JP2002190212A - 電子部品用薄膜配線 - Google Patents

電子部品用薄膜配線

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜配線に要求される耐食性、耐熱性、基板
との密着性に優れた高融点金属膜において、より低抵抗
な薄膜配線を提供する。 【解決手段】 基板上に形成した金属膜からなる薄膜配
線においてその組成が、Moを主体とする合金からなり
VとNbから選ばれるの1種または2種以上を含有する
電子部品用薄膜配線。またその構造が体心立方晶の結晶
構造を有し、該配線をX線回折で測定した(110)回
折強度と(200)回折強度の比(110)/(20
0)が4以下である電子部品用薄膜配線である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレ
イ、薄膜センサ−、磁気ヘッド等の薄膜電子部品の電気
配線、電極等に用いられる電子部品用薄膜配線に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ガラス基板上に薄膜デバイスを作成する
TFT−LCD、薄膜センサ−等や、セラミック基板上
に素子を形成するに用いる電気配線膜、電極等には、従
来から耐食性、耐熱性、基板との密着性に優れる高融点
金属である純Cr膜、純Ta膜、純Ti膜等の純金属膜
またはそれらの合金膜が用いられている。現在、LCD
分野においては、大型化、高精細化に伴い配線膜、電極
膜には信号の遅延を防止するために低抵抗化の要求があ
る。たとえば、12インチ以上の大型カラーLCDに用
いられる配線では比抵抗を30μΩcm以下にすること
が要求されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、純Ta膜やT
a合金膜は耐食性に優れるが、薄膜にした場合β−Ta
となり、比抵抗は180μΩcmと非常に高い膜となる
という問題がある。また、純Ti膜やTi合金膜では六
方最密構造(hcp)を有しており、50μΩcmと高
い抵抗値しか得られない。さらに、純Cr膜やCr合金
膜は30μΩcm以下の比抵抗を得られるが、配線膜や
電極膜とする場合にエッチングを行うとそのエッチング
液中に有害なCrイオンが生成することが問題となって
いる。
【0004】上記した純CrおよびCr合金膜、純Ta
およびTa合金膜、純TiおよびTi合金膜以外では、
純Mo膜,純W膜,純Al膜およびAl合金膜について
の検討もされている。しかし、純Mo膜、純W膜では比
抵抗は低いが耐食性に問題があることが知られている。
また、純Al膜およびAl合金膜では、上述の高融点金
属膜より比抵抗は低いが耐食性や薄膜デバイスを製造す
る際の工程での加熱によりヒロックが発生したり、断線
する等の耐熱性や信頼性に問題がある。上述のように、
高融点な材質で低比抵抗と耐食性、耐熱性を有する配線
材料が望まれるため、最近では高融点金属の合金による
配線材質も提案されてきている。たとえば、特開平7−
301822号に提案されるMo−Cr合金を用いるこ
とで耐熱性と耐食性を兼ね備えた導電性のある膜が得ら
れるとされている。また、WO95/16797ではM
o−W合金で耐食性を改善する事が可能であると述べら
れている。
【0005】しかし、特開平7−301822号のよう
なMo−Cr合金膜では、エッチング時に有害なCr化
合物が発生するという問題がある。また、WO95/1
6797のようなMo−W合金膜では、低抵抗な膜が得
にくく、また、エッチング時に残さやむらが発生しやす
い問題がある。本発明は、上記問題点に鑑み薄膜配線に
要求される耐食性、耐熱性、基板との密着性に優れた高
融点金属膜において、より低抵抗な電子部品用薄膜配線
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、高融点金属
膜、特に低抵抗なMoに種々添加元素を加えたMo合金
膜を検討し、その中でも、NbやVを含有する合金膜
は、有害なCrを含有せず、低抵抗で高い耐食性を有す
ることを見出した。
【0007】すなわち、本発明は、基板上に金属膜を形
成した薄膜配線において、前記金属膜はMoを主体とし
て、さらにV,Nbから選ばれるの1種以上を含有する
合金からなる電子部品用薄膜配線である。
【0008】さらに、本発明の電子部品用薄膜配線は、
体心立方晶の結晶構造を有し、X線回折強度比(11
0)/(200)が4以下であることが好ましい。さら
に望ましくは前記回折強度の比は2以下が良い。また、
本発明の電子部品用薄膜配線は、上記のような組成、組
織とすることで、比抵抗を30μΩcm以下とすること
ができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の電子部品用薄膜配線で最
も重要とするところは、Moを主体とし、V,Nbの1
種以上を含むとしたことである。本発明でMoを主体と
した理由は、耐食性や低抵抗性を実用上兼ね備えた元素
であり、さらにCrに比較し、エッチング等によるプロ
セス上で発生する生成物が有毒でない等、今後の地球環
境等に配慮した電子部品用薄膜配線に最も適した元素で
あるためである。通常、電子部品用薄膜配線を形成させ
る元素としては、Cr、Mo、Wが考えられる。しか
し、Crは耐食性やエッチング等のプロセスの安定性等
で優れた元素であるが、上述したようにエッチング液中
に有毒な六価Crが生成する。また、Wは、低抵抗が得
にくいのと、基板への密着性が低いといった問題が提起
されている。
【0010】また、Moに添加する合金としてはCr、
W、V、Nb、Ta等が考えられる。これらはMoに添
加しても大幅な抵抗値の増加はなく、耐食性の向上に効
果がある。しかし、Crを加えた場合、エッチング時に
有毒なCr化合物が発生し、また、W、Taではエッチ
ング時に残さやむらが生じやすい。このため、本発明で
Moに添加する元素はV、Nbとした。これらの元素を
1種以上含む合金膜とすることで、低抵抗で高い耐食性
を有し、エッチング残さが生じにくいMo合金膜とな
る。V、Nbから選ばれる1種以上の元素の添加量は3
〜50原子%が望ましい。5原子%以下では耐食性向上
の効果が低く、50原子%を超えると抵抗値が増加して
しまうためである。上述のVやNbを添加しても大きく
抵抗値が増加しない理由は定かではないが、2元系金属
に平衡相状態図から判断すると高温域で全率固溶であ
り、化合物相等が形成されないことと関与していると考
えられる。
【0011】また、本発明の電子部品用薄膜配線は、体
心立方晶の結晶構造を有し、X線回折強度比(110)
/(200)が4以下となっていることが好ましい。こ
のような結晶構造、X線回折強度比とすることにより、
低い比抵抗を安定して得ることが可能となる。通常、薄
膜形成においては結晶の最密面で成長することが知られ
ており、Cr、Mo等の立方晶の場合(110)に強く配
向した膜が得られる。しかし、本発明者が詳細に配向性
と抵抗値の関係を調べた結果、低抵抗な膜では(20
0)の回折線が強くなっていることを見いだした。つま
り、(200)の回折線を強くすれば、より低抵抗な薄
膜配線とすることができるのである。
【0012】さらに詳細に調べてみると、(110)と
(200)のX線回折での強度比である(110)/
(200)としては4以下で安定して低い比抵抗が得ら
れていることが明らかとなった。この理由は不詳ではあ
るが、(200)となることで膜中の欠陥が減少するた
めか、膜表面形態の変化により電子の表面散乱が抑制さ
れていることが考えられる。本発明によれば、上述した
ように、MoにV、Nb添加したMo合金膜とし、さら
にその膜の結晶構造を制御することで、電子部品用薄膜
配線において、信号遅延を起こし、性能低下に影響を及
ぼす比抵抗を30μΩcm以下、さらに好ましくは20
μΩcm以下の薄膜金属配線を得ることが可能となる。
このような本発明の薄膜は、組成調整したターゲットを
スパッタリングして得ることができる。
【0013】
【実施例】(実施例1)以下に検討した薄膜配線の製造
工程およびその膜の測定方法を示す。まず、150℃に
加熱したガラス基板上に表1に示す組成の膜をDCマグ
ネトロンスパッタ法で200nm形成した。形成したス
パッタリング薄膜の比抵抗を4端子法で測定し、リン酸
と塩酸を含有したエッチング液を用いてエッチングした
際の残さの有無を確認した。その結果を表1に示す。
【0014】
【表1】
【0015】表1に示したようにMoにCr、W、V、
Nb、Taを添加したMo合金膜は比抵抗の増加は少な
いが、Ti、Zrを添加した場合は大幅に比抵抗が増大
していることがわかる。エッチング残さは、W、Ta、
Tiを添加したMo合金膜で発生した。Nbも添加量が
50原子%を超えると残さが発生するが、Moが主体の
Mo合金では残さはほとんど発生しなかった。以上のよ
うに、MoにV,Nb、Crを添加したMo合金膜で低
抵抗と良好なエッチング性を有したMo合金膜が得られ
ることがわかる。しかし、Crを添加した場合、エッチ
ング液中に有毒な六価クロム化合物が生成することが確
認され、その廃液処理方法が問題となった。
【0016】(実施例2)次にガラス基板上にMoに各
種の添加元素を加えたMo合金膜をDCマグネトロンス
パッタ法で200nm形成した。その際にスパッタ条件
であるターゲットへの投入電力、基板加熱温度を種々変
化させたスパッタリング薄膜を形成した。得られた膜の
比抵抗を4端子法で測定した。また、X線回折法によ
り、各回折線の強度を測定し、(110)と(200)
との回折強度比を求めて配向比とした。それぞれの結果
を表2に示す。なお、得られた膜はすべて体心立方晶で
あった。
【0017】
【表2】
【0018】表2に示すように、スパッタ条件により、
金属膜の比抵抗は大きく変化しているが、抵抗値の低い
膜で(110)/(200)の回折強度比が小さくなっ
ていることがわかる。特にMo−V系で比抵抗が小さい
ことがわかる。このように上記回折強度比の小さな膜で
比抵抗が小さいことがわかる。また、合金元素としては
MoにTi、Zrを添加した場合、比抵抗は大きく増大
してしまうが、V、Nbでは比抵抗の増大は小さい。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明はMoにV、Nb
を含有させたMo−V、Mo−Nb、Mo−V−Nb合
金膜としたMo合金膜とすることで、低抵抗と高耐食性
と良好なエッチング性を有する電子部品用薄膜配線を得
ることが可能となる。さらに、これらのMo合金膜にお
いて、体心立方晶の結晶構造を有し、X線回折で測定し
た(110)回折強度と(200)回折強度の比(11
0)/(200)を4以下とすることで、薄膜配線にお
いて求められる低い抵抗値可能な電子部品用薄膜配線を
安定に得ることができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/285 301 H01L 21/285 301R 5G301 21/3205 H05K 1/09 B // H05K 1/09 H01L 21/88 M Fターム(参考) 2H092 KB04 MA05 MA12 MA35 MA55 NA28 4E351 AA13 BB01 BB32 CC03 DD14 DD17 EE03 GG06 GG13 4K029 AA09 BA21 BB07 BC05 BD02 CA05 DC39 4M104 AA10 BB16 CC01 DD37 DD40 DD64 HH16 HH20 5F033 LL07 PP15 QQ08 QQ19 XX00 XX10 XX18 XX21 5G301 AA30 AB08 AB13 AB20 AD10 AE10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に金属膜を形成した薄膜配線にお
    いて、前記金属膜はMoを主体として、さらにV,Nb
    から選ばれる1種以上を含有する合金からなることを特
    徴とする電子部品用薄膜配線。
  2. 【請求項2】 前記電子部品用薄膜配線は、体心立方晶
    の結晶構造を有し、X線回折強度比(110)/(20
    0)が4以下であることを特徴とする請求項1に記載の
    電子部品用薄膜配線。
  3. 【請求項3】 前記電子部品用薄膜配線は、比抵抗が3
    0μΩcm以下であることを特徴とする請求項1または
    2に記載の電子部品用薄膜配線。
  4. 【請求項4】 スパッタリング薄膜でなることを特徴と
    する請求項1ないし3のいずれかに記載の電子部品用薄
    膜配線。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004140319A (ja) * 2002-08-19 2004-05-13 Hitachi Metals Ltd 薄膜配線
WO2006051608A1 (ja) * 2004-11-09 2006-05-18 Advanced Display Inc. エッチング液及びエッチング方法
JP2007074709A (ja) * 2005-08-11 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 電圧制御発振回路、電圧制御発振回路を用いたフェーズ・ロックド・ループ回路、及びそれを備えた半導体装置
US7301170B2 (en) 2004-09-08 2007-11-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
CN100421014C (zh) * 2003-10-16 2008-09-24 三菱电机株式会社 反射型和半透过型液晶显示装置的制造方法
CN102956158A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 日立金属株式会社 电子部件用层叠布线膜以及覆盖层形成用溅射靶材
US8502611B2 (en) 2005-08-11 2013-08-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Voltage controlled oscillator circuit, phase-locked loop circuit using the voltage controlled oscillator circuit, and semiconductor device provided with the same
KR20140104358A (ko) 2013-02-20 2014-08-28 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 금속 박막 및 금속 박막 형성용 Mo 합금 스퍼터링 타깃재
KR20140119796A (ko) 2012-02-01 2014-10-10 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 금속 산화물 피막용 도포액 및 금속 산화물 피막
KR20170039582A (ko) 2015-10-01 2017-04-11 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재
JP2020104224A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4496518B2 (ja) * 2002-08-19 2010-07-07 日立金属株式会社 薄膜配線
JP2004140319A (ja) * 2002-08-19 2004-05-13 Hitachi Metals Ltd 薄膜配線
CN100421014C (zh) * 2003-10-16 2008-09-24 三菱电机株式会社 反射型和半透过型液晶显示装置的制造方法
US7301170B2 (en) 2004-09-08 2007-11-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
US7550768B2 (en) 2004-09-08 2009-06-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
US7662715B2 (en) 2004-09-08 2010-02-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
WO2006051608A1 (ja) * 2004-11-09 2006-05-18 Advanced Display Inc. エッチング液及びエッチング方法
US8502611B2 (en) 2005-08-11 2013-08-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Voltage controlled oscillator circuit, phase-locked loop circuit using the voltage controlled oscillator circuit, and semiconductor device provided with the same
JP2007074709A (ja) * 2005-08-11 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 電圧制御発振回路、電圧制御発振回路を用いたフェーズ・ロックド・ループ回路、及びそれを備えた半導体装置
CN102956158A (zh) * 2011-08-19 2013-03-06 日立金属株式会社 电子部件用层叠布线膜以及覆盖层形成用溅射靶材
KR20140119796A (ko) 2012-02-01 2014-10-10 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 금속 산화물 피막용 도포액 및 금속 산화물 피막
KR20140104358A (ko) 2013-02-20 2014-08-28 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 금속 박막 및 금속 박막 형성용 Mo 합금 스퍼터링 타깃재
KR20170039582A (ko) 2015-10-01 2017-04-11 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재
KR20190010701A (ko) 2015-10-01 2019-01-30 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재
JP2020104224A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
JP7121909B2 (ja) 2018-12-27 2022-08-19 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具

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