铜合金溅射膜及制造方法、铜合金溅射靶及制造方法技术

技术编号：41259492 阅读：2 留言：0更新日期：2024-05-11 09:18

本发明专利技术提供膜硬度高的铜合金溅射膜及其制造方法。另外，本发明专利技术还提供适于所述溅射膜的成膜的铜合金溅射靶及其制造方法。一种铜合金溅射膜，其中，具有以5.0质量％以上且30.0质量％以下的比例包含银(Ag)且剩余部分由铜(Cu)及不可避免的杂质构成的组成，所述铜合金溅射膜的微晶尺寸为30nm以下。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铜合金溅射膜、铜合金溅射靶、铜合金溅射膜的制造方法以及铜合金溅射靶的制造方法。

技术介绍

1、以往，在电子部件中，大多使用由铝(al)或其合金构成的薄膜作为电极。例如，作为电子部件的一种的saw滤波器，具有由金属铝系材料构成的梳状电极。该梳状电极是在由压电材料构成的基板上通过溅射法将金属铝系薄膜成膜，并利用光刻技术蚀刻去除不需要的部分而制作的。金属铝系薄膜的电特性良好，适合作为电极膜。

2、例如，专利文献1中涉及具有层叠体及电极的saw器件(表面弹性波元件)的制造，所述层叠体具有规定的陶瓷基板和压电体基板，记载了在压电体基板的露出面上形成由al等导电体构成的导电体膜，导电体膜的形成通过溅射来实施(专利文献1的权利要求书以及[0034])。

3、然而，如果持续使用saw滤波器等电子部件，则在工作时反复施加应力，电极膜随时间变化，存在产生小丘(突起物)、空洞(void)(空隙)这样的缺陷的问题。这样的缺陷会使器件特性劣化，因此不期望。为了解决该问题，提出了在铝系材料中添加铜(cu)、钛(ti)和/或镍(ni)等添加成分以实现电极膜的强化的技术。然而，还没有得到完全防止上述缺陷的足够高的强度。

4、因此，作为铝系材料的代替，正在开发在铜(cu)中加入银(ag)等成分的铜合金。铜具有与铝系材料相比电阻更小且耐腐蚀性和耐候性优异的优点。

5、例如，在专利文献2中，公开了在将4～32％的ag配合在cu中进行浇铸后，骤冷，接着在规定条件下一边实施多段热处理一边进行冷加工的高强度高导

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2021-170782号公报；

9、专利文献2：日本特开平6-73515号公报；

10、专利文献3：日本特许第6213684号公报。

技术实现思路

1、如上所述，虽然以往提出了将铜合金膜应用于电极膜，但是以往的铜合金膜的膜硬度小，还有改良的余地。即，已知电极膜的膜硬度越高，小丘、空洞等缺陷越少。因此，电极膜的膜硬度越高越优选。然而，本专利技术人调查后发现，以往的电极膜的膜硬度不充分，在完全防止缺陷方面有限。

2、本专利技术人鉴于这样的问题进行了专心研究。其结果，得到了通过对铜合金溅射膜的组成与微晶尺寸进行适当控制从而能够提高膜硬度的认识。另外，还得到了通过使用具有规定组成以及平均结晶粒径的铜合金溅射靶从而能够进行上述铜合金溅射膜的成膜的认识。

3、本专利技术是基于这样的认识而完成的，其课题在于，提供膜硬度高的铜合金溅射膜及其制造方法。另外，本专利技术的课题还在于，提供适于所述溅射膜的成膜的铜合金溅射靶及其制造方法。

4、本专利技术包括下述(1)～(6)的方案。需要说明的是，本说明书中“～”的表述包含其两端的数值。即，“x～y”与“x以上且y以下”的含义相同。

5、(1)一种铜合金溅射膜，其中，具有以5.0质量％以上且30.0质量％以下的比例包含银(ag)且剩余部分由铜(cu)及不可避免的杂质构成的组成，

6、微晶尺寸为30nm以下。

7、(2)如上述(1)的铜合金溅射膜，其中，所述铜合金溅射膜的膜硬度为10.0htl以上。

8、(3)一种铜合金溅射靶，其中，以5.0质量％以上且30.0质量％以下的比例包含银(ag)，剩余部分由铜(cu)及不可避免的杂质构成，

9、平均结晶粒径为100μm以下。

10、(4)一种铜合金溅射膜的制造方法，其中，

11、包括：使用以5.0质量％以上且30.0质量％以下的比例包含银(ag)、剩余部分由铜(cu)及不可避免的杂质构成且平均结晶粒径为100μm以下的铜合金溅射靶，在腔室内压力为0.5pa以上且1.8pa以下的条件下进行溅射的工序。

12、(5)一种铜合金溅射靶的制造方法，其中，其是以5.0质量％以上且30.0质量％以下的比例包含银(ag)且剩余部分由铜(cu)及不可避免的杂质构成的铜合金溅射靶的制造方法，包括：

13、通过真空熔炉将铜合金熔解而得到熔液的工序；以及

14、使所述熔液流入铸模后进行冷却来制作铸块的工序，

15、制作所述铸块时，将冷却速度调整为50℃/秒以上且110℃/秒以下。

16、(6)如上述(5)的方法，其中，在制作所述铸块的工序之后，还包括：

17、将所述铸块加热至800℃以上进行热加工的工序；

18、在加工率为5％以上的条件下对所述热加工后的铸块进行冷加工的工序；

19、对所述冷加工后的铸块实施500℃以上的热处理的工序；以及

20、对实施了所述热处理的铸块进行机械加工的工序。

21、根据本专利技术，提供膜硬度高的铜合金溅射膜及其制造方法。另外，根据本专利技术，提供适于所述溅射膜的成膜的铜合金溅射靶及其制造方法。

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【技术保护点】

1.一种铜合金溅射膜，其中，

2.如权利要求1所述的铜合金溅射膜，其中，

3.一种铜合金溅射靶，其中，

4.一种铜合金溅射膜的制造方法，其中，

5.一种铜合金溅射靶的制造方法，其是以5.0质量％以上且30.0质量％以下的比例包含银Ag且剩余部分由铜Cu及不可避免的杂质构成的铜合金溅射靶的制造方法，其中，

6.如权利要求5所述的方法，其中，

【技术特征摘要】

1.一种铜合金溅射膜，其中，

2.如权利要求1所述的铜合金溅射膜，其中，

3.一种铜合金溅射靶，其中，

4.一种铜合金溅射膜的制造方法，其中，

5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：山岸浩一，渡边宏幸，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：

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