[发明专利]电子部件用金属薄膜以及金属薄膜形成用Mo合金溅射靶材

说明书

技术领域

本发明涉及要求有耐湿性、耐氧化性的电子部件用金属薄膜以及用于形成该金属薄膜的溅射靶材。

背景技术

在液晶显示器（以下称为LCD）、等离子体显示板（以下称为PDP）、电子纸等所利用的电泳型显示器等平面显示装置（Flat Panel Display，以下称为FPD）、以及各种半导体器件、薄膜传感器、磁头等薄膜电子部件中，需要低电阻的布线膜。例如，在玻璃基板上形成薄膜器件的LCD、PDP、有机EL显示器等FPD随着大画面、高精细、快速响应化而要求该布线膜低电阻化。此外，近年来正在开发FPD中加入操作性的触摸屏、使用了树脂基板的柔性FPD等的新制品。

近年来，对于作为FPD的驱动元件使用的薄膜晶体管（TFT）的布线膜要求低电阻化，进行了主布线材料使用电阻比Al低的Cu的研究。另外，在观看FPD画面的同时赋予直接的操作性的触摸屏基板画面也逐渐大型化，为了低电阻化，开展了使用Cu为主布线材料的研究。

目前，TFT中采用了Si半导体膜，而作为主布线材料的Cu直接接触Si半导体膜时，由于TFT制造中的加热工序而导致Cu热扩散到Si半导体膜中，使TFT的电特性劣化。为此，采用了在Cu与Si半导体膜之间形成耐热性优异的Mo或Mo合金作为隔膜的层叠布线膜。

另外，与TFT连接的像素电极、便携终端、平板电脑等所用的触摸屏的位置检测电极一般采用属于透明导电膜的ITO（铟-锡氧化物）。Cu虽然可得到与ITO的接触性，但与基板的密合性低，因此为了确保与基板的密合性，需要制成用Mo或Mo合金覆盖了Cu的层叠布线膜。

此外，近年来盛行开展透明半导体膜的应用研究，该透明半导体薄膜使用了被认为与非晶质Si半导体相比更适于快速驱动的氧化物，关于这些氧化物半导体的布线膜也研究了使用Cu和纯Mo的层叠布线膜。

本申请的申请人提出了下述方案：通过制成层叠有与玻璃等的密合性低的Cu或Ag、及以Mo为主体并含有V和/或Nb的Mo合金的层叠布线膜，能够维持Cu、Ag所具有的低电阻值，并且改善耐蚀性、耐热性、与基板的密合性。（例如参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2004-140319号公报

发明内容

发明要解决的问题

相比于纯Mo，上述专利文献1中提出的Mo-V、Mo-Nb合金等的耐蚀性、耐热性、与基板的密合性更优异，因此被广泛地用于在玻璃基板上形成的FPD用途。

然而，在制造FPD时，基板上形成层叠布线膜之后向后续工序移动的过程中有时会被长时间放置在大气中。另外，在为了使便利性提升而使用了树脂薄膜的轻量且柔性的FPD等中，树脂薄膜与以往的玻璃基板等相比有透湿性，因此要求金属薄膜具有高的耐湿性。

此外，FPD的端子部等处安装信号线缆时有在大气中被加热的情况，因此还要求金属薄膜的耐氧化性提高。另外，对于使用了氧化物的半导体膜，为了提高特性、稳定化，有时在含氧的气氛、形成含氧的保护膜后进行350℃以上的高温下的加热处理。为此，对于在主布线膜上将金属薄膜用作覆盖膜的层叠布线膜，为了在经过这些加热处理后仍能够维持稳定的特性，也强烈要求耐氧化性提高。

根据本发明人的研究，确认了上述Mo-V、Mo-Nb合金等或纯Mo的金属薄膜在上述环境中的耐湿性、耐氧化性并不充分，在FPD的制造工序中有时会发生变色的问题。

另外，根据本发明人的研究，Cu的密合性、耐湿性、耐氧化性远差于Al，因此有时形成用于确保密合性的基底膜、作为保护Cu表面的覆盖膜的金属薄膜。上述Mo-V、Mo-Nb合金等或纯Mo的耐湿性、耐氧化性并不充分，有时发生下述问题：在FPD的制造工序中作为Cu的覆盖膜时会变色，同时氧透过、Cu的电阻值大幅增加。覆盖膜的变色牵涉到使电接触性劣化、电子部件的可靠性下降。

另外，为了FPD的大画面化、快速驱动，倾向于使TFT制造工序中的加热温度上升，经过更高温度下的加热工序时，确认了存在下述情况：作为覆盖膜的金属薄膜中含有的合金元素会扩散到低电阻的Al或Cu的主布线膜中，电阻值增加。

如此对于与Al或Cu的主导电膜层叠的金属薄膜要求能够应对新的各种环境的高耐湿性、耐氧化性以及维持低的电阻值。