ系膜にはドライエッチング後、膜が腐食するアフター
コロージョンと呼ばれる問題がある。
【０００６】上述の問題は、Ａｌ系電極膜のパターニン
グ工程のドライエッチング化を妨げる大きな問題であ
る。本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであ
り、ドライエッチング性に優れたＡｌ合金電極膜とその
形成に使用されるスパッタリング用ターゲットを提供す
ることを目的としている。
グ工程のドライエッチング化を妨げる大きな問題であ
る。本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであ
り、ドライエッチング性に優れたＡｌ合金電極膜とその
形成に使用されるスパッタリング用ターゲットを提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は上述の課題を
解決すべく鋭意検討を行った結果、Ｂ、Ｃ、４ａ族、５
ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｐｔから選ばれる元素の添加とＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、
Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの低減によりドラ
イエッチング性に優れたＡｌ合金電極膜が得られること
を見出し本発明に到達した。すなわち本発明の電極膜は
Ｂ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる元素のうち少なく
とも１種以上の元素を総量として０．１〜５原子％含有
し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｂａの含有量が１００重量ｐｐｍ以下、残部実質
的にＡｌからなり、ドライエッチングによりパターン形
成されたことを特徴としている。
解決すべく鋭意検討を行った結果、Ｂ、Ｃ、４ａ族、５
ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、
Ｐｔから選ばれる元素の添加とＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、
Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの低減によりドラ
イエッチング性に優れたＡｌ合金電極膜が得られること
を見出し本発明に到達した。すなわち本発明の電極膜は
Ｂ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる元素のうち少なく
とも１種以上の元素を総量として０．１〜５原子％含有
し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｂａの含有量が１００重量ｐｐｍ以下、残部実質
的にＡｌからなり、ドライエッチングによりパターン形
成されたことを特徴としている。
【０００８】また、本発明のスパッタリング用ターゲッ
トはＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる元素のうち少
なくとも１種以上の元素を総量として０．１〜５原子％
含有し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａの総含有量が１００重量ｐｐｍ以下、残
部実質的にＡｌからなることを特徴としている。
トはＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる元素のうち少
なくとも１種以上の元素を総量として０．１〜５原子％
含有し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａの総含有量が１００重量ｐｐｍ以下、残
部実質的にＡｌからなることを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のＡｌ合金電極膜の重要な
特徴の一つは添加元素としてＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、
６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔか
ら選ばれる元素のうち少なくとも１種以上の元素を０．
１〜５原子％含有することにある。本発明の電極膜に添
加されるＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔはスパッタリングに
よる成膜ままではマトリックスに固溶状態にあるが、加
熱工程においてその一部または全てが典型的には粒界に
析出し、ヒロック、マイグレーションの発生を防止する
耐熱性向上作用があり、しかも塩素系ガスを用いたドラ
イエッチング時に揮発性生成物として除去されるため残
さが生じ難いという特徴を持つ。
特徴の一つは添加元素としてＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、
６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔか
ら選ばれる元素のうち少なくとも１種以上の元素を０．
１〜５原子％含有することにある。本発明の電極膜に添
加されるＢ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔはスパッタリングに
よる成膜ままではマトリックスに固溶状態にあるが、加
熱工程においてその一部または全てが典型的には粒界に
析出し、ヒロック、マイグレーションの発生を防止する
耐熱性向上作用があり、しかも塩素系ガスを用いたドラ
イエッチング時に揮発性生成物として除去されるため残
さが生じ難いという特徴を持つ。
【００１０】上述の添加元素の含有量を０．１〜５原子
％と定めた理由は、総添加量が０．１原子％未満では耐
熱性が不十分で、５％を超えると膜の比抵抗が高くなる
ためである。添加元素の選択と総量の設定は必要とされ
る耐熱性と比抵抗値を考慮して行うことが好ましい。
尚、上述の添加元素群から適当な元素を選択することに
よって、製品製造中に該電極膜が曝される雰囲気や製品
を使用する雰囲気に対する耐食性を付与することも可能
である。例えば、上述の添加元素のうちＣｒ、Ｔａ、Ｔ
ｉは不動体を形成する元素であるため、耐酸化性を高め
る効果がある。また、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔは電気化
学的に貴な元素であるため、添加することにより電極電
位を高める作用があり、例えばＩＴＯとＡｌ合金電極を
積層する構造において、アルカリ性の現像液を用いた場
合に生じる積層界面の酸化、還元反応による導通不良を
防止する効果がある。
％と定めた理由は、総添加量が０．１原子％未満では耐
熱性が不十分で、５％を超えると膜の比抵抗が高くなる
ためである。添加元素の選択と総量の設定は必要とされ
る耐熱性と比抵抗値を考慮して行うことが好ましい。
尚、上述の添加元素群から適当な元素を選択することに
よって、製品製造中に該電極膜が曝される雰囲気や製品
を使用する雰囲気に対する耐食性を付与することも可能
である。例えば、上述の添加元素のうちＣｒ、Ｔａ、Ｔ
ｉは不動体を形成する元素であるため、耐酸化性を高め
る効果がある。また、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔは電気化
学的に貴な元素であるため、添加することにより電極電
位を高める作用があり、例えばＩＴＯとＡｌ合金電極を
積層する構造において、アルカリ性の現像液を用いた場
合に生じる積層界面の酸化、還元反応による導通不良を
防止する効果がある。
【００１１】本発明においてＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる元素の
総含有量を１００重量ｐｐｍ以下と定めたのは、含有量
が１００重量ｐｐｍを超えるとアフターコロージョンの
発生が顕著となるためである。これらの元素によりアフ
ターコロージョンが引き起こされる機構は明らかでない
が、比較的安定な塩化物を生成する元素であるため、含
有量が増加すると膜表面に生成されるこれらの元素の塩
化物が増加し、大気解放時に空気中に含まれる水分等と
反応して膜を腐食させると思われる。また、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａは
電極膜の導電性を低下させる原因にもなるため、比抵抗
を低減する目的からも含有量を可能な限り低減すること
が好ましい。Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの含有量は好ましくは５０重量ｐ
ｐｍ以下であり、さらに好ましくは１０重量ｐｐｍ以下
である。尚、上記以外の不可避的に混入し得る元素はド
ライエッチング性に影響を与えないが、導電性に影響す
るため、総含有量は好ましくは１０００重量ｐｐｍ以
下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下である。
ｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる元素の
総含有量を１００重量ｐｐｍ以下と定めたのは、含有量
が１００重量ｐｐｍを超えるとアフターコロージョンの
発生が顕著となるためである。これらの元素によりアフ
ターコロージョンが引き起こされる機構は明らかでない
が、比較的安定な塩化物を生成する元素であるため、含
有量が増加すると膜表面に生成されるこれらの元素の塩
化物が増加し、大気解放時に空気中に含まれる水分等と
反応して膜を腐食させると思われる。また、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａは
電極膜の導電性を低下させる原因にもなるため、比抵抗
を低減する目的からも含有量を可能な限り低減すること
が好ましい。Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの含有量は好ましくは５０重量ｐ
ｐｍ以下であり、さらに好ましくは１０重量ｐｐｍ以下
である。尚、上記以外の不可避的に混入し得る元素はド
ライエッチング性に影響を与えないが、導電性に影響す
るため、総含有量は好ましくは１０００重量ｐｐｍ以
下、さらに好ましくは５００ｐｐｍ以下である。
【００１２】上述の本発明の電極膜は、Ｂ、Ｃ、４ａ
族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｐｔの総含有量が０．１〜５原子％の範囲にあ
り、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｂａの総含有量が１００重量ｐｐｍ以下、残部実
質的にＡｌからなる本発明のスパッタリング用ターゲッ
トを用いてスパッタリングすることにより形成すること
ができる。
族、５ａ族、６ａ族、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｐｄ、Ｐｔの総含有量が０．１〜５原子％の範囲にあ
り、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、
Ｓｒ、Ｂａの総含有量が１００重量ｐｐｍ以下、残部実
質的にＡｌからなる本発明のスパッタリング用ターゲッ
トを用いてスパッタリングすることにより形成すること
ができる。
【００１３】本発明のスパッタリング用ターゲットは、
Ａｌ原料にＺｏｎｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ法、三層式電解
法、Ｚｉｅｇｌｅｒ法、ＡｌＣｌ３浴電解精製法等の精
製を適用したものを用い、添加元素原料についても同様
にＺｏｎｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ法、若しくは個々の元素に
応じた精製を適用したものを用い、溶解鋳造法、粉末冶
金法、スプレーフォーミング法、Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｙｎ
ａｍｉｃ Ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ等の技術を適用するこ
とにより得られる。尚、本発明のＡｌ合金膜のドライエ
ッチング方法は特に限定されるものではないが、プラズ
マエッチング、反応性イオンエッチング等の公知の技術
によりエッチング可能である。
Ａｌ原料にＺｏｎｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ法、三層式電解
法、Ｚｉｅｇｌｅｒ法、ＡｌＣｌ３浴電解精製法等の精
製を適用したものを用い、添加元素原料についても同様
にＺｏｎｅ Ｍｅｌｔｉｎｇ法、若しくは個々の元素に
応じた精製を適用したものを用い、溶解鋳造法、粉末冶
金法、スプレーフォーミング法、Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｙｎ
ａｍｉｃ Ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ等の技術を適用するこ
とにより得られる。尚、本発明のＡｌ合金膜のドライエ
ッチング方法は特に限定されるものではないが、プラズ
マエッチング、反応性イオンエッチング等の公知の技術
によりエッチング可能である。
【００１４】
【実施例】三層式電解法により精製された純度９９．９
９％のＡｌ原料を所望の組成となるよう秤量後、真空溶
解し、鋳塊をφ１００×４ｔに機械加工を施して表１に
示す各組成のスパッタリング用ターゲットを作製した。
また、比較例としてＡｌ原料に純度９９％以上の再生塊
を使用し、上記の本発明例と同様に製造を行ったスパッ
タリング用ターゲットを作製した。
９％のＡｌ原料を所望の組成となるよう秤量後、真空溶
解し、鋳塊をφ１００×４ｔに機械加工を施して表１に
示す各組成のスパッタリング用ターゲットを作製した。
また、比較例としてＡｌ原料に純度９９％以上の再生塊
を使用し、上記の本発明例と同様に製造を行ったスパッ
タリング用ターゲットを作製した。
【００１５】
【表１】
【００１６】これらのスパッタリング用ターゲットをス
パッタ装置に装着し、ＤＣマグネトロンスパッタにより
Ａｒガスを用いて２５×５０×１．１ｍｍ、１００×１
００×１．１ｍｍのコーニング社製＃７０５９ガラス上
に膜厚２０００Åの薄膜を形成した。２５×５０×１．
１ｍｍサイズの試料は１０−１Ｐａ以下に排気を行いな
がら、２５０、３５０、４５０℃で３０分間熱処理を行
った後、直流４探針法にて比抵抗を測定した。また、耐
ヒロック性評価として４５０℃で熱処理を施した試料の
表面をＳＥＭ観察した。１００×１００×１．１ｍｍサ
イズの試料は東京応化工業製フォトレジスト商品名ＯＦ
ＰＲを２μm塗布し、２０μm幅の短冊形パターンを露光
後、東京応化工業製現像液商品名ＮＭＤ−３を用いて現
像を行いレジストパターンを形成した。次にこれらを平
行平板型ドライエッチング装置を用いてＢＣｌ３：Ｃｌ
２＝２：１、圧力１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦ電力１５００Ｗ
の条件下で反応性イオンエッチングを施し、レジスト剥
離液によりレジストを除去後、エッチング部の表面状態
をＳＥＭ観察した。
パッタ装置に装着し、ＤＣマグネトロンスパッタにより
Ａｒガスを用いて２５×５０×１．１ｍｍ、１００×１
００×１．１ｍｍのコーニング社製＃７０５９ガラス上
に膜厚２０００Åの薄膜を形成した。２５×５０×１．
１ｍｍサイズの試料は１０−１Ｐａ以下に排気を行いな
がら、２５０、３５０、４５０℃で３０分間熱処理を行
った後、直流４探針法にて比抵抗を測定した。また、耐
ヒロック性評価として４５０℃で熱処理を施した試料の
表面をＳＥＭ観察した。１００×１００×１．１ｍｍサ
イズの試料は東京応化工業製フォトレジスト商品名ＯＦ
ＰＲを２μm塗布し、２０μm幅の短冊形パターンを露光
後、東京応化工業製現像液商品名ＮＭＤ−３を用いて現
像を行いレジストパターンを形成した。次にこれらを平
行平板型ドライエッチング装置を用いてＢＣｌ３：Ｃｌ
２＝２：１、圧力１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦ電力１５００Ｗ
の条件下で反応性イオンエッチングを施し、レジスト剥
離液によりレジストを除去後、エッチング部の表面状態
をＳＥＭ観察した。
【００１７】（エッチング後の表面状態）ドライエッチ
ング後のＳＥＭ観察の結果、本発明のＡｌ合金膜のエッ
チング表面の残さやアフターコロージョンによる膜面の
腐食痕は見られず、ドライエッチング性に優れると判断
された。また、これらと主成分含有量が同じでＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの
含有量が多い比較例のＡｌ合金膜にはエッチング部表面
の残さは見られなかったもののアフターコロージョンに
よる腐食痕が見られた。比較例のＡｌ−Ｎｄ合金膜はＮ
ｄ含有量が少ない組成はエッチング残さが見られなかっ
たものの、Ｎｄ含有量が多い組成にはエッチング残さと
アフターコロージョンによる膜面の腐食痕が見られた。
尚、このアフターコロージョンはエッチング残さに含ま
れる塩素により引き起こされたと推定される。
ング後のＳＥＭ観察の結果、本発明のＡｌ合金膜のエッ
チング表面の残さやアフターコロージョンによる膜面の
腐食痕は見られず、ドライエッチング性に優れると判断
された。また、これらと主成分含有量が同じでＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの
含有量が多い比較例のＡｌ合金膜にはエッチング部表面
の残さは見られなかったもののアフターコロージョンに
よる腐食痕が見られた。比較例のＡｌ−Ｎｄ合金膜はＮ
ｄ含有量が少ない組成はエッチング残さが見られなかっ
たものの、Ｎｄ含有量が多い組成にはエッチング残さと
アフターコロージョンによる膜面の腐食痕が見られた。
尚、このアフターコロージョンはエッチング残さに含ま
れる塩素により引き起こされたと推定される。
【００１８】（耐熱性）本発明のＡｌ合金膜はヒロック
が見られなかった。比較例のＡｌ−Ｎｄ合金膜は、Ｎｄ
含有量が多い組成はヒロックが観察されなかった。Ｎｄ
含有量の少ない組成はヒロックが観察された。
が見られなかった。比較例のＡｌ−Ｎｄ合金膜は、Ｎｄ
含有量が多い組成はヒロックが観察されなかった。Ｎｄ
含有量の少ない組成はヒロックが観察された。
【００１９】（比抵抗）本発明例のＡｌ合金膜、比較例
のＡｌ合金膜いずれも熱処理温度が高いほど比抵抗が低
下する傾向が認められた。主成分含有量が同じ本発明の
膜と比較例の膜の比抵抗を比較するとＬｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの含有量が
少ない本発明のＡｌ合金膜の方が比抵抗が低い。本発明
例の添加元素のなかで特にＢ、Ｃは熱処理温度全域に渡
って比抵抗が低く、次いでＣｏ、Ｎｉが低い傾向が認め
られた。また、４ａ族元素は熱処理温度が低い領域では
前記元素に比べて比抵抗が高いが、熱処理温度４５０℃
では前記元素に次ぐ水準まで低下した。以上の結果を表
2に示す。
のＡｌ合金膜いずれも熱処理温度が高いほど比抵抗が低
下する傾向が認められた。主成分含有量が同じ本発明の
膜と比較例の膜の比抵抗を比較するとＬｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａの含有量が
少ない本発明のＡｌ合金膜の方が比抵抗が低い。本発明
例の添加元素のなかで特にＢ、Ｃは熱処理温度全域に渡
って比抵抗が低く、次いでＣｏ、Ｎｉが低い傾向が認め
られた。また、４ａ族元素は熱処理温度が低い領域では
前記元素に比べて比抵抗が高いが、熱処理温度４５０℃
では前記元素に次ぐ水準まで低下した。以上の結果を表
2に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】比較例のＡｌ−Ｎｄ合金膜は耐熱性を保ち
つつエッチング残さを低減することが不可能であるた
め、耐熱性とドライエッチング性を要求される電極膜に
は不適格であるのに対し、本発明のＡｌ合金電極膜は耐
熱性とドライエッチング性を両立する優れた性質を有し
ていることが判る。
つつエッチング残さを低減することが不可能であるた
め、耐熱性とドライエッチング性を要求される電極膜に
は不適格であるのに対し、本発明のＡｌ合金電極膜は耐
熱性とドライエッチング性を両立する優れた性質を有し
ていることが判る。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、耐熱性とドライエッチ
ング性を両立するＡｌ合金膜が得られ、高精細なＡｌ合
金電極膜の形成に際して欠くことのできない技術とな
る。
ング性を両立するＡｌ合金膜が得られ、高精細なＡｌ合
金電極膜の形成に際して欠くことのできない技術とな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 KA16 KA18 MA05 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 NA18 NA25 NA27 NA28 4K029 AA09 BA23 BD02 CA05 DC04 DC08 4M104 BB02 BB39 DD40 DD65 GG20 HH14 HH20 5F004 AA08 BA04 BB29 DA04 DA11 DB09 DB12
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｂ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる
元素のうち少なくとも１種以上の元素を総量として０．
１〜５原子％含有し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる元素の総含有
量が１００重量ｐｐｍ以下、残部実質的にＡｌからな
り、ドライエッチングによりパターン形成されたことを
特徴とするＡｌ合金電極膜。 - 【請求項２】 Ｂ、Ｃ、４ａ族、５ａ族、６ａ族、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる
元素のうち少なくとも１種以上の元素を総量として０．
１〜５原子％含有し、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂ
ｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる元素の総含有
量が１００重量ｐｐｍ以下、残部実質的にＡｌからなる
ことを特徴とするスパッタリング用ターゲット。
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|---|---|---|---|
| JP22730999A JP4179489B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | Ａｌ合金電極膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22730999A JP4179489B2 (ja) | 1999-08-11 | 1999-08-11 | Ａｌ合金電極膜の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001053024A true JP2001053024A (ja) | 2001-02-23 |
| JP4179489B2 JP4179489B2 (ja) | 2008-11-12 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007186779A (ja) * | 2005-04-26 | 2007-07-26 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Ａｌ−Ｎｉ−Ｂ合金配線材料及びそれを用いた素子構造 |
| WO2008047511A1 (en) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Al-Ni-B ALLOY MATERIAL FOR REFLECTION FILM |
| US7531904B2 (en) | 2005-04-26 | 2009-05-12 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Al-Ni-B alloy wiring material and element structure using the same |
| JPWO2008018478A1 (ja) * | 2006-08-09 | 2009-12-24 | 三井金属鉱業株式会社 | 素子の接合構造 |
| US9212418B2 (en) * | 2006-11-20 | 2015-12-15 | Kobe Steel, Ltd. | Al-Ni-La system Al-based alloy sputtering target |
-
1999
- 1999-08-11 JP JP22730999A patent/JP4179489B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8003218B2 (en) | 2006-10-16 | 2011-08-23 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd | Al-Ni-B alloy material for reflective film |
| US9212418B2 (en) * | 2006-11-20 | 2015-12-15 | Kobe Steel, Ltd. | Al-Ni-La system Al-based alloy sputtering target |
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|---|---|
| JP4179489B2 (ja) | 2008-11-12 |
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