TWI627295B - 保護膜形成用濺射靶及層疊配線膜 - Google Patents

保護膜形成用濺射靶及層疊配線膜 Download PDF

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Abstract

一種保護膜形成用濺射靶,係於Cu配線膜(11)的一面或兩面形成保護膜(12)時使用者,其特徵為:Ni為5.0質量%以上15.0質量%以下,Mn為2.0質量%以上10.0質量%以下,Zn為30.0質量%以上50.0質量%以下,Al為0.5質量%以上7.0質量%以下,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成。
又,一種層疊配線膜(10),係具備Cu配線膜(11)及形成於此Cu配線膜(11)的一面或兩面的保護膜(12)者,其特徵為:保護膜(12)為使用上述的保護膜形成用濺射靶來成膜。

Description

保護膜形成用濺射靶及層疊配線膜
本發明是有關使用在形成保護由銅或銅合金所構成的Cu配線膜的保護膜時之保護膜形成用濺射靶,及具備藉由此保護膜形成用濺射靶所形成的保護膜之層疊配線膜。
本案是根據2013年4月22日在日本申請的特願2013-089721號來主張優先權,在此援用其內容。
以往,作為液晶或有機EL面板等的平板顯示器或觸控面板等的配線膜,廣泛使用Al。最近,謀求配線膜的微細化(窄寬化)及薄膜化,被要求比以往更低比電阻的配線膜。
隨上述的配線膜的微細化及薄膜化,使用比Al更低比電阻的材料之銅或銅合金的配線膜被提供。
但,由比電阻低的銅或銅合金所構成的Cu配線膜會有在具有濕度的環境中容易變色的問題。另外,為了使耐氣候性提升,而使用含有更多添加元素的銅合金 時,比電阻會上昇。
於是,例如在專利文獻1中提案在Cu配線膜上形成由Ni-Cu-(Cr,Ti)合金所構成的保護膜之層疊膜,及,用以形成此保護膜的濺射靶。此保護膜是比銅更高耐氣候性,因此即使在大氣中保管,還是可抑制表面的變色。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-193444號公報
可是,藉由蝕刻來使由銅或銅合金所構成的Cu配線膜圖案化時,使用含氯化鐵的蝕刻液。以含氯化鐵的蝕刻液來蝕刻具有由上述的Ni-Cu-(Cr,Ti)合金所構成的保護膜時,保護膜的一部分未溶解而作為殘渣殘存。藉由此殘渣,恐有配線間短路之虞,因此難以作為配線膜使用。
而且,在蝕刻後的配線端面產生微細的毛邊時,因為此毛邊,在Cu配線膜的緣部產生被稱為孔隙的缺陷,在重複層疊的期間誘發斷線,恐有良品率及品質降低之虞。
並且,含有Cr時,在蝕刻後的廢液中含有Cr,在廢液處理有花成本的問題。
而且,含更多比較高價的Ni,35質量%以上84.5質量%以下,因此有濺射靶及層疊配線膜的製造成本增加的問題。
本發明是有鑑於前述的情事而研發者,以提供一種可形成耐氣候性佳,可抑制表面變色,且具有良好的蝕刻性,可抑制未溶解的殘渣的發生或毛邊的發生之保護膜的保護膜形成用濺射靶,及,具備藉由此保護膜形成用濺射靶所形成的保護膜之層疊配線膜為目的。
為了解決上述的課題,(1)本發明之一形態的保護膜形成用濺射靶是在Cu配線膜的一面或兩面形成保護膜時使用者,其特徵為:Ni為5.0質量%以上15.0質量%以下,Mn為2.0質量%以上10.0質量%以下,Zn為30.0質量%以上50.0質量%以下,Al為0.5質量%以上7.0質量%以下,剩餘部分為由Cu及不可避免的雜質所構成。
由於在如此的構成之本發明的保護膜形成用濺射靶中,Ni為5.0質量%以上15.0質量%以下,Mn為2.0質量%以上10.0質量%以下,Zn為30.0質量%以上50.0質量%以下,Al為0.5質量%以上7.0質量%以下,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成的組成的Cu基合金,因此即使是以含氯化鐵的蝕刻液來蝕刻的情況,也與Cu配線膜同等地蝕刻,可抑制未溶解的殘渣的發生。
又,由於在0.5質量%以上7.0質量%以下的範圍含有Al,因此可抑制蝕刻後的層疊配線膜的端面的微細的毛邊的發生,可抑制孔隙的發生。
又,由於Ni的含有量為5.0質量%以上15.0質量%以下,比較少,因此可大幅度削減此濺射靶及保護膜的製造成本。
(2)本發明的其他形態的保護膜形成用濺射靶是如(1)記載的保護膜形成用濺射靶,其中,Ni為7.0質量%以上11.0質量%以下,Mn為4.0質量%以上8.0質量%以下,Zn為35.0質量%以上45.0質量%以下,Al為2.0質量%以上5.0質量%以下,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成。
由於在如此的構成之本發明的保護膜形成用濺射靶中,設為具有上述的組成之Cu基合金,因此即使是以含氯化鐵的蝕刻液來蝕刻的情況,也與Cu配線膜同等地蝕刻,可抑制未溶解的殘渣的發生。
又,由於在2.0質量%以上5.0質量%以下的範圍含有Al,因此可抑制蝕刻後的層疊配線膜的端面的微細的毛邊的發生,可抑制孔隙的發生。
又,由於Ni的含有量為7.0質量%以上11.0質量%以下,比較少,因此可大幅度削減此濺射靶及保護膜的製造成本。
(3)本發明的其他形態的層疊配線膜是具備:Cu配線膜,及形成於此Cu配線膜的一面或兩面的保 護膜之層疊配線膜,前述保護膜是藉由(1)或(2)記載的保護膜形成用濺射靶所成膜。
由於在如此的構成之本發明的層疊配線膜 中,具有藉由上述的組成之保護膜形成用濺射靶所形成的保護膜,因此耐氣候性會提升,即使是在大氣中保管的情況,也可抑制變色。
又,由於保護膜是以Cu基合金所構成,因此即使是以含氯化鐵的蝕刻液來蝕刻的情況,也可抑制未溶解的殘渣的發生。又,由於含有Al,因此可抑制蝕刻後的層疊配線膜的端面的微細的毛邊的發生,可抑制孔隙的發生。
又,由於不具有Cr,因此可低成本進行蝕刻後的廢液處理。又,由於Ni的含有量比較少,因此可大幅度削減層疊配線膜的製造成本。
(4)本發明的其他形態的層疊配線膜是如(3)記載的層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜是以銅或銅合金所構成,前述Cu配線膜的比電阻是在溫度25℃的條件下為4.0μΩcm以下。
(5)本發明的其他形態的層疊配線膜是如(4)所記載的層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜是以純度99.99質量%以上的無氧銅所構成,前述Cu配線膜的比電阻是在溫度25℃的條件下為3.5μΩcm以下。
(6)本發明的其他形態的層疊配線膜是如(3)記載的層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜的厚度A是50nm≦A≦800nm。
由於Cu配線膜是以比電阻為4.0μΩcm以下(溫度25℃)的銅或銅合金所構成,Cu配線膜的厚度A設為50nm≦A≦800nm的範圍內,因此可藉由此Cu配線膜來良好地進行通電。
(7)本發明的其他形態的層疊配線膜是如(3)記載的層疊配線膜,其中,前述保護膜的厚度B是5nm≦B≦100nm。
(8)本發明的其他形態的層疊配線膜是如(3)記載的層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜的厚度A與前述保護膜的厚度B的比B/A是0.02<B/A<1.0。
由於保護膜的厚度B設為5nm≦B≦100nm的範圍內,Cu配線膜的厚度A與保護膜的厚度B的比B/A設為0.02<B/A<1.0的範圍內,因此可確實地抑制Cu配線膜的變色。
如以上般,若根據本發明,則可提供一種可形成耐氣候性佳,可抑制表面變色,且具有良好的蝕刻性,可抑制未溶解的殘渣的發生或毛邊的發生之保護膜的保護膜形成用濺射靶,及,具備藉由此保護膜形成用濺射靶所形成的保護膜之層疊配線膜。
1‧‧‧基板
10‧‧‧層疊配線膜
11‧‧‧Cu配線膜
12‧‧‧保護膜
圖1是本發明之一實施形態的層疊配線膜的剖面說明圖。
圖2是表示以往例101的層疊配線膜的蝕刻後的剖面觀察結果的照片。
圖3是表示比較例107的層疊配線膜的蝕刻後的剖面觀察結果的照片。
圖4是表示本發明例101的層疊配線膜的蝕刻後的剖面觀察結果的照片。
以下,說明有關本發明之一實施形態的保護膜形成用濺射靶,及,層疊配線膜。
本實施形態的保護膜形成用濺射靶是使用在由銅或銅合金所構成的Cu配線膜上形成保護膜時。
此保護膜形成用濺射靶是具有:Ni為5.0質量%以上15.0質量%以下,Mn為2.0質量%以上10.0質量%以下,Zn為30.0質量%以上50.0質量%以下,Al為0.5質量%以上7.0質量%以下,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成的組成。
另外,此保護膜形成用濺射靶是經由鑄造,熱軋,冷軋,熱處理,機械加工等的工程來製造。
以下,說明有關將本實施形態的保護膜形成用濺射靶的組成規定成上述般的理由。
(Ni:5.0質量%以上15.0質量%以下)
Ni是具有改善Cu的耐氣候性的作用效果的元素。藉由含有Ni,可抑制變色。
在此,當Ni的含有量為未滿5.0質量%時,恐有耐氣候性未充分提升,無法充分地抑制Cu配線膜11的變色之虞。另一方面,當Ni的含有量超過15.0質量%時,蝕刻性會劣化,以含有氯化鐵的蝕刻液來蝕刻時,恐有產生未溶解的殘渣之虞。並且,熱間加工性,被削性也會降低。
基於如此的理由,將Ni的含有量設定在5.0質量%以上15.0質量%以下的範圍內。更理想是將Ni的含有量設定在7.0質量%以上11.0質量%以下的範圍內。
(Mn:2.0質量%以上10.0質量%以下)
Mn是與Ni同樣,為具有使Cu的耐氣候性提升的作用效果之元素。並且,也具有使熔液的流動性,熱間加工性,被削性提升的作用效果。而且,相較於Ni,因為是價格便宜的元素,所以可替代Ni添加而削減成本。
在此,當Mn的含有量為未滿2.0質量%時,恐有耐氣候性未充分提升,無法充分地抑制變色之虞。另一方面,當Mn的含有量超過10.0質量%時,蝕刻性會劣化,以含有氯化鐵的蝕刻液來蝕刻時,恐有產生未溶解的殘渣之虞。並且,未見前述那樣效果的更進一步提升,反而熱間加工性,冷間加工性劣化。
基於如此的理由,將Mn的含有量設定在2.0質量%~10.0質量%以下的範圍內。更理想是將Mn的含有量設定在4.0質量%~8.0質量%以下的範圍內。
(Zn:30.0質量%以上50.0質量%以下)
Zn是使機械的特性提升且具有改善加工性的作用效果之元素。藉由含有Zn,可良好地進行保護膜形成用濺射靶的製造。
在此,當Zn的含有量為未滿30.0質量%時,恐有熱間加工性未充分提升,在熱軋時發生破裂之虞。另一方面,當Zn的含有量超過50.0質量%時,恐有冷間加工性劣化,在冷軋時發生破裂之虞。
基於如此的理由,將Zn的含有量設定在30.0質量%以上50.0質量%以下的範圍內。更理想是將Zn的含有量設定在35.0質量%以上45.0質量%以下的範圍內。
(Al:0.5質量%以上7.0質量%以下)
Al是在由Cu-Ni-Mn-Zn合金所構成的保護膜及由Cu配線膜所構成的層疊配線膜中,具有抑制蝕刻後的層疊配線膜的端面的毛邊的發生之作用效果。亦即,藉由在Cu-Ni-Mn-Zn合金中添加Al,可除去蝕刻後的層疊配線膜的端面的微細的毛邊而形成平滑,可降低孔隙等的缺陷的發生。
在此,當Al的含有量未滿0.5質量%時,恐有使配 線端面的形狀形成平滑的作用效果未充分提升,發生微細的毛邊之虞。另一方面,當Al的含有量超過7.0質量%時,恐有靶製造時的熱間加工性劣化,發生破裂之虞。
基於如此的理由,將Al的含有量設定在0.5質量%以上7.0質量%以下的範圍內。更理想是將Al的含有量設定在2.0質量%以上5.0質量%以下的範圍內。
其次,說明有關本實施形態的層疊配線膜10。
本實施形態的層疊配線膜10是如圖1所示般,具備:形成於基板1上的Cu配線膜11,及形成於Cu配線膜11上的保護膜12。
在此,基板1並不是特別加以限定者,但在平板顯示器或觸控面板等中是使用可透過光的玻璃,樹脂薄膜等所構成者。
Cu配線膜11是以銅或銅合金所構成,其比電阻為4.0μΩcm以下(溫度25℃)較理想。在本實施形態中,Cu配線膜11是以純度99.99質量%以上的無氧銅所構成,比電阻為3.5μΩcm以下(溫度25℃)。另外,此Cu配線膜11是使用由純度99.99質量%以上的無氧銅所構成的濺射靶來成膜。
並且,此Cu配線膜11的厚度A是設為50nm≦A≦800nm的範圍內較理想,而且,設為100nm≦A≦300nm的範圍內較理想。
保護膜12是使用本實施形態的保護膜形成用 濺射靶來成膜者,具有與上述的保護膜形成用濺射靶同樣的組成。
此保護膜12的厚度B是設為5nm≦B≦100nm的範圍內較理想,而且,設為10nm≦B≦50nm的範圍內較理想。
並且,Cu配線膜11的厚度A與保護膜12的厚度B的比B/A是0.02<B/A<1.0的範圍內較理想,而且,設為0.1<B/A<0.3的範圍內較理想。
在以上那樣構成的本實施形態的保護膜形成 用濺射靶及層疊配線膜10中,如上述般,具有:Ni為5.0質量%以上15.0質量%以下,Mn為2.0質量%以上10.0質量%以下,Zn為30.0質量%以上50.0質量%以下,Al為0.5質量%以上7.0質量%以下,剩餘部分為Cu與不可避免的雜質所構成的組成,由於是Cu基合金,因此即使以含氯化鐵的蝕刻液來蝕刻時,還是可使良好地蝕刻,可抑制未溶解的殘渣的發生。
特別是保護膜形成用濺射靶及保護膜12為以上述的範圍含有Al,因此可抑制蝕刻後的層疊配線膜10的端面的微細的毛邊的發生,可抑制孔隙的發生。
又,由於保護膜形成用濺射靶及保護膜12是以上述的範圍含有Ni,因此耐氣候性會提升,可確實地抑制層疊配線膜10的表面變色。
又,由於保護膜形成用濺射靶及保護膜12是以上述的範圍含有Mn,因此耐氣候性會提升,可確實地抑制層 疊配線膜10的表面變色。
又,由於保護膜形成用濺射靶及保護膜12不具有Cr,因此可低成本進行蝕刻後的廢液處理。
又,由於Ni的含有量為5質量%以上15質量%以下,比較少,因此可大幅度削減保護膜形成用濺射靶及層疊配線膜10的製造成本。
又,由於熱間加工性,冷間加工性,被削性佳,因此可良好地製造本實施形態的保護膜形成用濺射靶。
並且,在本實施形態中,Cu配線膜11是以比電阻為3.5μΩcm以下(溫度25℃)的無氧銅所構成,由於Cu配線膜11的厚度A設為50nm≦A≦800nm的範圍內,所以可藉由此Cu配線膜11來良好地進行通電。
而且,在本實施形態中,由於保護膜12的厚度B設為5nm≦B≦100nm的範圍內,Cu配線膜11的厚度A與保護膜12的厚度B的比B/A設為0.02<B/A<1.0的範圍內,因此可確實地抑制Cu配線膜11的變色。
以上,說明有關本發明的實施形態,但本發明並非限於此,可在不脫離其發明的技術思想的範圍適當地變更。
例如,在本實施形態中是舉在基板上形成層疊配線膜的構造為例進行說明,但並非限於此,亦可在基板上形成ITO膜,AZO膜等的透明導電膜,在其上形成層疊配線膜。
並且,說明以純度99.99質量%以上的無氧銅 來構成Cu配線膜者,但並非限於此,例如亦可以精銅(Tough-Pitch Copper)等的純銅或含有少量的添加元素的銅合金所構成者。
而且,Cu配線膜的厚度A,保護膜的厚度B,厚度比B/A並非限於本實施形態記載者,亦可為其他的構成。
[實施例]
以下,說明有關針對本發明的保護膜形成用濺射靶及層疊配線膜的作用效果來評價的評價試驗的結果。
<Cu配線膜形成用純銅靶>
準備純度99.99質量%的無氧銅的鑄塊,對於此鑄塊,以800℃來進行熱軋,消除應力退火,機械加工,製作具有外徑:100mm×厚度:5mm的尺寸之Cu配線膜形成用純銅靶。
其次,準備無氧銅製底板,在此無氧銅製底板疊合前述的Cu配線膜形成用純銅靶,在溫度:200℃銦焊,藉此製作附底板的靶。
<保護膜形成用濺射靶>
溶解原料為準備無氧銅(純度99.99質量%),低碳鎳(純度99.9質量%),電解金屬錳(純度99.9質量%),電氣鋅(純度99.99質量%),鋁(純度99.99質 量%),將該等的溶解原料高頻溶解於高純度石墨坩堝內,將成分調整成表1所示的組成之後,在被冷卻的碳鑄模中鑄造,取得50×50×30mm厚的大小的鑄塊。
其次,對於鑄塊,以壓下率約10%,在800℃下熱軋至10mm厚,將表面的氧化物或瑕疵予以削去之後,以壓下率約10%,冷軋至6mm厚,施以消除應力退火。將所取得的壓延板的表面機械加工,而製作具有外徑:100mm,厚度:5mm的尺寸之本發明例1~31及比較例1~8的保護膜形成用濺射靶。
而且,以往例1為準備Ni:64.0質量%,Ti:4.0質量%,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成的組成的鑄塊,與上述的本發明例1~31及比較例1~8同樣,進行熱軋,冷軋,消除應力退火,機械加工,準備具有外徑:100mm,厚度:5mm的尺寸之濺射靶。
其次,準備無氧銅製底板,在此無氧銅製底板疊合所取得的保護膜形成用濺射靶,在溫度:200℃銦焊,藉此製作附底板的靶。
在此,確認本發明例1~31,比較例1~8及以往例1的保護膜形成用濺射靶中,熱軋時及冷軋時有無破裂。將結果併於表1中顯示。
<層疊配線膜>
以和玻璃基板(具有縱:20mm,橫:20mm,厚度:0.7mm的尺寸之Corning Incorporated製1737的玻璃基 板)的距離成為70mm的方式,將Cu配線膜形成用純銅靶設定在濺射裝置內,以電源:直流方式,濺射功率:150W,到達真空度:5×10-5Pa,環境氣體組成:純Ar,濺射氣體壓:0.67Pa,基板加熱:無,之條件來實施濺射,在玻璃基板的表面形成具有厚度:150nm的Cu配線膜。
接著,以同條件,使用記載於表1的保護膜形成用濺射靶來實施濺射,在Cu配線膜上形成厚度:30nm的保護膜。藉此,形成表2所示的本發明例101~131及比較例101~104,107的層疊配線膜。
另外,以往例101為使用上述以往例1的濺射靶來製作在Cu配線膜上形成保護膜的層疊配線膜。
<密著性>
準照JIS-K5400,以1mm間隔,在層疊配線膜棋盤格狀地放入斷開處之後,以3M社製Scotch tape剝下,實施棋盤格附著試驗,其測定在玻璃基板中央部的10mm四方內附著於玻璃基板的層疊配線膜的面積%。將附著的層疊配線膜的面積為99%以上的情況評價為無膜剝落,將未滿99%的情況評價為有膜剝落。把各評價結果的「有」及「無」顯示於表2。
<耐氣候性>
進行恆溫恆濕試驗(60℃,相對濕度90%,250小時 暴露),以目視確認層疊配線膜表面的變化的有無。將確認有變色者評價為「有」,將無法確認變色者評價為「無」。把評價結果顯示於表2。
<蝕刻殘渣及毛邊>
對形成於玻璃基板上的層疊配線膜塗佈光阻劑液(TOKYO OHKA KOGYO CO.,LTD.製:OFPR-8600LB),進行感光,顯像,以30μm的線空間(Line and Space)形成阻劑膜,浸漬於保持在液溫30℃±1℃的4% FeCl3水溶液中蝕刻層疊配線膜而形成配線。
將此配線的剖面,利用Ar離子射束,對於從遮蔽板露出的試料垂直照射射束,進行離子蝕刻,以二次電子顯微鏡來觀察所取得的剖面,調查蝕刻殘渣的有無及配線端面的毛邊。把以往例101的層疊配線膜之蝕刻後的剖面觀察結果顯示於圖2,把比較例107的層疊配線膜之蝕刻後的剖面觀察結果顯示於圖3,把本發明例101的層疊配線膜之蝕刻後的剖面觀察結果顯示於圖4。
有關蝕刻殘渣是將如圖2所示般殘渣的長度L為300nm以上者評價為「有」,將如圖3所示般殘渣的長度L未滿300nm者評價為「無」。把評價結果顯示於表2。
有關層疊配線膜的端面的毛邊是依蝕刻的層疊配線膜的剖面形狀,將如圖3所示般具有毛邊者評價為「有」,將如圖4所示般無毛邊者評價為「無」。把評價結果顯示於表2。
<蝕刻速率>
利用保護膜形成用濺射靶,以和前述相同的條件來實施濺射,在前述的玻璃基板上形成厚度:150nm的保護膜。將只形成此保護膜單層的玻璃基板浸漬於保持在液溫30℃±1℃的4% FeCl3水溶液中蝕刻保護膜,藉由目視觀察測定到無保護膜為止的時間,求取蝕刻速率。把評價結果顯示於表2。
在比較例5的保護膜形成用濺射靶中,Zn的含有量是比本發明的範圍更少,在熱間加工時確認有破裂。因此,中止保護膜形成用濺射靶的製作,不實施之後的評價。
在比較例6的保護膜形成用濺射靶中,Zn的含有量比本發明的範圍更多,在冷間加工時確認有破裂。因此,中止保護膜形成用濺射靶的製作,不實施之後的評價。
在比較例8的保護膜形成用濺射靶中,Al的含有量比本發明的範圍更多,在熱間加工時確認有破裂。因此,中止保護膜形成用濺射靶的製作,不實施之後的評價。
在藉由Ni的含有量比本發明例更少的比較例1的保護膜形成用濺射靶來形成保護膜的比較例101的層疊配線膜中,在恆溫恆濕試驗中確認有變色,耐氣候性不夠充分。
在藉由Mn的含有量比本發明例更少的比較例3的保護膜形成用濺射靶來形成保護膜的比較例103的層疊配線膜中,在恆溫恆濕試驗中確認有變色,耐氣候性不夠充分。並且,蝕刻速率慢,蝕刻性差。
在藉由Ni的含有量比本發明例更多的比較例2的保護膜形成用濺射靶來形成保護膜的比較例102的層疊配線膜中,在蝕刻後殘存殘渣,在配線端面也產生毛邊。並且,蝕刻速率慢,蝕刻性差。
在藉由Mn的含有量比本發明例更多的比較例4的保護膜形成用濺射靶來形成保護膜的比較例104的層疊配線 膜中,在蝕刻後殘存殘渣,在配線端面也產生毛邊。並且,蝕刻速率慢,蝕刻性差。
並且,在藉由Al的含有量比本發明例更少的 比較例7的保護膜形成用濺射靶來形成保護膜的比較例107的層疊配線膜中,如圖3所示般,雖在蝕刻後未殘存殘渣,但在配線端面確認有微細的毛邊。
而且,在藉由Ni:64質量%,Ti:4質量%,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成的以往例1的濺射靶來形成保護膜的以往例101的層疊配線膜中,如圖2所示般,在蝕刻後殘存多數殘渣。並且,蝕刻速率非常慢,蝕刻性差。
相對於此,在Zn及Al的含有量為本發明的 範圍內之本發明例1~31的保護膜形成用濺射靶中,在熱軋時及冷軋時未確認有破裂,可良好地製造保護膜形成用濺射靶。
並且,在藉由Ni,Mn的含有量為本發明的範圍內之本發明例1~31的保護膜形成用濺射靶來形成保護膜的本發明例101~131的層疊配線膜中,密著性,耐氣候性,蝕刻性佳,蝕刻後的殘渣的發生會被充分地抑制。
而且,在藉由Al的含有量為本發明的範圍內之本發明例1~31的保護膜形成用濺射靶來形成保護膜的本發明例101~131的層疊配線膜中,在蝕刻後的配線端面未被確認有毛邊。
由以上的情形可確認,若根據本發明例,則 可提供一種可形成耐氣候性佳,可抑制表面變色,且具有良好的蝕刻性,可抑制未溶解的殘渣的發生或毛邊的發生之保護膜的保護膜形成用濺射靶,及,具備藉由此保護膜形成用濺射靶所形成的保護膜之層疊配線膜。

Claims (9)

  1. 一種保護膜形成用濺射靶,係於Cu配線膜的一面或兩面形成保護膜時使用者,其特徵為:由Ni為5.0質量%以上15.0質量%以下,Mn為2.0質量%以上10.0質量%以下,Zn為30.0質量%以上50.0質量%以下,Al為0.5質量%以上7.0質量%以下,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成,藉由熱軋及冷軋由Ni為5.0質量%以上15.0質量%以下,Mn為2.0質量%以上10.0質量%以下,Zn為30.0質量%以上50.0質量%以下,Al為0.5質量%以上7.0質量%以下,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成的鑄錠來製造。
  2. 如申請專利範圍第1項之保護膜形成用濺射靶,其中,Ni為7.0質量%以上11.0質量%以下,Mn為4.0質量%以上8.0質量%以下,Zn為35.0質量%以上45.0質量%以下,Al為2.0質量%以上5.0質量%以下,剩餘部分為Cu及不可避免的雜質所構成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之保護膜形成用濺射靶,其中,未含有Cr。
  4. 一種層疊配線膜,係具備Cu配線膜及形成於此Cu配線膜的一面或兩面的保護膜者,其特徵為:前述保護膜係藉由如申請專利範圍第1~3項中的任一項所記載的保護膜形成用濺射靶來成膜。
  5. 如申請專利範圍第4項之層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜係以銅或銅合金所構成,前述Cu配線膜的比電阻係於溫度25℃的條件下為4.0μΩcm以下。
  6. 如申請專利範圍第5項之層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜係以純度99.99質量%以上的無氧銅所構成,前述Cu配線膜的比電阻係於溫度25℃的條件下為3.5μΩcm以下。
  7. 如申請專利範圍第4項之層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜的厚度A為50nm≦A≦800nm。
  8. 如申請專利範圍第4項之層疊配線膜,其中,前述保護膜的厚度B為5nm≦B≦100nm。
  9. 如申請專利範圍第4項之層疊配線膜,其中,前述Cu配線膜的厚度A與前述保護膜的厚度B的比B/A為0.02<B/A<1.0。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5979034B2 (ja) 2013-02-14 2016-08-24 三菱マテリアル株式会社 保護膜形成用スパッタリングターゲット
CN104685977B (zh) * 2013-05-13 2016-09-28 株式会社爱发科 装载装置及其制造方法
JP5757318B2 (ja) * 2013-11-06 2015-07-29 三菱マテリアル株式会社 保護膜形成用スパッタリングターゲットおよび積層配線膜
JP6384267B2 (ja) * 2014-10-24 2018-09-05 大同特殊鋼株式会社 積層体
JP6250614B2 (ja) * 2015-02-19 2017-12-20 株式会社神戸製鋼所 Cu積層膜、およびCu合金スパッタリングターゲット
KR20170083611A (ko) * 2015-09-25 2017-07-18 울박, 인크 스퍼터링 타겟, 타겟 제조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060233692A1 (en) * 2004-04-26 2006-10-19 Mainstream Engineering Corp. Nanotube/metal substrate composites and methods for producing such composites

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4110132A (en) * 1976-09-29 1978-08-29 Olin Corporation Improved copper base alloys
JPS5976453A (ja) * 1982-10-19 1984-05-01 Mitsubishi Metal Corp 半導体装置のリ−ド材用Cu合金クラツド材
AU6279296A (en) * 1996-06-12 1998-01-07 International Business Machines Corporation Lead-free, high tin ternary solder alloy of tin, silver, and indium
US6123783A (en) * 1997-02-06 2000-09-26 Heraeus, Inc. Magnetic data-storage targets and methods for preparation
JPH111735A (ja) * 1997-04-14 1999-01-06 Mitsubishi Shindoh Co Ltd プレス打抜き加工性に優れた耐食性高強度Cu合金
US6123738A (en) 1998-08-19 2000-09-26 The Dow Chemical Company Process for the production of low color 2,3-epoxypropyltrialkylammonium halide
TWI223673B (en) * 2002-07-25 2004-11-11 Hitachi Metals Ltd Target and manufacturing method thereof
TWI254747B (en) * 2005-03-01 2006-05-11 Ritdisplay Corp Alloy target for conductive film or its protection layer and manufacturing method thereof
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
JP5895370B2 (ja) 2010-08-30 2016-03-30 大同特殊鋼株式会社 パネル用Cu電極保護膜用NiCu合金ターゲット材及び積層膜

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060233692A1 (en) * 2004-04-26 2006-10-19 Mainstream Engineering Corp. Nanotube/metal substrate composites and methods for producing such composites

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