JP2016157925A - 電子部品用積層配線膜および被覆層形成用スパッタリングターゲット材 - Google Patents
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Abstract
Description
この金属メッシュ膜には、Alより低抵抗なCuやAgの適用が検討されているところ、Cuは、耐酸化性や密着性に加え、耐候性の一つである耐湿性に課題があるため取り扱いが難しいという問題がある。一方、Agは、Cuに比べて高価であるところ、Cuよりも耐酸化性や耐湿性に優れるため有望である。ところが、Agは、基板との密着性が低く剥がれやすく、さらに塩素や硫黄と反応しやすいため、耐候性に課題がある。このため、密着性や耐候性というAg特有の課題を解決するために、Agを他の金属からなる被覆層で被覆する提案がなされている。
また、タッチパネルの基板は、スマートフォンやタブレットPC等の薄型化のために、ガラス基板からより薄型化が可能な樹脂フィルム基板を用いた方式も用いられており、上記被覆層には樹脂フィルム基板との密着性も必要となっている。
しかしながら、Agは、精度の高いエッチング法であるドライエッチングを行なうことが容易ではないため、主にウェットエッチングが用いられている。また、樹脂フィルム基板は、透湿性があるため、Agの導電層と積層する被覆層には、ガラス基板上に形成する際よりも高い耐候性が求められている。
また、本発明者は、被覆層に、Moより電極電位がAgに近いNi合金を用いた積層配線膜をウェットエッチングした場合には、基板面内で被覆層のエッチングが不均一となり、ムラが発生しやすく、配線幅にばらつきが生じる場合や、サイドエッチング量が大きくなる場合があり、今後期待される狭い幅の配線膜を安定的に得ることが難しいという新たな課題があることを確認した。
また、前記被覆層は、前記Moと前記Mnとを合計で20〜50原子%含有することが好ましい。
また、前記被覆層は、前記Moを10〜40原子%、前記Cuと前記Mnとを合計で30原子%以下含有することがより好ましい。
また、前記被覆層は、前記Moを10〜40原子%、前記Cuと前記Mnとを合計で30原子%以下、前記Feを5原子%以下含有することがより好ましい。
また、前記被覆層は、前記Mnを6〜20原子%、前記Moを15〜40原子%、前記Cuを1〜25原子%含有し、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることがさらに好ましい。
また、前記被覆層は、前記Mnを6〜20原子%、前記Moを15〜40原子%、前記Cuを1〜25原子%、前記Feを3原子%以下含有し、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることがさらに好ましい。
また、前記スパッタリングターゲット材は、前記Moと前記Mnとを合計で20〜50原子%含有することが好ましい。
また、前記スパッタリングターゲット材は、前記Moを10〜40原子%、前記Cuと前記Mnとを合計で30原子%以下含有することがより好ましい。
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また、前記スパッタリングターゲット材は、前記Mnを6〜20原子%、前記Moを15〜40原子%、前記Cuを1〜25原子%含有し、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることがさらに好ましい。
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本発明の重要な特徴は、図1に示す電子部品用積層配線膜の被覆層において、Ni、Mn、Mo、CuおよびFeから選択される元素を特定量添加することで、密着性、耐候性、耐酸化性を確保するとともに、ウェットエッチング時にムラが発生しにくい被覆層とすることを見出した点にある。以下、本発明の電子部品用配線膜について詳細に説明する。
尚、以下の説明において「密着性」とは、ガラス基板、樹脂フィルム基板との剥がれにくさをいい、粘着テープの引き剥がしにより配線膜の剥離の有無で評価することができる。また、「耐候性」とは、高温高湿環境下における表面変質による電気的コンタクト性の劣化のしにくさをいい、配線膜の変色により確認でき、例えば反射率によって定量的に評価することができる。また、「耐酸化性」とは、酸素を含有する雰囲気で加熱した際の表面酸化に伴う電気的コンタクト性の劣化のしにくさをいい、配線膜の変色により確認でき、例えば反射率によって定量的に評価することができる。
主元素の一つとなるNiは、Agに比較して、ガラス基板や透明導電膜であるITO、絶縁保護膜である酸化物等との密着性が高く、さらに耐候性、耐酸化性にも優れる元素であり、AgまたはAg合金からなる導電層を被覆することで、密着性や耐候性、耐酸化性の改善効果を得ることが可能となる元素である。その反面、Niは、AgやAg合金に用いるエッチャントではエッチングできないため、エッチング性の改善が必要である。
本発明で被覆層に含まれるNi以外の元素であるMn、Mo、CuおよびFeは、それぞれエッチング速度を改善する効果を有する。その改善効果は、Moが最も高く、次にMn、Fe、Cuとなる。そして、この改善効果は、添加量を増加するとより向上できるところ、添加量の合計が60原子%を越えると、Niが本来有する耐候性が大きく低下する。このため、Mn、Mo、CuおよびFeの合計は、60原子%以下とする。
また、導電層を形成するAgは、Ni、Mo、Feと固溶域を持たず、化合物も生成しない相分離元素である。ここで、Mnを含まないNi−Mo−Fe合金からなる被覆層では、導電層のAgとの密着性が低下する場合がある。これに対して、Mnは、Agと固溶域を有する元素であり、導電層のAgとの密着性を改善させる効果も有する重要な元素である。
また、Moによる耐酸化性の向上効果は、10原子%以上の添加でより明確となり、エッチングの均一性の改善効果は、15原子%以上の添加で顕著となる。このため、本発明の被覆層に添加するMoは、10原子%以上がより好ましく、15原子%以上がさらに好ましい。
また、本発明で被覆層にFeを添加すると、エッチング性の改善効果が得られる反面、耐候性は低下する。このため、本発明では、被覆層にFeを5原子%以下添加することが好ましく、3原子%以下がより好ましい。尚、本発明では、耐候性をより向上させる場合には、被覆層にFeを添加しなくてもよい。
また、MnとCuは、ともに耐酸化性を低下させる元素でもあり、MnとCuの合計が30原子%を越えると、耐酸化性が低下する場合がある。このため、本発明の被覆層は、MnとCuの合計を30原子%以下の範囲で添加することが好ましい。
本発明の導電層には、低い電気抵抗値を得ることができる純Agが好適であるところ、上述した耐候性や耐酸化性に加え、さらに耐熱性や耐食性等の信頼性を考慮して、Agに遷移金属や半金属等を添加したAg合金を用いてもよい。このとき、できる限り低抵抗が得られるように、Agへの添加元素は、合計で5原子%以下の範囲で添加することが好ましい。
一方、被覆層の膜厚が100nmを越えると、被覆層の電気抵抗値が高くなってしまい、導電層と積層した際に、電子部品用積層配線膜として低抵抗を得にくくなる。このため、被覆層の膜厚は20〜100nmとすることがより好ましい。
スパッタリングの条件設定の簡易さや、所望組成の被覆層を得やすいという点からは、被覆層の組成と同一組成のスパッタリングターゲット材を使用してスパッタリング成膜することがより好ましい。
また、スパッタリング法において、効率よく安定したスパッタリングを行なうには、スパッタリングターゲット材を使用する常温において、非磁性すなわちキュリー点を常温以下にする必要がある。尚、本発明で「キュリー点が常温以下」とは、スパッタリングターゲット材の磁気特性を常温(25℃)で測定したときに、非磁性であることをいう。
本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材の主成分の一つであるNiは、磁性体であるため、効率よく安定したスパッタリングを行なうには、キュリー点が常温以下となるように添加元素の種類と添加量を調整する必要がある。
また、NiにMnを添加するのみでは、キュリー点を常温以下にすることはできず、安定したスパッタを行なうためには、スパッタリングターゲット材の厚みを薄くする必要があり、生産効率が低下するという新たな課題が生じる。このため、本発明では、キュリー点を常温以下にするために、非磁性化に効果のあるMoやCuといった元素とMnを組み合わせて添加する。
磁性体であるFeを添加するとキュリー点が大きく上昇する。また、FeはMo、Mnと化合物が生成しやすく、スパッタリングターゲット材を脆化させるため、電子部品用積層配線膜のエッチング性を満たすことが可能な範囲で添加することが好ましい。このため、本発明では、スパッタリングターゲット材に添加するFeを5原子%以下にすることが好ましく、3原子%以下がより好ましい。尚、本発明では、スパッタリングターゲット材の機械加工やハンドリングによる割れや欠けを抑制する場合には、Feを含有させなくてもよい。
また、添加元素の種類と添加が多いほど、スパッタリングターゲット材中の化合物相の生成量が増加してしまい、FPD用途で要求される大型のスパッタリングターゲット材を製造する際の機械加工やボンディングで割れが生じやすくなる。このため、本発明では、MnとMoの合計量が20〜50原子%であることが好ましい。中でも、上記と同様の理由から、Moを10〜40原子%、CuとMnの合計量が30原子%以下、Feを5原子%以下の範囲がより好ましい。また、上記と同様の理由から、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%の範囲がさらに好ましい。
粉末焼結法としては、例えば、熱間静水圧プレス、ホットプレス、放電プラズマ焼結、押し出しプレス焼結等の加圧焼結を用いることが可能である。本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、上述したようにMnやMoの添加量が多く、塑性加工性が低下するために、FPD用の大型スパッタリングターゲット材を安定して製造するためには、最終組成を有する合金粉末を加圧焼結する方法が好適である。
また、磁性体であるNiを含有するために、添加する元素を選定し、キュリー点が常温以下となる合金粉末を加圧焼結することが好ましい。キュリー点が常温以下の合金粉末は、最終組成に調整した合金を用いたアトマイズ法により容易に得ることができる。また、溶解したインゴットを粉砕して合金粉末を作製することも可能である。また、種々の合金粉末を製造し、最終組成となるように混合する方法も適用できる。
また、合金粉末の平均粒径が5μm未満であると、得られるスパッタリングターゲット材中の不純物が増加してしまう。一方、合金粉末の平均粒径が300μmを超えると高密度の焼結体を得にくくなる。したがって、合金粉末の平均粒径は、5〜300μmにすることが好ましい。尚、本発明でいう平均粒径は、JIS Z 8901で規定される、レーザー光を用いた光散乱法による球相当径で表わす。
また、純度99.99%、平均粒径6μmのMo粉末と、平均粒径70μmのNiの粉末を秤量し、クロスロータリー混合機により混合して混合粉末を得た後、内径133mm、外径139mm、高さ30mmの軟鋼製容器に充填した。そして、この軟鋼製容器を、450℃で10時間加熱して脱ガス処理を行なった後に封止し、熱間静水圧プレス(HIP)装置により、1180℃、148MPa、3時間の条件で焼結した。これを冷却した後、HIP装置から取り出し、機械加工により軟鋼製容器を外し、直径100mm、厚さ5mmのMo−20原子%Niのスパッタリングターゲット材を作製した。
また、純Agのスパッタリングターゲット材は、三菱マテリアル株式会社製の純度が4Nのものを用意した。
上記で得た各スパッタリングターゲット材にSmCo磁石を近づけたところ、Ni−16原子%MnとMo−20原子%Niのスパッタリングターゲット材以外は、磁石には付着せず、非磁性であることを確認した。さらに、上記で得たNo.1〜No.12、No.14のインゴットの一部を磁気特性測定用のケースに入れて、理研電子株式会社製の振動試料型磁力計(型式番号:VSM−5)を用いて、常温(25℃)で磁気特性を測定したところ、非磁性であることを確認した。
次に、上述の各スパッタリングターゲット材を銅製のバッキングプレートにろう付けした。尚、試料No.14の組成のインゴットは、機械加工時に割れが発生したが、割れた部分を貼り合わせてバッキングプレート上にろう付けして使用した。
アルバック株式会社製のスパッタ装置(型式番号:CS−200)に、上記の各スパッタリングターゲット材を取り付け、Ar雰囲気、圧力0.5Pa、電力500Wの条件でスパッタテストを実施した。ここで、No.14のスパッタリングターゲット材では異常放電が発生したが、他のいずれのスパッタリングターゲット材も安定してスパッタすることが可能であることを確認した。
密着性の評価は、JIS K 5400で規定された方法で行なった。先ず、上記で形成した被覆層の表面に、住友スリーエム株式会社製の透明粘着テープ(製品名:透明美色)を貼り、2mm角のマス目をカッターナイフで入れ、透明粘着テープを引き剥がして、被覆層の残存の有無で評価をした。被覆層が1マスも剥がれなかったものを○、1〜10マス剥がれたものを△、11マス以上剥がれたものを×として評価した。
エッチング性の評価は、Ag用のエッチャントとして硝酸、リン酸、酢酸と水を混合したものを用いた。少ないサイドエッチングの被覆層とするには、エッチング時間のムラを抑制し、オーバーエッチング時間を少なくするとともに、エッチャントに対する濡れ性を適度に抑制することが必要である。各試料を上記エッチャントに浸漬して、被覆層全面が完全に透過するまでに掛かる時間をジャストエッチング時間として測定した。また、同時にエッチングムラは目視で確認しながら、より明確な差とするために、被覆層の一部が透過した時間とジャストエッチング時間との時間差を測定した。これは、時間差が小さいほどエッチングムラは少ないことを意味する。また、被覆層表面に上記エッチャントを20μl滴下し、2分後の広がり径を測定した。これは、広がり径が小さいほどサイドエッチングを抑制可能であり、精度の高いエッチングを行なうことができることを意味する。評価した結果を表1に示す。
これに対し、本発明の被覆層は、密着性が大きく改善されていることが確認できた。
また、エッチング性については、比較例となる試料No.17のAg層は、43秒で広がりも少なくに均一エッチングされた。また、比較例となる試料No.1〜No.3、No.15のNi−Cuを主体とする合金や、試料No.16のNi−Mo系合金の被覆層は、Ag用のエッチャントでは、エッチング完了までに100秒以上の時間かかった。その上、比較例となる試料No.1〜No.3、No.15のNi−Cuを主体とする合金や、試料No.16のNi−Mo系合金の被覆層は、エッチングの早い部分と遅い部分でアイランド状にエッチングされ、ムラが発生するため時間差も大きく、エッチャントが広がり易いことがわかる。このため、均一なエッチングが行ないにくく、さらにサイドエッチングが大きくなり、精度の高いエッチングには適さないことがわかった。
これに対して、本発明の被覆層は、60秒以下で均一にエッチングされ、エッチング時の膜透過開始と終了の時間差が少なく、エッチャントの広がり径も小さく、エッチングムラとサイドエッチングが少ない、精度の高いエッチングを行なうことが可能であることが確認できた。
以上のことから、本発明の被覆層は、高い密着性を有しながら導電層のAg薄膜層と積層とした場合にも、Agのエッチャントを用いて、狭ピッチで均一なエッチングが可能であると推定できる。
密着性の評価は、実施例1と同様の方法で行なった。そして、1マスも剥がれなかったものを○、1〜10マス剥がれたものを△、11マス以上剥がれたものを×として評価した。
また、耐湿性の評価は、作製した積層配線膜を温度85℃、相対湿度85%の雰囲気に100、200、300時間放置し、反射率を測定した。尚、反射率はコニカミノルタ株式会社製の分光測色計(型式番号:CM2500d)を用いた。評価結果を表2に示す。
これに対して、本発明の電子部品用積層配線膜は、ガラス基板および導電層のAg層の両者とも高い密着性を有することが確認できた。
また、耐湿性は、比較例となる試料No.1、No.14および試料No.16は、時間の経過に伴い反射率は低下することを確認した。
以上から、本発明の電子部品用積層配線膜は、導電層のAg層と積層することで、高い密着性と耐候性の一つである耐湿性を兼ね備えていることを確認できた。
これに対し、本発明の電子部品用積層配線膜は、250℃まで50%以上の高い反射率を維持しており、高い耐酸化性を有していることがわかる。さらに、高温の300℃ではMnとCuの合計量が30%を越える試料No.6、試料No.10では、反射率が低下するため、より高い耐酸化性を得るにはMnとCuの合計量が30%以下が好ましいことがわかる。
2. 下地層
3. 導電層
4. キャップ層
Claims (12)
- AgまたはAg合金からなる導電層と該導電層の少なくとも一方の面を覆う被覆層からなり、該被覆層はMnを1〜25原子%、Moを4〜40原子%含有し、前記Mnと前記Moと、CuまたはFeから選択される一種以上の元素とを合計で60原子%以下含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする電子部品用積層配線膜。
- 前記被覆層は、前記Moと前記Mnとを合計で20〜50原子%含有することを特徴とする請求項1に記載の電子部品用積層配線膜。
- 前記被覆層は、前記Moを10〜40原子%、前記Cuと前記Mnとを合計で30原子%以下含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項1に記載の電子部品用積層配線膜。
- 前記被覆層は、前記Moを10〜40原子%、前記Cuと前記Mnとを合計で30原子%以下、前記Feを5原子%以下含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項1に記載の電子部品用積層配線膜。
- 前記被覆層は、前記Mnを6〜20原子%、前記Moを15〜40原子%、前記Cuを1〜25原子%、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項1に記載の電子部品用積層配線膜。
- 前記被覆層は、前記Mnを6〜20原子%、前記Moを15〜40原子%、前記Cuを1〜25原子%、前記Feを3原子%以下含有し、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項1に記載の電子部品用積層配線膜。
- AgまたはAg合金からなる導電層を覆う被覆層を形成するためのスパッタリングターゲット材であって、Mnを1〜25原子%、Moを4〜40原子%を含有し、前記Mnと前記Moと、CuおよびFeから選択される一種以上の元素とを合計で60原子%以下含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなり、キュリー点が常温以下であることを特徴とする被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
- 前記Moと前記Mnとを合計で20〜50原子%含有することを特徴とする請求項7に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
- 前記Moを10〜40原子%、前記Cuと前記Mnとを合計で30原子%以下含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項7に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
- 前記Moを10〜40原子%、前記Cuと前記Mnとを合計で30原子%以下、前記Feを5原子%以下含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項7に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
- 前記Mnを6〜20原子%、前記Moを15〜40原子%、前記Cuを1〜25原子%含有し、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項7に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
- 前記Mnを6〜20原子%、前記Moを15〜40原子%、前記Cuを1〜25原子%、前記Feを3原子%以下含有し、且つ前記Mn、前記Mo、前記Cuおよび前記Feを合計で35〜60原子%含有し、残部がNiおよび不可避的不純物からなることを特徴とする請求項7に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018207770A1 (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | 三菱マテリアル株式会社 | CuNi合金スパッタリングターゲットおよびCuNi合金粉末 |
WO2019167564A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu-Ni合金スパッタリングターゲット |
JP2019151916A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu−Ni合金スパッタリングターゲット |
JP2020183557A (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ni系スパッタリングターゲット及び磁気記録媒体 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6997945B2 (ja) * | 2016-12-27 | 2022-01-18 | 日立金属株式会社 | 積層配線膜およびその製造方法ならびにMo合金スパッタリングターゲット材 |
CN115637412A (zh) * | 2022-09-27 | 2023-01-24 | 芜湖映日科技股份有限公司 | 一种钼合金靶材及其制作工艺 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004061844A (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Hitachi Metals Ltd | 表示装置用Ag合金膜、表示装置用Ag合金系反射膜、平面表示装置およびAg合金膜形成用スパッタリングターゲット材 |
JP2005500434A (ja) * | 2001-04-25 | 2005-01-06 | プラクスエアー エス ティー テクノロジー インコーポレーテッド | ニッケル−チタン合金スパッタターゲットとその製造法 |
JP2005079130A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜配線層 |
WO2005041290A1 (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-06 | Nikko Materials Co., Ltd. | ニッケル合金スパッタリングターゲット及びニッケル合金薄膜 |
JP2006279022A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-10-12 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜配線層 |
JP2006310814A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-11-09 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜配線層 |
JP2010132974A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Nippon Steel Materials Co Ltd | Ni−Mo系合金スパッタリングターゲット板 |
JP2011052304A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Daido Steel Co Ltd | Cu電極保護膜用NiCu合金ターゲット材 |
JP2013038393A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-02-21 | Hitachi Metals Ltd | 電子部品用積層配線膜 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4496518B2 (ja) | 2002-08-19 | 2010-07-07 | 日立金属株式会社 | 薄膜配線 |
JP4389747B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2009-12-24 | セイコーエプソン株式会社 | パターン形成方法および配線形成方法 |
WO2010013636A1 (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-04 | 株式会社アルバック | 配線膜、薄膜トランジスタ、ターゲット、配線膜の形成方法 |
JP6016083B2 (ja) * | 2011-08-19 | 2016-10-26 | 日立金属株式会社 | 電子部品用積層配線膜および被覆層形成用スパッタリングターゲット材 |
-
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005500434A (ja) * | 2001-04-25 | 2005-01-06 | プラクスエアー エス ティー テクノロジー インコーポレーテッド | ニッケル−チタン合金スパッタターゲットとその製造法 |
JP2004061844A (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Hitachi Metals Ltd | 表示装置用Ag合金膜、表示装置用Ag合金系反射膜、平面表示装置およびAg合金膜形成用スパッタリングターゲット材 |
JP2005079130A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜配線層 |
WO2005041290A1 (ja) * | 2003-10-24 | 2005-05-06 | Nikko Materials Co., Ltd. | ニッケル合金スパッタリングターゲット及びニッケル合金薄膜 |
JP2006279022A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-10-12 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜配線層 |
JP2006310814A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-11-09 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜配線層 |
JP2010132974A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Nippon Steel Materials Co Ltd | Ni−Mo系合金スパッタリングターゲット板 |
JP2011052304A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Daido Steel Co Ltd | Cu電極保護膜用NiCu合金ターゲット材 |
JP2013038393A (ja) * | 2011-07-13 | 2013-02-21 | Hitachi Metals Ltd | 電子部品用積層配線膜 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018207770A1 (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | 三菱マテリアル株式会社 | CuNi合金スパッタリングターゲットおよびCuNi合金粉末 |
WO2019167564A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu-Ni合金スパッタリングターゲット |
JP2019151916A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 三菱マテリアル株式会社 | Cu−Ni合金スパッタリングターゲット |
JP2020183557A (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ni系スパッタリングターゲット及び磁気記録媒体 |
WO2020226130A1 (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ni系スパッタリングターゲット及び磁気記録媒体 |
CN113825856A (zh) * | 2019-05-07 | 2021-12-21 | 山阳特殊制钢株式会社 | Ni系溅射靶以及磁记录介质 |
JP7385370B2 (ja) | 2019-05-07 | 2023-11-22 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ni系スパッタリングターゲット及び磁気記録媒体 |
CN113825856B (zh) * | 2019-05-07 | 2024-04-02 | 山阳特殊制钢株式会社 | Ni系溅射靶以及磁记录介质 |
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