【手続補正書】
【提出日】平成15年10月14日(2003.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記合金成分として、０．５〜１５ａｔｏｍ％のＡｇ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎのうちの１種または２種以上と０．０１〜５ａｔｏｍ％のＣｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｒのうちの１種または２種以上と、残部としてＡｌ及び不可避的不純物とから成ることを特徴とする請求項１に記載の薄膜アルミニウム合金。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
この種の耐ヒロック性を有するアルミニウム系合金として、例えば、特許２７３３００６号により、Ａｌに対して合金成分としてＮｄ、Ｇｄ及びＤｙから選ばれた少なくとも１種を１．０ａｔｏｍ％超〜１５ａｔｏｍ％含有させたアルミニウム合金が知られている。すなわち、液晶ディスプレイ用基板上に形成されるアルミニウム系の電極材は、デバイス製造工程上不可避である加熱処理（アニール処理）を経ることによりヒロックが発生するので、このものでは、固溶効果による耐熱性の向上を目的として、ＡｌにＮｄ等を添加したアルミニウム合金を形成している。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
また、例えば、特開２０００−２３５９６１号公報では、Ａｌを主成分とし、副成分たる金属元素としてＺｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ中から選ばれた少なくとも１種の元素の含有量を０．５〜１．５ａｔｏｍ％とし、Ａｌと合金を形成する半導体系元素としてＳｉ、Ｇｅ中から選ばれた少なくとも１種の元素の含有量を０．５〜１．５ａｔｏｍ％として成るアルミニウム合金を用いて導電性薄膜を形成している。このものでは、結晶粒界に偏析させてヒロックの発生を防止する目的で金属元素を含有させ、Ａｌと合金を形成させてヒロックの発生を防止する目的で半導体系元素を含有させている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
なお、膜応力値が負数のときは圧縮応力として、正数のときは引張応力として膜応力を表すものとする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この場合、本発明の薄膜アルミニウム合金は、合金成分として、０．５〜１５ａｔｏｍ％のＡｇ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎのうちの１種または２種以上と０．０１〜５ａｔｏｍ％のＣｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｒのうちの１種または２種以上と、残部としてＡｌ及び不可避的不純物とから成るものとすることが望ましい。Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎの元素群は、アルミニウム合金中の結晶核として添加され核発生密度を増大させるものであり、一方のＣｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｒの元素群は、上記合金中の結晶粒界に偏析して結晶粒の粗大化を防止するものである。このように、上記元素をそれぞれ添加することにより、アニール処理の際にアルミニウム合金内の微細組織が維持されて、上記のように残留応力が僅少に留まり、低い硬度と低い値の比抵抗とを維持しながらヒロックの発生が抑制されるのである。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
なお、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎの元素群のうち１種または２種以上の元素の含有量（組成比）が、０．５ａｔｏｍ％未満であるとき、または、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｒの元素群のうち１種または２種以上の元素の含有量（組成比）が、０．０１ａｔｏｍ％未満であるときは、ヒロック発生数が多すぎて実用的でない。また、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎのうちの１種または２種以上の元素の含有量（組成比）が、１５ａｔｏｍ％を超えるとき、または、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｒのうちの１種または２種以上の元素の含有量（組成比）が、５ａｔｏｍ％を超えるときは、硬度や比抵抗値が高くなるなどの問題がある。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに、このような薄膜アルミニウム合金をスパッタリング法で形成するためのスパッタリングターゲットを、アルミニウム合金の結晶核発生密度を増大させるための元素群（Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎ）から選ばれた少なくとも１種の元素として０．５〜１５ａｔｏｍ％、及び、該合金の結晶粒の粗大化を防止するための元素群（Ｃｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｒ）から選ばれた少なくとも１種の元素として０．０１〜５ａｔｏｍ％含有すると共に、残部をＡｌ及び不可避的不純物としたアルミニウム合金で構成することが可能である。そして、このターゲットを使用し、スパッタリングにより成膜された薄膜は、アニール処理を行った場合、低い値の比抵抗が維持されると共に、低い硬度を有し、ヒロックの発生が抑制される。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の、薄膜アルミニウム合金を形成するスパッタリングターゲットを以下の方法にて作成する。即ち、初めにＡｇ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｚｎの元素群から選ばれた１種または２種以上の金属を０．５〜１５ａｔｏｍ％含有し、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｇｄ、Ｈｆ、Ｌｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｒの元素群から選ばれた１種または２種以上の金属を０．０１〜５ａｔｏｍ％含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物となるような組成割合の合金材料を真空誘導溶解炉を用い、アルゴン雰囲気中で溶解した後に造塊する。次に、このようにして得られた金属塊（インゴット）を通常の熱間加工変形した後に、切削加工によりスパッタリングターゲット形状に成形する。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
【実施例】[実施例１]３．３ａｔｏｍ％のＭｇ金属と０．１２ａｔｏｍ％のＳｃ金属と残部としてＡｌ金属とから成る合金材料を用意し、真空誘導溶解炉を用いてアルゴン雰囲気中で溶解し、その後に得られるインゴットを熱間加工変形し、切削加工によりスパッタリングターゲットとして成形する。このときのターゲットの寸法は、直径２５０ｍｍ及び厚さ１５ｍｍである。この寸法は本発明の実施に際して制限されるものではない。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
さらに、上記のスパッタリングターゲットを、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（株式会社アルバック製「セラウスＺ―１０００」スパッタ装置）に装着し、シリコンウェハ上に薄膜アルミニウム合金として成膜した。このときのスパッタリング条件は、スパッタリング電力として約９Ｗ／ｃｍ2、アルゴン濃度として３×１０-3Ｔｏｒｒ、膜厚として３０００Å（３０００〜１００００Å）、成膜時の基板温度として室温乃至１００℃、及び、シリコンウェハ寸法として直径６インチとした。このスパッタリング条件は、通常のものであり、本発明により限定されるものではない。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
[比較例２] 合金材料の組成を、２ａｔｏｍ％のＮｄ金属と残部としてのＡｌ金属とから成るようにした以外は[実施例１]と同様にしてスパッタリングターゲットを形成して、このターゲットと組成がほぼ等しい薄膜アルミニウム合金を得た。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
[表１]及び[図１]から明らかなように、本発明の薄膜アルミニウム合金はアニール処理温度に大きく依存せずに低水準の硬度を維持している。即ち、［実施例１］において、２５℃〜５００℃における硬度の平均値（線形近似法による、以下本実施例において同じ）が７．１Ｈｖであるのに対し変動幅（最小値と最大値との差）は２．２Ｈｖであり、特に、２００℃〜５００℃においては、硬度の平均値が６．８Ｈｖであるのに対して変動幅が０．９Ｈｖであり、変動幅が著しく低下して、アニール処理温度に対して硬度が一定であると見なすことができる。これと比較して、［比較例１］及び［比較例２］の合金では、２００℃〜４００℃のアニール処理温度範囲の前後で硬度値が大きく変動して、これらの合金の硬度は、アニール処理温度に対する依存性が大きいことを示している。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
[表２]及び[図２]から明らかなように、本発明の薄膜アルミニウム合金はアニール処理温度に大きく依存せずに低水準の膜応力（残留応力）を維持している。即ち、［実施例１］において、２５℃〜５００℃における膜応力の平均値が４．７５６ｋｇ／ｍｍ2であるのに対し変動幅（最小値と最大値との差）は１．２００ｋｇ／ｍｍ2であり、特に、２５０℃〜５００℃においては、膜応力の平均値が４．４００ｋｇ／ｍｍ2であるのに対して変動幅が０．５００ｋｇ／ｍｍ2であり、変動幅が著しく低下して、アニール処理温度に対して膜応力が一定であると見なすことができる。これと比較して、［比較例１］及び［比較例２］の合金では、２００℃〜３００℃のアニール処理温度範囲の前後で膜応力値が大きく変動して、これらの合金の膜応力は、アニール処理温度に対する依存性が大きいことを示している。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2003073810.tif 000001
【図２】
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【図３】
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【図４】
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