特許 6768180 Ｃｕ合金ターゲット、配線膜、半導体装置、液晶表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6768180

(24)【登録日】2020年9月24日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】Ｃｕ合金ターゲット、配線膜、半導体装置、液晶表示装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3205 20060101AFI20201005BHJP

   H01L 21/768 20060101ALI20201005BHJP

   H01L 23/532 20060101ALI20201005BHJP

   H01L 21/285 20060101ALI20201005BHJP

   C23C 14/34 20060101ALI20201005BHJP

   C22C 9/01 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/88 R

   H01L21/285 S

   C23C14/34 A

   C22C9/01

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2020-529772(P2020-529772)

(86)(22)【出願日】2020年1月29日

(86)【国際出願番号】JP2020003145

【審査請求日】2020年6月1日

(31)【優先権主張番号】特願2019-74257(P2019-74257)

(32)【優先日】2019年4月9日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100144211

【弁理士】

【氏名又は名称】日比野 幸信

(72)【発明者】

【氏名】高澤 悟

(72)【発明者】

【氏名】中台 保夫

【審査官】 佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０２４７０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２８７７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−５３４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３９２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０２４７７０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３２０５

Ｃ２２Ｃ ９／０１

Ｃ２３Ｃ １４／３４

Ｈ０１Ｌ ２１／２８５

Ｈ０１Ｌ ２１／７６８

Ｈ０１Ｌ ２３／５３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スパッタリング装置に配置され、スパッタリングされるＣｕ合金ターゲットであって、
Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成り、
前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、
前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされたＣｕ合金ターゲット。

【請求項2】

ビッカース硬度は５０Ｈｖ以上１２０Ｈｖ以下の範囲である請求項１記載のＣｕ合金ターゲット。

【請求項3】

Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成る密着膜を有する配線膜であって、
前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、
前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされた配線膜。

【請求項4】

半導体層と、
前記半導体層と接触して配置されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜を間にして前記半導体層と対向するゲート電極層とを有し、
前記半導体層には、前記ゲート電極層と対向する部分にチャネル領域が設けられ、前記チャネル領域の両側にソース領域とドレイン領域とが設けられ、
前記ソース領域と前記ドレイン領域には、ソース電極層とドレイン電極層がそれぞれ接触された半導体装置であって、
前記ゲート電極層は、ガラス又は樹脂のうちいずれか一方又は両方から成る基板に接触された密着膜と、
前記密着膜に接触された銅薄膜と、を有し、
前記密着膜は、Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成り、
前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、
前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされた半導体装置。

【請求項5】

ガラス又は樹脂のうちいずれか一方又は両方から成る基板と、
前記基板表面に設けられた配線膜と、
前記基板上に配置された画素電極層と、
前記画素電極層上に配置された液晶と、
前記液晶上に配置された上部電極層と、を有し、
前記画素電極層は、前記配線膜に電気的に接続された液晶表示装置であって、
前記配線膜は前記基板と接触する密着膜を有し、
前記密着膜は、Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成り、
前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、
前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされた液晶表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微小な半導体デバイスに使用される配線膜の分野に係り、特に、基板に接触する電極層や配線膜の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

ＦＰＤ(フラットパネルディスプレイ)や薄膜太陽電池等、近年製造される電気製品は広い基板上にトランジスタを一様に配置する必要があり、そのため、大面積基板に均一な特性の半導体層を形成できるアモルファスシリコン（水素化アモルファスシリコンを含む）等が用いられている。

【0003】

アモルファスシリコンは低温で形成することができ、他の材料に悪影響を与えないが、移動度が低いという欠点があり、低温形成で高移動度の薄膜が大面積基板に形成できる酸化物半導体が注目されている。

【0004】

そして近年では、高移動度の酸化物半導体に加え、半導体集積回路や、ＦＰＤ中のトランジスタの電極層や配線膜に低抵抗の銅薄膜を用い、大面積のＦＰＤで輝度均一な表示を行うことも図られている。

【0005】

また、近年では液晶表示装置に湾曲可能な可撓性が求められており、そのため、樹脂基板上に液晶表示装置の配線膜を形成する技術が求められている。

【0006】

しかしながら銅薄膜は、ガラス、酸化物、化合物半導体、樹脂等との密着性が悪く、また、銅薄膜の構成物質である銅原子は半導体中や酸化物薄膜中に拡散し、信頼性低下の原因になる場合がある。

【0007】

特に、配線膜やゲート電極層は基板上に形成されるため、銅薄膜はガラスや樹脂との密着性が悪いことから、配線膜やゲート電極層がガラス基板や樹脂基板から剥離する虞がある。

【0008】

このため、銅薄膜と基板の間に、銅配線と基板との間の付着強度を増大させるＴｉＮ膜やＷ膜等の密着膜が設けられているが、コストが高くなるという問題がある。

【0009】

また、銅薄膜はドライエッチングが難しく、一般的にウェットエッチング法で成形されているが、銅薄膜とＴｉＮ膜やＷ膜等の密着膜を同じエッチング液でエッチングすることができない。そのため、銅薄膜と密着膜の二層構造の積層膜を一回のエッチング工程でエッチングすることができず、密着性を有し、且つ、銅薄膜と同じエッチング液によってエッチングできる密着膜が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】Ｈ６−１７７１１７号公報

【特許文献2】特開２００２−２９４４３７号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、ガラス基板、樹脂基板又は半導体層に対する密着性が高い配線膜と、その配線膜を形成するためのＣｕ合金ターゲットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、スパッタリング装置に配置され、スパッタリングされるＣｕ合金ターゲットであって、Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成り、前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされたＣｕ合金ターゲットである。
本発明は、ビッカース硬度は５０Ｈｖ以上１２０Ｈｖ以下の範囲であるＣｕ合金ターゲットである。
本発明は、Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成る密着膜を有する配線膜であって、前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされた配線膜である。
本発明は、半導体層と、前記半導体層と接触して配置されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜を間にして前記半導体層と対向するゲート電極層とを有し、前記半導体層には、前記ゲート電極層と対向する部分にチャネル領域が設けられ、前記チャネル領域の両側にソース領域とドレイン領域とが設けられ、前記ソース領域と前記ドレイン領域には、ソース電極層とドレイン電極層がそれぞれ接触された半導体装置であって、前記ゲート電極層は、ガラス又は樹脂のうちいずれか一方又は両方から成る基板に接触された密着膜と、前記密着膜に接触された銅薄膜と、を有し、前記密着膜は、Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成り、前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされた半導体装置である。
本発明は、ガラス又は樹脂のうちいずれか一方又は両方から成る基板と、前記基板表面に設けられた配線膜と、前記基板上に配置された画素電極層と、前記画素電極層上に配置された液晶と、前記液晶上に配置された上部電極層と、を有し、前記画素電極層は、前記配線膜に電気的に接続された液晶表示装置であって、前記配線膜は前記基板と接触する密着膜を有し、前記密着膜は、Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成り、前記密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、前記添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属を含有し、前記密着膜用合金は、Ｃの含有量は５０ｐｐｍ以下にされ、Ｏの含有量は１００ｐｐｍ以下にされた液晶表示装置である。

【発明の効果】

【0013】

本発明の密着膜と銅薄膜とは、同じエッチング液でエッチングすることができるので、本発明のゲート電極層や配線膜は一回のエッチング工程でパターニングすることができる。

【0014】

密着膜とガラス基板、樹脂基板との間の密着性は高いので、それらの表面に形成する電極層や配線膜が剥離しない。

【0015】

Ｃｕ合金ターゲットの反りが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一例のトランジスタと本発明の一例の液晶表示装置を説明するための断面図

【図2】(ａ)〜(ｃ)：本発明の一例のトランジスタと本発明の一例の液晶表示装置の製造工程を説明するための断面図(１)

【図3】(ａ)〜(ｃ)：本発明の一例のトランジスタと本発明の一例の液晶表示装置の製造工程を説明するための断面図(２)

【図4】(ａ)、(ｂ)：本発明の一例のトランジスタと本発明の一例の液晶表示装置の製造工程を説明するための断面図(３)

【図5】本発明の一例のトランジスタと本発明の一例の液晶表示装置の製造工程を説明するための断面図(４)

【図6】反り量を説明するための図

【図7】スパッタリング装置の一例

【発明を実施するための最良の形態】

【0017】

図１の符号２は、本発明の実施例の液晶表示装置であり、液晶表示装置２の内部には、本発明の第一例のトランジスタ１１の断面図が、液晶表示部１２と共に示されている。

【0018】

このトランジスタ１１を説明すると、該トランジスタ１１は、ガラス又は樹脂のうち、いずれか一方又は両方から成る基板３１の表面に細長のゲート電極層３２が配置されており、ゲート電極層３２上には、少なくとも幅方向に亘ってＳｉ酸化物(ＳｉＯ_x）から成るゲート絶縁膜３３が配置されている。この基板３１を構成する材料には、樹脂中にガラス繊維が含有され、その結果樹脂とガラスとから成る材料で形成された基板も含まれる。

【0019】

ゲート絶縁膜３３上には、ゲート絶縁膜３３の幅方向両端の外側にはみ出る長さで半導体層３４が配置されており、半導体層３４上のうち、ゲート電極層３２よりも外側であってゲート電極層３２の幅方向両端上に位置し、ゲート絶縁膜３３を間に位置させた互いに対向する位置に、ソース電極層５１とドレイン電極層５２とが形成されている。ソース電極層５１とドレイン電極層５２とは半導体層３４に接触する。

【0020】

ソース電極層５１とドレイン電極層５２の間には凹部５５が設けられ、この凹部５５によってソース電極層５１とドレイン電極層５２とは電気的に分離されており、ソース電極層５１とドレイン電極層５２の間に異なる電圧を印加できるように構成されている。

【0021】

ソース電極層５１上と、ドレイン電極層５２上と、その間の凹部５５上には、保護膜４１が形成されている。

【0022】

このトランジスタ１１では、ソース電極層５１とドレイン電極層５２の間に電圧を印加した状態でゲート電極層３２にゲート電圧を印加し、半導体層３４内のゲート絶縁膜３３を介してゲート電極層３２と対向した部分に、低抵抗のチャネル層が形成されると、半導体層３４のうちソース電極層５１が接触した部分とドレイン電極層５２が接触した部分とがチャネル層によって接続され、その結果、ソース電極層５１とドレイン電極層５２とが電気的に接続され、トランジスタ１１が導通する。

【0023】

ここでは、ソース領域７１とドレイン領域７２とチャネル領域７３との半導体の極性は同じであり、チャネル層の極性はチャネル領域７３の極性と同極性である。

【0024】

但し、ソース領域７１の極性とドレイン領域７２の極性とがチャネル領域７３の極性と異なり、チャネル層の極性がソース領域７１の極性とドレイン領域７２の極性と同極性になる場合も本発明に含まれる。

【0025】

ゲート電圧の印加を停止すると、チャネル層(又は低抵抗層)は消滅し、ソース電極層５１とドレイン電極層５２との間は高抵抗になり、電気的に分離される。

【0026】

液晶表示部１２には画素電極８２が配置されており、画素電極８２上には液晶８３が配置されている。液晶８３上には上部電極８１が位置しており、画素電極８２と上部電極８１との間に電圧が印加されると、液晶８３を通る光の偏光性が変更され、偏光フィルタ(不図示)の光通過性が制御される。

【0027】

画素電極８２はソース電極層５１やドレイン電極層５２と電気的に接続されており、トランジスタ１１がＯＮ・ＯＦＦすることで、画素電極８２への電圧印加の開始・終了が行われる。

【0028】

ここでは画素電極８２は、ドレイン電極層５２に接続された透明導電層４２の一部から成っている。透明導電層４２はＩＴＯで構成されている。

【0029】

透明導電層４２の下方には、配線膜３０が配置されている。

【0030】

この配線膜３０とゲート電極層３２とは、本発明の密着膜用合金から成る密着膜３７と、密着膜３７上に形成された銅を主成分とする銅薄膜３８(５０ａｔ％を越える含有率で銅を含有する薄膜)とで構成されており、密着膜３７は基板３１と接触しており、銅薄膜３８は基板３１と接触しないようになっている。

【0031】

このトランジスタ１１の製造工程を説明する。
このトランジスタ１１の製造工程では、先ず、成膜対象物の基板３１をスパッタリング装置内に搬入する。図７の符号８０は、そのスパッタリング装置を示している。

【0032】

スパッタリング装置８０は、真空槽８９を有しており、真空槽８９の内部は真空排気装置８６によって真空排気されている。
真空槽８９の内部には、第一、第二のカソード電極８６ａ、８６ｂが配置されている。第一のカソード電極８６ａには、密着膜用合金から成るＣｕ合金ターゲット８８ａが設けられており、第二のカソード電極８６ｂには、純銅ターゲット８８ｂが設けられている。ガス源８７からＡｒガス等の希ガスから成るスパッタリングガスを真空槽８９の内部に導入し、第一のスパッタリング電源８５ａによって第一のカソード電極８６ａにスパッタ電圧を印加してＣｕ合金ターゲット８８ａをスパッタリングし、図２(ａ)に示すように、基板３１上に密着膜３７を形成する。

【0033】

次いで、この例では希ガスから成る同種類のスパッタリングガスをガス源８７から真空槽８９の内部に導入し、純銅ターゲット８８ｂをスパッタリングして、密着膜３７上に銅薄膜３８を形成する。
密着膜３７と銅薄膜３８とが形成された基板３１を真空槽８９の外部に移動させる。

【0034】

密着膜３７と銅薄膜３８を形成するときには、酸素ガスはスパッタリング雰囲気中に導入しないので、密着膜３７や銅薄膜３８には酸化銅は含有されず、低抵抗の密着膜３７と銅薄膜３８が形成される。
銅薄膜３８を形成した後、所望の雰囲気中で４００℃程度に加熱してアニールしても良い。

【0035】

次に、図２(ｂ)に示すように、銅薄膜３８上にパターニングしたレジスト膜３９を配置し、密着膜３７と銅薄膜３８とが形成された基板３１を、銅薄膜３８と密着膜３７との両方をエッチングできるエッチング液に浸漬し、レジスト膜３９間に露出する銅薄膜３８と、銅薄膜３８のエッチング後に露出する密着膜３７とを同じエッチング液に接触させ、エッチング液に接触した部分をエッチング除去する。図２(ｃ)はエッチング除去した状態を示している。

【0036】

密着膜３７と銅薄膜３８とが形成された基板３１を純銅をエッチングできる純銅エッチング液に浸漬し、レジスト膜３９に設けられた開口の底面に露出する銅薄膜３８をエッチング除去し、次いで、密着膜用合金をエッチングできる密着膜用エッチング液に浸漬し、密着膜３７をエッチング除去するようにしてもよい。

【0037】

この例では銅薄膜３８と密着膜３７とが部分的に除去され、残った部分によって、基板３１上にゲート電極層３２と配線膜３０とが形成される。

【0038】

次に、パターニングしてゲート電極層３２と配線膜３０を形成すると、ゲート電極層３２と配線膜３０が位置する部分以外は基板３１の表面が露出しており、レジスト膜３９を除去した後、図３(ａ)に示すように、基板３１の表面、ゲート電極層３２の表面、配線膜３０の表面に、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ_x等の絶縁性材料から成るゲート絶縁膜３３を形成する。このゲート絶縁膜３３は、必要に応じてパターニングする。

【0039】

次に、ゲート絶縁膜３３上に半導体材料(例えばＳｉ半導体や酸化物半導体)から成る薄膜を形成し、パターニングして、図３(ｂ)に示すように、ゲート絶縁膜３３上にパターニングされた半導体層３４を形成する。

【0040】

次いで、少なくとも半導体層３４の表面に金属薄膜が形成される。この金属薄膜をパターニングして、図３(ｃ)に示すように、ソース電極層５１と、ドレイン電極層５２とを形成する。半導体層３４のうち、ソース電極層５１と接触する部分がソース領域７１と呼ばれ、ドレイン電極層５２と接触する部分がドレイン領域７２と呼ばれる。ソース電極層５１とドレイン電極層５２は、半導体層３４のうち、ゲート電極層３２の幅方向両端上であって、ゲート電極層３２の端部に対してゲート絶縁膜３３を間に介して対向する位置に配置されている。次いで、図４(ａ)に示すように、ＳｉＮ_xやＳｉＯ₂等の絶縁膜から成る保護膜４１を形成する。

【0041】

次に、図４(ｂ)に示すように、保護膜４１とゲート絶縁膜３３とにヴィアホールやコンタクトホール等の接続孔４３を形成し、接続孔４３の底面に、ドレイン電極層５２、ソース電極層５１、又は配線膜３０等が有する銅薄膜３８の表面を露出させ、その状態で透明導電層を形成し、パターニングする。図５の符号４２は、パターニングされた透明導電層を示している。

【0042】

そして、液晶８３と上部電極８１を後工程で配置して、図１に示す液晶表示装置２を得ると、トランジスタ１１は動作可能な状態になる。

【0043】

チャネル領域７３は、半導体層３４の、ソース領域７１とドレイン領域７２の間の領域であり、ゲート電極層３２は、少なくともゲート絶縁膜３３を挟んでチャネル領域７３と対向する位置にある。トランジスタ１１は、ゲート絶縁膜３３と、ゲート・ソース・ドレイン電極層３２、５１、５２と半導体層３４とでこのように構成されている。

【0044】

なお、半導体層３４は、ＩＧＺＯ(ＩｎＧａＺｎＯ)等の酸化物半導体や、Ｓｉから成るアモルファス半導体、多結晶半導体、単結晶半導体など、種々の半導体が含まれる。

【0045】

半導体層３４がＩＧＺＯで構成されている場合は、ソース電極層５１とドレイン電極層５２とを上記配線膜３０によって構成させ、配線膜３０中の密着膜３７を半導体層３４と接触させ、銅薄膜３８を密着膜上に形成し、密着膜３７をＩＧＺＯと接触させることもできる。

【0046】

また、上記実施例では、密着膜３７と銅薄膜３８の積層膜は、配線膜３０やゲート電極層３２に用いたが、ＭＯＳトランジスタのソース電極層５１やドレイン電極層５２が基板３１と接触する場合は、密着膜３７と銅薄膜３８の積層膜によってソース電極層やドレイン電極層を構成させることもできる。

【実施例1】

【0047】

銅（Ｃｕ)を主成分として、添加金属を含有する密着膜用合金を作成し、密着膜用合金から成るＣｕ合金ターゲットを作成した。

【0048】

密着膜用合金は、Ｃｕと添加金属とを含有する密着膜用合金から成り、密着膜用合金の原子数を１００ａｔ％としたときに、添加金属には、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属が含有される。

【0049】

密着膜用合金をスパッタリングして形成される密着膜の基板への密着性は、密着膜用合金中に含有される炭素原子（Ｃ）と酸素原子（Ｏ）の含有量によって大きく変化する。Ｃは５０ｐｐｍ以下含有され、Ｏは１００ｐｐｍ以下含有される。

【0050】

＜評価内容＞
密着膜用合金から作成したＣｕ合金ターゲットの、ビッカース硬度と、加工性と、硬度分布と、膜厚分布とを測定した。

【0051】

ビッカース硬度は、５０Ｈｖ以上１２０Ｈｖ以下の範囲の測定値を良品とした。

【0052】

合金化すると堅くなり、機械加工性が悪化し、また、機械加工時の変形が発生する。スパッタリングレートも低下しやすい。５０Ｈｖ以上１２０Ｈｖ以下の範囲に含まれない測定値を不良品と評価した。

【0053】

加工性は、１ｍ×１ｍ×２０ｍｍ^tの密着膜用合金の板をフライス加工によって厚みを５ｍｍ削って得たＣｕ合金ターゲットの反り量で評価した。図６の符号１０がフライス加工して得たＣｕ合金ターゲットであり、符号ｓがそのＣｕ合金ターゲット１０の反り量である。反り量ｓが１ｍｍ以上のときに不良品と評価した。

【0054】

硬度分布については、密着膜用合金から作成したＣｕ合金ターゲット表面の複数箇所を硬度測定し、その測定結果のうちの硬度最大値（Ｍａｘ)と硬度最小値(Ｍｉｎ)とから次式によって算出し、硬度分布が１５％以上であったＣｕ合金ターゲットを不良品と評価した。

【0055】

硬度分布＝（硬度最大値−硬度最小値)／(硬度最大値＋硬度最小値)
スパッタレートについては、密着膜用合金から作成したＣｕ合金ターゲットをスパッタリングし、Ｃｕ合金ターゲットと同じ面積の薄膜を形成したときに、薄膜面内での膜厚最大値と膜厚最小値とを測定し、次式から膜厚分布を算出し、膜厚分布が５％以上のＣｕ合金ターゲットを不良品と評価した。

【0056】

膜厚分布＝（膜厚最大値−膜厚最小値)／(膜厚最大値＋膜厚最小値)
また、密着膜用合金で作成したＣｕ合金ターゲットをスパッタリングして、ガラス製の基板と、エポキシ樹脂製の基板と、ポリイミド樹脂製の基板との表面にそれぞれ密着膜を形成し、密着膜を１ｃｍ×１ｃｍの正方形に切断して密着膜小片から成るマスを１００個形成し、各マス上に接着テープを貼付して接着テープを基板から剥離させたときに、基板とマスとの間で１個でも剥離した場合を不良品と評価した（テープ試験の１００マス評価)。

【0057】

(１)Ｃｕ−Ｍｇ−Ａｌ
添加金属として、マグネシウム原子（Ｍｇ）を、０．５、２、６、又は８ａｔ％含有し、アルミニウム原子（Ａｌ）を０、１、２、８、１０、１５、２０ａｔ％含有する密着膜用合金を作成し、Ｃｕ合金ターゲットを作成したときの各測定項目を評価した。その評価の結果とＣの含有率とＯの含有率とを下記表１〜表４に示す。○は良品、×は不良品を示している。

【0058】

表１〜表４中、ＭｇとＡｌとＳｉとを含有しないＣｕのＣｕ合金ターゲットを作成したときの測定値も含む。表５以下も同じである。

【0059】

Ｃｕ−０．５ａｔ％Ｍｇ−Ａｌ

【表1】

【0060】

Ｃｕ−２ａｔ％Ｍｇ−Ａｌ

【表2】

【0061】

Ｃｕ−６ａｔ％Ｍｇ−Ａｌ

【表3】

【0062】

Ｃｕ−８ａｔ％Ｍｇ−Ａｌ

【表4】

【0063】

(２)Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｉ
添加金属として、Ａｌを１、５、１０、１５又は２０ａｔ％含有し、シリコン原子（Ｓｉ）を０．５、１、２、５、１０又は１５ａｔ％含有する密着膜用合金を作成し、Ｃｕ合金ターゲットを作成したときの各測定項目を評価した。その評価の結果とＣの含有率とＯの含有率とを下記表５〜表９に示す。○は良品、×は不良品を示している。

【0064】

Ｃｕ−１ａｔ％Ａｌ−Ｓｉ

【表5】

【0065】

Ｃｕ−５ａｔ％Ａｌ−Ｓｉ

【表6】

【0066】

Ｃｕ−１０ａｔ％Ａｌ−Ｓｉ

【表7】

【0067】

Ｃｕ−１５ａｔ％Ａｌ−Ｓｉ

【表8】

【0068】

Ｃｕ−２０ａｔ％Ａｌ−Ｓｉ

【表9】

【0069】

(３)Ｃｕ−Ｍｇ−Ａｌ−Ｓｉ
添加金属として、Ｍｇを１ａｔ％含有し、Ａｌを２ａｔ％含有し、Ｓｉを１又は３ａｔ％含有する密着膜用合金と、Ｍｇを２又は６ａｔ％含有し、Ａｌを２又は８ａｔ％含有し、Ｓｉを２、５又は１０ａｔ％含有する密着膜用合金を作成し、Ｃｕ合金ターゲットを作成したときの各測定項目を評価した。その評価の結果とＣの含有率とＯの含有率とを下記表１０に示す。○は良品、×は不良品を示している。

【0070】

【表10】

【0071】

＜結論＞
表１〜表１０から、添加金属には、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下の範囲のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下の範囲のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下の範囲のＳｉとから成る三種の金属のうち、いずれか二種以上の金属が含有されればよいことが分かる。

【0072】

また、密着膜用合金中のＣは５０ｐｐｍ以下の含有量にし、Ｏは１００ｐｐｍ以下の含有量にすれば良いことが分かる。

【0073】

このような密着膜用合金からＣｕ合金ターゲットを作成した場合はＣｕ合金ターゲットの組成は密着膜用合金と同じ組成になり、また、そのＣｕ合金ターゲットを希ガスでスパッタリングして形成した薄膜の組成も密着膜用合金の組成と同じになる。

【符号の説明】

【0074】

１１……トランジスタ
３０……配線膜
３１……基板
３２……ゲート電極層
３３……ゲート絶縁膜
３４……半導体層
３７……密着膜
３８……銅薄膜
４３……接続孔
５１……ソース電極層
５２……ドレイン電極層
７１……ソース領域
７２……ドレイン領域
７３……チャネル領域
８１……上部電極
８２……画素電極
８３……液晶
８８ａ……Ｃｕ合金ターゲット
８８ｂ……純銅ターゲット

【要約】

ガラス又は樹脂のいずれか一方又は両方から成る基板３１の表面に、Ｃｕに、添加金属が含有された密着膜用合金によってＣｕ合金ターゲットを作成し、スパッタリングによって密着膜３７を形成する。添加金属は、０．５ａｔ％以上６ａｔ％以下のＭｇと、１ａｔ％以上１５ａｔ％以下のＡｌと、０．５ａｔ％以上１０ａｔ％以下のＳｉのうち、いずれか二種以上の金属を含有する。密着膜３７は、基板３１との間の密着力が強く、剥離が生じない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】