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JP2016160448A - Sputtering target and optical functional film for reducing metal reflection - Google Patents

Sputtering target and optical functional film for reducing metal reflection Download PDF

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JP2016160448A JP2015037832A JP2015037832A JP2016160448A JP 2016160448 A JP2016160448 A JP 2016160448A JP 2015037832 A JP2015037832 A JP 2015037832A JP 2015037832 A JP2015037832 A JP 2015037832A JP 2016160448 A JP2016160448 A JP 2016160448A
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Ichiro Shiono
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film (as will be called an optical function film) which is formed so as to be adjacent to the wiring of a metal film in a touch panel, thereby to reduce the metallic sheen of the wiring pattern of a touch panel screen, and to provide a sputtering target for sputtering and forming the optical function film.SOLUTION: A sputtering target is made of a metal alloy containing 85 to 95 mass % of the total of one kind or two kinds of one of Cu and Fe and 5 to 15 mass% of the total of one kind or two kinds of Ni and Mn. An optical functional film is made of an oxide sputtered and filmed in an oxidizing atmosphere by using said target and has an average reflectance of 30% or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、金属薄膜に積層されて、金属の反射を低減する光学機能膜をスパッタリング成膜するためのスパッタリングターゲットに関する。   The present invention relates to a sputtering target for sputtering an optical functional film which is laminated on a metal thin film and reduces metal reflection.

近年、携帯端末装置などの入力手段として、投影型静電容量方式のタッチパネルが利用されている。このタッチパネルでは、タッチパネルの基板上に配置されたセンシング用の電極に指が近づくと、指先と電極との間に静電容量が形成される。この方式のタッチパネルでは、この容量の変化に基づいて、制御回路等によりタッチ位置を検出している。タッチ位置検出のためには、センシング用の電極が必要であり、この電極をパターニングで形成するが、透明基板の一方の面に、X方向に伸びたX電極とY方向に伸びたY電極とを設け、それらを格子状に配置する技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。   In recent years, a projected capacitive touch panel has been used as an input means for portable terminal devices and the like. In this touch panel, when a finger approaches a sensing electrode arranged on the touch panel substrate, a capacitance is formed between the fingertip and the electrode. In this type of touch panel, the touch position is detected by a control circuit or the like based on the change in capacitance. In order to detect a touch position, an electrode for sensing is required, and this electrode is formed by patterning. An X electrode extending in the X direction and a Y electrode extending in the Y direction are formed on one surface of the transparent substrate. And a technique of arranging them in a grid pattern is known (see, for example, Patent Document 1).

また、液晶表示装置やプラズマディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイでは、カラー表示を目的としたカラーフィルターが採用されている。このカラーフィルターには、赤(R)、緑(G)、青(B)のマイクロカラーフィルターが各画素に対応してマトリクス状に形成されており、これらマイクロカラーフィルター相互間に、コントラストや色純度を良くし、視野性を向上させることを目的として、ブラックマトリクス(以下、BMという)と呼ばれる黒色の部材が形成されている。   In addition, in a flat panel display typified by a liquid crystal display device or a plasma display, a color filter for the purpose of color display is employed. In this color filter, red (R), green (G), and blue (B) micro color filters are formed in a matrix corresponding to each pixel, and the contrast and color are between these micro color filters. A black member called a black matrix (hereinafter referred to as BM) is formed for the purpose of improving the purity and improving the visibility.

このBMには、クロム(Cr)又はクロム化合物が使用され、金属クロム単層膜からなる遮光膜や、金属クロムと酸化クロムとの積層膜、又は、Cr金属、Cr酸化物及びCr窒化物の積層膜などの低反射膜を形成することが提案されている(例えば、特許文献2を参照)。さらには、ニッケル(Ni)とバナジウム(V)との合金、又は、NiとVとの酸化物、窒化物若しくは酸窒化物からなる遮光膜を形成すること(例えば、特許文献3を参照)、窒化タングステン(W)膜を遮光膜として形成すること(例えば、特許文献4を参照)も提案されている。   For this BM, chromium (Cr) or a chromium compound is used, a light-shielding film made of a metal chromium single layer film, a laminated film of metal chromium and chromium oxide, or Cr metal, Cr oxide and Cr nitride. It has been proposed to form a low reflection film such as a laminated film (for example, see Patent Document 2). Further, forming a light-shielding film made of an alloy of nickel (Ni) and vanadium (V), or an oxide, nitride or oxynitride of Ni and V (see, for example, Patent Document 3) It has also been proposed to form a tungsten nitride (W) film as a light-shielding film (see, for example, Patent Document 4).

一方、太陽電池パネルにおいて、ガラス基板等を介して太陽光が入射される場合、その反対側には、太陽電池の裏面電極が形成されている。この裏面電極として、モリブデン(Mo)、銀(Ag)などによる金属膜が用いられる。この様な太陽電池パネルを裏面側から見たとき、その裏面電極である金属膜がそのまま見えてしまうと、金属光沢を呈しているため、製品として見栄えが悪い。そこで、通常、この裏面電極の保護も兼ねて、黒色のバックシートを貼り付けるなどして、その金属光沢を隠している。   On the other hand, in the solar cell panel, when sunlight enters through a glass substrate or the like, the back electrode of the solar cell is formed on the opposite side. As the back electrode, a metal film made of molybdenum (Mo), silver (Ag), or the like is used. When such a solar cell panel is viewed from the back side, if the metal film that is the back electrode is visible as it is, it has a metallic luster, so it does not look good as a product. Therefore, the metallic luster is usually hidden by pasting a black back sheet or the like to protect the back electrode.

特開2013−235354号公報JP 2013-235354 A 特開2002−182190号公報JP 2002-182190 A 特開2001−234267号公報JP 2001-234267 A 特開2013−079432号公報JP 2013-077942 A

従来のタッチパネルにおけるタッチ位置を検出するための電極には、ITO薄膜が用いられていたが、タッチパネルの大面積化に伴って、ITO薄膜を用いたのでは、抵抗が高くなり、また、検出精度も低下するという問題があった。そこで、近年では、ITO薄膜の代わりに、低抵抗の金属薄膜をメタル配線として用いることが提案されている。しかしながら、この金属薄膜を用いたメタル配線は、外部光を反射するため、配線パターンの金属光沢がパネル外部から見えてしまい、タッチパネルを使いづらくしているという問題がある。   An ITO thin film has been used as an electrode for detecting the touch position on a conventional touch panel. However, with the increase in the area of the touch panel, the use of an ITO thin film increases the resistance and the detection accuracy. There was also a problem of lowering. In recent years, therefore, it has been proposed to use a low-resistance metal thin film as the metal wiring instead of the ITO thin film. However, since the metal wiring using this metal thin film reflects external light, the metallic luster of the wiring pattern is visible from the outside of the panel, which makes it difficult to use the touch panel.

そこで、本発明は、タッチパネルにおける金属膜の配線に隣接するよう成膜して、タッチパネル画面の配線パターンの金属光沢を低減する膜(以下、光学機能膜と称する)、及び、この光学機能膜をスパッタリング成膜するためのスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention forms a film adjacent to the wiring of the metal film in the touch panel to reduce the metallic luster of the wiring pattern of the touch panel screen (hereinafter referred to as an optical function film), and this optical function film. It is an object to provide a sputtering target for sputtering film formation.

本発明者らは、Cu酸化物膜や、Fe酸化物膜などは、可視光領域の外部光に対する光吸収特性を有し、言い換えれば、外観が黒色を呈することに着目した。即ち、Cu又はFeの酸化物膜を金属膜の配線に隣接して成膜することにより、タッチパネル画面の配線パターンの金属光沢を低減できることが分かった。
ところで、この酸化物膜をタッチパネルの配線上に形成する以上、生産性を考慮するならば、タッチパネル基板上に成膜された金属膜の表面に、この酸化物膜を成膜した後に、配線パターンを形成すると効率がよい。この配線パターン化では、通常、エッチング液により、パターンマスクを介して、金属膜と酸化物膜とがエッチングされる。ここで、Cu又はFeの酸化物膜は、エッチング液に対するエッチング性に優れており、さらに、信頼性(耐薬品性、耐候性)にも優れている。なお、上記のエッチング性とは、金属膜と酸化物膜とが整合してエッチングされることであり、エッチング速度、オーバーエッチングなど、パターン化において支障がないことが好ましい
The inventors focused on the fact that Cu oxide films, Fe oxide films, and the like have light absorption characteristics with respect to external light in the visible light region, in other words, the appearance is black. That is, it was found that the metallic luster of the wiring pattern of the touch panel screen can be reduced by forming the Cu or Fe oxide film adjacent to the wiring of the metal film.
By the way, as long as this oxide film is formed on the wiring of the touch panel, if productivity is considered, the wiring pattern is formed after the oxide film is formed on the surface of the metal film formed on the touch panel substrate. It is efficient to form. In this wiring patterning, the metal film and the oxide film are usually etched by an etchant through a pattern mask. Here, the oxide film of Cu or Fe is excellent in etching property with respect to an etching solution, and is also excellent in reliability (chemical resistance and weather resistance). Note that the above-mentioned etching property means that the metal film and the oxide film are etched in alignment, and it is preferable that there is no problem in patterning such as etching rate and over-etching.

しかしながら、単純なCu又はFeの酸化物膜を用いた場合、それ自体の表面で、外部光に対する反射がおこることが判明した。これは、配線パターンの金属光沢を低減する上で、好ましいことではない。
そこで、Cu又はFeの酸化物膜の反射特性を低減するには、Ni、Mnを添加すると有効であるという知見が得られたので、この光学機能膜のスパッタリング成膜に用いるスパッタリングターゲットの合金成分として、Cu及びFeのいずれか1種又は2種に、Ni及びMnのいずれか1種又は2種を加えておき、この光学機能膜をスパッタリング成膜すると、Cu及びFeのいずれか1種又は2種と、Ni及びMnのいずれか1種又は2種とを含む酸化物による光学機能膜が得られ、この光学機能膜によれば、エッチング性、信頼性、反射特性のすべての条件を満たしており、タッチパネル画面の配線パターンの金属光沢を低減するのに、好適である。
However, it has been found that when a simple Cu or Fe oxide film is used, reflection on external light occurs on its own surface. This is not preferable in reducing the metallic luster of the wiring pattern.
Therefore, the knowledge that it is effective to add Ni and Mn to reduce the reflection characteristics of the oxide film of Cu or Fe was obtained. Therefore, the alloy components of the sputtering target used for sputtering of the optical functional film. As described above, when any one or two of Ni and Mn is added to any one or two of Cu and Fe and this optical functional film is formed by sputtering, either one of Cu and Fe or An optical functional film made of an oxide containing two types and one or two of Ni and Mn is obtained, and this optical functional film satisfies all the conditions of etching property, reliability, and reflection characteristics. It is suitable for reducing the metallic luster of the wiring pattern of the touch panel screen.

したがって、本発明は、上記知見から得られたものであり、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
(1)本発明のスパッタリングターゲットは、金属元素としてCu及びFeのいずれか1種又は2種の合計で85〜95質量%を含有し、Ni及びMnのいずれか1種又は2種の合計で5〜15質量%を含有した金属合金からなることを特徴とする。
(2)本発明の光学機能膜は、金属元素としてCu及びFeのいずれか1種又は2種の合計で85〜95質量%を含有し、Ni及びMnのいずれか1種又は2種の合計で5〜15質量%を含有した酸化物からなることを特徴とする。
(3)本発明の光学機能膜は、前記(1)のスパッタリングターゲットを用いて、金属膜に隣接してスパッタリング成膜された酸化物からなる光学機能膜であって、前記光学機能膜側から測定された平均反射率が30%以下であることを特徴とする。
Therefore, the present invention has been obtained from the above findings, and the following configuration has been adopted in order to solve the above problems.
(1) The sputtering target of the present invention contains 85 to 95 mass% in total of any one or two of Cu and Fe as metal elements, and is a total of any one or two of Ni and Mn. It consists of a metal alloy containing 5 to 15% by mass.
(2) The optical functional film of the present invention contains 85 to 95 mass% in total of any one or two of Cu and Fe as metal elements, and is a total of any one or two of Ni and Mn. It consists of an oxide containing 5 to 15% by mass.
(3) The optical functional film of the present invention is an optical functional film made of an oxide formed by sputtering adjacent to a metal film using the sputtering target of (1), from the optical functional film side. The measured average reflectance is 30% or less.

以上の様に、本発明のスパッタリングターゲットでは、Cu及びFeのいずれか1種又は2種の合計で85〜95質量%を含有し、Ni及びMnのいずれか1種又は2種の合計で5〜15質量%を含有した金属合金からなることを特徴として、エッチング性、反射特性、信頼性に優れた光学機能膜をスパッタリング成膜できるようにした。   As described above, the sputtering target of the present invention contains 85 to 95 mass% in total of any one or two of Cu and Fe, and 5 in total in any one or two of Ni and Mn. It is characterized by comprising a metal alloy containing ˜15% by mass, and an optical functional film excellent in etching property, reflection property and reliability can be formed by sputtering.

上述した本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜された光学機能膜は、Cu及びFeのいずれか1種又は2種の合計で85〜95質量%を含有し、Ni及びMnのいずれか1種又は2種の合計で5〜15質量%を含有した酸化物からなる。ここで、スパッタリングにより成膜する場合、光学機能膜の金属成分の組成比は、スパッタリングターゲットの金属成分の組成比とほぼ同様の構成になる。本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜するときには、アルゴン等の希ガスに酸素を加えてスパッタリングが行われる。   The optical functional film formed by sputtering using the above-described sputtering target of the present invention contains 85 to 95 mass% in total of any one or two of Cu and Fe, and any one of Ni and Mn. It consists of an oxide containing 5 to 15% by mass in total of seeds or two kinds. Here, when the film is formed by sputtering, the composition ratio of the metal component of the optical functional film is substantially the same as the composition ratio of the metal component of the sputtering target. When sputtering film formation is performed using the sputtering target of the present invention, sputtering is performed by adding oxygen to a rare gas such as argon.

次に、本発明の光学機能膜の適用例について説明する。上述した太陽電池パネルの場合には、太陽電池における裏面電極を保護し、その金属光沢を隠すために、本発明の光学機能膜を適用することになるので、ガラス基板/裏面電極(金属膜)/光学機能膜の積層構造となり、光学機能膜は、金属膜に隣接して配置される。また、上述したタッチパネルの場合には、センシング用電極は、透明基板上にパターニング形成され、透明基板の一方の面に、格子状に配置される。このタッチパネルに、本発明の光学機能膜を適用すると、透明基板/光学機能膜/電極(金属膜)の積層構造となり、光学機能膜は、金属膜に隣接して配置される。さらに、配線付フィルムなどの場合には、透明基板(フィルム)/光学機能膜/配線(金属膜)/光学機能膜の積層構造となり、光学機能膜は、金属膜を挟むように隣接して設けられる。   Next, application examples of the optical functional film of the present invention will be described. In the case of the solar cell panel described above, the optical functional film of the present invention is applied to protect the back electrode of the solar cell and hide its metallic luster, so that the glass substrate / back electrode (metal film) / The optical functional film has a laminated structure, and the optical functional film is disposed adjacent to the metal film. Further, in the case of the touch panel described above, the sensing electrodes are formed by patterning on the transparent substrate, and are arranged in a grid pattern on one surface of the transparent substrate. When the optical functional film of the present invention is applied to this touch panel, a laminated structure of transparent substrate / optical functional film / electrode (metal film) is formed, and the optical functional film is disposed adjacent to the metal film. Furthermore, in the case of a film with wiring, etc., it has a laminated structure of a transparent substrate (film) / optical function film / wiring (metal film) / optical function film, and the optical function film is provided adjacent to the metal film. It is done.

なお、本発明の光学機能膜形成用スパッタリングターゲットは、溶解鋳造による金属合金で構成されたが、ホットプレスによる金属合金のターゲットとしてもよく、また、本発明の光学機能膜における各金属元素を含有したこの酸化物スパッタリングターゲットを用いて、本発明の光学機能膜をスパッタリング成膜するときには、アルゴン等の希ガスによりスパッタリングを行うとよい。   In addition, although the sputtering target for optical function film formation of this invention was comprised with the metal alloy by melt casting, it is good also as a metal alloy target by hot press, and contains each metal element in the optical function film of this invention When the optical functional film of the present invention is formed by sputtering using this oxide sputtering target, sputtering is preferably performed with a rare gas such as argon.

以上の様に、本発明によるスパッタリングターゲットは、Cu及びFeのいずれか1種又は2種:85〜95質量%と、Ni及びMnのいずれか1種又は2種:5〜15質量%とを含有した金属からなるので、このスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜すると、エッチング性、隠ぺい性(配線パターンの金属光沢低減)、信頼性のいずれも満足した光学機能膜が得られる。そのため、タッチパネルに装着されるタッチ画面の見栄えも良くなり、しかも、タッチパネルの生産性向上に寄与する。さらに、本発明の光学機能膜は、フラットパネルディスプレイにおけるブラックマトリクス(BM)の黒色の部材としても利用でき、太陽電池パネルの裏面電極の保護も兼ねた黒色バックシートの代わりに設けることも可能であり、それらの金属光沢を隠ぺいするのに好適である。   As described above, the sputtering target according to the present invention includes any one or two of Cu and Fe: 85 to 95% by mass, and one or two of Ni and Mn: 5 to 15% by mass. Since it consists of the contained metal, when this sputtering target is used for sputtering film formation, an optical functional film satisfying all of etching property, concealing property (reducing metallic luster of the wiring pattern) and reliability can be obtained. Therefore, the appearance of the touch screen attached to the touch panel is improved, and the touch panel productivity is improved. Furthermore, the optical functional film of the present invention can also be used as a black member of a black matrix (BM) in a flat panel display, and can be provided in place of a black back sheet that also serves as protection of the back electrode of the solar cell panel. Yes, it is suitable for hiding their metallic luster.

つぎに、この発明の光学機能膜形成用スパッタリングターゲット及びその成膜された光学機能膜について、以下に、実施例により具体的に説明する。   Next, the sputtering target for forming an optical functional film of the present invention and the optical functional film formed thereon will be specifically described below with reference to examples.

〔実施例〕
先ず、光学機能膜形成用スパッタリングターゲットを製造するため、粒状のCu、Fe、Ni、及び、Mnを、表1及び表2に示されたターゲット組成比になるように秤量し、秤量された各原料を黒鉛るつぼの中に投入、高周波加熱炉で1300℃まで真空中で加熱溶解させ、所定サイズの黒鉛型に投入した。その後放冷し室温まで冷却し、実施例1〜48の金属合金鋳造体を作製した。この実施例1〜48の金属合金鋳造体を、所定形状に機械加工し、バッキングプレートを貼着して、実施例1〜48のスパッタリングターゲットを作製した。
〔Example〕
First, in order to produce a sputtering target for forming an optical functional film, granular Cu, Fe, Ni, and Mn are weighed so as to have the target composition ratios shown in Tables 1 and 2, and each weighed is measured. The raw material was put into a graphite crucible, heated and dissolved in a vacuum to 1300 ° C. in a high-frequency heating furnace, and put into a graphite mold of a predetermined size. Thereafter, the mixture was allowed to cool and cooled to room temperature, and metal alloy castings of Examples 1 to 48 were produced. The metal alloy castings of Examples 1 to 48 were machined into a predetermined shape, and a backing plate was attached to produce the sputtering targets of Examples 1 to 48.

〔比較例〕
上記実施例と比較するため、実施例の場合と同様にして、表3に示されるターゲット組成比を有する比較例1〜19のスパッタリングターゲットを作製した。比較例1〜19の場合には、金属元素のいずれかの含有量が、実施例の場合の範囲外となっている。
[Comparative Example]
In order to compare with the said Example, it carried out similarly to the case of the Example, and produced the sputtering target of Comparative Examples 1-19 which has the target composition ratio shown in Table 3. In the case of Comparative Examples 1 to 19, the content of any of the metal elements is out of the range in the case of the examples.

次に、上記で製造された実施例及び比較例のスパッタリングターゲットについて、ICPにより金属成分組成の分析を行った結果を表1〜3に示した。   Next, about the sputtering target of the Example manufactured above and the comparative example, the result of having analyzed the metal component composition by ICP was shown to Tables 1-3.

実施例1〜48及び比較例1〜19の酸化物スパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜した光学機能膜について、ICPにより金属成分組成の分析を行った結果を表4〜6に示した。なお、膜が酸化物であることを電子線マイクロアナライザー(EPMA)で確認した。
<成膜>
上記実施例及び比較例のスパッタリングターゲットを用いて、以下の成膜条件で、スパッタリング成膜を行った。
・電源:直流電源
・電力:600W(Ag膜のみ、200W)
・ガス圧:0.2Pa
・ガス流量:光学機能膜の場合 Ar:34sccm O:16sccm
Cu、Al、Ag、Mo膜の場合 Ar:50sccm
・TS距離:70mm
・基板:ガラス基板(Eagle XG)
・基板温度:室温
・基板サイズ:20mm角
・厚さ:50nm
The results of analyzing the metal component composition by ICP for the optical functional films formed by sputtering using the oxide sputtering targets of Examples 1 to 48 and Comparative Examples 1 to 19 are shown in Tables 4 to 6. In addition, it was confirmed with an electron beam microanalyzer (EPMA) that the film was an oxide.
<Film formation>
Using the sputtering targets of the above examples and comparative examples, sputtering film formation was performed under the following film formation conditions.
・ Power supply: DC power supply ・ Power: 600 W (Ag film only, 200 W)
・ Gas pressure: 0.2Pa
-Gas flow rate: In the case of an optical functional film Ar: 34 sccm O 2 : 16 sccm
In the case of Cu, Al, Ag, Mo film Ar: 50 sccm
-TS distance: 70mm
・ Substrate: Glass substrate (Eagle XG)
-Substrate temperature: Room temperature-Substrate size: 20mm square-Thickness: 50nm

さらに、実施例1〜48及び比較例1〜19のスパッタリングターゲットを用いて金属膜上にスパッタリング成膜で積層した光学機能膜(積層膜)について、平均反射率と、恒温恒湿試験の前後における反射率変化の最大値を計測した。   Furthermore, about the optical function film (laminated film) laminated | stacked by sputtering film-forming on the metal film using the sputtering target of Examples 1-48 and Comparative Examples 1-19, before and after an average reflectance and a constant temperature / humidity test The maximum value of reflectance change was measured.

<反射率の測定>
上述と同様の成膜条件で、スパッタリング成膜を行った。なお、ガラス基板(Eagle XG)上に、厚さ:50nmの酸化物膜(光学機能膜)、厚さ:200nmの銅、アルミニウム、銀又はモリブデンのいずれかの膜の順に、積層成膜した。なお、実施例46には、Alを、実施例47には、Agを、実施例48には、Moを、それ以外の実施例及び比較例には、Cuをそれぞれ用いて、金属膜とした。金属膜は、メタル配線用であり、その成膜には、それぞれの金属スパッタリングターゲットを用いた。なお、この金属膜に用いた金属を、表4〜6の「使用金属膜」欄に示した。
<Measurement of reflectance>
Sputtering film formation was performed under the same film formation conditions as described above. Note that an oxide film (optical functional film) having a thickness of 50 nm and a film of copper, aluminum, silver, or molybdenum having a thickness of 200 nm were stacked in this order on a glass substrate (Eagle XG). In Example 46, Al was used, in Example 47 Ag was used, in Example 48 Mo was used, and in other examples and comparative examples, Cu was used to form a metal film. . The metal film is for metal wiring, and each metal sputtering target was used for the film formation. In addition, the metal used for this metal film was shown in the "Used metal film" column of Tables 4-6.

次に、上記のようにガラス基板上に形成された積層膜について、反射率を測定した。この測定では、分光光度計(日立製U4100)を用い、ガラス基板側から400〜800nmの波長において測定した。そして、同様に作製した4サンプルで測定し、得られた測定値を平均して、平均反射率を求めた。その測定結果が、表4〜6の「平均反射率(%)」欄に示されている。   Next, the reflectance was measured about the laminated film formed on the glass substrate as mentioned above. In this measurement, a spectrophotometer (Hitachi U4100) was used, and measurement was performed at a wavelength of 400 to 800 nm from the glass substrate side. And it measured by 4 samples produced similarly, averaged the obtained measured value, and calculated | required the average reflectance. The measurement results are shown in the “average reflectance (%)” column of Tables 4-6.

<試験前後の反射率変化の測定>
さらに、上記のようにガラス基板上に形成された積層膜について、以下に示す試験条件で、恒温恒湿試験を行った。
・温度:85℃
・湿度:85%
・保持時間:250時間
<Measurement of reflectance change before and after test>
Furthermore, a constant temperature and humidity test was performed on the laminated film formed on the glass substrate as described above under the test conditions shown below.
・ Temperature: 85 ℃
・ Humidity: 85%
・ Retention time: 250 hours

この恒温恒湿試験後に、上述した手法で、上記波長範囲内の反射率を測定した。そこで、試験前後における400、500、600、700、800nmの各波長における反射率の差を求め、その絶対値を反射率変化とした。上記5波長のうち反射率変化の最大値について、表4〜6の「反射率変化最大値(%)」欄に示した。   After this constant temperature and humidity test, the reflectance within the above wavelength range was measured by the method described above. Therefore, the difference in reflectance at each wavelength of 400, 500, 600, 700, and 800 nm before and after the test was determined, and the absolute value was defined as the change in reflectance. The maximum value of the reflectance change among the above five wavelengths is shown in the “maximum reflectance change value (%)” column of Tables 4-6.

<エッチング速度の測定>
反射率測定時と同様の手法で、ガラス基板上に形成された50nmの光学機能膜について、以下に示すエッチング条件で、エッチング試験を行った。エッチング試験は光学機能膜が溶けきるまでの時間を計測し、エッチング速度を算出した。その結果が、表4〜6の「エッチング速度(nm/sec)」欄に示されている。
・方法:ディップ法
・エッチング液:SEA2(関東化学社製)
・液温:40℃
<Measurement of etching rate>
An etching test was performed on the optical functional film of 50 nm formed on the glass substrate under the etching conditions shown below in the same manner as in the reflectance measurement. In the etching test, the time until the optical functional film was completely melted was measured, and the etching rate was calculated. The results are shown in the “etching rate (nm / sec)” column of Tables 4-6.
・ Method: Dip method ・ Etching solution: SEA2 (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
・ Liquid temperature: 40 ℃













以上の結果によれば、実施例1〜48のスパッタリングターゲットのいずれにおいても、Cu及びFeのいずれか1種又は2種:85〜95質量%と、Ni及びMnのいずれか1種又は2種:5〜15質量%とを含有しており、これらのスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜された積層膜は、いずれも、平均反射率が30%以下を示しており、膜自体による外部光の反射に起因する配線パターンの金属光沢を低減できることが分かった。また、恒温恒湿試験の前後における反射率変化も小さく、信頼性があることが確認された。さらに、上記光学機能膜に対するエッチング速度は、積層成膜された金属膜と同程度の速さであることが確認され、積層成膜された光学機能膜と金属膜とを同時にパターニングするうえで、エッチングに何ら支障がないことが分かった。
従って、実施例1〜48のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜された光学機能膜は、隠ぺい性(配線パターンの金属光沢低減)、信頼性のいずれもの特性を備えていることが確認された。
According to the above result, in any of the sputtering targets of Examples 1 to 48, any one or two of Cu and Fe: 85 to 95% by mass, and any one or two of Ni and Mn. : All the laminated films formed by sputtering using these sputtering targets exhibit an average reflectance of 30% or less, and the external light generated by the film itself is contained. It was found that the metallic luster of the wiring pattern due to reflection can be reduced. Further, it was confirmed that the reflectance change before and after the constant temperature and humidity test was small and reliable. Furthermore, it is confirmed that the etching rate for the optical functional film is about the same as that of the laminated metal film, and simultaneously patterning the laminated optical functional film and the metal film, It turned out that there is no problem in etching.
Therefore, it was confirmed that the optical functional film formed by sputtering using the sputtering targets of Examples 1 to 48 has both concealability (reduction of metallic luster of the wiring pattern) and reliability.

一方、比較例1〜3、8〜10、14〜16のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜された光学機能膜は、いずれも、Ni,Mnの含有量が5質量%より低く、平均反射率が30%を超えているため、膜自体による光沢があり、隠ぺい性の点で劣っている。比較例4〜7、11〜13、17〜19のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜された光学機能膜は、いずれも、Ni,Mnの含有量が15質量%を超えるため、エッチング速度が極めて遅く、エッチング性の点で劣っている。   On the other hand, all the optical functional films formed by sputtering using the sputtering targets of Comparative Examples 1 to 3, 8 to 10, and 14 to 16 have a Ni and Mn content lower than 5 mass%, and an average reflectance. Is over 30%, the film itself has gloss and is inferior in hiding properties. Since the optical functional films formed by sputtering using the sputtering targets of Comparative Examples 4 to 7, 11 to 13, and 17 to 19 all have Ni and Mn contents exceeding 15% by mass, the etching rate is extremely high. Slow and inferior in etchability.

以上の様に、Cu及びFeのいずれか1種又は2種の合計で85〜95質量%を含有し、Ni及びMnのいずれか1種又は2種の合計で5〜15質量%を含有した金属合金からなるスパッタリングターゲットを用いてアルゴンに酸素を加えてスパッタリング成膜された金属合金酸化物の光学機能膜は、エッチング性、隠ぺい性(配線パターンの金属光沢低減)、信頼性のいずれも満足していることが確認された。   As mentioned above, 85-95 mass% was contained in the total of any 1 type or 2 types of Cu and Fe, and 5-15 mass% was contained in the total of any 1 type or 2 types of Ni and Mn. The optical functional film of metal alloy oxide formed by sputtering oxygen using a metal alloy sputtering target satisfies all of etching, hiding (reducing the metallic luster of the wiring pattern), and reliability. It was confirmed that

なお、本発明を、スパッタリングターゲットとして利用するためには、面粗さ:5.0μm以下、より好ましくは1.0μm以下、粒径:20μm以下より好ましくは10μm以下、金属系不純物濃度:0.1原子%以下、より好ましくは0.05原子%以下、抗折強度:50MPa以上、より好ましくは100MPa以上であることが好ましい。
また、本発明の技術範囲は上記実施形態および上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態および上記実施例では、ターゲットの作製を溶解鋳造によって行っているが、他の方法としてホットプレス法やHIP法(熱間等方加圧式焼結法)等を採用しても構わない。
また、基材はガラス以外の金属やフィルム等を採用しても構わない。



In order to use the present invention as a sputtering target, the surface roughness is 5.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, the particle size is 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and the metal impurity concentration is 0.00. 1 atomic% or less, more preferably 0.05 atomic% or less, bending strength: 50 MPa or more, more preferably 100 MPa or more.
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment and examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment and the above examples, the target is manufactured by melt casting. However, as another method, a hot press method, a HIP method (hot isostatic pressing method), or the like may be adopted. I do not care.
Moreover, you may employ | adopt metals, films, etc. other than glass as a base material.



Claims (3)

金属元素としてCu及びFeのいずれか1種又は2種の合計で85〜95質量%を含有し、Ni及びMnのいずれか1種又は2種の合計で5〜15質量%を含有した金属合金からなることを特徴とするスパッタリングターゲット。   Metal alloy containing 85 to 95 mass% in total of any one or two of Cu and Fe as metal elements, and 5 to 15 mass% in total of any one or two of Ni and Mn A sputtering target comprising: 金属元素としてCu及びFeのいずれか1種又は2種の合計で85〜95質量%を含有し、Ni及びMnのいずれか1種又は2種の合計で5〜15質量%を含有した酸化物からなることを特徴とする光学機能膜。   Oxide containing 85 to 95 mass% in total of any one or two of Cu and Fe as metal elements, and 5 to 15 mass% in total of any one or two of Ni and Mn An optical functional film comprising: 請求項1に記載のスパッタリングターゲットを用いて、金属膜に隣接してスパッタリング成膜された酸化物からなる光学機能膜であって、
前記光学機能膜側から測定された平均反射率が30%以下であることを特徴とした光学機能膜。



An optical functional film comprising an oxide formed by sputtering adjacent to a metal film using the sputtering target according to claim 1,
An optical functional film, wherein an average reflectance measured from the optical functional film side is 30% or less.



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