Cu電極保護(hù)膜用NiCu合金靶材以及疊層膜的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年8月30日、申請?zhí)枮?01110261494. 5、發(fā)明名稱為"Cu 電極保護(hù)膜用NiCu合金靶材以及疊層膜"的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及Cu電極保護(hù)膜用NiCu合金靶材以及疊層膜，具體而言，本發(fā)明涉及用 于形成用作觸摸面板或液晶面板的電極的Cu電極保護(hù)膜的Cu電極保護(hù)膜用NiCu合金靶 材、以及使用該靶材而制造的疊層膜。
【背景技術(shù)】
[0003] 觸摸面板、以及薄型大畫面電視等中所使用的液晶面板具有在2塊透明基板之間 封閉有液晶這樣的結(jié)構(gòu)。在透明基板的內(nèi)側(cè)（液晶側(cè)的一面）形成有作為液晶的工作電極 的透明電極。在透明電極中，一般使用氧化銦錫（ITO)。另外，在形成有透明電極的基板表 面的一部分中形成有作為外部輸出端子的金屬電極或金屬配線（以下將它們統(tǒng)稱為"金屬 電極"）。在基板表面中，金屬電極形成在不需要透光的部分（例如，基板的外周部）處。
[0004] 在透明電極的表面上直接形成金屬電極的情況下，當(dāng)透明電極與金屬電極之間的 標(biāo)準(zhǔn)電位差（電位差）較大時，金屬電極發(fā)生電解腐蝕。另外，有時候形成于基板表面的底 層與金屬電極之間發(fā)生原子的相互擴(kuò)散，從而金屬電極的電特性發(fā)生劣化。因此，一般在金 屬電極的兩面均形成用于保護(hù)金屬電極的保護(hù)膜（阻隔層）。在現(xiàn)有的液晶面板中，一般使 用Al-Nd系合金作為金屬電極，并使用Mo-Nb系合金作為保護(hù)膜。
[0005] 關(guān)于在這種液晶面板中所使用的金屬電極、保護(hù)膜、以及用于形成它們的材料，一 直以來有各種提案。
[0006] 例如，專利文獻(xiàn)1中公開了這樣的薄膜形成用濺射靶：其含有共計(jì)2?50原子％ 的選自V和Nb中的一者或兩者，余量為Mo和不可避免的雜質(zhì)，并且其相對密度為95%以 上。
[0007] 在該文獻(xiàn)中記載了：使用含有Nb或V的Mo合金靶時，可以得到不含有害的Cr、電 阻低且耐腐蝕性高的金屬薄膜。
[0008] 另外，專利文獻(xiàn)2中公開了這樣的濺射靶材：其以Mo作為主體，含有0. 5?50原 子％的選自Ti、Zr、V、Nb、Cr中的金屬元素 M，并具有預(yù)定的組織。
[0009] 在該文獻(xiàn)中記載了：將原料粉末混合物壓縮成形以形成成形體，將該成形體粉碎 再次形成粉末，并將該粉末加壓燒結(jié)，由此抑制了成分的偏析，并且還提高了燒結(jié)體的塑性 加工性。
[0010]另外，專利文獻(xiàn)3中公開了這樣的靶部件：該靶部件不是金屬電極的保護(hù)膜用靶 材，其含有Ni :70?85重量％、Cu :2?10重量％、以及Mo :1?6重量％和/或Cr :0. 5? 3重量％，余量基本上由Fe構(gòu)成，并且經(jīng)濺射的面的結(jié)晶粒度比JIS奧氏體結(jié)晶粒度編號 No. 3 小。
[0011] 在該文獻(xiàn)中記載了：使用這種靶時，可以獲得保磁力低且均勻的Fe-Ni合金薄膜。
[0012] 另外，專利文獻(xiàn)4中公開了這樣的蒸鍍用Ni-Fe基合金：該合金不是金屬電極的 保護(hù)膜用靶材，其含有Ni :35?85重量％、選自Mo、Cr、Cu和Nb中的1種以上：3?15重 量％、Al :1重量％以下、Ca和/或Mg :300ppm以下、0 :30ppm以下、N :30ppm以下，余量基 本上為Fe。
[0013] 在該文獻(xiàn)中記載了：通過使用這種靶材，可以獲得純度極高的高特性的磁性薄膜。
[0014] 另外，在非專利文獻(xiàn)1中公開了這樣的方法：使用Ar+02混合氣體對由Cu-2重 量％ Zr合金、Cu-I重量％ Mo合金或Cu-O. 7重量％ Mg合金構(gòu)成的祀進(jìn)行溉射。
[0015] 在該文獻(xiàn)中記載了：通過采用該方法，可以在由Cu系材料構(gòu)成的層（金屬電極） 與底層之間的界面處形成與底層的貼附性良好的阻隔層（氧化層）。
[0016] 另外，專利文獻(xiàn)5中公開了這樣的濺射靶：其不是金屬電極的保護(hù)膜用靶材，其由 Ni-7. 5質(zhì)量％ Ti-4?40質(zhì)量％ Cu合金構(gòu)成，可用于形成芯片電阻器用的電極。
[0017] 在該文獻(xiàn)中記載了：在Ni-Ti合金中添加 Cu時，由于飽和磁化強(qiáng)度變小，因此可以 獲得長壽命的靶材。
[0018] 另外，專利文獻(xiàn)6中公開了這樣的用于形成阻隔層的鎳合金濺射靶：其不是金屬 電極的保護(hù)膜用靶材，其由
[0019] (a)Ni-25 原子 ％ Cu-2 原子 ％ Cr 合金（Ni-26.6 質(zhì)量％&1-1.7質(zhì)量％0合金）、 或
[0020] 〇3)附-25原子％(：11-12原子％11合金（附-27.1質(zhì)量％(：11-9.8質(zhì)量％11合金） 形成。
[0021] 在該文獻(xiàn)中記載了：使用具有這樣的組成的靶來形成阻隔層時，可以抑制Sn的擴(kuò) 散。
[0022] 隨著液晶面板的大型化，人們需求比Al系材料的電阻更低的材料。另外，在Al系 配線的保護(hù)膜中所用的Mo-Nb系合金價格昂貴，成為液晶面板低成本化的障礙。與此相對， Cu系材料比Al系材料的電阻低，期待作為替代Al系材料的低電阻配線材料。
[0023] 作為使用了 Cu系材料的金屬電極和Cu電極保護(hù)膜的形成方法，如非專利文獻(xiàn)1 中所公開的那樣，已知有在Ar+02氣氛下對由Cu系合金形成的靶進(jìn)行濺射的方法。該文獻(xiàn) 所記載的方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)：通過一次濺射可同時形成Cu電極和保護(hù)膜。
[0024] 但是，在Ar+〇3氛下的反應(yīng)性濺射使Cu電極膜本身的電阻增加，導(dǎo)致特性劣化。 另外，由于O 2在真空裝置室內(nèi)容易被捕獲，因此難以控制氧氣分壓，從而成為產(chǎn)品質(zhì)量不均 的原因。
[0025] 另外，一般來說，通過這樣的方法形成金屬電極和保護(hù)膜：在形成有透明電極的基 板整個表面上形成保護(hù)膜和電極層，并以預(yù)定的形狀形成圖案。在降低液晶面板的成本時， 優(yōu)選采用濕式蝕刻法來形成圖案。進(jìn)一步，為了以濕式蝕刻法高精度地形成圖案，優(yōu)選的 是，保護(hù)膜和電極層的蝕刻速率基本相等。
[0026] 但是，采用非專利文獻(xiàn)1公開的方法所獲得的金屬電極和保護(hù)膜中，兩者的蝕刻 速率差較大，因此存在著不能高精度地形成圖案的問題。
[0027] 另外，在液晶面板的情況下，Cu電極保護(hù)膜形成在由ITO構(gòu)成的透明電極之上。因 此，要求Cu電極保護(hù)膜與ITO具有高的貼附性。另外，為了有效地進(jìn)行濺射，要求靶材的透 磁率低。但是，迄今為止，尚沒有人提出同時全部具備這些條件的Cu電極保護(hù)膜用靶、以及 使用這種靶制造的疊層膜的例子。
[0028][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0029][專利文獻(xiàn)]
[0030] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2002-327264號公報
[0031] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005-290409號公報
[0032] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開昭62-186511號公報
[0033] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開昭63-100148號公報
[0034] 專利文獻(xiàn)5 :日本特開2005-171341號公報
[0035] 專利文獻(xiàn)6 :國際公開W02005/041290號
[0036] [非專利文獻(xiàn)]
[0037] 非專利文獻(xiàn) 1 :高澤悟，等；Ulvac Technical Journal,第 69 期，第 7 頁，2009

【發(fā)明內(nèi)容】

[0038] 發(fā)明要解決的問題
[0039] 本發(fā)明要解決的問題在于提供一種Cu電極保護(hù)膜用Ni-Cu合金靶材、以及使用這 種靶材制造的疊層膜，其中所述靶材
[0040] (a)能夠用作Cu電極的保護(hù)膜，能夠抑制由Cu電極的電解腐蝕或原子擴(kuò)散所導(dǎo)致 的電特性劣化，并且能夠通過濕式蝕刻法形成可具有更高精度的圖案的保護(hù)膜；
[0041] (b)能夠形成與透明電極的貼附性良好的保護(hù)膜，而且
[0042] (C)能夠有效地進(jìn)行濺射。
[0043] 解決問題的手段
[0044] 為了解決上述問題，本發(fā)明涉及的Cu電極保護(hù)膜用Ni-Cu合金靶材的第一方面的 要點(diǎn)在于：
[0045] 含有 15.0 質(zhì)量 ％<Cu<55.0 質(zhì)量 ％、以及 0.5 質(zhì)量 (Cr、Ti) < 10.0 質(zhì)量 ％ (其中，Cr>0, Ti>0)，余量為Ni及不可避免的雜質(zhì)。
[0046] 本發(fā)明所涉及的Cu電極保護(hù)膜用Ni-Cu合金靶材的第二方面的要點(diǎn)在于：
[0047] 含有15. 0質(zhì)量％彡Cu彡55. 0質(zhì)量％、以及(λ 5質(zhì)量Cr彡KX 0質(zhì)量％，余 量為Ni及不可避免的雜質(zhì)。
[0048] 本發(fā)明所涉及的Cu電極保護(hù)膜用Ni-Cu合金靶材的第三方面的要點(diǎn)在于：
[0049] 含有15.0質(zhì)量Cu彡55.0質(zhì)量％、以及(λ 5質(zhì)量Ti彡KXO質(zhì)量％，余 量為Ni及不可避免的雜質(zhì)。
[0050] 另外，本發(fā)明涉及的疊層膜具有：Cu電極、以及在所述Cu電極的一面或兩面形成 的保護(hù)膜，所述保護(hù)膜由使用本發(fā)明所涉及的Cu電極保護(hù)膜用Ni-Cu合金靶材成膜而成的 薄膜形成。
[0051] 發(fā)明效果
[0052] 當(dāng)對Ni-15?55Cu合金添加預(yù)定量的Cr和/或Ti時，該合金與Cu電極的蝕刻 速率差變小，同時與Cu電極或ITO等周圍部件之間的電位差也變小。因此，將該合金用作 液晶面板中所用的Cu電極的保護(hù)膜時，可以抑制由Cu電極的電解腐蝕或原子擴(kuò)散所導(dǎo)致 的電特性劣化，并且可以通過濕式蝕刻法高精度地形成圖案。
[0053] 另外，當(dāng)對Ni-15?55Cu合金添加預(yù)定量的Cr和/或Ti時，該合金與透明電極 的貼附性提高。另外，由于Ni-15?55Cu合金的最大透磁率變小，將其用于靶時，能夠有效 地進(jìn)行濺射。
【附圖說明】
[0054] 圖1⑷為示出Ni-x質(zhì)量％ Cu-3質(zhì)量％ Cr (X = 10?60)合金的Cu含量