JPH05230643A - 物理蒸着薄膜の応力制御方法 - Google Patents
物理蒸着薄膜の応力制御方法Info
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- JPH05230643A JPH05230643A JP26565192A JP26565192A JPH05230643A JP H05230643 A JPH05230643 A JP H05230643A JP 26565192 A JP26565192 A JP 26565192A JP 26565192 A JP26565192 A JP 26565192A JP H05230643 A JPH05230643 A JP H05230643A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/14—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
- H05K3/16—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation by cathodic sputtering
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】重合体基板のような柔軟な基板上に薄膜を形成
する物理蒸着方法を提供することにある。 【構成】良好な実施例では、本発明の方法は真空室内に
金属スパッタリング目標及び柔軟な基板を提供するステ
ップ及び該真空室内に不活性ガスを供給するステップを
含む。不活性ガスはスパッタ蒸着された薄膜内の応力を
修正するための有効な量の二番目のガスを含む。
する物理蒸着方法を提供することにある。 【構成】良好な実施例では、本発明の方法は真空室内に
金属スパッタリング目標及び柔軟な基板を提供するステ
ップ及び該真空室内に不活性ガスを供給するステップを
含む。不活性ガスはスパッタ蒸着された薄膜内の応力を
修正するための有効な量の二番目のガスを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタ(sputter) 付着
及び蒸着のような薄い金属膜の柔軟な基板への物理蒸着
に関する。詳しくは、本発明は、例えば、柔軟な基板及
びチップ担体のような柔軟な電子回路の組立てに用いら
れる、重合体の基板上へのＣu (銅)及びＣu／Ｃr(クロ
ム)の薄膜付着に関する。重合体、例えばポリイミドが
薄いＣu膜、又は薄いＣr膜の下塗りとそれに続く薄いＣ
u膜のスパッタリングにより金属被覆されるとき、複合
材料がカール(curl)する傾向がある。このカールは付着
した金属層に潜在する応力及び金属層間の応力の相互作
用に関連する。
及び蒸着のような薄い金属膜の柔軟な基板への物理蒸着
に関する。詳しくは、本発明は、例えば、柔軟な基板及
びチップ担体のような柔軟な電子回路の組立てに用いら
れる、重合体の基板上へのＣu (銅)及びＣu／Ｃr(クロ
ム)の薄膜付着に関する。重合体、例えばポリイミドが
薄いＣu膜、又は薄いＣr膜の下塗りとそれに続く薄いＣ
u膜のスパッタリングにより金属被覆されるとき、複合
材料がカール(curl)する傾向がある。このカールは付着
した金属層に潜在する応力及び金属層間の応力の相互作
用に関連する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スパッタリングの場合には、ス
パッタリング・ガスは不活性ガスである。本発明によれ
ば、多層内の潜在応力とそれによってカールする傾向
は、金属層を薄く維持しつつスパッタリング・ガスを変
えることにより減少される。スパッタリング・ガスはそ
れに窒素のような有効な量の応力修正ガスを添加するこ
とにより変えられる。
パッタリング・ガスは不活性ガスである。本発明によれ
ば、多層内の潜在応力とそれによってカールする傾向
は、金属層を薄く維持しつつスパッタリング・ガスを変
えることにより減少される。スパッタリング・ガスはそ
れに窒素のような有効な量の応力修正ガスを添加するこ
とにより変えられる。
【０００３】従って、1.8 x 10(-3) トル(torr)のＡr
(アルゴン)のスパッタリング・ガス内で 0.002インチ
(0.05mm)のポリイミド膜に150オングストロームのＣrの
下塗りをスパッタリングし、続いて6000オングストロー
ムのＣu の薄膜のスパッタリングにより作られたＣu／
Ｃr／ポリイミド複合材料におけるカールは、アルゴン
・スパッタリング・ガスへの 0.1〜1.0 容量％の窒素の
添加、できれば0.2〜0.5容量パーセントの窒素の添加に
より実質的に完全に除去される。
(アルゴン)のスパッタリング・ガス内で 0.002インチ
(0.05mm)のポリイミド膜に150オングストロームのＣrの
下塗りをスパッタリングし、続いて6000オングストロー
ムのＣu の薄膜のスパッタリングにより作られたＣu／
Ｃr／ポリイミド複合材料におけるカールは、アルゴン
・スパッタリング・ガスへの 0.1〜1.0 容量％の窒素の
添加、できれば0.2〜0.5容量パーセントの窒素の添加に
より実質的に完全に除去される。
【０００４】窒素のような応力修正ガスをスパッタリン
グ・ガス、例えばＡr に添加することが二重の層の接着
膜を作るとは予想されない。その理由は物理蒸着プロセ
スが合金Ｃr-Ｎと合金Ｃu-Ｎの厚い二重の層を作ると予
想されるからである。この二重の層は機械的に不安定で
あり、熱応力により逆の作用を及ぼすであろう。柔軟な
ポリイミド基板上のＣr-Ｎ／Ｃu-Ｎの二重の層は、特に
100 ℃を越える温度にさらされると、層間剥離を生じる
と予想される。これは集積回路のパッケージ内の二重の
層で被覆されたポリイミドは一般に３時間以上にわたり
165 ℃以上の温度にさらされるので問題である。しかし
ながら、本発明の方法によれば、薄いＣr-Ｎの層は200
オングストローム未満の厚さに維持されるので、層間剥
離は生じない。
グ・ガス、例えばＡr に添加することが二重の層の接着
膜を作るとは予想されない。その理由は物理蒸着プロセ
スが合金Ｃr-Ｎと合金Ｃu-Ｎの厚い二重の層を作ると予
想されるからである。この二重の層は機械的に不安定で
あり、熱応力により逆の作用を及ぼすであろう。柔軟な
ポリイミド基板上のＣr-Ｎ／Ｃu-Ｎの二重の層は、特に
100 ℃を越える温度にさらされると、層間剥離を生じる
と予想される。これは集積回路のパッケージ内の二重の
層で被覆されたポリイミドは一般に３時間以上にわたり
165 ℃以上の温度にさらされるので問題である。しかし
ながら、本発明の方法によれば、薄いＣr-Ｎの層は200
オングストローム未満の厚さに維持されるので、層間剥
離は生じない。
【０００５】重合体、例えば、ポリイミドが薄いＣu膜
によるか、又は薄いＣr下塗り接着膜とそれに続く薄い
Ｃu 膜によるスパッタリングにより金属被覆されると
き、複合材料がカールする傾向がある。このカールは種
々の応力に関連する。
によるか、又は薄いＣr下塗り接着膜とそれに続く薄い
Ｃu 膜によるスパッタリングにより金属被覆されると
き、複合材料がカールする傾向がある。このカールは種
々の応力に関連する。
【０００６】カールは柔軟な重合体基板の片側だけが金
属被覆される場合ならびに柔軟な重合体基板の両側が金
属被覆される場合の複合材料で観察される。図１及び図
２は従来技術のカール現象を示す。
属被覆される場合ならびに柔軟な重合体基板の両側が金
属被覆される場合の複合材料で観察される。図１及び図
２は従来技術のカール現象を示す。
【０００７】図１はデュポン社の片側がＣu／Ｃrで金属
被覆されたKapton(R) PMDA-ODAシートの横方向(TD)のカ
ールを示す。図２はデュポン社の片側がＣu／Ｃrで金属
被覆されたKapton(R) PMDA-ODAシートの機械方向(MD)の
示す。
被覆されたKapton(R) PMDA-ODAシートの横方向(TD)のカ
ールを示す。図２はデュポン社の片側がＣu／Ｃrで金属
被覆されたKapton(R) PMDA-ODAシートの機械方向(MD)の
示す。
【０００８】カールは操作及び処理上の深刻な問題を生
じる。例えば、カールはバイア及びスルー・ホールの歩
留まりの低下をもたらし、パンチングのような後スパッ
タリング組立プロセスを阻むほどひどい場合がよくあ
る。
じる。例えば、カールはバイア及びスルー・ホールの歩
留まりの低下をもたらし、パンチングのような後スパッ
タリング組立プロセスを阻むほどひどい場合がよくあ
る。
【０００９】スパッタ付着技術では、トポグラフィの制
御、即ちスパッタ付着された薄い金属膜の特性の処理に
関する種々の方法が知られている。例えば、米国特許第
３９３０９７５号は高速に接合される層をつくるために
基板上に銅をスパッタする方法を開示している。スパッ
タリング・ガスは単原子のガス、即ち、0.5〜16 ％の空
気、窒素又は酸素を含む不活性ガスである。これは銅層
の導電率を低下し、はんだとの合金を阻止する拡散層を
形成することを表わす。前記特許はおよそ２〜４重量％
の窒素で最良の拡散障壁結果が得られることを示す。拡
散障壁内の高い重量％の窒素は、Ｃu をベースとする高
い電気抵抗を有する膜を生じる。この電気抵抗は非常に
高いので、このＣu 薄膜はその後の電気めっきに適合す
るシード添加層ではない。
御、即ちスパッタ付着された薄い金属膜の特性の処理に
関する種々の方法が知られている。例えば、米国特許第
３９３０９７５号は高速に接合される層をつくるために
基板上に銅をスパッタする方法を開示している。スパッ
タリング・ガスは単原子のガス、即ち、0.5〜16 ％の空
気、窒素又は酸素を含む不活性ガスである。これは銅層
の導電率を低下し、はんだとの合金を阻止する拡散層を
形成することを表わす。前記特許はおよそ２〜４重量％
の窒素で最良の拡散障壁結果が得られることを示す。拡
散障壁内の高い重量％の窒素は、Ｃu をベースとする高
い電気抵抗を有する膜を生じる。この電気抵抗は非常に
高いので、このＣu 薄膜はその後の電気めっきに適合す
るシード添加層ではない。
【００１０】米国特許第４８４９０８７は横方向の均一
性が得られる状態で連続するウェブに金属薄膜をスパッ
タ付着する装置を開示している。スパッタリング・ガス
はアルゴンと酸素の混合体である。
性が得られる状態で連続するウェブに金属薄膜をスパッ
タ付着する装置を開示している。スパッタリング・ガス
はアルゴンと酸素の混合体である。
【００１１】しかしながら、これらの特許は複合材料の
カールを避けるために金属層内の応力を回避する方法を
記述していない。それゆえ、応力が引き起こすカールを
阻止する簡単な方法が必要である。
カールを避けるために金属層内の応力を回避する方法を
記述していない。それゆえ、応力が引き起こすカールを
阻止する簡単な方法が必要である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第一の目的は
スパッタされた薄膜複合材料内の応力が引き起こしたカ
ールを制御する簡単な方法を提供することにある。
スパッタされた薄膜複合材料内の応力が引き起こしたカ
ールを制御する簡単な方法を提供することにある。
【００１３】本発明の第二の目的はスパッタされた多層
の薄膜、特にその後に電気めっきされる複合材料にカー
ルを生じる応力を減少し除去することにある。
の薄膜、特にその後に電気めっきされる複合材料にカー
ルを生じる応力を減少し除去することにある。
【００１４】本発明の第三の目的は物理蒸着された多層
の薄膜複合材料内の薄い接着又は結合層とより厚いＣu
シード層の間で接着損失を生じる熱応力を減少し除去す
ることにある。
の薄膜複合材料内の薄い接着又は結合層とより厚いＣu
シード層の間で接着損失を生じる熱応力を減少し除去す
ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】これらの目的は本明細書
に記載された本発明の方法により達成される。本発明は
物理蒸着ガス、例えば、重い不活性ガス及び薄膜内の応
力を修正する有効な量の二番目のガスから成るスパッタ
リング・ガスを供給する手段により多層薄膜複合材料が
カールする傾向を減少・除去する。応力を修正する二番
目のガスは窒素、酸素及びヘリウムから成るグループか
ら選択される。本発明の良好な実施例では、応力を修正
するガスは窒素である。窒素が応力を修正する二番目の
ガスであるとき、それは実際のスパッタリング中におよ
そ0.1乃至およそ1.0容量％の窒素濃度で存在する。これ
はかなりの量の窒化物がつくられるレベルよりも低い。
に記載された本発明の方法により達成される。本発明は
物理蒸着ガス、例えば、重い不活性ガス及び薄膜内の応
力を修正する有効な量の二番目のガスから成るスパッタ
リング・ガスを供給する手段により多層薄膜複合材料が
カールする傾向を減少・除去する。応力を修正する二番
目のガスは窒素、酸素及びヘリウムから成るグループか
ら選択される。本発明の良好な実施例では、応力を修正
するガスは窒素である。窒素が応力を修正する二番目の
ガスであるとき、それは実際のスパッタリング中におよ
そ0.1乃至およそ1.0容量％の窒素濃度で存在する。これ
はかなりの量の窒化物がつくられるレベルよりも低い。
【００１６】従って、本発明の方法はポリイミドのよう
な柔軟な重合体基板上に多層の薄膜をつくる際に特に役
立つ。この方法は、例えば、Ｃr の接着層のような最初
の薄膜を、柔軟な重合体基板に、およそ50オングストロ
ームからおよそ200 オングストロームの厚さにスパッタ
被覆するステップを含む。このステップは応力修正量の
窒素、酸素又はヘリウムを含む不活性ガスの気体内で実
行される。次のステップは接着層の上部により厚い金属
薄膜をスパッタ被覆するステップである。この被覆はＣ
u被覆であることが望ましく、およそ3000 オングストロ
ームからおよそ10000 オングストロームまでの厚さにス
パッタされる。このステップも応力修正量の窒素を含む
不活性ガスの気体内で実行される。それによって得られ
た積層物はカールを生じない。
な柔軟な重合体基板上に多層の薄膜をつくる際に特に役
立つ。この方法は、例えば、Ｃr の接着層のような最初
の薄膜を、柔軟な重合体基板に、およそ50オングストロ
ームからおよそ200 オングストロームの厚さにスパッタ
被覆するステップを含む。このステップは応力修正量の
窒素、酸素又はヘリウムを含む不活性ガスの気体内で実
行される。次のステップは接着層の上部により厚い金属
薄膜をスパッタ被覆するステップである。この被覆はＣ
u被覆であることが望ましく、およそ3000 オングストロ
ームからおよそ10000 オングストロームまでの厚さにス
パッタされる。このステップも応力修正量の窒素を含む
不活性ガスの気体内で実行される。それによって得られ
た積層物はカールを生じない。
【００１７】従って、本発明の方法によれば、薄膜複合
材料内の応力がもたらすカールを制御し、スパッタされ
た多層の薄膜内の応力がもたらすカールを減少・除去す
る簡単な手段を持つことができる。
材料内の応力がもたらすカールを制御し、スパッタされ
た多層の薄膜内の応力がもたらすカールを減少・除去す
る簡単な手段を持つことができる。
【００１８】
【実施例】本発明の方法は、スパッタリング媒体として
ドープ(dope)された不活性ガスを利用し、多層薄膜複合
材料のカールする傾向を減少・除去する。これは、薄膜
内の応力を修正するために、Ｎe、Ａr、Ｋr及びＸeを含
むグループから選択された重い不活性ガス、及び窒素、
酸素及びヘリウムを含むグループから選択された有効な
量の二番目のガスから作られたスパッタリング・ガスを
供給する手段により達成される。
ドープ(dope)された不活性ガスを利用し、多層薄膜複合
材料のカールする傾向を減少・除去する。これは、薄膜
内の応力を修正するために、Ｎe、Ａr、Ｋr及びＸeを含
むグループから選択された重い不活性ガス、及び窒素、
酸素及びヘリウムを含むグループから選択された有効な
量の二番目のガスから作られたスパッタリング・ガスを
供給する手段により達成される。
【００１９】応力を修正する二番目のガスは窒素、酸素
及びヘリウムを含むグループから選択される。本発明の
良好な実施例では、応力修正ガスは窒素である。窒素が
応力を修正する二番目のガスであるとき、それは金属被
覆中およそ0.1〜およそ1.0の容量％の窒素の濃度で存在
し、バッチ・プロセスではより高い濃度の窒素が最初に
存在するかも知れない。これはかなりの反作用的なスパ
ッタリングが起きたりかなりの量の窒素がつくられるレ
ベルよりも低い。
及びヘリウムを含むグループから選択される。本発明の
良好な実施例では、応力修正ガスは窒素である。窒素が
応力を修正する二番目のガスであるとき、それは金属被
覆中およそ0.1〜およそ1.0の容量％の窒素の濃度で存在
し、バッチ・プロセスではより高い濃度の窒素が最初に
存在するかも知れない。これはかなりの反作用的なスパ
ッタリングが起きたりかなりの量の窒素がつくられるレ
ベルよりも低い。
【００２０】本発明の方法は柔軟なチップ担体又は柔軟
な回路として用いるためにポリイミドのような柔軟な重
合体基板上に多層薄膜をつくる際に特に役立つ。この方
法は、例えば、Ｃr の接着層のような最初の薄膜を柔軟
な重合体基板上に、およそ50オングストロームから500
オングストロームの厚さまで、できれば50オングストロ
ームからおよそ200 オングストロームの厚さまでスパッ
タ被覆するステップを含む。接着層は応力修正量の応力
修正ドーピング・ガス、例えば窒素を含む不活性ガスの
気体内でスパッタ被覆される。
な回路として用いるためにポリイミドのような柔軟な重
合体基板上に多層薄膜をつくる際に特に役立つ。この方
法は、例えば、Ｃr の接着層のような最初の薄膜を柔軟
な重合体基板上に、およそ50オングストロームから500
オングストロームの厚さまで、できれば50オングストロ
ームからおよそ200 オングストロームの厚さまでスパッ
タ被覆するステップを含む。接着層は応力修正量の応力
修正ドーピング・ガス、例えば窒素を含む不活性ガスの
気体内でスパッタ被覆される。
【００２１】次のステップはより厚い金属薄膜を接着層
の上部にスパッタ被覆するステップである。この被覆
は、Ｃu又はＡlであるかも知れないが、できればＣu 被
覆であることが望ましく、およそ3000オングストローム
からおよそ10000 オングストロームの厚さまでスパッタ
される。このステップも応力修正量の応力修正ガスを含
む不活性ガスの気体内で実行される。応力修正ガスは窒
素、酸素及びヘリウムを含むグループから選択され、で
きれば窒素であることが望ましい。それによって得られ
た積層物はカールを生じない。
の上部にスパッタ被覆するステップである。この被覆
は、Ｃu又はＡlであるかも知れないが、できればＣu 被
覆であることが望ましく、およそ3000オングストローム
からおよそ10000 オングストロームの厚さまでスパッタ
される。このステップも応力修正量の応力修正ガスを含
む不活性ガスの気体内で実行される。応力修正ガスは窒
素、酸素及びヘリウムを含むグループから選択され、で
きれば窒素であることが望ましい。それによって得られ
た積層物はカールを生じない。
【００２２】本発明の方法によれば、カールを生じない
１以上つの層の薄い金属膜の積層物が柔軟な基板上に付
着される。薄い金属層はスパッタリングにより、即ち真
空室内に金属スパッタリング目標及び柔軟な基板を設け
ることによりつくられる。
１以上つの層の薄い金属膜の積層物が柔軟な基板上に付
着される。薄い金属層はスパッタリングにより、即ち真
空室内に金属スパッタリング目標及び柔軟な基板を設け
ることによりつくられる。
【００２３】真空室にはＡr、Ｎe、Ｋr のような重い単
原子の不活性ガス、又はそれらの混合体が満たされる。
不活性ガスはスパッタ付着薄膜内の応力を修正するため
に有効な量の応力修正ガスを含む。励起された種により
スパッタリング目標に強い衝撃を与えるように不活性ガ
スが活性化されるので、基板内に凝縮されている金属原
子が放出される。
原子の不活性ガス、又はそれらの混合体が満たされる。
不活性ガスはスパッタ付着薄膜内の応力を修正するため
に有効な量の応力修正ガスを含む。励起された種により
スパッタリング目標に強い衝撃を与えるように不活性ガ
スが活性化されるので、基板内に凝縮されている金属原
子が放出される。
【００２４】本発明の１つの実施例では、柔軟な重合体
基板に単一の層が付着される。この層はＡl又はＣuの層
かも知れない。良好な実施例では、この層はＣu であ
る。この層がＣuの単一の層であるとき、Ｃuの単一の層
は、柔軟な基板上に、およそ3000オングストロームから
およそ10000 オングストロームの厚さにスパッタ付着さ
れる。
基板に単一の層が付着される。この層はＡl又はＣuの層
かも知れない。良好な実施例では、この層はＣu であ
る。この層がＣuの単一の層であるとき、Ｃuの単一の層
は、柔軟な基板上に、およそ3000オングストロームから
およそ10000 オングストロームの厚さにスパッタ付着さ
れる。
【００２５】もう１つの実施例では、最初に接着層が柔
軟な基板にスパッタ付着される。その後、二番目の薄膜
が柔軟な基板上の接着層の上部にスパッタ付着される。
軟な基板にスパッタ付着される。その後、二番目の薄膜
が柔軟な基板上の接着層の上部にスパッタ付着される。
【００２６】本発明の多層の実施例では、Ｃr、Ｎi及び
Ｔi を含むグループから選択された金属の接着層は柔軟
な基板の上部に付着される。できれば接着層はＣr の接
着層であることが望ましい。接着層がＣrの層であると
き、Ｃrの層は柔軟な基板上におよそ50オングストロー
ムからおよそ250 オングストロームまでの厚さに付着さ
れる。
Ｔi を含むグループから選択された金属の接着層は柔軟
な基板の上部に付着される。できれば接着層はＣr の接
着層であることが望ましい。接着層がＣrの層であると
き、Ｃrの層は柔軟な基板上におよそ50オングストロー
ムからおよそ250 オングストロームまでの厚さに付着さ
れる。
【００２７】その後、二番目の層、例えばＣu の薄膜が
接着層の上部に付着される。この二番目の薄膜はおよそ
3000オングストロームからおよそ10000 オングストロー
ムまでの厚さである。Ｃu 層はその後の電気めっきのた
めのシード層である。
接着層の上部に付着される。この二番目の薄膜はおよそ
3000オングストロームからおよそ10000 オングストロー
ムまでの厚さである。Ｃu 層はその後の電気めっきのた
めのシード層である。
【００２８】本発明の良好な方法に従って柔軟な重合体
基板上に多層の薄膜をつくる方法が提供される。この方
法はＣr スパッタリング目標から柔軟な重合体基板上に
およそ50オングストロームからおよそ150乃至200オング
ストロームまでの厚さのＣrの薄膜をスパッタ被覆する
ステップを含む。これは応力修正量の窒素を含む不活性
ガスの気体中で実行される。その後、Ｃu薄膜はＣr薄膜
の上部にスパッタ付着される。Ｃu薄膜はおよそ3000オ
ングストロームからおよそ10000オングストロームまで
の厚さ、できればおよそ3000オングストロームからおよ
そ7200オングストロームまでの厚さであることが望まし
い。Ｃu 薄膜も応力修正量の窒素を含む不活性ガスの気
体内で付着される。
基板上に多層の薄膜をつくる方法が提供される。この方
法はＣr スパッタリング目標から柔軟な重合体基板上に
およそ50オングストロームからおよそ150乃至200オング
ストロームまでの厚さのＣrの薄膜をスパッタ被覆する
ステップを含む。これは応力修正量の窒素を含む不活性
ガスの気体中で実行される。その後、Ｃu薄膜はＣr薄膜
の上部にスパッタ付着される。Ｃu薄膜はおよそ3000オ
ングストロームからおよそ10000オングストロームまで
の厚さ、できればおよそ3000オングストロームからおよ
そ7200オングストロームまでの厚さであることが望まし
い。Ｃu 薄膜も応力修正量の窒素を含む不活性ガスの気
体内で付着される。
【００２９】図３はポリイミド膜にスパッタ付着された
単一のＣu 薄膜の機械方向及び横方向のカールのプロッ
トを示す。Ｃuはスパッタリング圧力 1.8 x 10(-3)トル
及び窒素部分圧力 0.64 x 10(-6)トル〜8.72 x 10(-6)
トルで0.002インチ(0.05mm)の厚さのポリイミド膜にス
パッタ被覆された。薄膜は6250オングストロームの厚さ
に付着された。
単一のＣu 薄膜の機械方向及び横方向のカールのプロッ
トを示す。Ｃuはスパッタリング圧力 1.8 x 10(-3)トル
及び窒素部分圧力 0.64 x 10(-6)トル〜8.72 x 10(-6)
トルで0.002インチ(0.05mm)の厚さのポリイミド膜にス
パッタ被覆された。薄膜は6250オングストロームの厚さ
に付着された。
【００３０】図４はポリイミド膜にスパッタ付着された
Ｃu及びＣrの単一の薄膜の機械方向及び横方向のカール
の異なるプロットを示す。Ｃuはスパッタリング圧力 1.
8 x10(-3)トル及び窒素部分圧力 0.64 x 10(-6)トル〜
8.72 x 10(-6) トルで0.002インチ(0.05mm)の厚さのポ
リイミド膜にスパッタ被覆された。Ｃuは6000オングス
トロームの厚さに付着され、Ｃrは250オングストローム
の厚さに付着された。
Ｃu及びＣrの単一の薄膜の機械方向及び横方向のカール
の異なるプロットを示す。Ｃuはスパッタリング圧力 1.
8 x10(-3)トル及び窒素部分圧力 0.64 x 10(-6)トル〜
8.72 x 10(-6) トルで0.002インチ(0.05mm)の厚さのポ
リイミド膜にスパッタ被覆された。Ｃuは6000オングス
トロームの厚さに付着され、Ｃrは250オングストローム
の厚さに付着された。
【００３１】図５は、0.002インチ(0.05mm) の厚さのポ
リイミド基板上のＣr-Ｎ／Ｃu-Ｎの多層内で、Ｃr-Ｎ接
着被覆の厚さを変えた場合の接着値の剥離試験のサンプ
ルのを示す。二重の層の全てはアルゴン−窒素の気体内
でスパッタ付着により形成された。回路状態をシミュレ
ートするために３時間のあいだ165 ℃で加熱したのち、
剥離強度対Ｃr-Ｎの厚さのプロットが左にシフトされた
こと、及びおよそ200オングストロームを越えるＣr-Ｎ
の厚さに対して接着値が下がったことが観測された。
リイミド基板上のＣr-Ｎ／Ｃu-Ｎの多層内で、Ｃr-Ｎ接
着被覆の厚さを変えた場合の接着値の剥離試験のサンプ
ルのを示す。二重の層の全てはアルゴン−窒素の気体内
でスパッタ付着により形成された。回路状態をシミュレ
ートするために３時間のあいだ165 ℃で加熱したのち、
剥離強度対Ｃr-Ｎの厚さのプロットが左にシフトされた
こと、及びおよそ200オングストロームを越えるＣr-Ｎ
の厚さに対して接着値が下がったことが観測された。
【００３２】
【発明の効果】本発明の方法によれば、物理蒸着薄膜複
合材料、例えばスパッタされた薄膜複合材料及び蒸着薄
膜複合材料内の応力がもたらすカールを制御する簡単な
方法を持つことができる。窒素、酸素又はヘリウム、特
に窒素の付着ガスへの添加は、スパッタされた多層薄膜
内の応力がもたらすカールを減少・除去し、更に熱応力
による接着損失も減少・除去する。
合材料、例えばスパッタされた薄膜複合材料及び蒸着薄
膜複合材料内の応力がもたらすカールを制御する簡単な
方法を持つことができる。窒素、酸素又はヘリウム、特
に窒素の付着ガスへの添加は、スパッタされた多層薄膜
内の応力がもたらすカールを減少・除去し、更に熱応力
による接着損失も減少・除去する。
【図１】横方向のカールを有する従来の技術の薄膜多層
複合材料を示す図である。
複合材料を示す図である。
【図２】機械方向のカールを有する従来の技術の薄膜多
層複合材料を示す図である。
層複合材料を示す図である。
【図３】ポリイミド上の銅に対する窒素の部分圧力の関
数として横方向のカール(TD)及び機械方向のカール(MD)
の逆数のプロットを示す図である。
数として横方向のカール(TD)及び機械方向のカール(MD)
の逆数のプロットを示す図である。
【図４】ポリイミド上の銅／クロムの多層膜に対する窒
素の部分圧力の関数として横方向のカール(TD)及び機械
方向のカール(MD)の逆数のプロットを示す図である。
素の部分圧力の関数として横方向のカール(TD)及び機械
方向のカール(MD)の逆数のプロットを示す図である。
【図５】候補の電気めっきシードを被覆する二重の層を
評価するために用いられるサンプルの剥離試験強度対ク
ロム接着層の厚さのプロットを示す図である。組立状態
をシミュレートするために、増大するＣr 接着層の厚さ
の二重の層のサンプルが３時間にわたり165 ℃に加熱さ
れ、そして剥離試験が行なわれた。
評価するために用いられるサンプルの剥離試験強度対ク
ロム接着層の厚さのプロットを示す図である。組立状態
をシミュレートするために、増大するＣr 接着層の厚さ
の二重の層のサンプルが３時間にわたり165 ℃に加熱さ
れ、そして剥離試験が行なわれた。
TD 横方向のカール MD 機械方向のカール
フロントページの続き (72)発明者 ペイ・チェウ・チン アメリカ合衆国13670、ニューヨーク州エ ンデイコット、シュイラー・ストリート 1056番地 (72)発明者 ステフェン・ユージーン・デリマン アメリカ合衆国13760、ニューヨーク州エ ンデイコット、レオン・ドライブ 454番 地 (72)発明者 アラン・ロバート・ノール アメリカ合衆国13760、ニューヨーク州エ ンデイコット、スミスフィールド・ドライ ブ 106番地 (72)発明者 ルイス・ジューゼス・マティエンゾ アメリカ合衆国13760、ニューヨーク州エ ンデイコット、キャファティ・ヒル・ロー ド 1211番地
Claims (7)
- 【請求項１】柔軟な基板上に薄膜をつくる方法であっ
て、 ａ． 真空室内に金属スパッタリング目標及び前記柔軟
な基板を設けるステップと、 ｂ． 前記薄膜内の応力を修正するために有効な量の二
番目のガスを含む不活性ガスを前記真空室に供給するス
テップと、 ｃ． 前記金属を前記基板にスパッタ付着させるために
前記不活性ガスを活性化するステップとを含む薄膜をつ
くる方法。 - 【請求項２】前記金属がＣu である請求項１の薄膜をつ
くる方法。 - 【請求項３】ａ． 前記柔軟な基板に接着層をスパッタ
付着させるステップと、 ｂ． その後、前記柔軟な基板上の前記接着層の上部に
薄い金属膜をスパッタ付着させるステップとを含む請求
項１の薄膜をつくる方法。 - 【請求項４】柔軟な重合体基板上に多層の薄膜をつくる
方法であって、 ａ． 応力修正量の窒素を含む不活性ガスの気体内で、
Ｃr スパッタリング目標から前記柔軟な重合体基板に、
およそ50オングストロームからおよそ200 オングストロ
ームまでの厚さのＣrの薄膜をスパッタ被覆するステッ
プと、 ｂ． その後、応力修正量の窒素を含む不活性ガスの気
体内で、Ｃu スパッタリング目標から前記Ｃr の薄膜の
上部に、およそ3000オングストロームからおよそ10000
オングストロームまでの厚さのＣuの薄膜をスパッタ被
覆するステップとを含む多層の薄膜をつくる方法。 - 【請求項５】前記不活性ガスが窒素である請求項４の多
層の薄膜をつくる方法。 - 【請求項６】柔軟な重合体基板上に多層の薄膜をつくる
方法であって、 ａ． 応力修正量の窒素を含む不活性ガスの気体内で最
初の金属の薄膜を前記柔軟な重合体基板にスパッタ被覆
するステップと、 ｂ． その後、およそ0.1容量％から1.0容量％までの応
力修正量の窒素を含む不活性ガスの気体内で、前記最初
の金属のスパッタ被覆された薄膜の上部に二番目の金属
の膜をスパッタ被覆するステップとを含む多層の薄膜を
つくる方法。 - 【請求項７】柔軟な重合体基板上に多層の薄膜をつくる
方法であって、 ａ． およそ0.1容量％からおよそ1.0容量％までの応力
修正量の窒素を含む不活性ガスの気体内で、前記柔軟な
重合体基板にＣr の薄膜を物理蒸着するステップと、 ｂ． その後、およそ0.1容量％から1.0容量％までの応
力修正量の窒素を含む不活性ガスの気体内で、前記物理
蒸着されたＣrの薄膜の上部にＣuの薄膜を物理蒸着する
ステップとを含む多層の薄膜をつくる方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US79980891A | 1991-11-29 | 1991-11-29 | |
| US799808 | 2004-03-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230643A true JPH05230643A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=25176806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26565192A Pending JPH05230643A (ja) | 1991-11-29 | 1992-10-05 | 物理蒸着薄膜の応力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230643A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003105545A1 (ja) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | 松下電器産業株式会社 | フレキシブルプリント回路基板及びその製造方法 |
| JP2008208458A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-11 | Sungkyunkwan Univ Foundation For Corporate Collaboration | 無応力の軟性回路基板の製造装置及び方法 |
| JP2009035824A (ja) * | 2008-10-31 | 2009-02-19 | Ulvac Japan Ltd | 銅薄膜製造方法、及びその方法に用いるスパッタ装置 |
| CN111212526A (zh) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 住友金属矿山株式会社 | 柔性基板 |
| CN111778478A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-16 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 薄膜沉积方法 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP26565192A patent/JPH05230643A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003105545A1 (ja) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | 松下電器産業株式会社 | フレキシブルプリント回路基板及びその製造方法 |
| US7282255B2 (en) | 2002-06-07 | 2007-10-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Flexible printed circuit board and process for producing the same |
| JP2008208458A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-11 | Sungkyunkwan Univ Foundation For Corporate Collaboration | 無応力の軟性回路基板の製造装置及び方法 |
| JP2009035824A (ja) * | 2008-10-31 | 2009-02-19 | Ulvac Japan Ltd | 銅薄膜製造方法、及びその方法に用いるスパッタ装置 |
| CN111212526A (zh) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 住友金属矿山株式会社 | 柔性基板 |
| KR20200060228A (ko) * | 2018-11-22 | 2020-05-29 | 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 | 플렉시블 기판 |
| JP2020088123A (ja) * | 2018-11-22 | 2020-06-04 | 住友金属鉱山株式会社 | フレキシブル基板 |
| CN111778478A (zh) * | 2020-07-15 | 2020-10-16 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 薄膜沉积方法 |
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