KR101804660B1 - 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재 - Google Patents

전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재 Download PDF

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Abstract

밀착성, 내후성, 내산화성을 확보함과 함께, 안정적으로 고정밀도의 웨트 에칭을 행하는 것이 가능하게 되는 신규의 피복층을 갖는 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재를 제공한다.
Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층과 당해 도전층 중 적어도 한쪽의 면을 덮는 피복층으로 이루어지고, 당해 피복층은 Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 40 원자% 함유하고, 상기 Mn과 상기 Mo과, Cu 또는 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 전자 부품용 적층 배선막 및 상기 피복층은 Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 40 원자% 함유하고, 상기 Mn과 상기 Mo과, Cu 또는 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 큐리점이 상온 이하인 스퍼터링 타깃재로 형성할 수 있다.

Description

전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재 {LAMINATED WIRING FILM FOR ELECTRONIC COMPONENTS AND SPUTTERING TARGET MATERIAL FOR FORMING COATING LAYER}
본 발명은, 예를 들어, 터치 패널 등에 적용 가능한 전자 부품용 적층 배선막 및 이 전자 부품용 적층 배선막의 도전층을 덮는 피복층을 형성하기 위한 스퍼터링 타깃재에 관한 것이다.
최근, 유리 기판 상에 박막 디바이스를 형성하는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display:이하, 「LCD」라고 함), 유기 EL 디스플레이나 전자 페이퍼 등에 이용되는 전기 영동형 디스플레이 등의 평면 표시 장치(플랫 패널 디스플레이, Flat ㎩nel Display:이하, 「FPD」라고 함)에, 그 화면을 보면서 직접적인 조작성을 부여할 수 있는 터치 패널을 조합한 새로운 휴대형 단말기인 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 제품화가 되고 있다. 이들 터치 패널의 위치 검출 전극으로서의 센서막에는, 일반적으로 투명 도전막인 인듐-주석 산화물(Indium Tin Oxide:이하, 「ITO」라고 함)이 사용되고 있다. 그리고, 그 브리지 배선이나 인출 배선에는, 더 낮은 전기 저항값(이하, 저저항이라고 함)을 갖는 금속 배선막으로서, 예를 들어, Mo나 Mo 합금과 Al이나 Al 합금을 적층한 적층 배선막이 사용되고 있다.
최근, 스마트폰이나 태블릿 PC 등에 사용되는 LCD나 FPD 등은, 해마다 대형 화면화, 고정밀화, 고속 응답화가 급속하게 진행되고 있고, 그 센서막 및 금속 배선막에는, 한층 더 저저항화가 요구되고 있다. 이로 인해, 센서막을 ITO보다 저저항의 금속층을 메쉬 형상으로 한 금속 메쉬막 방식 등도 제안되고 있다.
이 금속 메쉬막에는, Al보다 저저항의 Cu나 Ag의 적용이 검토되고 있는 바, Cu는 내산화성이나 밀착성에 추가하여, 내후성의 하나인 내습성에 과제가 있으므로 취급이 어렵다고 하는 문제가 있다. 한편, Ag은 Cu에 비해 고가인 바, Cu보다도 내산화성이나 내습성이 우수하므로 유망하다. 그런데, Ag은 기판과의 밀착성이 낮아 박리되기 쉽고, 또한 염소나 황과 반응하기 쉬우므로, 내후성에 과제가 있다. 이로 인해, 밀착성이나 내후성이라고 하는 Ag 특유의 과제를 해결하기 위해, Ag을 다른 금속으로 이루어지는 피복층으로 피복하는 제안이 이루어져 있다.
또한, 터치 패널의 기판은 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 박형화를 위해, 유리 기판으로부터 보다 박형화가 가능한 수지 필름 기판을 사용한 방식도 사용되고 있고, 상기 피복층에는 수지 필름 기판과의 밀착성도 필요해지고 있다.
상술한 금속 배선막이나 피복층을 형성하는 방법으로서는, 스퍼터링 타깃재를 사용한 스퍼터링법이 최적이다. 스퍼터링법은 물리 증착법의 하나이며, 다른 진공 증착이나 이온 플레이팅에 비교해서, 대면적을 용이하게 성막할 수 있는 방법임과 함께, 조성 변동이 적어, 우수한 박막층이 얻어지는 유효한 방법이다. 또한, 기판에의 열영향도 적어, 수지 필름 기판에도 적용 가능한 방법이다.
본 발명자는, 유리 등과의 밀착성이 낮은 Cu나 Ag으로 이루어지는 도전층과, Mo 주체로서 V 및/또는 Nb를 함유하는 Mo 합금으로 이루어지는 피복층을 적층한 적층 배선막으로 함으로써, Cu나 Ag을 갖는 저저항을 유지하면서, 내식성, 내열성이나 유리 기판과의 밀착성을 개선시킬 수 있는 것을 제안하고 있다(특허문헌 1 참조). 이 기술은, 유리 기판 상에 형성되는 TFT의 배선막으로서 유효한 기술이다.
또한, 본 발명자는, Ag이나 Cu로 이루어지는 도전층에, Cu를 1 내지 25 원자%, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W으로부터 선택되는 원소를 1 내지 25 원자%, 또한 첨가량의 합계가 35 원자% 이하의 Ni 합금으로 이루어지는 피복층을 적층한 적층 배선막을 제안하고 있다(특허문헌 2 참조). 이 특허문헌 2에서 제안한 피복층은, Ti, V, Cr 등의 전이 금속을 소정량 첨가한 Ni 합금을 채용함으로써, 약자성화가 달성되어, 스퍼터링에 의한 성막이 안정적이고 또한 장시간 가능하다고 하는 점에서 유용한 기술이다.
일본 특허 공개 제2004-140319호 공보 일본 특허 공개 제2006-310814호 공보
상술한 바와 같이, 최근의 FPD는 고정밀화가 급속하게 진행되고 있으므로, 터치 패널에 있어서도, 더 좁은 배선 폭으로 고정밀도로 에칭 가공하는 것이 요망되고 있다.
그러나, Ag은 정밀도가 높은 에칭법인 드라이 에칭을 행하는 것이 용이하지 않으므로, 주로 웨트 에칭이 사용되고 있다. 또한, 수지 필름 기판은 투습성이 있으므로, Ag의 도전층과 적층하는 피복층에는 유리 기판 상에 형성할 때보다도 높은 내후성이 요구되고 있다.
본 발명자의 검토에 의하면, 특허문헌 1에 개시되는 Ag으로 이루어지는 도전층과 Mo 합금으로 이루어지는 피복층을 적층한 적층 배선막에서는, 수지 필름 기판 상에서 부식되는 경우가 있는 것을 확인했다. 본 발명자는, 도전층의 Ag의 전극 전위가 높으므로, 전극 전위가 낮은 Mo나 상술한 Mo 합금과 적층하면, 투습성이 있는 수지 필름 기판에 있어서, 전지 반응에 의해, Mo나 Mo 합금이 부식되기 쉬워져, 장기간에 의한 신뢰성에 과제가 있는 것을 확인했다.
또한, 본 발명자는, 피복층에, Mo보다 전극 전위가 Ag에 가까운 Ni 합금을 사용한 적층 배선막을 웨트 에칭한 경우에는, 기판면 내에서 피복층의 에칭이 불균일하게 되고, 얼룩이 발생하기 쉬워, 배선 폭에 편차가 생기는 경우나, 사이드 에칭량이 커지는 경우가 있고, 이후 기대되는 좁은 폭의 배선막을 안정적으로 얻는 것이 어렵다고 하는 새로운 과제가 있는 것을 확인했다.
본 발명의 목적은, 저저항의 Ag 또는 Ag 합금을 도전층으로 하고, 밀착성, 내후성, 내산화성을 확보함과 함께, 안정적으로 고정밀도의 웨트 에칭을 행하는 것이 가능하게 되는 신규의 피복층을 갖는 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재를 제공하는 데 있다.
본 발명자는, 상기 과제를 감안하여, 저저항의 Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층과 적층하는 피복층의 합금 조성에 관해서 예의 검토했다. 그 결과, Ni에 Mn, Mo, Cu 및 Fe라고 하는 특정한 원소를 첨가하고, 그 첨가량을 최적화함으로써, 밀착성, 내후성, 내산화성을 확보함과 함께, 안정적으로 고정밀도의 웨트 에칭을 행하는 것이 가능하게 되는 신규의 피복층을 발견하고, 본 발명에 도달했다.
즉, 본 발명은, Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층과 당해 도전층 중 적어도 한쪽의 면을 덮는 피복층으로 이루어지고, 당해 피복층은 Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 40 원자% 함유하고, 상기 Mn과 상기 Mo과, Cu 또는 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 전자 부품용 적층 배선막의 발명이다.
또한, 상기 피복층은, 상기 Mo과 상기 Mn을 합계로 20 내지 50 원자% 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 피복층은, 상기 Mo을 10 내지 40 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 피복층은, 상기 Mo을 10 내지 40 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하, 상기 Fe을 5 원자% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 피복층은, 상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 40 원자%, 상기 Cu를 1 내지 25 원자% 함유하고, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 피복층은, 상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 40 원자%, 상기 Cu를 1 내지 25 원자%, 상기 Fe을 3 원자% 이하 함유하고, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명은, Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 40 원자%를 함유하고, 상기 Mn과 상기 Mo과, Cu 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 큐리점이 상온 이하인, Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층을 덮는 상기 피복층을 형성하기 위한 스퍼터링 타깃재의 발명이다.
또한, 상기 스퍼터링 타깃재는, 상기 Mo과 상기 Mn을 합계로 20 내지 50 원자% 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스퍼터링 타깃재는, 상기 Mo을 10 내지 40 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 스퍼터링 타깃재는, 상기 Mo을 10 내지 40 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하, 상기 Fe을 5 원자% 이하 함유하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 스퍼터링 타깃재는, 상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 40 원자%, 상기 Cu를 1 내지 25 원자% 함유하고, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 스퍼터링 타깃재는, 상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 40 원자%, 상기 Cu를 1 내지 25 원자%, 상기 Fe을 3 원자% 이하 함유하고, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명은, 저저항의 Ag 또는 Ag 합금의 도전층과, 이 도전층의 밀착성, 내후성을 확보함과 함께, 높은 내산화성과 안정된 고정밀도의 웨트 에칭을 행하는 것이 가능한 피복층을 적층한 신규 전자 부품용 적층 배선막을 얻음과 함께, 그 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재를 제공할 수 있다. 이에 의해, 다양한 전자 부품, 예를 들어, 수지 필름 기판 상에 형성하는 터치 패널이나 유연한 FPD에 대해 매우 유용한 기술이 되어, 전자 부품의 안정 제조나 신뢰성 향상에 크게 공헌할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 단면 모식도의 일례.
본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 단면 모식도의 일례를 도 1에 도시한다. 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은, Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층(3)과, 이 도전층(3) 중 적어도 한쪽의 면을 덮는 피복층(2, 4)으로 이루어지고, 기판(1) 상에 형성된다. 도 1에서는 도전층(3)의 양면에 피복층(2, 4)을 형성하고 있는 바, 피복층(기초층)(2) 또는 피복층(캡층)(4) 중 어느 한쪽의 면에만 형성해도 되고, 적절히 선택할 수 있다. 또한, 도전층의 한쪽의 면만을 본 발명의 피복층으로 덮는 경우에는, 도전층의 다른 쪽의 면에는 전자 부품의 용도에 따라서, 본 발명과는 별도의 조성의 피복층으로 덮을 수도 있다.
본 발명의 중요한 특징은, 도 1에 도시하는 전자 부품용 적층 배선막의 피복층에 있어서, Ni, Mn, Mo, Cu 및 Fe로부터 선택되는 원소를 특정량 첨가함으로써, 밀착성, 내후성, 내산화성을 확보함과 함께, 웨트 에칭 시에 불균일이 발생하기 어려운 피복층으로 하는 것을 발견한 점에 있다. 이하, 본 발명의 전자 부품용 배선막에 대해서 상세하게 설명한다.
또한, 이하의 설명에 있어서 「밀착성」이란, 유리 기판, 수지 필름 기판이 박리되기 어려움을 말하고, 점착 테이프의 박리에 의해 배선막의 박리 유무로 평가할 수 있다. 또한, 「내후성」이란, 고온 고습 환경 하에 있어서의 표면 변질에 의한 전기적 콘택트성이 열화되기 어려움을 말하고, 배선막의 변색에 의해 확인할 수 있어, 예를 들어, 반사율에 의해 정량적으로 평가할 수 있다. 또한, 「내산화성」이란, 산소를 함유하는 분위기에서 가열했을 때의 표면 산화에 수반하는 전기적 콘택트성이 열화되기 어려움을 말하고, 배선막의 변색에 의해 확인할 수 있어, 예를 들어, 반사율에 의해 정량적으로 평가할 수 있다.
본 발명의 전자 부품용 적층 배선막에 있어서의 피복층은, Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 40 원자% 함유하고, 상기 Mn과 상기 Mo과, Cu 또는 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것에 특징이 있다.
주 원소의 하나가 되는 Ni은 Ag에 비교하여, 유리 기판이나 투명 도전막인 ITO, 절연 보호막인 산화물 등과의 밀착성이 높고, 또한 내후성, 내산화성에도 우수한 원소이며, Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층을 피복함으로써, 밀착성이나 내후성, 내산화성의 개선 효과를 얻는 것이 가능하게 되는 원소이다. 그 반면, Ni은, Ag이나 Ag 합금에 사용하는 에천트에서는 에칭할 수 없으므로, 에칭성의 개선이 필요하다.
본 발명에서 피복층에 포함되는 Ni 이외의 원소인 Mn, Mo, Cu 및 Fe은, 각각 에칭 속도를 개선시키는 효과를 갖는다. 그 개선 효과는, Mo이 가장 높고, 다음에 Mn, Fe, Cu가 된다. 그리고, 이 개선 효과는 첨가량을 증가시키면 더 향상시킬 수 있는 바, 첨가량의 합계가 60 원자%를 초과하면, Ni이 원래 갖는 내후성이 크게 저하된다. 이로 인해, Mn, Mo, Cu 및 Fe의 합계는, 60 원자% 이하로 한다.
본 발명의 피복층에 있어서 필수가 되는 Mn은, Ni보다 산화되기 쉬운 원소이며, 피복층에 Mn을 1 원자% 이상 첨가하면, 유리 기판이나 투명 도전막인 ITO, 절연 보호막인 산화물 등과 피복층의 계면에서 산화물을 형성하기 쉬워, 밀착성을 더 개선시킬 수 있는 효과를 갖는다. 한편, 피복층에 Mn을 25 원자%를 초과해서 첨가하면, 내산화성이 저하되는 경우가 있다. 이로 인해, 본 발명에서는, 피복층에 첨가하는 Mn은, 1 내지 25 원자%로 한다. 더 명확한 상기의 효과를 얻기 위해서는, Mn의 첨가량을, 6 내지 20 원자%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도전층을 형성하는 Ag은, Ni, Mo, Fe과 고용 영역을 갖지 않고, 화합물도 생성하지 않는 상분리 원소이다. 여기서, Mn을 포함하지 않는 Ni-Mo-Fe 합금으로 이루어지는 피복층에서는, 도전층의 Ag과의 밀착성이 저하되는 경우가 있다. 이에 대해, Mn은 Ag과 고용 영역을 갖는 원소이며, 도전층의 Ag과의 밀착성을 개선시키는 효과도 갖는 중요한 원소이다.
Mo은, Ni에 대해 고온 영역에서 고용 영역을 갖고, Ni과 용이하게 합금화되는 것이 가능한 원소이다. 피복층에 Mo을 첨가하면, 에칭 속도를 높이는 효과와 함께, 그 균일성의 개선에도 크게 기여한다. 또한, Mo은, Ni의 내산화성도 개선시키는 효과를 갖는 원소이며, 본 발명의 피복층에 있어서 필수적인 원소이다. 그 개선 효과는 피복층에 Mo을 4 원자% 이상 첨가하면 나타난다. 한편, 피복층에 Mo을 40 원자%를 초과해서 첨가하면, 내후성이 저하되어 버린다. 이로 인해, 본 발명에서는, 피복층에 Mo을 4 내지 40 원자%의 범위에서 첨가한다.
또한, Mo에 의한 내산화성의 향상 효과는, 10 원자% 이상의 첨가로 더 명확하게 되고, 에칭의 균일성의 개선 효과는, 15 원자% 이상의 첨가로 현저해진다. 이로 인해, 본 발명의 피복층에 첨가하는 Mo은, 10 원자% 이상이 더 바람직하고, 15 원자% 이상이 더욱 바람직하다.
본 발명의 피복층에 Cu를 첨가하면, 에칭 속도의 개선 효과가 얻어진다. 그 개선 효과는, 피복층에 Cu를 1 원자% 이상 첨가함으로써 나타나는 바, 25 원자%를 초과해서 첨가하면, 밀착성이 저하되는 것에 추가하여, 내산화성도 저하됨과 함께, 에칭 시에 불균일이 발생하기 쉬워져 에칭의 균일성이 저하된다. 또한, 피복층에 Cu를 25 원자%를 초과해서 첨가하면, 오히려 에칭 속도가 저하되는 경우가 있다. 이로 인해, 본 발명에서는, 피복층에 Cu를 1 내지 25 원자%의 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 피복층에 Fe을 첨가하면, 에칭성의 개선 효과가 얻어지는 반면, 내후성은 저하된다. 이로 인해, 본 발명에서는, 피복층에 Fe을 5 원자% 이하 첨가하는 것이 바람직하고, 3 원자% 이하가 더 바람직하다. 또한, 본 발명에서는, 내후성을 더욱 향상시키는 경우에는, 피복층에 Fe을 첨가하지 않아도 된다.
또한, 피복층에 첨가하는 Mo과 Mn은, 에칭성에 크게 관여하는 원소이며, Ag이나 Ag 합금용의 에천트로 적층막을 보다 고정밀도로 균일하면서 안정된 에칭을 행하기 위해서는, Mo과 Mn을 합계로 20 원자% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 또한, Mo과 Mn의 합계가 50 원자%를 초과하면, 내후성이 저하되는 경우가 있다. 이로 인해, 본 발명의 피복층은 Mo과 Mn의 합계를 20 내지 50 원자%의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, Mn과 Cu는 모두 내산화성을 저하시키는 원소이며, Mn과 Cu의 합계가 30 원자%를 초과하면, 내산화성이 저하되는 경우가 있다. 이로 인해, 본 발명의 피복층은 Mn과 Cu의 합계를 30 원자% 이하의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은, 저저항과 내후성이나 내산화성을 안정적으로 얻기 위해, Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층의 막 두께를 100 내지 1000㎚로 하는 것이 바람직하다. 도전층의 막 두께가 100㎚보다 얇아지면, 박막 특유의 전자의 산란 영향으로 전기 저항값이 증가하기 쉬워진다. 한편, 도전층의 막 두께가 1000㎚보다 두꺼워지면, 막을 형성하기 위해 시간이 걸리거나, 막 응력에 의해 기판에 휨이 발생하기 쉬워지거나 한다. 도전층의 막 두께의 더욱 바람직한 범위는, 200 내지 500㎚이다.
본 발명의 도전층에는, 낮은 전기 저항값을 얻을 수 있는 순Ag이 바람직한 바, 상술한 내후성이나 내산화성의 향상에 추가하여, 또한 내열성이나 내식성 등의 신뢰성을 고려하여, Ag에 전이 금속이나 반금속 등을 첨가한 Ag 합금을 사용해도 된다. 이때, 가능한 한 저저항이 얻어지도록, Ag에의 첨가 원소는, 합계로 5 원자% 이하의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은 저저항과 내후성이나 내산화성을 안정적으로 얻기 위해, 피복층의 막 두께를 10 내지 100㎚로 하는 것이 바람직하다. 피복층을 기초층으로서 적용하는 경우에는, 막 두께를 10㎚ 이상으로 함으로써 기판과의 밀착성을 개선시킬 수 있다. 또한, 피복층을 캡층으로서 적용하는 경우는, 막 두께를 20㎚ 이상으로 함으로써 피복층의 결함 등의 소실이 충분히 이루어져, 내후성이나 내산화성을 향상시킬 수 있다.
한편, 피복층의 막 두께가 100㎚를 초과하면, 피복층의 전기 저항값이 높아져 버려, 도전층과 적층했을 때에, 전자 부품용 적층 배선막으로서 저저항을 얻기 어려워진다. 이로 인해, 피복층의 막 두께는 20 내지 100㎚로 하는 것이 더 바람직하다.
본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 각 층을 형성하기 위해서는, 스퍼터링 타깃재를 사용한 스퍼터링법이 최적이다. 피복층을 형성할 때에는, 예를 들어, 피복층의 조성과 동일한 조성의 스퍼터링 타깃재를 사용해서 성막하는 방법이나, 각각의 원소 스퍼터링 타깃재를 사용해서 코스퍼터링에 의해 성막하는 방법을 적용할 수 있다. 또한, Ni-Mo 합금이나 Ni-Mn 합금 등의 스퍼터링 타깃재를 사용해서 코스퍼터링에 의해 성막하는 방법도 적용할 수 있다.
스퍼터링의 조건 설정의 간이성이나, 원하는 조성의 피복층을 얻기 쉽다고 하는 점으로부터는, 피복층의 조성과 동일한 조성의 스퍼터링 타깃재를 사용해서 스퍼터링 성막하는 것이 더 바람직하다.
또한, 스퍼터링법에 있어서, 효율적으로 안정된 스퍼터링을 행하기 위해서는, 스퍼터링 타깃재를 사용하는 상온에 있어서, 비자성 즉 큐리점을 상온 이하로 할 필요가 있다. 또한, 본 발명에서 「큐리점이 상온 이하」란, 스퍼터링 타깃재의 자기 특성을 상온(25℃)에서 측정했을 때에, 비자성인 것을 말한다.
본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재의 주성분 하나인 Ni은, 자성체이므로, 효율적으로 안정된 스퍼터링을 행하기 위해서는, 큐리점이 상온 이하가 되도록 첨가 원소의 종류와 첨가량을 조정할 필요가 있다.
Ni에 Mn만을 첨가하면, 큐리점은 Mn이 Ni에 고용하는 영역인 약 15 원자%까지는 저하된다. 한편, Ni에의 Mn의 첨가량이 약 20 원자%를 초과하면, 큐리점은 높아지고, 25 원자%를 초과하면, 상변태에 의해 화합물상이 생성되고, 큐리점은 순Ni보다 높아지는 것에 추가하여, 스퍼터링 타깃재가 취약하게 되어, 안정된 가공이 행하기 어려워진다고 하는 과제도 현저해진다. 이로 인해, 본 발명에서는, Mn의 첨가량의 상한을 25 원자%로 한다.
또한, Ni에 Mn을 첨가하는 것만으로는, 큐리점을 상온 이하로 할 수는 없고, 안정된 스퍼터를 행하기 위해서는, 스퍼터링 타깃재의 두께를 얇게 할 필요가 있어, 생산 효율이 저하된다고 하는 새로운 과제가 발생한다. 이로 인해, 본 발명에서는 큐리점을 상온 이하로 하기 위해, 비자성화에 효과가 있는 Mo나 Cu 등의 원소와 Mn을 조합해서 첨가한다.
본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재에 있어서, 자성체인 Ni의 큐리점을 저하시키는 효과는, 비자성 원소인 Mo이 가장 높고, Ni에 Mo을 4 원자% 첨가하면, 큐리점은 상온 이하가 된다. 또한, Ni은, 고온 영역에서 Mo을 약 30 원자% 고용하고, 저온 영역에서 고용량은 저하된다. 그리고, Mo의 첨가량이 30 원자%를 초과하면, 화합물상이 생성되고, Mo의 첨가량이 약 40 원자%를 초과하면, 화합물상이 더욱 증가되어 버려, 스퍼터링 타깃재가 취약하게 되어, 안정된 가공이 행하기 어려워진다. 또한, 상술한 피복층의 특성에 있어서도, Mo의 첨가량이 40 원자%를 초과하면, 내후성은 저하되기 쉬워진다. 이로 인해, 본 발명에서는, Mo의 첨가량의 상한을 40 원자%로 한다.
Cu는, Ni과 전율 고용하는 원소이며, 큐리점을 저하시키는 효과가 Mo보다 낮고, 약 30 원자% 첨가함으로써 큐리점이 상온 이하가 되는 결과, 상술한 피복층의 특성에 있어서, 내산화성이 저하되므로, Cu의 첨가 범위는 1 내지 25 원자%가 바람직하다.
자성체인 Fe을 첨가하면 큐리점이 크게 상승한다. 또한, Fe은 Mo, Mn과 화합물이 생성되기 쉬워, 스퍼터링 타깃재를 취화시키므로, 전자 부품용 적층 배선막의 에칭성을 충족하는 것이 가능한 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 본 발명에서는, 스퍼터링 타깃재에 첨가하는 Fe을 5 원자% 이하로 하는 것이 바람직하고, 3 원자% 이하가 더 바람직하다. 또한, 본 발명에서는, 스퍼터링 타깃재의 기계 가공이나 핸들링에 의한 균열이나 결함을 억제하는 경우에는, Fe을 함유시키지 않아도 된다.
이상으로, 본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재는, Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 40 원자%를 함유하고, 상기 Mn과 상기 Mo과, Cu 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 큐리점을 상온 이하로 한다. 이에 의해, 본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재는 피복층을 안정적으로 스퍼터링할 수 있다.
또한, 첨가 원소의 종류와 첨가가 많을수록, 스퍼터링 타깃재 중의 화합물 상의 생성량이 증가되어 버려, FPD 용도에서 요구되는 대형의 스퍼터링 타깃재를 제조할 때의 기계 가공이나 본딩으로 균열이 발생하기 쉬워진다. 이로 인해, 본 발명에서는, Mn과 Mo의 합계량이 20 내지 50 원자%인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 상기와 마찬가지의 이유로부터, Mo을 10 내지 40 원자%, Cu와 Mn의 합계량이 30 원자% 이하, Fe을 5 원자% 이하의 범위가 더 바람직하다. 또한, 상기와 마찬가지의 이유로부터, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자%의 범위가 더욱 바람직하다.
본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재의 제조 방법으로서는, 예를 들어, 소정의 조성으로 조정한 원료를 용해시켜 제작한 잉곳을 소성 가공하여 판상으로 하고, 기계 가공을 실시해서 스퍼터링 타깃재를 제조하는 방법이나 분말 소결법도 적용 가능하다. 분말 소결법에서는, 예를 들어, 가스 아토마이즈법에 의해 합금 분말을 제조해서 원료 분말로 하는 것이나, 본 발명의 최종 조성이 되도록 복수의 합금 분말이나 순금속 분말을 혼합한 혼합 분말을 원료 분말에 사용하는 것이 가능하다.
분말 소결법으로서는, 예를 들어, 열간 정수압 프레스, 핫 프레스, 방전 플라즈마 소결, 압출 프레스 소결 등의 가압 소결을 사용하는 것이 가능하다. 본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재는, 상술한 바와 같이 Mn이나 Mo의 첨가량이 많아, 소성 가공성이 저하되기 때문에, FPD용의 대형 스퍼터링 타깃재를 안정적으로 제조하기 위해서는, 최종 조성을 갖는 합금 분말을 가압 소결하는 방법이 적합하다.
또한, 자성체인 Ni를 함유하기 위해, 첨가하는 원소를 선정하고, 큐리점이 상온 이하가 되는 합금 분말을 가압 소결하는 것이 바람직하다. 큐리점이 상온 이하의 합금 분말은, 최종 조성에 조정한 합금을 사용한 아토마이즈법에 의해 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 용해된 잉곳을 분쇄해서 합금 분말을 제작하는 것도 가능하다. 또한, 다양한 합금 분말을 제조하고, 최종 조성이 되도록 혼합하는 방법도 적용할 수 있다.
또한, 합금 분말의 평균 입경이 5㎛ 미만이면, 얻어지는 스퍼터링 타깃재 중의 불순물이 증가되어 버린다. 한편, 합금 분말의 평균 입경이 300㎛를 초과하면 고밀도의 소결체를 얻기 어려워진다. 따라서, 합금 분말의 평균 입경은, 5 내지 300㎛로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 말하는 평균 입경은, JIS Z 8901로 규정되는, 레이저광을 사용한 광산란법에 의한 구상당 직경으로 나타낸다.
본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재는, 필수 원소의 Ni, Mn, Mo에 추가하여, 첨가 원소인 Cu, Fe 이외의 불가피적 불순물의 함유량은 적은 것이 바람직하고, 본 발명의 작용을 손상시키지 않는 범위에서, 산소, 질소, 탄소, Cr, Ti, Al, Si 등의 불가피적 불순물을 포함해도 된다. 예를 들어, 산소, 질소는 각각 1000 질량ppm 이하, 탄소는 200 질량ppm 이하, Cr, Ti는 200 질량ppm 이하, Al, Si는 100 질량ppm 이하 등이며, 가스 성분을 제외한 순도로서 99.9 질량% 이상인 것이 바람직하다.
[실시예 1]
우선, 표 1에 나타내는 시료 No.1 내지 12, 시료 No.14 조성의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재를 준비했다. 진공 용해법에 의해, 각 조성이 되도록 원료를 칭량하여, 진공 용해로에서 용해 주조법에 의해 잉곳을 제작했다. 소성 가공은 행하지 않고, 잉곳을 기계 가공하여, 직경 100㎜, 두께 5㎜의 스퍼터링 타깃재를 제작했다. 또한, 마찬가지의 방법에 의해 Ni-16 원자% Mn의 스퍼터링 타깃재도 제작했다.
또한, 순도 99.99%, 평균 입경 6㎛의 Mo 분말과, 평균 입경 70㎛의 Ni의 분말을 칭량하고, 크로스 로터리 혼합기에 의해 혼합해서 혼합 분말을 얻은 후, 내경 133㎜, 외경 139㎜, 높이 30㎜의 연강제 용기에 충전했다. 그리고, 이 연강제 용기를, 450℃에서 10시간 가열해서 탈가스 처리를 행한 후에 밀봉하고, 열간 정수압 프레스(HIP) 장치에 의해, 1180℃, 148㎫, 3시간의 조건으로 소결했다. 이를 냉각한 후, HIP 장치로부터 취출하고, 기계 가공에 의해 연강제 용기를 떼어내고, 직경 100㎜, 두께 5㎜의 Mo-20 원자% Ni의 스퍼터링 타깃재를 제작했다.
또한, 순Ag의 스퍼터링 타깃재는, 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제의 순도가 4N인 것을 준비했다.
상기에서 얻은 각 스퍼터링 타깃재에 SmCo 자석을 근접시킨 바, Ni-16 원자% Mn과 Mo-20 원자% Ni의 스퍼터링 타깃재 이외는, 자석에는 부착되지 않고, 비자성인 것을 확인했다. 또한, 상기에서 얻은 No.1 내지 No.12, No.14의 잉곳의 일부를 자기 특성 측정용의 케이스에 넣어, 리켄 덴시 가부시끼가이샤제의 진동 시료형 자력계(형식 번호:VSM-5)를 사용해서, 상온(25℃)에서 자기 특성을 측정한 결과, 비자성인 것을 확인했다.
다음에, 상술한 각 스퍼터링 타깃재를 구리제의 백킹 플레이트에 경납땜했다. 또한, 시료 No.14의 조성의 잉곳은 기계 가공 시에 균열이 발생했지만, 균열된 부분을 접합해서 백킹 플레이트 상에 경납땜하여 사용했다.
알박 가부시끼가이샤제의 스퍼터 장치(형식 번호:CS-200)에, 상기의 각 스퍼터링 타깃재를 설치하고, Ar 분위기, 압력 0.5㎩, 전력 500W의 조건에서 스퍼터 테스트를 실시했다. 여기서, No.14의 스퍼터링 타깃재에서는 이상 방전이 발생했지만, 다른 어느 스퍼터링 타깃재도 안정적으로 스퍼터하는 것이 가능한 것을 확인했다.
코닝사제의 25㎜×50㎜의 유리 기판(제품 번호:EagleXG)을 상기 스퍼터 장치의 기판 홀더에 설치하여, 두께 100㎚의 피복층을 형성하고, 밀착성 및 에칭성을 평가했다. 또한, 시료 No.13은, Ni-16 원자% Mn과 Mo-20 원자% Ni의 스퍼터링 타깃재를 코스퍼터하여 피복층을 형성했다.
밀착성의 평가는, JIS K 5400로 규정된 방법에 의해 행했다. 우선, 상기에서 형성한 피복층의 표면에, 스미토모 쓰리엠 가부시끼가이샤제의 투명 점착 테이프(제품명:투명 미색)를 붙이고, 2㎜×2㎜의 정방형을 커터 나이프로 새겨, 투명 점착 테이프를 떼어내어, 피복층의 잔존 유무로 평가를 했다. 피복층이 1 매스도 박리되지 않았던 것을 ○, 1 내지 10 매스 박리된 것을 △, 11 매스 이상 박리된 것을 ×로서 평가했다.
에칭성의 평가는, Ag용의 에천트로서 질산, 인산, 아세트산과 물을 혼합한 것을 사용했다. 적은 사이드 에칭의 피복층으로 하기 위해서는, 에칭 시간의 불균일을 억제하고, 오버 에칭 시간을 적게 함과 함께, 에천트에 대한 습윤성을 적절하게 억제하는 것이 필요하다. 각 시료를 상기 에천트에 침지하여, 피복층 전체면이 완전히 투과할 때까지 걸리는 시간을 저스트 에칭 시간으로서 측정했다. 또한, 동시에 에칭 불균일은 눈으로 확인하면서, 더 명확한 차로 하기 위해, 피복층의 일부가 투과한 시간과 저스트 에칭 시간과의 시간차를 측정했다. 이것은, 시간차가 작을수록 에칭 불균일은 적은 것을 의미한다. 또한, 피복층 표면에 상기 에천트를 20μl 적하하고, 2분 후의 확대 직경을 측정했다. 이것은, 확대 직경이 작을수록 사이드 에칭을 억제 가능하고, 정밀도가 높은 에칭을 행할 수 있는 것을 의미한다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112017090898387-pat00005
표 1에 나타내는 바와 같이, 비교예가 되는 시료 No.1, 시료 No.2의 피복층 및 시료 No.17의 Ag층은 밀착성이 낮았다. 또한, 비교예가 되는 시료 No.3은, Mn을 3% 함유함으로써 밀착성이 개선되어 있지만, 아직 충분하지 않은 것을 알 수 있었다.
이에 대해, 본 발명의 피복층은 밀착성이 크게 개선되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 에칭성에 대해서는, 비교예가 되는 시료 No.17의 Ag층은, 43초로 확장도 적어 균일 에칭되었다. 또한, 비교예가 되는 시료 No.1 내지 No.3, No.15의 Ni-Cu를 주체로 하는 합금이나, 시료 No.16의 Ni-Mo계 합금의 피복층은, Ag용의 에천트에서는, 에칭 완료까지 100초 이상의 시간이 걸렸다. 게다가, 비교예가 되는 시료 No.1 내지 No.3, No.15의 Ni-Cu를 주체로 하는 합금이나, 시료 No.16의 Ni-Mo계 합금의 피복층은, 에칭이 빠른 부분과 느린 부분에서 아일랜드 형상으로 에칭되고, 불균일이 발생하기 때문에 시간차도 크고, 에천트가 확장되기 쉬운 것을 알 수 있다. 이로 인해, 균일한 에칭이 행하기 어렵고, 또한 사이드 에칭이 커져, 정밀도가 높은 에칭에는 적합하지 않은 것을 알 수 있었다.
이에 대해, 본 발명의 피복층은 60초 이하로 균일하게 에칭되고, 에칭 시의 막 투과 개시와 종료의 시간차가 적고, 에천트의 확대 직경도 작고, 에칭 불균일과 사이드 에칭이 적은, 정밀도가 높은 에칭을 행하는 것이 가능한 것을 확인할 수 있었다.
이상으로, 본 발명의 피복층은 높은 밀착성을 가지면서 도전층의 Ag 박막층과 적층으로 한 경우에도, Ag의 에천트를 사용해서, 협소 피치로 균일한 에칭이 가능하다고 추정할 수 있다.
[실시예 2]
실시예 1에서 제작한 각 스퍼터링 타깃재를 사용해서, 유리 기판 상에 막 두께 50㎚의 기초층, 막 두께 200㎚의 Ag으로 이루어지는 도전층, 막 두께 50㎚의 캡층을 순서대로 성막한 적층 배선막의 시료를 제작했다. 그리고, 각 시료의 밀착성, 내후성의 하나로서 내습성을 평가했다. 또한, 상기의 기초층과 캡층은, 표 2의 피복층 재질 조성의 것이다.
밀착성의 평가는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 행했다. 그리고, 1 매스도 박리되지 않았던 것을 ○, 1 내지 10 매스 박리된 것을 △, 11 매스 이상 박리된 것을 ×로서 평가했다.
또한, 내습성의 평가는, 제작한 적층 배선막을 온도 85℃, 상대 습도 85%의 분위기에 100, 200, 300시간 방치하고, 반사율을 측정했다. 또한, 반사율은 코니카 미놀타 가부시끼가이샤제의 분광 측색계(형식 번호:CM2500d)를 사용했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112017090898387-pat00006
표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예가 되는 시료 No.1 및 시료 No.2는, 유리 기판면과 피복층, 피복층과 도전층의 Ag층의 계면의 양쪽으로부터 막 박리가 발생했다. 또한, 비교예가 되는 시료 No.3은 Mn을 포함하므로, 피복층과 도전층의 Ag층과의 밀착성은 개선되어 있지만, 피복층과 유리 기판면으로부터 박리가 발생하고 있었다.
이에 대해, 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은 유리 기판 및 도전층의 Ag층의 양자 모두 높은 밀착성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 내습성은, 비교예가 되는 시료 No.1, No.14 및 시료 No.16은, 시간의 경과에 수반하여 반사율은 저하되는 것을 확인했다.
이상으로, 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은 도전층의 Ag층과 적층함으로써, 높은 밀착성과 내후성의 하나인 내습성을 겸비하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 3]
실시예 2에서 제작한 적층 배선막의 시료를 사용해서, 내산화성의 평가를 행했다. 각 시료를 대기 분위기에 있어서 200℃ 내지 300℃의 온도에서 30분간의 가열 처리를 행하고, 실시예 2와 마찬가지로 반사율을 측정했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112017090898387-pat00007
필름 기판 상에서는, 250℃까지의 내산화성이 필요하다. 표 3에 나타내는 바와 같이, 비교예가 되는 시료 No.1 내지 시료 No.3 및 No.14에서는, 250℃ 이상에서 반사율은 저하되기 시작하는 것을 확인했다.
이에 대해, 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은, 250℃까지 50% 이상의 높은 반사율을 유지하고 있고, 높은 내산화성을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 고온의 300℃에서는 Mn과 Cu의 합계량이 30%를 초과하는 시료 No.6, 시료 No.10에서는, 반사율이 저하되므로, 더 높은 내산화성을 얻기 위해서는 Mn과 Cu의 합계량이 30% 이하가 바람직한 것을 알 수 있다.
이상으로, 본 발명의 적층 배선막은 도전층의 Ag층과의 밀착성, 내후성, 내산화성을 확보함과 함께, 안정된 웨트 에칭을 할 수 있는 피복층을 안정적으로 형성 가능한 것을 확인할 수 있었다.
1 : 기판
2 : 피복층(기초층)
3 : 도전층
4 : 피복층(캡층)

Claims (12)

  1. Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층과 당해 도전층 중 적어도 한쪽의 면을 덮는 피복층으로 이루어지고, 당해 피복층은 Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 35 원자% 함유하고, 상기 Mn과 Cu를 합계로 22 원자% 이상 함유하고, 또한 상기 Mn과 상기 Mo과, 상기 Cu 또는 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 적층 배선막.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피복층은, 상기 Mo과 상기 Mn을 합계로 20 내지 50 원자% 함유하는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 적층 배선막.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피복층은, 상기 Mo을 10 내지 35 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 적층 배선막.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피복층은, 상기 Mo을 10 내지 35 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하, 상기 Fe을 5 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 적층 배선막.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피복층은, 상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 35 원자%, 상기 Cu를 2 내지 25 원자%, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 적층 배선막.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피복층은, 상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 35 원자%, 상기 Cu를 2 내지 25 원자%, 상기 Fe을 3 원자% 이하 함유하고, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 부품용 적층 배선막.
  7. Ag 또는 Ag 합금으로 이루어지는 도전층을 덮는 피복층을 형성하기 위한 스퍼터링 타깃재이며, Mn을 1 내지 25 원자%, Mo을 4 내지 35 원자%를 함유하고, 상기 Mn과 Cu를 합계로 22 원자% 이상 함유하고, 또한 상기 Mn과 상기 Mo과, 상기 Cu 및 Fe로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 합계로 60 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 큐리점이 상온 이하인 것을 특징으로 하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Mo과 상기 Mn을 합계로 20 내지 50 원자% 함유하는 것을 특징으로 하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 Mo을 10 내지 35 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 Mo을 10 내지 35 원자%, 상기 Cu와 상기 Mn을 합계로 30 원자% 이하, 상기 Fe을 5 원자% 이하 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 35 원자%, 상기 Cu를 2 내지 25 원자% 함유하고, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 Mn을 6 내지 20 원자%, 상기 Mo을 15 내지 35 원자%, 상기 Cu를 2 내지 25 원자%, 상기 Fe을 3 원자% 이하 함유하고, 또한 상기 Mn, 상기 Mo, 상기 Cu 및 상기 Fe을 합계로 35 내지 60 원자% 함유하고, 잔부가 Ni 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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
JP6627993B2 (ja) * 2018-03-01 2020-01-08 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
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
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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6478895B1 (en) * 2001-04-25 2002-11-12 Praxair S.T. Technology, Inc. Nickel-titanium sputter target alloy
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
JP4496518B2 (ja) 2002-08-19 2010-07-07 日立金属株式会社 薄膜配線
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
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
JP4730662B2 (ja) * 2005-03-02 2011-07-20 日立金属株式会社 薄膜配線層
JP4655281B2 (ja) * 2005-03-29 2011-03-23 日立金属株式会社 薄膜配線層
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
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
JP2013038393A (ja) * 2011-07-13 2013-02-21 Hitachi Metals Ltd 電子部品用積層配線膜
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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

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