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铜化合物和使用该铜化合物的铜薄膜的制造方法技术

技术编号:3729276 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种铜化合物,其分解温度在100℃~300℃的范围内,由1个或多个下述式(1)所示的单元连结而成:    [R↑[1]COO]↓[n][NH↓[3]]↓[m]CuX↓[p]↑[1](1)式中,n为1~3,m为1~3,p为0~1,n个R↑[1]分别表示下述式(2)、CH↓[2]X↑[2]、CH↓[2]X↑[2](CHX↑[2])↓[q]、NH↓[2]、H,可以相同或不同,或n为2,当2个[R↑[1]COO]合在一起就表示为下述式(3),R↑[2]、R↑[3]、R↑[4]分别为CH↓[2]X↑[2]、CH↓[2]X↑[2](CHX↑[2])↓[q]、NH↓[2]、H,R↑[5]为-(CHX↑[2])↓[r]-,X↑[2]为H、OH、NH↓[2],r为0~4,q为1~4,X↑[1]为NH↓[4]↑[+]、H↓[2]O或溶剂分子,***(2)[-OOC-R↑[5]-COO-](3)从而,提供能够安全、廉价且容易地形成电子装置等的制造工序中所必需的铜薄膜的铜化合物和使用该铜化合物的铜薄膜的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。更具体地说,涉及适用于电子设备的配线(也称为布线)形成等的。
技术介绍
以往,作为工业上在非导电性基材上形成铜薄膜的方法,通常使用无电解镀铜法(也称为化学镀铜法)。例如在印刷基板的制造工序中,使用无电解镀铜法在基材上形成导电性的铜薄膜,然后以其为基体,用电镀铜法形成铜配线所需厚度的铜薄膜。但是,在上述无电解镀铜法中使用的镀浴中使用了具有致癌性的甲醛,在操作环境、废液的处理上存在问题。此外,在太阳能电池、半导体设备、电子显示装置等的制造工序中,使用喷溅法、真空蒸镀法、CVD法等真空工艺形成铜配线。这些方法需要大规模的真空蒸镀装置,而且由于真空分批处理,生产效率低,成本高。此外,在特开2000-123634号公报中提出了在基材上涂布铜的超细颗粒的分散液,在300~400℃下进行烧结从而形成铜薄膜。但是,上述以往的技术由于在高温下进行烧结,因此存在不适用于耐热温度低的有机基材的问题。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而提出,目的在于提供能够安全、廉价且容易地形成电子装置等的制造工序中所必需的铜薄膜的铜化合物。还提供使用该铜化合物的铜薄膜的制造方法。本专利技术者们对各种有机金属化合物进行了研究,结果发现下述式(1)所示的铜化合物在100~300℃的较低温度下分解析出金属铜,形成铜薄膜,从而完成了本专利技术。即,本专利技术涉及一种铜化合物,该铜化合物的分解温度在100~300℃的范围内,其由1个或多个下述式(1)所示的单元连结而成nmCuX1p(1)式中,n为1~3,m为1~3,p为0~1,n个R1分别表示下述式(2)、CH2X2、CH2X2(CHX2)q、NH2、H,可以相同或不同,或n为2,当2个合在一起就表示下述式(3),R2、R3、R4分别为CH2X2、CH2X2(CHX2)q、NH2、H,R5为-(CHX2)r-,X2为H、OH、NH2,r为0~4,q为1~4,X1为NH4+、H2O或溶剂分子。 (3)本专利技术的铜薄膜的制造方法的特征在于在铜的非氧化气氛下将上述铜化合物加热到100~300℃后,冷却到60℃或以下形成铜薄膜。附图说明图1为本专利技术实施例1中得到的析出物的红外(IR)分析谱图。图2为本专利技术实施例1中得到的铜化合物的热重量测定(TG)图。图3为本专利技术实施例1中得到的铜化合物的粉末X射线衍射图。图4为本专利技术实施例3中得到的铜薄膜的化学分析用电子分光(ESCA)分析图。具体实施例方式本专利技术的铜化合物由上述式(1)所示的单元构成。上述铜化合物可以由1个上述式(1)所示单元构成,也可以是2个以上连结而成的物质。此外,当为2个以上连结而成的物质时,如无机物那样其数目无上限。作为上述式(1)所示的单元的一例,包括例如下述式(4)nmCuX1p(4)(式中,n为1~3,m为1~3,p为0~1,X1为NH4+、H2O或溶剂分子)所示单元1个或多个连结而成的铜化合物。作为上述式(1)所示单元的另一例,其包括下述式(5)22CuX3p(5)(式中,p与上述相同,X3为H2O或溶剂分子)所示单元1个或多个连结而成的铜化合物。此外,作为上述式(1)所示单元的又一例,其包括下述式(6)22Cu (6)(式中,2个R1可以分别与上述相同,也可以不同)所示单元1个或多个连结而成的铜化合物。此外,作为上述式(1)所示单元的再一例,其包括下述式(7)2Cu (7)(式中,R5与上述相同)所示单元1个或多个连结而成的铜化合物。上述溶剂分子为制造铜化合物时使用的溶剂、或为了涂布铜化合物而用于溶液化的溶剂等的分子。作为上述溶剂分子,可以列举例如甲醇、乙醇、二甲亚砜、二氯甲烷、氯仿等的分子。上述铜化合物的制造方法并无特别限定,例如可以通过使氨水与甲酸铜等羧酸和铜的化合物反应而制造。此外,可以通过使甲酸等羧酸与氧化铜反应后使其与氨水反应而制造。上述铜化合物用于制造铜薄膜。即,通过在基材的附近给予上述铜化合物热、光等能量使其分解,可以容易地在基材表面上形成铜薄膜。上述基材并无特别限定,可以列举例如聚酰亚胺、环氧树脂、双马来酰亚胺·三嗪树脂、改性聚苯醚等热固性树脂,ABS树脂、聚酰胺、聚乙烯、聚氯乙烯、氟树脂、液晶聚合物等热塑性树脂,陶瓷、硅、玻璃、金属、天然纤维或合成纤维构成的纸或布帛、木材等各种基材。也可以为以玻璃纤维或合成纤维作为补强纤维而使树脂浸渍的预浸渍基材。上述基材的形状也无特别限定,可以为膜、线、棒、管、板、多孔材料等任意形状。根据铜薄膜的粘接性提高等的需要,可以对上述基材进行洗涤、或通过化学处理、物理处理等进行表面改性。以下,对本专利技术的铜薄膜的制造方法进行说明。在本专利技术的制造方法中,首先在铜的非氧化气氛中将上述铜化合物加热到100~300℃,然后冷却到60℃或以下形成铜薄膜。上述非氧化气氛优选为选自还原性气氛、惰性气氛、减压气氛、还原性气体和惰性气体的超临界状态的气氛中的至少一种气氛。上述加热温度可以为铜化合物的分解温度以上,但优选的加热温度因铜化合物的种类、加热时的气氛等的不同而不同,不能一概而论,应根据这些条件进行适当的设定。此外,如果加热温度过高,当基材的耐热温度低时,基材产生劣化(或称为降解),或产生能量的浪费。在优选例中,可以在140℃或以上、200℃或以下加热使其分解。上述加热方法也无特别限定,可选择置于加热气氛中的方法。例如可以使用加热器、激光等进行加热。作为还原性气氛,可以列举氢、一氧化碳、氨气等,或它们与氮、氦、氩、二氧化碳等惰性气体混合的气氛。此外,作为惰性气氛,可以列举氮、氦、氩、二氧化碳等。作为制造方法的一例,在密闭容器中使铜化合物与基材隔以一定的间隔相对向地配置,在减压下加热使铜化合物分解,通过使铜蒸镀到相对的基材上,可以在基材表面形成铜薄膜(以下称为“铜薄膜形成法A”)。上述减压例如用真空泵优选减压到10kPa或以下,进一步优选减压到1kPa或以下。上述气压、加热时间等条件可以根据铜化合物和基材的距离、目标铜薄膜的厚度等任意地设定。加热温度可以在100~300℃的范围内任意地设定。在进行了预定的加热后,冷却到60℃或以下,然后解除减压。如果在冷却到60℃或以下之前解除减压,则铜薄膜被氧化,无法获得金属铜的薄膜。在将铜化合物配置到密闭容器内时,可以只配置铜化合物,也可以将铜化合物溶解或分散到溶剂等中使之成为溶液状、分散液状、糊状等而配置。上述溶剂并无特别限定,可以为不阻碍铜化合物分解反应的溶剂,优选在铜化合物分解前就挥发的溶剂。可以列举例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类,乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚等二元醇醚类,丙酮、甲基乙基酮等酮类,戊烷、己烷、苯、甲苯等烃系溶剂,二乙醚、四氢呋喃、对-二噁烷等醚系溶剂,二氯甲烷、氯仿等卤系溶剂,苧烯、香叶醇、萜品醇、里哪醇等萜系溶剂等。这些溶剂可以单独使用,也可以2种以上并用。在不损害铜薄膜功能的范围内,在上述溶液、分散液和糊中除溶剂以外,还可以使用各种添加剂。例如可以使用调整溶液粘度的增粘材料、提高润湿性的表面活性剂等。此外,例如在密闭容器内,通过使上述铜化合物与基材表面接触配置,在缓和的减压下进行加热,也能在基材表面形成铜薄膜(以下称为“铜薄膜形成法B”)。上述缓和的减压例如用吸气器优选减压到90~1kPa,进一步优选减压到50本文档来自技高网...

【技术保护点】
铜化合物,其分解温度在100~300℃的范围内,由1个或多个下述式(1)所示的单元连结而成:[R↑[1]COO]↓[n][NH↓[3]]↓[m]CuX↑[1]↓[p](1)式中,n为1~3,m为1~3,p为0~1,n个R↑[1]分别表示下述式(2)、CH↓[2]X↑[2]、CH↓[2]X↑[2](CHX↑[2])↓[q]、NH↓[2]、H,可以相同或不同,或n为2,当2个[R↑[1]COO]合在一起就表示为下述式(3),R↑[2]、R↑[3]、R↑[4]分别为CH↓[2]X↑[2]、CH↓[2]X↑[2](CHX↑[2])↓[q]、NH↓[2]、H,R↑[5]为-(CHX↑[2])↓[r]-,X↑[2]为H、OH、NH↓[2],r为0~4,q为1~4,X↑[1]为NH↓[4]↑[+]、H↓[2]O或溶剂分子。***(2)[-OOC-R↑[5]-COO-](3)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:王谷稔久田纯马渡丰树
申请(专利权)人:MEC株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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