JPH05287506A - 銅膜被覆基体 - Google Patents
銅膜被覆基体Info
- Publication number
- JPH05287506A JPH05287506A JP8429992A JP8429992A JPH05287506A JP H05287506 A JPH05287506 A JP H05287506A JP 8429992 A JP8429992 A JP 8429992A JP 8429992 A JP8429992 A JP 8429992A JP H05287506 A JPH05287506 A JP H05287506A
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- JP
- Japan
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- film
- copper
- substrate
- copper film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐食性に富む銅膜で被覆された銅膜被覆基体
を提供する。 【構成】 銅膜被覆基体であって、該銅膜の結晶配向
（１１１）面のＸ線回折強度が単位膜厚当り２．０〔ｃ
ｐｓ／ｎｍ〕以上の銅膜被覆基体。
を提供する。 【構成】 銅膜被覆基体であって、該銅膜の結晶配向
（１１１）面のＸ線回折強度が単位膜厚当り２．０〔ｃ
ｐｓ／ｎｍ〕以上の銅膜被覆基体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基体の表面にＰＶＤ法
（物理的蒸着法）によって形成される銅膜の（１１１）
面の結晶配向が強く配向した耐食性に優れた銅膜被覆基
体に関する。
（物理的蒸着法）によって形成される銅膜の（１１１）
面の結晶配向が強く配向した耐食性に優れた銅膜被覆基
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】基体上に成膜した銅膜は、ＩＣ等の実装
基板やフィルムコンデンサ等の電極材料として広く用い
られている。基体上への銅膜の形成は、通常は真空蒸着
やスパッタリング等のＰＶＤ法によって行われる。
基板やフィルムコンデンサ等の電極材料として広く用い
られている。基体上への銅膜の形成は、通常は真空蒸着
やスパッタリング等のＰＶＤ法によって行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような銅膜は、電
極材料として必要な低抵抗やエッチングや環境に対する
高耐食性を持たせるために、結晶化させることが望まし
い。より具体的には、銅膜においては、銅原子の配列が
最密になる（１１１）面を多く配向させるほど耐食性が
向上するので、基体上に銅の（１１１）面に配向した結
晶を多く成長させることが望ましい。
極材料として必要な低抵抗やエッチングや環境に対する
高耐食性を持たせるために、結晶化させることが望まし
い。より具体的には、銅膜においては、銅原子の配列が
最密になる（１１１）面を多く配向させるほど耐食性が
向上するので、基体上に銅の（１１１）面に配向した結
晶を多く成長させることが望ましい。
【０００４】しかし、基体上に単に銅膜を真空蒸着等に
より形成させただけでは、銅膜の多くの結晶化は望め
ず、また銅膜の結晶配向は基体表面の状態（例えば基体
表面の結晶構造や表面の凹凸や漏れ性等）に強く影響さ
れるため、所望の結晶面（ここでは（１１１）面）を優
先的に成長させるのは困難である。よってエッチング溶
液や環境に対する耐食性に欠ける。
より形成させただけでは、銅膜の多くの結晶化は望め
ず、また銅膜の結晶配向は基体表面の状態（例えば基体
表面の結晶構造や表面の凹凸や漏れ性等）に強く影響さ
れるため、所望の結晶面（ここでは（１１１）面）を優
先的に成長させるのは困難である。よってエッチング溶
液や環境に対する耐食性に欠ける。
【０００５】従来例として表面処理を施さず、室温にて
ポリイミドフィルムに真空蒸着形成した銅膜のＸ線回析
パターンを図４に示す。同図に示すように、銅の結晶の
（１１１）面、（２００）面、（２２０）面を示す位置
に回析のピークが現れており、多結晶化している様子が
分かる。しかし、（１１１）面の結晶配向の割合は少な
く、単位膜厚当りのＸ線回析の強度比が０．９（ｃｐｓ
／ｎｍ）で、これでは十分な耐食性は得られない。例え
ば銅膜被覆基体に電気回路パターンを作成する場合にお
いて、塩酸系のエッチング水溶液に浸漬した際、銅膜表
面にピンホールができ、エッチング液が基体と銅膜層の
界面に浸入し、基体と銅膜との密着力を著しく低下させ
てしまう。
ポリイミドフィルムに真空蒸着形成した銅膜のＸ線回析
パターンを図４に示す。同図に示すように、銅の結晶の
（１１１）面、（２００）面、（２２０）面を示す位置
に回析のピークが現れており、多結晶化している様子が
分かる。しかし、（１１１）面の結晶配向の割合は少な
く、単位膜厚当りのＸ線回析の強度比が０．９（ｃｐｓ
／ｎｍ）で、これでは十分な耐食性は得られない。例え
ば銅膜被覆基体に電気回路パターンを作成する場合にお
いて、塩酸系のエッチング水溶液に浸漬した際、銅膜表
面にピンホールができ、エッチング液が基体と銅膜層の
界面に浸入し、基体と銅膜との密着力を著しく低下させ
てしまう。
【０００６】そこで本発明は、耐食性に富む銅膜で被覆
された銅膜被覆基体を提供することを目的とする。
された銅膜被覆基体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に従
い、銅膜の最密面となる（１１１）面の結晶配向を多く
した銅膜被覆基体を提供するものである。該結晶配向
（１１１）面のＸ線回折強度が単位膜厚当り２．０〔ｃ
ｐｓ／ｎｍ〕以上とすることが考えられる。なお、（１
１１）面を強く配向させる手法として基体を加熱するこ
とが考えられるが、加熱に耐えられない基体（例えばプ
ラスチックや有機系のフィルム）の場合にはこの手法を
採用できない。従って、このような場合は、基体表面に
予めイオン照射を施し、その基体上に真空蒸着にて銅膜
を成膜する方法を採用することが望ましい。
い、銅膜の最密面となる（１１１）面の結晶配向を多く
した銅膜被覆基体を提供するものである。該結晶配向
（１１１）面のＸ線回折強度が単位膜厚当り２．０〔ｃ
ｐｓ／ｎｍ〕以上とすることが考えられる。なお、（１
１１）面を強く配向させる手法として基体を加熱するこ
とが考えられるが、加熱に耐えられない基体（例えばプ
ラスチックや有機系のフィルム）の場合にはこの手法を
採用できない。従って、このような場合は、基体表面に
予めイオン照射を施し、その基体上に真空蒸着にて銅膜
を成膜する方法を採用することが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明に係る銅膜被覆基体によると、結晶配向
（１１１）面を多く配向させることにより銅膜は緻密と
なっており、耐食性が向上し、ピンホールなどができな
くなる。
（１１１）面を多く配向させることにより銅膜は緻密と
なっており、耐食性が向上し、ピンホールなどができな
くなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明に係る銅膜被覆基体を作る装置例
の概略構成図である。図示しない真空容器内に基体４を
保持するホルダ２が設けられており、それに向けて蒸発
源６及びイオン源１０が配置されている。
する。図１は、本発明に係る銅膜被覆基体を作る装置例
の概略構成図である。図示しない真空容器内に基体４を
保持するホルダ２が設けられており、それに向けて蒸発
源６及びイオン源１０が配置されている。
【００１０】蒸発源６は、ホルダ２上の基体４に銅８を
蒸着させるものであり、この例では電子ビーム７によっ
て銅を加熱蒸発させるものを用いているが、それ以外
に、抵抗加熱によって銅を加熱蒸発させるもの、或いは
ターゲットをスパッタして銅を蒸発させるもの等でもよ
い。イオン源１０は、不活性ガスイオン１２を加速して
引き出し、それをホルダ２上の基体４に照射するもので
あり、例えば多極磁場型のいわゆるバケット型イオン源
が大面積大電流等の点で好ましいが、勿論それ以外のイ
オン源でもよい。不活性ガスイオン１２を用いるのは、
照射イオンが基体４と反応しないようにするためであ
る。
蒸着させるものであり、この例では電子ビーム７によっ
て銅を加熱蒸発させるものを用いているが、それ以外
に、抵抗加熱によって銅を加熱蒸発させるもの、或いは
ターゲットをスパッタして銅を蒸発させるもの等でもよ
い。イオン源１０は、不活性ガスイオン１２を加速して
引き出し、それをホルダ２上の基体４に照射するもので
あり、例えば多極磁場型のいわゆるバケット型イオン源
が大面積大電流等の点で好ましいが、勿論それ以外のイ
オン源でもよい。不活性ガスイオン１２を用いるのは、
照射イオンが基体４と反応しないようにするためであ
る。
【００１１】またこの例では、ホルダ２の近傍に、基体
４に対する銅８の蒸着量を計測するための膜厚モニタ１
４及び基体４に対する不活性ガスイオン１２の照射量を
計測するためのイオン電流モニタ１６が配置されてい
る。成膜に際しては、銅薄膜を形成しようとする所望の
基体４をホルダ２に取り付け、真空容器内を所定の真空
度（例えば約１×１０-6Ｔｏｒｒ程度）にまで排気した
後、まず、イオン源１０から不活性ガスイオン１２を引
き出してそれを基体４の表面に照射する。このとき用い
る不活性ガスイオン１２の種類は、例えばヘリウムイオ
ン、ネオンイオン、アルゴンイオン、クリプトンイオン
等で、いずれでもよい。また不活性ガスイオン１２のエ
ネルギーは１００ｅＶ〜２０ＫｅＶが適当であり、照射
量は１．０×１０14個／ｃｍ2 以上が適当であるが、具
体的には不活性ガスイオン１２の種類や基体４の材質等
によって異なり、それぞれの最適値を用いる。このよう
にして基体４に不活性ガスイオン１２を照射して基体４
の表面をスパッタした後、蒸発源６から銅８を蒸発させ
てそれを基体４の表面に所望の膜厚になるように蒸着さ
せる。
４に対する銅８の蒸着量を計測するための膜厚モニタ１
４及び基体４に対する不活性ガスイオン１２の照射量を
計測するためのイオン電流モニタ１６が配置されてい
る。成膜に際しては、銅薄膜を形成しようとする所望の
基体４をホルダ２に取り付け、真空容器内を所定の真空
度（例えば約１×１０-6Ｔｏｒｒ程度）にまで排気した
後、まず、イオン源１０から不活性ガスイオン１２を引
き出してそれを基体４の表面に照射する。このとき用い
る不活性ガスイオン１２の種類は、例えばヘリウムイオ
ン、ネオンイオン、アルゴンイオン、クリプトンイオン
等で、いずれでもよい。また不活性ガスイオン１２のエ
ネルギーは１００ｅＶ〜２０ＫｅＶが適当であり、照射
量は１．０×１０14個／ｃｍ2 以上が適当であるが、具
体的には不活性ガスイオン１２の種類や基体４の材質等
によって異なり、それぞれの最適値を用いる。このよう
にして基体４に不活性ガスイオン１２を照射して基体４
の表面をスパッタした後、蒸発源６から銅８を蒸発させ
てそれを基体４の表面に所望の膜厚になるように蒸着さ
せる。
【００１２】より具体例を示すと、上記のような基体４
の一例としてポリイミドフィルムを用い、これの表面に
アルゴンイオンを２ＫｅＶのエネルギーで３．０×１０
16個／ｃｍ2 〜６．０×１０16個／ｃｍ2 照射した。こ
のとき、フィルム表面に対するアルゴンイオンの入射角
θは４５度とした。また、イオン照射に伴って発生する
熱によるポリイミドフィルムの変形等を防止するため
に、ホルダ２に冷却水を流してポリイミドフィルムの冷
却を十分に行った。その後、上記のようにしてアルゴン
イオンでスパッタしたポリイミドフィルムの表面に銅薄
膜を電子ビーム加熱式の蒸発源６を用いて成膜速度１０
Å／秒で１μｍの膜厚に成膜した。なお、図４に関係す
る従来例は、イオン照射を行っていない未処理のポリイ
ミドフィルムの表面に上記と同様にして銅薄膜を成膜し
たものである。
の一例としてポリイミドフィルムを用い、これの表面に
アルゴンイオンを２ＫｅＶのエネルギーで３．０×１０
16個／ｃｍ2 〜６．０×１０16個／ｃｍ2 照射した。こ
のとき、フィルム表面に対するアルゴンイオンの入射角
θは４５度とした。また、イオン照射に伴って発生する
熱によるポリイミドフィルムの変形等を防止するため
に、ホルダ２に冷却水を流してポリイミドフィルムの冷
却を十分に行った。その後、上記のようにしてアルゴン
イオンでスパッタしたポリイミドフィルムの表面に銅薄
膜を電子ビーム加熱式の蒸発源６を用いて成膜速度１０
Å／秒で１μｍの膜厚に成膜した。なお、図４に関係す
る従来例は、イオン照射を行っていない未処理のポリイ
ミドフィルムの表面に上記と同様にして銅薄膜を成膜し
たものである。
【００１３】上記のようにしてポリイミドフィルムの表
面に形成した本発明に係る銅薄膜の結晶性をＸ線回析法
により調べた結果を図２に示す。図２に示されているよ
うに、アルゴンイオンを６．０×１０16個／ｃｍ2 照射
したフィルム表面に成膜した銅薄膜の場合では、（１１
１）面のピークが大きく増大している。これは、フィル
ム上に、銅の（１１１）面に配向した結晶がより多く存
在していることを表している。
面に形成した本発明に係る銅薄膜の結晶性をＸ線回析法
により調べた結果を図２に示す。図２に示されているよ
うに、アルゴンイオンを６．０×１０16個／ｃｍ2 照射
したフィルム表面に成膜した銅薄膜の場合では、（１１
１）面のピークが大きく増大している。これは、フィル
ム上に、銅の（１１１）面に配向した結晶がより多く存
在していることを表している。
【００１４】また、かかる銅膜形成方法によりＣｕ（１
１１）面の結晶配向の割合を制御し、各々の基体につい
て塩酸濃度５規定の水溶液に１０分間浸漬した後、光学
顕微鏡にて銅膜の表面のピンホールの有無を調べた耐食
性試験の結果を図３に示す。同図において、「○」は損
傷無し、「△」は損傷少しあり、「×」は損傷大きくあ
り、を示している。
１１）面の結晶配向の割合を制御し、各々の基体につい
て塩酸濃度５規定の水溶液に１０分間浸漬した後、光学
顕微鏡にて銅膜の表面のピンホールの有無を調べた耐食
性試験の結果を図３に示す。同図において、「○」は損
傷無し、「△」は損傷少しあり、「×」は損傷大きくあ
り、を示している。
【００１５】同図に示されるように、（１１１）面結晶
配向の単位膜厚当りのＸ線回析強度が２．０〔ｃｐｓ／
ｎｍ〕以上の基体については何れもピンホールの存在は
認められず高い耐食性を示している。
配向の単位膜厚当りのＸ線回析強度が２．０〔ｃｐｓ／
ｎｍ〕以上の基体については何れもピンホールの存在は
認められず高い耐食性を示している。
【００１６】
【発明の効果】本発明によると、銅膜の（１１１）面結
晶配向の単位膜厚当りのＸ線回析強度が２．０〔ｃｐｓ
／ｎｍ〕以上とされることで耐食性に富み、エッチング
工程等においてもピンホールの形成及びそれに伴う密着
力の低下が防止される銅膜で被覆された銅膜被覆基体を
提供することができる。
晶配向の単位膜厚当りのＸ線回析強度が２．０〔ｃｐｓ
／ｎｍ〕以上とされることで耐食性に富み、エッチング
工程等においてもピンホールの形成及びそれに伴う密着
力の低下が防止される銅膜で被覆された銅膜被覆基体を
提供することができる。
【図１】本発明に係る銅膜被覆基体を製造する装置例の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】アルゴンイオンを２ＫｅＶで６．０×１０16個
／ｃｍ2 照射したポリイミドフィルムの表面に銅を真空
蒸着したときの銅薄膜の結晶状態を示すＸ線回析図形で
ある。
／ｃｍ2 照射したポリイミドフィルムの表面に銅を真空
蒸着したときの銅薄膜の結晶状態を示すＸ線回析図形で
ある。
【図３】イオン照射量と単位膜厚当りのＣｕ（１１１）
面のＸ線回析強度との関係を示す図である。
面のＸ線回析強度との関係を示す図である。
【図４】イオン照射を施していない未処理のポリイミド
フィルムの表面に銅を真空蒸着したときの銅薄膜の結晶
状態を示すＸ線回析図形である。
フィルムの表面に銅を真空蒸着したときの銅薄膜の結晶
状態を示すＸ線回析図形である。
４ 基体 ６ 蒸発源 ８ 銅 １０ イオン源 １２ 不活性ガスイオン
Claims (1)
- 【請求項１】 銅膜被覆基体であって、該銅膜の結晶配
向（１１１）面のＸ線回折強度が単位膜厚当り２．０
〔ｃｐｓ／ｎｍ〕以上の銅膜被覆基体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8429992A JPH05287506A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 銅膜被覆基体 |
| US07/892,378 US5316802A (en) | 1992-02-20 | 1992-06-04 | Method of forming copper film on substrate |
| EP19920109570 EP0565766B1 (en) | 1992-02-20 | 1992-06-05 | Copper film coated substrate and method of forming copper film on substrate |
| DE69232575T DE69232575T2 (de) | 1992-02-20 | 1992-06-05 | Kupferfilm-überzogene Substrate und Verfahren zur Herstellung eines Kupferfilmes auf einem Substrat |
| US08/065,913 US5501911A (en) | 1992-02-20 | 1993-05-25 | Copper crystal film coated organic substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8429992A JPH05287506A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 銅膜被覆基体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287506A true JPH05287506A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=13826603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8429992A Pending JPH05287506A (ja) | 1992-02-20 | 1992-04-07 | 銅膜被覆基体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287506A (ja) |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP8429992A patent/JPH05287506A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011211 |