JP5632821B2 - Cu alloy wiring film for touch panel sensor, manufacturing method thereof, and touch panel sensor - Google Patents
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Description
本発明は、透明導電膜と接続するタッチパネルセンサー用のＣｕ合金配線膜、及びその製造方法、並びに該Ｃｕ合金配線膜を用いたタッチパネルセンサー、及び該Ｃｕ合金配線膜を形成するためのスパッタリングターゲットに関するものである。 The present invention relates to a Cu alloy wiring film for a touch panel sensor connected to a transparent conductive film, a manufacturing method thereof, a touch panel sensor using the Cu alloy wiring film, and a sputtering target for forming the Cu alloy wiring film. Is.
画像表示装置の前面に配置された、画像表示装置と一体型の入力スイッチとして用いられるタッチパネルセンサーは、その使い勝手のよさから、銀行のＡＴＭや券売機、カーナビ、ＰＤＡ、コピー機の操作画面などに加え、近年では携帯電話やタブレットＰＣに至るまで幅広く使用されている。その入力ポイントの検出方式には、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式、超音波表面弾性波方式、圧電式等が挙げられる。これらのうち、携帯電話やタブレットＰＣには、静電容量方式が、応答性が良くコストがかからず構造が単純である等の理由から用いられている。 The touch panel sensor, which is used as an input switch integrated with the image display device, is placed on the front of the image display device, so that it can be used for bank ATMs, ticket vending machines, car navigation systems, PDAs, copy machine operation screens, etc. In addition, in recent years, it has been widely used for mobile phones and tablet PCs. Examples of the input point detection method include a resistance film method, a capacitance method, an optical method, an ultrasonic surface acoustic wave method, and a piezoelectric method. Among these, the electrostatic capacity method is used for mobile phones and tablet PCs because of its responsiveness, low cost, and simple structure.
静電容量方式のタッチパネルセンサーは、ガラス基板、フィルム基板、有機膜、ＳｉＯ２膜などを介して２種の透明導電膜が直交する構造となっている。この様な構成のタッチパネルセンサー表面を、保護ガラスなどを介して指等でタッチすると、透明導電膜間の静電容量が変化することで、タッチされた箇所が感知される。 The capacitive touch panel sensor has a structure in which two kinds of transparent conductive films are orthogonal to each other through a glass substrate, a film substrate, an organic film, a SiO 2 film, or the like. When the surface of the touch panel sensor having such a configuration is touched with a finger or the like through a protective glass or the like, the touched location is detected by changing the capacitance between the transparent conductive films.
上記タッチパネルセンサーを製造するプロセスにおいて、透明導電膜と制御回路を接続するための引き回し配線や透明導電膜間を接続する金属配線などの配線は、一般に、銀ペーストなどの導電性ペーストや導電性インクを、インクジェットやその他の印刷方法で印刷することにより形成されてきた。しかし、静電容量式など微細な配線寸法を要求する近年のタッチパネルでは、これらの手法では対応できず、スパッタリング成膜およびリソグラフィーによるパターン形成が主流となっている。配線材料には、Ａｇ合金のほか、Ａｌ合金やＣｕが検討されている。しかし、Ａｇ合金は材料コストが高く、Ａｌ合金は薬液耐性やＩＴＯなどの透明導電膜との接触抵抗の問題からＭｏなどとの積層構造が必要となる。また、膜応力が強くフィルムがカールするといった問題も指摘されている。 In the process of manufacturing the touch panel sensor, the wiring such as the lead wiring for connecting the transparent conductive film and the control circuit and the metal wiring for connecting the transparent conductive film is generally conductive paste such as silver paste or conductive ink. Has been formed by printing by inkjet or other printing methods. However, in recent touch panels that require fine wiring dimensions such as a capacitance type, these methods cannot be used, and sputtering film formation and pattern formation by lithography are the mainstream. In addition to Ag alloys, Al alloys and Cu have been studied as wiring materials. However, the Ag alloy has a high material cost, and the Al alloy requires a laminated structure with Mo or the like due to problems of chemical resistance and contact resistance with a transparent conductive film such as ITO. In addition, problems such as strong film stress and curling of the film have been pointed out.
一方、Ｃｕについてはこれらの課題は問題とならないが、Ｃｕは容易に酸化されてＣｕ酸化膜を形成し、製造工程におけるＣｕ表面の酸化による変色や抵抗上昇、膜の喪失が問題となっている。特にタッチパネルセンサーにおいては配線膜自体の酸化が進行して酸化膜の膜厚が厚くなると、これに起因して透明導電膜と配線膜との接続抵抗が高まり、信号遅延等の不良が生じる原因となっていた。 On the other hand, for Cu, these problems do not become a problem, but Cu is easily oxidized to form a Cu oxide film. Discoloration and resistance increase due to oxidation of the Cu surface in the manufacturing process, and film loss are problems. . Especially in the touch panel sensor, if the wiring film itself is oxidized and the oxide film becomes thicker, the connection resistance between the transparent conductive film and the wiring film is increased due to this, which causes a defect such as signal delay. It was.
特許文献１および２には、液晶ディスプレイなどの表示装置分野において、耐酸化性に優れたＣｕ合金が開示されているが、同分野では基板上にＴＦＴや酸化シリコンや窒化シリコンを形成するために少なくとも２００℃以上となる熱履歴を利用して、Ｃｕ合金膜中の添加元素を析出させて合金元素の酸化物層を形成することで耐酸化性の向上を図っている。しかしながらタッチパネルの製造過程においては、２００℃以上となるプロセスを必要としないため、特許文献１や２で開示されているような高温熱処理を行うことは生産性や樹脂系基板保護の観点から望ましくない。 Patent Documents 1 and 2 disclose Cu alloys having excellent oxidation resistance in the field of display devices such as liquid crystal displays. In this field, in order to form TFT, silicon oxide, or silicon nitride on a substrate, Utilizing a thermal history of at least 200 ° C. or higher, the additive element in the Cu alloy film is precipitated to form an oxide layer of the alloy element, thereby improving the oxidation resistance. However, since a process of 200 ° C. or higher is not required in the touch panel manufacturing process, it is not desirable to perform high-temperature heat treatment as disclosed in Patent Documents 1 and 2 from the viewpoint of productivity and protection of the resin-based substrate. .
本発明は上記のような事情に着目してなされたものであって、その目的は、耐酸化性に優れたタッチパネルセンサー用配線膜、及び該配線膜の製造方法、並びにこれを用いたタッチパネルセンサー、及び同配線膜形成に好適なスパッタリングターゲットを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-described circumstances, and its object is to provide a wiring film for a touch panel sensor excellent in oxidation resistance, a method for manufacturing the wiring film, and a touch panel sensor using the wiring film. And providing a sputtering target suitable for forming the wiring film.
上記課題を達成し得た本発明は、透明導電膜、および前記透明導電膜と接続するタッチパネルセンサー用の配線膜において、前記配線膜は、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される合金元素の少なくとも一種を合計量で０．１〜４０原子％含み、残部Ｃｕおよび不可避的不純物であることに要旨を有するＣｕ合金配線膜である。 The present invention that has achieved the above-described object provides a transparent conductive film and a wiring film for a touch panel sensor connected to the transparent conductive film, wherein the wiring film is an alloy selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn. It is a Cu alloy wiring film containing at least one element in a total amount of 0.1 to 40 atomic%, and having the gist of being the remaining Cu and inevitable impurities.
また本発明の他の構成としては、透明導電膜、および前記透明導電膜と接続するタッチパネルセンサー用の配線膜において、前記配線膜は、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される合金元素の少なくとも一種を合計量で０．１〜４０原子％含むＣｕ合金（第１層）と、純ＣｕまたはＣｕを主成分とするＣｕ合金であって前記第１層よりも電気抵抗率の低いＣｕ合金からなる第２層と、を含む積層構造を有し、前記第２層は、前記透明導電膜と接続されていることに要旨を有するＣｕ合金配線膜。
上記積層構造とする場合の第１層の膜厚は、５〜１００ｎｍであることが望ましい。
As another configuration of the present invention, in the transparent conductive film and the wiring film for the touch panel sensor connected to the transparent conductive film, the wiring film is an alloy element selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn. Cu alloy (first layer) containing 0.1 to 40 atomic% of the total amount of at least one of the above, and pure Cu or Cu alloy containing Cu as a main component and having a lower electrical resistivity than the first layer A Cu alloy wiring film having a laminated structure including a second layer made of an alloy, the second layer being connected to the transparent conductive film.
The film thickness of the first layer in the case of the laminated structure is desirably 5 to 100 nm.
本発明には、上記Ｃｕ合金配線膜を備えたタッチパネルセンサーが含まれ、また前記透明導電膜が、フィルム基板上に形成されているタッチパネルセンサーも好ましい実施態様である。 The present invention includes a touch panel sensor provided with the Cu alloy wiring film, and a touch panel sensor in which the transparent conductive film is formed on a film substrate is also a preferred embodiment.
また本発明には、タッチパネルセンサー用Ｃｕ合金配線膜を形成するためのスパッタリングターゲットも含まれ、スパッタリングターゲットはＮｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される合金元素を少なくとも一種を、合計で０．１〜４０原子％含み、残部Ｃｕおよび不可避的不純物で構成されていることに要旨を有する。 The present invention also includes a sputtering target for forming a Cu alloy wiring film for a touch panel sensor. The sputtering target includes at least one alloy element selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn in total of 0. The main point is that it is composed of 1 to 40 atom%, and is composed of the remainder Cu and inevitable impurities.
更に本発明は上記Ｃｕ合金配線膜の製造方法も提供するものであり、その製造方法は前記成分組成を有するＣｕ合金膜を成膜した後、２００℃未満の温度で３０秒以上加熱することを特徴とすることに要旨を有する。 Furthermore, the present invention also provides a method for producing the above Cu alloy wiring film, which comprises heating the Cu alloy film having the above-described composition to a temperature of less than 200 ° C. for 30 seconds or more. It has a gist in features.
本発明によれば、タッチパネルセンサー用配線膜として、耐酸化性向上元素を所定量含むＣｕ合金を用いているため、Ｃｕ合金配線膜は耐酸化性に優れた効果を発揮する。更に耐酸化性に優れたＣｕ合金膜（第１層）と、第１層よりも電気抵抗率の低い第２層との積層構造を有するＣｕ合金（第１層＋第２層）は、より優れた耐酸化性と低い電気抵抗率を発揮することができる。 According to the present invention, since the Cu alloy containing a predetermined amount of the oxidation resistance improving element is used as the wiring film for the touch panel sensor, the Cu alloy wiring film exhibits an effect excellent in oxidation resistance. Further, a Cu alloy (first layer + second layer) having a laminated structure of a Cu alloy film (first layer) excellent in oxidation resistance and a second layer having a lower electrical resistivity than the first layer is more Excellent oxidation resistance and low electrical resistivity can be exhibited.
したがって本発明によれば、従来から問題となっていた配線膜の低い耐酸化性を向上できると共に、更に電気抵抗率も低く維持したタッチパネルセンサー用Ｃｕ合金配線膜、及び該配線膜を用いたタッチパネルセンサーを提供できる。
また本発明は、このような効果を有する上記Ｃｕ合金配線膜の製造方法、及び該配線膜の形成に好適なスパッタリングターゲットも提供するものである。
Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the low oxidation resistance of a wiring film which has been a problem in the past, and further, the Cu alloy wiring film for a touch panel sensor maintained at a low electrical resistivity, and a touch panel using the wiring film Can provide sensor.
The present invention also provides a method for producing the above Cu alloy wiring film having such effects and a sputtering target suitable for forming the wiring film.
本発明者らは、タッチパネルセンサー用配線に要求される電気抵抗を有しつつ耐酸化性に優れた配線膜、およびこれを用いたタッチパネルセンサーを提供すべく鋭意研究を行った。 The inventors of the present invention have intensively studied to provide a wiring film having an electrical resistance required for a wiring for a touch panel sensor and excellent in oxidation resistance, and a touch panel sensor using the wiring film.
その結果、透明導電膜に接続する配線膜を、合金元素（耐酸化性向上元素）としてＮｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される少なくとも一種を含むＣｕ合金とすればよいことがわかった。具体的にはＣｕ合金に含まれている合金元素（Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｎ）がＣｕ合金配線膜表面で濃化層を形成し、この濃化層が耐酸化性を高める効果を有することを見出した。 As a result, it was found that the wiring film connected to the transparent conductive film should be a Cu alloy containing at least one selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn as an alloy element (an element for improving oxidation resistance). . Specifically, it has been found that alloy elements (Ni, Zn, Mn) contained in a Cu alloy form a concentrated layer on the surface of the Cu alloy wiring film, and this concentrated layer has an effect of improving oxidation resistance. It was.
この濃化層は、熱処理などによりＣｕ合金中の固溶限を超える合金元素（例えばＮｉ）がＣｕ合金配線膜表面に拡散濃縮して形成されると考えられる。またＺｎ、ＭｎについてもＮｉと同様に濃化層を形成することがわかった。 This concentrated layer is considered to be formed by diffusing and concentrating alloy elements (for example, Ni) exceeding the solid solubility limit in the Cu alloy on the surface of the Cu alloy wiring film by heat treatment or the like. It was also found that Zn and Mn formed a concentrated layer as well as Ni.
本発明において濃化層とは、Ｃｕ合金配線膜全体の合金含有率（平均合金濃度）よりも高い合金含有率を有する濃化層領域がＣｕ合金配線膜表面に形成されていることをいい、合金元素は少なくともＮｉ、Ｚｎ、Ｍｎよりなる群から選択される少なくとも一種である。 In the present invention, the concentrated layer means that a concentrated layer region having an alloy content higher than the alloy content (average alloy concentration) of the entire Cu alloy wiring film is formed on the surface of the Cu alloy wiring film. The alloy element is at least one selected from the group consisting of at least Ni, Zn, and Mn.
以下、耐酸化性に優れた本発明の実施形態について詳しく説明する。なお、本発明においてＣｕ合金膜とは、スパッタリング等により成膜した状態をいい、Ｃｕ合金配線とは、Ｃｕ合金膜をエッチング加工等により配線形状にしたものをいうが、本発明では両者をあわせてＣｕ合金配線膜で代表させることがある。
まず、本発明の第一の実施形態について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention excellent in oxidation resistance will be described in detail. In the present invention, the Cu alloy film means a state formed by sputtering or the like, and the Cu alloy wiring means that the Cu alloy film is formed into a wiring shape by etching or the like. And Cu alloy wiring film.
First, a first embodiment of the present invention will be described.
［Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される少なくとも一種を所定量含むＣｕ合金：単層］
本発明ではＣｕに耐酸化性向上元素として所定量のＮｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される少なくとも一種を含有させて耐酸化性を向上させている。
[Cu alloy containing a predetermined amount of at least one selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn: a single layer]
In the present invention, at least one selected from the group consisting of a predetermined amount of Ni, Zn, and Mn is added to Cu as an oxidation resistance improving element to improve oxidation resistance.
これらの元素は、Ｃｕ合金には固溶するがＣｕ酸化膜には固溶しない元素より選択したものであり、これらの合金元素が固溶しているＣｕ合金が酸化されると、これらの合金元素はＣｕ酸化膜に固溶しないため、これらの合金元素は酸化により生成したＣｕ酸化膜の界面下に掃き出されて濃化層を形成することがわかった。そしてこのような合金元素の濃化層により、Ｃｕ酸化膜の成長が最小限に抑えられるため、Ｃｕ合金配線膜の電気抵抗率の上昇を抑えることができる。本発明者らが検討した結果、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｎ以外の元素では、耐酸化性向上に寄与する十分な濃化層が形成できないことが分かった。例えばＭｇもＮｉ等と同様、Ｃｕ合金に固溶し、Ｃｕ酸化膜には固溶しない元素であるが、２００℃未満の熱履歴しか加えられない場合、濃化層が十分に形成されないためＣｕ酸化膜の成長を抑えることができず、Ｃｕ合金配線膜の電気抵抗率の上昇を抑えることができない。 These elements are selected from elements that are dissolved in the Cu alloy but not in the Cu oxide film. When a Cu alloy in which these alloy elements are dissolved is oxidized, these alloys are selected. Since the elements do not dissolve in the Cu oxide film, it has been found that these alloy elements are swept out under the interface of the Cu oxide film formed by oxidation to form a concentrated layer. And since the growth of the Cu oxide film is suppressed to a minimum by such a concentrated layer of the alloy element, an increase in the electrical resistivity of the Cu alloy wiring film can be suppressed. As a result of studies by the present inventors, it has been found that an element other than Ni, Zn, and Mn cannot form a sufficiently concentrated layer that contributes to an improvement in oxidation resistance. For example, Mg, like Ni, is an element that dissolves in a Cu alloy and does not dissolve in a Cu oxide film. However, when only a thermal history of less than 200 ° C. is applied, a concentrated layer is not sufficiently formed, so Cu The growth of the oxide film cannot be suppressed, and the increase in the electrical resistivity of the Cu alloy wiring film cannot be suppressed.
上述した耐酸化性向上元素のうち好ましいのはＮｉ、Ｚｎであり、より好ましくはＮｉである。Ｎｉは、上述した界面での濃化現象が非常に強く発現され、形成される酸化被膜も薄く、高い耐酸化性向上効果が得られる元素だからである。 Of the above-described oxidation resistance improving elements, Ni and Zn are preferable, and Ni is more preferable. This is because Ni is an element that exhibits the strong concentration phenomenon at the interface described above, has a thin oxide film, and has a high effect of improving oxidation resistance.
Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素が界面に濃化した濃化層は、好ましくは、スパッタリング法（詳細は後述する。）によるＣｕ合金成膜後、２００℃未満で３０秒以上の加熱処理を行なうことによって得られる。このよう加熱処理によりＣｕ合金配線膜表面に合金元素が拡散して濃化し易くなるからである。加熱処理条件は、所望とする濃化層が得られれば特に限定されず、基板の耐熱性やプロセスの効率などによって適宜調整することができる。 The concentrated layer in which at least one element selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn is concentrated at the interface is preferably less than 200 ° C. after Cu alloy film formation by a sputtering method (details will be described later). Can be obtained by performing a heat treatment for 30 seconds or more. This is because the heat treatment makes it easy for alloy elements to diffuse and concentrate on the surface of the Cu alloy wiring film. The heat treatment conditions are not particularly limited as long as a desired concentrated layer can be obtained, and can be appropriately adjusted depending on the heat resistance of the substrate, the efficiency of the process, and the like.
なお、上記の加熱処理は、濃化層の形成を目的に行うものであってもよいし、Ｃｕ合金膜形成後の熱履歴（例えば、レジストをベークする工程）が、前記温度・時間を満たすものであってもよい。 The above heat treatment may be performed for the purpose of forming a concentrated layer, and the thermal history (for example, the step of baking the resist) after forming the Cu alloy film satisfies the temperature and time. It may be a thing.
上記元素の含有量は合計量（単独の場合は単独の含有量）で０．１原子％以上とする。上記元素の含有量が０．１原子％未満では、濃化層の形成が不十分で満足な耐酸化性が得られない。上記元素の含有量は多いほど耐酸化性の向上に有効であるが、一方、上記元素の合計含有量が４０原子％を超えると、配線形状にエッチングする際のアンダーカット量の増大や、残渣の発生により、微細加工が難しくなるほか、Ｃｕ合金配線膜自体の電気抵抗率が高くなり、信号遅延や電力損失が大きくなる。耐酸化性向上の観点から、上記元素の合計含有量の好ましい下限値は０．３原子％、より好ましくは０．７原子％、更に好ましくは１．０原子％である。また、電気抵抗率等の観点から合計含有量の好ましい上限値は、１５原子％、より好ましくは１０原子％、さらに好ましくは５原子％である。 The total content of the above elements (in the case of a single substance, the single content) is 0.1 atomic% or more. If the content of the above elements is less than 0.1 atomic%, formation of the concentrated layer is insufficient and satisfactory oxidation resistance cannot be obtained. The higher the content of the above elements, the more effective the oxidation resistance is improved. On the other hand, if the total content of the above elements exceeds 40 atomic%, the amount of undercut increases when etching into a wiring shape, and the residue In addition to the difficulty in microfabrication, the electrical resistivity of the Cu alloy wiring film itself increases, and signal delay and power loss increase. From the viewpoint of improving oxidation resistance, the preferred lower limit of the total content of the above elements is 0.3 atomic%, more preferably 0.7 atomic%, and still more preferably 1.0 atomic%. Moreover, the upper limit with preferable total content from viewpoints, such as an electrical resistivity, is 15 atomic%, More preferably, it is 10 atomic%, More preferably, it is 5 atomic%.
本発明に用いられるＣｕ合金配線膜は、上記元素を含み、残部：Ｃｕおよび不可避的不純物である。
上記Ｃｕ合金配線膜における各合金元素の含有量は、例えばＩＣＰ発光分析法によって求めることができる。
The Cu alloy wiring film used in the present invention contains the above elements, and the balance is Cu and inevitable impurities.
The content of each alloy element in the Cu alloy wiring film can be determined by, for example, ICP emission analysis.
本発明では、配線材料として、上記Ｃｕ合金配線膜を単独で用いてもよいし、或いは上記元素を含むＣｕ合金配線膜（以下、第１層ということがある）と、透明導電膜と接続され電気抵抗率が第１層よりも低いＣｕ合金配線膜（以下、第２層ということがある）との積層構造としてもよい（第二の実施形態）。
以下、本発明の第二の実施形態について説明する。
In the present invention, as the wiring material, the Cu alloy wiring film may be used alone or connected to a transparent conductive film with a Cu alloy wiring film containing the above elements (hereinafter sometimes referred to as a first layer). It is good also as a laminated structure with Cu alloy wiring film (henceforth a 2nd layer) whose electrical resistivity is lower than a 1st layer (2nd embodiment).
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
［Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される少なくとも一種を上記所定量（０．１〜４０原子％）含むＣｕ合金（第１層）と、第１層よりも電気抵抗率の低いＣｕ合金からなる第２層と、を含むＣｕ合金配線膜：積層構造］
上記のようにＣｕ合金膜に含まれる耐酸化性向上に寄与する合金元素の添加量を増加させると、電気抵抗率も高くなる。そこで、このような耐酸化性に優れたＣｕ合金配線膜（第１層）よりも電気抵抗率が低いＣｕ合金配線膜（第２層）を透明導電膜と第１層の間に介在させることによって、Ｃｕ合金配線膜全体の電気抵抗率の低減を図ることができる（図１参照）。すなわち、Ｃｕ合金配線膜を第１層と第２層の積層構造とすることにより、電気抵抗率が低いというＣｕ本来の特性を有効に最大限発揮させつつ、Ｃｕの欠点であった耐酸化性をより一層向上させることができる。
本発明において、第１層を構成するＣｕ合金は、上記第一の実施形態のＣｕ合金と同様である。
[Cu alloy (first layer) containing at least one selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn in the predetermined amount (0.1 to 40 atomic%), and Cu having a lower electrical resistivity than the first layer Cu alloy wiring film including a second layer made of an alloy: laminated structure]
As described above, when the additive amount of the alloy element that contributes to the improvement in oxidation resistance contained in the Cu alloy film is increased, the electrical resistivity also increases. Therefore, a Cu alloy wiring film (second layer) having a lower electrical resistivity than the Cu alloy wiring film (first layer) having excellent oxidation resistance is interposed between the transparent conductive film and the first layer. Thus, the electrical resistivity of the entire Cu alloy wiring film can be reduced (see FIG. 1). That is, by making the Cu alloy wiring film a laminated structure of the first layer and the second layer, the oxidation resistance, which was a defect of Cu, while effectively maximizing the original characteristics of Cu having low electrical resistivity. Can be further improved.
In the present invention, the Cu alloy constituting the first layer is the same as the Cu alloy of the first embodiment.
本発明において、第２層を構成する「第１層よりも電気抵抗率の低いＣｕ合金」は、耐酸化性向上元素を含むＣｕ合金で構成されている第１層に比べて電気抵抗率が低くなるように、合金元素の種類および／または含有量を適切に制御すれば良く、純Ｃｕも含まれる。電気抵抗率が低い元素（好ましくは、純Ｃｕ並みに低い元素）は、文献に記載の数値などを参照し、公知の元素から容易に選択することができる。ただし、電気抵抗率が高い元素であっても、含有量を少なくすれば（おおむね、０．０５〜１原子％程度）電気抵抗率を低減できるため、第２層に適用可能な上記合金元素は、電気抵抗率が低い元素に必ずしも限定されない。具体的には、タッチパネルにおける配線抵抗による信号遅延や電力損失を押さえる観点から、第２層の電気抵抗率を例えば１０μΩｃｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは５μΩｃｍ以下、更に好ましくは３．５μΩｃｍ以下である。 In the present invention, the “Cu alloy having a lower electrical resistivity than the first layer” constituting the second layer has an electrical resistivity higher than that of the first layer made of a Cu alloy containing an oxidation resistance improving element. The kind and / or content of the alloy element may be appropriately controlled so as to be low, and pure Cu is also included. An element having a low electrical resistivity (preferably an element as low as pure Cu) can be easily selected from known elements with reference to numerical values described in the literature. However, even if the element has a high electrical resistivity, the electrical resistivity can be reduced by reducing the content (generally about 0.05 to 1 atomic%), so the alloy element applicable to the second layer is The element is not necessarily limited to an element having a low electrical resistivity. Specifically, from the viewpoint of suppressing signal delay and power loss due to wiring resistance in the touch panel, the electrical resistivity of the second layer is preferably 10 μΩcm or less, more preferably 5 μΩcm or less, still more preferably 3.5 μΩcm or less. It is.
このような第２層としては、例えば、純ＣｕやＣｕ−Ｃａ、Ｃｕ−Ｍｇなどが好ましく用いられる。例えば第２層を構成する耐酸化性向上元素のＮｉ、Ｚｎ、およびＭｎも合計量がおおむね１．５原子％以下であれば、電気抵抗を低く抑えることができるので、当該元素の少なくとも一種を用いることもできる。 As such a second layer, for example, pure Cu, Cu—Ca, Cu—Mg, or the like is preferably used. For example, if the total amount of the oxidation resistance improving elements Ni, Zn, and Mn constituting the second layer is approximately 1.5 atomic% or less, the electrical resistance can be kept low, so at least one of the elements is selected. It can also be used.
また、第２層に適用可能な上記合金元素は、酸素ガスや窒素ガスのガス成分を含んでいても良く、例えば、Ｃｕ−ＯやＣｕ−Ｎなどを用いることができる。なお、第１層よりも電気抵抗率の低いＣｕ合金は、上述した適用可能な元素を含み、実質的に残部がＣｕおよび不可避的不純物である。 The alloy element applicable to the second layer may contain a gas component of oxygen gas or nitrogen gas, and for example, Cu-O or Cu-N can be used. In addition, Cu alloy whose electric resistivity is lower than a 1st layer contains the applicable element mentioned above, and the remainder is Cu and an unavoidable impurity substantially.
上記のような第２層を第１層と積層させてＣｕ合金配線膜を構成した場合、第２層によって電気抵抗率を低減できるため望ましい。すなわち、電気抵抗が低い第２層のみでは従来のＣｕ配線膜と同様、酸化されやすい状態にあるが、第２層に第１層を積層させているため、上記第１層の効果により、第２層の酸化を防止することができる。 When the Cu alloy wiring film is configured by laminating the second layer as described above with the first layer, it is desirable because the second layer can reduce the electrical resistivity. That is, only the second layer having a low electrical resistance is easily oxidized like the conventional Cu wiring film. However, since the first layer is laminated on the second layer, the first layer has the effect of the first layer. The oxidation of the two layers can be prevented.
なお、第２層と透明導電膜の間に任意の第３層を設けてもよい。例えば第２層と透明導電膜の間の密着性を向上させるために、密着性向上に寄与する層を設けてもよい。 An optional third layer may be provided between the second layer and the transparent conductive film. For example, in order to improve the adhesion between the second layer and the transparent conductive film, a layer that contributes to improving the adhesion may be provided.
以上のように、本発明のＣｕ合金配線膜は、耐酸化性向上元素を含むＣｕ合金単層（第一の実施形態）で構成されているか、あるいは電気抵抗をより一層向上させる観点から第１層と第２層の積層構造（第二の実施形態）で構成されているが、各膜厚については特に限定されず、要求される電気抵抗率に応じて適宜調整すればよい。 As described above, the Cu alloy wiring film of the present invention is composed of a Cu alloy single layer (first embodiment) containing an element for improving oxidation resistance, or from the viewpoint of further improving electric resistance. Although it is configured by a laminated structure of a layer and a second layer (second embodiment), each film thickness is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to a required electric resistivity.
例えば上記Ｃｕ合金膜を単独（単層）で用いるときの好ましい厚さは、膜厚が厚すぎると配線形状や残渣が問題になることがあるため、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは４５０ｎｍ以下、更に好ましくは３００ｎｍ以下である。また優れた耐酸化性向上効果を得るには、好ましくは５０ｎｍ以上、より好ましくは１００ｎｍ以上、更に好ましくは１５０ｎｍ以上とすることが望ましい。 For example, a preferable thickness when the Cu alloy film is used alone (single layer) is preferably 600 nm or less, more preferably 450 nm or less, because a wiring shape or a residue may become a problem when the film thickness is too thick. More preferably, it is 300 nm or less. In order to obtain an excellent effect of improving oxidation resistance, the thickness is preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, and further preferably 150 nm or more.
Ｃｕ合金配線膜を上記第１層と第２層の積層構造として用いるときの、好ましい合計厚さは、おおむね１００ｎｍ以上、より好ましくは１５０ｎｍ以上であり、好ましくは６００ｎｍ以下、より好ましくは２００ｎｍ以下である。また積層構造としたときの第１層の膜厚は、低い電気抵抗率を確保する観点からは、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは８０ｎｍ以下とすることが望ましく、耐酸化性向上を考慮すると、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上とすることが望ましい。 When the Cu alloy wiring film is used as a laminated structure of the first layer and the second layer, a preferable total thickness is generally 100 nm or more, more preferably 150 nm or more, preferably 600 nm or less, more preferably 200 nm or less. is there. In addition, the thickness of the first layer in the laminated structure is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less from the viewpoint of securing a low electrical resistivity, and considering the improvement in oxidation resistance, The thickness is preferably 5 nm or more, more preferably 30 nm or more.
上述したように、耐酸化性に優れた効果を発揮するＣｕ合金配線膜は、成膜後に熱処理を施すことによって、格段に優れた耐酸化性向上効果が得られる。これは、成膜後の熱処理により、合金元素の透明導電膜界面への濃化が促進されるためであると考えられる。 As described above, a Cu alloy wiring film that exhibits an effect excellent in oxidation resistance can be obtained by performing heat treatment after the film formation, thereby obtaining an extremely excellent oxidation resistance improvement effect. This is presumably because the heat treatment after the film formation promotes the concentration of the alloy element at the transparent conductive film interface.
熱処理温度は、合金元素をＣｕ合金膜表面に拡散濃縮させて濃化層を形成するためには好ましくは５０℃以上、より好ましくは１００℃以上とする必要がある。一方、熱処理温度が高くなりすぎると、Ｃｕの酸化が促進されてしまい、Ｃｕ酸化膜が厚く形成されて電気抵抗が高くなると共に、樹脂基板の耐熱温度を超えてしまうことから、好ましくは２００℃未満、より好ましくは１７０℃以下である。 The heat treatment temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher in order to diffuse and concentrate the alloy elements on the Cu alloy film surface to form a concentrated layer. On the other hand, if the heat treatment temperature becomes too high, the oxidation of Cu is promoted, the Cu oxide film is formed thick, the electrical resistance is increased, and the heat resistance temperature of the resin substrate is exceeded. Less than, more preferably 170 ° C. or less.
また上記温度域における熱処理時間は、濃化層を形成すると共に、過度なＣｕ酸化膜の形成を抑制する観点からは、おおむね、保持時間：３０秒〜３０分間の範囲内とすることが好ましい。 In addition, the heat treatment time in the above temperature range is preferably in the range of generally about 30 seconds to 30 minutes from the viewpoint of forming a concentrated layer and suppressing the formation of an excessive Cu oxide film.
本発明では透明導電膜と接続するＣｕ合金配線膜（第一の実施形態）、あるいは第１層と第２層の積層からなるＣｕ合金配線膜（第二の実施形態）に特徴があり、それ以外の構成は特に限定されず、タッチパネルセンサーの分野で通常用いられる公知の構成を採用することができる。 The present invention is characterized by a Cu alloy wiring film (first embodiment) connected to a transparent conductive film, or a Cu alloy wiring film (second embodiment) composed of a laminate of a first layer and a second layer. The configuration other than that is not particularly limited, and a known configuration that is normally used in the field of touch panel sensors can be employed.
例えば、抵抗膜方式のタッチパネルセンサーは、次の様にして製造することができる。即ち、基板上に透明導電膜を形成してから、レジスト塗布、露光、現像、エッチングを順次行った後、Ｃｕ合金膜を形成して、レジスト塗布、露光、現像、エッチングを実施して配線を形成し、次いで、該配線を被覆する絶縁膜等を形成して、上部電極とすることができる。また、基板上に透明導電膜を形成してから、上部電極と同様にフォトリソグラフィを行い、次いで、上部電極の場合と同様に、Ｃｕ合金膜（単独構造の場合）から配線を形成し、次いで該配線を被覆する絶縁膜を形成し、マイクロ・ドット・スペーサ等を形成して下部電極とすることができる。そして、上記の上部電極、下部電極、および別途形成したテール部分を張り合わせて、タッチパネルセンサーを製造することができる。 For example, a resistive film type touch panel sensor can be manufactured as follows. That is, after a transparent conductive film is formed on a substrate, resist coating, exposure, development, and etching are sequentially performed, then a Cu alloy film is formed, and resist coating, exposure, development, and etching are performed to form wiring. Then, an insulating film or the like covering the wiring can be formed to form an upper electrode. Also, after forming a transparent conductive film on the substrate, photolithography is performed in the same manner as the upper electrode, and then wiring is formed from a Cu alloy film (in the case of a single structure) as in the case of the upper electrode. An insulating film that covers the wiring is formed, and micro dots, spacers, and the like are formed to form the lower electrode. Then, the touch panel sensor can be manufactured by laminating the upper electrode, the lower electrode, and the tail portion separately formed.
上記Ｃｕ合金膜は、スパッタリング法により成膜することが好ましい。スパッタリング法とは、真空中にＡｒ等の不活性ガスを導入し、基板とスパッタリングターゲット（以後、ターゲットという場合がある）との間でプラズマ放電を形成し、該プラズマ放電によりイオン化したＡｒを上記ターゲットに衝突させて、該ターゲットの原子をたたき出し基板上に堆積させて薄膜を作製する方法である。スパッタリング法を用いれば、スパッタリングターゲットとほぼ同じ組成のＣｕ合金膜を成膜できる。スパッタリング法としては、例えばＤＣスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、反応性スパッタリング法等のいずれのスパッタリング法を採用してもよく、その形成条件は、適宜設定すればよい。 The Cu alloy film is preferably formed by a sputtering method. In the sputtering method, an inert gas such as Ar is introduced into a vacuum, a plasma discharge is formed between the substrate and a sputtering target (hereinafter sometimes referred to as a target), and Ar ionized by the plasma discharge is converted into the above-mentioned In this method, a thin film is produced by colliding with a target and knocking out atoms of the target and depositing them on a substrate. If the sputtering method is used, a Cu alloy film having almost the same composition as the sputtering target can be formed. As the sputtering method, for example, any sputtering method such as a DC sputtering method, an RF sputtering method, a magnetron sputtering method, or a reactive sputtering method may be employed, and the formation conditions may be set as appropriate.
上記スパッタリング法で、例えば、上記Ｃｕ合金膜を形成するには、上記ターゲットとして、上記の耐酸化性向上元素（Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される少なくとも一種）を所定量含有するＣｕ合金からなるものであって、所望のＣｕ合金膜と同一の組成のスパッタリングターゲットを用いれば、組成ズレすることなく、所望の成分・組成のＣｕ合金膜を形成することができるのでよい。スパッタリングターゲットの組成は、異なる組成のＣｕ合金ターゲットを用いて調整しても良いし、あるいは、純Ｃｕターゲットに合金元素の金属をチップオンすることによって調整しても良い。 For example, in order to form the Cu alloy film by the sputtering method, the target contains a predetermined amount of the oxidation resistance improving element (at least one selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn) as the target. If a sputtering target having the same composition as that of a desired Cu alloy film is used, a Cu alloy film having a desired component / composition can be formed without causing a composition shift. The composition of the sputtering target may be adjusted by using a Cu alloy target having a different composition, or may be adjusted by chip-oning an alloy element metal on a pure Cu target.
ターゲットの形状は、スパッタリング装置の形状や構造に応じて任意の形状（角型プレート状、円形プレート状、ドーナツプレート状など）に加工したものが含まれる。
上記ターゲットの製造方法としては、溶解鋳造法や粉末焼結法、スプレイフォーミング法で、Ｃｕ基合金からなるインゴットを製造して得る方法や、Ｃｕ基合金からなるプリフォーム（最終的な緻密体を得る前の中間体）を製造した後、該プリフォームを緻密化手段により緻密化して得られる方法が挙げられる。
The shape of the target includes those processed into an arbitrary shape (such as a square plate shape, a circular plate shape, or a donut plate shape) according to the shape or structure of the sputtering apparatus.
As a method for producing the above target, a method for producing an ingot made of a Cu-based alloy by a melt casting method, a powder sintering method, or a spray forming method, or a preform made of a Cu-based alloy (the final dense body is formed). Examples thereof include a method obtained by producing an intermediate before being obtained) and then densifying the preform by a densification means.
また上記第１層と第２層の積層構造を有するＣｕ合金膜を成膜する場合は、上記第２層を構成する材料をスパッタリング法により成膜して第２層を形成し、その上に、第１層をスパッタリング法により成膜して形成し、積層構成とすればよい。 In addition, when forming a Cu alloy film having a laminated structure of the first layer and the second layer, a material constituting the second layer is formed by a sputtering method to form a second layer. The first layer may be formed by sputtering to form a stacked structure.
上記透明導電膜は特に限定されず、代表例として、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなるものを使用することができる。また、上記基板（透明基板）は、一般的に使用されているものとして、例えばガラス、ポリエチレンテレフタレート系、ポリカーボネート系、またはポリアミド系のものを使用することができる。２００℃未満のプロセスで熱安定性を示すとともに、材料コストが安くロールトゥロールにも対応するポリエチレンテレフタレート系、ポリカーボネート系、またはポリアミド系等のフィルムを用いることが好ましい。本発明では例えば、固定電極である下部電極の基板にガラスを用い、可撓性の必要な上部電極の基板にポリカーボネート系等のフィルムを用いることができる。フィルム基板に加える熱履歴は、フィルムの耐熱温度以下であれば問題ないが、密着性向上の観点からは１００℃以上の熱履歴に対する耐熱性を有するフィルムを用いることが好ましい。 The said transparent conductive film is not specifically limited, As a typical example, what consists of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) can be used. Moreover, as said board | substrate (transparent board | substrate), what is generally used can use the thing of glass, a polyethylene terephthalate type | system | group, a polycarbonate type, or a polyamide type, for example. It is preferable to use a film such as a polyethylene terephthalate-based, polycarbonate-based, or polyamide-based film that exhibits thermal stability in a process of less than 200 ° C. and that is low in material cost and also supports roll-to-roll. In the present invention, for example, glass can be used for the substrate of the lower electrode, which is a fixed electrode, and a polycarbonate film or the like can be used for the substrate of the upper electrode that needs flexibility. The heat history applied to the film substrate is not a problem as long as it is not higher than the heat resistant temperature of the film, but it is preferable to use a film having heat resistance to a heat history of 100 ° C. or higher from the viewpoint of improving adhesion.
また、本発明のタッチパネルセンサーは、上記抵抗膜方式以外に、静電容量方式や超音波表面弾性波方式等のタッチパネルセンサーとしても用いることができる。 The touch panel sensor of the present invention can also be used as a touch panel sensor such as a capacitive method or an ultrasonic surface acoustic wave method in addition to the resistive film method.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.
実施例１
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基板とし、その表面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、下記に示すスパッタリング条件で透明導電膜（ＩＴＯ：膜厚は約１００ｎｍ）を形成した。透明導電膜の成膜は、成膜前にチャンバー内の雰囲気を一旦、到達真空度：３×１０-6Ｔｏｒｒにしてから、透明導電膜と同一の成分組成の直径４インチの円盤型ターゲットを用いて行なった。
Example 1
Using a polyethylene terephthalate (PET) substrate, a transparent conductive film (ITO: film thickness is about 100 nm) was formed on the surface by DC magnetron sputtering under the sputtering conditions shown below. Before forming the transparent conductive film, the atmosphere in the chamber is once changed to an ultimate vacuum of 3 × 10 −6 Torr, and then a disk type target having the same component composition as the transparent conductive film and having a diameter of 4 inches is used. Performed.
（スパッタリング条件）
・Ａｒガス流量：８ｓｃｃｍ
・Ｏ２ガス流量：０．８ｓｃｃｍ
・スパッタパワー：２６０Ｗ
・基板温度：室温
(Sputtering conditions)
Ar gas flow rate: 8sccm
・ O 2 gas flow rate: 0.8 sccm
・ Sputtering power: 260W
・ Substrate temperature: Room temperature
透明導電膜を形成した後、引き続き透明導電膜表面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、下記に示すスパッタリング条件で表１に示す成分組成を有するＣｕ合金膜（膜厚は約２００ｎｍ）を形成した。成膜は、成膜前にチャンバー内の雰囲気を一旦、到達真空度：３×１０-6Ｔｏｒｒにしてから、各Ｃｕ合金膜と同一の成分組成の直径４インチの円盤型ターゲットを用いて行なった。なお、形成されたＣｕ合金膜の組成はＩＣＰ発光分析法で確認した。 After forming the transparent conductive film, a Cu alloy film (film thickness is about 200 nm) having the component composition shown in Table 1 was subsequently formed on the surface of the transparent conductive film by the DC magnetron sputtering method under the sputtering conditions shown below. Before film formation, the atmosphere in the chamber is once set to an ultimate vacuum of 3 × 10 −6 Torr, and then a disk-type target having the same component composition as each Cu alloy film and having a diameter of 4 inches is used. It was. The composition of the formed Cu alloy film was confirmed by ICP emission analysis.
（スパッタリング条件）
・Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ
・Ａｒガス圧：２０ｍＴｏｒｒ
・スパッタパワー：２６０Ｗ
・基板温度：室温
Ｃｕ合金膜を形成して試料を得た。
(Sputtering conditions)
Ar gas flow rate: 30sccm
Ar gas pressure: 20 mTorr
・ Sputtering power: 260W
-Substrate temperature: room temperature A Cu alloy film was formed to obtain a sample.
（耐酸化性）
上記のようにして得られたＣｕ合金膜を用いて、下記条件の熱処理を行った後、酸化被膜の厚さを測定した。具体的には上記Ｃｕ合金膜の断面をＴＥＭ観察（倍率：１５０万倍）してＣｕ合金膜表面に形成された酸化被膜の膜厚（Ｃｕ合金膜表面から厚さ方向）を測定した（表中、「１５０℃熱処理後」）。本実施例では、酸化被膜の膜厚が３０ｎｍ未満を○、３０ｎｍ以上を×と評価した（表中、「合否」）。なお、参考のため熱処理前の酸化被膜膜厚についても測定した（表中、「１５０℃熱処理前」）。
(Oxidation resistance)
The Cu alloy film obtained as described above was used for heat treatment under the following conditions, and then the thickness of the oxide film was measured. Specifically, the cross section of the Cu alloy film was observed with a TEM (magnification: 1.5 million times), and the thickness of the oxide film formed on the Cu alloy film surface (thickness direction from the Cu alloy film surface) was measured (Table Middle, “after heat treatment at 150 ° C.”). In this example, the film thickness of the oxide film was evaluated as ◯ when the film thickness was less than 30 nm, and as x when it was 30 nm or more (“Pass” in the table). For reference, the oxide film thickness before heat treatment was also measured (in the table, “before heat treatment at 150 ° C.”).
湿度：６０％
温度：１５０℃
保持時間：１時間
雰囲気：大気条件
Humidity: 60%
Temperature: 150 ° C
Holding time: 1 hour Atmosphere: atmospheric conditions
（Ｃｕ合金膜表面における濃化層の有無）
上記１５０℃熱処理後に、各試料に濃化層が形成されているかを確認した。詳細には、各試料をＴＥＭ画像と界面のＥＤＸライン分析により、濃化層がＣｕ合金膜表面にできているかを確認した。本実施例では、濃化層が確認できたものを○、確認できなかったものを×と判定した（表中、「濃化層」）。結果を表１に示す。
(Presence or absence of concentrated layer on Cu alloy film surface)
After the heat treatment at 150 ° C., it was confirmed whether a concentrated layer was formed on each sample. Specifically, each sample was confirmed by the TEM image and the EDX line analysis of the interface to confirm whether the concentrated layer was formed on the Cu alloy film surface. In this example, it was determined that a thickened layer could be confirmed as ◯, and a thickened layer could not be confirmed as x (“concentrated layer” in the table). The results are shown in Table 1.
Ｎｏ．１〜２１は、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される一種を含むＣｕ合金膜（残部：Ｃｕ及び不可避的不純物）の例である。またＮｏ．２２〜３３は、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される少なくとも二種を含むＣｕ合金膜（残部：Ｃｕ及び不可避的不純物）の例である。
これらはいずれも、本発明で規定する合金元素の含有量を有し、且つ、スパッタリング条件を本発明の好ましい範囲に制御して制作したため、耐酸化性に優れていた。
No. 1-21 is an example of a Cu alloy film (remainder: Cu and inevitable impurities) containing one selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn. No. 22 to 33 are examples of a Cu alloy film (remainder: Cu and unavoidable impurities) containing at least two selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn.
All of them had an alloy element content specified in the present invention, and were produced by controlling the sputtering conditions within the preferred range of the present invention, and thus were excellent in oxidation resistance.
これに対し、Ｎｏ．３４〜３７は、合金元素を含まない純Ｃｕ（Ｎｏ．３４）、本発明で規定する合金元素以外の元素を含むＣｕ合金膜（Ｎｏ．３５〜３７）の例であり、スパッタリング条件を本発明の好ましい範囲に制御したにもかかわらず、耐酸化性が悪かった。 In contrast, no. 34 to 37 are examples of pure Cu (No. 34) containing no alloy element and Cu alloy film (No. 35 to 37) containing an element other than the alloy element defined in the present invention. In spite of being controlled within the preferable range, the oxidation resistance was poor.
実施例２
上記実施例１と同様にしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基板とし、その表面に、透明導電膜（ＩＴＯ：膜厚は約１００ｎｍ）を形成した。透明導電膜を形成した後、引き続き透明導電膜表面に、上記実施例１と同様にしてＤＣマグネトロンスパッタリング法で、表２に示す成分組成を有する第２層（純Ｃｕ、またはＣｕ合金：膜厚は約２００ｎｍ）を形成した。引き続き第２層表面に、上記実施例１と同様にしてＤＣマグネトロンスパッタリング法で、表２に示す成分組成を有する第１層を成膜して第１層と第２層の積層構造を有するＣｕ合金膜を形成した。
Example 2
In the same manner as in Example 1, polyethylene terephthalate (PET) was used as a substrate, and a transparent conductive film (ITO: film thickness was about 100 nm) was formed on the surface. After forming the transparent conductive film, a second layer having a composition shown in Table 2 (pure Cu or Cu alloy: film thickness) is formed on the surface of the transparent conductive film by the DC magnetron sputtering method in the same manner as in Example 1. Formed approximately 200 nm). Subsequently, the first layer having the component composition shown in Table 2 is formed on the surface of the second layer by the DC magnetron sputtering method in the same manner as in Example 1 above, and Cu having a laminated structure of the first layer and the second layer is formed. An alloy film was formed.
上記のようにして得られたＣｕ合金膜について、実施例１と同様にして耐酸化性、濃化層の有無を評価した。結果を表２に示す。 The Cu alloy film obtained as described above was evaluated for oxidation resistance and the presence or absence of a concentrated layer in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
Ｎｏ．１〜１５は、第１層としてＮｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される一種を含むＣｕ合金膜（残部：Ｃｕ及び不可避的不純物）の例である。
これらはいずれも、本発明で規定する合金元素の含有量を有し、且つ、スパッタリング条件を本発明の好ましい範囲に制御して制作したため、耐酸化性に優れていた。
No. 1 to 15 are examples of a Cu alloy film (remainder: Cu and inevitable impurities) containing one kind selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn as the first layer.
All of them had an alloy element content specified in the present invention, and were produced by controlling the sputtering conditions within the preferred range of the present invention, and thus were excellent in oxidation resistance.
なお、実施例２では第１層よりも電気抵抗率が低い第２層（Ｃｕ及び不可避的不純物、または０．１原子％のＮｉ、Ｚｎ、Ｍｎのいずれかと残部Ｃｕ及び不可避的不純物）を形成していることから、いずれも１０μΩｃｍ以下の電気抵抗率であった。 In Example 2, a second layer (Cu and unavoidable impurities, or 0.1 atomic% of Ni, Zn, or Mn and the balance Cu and unavoidable impurities) having a lower electrical resistivity than the first layer is formed. Therefore, all had an electrical resistivity of 10 μΩcm or less.
Claims (6)
前記配線膜は、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される合金元素の少なくとも一種を合計量で０．１〜４０原子％含み、残部Ｃｕおよび不可避的不純物であり、
前記Ｃｕ配線膜の表面には、前記合金元素が拡散濃縮した濃化層を有しており、前記濃化層は、前記Ｃｕ配線膜を成膜した後、２００℃未満の温度で３０秒以上加熱することによって得られることを特徴とする耐酸化性に優れたタッチパネルセンサー用Ｃｕ合金配線膜。 In order from the substrate side, a transparent conductive film, the Cu interconnection film used in the touch panel sensor and a wiring layer to connect the front Symbol transparent conductive film,
The wiring film, Ni, Zn, and wherein at least one of a total amount from 0.1 to 40 atomic percent of the alloy element selected from the group consisting of Mn, Ri balance Cu and unavoidable impurities der,
The Cu wiring film has a concentrated layer in which the alloy element is diffused and concentrated on the surface, and the concentrated layer is formed at a temperature of less than 200 ° C. for 30 seconds or more after the Cu wiring film is formed. A Cu alloy wiring film for a touch panel sensor excellent in oxidation resistance, characterized by being obtained by heating .
前記配線膜は、Ｎｉ、Ｚｎ、およびＭｎよりなる群から選択される合金元素の少なくとも一種を合計量で０．１〜４０原子％含むＣｕ合金（第１層）と、純ＣｕまたはＣｕを主成分とするＣｕ合金であって前記第１層よりも電気抵抗率の低いＣｕ合金からなる第２層と、を含む積層構造を有し、
前記第２層は、前記透明導電膜と接続されており、且つ、
前記第１層を構成する前記Ｃｕ合金の表面には、前記合金元素が拡散濃縮した濃化層を有しており、前記濃化層は、前記Ｃｕ合金を成膜した後、２００℃未満の温度で３０秒以上加熱することによって得られることを特徴とする耐酸化性に優れたタッチパネルセンサー用Ｃｕ合金配線膜。 In order from the substrate side, a transparent conductive film, the Cu interconnection film used in the touch panel sensor and a wiring layer to connect the front Symbol transparent conductive film,
The wiring film is mainly composed of a Cu alloy (first layer) containing at least one alloy element selected from the group consisting of Ni, Zn, and Mn in a total amount of 0.1 to 40 atomic%, and pure Cu or Cu. A Cu alloy as a component and a second layer made of a Cu alloy having a lower electrical resistivity than the first layer,
The second layer is connected to the transparent conductive film , and
The surface of the Cu alloy constituting the first layer has a concentrated layer in which the alloy element is diffused and concentrated, and the concentrated layer has a temperature of less than 200 ° C. after the Cu alloy is formed. A Cu alloy wiring film for a touch panel sensor excellent in oxidation resistance, which is obtained by heating at a temperature for 30 seconds or more .
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