BERÜHRUNGSSENSORANORDNUNG TOUCH SENSOR ARRANGEMENT
Berührungssensoren finden in einer Vielzahl von elektronischen Geräten wie beispielsweise in Navigationssystemen, Kopiergeräten, in PC Systemen oder in jüngster Zeit häufig in mobilen Geräten wie Mobiltelefonen, Smartphones, Tablet PCs, PDAs (Personal Digital Assistants), tragbaren Musikplayern, etc. Verwendung. Häufig ist der Berührungssensor dabei über einer Anzeigeeinheit wie beispielsweise einen Flüssigkristall (LCD)- oder OLED (organische lichtemittierende Diode) Bildschirm angeordnet oder in eine derartige Touch sensors are used in a variety of electronic devices such as in navigation systems, copiers, in PC systems, or more recently in mobile devices such as mobile phones, smartphones, tablet PCs, PDAs (personal digital assistants), portable music players, etc. use. In many cases, the touch sensor is arranged above a display unit such as, for example, a liquid crystal (LCD) or OLED (organic light emitting diode) screen or in such a manner
Anzeigeeinheit integriert und bildet einen sogenannten Touchpanel, auchIntegrated display unit and forms a so-called touch panel, too
Touchscreen genannt. Derartige Touchpanele ermöglichen dem Benutzer eine intuitive Bedienung des elektronischen Gerätes, wobei der Benutzer durch Berühren einer Oberfläche des Berührungssensors mit dem Finger, einem Stift oder einem anderen Gegenstand mit dem elektronischen Gerät kommuniziert. Zur Detektion eines Berührungspunkts sind verschiedene physikalische Called a touch screen. Such touch panels allow the user an intuitive operation of the electronic device, wherein the user communicates with the electronic device by touching a surface of the touch sensor with the finger, a pen or other object. To detect a point of contact are various physical
Verfahren bekannt, die beispielsweise auf optischer, akustischer, resistiver oder kapazitiver Erfassung beruhen. Ein überwiegender Teil der auf dem Markt erhältlichen Touchpanele basiert auf einer resistiven (Widerstands) oder Kapazitätserfassung. Der Grundaufbau einer kapazitiven Methods are known, which are based for example on optical, acoustic, resistive or capacitive detection. A majority of the touchpanels available on the market are based on resistive or capacitive sensing. The basic structure of a capacitive
Berührungssensoranordnung besteht aus mindestens zwei auf einem elektrisch isolierenden Substrat aufgebrachten und selektiv ansteuerbaren elektrisch leitfähigen Schichten, die als Elektroden des Berührungssensors fungieren. Wird ein dielektrisches oder elektrisch leitendes Material in die unmittelbare Nähe des Sensors gebracht, so bewirkt dies eine Kapazitätsänderung zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Schichten, die mit einer entsprechenden Auswerteeinheit erfasst und ausgewertet werden kann. Die beiden elektrisch leitfähigen Schichten können auf gegenüberliegenden Oberflächen des Touch sensor arrangement consists of at least two on an electrically insulating substrate applied and selectively controllable electrically conductive layers that act as electrodes of the touch sensor. If a dielectric or electrically conductive material brought into the immediate vicinity of the sensor, this causes a change in capacitance between the two electrically conductive layers, which can be detected and evaluated with a corresponding evaluation. The two electrically conductive layers may be on opposite surfaces of the
Substrats aufgebracht sein oder, wie beispielsweise in JP20 3/20347 beschrieben, auf einer Seite eines Substrats. Bei einer Anordnung auf einer Seite des Substrats sind die Elektroden typischerweise in einem 2 Substrate may be applied or, as described for example in JP20 3/20347, on one side of a substrate. In an arrangement on one side of the substrate, the electrodes are typically in a 2
dimensionalen Raster angeordnet, bei dem die einzelnen Elektroden in einer gitterförmigen Anordnung gekreuzt übereinander zu liegen kommen und an den
Überlappungsstellen durch eine elektrisch isolierende Schicht voneinander getrennt sind. arranged dimensional grid in which the individual electrodes in a lattice-shaped arrangement crossed to come to lie one above the other and to the Overlapping points are separated by an electrically insulating layer.
Für eine Anwendung des Berührungssensors in einem Touch-screen muss der Berührungssensor im optischen Bereich transparent ausgebildet sein, um dem Benutzer einen möglichst ungehinderten Blick auf die Anzeigeeinheit zu ermöglichen. Dazu ist es bekannt, die Elektroden aus einem transparenten leitfähigen Oxid (TCO, transparent conducting oxide) wie beispielsweise For an application of the touch sensor in a touch screen, the touch sensor must be designed to be transparent in the optical range, in order to allow the user as unfettered a view of the display unit. For this purpose, it is known, the electrodes of a transparent conductive oxide (TCO, transparent conducting oxide) such as
Indium-Zinnoxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO) oder Aluminium-Zinkoxid (AZO), einem elektrisch leitfähigen Polymer-film oder einem ähnlichen Material zu fertigen. Aufgrund der geringen Leitfähigkeit dieser Materialien und Indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO) or aluminum-zinc oxide (AZO), an electrically conductive polymer film or a similar material to produce. Due to the low conductivity of these materials and
Schwierigkeiten im Fertigungsprozess ist es in praktischen Anwendungen notwendig, die Elektroden an den Positionen, an denen sie sich kreuzen, mittels einer metallischen Kontaktierungsstruktur, auch metal bridge genannt, zu überbrücken. In der einfachsten Variante sind diese überbrückenden Difficulties in the manufacturing process, it is necessary in practical applications to bridge the electrodes at the positions at which they intersect, by means of a metal contacting structure, also called metal bridge. In the simplest version, these are bridging
Kontaktierungsstrukturen einlagig aus AI, Mo, Cu, Ag oder Au oder einer Legierung auf Basis einer dieser gut leitfähigen Metalle aufgebaut. Daneben sind mehrlagige Ausführungen bekannt. Insbesondere zur Verbesserung der Haftung der Kontaktierungsstruktur auf den transparenten Elektroden kann zwischen der Schicht aus einem Metall mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit wie AI, Cu oder Ag und der zu kontaktierenden transparenten Elektrode eine metallische Zwischenschicht aus Mox Tay (vgl. US2011/0199341 A1) oder Mox Nby vorgesehen sein. Contact structures in one layer of Al, Mo, Cu, Ag or Au or an alloy based on one of these highly conductive metals constructed. In addition, multi-layer designs are known. In particular, in order to improve the adhesion of the contacting structure on the transparent electrodes, a metallic intermediate layer of Mo x Ta y (see US2011 / 0199341A1) may be interposed between the layer of a metal having a good electrical conductivity such as Al, Cu or Ag and the transparent electrode to be contacted ) or Mo x Nb y be provided.
Metallische Kontaktierungsstrukturen erhöhen zwar die elektrische Leitfähigkeit auf ein für die Funktion des Touchscreens ausreichendes Maß, haben aber den Nachteil, dass sie aufgrund ihrer Reflexionseigenschaften im optisch sichtbaren Bereich das Erscheinungsbild des Touchscreens beeinträchtigen. Im Although metallic contacting structures increase the electrical conductivity to a level sufficient for the function of the touch screen, they have the disadvantage that they affect the appearance of the touch screen due to their reflection properties in the optically visible range. in the
ausgeschalteten Zustand des Touchscreens, wenn die Anzeigeeinheit dunkel ist, können sie im Umgebungslicht für den Benutzer sichtbar werden, da die metallischen Strukturen das Umgebungslicht stark reflektieren. Zur If the display unit is switched off, if the display unit is dark, it can be visible to the user in ambient light, as the metallic structures strongly reflect the ambient light. to
Unterdrückung dieser unerwünschten Reflexionen ist bekannt, in die Suppression of these unwanted reflections is known in the
Kontaktierungsstruktur eine lichtabsorbierende Schicht aus einem Metalloxid wie beispielsweise MoOx, MoxTayOz oder MoxNbyOz zu integrieren. Contacting structure to integrate a light-absorbing layer of a metal oxide such as MoO x , Mo x Ta y O z or Mo x Nb y O z .
JP2013/20347 offenbart beispielsweise eine mehrlagige Kontaktierungsstruktur
aus einer metallischen Schicht wie Mo und einer lichtabsorbierenden Schicht aus einem Metalloxid wie MoOx, wobei die lichtabsorbierende Oxidschicht die metallische Schicht überdeckt und so ein Teil der unerwünschten Reflexionen unterdrückt wird. Sowohl die dünnen elektrisch leitfähigen Schichten als auch die For example, JP2013 / 20347 discloses a multilayer contacting structure of a metallic layer such as Mo and a light-absorbing layer of a metal oxide such as MoO x , wherein the light-absorbing oxide layer covers the metallic layer and so a part of the unwanted reflections is suppressed. Both the thin electrically conductive layers and the
Kontaktierungsstruktur werden üblicherweise mittels eines Kontaktierungsstruktur are usually by means of a
Gasphasenabscheideverfahrens unter Verwendung eines geeigneten Gas phase separation method using a suitable
Sputtertargets hergestellt, wobei die anschließende Strukturierung der einzelnen Schichten mittels Fotolithographie in Verbindung mit einem nasschemischen Ätzprozess erfolgt. Zur Fertigung der mehrlagigen Sputtering made with the subsequent structuring of the individual layers by means of photolithography in conjunction with a wet-chemical etching process. To manufacture the multilayer
Kontaktierungsstruktur ist es vorteilhaft, wenn die Materialien der einzelnen Schichten der Kontaktierungsstruktur eine vergleichbare Ätzrate aufweisen, da in diesem Fall der Ätzprozess in einem Schritt erfolgen kann und das Contacting structure, it is advantageous if the materials of the individual layers of the contacting structure have a comparable etch rate, since in this case the etching process can be done in one step and the
Ätzmedium für die Strukturierung der einzelnen Schichten nicht angepasst werden muss und somit Fertigungskosten reduziert werden können. Die Ätzeigenschaften sind insbesondere beim vorher genannten Beispiel von Μο/ΜοΟχ unbefriedigend, da sich die Ätzrate der Oxidschicht MoOx signifikant von der Ätzrate der metallischen Schicht unterscheidet (in einer im Etching medium for the structuring of the individual layers does not need to be adjusted and thus manufacturing costs can be reduced. The etching properties are unsatisfactory, in particular in the aforementioned example of Μο / ΜοΟχ, since the etching rate of the oxide layer MoO x differs significantly from the etch rate of the metallic layer (in a
Fertigungsprozess üblicherweise verwendeten Ätzlösung auf Basis von Phosphorsäure, Essigsäure und Salpetersäure). Manufacturing process commonly used etching solution based on phosphoric acid, acetic acid and nitric acid).
Neben den optischen Anforderungen und einem vorteilhaften Ätzverhalten müssen die Kontaktierungsstrukturen weiteren Anforderungen genügen. In addition to the optical requirements and an advantageous etching behavior, the contacting structures must meet further requirements.
Insbesondere mobile Geräte sind im Betrieb einer hohen Beanspruchung durch Umwelteinflüsse (Korrosion, Feuchtigkeit, Schweiß, etc.) ausgesetzt und es kann zu Schädigungen der Kontaktierungsstruktur durch Korrosion oder anderen Reaktionen kommen, die die elektrischen Eigenschaften verändern und die Funktionsweise des Berührungssensors beeinträchtigen können. In particular, mobile devices are exposed during operation of high stress by environmental influences (corrosion, moisture, sweat, etc.) and damage to the contacting structure by corrosion or other reactions may occur, which may alter the electrical properties and affect the operation of the touch sensor.
Zusammengefasst haben die Kontaktierungsstrukturen in einem Summarized the contacting structures in one
Berührungssensor also vielfältige elektrische, chemische und optische Touch sensor so diverse electrical, chemical and optical
Anforderungen zu erfüllen. Für eine ausreichende Messgenauigkeit und Messgeschwindigkeit des Sensors muss die Kontaktierungsstruktur eine ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen und einen möglichst
geringen Übergangswiderstand mit den zu kontaktierenden transparenten, elektrisch leitfähigen Elektroden ausbilden. Die Kontaktierungsstruktur soll zudem vom Benutzer nach Möglichkeit optisch nicht wahrgenommen werden können, und zwar weder in Betrieb mit einer dahinter angeordneten To meet requirements. For a sufficient measurement accuracy and measuring speed of the sensor, the contacting structure must have a sufficiently high electrical conductivity and as possible form a low contact resistance with the transparent, electrically conductive electrodes to be contacted. In addition, the contacting structure should, as far as possible, not be visually perceived by the user, neither in operation with one behind it
Anzeigeeinheit noch wenn die Anzeigeeinheit außer Betrieb ist. Weiters sollen die verwendeten Materialien eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Display unit still when the display unit is out of order. Furthermore, the materials used should have a high corrosion resistance and
Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen haben, während gleichzeitig das Material der Kontaktierungsstruktur bei der Herstellung in einem Ätzverfahren gut bearbeitbar sein soll, d.h. gut ätzbar bzw. ein gutes Resistance to external influences, while at the same time the material of the contacting structure in the production in an etching process should be well workable, i. good etchable or a good one
Ätzverhalten aufweist. Zusätzlich sollen für eine kostengünstigere Herstellung bei mehrlagigen Kontaktierungsstrukturen die Ätzeigenschaften der in den einzelnen Schichten verwendeten Materialien vergleichbar sein. Has etching behavior. In addition, the etching properties of the materials used in the individual layers should be comparable for a more cost-effective production in multi-layered contacting structures.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Berührungssensoranordnung mit einer Kontaktierungsstruktur zur Verfügung zu stellen, bei dem die The object of the present invention is to provide a touch sensor arrangement with a contacting structure in which the
Kontaktierungsstruktur möglichst vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich oben genannter Anforderungen besitzt. Contacting structure has the most advantageous properties in terms of the above requirements.
Diese Aufgabe wird durch eine Berührungssensoranordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Teil der Erfindung ist auch eine Berührungssensor-Anzeigeeinheit und ein Herstellungsverfahren für die Kontaktierungsstruktur der This object is achieved by a touch sensor arrangement according to claim 1. Advantageous further developments can be found in the dependent claims. Part of the invention is also a touch-sensor display unit and a manufacturing method for the contacting structure of
erfindungsgemäßen Berührungssensoranordnung. inventive touch sensor arrangement.
Die erfindungsgemäße Berührungssensoranordnung weist ein optisch transparentes, elektrisch isolierendes Substrat auf, auf dem mindestens ein optisch transparentes, elektrisch leitfähiges Sensorelement angeordnet ist. Typischerweise ist eine Mehrzahl von Sensorelementen vorhanden, wobei diese selektiv elektrisch ansteuerbar sind und eine genauere Lokalisierung einer Berührung ermöglichen. Die Berührungssensoranordnung weist weiters zumindest eine Kontaktierungsstruktur zum elektrischen Kontaktieren des bzw. der optisch transparenten, elektrisch leitfähigen Sensorelemente auf, wobei die Kontaktierungsstruktur erfindungsgemäß zumindest eine Schicht aus einem Metalloxynitrid aufweist. Das oxynitridbildende Metall ist dabei Molybdän oder eine Mischung, die neben Molybdän ein Element oder eine Kombination
mehrerer Elemente aus der Gruppe der Elemente Niob, Tantal, Vanadium, Wolfram, Chrom, Rhenium, Hafnium, Titan und Zirkonium aufweist. Das The contact sensor arrangement according to the invention has an optically transparent, electrically insulating substrate on which at least one optically transparent, electrically conductive sensor element is arranged. Typically, there are a plurality of sensor elements, which are selectively electrically controllable and allow more accurate location of a touch. The touch sensor arrangement furthermore has at least one contacting structure for the electrical contacting of the optically transparent, electrically conductive sensor elements, the contacting structure having at least one layer of a metal oxynitride according to the invention. The oxynitride-forming metal is molybdenum or a mixture which, in addition to molybdenum, is an element or a combination comprising several elements from the group of elements niobium, tantalum, vanadium, tungsten, chromium, rhenium, hafnium, titanium and zirconium. The
Metalloxynitrid hat daher eine Zusammensetzung der Art Moa Xb Oc Nd, wobei X ein Element aus der Gruppe Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti und Zr oder eine Kombination mehrerer Elemente aus dieser Gruppe Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti und Zr ist. De Formel Moa Xb Oc Nd ist nicht als chemische Formel im strengen Sinn zu verstehen, sondern gibt lediglich die relative atomare Metal oxynitride therefore has a composition of the type Mo a X b O c N d , where X is an element from the group Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti and Zr or a combination of several elements from this group Nb, Ta, V, W, Cr, Re, Hf, Ti and Zr is. The formula Mo a X b O c N d is not to be understood as a chemical formula in the strict sense, but merely gives the relative atomic
Zusammensetzung des Metalloxynitrids wieder. Die Indizes a, b, c und d sind daher Angaben in Atomprozent und ergeben in Summe 1. X muss nicht vorhanden sein, daher kann der relative Anteil b 0 sein. Bevorzugt ist X Niob oder Tantal. Alternativ bevorzugt ist b=0. Es ist zu beachten, dass es sich beim Metalloxynitrid nicht um eine höchst reine Zusammensetzung handeln muss, sondern auch Verunreinigungen mit anderen Elementen vorhanden sein können. Der Reflexionsgrad der Schicht aus dem Metalloxynitrid ist dabei kleiner als 20%, insbesondere kleiner als 10%. Composition of metal oxynitride again. The indices a, b, c and d are therefore given in atomic percent and give a total of 1. X does not have to be present, therefore, the relative proportion b can be 0. X is preferably niobium or tantalum. Alternatively preferred is b = 0. It should be noted that the metal oxynitride need not be a highly pure composition, but also impurities may be present with other elements. The reflectance of the layer of the metal oxynitride is less than 20%, in particular less than 10%.
Unter„Berührung" wird nicht nur eine unmittelbare Berührung mit direktem physischen Kontakt verstanden, sondern auch eine Annäherung eines By "touch" is meant not only an immediate touch with direct physical contact, but also an approximation of one
Gegenstands in die Nähe eines Sensorelements. Unter einer Object in the vicinity of a sensor element. Under one
Berührungssensoranordnung ist also eine Anordnung zu verstehen, die nicht nur erfasst, wenn ein Berührungssensorelement mit einem Finger, Taststift oder einem anderen Gegenstand berührt wird, sondern auch, wenn dieser in die Nähe eines Berührungssensorelements gebracht wird. Die Thus, a touch sensor arrangement is an arrangement that not only detects when a touch sensor element is touched with a finger, stylus, or other object, but also when it is brought near a touch sensor element. The
Berührungssensorelemente können insbesondere zur kapazitiven oder resistiven Erfassung einer Berührung ausgebildet sein. Unter "optisch transparent" wird verstanden, dass die jeweiligen Schichten bzw. Strukturen für das gesamte sichtbare elektromagnetische Spektrum oder eines Teilspektrums davon weitestgehend durchlässig sind. Touch sensor elements can be designed in particular for the capacitive or resistive detection of a touch. By "optically transparent" is meant that the respective layers or structures are largely permeable to the entire visible electromagnetic spectrum or a sub-spectrum thereof.
Unter„Reflexionsgrad", auch Reflektivität genannt, wird das Verhältnis zwischen reflektiertem und einfallendem Lichtstrom verstanden. Beim The term "reflectance", also referred to as reflectivity, is the ratio between reflected and incident luminous flux
reflektierten Lichtstrom wird auch diffus reflektiertes bzw. zurückgestreutes Licht mitberücksichtigt. Es handelt sich um eine fotometrische Größe, bei der das Reflexionsvermögen der Schicht unter Berücksichtigung der
wellenlängenabhängigen Empfindlichkeit des menschlichen Auges (bei Reflected luminous flux is also taken into account diffusely reflected or backscattered light. It is a photometric quantity in which the reflectance of the layer takes into account the wavelength-dependent sensitivity of the human eye (at
Tageslicht, photopisches Sehen) charakterisiert wird. Für die Messung des Reflexionsgrades der erfindungsgemäß hergestellten Schichten wurde in erster Näherung der Reflexionsgrad R in % bei 550nm verwendet. Bei dieser Daylight, photopic vision). For the measurement of the reflectance of the layers according to the invention, the reflectance R in% at 550 nm was used in a first approximation. At this
Wellenlänge ist die Empfindlichkeit des menschlichen Auges Wavelength is the sensitivity of the human eye
(Helleempfindlichkeit, V-Lambda-Kurve) am höchsten. (Light sensitivity, V-lambda curve) highest.
Die optisch transparenten, elektrisch leitfähigen Sensorelemente können ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO, transparent conducting oxide) wie Indium- Zinn-Oxid (ITO), Indium-Zinkoxid (IZO) oder Aluminium-Zinkoxid (AZO), ein transparentes leitfähiges Polymer wie PEDOT:PSS (poly(3,4- ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)), Kohlenstoff-Nanoröhrchen (carbon nano tubes) oder Graphen aufweisen. The optically transparent, electrically conductive sensor elements may be a transparent conductive oxide (TCO) such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO) or aluminum zinc oxide (AZO), a transparent conductive polymer such as PEDOT: PSS (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate)), carbon nanotubes or graphene.
Die Verwendung von Metalloxynitriden in einer Schicht bzw. Zwischenschicht der Kontaktierungsstruktur ist sowohl von der Anwendungsseite (vorteilhaftes optisches Reflexionsverhalten, ausreichend hohe elektrische Leitfähigkeit) als auch aus dem Blickwinkel der Fertigung der Berührungssensoranordnung vorteilhaft. Üblicherweise werden die Schichten der The use of metal oxynitrides in a layer or intermediate layer of the contacting structure is advantageous both from the application side (advantageous optical reflection behavior, sufficiently high electrical conductivity) and from the point of view of the production of the touch sensor arrangement. Usually, the layers of the
Berührungssensoranordnung hergestellt, indem die Schichten mittels bekannter Dünnschicht-Beschichtungstechnologien wie PVD (physical vapour deposition, physikalische Dampfphasenabscheidung) oder CVD (chemical vapour deposition, chemische Dampfphasenabscheidung) zunächst großflächig auf das Substrat aufgebracht, anschließend mittels fotolithographischer Prozesse strukturiert und in einem anschließenden Ätzprozess weiterbearbeitet werden. Die Schichten aus dem Metalloxynitrid können dabei unter Verwendung eines metallischen Targets aus Molybdän bzw. einer Molybdänlegierung unter Zufuhr von Sauerstoff und Stickstoff als Reaktivgase abgeschieden werden Contact sensor arrangement prepared by the layers by means of known thin-film coating technologies such as physical vapor deposition (PVD) or CVD (chemical vapor deposition) initially applied over a large area on the substrate, then patterned by photolithographic processes and further processed in a subsequent etching process , The layers of the metal oxynitride can be deposited using a metallic target of molybdenum or a molybdenum alloy with the supply of oxygen and nitrogen as reactive gases
(sogenanntes reaktives Sputtern). Die zusätzliche Verwendung von Stickstoff bewirkt nun eine Verbesserung der Stabilität und Reproduzierbarkeit des Beschichtungsprozesses im Vergleich zum Herstellungsprozess einer (so-called reactive sputtering). The additional use of nitrogen now causes an improvement in the stability and reproducibility of the coating process compared to the manufacturing process of a
Metalloxidschicht (wie beispielsweise in JP2013/20347 vorgeschlagen), der nur unter Zufuhr von Sauerstoff erfolgt und äußerst sensitiv auf Störungen der Prozessparameter reagiert. Als weitere vorteilhafte Eigenschaft im Metal oxide layer (as proposed for example in JP2013 / 20347), which occurs only with the supply of oxygen and reacts extremely sensitive to disturbances of the process parameters. As a further advantageous property in
Fertigungsprozess sind die Ätzeigenschaften der Schicht aus dem
Metalloxynitrid zu nennen. Die Schicht aus dem Metalloxynitrid zeigt gute Ätzeigenschaften in einem industriell eingesetzten Gemisch aus Manufacturing process are the etching properties of the layer from the To name metal oxynitride. The layer of the metal oxynitride exhibits good etching properties in an industrially used mixture
Phosphorsäure, Salpetersäure und Essigsäure und ist so im industriell gängigen nasschemischen Ätzverfahren gut strukturierbar. Es wurde festgestellt, dass eine Metalloxynitridschicht, bei der das Verhältnis (in Atomprozent) von Sauerstoff zu Stickstoff zwischen 3:1 und 9: 1 beträgt, d.h. es sind in der Schicht mindestens 3 mal bis höchstens 9 mal so viele Phosphoric acid, nitric acid and acetic acid and is well structured in industrial wet chemical etching process. It has been found that a metal oxynitride layer in which the ratio (in atomic percent) of oxygen to nitrogen is between 3: 1 and 9: 1, i. it is in the layer at least 3 times to a maximum of 9 times as many
Sauerstoffatome wie Stickstoffatome enthalten, in Summe hinsichtlich Contain oxygen atoms such as nitrogen atoms, in total terms
Reflexionseigenschaften, elektrischer Leitfähigkeit und Ätzeigenschaften in einem Gemisch aus Phosphorsäure, Salpetersäure und Essigsäure besonders vorteilhafte Eigenschaften zeigt. Für diese Schicht aus Moa Xb Oc Nd gilt also 3<c/d<9. Durch Variation des Sauerstoff bzw. Stickstoffanteils können einzelne Materialeigenschaften optimiert werden. Während reine Molybdännitride hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften deutlich metallischen Charakter zeigen (die elektrische Leitfähigkeit ist zwar geringer als bei Metallen, der elektrische Widerstand bewegt sich aber im Rahmen metallischer Leiter, Molybdännitride reflektieren stark im optischen Bereich), so weichen die elektrischen Eigenschaften reiner Molybdänoxide mit geeignetem, Reflective properties, electrical conductivity and etching properties in a mixture of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid shows particularly advantageous properties. For this layer of Mo a Xb O c N d , therefore, 3 <c / d <9. By varying the oxygen or nitrogen content, individual material properties can be optimized. While pure molybdenum nitrides show a clear metallic character in terms of their electrical properties (the electrical conductivity is lower than that of metals, but the electrical resistance moves within the framework of metallic conductors, molybdenum nitrides strongly reflect in the optical range), the electrical properties of pure molybdenum oxides vary with suitable ones .
unterstöchiometrischem Sauerstoffanteil, wie sie beispielsweise für die vorliegende Anwendung in JP2013/20347 vorgeschlagen werden, davon signifikant ab. Diese sind dunkel und haben niedrige Reflektivität im optischen Bereich, die elektrische Leitfähigkeit ist geringer und durch lonenleitung geprägt. Es wurde herausgefunden, dass durch den teilweisen Austausch von Sauerstoffatomen mit Stickstoffatomen die vorteilhaften Eigenschaften von Molybdänoxiden hinsichtlich optischem Reflexionsverhaltens bei behalten bzw. verbessert und die für die Anwendung im Berührungssensor geforderten elektrischen Widerstandswerte (elektrischer Widerstand Rs < 3000 Ω/Fläche) erreicht werden können. Gleichzeitig erhält man mit dem variierbaren Anteil von Stickstoff zu Sauerstoff einen Freiheitsgrad, mit dem die Ätzgeschwindigkeit des Molybdänoxynitrids in einem gewissen Bereich variiert und an die des Molybdäns bzw. der Molybdänlegierung angepasst werden kann. Substitute stoichiometric oxygen, as proposed for example for the present application in JP2013 / 20347, significantly from. These are dark and have low reflectivity in the optical range, the electrical conductivity is lower and characterized by ion conduction. It has been found that by partially exchanging oxygen atoms with nitrogen atoms, the advantageous properties of molybdenum oxides with regard to optical reflection behavior can be retained and the electrical resistance values required for use in the touch sensor (electrical resistance Rs <3000 Ω / area) can be achieved. At the same time, with the variable proportion of nitrogen to oxygen, one obtains a degree of freedom with which the etching rate of the molybdenum oxynitride varies within a certain range and can be matched to that of the molybdenum or the molybdenum alloy.
In einer bevorzugten Ausführungsform gilt für die Metalloxynitridschicht Moa Xb Oc Nd 0<b<0,25 a; 0,5<c<0,75; 0,01 <d<0,2 und a+b+c+d=1 und c+d<0,8.
Besonders bevorzugt gilt für die Metalloxynitridschicht 0<b^0,2 a; 0,55<c.S0,7; 0,01.sd<0,15 und a+b+c+d=1 und c+d<0,8, bei der die oben beschriebenen Vorteile in besonders hohem Maße erzielt werden können. In a preferred embodiment, the metal oxynitride layer Mo a X b O c N d 0 <b <0.25 a; 0.5 <c <0.75; 0.01 <d <0.2 and a + b + c + d = 1 and c + d <0.8. Particularly preferred for the metal oxynitride 0 <b ^ 0.2 a; 0.55 <c.S0,7; 0.01.sd <0.15 and a + b + c + d = 1 and c + d <0.8, in which the advantages described above can be achieved to a particularly high degree.
Die Kontaktierungsstruktur kann neben der Schicht aus dem Metalloxynitrid noch eine oder mehrere weitere Schichten aus einem oder mehreren anderen Materialien aufweisen, in einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die The contacting structure, in addition to the layer of the metal oxynitride still have one or more further layers of one or more other materials, in a preferred embodiment is the
Kontaktierungsstruktur mehrlagig, insbesondere zweilagig oder dreitägig, aufgebaut. Die Kontaktierungsstruktur kann neben der Schicht aus dem Contact structure multi-layered, in particular two-ply or three-day, constructed. The contacting structure may be adjacent to the layer of the
Metalloxynitrid eine metallische Schicht aus AI, Mo, Cu, Ag oder Au oder einer Legierung auf Basis einer dieser Metalle (mit Basis ist gemeint, dass der Bestandteil der Hauptkomponente der Legierung mehr als 90 Atomprozent beträgt) aufweisen, wodurch eine höhere elektrische Leitfähigkeit der Metal oxynitride a metallic layer of Al, Mo, Cu, Ag or Au or an alloy based on one of these metals (by base it is meant that the main component component of the alloy is more than 90 atomic%), thereby providing higher electrical conductivity of the metals
Kontaktierungsstruktur erzielt wird. Die Schicht aus dem Metalloxynitrid ist dabei der metallischen Schicht (in Blickrichtung des Anwenders der Contacting structure is achieved. The layer of the metal oxynitride is the metallic layer (in the direction of the user of the
Berührungssensoranordnung) vorgelagert, um ein vorteilhaftes Touch sensor assembly) upstream to an advantageous
Reflexionsverhalten der Berührungssensoranordnung zu erzielen. Die Reflection behavior of the touch sensor arrangement to achieve. The
Reflexionseigenschaften der Kontaktierungsstruktur können zusätzlich unter Ausnützung von Interferenzeffekten durch Variation der Schichtdicke der Metalloxynitridschicht optimiert werden. Die Berührungssensoranordnung kann in erfindungsgemäßen Reflection properties of the contacting structure can additionally be optimized by exploiting interference effects by varying the layer thickness of the metal oxynitride layer. The touch sensor arrangement may be in accordance with the invention
Ausführungsbeispielen zur resistiven (d.h. Widerstands) oder kapazitiven Erfassung eines Berührungspunktes ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Embodiments for the resistive (i.e., resistance) or capacitive detection of a touch point to be formed. Preferably, the
Berührungssensoranordnung als projektiver kapazitiver Berührungssensor wie beispielhaft in JP2013/20347 beschrieben ausgeführt. Die Touch sensor arrangement designed as a projective capacitive touch sensor as described by way of example in JP2013 / 20347. The
Berührungssensoranordnung weist dabei eine Mehrzahl von Sensorelementen auf, die in zwei Gruppen unterteilt in einem Raster angeordnet sind und als Elektroden des Berührungssensors fungieren. Unter Raster angeordnet wird verstanden, dass die Berührungssensorelemente in einem vorgegebenen Muster, beispielsweise schachbrettartig, an unterschiedlichen Positionen der Oberfläche des Substrats angeordnet sind. Das Raster ist aber nicht auf eine rechtwinkelige Anordnung beschränkt. Es ist daher eine Mehrzahl von ersten Sensorelektroden an unterschiedlichen Positionen in eine erste Richtung und eine Mehrzahl von zweiten Sensorelektroden an unterschiedlichen Positionen in
eine zweite Richtung angeordnet, wobei die Sensorelektroden an Touch sensor arrangement in this case has a plurality of sensor elements, which are arranged in two groups, arranged in a grid and act as electrodes of the touch sensor. Under grid arranged is understood that the touch-sensor elements are arranged in a predetermined pattern, for example, checkerboard-like, at different positions of the surface of the substrate. The grid is not limited to a rectangular arrangement. It is therefore a plurality of first sensor electrodes at different positions in a first direction and a plurality of second sensor electrodes at different positions in arranged a second direction, wherein the sensor electrodes on
Kreuzungsstellen durch eine elektrisch isolierende Schicht jeweils voneinander getrennt sind. Durch die elektrisch isolierende Schicht wird eine Gruppe von Sensorelektroden an den Kreuzungsstellen unterbrochen. Die das Intersection points are each separated by an electrically insulating layer. The electrically insulating layer interrupts a group of sensor electrodes at the intersections. The the
Metalloxynitrid aufweisende Kontaktierungsstruktur überbrückt bzw. kontaktiert diese ursprünglich elektrisch getrennten Elektroden. Metal oxynitride having contacting structure bridges or contacts these originally electrically separate electrodes.
Neben der überbrückenden Kontaktierung der transparenten Elektroden in deren Kreuzungspunkten kann die erfindungsgemäße Kontaktierungsstruktur mit der Metalloxynitridschicht eine elektrische Verbindung der transparenten Elektroden mit einer Ansteuer- und Auswerteeinheit zur weiteren Verarbeitung der elektrischen Signale bereitstellen. In Kombination mit einer metallischen Schicht kann auf diesem Weg im sichtbaren Bereich der In addition to the bridging contacting of the transparent electrodes in their crossing points, the contacting structure according to the invention with the metal oxynitride layer can provide an electrical connection of the transparent electrodes to a control and evaluation unit for further processing of the electrical signals. In combination with a metallic layer this way can be achieved in the visible range
Berührungssensoranordnung eine Kontaktierung mit hoher elektrischer Touch sensor arrangement a contact with high electrical
Leitfähigkeit erzielt werden, die gleichzeitig die hohen Anforderungen hinsichtlich der optischen Reflektivität erfüllt. Conductivity can be achieved, which also meets the high requirements in terms of optical reflectivity.
Erfindungsgemäß kann die Berührungssensoranordnung einen Teil einer Berührungssensor-Anzeigeeinheit, eines sogenannten Touchpanels, bilden. Die Berührungssensoranordnung kann dabei als eine getrennte Einheit ausgeführt sein und auf einer Anzeigeeinheit wie einem Flüssigkristall (LCD)- oder OLED (organische lichtemittierende Diode) Bildschirm angebracht sein, eine sogenannte„out-cell"-Berührungssensoranordnung bilden, vgl. JP2013/20347 Abb. 3a. Zur Bildung von Touchpanels mit geringerer Dicke kann die According to the invention, the touch sensor arrangement can form part of a touch-sensor display unit, a so-called touch panel. The touch sensor arrangement can be designed as a separate unit and be mounted on a display unit such as a liquid crystal (LCD) or OLED (organic light emitting diode) screen, forming a so-called "out-cell" touch sensor arrangement, see JP2013 / 20347 Fig. 3a For the formation of touch panels with a smaller thickness, the
Berührungssensoranordnung stärker in die Anzeigeeinheit integriert sein. So können beispielsweise einzelne Komponenten der Touch sensor assembly to be more integrated into the display unit. For example, individual components of the
Berührungssensoranordnung wie beispielsweise das transparente Substrat gleichzeitig Komponenten des LCD-Bildschirms bilden („on-cell" Touch sensor assembly such as the transparent substrate simultaneously form components of the LCD screen ("on-cell"
Berührungssensoranordnung, die Berührungssensoranordnung teilt also mit dem dahinter befindlichen Bildschirm das Substrat und weist gegenüber dem Bildschirm kein separates Substrat auf, vgl. JP2013/20347 Abb. 3b) oder noch stärker in die Anzeigeeinheit integriert sein,„in-cell" Touch sensor arrangement, the touch sensor arrangement thus divides the substrate with the screen behind it and has no separate substrate with respect to the screen, cf. JP2013 / 20347 Fig. 3b) or even more integrated into the display unit, "in-cell"
Berührungssensoranordnung, vgl. US8243027. Es ist zu beachten, dass bei einer mehrlagigen Ausführung der erfindungsgemäßen Kontaktierungsstruktur aus einer Metallschicht und einer Metalloxynitridschicht in der Abfolge der
Schichten die Schicht mit dem Metalloxynitrid von der Anzeigeeinheit der metallischen Schicht weiter beabstandet ist als die metallische Schicht. In Blickrichtung des Anwenders des Touchpanels ist also die Touch sensor arrangement, cf. US8243027. It should be noted that in a multilayer embodiment of the inventive contacting structure of a metal layer and a metal oxynitride in the sequence of Layers the layer with the metal oxynitride of the display unit of the metallic layer is further spaced than the metallic layer. In the direction of the user of the touch panel so is the
Metalloxynitridschicht der Metallschicht vorgelagert und verdeckt die Preceded metal oxynitride layer of the metal layer and covers the
metallische Schicht. metallic layer.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Abb. 1a, Abb. 1 b, Abb. 2a und Abb. 2b näher beschrieben. Die Abb. 1 a und Abb. 2a sind ident und zeigen schematisch eine Aufsicht auf den Aufbau einer erfindungsgemäßen Berührungssensoranordnung, wobei in Abb. 1 b und Abb. 2b jeweils der schichtförmige Aufbau verschiedener In the following the invention with reference to an embodiment with reference to the Fig. 1a, Fig. 1 b, Fig. 2a and Fig. 2b will be described in more detail. The Fig. 1 a and Fig. 2a are identical and show schematically a plan view of the structure of a touch sensor arrangement according to the invention, wherein in Fig. 1 b and Fig. 2b each of the layered structure different
Kontaktierungsstrukturen im Querschnitt vergrößert dargestellt ist. Es ist dabei in Abb. 1a und Abb. 2a ein Ausschnitt der Berührungssensoranordnung abgebildet, dies ist durch die strichlierten Linien angedeutet. Die Contacting structures in cross-section is shown enlarged. It is shown in Fig. 1a and Fig. 2a, a section of the contact sensor arrangement, this is indicated by the dashed lines. The
Berührungssensoranordnung 0 ist Teil eines Touchpanels und weist ein optisch transparentes Substrat 1 aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus Glas oder durchsichtigem Kunststoff, auf. Im Rahmen einer Ausgestaltung als„on-cell" Berührungssensoranordnung bildet das Substrat der Berührungssensoranordnung gleichzeitig das Farbfiltersubstrat eines LCD Bildschirms, das Substrat kann aber auch als separates Substrat ausgeführt sein. Das Ausführungsbeispiel basiert auf kapazitiver Erfassung einer Touch sensor arrangement 0 is part of a touch panel and has an optically transparent substrate 1 made of an electrically insulating material, for example made of glass or transparent plastic. Within the scope of an embodiment as an "on-cell" touch sensor arrangement, the substrate of the touch sensor arrangement simultaneously forms the color filter substrate of an LCD screen, but the substrate can also be embodied as a separate substrate
Berührung und entspricht in Funktion und Struktur dem projektiven kapazitiven Touchpanel in JP2013/20347. Die für eine kapazitive Erfassung erforderlichen Elektroden werden durch eine Mehrzahl von schichtförmigen Touch and corresponds in function and structure to the projective capacitive touch panel in JP2013 / 20347. The electrodes required for capacitive sensing are formed by a plurality of layered ones
Berührungssensorelementen 2x und 2y gebildet, die in einem Touch sensor elements 2x and 2y formed in a
schachbrettartigen Muster in einem Raster aus Zeilen und Spalten auf derselben Seite des Substrats angeordnet und aus einem optisch checkerboard patterns arranged in a grid of rows and columns on the same side of the substrate and from an optical
transparenten, elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Indium-Zinn- Oxid (ITO) aufgebaut sind. Zur Verdeutlichung sind in der Abbildung die beiden Elektroden unterschiedlich schraffiert dargestellt. Die Elektroden sind an den Kreuzungsstellen durch eine elektrisch isolierende Schicht 3 elektrisch voneinander getrennt. Dabei ist eine Gruppe der Berührungssensorelemente, beispielsweise 2y, in vertikalen Richtung an den jeweiligen Ecken miteinander elektrisch leitend verbunden, während die andere Gruppe der transparent, electrically conductive material such as indium tin oxide (ITO) are constructed. For clarity, the two electrodes are shown hatched differently in the figure. The electrodes are electrically separated from one another at the crossing points by an electrically insulating layer 3. In this case, a group of the touch sensor elements, for example 2y, in the vertical direction at the respective corners electrically connected to each other, while the other group of
Berührungssensorelemente 2x vorerst elektrisch unterbrochen ist. Es folgt die
elektrisch isolierende Schicht 3. Die Gruppe der Berührungssensorelemente 2x werden in horizontaler Richtung durch eine überbrückende Touch sensor elements 2x is initially electrically interrupted. It follows the electrically insulating layer 3. The group of touch sensor elements 2x are in the horizontal direction by a bridging
Kontaktierungsstruktur 4 elektrisch kontaktiert. Diese ist im vorliegenden Contacting structure 4 electrically contacted. This is in the present
Ausführungsbeispiel dreilagig aufgebaut und weist eine Schicht aus einem Molybdänoxynitrid 5 und eine metallische Schicht 6 aus einem hoch leitfähigen Metall wie AI, Mo, Cu, Ag oder Au oder einer Legierung auf Basis einer dieser Metalle auf. Zusätzlich ist als Deckschicht noch eine weitere metallische Schicht 7 aus Mo, W, Ti, Nb oder Ta oder einer Legierung auf Basis einer dieser Metalle vorgesehen, vorzugsweise wird dabei dasselbe Metall bzw. dieselbe Legierung verwendet, welche/s in der Oxynitridschicht Verwendung findet. Embodiment three-layer structure and has a layer of a molybdenum oxynitride 5 and a metallic layer 6 of a highly conductive metal such as Al, Mo, Cu, Ag or Au or an alloy based on one of these metals. In addition, a further metallic layer 7 of Mo, W, Ti, Nb or Ta or an alloy based on one of these metals is provided as the cover layer, preferably the same metal or alloy is used which is used in the oxynitride layer.
Diese Schicht 7 dient als Diffusionsbarriere und/oder Schutzschicht (gegenüber mechanischer Beschädigung, Korrosion, Feuchtigkeit, Schweiß, etc.) für die darunterliegende Schicht 6 aus dem hoch leitfähigen Metall. Die Schicht aus dem Molybdänoxynitrid ist in Blickrichtung 20 des Anwenders des Touchpanels der beiden Metallschichten vorgelagert und verdeckt diese. This layer 7 serves as a diffusion barrier and / or protective layer (against mechanical damage, corrosion, moisture, sweat, etc.) for the underlying layer 6 of the highly conductive metal. The layer of molybdenum oxynitride is arranged in the direction of view 20 of the user of the touch panel of the two metal layers and covers them.
Die jeweiligen Zeilen der Berührungssensorelemente 2x sind ebenso wie die jeweiligen Spalten der Berührungssensorelemente 2y mit einer Ansteuer- und Auswerteelektronik (in der Abbildung nicht dargestellt) elektrisch verbunden. Die Ansteuer- und Auswerteelektronik erfasst Kapazitätsänderungen, die durch eine Berührung hervorgerufen werden, und wertet diese hinsichtlich der The respective lines of the touch-sensor elements 2 x are electrically connected to a control and evaluation electronics (not shown in the figure), just like the respective columns of the touch-sensor elements 2 y. The control and evaluation electronics detects capacity changes, which are caused by a touch, and evaluates these with respect to the
Position der Berührung aus. Die elektrische Verbindung erfolgt zumindest im für den Benutzer sichtbaren Bereich des Touchpanels durch eine Position of the touch. The electrical connection is made at least in the area of the touch panel visible to the user by a
Kontaktierungsstruktur 4', die analog zur überbrückenden Contacting structure 4 ', which is analogous to the bridging
Kontaktierungsstruktur 4 dreilagig aufgebaut ist und eine Schicht 5 aus einem Molybdänoxynitrid, eine metallische Schicht 6 aus AI, Mo, Cu, Ag oder Au oder einer Legierung auf Basis einer dieser Metalle und eine metallische Schicht 7 aus Mo, W, Ti, Nb oder Ta oder einer Legierung auf Basis einer dieser Metalle aufweist. Contacting structure 4 is constructed in three layers and a layer 5 of a molybdenum oxynitride, a metallic layer 6 of Al, Mo, Cu, Ag or Au or an alloy based on one of these metals and a metallic layer 7 of Mo, W, Ti, Nb or Ta or an alloy based on one of these metals.
Die Schichten der Berührungssensorelemente und der Kontaktierungsstruktur 4 bzw. 4' werden mittels Kathodenzerstäubung (sputter deposition) unter The layers of the touch sensor elements and the contacting structure 4 or 4 'are under the sputtering by means of sputtering
Verwendung entsprechender Targets großflächig abgeschieden, die Bildung der Meta I loxyn itrid sch icht erfolgt dabei unter Zufuhr von Sauerstoff und Using appropriate targets deposited over a large area, the formation of the Meta I loxyn itrid layer takes place with the supply of oxygen and
Stickstoff. Die aufgetragenen Schichten werden durch Fotolithographie und
anschließendem nasschemischem Ätzverfahren mit einer Ätzlösung aus Phosphorsäure, Salpetersäure und Essigsäure (PAN-Ätzlösung) strukturiert. Nitrogen. The applied layers are processed by photolithography and subsequent wet-chemical etching process with an etching solution of phosphoric acid, nitric acid and acetic acid (PAN etching solution) structured.
Im Rahmen der Versuchsserien wurden verschiedene Schichten von As part of the series of experiments were different layers of
Molybdänoxynitriden mit unterschiedlicher Zusammensetzung gefertigt, deren Eigenschaften in Tab. 1 mit denen entsprechender Metall-, Metalloxid- und Metallnitrid-Schichten gegenübergestellt sind. Als Sputtertargets wurden jeweils Targets aus reinem Molybdän, Targets aus einer Legierung von Molybdän mit 6 Atomprozent (at.%) Tantal bzw. Targets aus einer Legierung von Molybdän mit 10 at.% Niob verwendet. Die Molybdänoxynitrid-Schichten wurden reaktiv von den metallischen Targets unter Verwendung eines Ar/O2/N2 Gemisches gesputtert. Der relative Anteil der Reaktivgase im Prozess lag dabei bei ca. 33 vol.% 02 für die Oxide und bei ca. 23 vol.% O2 und 15 vol.%N2 für die Molybdenumoxynitriden manufactured with different composition, the properties of which are compared in Table 1 with those of corresponding metal, metal oxide and metal nitride layers. Targets of pure molybdenum, targets of an alloy of molybdenum with 6 atomic percent (at.%) Of tantalum and targets of an alloy of molybdenum with 10 at.% Of niobium were respectively used as sputtering targets. The molybdenum oxynitride layers were reactively sputtered from the metallic targets using an Ar / O 2 / N 2 mixture. The relative proportion of reactive gases in the process was about 33 vol.% 02 for the oxides and about 23 vol.% O 2 and 15 vol.% N 2 for the
Oxynitride. Der Prozessgasdruck betrug ca. 5 10-3 mbar. Oxynitrides. The process gas pressure was about 5 10-3 mbar.
Zur Bestimmung der Reflektivität wurden Glassubstrate (Corning Eagle XG, 50x50x0,7 mm3) mit den Molybdänoxynitriden bzw. den Referenzmaterialien und einer Deckschicht aus 250nm AI beschichtet. Dabei wurde die dritte Metallschicht weggelassen da diese auf die Messergebnisse keinen Einfluss hat. Die Reflektivität wurde durch das Glassubstrat hindurch (Blickrichtung des Betrachters 20) unter Verwendung eines Perkin Elmer Lambda 950 To determine the reflectivity, glass substrates (Corning Eagle XG, 50 × 50 × 0.7 mm 3) were coated with the molybdenum oxynitrides or the reference materials and a cover layer of 250 nm Al. The third metal layer was omitted because this has no influence on the measurement results. The reflectivity was through the glass substrate (viewing direction of the observer 20) using a Perkin Elmer Lambda 950
Photospektrometers gemessen. Um eine möglichst geringe Reflektivität zu erhalten, wurde die Schichtdicke der Molybdänoxynitride in einem Bereich von 35 bis 75 nm variiert, wobei die besten Ergebnisse im Bereich 40 bis 60nm erreicht werden konnten. Photospectrometer measured. In order to obtain the lowest possible reflectivity, the layer thickness of the molybdenum oxynitrides was varied in a range of 35 to 75 nm, with the best results in the range 40 to 60 nm could be achieved.
Der elektrische Widerstand der Molybdänoxynitride und der The electrical resistance of molybdenum oxynitrides and the
Referenzmaterialien wurde anhand von Proben, bei denen die Glassubstrate mit einer 55nm dicken Schicht beschichtet wurden, gemessen. Die Messung erfolgte unter Verwendung der 4 Punkt Methode (kommerziell erhältlicher 4 Punkt Messkopf). Reference materials were measured from samples in which the glass substrates were coated with a 55nm thick layer. The measurement was carried out using the 4-point method (commercially available 4-point measuring head).
Zur Bestimmung der Nassätzrate wurden Schichten mit einer Dicke von jeweils 300nm verwendet. Die Nassätzrate wurde in einer gerührten PAN Lösung mit 66% Phosphorsäure, 10% Essigsäure, 5% Salpetersäure und Wasser (Rest) bei 40°C bestimmt. Dabei wurden die Proben jeweils für 5 Sekunden in die
Ätzlösung getaucht und anschließend gespült und getrocknet. Die trockenen Proben wurden anschließend auf einer Präzisionswaage gewogen. Diese Schritte wurden solange wiederholt bis die gesamte Schicht aufgelöst war. Aus der Massenabnahme über der Ätzzeit wurde die Ätzrate berechnet. Tab 1. For the determination of the wet etching rate, layers having a thickness of 300 nm each were used. The wet etch rate was determined in a stirred PAN solution with 66% phosphoric acid, 10% acetic acid, 5% nitric acid and water (balance) at 40 ° C. The samples were each for 5 seconds in the Immersed etching solution and then rinsed and dried. The dry samples were then weighed on a precision balance. These steps were repeated until the entire layer was dissolved. The etch rate was calculated from the mass decrease over the etch time. Tab. 1.
* markiert erfindungsgemäße Ausführungsformen * marks embodiments of the invention
Die Proben mit dem Molybdänoxynitriden zeigen ein gegenüber den The samples with the molybdenum oxynitride show an opposite to the
Molybdänoxiden verbessertes Refiexionsverhalten. Zusätzlich konnte im Fall von Mo-Oxynitrid bzw. MoTa-Oxynitrid der Unterschied zwischen der
Nassätzrate des Metalls bzw. der Legierung und der Nassätzrate des entsprechenden Oxynitrids reduziert werden.
Molybdenum oxides improved Refiexionsverhalten. In addition, in the case of Mo-oxynitride or MoTa-oxynitride, the difference between the Wet etch rate of the metal or alloy and the wet etch rate of the corresponding oxynitride can be reduced.