KR20140116002A

KR20140116002A - 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재

Info

Publication number: KR20140116002A
Application number: KR1020140032109A
Authority: KR
Inventors: 히데오 무라타
Original assignee: 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2014-10-01
Also published as: TW201437405A; JP2014208887A; CN104064549B; KR101553472B1; CN104064549A; JP6361957B2; TWI498441B

Abstract

내습성이나 내산화성을 개선하고, 또한 저저항의 주도전층인 Al과 적층했을 때, 가열 공정을 거쳐도 낮은 전기 저항값을 유지할 수 있는, Mo 합금을 포함하는 피복층을 사용한 전자 부품용 적층 배선막 및 피복층을 형성하기 위한 스퍼터링 타깃재를 제공한다.
기판 위에 금속막을 형성한 전자 부품용 적층 배선막에 있어서, Al을 주성분으로 하는 주도전층과 상기 주도전층 중 적어도 한쪽 면을 덮는 피복층을 포함하고, 상기 피복층은 원자비에서의 조성식이 Mo₁₀₀ _-x-y-Ni_x-Nb_y, 10≤x≤30, 3≤y≤15로 나타나고, 잔량부가 불가피적 불순물을 포함하는 전자 부품용 적층 배선막 및 원자비에서의 조성식이 Mo₁₀₀ _-x-y-Ni_x-Nb_y, 10≤x≤30, 3≤y≤15로 나타나고, 잔량부가 불가피적 불순물을 포함하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.

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 내습성, 내산화성이 요구되는 전자 부품용 적층 배선막 및 이 전자 부품용 적층 배선막의 주도전층을 덮는 피복층을 형성하기 위한 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재에 관한 것이다.

액정 디스플레이(이하, 「LCD」라고 함), 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「PDP」라고 함), 전자 페이퍼 등에 이용되는 전기 영동형 디스플레이 등의 평면 표시 장치(플랫 패널 디스플레이, 이하 「FPD」라고 함)에 더하여, 각종 반도체 디바이스, 박막 센서, 자기 헤드 등의 박막 전자 부품에 있어서는, 저저항의 배선막의 형성이 필요하다. 예를 들어, 유리 기판 위에 박막 디바이스를 제작하는 LCD, PDP, 유기 EL 디스플레이 등의 FPD는, 대형 화면, 고정밀, 고속 응답화에 수반하여, 그 배선막에 저저항화가 요구되고 있다. 또한 최근 들어, FPD에 조작성을 가하는 터치 패널이나 수지 기판을 사용한 플렉시블한 FPD 등의 새로운 제품이 개발되고 있다.

최근 들어, FPD의 구동 소자로서 사용되고 있는 박막 트랜지스터(이하, 「TFT」라고 함)는 Si 반도체막이 주류이며, 저저항의 배선막의 Al은, Si와 직접 접촉하면, TFT 제조에 있어서의 가열 공정에 의해 확산되어 버려, TFT의 특성을 열화시키는 경우가 있다. 이로 인해, Al과 Si 사이에는 내열성이 우수한 순Mo이나 Mo 합금을 배리어막으로 한 적층 배선막이 사용되고 있다.

또한, TFT로부터 이어지는 화소 전극이나 휴대형 단말기나 태블릿 PC 등에 사용되고 있는 터치 패널의 위치 검출 전극에는, 일반적으로 투명 도전막인 인듐-주석 산화물(이하, 「ITO」라고 함)이 사용되고 있다. 이 경우에도, 배선막인 Al이 ITO와 접촉하면, 그 계면에 산화물이 생성되어 버려, 전기적 콘택트성이 열화되는 경우가 있다. 이로 인해, Al과 ITO 사이에 콘택트막으로서 순Mo이나 Mo 합금을 형성하여 ITO와의 콘택트성을 확보하고 있다.

이상과 같이, Al의 저저항의 특성을 살린 배선막을 얻기 위해서는, 순Mo이나 Mo 합금막이 불가결하여, Al을 순Mo이나 Mo 합금으로 피복한 적층 배선막으로 할 필요가 있다.

또한, 최근 들어, 비정질 Si 반도체보다 고속 구동에 적합하다고 생각되는 산화물을 사용한 투명한 반도체막의 검토가 활발히 진행되고 있고, 이들 산화물 반도체와 Al의 적층막의 콘택트막이나 배리어막으로서 사용되는 피복층에도, 순Mo의 적용이 검토되고 있다.

따라서, 본출원인은, 순Mo의 특성을 개선하는 수단으로서, 내식성, 내열성이나 기판과의 밀착성이 우수하고, 저저항의, Mo에 3 내지 50원자％의 V나 Nb을 첨가한 Mo 합금막을 제안하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2002-190212호 공보

상술한 특허문헌 1에서 제안한 Mo-V, Mo-Nb 합금 등은, Mo보다 내식성, 내열성이나 기판과의 밀착성이 우수하기 때문에, 유리 기판 위에 형성하는 FPD 용도로는 널리 사용되고 있다.

그러나, FPD를 제조하는 경우에 있어서, 기판 위에 적층 배선막을 형성한 후에, 다음 공정으로 이동할 때 대기 중에 장시간 방치되는 경우가 있다. 또한, 편리성을 향상시키기 위해서, 수지 필름을 사용한 경량이고 플렉시블한 FPD 등에 있어서는, 수지 필름이 지금까지의 유리 기판 등에 비교하여 투습성이 있기 때문에, 적층 배선막에는 보다 높은 내습성이 요구되고 있다.

또한, FPD의 단자부 등에 신호선 케이블을 장착할 때, 대기 중에서 가열되는 경우가 있기 때문에, 적층 배선막에는 내산화성의 향상도 요구되고 있다. 게다가, 산화물을 사용한 반도체막에 있어서는, 특성 향상이나 안정화를 위해서, 산소를 함유한 분위기나, 산소를 함유하는 보호막을 형성한 후에 350℃ 이상의 고온에서의 가열 처리를 행하는 경우가 있다. 이로 인해, 적층 배선막에는, 이들 가열 처리를 거친 후에도 안정된 특성을 유지할 수 있도록, 내산화성 향상의 요구가 높아지고 있다.

본 발명자의 검토에 의하면, 상술한 Mo-V, Mo-Nb 합금이나 순Mo에서는, 상술한 환경에서의 내습성이나 내산화성이 충분하지 않아, FPD의 제조 공정 중에서 적층 배선막의 피복층으로 했을 때, 표면이 산화하여 변색되어 버리는 문제가 발생하는 경우가 있는 것을 확인하였다. 내산화성이 불충분하면, 전기적 콘택트성을 열화시켜서, 전자 부품의 신뢰성 저하로 이어진다.

또한, 고속 구동을 위해서 TFT 제조 공정 중의 가열 온도는 상승하는 경향이 있고, 보다 높은 온도에서의 가열 공정을 거치면, 적층 배선막에 포함되는 합금 원소가 Al에 확산하여 전기 저항값이 증가하는 문제가 있는 것을 확인하였다.

본 발명의 목적은, 내습성이나 내산화성을 개선하고 또한 저저항의 주도전층인 Al과 적층했을 때, 가열 공정을 거쳐도 낮은 전기 저항값을 유지할 수 있는, Mo 합금을 포함하는 피복층을 사용한 전자 부품용 적층 배선막 및 상기 피복층을 형성하기 위한 스퍼터링 타깃재를 제공하는 데 있다.

본 발명자는, 상기 과제를 감안하여, 새롭게 Mo에 첨가하는 원소의 최적화에 대응하였다. 그 결과, Mo에 특정량의 Ni과 Nb을 복합하여 첨가함으로써, 내습성과 내산화성을 향상시킴과 함께, 주도전층인 Al의 피복층으로 했을 때 가열 공정을 거쳐도 낮은 전기 저항값을 유지할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 도달하였다.

즉, 본 발명은 기판 위에 금속막을 형성한 전자 부품용 적층 배선막에 있어서, Al을 주성분으로 하는 주도전층과 상기 주도전층 중 적어도 한쪽 면을 덮는 피복층을 포함하고, 상기 피복층은 원자비에서의 조성식이 Mo₁₀₀ _-x-y-Ni_x-Nb_y, 10≤x≤30, 3≤y≤15로 나타나고, 잔량부가 불가피적 불순물을 포함하는 전자 부품용 적층 배선막의 발명이다.

본 발명에서는, 상기 조성식의 x, y를, 각각 10≤x≤20, 5≤y≤10, 또한 x/y가 1 이상으로 하는 것이 바람직하다.

상기 피복층은, 하지층인 것이 바람직하다.

또한, 상기 피복층은, 캡층인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 「캡층」이란, 주도전층을 사이에 두고 기판의 반대측에 설치된 피복층을 말한다.

또한, 상기 피복층은, 하지층 및 캡층인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 「하지층」이란, 주도전층과 기판 사이에 설치된 피복층을 말한다.

또한, 본 발명은 상기 피복층을 형성하기 위한 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재로서, 원자비에서의 조성식이 Mo₁₀₀ _-x-y-Ni_x-Ti_y, 10≤x≤30, 3≤y≤15로 나타나고, 잔량부가 불가피적 불순물을 포함하는 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재의 발명이다.

본 발명에서는, 상기 조성식의 x, y가, 각각 10≤x≤20, 5≤y≤10 또한 x/y가 1 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은, 내습성, 내산화성을 향상시킬 수 있다. 또한, 주도전층의 Al과 적층했을 때의 가열 공정에 있어서도, 전기 저항값의 증가를 억제하여, 낮은 전기 저항값을 유지할 수 있다. 이에 의해, 다양한 전자 부품, 예를 들어 수지 기판 위에 형성하는 FPD 등의 배선막에 사용함으로써 전자 부품의 안정 제조나 신뢰성 향상에 크게 공헌할 수 있는 이점을 갖는 것이며, 전자 부품의 제조에 유용한 기술로 된다. 특히, 터치 패널이나 수지 기판을 사용하는 플렉시블한 FPD에 대해서 매우 유용한 적층 배선막으로 된다.

도 1은 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 단면 모식도의 일례이다.

본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 단면 모식도의 일례를 도 1에 도시한다. 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막은, Al을 주성분으로 하는 주도전층(3) 중 적어도 한쪽 면을 덮는 피복층을 포함하고, 예를 들어 기판(1) 위에 형성된다. 도 1에서는 주도전층(3)의 양면에 피복층(2, 4)을 형성하고 있는 바, 하지층(2) 또는 캡층(4) 중 어느 한쪽 면에만 형성해도 되며, 적절히 선택할 수 있다. 또한, 주도전층의 한쪽 면만을 본 발명의 피복층으로 덮는 경우에는, 주도전층의 다른 쪽 면에는 전자 부품의 용도에 따라서, 본 발명과는 다른 조성의 피복층으로 덮을 수 있다.

본 발명의 중요한 특징은, 도 1에 도시하는 전자 부품용 적층 배선막의 피복층에 있어서, Mo에 특정량의 Ni과 Nb을 복합 첨가함으로써, 내습성, 내산화성을 향상시켜서, 주도전층의 Al과 적층할 때의 가열 공정을 거쳐도, 낮은 전기 저항값을 유지할 수 있는 새로운 Mo 합금을 발견한 점에 있다. 이하, 본 발명의 전자 부품용 배선막에 대하여 상세하게 설명한다.

또한, 이하의 설명에 있어서 「내습성」이란, 고온 고습 환경 하에서의 배선막의 전기 저항값의 변화하기 어려움 및 전기적 콘택트성의 열화하기 어려움을 말하며, 배선막의 변색에 의해 확인할 수 있고, 예를 들어 반사율에 의해 정량적으로 평가할 수 있다. 또한, 「내산화성」이란, 고온 환경 하에서의 전기적 콘택트성의 열화하기 어려움을 말하며, 배선막의 변색에 의해 확인할 수 있고, 예를 들어 반사율에 의해 정량적으로 평가할 수 있다.

본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 피복층을 형성하는 Mo 합금에 Ni을 첨가하는 이유는, 주로 피복층의 내산화성을 향상시키기 위해서이다. 순Mo은, 대기 중에서 가열하면 산화하여 막 표면이 변색되어 버리고, 전기적 콘택트성이 열화되어 버린다. 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 피복층은, Mo에 특정량의 Ni을 첨가함으로써, 피복층의 변색을 억제하는 효과를 갖고, 내산화성을 향상시킬 수 있다. 그 효과는, Ni의 첨가량이 10원자％ 이상으로 현저해진다.

한편, Ni은 Al에 대해 확산하기 쉬운 원소이며, Al 중에서의 Ni의 상호 확산 계수는 Al 중에서의 Mo의 상호 확산 계수보다도 크다. Mo에의 Ni의 첨가량이 30원자％를 초과하면, FPD 등의 전자 부품을 제조할 때의 가열 공정에 있어서, 피복층에 포함되는 Ni이 주도전층의 Al에 확산되어 버려, 낮은 전기 저항값을 유지하기 어려워진다. 이로 인해, Ni의 첨가량은 10 내지 30원자％로 한다.

또한, 주도전층의 표면에 피복층을 형성하여, 350℃보다 고온으로 가열하는 경우에는, 피복층의 Ni이 주도전층의 Al에 확산하기 쉬워져, 전기 저항값이 상승하는 경우가 있다. 본 발명에서 낮은 전기 저항값을 유지하기 위해서는, Ni의 첨가량을 20원자％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 피복층을 형성하는 Mo 합금에 Nb을 첨가하는 이유는, 주로 피복층의 내습성을 향상하기 위해서이다. Nb은 산소나 질소와 결합하기 쉬운 성질을 갖는 금속이며, 고온 고습 분위기에서는, 표면에 부동태막을 형성하여 배선막의 내부를 보호하는 효과를 갖는다. 그리고, 그 효과는 Nb을 단독으로 첨가하는 것보다도, 상술한 Ni과 조합하여 복합 첨가함으로써, 더욱 높아진다. 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 피복층은, Mo에 특정량의 Nb을 첨가함으로써 내습성을 대폭 향상시킬 수 있다. 이 효과는, Nb의 첨가량이 3원자％ 이상으로 명확해져서, 5원자％ 이상으로 현저해진다.

한편, Nb의 첨가량이 15원자％를 초과하면, 내식성이 지나치게 향상되어 버려, Al용 에천트에서의 에칭 속도가 저하하고, 그 결과, 주도전층의 Al과의 적층막의 에칭 시에 잔사가 발생하거나, 에칭을 할 수 없게 된다. 이로 인해, 본 발명에서는, Nb의 첨가량을 3 내지 15원자％로 한다.

또한, Al과의 적층막에 있어서, 내습성, 에칭성을 용이하게 달성하기 위해서는, Nb의 첨가량을 5 내지 10원자％로 하는 것이 바람직하다.

또한, 피복층을 형성하는 Mo 합금에 복합 첨가하는 Ni과 Nb은, 원자비(x/y)로 1 이상이 바람직하다. 상술한 바와 같이, Nb은 내습성 향상에 관여하는 원소인데, 지나치게 첨가하면 내산화성이 저하하기 때문에, Ni의 첨가량보다 Nb의 첨가량이 많은 경우에는, 내산화성의 향상 효과를 얻기 어려워진다. 이로 인해, Ni과 Nb의 원자비(x/y)가 1 이상으로 되도록 각각 첨가함으로써, 피복층의 내습성과 내산화성을 보다 안정적으로 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 적층 배선막의 제조 공정에 있어서의 가열 온도가 350℃ 이상의 고온을 거치는 경우에는, 피복층을 형성하는 Mo 합금에 복합 첨가하는 Ni과 Nb의 총합을 35원자％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 그 이유는, Ni뿐만 아니라 Nb도 Al에 열 확산하는 원소이며, Ni과 Nb의 총합이 35원자％를 초과하면, 피복층의 Ni이나 Nb이 주도전층의 Al에 확산하고, 낮은 전기 저항값을 유지하기 어려워지기 때문이다.

본 발명의 전자 부품용 적층 배선막에 있어서, 낮은 전기 저항값과 내습성이나 내산화성을 안정적으로 얻기 위해서는, 주도전층의 막 두께를 100 내지 1000㎚로 하는 것이 바람직하다. 주도전층의 막 두께가 100㎚보다 얇아지면, 박막 특유의 전자의 산란의 영향에 의해 전기 저항값이 증가하기 쉬워진다. 한편, 주도전층의 막 두께가 1000㎚보다 두꺼워지면, 막을 형성하기 위해서 시간이 걸리거나, 막응력에 의해 기판에 휨이 발생하기 쉬워지거나 한다. 주도전층의 막 두께의 보다 바람직한 범위는, 200 내지 500㎚이다.

또한, Al을 주성분으로 하는 주도전층은, 가장 낮은 전기 저항값을 얻을 수 있는 순Al이 적합하다. 내열성, 내식성 등의 신뢰성을 고려하여, Al에 전이 금속이나 반금속 등을 첨가한 Al 합금을 사용해도 된다. 이때, 가능한 한 낮은 전기 저항값이 얻어지도록, Al에의 첨가 원소의 첨가량은, 5원자％ 이하가 바람직하다.

또한, 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막에 있어서, 낮은 전기 저항값과 내습성이나 내산화성을 안정적으로 얻기 위해서는, 피복층의 막 두께를 20 내지 100㎚로 하는 것이 바람직하다. 피복층의 막 두께가 20㎚ 미만에서는, Mo 합금막의 연속성이 낮아져 버려, 내습성과 내산화성을 충분히 얻지 못하는 경우가 있다.

한편, 피복층의 막 두께가 100㎚를 초과하면, 피복층의 전기 저항값이 높아져 버려, 주도전층의 Al막과 적층했을 때, 전자 부품용 적층 배선막으로서 낮은 전기 저항값이 얻기 어려워진다. 또한, 본 발명에 있어서 가열 시의 주도전층을 형성하는 Al으로의 원자의 확산을 억제하기 위해서는, 피복층의 막 두께를 20 내지 70㎚로 하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 각 층을 형성하기 위해서는, 스퍼터링 타깃을 사용한 스퍼터링법이 최적이다. 피복층을 형성할 때는, 예를 들어 피복층의 조성과 동일한 조성의 Mo 합금 스퍼터링 타깃을 사용하여 성막하는 방법이나, Mo-Ni 합금 스퍼터링 타깃과 Mo-Nb 스퍼터링 타깃을 사용하여 코스퍼터링에 의해 성막하는 방법 등을 적용할 수 있다. 스퍼터링의 조건 설정의 간이성이나, 원하는 조성의 피복층을 얻기 쉽다고 하는 점에서는, 피복층의 조성과 동일한 조성의 Mo 합금 스퍼터링 타깃을 사용하여 스퍼터링 성막하는 것이 보다 바람직하다.

따라서, 본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 피복층을 형성하기 위해서는, 원자비에서의 조성식이 Mo₁₀₀ _-x-y-Ni_x-Nb_y, 10≤x≤30, 3≤y≤15로 나타나고, 잔량부가 불가피적 불순물을 포함하는 스퍼터링 타깃을 사용함으로써 안정적으로 피복층을 형성할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 350℃라고 하는 고온의 가열 공정을 거치는 경우에도 낮은 전기 저항값의 전자 부품용 적층 배선막을 얻기 위해서는, Mo에 Ni을 10 내지 20원자％, Nb을 5 내지 10원자％ 함유시키고, 또한 Ni과 Nb의 원자비(x/y)가 1 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재의 제조 방법으로서는, 예를 들어 분말 소결법이 적용 가능하다. 분말 소결법으로는, 예를 들어 가스 아토마이즈법으로 합금 분말을 제조하여 원료 분말로 하는 것이나, 복수의 합금 분말이나 순금속 분말을 본 발명의 최종 조성으로 되도록 혼합한 혼합 분말을 원료 분말로 하는 것이 가능하다. 원료 분말의 소결 방법으로서는, 열간 정수압 프레스, 핫 프레스, 방전 플라즈마 소결, 압출 프레스 소결 등의 가압 소결을 사용하는 것이 가능하다.

본 발명의 전자 부품용 적층 배선막의 피복층을 형성하는 Mo 합금에 있어서, 내산화성, 내습성을 확보하기 위해서 필수 원소인 Ni, Nb 이외의 잔량부를 차지하는 Mo 이외의 불가피적 불순물 함유량은 적은 것이 바람직하고, 본 발명의 작용을 손상시키지 않는 범위에서, 가스 성분인 산소, 질소나 탄소, 전이 금속인 Fe, Cu, 반금속의 Al, Si 등의 불가피적 불순물을 포함해도 된다. 예를 들어, 가스 성분의 산소, 질소는 각각 1000질량ppm 이하, 탄소는 200질량ppm 이하, Fe, Cu는 200질량ppm 이하, Al, Si는 100질량ppm 이하 등이며, 가스 성분을 제거한 순도로서 99.9질량％ 이상인 것이 바람직하다.

[실시예 1]

우선, 피복층으로 되는 Mo 합금막을 형성하기 위한 스퍼터링 타깃재를 제작하였다. 평균 입경이 6㎛인 Mo 분말과 평균 입경 100㎛인 Ni 분말과 평균 입경 85㎛인 Nb 분말을 사용하여, 표 1의 조성으로 되도록 혼합하고, 연강제의 캔에 충전한 후, 가열하면서 진공 배기하여 캔 내의 가스분을 제거한 후에 밀봉하였다. 이어서, 밀봉한 캔을 열간 정수압 프레스 장치에 넣어서, 800℃, 120㎫, 5시간의 조건에서 소결시킨 후에, 기계 가공에 의해, 직경 100㎜, 두께 5㎜의 스퍼터링 타깃재를 제작하였다. 또한, 비교로 되는 순Mo, Mo-Nb 합금, Mo-Ni 합금의 스퍼터링 타깃재도 마찬가지로 제작하였다.

상기에서 얻은 각 스퍼터링 타깃재를 구리제의 배킹 플레이트에 납땜하여 스퍼터링 장치에 장착하였다. 스퍼터 장치는, 캐논 아네르바 가부시끼가이샤 제조의 SPF-440H를 사용하였다.

25㎜×50㎜인 유리 기판 위에, 각각 도 1에 도시하는 하지층/주도전층/캡층의 순서대로, 표 1에 나타내는 막 두께 구성으로 스퍼터링법으로 형성하고, 전자 부품용 적층 배선막을 얻었다. 또한, 비교를 위해서, 순Mo, Mo-Nb 합금막, Mo-Ni 합금막을, 각각 Al막과 적층하고, 적층 배선막도 제작하였다.

내산화성의 평가로서는, 대기 중에서 200℃, 250℃, 300℃, 350℃에서 1시간 가열한 후의 반사율의 변화를 측정하였다. 또한, 내습성의 평가로서는, 85℃×85％의 고온 고습 분위기에 100시간, 200시간, 300시간 방치했을 때의 반사율의 변화를 측정하였다. 반사율의 측정에는, 코니카 미놀타 가부시끼가이샤 제조의 분광 측색계 CM-2500d를 사용하여, 가시광 영역의 반사 특성을 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 적층 배선막의 반사율은, 대기 중에서 가열하면 저하하고, 고온 고습 분위기에 방치해도 저하하는 경향이 있다. 비교예의 피복층에 순Mo을 사용한 적층 배선막의 반사율은, 대기 중 가열에서는 250℃보다 저하하고 350℃에서는 더욱 크게 저하하여, 내산화성이 낮고, 고온 고습 분위기에 100시간 방치하면, 반사율은 크게 저하하고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 피복층에 Mo-10원자％ Nb을 사용한 비교예로 되는 시료 No.2의 적층 배선막의 반사율은, 대기 중에서 가열하면 300℃에서 현저하게 저하하여, 내산화성이 낮은 것을 확인했기 때문에, 이후의 평가를 중지하였다.

또한, 피복층에 Mo-Ni 합금을 사용한 비교예로 되는 시료 No.3 내지 No.5의 적층 배선막의 반사율은, 대기 중에서의 가열 시의 반사율의 저하는 적지만, 고온 고습 중에서의 가열 시의 반사율은, 유지 시간의 증가에 수반하여 저하하는 것을 확인하였다. 또한, 피복층에 본 발명으로부터 벗어나는 Ni과 Nb을 첨가한 Mo-Ni-Nb 합금을 사용한 비교예로 되는 시료 No.12의 적층 배선막의 반사율은, 대기 중에서 가열하면, 온도 상승에 수반하여 저하하는 것을 확인하였다.

또한, 피복층에 본 발명으로부터 벗어나는 Ni과 Nb을 첨가한 Mo-Ni-Nb 합금을 사용한 비교예로 되는 시료 No.13의 적층 배선막의 반사율은, 고온 고습 중에서의 가열 유지 시간의 증가에 수반하여 저하하는 것을 확인하였다.

이에 반해, 피복층에 Mo에 Ni과 Nb을 소정량 첨가한 Mo-Ni-Nb 합금을 피복층에 사용한 본 발명예의 적층 배선막의 반사율은, 대기 가열 분위기 및 고온 고습 분위기에 방치해도, 그 저하는 적고, 내산화성을 크게 개선할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

그 개선 효과는, Ni을 10원자％ 이상, Nb을 5원자％ 이상 첨가함으로써 현저해지고, 전자 부품에 적합한 적층 배선막인 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 2]

이어서, 실시예 1에서 제작한 일부의 적층 배선막을, 진공 중에서 가열 처리했을 때의 전기 저항값의 변화에 대하여 확인하였다. 전기 저항값은, 가부시끼가이샤 다이아인스트루먼트 제조의 4 단자 박막 저항률 측정기 MCP-T400을 사용하여 측정하였다. 가열 온도는, 250℃, 300℃, 350℃, 400℃, 450℃에서 1시간 가열하였다. 측정 결과를 표 2에 나타내었다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 피복층의 Ni 첨가량이 본 발명의 범위로부터 벗어나는 30원자％ 초과하면, 450℃의 온도에서 가열했을 때의 전기 저항값이 대폭 증가하는 것을 확인하였다.

이에 반해, 본 발명예의 Mo에 특정량의 Ni과 Nb을 첨가한 피복층을 사용한 적층 배선막은, 450℃까지 가열해도 전기 저항값의 증가가 억제되는 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 3]

이어서, 에칭성의 평가를 행하였다. 실시예 2에서 사용한 적층 배선막을 형성한 기판의 절반의 면적에만 포토레지스트 도포하여 건조시키고, 간또 가가꾸 가부시끼가이샤 제조의 Al용 에천트액에 침지하여, 미도포 부분을 에칭하였다. 그 후, 기판을 순수로 세정하고, 건조시켜, 용해 부분과 레지스트를 도포한 미용해 부분의 경계선 근방을 광학 현미경으로 관찰하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.

비교예의 피복층에 순Mo이나 Mo-Ni 합금막을 사용한 적층 배선막에서는, 경계선 근방의 막이 들뜨고, 단부가 박리되어 있는 것을 확인하였다. 이것은, Al과 유리 기판 사이의 피복층의 Mo 합금막이 에칭되어 있는 것으로 생각된다.

또한, Nb의 첨가량이 15원자％를 초과하는 시료 No.12는 에칭을 행할 수 없었다.

이에 반해, 본 발명예로 되는 Nb의 첨가량이 15원자％의 시료 No.11은 기판 위에 조금 잔사가 확인되었지만, 에칭은 가능하였다. 이에 의해, 에칭성에는, Nb의 첨가량이 크게 영향을 미치는 것이 확인되었다.

또한, 본 발명의 피복층에 Mo에 Ni과 Nb을 소정량 첨가한 Mo-Ni-Nb 합금을 사용한 적층 배선막은, 비교예에서 발생한 막 박리도 없어, 에칭이 가능하고, 에칭성도 우수한 것을 확인할 수 있었다.

이상과 같이, 내산화성, 내습성, 가열 시의 전기 저항값의 증가의 억제, 에칭성을 동시에 만족시키기 위해서는, 피복층에 첨가하는 Ni의 첨가량을 10 내지 30원자％, Nb의 첨가량을 3 내지 15원자％로 함으로써 가능해지는 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 4]

실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 25㎜×50㎜의 크기로 절단한 두께 0.25㎜의 ITO막을 구비한 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 위에, 각각 표 3에 나타내는 막 두께 구성으로, 스퍼터링법으로 적층 배선막을 형성하고, 내습성의 평가를 행하였다. 내습성의 평가로서는, 85℃×85％의 고온 고습 분위기에 50시간, 150시간, 300시간 방치했을 때의 반사율의 변화를 측정하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다.

본 발명의 Mo에 특정량의 Ni과 Nb을 첨가한 피복층을 사용한 적층 배선막은, 가장 반사율의 저하가 적어, 내습성이 우수한 것이 확인되었다.

이상과 같이, 내산화성, 내습성, 가열 시의 전기 저항값의 증가의 억제, 에칭성을 만족시키기 위해서는, Ni의 첨가량을 10 내지 30원자％, Nb의 첨가량을 3 내지 15원자％로 하는 것이 바람직한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고온에서의 전기 저항값의 증가를 억제하여, 높은 내습성을 확보하기 위해서는 Ni을 10 내지 20원자％, Nb을 5 내지 10원자％로 하는 것이 보다 바람직한 것을 확인할 수 있었다.

1 : 기판
2 : 피복층(하지층)
3 : 주도전층
4 : 피복층(캡층)

Claims

기판 위에 금속막을 형성한 전자 부품용 적층 배선막에 있어서, Al을 주성분으로 하는 주도전층과 상기 주도전층 중 적어도 한쪽 면을 덮는 피복층을 포함하고, 상기 피복층은 원자비에서의 조성식이 Mo₁₀₀ _-x-y-Ni_x-Nb_y, 10≤x≤30, 3≤y≤15로 나타나고, 잔량부가 불가피적 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품용 적층 배선막.
제1항에 있어서,
상기 조성식의 x, y가, 각각 10≤x≤20, 5≤y≤10이며, 또한 x/y가 1 이상인 것을 특징으로 하는, 전자 부품용 적층 배선막.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피복층이, 상기 주도전층과 상기 기판 사이에 위치하는 하지층인 것을 특징으로 하는, 전자 부품용 적층 배선막.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피복층이, 상기 주도전층의 표면 중 상기 기판과 반대측에 위치하는 면을 덮는 캡층인 것을 특징으로 하는, 전자 부품용 적층 배선막.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 주도전층이, 상기 하지층 및 상기 캡층의 양쪽으로 덮여 있는 것을 특징으로 하는, 전자 부품용 적층 배선막.
제1항에 기재된 피복층을 형성하기 위한 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재이며, 원자비에서의 조성식이 Mo₁₀₀ _-x-y-Ni_x-Nb_y, 10≤x≤30, 3≤y≤15로 나타나고, 잔량부가 불가피적 불순물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.
제6항에 있어서,
상기 조성식의 x, y가, 각각 10≤x≤20, 5≤y≤10이며, 또한 x/y가 1 이상인 것을 특징으로 하는, 피복층 형성용 스퍼터링 타깃재.