CN104109837A - 保护膜形成用溅射靶及层叠配线膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种保护膜形成用溅射靶及层叠配线膜。所述保护膜形成用溅射靶，其在Cu配线膜（11）的单面或双面形成保护膜（12）时使用，其中，包括：5.0质量%以上15.0质量%以下的Ni；2.0质量%以上10.0质量%以下的Mn；30.0质量%以上50.0质量%以下的Zn；0.5质量%以上7.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免的杂质。并且，所述层叠配线膜（10），其具备Cu配线膜（11）及形成于该Cu配线膜（11）的单面或双面的保护膜（12），其中，保护膜（12）利用上述保护膜形成用溅射靶形成。
Description
技术领域
本发明涉及一种在形成保护由铜或铜合金构成的Cu配线膜的保护膜时使用的保护膜形成用溅射靶及具备通过该保护膜形成用溅射靶形成的保护膜的层叠配线膜。
本申请根据于2013年4月22日在日本申请的专利申请2013-089721号主张优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
以往，作为液晶和有机EL面板等平板显示器或触控面板等的配线膜，普遍使用Al。近来，实现配线膜的微细化（窄幅化）及薄膜化，要求比电阻比以往更低的配线膜。
随着上述配线膜的微细化及薄膜化，提供有使用比电阻比Al更低的材料即铜或铜合金的配线膜。
但是，由比电阻较低的铜或铜合金构成的Cu配线膜存在在具有湿度的气氛中易变色等问题。另外，为了提高耐候性而使用含有较多添加元素的铜合金时，比电阻会上升。
因此，例如专利文献1中提出有在Cu配线膜上形成由Ni-Cu-（Cr，Ti）合金构成的保护膜的层叠膜及用于形成该保护膜的溅射靶。该保护膜的耐候性比铜更高，因此即使在大气中保管也能够抑制表面变色。
专利文献1：日本专利公开2012-193444号公报
然而，将由铜或铜合金构成的Cu配线膜通过蚀刻进行图案化时，使用包含氯化铁的蚀刻液。以包含氯化铁的蚀刻液蚀刻上述具有由Ni-Cu-（Cr，Ti）合金构成的保护膜的层叠膜时，有时保护膜的一部分未溶解而残留为残渣。由于该残渣，配线之间有可能短路，因此难以用作配线膜。
而且，在蚀刻后的配线端面上产生微细毛刺时，由于该毛刺在Cu配线膜的缘部产生称作空隙的缺陷，在重复层叠期间引发断线，有可能导致成品率及质量的下降。
并且，含有Cr时，蚀刻后的废液中含有Cr，存在废液处理上耗费成本的问题。
而且，以35质量%以上84.5质量%以下含有较多价格比较高的Ni，因此存在溅射靶及层叠配线膜的制造成本增加的问题。
发明内容
本发明是鉴于前述情况而完成的，其目的在于提供一种可形成耐候性优异而能够抑制表面变色且具有良好的蚀刻性，并且能够抑制未溶解残渣的产生和毛刺的产生的保护膜的保护膜形成用溅射靶，以及具备通过该保护膜形成用溅射靶形成的保护膜的层叠配线膜。
为了解决上述课题，（1）本发明的一方式中的保护膜形成用溅射靶为在Cu配线膜的单面或双面形成保护膜时使用的保护膜形成用溅射靶，其中，包括：5.0质量%以上15.0质量%以下的Ni；2.0质量%以上10.0质量%以下的Mn；30.0质量%以上50.0质量%以下的Zn；0.5质量%以上7.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免的杂质。
设为这种结构的本发明的保护膜形成用溅射靶中，设为如下组成的Cu基合金，所述组成包括：5.0质量%以上15.0质量%以下的Ni；2.0质量%以上10.0质量%以下的Mn；30.0质量%以上50.0质量%以下的Zn；0.5质量%以上7.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免的杂质，由此即使以包含氯化铁的蚀刻液进行蚀刻时，也能够与Cu配线膜同等地被蚀刻，能够抑制未溶解残渣的产生。
并且，以0.5质量%以上7.0质量%以下的范围含有Al，因此能够抑制在蚀刻后的层叠配线膜的端面中产生微细毛刺，并能够抑制空隙的产生。
而且，Ni的含量比较少，为5.0质量%以上15.0质量%以下，因此能够大幅削减该溅射靶及保护膜的制造成本。
（2）本发明的另一方式中的保护膜形成用溅射靶为（1）中记载的保护膜形成用溅射靶，其中，包括：7.0质量%以上11.0质量%以下的Ni；4.0质量%以上8.0质量%以下的Mn；35.0质量%以上45.0质量%以下的Zn；2.0质量%以上5.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免的杂质。
这种结构的本发明的保护膜形成用溅射靶中，设为具有上述组成的Cu基合金，因此即使在以包含氯化铁的蚀刻液进行蚀刻时，也会与Cu配线膜同等地被蚀刻，能够进一步抑制未溶解残渣的产生。
并且，以2.0质量%以上5.0质量%以下的范围含有Al，因此能够进一步抑制在蚀刻后的层叠配线膜的端面中产生微细毛刺，并能够进一步抑制空隙的产生。
而且，Ni的含量比较少，为7.0质量%以上11.0质量%以下，因此能够进一步大幅削减该溅射靶及保护膜的制造成本。
（3）本发明的另一方式中的层叠配线膜为具备Cu配线膜及形成于该Cu配线膜的单面或双面的保护膜的层叠配线膜，其中，所述保护膜通过（1）或（2）中记载的保护膜形成用溅射靶形成。
这种结构的本发明的层叠配线膜中，具有通过设为上述组成的保护膜形成用溅射靶形成的保护膜，因此耐候性提高，即使在大气中保管时，也能够抑制变色。
并且，保护膜由Cu基合金构成，因此即使在以包含氯化铁的蚀刻液进行蚀刻时，也能够抑制未溶解残渣的产生。而且，含有Al，因此能够抑制蚀刻后的层叠配线膜的端面中的微细毛刺的产生，并能够抑制空隙的产生。
并且，由于不具有Cr，因此能够以低成本进行蚀刻后的废液处理。而且，由于Ni的含量比较少，因此能够大幅削减层叠配线膜的制造成本。
（4）本发明的另一方式中的层叠配线膜为（3）中记载的层叠配线膜，其中，所述Cu配线膜由铜或铜合金构成，所述Cu配线膜的比电阻在温度25℃的条件下为4.0μΩcm以下。
（5）本发明的另一方式中的层叠配线膜为（4）中记载的层叠配线膜，其中，所述Cu配线膜由纯度为99.99质量%以上的无氧铜构成，所述Cu配线膜的比电阻在温度25℃的条件下为3.5μΩcm以下。
（6）本发明的另一方式中的层叠配线膜为（3）中记载的层叠配线膜，其中，所述Cu配线膜的厚度A为50nm≤A≤800nm。
Cu配线膜由比电阻为4.0μΩcm以下（温度25℃）的铜或铜合金构成，Cu配线膜的厚度A设为50nm≤A≤800nm的范围内，因此能够通过该Cu配线膜良好地进行通电。
（7）本发明的另一方式中的层叠配线膜为（3）中记载的层叠配线膜，其中，所述保护膜的厚度B为5nm≤B≤100nm。
（8）本发明的另一方式中的层叠配线膜为（3）中记载的层叠配线膜，其中，所述Cu配线膜的厚度A与所述保护膜的厚度B之比B/A为0.02＜B/A＜1.0。
保护膜的厚度B设为5nm≤B≤100nm的范围内，Cu配线膜的厚度A与保护膜的厚度B之比B/A设为0.02＜B/A＜1的范围内，因此能够可靠地抑制Cu配线膜的变色。
如以上，根据本发明，能够提供一种可形成耐候性优异而能够抑制表面变色且具有良好的蚀刻性，并能够抑制未溶解残渣的产生和毛刺的产生的保护膜的保护膜形成用溅射靶，以及具备通过该保护膜形成用溅射靶形成的保护膜的层叠配线膜。
附图说明
图1是作为本发明的一实施方式的层叠配线膜的剖面说明图。
图2是表示现有例101的层叠配线膜中的蚀刻后的剖面观察结果的照片。
图3是表示比较例107的层叠配线膜中的蚀刻后的剖面观察结果的照片。
图4是表示本发明例101的层叠配线膜中的蚀刻后的剖面观察结果的照片。
[符号说明]
1-基板，10-层叠配线膜，11-Cu配线膜，12-保护膜。
具体实施方式
以下，对作为本发明的一实施方式的保护膜形成用溅射靶以及层叠配线膜进行说明。
作为本实施方式的保护膜形成用溅射靶在由铜或铜合金构成的Cu配线膜上形成保护膜时使用。
该保护膜形成用溅射靶具有如下组成，所述组成包括：5.0质量%以上15.0质量%以下的Ni；2.0质量%以上10.0质量%以下的Mn；30.0质量%以上50.0质量%以下的Zn；0.5质量%以上7.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免杂质。
另外，该保护膜形成用溅射靶经铸造、热轧、冷轧、热处理、机械加工等工序而制造。
以下，对如上述那样规定作为本实施方式的保护膜形成用溅射靶的组成的理由进行说明。
（Ni：5.0质量%以上15.0质量%以下）
Ni是具有改善Cu的耐候性的作用效果的元素。通过含有Ni，能够抑制变色。
在此，Ni的含量低于5.0质量%时，耐候性不会充分提高，有可能无法充分抑制Cu配线膜11的变色。另一方面，Ni的含量超过15.0质量%时，蚀刻性劣化，在以包含氯化铁的蚀刻液进行蚀刻时有可能生成未溶解残渣。并且，热加工性、切削性也降低。
根据这种理由，将Ni的含量设定为5.0质量%以上15.0质量%以下的范围内。更优选将Ni的含量设定为7.0质量%以上11.0质量%以下的范围内。
（Mn：2.0质量%以上10.0质量%以下）
与Ni同样，Mn是具有提高Cu的耐候性的作用效果的元素。并且，还具有提高熔融金属的流动性、热加工性、切削性的作用效果。而且，是比Ni廉价的元素，因此能够通过代替Ni添加来削减成本。
在此，Mn的含量低于2.0质量%时，耐候性不会充分提高，有可能无法充分抑制变色。另一方面，Mn的含量超过10.0质量%时，蚀刻性劣化，在以包含氯化铁的蚀刻液进行蚀刻时有可能生成未溶解残渣。并且，看不到如前所述的效果的进一步提高，反而令热加工性、冷加工性劣化。
根据这种理由，将Mn的含量设定为2.0质量%至10.0质量%以下的范围内。更优选将Mn的含量设定为4.0质量%至8.0质量%以下的范围内。
（Zn：30.0质量%以上50.0质量%以下）
Zn是具有提高力学特性并且改善加工性的作用效果的元素。通过含有Zn，能够良好地进行保护膜形成用溅射靶的制造。
在此，Zn的含量低于30.0质量%时，热加工性不会充分提高，有可能在热轧时产生裂纹。另一方面，Zn的含量超过50.0质量%时，冷加工性劣化，有可能在冷轧时产生裂纹。
根据这种理由，将Zn的含量设定为30.0质量%以上50.0质量%以下的范围内。更优选将Zn的含量设定为35.0质量%以上45.0质量%以下的范围内。
（Al：0.5质量%以上7.0质量%以下）
Al具有在由Cu-Ni-Mn-Zn合金构成的保护膜及由Cu配线膜构成的层叠配线膜中抑制蚀刻后的层叠配线膜的端面中产生毛刺的作用效果。即，通过向Cu-Ni-Mn-Zn合金添加Al，能够去除蚀刻后的层叠配线膜的端面的微细毛刺而使其平滑，并能够降低空隙等缺陷的产生。
在此，Al的含量低于0.5质量%时，使配线端面的形状平滑的作用效果不会充分提高，有可能产生微细毛刺。另一方面，Al的含量超过7.0质量%时，制造靶时的热加工性劣化，有可能产生裂纹。
根据这种理由，将Al的含量设定为0.5质量%以上7.0质量%以下的范围内。更优选将Al的含量设定为2.0质量%以上5.0质量%以下的范围内。
接着，对作为本实施方式的层叠配线膜10进行说明。
如图1所示，作为本实施方式的层叠配线膜10具备有形成于基板1上的Cu配线膜11及形成于Cu配线膜11上的保护膜12。
其中，基板1并未特别限定，在平板显示器或触控面板等中，可使用由可透光的玻璃、树脂膜等构成的基板。
Cu配线膜11由铜或铜合金构成，优选将其比电阻设为4.0μΩcm以下（温度25℃）。本实施方式中，Cu配线膜11由纯度为99.99质量%以上的无氧铜构成，比电阻设为3.5μΩcm以下（温度25℃）。另外，该Cu配线膜11使用由纯度为99.99质量%以上的无氧铜构成的溅射靶形成。
并且，优选将该Cu配线膜11的厚度A设为50nm≤A≤800nm的范围内，更优选设为100nm≤A≤300nm的范围内。
保护膜12为使用作为本实施方式的保护膜形成用溅射靶形成的保护膜，具有与上述的保护膜形成用溅射靶相同的组成。
优选将该保护膜12的厚度B设为5nm≤B≤100nm的范围内，更优选设为10nm≤B≤50nm的范围内。
并且，优选Cu配线膜11的厚度A与保护膜12的厚度B之比B/A在0.02＜B/A＜1.0的范围内，更优选设为0.1＜B/A＜0.3的范围内。
在如以上的结构的作为本实施方式的保护膜形成用溅射靶及层叠配线膜10中，如上述，具有如下组成，所述组成包括：5.0质量%以上15.0质量%以下的Ni；2.0质量%以上10.0质量%以下的Mn；30.0质量%以上50.0质量%以下的Zn；0.5质量%以上7.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免杂质，并且设为Cu基合金，因此即使在以包含氯化铁的蚀刻液进行蚀刻时，也能够良好地进行蚀刻，能够抑制未溶解残渣的产生。
尤其，保护膜形成用溅射靶及保护膜12以上述范围含有Al，因此能够抑制蚀刻后的层叠配线膜10的端面中产生微细毛刺，并能够抑制空隙的产生。
并且，保护膜形成用溅射靶及保护膜12以上述范围含有Ni，因此耐候性提高，能够可靠地抑制层叠配线膜10的表面变色。
而且，保护膜形成用溅射靶及保护膜12以上述范围含有Mn，因此耐候性提高，能够可靠地抑制层叠配线膜10的表面变色。
而且，保护膜形成用溅射靶及保护膜12不具有Cr，因此能够以低成本进行蚀刻后的废液处理。
并且，Ni的含量比较少，为5质量%以上15质量%以下，因此能够大幅削减保护膜形成用溅射靶及层叠配线膜10的制造成本。
而且，热加工性、冷加工性、切削性优异，因此能够良好地制造作为本实施方式的保护膜形成用溅射靶。
并且，本实施方式中，Cu配线膜11由比电阻为3.5μΩcm以下（温度25℃）的无氧铜构成，且Cu配线膜11的厚度A设为50nm≤A≤800nm的范围内，因此能够通过该Cu配线膜11良好地进行通电。
而且，本实施方式中，保护膜12的厚度B设为5nm≤B≤100nm的范围内，且Cu配线膜11的厚度A与保护膜12的厚度B之比B/A设为0.02＜B/A＜1.0的范围内，因此能够可靠地抑制Cu配线膜11的变色。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于此，在不脱离该发明的技术思想的范围内，能够进行适当变更。
例如，本实施方式中，以在基板上形成层叠配线膜的结构为例进行了说明，但并不限于此，可在基板上形成ITO膜、AZO膜等透明导电膜，并在其上形成层叠配线膜。
并且，将Cu配线膜设为由纯度为99.99质量%以上的无氧铜构成的配线膜来进行了说明，但并不限于此，例如也可以是由韧铜等纯铜或含有少量添加元素的铜合金构成的配线膜。
而且，Cu配线膜的厚度A、保护膜的厚度B、厚度比B/A并不限于本实施方式中记载的内容，也可以设为其他构成。
实施例
以下，对针对本发明所涉及的保护膜形成用溅射靶及层叠配线膜的作用效果进行评价的评价试验的结果进行说明。
<Cu配线膜形成用纯铜靶>
准备纯度为99.99质量%的无氧铜的铸块，对该铸块以800℃进行热轧、消除应力退火及机械加工，从而制作具有外径：100mm×厚度：5mm的尺寸的Cu配线膜形成用纯铜靶。
接着，准备无氧铜制垫板，在该无氧铜制垫板上重叠前述的Cu配线膜形成用纯铜靶，以200℃的温度进行铟焊接，由此制作带垫板靶。
<保护膜形成用溅射靶>
作为熔解原料准备无氧铜（纯度为99.99质量%）、低碳镍（纯度为99.9质量%）、电解金属锰（纯度为99.9质量%）、电解锌（纯度为99.99质量%）、铝（纯度为99.99质量%），在高纯度石墨坩埚内高频熔解这些熔解原料，将成分调整为具有表1所示的组成的熔融金属之后，在已冷却的碳模中进行铸造，得到50×50×30mm厚度大小的铸块。
接着，以约10%的轧制率对铸块以800℃进行热轧至10mm厚度，通过平面切削去除表面的氧化物和瑕疵之后，以约10%的轧制率冷轧至6mm厚度，并进行消除应力退火。机械加工所得到的压延板的表面，制作具有外径：100mm、厚度：5mm的尺寸的本发明例1～31及比较例1～8的保护膜形成用溅射靶。
而且，作为现有例1，准备如下组成的铸块，所述组成包括：Ni：64.0质量%；Ti：4.0质量%；余量为Cu及不可避免杂质，与上述的本发明例1～31及比较例1～8相同地，进行热轧、冷轧、消除应力退火、机械加工，从而准备具有外径：100mm、厚度：5mm的尺寸的溅射靶。
接着，准备无氧铜制垫板，在该无氧铜制垫板上重叠所得到的保护膜形成用溅射靶，以200℃的温度进行铟焊接，由此制作带垫板靶。
在此，本发明例1～31、比较例1～8以及现有例1的保护膜形成用溅射靶中，确认在热轧及冷轧时有无裂纹。将结果一并示于表1。
<层叠配线膜>
以与玻璃基板（具有纵：20mm、横：20mm、厚度：0.7mm的尺寸的康宁公司制1737的玻璃基板）的距离成为70mm的方式将Cu配线膜形成用纯铜靶设置在溅射装置内，并以如下条件实施溅射，从而在玻璃基板的表面形成具有150nm的厚度的Cu配线膜，所述条件为，电源：直流方式，溅射功率：150W，极限真空度：5×10-5Pa，气氛气体组成：纯Ar，溅射气体压力：0.67Pa，基板加热：无。
接着，以相同条件，利用表1中记载的保护膜形成用溅射靶实施溅射，在Cu配线膜上形成30nm厚度的保护膜。由此，形成表2所示的本发明例101～131及比较例101～104、107的层叠配线膜。
另外，作为现有例101，利用上述的现有例1的溅射靶，制作在Cu配线膜上形成保护膜的层叠配线膜。
<粘附性>
根据JIS-K5400如下进行格子粘附测试，即以1mm间隔在层叠配线膜上以格子状切入裂缝之后，用3M公司制透明胶带（Scotch Tape）剥下，在玻璃基板中央部的10mm见方内测定粘附在玻璃基板上的层叠配线膜的面积%。将所粘附的层叠配线膜的面积为99%以上的情况评价为无膜剥落，将低于99%的情况评价为有膜剥落。将各个评价结果以“有”及“无”来示于表2。
<耐候性>
进行恒温恒湿试验（以60℃且90%的相对湿度暴露250小时），肉眼确认层叠配线膜表面有无变化。出现变色时评价为“有”，未确认到变色时评价为“无”。将评价结果示于表2。
<蚀刻残渣及毛刺>
对形成于玻璃基板上的层叠配线膜涂布光致抗蚀液（东京应化工业株式会社制：OFPR-8600LB）并进行感光、显影，从而以30μm的线和空间（Line-and-space）形成抗蚀膜，并浸渍于保持为液温30℃±1℃的4%FeCl3水溶液中来蚀刻层叠配线膜，从而形成配线。
利用Ar离子束，相对于从屏蔽板暴露的试料垂直照射射束而对该配线的剖面进行离子蚀刻，用二次电子显微镜观察所得到的剖面，调查蚀刻残渣的有无及配线端面的毛刺。将现有例101的层叠配线膜中的蚀刻后的剖面观察结果示于图2，将比较例107的层叠配线膜中的蚀刻后的剖面观察结果示于图3，将本发明例101的层叠配线膜中的蚀刻后的剖面观察结果示于图4。
关于蚀刻残渣，如图2所示，残渣的长度L为300nm以上时评价为“有”，如图3所示，残渣的长度L小于300nm时评价为“无”。将评价结果示于表2。
关于层叠配线膜的端面的毛刺，根据蚀刻的层叠配线膜的剖面形状，如图3所示具有毛刺时评价为“有”，如图4所示没有毛刺时评价为“无”。将评价结果示于表2。
<蚀刻速度>
利用保护膜形成用溅射靶以与前述相同的条件实施溅射，在前述玻璃基板上形成厚度为150nm的保护膜。将仅形成该单层保护膜的玻璃基板浸渍于保持为液温30℃±1℃的4%FeCl3水溶液中来蚀刻保护膜，通过肉眼观察测定直到保护膜消失为止的时间，从而求出蚀刻速度。将评价结果示于表2。
[表1]
[表2]
比较例5的保护膜形成用溅射靶中，Zn的含量比本发明的范围少，在热加工时出现了裂纹。因此，中止保护膜形成用溅射靶的制作，未实施之后的评价。
比较例6的保护膜形成用溅射靶中，Zn的含量比本发明的范围多，在冷加工时出现了裂纹。因此，中止保护膜形成用溅射靶的制作，未实施之后的评价。
比较例8的保护膜形成用溅射靶中，Al的含量比本发明的范围多，在热加工时出现了裂纹。因此，中止保护膜形成用溅射靶的制作，未实施之后的评价。
通过Ni的含量比本发明例少的比较例1的保护膜形成用溅射靶形成了保护膜的比较例101的层叠配线膜中，在恒温恒湿测试中出现了变色，耐候性不充分。
通过Mn的含量比本发明例少的比较例3的保护膜形成用溅射靶形成了保护膜的比较例103的层叠配线膜中，在恒温恒湿测试中出现了变色，耐候性不充分。并且，蚀刻速度较慢，蚀刻性较差。
通过Ni的含量比本发明例多的比较例2的保护膜形成用溅射靶形成了保护膜的比较例102的层叠配线膜中，在蚀刻后残留有残渣，在配线端面还产生有毛刺。并且，蚀刻速度较慢，蚀刻性较差。
通过Mn的含量比本发明例多的比较例4的保护膜形成用溅射靶形成了保护膜的比较例104的层叠配线膜中，在蚀刻后残留有残渣，在配线端面还产生有毛刺。并且，蚀刻速度较慢，蚀刻性较差。
并且，通过Al的含量比本发明例少的比较例7的保护膜形成用溅射靶形成了保护膜的比较例107的层叠配线膜中，如图3所示，在蚀刻后未残留有残渣，但是在配线端面确认到微细毛刺。
而且，通过包括64质量%的Ni、4质量%的Ti、余量为Cu及不可避免杂质的现有例1的溅射靶形成了保护膜的现有例101的层叠配线膜中，如图2所示，在蚀刻后残留有较多残渣。并且，蚀刻速度非常慢，蚀刻性较差。
相对于此，Zn及Al的含量设为本发明的范围内的本发明例1～31的保护膜用溅射靶中，在热轧时及冷轧时未确认到裂纹，良好地制造出了保护膜形成用溅射靶。
并且，通过Ni、Mn的含量设为本发明的范围内的本发明例1～31的保护膜形成用溅射靶形成了保护膜的本发明例101～131的层叠配线膜中，粘附性、耐候性、蚀刻性优异，充分抑制了蚀刻后的残渣的产生。
而且，通过Al的含量设为本发明的范围内的本发明例1～31的保护膜形成用溅射靶形成了保护膜的本发明例101～131的层叠配线膜中，在蚀刻后的配线端面未出现毛刺。
通过以上内容，根据本发明例，能够提供可形成耐候性优异而能够抑制表面变色且具有良好的蚀刻性，并且能够抑制未溶解残渣的产生和毛刺的产生的保护膜的保护膜形成用溅射靶，以及具备通过该保护膜形成用溅射靶形成的保护膜的层叠配线膜。
Claims (8)
1.一种保护膜形成用溅射靶，其在Cu配线膜的单面或双面形成保护膜时使用，其特征在于，包括：
5.0质量%以上15.0质量%以下的Ni；2.0质量%以上10.0质量%以下的Mn；30.0质量%以上50.0质量%以下的Zn；0.5质量%以上7.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的保护膜形成用溅射靶，其中，包括：
7.0质量%以上11.0质量%以下的Ni；4.0质量%以上8.0质量%以下的Mn；35.0质量%以上45.0质量%以下的Zn；2.0质量%以上5.0质量%以下的Al；余量为Cu及不可避免的杂质。
3.一种层叠配线膜，其具备Cu配线膜及形成于该Cu配线膜的单面或双面的保护膜，其特征在于，
所述保护膜通过权利要求1或2中记载的保护膜形成用溅射靶形成。
4.根据权利要求3所述的层叠配线膜，其中，
所述Cu配线膜由铜或铜合金构成，所述Cu配线膜的比电阻在温度25℃的条件下为4.0μΩcm以下。
5.根据权利要求4所述的层叠配线膜，其中，
所述Cu配线膜由纯度为99.99质量%以上的无氧铜构成，所述Cu配线膜的比电阻在温度25℃的条件下为3.5μΩcm以下。
6.根据权利要求3所述的层叠配线膜，其中，
所述Cu配线膜的厚度A为50nm≤A≤800nm。
7.根据权利要求3所述的层叠配线膜，其中，
所述保护膜的厚度B为5nm≤B≤100nm。
8.根据权利要求3所述的层叠配线膜，其中，
所述Cu配线膜的厚度A与所述保护膜的厚度B之比B/A为0.02＜B/A＜1.0。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105549775A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-05-04 | 大同特殊钢株式会社 | 层压体 |
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4110132A (en) * | 1976-09-29 | 1978-08-29 | Olin Corporation | Improved copper base alloys |
| US6123738A (en) * | 1998-08-19 | 2000-09-26 | The Dow Chemical Company | Process for the production of low color 2,3-epoxypropyltrialkylammonium halide |
| US20060233692A1 (en) * | 2004-04-26 | 2006-10-19 | Mainstream Engineering Corp. | Nanotube/metal substrate composites and methods for producing such composites |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5976453A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-05-01 | Mitsubishi Metal Corp | 半導体装置のリ−ド材用Ｃｕ合金クラツド材 |
| AU6279296A (en) * | 1996-06-12 | 1998-01-07 | International Business Machines Corporation | Lead-free, high tin ternary solder alloy of tin, silver, and indium |
| US6123783A (en) * | 1997-02-06 | 2000-09-26 | Heraeus, Inc. | Magnetic data-storage targets and methods for preparation |
| JPH111735A (ja) * | 1997-04-14 | 1999-01-06 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | プレス打抜き加工性に優れた耐食性高強度Ｃｕ合金 |
| TWI223673B (en) * | 2002-07-25 | 2004-11-11 | Hitachi Metals Ltd | Target and manufacturing method thereof |
| TWI254747B (en) * | 2005-03-01 | 2006-05-11 | Ritdisplay Corp | Alloy target for conductive film or its protection layer and manufacturing method thereof |
| JP5532767B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2014-06-25 | 大同特殊鋼株式会社 | Ｃｕ電極保護膜用ＮｉＣｕ合金ターゲット材 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4110132A (en) * | 1976-09-29 | 1978-08-29 | Olin Corporation | Improved copper base alloys |
| US6123738A (en) * | 1998-08-19 | 2000-09-26 | The Dow Chemical Company | Process for the production of low color 2,3-epoxypropyltrialkylammonium halide |
| US20060233692A1 (en) * | 2004-04-26 | 2006-10-19 | Mainstream Engineering Corp. | Nanotube/metal substrate composites and methods for producing such composites |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105549775A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-05-04 | 大同特殊钢株式会社 | 层压体 |
| CN107109635A (zh) * | 2015-09-25 | 2017-08-29 | 株式会社爱发科 | 溅射靶、靶制备方法 |
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