(57)【要約】【課題】  ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層と、この導電層の少なくとも一方を覆う被覆層に、密着性、耐食性、耐酸化性を確保するとともに、安定して高精度のウェットエッチングを行なうことが可能となる新規な被覆層を有する電子部品用積層配線膜および被覆層形成用スパッタリングターゲット材を提供する。【解決手段】  ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層と、該導電層の少なくとも一方の面を覆う被覆層を有する電子部品用積層配線膜において、前記被覆層はＮｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなる電子部品用積層配線膜およびＮｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなる被覆層形成用スパッタリングターゲット材。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層と、該導電層の少なくとも一方の面を覆う被覆層を有する電子部品用積層配線膜において、前記被覆層はＮｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなることを特徴とする電子部品用積層配線膜。
【請求項２】
前記被覆層は、前記Ｎｉを３０〜７５原子％、前記Ｍｎを３〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｍｎを合計で８０原子％未満含有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品用積層配線膜。
【請求項３】
前記被覆層は、前記Ｎｉを３０〜６５原子％、前記Ｃｕを５〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｃｕを合計で７５原子％未満含有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品用積層配線膜。
【請求項４】
前記被覆層は、前記Ｍｎおよび前記Ｃｕを合計で５〜４０原子％含有し、且つ前記Ｃｕ、前記Ｍｎ、および前記Ｎｉを合計で７５原子％未満含有することを特徴とする請求項１に記載の電子部品用積層配線膜。
【請求項５】
前記被覆層は、前記Ｍｏの一部が、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗから選択される一種以上の元素で、合計１〜１５原子％の範囲で置換されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品用積層配線膜。
【請求項６】
電子部品用積層配線膜におけるＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層を覆う被覆層を形成するためのスパッタリングターゲット材であって、Ｎｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなることを特徴とする被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
【請求項７】
前記Ｎｉを３０〜７５原子％、前記Ｍｎを３〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｍｎを合計で８０原子％未満含有することを特徴とする請求項６に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
【請求項８】
前記Ｎｉを３０〜６５原子％、前記Ｃｕを５〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｃｕを合計で７５原子％未満含有することを特徴とする請求項６に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
【請求項９】
前記Ｍｎおよび前記Ｃｕを合計で５〜４０原子％含有し、且つ前記Ｃｕ、前記Ｍｎ、および前記Ｎｉを合計で７５原子％未満含有することを特徴とする請求項６に記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
【請求項１０】
前記Ｍｏの一部が、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗから選択される一種以上の元素で、合計１〜１５原子％の範囲で置換されることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれかに記載の被覆層形成用スパッタリングターゲット材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばタッチパネル等に適用可能な電子部品用積層配線膜、およびこの電子部品用積層配線膜の導電層を覆う被覆層を形成するためのスパッタリングターゲット材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス基板上に薄膜デバイスを形成する液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、「ＬＣＤ」という）、有機ＥＬディスプレイや電子ペーパー等に利用される電気泳動型ディスプレイ等の平面表示装置（フラットパネルディスプレイ、Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、「ＦＰＤ」という）に、その画面を見ながら直接的な操作性を付与できるタッチパネルを組み合わせた新たな携帯型端末機器であるスマートフォンやタブレットＰＣ等の製品化がされている。
これらのタッチパネルの位置検出電極としてのセンサー膜には、一般的に透明導電膜であるインジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：以下、「ＩＴＯ」という）が用いられている。そして、そのブリッジ配線や引き出し配線には、より低い電気抵抗値（以下、低抵抗という。）を有する金属配線膜として、例えば、導電層のＡｌまたはＡｌ合金と被覆層として純ＭｏやＭｏ合金とを積層した積層配線膜が用いられている。
【０００３】
上述の積層配線膜を形成する手法としては、スパッタリングターゲット材を用いたスパッタリング法が最適である。スパッタリング法は、物理蒸着法の一つであり、他の真空蒸着やイオンプレーティングに比較して、大面積を容易に成膜できる方法であるとともに、組成変動が少なく、優れた薄膜層が得られる有効な手法である。また、基板への熱影響も少なく、樹脂フィルム基板にも適用可能な手法である。
【０００４】
本発明者は、純Ｍｏの特性を改善する手段として、耐食性、耐熱性や基板との密着性に優れ、低抵抗な、Ｍｏに３〜５０原子％のＶやＮｂを添加したＭｏ合金膜を提案している（特許文献１参照）。
また、本発明者は、Ａｌからなる導電層と、被覆層としてＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｇｅから選択される１種または２種以上の元素を７〜３０原子％含有する面心立方格子構造のＮｉ合金を下地膜に組み合わせることで、Ａｌのヒロックを抑制し耐熱性を向上できることを提案している。（特許文献２参照）。
さらに、本発明者は、Ａｌを主成分とする導電層に被覆層として、Ｍｏ１００−ｘ−ｙ−Ｎｉｘ−Ｔｉｙ、１０≦ｘ≦３０、３≦ｙ≦２０で表されるＭｏ合金を採用することで、ＭｏやＭｏ−Ｎｂより耐酸化性、耐湿性を改善できることを提案している。（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９０２１２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９０２２号公報
【特許文献３】特開２０１３−６０６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したタッチパネルの基板は、スマートフォンやタブレットＰＣ等の携帯端末機器の薄型化のために、ガラス基板からより薄型化が可能な樹脂フィルム基板を用いた方式も用いられており、上記被覆層には樹脂フィルム基板との密着性も必要となっている。
また、家電製品である調理機器の操作パネルやリモコン等は濡れた手で操作したり、産業機器や車載機器の操作パネルにおいては、高温高湿下で操作されることに加え、携帯端末機器に比較して長期間使用される。特に、車載機器は、人が操作しない間も、屋外に駐車され、高熱状況や極寒状況に長期間放置されることもあるため、積層配線膜にはさらに高い耐食性の向上が求められている。
一方、上述したタッチパネルの製造において、基板上に形成された積層配線膜は、次工程に移動する際に、大気中に長時間放置される場合がある。また、ＦＰＤの端子部等に信号線ケーブルを取り付ける際に、大気中で加熱される場合がある。このため、積層配線膜には耐酸化性の向上が要求されている。
また、表示装置であるＬＣＤの高精細化に伴い、タッチパネル用の金属配線膜にも表示画素に沿った細い幅でかつ高精度に加工するためのエッチング性も要求されている。
【０００７】
本発明者の検討によると、上述した特許文献１のＭｏ−Ｖ、Ｍｏ−Ｎｂ合金や純Ｍｏを被覆層に適用した際には、フレキシブル基板等との密着性および耐酸化性が十分でないため、被覆層の表面が酸化により変色してしまう問題が発生する場合があることを確認した。また、人が触れた後に付着した油脂や塩が残留した状況で高温高湿雰囲気に長期間放置されたときに腐食する場合があり、特に車載機器では耐食性に係る長期の信頼性に課題があることを確認した。
また、特許文献２に記載のＮｉ合金からなる被覆層は、細長い配線や四角状のパッドに加工するためのウェットエッチングを行なう際に、添加元素によっては、基板面内でエッチングムラが発生しやすく、配線幅にばらつきが生じるために、近年の狭い幅の配線膜を安定的に得ることが難しいという新たな課題があることを確認した。
また、特許文献３の積層配線膜は、人が触れた後に付着した油脂や塩が残留した状況で高温高湿雰囲気に長期間放置されると腐食する場合があり、特に車載機器では耐食性に係る長期の信頼性に課題があることを確認した。
【０００８】
本発明の目的は、ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層の少なくとも一方を覆う被覆層に、密着性、耐食性、耐酸化性を確保するとともに、安定して高精度のウェットエッチングを行なうことが可能となる新規な被覆層を有する電子部品用積層配線膜および被覆層形成用スパッタリングターゲット材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題に鑑み、ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層に積層する被覆層の合金組成に関して鋭意検討した。その結果、Ｍｏに特定の元素を添加することで、密着性、耐食性、耐酸化性を確保するとともに、安定して高精度のウェットエッチングを行なうことが可能となる新規な被覆層を見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は、ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層と、該導電層の少なくとも一方の面を覆う被覆層を有する電子部品用積層配線膜において、前記被覆層はＮｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなる電子部品用積層配線膜の発明である。
前記被覆層は、前記Ｎｉを３０〜７５原子％、前記Ｍｎを３〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｍｎを合計で８０原子％未満含有することが好ましい。
前記被覆層は、前記Ｎｉを３０〜６５原子％、前記Ｃｕを５〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｃｕを合計で７５原子％未満含有することが好ましい。
前記被覆層は、前記Ｍｎおよび前記Ｃｕを合計で５〜４０原子％含有し、且つ前記Ｃｕ、前記Ｍｎ、および前記Ｎｉを合計で７５原子％未満含有することが好ましい。
前記被覆層は、前記Ｍｏの一部が、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗから選択される一種以上の元素で、合計１〜１５原子％の範囲で置換されることがより好ましい。
【００１１】
本発明は、電子部品用積層配線膜におけるＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層を覆う被覆層を形成するためのスパッタリングターゲット材であって、Ｎｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなる被覆層形成用スパッタリングターゲット材の発明である。
前記被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、前記Ｎｉを３０〜７５原子％、前記Ｍｎを３〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｍｎを合計で８０原子％未満含有することが好ましい。
前記被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、前記Ｎｉを３０〜６５原子％、前記Ｃｕを５〜２５原子％含有し、且つ前記Ｎｉおよび前記Ｃｕを合計で７５原子％未満含有することが好ましい。
前記被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、前記Ｍｎおよび前記Ｃｕを合計で５〜４０原子％含有し、且つ前記Ｃｕ、前記Ｍｎ、および前記Ｎｉを合計で７５原子％未満含有することが好ましい。
前記被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、前記Ｍｏの一部が、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗから選択される一種以上の元素で、合計１〜１５原子％の範囲で置換されることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、密着性、耐食性、耐酸化性に優れ、安定して高精度のウェットエッチングを行なうことが可能な被覆層をＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層と積層した新規の電子部品用積層配線膜およびその被覆層形成用のスパッタリングターゲット材を提供することができる。これにより、種々の電子部品、例えば樹脂フィルム基板上に形成するタッチパネルに対して非常に有用な技術となり、電子部品の安定製造や信頼性向上に大きく貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の電子部品用積層配線膜の断面模式図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の電子部品用積層配線膜の断面模式図の一例を図１に示す。本発明の電子部品用積層配線膜は、ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層３と、この導電層３の少なくとも一方の面を覆う被覆層を有し、例えば基板１上に形成される。図１では導電層３の両面に被覆層（下地層２、キャップ層４）を形成しているところ、下地層２またはキャップ層４のいずれか一方のみを形成してもよく、適宜選択できる。尚、導電層の一方の面のみを本発明の被覆層で覆う場合には、導電層の他方の面には電子部品の用途に応じて、本発明とは別の組成の被覆層で覆うこともできる。
【００１５】
本発明の重要な特徴は、図１に示す電子部品用積層配線膜において、ＭｏにＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕを添加することで、密着性、耐食性、耐酸化性を確保するとともに、ウェットエッチング時にムラが発生しにくい被覆層を見出した点にある。以下、本発明の電子部品用積層配線膜について詳細に説明する。
尚、以下の説明において、「密着性」は、ガラス基板や樹脂フィルム基板との剥がれにくさをいい、粘着テープでの引き剥がしにより評価することができる。「耐食性」とは、高温高湿環境下における表面変質による電気的コンタクト性の劣化のしにくさをいい、配線膜の変色により確認でき、例えば反射率によって定量的に評価することができる。また、「耐酸化性」とは、酸素を含有する雰囲気で加熱した際の表面酸化に伴う電気的コンタクト性の劣化のしにくさをいい、配線膜の変色により確認でき、例えば反射率によって定量的に評価することができる。
【００１６】
本発明はＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層の少なくとも一方の面を覆う被覆層において、Ｎｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなることに特徴がある。
【００１７】
本発明の被覆層に含まれるＭｏは、透明導電膜であるＩＴＯ膜との電気的コンタクト性とウェットエッチング性、およびその均一性に優れる元素である反面、耐食性、耐酸化性が劣る元素である。
本発明において、耐食性および耐酸化性を確保するには、Ｎｉが３０原子％以上必要である。一方、Ｎｉが７５原子％を越えると、Ｎｉが導電層のＡｌに熱拡散しやすくなり、積層配線膜の電気抵抗値を増加させるとともに、ウェットエッチング性を低下させる。このため、本発明の被覆層に添加するＮｉは３０〜７５原子％とする。
また、Ｍｎは、ガラス基板や樹脂フィルム基板との密着性に優れ、ウェットエッチング性の改善効果が高い反面、添加量が増加すると耐酸化性を低下させる元素である。
また、Ｃｕは、ＩＴＯ膜との密着性とウェットエッチング性を改善できる反面、添加量が多いとガラス基板との密着性を低下させるとともに耐酸化性も低下させる。さらに、Ｃｕは、Ｎｉ同様に導電層のＡｌに熱拡散しやすくなり、積層配線膜の電気抵抗値を増加させやすくする。
本発明の被覆層は、ＭｏとＮｉに加え、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有することで、耐酸化性を確保した上で、ガラス基板、樹脂フィルム基板やＩＴＯ膜との密着性とウェットエッチング性を向上することができる。以下に、ＭｎとＣｕを選択した理由について説明する。
【００１８】
先ず、本発明の被覆層を構成するＭｏ、Ｎｉ以外に添加する元素としてＭｎを選択した場合について説明する。Ｍｎの有する密着性およびウェットエッチング性の改善効果は、３原子％から現れる。一方、Ｍｎが２５原子％を越えると、耐酸化性が低下する場合がある。このため、被覆層へのＭｎの添加量は、３〜２５原子％が好ましい。より好ましくは７〜２０原子％である。また、Ｍｏの有するＩＴＯ膜とのコンタクト性とウェットエッチングの均一性を確保するには、ＮｉとＭｎは合計で８０原子％未満とすることが好ましい。
【００１９】
次に、本発明の被覆層を構成するＭｏ、Ｎｉ以外に添加する元素としてＣｕを選択した場合について説明する。Ｃｕの有するＩＴＯ膜との密着性およびウェットエッチング性の改善効果は、５原子％から現れる。一方、Ｃｕが２５原子％を越えると、ガラス基板との密着性が低下することに加え、耐酸化性も低下するとともに、エッチャントに対して濡れやすくなり、サイドエッチング量が増加して、ウェットエッチング精度が低下する場合がある。このため、被覆層へのＣｕの添加量は、５〜２５原子％が好ましい。より好ましくは１０〜２０原子％である。このとき、導電層のＡｌとの熱拡散を考慮すると、Ｎｉの添加量は６５原子％以下とすることが好ましい。また、Ｍｏの有するウェットエッチングの均一性を確保するには、ＮｉとＣｕは合計で７５原子％未満とすることが好ましい。
【００２０】
次に、本発明の被覆層を構成するＭｏ、Ｎｉ以外に添加する元素としてＭｎとＣｕとを選択した場合について説明する。被覆層のＭｎとＣｕの合計を５原子％以上にすることで、密着性およびウェットエッチング性の低下を抑制することができる。一方、被覆層のＭｎとＣｕの合計が４０原子％を越えると、耐酸化性、密着性が低下する場合がある。このため、ＭｎとＣｕの合計は、５〜４０原子％、且つＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕを合計で７５原子％未満含有することが好ましい。さらに高いウェットエッチング性を確保するには、ＭｎとＣｕの合計量は２０原子％以上がより好ましい。そして、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕの合計は、５０原子％以上がさらに好ましい。
また、本発明の被覆層は、上記したＭｏの一部を、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗから選択される一種以上の元素で置換することもできる。これらの選択元素は、耐食性を改善する効果が高い元素であるが、エッチング速度を低下させる場合がある。このため、置換する量は、合計で１〜１５原子％の範囲にすることが好ましい。
【００２１】
本発明の電子部品用積層配線膜は、低抵抗と耐食性や耐酸化性を安定的に得るために、ＡｌまたはＡｌ合金からなる導電層の膜厚を１００〜１０００ｎｍにすることが好ましい。導電層の膜厚が１００ｎｍより薄くなると、薄膜特有の電子の散乱の影響で電気抵抗値が増加しやすくなる。一方、導電層の膜厚が１０００ｎｍより厚くなると、膜を形成するために時間が掛かったり、膜応力により基板に反りが発生しやすくなったりする。導電層の膜厚のより好ましい範囲は、２００〜５００ｎｍである。
本発明の導電層には、低抵抗を得ることができる純Ａｌが好適であるところ、上述した耐食性や耐酸化性に加え、さらに耐熱性等の信頼性を考慮して、Ａｌに遷移金属や半金属等を添加したＡｌ合金を用いてもよい。このとき、できる限り低抵抗が得られるように、添加元素は合計で５原子％以下の範囲にすることが好ましい。
【００２２】
本発明の電子部品用積層配線膜は、低抵抗と耐食性や耐酸化性を安定的に得るために、被覆層の膜厚を１０〜１００ｎｍにすることが好ましい。被覆層を下地層として適用する場合には、膜厚を１０ｎｍ以上とすることで、基板との密着性を改善することができる。また、被覆層をキャップ膜として適用する場合には、膜厚を２０ｎｍ以上とすることで、被覆層の欠陥等の消失が十分になされ、耐食性や耐酸化性を向上させることができる。
一方、被覆層の膜厚が１００ｎｍを越えると、被覆層の電気抵抗値が高くなってしまい、導電層と積層した際に、電子部品用積層配線膜として低抵抗を得にくくなる。このため、被覆層の膜厚は２０〜１００ｎｍとすることがより好ましい。
【００２３】
本発明の電子部品用積層配線膜の各層を形成するには、スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法が最適である。被覆層を形成する際には、例えば被覆層の組成と同一組成のスパッタリングターゲットを使用して成膜する方法や、各々の元素のスパッタリングターゲットや、Ｍｏ、Ｍｏ−Ｎｉ合金、Ｎｉ−Ｃｕ合金、Ｎｉ−Ｍｎ合金等のスパッタリングターゲット材を使用してコスパッタリングによって成膜する方法も適用できる。
スパッタリングの条件設定の簡易さや、所望組成の被覆層を得やすいという点からは、被覆層の組成と同一組成のスパッタリングターゲットを使用してスパッタリング成膜することがより好ましい。
【００２４】
本発明は、上記の被覆層を得るために、Ｎｉを３０〜７５原子％、ＭｎおよびＣｕから選択される一種以上の元素を含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなる被覆層形成用スパッタリングターゲット材である。
本発明の構成元素であるＭｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕにおいて、Ｎｉは磁性体であるが、本発明の組成範囲であれば、本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材のキュリー温度が常温（２５℃）以下、即ち非磁性となるため、一般のマグネトロンスパッタで容易にスパッタすることが可能である。そして、本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、Ｎｉを３０〜７５原子％、Ｍｎを３〜２５原子％含有し、且つＮｉとＭｎを合計で８０原子％未満含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなることが好ましい。
また、本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、Ｎｉを３０〜６５原子％、Ｃｕを５〜２５原子％含有し、且つＮｉとＣｕを合計で７５原子％未満とし、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなることが好ましい。
また、本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、ＭｎおよびＣｕを合計で５〜４０原子％含有し、且つＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕを合計で７５原子％未満含有し、残部がＭｏおよび不可避的不純物からなることが好ましい。
また、本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、上記のＭｏの一部を、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｗから選択される一種以上の元素で置換してもよい。置換する量は、合計で１〜１５原子％の範囲にすることが好ましい。
【００２５】
平衡状態図において、ＭｏとＮｉは、Ｍｏ側ではＮｉがほとんど固溶域を持たないが、Ｎｉ側においては広い固溶域を有する元素であり、中間組成において多くの金属間化合物を発現する。また、ＭｏとＭｎは、Ｍｏ側で広い固溶域を有し、Ｍｎ側でも高温域で広い固溶域を有する元素である。ＭｏとＣｕは、Ｍｏ側、Ｃｕ側ともほとんど固溶域をもたない元素である。
さらに、ＮｉとＭｎ、ＮｉとＣｕ、ＭｎとＣｕは、いずれも広い固溶域を有する元素である。そして、ＮｉとＣｕは全率固溶であり、ＮｉとＭｎ、ＭｎとＣｕも高温域で全率固溶する合金化しやすい元素であるが、Ｍｎを含むと、相変態により低温域では金属間化合物が発現しやすい。
以上のことから、本発明の被覆層形成用スパッタリングタ−ゲット材は、合金化しにくいＭｏとＣｕを含むにも関わらず、ＮｉやＭｎを含有させることで、組成によっては合金化させることも可能である。本発明では、必要となる被覆層の膜特性に合わせて調整した組成により、スパッタリングターゲット材の最適な製造方法を選定することができる。以下、本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材の製造方法について説明する。
【００２６】
本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材の製造方法としては、例えば所定の組成に調整した原料を溶解して作製したインゴットを機械加工を施してスパッタリングターゲット材を製造する方法や粉末焼結法も適用可能である。粉末焼結法では、例えばガスアトマイズ法で合金粉末を製造して原料粉末とすることや、複数の合金粉末や純金属粉末を本発明の最終組成となるように混合した混合粉末を原料粉末とすることが可能である。
原料粉末の焼結方法としては、熱間静水圧プレス、ホットプレス、放電プラズマ焼結、押し出しプレス焼結等の加圧焼結を用いることが可能である。本発明は、上述したように合金化しにくいＭｏとＣｕを含むことに加え、ＭｏとＮｉの組成比率により金属間化合物を発現しやすく塑性加工性が低下するために、例えばタッチパネル用の大型のスパッタリングターゲット材を安定して製造するためには、最終組成となる合金粉末を加圧焼結する製造方法が好適である。
また、本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、磁性体であるＮｉを含有するために、添加する元素を選定し、キュリー点が常温以下となる合金粉末を加圧焼結することが好ましい。このとき、上記合金粉末は、最終組成に調整した合金溶湯をアトマイズ法により容易に得ることができる。そして、アトマイズ法によるＭｏとの合金化は、キュリー点を常温以下の合金粉末とするのに有効である。
また、合金粉末としては、溶解したインゴットを粉砕して作製することも可能である。また、種々のＮｉ合金粉末とＭｏ粉末を混合する方法や、種々の合金粉末を製造し、最終組成となるように混合する方法も適用できる。
合金粉末の平均粒径が５μｍ未満であると、得られるスパッタリングターゲット材中の不純物が増加してしまう。一方、合金粉末の平均粒径が３００μｍを超えると高密度の焼結体を得にくくなる。したがって、合金粉末の平均粒径は、５〜３００μｍにすることが好ましい。尚、本発明でいう平均粒径は、ＪＩＳ  Ｚ  ８９０１で規定される、レーザー光を用いた光散乱法による球相当径で表わす。
【００２７】
本発明の被覆層形成用スパッタリングターゲット材は、主要構成元素のＭｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ以外の不可避的不純物の含有量は少ないことが好ましく、本発明の作用を損なわない範囲で、酸素、窒素、炭素、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓｉ等の不可避的不純物を含んでもよい。ここで、各主要構成元素は、主要構成元素全体に対する原子％、主要元素以外の不可避的不純物は、スパッタリングターゲット材全体における質量ｐｐｍで表わす。例えば、酸素、窒素は各々１０００質量ｐｐｍ以下、炭素は２００質量ｐｐｍ以下、Ａｌ、Ｓｉは１００質量ｐｐｍ以下等にすることが好ましい。そして、本発明の被覆層形成用のスパッタリングターゲット材における金属成分全体の純度は、９９．９質量％以上であることが好ましい。
【実施例１】
【００２８】
先ず、表１に示す被覆層を形成するためのスパッタリングターゲットを作製した。尚、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．８は、電解Ｎｉと塊状のＭｏ原料、無酸素銅のブロック、Ｍｎフレーク、Ｔｉブロックを所定量に秤量した後、真空溶解炉にて溶解鋳造法によりインゴットを作製した。
また、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ.６、Ｎｏ．７、Ｎｏ．９、Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１１は、非磁性となるＮｉ−３０原子％Ｍｏのアトマイズ粉末とＭｏ粉末とＣｕ粉末、Ｍｎ粉末、Ｔｉ粉末を所定の組成となるように混合し、軟鋼製の缶に充填した後、加熱しながら真空排気して封止した。次に、封止した缶を熱間静水圧プレス装置に入れて、９００℃、１００ＭＰａ、３時間の条件で焼結させて焼結体を作製した。
得られた各インゴットおよび各焼結体にＳｍＣｏ磁石を近づけたところ、磁石には付着しないことを確認した。また、上記で得た各インゴットおよび各焼結体の一部を磁気特性測定用のケースに入れて、理研電子株式会社製の振動試料型磁力計（型式番号：ＶＳＭ−５）を用いて、常温（２５℃）で磁気特性を測定したところ、非磁性であることを確認した。
これらのインゴットおよび焼結体を機械加工により、直径１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲット材を作製した。また、導電層を形成するための純Ａｌのスパッタリングターゲット材は、三菱マテリアル株式会社製の純度４Ｎのものを用いた。
【００２９】
次に、上述の各被覆層形成用スパッタリングターゲット材を銅製のバッキングプレートにろう付けした後、アルバック株式会社製のスパッタ装置（型式番号：ＣＳ−２００）に取り付け、Ａｒ雰囲気、圧力０．５Ｐａ、電力５００Ｗの条件でスパッタテストを実施したところ、いずれのスパッタリングターゲット材もスパッタすることが可能であった。
次に、コーニング社製の２５ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板（製品番号：ＥａｇｌｅＸＧ）を上記スパッタ装置の基板ホルダ−に取り付けて、厚さ５０ｎｍの下地膜、厚さ３００ｎｍのＡｌの導電層、厚さ５０ｎｍのキャップ層を順次形成して試料を作製し、密着性と耐酸化性を評価した。また、フィルム基板およびＩＴＯ膜付きフィルム基板についても、ガラス基板と同様な方法で試料を作製した。
密着性の評価は、ガラス基板上ではＪＩＳ  Ｋ  ５４００で規定された方法で行なった。先ず、上記で形成した被覆層の表面に、２ｍｍ角のマス目をカッターナイフで入れ、住友スリーエム株式会社製の透明粘着テープ（製品名：透明美色）を貼り、透明粘着テープを引き剥がして、被覆層の残存の有無で評価をした。被覆層が１マスも剥がれなかったものを○、１〜１０マス剥がれたものを△、１１マス以上剥がれたものを×として評価した。フィルム基板およびＩＴＯ膜付きフィルム基板では、膜表面に透明粘着テープ（製品名：透明美色）を貼り、その後、透明粘着テープを引き剥がして、まったく剥がれなかったものを○、１０％以下の面積が剥がれたものを△、１０％を超える面積が剥がれたものを×として評価した。
また、耐酸化性の評価は、各試料を大気雰囲気において１５０℃〜３００℃の温度で３０分間の加熱処理を行ない、反射率と電気抵抗値を測定した。反射率は、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計（型式番号：ＣＭ２５００ｄ）を用いて測定した。また、電気抵抗値は、ダイヤインスツルメント製４端子の薄膜抵抗率計（形式番号：ＭＣＰ−Ｔ４００）を用いて測定した。評価した結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１に示すように、比較例となる試料Ｎｏ．１は、フィルム基板、ＩＴＯ付きフィルム基板上で密着性が低く、膜剥がれが生じた。また、比較例となる試料Ｎｏ.３は、ガラス基板、フィルム基板上で部分的に剥がれが生じた。
一方、本発明例となるＭｏにＮｉ、Ｍｎ、Ｃｕを所定量含有する被覆層を下地膜に用いた試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．９の積層配線膜は、剥がれもなく、高い密着性を有していることが確認できた。
また、比較例となる試料Ｎｏ．２、Ｎｏ．３、Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１４、Ｎｏ．１７では、２５０℃以上で反射率が低下し、耐酸化性に劣ることがわかる。また、試料Ｎｏ．３、Ｎｏ．１０、Ｎｏ．１１、Ｎｏ．１７では、３００℃の加熱を行なうと、電気抵抗値が増加した。
それに対して、本発明例となる試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．９、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５、Ｎｏ．１６は、反射率の低下、電気抵抗値の増加も少なく、高い耐酸化性を有していることが確認できた。
【実施例２】
【００３２】
次に、実施例１で作製した各試料を用いて、耐食性の評価を行なった。耐食性の評価は、各試料を温度８５℃、相対湿度８５％の雰囲気に１００時間、２００時間、３００時間放置し、実施例１と同様な方法で反射率を測定した。その結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表２に示すように、比較例となる試料Ｎｏ．Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１４、Ｎｏ．１７は、高温高湿雰囲気に１００時間以上放置すると、反射率が大きく低下し、耐食性に劣ることを確認した。
それに対して、本発明例となる試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．９、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５、Ｎｏ．１６は、高温高湿雰囲気に曝しても変色は少なく、３００時間経過後も高い反射率を維持しており、高い耐食性を有していることが確認できた。
【実施例３】
【００３５】
次に、実施例１で作製した被覆層形成用スパッタリングターゲット材を用いて、ガラス基板上に被覆層の単層膜を形成し、ウェットエッチング性の評価を行なった。エッチャントにはＡｌ膜用に用いている硝酸、リン酸、酢酸と水を混合したエッチャントを用いた。少ないサイドエッチングの被覆層とするには、エッチング時間のムラを抑制し、オーバーエッチング時間を少なくするとともに、エッチャントに対する濡れ性を適度に抑制することが必要である。各試料をエッチャント液に浸漬して、被覆層全面が完全に透過するまでに掛かる時間をジャストエッチング時間として測定した。また、エッチングムラは、目視で確認しながら、より明確な差とするために、膜の一部が透過した時間とジャストエッチング時間との時間差を測定した。これは、時間差が小さいほどエッチングムラは少ないことを意味する。
また、被覆層の膜表面に、エッチャントを２０μｌ滴下し、２分後の広がり径を測定した。これは、広がり径が小さいほどサイドエッチングを抑制可能であり、精度の高いウェットエッチングを行なうことができることを意味する。各試料のウェットエッチングの評価結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
ウェットエッチング性については、比較例となる試料Ｎｏ．１１のＡｌ膜は、２００秒で広がりも少なく均一エッチングされた。一方、比較例となる試料Ｎｏ．１は、泡立ちながら３５秒の短時間でエッチングが可能であった。また、比較例となる試料Ｎｏ．１０では、他の被覆層に比較して１５６秒とエッチング時間が長く、エッチングの早い部分と遅い部分がありエッチングムラが発生するため時間差も大きく、エッチャントが広がりやすいことを確認した。このため、均一なエッチングが行ないにくく、精度の高いエッチングには適さないことがわかる。
それに対して、本発明例となる試料Ｎｏ．４〜Ｎｏ．９、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１５、Ｎｏ．１６は、７５秒以下でウェットエッチングすることが可能であり、その時間差も少なく、広がり径も小さいことがわかる。
以上のことから、本発明の被覆層は、エッチングムラとサイドエッチングが少なく、精度の高いエッチングを行なうことが可能であることが確認できた。
【符号の説明】
【００３８】
１．  基板
２．  下地層（被覆層）
３．  導電層
４．  キャップ層（被覆層）
【図１】
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