[发明专利]靶接合体

说明书

技术领域

本发明涉及用于形成在液晶显示器等显示装置、接触式传感器等电子器件中，面向薄膜晶体管(TFT)的电极材料、传感器的电连接配线用的Cu合金薄膜，而经由钎料接合了溅射靶与背衬板的靶接合体。

背景技术

由于电阻低、加工比较容易等理由，Cu薄膜会被作为液晶显示器等显示装置的扫描电极或信号电极、接触式传感器等电子器件的电连接配线，经过微细加工而使用。作为Cu薄膜的原材，纯Cu存在与玻璃等基材的密接性差，另外由于容易氧化而表面易变色，而且在半导体中的扩散系数大这样的缺点。由此，作为电连接配线用的薄膜的原材，一般使用Cu合金。Cu合金薄膜能够改善使用上述这样的纯Cu薄膜时的问题，根据用途选择适当的添加元素，由此，能够使作为配线用薄膜使用时的功能提高。因此，关于电子器件用途，开发出各种种类的Cu合金薄膜。

Cu合金薄膜的形成一般采用使用溅射靶的溅射法。该溅射法，是在低气压下，向真空容器内导入氩等不活泼气体，在与薄膜相同的材料所构成的溅射靶和基材之间施加高电压，使等离子体放电发生。使由于该等离子体放电而离子化的气体(在此为氩)加速、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。

金属薄膜的成膜法中，除了溅射法以外还已知有真空蒸镀法，溅射法具有能够连续形成与溅射靶为相同组成的薄膜这样的优点。另外特别是在金属材料的情况下，若应用溅射法，则能够使稀土元素等这样不会在Cu中固溶的合金元素强制固溶在薄膜中。从工业上能够大面积连续稳定成膜这样的观点出发，溅射法也是占有优势的成膜法。

作为适合于这样的溅射法的溅射靶，一般使用长方形、圆盘状等平板状的溅射靶，以将其冷却、支承为目的，溅射靶一般以利用焊料等钎焊在背衬板(支承体)上的状态(靶接合体)使用。

另外，上述背衬板如上所述，因为以冷却成膜时被加热的靶为目的，一般使用热传导率高的纯Cu制、Cu合金制、纯Al制或Al合金制的背衬板。另一方面，安装在上述背衬板上的溅射靶包含形成的薄膜所对应的金属材料，为了形成电连接配线用的Cu合金薄膜，作为Cu合金，为与基底膜的密接性优异的Cu合金，另外，作为抑制基底膜、上部膜中的原子的扩散的阻挡膜用的Cu合金，使用含有规定量的Mn作为合金元素的Cu-Mn合金成为主流。另外靶材与背衬板的接合，通常进行的是使用热传导性和导电性良好的低熔点焊料(例如铟基焊料、锡基焊料)等的粘接材的金属粘接。

作为关于Cu-Mn合金薄膜的技术，例如在专利文献1中公开了如下内容：在作为液晶显示器的电极使用的Cu-Mn合金薄膜中，Mn优先与氧反应，形成抑止Cu氧化的氧化物皮膜。在该技术中，公开了将Cu-Mn合金薄膜作为薄膜晶体管(TFT)的电极材料使用时的有用性。

另外在专利文献2中公开了如下内容：对于以源自用作光记录层的保护层的ZnS的S扩散为起因而发生的Cu的硫化，在Cu-Mn合金薄膜中，界面反应受到抑制。

另一方面，在专利文献3中，公开有一种溅射靶的制造方法，其是提高溅射靶与钎料的润湿性，使溅射靶与背衬板的接合强度增大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国专利第4065959号公报

专利文献2：日本国专利第4603044号公报

专利文献3：日本国专利第2970729号公报

发明所要解决的课题

基于金属粘接的溅射靶和背衬板的接合，通过如下方式进行：分别加热溅射靶与背衬板，在想要接合的表面分别涂布熔融的钎料，使涂布有钎料的面彼此相互重叠。然而，溅射靶像Cu-Mn合金这样由含有Mn合金构成时，发生在熔融钎料中，溅射靶中的Mn渗出，并在钎料表面稠化这样的现象，这已通过本发明人的研究证明。

在钎料表面稠化的Mn容易被氧化，因此会形成氧化膜。若在钎料的表面形成有氧化膜的状态下通过钎焊进行粘接，则因为氧化膜与钎料的润湿性差，所以使溅射靶与背衬板相互重叠时，钎料中产生孔隙(气泡)。该孔隙部分因为热传导性差，所以在通过溅射进行的成膜中，发生溅射靶局部的温度上升，在成形膜厚的面内容易发生不均匀。另外，若发生溅射靶的温度上升，则钎料熔化，从溅射靶和背衬板的界面溢出而成为异常放电的原因，有无法进行稳定的成膜这样的问题。溢出的钎料附着在玻璃基板上，也成为颗粒、飞溅发生的原因。