TW202200816A

TW202200816A - 濺鍍靶材及光學功能膜

Info

Publication number: TW202200816A
Application number: TW110119051A
Authority: TW
Inventors: 金子大亮; 梅本啓太; 杉內幸也; 岡野晋; 大友健志
Original assignee: 日商三菱綜合材料股份有限公司
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2022-01-01
Also published as: WO2021241687A1

Abstract

此濺鍍靶材含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，使前述第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內。

Description

濺鍍靶材及光學功能膜

本發明涉及為了形成層積在金屬薄膜等而減低來自金屬薄膜等的光的反射的光學功能膜而使用的濺鍍靶材及光學功能膜。本案基於在2020年5月28日在日本申請的特願2020-093236號及在2021年5月24日在日本申請的特願2021-086830號主張優先權，於此援用其內容。

近年來，作為行動裝置等的輸入手段，已採用投影型電容式的觸控面板。在此方式的觸控面板，為了觸碰位置檢測，形成有感測用的電極。此感測用的電極方面，通常透過圖案化而形成，在透明基板的其中一個面設置延伸於X方向的X電極與延伸於相對於X方向正交的Y方向的Y電極，將此等配置為格子狀。此處，在觸控面板的電極方面使用金屬薄膜的情況下，由於金屬薄膜具有金屬光澤，故從外部會視認出電極的圖案。為此，考量在金屬薄膜之上形成可見光的反射率低的低反射率膜從而使電極的視認性降低。

此外，在液晶顯示裝置、電漿顯示器為代表的平板顯示器方面，採用以彩色顯示為目的之濾色器。在此濾色器，為了優化對比度、色純度，並使視認性提升，形成有被稱為黑色矩陣的黑色的構件。上述的低反射率膜亦可用作為此黑色矩陣(以下記為「BM」)。

再者，於太陽能板，太陽光經由玻璃基板等入射的情況下，在其相反側形成有太陽能電池的背面電極。作為此背面電極，使用鉬(Mo)、銀(Ag)等的金屬薄膜。從背面側觀看如此的態樣的太陽能板時，係該背面電極的金屬薄膜會被視認出。為此，考量在背面電極之上形成上述的低反射率膜從而使背面電極的視認性降低。

此處，於上述的佈線膜與低反射率膜的層積膜，如記載於例如專利文獻1、2，透過蝕刻進行圖案化。另外，於專利文獻1，使用含有過氧化氫的蝕刻液而實施圖案化。

然而，於上述的佈線膜與低反射率膜的層積膜，有時在之後的程序實施例如400℃程度的熱處理。為此，要求因400℃程度的熱處理仍光學性能不會劣化的耐熱性。此外，如上述，佈線膜與低反射率膜的層積膜因蝕刻被圖案化，故要求蝕刻性方面亦優異。

此處，記載於專利文獻1的低反射率膜方面，雖基於包含過氧化氫之蝕刻液的蝕刻性方面優異，惟耐熱性不充分。此外，記載於專利文獻2的低反射率膜方面，雖採用氮氧化銅膜(CuNO膜)在耐熱性方面優異，惟基於包含過氧化氫的蝕刻液的蝕刻性不充分。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2015-130007號公報 [專利文獻2] 日本特開2016-186928號公報

[發明所欲解決之問題]

此發明方面，為鑑於前述的情事而創作者，目的在於提供形成在基於包含過氧化氫的蝕刻液的蝕刻性及耐熱性方面優異、可充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學功能膜的濺鍍靶材、及光學功能膜。 [解決問題之技術手段]

為了解決上述課題，涉及本發明的一態樣的濺鍍靶材方面，其含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，使前述第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內。

依此構成的濺鍍靶材時，如上述般具有第1成分與第2成分且使前述第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內，故可形成耐熱性方面優異且可透過包含過氧化氫的蝕刻液而良好地進行蝕刻處理的光學功能膜。此外，可形成可充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學功能膜。

此處，於涉及本發明的一態樣的濺鍍靶材，優選上作成為在前述氧化物的基相中被分散了粒狀的前述碳化物的組織，使前述碳化物的平均粒徑為1μm以上150μm以下的範圍內。此情況下，使前述碳化物的平均粒徑為1μm以上，故可謀求此濺鍍靶材的高密度化。此外，使前述碳化物的平均粒徑為150μm以下，故變得可透過濺鍍穩定形成均勻地混合了碳化物與氧化物的光學功能膜。

此外，於涉及本發明的一態樣的濺鍍靶材，優選上密度比為90%以上。此情況下，使密度比為90%以上，故可抑制濺鍍時的異常放電所致的顆粒的產生，可穩定進行成膜。

再者，於涉及本發明的一態樣的濺鍍靶材，優選上使電阻率為0.1Ω・cm以下。此情況下，使電阻率為0.1Ω・cm以下，故可透過DC濺鍍在無異常放電之下穩定進行成膜，可效率佳地形成光學功能膜。

涉及本發明的一態樣的光學功能膜方面，其含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，使前述第1成分內的W、Ta的合計含量為3原子%以上11原子%以下的範圍內。

依此構成的光學功能膜時，如上述般具有第1成分與第2成分且使前述第1成分內的W、Ta的合計含量為3原子%以上11原子%以下的範圍內，故耐熱性方面優異且可透過包含過氧化氫的蝕刻液而良好地進行蝕刻處理。此外，變得可充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射。

此處，於涉及本發明的一態樣的光學功能膜，優選上在與Cu膜相接之面形成厚度25nm以上75nm以下的範圍內之際的可見光反射率為20%以下。此情況下，上述的可見光反射率被抑制為低至20%以下，故變得可確實地抑制來自層積的金屬薄膜等的光的反射。

此外，於涉及本發明的一態樣的光學功能膜，優選上厚度50nm下的表面電阻為10⁶ Ω/sq.以下。此情況下，厚度50nm下的表面電阻為10⁶ Ω/sq.以下，導電性被確保，可經由此光學功能膜進行通電。

再者，於涉及本發明的一態樣的光學功能膜，優選上基於過氧化氫蝕刻液之蝕刻率為0.3mm/sec.以上5.8mm/sec.以下的範圍內。此情況下，使基於過氧化氫蝕刻液之蝕刻率為0.3mm/ sec.以上5.8mm/sec.以下的範圍內，故變得可在將涉及本發明的一態樣的光學功能膜層積於金屬薄膜之上之際，與金屬薄膜一起良好地進行蝕刻處理，效率佳地進行圖案化。

此外，於涉及本發明的一態樣的光學功能膜，優選上使膜厚d、可見光區的折射率n及可見光區的消光係數k的積n×k×d為40以上100以下的範圍內。此情況下，可透過可見光的吸收與干涉從而更確實地抑制可見光的反射。

再者，於涉及本發明的一態樣的光學功能膜，優選上在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜，400℃下10分鐘保持的熱處理後的可見光反射率為20%以下。此情況下，使400℃下10分鐘保持的熱處理後的可見光反射率為20%以下，故即使進行熱處理，光學特性仍不會大幅變化，耐熱性方面優異。 [對照先前技術之功效]

依本發明的一態樣時，可提供形成在基於包含過氧化氫的蝕刻液的蝕刻性及耐熱性方面優異、可充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學功能膜的濺鍍靶材及光學功能膜。

在以下，就係本發明的實施方式之濺鍍靶材及光學功能膜，參照圖式進行說明。

涉及本實施方式的光學功能膜12如示於圖1般被形成為層積在形成於基板1的表面之金屬佈線膜11之上。此處，金屬佈線膜11被以係導電性方面優異的金屬之鋁、鋁合金、銅或銅合金等而構成，在本實施方式，由銅構成。此金屬佈線膜11具有金屬光澤，故反射可見光，從外部被視認出。

係本實施方式之光學功能膜12為被設以抑制在層積的金屬佈線膜11之可見光的反射者。係本實施方式之光學功能膜12含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，使第1成分內的W、Ta的合計含量為3原子%以上11原子%以下的範圍內。

由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分具有導電性，透過此第1成分使得光學功能膜12的導電性被確保。此外，透過此第1成分使得光學功能膜12的耐熱性提升。由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分方面，透過混合於上述的第1成分從而可調整光學功能膜12的光學特性。此外，採用上述的組成，使得可透過包含過氧化氫的蝕刻液而良好地進行蝕刻處理。

第1成分內的W、Ta的合計含量不足3原子%時，存在光學功能膜12的耐熱性、導電性不足之虞。第1成分內的W、Ta的合計含量超過11原子%時，Si等的氧化物的含量不足，存在無法充分抑制來自金屬薄膜11等的光的反射之虞。本實施方式的光學功能膜12中的第1成分內的W、Ta的合計含量的下限方面，較優選上為5.0原子%以上，更優選上為7.0原子%以上。第1成分內的W、Ta的合計含量之上限方面，較優選上為10.0原子%以下，更優選上為9.0原子%以下。第2成分內的Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W的合計含量優選上為15原子%以上50原子%以下的範圍內。上述的第1成分內的W、Ta的合計含量及第2成分內的Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W的合計含量為使包含O、C的全部的元素的合計量為100原子%之量。上述的含量被特定的元素以外的餘部為C、O及不可避免的雜質。

此處，係本實施方式之光學功能膜12中，在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜之際的可見光反射率優選上比Cu膜的反射率(約74%)小。再者，30%以下為優選，20%以下更優選。例如，光學功能膜12在Cu膜之上被以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜。使在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行了成膜之際的可見光反射率為20%以下的情況下，變得可確實地抑制在金屬佈線膜11之可見光的反射。另外，要進一步確實地抑制在金屬佈線膜11之可見光的反射，在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行了成膜之際的可見光反射率較優選上為15%以下，更優選上為10%以下。

此外，係本實施方式之光學功能膜12方面，優選上使厚度50nm下的表面電阻為10⁶ Ω/sq.以下。據此，變得可經由光學功能膜12進行金屬佈線膜11與外部的佈線的導通。另外，厚度50nm下的表面電阻超過10⁶ Ω/sq.的情況下，為了使金屬佈線與外部導通，在低反射率膜、基板形成孔使得可達成與外部的佈線的導通。另外，厚度50nm下的表面電阻較優選上作成為10⁵ Ω/sq.以下，更優選上作成為10⁴ Ω/sq.以下。厚度50nm下的表面電阻的下限優選上為10Ω/sq.以上。

再者，在係本實施方式之光學功能膜12方面，基於過氧化氫蝕刻液之蝕刻率為Cu膜的蝕刻率(5.8mm・sec.)以下，優選上為亦無未溶部分的產生之0.3mm/sec.以上5.8mm/sec.以下的範圍內。據此，與金屬佈線膜11進行了層積之狀態下進行蝕刻從而可良好地形成佈線圖案。此處，過氧化氫蝕刻液方面，可採用Kanto Chemical株式會社製的過氧化氫系蝕刻液GHP-3。另外，基於過氧化氫蝕刻液之蝕刻率的下限較優選上為0.4mm/sec.以上，更優選上為0.5mm/sec.以上。另一方面，基於過氧化氫蝕刻液之蝕刻率之上限較優選上為3.0mm/sec.以下，更優選上為2.0mm/sec.以下。

此外，係本實施方式之光學功能膜12方面，優選上使膜厚d、可見光區的折射率n及可見光區的消光係數k的積n×k×d為40以上100以下的範圍內。在此光學功能膜12方面，透過可見光的吸收(消光係數k)與干涉(膜厚d及折射率n)從而抑制金屬佈線膜11的反射。調整消光係數k從而抑制可見光的全波長的反射，調整膜厚d及折射率n從而抑制反射光的波形及峰值。另外，可見光區為波長380~780nm的區域。

並且，使膜厚d、可見光區的折射率n及可見光區的消光係數k的積n×k×d為上述的範圍內，從而可透過可見光的吸收與干涉更確實地抑制可見光區的反射。另外，d×n×k的下限較優選上作成為50以上，更優選上作成為60以上。另一方面，d×n×k之上限較優選上作成為90以下，更優選上作成為80以下。

此處，在係本實施方式之光學功能膜12方面，優選上在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜，400℃下10分鐘保持的熱處理後之可見光反射率為20%以下。據此，熱處理的實施後亦光學特性不會劣化，耐熱性方面確實優異。另外，在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜，400℃下10分鐘保持的熱處理後的可見光反射率優選上為15%以下，更優選上為10%以下。另外，光學功能膜12在Cu膜之上被以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜。

接著，就係本實施方式之濺鍍靶材進行說明。係本實施方式之濺鍍靶材為用以形成上述的光學功能膜12者。

係本實施方式之濺鍍靶材含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，使第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內。

由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分具有導電性，透過此第1成分使得係本實施方式之濺鍍靶材的導電性被確保。由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分在燒結性方面比第1成分優異，故係本實施方式之濺鍍靶材的密度比會提升。再者，採用上述的組成，使得可形成可透過包含過氧化氫的蝕刻液而良好地進行蝕刻處理的光學功能膜12。

使濺鍍靶材的第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內，從而可形成使第1成分內的W、Ta的合計含量為3原子%以上11原子%以下的範圍內的本實施方式的光學功能膜。本實施方式的濺鍍靶材中的第1成分內的W、Ta的合計含量的下限較優選上為12.0原子%以上，更優選上為14.0原子%以上。第1成分內的W、Ta的合計含量之上限方面，較優選上為32.0原子%以下，更優選上為29.0原子%以下。第2成分內的Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W的合計含量優選上為7原子%以上41原子%以下的範圍內。上述的第1成分內的W、Ta的合計含量及第2成分內的Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W的合計含量為使包含O、C的全部的元素的合計量為100原子%之量。上述的含量被特定的元素以外的餘部為C、O及不可避免的雜質。

此處，在係本實施方式之濺鍍靶材方面，優選上作成為在上述的氧化物的基相中被島狀地分散了碳化物的組織，使前述碳化物的平均粒徑為1μm以上150μm以下的範圍內。此處，碳化物的平均粒徑為圓當量直徑的個數平均。碳化物的平均粒徑為1μm以上的情況下，可謀求濺鍍靶材的高密度化。此外，碳化物的平均粒徑為150μm以下的情況下，變得可透過濺鍍穩定形成均勻地混合了碳化物與氧化物的光學功能膜。另外，碳化物的平均粒徑的下限較優選上為2μm以上，更優選上為8μm以上。碳化物的平均粒徑之上限較優選上為120μm以下，更優選上為80μm以下。另外，碳化物的平均粒徑之上限亦可為30μm以下或15μm以下。

此外，在係本實施方式之濺鍍靶材方面，優選上使密度比為90%以上。使密度比為90%以上，從而可抑制在濺鍍時之顆粒的產生。另外，在係本實施方式之濺鍍靶材方面，優選上使密度比為92%以上，更優選上為93%以上。密度比之上限優選上為100%以下。

此外，在係本實施方式之濺鍍靶材方面，優選上使電阻率為0.1Ω・cm以下。使電阻率為0.1Ω・cm以下，使得可透過DC濺鍍穩定形成光學功能膜12。另外，在係本實施方式之濺鍍靶材方面，電阻率優選上作成為5×10^-2 Ω・cm以下，更優選上作成為1×10^-2 Ω・cm以下。電阻率的下限優選上為1×10^-6 Ω・cm以上。

接著，就涉及本實施方式的濺鍍靶材的製造方法，參照圖2進行說明。

(粉末混合程序S01) 本實施方式中，首先如示於圖2，將由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分粉末與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分粉末進行秤量而混合，獲得燒結原料粉末。此處，混合方法方面無特別限制，在本實施方式採用球磨裝置。此外，由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分粉末的平均粒徑優選上為1μm以上150μm以下的範圍內。由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分粉末的平均粒徑優選上為0.05μm以上0.3μm以下的範圍內。前述的第1成分粉末與第2成分粉末的平均粒徑為體積基準的D50徑。

(燒結程序S02) 接著，將上述的燒結原料粉末一面加壓一面加熱從而燒結，獲得燒結體。在本實施方式，使用熱壓裝置或熱均壓加壓裝置(HIP)而實施燒結。此燒結程序S02中的燒結溫度設為650℃以上1000℃以下的範圍內、燒結溫度下的保持時間設為0.5小時以上15小時以下的範圍內、加壓壓力設為10MPa以上200MPa以下的範圍內。

(機械加工程序S03) 接著，將獲得的燒結體進行機械加工為既定的尺寸。據此，製造出係本實施方式之濺鍍靶材。

依採用如以上的構成之係本實施方式之濺鍍靶材時，由於含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，且使第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內，故可形成耐熱性方面優異且可透過包含過氧化氫的蝕刻液而良好地進行蝕刻處理的光學功能膜12。此外，可形成可充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學功能膜12。

在本實施方式的濺鍍靶材方面，作成為在氧化物的基相中被分散了粒狀的碳化物的組織，使碳化物的平均粒徑為1μm以上150μm以下的範圍內的情況下，變得可謀求此濺鍍靶材的高密度化，同時可透過濺鍍而穩定形成均勻地混合了碳化物與氧化物的光學功能膜12。

此外，在本實施方式的濺鍍靶材方面，密度比為90%以上的情況下，可抑制在濺鍍時的顆粒的產生，可穩定濺鍍形成光學功能膜12。再者，在本實施方式的濺鍍靶材方面，使電阻率為0.1Ω・cm以下的情況下，可透過DC濺鍍穩定進行成膜，可效率佳地形成光學功能膜12。

依係本實施方式之光學功能膜12時，由於作成為含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，且使第1成分內的W、Ta的合計含量為3原子%以上11原子%以下的範圍內，故變得耐熱性方面優異且可透過包含過氧化氫的蝕刻液而良好地進行蝕刻處理。此外，變得可充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射。

在本實施方式的光學功能膜12方面，在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行了成膜之際的可見光反射率為20%以下的情況下，變得可確實地抑制來自金屬佈線膜11的光的反射。此外，在本實施方式的光學功能膜12方面，厚度50nm下的表面電阻為10⁶ Ω/sq.以下的情況下，導電性被確保，可經由此光學功能膜12進行通電。

再者，在本實施方式的光學功能膜12方面，基於過氧化氫蝕刻液之蝕刻率為0.3mm/sec.以上5.8mm/ sec.以下的範圍內的情況下，在層積於金屬佈線膜11之上之際，變得可與金屬佈線膜11一起良好地進行蝕刻處理，可效率佳地進行圖案化。

此外，在本實施方式的光學功能膜12方面，使膜厚d、可見光區的折射率n及可見光區的消光係數k的積n×k×d為40以上100以下的範圍內的情況下，變得可透過可見光的吸收與干涉而更確實地抑制可見光的反射。再者，在本實施方式的光學功能膜12方面，在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜、在400℃下10分鐘保持的熱處理後的可見光反射率為20%以下的情況下，即使進行熱處理，光學特性仍不會大幅變化，耐熱性方面優異。

再者，本實施方式的光學功能膜12為被形成在包含Al或Cu的金屬佈線膜11之上或在基板與該金屬佈線膜11之間的光學功能膜12，含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，且以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行了成膜之際的可見光反射率為20%以下。

以上，雖就本發明的實施方式進行了說明，惟本發明不限定於此，在不脫離該發明的技術要件的範圍內可酌情變更。例如，在本實施方式，雖舉示於圖1的構造的層積膜為例而進行了說明，惟不限定於此，亦可為在基板與金屬佈線之間形成了本實施方式的光學功能膜12之作成為玻璃基板/光學功能膜/金屬佈線的構造的層積膜。此情況下，變成反射來自玻璃基板的光。此外，為此構造時，光學功能膜方面不需要導電性。 [實施例]

在以下，說明就涉及本實施方式的濺鍍靶材及光學功能膜的作用效果進行了評價之評價試驗的結果。

如示於表1、2，秤量了由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分粉末與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分粉末。將此進行了秤量的原料粉1kg與ϕ5mm的球1.3kg投入至3L鍋。接著，以球磨裝置混合原料粉而獲得燒結用原料粉末。粉末皆使用了純度99.9質量%以上者。

另外，第1成分粉末及第2成分粉末的平均粒徑利用以下方式進行了測定。將六偏磷酸鈉濃度0.2vol%的水溶液調製100mL，在此水溶液加入各原料粉末10mg，使用雷射繞射散射法(測定裝置：NIKKISO株式會社製、Microtrac MT3000)而測定了粒徑分布(體積基準)。從獲得的粒徑分布(體積基準)求出第1成分粉末的平均粒徑及第2成分粉末的平均粒徑(D50徑)。

使用上述的燒結用原料粉末，透過熱壓或HIP進行燒結，獲得燒結體。熱壓方面，將燒結用原料粉末填充於碳製的熱壓的模具(ϕ135mm)，以830℃、記載於表1、2的壓力在真空中進行熱壓3小時，製作了燒結體。 HIP方面，首先將混合粉末(燒結用原料粉末)填充於ϕ225mm的橡膠模具，以冷均壓加壓(CIP)裝置，150MPa、5分鐘進行加壓成型，製作了成型體。之後，在SPCC(軋製鋼材)的罐設置成型體，焊接了SPCC。接著，抽真空至0.001Pa以下，然後將罐密封。以850℃、記載於表1、2的壓力進行2小時燒結，製作了燒結體。

將此等燒結體機械加工為直徑125mm、厚度5mm，接著在Cu製的背板以In焊料進行黏貼而製作了濺鍍靶材。另外，欲使雜質元素減低的情況下，優選上使用更高純度的原料粉末。此外，氧化銦粉末與氧化鋅粉末有時在熱壓時及HIP時被還原而析出In與Zn。為此，優選上以碳模具與氧化銦粉末、氧化鋅粉末不會直接接觸的方式將氮化硼往碳模具充分塗布。

就如上述般而獲得的濺鍍靶材及使用此濺鍍靶材而成膜的光學功能膜，評價有關以下的項目。

(濺鍍靶材的組成) 透過EPMA裝置的定量分析，實施各金屬成分與C、O成分的定量而獲得定量結果，確認了從原料混合時的組成無大的變動。就包含W的碳化物與W的氧化物雙方，透過進行XPS分析從而求出W的碳化物與W的氧化物的比，使用求出的比與定量結果而分別求取第1成分內的W與第2成分內的W的量。

(濺鍍靶材的密度比) 從獲得的加工完的濺鍍靶材的尺寸算出濺鍍靶材的體積，將測定的重量的值除以體積從而計算濺鍍靶材的尺寸密度。將尺寸密度除以計算密度的比例作為「密度比」而記載於表3、4。另外，計算密度依下述的式而算出。計算密度(g/cm³ )=100/{第1成分下料量(mass%)/第1成分理論密度(g/cm³ )+第2成分下料量(mass%)/第2成分理論密度(g/cm³ )}

(濺鍍靶材的組織) 從獲得的濺鍍靶材提取觀察樣品，將此埋入環氧樹脂，進行了研磨處理。接著，使用電子探針顯微分析儀(EPMA)裝置以倍率3000倍對36μm×28μm的範圍進行了元素映射。從含於第1成分的金屬的映射像與含於第2成分的金屬的映射像觀察了第1成分與第2成分的組織構成。並且，算出碳化物的平均粒徑(圓當量直徑的個數平均)，記載於表3、4。此處，在圖3示出本發明例1的觀察結果，在圖4示出本發明例2的觀察結果。

(濺鍍靶材的比電阻) 對獲得的濺鍍靶材的濺鍍面之中心部，使用Mitsubishi Chemical株式會社製的低電阻計(Loresta-GP)，將以四探針法進行了測定之值記載於表。以測定時的溫度23±5℃(18℃~28℃)、濕度50±20%(30%~70%)進行了測定。另外，測定時的探測器採用了ASP探測器。

(異常放電次數的測定) 在濺鍍室內以50sccm流放Ar，在腔室內全壓為0.67Pa的狀態下，以DC，使T-S距離為70mm，以5.0W/cm² ，進行了1小時濺鍍。記錄了此濺鍍之際的異常放電次數。電源採用了mks公司製DC電源裝置RPG-50。

(單膜的評價) 在獲得的濺鍍靶材方面，在濺鍍室內以50sccm流放Ar，在腔室內全壓為0.67Pa的狀態下，DC，使T-S距離為70mm，以記載於表5、6的輸出在邊長20mm的正方形的Si基板上進行厚度50nm的膜的成膜。事前以上述條件進行成膜，算出膜的附著速度。並且，求出獲得目標膜厚(50nm)的成膜時間。膜厚方面，在成為在事前進行了成膜之際算出的目標膜厚(50nm)的成膜時間之期間進行成膜從而進行了管理。就獲得的膜，實施了下述的(1)~(4)的評價。

(1)膜組成的分析透過EPMA裝置的定量分析，進行各金屬成分與C、O成分的定量而獲得定量結果。就包含W的碳化物與W的氧化物雙方，透過進行XPS分析從而求出W的碳化物與W的氧化物的比，使用求出的比與定量結果而分別求取第1成分內的W與第2成分內的W的量。從獲得的結果，計算了使檢測出的金屬成分與C、O成分的合計值為100原子%之際的各成分的比例。此外，比較例4中，進行各金屬成分與C、O、N成分的定量，計算了使金屬成分與C、O、N成分的合計值為100原子%之際的各成分的比例。

(2)折射率、消光係數的測定就膜厚50nm的成膜樣品，使用UVISEL-HR320(Horiba公司製橢圓光譜偏光儀)，測定、計算了可見光區(380~ 780nm的波段)的折射率與消光係數。

(3)比電阻的測定將使用Loresta-GP(Mitsubishi Chemical Analytech公司製)以四探針法進行了測定之值記載於表7、8。以測定時的溫度23±5℃(18℃~28℃)、濕度50±20%(30%~70%)進行了測定。另外，測定時的探測器採用了PSP探測器。

(4)蝕刻率的測定於市售的過氧化氫系蝕刻液GHP-3(Kanto Chemical公司製)浸漬膜厚50nm的成膜樣品，計測膜熔化的時間。將該時間的值除以膜厚的值從而獲得了蝕刻率。測定時使上述蝕刻液的溫度為40±5℃(35℃~45℃)。

(反射率的測定) 在玻璃基板上形成厚度200nm的Cu膜。並且，以在接於Cu膜之面使上述的光學功能膜分別成為恰當的膜厚d(25nm以上75nm以下)的方式，在濺鍍室內以50sccm流放Ar，在腔室內全壓為0.67Pa的狀態下，以DC，使T-S距離為70mm，以記載於表5、6的輸出進行成膜，製作了層積膜。接著，就如上述般形成於玻璃基板上的層積膜，測定了反射率。在此測定，使用分光光度計(日立製U-4100)，從進行了成膜的膜側在380~780nm的波長進行了測定。

(耐熱試驗) 以反射率的測定將製作的層積膜在400℃、氮環境下加熱處理了10分鐘。就熱處理後的反射率，在緊接著成膜後同樣地進行了測定。

於比較例1，濺鍍靶材雖含有係第1成分的WC及係第2成分的ZnO、Y₂ O₃ ，惟使W的含量為8.0原子%，成膜的光學功能膜中的W的含量為2.8原子%。在此光學功能膜方面，在400℃下的熱處理後反射率大幅上升，耐熱性不充分。

於比較例2，濺鍍靶材雖含有係第1成分的WC及係第2成分的Y₂ O₃ ，惟使W的含量為39.0原子%，成膜的光學功能膜中的W的含量為13.6原子%。在此光學功能膜方面，熱處理前的反射率相對大為35%，無法充分抑制金屬薄膜的可見光的反射。

於比較例3，濺鍍靶材被以金屬Cu構成，在濺鍍時進行氧導入從而形成由氧化銅(CuO)所成的光學功能膜。在此光學功能膜方面，在400℃下的熱處理後反射率大幅上升，耐熱性不充分。

於比較例4，濺鍍靶材被以金屬Cu構成，在濺鍍時進行氮及氧導入從而形成由氮氧化銅(CuNO)所成的光學功能膜。於此光學功能膜，表面電阻變非常高。此外，不溶於過氧化氫蝕刻液，無法進行蝕刻。

相對於此，於本發明例1~33，濺鍍靶材含有第1成分及第2成分，使第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內，使形成的光學功能膜中的第1成分內的W、Ta的合計含量為3原子%以上11原子%以下的範圍內。於此等光學功能膜，熱處理前的可見光的反射率低，可充分抑制金屬薄膜的可見光的反射。此外，於熱處理後，可見光的反射率亦未大幅變化，耐熱性方面優異。再者，可透過過氧化氫蝕刻液而良好地進行蝕刻處理。

根據以上，確認了在依本發明例時，可提供形成在基於包含過氧化氫的蝕刻液的蝕刻性及耐熱性方面優異、可充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學功能膜的濺鍍靶材及光學功能膜。 [產業利用性]

本實施方式的濺鍍靶材適合應用於設於在投影型電容式的觸控面板中的感測用的電極(金屬膜)的低反射率膜、形成在平板顯示器中的黑色矩陣的程序。

12:光學功能膜

[圖1]具備了涉及本發明的一實施方式的光學功能膜之層積膜的剖面說明圖。 [圖2]就涉及本發明的一實施方式的濺鍍靶材的製造方法進行繪示的流程圖。 [圖3]本發明例1的濺鍍靶材的組織的觀察結果。 [圖4]本發明例2的濺鍍靶材的組織的觀察結果。

Claims

一種濺鍍靶材，其含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，使前述第1成分內的W、Ta的合計含量為10原子%以上35原子%以下的範圍內。
如請求項1的濺鍍靶材，其作成為在前述氧化物的基相中分散了粒狀的前述碳化物之組織，使前述碳化物的平均粒徑為1μm以上150μm以下的範圍內。
如請求項1或2的濺鍍靶材，其中，密度比為90%以上。
如請求項1~3中任一項的濺鍍靶材，其中，使電阻率為0.1Ω・cm以下。
一種光學功能膜，其含有由從W、Ta選擇的一種或二種的碳化物所成的第1成分與由從Si、In、Y、Nb、V、Zn、Zr、Al、B、Mo、W選擇的一種或二種以上的氧化物所成的第2成分，使前述第1成分內的W、Ta的合計含量為3原子%以上11原子%以下的範圍內。
如請求項5的光學功能膜，其中，在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行了成膜之際的可見光反射率為20%以下。
如請求項5或6的光學功能膜，其中，厚度50nm下的表面電阻為10⁶ Ω/sq.以下。
如請求項5~7中任一項的光學功能膜，其中，基於過氧化氫蝕刻液之蝕刻率為0.3mm/sec.以上5.8mm/sec.以下的範圍內。
如請求項5~8中任一項的光學功能膜，其中，使膜厚d、可見光區的折射率n及可見光區的消光係數k的積n×k×d為40以上100以下的範圍內。
如請求項5~9中任一項的光學功能膜，其中，在與Cu膜相接之面以厚度25nm以上75nm以下的範圍內進行成膜，400℃下10分鐘保持的熱處理後的可見光反射率為20%以下。