JP2001011612A - ターゲット材料、電極材料、及び実装部品 - Google Patents
ターゲット材料、電極材料、及び実装部品Info
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- JP2001011612A JP2001011612A JP11181018A JP18101899A JP2001011612A JP 2001011612 A JP2001011612 A JP 2001011612A JP 11181018 A JP11181018 A JP 11181018A JP 18101899 A JP18101899 A JP 18101899A JP 2001011612 A JP2001011612 A JP 2001011612A
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- metal
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 環境上問題となるＣｒを含まない組成で、従
来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりもＳｎのバリア特性に優れ、
しかも従来のＮｉ−Ｃｒ系合金よりもエッチング性に優
れた電極材料、これを用いた電子回路実装部品、この電
極材料を形成するためのスパッタリングターゲット材料
を提供する。 【解決手段】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなることを特徴とするスパッタリングターゲット材
料、またこれを用いたスパッタリング法で形成される電
極材料。また、この電極材料を備えた電子回路実装部
品。
来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりもＳｎのバリア特性に優れ、
しかも従来のＮｉ−Ｃｒ系合金よりもエッチング性に優
れた電極材料、これを用いた電子回路実装部品、この電
極材料を形成するためのスパッタリングターゲット材料
を提供する。 【解決手段】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなることを特徴とするスパッタリングターゲット材
料、またこれを用いたスパッタリング法で形成される電
極材料。また、この電極材料を備えた電子回路実装部
品。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スパッタリング
法によって電極を形成する際に用いられるスパッタリン
グターゲット材料、これを用いて形成された電極、及
び、この電極を有する電子回路実装部品に関する。
法によって電極を形成する際に用いられるスパッタリン
グターゲット材料、これを用いて形成された電極、及
び、この電極を有する電子回路実装部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子回路基板上に実装される電子部品、
例えばセラミックスコンデンサーは、はんだ合金によっ
て基板に固定され、またこのはんだは電気的導通材とし
ても機能する。しかし、電子部品がセラミックス材料な
どで構成される場合は、はんだとの濡れ性が良くないた
め、はんだとの塗れ性の良い材料からなる電極層を電子
部品表面に形成する。この電極層には、従来よりＣｕ、
Ａｇ、Ａｕなどの金属材料や、Ｎｉ系の合金材料が用い
られていた。Ｎｉ系の合金材料としては、Ｎｉ−Ｃｕ系
合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金などが知られている。
例えばセラミックスコンデンサーは、はんだ合金によっ
て基板に固定され、またこのはんだは電気的導通材とし
ても機能する。しかし、電子部品がセラミックス材料な
どで構成される場合は、はんだとの濡れ性が良くないた
め、はんだとの塗れ性の良い材料からなる電極層を電子
部品表面に形成する。この電極層には、従来よりＣｕ、
Ａｇ、Ａｕなどの金属材料や、Ｎｉ系の合金材料が用い
られていた。Ｎｉ系の合金材料としては、Ｎｉ−Ｃｕ系
合金、Ｎｉ−Ｃｒ系合金などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｃｕ、Ａｇ、
Ａｕなどは、はんだと反応しやすいため、はんだ付けし
た後、経時劣化を起こし、電極層の剥離、素子中へのは
んだの拡散による特性低下を招いていた。
Ａｕなどは、はんだと反応しやすいため、はんだ付けし
た後、経時劣化を起こし、電極層の剥離、素子中へのは
んだの拡散による特性低下を招いていた。
【０００４】前記従来のＮｉ−Ｃｕ系やＮｉ−Ｃｒ系の
合金材料は、はんだ中Ｓｎの拡散を防止する目的で用い
られる。しかし、Ｎｉ−Ｃｕ系合金は、使用環境下の熱
で、はんだ中のＳｎが拡散しやすく、電極を形成した実
装素子の信頼性が乏しい。また、Ｎｉ−Ｃｒ系合金は、
エッチング処理が困難で生産上好ましくない。更に、六
価Ｃｒイオンを生じ、環境保全に問題があった。
合金材料は、はんだ中Ｓｎの拡散を防止する目的で用い
られる。しかし、Ｎｉ−Ｃｕ系合金は、使用環境下の熱
で、はんだ中のＳｎが拡散しやすく、電極を形成した実
装素子の信頼性が乏しい。また、Ｎｉ−Ｃｒ系合金は、
エッチング処理が困難で生産上好ましくない。更に、六
価Ｃｒイオンを生じ、環境保全に問題があった。
【０００５】そこで本発明は、環境上問題となるＣｒを
含まない組成で、Ｓｎのバリア特性およびエッチング特
性に優れた電極材料、及びこれを用いた電子回路実装部
品を提供することを目的とする。
含まない組成で、Ｓｎのバリア特性およびエッチング特
性に優れた電極材料、及びこれを用いた電子回路実装部
品を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、環境上問
題となるＣｒを含ませることなく、また、Ｎｉ−Ｃｕ系
合金よりもＳｎのバリア特性に優れ、Ｎｉ−Ｃｒ合金よ
りもエッチング特性に優れた合金を探索した結果、Ｔｉ
を１〜５０重量％含有させたＮｉ基合金が電極材料とし
て好適であることを見いだし、本発明に至った。
題となるＣｒを含ませることなく、また、Ｎｉ−Ｃｕ系
合金よりもＳｎのバリア特性に優れ、Ｎｉ−Ｃｒ合金よ
りもエッチング特性に優れた合金を探索した結果、Ｔｉ
を１〜５０重量％含有させたＮｉ基合金が電極材料とし
て好適であることを見いだし、本発明に至った。
【０００７】即ち、本発明のスパッタリングターゲット
材料は、Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金からなる
ことを特徴とし、これを用いてスパッタリング法で形成
される本発明の電極材料は、Ｔｉを１〜５０重量％含む
Ｎｉ基合金からなることを特徴とする。
材料は、Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金からなる
ことを特徴とし、これを用いてスパッタリング法で形成
される本発明の電極材料は、Ｔｉを１〜５０重量％含む
Ｎｉ基合金からなることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の電子回路実装部品は、上記
電極を備えたことを特徴とし、例えば、セラミックコン
デンサ、抵抗素子、半導体素子、集積回路を挙げること
ができる。
電極を備えたことを特徴とし、例えば、セラミックコン
デンサ、抵抗素子、半導体素子、集積回路を挙げること
ができる。
【０００９】本発明の電極材料は、特にセラミック材料
に形成することが望ましいが、これに限定されるもので
はない。また、本発明の電極層の上に更にはんだとの密
着性が優れる銅系材料の層を形成しても良い。
に形成することが望ましいが、これに限定されるもので
はない。また、本発明の電極層の上に更にはんだとの密
着性が優れる銅系材料の層を形成しても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明のスパッタリングターゲッ
ト材料、電極材料は、Ｔｉを１〜５０重量％含有させた
Ｎｉ基合金である。
ト材料、電極材料は、Ｔｉを１〜５０重量％含有させた
Ｎｉ基合金である。
【００１１】Ｔｉの添加量を増加させるとともにＳｎの
バリア特性は向上するが、Ｔｉ量が１重量％未満ではＮ
ｉ−Ｃｕ系合金と同等かそれ以下になってしまう。
バリア特性は向上するが、Ｔｉ量が１重量％未満ではＮ
ｉ−Ｃｕ系合金と同等かそれ以下になってしまう。
【００１２】一方、Ｔｉ量が５０重量％を超えると、Ｎ
ｉ基合金のエッチング性はＮｉ−Ｃｒと同等かそれ以下
になってしまう。
ｉ基合金のエッチング性はＮｉ−Ｃｒと同等かそれ以下
になってしまう。
【００１３】
【実施例】本発明を実施例、比較例、従来例により具体
的に説明する。原料として、金属Ｎｉ（電解ニッケル、
純度９９．９９重量％）、金属Ｔｉ（クロール法による
スポンジチタン、純度９９．９９重量％）、金属Ｃｕ
（電解銅、純度９９．９９重量％）、金属Ｃｒ（電解ク
ロム、純度９９重量％）を用い、表１に示す組成に配合
し、総量約１０ｋｇとした。
的に説明する。原料として、金属Ｎｉ（電解ニッケル、
純度９９．９９重量％）、金属Ｔｉ（クロール法による
スポンジチタン、純度９９．９９重量％）、金属Ｃｕ
（電解銅、純度９９．９９重量％）、金属Ｃｒ（電解ク
ロム、純度９９重量％）を用い、表１に示す組成に配合
し、総量約１０ｋｇとした。
【００１４】実施例１は、Ｔｉが１重量％で残部がＮ
ｉ、実施例２は、Ｔｉが１０重量％で残部がＮｉ、実施
例３は、Ｔｉが２５重量％で残部がＮｉ、実施例４は、
Ｔｉが５０重量％で残部がＮｉ、比較例１は、Ｔｉが
０．５重量％で残部がＮｉ、比較例２は、Ｔｉが６０重
量％で残部がＮｉ、従来例１は、Ｃｕが３０重量％で残
部がＮｉ、従来例２は、Ｃｕが２０重量％で残部がＮ
ｉ、従来例３は、Ｃｒが７重量％で残部がＮｉである。
なお、表１中の組成における数値は重量％を示す。
ｉ、実施例２は、Ｔｉが１０重量％で残部がＮｉ、実施
例３は、Ｔｉが２５重量％で残部がＮｉ、実施例４は、
Ｔｉが５０重量％で残部がＮｉ、比較例１は、Ｔｉが
０．５重量％で残部がＮｉ、比較例２は、Ｔｉが６０重
量％で残部がＮｉ、従来例１は、Ｃｕが３０重量％で残
部がＮｉ、従来例２は、Ｃｕが２０重量％で残部がＮ
ｉ、従来例３は、Ｃｒが７重量％で残部がＮｉである。
なお、表１中の組成における数値は重量％を示す。
【００１５】この各原料を、高周波溶解炉で溶解し、金
型に鋳造後、熱間鍛造、冷間圧延、熱処理の各工程を施
して、それぞれ直径６インチ、厚さ５ｍｍの形状に切り
だした。この後、銅製のバッキングプレートにメタルボ
ンディングして、各組成のスパッタリングターゲットを
得た。
型に鋳造後、熱間鍛造、冷間圧延、熱処理の各工程を施
して、それぞれ直径６インチ、厚さ５ｍｍの形状に切り
だした。この後、銅製のバッキングプレートにメタルボ
ンディングして、各組成のスパッタリングターゲットを
得た。
【００１６】このスパッタリングターゲットを用いて、
２０×２０×５ｍｍのセラミックス片に、スパッタリン
グ法によりそれぞれ合金層を０．５μｍ形成し、更に、
純Ｃｕのターゲット材を用いてスパッタリング法により
それぞれのＮｉ系合金層の上に銅層を０．５μｍ形成し
た。Ｓｎのバリア特性を調査するために、合金層と銅層
の２層を成膜した面にはんだ付けして供試材とした。は
んだ材には、Ｓｎ−４０Ｐｂを用いた。各供試材に１５
０℃で３００時間または、１０００時間の熱処理を施
し、セラミックス片と２層膜の界面を走査オージェ電子
顕微鏡で観察した。観察結果をＳｎの有無として、３０
０時間及び１００時間について表１に示す。エッチング
特性評価には各合金の板材を用いた。各板材を３５％硝
酸水溶液に１０分間浸漬後、腐食速度（μｍ／ｍｉｎ）
を測定し、Ｎｉ−Ｃｒ合金との比較を行った。結果を表
１に示す。
２０×２０×５ｍｍのセラミックス片に、スパッタリン
グ法によりそれぞれ合金層を０．５μｍ形成し、更に、
純Ｃｕのターゲット材を用いてスパッタリング法により
それぞれのＮｉ系合金層の上に銅層を０．５μｍ形成し
た。Ｓｎのバリア特性を調査するために、合金層と銅層
の２層を成膜した面にはんだ付けして供試材とした。は
んだ材には、Ｓｎ−４０Ｐｂを用いた。各供試材に１５
０℃で３００時間または、１０００時間の熱処理を施
し、セラミックス片と２層膜の界面を走査オージェ電子
顕微鏡で観察した。観察結果をＳｎの有無として、３０
０時間及び１００時間について表１に示す。エッチング
特性評価には各合金の板材を用いた。各板材を３５％硝
酸水溶液に１０分間浸漬後、腐食速度（μｍ／ｍｉｎ）
を測定し、Ｎｉ−Ｃｒ合金との比較を行った。結果を表
１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】上記結果より、本発明の電極は、Ｎｉ−Ｃ
ｕ系合金よりもＳｎのバリア特性に優れ、かつＮｉ−Ｃ
ｒ系合金よりもエッチング性に優れていることがわか
る。
ｕ系合金よりもＳｎのバリア特性に優れ、かつＮｉ−Ｃ
ｒ系合金よりもエッチング性に優れていることがわか
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明により、環境上問題となるＣｒを
含まない組成で、従来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりもＳｎの
バリア特性に優れ、しかも従来のＮｉ−Ｃｒ系合金より
もエッチング性に優れた電極材料、及びこれを用いた電
子回路実装部品が提供できた。
含まない組成で、従来のＮｉ−Ｃｕ系合金よりもＳｎの
バリア特性に優れ、しかも従来のＮｉ−Ｃｒ系合金より
もエッチング性に優れた電極材料、及びこれを用いた電
子回路実装部品が提供できた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｇ 4/12 ３６１ Ｈ０１Ｌ 21/82
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなるスパッタリングターゲット材料。 - 【請求項２】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極材料。 - 【請求項３】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた電子回路実装部品。 - 【請求項４】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えたセラミックコンデンサ。 - 【請求項５】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた抵抗素子。 - 【請求項６】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた半導体素子。 - 【請求項７】 Ｔｉを１〜５０重量％含むＮｉ基合金か
らなる電極を備えた集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11181018A JP2001011612A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | ターゲット材料、電極材料、及び実装部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11181018A JP2001011612A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | ターゲット材料、電極材料、及び実装部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001011612A true JP2001011612A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16093328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11181018A Pending JP2001011612A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | ターゲット材料、電極材料、及び実装部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001011612A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002088408A1 (en) * | 2001-04-25 | 2002-11-07 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Nickel-titanium sputter target alloy |
| US7156974B2 (en) * | 2001-08-16 | 2007-01-02 | Bhp Billiton Innovation Pty. Ltd. | Method of manufacturing titanium and titanium alloy products |
| JP2007123566A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| WO2009068373A1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel titanium alloy |
| JP2009120959A (ja) * | 2009-01-28 | 2009-06-04 | Nikko Kinzoku Kk | 高純度ニッケル合金ターゲット |
| WO2009068374A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel copper alloy |
-
1999
- 1999-06-28 JP JP11181018A patent/JP2001011612A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002088408A1 (en) * | 2001-04-25 | 2002-11-07 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Nickel-titanium sputter target alloy |
| US6478895B1 (en) * | 2001-04-25 | 2002-11-12 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Nickel-titanium sputter target alloy |
| US7156974B2 (en) * | 2001-08-16 | 2007-01-02 | Bhp Billiton Innovation Pty. Ltd. | Method of manufacturing titanium and titanium alloy products |
| JP2007123566A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| WO2009068374A1 (en) * | 2007-11-28 | 2009-06-04 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel copper alloy |
| WO2009068373A1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | International Business Machines Corporation | Underbump metallurgy employing sputter-deposited nickel titanium alloy |
| JP2009120959A (ja) * | 2009-01-28 | 2009-06-04 | Nikko Kinzoku Kk | 高純度ニッケル合金ターゲット |
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