TWI553136B

TWI553136B - 積層配線膜及其製造方法以及鎳合金濺鍍靶材

Info

Publication number: TWI553136B
Application number: TW103130919A
Authority: TW
Inventors: 村田英夫
Original assignee: 日立金屬股份有限公司
Priority date: 2013-09-10
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2016-10-11
Also published as: TW201513744A; CN104425416A; CN104425416B; JP2015079941A; KR101577143B1; JP6369750B2; KR20150029561A

Description

積層配線膜及其製造方法以及鎳合金濺鍍靶材

本發明是有關於一種要求低反射特性的例如平面顯示元件用電極膜或配線膜中所使用的積層配線膜及其製造方法、以及用以形成低反射膜的鎳(以下表示為「Ni」)合金濺鍍靶材。

於透明的玻璃基板等之上形成薄膜元件的液晶顯示器(Liquid Crystal Display，以下稱為「LCD」)、電漿顯示面板(Plasma Display Panel，以下稱為「PDP」)、電子紙等中所利用的電泳型顯示器等平面顯示裝置(Flat Panel Display，以下稱為「FPD」)隨著大畫面、高精細、高速響應化，對其配線膜要求低的電阻值。而且，近年來開發了於FPD中增加操作性的觸控面板、或使用透明的樹脂基板或極薄玻璃基板的可撓性的FPD等新型的製品。

近年來，作為FPD的驅動元件而使用的薄膜電晶體(Thin Film Transistor，以下稱為「TFT」)的配線膜為了達成上述高性能化而需要低的電阻值，使用Al或Cu作為主配線薄膜的材料。

現在，於TFT中使用Si半導體膜，若作為主配線材料的Al或Cu與Si直接接觸，則存在由於TFT製造中的加熱步驟而熱擴散，使TFT的特性劣化的情況。因此，使用於Al或Cu的主配線膜與半導體膜的Si之間設有耐熱性優異的純Mo或Mo合金作為阻擋膜的積層配線膜。而且，自配線膜連接的畫素電極一般使用作為透明導電膜的氧化銦錫(Indium-Tin Oxide，以下稱為「ITO」)的膜。

而且，一面觀看FPD的畫面一面賦予直接的操作性的觸控面板基板畫面亦進行大型化，於智慧型手機(smartphone)或平板個人電腦(personal computer，PC)、另外桌上型PC等中，進行觸控面板操作的製品亦不斷普及。該觸控面板的位置檢測電極一般使用透明導電膜的ITO膜。

近年來，於可多點檢測的靜電電容式觸控面板中，成為配置有四邊形的ITO膜的通稱金剛石配置，連接四邊形ITO膜的電極或配線膜中亦使用金屬膜。於該金屬膜中使用容易獲得與ITO膜的接觸性的Mo合金或Mo合金與Al的積層膜。

本申請人提出了於Mo中含有3原子%~50原子%的V或Nb，進一步添加有Ni或Cu的金屬膜作為耐熱性、耐蝕性或與基板的密接性優異的低電阻的金屬膜。(專利文獻1)

另一方面，為了保護低電阻的Cu的主配線膜的表面，提出了以Ni-Cu合金進行包覆的積層配線膜。(例如專利文獻2、專利文獻3)

[現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-140319號公報

[專利文獻2]日本專利特開2011-52304號公報

[專利文獻3]日本專利特開2006-310814號公報

於替代近年來成為主流的全高保真(Full Hi-Vision)且具有4倍畫素的大型4K-TV或於距視點有數10cm左右的近距離操作顯示畫面的智慧型手機中，不斷進行高精細化。隨著該高精細化，金屬膜所致的入射光的反射使顯示品質降低等新的問題變得顯著化。因此，使金屬膜具有低的反射率等新的特性(以下稱為「低反射」)的要求急速地變高。

而且，平面顯示元件的配線膜中所使用的Al膜是於可見光區域中具有90%以上的高的反射率的金屬。而且，同樣於平面顯示元件的配線膜中所使用的Cu膜於可見光區域中具有70%的反射率，於600nm以上的長波長區域中具有與Ag膜同等的95%以上的高的反射率。

另一方面，為了保護該些配線膜而積層的Mo膜或Mo合金膜具有60%左右的反射率。該些金屬膜即使經過平面顯示元件的製造製程，反射率亦基本上未變化，因此特別是在高精細的顯示裝置中，金屬膜的反射成為使顯示品質降低的主要原因。於如上所述的高精細化的顯示裝置中，要求Mo膜等的一半左右的30%以下的更低反射的電極或配線膜。

如上所述，迄今為止開發了使用各種材質的配線膜或積層配線膜，然而於該些專利文獻中關注作為配線膜或包覆層的阻擋性或保護性能而進行了研究。而且，於該些專利文獻中，關於用以應對今後的高精細的顯示裝置而所需的低反射等新的特性，並未進行任何研究。

而且，根據本發明者的研究，亦確認在對上述的專利文獻2或專利文獻3中所揭示的形成有包含Ni合金的包覆層的積層配線膜進行濕式蝕刻的情況下，存在如下其他的課題：於基板面內，包含Ni合金的包覆層的蝕刻變得不均一，變得容易產生不均，配線寬度產生不均一等。

本發明的目的在於提供可進行穩定的濕式蝕刻、而且可應對為了使高精細的平面顯示元件的顯示品質提高而所需的電極或配線膜的低反射的要求的新穎的積層配線膜，而且提供用以形成Ni合金膜的Ni合金濺鍍靶材，所述Ni合金膜擔負低反射的中間膜的作用。

本發明者鑒於上述課題，為了於平面顯示元件或觸控面板的製造步驟中，除了穩定的濕式蝕刻性以外，亦獲得低反射等新的特性，對各種合金膜及積層膜進行了研究。其結果發現藉由將包含Ni合金的中間膜與導電膜積層於透明基板上或形成有透明膜的透明基板上，可獲得低反射的積層配線膜，從而完成本發明。

亦即，本發明是一種積層配線膜的發明，其具有積層結構，所述積層結構於透明基板上或形成有透明膜的透明基板上形成有包含Ni合金的膜厚為20nm~100nm的中間膜，且於該中間膜正上方形成有比電阻為150μΩcm以下的導電膜，並且自所述透明基板側所測定的可見光反射率為20%以下。

較佳的是所述導電膜以選自Al、Cu、Mo、Ni、Ag的元素為主成分，膜厚為10nm~500nm。

較佳的是所述中間膜包含合計為15原子%~60原子%的選自Cu、Mn、Mo、及Fe的一種以上元素，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質。

而且，較佳的是所述中間膜含有10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo，且Cu與Mo的合計量為15原子%~50原子%，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質。

而且，更佳的是所述中間膜包含1原子%~25原子%的Mn、3原子%~30原子%的Mo，且Mn與Mo的合計量為15原子%~50原子%，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質。

而且，進一步更佳的是所述中間膜包含1原子%~25原子%的Mn、10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo、0原子%~5原子%的Fe，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質。

而且，本發明是一種Ni合金濺鍍靶材的發明，其是用以形成所述中間膜的Ni合金濺鍍靶材，其含有合計為15原子%~60原子%的選自Cu、Mn、Mo、及Fe的一種以上元素，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質，居里點(Curie point)為常溫以下。

較佳的是所述Ni合金濺鍍靶材含有10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo，且Cu與Mo的合計量為15原子%~50原子%。

而且，更佳的是所述Ni合金濺鍍靶材含有1原子%~25原子%的Mn、3原子%~30原子%的Mo，且Mn與Mo的合計量為15原子%~50原子%。

而且，進一步更佳的是所述Ni合金濺鍍靶材含有1原子%~25原子%的Mn、10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo、0原子%~5原子%的Fe。

所述中間膜是在含有20體積%~60體積%的選自氧及氮的至少一者的環境下，使用所述Ni合金濺鍍靶材，藉由濺鍍法而形成。

本發明的積層配線膜在平面顯示元件或觸控面板的製造步驟中，除了穩定的濕式蝕刻性以外，亦可達成現有的電極或配線膜所無法獲得的低的反射率，因此變得可使例如FPD等的顯示品質提高。因此，對於作為更高精細的FPD而受到關注的例如4K-TV或智慧型手機、或平板PC等下一代資訊終端或使用透明樹脂基板的可撓性FPD而言，成為有用的技術。其原因在於：於該些製品中，特別是金屬膜的低反射化非常重要。

1‧‧‧透明基板

2‧‧‧中間膜

3‧‧‧導電膜

圖1是表示本發明的積層配線膜的應用例的剖面示意圖。

將本發明的積層配線膜的應用例表示於圖1中。本發明的積層配線膜例如可藉由如下方式而獲得：於透明基板1上形成中間膜2，於該中間膜2上形成導電膜3。另外，於圖1中，將導電膜3設為單一材料，但亦可根據所要求的電阻值或製造步驟中的加熱溫度或環境而進行積層，可適宜選擇。

本發明的重要特徵之一是如下方面：作為於例如玻璃基板這樣的透明基板、或形成有例如透明樹脂膜等透明膜的透明基板上所形成的中間膜，採用Ni合金，將其膜厚設為20nm~100nm。而且，於本發明中，於所述中間膜正上方形成比電阻為150μΩcm以下的導電膜，製成積層結構。而且，本發明的另一個重要特徵是如下方面：自透明基板側所測定的可見光反射率為20%以下。以下，對本發明的各特徵加以詳細說明。

另外，於以下的說明中，所謂的「反射率」是指可見光區域的波長為360nm~740nm的範圍的平均反射率。

本發明的積層配線膜中的Ni合金的中間膜在Ni中含有例如選自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu的一種以上的元素，由此可獲得低反射的經半透射著色的中間膜。

而且，於本發明的積層配線膜中，將中間膜的膜厚設為20nm以上，藉此可抑制光的透射，可藉由上層的導電膜而防止光的反射，從而可獲得低反射特性。而且，藉由將中間膜的膜厚設為100nm以下，可縮短成膜時間，有助於生產性的提高。而且，為了獲得10%以下的反射率，較佳的是將中間膜的膜厚設為40nm~70nm。

較佳的是本發明的積層配線膜中的中間膜於Ni合金中含有20原子%~60原子%的選自氧及氮的至少一者。其理由在於：將中間膜設為容易吸收光的半透射著色膜，減低可見光反射率。於本發明中，藉由將中間膜中所含的氧或氮的含量設為20原子%以上，可製成金屬光澤得到抑制的半透射著色膜，由此而有助於可見光反射率的減低。而且，於本發明中，藉由將中間膜中所含的氧或氮的含量設為60原子%以下，有助於維持與透明基板或導電膜的密接性。

本發明的積層配線膜中的中間膜正上方所形成的導電膜的比電阻理想的是儘可能低，可設為與ITO膜同等的150μΩcm以下。

本發明藉由將所述中間膜與導電膜以最合適的膜厚構成加以積層，可製成具有更低反射的特性的積層配線膜。導電膜例如較佳的是以選自Al、Cu、Mo、Ni、Ag的元素為主成分。其可考慮所要求的電阻值或製造步驟中的加熱步驟的溫度或環境、與其他氧化膜或保護膜的密接性、阻擋性等而適宜選擇。另外，本發明中所謂的「主成分」是指於導電膜中含有50原子%以上的選自Al、Cu、Mo、Ni、Ag的元素。

其中，Al的電阻值低而適宜，然而若與作為透明導電膜的ITO膜積層而經過加熱步驟，則存在於界面生成Al的氧化物，電性接觸性降低的情況。因此，亦可於包含Al的導電膜與ITO膜之間形成與ITO膜的接觸性優異且以Mo為主成分的包覆膜。

而且，Cu亦電阻值低而適宜，然而Cu的耐氧化性低，因此亦可藉由以Ni為主成分的包覆膜覆蓋於包含Cu的導電膜上。

於使用可作為上述低電阻的導電膜而有用的Al或Cu時，對於耐氧化性的課題，可藉由將導電膜與以Mo或Ni為主成分的包覆膜積層來應對。另一方面，所需的電阻值亦可比較高的用途中，亦可單層使用耐熱性高且以Mo為主成分的導電膜、耐候性優異且以Ni為主成分的導電膜。而且，以Ag為主成分的導電膜具有與Cu同程度的低的電阻值，而且與Cu相比而言，耐氧化性、耐濕性優異，因此對於該些要求而言，亦可單層使用以Ag為主成分的導電膜。

導電膜的膜厚較佳的是10nm~500nm。於本發明中，藉由將導電膜的膜厚設為10nm以上，可維持導電膜的連續性而變得容易獲得低反射，而且於導電膜表面，電子散射的影響成比例地相對性變小，有助於抑制電阻值增大。而且，於本發明中，藉由將導電膜的膜厚設為500nm以下，可使成膜時間變短，另外可抑制在透明的膜基板等中應用的情況下由於膜應力而產生翹曲。

而且，導電膜的透光性因所選擇的材質而異，為了獲得穩定的低反射特性，更佳的是將導電膜的膜厚設為透射光減少的50nm以上。而且，為了於導電膜的膜表面使電子散射的影響成比例地相對性變小，緩和電阻值的增加，獲得穩定的電阻值，更佳的是將導電膜的膜厚設為100nm以上。

而且，較佳的是中間膜含有合計為15原子%~60原子%的選自Cu、Mn、Mo、及Fe的一種以上元素，剩餘部分是包含Ni及不可避免的雜質的Ni合金。

Ni的耐候性優異，另一方面，難以藉由在FPD中所一般使用的使用Al或Cu所用藥液的蝕刻劑等而進行蝕刻，而且耐乾式蝕刻性亦高，因此是難以加工為配線膜的元素。Cu、Mn、Mo、Fe是具有藉由含有於Ni中而改善使用藥液的濕式蝕刻性的效果的元素。該效果隨著添加量而增大。於FPD中，主要以Al或Cu用蝕刻劑為基質而進行以Mo、Ni、Ag為主體的導電膜的蝕刻。因此，若考慮Al或Cu的蝕刻劑的蝕刻性，則較佳的是將Cu、Mn、Mo、及Fe的含量設為合計為15原子%以上。

另一方面，若Cu、Mn、Mo、及Fe的含量合計超過60原子%，則Ni所本來具有的耐候性較大程度地降低。因此，於本發明中，較佳的是將Cu、Mn、Mo、及Fe的含量設為合計為15原子%~60原子%。

而且，中間膜中所含的Cu所帶來的蝕刻性的改善效果在10原子%以上時變明確。另一方面，若Cu的含量超過40原子 %，則在導入氧時，低反射特性、特別是短波長側的反射率變得難以降低。因此，於本發明中，較佳的是將中間膜的Cu的含量設為10原子%~40原子%。更佳的是10原子%~25原子%。

而且，中間膜中所含的Mn是在Cu、Mn、Mo及Fe中，蝕刻性的改善效果最高的元素，而且容易與氧或氮鍵結，因此是可容易地將中間膜設為半透射著色膜的元素。Mn所帶來的蝕刻的改善效果在1原子%以上時呈現，製成有助於低反射特性的半透射著色膜的效果在6原子%以上時變明確。

另一方面，若Mn超過25原子%，則例如存在如下的情況：於中間膜中含有氮時，中間膜的密接性降低。因此，於本發明中，較佳的是將中間膜的Mn的含量設為1原子%~25原子%。更佳的是6原子%~20原子%。

中間膜所含的Mo所帶來的蝕刻性的改善效果在3原子%以上時呈現。而且，Mo所帶來的低反射特性的改善效果於Cu、Mn、Mo及Fe中最高，其效果在5原子%以上時變明確，隨著含量的增加，其效果增大。然而，若Mo的含量超過30原子%，則存在耐候性之一的耐濕性降低的情況，因此較佳的是30原子%以下。

而且，在同時含有Mo與Cu的情況下，若Mo的含量超過20原子%，則由於中間膜的膜厚，相對於見光區域內的波長而言，反射率產生大的變動，因此變得難以獲得穩定的低反射特性。該理由並不明確，但考慮如下的影響：由於Cu與Mo是平衡狀態圖上容易相分離的元素的組合，因此若同時大量地含有，則中間膜變得不規則。

而且，在同時含有Mo與Cu的情況下，若Mo的含量超過20原子%，則於選擇Cu作為導電膜而與中間膜積層時，變得容易產生藉由Cu的蝕刻劑而進行蝕刻時的蝕刻不均。

根據以上可知：於本發明中，較佳的是將在中間膜中同時含有Cu的情況下的Mo的含量設為3原子%~20原子%，且將Cu與Mo的合計量設為15原子%~50原子%。更佳的是Mo為5原子%~15原子%。

而且，在中間膜中同時含有Mn與Mo的情況下，較佳的是Mo的含量為30原子%以下。其原因在於：若Mo的含量超過30原子%，則如上所述地存在耐濕性降低的情況。

於本發明中，為了可藉由Cu或Al的蝕刻劑進行蝕刻，較佳的是中間膜的Mn與Mo的含量合計為15原子%以上。而且，若中間膜的Mn與Mo的合計量超過50原子%，則存在耐氧化性或耐濕性降低的情況。

根據以上可知：於本發明中，中間膜的Mn與Mo的合計量更佳的是15原子%~50原子%的範圍。

而且，為了與所述蝕刻性一起穩定地獲得低反射的特性，更佳的是於中間膜的Ni合金中含有1原子%~25原子%的Mn、10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo、0原子%~5原子%的Fe。

而且，存在如下的情況：根據與中間膜積層的導電膜的材質，藉由Mn或Cu滿足蝕刻性。在這種情況下，可藉由作為其他過渡金屬的Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、W、Co等對Mo進行取代。

而且，Fe是可改善蝕刻性的元素。若中間膜中所含的Fe超過5原子%，則藉由中間膜的膜厚而使反射率增大，且受到帶來磁性等影響。若於FPD等積層配線膜中具有磁特性，則存在由於使電流流動時的電磁感應等而產生雜訊的情況，理想是中間膜儘可能為非磁性。因此，於本發明中，中間膜中所含有的Fe僅僅在所述元素的蝕刻性的改善效果不足的情況下，較佳的是以5原子%以下的範圍而含有。更佳的是3原子%以下。

作為形成上述中間膜的手法，最適合的是使用Ni合金濺鍍靶材的濺鍍法。濺鍍法是物理蒸鍍法的一種，與其他真空蒸鍍或離子鍍相比較而言，是可穩定地大面積成膜的方法，且是獲得組成變動少的優異的薄膜層的有效的手法。

中間膜的形成可使用Ni合金濺鍍靶，藉由反應性濺鍍法而獲得。此時，進行濺鍍的環境除了通常在濺鍍氣體中所使用的惰性氣體Ar以外，亦可在含有20體積%~60體積%選自氧及氮的至少一者的環境下，藉由濺鍍法而形成。

本發明的Ni合金濺鍍靶材為了形成上述中間膜，含有合計15原子%~60原子%的選自Cu、Mn、Mo、及Fe的一種以上元素，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質，且將居里點設為常溫以下。

而且，中間膜中所含有的Ni在常溫下為磁性體，因此於FPD用途中所一般使用的磁控濺鍍裝置中具有如下的課題：磁路的磁通被濺鍍靶材吸收，難以效率良好地進行穩定的濺鍍。因此，於本發明中，於使用Ni合金濺鍍靶材的常溫中，將非磁性亦即居里點設為常溫以下。另外，本發明所謂「居里點為常溫以下」是指於常溫(25℃)下測定飽和磁化時為0。

若於Ni中添加Mn，則居里點於Mn固溶的區域的添加量降低至約15原子%。另一方面，若Mn於Ni中的添加量超過約20原子%，則居里點變高；若超過25原子%，則如下的課題亦變顯著：由於相變而表現出化合物相，居里點變得比純Ni高，另外Ni合金濺鍍靶材變脆，變得難以進行穩定的機械加工。

而且，Mn是比Ni更容易氧化的元素，若於Ni中添加Mn，則容易於與玻璃基板或透明導電膜等的界面形成氧化物，亦具有可進一步改善密接性的效果。因此，於本發明中添加Mn的情況下，較佳的是將其添加量設為1原子%~25原子%。更佳的是Mn的添加量為6原子%~20原子%。

若於Ni中添加Cu，則居里點降低，另一方面，若如上所述地Cu的添加量超過40原子%，則於中間膜中導入氧時，低反射特性、特別是短波長側的反射率變得難以降低。因此，於本發明中，較佳的是將Cu的添加量設定10原子%~40原子%。更佳的是10原子%~25原子%。而且，Cu與Mo的合計量較佳的是設為15原子%~50原子%。

使作為磁性體的Ni的居里點降低的效果最高的是作為非磁性元素的Mo，若於Ni中添加約8原子%以上的Mo，則居里點成為常溫以下。而且，若非磁性化效果高的Mo的添加量增加，則具有改善與玻璃基板或透明導電膜的密接性的效果，另一方面，耐候性等降低。因此，於本發明中，較佳的是將Mo的添加量設為3原子%~20原子%。更佳的是5原子%~15原子%。而且，Mn與Mo的合計量較佳的是設為15原子%~50原子%。

Mn或Fe的蝕刻性的改善效果高。因此，作為磁性體的Fe若添加於Ni中，則居里點較大程度地上升。而且，Fe與Cu的固溶域少，且容易表現為與Mo的化合物，若過度添加則使濺鍍靶材脆化。因此，於本發明中，濺鍍靶材較佳的是於滿足非磁性與蝕刻性、並不脆化的範圍內添加Fe，其添加量是5原子%以下。更佳的是3原子%以下。

根據以上可知：更佳的是本發明的Ni合金濺鍍靶材含有1原子%~25原子%的Mn、10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo、0原子%~5原子%的Fe。

本發明的Ni合金濺鍍靶材選定居里點成為常溫以下的元素作為添加於磁性體Ni中的元素，例如可製作熔解的錠，藉由塑性加工而製成板狀後，藉由機械加工切出為規定尺寸而獲得。

其中，於Mn的添加量多的組成或包含Mo與Fe此兩者的組成中，存在於Ni合金濺鍍靶材中變得容易表現出化合物相、塑性加工變困難的情況。於此種情況下，較佳的是選定於磁性體Ni中所添加的元素，對居里點成為常溫以下的Ni合金粉末進行加壓燒結。特別是本發明的積層配線膜於使用大型透明基板的FPD領域中使用，因此為了穩定地製造本發明的Ni合金濺鍍靶材，最佳的是對Ni合金粉末進行加壓燒結。

居里點為常溫以下的Ni合金粉末可藉由使用調整為最終組成的Ni合金的霧化法而容易地獲得。而且，亦可將熔解的錠粉碎而製作Ni合金粉末。而且，亦可應用製造各種Ni合金粉末，以成為最終組成的方式加以混合的方法。

而且，於本發明中，藉由使用平均粒徑為5μm以上的Ni合金粉末，可抑制所得的Ni合金濺鍍靶材中的雜質增加。而且，於本發明中，藉由使用平均粒徑為300μm以下的Ni合金粉末，可獲得高密度的燒結體。

另外，本發明中所謂的平均粒徑是使用JIS Z 8901中所規定的使用雷射光的光散射法的等效球直徑，藉由累積粒度分佈的D50進行表示。

獲得本發明的Ni合金濺鍍靶材時所應用的加壓燒結可應用熱均壓壓製(以下稱為「HIP(Hot Isostatic Press)」)或熱壓，較佳的是於800℃~1250℃、10MPa~200MPa、1小時~10小時的條件下進行。該些條件的選擇依存於進行加壓燒結的裝置。例如，HIP容易應用低溫高壓的條件，熱壓容易應用高溫低壓的條件。於本發明中，較佳的是使用可於低溫下進行燒結而抑制Ni合金的擴散，且於高壓下進行燒結而獲得高密度的燒結體的HIP。

燒結溫度若不足800℃，則難以進行燒結而難以獲得高密度的燒結體。另一方面，若燒結溫度超過1250℃，則表現出液相，或者燒結體的晶體成長變顯著，從而變得難以獲得均一微細的組織。藉由於800℃~1250℃的範圍內進行燒結，變得可容易地獲得高密度的Ni合金濺鍍靶材。

而且，燒結時的加壓力若不足10MPa，則難以進行燒結而無法獲得高密度的燒結體。另一方面，若壓力超過200MPa，則存在可耐受此壓力的裝置受到限制的問題。

而且，燒結時間若不足1小時，則難以充分地進行燒結，難以獲得高密度的燒結體。另一方面，自製造效率的觀點考慮，較佳的是避開超過10小時的燒結時間。

於藉由HIP或熱壓而進行加壓燒結時，理想的是將Ni合金粉末填充於加壓容器或加壓用模具中之後，一面進行加熱一面進行減壓脫氣。減壓脫氣理想的是在加熱溫度為100℃~600℃的範圍內，於比大氣壓(101.3kPa)更低的減壓下進行。其原因在於：可進一步減低所得的燒結體的氧，抑制阻礙機械加工性的粗大的氧化物的形成，從而變得可獲得高純度的濺鍍靶材。

而且，本發明的Ni合金濺鍍靶材較佳的是Ni與Mn、Cu、Mo、及Fe以外的元素儘可能地少。若該些元素以外的雜質多，則存在如下的情況：所得的積層配線膜的電阻值增加，由於元素的種類而與其他積層薄膜反應，使密接性或耐候性等特性劣化。特別是氣體成分的氧或氮容易在濺鍍靶材中生成粗大的氧化物或氮化物，從而阻礙機械加工性。因此，本發明的Ni合金濺鍍靶材的純度為99.9質量%以上，而且雜質較佳的是1000質量ppm以下，更佳的是300質量ppm以下。

[實施例1]

首先，為了形成Ni-Cu-Mo合金膜作為中間膜，以原子比成為Ni-15%Cu-8%Mo的方式進行秤量，於真空熔解爐中，藉由熔解鋳造法製作錠。藉由對該錠進行機械加工，製作直徑為100mm、厚度為5mm的Ni合金濺鍍靶材。

使所得的Ni合金濺鍍靶材靠近SmCo磁石，確認到並未附著於磁石上。而且，將所述所得的錠的一部分放入至磁特性測定用盒中，使用理研電子股份有限公司製造的振動試樣型磁力計(型號：VSM-5)，於常溫(25℃)下測定磁特性，結果確認為非磁性。

而且，為了形成Al膜、Ag膜、Cu膜及Mo膜作為中間膜上所積層的導電膜，準備直徑為100mm、厚度為5mm的Al、Ag、Cu及Mo的濺鍍靶材。Al濺鍍靶材使用住友化學股份有限公司製造者，Ag濺鍍靶材使用古屋金屬股份有限公司製造者。而且，用以形成Cu膜作為導電膜的Cu濺鍍靶材可自日立電線股份有限公司(現：日立金屬股份有限公司)製造的無氧銅(OFC)的原材料切出而製作。而且，用以形成Mo膜作為導電膜的Mo濺鍍靶材可自對純度為4N的Mo粉末進行加壓燒結而成的原材料切出而製作。

將所述所準備的各濺鍍靶材焊接於銅製襯板上，安裝於優貝克(ULVAC)股份有限公司製造的濺鍍裝置(型號：CS-200)上。繼而，於25mm×50mm的玻璃基板(產品編號：益格(Eagle)XG)上形成表1所示的膜厚構成的膜而製作各試樣。另外，表1中所示的濺鍍氣體組成[Ar+O₂]是於在Ar中包含50體積%的氧的環境下形成。而且，導電膜是使用Ar氣體而形成於中間膜的正上方。

關於所得的各試樣，將測定反射率及比電阻的結果表示於表1中。另外，反射率的測定是使用柯尼卡美能達(Konica Minolta)股份有限公司製造的分光測色計(型號：CM2500d)，分別測定自玻璃基板側的反射率與自導電膜側的反射率。而且，比電阻的測定是使用三菱油化股份有限公司(現：大亞儀器(Daia Instruments)股份有限公司)製造的薄膜電阻率計(型號：MCP-T400)，測定自導電膜側的比電阻。

如表1所示，可確認藉由包含Ar與氧的濺鍍氣體而形成的於包含Ni合金的中間膜上形成有導電膜的成為本發明例的積層配線膜，自透明的玻璃基板側所測定的反射率具有10%以下的低的反射率。而且，可確認導電膜中使用Cu、Al、Ag、Mo、Ni合金的成為本發明例的積層配線膜，導電膜的比電阻均為150μΩcm以下，為低電阻。

而且，關於形成50nm的本發明的積層配線膜中的中間膜的試樣，使用克雷托斯分析(KRATOS ANALYTICAL)公司製造的X射線光電子分光裝置(ESCA)(型號：AXIS-HS)測定中間膜中的氧濃度。其結果可知含有46原子%的氧，藉由分析圖表而確認Cu₂O、MoO₃，確認添加元素的一部分成為氧化物而存在於中間膜中。

[實施例2]

其次，為了製作包含原子比為Ni-10%Mn-25%Cu-10%Mo-3%Fe的Ni合金濺鍍靶材，首先藉由氣體霧化法而製作所述組成的純度為99.9%、平均粒徑為65μm的Ni合金粉末。

使所得的Ni合金粉末靠近SmCo磁石，結果確認到並未附著於磁石上。而且，將所得的Ni合金粉末的一部分放入至磁特性測定用粉末盒中，使用理研電子股份有限公司製造的振動試樣型磁力計(型號：VSM-5)，於常溫(25℃)下測定磁特性，結果確認為非磁性。

其次，將上述所得的Ni合金粉末填充至內徑為133 mm、高度為30mm、厚度為3mm的軟鋼製容器中，於450℃下進行10小時的加熱而進行脫氣處理，然後將軟鋼製容器加以密封，藉由HIP裝置而於1000℃、148MPa、5小時的條件下進行燒結。

將該軟鋼製容器冷卻後，自HIP裝置中取出，藉由機械加工移去軟鋼製容器，獲得直徑為100mm、厚度為5mm的Ni合金濺鍍靶材。而且，藉由剩餘部分切出試片。

藉由阿基米德定律測定所得的試片的相對密度，結果確認為99.9%。另外，本發明中所謂的「相對密度」是指體積密度除以理論密度的值乘以100而所得的值，所述體積密度可藉由阿基米德定律而測定，所述理論密度可作為藉由根據本發明的包覆層形成用濺鍍靶材的組成比而所得的質量比所算出的元素單體的加權平均而獲得。

其次，藉由島津製作所股份有限公司製造的電感耦合電漿發光分析裝置(ICP)(型號：ICPV-1017)而進行所得的試片的金屬元素的定量分析，藉由非分散型紅外線吸收法測定氧的定量，結果確認Ni、Mn、Cu、Mo、Fe的分析值的合計的純度為99.9%，氧濃度為500質量ppm。

將所述所得的Ni合金濺鍍靶材與實施例1同樣地焊接於銅製的襯板上之後，安裝於優貝克股份有限公司製造的濺鍍裝置(型號：CS-200)上。繼而，於25mm×50mm的玻璃基板(產品編號：益格(Eagle)XG)上，於在Ar中包含50體積%的氧的環境下形成成為中間膜的Ni合金膜。而且，於所述中間膜正上方所形成的導電膜是使用Ar氣體而進行成膜，藉由表2中所示的構成製作各試樣。而且，表2中所示的試樣No.39~試樣No.43、試樣No.45及試樣No.48的導電膜的Ni合金使用包含原子比為Ni-10%Mn-25%Cu-10%Mo-3%Fe的Ni合金。

各試樣的評價是藉由與實施例1同樣的方法而測定反射率與比電阻。將其結果示於表2中。

如表2中所示的成為比較例的試樣No.11、試樣No.12、試樣No.19所示，確認到若包含的氧的包含Ni合金的中間膜的膜厚變得比20nm薄，則未能獲得20%以下的低的反射率。

另一方面，可確認處於本發明的範圍內的積層有中間膜與導電膜的積層配線膜的反射率均為20%以下，低反射特性優異。而且，可確認到導電膜中使用Mo、Cu、Al、Ni合金的成為本發明例的積層配線膜的導電膜的比電阻均為150μΩcm以下，為低電阻。

可知反射率最為降低的中間膜的膜厚由於導電膜的材質而異，但膜厚為50nm附近。此處，可確認在將包含Ni合金的中間膜的膜厚固定為50nm時，若導電膜的膜厚為10nm以上，則獲得15%以下的低反射特性。

其次，進行蝕刻性的評價。關於試樣No.44及試樣No.45的試樣，使用關東化學股份有限公司製造的Al用蝕刻劑而進行蝕刻，結果可並不產生不均地良好地進行蝕刻。而且，關於試樣No.48的試樣，使用關東化學股份有限公司製造的Cu用蝕刻劑而進行蝕刻，結果可並不產生殘渣地良好地進行蝕刻。

[實施例3]

於表3所示的基板上形成中間膜，其次於該中間膜正上方形成導電膜而獲得積層配線膜的試樣。另外，於形成中間膜時，使用Ar或於Ar中以成為規定的氣體濃度的方式藉由質量流量控制器進行調整而混合有氧或氮的濺鍍氣體，成膜於基板上。而且，導電膜是使用Ar氣體而成膜於中間膜正上方。

關於所得的各試樣，將測定反射率及比電阻的結果示於表3中。另外，反射率的測定是與實施例1及實施例2同樣地使用柯尼卡美能達股份有限公司製造的分光測色計(型號：CM2500d)，自玻璃基板側與自導電膜側的兩者測定反射率。而且，比電阻的測定使用三菱油化股份有限公司(現：大亞儀器股份有限公司)製造的薄膜電阻率計(型號：MCP-T400)。

確認成為本發明例的試樣No.51~試樣No.55、試樣No.57~試樣No.59、試樣No.61~試樣No.64的積層配線膜的自透明基板側所測定的可見光反射率均為20%以下，獲得低的反射率。

而且，確認成為其他本發明例的於形成有試樣No.55的ITO膜的透明基板上形成中間膜，於該中間膜正上方形成有比電阻為3.7μΩcm的導電膜的積層配線膜的情況下，亦獲得低的反射率。

而且，確認如成為其他本發明例的試樣No.62所示那樣，於作為樹脂的PET的透明膜上形成有ITO膜的膜透明基板上形成中間膜，於該中間膜正上方形成有比電阻為2.4μΩcm以下的導電膜的積層配線膜的情況下，亦獲得低的反射率。

藉由與實施例1同樣的方法測定濺鍍氣體使用Ar+10體積%氧而形成的試樣No.56的中間膜中的氧量，結果是中間膜中的氧量為15原子%。而且，濺鍍氣體使用Ar+20體積%氧而形成的試樣No.57的中間膜中的氧量為24原子%。

使用關東化學股份有限公司製造的Al用蝕刻劑，藉由試樣No.51、試樣No.52、試樣No.53、試樣No.54、試樣No.55的積層配線膜的試樣進行蝕刻測試。其結果，於成為本發明例的任意試樣中均可並無殘渣地均一地進行蝕刻。

使用關東化學股份有限公司製造的Cu用蝕刻劑，藉由試樣No.55、試樣No.59、試樣No.62、試樣No.63的積層配線膜的試樣進行蝕刻測試。其結果，於任意的試樣中均可並無不均地以短時間均一地進行蝕刻。

1‧‧‧透明基板

2‧‧‧中間膜

3‧‧‧導電膜

Claims

一種積層配線膜，其特徵在於：具有積層結構，所述積層結構於透明基板上或形成有透明膜的透明基板上形成有包含10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo，且Cu與Mo的合計量為15原子%~50原子%，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質的膜厚為20nm~100nm的中間膜，且於所述中間膜正上方形成有比電阻為150μΩcm以下的導電膜，並且自所述透明基板側所測定的可見光反射率為20%以下。
一種積層配線膜，其特徵在於：具有積層結構，所述積層結構於透明基板上或形成有透明膜的透明基板上形成有包含1原子%~25原子%的Mn、3原子%~30原子%的Mo，且Mn與Mo的合計量為15原子%~50原子%，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質的膜厚為20nm~100nm的中間膜，且於所述中間膜正上方形成有比電阻為150μΩcm以下的導電膜，並且自所述透明基板側所測定的可見光反射率為20%以下。
一種積層配線膜，其特徵在於：具有積層結構，所述積層結構於透明基板上或形成有透明膜的透明基板上形成有包含1原子%~25原子%的Mn、10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo、0原子%~5原子%的Fe，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質的膜厚為20nm~100nm的中間膜，且於所述中間膜正上方形成有比電阻為150μΩcm以下的導電膜，並且自所述透明基板側所測定的可見光反射率為20%以下。
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的積層配線膜，其中所述導電膜以選自Al、Cu、Mo、Ni、Ag的元素為主成分，且膜厚為10nm~500nm。
一種鎳合金濺鍍靶材，其是用以形成如申請專利範圍第1項所述的中間膜的鎳合金濺鍍靶材，所述鎳合金濺鍍靶材的特徵在於：含有10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo，且Cu與Mo的合計量為15原子%~50原子%，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質，居里點為常溫以下。
一種鎳合金濺鍍靶材，其是用以形成如申請專利範圍第2項所述的中間膜的鎳合金濺鍍靶材，所述鎳合金濺鍍靶材的特徵在於：含有1原子%~25原子%的Mn、3原子%~30原子%的Mo，且Mn與Mo的合計量為15原子%~50原子%，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質，居里點為常溫以下。
一種鎳合金濺鍍靶材，其是用以形成如申請專利範圍第3項所述的中間膜的鎳合金濺鍍靶材，所述鎳合金濺鍍靶材的特徵在於：含有1原子%~25原子%的Mn、10原子%~40原子%的Cu、3原子%~20原子%的Mo、0原子%~5原子%的Fe，剩餘部分包含Ni及不可避免的雜質，居里點為常溫以下。
一種積層配線膜的製造方法，其特徵在於：所述中間膜是在含有20體積%~60體積%的選自氧及氮的至少一者的環境下，使用如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述的鎳合金濺鍍靶材，藉由濺鍍法而形成。