JP2004076080A - 配線用薄膜およびスパッタリングターゲット - Google Patents
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Abstract
【課題】Ｓｉ膜への拡散が非常に少なく低抵抗の配線材料及びそれを形成するためのスパッタリングターゲットを提供する。
【解決手段】Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜により配線用薄膜を構成する。特に、前記合金として、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含む合金を用いる。また、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とし、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含むスパッタリングターゲットを用いて配線用薄膜を形成する。
【選択図】 なし
【解決手段】Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜により配線用薄膜を構成する。特に、前記合金として、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含む合金を用いる。また、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とし、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含むスパッタリングターゲットを用いて配線用薄膜を形成する。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）等のＦＰＤや半導体素子に用いられる配線材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータや携帯端末の表示装置として液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下ＬＣＤと略す）が採用されている。この液晶ディスプレイのうち、薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴと略す）を有するアクティブマトリクス型のＬＣＤは、広視野角である特徴を有しておりブラウン管方式に近い表示が可能であることから注目を集めている。
【０００３】
このようなＴＦＴ型のＬＣＤ等ではＴＦＴの電極配線材としてＴａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ単体かこれらの合金が採用されている。最近では、ＴＦＴ−ＬＣＤは大画面化、高精細化を実現するため、より低抵抗の材料が要求されており、Ａｇ系、Ｃｕ系の電極配線材が検討されている。
【０００４】
ただし、Ａｇ、Ｃｕ配線は、耐酸化性に劣り、Ｓｉ中に拡散しやすいため、素子の特性を劣化させるなどの問題点が指摘されている（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，Ｐ２９，２０００）。
【０００５】
今までＣｕ系の材料としては、Ｃｕ−Ｔｉ（例えば、１９８８年秋季第４９回応用物理学会学術講演会予稿集第２分冊第４３４頁）、Ｃｕ−Ｚｒ（例えば、特開平３−１９６６１９号公報）、Ｃｕ−Ｂ（例えば、特開平３−１９６６２０号公報）を窒素雰囲気中で加熱処理するものが発表されている。しかしながら、これらは耐酸化性の向上を目的としたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、Ｓｉへの拡散が非常に少なく、さらに低抵抗の配線材料を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上述のような現状に鑑み、種々の検討を行った。その結果、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも一種を主成分とする合金膜とその合金の窒化物膜との２層構造とすることで、配線材料を構成する元素のＳｉ膜への拡散を防止でき、さらに低抵抗特性を有することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜に関する。ここで、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金とは、▲１▼Ａｇを７０原子％以上含む合金、▲２▼Ｃｕを７０原子％以上含む合金、又は、▲３▼ＡｇとＣｕを両者の合計で７０原子％以上含む合金のいずれかの合金である。
【０００９】
なお、前記Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金は、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値を有する元素を添加元素として含む合金であることが好ましい。この添加元素は１種であっても良いし２種以上であっても良い。
【００１０】
また、本発明は、Ａｇを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜、Ｃｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜、さらに、ＡｇとＣｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜に関する。なお、Ａｇを主成分とする合金とは、Ａｇを７０原子％以上含む合金、Ｃｕを主成分とする合金とは、Ｃｕを７０原子％以上含む合金であり、ＡｇとＣｕを主成分とする合金とは、ＡｇとＣｕをともに３５原子％以上含む合金である。
【００１１】
上記の添加元素の添加量は、０．１原子％以上３０原子％以下の範囲であることが好ましい。なお、添加元素が２種以上である場合は、それらの添加量の合計が０．１原子％以上３０原子％以下の範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、前記窒化物膜の膜厚は、配線用薄膜全体の膜厚の２％〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とし、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲットに関する。
【００１４】
ここで、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とするとは、▲１▼Ａｇを７０原子％以上含むこと、▲２▼Ｃｕを７０原子％以上含むこと、又は、▲３▼ＡｇとＣｕを両者の合計で７０原子％以上含むことを意味する。
【００１５】
さらに、本発明は、Ａｇを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット、Ｃｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット、ＡｇとＣｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲットに関する。なお、Ａｇを主成分とするとは、Ａｇを７０原子％以上含むこと、Ｃｕを主成分とするとは、Ｃｕを７０原子％以上含むこと、ＡｇとＣｕを主成分とするとは、ＡｇとＣｕをともに３５原子％以上含むことを意味する。
【００１６】
上記スパッタリングターゲットに関し、上記添加元素の添加量は、０．１原子％以上３０原子％以下であることが好ましい。これらの添加元素は１種であっても良いし２種以上であっても良いが、２種以上の場合は、添加量はそれらの合計で０．１原子％以上３０原子％以下であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１８】
図１はＳｉ膜上に形成した本発明の配線用薄膜の一例の構造を示す部分断面図である。図１では、Ｓｉ膜１１上に、Ｍ−Ｘ合金の窒化物膜１２、Ｍ−Ｘ合金膜１３が積層された２層膜の配線用薄膜が形成されている。
【００１９】
本発明の配線用薄膜に用いられるＭ−Ｘ合金の主成分ＭとしてはＡｇ、Ｃｕの少なくとも１種である。
【００２０】
上記配線用薄膜を構成するＭ−Ｘ合金の添加元素Ｘとしては、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素が好ましい。
【００２１】
また、添加元素Ｘとしては、主成分がＡｇの場合は、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素、主成分がＣｕの場合は、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素、主成分がＡｇとＣｕの場合は、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素であることが好ましい。
【００２２】
主成分へ添加する元素の量は０．１原子％以上３０原子％以下が好ましく、より好ましくは０．５原子％以上２０原子％以下、さらに好ましくは０．７原子％以上１０原子％以下の範囲である。添加量が３０原子％を超えると、膜の抵抗率が大きくなり、配線材料としては実用的でなくなる。添加量が０．１原子％未満では配線用薄膜の主成分元素、即ち、Ａｇ及び／又はＣｕのＳｉ膜への拡散を防止する機能が低下する。
【００２３】
窒化物膜の膜厚は配線用薄膜全体の膜厚の２％以上５０％以下が好ましく、より好ましくは、３％以上３０％以下、さらに好ましくは、４％以上２０％以下の範囲である。窒化物膜の膜厚が配線用薄膜全体の膜厚の５０％を超えると、膜の抵抗率が大きくなり、配線材料としては実用的でなくなる。窒化物膜の膜厚が１％未満ではＡｇ及び／又はＣｕのＳｉ膜への拡散を防止する機能が低下する。
【００２４】
本発明の配線用薄膜はスパッタリング法や真空蒸着法等の真空成膜技術により成膜することができる。特に、スパッタリング法では、Ｍ−Ｘ系合金ターゲットを使用し、窒素ガスの切り替えのみで、１チャンバーで連続して２層構造の配線用薄膜を形成することができる。
【００２５】
本発明のＭ−Ｘ系合金ターゲットは、電子ビーム溶解法、真空溶解法、ホットプレス法、ＨＩＰ法などさまざまな方法で製造することができるが、添加元素の種類等に応じて適宜最適な方法により製造すれば良い。なお、本発明の配線用薄膜をスパッタリング法により形成する場合、ターゲットとして合金ターゲットを使用して成膜するだけではなく、例えばＣｕターゲットの上に添加元素のチップを置いて、これをターゲットとして成膜することも可能である。
【００２６】
また、上述した例では、Ｓｉ膜を下層にしたものであるが、逆に上層にＳｉ膜を形成する場合は、基板上に合金膜、合金の窒化物膜、Ｓｉ膜を積層して使用することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＡｌ粉末をＣｕ−３原子％Ａｌになるように配合し、ポリエチレン製のポットに入れ、乾式ボールミルにより１６時間混合し、混合粉末を製造した。
【００２９】
この粉末を内径２００ｍｍのカーボン製のモールドに入れ、ホットプレス法にて以下の焼結条件により焼結を行った。
【００３０】
焼結温度：９５０℃
荷重：２００ｋｇ／ｃｍ２
昇温速度：２００℃／ｈ
焼結時間：２時間
雰囲気：真空
得られた焼結体をφ１５０×５ｍｍｔに加工し、インジウム半田を用いて無酸素銅のバッキングプレートにボンディングしてターゲットとした。
【００３１】
このターゲットを用いて、ガラス基板上に形成されたＳｉ膜（２００ｎｍ）上にＡｒ、窒素の混合ガス（流量比：Ａｒ／Ｎ２＝１０／１）を雰囲気として、圧力１Ｐａの条件下で、ＤＣスパッタリング法により、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎ膜（２０ｎｍ）を成膜した。この後、窒素ガスを止め、Ａｒガスのみの雰囲気でＣｕ−Ａｌ膜（１８０ｎｍ）を連続成膜し、配線用薄膜を作製した。このようにして作製した配線用薄膜サンプルの組成、抵抗率及び配線材料の主成分元素、即ち、ＣｕのＳｉ膜への拡散を調べた。組成はＩＣＰ法、抵抗率は４端子法で測定した。また、Ｓｉ膜への拡散の評価は、３００℃、３０ｍｉｎアニール処理した後、ＥＳＣＡで分析した。
【００３２】
（比較例１）
Ａｌ粉末を混合せず、純度４ＮのＣｕ粉末のみを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３３】
実施例１、比較例１の結果を表１に示す。表１の拡散の評価は、ＥＳＣＡの分析結果において、ＣｕのＳｉ膜へ拡散する深さが３ｎｍ以下であるものを○、３ｎｍから５ｎｍであるものを△、３ｎｍを超えるものを×とした（表２〜９の拡散の評価も同様、ただし、表５〜８ではＡｇのＳｉ膜への拡散、表９の実施例９はＡｇ及びＣｕのＳｉ膜への拡散の測定結果を示す）。
【００３４】
ＣｕにＡｌを添加し、その合金の窒化物膜をＳｉ膜との間に形成することで、ＣｕのＳｉ膜への拡散が防止できることがわかる。
【００３５】
【表１】
【００３６】
（実施例２）
（２−１）純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＭｏ粉末をＣｕ−３原子％Ｍｏになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３７】
（２−２）純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＣｒ粉末をＣｕ−３原子％Ｃｒになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３８】
（２−３）
純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＦｅ粉末をＣｕ−３原子％Ｆｅになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３９】
実施例２の結果を表２に示す。３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値であれば、Ｓｉへの拡散が小さく、配線材料として優れた特性が得られることが確認された。
【００４０】
【表２】
【００４１】
（実施例３）
純度４ＮのＣｕ粉末と、添加物Ｘ粉末（Ｘ：Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇ）をＣｕ−３原子％Ｘになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。この結果、上記配線用薄膜の抵抗率はどれも１０μΩｃｍ以下で、Ｓｉへの拡散が小さく、優れた特性が得られることが確認された。
【００４２】
（実施例４）
純度４ＮのＣｕからなるφ１５０×５ｍｍｔのターゲット上に、添加物としてＡｌチップを載せたものをターゲットとし、Ａｌチップの数を変えて、形成される薄膜の組成を変化させたこと以外は、実施例１と同様の方法で種々の組成の配線用薄膜を作製し評価した。
【００４３】
実施例４と比較例１の測定結果を表３に示す。Ａｌ添加量が０．１原子％〜３０原子％の範囲であれば配線用薄膜の抵抗率は１０μΩｃｍ以下で、Ｓｉへの拡散が小さい。Ａｌ添加量が０．１％未満では、Ｓｉへの拡散が大きくなる。Ａｌ添加量が３０％を超えると、配線用薄膜の抵抗率が１０μΩｃｍを超え、低抵抗配線材料としては好ましくない。
【００４４】
【表３】
【００４５】
（実施例５）
Ｃｕ―３原子％Ａｌターゲットを用いて、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎ膜／Ｃｕ−Ａｌ膜の膜厚を２ｎｍ／１９８ｎｍ、４ｎｍ／１９６ｎｍ、６ｎｍ／１９４ｎｍ、８ｎｍ／１９２ｎｍ、４０ｎｍ／１６０ｎｍ、６０ｎｍ／１４０ｎｍ、１００ｎｍ／１００ｎｍ、１４０ｎｍ／６０ｎｍとして形成した以外は、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００４６】
実施例５と比較例１の測定結果を表４に示す。窒化物膜の膜厚が全体の２％〜５０％の範囲であれば抵抗率は１０μΩｃｍ以下で、Ｓｉ膜への拡散が小さい。窒化物膜の膜厚が全体の２％未満になると、Ｓｉ膜への拡散が大きくなる。窒化物膜の膜厚が全体の５０％を超えると、低抵抗用配線用薄膜の抵抗率が１０μΩｃｍを超え、配線材料としては好ましくない。
【００４７】
【表４】
【００４８】
（実施例６）
Ｃｕ粉末の替わりに純度４ＮのＡｇ粉末を用い、焼結温度を８５０℃としてターゲットを製造したこと以外は、上記実施例１〜３と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。ただし、Ｓｉ膜への拡散については、ＡｇのＳｉ膜への拡散について測定した（実施例７、８、比較例２も同様）。
【００４９】
（実施例７）
純度４ＮのＡｇからなるφ１５０×５ｍｍｔのターゲット上に、添加物としてＡｌチップを載せたものをターゲットとし、Ａｌチップの数を変えて、形成される薄膜の組成を変化させたこと以外は、実施例１と同様の方法で種々の組成の配線用薄膜を作製し評価した。
【００５０】
（実施例８）
Ａｇ―３原子％Ａｌターゲットを用いて、Ａｇ−Ａｌ−Ｎ膜／Ａｇ−Ａｌ膜の膜厚を２ｎｍ／１９８ｎｍ、４ｎｍ／１９６ｎｍ、６ｎｍ／１９４ｎｍ、８ｎｍ／１９２ｎｍ、４０ｎｍ／１６０ｎｍ、６０ｎｍ／１４０ｎｍ、１００ｎｍ／１００ｎｍ、１４０ｎｍ／６０ｎｍとして形成した以外は、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００５１】
（比較例２）
純度４ＮのＡｇ粉末を用い、焼結温度を８５０℃としてターゲットを製造したこと以外は、比較例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００５２】
（実施例９）
純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＡｇ粉末と純度４ＮのＡｌ粉末を５０原子％Ｃｕ−４７原子％Ａｇ−３原子％Ａｌになるように配合したこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造し、このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。なお、Ｓｉ膜への拡散については、Ａｇ及びＣｕの各々について測定したが、いずれも３ｎｍ以下であった。
【００５３】
実施例６〜９、比較例２の測定結果を表５〜９に示す。Ａｇを主成分とした場合も、また、Ｃｕ及びＡｇを主成分とした場合も、Ｃｕを主成分とした場合と同様の効果が認められた。
【００５４】
【表５】
【００５５】
【表６】
【００５６】
【表７】
【００５７】
【表８】
【００５８】
【表９】
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金からなる合金膜とその合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層構造の膜とすることで、配線材料を構成する元素のＳｉ膜への拡散が非常に少なく、低抵抗の配線用薄膜を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
Ｓｉ膜上に形成した本発明の配線用薄膜の一例の構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１１：Ｓｉ膜
１２：Ｍ−Ｘ合金の窒化物膜
１３：Ｍ−Ｘ合金膜
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）等のＦＰＤや半導体素子に用いられる配線材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータや携帯端末の表示装置として液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下ＬＣＤと略す）が採用されている。この液晶ディスプレイのうち、薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴと略す）を有するアクティブマトリクス型のＬＣＤは、広視野角である特徴を有しておりブラウン管方式に近い表示が可能であることから注目を集めている。
【０００３】
このようなＴＦＴ型のＬＣＤ等ではＴＦＴの電極配線材としてＴａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ単体かこれらの合金が採用されている。最近では、ＴＦＴ−ＬＣＤは大画面化、高精細化を実現するため、より低抵抗の材料が要求されており、Ａｇ系、Ｃｕ系の電極配線材が検討されている。
【０００４】
ただし、Ａｇ、Ｃｕ配線は、耐酸化性に劣り、Ｓｉ中に拡散しやすいため、素子の特性を劣化させるなどの問題点が指摘されている（Ｃｏｐｐｅｒ−Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，Ｐ２９，２０００）。
【０００５】
今までＣｕ系の材料としては、Ｃｕ−Ｔｉ（例えば、１９８８年秋季第４９回応用物理学会学術講演会予稿集第２分冊第４３４頁）、Ｃｕ−Ｚｒ（例えば、特開平３−１９６６１９号公報）、Ｃｕ−Ｂ（例えば、特開平３−１９６６２０号公報）を窒素雰囲気中で加熱処理するものが発表されている。しかしながら、これらは耐酸化性の向上を目的としたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、Ｓｉへの拡散が非常に少なく、さらに低抵抗の配線材料を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上述のような現状に鑑み、種々の検討を行った。その結果、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも一種を主成分とする合金膜とその合金の窒化物膜との２層構造とすることで、配線材料を構成する元素のＳｉ膜への拡散を防止でき、さらに低抵抗特性を有することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜に関する。ここで、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金とは、▲１▼Ａｇを７０原子％以上含む合金、▲２▼Ｃｕを７０原子％以上含む合金、又は、▲３▼ＡｇとＣｕを両者の合計で７０原子％以上含む合金のいずれかの合金である。
【０００９】
なお、前記Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金は、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値を有する元素を添加元素として含む合金であることが好ましい。この添加元素は１種であっても良いし２種以上であっても良い。
【００１０】
また、本発明は、Ａｇを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜、Ｃｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜、さらに、ＡｇとＣｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜に関する。なお、Ａｇを主成分とする合金とは、Ａｇを７０原子％以上含む合金、Ｃｕを主成分とする合金とは、Ｃｕを７０原子％以上含む合金であり、ＡｇとＣｕを主成分とする合金とは、ＡｇとＣｕをともに３５原子％以上含む合金である。
【００１１】
上記の添加元素の添加量は、０．１原子％以上３０原子％以下の範囲であることが好ましい。なお、添加元素が２種以上である場合は、それらの添加量の合計が０．１原子％以上３０原子％以下の範囲であることが好ましい。
【００１２】
また、前記窒化物膜の膜厚は、配線用薄膜全体の膜厚の２％〜５０％の範囲であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とし、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲットに関する。
【００１４】
ここで、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とするとは、▲１▼Ａｇを７０原子％以上含むこと、▲２▼Ｃｕを７０原子％以上含むこと、又は、▲３▼ＡｇとＣｕを両者の合計で７０原子％以上含むことを意味する。
【００１５】
さらに、本発明は、Ａｇを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット、Ｃｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット、ＡｇとＣｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲットに関する。なお、Ａｇを主成分とするとは、Ａｇを７０原子％以上含むこと、Ｃｕを主成分とするとは、Ｃｕを７０原子％以上含むこと、ＡｇとＣｕを主成分とするとは、ＡｇとＣｕをともに３５原子％以上含むことを意味する。
【００１６】
上記スパッタリングターゲットに関し、上記添加元素の添加量は、０．１原子％以上３０原子％以下であることが好ましい。これらの添加元素は１種であっても良いし２種以上であっても良いが、２種以上の場合は、添加量はそれらの合計で０．１原子％以上３０原子％以下であることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１８】
図１はＳｉ膜上に形成した本発明の配線用薄膜の一例の構造を示す部分断面図である。図１では、Ｓｉ膜１１上に、Ｍ−Ｘ合金の窒化物膜１２、Ｍ−Ｘ合金膜１３が積層された２層膜の配線用薄膜が形成されている。
【００１９】
本発明の配線用薄膜に用いられるＭ−Ｘ合金の主成分ＭとしてはＡｇ、Ｃｕの少なくとも１種である。
【００２０】
上記配線用薄膜を構成するＭ−Ｘ合金の添加元素Ｘとしては、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素が好ましい。
【００２１】
また、添加元素Ｘとしては、主成分がＡｇの場合は、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素、主成分がＣｕの場合は、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素、主成分がＡｇとＣｕの場合は、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素であることが好ましい。
【００２２】
主成分へ添加する元素の量は０．１原子％以上３０原子％以下が好ましく、より好ましくは０．５原子％以上２０原子％以下、さらに好ましくは０．７原子％以上１０原子％以下の範囲である。添加量が３０原子％を超えると、膜の抵抗率が大きくなり、配線材料としては実用的でなくなる。添加量が０．１原子％未満では配線用薄膜の主成分元素、即ち、Ａｇ及び／又はＣｕのＳｉ膜への拡散を防止する機能が低下する。
【００２３】
窒化物膜の膜厚は配線用薄膜全体の膜厚の２％以上５０％以下が好ましく、より好ましくは、３％以上３０％以下、さらに好ましくは、４％以上２０％以下の範囲である。窒化物膜の膜厚が配線用薄膜全体の膜厚の５０％を超えると、膜の抵抗率が大きくなり、配線材料としては実用的でなくなる。窒化物膜の膜厚が１％未満ではＡｇ及び／又はＣｕのＳｉ膜への拡散を防止する機能が低下する。
【００２４】
本発明の配線用薄膜はスパッタリング法や真空蒸着法等の真空成膜技術により成膜することができる。特に、スパッタリング法では、Ｍ−Ｘ系合金ターゲットを使用し、窒素ガスの切り替えのみで、１チャンバーで連続して２層構造の配線用薄膜を形成することができる。
【００２５】
本発明のＭ−Ｘ系合金ターゲットは、電子ビーム溶解法、真空溶解法、ホットプレス法、ＨＩＰ法などさまざまな方法で製造することができるが、添加元素の種類等に応じて適宜最適な方法により製造すれば良い。なお、本発明の配線用薄膜をスパッタリング法により形成する場合、ターゲットとして合金ターゲットを使用して成膜するだけではなく、例えばＣｕターゲットの上に添加元素のチップを置いて、これをターゲットとして成膜することも可能である。
【００２６】
また、上述した例では、Ｓｉ膜を下層にしたものであるが、逆に上層にＳｉ膜を形成する場合は、基板上に合金膜、合金の窒化物膜、Ｓｉ膜を積層して使用することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００２８】
（実施例１）
純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＡｌ粉末をＣｕ−３原子％Ａｌになるように配合し、ポリエチレン製のポットに入れ、乾式ボールミルにより１６時間混合し、混合粉末を製造した。
【００２９】
この粉末を内径２００ｍｍのカーボン製のモールドに入れ、ホットプレス法にて以下の焼結条件により焼結を行った。
【００３０】
焼結温度：９５０℃
荷重：２００ｋｇ／ｃｍ２
昇温速度：２００℃／ｈ
焼結時間：２時間
雰囲気：真空
得られた焼結体をφ１５０×５ｍｍｔに加工し、インジウム半田を用いて無酸素銅のバッキングプレートにボンディングしてターゲットとした。
【００３１】
このターゲットを用いて、ガラス基板上に形成されたＳｉ膜（２００ｎｍ）上にＡｒ、窒素の混合ガス（流量比：Ａｒ／Ｎ２＝１０／１）を雰囲気として、圧力１Ｐａの条件下で、ＤＣスパッタリング法により、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎ膜（２０ｎｍ）を成膜した。この後、窒素ガスを止め、Ａｒガスのみの雰囲気でＣｕ−Ａｌ膜（１８０ｎｍ）を連続成膜し、配線用薄膜を作製した。このようにして作製した配線用薄膜サンプルの組成、抵抗率及び配線材料の主成分元素、即ち、ＣｕのＳｉ膜への拡散を調べた。組成はＩＣＰ法、抵抗率は４端子法で測定した。また、Ｓｉ膜への拡散の評価は、３００℃、３０ｍｉｎアニール処理した後、ＥＳＣＡで分析した。
【００３２】
（比較例１）
Ａｌ粉末を混合せず、純度４ＮのＣｕ粉末のみを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３３】
実施例１、比較例１の結果を表１に示す。表１の拡散の評価は、ＥＳＣＡの分析結果において、ＣｕのＳｉ膜へ拡散する深さが３ｎｍ以下であるものを○、３ｎｍから５ｎｍであるものを△、３ｎｍを超えるものを×とした（表２〜９の拡散の評価も同様、ただし、表５〜８ではＡｇのＳｉ膜への拡散、表９の実施例９はＡｇ及びＣｕのＳｉ膜への拡散の測定結果を示す）。
【００３４】
ＣｕにＡｌを添加し、その合金の窒化物膜をＳｉ膜との間に形成することで、ＣｕのＳｉ膜への拡散が防止できることがわかる。
【００３５】
【表１】
（実施例２）
（２−１）純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＭｏ粉末をＣｕ−３原子％Ｍｏになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３７】
（２−２）純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＣｒ粉末をＣｕ−３原子％Ｃｒになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３８】
（２−３）
純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＦｅ粉末をＣｕ−３原子％Ｆｅになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００３９】
実施例２の結果を表２に示す。３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値であれば、Ｓｉへの拡散が小さく、配線材料として優れた特性が得られることが確認された。
【００４０】
【表２】
（実施例３）
純度４ＮのＣｕ粉末と、添加物Ｘ粉末（Ｘ：Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇ）をＣｕ−３原子％Ｘになるように配合した混合粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造した。このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。この結果、上記配線用薄膜の抵抗率はどれも１０μΩｃｍ以下で、Ｓｉへの拡散が小さく、優れた特性が得られることが確認された。
【００４２】
（実施例４）
純度４ＮのＣｕからなるφ１５０×５ｍｍｔのターゲット上に、添加物としてＡｌチップを載せたものをターゲットとし、Ａｌチップの数を変えて、形成される薄膜の組成を変化させたこと以外は、実施例１と同様の方法で種々の組成の配線用薄膜を作製し評価した。
【００４３】
実施例４と比較例１の測定結果を表３に示す。Ａｌ添加量が０．１原子％〜３０原子％の範囲であれば配線用薄膜の抵抗率は１０μΩｃｍ以下で、Ｓｉへの拡散が小さい。Ａｌ添加量が０．１％未満では、Ｓｉへの拡散が大きくなる。Ａｌ添加量が３０％を超えると、配線用薄膜の抵抗率が１０μΩｃｍを超え、低抵抗配線材料としては好ましくない。
【００４４】
【表３】
（実施例５）
Ｃｕ―３原子％Ａｌターゲットを用いて、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎ膜／Ｃｕ−Ａｌ膜の膜厚を２ｎｍ／１９８ｎｍ、４ｎｍ／１９６ｎｍ、６ｎｍ／１９４ｎｍ、８ｎｍ／１９２ｎｍ、４０ｎｍ／１６０ｎｍ、６０ｎｍ／１４０ｎｍ、１００ｎｍ／１００ｎｍ、１４０ｎｍ／６０ｎｍとして形成した以外は、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００４６】
実施例５と比較例１の測定結果を表４に示す。窒化物膜の膜厚が全体の２％〜５０％の範囲であれば抵抗率は１０μΩｃｍ以下で、Ｓｉ膜への拡散が小さい。窒化物膜の膜厚が全体の２％未満になると、Ｓｉ膜への拡散が大きくなる。窒化物膜の膜厚が全体の５０％を超えると、低抵抗用配線用薄膜の抵抗率が１０μΩｃｍを超え、配線材料としては好ましくない。
【００４７】
【表４】
（実施例６）
Ｃｕ粉末の替わりに純度４ＮのＡｇ粉末を用い、焼結温度を８５０℃としてターゲットを製造したこと以外は、上記実施例１〜３と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。ただし、Ｓｉ膜への拡散については、ＡｇのＳｉ膜への拡散について測定した（実施例７、８、比較例２も同様）。
【００４９】
（実施例７）
純度４ＮのＡｇからなるφ１５０×５ｍｍｔのターゲット上に、添加物としてＡｌチップを載せたものをターゲットとし、Ａｌチップの数を変えて、形成される薄膜の組成を変化させたこと以外は、実施例１と同様の方法で種々の組成の配線用薄膜を作製し評価した。
【００５０】
（実施例８）
Ａｇ―３原子％Ａｌターゲットを用いて、Ａｇ−Ａｌ−Ｎ膜／Ａｇ−Ａｌ膜の膜厚を２ｎｍ／１９８ｎｍ、４ｎｍ／１９６ｎｍ、６ｎｍ／１９４ｎｍ、８ｎｍ／１９２ｎｍ、４０ｎｍ／１６０ｎｍ、６０ｎｍ／１４０ｎｍ、１００ｎｍ／１００ｎｍ、１４０ｎｍ／６０ｎｍとして形成した以外は、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００５１】
（比較例２）
純度４ＮのＡｇ粉末を用い、焼結温度を８５０℃としてターゲットを製造したこと以外は、比較例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。
【００５２】
（実施例９）
純度４ＮのＣｕ粉末と純度４ＮのＡｇ粉末と純度４ＮのＡｌ粉末を５０原子％Ｃｕ−４７原子％Ａｇ−３原子％Ａｌになるように配合したこと以外は、実施例１と同様の方法でターゲットを製造し、このターゲットを用いて、実施例１と同様の方法で配線用薄膜を作製し評価した。なお、Ｓｉ膜への拡散については、Ａｇ及びＣｕの各々について測定したが、いずれも３ｎｍ以下であった。
【００５３】
実施例６〜９、比較例２の測定結果を表５〜９に示す。Ａｇを主成分とした場合も、また、Ｃｕ及びＡｇを主成分とした場合も、Ｃｕを主成分とした場合と同様の効果が認められた。
【００５４】
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
【発明の効果】
本発明によれば、Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金からなる合金膜とその合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層構造の膜とすることで、配線材料を構成する元素のＳｉ膜への拡散が非常に少なく、低抵抗の配線用薄膜を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
Ｓｉ膜上に形成した本発明の配線用薄膜の一例の構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１１：Ｓｉ膜
１２：Ｍ−Ｘ合金の窒化物膜
１３：Ｍ−Ｘ合金膜
Claims (12)
- Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜。
- Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とする合金が、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含む合金であることを特徴とする請求項１に記載の配線用薄膜。
- Ａｇを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜。
- Ｃｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜。
- Ａｇ及びＣｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含む合金からなる合金膜と前記合金の窒化物からなる窒化物膜とを積層した２層膜からなることを特徴とする配線用薄膜。
- 添加元素の添加量が０．１原子％以上３０原子％以下であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の配線用薄膜。
- 窒化物膜の膜厚が配線用薄膜全体の膜厚の２％〜５０％の範囲であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の配線用薄膜。
- Ａｇ、Ｃｕの少なくとも１種を主成分とし、３００℃における窒化物の生成自由エネルギーが負の値である元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
- Ａｇを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｃｕから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
- Ｃｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａ、Ａｇから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
- ＡｇとＣｕを主成分とし、Ｔｈ、Ｈｆ、Ｃｅ、Ｓｃ、Ｌａ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｖ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｂａ、Ｍｎ、Ｌｉ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｍｏ、Ｇａから選ばれる１種以上の元素を添加元素として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
- 添加元素の添加量が０．１原子％以上３０原子％以下であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
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|---|---|
| JP (1) | JP2004076080A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1675135A1 (en) | 2004-12-21 | 2006-06-28 | Dowa Mining Co., Ltd. | Iron nitride system magnetic powder having good storage stability |
| JP2008506040A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-02-28 | プランゼー エスエー | 銅合金から製造した導電線のための材料 |
| JP2008205420A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-09-04 | Mitsubishi Materials Corp | 熱欠陥発生が少なくかつ表面状態の良好なｔｆｔトランジスターを用いたフラットパネルディスプレイ用配線および電極並びにそれらを形成するためのスパッタリングターゲット |
| JP2008306043A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Ulvac Japan Ltd | 配線膜の形成方法、トランジスタ、及び電子装置 |
| JP2009088049A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2010065284A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Mitsubishi Materials Corp | フラットパネルディスプレイ用配線膜を形成するためのスパッタリングターゲット |
| JP2010074017A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Mitsubishi Materials Corp | 密着性に優れた薄膜トランジスター用配線膜およびこの配線膜を形成するためのスパッタリングターゲット |
| WO2010047105A1 (ja) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 三菱マテリアル株式会社 | 薄膜トランジスター用配線膜を形成するためのスパッタリングターゲット |
| JP2010258346A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Kobe Steel Ltd | 表示装置およびこれに用いるＣｕ合金膜 |
| JP2012072467A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット及びＣｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2012072466A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法及びＣｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット |
| JP2012072468A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット及びＣｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2012201948A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット |
| US9212419B2 (en) | 2008-08-01 | 2015-12-15 | Mitsubishi Materials Corporation | Sputtering target for forming wiring film of flat panel display |
| US10760156B2 (en) | 2017-10-13 | 2020-09-01 | Honeywell International Inc. | Copper manganese sputtering target |
| US11035036B2 (en) | 2018-02-01 | 2021-06-15 | Honeywell International Inc. | Method of forming copper alloy sputtering targets with refined shape and microstructure |
| JP2022029518A (ja) * | 2020-08-05 | 2022-02-18 | 松田産業株式会社 | Ａｇ合金円筒形スパッタリングターゲット、スパッタリング装置及び電子デバイスの製造方法 |
| CN115466926A (zh) * | 2021-09-07 | 2022-12-13 | 惠州市拓普金属材料有限公司 | 一种银合金靶材及其制备方法和应用 |
| WO2023162327A1 (ja) | 2022-02-25 | 2023-08-31 | Ｊｘ金属株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-08-14 JP JP2002236653A patent/JP2004076080A/ja active Pending
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008506040A (ja) * | 2004-07-15 | 2008-02-28 | プランゼー エスエー | 銅合金から製造した導電線のための材料 |
| EP1675135A1 (en) | 2004-12-21 | 2006-06-28 | Dowa Mining Co., Ltd. | Iron nitride system magnetic powder having good storage stability |
| JP2008205420A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-09-04 | Mitsubishi Materials Corp | 熱欠陥発生が少なくかつ表面状態の良好なｔｆｔトランジスターを用いたフラットパネルディスプレイ用配線および電極並びにそれらを形成するためのスパッタリングターゲット |
| JP2008306043A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Ulvac Japan Ltd | 配線膜の形成方法、トランジスタ、及び電子装置 |
| JP2009088049A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
| US9212419B2 (en) | 2008-08-01 | 2015-12-15 | Mitsubishi Materials Corporation | Sputtering target for forming wiring film of flat panel display |
| JP2010065284A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Mitsubishi Materials Corp | フラットパネルディスプレイ用配線膜を形成するためのスパッタリングターゲット |
| JP2010074017A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Mitsubishi Materials Corp | 密着性に優れた薄膜トランジスター用配線膜およびこの配線膜を形成するためのスパッタリングターゲット |
| WO2010047105A1 (ja) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 三菱マテリアル株式会社 | 薄膜トランジスター用配線膜を形成するためのスパッタリングターゲット |
| JP2010103331A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Mitsubishi Materials Corp | 薄膜トランジスター用配線膜形成用スパッタリングターゲット |
| CN102203916A (zh) * | 2008-10-24 | 2011-09-28 | 三菱综合材料株式会社 | 用于形成薄膜晶体管用布线膜的溅射靶材 |
| JP2010258346A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Kobe Steel Ltd | 表示装置およびこれに用いるＣｕ合金膜 |
| JP2012072466A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法及びＣｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット |
| JP2012072468A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット及びＣｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2012072467A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット及びＣｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2012201948A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲット |
| US10760156B2 (en) | 2017-10-13 | 2020-09-01 | Honeywell International Inc. | Copper manganese sputtering target |
| US11035036B2 (en) | 2018-02-01 | 2021-06-15 | Honeywell International Inc. | Method of forming copper alloy sputtering targets with refined shape and microstructure |
| JP2022029518A (ja) * | 2020-08-05 | 2022-02-18 | 松田産業株式会社 | Ａｇ合金円筒形スパッタリングターゲット、スパッタリング装置及び電子デバイスの製造方法 |
| CN114059027A (zh) * | 2020-08-05 | 2022-02-18 | 松田产业株式会社 | Ag合金圆筒形溅射靶、溅射装置和电子器件的制造方法 |
| JP7225170B2 (ja) | 2020-08-05 | 2023-02-20 | 松田産業株式会社 | Ａｇ合金円筒形スパッタリングターゲット、スパッタリング装置及び電子デバイスの製造方法 |
| CN115466926A (zh) * | 2021-09-07 | 2022-12-13 | 惠州市拓普金属材料有限公司 | 一种银合金靶材及其制备方法和应用 |
| CN115466926B (zh) * | 2021-09-07 | 2023-08-08 | 惠州市拓普金属材料有限公司 | 一种银合金靶材及其制备方法和应用 |
| WO2023162327A1 (ja) | 2022-02-25 | 2023-08-31 | Ｊｘ金属株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| KR20230129054A (ko) | 2022-02-25 | 2023-09-05 | 제이엑스금속주식회사 | 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법 |
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