圆筒型溅射靶材、使用其的配线基板以及薄膜晶体管制造技术

技术编号:8485276 阅读:157 留言:0更新日期:2013-03-28 04:34
本发明专利技术提供圆筒型溅射靶材、使用其的配线基板以及薄膜晶体管。本发明专利技术的课题在于实现从圆筒型溅射靶材的外周面侧直至内周面侧的溅射速度的均一化。作为解决本发明专利技术课题的方法是,由纯度3N以上的无氧铜形成并具有圆筒形状的圆筒型溅射靶材(20),从外周面(21)侧向着内周面(22)侧硬度逐渐增加,同时,从外周面(21)侧向着内周面(22)侧(111)面的取向率逐渐增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有圆筒形状的圆筒型溅射靶材、具有使用其而形成的溅射膜的配线基板以及薄膜晶体管。
技术介绍
近年来,由于大型显 示面板等液晶显示装置的高精细化,要求薄膜晶体管(TFT Thin Film Transistor)阵列配线的微细化。作为该配线材料,替代以往所使用的招(Al)而使用电阻率低的铜(Cu)正在成为主流。薄膜晶体管基板上的微细铜配线例如通过溅射来形成。这时,有这样的缺点,即,在广泛使用的圆板状或方板状的平面型溅射靶材中,由于发生局部侵蚀,靶材的利用率非常低,为30% 40%的程度。因此,最近,使用了在旋转靶材的同时进行溅射的圆筒型溅射靶材。由此,由于靶材的整个面发生侵蚀,因此靶材的利用率为60%以上,与平面型相比可以得到显著高的值。作为圆筒型溅射靶材的制造方法,提出了例如将钥(Mo)合金原料通过旋转(卞^二 '")加工来形成圆筒形状的方法(例如,参照专利文献I)、在圆筒形基材的外周面接合由圆筒形状的陶瓷烧结体构成的靶材的方法(例如,参照专利文献2)等。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-302981号公报专利文献2 日本特开2008-184627号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题例如使用铜的圆筒型溅射靶材不通过生产成本高的专利文献1、专利文献2的方法,而可以通过扩管拉拔加工等更廉价地制造。但是,如果通过扩管拉拔加工来制造圆筒型溅射靶材,则从外周面侧向着内周面侦牝硬度逐渐增加,有内周面侧的溅射速度与外周面侧相比变慢的课题。本专利技术的目的是提供能够实现从外周面侧直至内周面侧的溅射速度均一化的圆筒型溅射靶材、使用其的配线基板以及薄膜晶体管。用于解决课题的方法根据本专利技术的第I方式,提供一种圆筒型溅射靶材,其是由纯度3N以上的无氧铜形成的、具有圆筒形状的圆筒型溅射靶材,在从外周面侧向着内周面侧,硬度逐渐增加,并且从上述外周面侧向着上述内周面侧,(111)面的取向率逐渐增加。根据本专利技术的第2方式,提供第I方式所记载的圆筒型溅射靶材,其构成为使得由从上述外周面侧向着上述内周面侧硬度逐渐增加而引起的上述圆筒型溅射靶材的溅射速度的下降部分与由从上述外周面侧向着上述内周面侧(111)面的取向率逐渐增加而引起的上述圆筒型溅射靶材的溅射速度的增加部分相抵消,从而即使上述圆筒型溅射靶材由于使用而其壁厚逐渐减少,上述圆筒型溅射靶材的溅射速度也一致。根据本专利技术的第3方式,提供第I或第2方式所记载的圆筒型溅射靶材,上述硬度是维氏硬度,上述外周面侧的维氏硬度为75HV以上80HV以下,上述内周面侧的维氏硬度为95HV以上100HV以下。根据本专利技术的第4方式,提供第I 第3方式中任一项所记载的圆筒型溅射靶材,上述外周面侧的上述(111)面的取向率为10%以上15%以下,上述内周面侧的上述(111)面的取向率为20%以上25%以下。其中,上述(111)面的取向率是通过如下式子求出的值,所述式子中,将由X射线衍射测得的各峰的测定强度分别除以JCPDS卡片编号40836所记载的与上述各峰对应的晶面的峰的标准强度而得的值的合计作为分母,将由X射线衍射测得的(111)面的峰的测定强度除以JCPDS卡片编号40836所记载的(111)面的峰的标准强度而得的值作为分子。 根据本专利技术的第5方式,提供第I 第4方式中任一项所记载的圆筒型溅射靶材,结晶粒径在50 μ m以上100 μ m以下的范围内。根据本专利技术的第6方式,提供第I 第5方式中任一项所记载的圆筒型溅射靶材,是对挤出管坯实施扩管拉拔加工和热处理而形成的。根据本专利技术的第7方式,提供一种配线基板,其具有基板,和在上述基板上形成的配线结构;上述配线结构的至少一部分是由使用第I方式所记载的圆筒型溅射靶材而形成的溅射膜来构成的。根据本专利技术的第8方式,提供一种薄膜晶体管,其具有基板,和在上述基板上形成的包括源电极和漏电极的配线结构;上述配线结构的至少一部分是由使用第I方式所记载的圆筒型溅射靶材而形成的溅射膜来构成的。专利技术的效果根据本专利技术,能够实现从圆筒型溅射靶材的外周面侧直至内周面侧的溅射速度的均一化。附图说明图1是显示本专利技术的一个实施方式的圆筒型溅射靶材的图,(a)是圆筒型溅射靶材的立体图,(b)是圆筒型溅射靶材的横断面图。图2是显示制造本专利技术的一个实施方式的圆筒型溅射靶材的扩管拉拔加工的情形的断面图。图3是显示使用本专利技术一个实施方式的圆筒型溅射靶材进行溅射的情形的概略说明图,(a)是安装了圆筒型溅射靶材的溅射装置的立体透视图,(b)是圆筒型溅射靶材的横断面图。图4是本专利技术的一个实施方式的薄膜晶体管的概略断面图。图5是显示本专利技术的实施例1 5以及比较例I 4的圆筒型溅射靶材的评价样品的测定位置的断面图。符号说明9挤出管坯10 扩管11、21、31 外周面12、22、32 内周面15p扩管塞15r 杆20圆筒型溅射靶材23 磁石 24 流路25溅射装置30评价样品40薄膜晶体管41源电极42漏电极43辅助电极膜44电极膜45阻挡膜46η型半导体膜47保护膜48半导体膜49栅绝缘膜50栅电极51玻璃基板S 基板具体实施例方式如上所述,对于例如通过扩管拉拔加工而制造的圆筒型溅射靶材,存在的问题是,内周面侧与外周面侧相比变硬,因此,内周面侧的溅射速度与外周面侧相比慢。本专利技术人等为了解决上述课题,想到了利用作为铜(Cu)的最密面的(111)面是铜原子易于通过溅射而飞出的晶体取向这一点。即,尝试了从圆筒型溅射靶材的外周面侧向着内周面侧,使(111)面的取向率以大体一致的增加量来分布。由此发现了,在(111)面的取向率高、硬度高的内周面侧与(111)面的取向率低、硬度低的外周面侧,溅射速度为同等程度。本专利技术是基于专利技术人所发现的上述现象而提出的。本专利技术的一个实施方式(I)圆筒型溅射靶材以下,使用图1来说明本专利技术的一个实施方式的圆筒型溅射靶材。图1是显示本实施方式的圆筒型溅射靶材20的图,(a)是圆筒型溅射靶材20的立体图,(b)是圆筒型溅射靶材20的横断面图。如图1所示,圆筒型溅射靶材20是两端开放的、具有圆筒形状的金属制溅射靶材。圆筒型派射祀材20的大小,作为一个例子,外径为IOOmm以上200mm以下,壁厚为5mm以上40mm以下,长轴方向的长度为200mm以上5000mm以下。构成圆筒型派射祀材20的金属为纯度 3N(99. 9% )以上的无氧铜(OFC 0xygen-Free Copper)。此外,圆筒型溅射靶材20构成为从外周面21侧向着内周面22侧硬度逐渐增加。如果用维氏硬度来表示硬度,则外周面21侧为例如75HV以上80HV以下,内周面22侧为例如95HV以上100HV以下。需要说明的是,维氏硬度为由将对面角为约136°的四角锥的金刚石压头向试料面压入时,压头的负荷与试料面上形成的凹陷的表面积之比来定义的值。这里,从外周面21侧向着内周面22侧硬度逐渐增加,除了包括从外周面21侧向着内周面22侧,硬度以一致的增加量分布的情形之外,也包括增加量不一致但大体一致地增加的情形、大体缓慢地增加的情形。此外,圆筒型溅射靶材20构成为从外周面21侧向着内周面22侧(111)面的取向率逐渐增加。(111)面的取向率,在外周面21侧为例如10%以上15%以下,在内周面22侧 为例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆筒型溅射靶材,其特征在于,由纯度3N以上的无氧铜形成,并具有圆筒形状,从外周面侧向着内周面侧,硬度逐渐增加,并且,从所述外周面侧向着所述内周面侧,(111)面的取向率逐渐增加。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:上田孝史郎辰巳宪之小林隆一
申请(专利权)人:日立电线株式会社
类型:发明
国别省市:

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