AI-Ni-稀土类元素合金溅射靶制造技术

本发明专利技术提供一种可以减小制造时以及使用时所产生的翘曲（变形），并能够高精度、高效率地制造靶，而且可以进行稳定的成膜作业的Ａｌ－Ｎｉ－稀土类元素合金溅射靶。是一种包含Ｎｉ以及１或２种以上稀土类元素的Ａｌ基合金溅射靶，其特征在于，在以倍率：２０００倍以上观察与该靶平面垂直的剖面的时候，纵横尺寸比为２．５以上、且当量圆直径为０．２μｍ以上的化合物存在５．０×１０↑［４］个／ｍｍ↑［２］以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及Al-Ni-稀土类元素合金溅射靶，特别涉及一种即使在适用于大型溅射靶的情况下，也可以良好地制造该靶，并且，在使用的时候可以减少翘曲、进行稳定的溅射作业的Al-Ni-稀土类元素合金溅射靶。另外，虽然本专利技术的溅射靶，可以使用于在电视机、笔记本电脑、控制器、其他显示器的用途而使用的液晶面板、构成有机EL面板等的配线膜、或光记录领域中反射膜或记录膜、半导体领域中配线膜等的形成，但是，在下面的记述中，是以使用液晶面板作为代表的适用例来进行说明的。
技术介绍
例如，有源矩阵型液晶面板包括将薄膜晶体管(TFT)作为切换元件、具有像素电极(透明导电膜)以及扫描线、信号线等配线部的TFT阵列基板，和具有相对于该TFT阵列基板隔开规定的间隔而相对向配置的共同电极的对向基板，和在TFT阵列基板与对向基板之间充填的液晶层。所述液晶面板中的信号线，是与所述像素电极电气连接的部位，一般使用铝合金而形成。但是，如果该铝合金(膜)与像素电极直接接触，则在其界面上会形成绝缘物质即氧化铝等，使得电阻变高，因此，以往一般是使由Mo、Cr、Ti、W等高熔点金属构成的膜作为阻挡层金属而存在于所述铝合金与像素电极之间。但是近年来，提出了一种省略所述高熔点金属膜，使信号线(铝合金)与像素电极(透明导电膜)直接接触，从而简化制造工序的尝试，如果所述铝合金使用例如Al-Ni合金，则会减少所述氧化铝等绝缘物质，从而减小电阻(例如专利文献1)。而且，在所述专利文献1中，如果作为第三元素进一步添加Nd、Y、Fe等，会提高配线膜的耐热性，并且，组织的结晶粒与金属间化合物会一同变得微细，从而提高电气特性。所述配线膜等的薄膜形成，一般采用溅射法。所谓的溅射法，是指在基板与皮膜材料即靶材之间形成等离子体放电，使通过该等离子放电而离子化的气体碰撞到靶材上，从而赶出该靶材的原子，使其积层到基板上而形成薄膜的方法，与真空蒸镀法或AIP法不同，其好处在于可以形成与靶材相同组成的薄膜。作为形成所述铝合金膜而使用的靶，至此提出了例如专利文献2所示的将铝合金的结晶粒径微细化的靶，和如专利文献3与专利文献4等所示的将化合物微细化的靶，如果如上所述将结晶粒或化合物微细化，则可减少成膜时候的飞溅，而且能够谋求形成的薄膜的组成以及膜厚的均匀化。可是，虽然随着液晶面板等朝着大型化发展，形成该液晶面板用的靶也朝着大型化迅猛发展，但是，当制造大型靶的时候，在减少所述飞溅与提高形成的薄膜特性的课题基础上，又增加了如下课题，即如何抑制由于制造时与使用时加热而产生靶的翘曲。在所述靶制造时候所产生的翘曲，可以列举有由于轧制或矫正时候形成的残余应力而造成机械加工时候的板翘曲、向冷却板焊接时候的热变形，如果这些变形显著，则不仅会降低产品的精度，还会使生产性下降。另外，作为使用时候产生的热变形，可以列举有由于在成膜时候反复进行加热、冷却而造成的变形，如果使用时候的变形很显著，则接合靶与冷却板的焊接材料会产生龟裂，使得靶的一部分不冷却，产生焊接材料熔融从冷却板上剥离等问题。(专利文献1)特开2004-214606号公报(专利文献2)特开平11-106905号公报(专利文献3)特开2001-214261号公报(专利文献4)特开平10-199830号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于所述问题点，其目的在于，提供一种可以减小在制造时以及使用时所产生的变形(翘曲)，并且即使在适用于大型溅射靶的情况下，也可以高精度且高效率地制造该靶，而且能够进行稳定成膜作业的Al-Ni-稀土类元素合金溅射靶。本专利技术的靶，是一种包含Ni以及1或2种以上稀土类元素的Al基合金溅射靶，其特征在于，在以倍率2000倍以上观察与该靶平面垂直的剖面的时候，纵横尺寸比(aspect ratio)为2.5以上，且当量圆直径为0.2μm以上的化合物，存在5.0×104个/mm2以上。而且，作为上述溅射靶，在以倍率2000倍以上观察与该靶平面垂直的剖面的时候，优选(a)在所述化合物中，长轴方向相对于与靶平面平行的方向在±30°范围内的化合物占80％以上，并且，(b)当量圆直径超过5μm的粗大化合物在500个/mm2以下。从提高耐热性的观点出发，优选所述稀土类元素包含从由Nd、Y以及Dy构成的一组中选择的1种以上。另外，所谓上述纵横尺寸比，是指各化合物的(最大长度)/(在垂直于最大长度方向的长度)。(专利技术效果)根据本专利技术，即使在大型溅射靶中使用的情况下，也可以在进行轧制的时候与焊接到冷却板的时候、在反复成膜中使用的时候，抑制该靶的变形(翘曲)。因此，能够高精度且容易地制造规定尺寸的靶。而且，可以容易地向冷却板进行焊接，并省略其矫正。并且，能够抑制由于使用时反复进行加热、冷却而引起的靶材-冷却板之间焊接材料的龟裂，从而可以防止溅射靶从冷却板上剥离，其结果，例如在液晶显示器的制造工序中，可以长时间、高效且良好地进行Al合金配线与电极膜等的成膜。另外，虽然本专利技术是特别用于解决变形显著的大型靶的问题，但是，当然也适用于比该大型靶变形量小的中、小型靶。附图说明图1是表示以往的溅射靶的剖面的SEM观察写真(倍率2000倍)。图2是表示本专利技术的溅射靶的剖面的SEM观察写真(倍率2000倍)。具体实施例方式本专利技术的专利技术者们，以在形成所述有用的Al-Ni-稀土类元素合金薄膜而使用的Al-Ni-稀土类元素合金溅射靶为对象，对于即使在大型靶的情况下，也可以抑制制造时与使用时所产生的变形(翘曲)，从而能够高精度且高效率地制造该靶，并且获得可以良好溅射的靶而进行锐意的研究。其结果发现，只要在靶中存在本专利技术中规定的化合物即可。具体地说，在观察与靶平面垂直的剖面的时候可知，通过使纵横尺寸比在2.5以上，且当量圆直径为0.2μm以上的化合物存在，可以充分抑制靶的变形。将所述化合物的纵横尺寸比设定为2.5以上的原因，被认为是上述化合物比Al基质强度高，从而提高靶的强度，尤其是在剖面观察的时候，可以确认其形状呈现为棒线状，比存在圆形(球形)化合物的情况下，能够有效地提高强度。图1表示作为比较例，而观察Al-0.6at％Nd合金靶的剖面组织的显微镜照片“拍摄靶厚度t的(1/4)t～(3/4)t中任意3处”，如图1所示，如果在观察靶剖面的时候化合物是圆形，则很难充分防止变形。另外，只要不是一定数值以上的大小，即使化合物的纵横尺寸比为2.5以上，也不能对靶付与足够的强度提高，使得防止变形的效果不能够充分地发挥。因此，在本专利技术中，存在的是纵横尺寸比为2.5以上，且当量圆直径为0.2μm以上的化合物(下面称作“规定化合物”)。当将倍率至少提高到2000倍以上来观察与靶平面垂直的剖面的时候，在本专利技术中，其必要条件为上述规定化合物要存在5.0×104个/mm2以上。如果少于该数目，则不能够充分提高靶的强度，从而不能确实地抑制变形。优选上述规定化合物存在6.0×104个/mm2以上，最好存在8.0×104个/mm2以上。所述规定化合物的个数，只要使用SEM装置，如上所述，将倍率至少提高到2000倍以上来观察、拍摄与靶平面垂直的剖面，并对获得的SEM像片进行图像解析，求取即可。另外，观察部位只要不包含上述剖面的表层部即可，推荐观察靶厚度t的(1/4)t～(3/4)t。而且，观察的时候观察本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ａｌ－Ｎｉ－稀土类元素合金溅射靶，是包含Ｎｉ以及１或２种以上稀土类元素的Ａｌ基合金溅射靶，其特征在于，在以倍率：２０００倍以上观察与该靶平面垂直的剖面的时候，纵横尺寸比为２．５以上、且当量圆直径为０．２μｍ以上的化合物存在５．０×１０↑［４］个／ｍｍ↑［２］以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：钉宫敏洋，高木胜寿，松崎均，喜多下幸太郎，米田阳一郎，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，株式会社钢臂功科研，
类型：发明
国别省市：JP[日本]