[發明專利]MoTi靶材及其制造方法

無效

• 申請號: 201210364164.3
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN103014638A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 上灘真史;井上惠介
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/14;B22F3/12;C22C14/00;C22C27/04;C22C30/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及濺射等物理蒸鍍技術中使用的MoTi靶材及其制造方法。?

背景技術

近年來，在作為平面顯示裝置之一的薄膜晶體管型液晶顯示器等的薄膜電極和薄膜布線等中，漸趨使用低電阻的Al、Cu、Ag、Au等純金屬膜或者以它們為主體的合金膜。然而，通常這些薄膜存在作為電極·布線所要求的耐熱性、耐腐蝕性、密合性中任意一種特性差的問題，與其它元素形成擴散層而喪失必要的電特性等問題。?

因此，為了解決這些問題，作為對于基板的基底膜或覆蓋膜，開始使用作為高熔點金屬的純Mo、Mo合金。尤其是提出了MoTi薄膜作為Al、Cu系等布線·電極膜的基底膜或覆蓋膜的方案，對于用于形成該MoTi薄膜的靶材，例如提出了如專利文獻1、專利文獻2的方案。?

在專利文獻1、專利文獻2的實施例的制造方法中，記載有使用特定粒徑的Mo粉末與Ti粉末作為原料粉末，進行加壓燒結制備MoTi燒結體，并由該MoTi燒結體來制備的MoTi靶材。專利文獻1中公開的MoTi靶材是在濺射成膜時可以顯著降低飛濺、粒子的產生方面優異的靶材。?

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-255440號公報?

專利文獻2：日本特開2007-297654號公報?

發明內容

發明要解決的問題

經過本發明人的研究，可以確認將專利文獻1公開的MoTi靶材濺射得到的MoTi薄膜存在電阻值升高的情況。作為布線膜、它們的基底膜或覆蓋膜使用時，電阻值越低越好。?

另外，還確認了所得到的MoTi薄膜存在膜應力增大的情況。膜應力的增加與蝕刻、洗滌等后續工序中產生膜剝離等問題、導致電子元件的可靠性降低有關。?

鑒于上述課題，本發明的目的在于，提供可以改善膜剝離的問題且可以維持低電阻值的MoTi靶材及其制造方法。?

用于解決問題的方案

本發明人對例如專利文獻1公開的用于形成薄膜的MoTi靶材進行具體研究，可以確認靶材的氫含量超過100質量ppm。而且，該氫是引起上述膜剝離、電阻值升高的問題的誘因，發現通過比以往進一步降低MoTi靶材的氫含量，可以解決上述問題，從而達成了本發明。?

即，本發明為一種MoTi靶材，其具有含有Ti?20~80原子%且剩余部分由Mo和不可避免的雜質構成的組成，作為所述不可避免的雜質之一的氫為10質量ppm以下。?

另外，本發明的MoTi靶材可以通過在低于100Pa的壓力、800℃以上、0.5小時以上的條件下對MoTi燒結體進行熱處理而得到。?

另外，所述MoTi燒結體優選通過下述工序制造：?

(1)將Mo一次粒子凝聚而成的Mo凝聚體破碎至平均粒徑10μm以下，制備Mo粉末的工序；?

(2)準備平均粒徑50μm以下的Ti粉末的工序；?

(3)將所述Mo粉末與所述Ti粉末按照含有Ti?20~80原子%的?量進行混合，制備MoTi混合粉末的工序；和?

(4)對所述MoTi混合粉末進行加壓燒結，制備MoTi燒結體的工序。?

此外，本發明中的加壓燒結優選在燒結溫度為800~1500℃、壓力為10~200MPa下進行1~20小時。?

發明的效果?

根據本發明，可以提供將氫含量限制到極限的MoTi靶材，因此在例如使用MoTi薄膜作為布線膜、它們的基底膜或覆蓋膜時，可以將電阻值抑制得較低，而且可以降低膜應力、解決膜剝離的問題，在制造電子元件時的工業價值非常大。?

附圖說明

圖1為用光學顯微鏡觀察樣品No.6~No.11的靶材的照片。?

具體實施方式

本發明的特征在于，將MoTi靶材中含有作為不可避免的雜質之一的氫含量限制在10質量ppm以下。另外，本發明的特征還在于，作為得到該限制了氫含量的MoTi靶材的方法，采用在減壓下的熱處理。以下，對本發明的MoTi靶材的特征進行詳細說明。?

將本發明的MoTi靶材中含有的作為不可避免的雜質之一的氫限制在10質量ppm以下。其原因在于，氫含量高于10質量ppm時，存在在濺射中由MoTi靶材放出的氫引起所形成的MoTi薄膜的應力增加、電阻率升高的情況。?