JP2016040411A - 積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法 - Google Patents

積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016040411A
JP2016040411A JP2015158449A JP2015158449A JP2016040411A JP 2016040411 A JP2016040411 A JP 2016040411A JP 2015158449 A JP2015158449 A JP 2015158449A JP 2015158449 A JP2015158449 A JP 2015158449A JP 2016040411 A JP2016040411 A JP 2016040411A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
laminated
alloy
oxide
transparent conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015158449A
Other languages
English (en)
Inventor
悠人 歳森
Yuto TOSHIMORI
悠人 歳森
野中 荘平
Sohei Nonaka
荘平 野中
齋藤 淳
Atsushi Saito
淳 齋藤
弘実 中澤
Hiromi Nakazawa
弘実 中澤
石井 博
Hiroshi Ishii
石井  博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2015158449A priority Critical patent/JP2016040411A/ja
Priority to PCT/JP2015/072847 priority patent/WO2016024615A1/ja
Priority to TW104126266A priority patent/TW201618953A/zh
Publication of JP2016040411A publication Critical patent/JP2016040411A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/06Alloys based on silver
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

【課題】低い電気抵抗と高い視感透過率を有するとともに、耐環境性に優れた積層膜を提供する。
【解決手段】Ag合金膜11と、このAg合金膜11に積層された透明導電酸化物膜12と、を有する積層膜10であって、Ag合金膜11は、添加元素としてSn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素を合計で0.1原子%以上、10.0原子%以下の範囲で含み、残部がAgおよび不可避不純物からなることを特徴とする。Ag合金膜11は、添加元素としてさらに、Sb:0.01原子%以上、及び、Cu:0.1原子%以上のいずれか一方又は両方を含み、かつ、全添加元素の合計が10.0原子%以下であることが好ましい。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えばディスプレイあるいはタッチパネル用の透明導電膜などに適用可能な積層膜、この積層膜からなる積層配線膜及び積層配線膜の製造方法に関するものである。
例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ、タッチパネル等においては、電極膜あるいは配線膜として、例えば特許文献1−3に示すような透明導電膜が適用されている。この透明導電膜には、可視光域の光の透過率(以下、視感透過率と称する)が高く、かつ、電気抵抗の低いものが要求される。
ここで、特許文献1においては、電気抵抗の低い透明導電膜を形成することを目的として、In−Sn酸化膜、Ag膜およびIn−Sn酸化膜の3層構造のものを真空下にて200〜500℃で熱処理してなる透明導電膜が開示されている。
また、特許文献2においては、Inなどの希少金属を利用せずに低コストに透明導電膜を得ることを目的として、Agを含む金属膜と、この金属膜との両面に設けられた非晶質のZn−Sn−O系酸化物膜を含み、Snの含有量が、SnとZnの総和に対して10〜90原子%である透明導電膜が開示されている。
さらに、特許文献3には、耐水性を向上させて腐食劣化を防止することを目的として、第1の反射防止層、金属層、第2の反射防止層を順次積層してなり、金属層がパラジウムを重量%で0.2以上3.0未満含有する銀合金からなる透明導電膜が開示されている。
特開平07−114841号公報 特許第4961786号公報 特開平09−283866号公報
しかしながら、特許文献1に記載された透明導電膜では、低い電気抵抗と高い視感透過率とを両立することが困難であり、また、濡れ性が低いためにAg膜においてAgが凝集しやすく、耐環境性の劣化が早いという課題があった。
また、特許文献2に記載された透明導電膜では、Inを用いていないために、濡れ性が低下し、Agを含む金属膜においてAgが凝集しやすく、耐環境性の劣化が早いという課題があった。
さらに、特許文献3に記載された透明導電膜では、視感透過率が60%程度であり、視認性の向上に限界があるという課題があった。また、濡れ性を向上させる効果も無いので、耐環境性を向上させることも困難であった。
特に、最近では、透明導電膜には、さらなる視感透過率の向上、及び、電気抵抗の低下が求められており、特許文献1−3の透明導電膜では対応できなくなっていた。
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、低い電気抵抗と高い視感透過率を有するとともに、耐環境性に優れた積層膜、この積層膜からなる積層配線膜及び積層配線膜の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の積層膜は、Ag合金膜と、このAg合金膜に積層された透明導電酸化物膜と、を有する積層膜であって、前記Ag合金膜は、添加元素としてSn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素を合計で0.1原子%以上10.0原子%以下の範囲で含み、残部がAgおよび不可避不純物からなることを特徴とする。
本発明の積層膜によれば、Ag合金膜が、添加元素としてSn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素を合計で0.1原子%以上10.0原子%以下の範囲で含み、残部がAgおよび不可避不純物からなるので、Ag合金膜の濡れ性を向上させることができる。これにより、膜の凝集を抑制でき、電気抵抗を低くすることができるとともに視感透過率を向上させることができる。また、耐環境性を向上させることができ、透明導電膜としての特性を維持することができる。
本発明の積層膜においては、前記Ag合金膜は、添加元素としてさらに、Sb:0.01原子%以上、及び、Cu:0.1原子%以上のいずれか一方又は両方を含み、かつ、全添加元素の合計が10.0原子%以下であることが好ましい。
この場合、Sb及びCuが添加されているので、膜の凝集が抑制され、耐環境性をさらに向上させることが可能となる。
本発明の積層膜においては、添加元素としてさらにTi:0.1原子%以上を含み、かつ、全添加元素の合計が10.0原子%以下であることが好ましい。
この場合、Tiが0.1原子%以上添加されているので、ケミカルに対する耐性を大幅に向上させることが可能となる。
本発明の積層膜においては、積層膜の可視光域の視感透過率が70%以上であることが好ましい。
この場合、視認性に優れた透明導電膜として、各種ディスプレイやタッチパネルに適用することができる。
本発明の積層膜においては、積層膜のシート抵抗が40Ω/□以下であることが好ましい。
この場合、導電性に優れた透明導電膜として、各種ディスプレイやタッチパネルの電極膜や配線膜に適用することができる。
本発明の積層膜においては、前記Ag合金膜の厚みが4nm以上10nm以下の範囲であることが好ましい。
この場合、Ag合金膜の厚みが4nm以上とされているので、電気抵抗を確実に低くすることができ、導電性を確保できる。また、Ag合金膜の厚みが10nm以下とされているので、視感透過率を確実に向上させることができる。
本発明の積層膜においては、前記Ag合金膜の一面側および他面側にそれぞれ前記透明導電酸化物膜が積層された構造としてもよい。
この場合、Ag合金膜の一面側及び他面側に透明導電酸化物膜が形成されているので、耐環境性をさらに向上させることができる。
本発明の積層膜においては、前記透明導電酸化物膜は、In−Sn酸化物、Al−Zn酸化物、In−Zn酸化物、Zn−Sn酸化物、Zn−Sn−Al酸化物、Ga−Zn酸化物、Zn−Y酸化物、Ga−Zn−Y酸化物のいずれか一種又は二種以上を含むことを特徴とする。
この場合、透明導電酸化物膜が上述の透明導電酸化物で構成されているので、透明導電酸化物膜における導電性及び視感透過率が確保されることになり、電気抵抗が低く、かつ、視感透過率の高い積層膜を構成することができる。
本発明の積層配線膜は、上述の積層膜からなり、配線パターンを有することを特徴とする。
この構成の積層配線膜によれば、上述の積層膜からなることから、低い電気抵抗と高い視感透過率を有するとともに、耐環境性に優れている。
本発明の積層配線膜の製造方法は、上述の積層配線膜の製造方法であって、基板の成膜面にパターン状のレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜が形成された前記基板の成膜面に、Ag合金膜及び透明導電酸化物膜を含む積層膜を成膜する積層膜成膜工程と、前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、を備えていることを特徴とする。
通常、配線パターンを形成する場合、積層膜を成膜した後にエッチングによりパターン形成を行う。ここで、上述の積層膜は、Ag合金膜と透明導電酸化物膜とが積層された構造とされており、Ag合金膜と透明導電酸化物膜のエッチング速度を一致させることが困難であることから、Ag合金膜のオーバーエッチングや透明導電酸化物膜の残渣の発生等の問題が生じる。
そこで、本発明の積層配線膜の製造方法では、基板の成膜面にレジスト膜をパターン状に成膜し、前記レジスト膜が形成された前記基板の成膜面に積層膜を成膜する構成とした。これにより、積層膜を成膜した後に、レジスト膜を基板から除去すると、レジスト膜が形成されていなかった領域にのみ積層膜が残存し、配線パターンを有する積層配線膜を形成することが可能となる。このため、エッチング工程を行う必要がなく、配線パターンを精度良く形成することができる。
本発明によれば、低い電気抵抗と高い視感透過率を有するとともに、耐環境性に優れた積層膜、この積層膜からなる積層配線膜及び積層配線膜の製造方法を提供することが可能となる。
本発明の実施形態の積層膜の一部拡大断面図である。 本発明の他の実施形態の積層膜の一部拡大断面図である。 本発明の実施形態の積層配線膜の一部拡大断面図である。 本発明の実施形態の積層配線膜の製造方法を示すフロー図である。 本発明の実施形態の積層配線膜の製造方法の説明図である。 試験No.101における配線パターンの観察写真である。 試験No.102における配線パターンの観察写真である。
以下に、本発明の実施形態である積層膜について、添付した図を参照して説明する。
本実施形態における積層膜10は、各種ディスプレイ及びタッチパネルの透明導電膜として使用されるものである。本実施形態である積層膜10を図1に示す。
この積層膜10は、例えば基板21の一面に成膜されたAg合金膜11と、このAg合金膜11に重ねて成膜された透明導電酸化物膜12と、を備えている。
Ag合金膜11を構成するAg合金は、添加元素としてSn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素を合計で0.1原子%以上10.0原子%以下の範囲で含み、残部がAgおよび不可避不純物からなる組成とされている。なお、不可避不純物としては、例えば500ppm以下のFe、Pb、Bi、Al、Znなどが挙げられる。
ここで、Ag合金の添加元素の含有量を上述のように規定した理由について、以下に説明する。
Ag合金膜11を構成するAg合金に含有させるSn、In、Mgは、Ag合金膜11の濡れ性を向上させる作用効果を有する元素である。また、Ag合金膜11と透明導電酸化物膜12との密着性をさらに向上させる作用効果を有する。
ここで、Sn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素が合計で0.1原子%未満の場合には、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Sn、In、Mgは、電気抵抗を大きく上昇させる元素であることから、Sn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素が合計で10.0原子%を超えると電気抵抗が高くなって導電性が悪化するおそれがある。
このような理由から、本実施形態では、添加元素であるSn、In、Mgの含有量を、合計で0.1原子%以上10.0原子%以下の範囲内に規定している。
なお、Ag合金膜11を構成するAg合金においては、添加元素として、さらにSb及びCuを含有していてもよい。
Sb、Cuは、視感透過率を大きく低下させることなく、かつ、抵抗を大きく上昇させることなく、Ag合金膜11のAg凝集を抑制して耐環境性を更に向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Sbが0.01原子%未満、Cuが0.1原子%未満の場合には、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。このような理由から、本実施形態では、Sbを添加する場合にはSbの含有量を0.01原子%以上に、Cuを添加する場合にはCuの含有量を0.1原子%以上に設定している。
一方、Sb及びCuは、Sn、In、Mgと同様に抵抗を大きく上昇させる元素でもある。このため、本実施形態では、Sb及びCuを添加する場合には、添加元素であるSn、In、Mg、Sb、Cuの含有量の合計を10原子%以下に設定している。
また、Ag合金膜11を構成するAg合金においては、添加元素として、さらにTiを含有していてもよい。
Tiを添加することにより、ケミカルに対する耐性が向上することになる。具体的には、Ag合金膜11の耐硫黄性及び耐塩素性を向上させることが可能となる。
ここで、Tiが0.1原子%未満の場合には、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。このような理由から、本実施形態では、Tiを添加する場合にはTiの含有量を0.1原子%以上に設定している。
一方、Tiは、Sn、In、Mg、Cu、Sbと同様に抵抗を大きく上昇させる元素でもある。このため、本実施形態では、Tiを添加する場合には、添加元素であるSn、In、Mg、Sb、Cu、Tiの含有量の合計を10原子%以下に設定している。
また、本実施形態では、Ag合金膜11は、その厚みが4nm以上10nm以下の範囲とされている。
Ag合金膜11の膜厚を4nm未満にした場合、Agの凝集が促進され、導電性や耐環境性が低下するおそれがある。一方、Ag合金膜11の厚みが10nmを超えると、視感透過率が低下するおそれがある。
このような理由から、本実施形態では、Ag合金膜11の厚みを4nm以上10nm以下の範囲内に設定している。
透明導電酸化物膜12を構成する透明導電酸化物は、In−Sn酸化物(ITO)、Al−Zn酸化物(AZO)、In−Zn酸化物(IZO)、Zn−Sn酸化物(ZTO)、Zn−Sn−Al酸化物(AZTO)、Ga−Zn酸化物(GZO)、Zn−Y酸化物(ZYO)、Ga−Zn−Y酸化物(GZYO)とされている。これらの透明導電酸化物を用いることによって、透明導電酸化物膜12の可視光域における光透過率(視感透過率)を高く維持することができるとともに、電気抵抗を低くすることができる。
透明導電酸化物膜12の厚みは、20nm以上40nm以下にすることが好ましい。透明導電酸化物膜12の厚みが20nm未満であると、導電膜としての導電性が維持できないおそれがある。一方、透明導電酸化物膜12の厚みが40nmを超えると、光透過性が低下するおそれがある。
ここで、本実施形態である積層膜10は、可視光域の視感透過率が70%以上とされている。
また、本実施形態である積層膜10は、シート抵抗が40Ω/□以下とされている。
次に、本実施形態である積層膜10の製造方法について説明する。本実施形態では、Ag合金膜11及び透明導電酸化物膜12を、それぞれスパッタによって成膜している。
まず、Ag合金膜11を成膜する際に用いられるAg合金スパッタリングターゲットについて説明する。このAg合金スパッタリングターゲットは、成膜されるAg合金膜11の組成に応じて、その組成が調整されている。
本実施形態におけるAg合金スパッタリングターゲットは次のようにして製造される。原料として、純度99.9質量%以上のAgと、純度99.9質量%以上のSn、In、Mg、Sb、Cu、Tiを用意する。
次に、溶解炉中において、Agを高真空または不活性ガス雰囲気中で溶解し、得られた溶湯にSn、In、Mg、Sb、Cu、Tiを所定量添加する。その後、真空または不活性ガス雰囲気中で溶解して、上述の組成のAg合金インゴットを作製する。
ここで、Agの溶解は、溶解炉内部の雰囲気を一度真空にした後、Arで置換した雰囲気で行い、溶解後、Ar雰囲気の中でAgの溶湯にSn、In、Mg、Sb、Cu、Tiを添加することが好ましい。なお、Sn、In、Mg、Sb、Cu、Tiは、予め作製した母合金の形で添加してもよい。
得られたAg合金インゴットを冷間圧延した後、大気中で例えば600℃、2時間保持の熱処理を施し、次いで機械加工することにより、所定寸法のAg合金スパッタリングターゲットを作製する。
次に、このAg合金スパッタリングターゲットを用いて積層膜10を製造する方法について説明する。
まず、Ag合金スパッタリングターゲットを無酸素銅製のバッキングプレートに半田付けし、これを直流マグネトロンスパッタ装置に装着する。
ここで、Ag合金スパッタリングターゲットに対向するとともに所定の間隔をあけて基板を配設する。
次に、真空排気装置にて直流マグネトロンスパッタ装置内を、例えば5×10−5Pa以下まで排気した後、Arガスを導入して所定のスパッタガス圧とし、続いて直流電源にてターゲットに例えば50Wの直流スパッタ電力を印加する。
これにより、基板21とAg合金スパッタリングターゲットとの間にプラズマを発生させ、Ag合金膜11を基板21上に成膜する。
そして、成膜されたAg合金膜11の上に、透明導電酸化物からなるスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリングを行い、Ag合金膜11の上に透明導電酸化物膜12を成膜する。
これにより、本実施形態である積層膜10が得られる。
以上のような構成とされた本実施形態である積層膜10においては、Ag合金膜11を構成するAg合金が、添加元素としてSn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素を合計で0.1原子%以上10.0原子%以下の範囲で含んでいるので、Ag合金膜11の濡れ性を向上させることができる。これにより、膜の凝集を抑制でき、電気特性(導電性)及び光学特性(視感透過率)を向上させることができる。また、耐環境性を向上させることができ、透明導電膜としての特性を維持することができる。
また、本実施形態では、Ag合金膜11を構成するAg合金が、添加元素としてSb及びCuで含んでいるので、膜凝集が抑制され、耐環境性をさらに向上させることが可能となる。
さらに、本実施形態である積層膜10においては、可視光域の視感透過率が70%以上とされるとともに、シート抵抗が40Ω/□以下とされているので、視認性及び導電性に優れた透明導電膜として、各種ディスプレイやタッチパネルに適用することができる。
次に、本発明の実施形態である積層配線膜30及び積層配線膜30の製造方法について、図3から図5を参照して説明する。
本実施形態である積層配線膜30は、図3に示すように、図1に示す積層膜10に配線パターンが形成されたものである。
この積層配線膜30は、以下のようにして製造される。
まず、基板21の成膜面にレジスト膜41を成膜し、このレジスト膜41に露光・現像することで、配線パターンを反転させた反転パターンを形成する(レジスト膜形成工程S01)。
次に、反転パターンを有するレジスト膜41が形成された基板21上に、スパッタ法により、Ag合金膜11及び透明導電酸化物膜12を成膜する。これにより、レジスト膜41及び基板21上に積層膜10が形成される(積層膜成膜工程S02)。
次に、レジスト膜41を除去する(レジスト膜除去工程S03)。すると、反転パターン状のレジスト膜41上に成膜された積層膜10は除去され、配線パターンを有する積層配線膜30が形成される。
この構成の積層配線膜30及び積層配線膜30の製造方法によれば、配線パターンを形成する際に、エッチングを行う必要がないため、Ag合金膜11と透明導電酸化物膜12とのエッチング速度の違いによるAg合金膜11のオーバーエッチング及び透明導電酸化物膜12の残渣の発生を抑制でき、配線パターンを精度良く形成することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、基板21の一面に対して、Ag合金膜11および透明導電酸化物膜12の順に成膜しているが、これに限らず、基板21の一面に対して、透明導電酸化物膜12およびAg合金膜11の順に成膜した構成としてもよい。
また、例えば図2に示すように、Ag合金膜111の一面側および他面側に、それぞれ透明導電酸化物膜112A,112Bを形成した積層膜110であってもよい。この場合、耐環境性をさらに向上させることができる。なお、透明導電酸化物膜112Aと透明導電酸化物膜112Bとは、互いに異なる組成の透明導電酸化物で構成してもよい。
さらに、Ag合金膜と透明導電酸化物膜とを4層以上、任意の数だけ積層してもよい。
なお、本発明の積層配線膜についても、上述の各種構造の積層膜を用いて形成してもよい。
本発明に係る積層膜の効果について確認した確認実験の結果について説明する。
表1〜3に示す構成の積層膜を以下のように作製した。
Ag合金膜を成膜する際に用いられるAg合金スパッタリングターゲットは、本実施形態で説明した製造方法によって製造した。なお、ターゲットサイズを4インチφ×6mmtとした。
また、透明導電酸化物膜を成膜する際には、以下の透明導電酸化物スパッタリングターゲットを使用した。
ITO:InとSnの総和に対しSnを10原子%含むInとSnの酸化物焼結体ターゲット。
IZO:InとZnの総和に対しZnを30原子%含むInとZnの酸化物焼結体ターゲット。
ZTO:ZnとSnの総和に対しSnを50原子%含むZnとSnの酸化物焼結体ターゲット。
AZO:ZnとAlの総和に対しAlを2原子%含むZnとAlの酸化物焼結体ターゲット。
AZTO:ZnとAlとSnの総和に対しAlを2原子%、Snを10原子%含むZnとAlとSnの酸化物焼結体ターゲット。
GZO:GaとZnの総和に対しGaを2原子%含むGaとZnの酸化物焼結体ターゲット。
ZYO:ZnとYの総和に対しYを20原子%含むZnとYの酸化物焼結体ターゲット。
GZYO:GaとZnとYの総和に対しGaを2原子%、Yを20原子%含むGaとZnとYの酸化物焼結体ターゲット。
上述のターゲットを用いて、下記のようにAg合金膜と透明導電酸化物膜を成膜した。膜の積層順は表1〜3に膜構造として記載した通りである。
<Ag合金膜の成膜条件>
基板:洗浄済みガラス基板(コーニング社製イーグルXG 厚み0.7mm)
到達真空度:5×10−5Pa以下
使用ガス:Ar
ガス圧:0.67Pa
スパッタリング電力:直流200W
ターゲット/基板間距離:70mm
<透明導電酸化物膜の成膜条件>
使用ガス:Ar+2体積%酸素
ガス圧:0.67Pa
スパッタリング電力:直流300W
ターゲット/基板間距離:70mm
得られた本発明例及び比較例の積層膜について、以下の項目を評価した。これら本発明例及び比較例の各評価項目の測定結果について表4〜9に示す。
<Ag合金膜の組成分析>
Si基板上に上記成膜条件と同一の条件で膜厚3000nmの膜を形成し、この膜を全量溶解してICP発光分光分析法を用いて分析した。
<膜厚測定>
透過電子顕微鏡(TEM)により膜の断面を観察することによって確認した。試料作製には、例えば、クロスセクションポリッシャー(CP)や、集束イオンビーム(FIB)を用いることができる。
<シート抵抗測定>
表面抵抗測定器(三菱油化社製、Loresta AP MCP−T400)を用いて、四探針法により測定した。
<視感透過率の測定>
分光光度計(日立ハイテク社 U−4100型)を用いて、透過率スペクトルを波長780〜380nmの範囲で測定し、このスペクトルから色彩計算プログラム(JIS−Z−8722に準拠)を用いて、光源D65及び視野2°におけるXYZ表色系のY値を算出し、計算された値を視感透過率とした。
<恒温恒湿試験>
シート抵抗、視感透過率を測定した後の積層膜について、温度85℃、湿度85%の恒温恒湿層中に250時間放置し、取り出した後、上記同様にシート抵抗、視感透過率を測定した。視感透過率の変化分及びシート抵抗の変化率により恒温恒湿試験での安定性の評価を行った。
<耐硫黄性試験>
成膜サンプルに対して、室温で0.01mass%の硫化ナトリウム水溶液中に1時間浸漬し、水溶液から取り出して純水で十分に洗浄した後、乾燥空気を噴射して水分を取り除いた。これらの試料について、上述と同様にシート抵抗、透過率を測定した。透過率の変化分及びシート抵抗の変化率により耐硫黄性の評価を行った。
<耐塩素性試験>
成膜サンプルに対して、室温で、5%NaCl水溶液中に10日間浸漬し、水溶液から取り出して純水で十分に洗浄した後、乾燥空気を噴射して水分を取り除いた。これらの試料について、上述と同様にシート抵抗、透過率を測定した。透過率変化分及びシート抵抗の変化率により耐塩素性の評価を行った。なお、塩水により膜が消失したものについては、表7〜9において「測定不可」と表記した。
本発明例では、シート抵抗はいずれも40Ω/□以下であり、低抵抗の積層膜が得られることが確認された。また、本発明例では、視感透過率は、いずれも70%以上であり、優れた視感透過率の積層膜が得られることが確認された。さらに、恒温恒湿試験後のシート抵抗は、変化率が−20%〜+30%の範囲内であり、恒湿試験後のシート抵抗が大きく変化しないことが確認された。また、恒温恒湿試験後の視感透過率は、変化率が0.1%〜5%の範囲内であり、恒湿試験後の視感透過率が大きく変化しないことが確認された。
なお、Tiを添加した本発明例50〜53においては、耐硫黄性及び耐塩素性に優れていることが確認された。
一方、比較例2,4,6,8,9,10、12では、シート抵抗はいずれも40Ω/□以上であった。さらに、比較例1、3、5、7、11においては、恒温恒湿試験後のシート抵抗変化率が+44%〜+206%と、大きく劣化した。また、比較例1、3、5、7では、視感透過率は、いずれも70%を下回っていた。また、恒温恒湿試験後の視感透過率は、比較例1、3、5、7、11において70%を下回っていた。また、これら比較例1、3、5、7、11においては、恒湿試験後の視感透過率の変化率が+9.9%〜+14.2%と、大きく劣化した。
次に、上述の積層膜を用いて、配線パターンを有する積層配線膜を形成し、配線パターンの形状を評価した。
試験No.101においては、配線パターンに対して反転した反転パターンを形成したレジスト膜の上に、スパッタ法により、本発明例40〜49及び54〜59に示す積層膜を成膜した。次に、レジスト膜を除去し、配線パターンを有する積層配線膜を得た。
得られた積層配線膜を光学顕微鏡により観察した結果、残渣や剥離のない配線パターンが精度良く形成されていた。なお、本発明例41の積層膜を適用した積層配線膜の観察結果を図6に示す。
試験No.102においては、基板上に、スパッタ法により、本発明例40〜49及び54〜59に示す積層膜を成膜した。次に、フォトリソ法により積層膜の上にレジストの配線パターンを形成した。最後に、酸性溶液をエッチャントに用いて、積層膜のエッチングを一括で行った。エッチングは、蓚酸をエッチャントとし、40℃で180秒間の条件で行った。
積層配線膜を観察した結果、透明導電酸化物膜の残渣やAg合金膜のオーバーエッチングが確認された。なお、本発明例41の積層膜を適用した積層配線膜の観察結果を図7に示す。図7(a)では、白いラインとしてAg合金膜のオーバーエッチングが確認される。また、図7(b)では、途切れのある白いラインとして透明導電酸化物膜の残渣が確認される。
以上のことから、配線パターンに対して反転した反転パターンを形成したレジスト膜の上に積層膜を成膜し、レジスト膜を除去することで、良好な配線パターンを有する積層配線膜が形成可能であることが確認された。
10、110 積層膜
11、111 Ag合金膜
12、112A、112B 透明導電酸化物膜
30 積層配線膜
41 レジスト膜

Claims (10)

  1. Ag合金膜と、このAg合金膜に積層された透明導電酸化物膜と、を有する積層膜であって、
    前記Ag合金膜は、添加元素としてSn、In、Mgのいずれか一種又は二種以上の元素を合計で0.1原子%以上、10.0原子%以下の範囲で含み、残部がAgおよび不可避不純物からなることを特徴とする積層膜。
  2. 前記Ag合金は、添加元素としてさらに、Sb:0.01原子%以上、及び、Cu:0.1原子%以上のいずれか一方又は両方を含み、かつ、全添加元素の合計が10.0原子%以下であることを特徴とする請求項1に記載の積層膜。
  3. 前記Ag合金は、添加元素としてさらにTi:0.1原子%以上を含み、かつ、全添加元素の合計が10.0原子%以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の積層膜。
  4. 可視光域の視感透過率が70%以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の積層膜。
  5. シート抵抗が40Ω/□以下であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の積層膜。
  6. 前記Ag合金膜の厚みが4nm以上10nm以下の範囲であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の積層膜。
  7. 前記Ag合金膜の一面側および他面側にそれぞれ前記透明導電酸化物膜が積層されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の積層膜。
  8. 前記透明導電酸化物膜は、In−Sn酸化物、Al−Zn酸化物、In−Zn酸化物、Zn−Sn酸化物、Zn−Sn−Al酸化物、Ga−Zn酸化物、Zn−Y酸化物、Ga−Zn−Y酸化物のいずれか一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の積層膜。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の積層膜からなり、配線パターンを有することを特徴とする積層配線膜。
  10. 請求項9に記載された積層配線膜の製造方法であって、
    基板の成膜面にパターン状のレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
    前記レジスト膜が形成された前記基板の成膜面に、Ag合金膜及び透明導電酸化物膜を含む積層膜を成膜する積層膜成膜工程と、
    前記レジスト膜を除去するレジスト除去工程と、
    を備えていることを特徴とする積層配線膜の製造方法。
JP2015158449A 2014-08-12 2015-08-10 積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法 Pending JP2016040411A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015158449A JP2016040411A (ja) 2014-08-12 2015-08-10 積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
PCT/JP2015/072847 WO2016024615A1 (ja) 2014-08-12 2015-08-12 積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
TW104126266A TW201618953A (zh) 2014-08-12 2015-08-12 積層膜、積層配線膜及積層配線膜之製造方法

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014164051 2014-08-12
JP2014164051 2014-08-12
JP2015158449A JP2016040411A (ja) 2014-08-12 2015-08-10 積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016040411A true JP2016040411A (ja) 2016-03-24

Family

ID=55304242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015158449A Pending JP2016040411A (ja) 2014-08-12 2015-08-10 積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2016040411A (ja)
TW (1) TW201618953A (ja)
WO (1) WO2016024615A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017131183A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 三菱マテリアル株式会社 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
JP2018100437A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 三菱マテリアル株式会社 Ag合金スパッタリングターゲットおよびAg合金膜
JP2019131850A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 三菱マテリアル株式会社 積層膜、及び、Ag合金スパッタリングターゲット
WO2019221257A1 (ja) 2018-05-17 2019-11-21 三菱マテリアル株式会社 積層膜、及び、Ag合金スパッタリングターゲット
WO2020162221A1 (ja) 2019-02-06 2020-08-13 三菱マテリアル株式会社 Ag合金スパッタリングターゲット、及び、Ag合金膜
WO2020162206A1 (ja) 2019-02-06 2020-08-13 三菱マテリアル株式会社 Ag合金スパッタリングターゲット、及び、Ag合金膜
KR20210010451A (ko) 2018-05-17 2021-01-27 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 적층막 및 Ag 합금 스퍼터링 타깃

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6776931B2 (ja) 2016-03-23 2020-10-28 三菱マテリアル株式会社 積層反射電極膜、積層反射電極パターン、積層反射電極パターンの製造方法
WO2017164209A1 (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 三菱マテリアル株式会社 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
JP6888318B2 (ja) * 2016-03-23 2021-06-16 三菱マテリアル株式会社 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
CN114630919A (zh) * 2019-11-15 2022-06-14 三菱综合材料株式会社 层叠结构体

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002093242A (ja) * 2000-09-14 2002-03-29 Fuji Photo Film Co Ltd 透明導電材及び発光素子
JP2002260447A (ja) * 2000-11-17 2002-09-13 Furuya Kinzoku:Kk 透明導電膜形成用材料とその製造方法、透明導電膜、タッチパネルとその製造方法、プラズマディスプレイとその製造方法、太陽電池とその製造方法、導電性フィルムとその製造方法、熱線反射ガラスとその製造方法、液晶表示装置とその製造方法、無機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法
JP2004002929A (ja) * 2001-08-03 2004-01-08 Furuya Kinzoku:Kk 銀合金、スパッタリングターゲット、反射型lcd用反射板、反射配線電極、薄膜、その製造方法、光学記録媒体、電磁波遮蔽体、電子部品用金属材料、配線材料、電子部品、電子機器、金属膜の加工方法、電子光学部品、積層体及び建材ガラス
JP5488849B2 (ja) * 2011-06-24 2014-05-14 三菱マテリアル株式会社 導電性膜およびその製造方法並びにこれに用いるスパッタリングターゲット
JP2014047400A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Kobe Steel Ltd フラットパネルディスプレイの半透過電極用Ag合金膜、およびフラットパネルディスプレイ用半透過電極

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017131183A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 三菱マテリアル株式会社 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
JP2018100437A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 三菱マテリアル株式会社 Ag合金スパッタリングターゲットおよびAg合金膜
JP2019131850A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 三菱マテリアル株式会社 積層膜、及び、Ag合金スパッタリングターゲット
WO2019221257A1 (ja) 2018-05-17 2019-11-21 三菱マテリアル株式会社 積層膜、及び、Ag合金スパッタリングターゲット
KR20210010451A (ko) 2018-05-17 2021-01-27 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 적층막 및 Ag 합금 스퍼터링 타깃
WO2020162221A1 (ja) 2019-02-06 2020-08-13 三菱マテリアル株式会社 Ag合金スパッタリングターゲット、及び、Ag合金膜
WO2020162206A1 (ja) 2019-02-06 2020-08-13 三菱マテリアル株式会社 Ag合金スパッタリングターゲット、及び、Ag合金膜
KR20210122791A (ko) 2019-02-06 2021-10-12 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 Ag 합금 스퍼터링 타깃, 및 Ag 합금막
KR20210122772A (ko) 2019-02-06 2021-10-12 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 Ag 합금 스퍼터링 타겟, 및, Ag 합금막

Also Published As

Publication number Publication date
TW201618953A (zh) 2016-06-01
WO2016024615A1 (ja) 2016-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016024615A1 (ja) 積層膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
JP6888318B2 (ja) 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
JP6020750B1 (ja) 透明導電配線、及び、透明導電配線の製造方法
TW201718886A (zh) Ag合金膜及其製造方法,Ag合金濺鍍靶以及層合膜
JP6278136B2 (ja) Ag合金スパッタリングターゲット、Ag合金スパッタリングターゲットの製造方法およびAg合金膜の製造方法
JP6135275B2 (ja) 保護膜形成用スパッタリングターゲット
JP4655281B2 (ja) 薄膜配線層
KR102189087B1 (ko) 보호막 형성용 스퍼터링 타깃 및 적층 배선막
JP5724998B2 (ja) 保護膜形成用スパッタリングターゲットおよび積層配線膜
WO2016043183A1 (ja) Ag合金スパッタリングターゲット、Ag合金スパッタリングターゲットの製造方法、Ag合金膜およびAg合金膜の製造方法
JP2017137572A (ja) 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
WO2016111202A1 (ja) 積層膜
WO2016136953A1 (ja) 透明導電配線、及び、透明導電配線の製造方法
JP2019131850A (ja) 積層膜、及び、Ag合金スパッタリングターゲット
JP2016130010A (ja) 積層膜
JP6565666B2 (ja) 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
JP6597284B2 (ja) 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
TW202041683A (zh) 銀合金濺鍍靶及銀合金膜
WO2017131183A1 (ja) 積層透明導電膜、積層配線膜及び積層配線膜の製造方法
WO2021090581A1 (ja) Ag合金スパッタリングターゲット、及び、Ag合金膜
JP6853458B2 (ja) Ag合金スパッタリングターゲット、及び、Ag合金膜
JP5686081B2 (ja) 導電体膜およびその製造方法
JP2013127113A (ja) 導電体膜及びその製造方法並びに導電体膜形成用スパッタリングターゲット
JP6123285B2 (ja) 積層膜
TW201928074A (zh) 配線構造及靶材

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180327

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190514

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190704

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190730