[发明专利]Cu合金膜和Cu层叠膜

说明书

技术领域

本发明涉及Cu合金膜和Cu层叠膜。

背景技术

历来，在液晶面板和有机EL面板等的平板显示器、触控面板的布线中使用ITO薄膜和Al薄膜。伴随上述面板的大型化、布线的微细化，即宽度收缩，就要求电阻比以往低的布线，提出使用由纯Cu或Cu基合金构成的膜的布线电极。但是Cu因为与氧的亲和性高，所以氧存在下的加热和时间进程会导致其被氧化，招致变色或电阻的上升。

作为上述使用Cu的技术，在专利文献1中，提出有一种在Cu布线膜的单面或双面形成保护膜时所使用的溅射靶。具体公开的是，溅射靶含有Al为8.0质量％以上、11.0质量％以下，Fe为3.0质量％以上、5.0质量％以下，Ni为0.5质量％以上、2.0质量％以下，Mn为0.5质量％以上、2.0质量％以下，余量由Cu和不可避免的杂质构成。另外在上述专利文献1中公开，由上述溅射靶形成的膜为保护膜，其抑制在温度60℃、相对湿度90％下曝露250小时的耐候试验时的变色。

在专利文献2中，提出有一种Cu合金溅射靶，其中，含有镍20.0～40.0质量％，添加有Cr、Ti、V、Al、Ta、Co、Zr、Nb、Mo的任意一种或其两种以上的元素合计1.0～10.0质量％，余量是铜和不可避免的杂质。另外还公开，使用该Cu合金溅射靶所形成的金属薄膜，与Cu等相比，抗氧化性和耐腐蚀性更优异，被作为布线材料和布线材料的保护膜使用。

本申请的申请人在专利文献3中也提出有一种布线结构，其是使用了氧化物半导体层的显示装置中，在保护膜形成时使用了N₂O等的含有氧原子的气体的等离子体处理中，能够有效地防止Cu布线的氧化。即，提出在基板之上，从基板侧按顺序具备薄膜晶体管的半导体层、用于电极的Cu合金膜、保护膜的布线结构，其中，所述半导体层由氧化物半导体构成，所述Cu合金膜具有从基板侧按顺序包含第一层(X)和第二层(Z)的层叠结构，特别是所述第二层(Z)由Cu－Z合金构成，其含有从Zn、Ni、Ti、Al、Mg、Ca、W、Nb、稀土类元素、Ge和Mn构成的群中选择的至少一种Z群元素，合计2～20原子％。

在专利文献4中，提出有一种抗氧化性优异的触控面板传感器用Cu合金布线膜，其特征在于，在透明导电膜和与所述透明导电膜连接的触控面板传感器用的布线膜中，所述布线膜具有包含第一层和第二层的层叠结构，所述第一层是含有从Ni、Zn和Mn所构成的群中选择的合金元素的至少一种，合计量为0.1～40原子％的Cu合金(第一层)；所述第二层是由纯Cu或以Cu为主成分的Cu合金，且电阻率比所述第一层低的Cu合金构成，所述第二层与所述透明导电膜连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－156621号公报

专利文献2：日本特开2013－133489号公报

专利文献3：日本特开2012－243779号公报

专利文献4：日本特开2013－120411号公报

那么，将Cu系膜图案化成布线等的亚微米尺寸时，一般是通过湿蚀刻法进行加工。例如在触控面板传感器的框布线的湿法蚀刻加工中，可利用含有氯化铁的蚀刻液，含有过硫酸铵的蚀刻液，含有过氧化氢的蚀刻液，或者由磷酸、醋酸和硝酸等构成的混酸系蚀刻液等。但是，在至今为止提出的材料中存在的问题是，不能通过使用上述蚀刻液的湿法蚀刻加工得到良好的布线形状。特别是在上述专利文献4的表1的No.7所示的Cu－40at％Ni薄膜和No.29所示的Cu－20at％Ni－20at％Mn薄膜，因为Ni添加量多，所以具有抗氧化性，但是未加入湿蚀刻法的加工性，不能进行微细加工。

发明内容

本发明鉴于上述的课题而形成，其目的在于，提供一种显示低电阻、并且抗氧化性优异，且能够以湿蚀刻法良好地进行布线加工的Cu合金膜、含该Cu合金膜的Cu层叠膜、和具有该Cu层叠膜的层叠体，及上述Cu合金膜形成用的溅射靶。以下，将能够以湿蚀刻法良好地进行布线加工称为“湿法蚀刻加工性优异”。