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特開2024-137694アルミニウム基合金材料、アルミニウム基合金配線およびスパッタリングターゲット
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024137694
(43)【公開日】2024-10-07
(54)【発明の名称】アルミニウム基合金材料、アルミニウム基合金配線およびスパッタリングターゲット
(51)【国際特許分類】
C23C 14/34 20060101AFI20240927BHJP
C22C 21/00 20060101ALI20240927BHJP
H01L 21/285 20060101ALI20240927BHJP
H01L 21/28 20060101ALI20240927BHJP
H01L 29/786 20060101ALI20240927BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20240927BHJP
C22F 1/04 20060101ALN20240927BHJP
【ＦＩ】
C23C14/34 A
C22C21/00 A
H01L21/285 S
H01L21/28 301R
H01L29/78 617M
C22F1/00 691B
C22F1/00 613
C22F1/00 625
C22F1/00 650A
C22F1/00 661A
C22F1/00 661Z
C22F1/00 627
C22F1/00 623
C22F1/00 611
C22F1/00 628
C22F1/00 621
C22F1/00 691C
C22F1/00 691Z
C22F1/04 D
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023222845
(22)【出願日】2023-12-28
(31)【優先権主張番号】P 2023047926
(32)【優先日】2023-03-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000130259
【氏名又は名称】株式会社コベルコ科研
(74)【代理人】
【識別番号】100159499
【弁理士】
【氏名又は名称】池田 義典
(74)【代理人】
【識別番号】100120329
【弁理士】
【氏名又は名称】天野 一規
(74)【代理人】
【識別番号】100159581
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 勝誠
(74)【代理人】
【識別番号】100106264
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 耕治
(74)【代理人】
【識別番号】100139354
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 昌子
(74)【代理人】
【識別番号】100208708
【弁理士】
【氏名又は名称】河村 健志
(74)【代理人】
【識別番号】100215371
【弁理士】
【氏名又は名称】古茂田 道夫
(74)【代理人】
【識別番号】100187997
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 厳輝
(72)【発明者】
【氏名】田内 裕基
(72)【発明者】
【氏名】倉 千晴
(72)【発明者】
【氏名】隈本 広美
【テーマコード（参考）】
4K029
4M104
5F110
【Ｆターム（参考）】
4K029AA09
4K029AA24
4K029BA23
4K029CA05
4K029DC04
4K029DC08
4K029DC34
4K029DC39
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4M104HH20
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5F110NN22
5F110NN23
5F110NN24
5F110NN35
5F110QQ11
(57)【要約】
【課題】本開示は、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れるアルミニウム基合金材料を提供することを目的とする。
【解決手段】本開示の一態様に係るアルミニウム基合金材料は、表示デバイス用アルミニウム基合金材料であって、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含む。
【選択図】図１
【解決手段】本開示の一態様に係るアルミニウム基合金材料は、表示デバイス用アルミニウム基合金材料であって、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示デバイス用アルミニウム基合金材料であって、
Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、
希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下
を含み、
ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むアルミニウム基合金材料。
Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、
希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下
を含み、
ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むアルミニウム基合金材料。
【請求項2】
Ｇｅの原子数に対する希土類元素の原子数の比が０．５以上１．０以下である請求項１に記載のアルミニウム基合金材料。
【請求項3】
Ｔａ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、および
Ｎｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下
の少なくともいずれかを含む請求項１に記載のアルミニウム基合金材料。
Ｎｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下
の少なくともいずれかを含む請求項１に記載のアルミニウム基合金材料。
【請求項4】
Ｔａ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、および
Ｎｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下
の少なくともいずれかを含む請求項２に記載のアルミニウム基合金材料。
Ｎｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下
の少なくともいずれかを含む請求項２に記載のアルミニウム基合金材料。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアルミニウム基合金材料から構成されたアルミニウム基合金配線。
【請求項6】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアルミニウム基合金材料の形成に用いられるスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アルミニウム基合金材料、アルミニウム基合金配線およびスパッタリングターゲットに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイが、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ、モニタ、テレビなどに幅広く使用されている。フラットパネルディスプレイの各画素の駆動には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられている。
【0003】
従来、この薄膜トランジスタを構成する半導体膜としては、アモルファスシリコン（ａ－Ｓｉ）が用いられている。一方で、高精細ディスプレイではＴＦＴの動作速度も高速になるため、アモルファスシリコンでは対応し難い。そのため、従来のアモルファスシリコンと比較して、３００倍以上のキャリア移動度を有する低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）が普及しつつある。
【0004】
アモルファスシリコン薄膜トランジスタのプロセス温度は４００℃以下であるため、ゲート配線としては、耐熱性と電気抵抗率とを両立できるアルミニウム合金配線が主流であった。これに対し、低温ポリシリコン薄膜トランジスタの製造プロセスにおいては、ゲート配線に４００℃以上の高温が加えられるため、Ｍｏ等の高融点金属材料を用いた配線が使用されている。しかしながら、この配線は、電気抵抗率が１２μΩｃｍ以上程度であり、アルミニウム合金配線の電気抵抗率（４μΩｃｍ～５μΩｃｍ程度）と比べて大きいため、高抵抗化の問題を有する。
【0005】
この問題に鑑みて、耐熱性と低電気抵抗率とを両立するための技術が検討されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平０９－２２８０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１には、Ｚｒを２ａｔ％以下、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏのうちの１種以上を２ａｔ％以下含有し、かつこれらの総量が０．２～２ａｔ％であるＡｌ合金膜が記載されている。しかしながら、特許文献１に記載されているＡｌ合金膜は、耐熱性と低電気抵抗率とを両立する点で十分であるとはいえない。また、特許文献１に記載されているＡｌ合金膜は、電気抵抗率を低くするとヒロックの数が増加しており、配線表面の平滑性を十分に維持し難い。
【0008】
本開示は、このような事情に基づいてなされたもので、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れるアルミニウム基合金材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、アルミニウムに、Ｇｅおよび希土類元素を所定の含有量になるように添加するとともに、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むようにすることにより、表示デバイス用配線材料として求められる耐熱性と低電気抵抗率とを両立しつつ、表面平滑性を維持できることを見出し、本発明を完成させた。
【0010】
本開示の一態様に係るアルミニウム基合金材料は、表示デバイス用アルミニウム基合金材料であって、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含む。
【発明の効果】
【0011】
本開示の一態様に係るアルミニウム基合金材料は、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
【0014】
（１）本開示の一態様に係るアルミニウム基合金材料は、表示デバイス用アルミニウム基合金材料であって、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含む。
【0015】
当該アルミニウム基合金材料は、Ｇｅおよび希土類元素を上記範囲内の含有量で含むとともに、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むことで、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる。
【0016】
（２）上記（１）において、Ｇｅの原子数に対する希土類元素の原子数の比が０．５以上１．０以下であるとよい。このように、Ｇｅの原子数に対する希土類元素の原子数の比が０．５以上１．０以下であることによって、耐熱性をより向上することができる。
【0017】
（３）上記（１）において、Ｔａ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、およびＮｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下の少なくともいずれかを含むとよい。このように、Ｔａ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、およびＮｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下の少なくともいずれかを含むことによって、低電気抵抗化および表面平滑性をより向上することができる。
【0018】
（４）上記（２）において、Ｔａ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、およびＮｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下の少なくともいずれかを含むとよい。このように、Ｔａ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下、およびＮｂ：０．０５ａｔ％以上０．５ａｔ％以下の少なくともいずれかを含むことによって、低電気抵抗化および表面平滑性をより向上することができる。
【0019】
（５）本開示の別の一態様に係るアルミニウム基合金配線は、上記（１）から（４）のいずれかのアルミニウム基合金材料から構成されている。
【0020】
当該アルミニウム基合金配線は、上述のアルミニウム基合金材料から構成されているので、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる。
【0021】
（６）本開示のさらに別の一態様に係るスパッタリングターゲットは、上記（１）から（４）のいずれかのアルミニウム基合金材料の形成に用いられる。
【0022】
当該スパッタリングターゲットは、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる上述のアルミニウム基合金材料を形成することができる。また、当該スパッタリングターゲットは、上述のアルミニウム基合金配線の形成に用いることもできる。
【0023】
本開示において、「基合金」とは、合金中で原子数換算において最も含有量が大きい金属元素を意味する。すなわち、「アルミニウム基合金材料」とは、原子数換算においてアルミニウムの含有量が最も大きい合金材料を意味し、「アルミニウム基合金配線」とは、原子数換算においてアルミニウムの含有量が最も大きい合金配線を意味する。「ａｔ％」とは、原子％を意味する。
【0024】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、適宜図面を参照しつつ、本開示の実施の形態を詳説する。なお、本明細書に記載されている数値については、記載された上限値と下限値との一方のみを採用すること、あるいは上限値と下限値とを任意に組み合わせることが可能である。また、図１は模式的なものであって、実際の寸法、形状等とは一致しないことがある。
以下、適宜図面を参照しつつ、本開示の実施の形態を詳説する。なお、本明細書に記載されている数値については、記載された上限値と下限値との一方のみを採用すること、あるいは上限値と下限値とを任意に組み合わせることが可能である。また、図１は模式的なものであって、実際の寸法、形状等とは一致しないことがある。
【0025】
＜アルミニウム基合金材料＞
当該アルミニウム基合金材料は、表示デバイス用アルミニウム基合金材料であって、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含む。
当該アルミニウム基合金材料は、表示デバイス用アルミニウム基合金材料であって、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含む。
【0026】
上記表示デバイスとしては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等のフラットパネルディスプレイを備えるものが挙げられる。当該アルミニウム基合金材料は、例えば上記表示デバイスに搭載される薄膜トランジスタ用の配線材料として用いられる。なお、当該アルミニウム基合金材料の用途としては、上述の薄膜トランジスタ用の配線材料に限定されない。当該アルミニウム基合金材料は、例えば薄膜トランジスタ用の電極材料として用いることもできる。また、当該アルミニウム基合金材料は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）における電極および配線材料、蛍光真空管（ＶＦＤ）における電極および配線材料、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）における電極および配線材料、無機ＥＬにおける電極材料として用いられてもよい。
【0027】
当該アルミニウム基合金材料は、ＧｅおよびＮｄを含んでおり、これによってＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むように構成することができる。ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２は、例えば熱処理によってＮｄとＡｌとＧｅとの金属間化合物として生成される。当該アルミニウム基合金材料は、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むことで、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる。より詳しくは、当該アルミニウム基合金材料は、上記表示デバイスに搭載される過程で４００℃以上、あるいは４５０℃以上の熱処理が加えられることがある。例えば低温ポリシリコン薄膜トランジスタの製造プロセスにおいては、ゲート配線に４００℃以上の高温が加えられる。このような場合においても、当該アルミニウム基合金材料は、耐熱性と低電気抵抗率とを両立するとともに、ヒロックと呼ばれる異常粒成長の発生を抑制しつつ、表面平滑性を維持することができる。
【0028】
当該アルミニウム基合金材料が、耐熱性、低電気抵抗率および表面平滑性を実現できる理由としては以下のように推測される。例えば純Ａｌ（アルミニウム）を用いた配線では、１５０℃以上程度の熱処理が施されると、表面が荒れるとともにヒロックが発生する。このヒロックは、熱処理によって生じた圧縮応力に対し、応力緩和のため、Ａｌが表面に拡散することで生じると考えられる。ヒロックが発生すると、配線表面の平滑性が損なわれ、上下層との短絡を生じるおそれが高くなる。Ｎｄのみの添加では、圧縮応力が加わった際に応力緩和を一定程度抑制することができるものの、２５０℃以上の温度で加熱されるとヒロックが発生する。これに対し、Ｎｄと併せてＧｅを添加することによって、Ａｌ、ＮｄおよびＧｅの金属間化合物（ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２）が熱処理中に生成し、この金属間化合物が応力緩和として働く。その結果、表面形態を変化させずに応力を開放できるため、表面平滑性を維持できる。また、ＧｅとＮｄとが上記金属間化合物として析出することで、熱処理後の電気抵抗率を低下させることができる。
【0029】
〔Ａｌ〕
当該アルミニウム基合金材料は、Ａｌを主成分とする。当該アルミニウム基合金材料におけるＡｌの含有量の下限としては、９０ａｔ％が好ましく、９２ａｔ％がより好ましい。一方、当該アルミニウム基合金材料におけるＡｌの含有量の上限としては、上述のＧｅおよびＮｄの含有量、ならびにその他含有され得る元素の含有量に応じて設定可能であり、９５ａｔ％が好ましい。当該アルミニウム基合金材料は、Ａｌ、ＧｅおよびＮｄ以外の元素をさらに含んでいてもよく、Ａｌ、Ｇｅ、Ｎｄおよび不可避的不純物から構成されていてもよい。
当該アルミニウム基合金材料は、Ａｌを主成分とする。当該アルミニウム基合金材料におけるＡｌの含有量の下限としては、９０ａｔ％が好ましく、９２ａｔ％がより好ましい。一方、当該アルミニウム基合金材料におけるＡｌの含有量の上限としては、上述のＧｅおよびＮｄの含有量、ならびにその他含有され得る元素の含有量に応じて設定可能であり、９５ａｔ％が好ましい。当該アルミニウム基合金材料は、Ａｌ、ＧｅおよびＮｄ以外の元素をさらに含んでいてもよく、Ａｌ、Ｇｅ、Ｎｄおよび不可避的不純物から構成されていてもよい。
【0030】
〔Ｇｅ〕
Ｇｅは、耐熱性および表面平滑性を向上させる。より詳しくは、Ｇｅは、Ｎｄとともに添加されることによって、熱処理プロセスでＡｌおよびＮｄとの金属間化合物を生成することで、ヒロックの発生を抑制する。また、Ｇｅは、Ｎｄとの金属間化合物として析出することで、熱処理後の電気抵抗率を低下させる。当該アルミニウム基合金材料におけるＧｅの含有量の下限としては、熱処理後における表面平滑性および低電気抵抗化を促進する観点から、０．６ａｔ％であり、０．８ａｔ％が好ましい。一方、Ｇｅの含有量の上限としては、Ｇｅの含有量が過剰となることで、Ｇｅ単体が析出することを抑制する観点から、２．０ａｔ％であり、１．６ａｔ％が好ましい。
Ｇｅは、耐熱性および表面平滑性を向上させる。より詳しくは、Ｇｅは、Ｎｄとともに添加されることによって、熱処理プロセスでＡｌおよびＮｄとの金属間化合物を生成することで、ヒロックの発生を抑制する。また、Ｇｅは、Ｎｄとの金属間化合物として析出することで、熱処理後の電気抵抗率を低下させる。当該アルミニウム基合金材料におけるＧｅの含有量の下限としては、熱処理後における表面平滑性および低電気抵抗化を促進する観点から、０．６ａｔ％であり、０．８ａｔ％が好ましい。一方、Ｇｅの含有量の上限としては、Ｇｅの含有量が過剰となることで、Ｇｅ単体が析出することを抑制する観点から、２．０ａｔ％であり、１．６ａｔ％が好ましい。
【0031】
〔希土類元素〕
当該アルミニウム基合金材料は、希土類元素を含む。上記希土類元素ととしては、ランタノイド元素（周期表において、原子番号５７のＬａ（ランタン）から原子番号７１のＬｕ（ルテチウム）までの合計１５元素）に、Ｓｃ（スカンジウム）とＹ（イットリウム）とを加えたものが挙げられる。当該アルミニウム基合金材料は、複数の希土類元素を含んでいてもよい。ただし、当該アルミニウム基合金材料は、所望の品質を容易に得られるように、１種類の希土類元素のみを含んでいることが好ましい。当該アルミニウム基合金材料が１種類のみの希土類元素を含む場合、この希土類元素はＮｄである。上記希土類元素がＮｄであることで、熱処理によって、ＡｌおよびＧｅと所望の金属間化合物を容易に生成することができる。
当該アルミニウム基合金材料は、希土類元素を含む。上記希土類元素ととしては、ランタノイド元素（周期表において、原子番号５７のＬａ（ランタン）から原子番号７１のＬｕ（ルテチウム）までの合計１５元素）に、Ｓｃ（スカンジウム）とＹ（イットリウム）とを加えたものが挙げられる。当該アルミニウム基合金材料は、複数の希土類元素を含んでいてもよい。ただし、当該アルミニウム基合金材料は、所望の品質を容易に得られるように、１種類の希土類元素のみを含んでいることが好ましい。当該アルミニウム基合金材料が１種類のみの希土類元素を含む場合、この希土類元素はＮｄである。上記希土類元素がＮｄであることで、熱処理によって、ＡｌおよびＧｅと所望の金属間化合物を容易に生成することができる。
【0032】
上記希土類元素は、耐熱性および表面平滑性を向上させる。より詳しくは、上記希土類元素は、Ｇｅとともに添加されることによって、熱処理プロセスでＡｌおよびＧｅとの金属間化合物を生成することで、ヒロックの発生を抑制する。また、上記希土類元素は、Ｇｅとの金属間化合物として析出することで、熱処理後の電気抵抗率を低下させる。当該アルミニウム基合金材料における上記希土類元素の含有量の下限としては、熱処理後における表面平滑性および低電気抵抗化を促進する観点から、０．３ａｔ％であり、０．４ａｔ％が好ましい。一方、当該アルミニウム基合金材料における上記希土類元素の含有量の上限としては、粗大な析出物の生成を抑えて表面平滑性を高める観点から、１．０ａｔ％であり、０．８ａｔ％が好ましい。なお、当該アルミニウム基合金材料が複数種の希土類元素を含む場合、これらの複数種の希土類元素の合計含有量が上記範囲内であってもよい。ただし、当該アルミニウム基合金材料においては、Ｎｄの含有量が上記範囲内であることが好ましい。Ｎｄの含有量が上記範囲内であることで、耐熱性、低電気抵抗化および表面平滑性を容易に向上することができる。
【0033】
Ｇｅの原子数に対する希土類元素の原子数の比の下限としては、希土類元素に対してＧｅが過剰となり、Ｇｅ単体が析出することで表面平滑性が低下することを抑制する観点から、０．５が好ましい。一方、上記比としては、Ｇｅに対して希土類元素が過剰となり、粗大な析出物（例えばＡｌ４Ｎｄ）が析出することで表面平滑性が低下することを抑制する観点から、１．０以下が好ましく、１．０未満がより好ましく、０．８以下がさらに好ましい。当該アルミニウム基合金材料は、Ｇｅの原子数に対する希土類元素の原子数の比を上記範囲内とすることで、３００℃以上の熱処理によって所望の金属間化合物（例えばＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２）を析出させることができ、耐熱性を容易に高めることができる。
【0034】
（その他の元素）
当該アルミニウム基合金材料は、Ｔａ（タンタル）およびＮｂ（ニオブ）の少なくともいずれかを含んでいてもよい。例えば、当該アルミニウム基合金材料は、Ａｌ、ＧｅおよびＮｄと、ＴａおよびＮｂの少なくともいずれかと、不可避的不純物とから構成されていてもよい。
当該アルミニウム基合金材料は、Ｔａ（タンタル）およびＮｂ（ニオブ）の少なくともいずれかを含んでいてもよい。例えば、当該アルミニウム基合金材料は、Ａｌ、ＧｅおよびＮｄと、ＴａおよびＮｂの少なくともいずれかと、不可避的不純物とから構成されていてもよい。
【0035】
〔Ｔａ〕
Ｔａは、圧縮応力が加えられた場合における表面形態の変化を抑制する。当該アルミニウム基合金材料におけるＴａの含有量の下限としては、表面形態の変化をより確実に抑制できる観点から、０．０５ａｔ％が好ましく、０．１ａｔ％がより好ましい。一方、当該アルミニウム基合金材料におけるＴａの含有量の上限としては、電気抵抗率が高くなることを抑制する観点から、０．５ａｔ％が好ましく、０．４ａｔ％がより好ましい。
Ｔａは、圧縮応力が加えられた場合における表面形態の変化を抑制する。当該アルミニウム基合金材料におけるＴａの含有量の下限としては、表面形態の変化をより確実に抑制できる観点から、０．０５ａｔ％が好ましく、０．１ａｔ％がより好ましい。一方、当該アルミニウム基合金材料におけるＴａの含有量の上限としては、電気抵抗率が高くなることを抑制する観点から、０．５ａｔ％が好ましく、０．４ａｔ％がより好ましい。
【0036】
［Ｎｂ］
Ｎｂは、圧縮応力が加えられた場合における表面形態の変化を抑制する。当該アルミニウム基合金材料におけるＮｂの含有量の下限としては、表面形態の変化をより確実に抑制できる観点から、０．０５ａｔ％が好ましく、０．１ａｔ％がより好ましい。一方、当該アルミニウム基合金材料におけるＮｂの含有量の上限としては、電気抵抗率が高くなることを抑制する観点から、０．５ａｔ％が好ましく、０．４ａｔ％がより好ましい。
Ｎｂは、圧縮応力が加えられた場合における表面形態の変化を抑制する。当該アルミニウム基合金材料におけるＮｂの含有量の下限としては、表面形態の変化をより確実に抑制できる観点から、０．０５ａｔ％が好ましく、０．１ａｔ％がより好ましい。一方、当該アルミニウム基合金材料におけるＮｂの含有量の上限としては、電気抵抗率が高くなることを抑制する観点から、０．５ａｔ％が好ましく、０．４ａｔ％がより好ましい。
【0037】
＜アルミニウム基合金配線＞
次に、上述した当該アルミニウム基合金材料から構成されたアルミニウム基合金配線について説明する。当該アルミニウム基合金配線は、例えば表示デバイスに搭載される薄膜トランジスタ用の配線として使用することができる。この場合、当該アルミニウム基合金配線は、ゲート配線、ソース配線およびドレイン配線等として使用できる。以下では、図１を参照して、当該アルミニウム基合金配線の使用例として、トップゲート型薄膜トランジスタ１０の配線として用いられる場合について説明する。ただし、当該アルミニウム基合金配線は、ボトムゲート型薄膜トランジスタの配線として用いられてもよい。また、当該アルミニウム基合金配線は、フィールドエミッションディスプレイにおける配線、蛍光真空管における配線、プラズマディスプレイにおける配線等として使用することも可能である。さらに、以下では、当該アルミニウム基合金配線が単体で１つの配線を構成する形態について説明するが、当該アルミニウム基合金配線に、他の層が積層されたものを１つの配線として用いることも可能である。
次に、上述した当該アルミニウム基合金材料から構成されたアルミニウム基合金配線について説明する。当該アルミニウム基合金配線は、例えば表示デバイスに搭載される薄膜トランジスタ用の配線として使用することができる。この場合、当該アルミニウム基合金配線は、ゲート配線、ソース配線およびドレイン配線等として使用できる。以下では、図１を参照して、当該アルミニウム基合金配線の使用例として、トップゲート型薄膜トランジスタ１０の配線として用いられる場合について説明する。ただし、当該アルミニウム基合金配線は、ボトムゲート型薄膜トランジスタの配線として用いられてもよい。また、当該アルミニウム基合金配線は、フィールドエミッションディスプレイにおける配線、蛍光真空管における配線、プラズマディスプレイにおける配線等として使用することも可能である。さらに、以下では、当該アルミニウム基合金配線が単体で１つの配線を構成する形態について説明するが、当該アルミニウム基合金配線に、他の層が積層されたものを１つの配線として用いることも可能である。
【0038】
＜トップゲート型薄膜トランジスタ＞
図１のトップゲート型薄膜トランジスタ１０（以下、単に「薄膜トランジスタ１０」ともいう。）は、ポリシリコン薄膜トランジスタである。より詳しくは、当該薄膜トランジスタ１０は、低温ポリシリコン薄膜トランジスタである。
図１のトップゲート型薄膜トランジスタ１０（以下、単に「薄膜トランジスタ１０」ともいう。）は、ポリシリコン薄膜トランジスタである。より詳しくは、当該薄膜トランジスタ１０は、低温ポリシリコン薄膜トランジスタである。
【0039】
当該薄膜トランジスタ１０は、基板１と、基板１上に配置されている半導体膜２と、半導体膜２上に配置されているゲート絶縁膜３と、ゲート絶縁膜３上に配置されているゲート電極４と、ゲート絶縁膜３およびゲート電極４上に配置されている第１層間絶縁膜５ａと、半導体膜２の導体化された領域に配置されているソース電極６およびドレイン電極７と、ソース電極６およびドレイン電極７上に配置されている第２層間絶縁膜５ｂと、ドレイン電極７に接続されている画素電極８とを備える。ゲート電極４はゲート配線と一体に形成されている。ソース電極６はソース配線と一体に形成されている。ドレイン電極７はドレイン配線と一体に形成されている。
【0040】
（基板）
基板１としては、特に限定されないが、ガラス基板やシリコン基板等が挙げられる。上記ガラス基板に用いられるガラスとしては、例えば無アルカリガラス、高歪点ガラス、ソーダライムガラス等が挙げられる。また、基板１として、ステンレス薄膜等の金属基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂基板を用いることもできる。
基板１としては、特に限定されないが、ガラス基板やシリコン基板等が挙げられる。上記ガラス基板に用いられるガラスとしては、例えば無アルカリガラス、高歪点ガラス、ソーダライムガラス等が挙げられる。また、基板１として、ステンレス薄膜等の金属基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の樹脂基板を用いることもできる。
【0041】
（半導体膜）
半導体膜２は、例えばリンがドープされていない第１ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）と、リンまたはヒ素がイオン注入された第２ポリシリコン膜（ｎ＋ｐｏｌｙ－Ｓｉ）とを含む。半導体膜２は、例えば第１ポリシリコン膜の成膜後、ゲート絶縁膜３を成膜し、かつゲート電極４を形成した後に、第１ポリシリコン膜に部分的にイオン注入して第２ポリシリコン膜を形成し、さらに活性化のために４５０℃以上５００℃以下の熱処理を行うことで得られる。
半導体膜２は、例えばリンがドープされていない第１ポリシリコン膜（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）と、リンまたはヒ素がイオン注入された第２ポリシリコン膜（ｎ＋ｐｏｌｙ－Ｓｉ）とを含む。半導体膜２は、例えば第１ポリシリコン膜の成膜後、ゲート絶縁膜３を成膜し、かつゲート電極４を形成した後に、第１ポリシリコン膜に部分的にイオン注入して第２ポリシリコン膜を形成し、さらに活性化のために４５０℃以上５００℃以下の熱処理を行うことで得られる。
【0042】
（ゲート絶縁膜）
ゲート絶縁膜３としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、Ａｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３等の金属酸化物膜などが挙げられる。ゲート絶縁膜３は、ＣＶＤ法や、ＰＥＣＶＤ法等を用いて成膜することができる。ゲート絶縁膜３は、単層体であってもよく、２層以上の多層体であってもよい。ゲート絶縁膜３には、フォトリソグラフィ等によってコンタクトホールが形成される。
ゲート絶縁膜３としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、Ａｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３等の金属酸化物膜などが挙げられる。ゲート絶縁膜３は、ＣＶＤ法や、ＰＥＣＶＤ法等を用いて成膜することができる。ゲート絶縁膜３は、単層体であってもよく、２層以上の多層体であってもよい。ゲート絶縁膜３には、フォトリソグラフィ等によってコンタクトホールが形成される。
【0043】
（ゲート電極）
上述のようにゲート電極４は、ゲート配線と一体に形成されている。このゲート配線は、上述の当該アルミニウム基合金材料から構成されたアルミニウム基合金配線である。つまり、ゲート電極４と上記ゲート配線とは、その全体が当該アルミニウム基合金材料から構成されている。当該アルミニウム基合金配線の組成は、当該アルミニウム基合金材料と等しい。すなわち、当該アルミニウム基合金配線は、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含んでいる。上記ゲート配線は、当該アルミニウム基合金配線から構成されているので、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる。そのため、半導体膜２の形成プロセスで上述の熱処理が施された場合でも、優れた品質を維持することができる。
上述のようにゲート電極４は、ゲート配線と一体に形成されている。このゲート配線は、上述の当該アルミニウム基合金材料から構成されたアルミニウム基合金配線である。つまり、ゲート電極４と上記ゲート配線とは、その全体が当該アルミニウム基合金材料から構成されている。当該アルミニウム基合金配線の組成は、当該アルミニウム基合金材料と等しい。すなわち、当該アルミニウム基合金配線は、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含んでいる。上記ゲート配線は、当該アルミニウム基合金配線から構成されているので、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる。そのため、半導体膜２の形成プロセスで上述の熱処理が施された場合でも、優れた品質を維持することができる。
【0044】
（層間絶縁膜）
層間絶縁膜５は、第１層間絶縁膜５ａおよび第２層間絶縁膜５ｂを有する。第１層間絶縁膜５ａおよび第２層間絶縁膜５ｂは、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、Ａｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３等の金属酸化物膜等とすることができる。第１層間絶縁膜５ａおよび第２層間絶縁膜５ｂは、ＣＶＤ法や、ＰＥＣＶＤ法等を用いて成膜することができる。第１層間絶縁膜５ａには、成膜後フォトリソグラフィ等によってコンタクトホールが形成される。ゲート絶縁膜３に形成されているコンタクトホールと、第１層間絶縁膜５ａに形成されているコンタクトホールとは連通している。
層間絶縁膜５は、第１層間絶縁膜５ａおよび第２層間絶縁膜５ｂを有する。第１層間絶縁膜５ａおよび第２層間絶縁膜５ｂは、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、Ａｌ２Ｏ３やＹ２Ｏ３等の金属酸化物膜等とすることができる。第１層間絶縁膜５ａおよび第２層間絶縁膜５ｂは、ＣＶＤ法や、ＰＥＣＶＤ法等を用いて成膜することができる。第１層間絶縁膜５ａには、成膜後フォトリソグラフィ等によってコンタクトホールが形成される。ゲート絶縁膜３に形成されているコンタクトホールと、第１層間絶縁膜５ａに形成されているコンタクトホールとは連通している。
【0045】
（ソース電極およびドレイン電極）
ソース電極６およびドレイン電極７は、第１層間絶縁膜５ａの一部を覆うとともに、上述のコンタクトホールに充填される。このように構成されていることで、ソース電極６およびドレイン電極７は、半導体膜２の第２ポリシリコン膜と電気的に接続される。
ソース電極６およびドレイン電極７は、第１層間絶縁膜５ａの一部を覆うとともに、上述のコンタクトホールに充填される。このように構成されていることで、ソース電極６およびドレイン電極７は、半導体膜２の第２ポリシリコン膜と電気的に接続される。
【0046】
上述のように、ソース電極６はソース配線と一体に形成され、ドレイン電極７はドレイン配線と一体に形成されている。ソース電極６およびドレイン電極７は、例えば電気抵抗率の低いＡｌ、Ｃｕなどの金属や、耐熱性の高いＭｏ、Ｃｒ、Ｔｉなどの高融点金属や、これらの合金から構成されてもよい。また、ソース電極６およびドレイン電極７の一方または両方は、当該アルミニウム基合金材料から構成されていてもよい。つまり、上記ソース配線および上記ドレイン配線の一方または両方は、当該アルミニウム基合金配線であってもよい。上記ソース配線および上記ドレイン配線の一方または両方は、当該アルミニウム基合金配線から構成されることで、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる。
【0047】
（画素電極）
画素電極８は、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜などの酸化物導電膜から形成されている。
画素電極８は、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜などの酸化物導電膜から形成されている。
【0048】
なお、当該薄膜トランジスタ１０は、上記以外の構成を含んでいてもよい、例えば当該薄膜トランジスタ１０は、上記ゲート配線、上記ソース配線および上記ドレイン配線のいずれかの上に、バリア層、キャップ層等を備えていてもよい。上記バリア層を構成する材料としては、例えばＴｉＮ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ等が挙げられる。また、当該薄膜トランジスタ１０は、基板１と半導体膜２との間にバッファ層を備えていてもよい。
【0049】
＜製造方法＞
当該アルミニウム基合金材料および当該アルミニウム基合金配線は、インクジェット塗布法、真空蒸着法、スパッタリング法等によって形成することができる。中でも、合金化の容易性、生産性、膜厚均一性等の観点から、スパッタリング法が好ましい。
当該アルミニウム基合金材料および当該アルミニウム基合金配線は、インクジェット塗布法、真空蒸着法、スパッタリング法等によって形成することができる。中でも、合金化の容易性、生産性、膜厚均一性等の観点から、スパッタリング法が好ましい。
【0050】
（スパッタリングターゲット）
スパッタリング法によってアルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線を形成するためには、アルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線と同一組成のスパッタリングターゲットを用いればよい。すなわち、アルミニウム基合金材料またはアルミニウム基合金配線の形成に用いられるスパッタリングターゲットは、Ａｌ、Ｎｄ、Ｇｅ等の元素を、得られるアルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線と同一の含有量で含んでいる。すなわち、当該スパッタリングターゲットは、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含んでいる。当該スパッタリングターゲットは、本開示の一態様である。当該スパッタリングターゲットは、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる上記アルミニウム基合金材料および上記アルミニウム基合金配線を形成することができる。
スパッタリング法によってアルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線を形成するためには、アルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線と同一組成のスパッタリングターゲットを用いればよい。すなわち、アルミニウム基合金材料またはアルミニウム基合金配線の形成に用いられるスパッタリングターゲットは、Ａｌ、Ｎｄ、Ｇｅ等の元素を、得られるアルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線と同一の含有量で含んでいる。すなわち、当該スパッタリングターゲットは、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含んでいる。当該スパッタリングターゲットは、本開示の一態様である。当該スパッタリングターゲットは、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる上記アルミニウム基合金材料および上記アルミニウム基合金配線を形成することができる。
【0051】
当該スパッタリングターゲットにおける各元素の含有量の好ましい範囲は、当該アルミニウム基合金材料において上述した範囲と同じとすることができる。
【0052】
当該スパッタリングターゲットにおけるターゲットの形状は、スパッタリング装置の形状や構造に応じて適宜設定することができる。例えば上記ターゲットの形状としては、角型プレート状、円形プレート状、円筒プレート状等が挙げられる。また、当該スパッタリングターゲットは、当該アルミニウム基合金材料と同一組成のアルミニウム合金ターゲットであってもよく、純アルミニウムターゲット上またはアルミニウム合金ターゲット上に、他の合金元素の純金属が配置された複合ターゲットであってもよい。
【0053】
当該スパッタリングターゲットの作製には、真空溶解法や粉末焼結法等を用いることができる。中でも、ターゲット面内の組成や組織の均一性を向上する観点から、真空溶解法が好ましい。
【0054】
スパッタリング法における基板温度の下限としては、基板上の水分やガスの吸着抑制の観点から、２５℃が好ましい。一方、上記温度の上限としては、アルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線の表面の平滑性を確保する観点から、２００℃が好ましく、１５０℃がより好ましい。
【0055】
（スパッタリングターゲット材料）
当該スパッタリングターゲットは、アルミニウム基合金からなる中間体（プリフォーム）の加工や、純アルミニウムターゲット上またはアルミニウム合金ターゲット上に、他の合金元素の純金属からなる金属チップを配置することで形成することができる。上記中間体や、上記純アルミニウムターゲットまたは上記アルミニウム合金ターゲットと上記金属チップとの組み合わせなどは、当該スパッタリングターゲットを形成するためのスパッタリングターゲット材料として構成される。当該スパッタリングターゲット材料は、本開示の一態様である。当該スパッタリングターゲット材料を用いることで、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる上述のアルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線を形成することができる。
当該スパッタリングターゲットは、アルミニウム基合金からなる中間体（プリフォーム）の加工や、純アルミニウムターゲット上またはアルミニウム合金ターゲット上に、他の合金元素の純金属からなる金属チップを配置することで形成することができる。上記中間体や、上記純アルミニウムターゲットまたは上記アルミニウム合金ターゲットと上記金属チップとの組み合わせなどは、当該スパッタリングターゲットを形成するためのスパッタリングターゲット材料として構成される。当該スパッタリングターゲット材料は、本開示の一態様である。当該スパッタリングターゲット材料を用いることで、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れる上述のアルミニウム基合金材料およびアルミニウム基合金配線を形成することができる。
【0056】
当該スパッタリングターゲット材料は、Ａｌと、ＧｅおよびＮｄとを含む。当該スパッタリングターゲット材料に含まれる元素は、上述のスパッタリングターゲットを構成する元素と同じである。当該スパッタリングターゲット材料における各元素の含有量は、上述のスパッタリングターゲットにおける含有量と同じであってもよい。この場合、各元素の含有量の好ましい範囲は、当該アルミニウム基合金材料において上述した範囲と同じとすることができる。
【0057】
［その他の実施形態］
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。したがって、上記実施形態は、本明細書の記載および技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換または追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
上記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。したがって、上記実施形態は、本明細書の記載および技術常識に基づいて上記実施形態各部の構成要素の省略、置換または追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
【実施例0058】
以下、実施例に基づき本開示を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本開示が限定的に解釈されるものではない。
【0059】
＜サンプルの作製＞
ガラス基板（コーニング社製の「ｅａｇｌｅＸＧ」）上に表１の組成を有する膜厚２５０ｎｍのアルミニウム基合金層をＤＣマグネトロンスパッタリング法によって形成した。表１における各元素の含有量［ａｔ％］は、成膜で同時放電して使用したターゲット組成とそれぞれのターゲットの成膜レートから換算して求めた。ターゲットの組成はＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析法）によって求めた。ＤＣマグネトロンスパッタリング法によるスパッタリング条件は以下のとおりである。
雰囲気ガス：アルゴンガス
成膜圧力：０．２６Ｐａ
基板温度：室温（加熱なし）
成膜パワー：３Ｗ／ｃｍ２－１２Ｗ／ｃｍ２
ターゲット：直径４インチの合金ターゲットまたは複合ターゲット
ガラス基板（コーニング社製の「ｅａｇｌｅＸＧ」）上に表１の組成を有する膜厚２５０ｎｍのアルミニウム基合金層をＤＣマグネトロンスパッタリング法によって形成した。表１における各元素の含有量［ａｔ％］は、成膜で同時放電して使用したターゲット組成とそれぞれのターゲットの成膜レートから換算して求めた。ターゲットの組成はＸＲＦ（蛍光Ｘ線分析法）によって求めた。ＤＣマグネトロンスパッタリング法によるスパッタリング条件は以下のとおりである。
雰囲気ガス：アルゴンガス
成膜圧力：０．２６Ｐａ
基板温度：室温（加熱なし）
成膜パワー：３Ｗ／ｃｍ２－１２Ｗ／ｃｍ２
ターゲット：直径４インチの合金ターゲットまたは複合ターゲット
【0060】
【表1】
【0061】
（電気抵抗率試験）
Ｎｏ．１からＮｏ．１３のサンプルについて、赤外ランプ熱処理炉を用い、窒素雰囲気下において４５０℃で１時間熱処理を行ったのち、４探針法によって電気抵抗率［μΩｃｍ］を求めた。この測定結果を表２に示す。
Ｎｏ．１からＮｏ．１３のサンプルについて、赤外ランプ熱処理炉を用い、窒素雰囲気下において４５０℃で１時間熱処理を行ったのち、４探針法によって電気抵抗率［μΩｃｍ］を求めた。この測定結果を表２に示す。
【0062】
（耐熱性試験）
Ｎｏ．１およびＮｏ．３からＮｏ．１３のサンプルについて、赤外ランプ熱処理炉を用い、窒素雰囲気下において４５０℃で１時間熱処理を行ったのち、サンプルの表面を光学顕微鏡で１０００倍の倍率で視認し、以下の基準で耐熱性を評価した。また、Ｎｏ．２については、熱処理温度を５００℃とした以外は、上記と同様にして熱処理を行ったのち、サンプルの表面を光学顕微鏡で１０００倍の倍率で視認し、以下の基準で耐熱性を評価した。この結果を表２に示す。また、上記熱処理後におけるＮｏ．１のＸ線回折スペクトルの解析結果を図２に、上記熱処理後におけるＮｏ．９のＸ線回折スペクトルの解析結果を図３に、上記処理後におけるＮｏ．３のＸ線回折スペクトルの解析結果を図４に示す。さらに、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９およびＮｏ．１２について、Ｘ線回折スペクトルによる上記熱処理後における結晶相の解析結果を表２に示す。
Ａ：黒点や白点が視認されない。
Ｂ：黒点や白点が視認される。
Ｎｏ．１およびＮｏ．３からＮｏ．１３のサンプルについて、赤外ランプ熱処理炉を用い、窒素雰囲気下において４５０℃で１時間熱処理を行ったのち、サンプルの表面を光学顕微鏡で１０００倍の倍率で視認し、以下の基準で耐熱性を評価した。また、Ｎｏ．２については、熱処理温度を５００℃とした以外は、上記と同様にして熱処理を行ったのち、サンプルの表面を光学顕微鏡で１０００倍の倍率で視認し、以下の基準で耐熱性を評価した。この結果を表２に示す。また、上記熱処理後におけるＮｏ．１のＸ線回折スペクトルの解析結果を図２に、上記熱処理後におけるＮｏ．９のＸ線回折スペクトルの解析結果を図３に、上記処理後におけるＮｏ．３のＸ線回折スペクトルの解析結果を図４に示す。さらに、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９およびＮｏ．１２について、Ｘ線回折スペクトルによる上記熱処理後における結晶相の解析結果を表２に示す。
Ａ：黒点や白点が視認されない。
Ｂ：黒点や白点が視認される。
【0063】
（総合評価）
上述の電気抵抗率試験および耐熱性試験に基づいて、以下の基準で総合評価した。この結果を表２に示す。
Ａ：電気抵抗率が６μΩｃｍ以下、かつ耐熱性がＡ評価である。
Ｂ：電気抵抗率が６μΩｃｍ以下および耐熱性がＡ評価のうち、少なくとも一方を満たしていない。
上述の電気抵抗率試験および耐熱性試験に基づいて、以下の基準で総合評価した。この結果を表２に示す。
Ａ：電気抵抗率が６μΩｃｍ以下、かつ耐熱性がＡ評価である。
Ｂ：電気抵抗率が６μΩｃｍ以下および耐熱性がＡ評価のうち、少なくとも一方を満たしていない。
【0064】
【表2】
【0065】
＜評価結果＞
表１および表２に示すように、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むＮｏ．１からＮｏ．３は、電気抵抗率および耐熱性がいずれも優れている。また、Ｎｏ．４からＮｏ．６については、結晶相を解析していないが、解析するとＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含んでいる蓋然性が高いと考えられる。さらに、表２に示すように、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３からＮｏ．６は４５０℃で１時間の熱処理後、Ｎｏ．２は５００℃で１時間の熱処理後において、光学顕微鏡で１０００倍の倍率で視認した際に、黒点や白点が視認されていない。このことは、Ｎｏ．１からＮｏ．６は、視認可能な突起物が表面に存在していないことを意味しており、直径１μｍ以上の突起物が存在しないと推測できる。そのため、Ｎｏ．１からＮｏ．６は、熱処理後における表面平滑性に優れている。
表１および表２に示すように、Ｇｅ：０．６ａｔ％以上２．０ａｔ％以下、希土類元素：０．３ａｔ％以上１．０ａｔ％以下を含み、ＮｄＡｌＧｅまたはＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含むＮｏ．１からＮｏ．３は、電気抵抗率および耐熱性がいずれも優れている。また、Ｎｏ．４からＮｏ．６については、結晶相を解析していないが、解析するとＮｄＡｌ２Ｇｅ２を含んでいる蓋然性が高いと考えられる。さらに、表２に示すように、Ｎｏ．１、Ｎｏ．３からＮｏ．６は４５０℃で１時間の熱処理後、Ｎｏ．２は５００℃で１時間の熱処理後において、光学顕微鏡で１０００倍の倍率で視認した際に、黒点や白点が視認されていない。このことは、Ｎｏ．１からＮｏ．６は、視認可能な突起物が表面に存在していないことを意味しており、直径１μｍ以上の突起物が存在しないと推測できる。そのため、Ｎｏ．１からＮｏ．６は、熱処理後における表面平滑性に優れている。
【産業上の利用可能性】
【0066】
以上説明したように、本開示の一態様に係るアルミニウム基合金材料は、耐熱性と低電気抵抗率とを両立できるとともに、表面平滑性に優れるので、表示デバイス用の配線に用いられるのに適している。
【符号の説明】
【0067】
１ 基板
２ 半導体膜
３ ゲート絶縁膜
４ ゲート電極
５ 層間絶縁膜
５ａ 第１層間絶縁膜
５ｂ 第２層間絶縁膜
６ ソース電極
７ ドレイン電極
８ 画素電極
１０ トップゲート型薄膜トランジスタ
２ 半導体膜
３ ゲート絶縁膜
４ ゲート電極
５ 層間絶縁膜
５ａ 第１層間絶縁膜
５ｂ 第２層間絶縁膜
６ ソース電極
７ ドレイン電極
８ 画素電極
１０ トップゲート型薄膜トランジスタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】