Cu合金薄膜形成用溅射靶及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种Cu合金薄膜形成用溅射靶及其制造方法，其是作为液晶显示器等显示设备用电极膜等有用的Cu—Mn合金薄膜的制膜所用的溅射靶，溅射时，可减少异常粗大化的团簇粒子，微粒或飞溅的发生少。本发明专利技术的Cu合金薄膜形成用溅射靶是至少含有Mn，Mn的含量为2原子％以上且20原子％以下的Cu合金溅射靶，溅射靶的厚度方向的t/2截面的维氏硬度控制在50HV以上且100HV以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。详细地说，是涉及能够减少 溅射时发生的、被称为微粒或飞溅的异常粗大化的团簇粒子的Cu合金薄膜形成用溅射靶 及其制造方法。本专利技术的Cu合金溅射靶适合用于形成如下薄膜：液晶显示器、有机EL显示 器等显示设备或接触式传感器等的电子器件所用的薄膜晶体管（TFT)的电极用薄膜、反射 电极用薄膜、面向传感器的电连接布线用薄膜等；⑶、DVD、HD-DVD、BD等光记录介质所用的 反射膜、半透射膜等薄膜。
技术介绍
Cu薄膜出于电阻低、相比Al来说较容易加工等理由，例如被用于构成液晶显示器 等显示设备的扫描电极、信号电极的布线薄膜、接触式传感器等电子器件的电连接布线薄 膜等。但是，纯Cu与玻璃等基体材料的密接性差。另外，因为纯Cu易氧化，所以存在表面 容易变色、在半导体中的扩散系数大等问题。因此，为了改善这种纯Cu所具有的问题点，提 出了根据用途含有恰当的选择元素的各种Cu合金薄膜。 例如在专利文献1中，公开有一种含有Mn、Ga、Li等元素的Cu合金，其作为液晶 显示装置的电极布线用Cu合金，可以在含氧的氧化气氛中，在Cu表面形成能够抑制Cu进 行氧化的氧化物被覆层。特别是，尽管Mn的熔点比Cu高，但却比Cu更容易形成氧化物，此 夕卜，还会形成使氧难以通过的氧化物。 另外在专利文献2中，特别在使用了含有ZnS的保护层的光盘中，作为能够防止或 抑制来自保护层的S的扩散造成的Cu记录层的硫化，能够得到记录位不会发生错误的光记 录介质的元素，记述有Mn、Zn等金属元素。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利第4065959号公报 专利文献2 :日本专利第4603044号公报 专利技术所要解决的课题 一般来说，Cu薄膜由使用了溅射靶的溅射法制膜。所谓溅射法，就是首先向真空 容器内以低气压导入氩等不活泼气体，向基板和由与薄膜材料为同一材料构成的溅射靶之 间施加高电压，使等离子体放电发生。其后，使经由该等离子体放电而离子化的气体（这里 为氩）加速并轰击溅射靶，通过非弹性碰撞轰出溅射靶的构成原子，使之附着、堆积在基板 上而制作薄膜的方法。在金属薄膜的制膜方法中，上述溅射法以外，主要还可列举真空蒸镀 法，根据溅射法，具有能够连续形成与溅射靶具有同一组成的薄膜的优点。特别是制作的金 属薄膜为合金材料时，根据溅射法，能够使稀土类元素等这样的无法在Cu中固溶的合金元 素强制固溶在薄膜中。此外溅射法可以向大面积基板进行连续稳定制膜等，在工业上也是 非常有优势的制膜手法。 不过在溅射法中，存在溅射时，发生被称为微粒或飞溅的异常粗大化的团簇粒子 并纳入薄膜的情况。若粗大化的团簇粒子进入薄膜中，则在薄膜表面留下突起成为电短路 的原因，或布线的图案形成时发生不良而发生图案异常，结果带来发生电气上的断线等弊 端。可列举各种发生这样的异常的团簇粒子的原因。对于材料而言，则认为大多情况是溅 射靶的组织或晶粒的不均匀性、溅射靶的形状、异物混入到溅射靶中、溅射靶中的合金元素 的偏析等成为起点而发生的。 前述的专利文献1和2所述的Cu合金薄膜也记述了使用溅射法的制膜的要点，但 完全没有提及上述溅射时的问题点。另外，在专利文献2的实施例中，并没有使用溅射靶制 作Cu合金薄膜，只不过是对于模拟制作的Cu-Mn铸锭被覆ZnS的保护膜。因此，完全没有 把握住溅射靶的使用时的上述课题。 上述专利文献所述的各种合金元素之中，Mn相比Cu优先与氧反应，抑制Cu的氧 化，或者防止或抑制来自含ZnS保护层的S的扩散造成的Cu记录层的硫化，因此非常有用。 因此，强烈期待含有Mn的Cu-Mn合金作为显示设备等的电极薄膜等薄膜形成材料的使用。 但是，Mn容易在表面稠化，因此含有Mn的Cu-Mn合金溅射靶在溅射时，Mn容易偏析，飞溅等 的异常放电有可能更显著地发生。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的。其目的在于，提供一种Cu合金薄膜形成用溅射 靶及其制造方法，其是作为液晶显示器等显示设备用电极膜等有用的Cu-Mn合金薄膜的制 膜所用的溅射靶，在溅射时，可减少异常粗大化的团簇粒子，微粒或飞溅的发生少。 用于解决课题的手段 能够解决上述课题的本专利技术的Cu合金薄膜形成用溅射靶所具有的要点在于，是 至少含有Mn，Mn的含量为2原子％以上且20原子％以下的Cu合金溅射靶，溅射靶的厚度 方向的t/2截面的维氏硬度为50HV以上且100HV以下。 在本专利技术的优选的实施方式中，所述溅射靶，Mn的含量为2原子％以上且10原 子％以下。 在本专利技术的优选的实施方式中，所述溅射靶的厚度方向的t/2截面的维氏硬度是 60HV以上且90HV以下。 另外，能够解决上述课题的本专利技术的Cu合金薄膜形成用溅射靶的制造方法所具 有的要点在于，对于满足上述组成的Cu合金，使热轧时的总压下率为50%以上而进行热 车L，以450°C以上且600°C以下的温度进行2小时以上的热轧后的退火。 在本专利技术的优选的实施方式中，所述热轧时的总压下率为50%以上且75%以下。 在本专利技术的优选的实施方式中，所述热轧后的退火温度为450°C以上且550°C以 下。 在本专利技术的优选的实施方式中，所述热轧后的退火时间为2小时以上且5小时以 下。 专利技术效果 如果使用本专利技术的Cu-Mn合金溅射靶，则溅射时发生的微粒或飞溅等的异常放电 减少，从溅射初始至寿命结束，一直能够由稳定且长时间、放电稳定性优异的溅射法进行制 膜。 此外根据本专利技术，对于大面积基板，也能够得到基板面内（同一面内）的组成、膜 厚、电阻的偏差少，面内均匀性优异的Cu-Mn合金薄膜。其结果是，具备上述Cu-Mn薄膜的 显不设备等最终制品的成品率显者提尚。 【附图说明】 图1是表示在实施例1中，表1的No. 16的Cu-Mn合金溅射靶的EPM试验结果的 图。 【具体实施方式】 本专利技术人为了提供如下的Cu-Mn合金溅射靶而反复研宄，该Cu-Mn合金溅射靶是 将至少含有Mn的Cu-Mn合金加工成片状等的溅射靶，即使在大面积的基板上制膜，组成和 膜厚等的面内均匀性也优异，不会发生异常放电，可以稳定长期进行 Cu-Mn合金薄膜的制 膜。其结果发现，（一）通过将溅射靶的厚度方向（相对于轧制方向垂直的方向）的t/2截 面（t为溅射靶的厚度）的维氏硬度控制在规定范围，能够达成预期的目的，（二）这样的 Cu-Mn合金溅射靶，使用Cu-Mn合金通过熔融铸造法制造时，如果特别地对于热轧时的总压 下率和热轧后的退火条件进行适当控制，则能够获得，从而完成了本专利技术。 即，本专利技术的Cu合金薄膜形成用溅射靶的特征在于，是至少含有Mn，Mn的含量为 2原子％以上且20原子％以下Cu合金溅射靶，溅射靶的厚度方向的t/2截面的维氏硬度为 50HV以上且100HV以下。 首先，对于上述Cu合金的组成进行说明。以下，有时将含有Mn的Cu合金记述为 Cu-Mn合金。 上述Cu-Mn合金至少含有Mn，在2原子％以上且20原子％以下的范围含有Mn。Mn 是在Cu金属中固溶，但在Cu氧化膜中不固溶的元素。另外，Mn如上述专利文献1和专利 文献2所述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Cu合金薄膜形成用溅射靶，其特征在于，是至少含有Mn，Mn的含量为2原子％以上且20原子％以下的Cu合金溅射靶，溅射靶的厚度方向的t/2截面的维氏硬度在50HV以上且100HV以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.03 JP 2012-1732791. 一种化合金薄膜形成用瓣射祀，其特征在于，是至少含有Mn，Mn的含量为2原子％ W上且20原子％ W下的化合金瓣射祀，瓣射祀的厚度方向的t/2截面的维氏硬度在50HV W上且100HV W下。2. 根据权利要求1所述的化合金薄膜形成用瓣射祀，其中，所述Mn的含量为2原子％ W上且10原子下。3. 根据权利要求1或2所述的化合金薄膜形成用瓣射祀，其中，所述瓣射祀的厚度方 向的t/2截面的维氏硬度在60HV W上且90HV W下。4. 一种化合金薄膜形成用瓣射祀的制造方法，其特征在于，是制造权...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤裕史，松崎均，
申请(专利权)人：株式会社钢臂功科研，
类型：发明
国别省市：日本;JP