專利名稱：圓筒型濺射靶材、使用其的配線基板以及薄膜晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有圓筒形狀的圓筒型濺射靶材、具有使用其而形成的濺射膜的配線基板以及薄膜晶體管。
背景技術(shù)：
近年來，由于大型顯 示面板等液晶顯示裝置的高精細(xì)化，要求薄膜晶體管(TFT Thin Film Transistor)陣列配線的微細(xì)化。作為該配線材料，替代以往所使用的招(Al)而使用電阻率低的銅(Cu)正在成為主流。薄膜晶體管基板上的微細(xì)銅配線例如通過濺射來形成。這時，有這樣的缺點，即，在廣泛使用的圓板狀或方板狀的平面型濺射靶材中，由于發(fā)生局部侵蝕，靶材的利用率非常低，為30% 40%的程度。因此，最近，使用了在旋轉(zhuǎn)靶材的同時進(jìn)行濺射的圓筒型濺射靶材。由此，由于靶材的整個面發(fā)生侵蝕，因此靶材的利用率為60%以上，與平面型相比可以得到顯著高的值。作為圓筒型濺射靶材的制造方法，提出了例如將鑰(Mo)合金原料通過旋轉(zhuǎn)(卞^二 '")加工來形成圓筒形狀的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)I)、在圓筒形基材的外周面接合由圓筒形狀的陶瓷燒結(jié)體構(gòu)成的靶材的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)2)等。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-302981號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-184627號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題例如使用銅的圓筒型濺射靶材不通過生產(chǎn)成本高的專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2的方法，而可以通過擴(kuò)管拉拔加工等更廉價地制造。但是，如果通過擴(kuò)管拉拔加工來制造圓筒型濺射靶材，則從外周面?zhèn)认蛑鴥?nèi)周面?zhèn)申蛴捕戎饾u增加，有內(nèi)周面?zhèn)鹊臑R射速度與外周面?zhèn)认啾茸兟恼n題。本發(fā)明的目的是提供能夠?qū)崿F(xiàn)從外周面?zhèn)戎敝羶?nèi)周面?zhèn)鹊臑R射速度均一化的圓筒型濺射靶材、使用其的配線基板以及薄膜晶體管。用于解決課題的方法根據(jù)本發(fā)明的第I方式，提供一種圓筒型濺射靶材，其是由純度3N以上的無氧銅形成的、具有圓筒形狀的圓筒型濺射靶材，在從外周面?zhèn)认蛑鴥?nèi)周面?zhèn)龋捕戎饾u增加，并且從上述外周面?zhèn)认蛑鲜鰞?nèi)周面?zhèn)龋?111)面的取向率逐漸增加。根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供第I方式所記載的圓筒型濺射靶材，其構(gòu)成為使得由從上述外周面?zhèn)认蛑鲜鰞?nèi)周面?zhèn)扔捕戎饾u增加而引起的上述圓筒型濺射靶材的濺射速度的下降部分與由從上述外周面?zhèn)认蛑鲜鰞?nèi)周面?zhèn)?111)面的取向率逐漸增加而引起的上述圓筒型濺射靶材的濺射速度的增加部分相抵消，從而即使上述圓筒型濺射靶材由于使用而其壁厚逐漸減少，上述圓筒型濺射靶材的濺射速度也一致。根據(jù)本發(fā)明的第3方式，提供第I或第2方式所記載的圓筒型濺射靶材，上述硬度是維氏硬度，上述外周面?zhèn)鹊木S氏硬度為75HV以上80HV以下，上述內(nèi)周面?zhèn)鹊木S氏硬度為95HV以上100HV以下。根據(jù)本發(fā)明的第4方式，提供第I 第3方式中任一項所記載的圓筒型濺射靶材，上述外周面?zhèn)鹊纳鲜?111)面的取向率為10%以上15%以下，上述內(nèi)周面?zhèn)鹊纳鲜?111)面的取向率為20%以上25%以下。其中，上述(111)面的取向率是通過如下式子求出的值，所述式子中，將由X射線衍射測得的各峰的測定強(qiáng)度分別除以JCPDS卡片編號40836所記載的與上述各峰對應(yīng)的晶面的峰的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度而得的值的合計作為分母，將由X射線衍射測得的(111)面的峰的測定強(qiáng)度除以JCPDS卡片編號40836所記載的(111)面的峰的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度而得的值作為分子。 根據(jù)本發(fā)明的第5方式，提供第I 第4方式中任一項所記載的圓筒型濺射靶材，結(jié)晶粒徑在50 μ m以上100 μ m以下的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第6方式，提供第I 第5方式中任一項所記載的圓筒型濺射靶材，是對擠出管坯實施擴(kuò)管拉拔加工和熱處理而形成的。根據(jù)本發(fā)明的第7方式，提供一種配線基板，其具有基板，和在上述基板上形成的配線結(jié)構(gòu)；上述配線結(jié)構(gòu)的至少一部分是由使用第I方式所記載的圓筒型濺射靶材而形成的濺射膜來構(gòu)成的。根據(jù)本發(fā)明的第8方式，提供一種薄膜晶體管，其具有基板，和在上述基板上形成的包括源電極和漏電極的配線結(jié)構(gòu)；上述配線結(jié)構(gòu)的至少一部分是由使用第I方式所記載的圓筒型濺射靶材而形成的濺射膜來構(gòu)成的。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)從圓筒型濺射靶材的外周面?zhèn)戎敝羶?nèi)周面?zhèn)鹊臑R射速度的均一化。


圖1是顯示本發(fā)明的一個實施方式的圓筒型濺射靶材的圖，(a)是圓筒型濺射靶材的立體圖，(b)是圓筒型濺射靶材的橫斷面圖。圖2是顯示制造本發(fā)明的一個實施方式的圓筒型濺射靶材的擴(kuò)管拉拔加工的情形的斷面圖。圖3是顯示使用本發(fā)明一個實施方式的圓筒型濺射靶材進(jìn)行濺射的情形的概略說明圖，(a)是安裝了圓筒型濺射靶材的濺射裝置的立體透視圖，(b)是圓筒型濺射靶材的橫斷面圖。圖4是本發(fā)明的一個實施方式的薄膜晶體管的概略斷面圖。圖5是顯示本發(fā)明的實施例1 5以及比較例I 4的圓筒型濺射靶材的評價樣品的測定位置的斷面圖。符號說明9擠出管坯
10 擴(kuò)管11、21、31 外周面12、22、32 內(nèi)周面15p擴(kuò)管塞15r 桿20圓筒型濺射靶材23 磁石
24 流路25濺射裝置30評價樣品40薄膜晶體管41源電極42漏電極43輔助電極膜44電極膜45阻擋膜46η型半導(dǎo)體膜47保護(hù)膜48半導(dǎo)體膜49柵絕緣膜50柵電極51玻璃基板S 基板
具體實施例方式如上所述，對于例如通過擴(kuò)管拉拔加工而制造的圓筒型濺射靶材，存在的問題是，內(nèi)周面?zhèn)扰c外周面?zhèn)认啾茸冇?，因此，?nèi)周面?zhèn)鹊臑R射速度與外周面?zhèn)认啾嚷?。本發(fā)明人等為了解決上述課題，想到了利用作為銅(Cu)的最密面的(111)面是銅原子易于通過濺射而飛出的晶體取向這一點。即，嘗試了從圓筒型濺射靶材的外周面?zhèn)认蛑鴥?nèi)周面?zhèn)龋?111)面的取向率以大體一致的增加量來分布。由此發(fā)現(xiàn)了，在(111)面的取向率高、硬度高的內(nèi)周面?zhèn)扰c(111)面的取向率低、硬度低的外周面?zhèn)?，濺射速度為同等程度。本發(fā)明是基于發(fā)明人所發(fā)現(xiàn)的上述現(xiàn)象而提出的。本發(fā)明的一個實施方式(I)圓筒型濺射靶材以下，使用圖1來說明本發(fā)明的一個實施方式的圓筒型濺射靶材。圖1是顯示本實施方式的圓筒型濺射靶材20的圖，(a)是圓筒型濺射靶材20的立體圖，(b)是圓筒型濺射靶材20的橫斷面圖。如圖1所示，圓筒型濺射靶材20是兩端開放的、具有圓筒形狀的金屬制濺射靶材。圓筒型派射祀材20的大小,作為一個例子，外徑為IOOmm以上200mm以下,壁厚為5mm以上40mm以下,長軸方向的長度為200mm以上5000mm以下。構(gòu)成圓筒型派射祀材20的金屬為純度 3N(99. 9% )以上的無氧銅(OFC 0xygen-Free Copper)。此外，圓筒型濺射靶材20構(gòu)成為從外周面21側(cè)向著內(nèi)周面22側(cè)硬度逐漸增加。如果用維氏硬度來表示硬度，則外周面21側(cè)為例如75HV以上80HV以下，內(nèi)周面22側(cè)為例如95HV以上100HV以下。需要說明的是，維氏硬度為由將對面角為約136°的四角錐的金剛石壓頭向試料面壓入時，壓頭的負(fù)荷與試料面上形成的凹陷的表面積之比來定義的值。這里，從外周面21側(cè)向著內(nèi)周面22側(cè)硬度逐漸增加，除了包括從外周面21側(cè)向著內(nèi)周面22側(cè)，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體一致地增加的情形、大體緩慢地增加的情形。此外，圓筒型濺射靶材20構(gòu)成為從外周面21側(cè)向著內(nèi)周面22側(cè)(111)面的取向率逐漸增加。(111)面的取向率，在外周面21側(cè)為例如10%以上15%以下，在內(nèi)周面22側(cè) 為例如20%以上25%以下。此外，(111)面的取向率是由通過X射線衍射測得的表示各種晶面的各峰的測定強(qiáng)度比而求出的值。各峰的測定強(qiáng)度例如以與各峰對應(yīng)的晶面的峰的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度進(jìn)行校正再使用。標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度使用例如JCPDS卡片編號40836所記載的值。具體地，如下式(I)所示，將由X射線衍射測得的各峰的測定強(qiáng)度分別除以JCPDS卡片編號40836所記載的與各峰對應(yīng)的晶面的峰的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度而得的值的合計作為分母，將由X射線衍射測得的(111)面的峰的測定強(qiáng)度除以JCPDS卡片編號40836所記載的(111)面的峰的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度而得的值作為分子，由該式求出的值作為(111)面的取向率。[數(shù)I]
權(quán)利要求
1.一種圓筒型濺射靶材，其特征在于，由純度3N以上的無氧銅形成，并具有圓筒形狀，從外周面?zhèn)认蛑鴥?nèi)周面?zhèn)?，硬度逐漸增加，并且，從所述外周面?zhèn)认蛑鰞?nèi)周面?zhèn)龋?111)面的取向率逐漸增加。
2.如權(quán)利要求1所述的圓筒型濺射靶材，其特征在于，構(gòu)成為使得由從所述外周面?zhèn)认蛑鰞?nèi)周面?zhèn)扔捕戎饾u增加而引起的所述圓筒型濺射靶材的濺射速度的下降部分與由從所述外周面?zhèn)认蛑鰞?nèi)周面?zhèn)?111)面的取向率逐漸增加而引起的所述圓筒型濺射靶材的濺射速度的增加部分相抵消，從而即使所述圓筒型濺射靶材由于使用而其壁厚逐漸減少，所述圓筒型濺射靶材的濺射速度也一致。
3.如權(quán)利要求1或2所述的圓筒型濺射靶材，其特征在于，所述硬度為維氏硬度，所述外周面?zhèn)鹊木S氏硬度為75HV以上80HV以下，所述內(nèi)周面?zhèn)鹊木S氏硬度為95HV以上100HV 以下。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的圓筒型濺射靶材，其特征在于，所述外周面?zhèn)鹊乃?111)面的取向率為10%以上15%以下，所述內(nèi)周面?zhèn)鹊乃?111)面的取向率為20% 以上25%以下；其中，所述(111)面的取向率是通過如下式子求出的值，所述式子中，將由X射線衍射測得的各峰的測定強(qiáng)度分別除以JCPDS卡片編號40836所記載的與所述各峰對應(yīng)的晶面的峰的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度而得的值的合計作為分母，將由X射線衍射測得的(111)面的峰的測定強(qiáng)度除以JCPDS卡片編號40836所記載的(111)面的峰的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度而得的值作為分子。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的圓筒型濺射靶材，其特征在于，結(jié)晶粒徑在50μ m 以上100 μ m以下的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項所述的圓筒型濺射靶材，其特征在于，是對擠出管坯實施擴(kuò)管拉拔加工和熱處理而形成的。
7.—種配線基板，其特征在于，具有基板，和在所述基板上形成的配線結(jié)構(gòu)；所述配線結(jié)構(gòu)的至少一部分是由使用權(quán)利要求1所述的圓筒型濺射靶材而形成的濺射膜來構(gòu)成的。
8.一種薄膜晶體管，其特征在于，具有基板，和在所述基板上形成的包括源電極和漏電極的配線結(jié)構(gòu)；所述配線結(jié)構(gòu)的至少一部分是由使用權(quán)利要求1所述的圓筒型濺射靶材而形成的濺射膜來構(gòu)成的。
全文摘要
本發(fā)明提供圓筒型濺射靶材、使用其的配線基板以及薄膜晶體管。本發(fā)明的課題在于實現(xiàn)從圓筒型濺射靶材的外周面?zhèn)戎敝羶?nèi)周面?zhèn)鹊臑R射速度的均一化。作為解決本發(fā)明課題的方法是，由純度3N以上的無氧銅形成并具有圓筒形狀的圓筒型濺射靶材(20)，從外周面(21)側(cè)向著內(nèi)周面(22)側(cè)硬度逐漸增加，同時，從外周面(21)側(cè)向著內(nèi)周面(22)側(cè)(111)面的取向率逐漸增加。
文檔編號H01L29/786GK102994962SQ201210089149
公開日2013年3月27日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者上田孝史郎, 辰巳憲之, 小林隆一 申請人:日立電線株式會社