KR102365980B1 - 적층체 기판, 도전성 기판, 적층체 기판 제조방법 및 도전성 기판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 투명 기재와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성된 적층체를 포함하고, 상기 적층체는, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 바탕 금속층과, 상기 바탕 금속층 상에 배치되며 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화층과, 구리층을 포함하며, 상기 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율이 20질량% 이상 70질량% 이하인 적층체 기판을 제공한다.

Description

적층체 기판, 도전성 기판, 적층체 기판 제조방법 및 도전성 기판 제조방법

본 발명은 적층체 기판, 도전성 기판, 적층체 기판 제조방법 및 도전성 기판 제조방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 투명한 고분자 필름 등의 투명 기재 표면에 투명 도전막과 ITO(산화인듐-주석) 막을 형성한 터치 패널용 투명 도전성 필름이 종래부터 사용되고 있다.

그런데, 근래에는 터치 패널을 구비한 디스플레이의 대화면화가 진행되고 있고, 이에 대응하여 터치 패널용 투명 도전성 필름 등 도전성 기판에 대해서도 대면적화가 요구되고 있다. 그러나, ITO는 전기 저항값이 높으므로, 도전성 기판의 대면적화에 대응할 수 없다는 문제가 있다.

그리하여, 예를 들어, 특허문헌 2,3에 개시된 바와 같이, ITO 막 배선 대신에 구리 등의 금속박을 가공한 금속 배선을 사용하는 것이 검토되고 있다. 그러나, 예를 들어, 금속 배선에 구리를 사용한 경우, 구리는 금속 광택을 가지므로, 반사에 의해 디스플레이의 시인성이 저하된다는 문제가 있다.

이에, 구리 등의 금속 배선과, 금속 배선의 투명 기재 표면에 평행한 면에 흑색 재료로 구성되는 흑화층을 형성한 도전성 기판이 검토되고 있다.

일본국 공개특개공보 특개2003-151358호 일본국 공개특개공보 특개2011-018194호 일본국 공개특개공보 특개2013-069261호

그런데, 투명 기재 상에 금속 배선을 구비한 도전성 기판은, 투명 기재 표면에 금속층을 형성한 적층체 기판을 얻은 후에, 원하는 배선 패턴이 되도록 금속층을 에칭하여 금속 배선을 형성함으로써 얻어진다. 또한, 투명 기재 상에 흑화층과 금속 배선을 갖는 도전성 기판은, 투명 기재 표면에 흑화층과 금속층의 순서로 적층한 적층체 기판을 얻은 후에, 원하는 배선 패턴이 되도록 흑화층과 금속층을 에칭하여 금속 배선을 형성함으로써 얻어진다.

흑화층 및 금속층을 에칭함으로써, 예를 들어 도 1a에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(1) 상에 패턴화된 흑화층(2)과, 금속층을 패턴화한 금속 배선(3)이 적층된 도전성 기판으로 할 수 있다. 이 경우, 패턴화된 흑화층(2)의 폭(W_A)과 금속 배선(3)의 폭(W_B)을 대략 동일하게 하는 것이 바람직하다.

그러나, 에칭액에 대한 반응성이 금속층과 흑화층에서 크게 다르다는 문제가 있었다. 즉, 금속층과 흑화층을 동시에 에칭하려고 하면, 도 1a에 나타내는 목적의 형상으로 에칭할 수 없다는 문제가 있다.

예를 들어, 금속층에 비해 흑화층의 에칭 속도가 크게 느린 경우에는, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 투명 기재(1) 상의 패턴화된 흑화층(2)의 폭(저부 폭, W_A)이, 패턴화된 금속층인 금속 배선(3)의 폭(W_B)보다 커지는 경우가 있다. 그리고, 금속 배선(3)에는, 그 측면이 에칭되는 이른바 사이드 에칭이 발생한다. 그리하여, 금속 배선(3)의 단면 형상이 아래쪽이 넓은 사다리꼴이 되기 쉬워서, 금속 배선(3) 간의 전기적 절연성을 확보할 때까지 에칭하면 배선의 피치 폭이 지나치게 넓어지는 문제가 있었다.

또한, 금속층에 비해 흑화층의 에칭 속도가 크게 빠른 경우에는, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 패턴화된 흑화층(2)의 폭(저부 폭, W_A)이 금속 배선(3)의 폭(W_B)보다 작아진 상태, 즉, 언더컷이 발생하는 경우가 있다. 이와 같이 언더 컷이 발생하고, 그 정도에 따라서는, 소정 금속 배선(3)의 폭(WB)에 대해, 투명 기재(1)로 밀착되는 폭인, 패턴화된 흑화층(2)의 저부 폭(WA)이 작아져서 밀착 폭의 비율이 필요 이상으로 저하되면, 충분한 배선 밀착 강도가 얻어지지 않는 문제가 있었다.

또한, 흑화층의 에칭 속도를 금속층의 에칭 속도에 맞추더라도, 에칭액에 노출된 투명 기재, 즉, 개구부의 표면에 흑화층의 에칭 찌꺼기가 존재하여, 육안으로 개구부가 노랗게 보이는 경우도 있다.

상기 종래 기술의 문제를 고려하여, 본 발명은 구리층, 흑화층을 구비하며, 구리층과 흑화층을 동시에 에칭 처리할 수 있는 적층체 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 투명 기재(基材)와, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성된 적층체를 포함하고, 상기 적층체는, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 바탕 금속층과, 상기 바탕 금속층 상에 배치되며 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화층과, 구리층을 포함하며, 상기 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율이 20질량% 이상 70질량% 이하인 적층체 기판을 제공한다.

본 발명에 의하면, 구리층과 흑화층을 구비하며, 구리층과 흑화층을 동시에 에칭 처리할 수 있는 적층체 기판을 제공할 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 도전성 기판에서 금속층과 흑화층을 동시에 에칭하는 경우의 설명도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시형태에 따른 적층체 기판의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시형태에 따른 적층체 기판의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판의 상면도이다.
도 5는 도 4의 A-A`선에서의 단면도이다.
도 6은 언더컷량 비율의 설명도이다.
도 7은 롤 투 롤 스퍼터링 장치의 설명도이다.

이하에서 본 발명의 적층체 기판, 도전성 기판, 적층체 기판 제조방법 및 도전성 기판 제조방법의 일 실시형태에 대해 설명한다.

(적층체 기판, 도전성 기판)

본 실시형태의 적층체 기판은, 투명 기재와, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성된 적층체를 포함할 수 있다. 또한, 적층체는, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 바탕 금속층과, 바탕 금속층 상에 배치되며 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화층과, 구리층을 포함할 수 있다.

그리고, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율을 20질량% 이상 70질량% 이하로 할 수 있다.

한편, 본 실시형태에서 적층체 기판이란, 투명 기재의 표면에, 패터닝되기 전의 구리층과 흑화층을 가지는 기판이다. 또한, 도전성 기판이란, 투명 기재의 표면에, 패터닝되어 배선 형상으로 한 구리 배선층과 흑화 배선층을 가지는 배선 기판이다.

여기에서 우선, 본 실시형태의 적층체 기판에 포함되는 각 부재에 대해 이하에서 설명한다.

투명 기재로는, 특별히 한정되지는 않으나, 바람직하게는, 가시광을 투과하는 고분자 필름, 유리 기판 등을 사용할 수 있다.

가시광을 투과시키는 고분자 필름으로는, 바람직하게는, 예를 들어, 폴리아미드계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트계 필름, 시클로올레핀계 필름, 폴리이미드계 필름, 폴리카보네이트계 필름 등의 수지 필름을 사용할 수 있다.

투명 기재의 두께에 대해서는, 특별히 한정되지는 않으며, 도전성 기판으로 한 경우에 요구되는 강도, 광 투과율 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 투명 기재의 두께로는, 예를 들어, 10㎛ 이상 250㎛ 이하로 할 수 있다. 특히, 터치 패널의 용도로 사용하는 경우, 20㎛ 이상 200㎛ 이하인 것이 바람직하며, 20㎛ 이상 120㎛ 이하이면 보다 바람직하다. 터치 패널의 용도로 사용하는 경우로 예를 들어, 특히 디스플레이 전체의 두께를 얇게 할 것이 요구되는 용도에서는, 투명 기재의 두께는 20㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하다.

이어서, 적층체에 대해 설명한다. 적층체는 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성되며, 바탕 금속층과 제1 흑화층과 구리층을 가질 수 있다.

여기에서는 우선 구리층에 대해 설명한다.

구리층에 대해서도 특별히 한정되지는 않으나, 광 투과율을 저감시키지 않도록, 구리층과 투명 기재의 사이 또는 구리층과 흑화층의 사이에 접착제를 배치하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 구리층은 다른 부재의 상면에 직접 형성되어 있는 것이 바람직하다.

다른 부재의 상면에 구리층을 직접 형성하므로 스퍼터링법, 이온플레이팅법, 증착법 등의 건식 도금법을 이용하여 구리 박막층을 형성하고, 당해 구리 박막층을 구리층으로 할 수 있다.

또한, 구리층을 보다 두껍게 하는 경우에는, 건식 도금법으로 구리 박막층을 형성한 후에 습식 도금법을 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 예를 들어, 투명 기재 또는 흑화층 상에, 건식 도금법으로 구리 박막층을 형성하고, 당해 구리 박막층을 급전층으로 하여, 습식 도급법으로 구리 도금층을 형성할 수 있다. 이 경우, 구리층은 구리 박막층과 구리 도금층을 가지게 된다.

전술한 바와 같이, 건식 도금법만으로 또는 건식 도금법과 습식 도금법을 조합하여 구리층을 형성함으로써, 투명 기재 또는 흑화층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 구리층을 형성할 수 있어서 바람직하다.

구리층의 두께는 특별히 한정되지는 않으며, 구리층을 배선으로 사용하는 경우 당해 배선의 전기 저항값, 배선 폭 등에 따라 임의로 선택할 수 있다. 특히, 충분히 전류가 흐르도록, 구리층은 두께가 50㎚ 이상인 것이 바람직하고, 60㎚ 이상이면 보다 바람직하며, 150㎚ 이상이면 더 바람직하다. 구리층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 구리층이 두꺼우면 배선을 형성하기 위해 에칭할 때에 에칭에 시간이 걸리므로 사이드 에칭이 발생하여 에칭 도중에 레지스트가 박리되는 등의 문제가 일어나기 쉽다. 그러므로, 구리층의 두께는5000㎚ 이하인 것이 바람직하고, 3000㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 구리층이 전술한 바와 같이 구리 박막층과 구리 도금층을 가지는 경우에는, 구리 박막층의 두께와 구리 도금층의 두께의 합이 상기 범위 안에 있음이 바람직하다.

이어서, 제1 흑화층 및 바탕 금속층에 대해 설명한다.

구리층은 금속 광택을 가지므로, 투명 기재 상에 구리층을 에칭한 배선인 구리 배선층을 형성하는 것만으로는, 전술한 바와 같이 구리가 광을 반사하여, 예를 들어, 터치 패널용 배선 기판으로 사용한 경우에 디스플레이의 시인성이 저하되는 문제가 있었다. 이에 흑화층을 설치하는 방법이 검토되어 왔으나, 흑화층이 에칭액에 대한 반응성을 충분히 가지고 있지 않은 경우가 있어서, 구리층과 흑화층을 동시에 원하는 형상으로 에칭하는 것은 곤란하고, 흑화층의 에칭 찌꺼기가 발생하는 문제가 있었다.

또한, 본 발명의 발명자들은 처음에, 구리층 표면의 광 반사를 억제할 수 있는 흑화층으로서, 구리층의 일부를 산화시킨 산화구리 층을 형성하는 방법에 대해 검토하였다. 그랬더니, 구리층의 일부를 산화시켜 흑화층으로 한 경우, 당해 흑화층에는 부정비(不定比)의 구리 산화물, 산화되지 않은 구리 등이 포함되어 있는 경우가 있음을 발견하였다.

구리층과 흑화층을 구비한 적층체 기판에 있어 구리층과 흑화층을 동시에 에칭하는 경우, 에칭액으로서, 예를 들어 구리층을 에칭할 수 있는 에칭액을 필요에 따라 적절히 사용할 수 있다. 그리고, 본 발명의 발명자들의 검토에 따르면, 흑화층이 부정비(不定比)의 구리 산화물을 함유하는 경우, 구리층을 에칭할 수 있는 에칭액에 용출(溶出)되기 쉽다.

이와 같이 흑화층이 에칭액에 대해 용출되기 쉬운 부정비(不定比)의 구리 산화물을 함유하는 경우, 흑화층은 에칭액에 대한 반응성이 좋아서 구리층에 비해 흑화층의 에칭 속도가 크게 빨라진다. 그러므로, 구리층과 흑화층을 동시에 에칭 처리하는 경우, 흑화층은 언더컷이 되기 쉬웠다.

그리하여, 본 발명의 발명자들은, 구리층과 흑화층을 구비하며, 언더컷 발생이나 흑화층 찌꺼기가 개구부에서 발생하는 것을 억제하면서, 동일한 에칭액에 의해 하나의 공정에서 구리층과 흑화층을 에칭할 수 있는 적층체 기판에 대해 면밀히 검토하여 본 발명을 완성하였다.

본 실시형태의 적층체 기판이 갖는 제1 흑화층은, 투명 기재의 표면에 형성된 바탕 금속층 상에, 즉, 바탕 금속층의 표면에 형성된다.

그리고, 바탕 금속층과 제1 흑화층의 관계는, 동일한 에칭액에 의해 에칭한 경우에, 바탕 금속층은 제1 흑화층보다 에칭액 반응성이 좋은 층으로 할 수 있다. 즉, 바탕 금속층은 제1 흑화층보다 에칭액에 용해되기 쉬운, 달리 말하면, 바탕 금속층은 에칭되기 쉬운 층으로 할 수 있다. 바탕 금속층을 제1 흑화층보다 에칭액 반응성이 좋은 층으로 함으로써, 에칭 후에 노출된 투명 기재의 표면에 에칭 찌꺼기가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이와 같이 바탕 금속층의 에칭성이 제1 흑화층의 에칭성에 영향을 주는 것이다.

구체적으로는, 본 실시형태의 적층체 기판이 갖는 제1 흑화층은, 산소와 구리에 더하여, 에칭액에 용해되기 어려운 니켈 성분을 함유할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 흑화층은 금속 성분으로서 구리 및 니켈을 함유할 수 있다. 또한, 제1 흑화층이 함유하는 금속 성분은 구리 및 니켈만으로 구성될 수도 있으나, 이 경우에도 구리 및 니켈에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 흑화층에는 금속 성분으로서 1질량% 이하의 불가피한 불순물이 존재할 수도 있다.

제1 흑화층은 산소, 구리, 니켈을 함유하고 있으면 되며, 각 성분이 어떠한 상태로 포함되어 있는지는 특별히 한정되지 않는다. 제1 흑화층은, 예를 들어, 적어도 일부의 구리, 니켈이 산화된 부정비(不定比)의 구리 산화물, 니켈 산화물을 함유할 수 있다. 제1 흑화층은, 전술한 바와 같이, 부정비의 구리 산화물을 함유하는 경우에도 제1 흑화층은 동시에 니켈 성분도 함유하므로, 구리층과 거의 차가 없는 에칭액 반응성을 가질 수 있다. 특히, 제1 흑화층의 에칭액 반응성을 바탕 금속층보다 충분히 억제한다는 관점에서, 제1 흑화층은 니켈의 부정비 산화물을 함유하는 것이 바람직하다.

한편, 제1 흑화층이 함유하는 산소의 양은 특별히 한정되지는 않는다. 다만, 제1 흑화층, 후술하는 제2 흑화층이 함유하는 산소의 양은, 적층체 기판, 당해 적층체 기판을 이용하여 제작된 도전성 기판의 광 반사율에 영향을 주는 경우가 있다. 따라서, 적층체 기판, 당해 적층체 기판을 이용하여 제작될 도전성 기판에서 요구되는 광 반사율의 정도, 제1 흑화층의 색조 등에 따라, 제1 흑화층이 함유하는 산소의 양, 나아가 제1 흑화층을 성막할 때에 첨가할 산소의 양을 선택하는 것이 바람직하다.

제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율은 특별히 한정되지는 않으나, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율은, 20질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다. 한편, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율이란, 흑화층 중 금속 성분 함유량의 합계, 예를 들어, 구리와 니켈의 함유량 합계를 100질량%로 한 경우의 니켈 비율을 나타낸다.

이는, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율을 20질량% 이상으로 함으로써, 니켈의 부정비 산화물 등 부정비 산화물을 함유하지 않는 바탕 금속층과의 에칭액 반응성 차이, 즉, 반응 속도의 차이를 충분히 확보할 수 있기 때문이다.

다만, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율이 70질량%를 초과하여 배합되면, 니켈 과잉으로 되어 제1 흑화층의 에칭이 어려워질 우려가 있다. 즉, 제1 흑화층에 있어 에칭액에 용해되는 속도가 구리층에 비해 느려서, 구리층과 동시에 에칭 가능한 제1 흑화층이 되지 않을 우려가 있다. 그러므로, 전술한 바와 같이, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율은 70질량% 이하인 것이 바람직하다.

또한, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율을 20질량% 이상 70질량% 이하로 함으로써, 적층체 기판 및 당해 적층체 기판으로부터 형성된 도전성 기판에 있어, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균을 보다 확실하게 55% 이하로 낮게 할 수 있다. 따라서, 당해 도전성 기판을 터치 패널 등의 용도로 사용한 경우에도 디스플레이 시인성의 저하를 억제할 수 있어서, 이러한 점에서도 바람직하다.

또한, 후술하는 바와 같이, 바탕 금속층의 두께도 5㎚ 이하로 함으로써, 투명 기재를 투과시켜 제1 흑화층 표면에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균을 측정, 산출한 경우에 보다 확실하게 55% 이하로 할 수 있어서 바람직하다.

한편, 바탕 금속층은, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나, 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 층으로 할 수 있다.

다만, 바탕 금속층에는, 예를 들어, 금속 성분으로서 1질량% 이하의 불가피한 불순물이 존재할 수도 있다.

또한, 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금이란, 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을, 금속 성분 중에서 질량비로써 가장 많이 함유하는 합금임을 의미한다. 이하에서, 본 명세서 중에서의 동일한 기재는 동일한 의미를 가진다. 한편, 당해 합금은 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지는 합금일 수도 있다.

바탕 금속층은 특히, Cu, Ni-Cu 합금, Cr을 7질량% 이하 포함하는 Ni-Cr 합금 중 어느 하나로 이루어지면 보다 바람직하다. 여기에서 Ni-Cr 합금에서의 Cr 함유량은 0보다 많게 할 수 있다. 바탕 금속층이 상기 어느 하나의 금속(합금)으로 이루어지는 경우, 제1 흑화층보다 에칭액 반응성을 크게 높일 수 있어서 바람직하다.

한편, 바탕 금속층을 성막할 때에 산소를 첨가하지 않으므로, 바탕 금속층을 구성하는 금속 성분은 금속으로서 존재하며, 부정비 산화물로 되어 있지는 않다.

이와 같이, 바탕 금속층은 산소를 함유하지 않으므로, 바탕 금속층은 당해 바탕 금속층을 구성하는 금속 원소의 부정비 산화물, 구체적으로는 예를 들어 니켈의 부정비 산화물 등, 에칭엑에 용해되기 어려운 성분을 포함하지 않는 구성으로 할 수 있다.

여기까지 설명한 바와 같이, 바탕 금속층은 소정의 금속을 함유할 수 있으며, 산소를 함유하지 않는 구성으로 할 수 있다. 한편, 제1 흑화층은 산소, 구리, 니켈을 함유할 수 있다.

그러므로, 본 실시형태의 적층체 기판이 갖는 바탕 금속층과 제1 흑화층은, 에칭액 반응성의 차이를 일으켜, 전술한 바와 같이 제1 흑화층보다 바탕 금속층의 에칭액 반응성을 높게 할 수 있다. 또한, 제1 흑화층과 구리층의 에칭액 반응성이 거의 차이가 없도록 할 수 있다.

본 실시형태의 적층체 기판에 의하면, 전술한 바와 같이 바탕 금속층이 에칭되기 쉽다는 점에서, 적층체 기판을 패터닝했을 때에, 예를 들어 투명 기재 표면에서 흑화층의 에칭 찌꺼기가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 바탕 금속층 상에 제1 흑화층 등 흑화층의 찌꺼기가 생겼다 하여도, 바탕 금속층이 에칭에 의해 용이하게 제거될 수 있으므로, 바탕 금속층의 제거와 함께 투명 기재 상에서 당해 흑화층의 찌꺼기도 제거할 수 있기 때문이다. 그리하여, 흑화층의 에칭 찌꺼기를 적게 할 수 있다는 점에서, 에칭에 의해 노출된 투명 기재의 전체 광선 투과율의 감소율, 바꾸어 말하면 개구부의 전체 광선 투과율의 감소율도 억제할 수 있다.

그런데, 바탕 금속층의 에칭액 반응성이 높으므로, 바탕 금속층만을 구비한 경우라면 언더컷의 발생이 우려된다. 그러나, 본 실시형태의 적층체 기판에서는, 바탕 금속층 상에 바탕 금속층보다 에칭되기 어려운 제1 흑화층을 배치하여, 제1 흑화층으로 바탕 금속층을 덮고 있다. 따라서, 제1 흑화층이 에칭으로 제거되지 않으면 바탕 금속층도 에칭으로 제거되지 않으므로, 언더컷의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 나아가, 전술한 바와 같이 바탕 금속층이 에칭되기 쉬우므로, 에칭 후의 투명 기재 표면에 흑화층의 에칭 찌꺼기가 남기 어렵다.

특히, 언더컷의 발생을 억제한다는 관점에서, 그리고, 제1 흑화층 표면에서 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균을 억제한다는 관점에서, 바탕 금속층의 두께는 5㎚ 이하인 것이 바람직하다.

한편, 바탕 금속층 두께의 하한값에 대해서도 특별히 한정되지는 않으나, 바탕 금속층을 막으로 존재시키기 위해 또한 제1 흑화층의 에칭성을 충분히 높인다는 관점에서도, 바탕 금속층의 두께는 1.5㎚ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 제1 흑화층의 두께는 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어 구리층 표면에서 광 반사를 억제하는 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.

특히, 제1 흑화층의 두께는, 하한값이 20㎚ 이상인 것이 바람직하다.

제1 흑화층은, 전술한 바와 같이 구리층 표면에서의 광 반사를 억제하는 층으로서 기능하나, 제1 흑화층의 두께가 얇은 경우에는, 구리층에 의한 광 반사를 충분히 억제할 수 없는 경우가 있다. 이에 대해, 전술한 바와 같이 제1 흑화층의 두께를 20㎚ 이상으로 함으로써, 구리층 표면에서의 광 반사를 보다 확실하게 억제할 수 있다.

제1 흑화층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 필요 이상으로 두껍게 하면, 성막에 필요한 시간, 배선을 형성할 때 에칭에 필요한 시간 등이 길어져서 비용 상승을 초래하게 된다. 그러므로, 제1 흑화층의 두께는 70㎚ 이하인 것이 바람직하며, 50㎚ 이하이면 보다 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 적층체 기판에서는, 소정의 바탕 금속층과 제1 흑화층을 가지므로, 구리층과 제1 흑화층을 동시에 에칭할 수 있다.

한편, 구리층과 제1 흑화층을 동시에 에칭할 수 있다는 것은, 동일한 에칭액에 의해 하나의 공정에서 구리층과 제1 흑화층에 대해, 언더컷 발생이나 개구부에서 흑화층의 찌꺼기가 생기는 것을 억제하면서 에칭할 수 있다는 것을 의미한다.

다만, 본 실시형태의 적층체 기판에서는 구리층과 제1 흑화층을 서로 다른 에칭액으로 배선 가공하는 것도 가능하며, 구리층을 선택적으로 제거할 수 있는 에칭액과 제1 흑화층을 선택적으로 제거할 수 있는 에칭액을 구분해서 사용함으로써, 보다 정밀한 금속 세선을 구비한 도전성 기판을 제작하는 것도 가능하다. 이와 같이 에칭액을 구분해서 사용하는 경우에도, 특히 바탕 금속층은 제1 흑화층보다 에칭액 반응성이 높으므로, 투명 기재 면에 흑화층의 찌꺼기가 생기지 않으며 정밀한 금속 세선을 형성할 수 있다.

본 실시형태의 적층체 기판에 배치되는 바탕 금속층의 성막 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 바탕 금속층은, 예를 들어, 스퍼터링법 등의 건식 성막법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 바탕 금속층을 스퍼터링법에 의해 성막하는 경우, 바탕 금속층을 구성하는 금속 성분의 타겟을 사용하며, 챔버 내에 스퍼터링 가스로서 사용되는 불활성 가스를 공급하면서 성막할 수 있다. 또한, 바탕 금속층을 성막할 때의 스퍼터링 가스에는 산소를 첨가하지 않는다.

본 실시형태의 적층체 기판에 배치되는 제1 흑화층의 성막 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 제1 흑화층은, 예를 들어, 스퍼터링법 등의 건식 성막법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

제1 흑화층을 스퍼터링법에 의해 성막하는 경우, 예를 들어, 구리-니켈 합금 타겟을 사용하며, 챔버 내에 스퍼터링 가스로서 사용되는 불활성 가스 이외에 산소 가스를 공급하면서 성막할 수 있다.

제1 흑화층의 성막에 있어 스퍼터링시에 구리-니켈 합금 타겟을 사용한 경우, 구리-니켈 합금 중에 포함되는 금속 성분, 예를 들어, 구리와 니켈 중 니켈의 비율은 20질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 성막할 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분, 예를 들어, 구리와 니켈 중 니켈의 비율과, 당해 흑화층을 성막할 때에 사용한 구리-니켈 합금 타겟의 구리-니켈 합금 중에 포함되는 구리와 니켈 중 니켈의 비율이 같아지기 때문이다.

스퍼터링법에 의해 제1 흑화층을 성막할 때에, 챔버 내로 공급하는 산소 가스의 공급량을 조정하는 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 산소 분압이 원하는 분압으로 되도록 미리 산소 가스와 불활성 가스를 혼합한 혼합 가스를 사용할 수도 있다. 또한, 챔버 내로 불활성 가스와 산소 가스를 각각 동시에 공급하되 각 가스의 공급량을 조정함으로써, 챔버 내 산소 가스의 분압을 조정할 수도 있다. 특히, 후자의 경우가, 필요에 따라 챔버 내 각 가스의 분압을 조정할 수 있다는 점에서 바람직하다.

한편, 제1 흑화층, 바탕 금속층을 성막할 때의 불활성 가스로는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 아르곤 가스, 크세논 가스 등을 사용할 수 있고, 특히 아르곤 가스를 필요에 따라 적절히 사용할 수 있다. 또한, 제1 흑화층은 금속 성분 이외의 성분으로서, 산소 외에도 수소, 탄소에서 선택된 1종류 이상의 성분도 같이 함유할 수 있다. 그러므로, 제1 흑화층을 성막할 때의 가스는 산소 가스 및 불활성 가스 이외에도, 수증기, 일산화탄소 가스, 이산화탄소 가스에서 선택되는 1종류 이상의 가스를 포함할 수도 있다.

전술한 바와 같이 불활성 가스와 산소 가스 등을 챔버로 공급하면서 스퍼터링법에 의해 제1 흑화층을 성막할 때에, 챔버 내로 공급하는 불활성 가스와 산소 가스의 비율이 한정되는 것은 아니다. 적층체 기판, 도전성 기판에 요구되는 광 반사율, 각 흑화층의 색조의 정도 등에 따라 임의로 선택할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 적층체 기판은 제1 흑화층 외에도 제2 흑화층을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 적층체는 제2 흑화층을 더 가지는 것이 된다. 제2 흑화층은 구리층 표면에 구비될 수 있다. 즉, 구리층은 제1 흑화층과 제2 흑화층 사이에 배치되어, 제1 흑화층과 제2 흑화층에 끼인 상태로 될 수 있다. 제2 흑화층을 가지는 경우, 제2 흑화층의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 제1 흑화층과는 다른 구성으로 할 수도 있다. 또한, 제2 흑화층은 제1 흑화층과 같은 성분을 함유하는 구성으로 할 수도 있다. 제2 흑화층은, 구체적으로는 예를 들어, 산소와 구리를 함유할 수 있다. 또한, 제2 흑화층은 니켈을 더 함유할 수도 있어서, 산소, 구리, 니켈을 함유할 수도 있다.

제2 흑화층은 1개의 층으로 구성할 수도 있으나, 복수 개의 층 구조(복층 구조)로 할 수도 있어서, 예를 들어, 금속 성분으로서 구리를 함유하는 층과 금속 성분으로서 구리와 니켈을 함유하는 층을 갖는 구성으로 할 수도 있다.

그리고, 제2 흑화층은 제2 흑화층 중의 금속 성분, 예를 들어, 구리, 또는 구리와 니켈 중 니켈의 비율이 0질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 제2 흑화층이 금속 성분으로서 구리, 경우에 따라서는 니켈을 더 함유하는 경우, 금속 성분인 구리와 니켈의 함유량 합계를 100질량%라고 했을 때에 니켈의 비율이 70질량%를 초과하면, 니켈 과잉으로 되어 제2 흑화층의 에칭이 어려워질 우려가 있기 때문이다.

제2 흑화층의 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 하한값을 5㎚ 이상으로 할 수 있다. 또한, 상한값은 70㎚ 이하로 하는 것이 바람직하며, 50㎚ 이하이면 보다 바람직하다.

또한, 전술한 바와 같이 제2 흑화층을 복수 개의 층 구조(복층 구조)로 하는 경우에는, 그 두께의 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.

제2 흑화층의 성막 방법은 특별히 한정되지는 않으나, 제1 흑화층과 마찬가지로 스퍼터링법 등의 건식 성막법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.

제2 흑화층을 스퍼터링법에 의해 성막하는 경우, 예를 들어 구리 타겟이나 구리-니켈 합금 타겟을 사용하며, 스퍼터링 가스로서 사용되는 불활성 가스 외에도 산소 가스를 챔버 내로 공급하면서 성막할 수 있다.

제2 흑화층의 성막에 있어 스퍼터링시에 구리-니켈 합금 타겟을 사용한 경우, 구리-니켈 합금 중에 포함되는 금속 성분, 예를 들어, 구리와 니켈 중 니켈의 비율은 0질량%보다 크며 70질량% 이하인 것이 바람직하다.

제2 흑화층을 스퍼터링법에 의해 성막할 때의 스퍼터링 가스에 대해서는, 제1 흑화층을 성막하는 경우와 마찬가지로 선택할 수 있으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

본 실시형태의 적층체 기판에서는, 후술하는 바와 같이, 투명 기재 상에 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층, 경우에 따라서는 제2 흑화층도 적층할 수 있고, 이러한 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층, 경우에 따라서는 제2 흑화층까지 패터닝함으로써 도전성 기판으로 할 수 있다.

그리하여, 본 실시형태의 적층체 기판에서 얻어지는 도전성 기판의 구리 배선층, 바탕 금속 배선층, 각 흑화 배선층에서는 각각, 본 실시형태의 적층체 기판의 구리층, 바탕 금속층, 각 흑화층의 특징이 유지된다.

이어서, 본 실시형태의 적층체 기판 구성예에 대해 설명한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 적층체 기판은 투명 기재, 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층을 갖는 적층체를 포함할 수 있다. 한편, 앞서 설명한 바와 같이, 적층체는 제2 흑화층을 더 포함할 수도 있다.

이 때, 적층체 내에서 바탕 금속층 상에 제1 흑화층을 구비하는 것 외에도, 구리층과 각 흑화층을 투명 기재 상에 배치하는 순서, 층의 갯수 등은 특별히 한정되지는 않는다. 즉, 예를 들어, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층을 2층씩 적층할 수도 있다. 또한, 적층체 내에서 바탕 금속층과 제1 흑화층의 순서로 적층하기만 하면, 구리층 및/또는 제1 흑화층을 복수 개의 층으로 형성할 수도 있다.

다만, 적층체 내에서 구리층과 흑화층을 배치할 때에 구리층 표면에서의 광 반사 억제를 위해 구리층 표면 중 광 반사를 특히 억제하고 싶은 면에 흑화층이 배치되는 것이 바람직하다.

특히, 흑화층이 구리층 표면에 형성된 적층 구조를 가지는 것이 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 적층체는 흑화층으로서 제1 흑화층 이외에도 제2 흑화층을 더 구비하며, 구리층은 제1 흑화층과 제2 흑화층의 사이에 배치된 구성으로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 투명 기재 쪽에서부터 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층, 제2 흑화층의 순서로 적층할 수 있다.

제2 흑화층을 구비하는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 복층 구조로 할 수도 있으나, 복층 구조로 할지 1층 구조로 할지는 적절히 선택하면 되며 특별히 한정되지는 않는다.

또한, 제2 흑화층은, 예를 들어, 제1 흑화층과 마찬가지의 구성으로 할 수도 있으며, 제1 흑화층과는 다른 구성으로 할 수도 있다. 즉, 제2 흑화층은, 산소와 구리를 함유하는 층으로 할 수도 있고, 산소와 구리와 니켈을 함유하는 층으로 할 수도 있다. 따라서, 제2 흑화층의 금속 성분 중 니켈의 비율은 0질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 제2 흑화층이 금속 성분으로서 구리를, 경우에 따라서는 니켈까지를 함유하는 경우, 금속 성분인 구리와 니켈의 함유량 합계를 100질량%라고 했을 때에 니켈의 비율이 70질량%를 초과하면 제2 흑화층의 에칭이 어려워질 우려가 있기 때문이다.

본 실시형태의 적층체 기판의 구체적 구성예에 대해, 도2a, 도2b, 도3a, 도3b를 이용하여 이하에서 설명한다. 도2a, 도2b, 도3a, 도3b는, 본 실시형태의 적층체 기판의 투명 기재, 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층의 적층 방향에 평행한 면에서의 단면도의 예를 나타내고 있다.

예를 들어, 도 2a에 나타낸 적층체 기판(10A)과 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 바탕 금속층(12), 제1 흑화층(13), 구리층(14)의 순서로 한층씩 적층할 수 있다. 즉, 투명 기재(11)의 표면에 구비되는 바탕 금속층(12), 바탕 금속층(12)의 표면에 구비되는 제1 흑화층(13), 제1 흑화층(13)의 표면에 구비되는 구리층(14)을 구비한 구성으로 할 수 있다.

또한, 도 2b에 나타낸 적층체 기판(10B)과 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측과, 또 한쪽면(다른쪽 면, 11b) 측에 각각 바탕 금속층(12A,12B), 제1 흑화층(13A,13B), 구리층(14A,14B)의 순서로 한층씩 적층할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 적층체 기판은, 투명 기재(11)의 적어도 한쪽면 측에, 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층 외에도 제2 흑화층을 구비할 수도 있다. 예를 들어, 도 3a에 나타낸 적층체 기판(20A)과 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측에 바탕 금속층(12), 제1 흑화층(13), 구리층(14), 제2 흑화층(15)의 순서로 적층할 수 있다.

이와 같이 흑화층으로서 바탕 금속층(12), 제1 흑화층(13), 제2 흑화층(15)을 가지고, 구리층(14)을 제1 흑화층(13)과 제2 흑화층(15)의 사이에 배치함으로써, 구리층(14)의 상면쪽과 하면쪽으로부터 입사하는 광의 반사를 보다 확실하게 억제하는 것이 가능해진다.

이 경우에도, 투명 기재(11)의 양면에 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층, 제2 흑화층을 적층한 구성으로 할 수 있다. 구체적으로는, 도 3b에 나타낸 적층체 기판(20B)과 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측과 또 다른 한쪽면(다른쪽 면, 11b) 측에 각각, 바탕 금속층(12A,12B), 제1 흑화층(13A,13B), 구리층(14A,14B), 제2 흑화층(15A,15B)의 순서로 적층할 수 있다.

한편, 제2 흑화층(15: 15A,15B)의 제조방법은 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 흑화층(15: 15A,15B)을 산소와 구리를 함유하는 흑화층으로 할 수도 있다. 또한, 제2 흑화층(15: 15A,15B)을 제1 흑화층(13: 13A,13B)과 마찬가지로 산소와 구리와 니켈을 함유하는 흑화층으로 할 수도 있다. 그리하여, 제1 흑화층과 같은 성분을 함유하거나, 또는 함유하는 금속 성분이 일부 다른 층으로 할 수 있으며, 제1 흑화층과 제2 흑화층은 같은 수단에 의해 제조할 수 있다.

투명 기재(11)의 양면에 구리층, 바탕 금속층, 흑화층을 적층하였다. 도 2b, 도 3b의 구성예에서는, 투명 기재(11)를 대칭면으로 하여 투명 기재(11)의 상하에 적층한 층이 대칭으로 되도록 배치한 예를 나타내었으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 3b에 있어서, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a) 측의 구성을, 도 2b의 구성과 마찬가지로, 바탕 금속층(12A), 제1 흑화층(13A), 구리층(14A)의 순서로 적층한 형태로 할 수 있다. 그리고, 다른 한쪽의 면(다른쪽 면,11b) 측의 구성을 바탕 금속층(12B), 제1 흑화층(13B), 구리층(14B), 제2 흑화층(15B)의 순서로 적층한 형태로 하여, 투명 기재(11)의 상하에 적층한 층을 비대칭 구조로 할 수도 있다.

본 실시형태의 적층체 기판의 광 반사 정도는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균은 55% 이하인 것이 바람직하고, 40% 이하이면 보다 바람직하며, 30% 이하이면 더 바람직하다. 이것은, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 경우, 예를 들어, 본 실시형태의 적층체 기판을 터치 패널용 도전성 기판으로서 사용한 경우에도 디스플레이 시인성 저하를 크게 억제할 수 있기 때문이다.

적층체 기판의 정반사율 측정은, 바탕 금속층 또는 흑화층에 광을 조사하도록 하여 측정할 수 있다. 즉, 적층체 기판에 포함되는 흑화층과 구리층 중 흑화층 쪽으로부터 광을 조사하여 측정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 도 2a에서와 같이, 투명 기재(11)의 한쪽면(11a)에 바탕 금속층(12), 제1 흑화층(13), 구리층(14)의 순서로 적층한 경우, 바탕 금속층(12)에 광을 조사할 수 있도록, 투명 기재(11)의 면(11b) 쪽으로부터 바탕 금속층(12)의 표면에 대해 광을 조사하여 측정할 수 있다.

또한, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이란, 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위 내에서 파장을 변화시켜 정반사율을 측정했을 때의 측정 결과 평균값을 의미한다. 측정시에 파장을 변화시키는 폭은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 10㎚마다 파장을 변화시켜 상기 파장 범위의 광에 대해 측정하는 것이 바람직하며, 1㎚마다 파장을 변화시켜 상기 파장 범위의 광에 대해 측정하면 보다 바람직하다.

한편, 후술하는 바와 같이, 적층체 기판은, 구리층, 바탕 금속층, 흑화층을 에칭에 의해 배선 가공함으로써 금속 세선을 형성하여 도전성 기판으로 할 수 있다. 도전성 기판에서의 광 정반사율이란, 투명 기재를 제외하고서 가장 바깥쪽 표면에 배치되어 있는 바탕 금속층 또는 흑화층에 있어서, 광이 입사하는 쪽 표면에서의 정반사율을 의미한다.

따라서, 에칭 처리한 후의 도전성 기판이면, 구리층, 바탕 금속층, 흑화층이 잔존해 있는 부분에서의 측정값이 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 실시형태의 도전성 기판에 대해 설명한다.

본 실시형태의 도전성 기판은, 투명 기재와, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성된 금속 세선을 구비할 수 있다. 그리고, 금속 세선은, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 바탕 금속 배선층과, 바탕 금속 배선층 상에 형성되며 산소, 구리, 니켈을 함유하는 제1 흑화 배선층과, 구리 배선층을 구비한 적층체로 할 수 있다. 또한, 제1 흑화 배선층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율을 20질량% 이상 70질량% 이하로 할 수 있다.

본 실시형태의 도전성 기판은, 예를 들어, 앞서 설명한 적층체 기판을 배선 가공하여 얻을 수 있다. 따라서, 구리 배선층, 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층은, 에칭에 의해 패터닝한 점 이외에는, 각각 앞서 설명한 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층과 마찬가지의 구성을 가질 수 있다.

즉, 구리 배선층은 두께가 50㎚ 이상인 것이 바람직하고, 60㎚ 이상이면 보다 바람직하며, 150㎚ 이상이면 더욱 바람직하다. 구리 배선층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 5000㎚ 이하인 것이 바람직하며, 3000㎚ 이하이면 보다 바람직하다.

또한, 바탕 금속 배선층은, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 층으로 할 수 있다. 다만, 예를 들어, 바탕 금속 배선층에는, 금속 성분으로서 1질량% 이하의 불가피한 불순물이 더 존재할 수도 있다.

바탕 금속 배선층은 특히, Cu, Ni-Cu 합금, Cr을 7질량% 이하로 포함하는 Ni-Cr 합금 중 어느 하나로 이루어지면 더 바람직하다.

바탕 금속 배선층의 두께에 대해서도, 특별히 한정되지는 않으나, 1.5㎚ 이상, 5㎚ 이하인 것이 바람직하다.

제1 흑화 배선층은, 금속 성분으로서 구리 및 니켈을 함유할 수 있으며, 제1 흑화 배선층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율은 20질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다.

제1 흑화 배선층의 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 하한값은 20㎚ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제1 흑화 배선층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 70㎚ 이하인 것이 바람직하며, 50㎚ 이하이면 보다 바람직하다.

그리고, 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 투명 기재 상에 구리 배선층, 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층, 경우에 따라서는 제2 흑화 배선층까지 형성되어 있으며, 제1 흑화 배선층 등의 흑화 배선층에 의해 구리 배선층에 의한 광 반사를 억제할 수 있다. 그러므로, 흑화 배선층을 구비함으로써, 예를 들어 터치 패널 등에 사용했을 때에 양호한 디스플레이 시인성을 가질 수 있다.

본 실시형태의 도전성 기판은, 예를 들어 바람직하게는, 터치 패널용 도전성 기판으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 도전성 기판은, 앞서 설명한 적층체 기판에서의 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층에, 경우에 따라서는 제2 흑화층에도 개구부를 구비함으로써 형성된 배선 패턴을 갖는 구성으로 할 수 있다. 보다 바람직하게는, 메쉬 형상 배선 패턴을 구비한 구성으로 할 수 있다.

개구부를 구비한 배선 패턴이 형성된 도전성 기판은, 이제까지 설명한 적층체 기판의 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층을, 경우에 따라서는 제2 흑화층까지를 에칭함으로써 얻을 수 있다. 그리고, 예를 들어, 2층의 금속 세선에 의해 메쉬 형상의 배선 패턴을 갖는 도전성 기판으로 할 수 있다. 구체적인 구성예를 도 4에 나타낸다.

도 4는 메쉬 형상의 배선 패턴을 구비한 도전성 기판(30)을, 구리 배선층, 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층, 경우에 따라서는 제2 흑화 배선층까지도 적층된 방향의 상면쪽에서 본 도면을 나타낸다. 도 4에 나타낸 도전성 기판(30)은, 투명 기재(11)와, 도면상 X축 방향에 평행한 복수 개의 구리 배선층(34B)과 Y축 방향에 평행한 구리 배선층(34A)을 가지고 있다. 한편, 구리 배선층(34A,34B)은 앞서 설명한 적층체 기판을 에칭함으로써 형성할 수 있으며, 구리 배선층(34A,34B)의 상면 및/또는 하면에는 바탕 금속 배선층(미도시), 제1 흑화 배선층 등이 형성되어 있다. 또한, 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층 등은, 투명 기재(11)의 주표면, 즉, 투명 기재(11)에 있어 구리 배선층(34A,34B) 등을 적층하고 있는 면에 평행한 면에서의 단면 형상이 구리 배선층(34A,34B)과 거의 같은 형상으로 되도록 에칭되어 있다.

투명 기재(11)와 구리 배선층(34A,34B)의 배치는 특별히 한정되지는 않는다. 투명 기재(11)와 구리 배선층의 배치 구성예를 도 5에 나타낸다. 도 5는 도 4의 A-A`선에서의 단면도에 해당한다.

예를 들어, 도 5에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(11)의 상하면에 각각 구리 배선층(34A,34B)이 배치되어 있을 수도 있다. 한편, 도 5에 나타낸 도전성 기판의 경우, 구리 배선층(34A,34B)의 투명 기재(11) 쪽에는, 바탕 금속 배선층(32A,32B), 제1 흑화 배선층(33A,33B)이 배치되어 있다. 바탕 금속 배선층(32A,32B)과 제1 흑화 배선층(33A,33B)은, 투명 기재(11)의 주표면에 평행한 면에서의 단면 형상을 구리 배선층(34A,34B)과 거의 같은 형상으로 할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 구리 배선층(34A,34B)에 있어 투명 기재(11)와는 반대쪽의 면에는, 제2 흑화 배선층(35A,35B)을 배치할 수도 있다. 이 경우에는, 제2 흑화 배선층(35A,35B)에 대해서도, 투명 기재(11)의 주표면에 평행한 면에서의 단면 형상을 구리 배선층(34A,34B)과 거의 동일한 형상으로 할 수 있다.

즉, 도 5에 나타낸 도전성 기판에서는, 이제까지 설명한 바와 같이, 금속 세선은, 바탕 금속 배선층(32A,32B), 제1 흑화 배선층(33A,33B), 구리 배선층(34A,34B)에 더하여, 제2 흑화 배선층(35A,35B)을 포함할 수도 있다. 그리고, 구리 배선층(34A,34B)은 제1 흑화 배선층(33A,33B)과 제2 흑화 배선층(35A,35B)의 사이에 배치된 구성을 가질 수 있다.

제2 흑화 배선층은, 앞서 설명한 제2 흑화층을 에칭함으로써 형성할 수 있다. 따라서, 제2 흑화 배선층은, 에칭에 의해 패터닝한 점 외에는, 앞서 설명한 제2 흑화층과 마찬가지의 구성을 가질 수 있다.

구체적으로는, 제2 흑화 배선층은 예를 들어, 산소, 구리를 함유할 수 있다. 또한, 경우에 따라서는 니켈을 더 함유할 수 있다. 즉, 제2 흑화 배선층은 구리와 산소, 또는 구리와 니켈과 산소를 함유할 수 있다. 그리고, 제2 흑화 배선층은, 제2 흑화 배선층 중의 금속 성분 중 니켈의 비율은 0질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다. 한편, 여기에서의 제2 흑화 배선층 중의 금속 성분이란, 제2 흑화 배선층이 구리와 산소를 함유하는 경우에는 구리가 되며, 제2 흑화 배선층이 제1 흑화 배선층과 마찬가지로 산소와 구리와 니켈을 함유하는 경우에는 구리 및 니켈이 된다.

또한, 제2 흑화 배선층은 복층 구조로 할 수도 있는데, 예를 들어, 금속 성분으로서 구리를 함유하는 층과, 금속 성분으로서 구리 및 니켈을 함유하는 층을 갖는 구성으로 할 수도 있다.

제2 흑화 배선층의 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 하한값은 5㎚ 이상으로 할 수 있다. 또한, 상한값은 70㎚ 이하인 것이 바람직하며, 50㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 제2 흑화 배선층을 복층 구조로 하는 경우에는, 그 두께의 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.

한편, 여기에서는 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층에 더하여, 제2 흑화 배선층을 구비한 예를 나타내었으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 흑화층으로서 제1 흑화 배선층만을 갖는 도전성 기판으로 할 수도 있다.

도 4에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 예를 들어 도 2b, 도 3b에서와 같이 투명 기재(11)의 양면에 구리층(14A,14B), 바탕 금속층(12A,12B), 제1 흑화층(13A,13B)을 구비한 적층체 기판으로부터 형성할 수 있다.

한편, 예를 들어, 도 5에 나타낸 흑화 배선층으로서, 제1 흑화 배선층과 제2 흑화 배선층을 구비한 도전성 기판은, 도 3b에 나타낸 적층체 기판으로부터 형성할 수 있다.

이에, 도 3b의 적층체 기판을 사용하여 형성한 경우를 예로 들어 설명한다.

우선, 투명 기재(11) 한쪽면(11a) 측의 바탕 금속층(12A), 제1 흑화층(13A), 구리층(14A), 제2 흑화층(15A)을, 도 3b 에서의 Y축 방향에 평행한 복수 개의 선 모양 패턴이 X축 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되도록 에칭한다. 한편, 도 3b에서 Y축 방향이란, 지면에 수직인 방향을 나타낸다. 또한, 도 3b에서 X축 방향이란, 각 층의 폭 방향에 평행한 방향을 의미한다.

그리고, 투명 기재(11)의 다른 한쪽면(11b) 측의 바탕 금속층(12B), 제1 흑화층(13B), 구리층(14B), 제2 흑화층(15B)을, 도 3b에서의 X축 방향에 평행한 복수 개의 선 모양 패턴이 Y축 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되도록 에칭한다.

이상의 조작에 의해, 도 4, 도 5에 나타낸 메쉬 형상을 갖는 도전성 기판을 형성할 수 있다. 한편, 투명 기재(11)의 양면에 대한 에칭은 동시에 할 수도 있다. 즉, 바탕 금속층(12A,12B), 제1 흑화층(13A,13B), 구리층(14A,14B), 제2 흑화층(15A,15B)의 에칭을 동시에 할 수도 있다.

또한, 도 2b에 나타낸 적층체 기판을 사용하여 마찬가지로 에칭함으로써, 제2 흑화 배선층(35A,35B)을 갖지 않는 점 외에는 도 5에 나타낸 도전성 기판과 마찬가지의 구성을 갖는 도전성 기판을 형성할 수 있다.

도 4에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 도 2a 또는 도 3a에 나타낸 적층체 기판을 2개 사용함으로써 형성할 수도 있다. 도 3a의 도전성 기판을 사용한 경우를 예로 들어 설명하면, 도 3a에 나타낸 도전성 기판 2개에 대해 각각, 바탕 금속층(12), 제1 흑화층(13), 구리층(14), 제2 흑화층(15)을, X축 방향에 평행한 복수 개의 선 모양 패턴이 Y축 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되도록 에칭한다. 그리고, 상기 에칭 처리에 의해 각 도전성 기판에 형성된 선 모양 패턴이 서로 교차하도록 방향을 맞추어 2개의 도전성 기판을 붙여맞춤으로써, 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판으로 할 수 있다. 2개의 도전성 기판을 붙여맞출 때에 붙여 맞추는 면은 특별히 한정되지는 않는다.

예를 들어, 2개의 도전성 기판에 대해, 도 3a에서의 투명 기재(11)에 있어 구리층(14) 등이 적층되어 있지 않은 면(11b) 끼리를 붙여맞춤으로써, 도 5에 나타낸 구성으로 할 수 있다.

한편, 도 4에 나타낸 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판에 있어, 금속 세선의 폭, 금속 세선 간의 거리 등은 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 금속 세선에 필요한 전기 저항값 등에 따라 선택할 수 있다.

다만, 투명 기재와 금속 세선이 충분한 밀착성을 갖도록, 이하의 언더컷량 비율이 소정 범위에 있는 것이 바람직하다.

여기에서, 도 6을 이용하여 언더컷량 비율에 대해 설명한다. 도 6은, 투명 기재(11) 상에 흑화 배선층(61), 구리 배선층(62)의 순서로 적층된 도전성 기판에 있어, 흑화 배선층 및 구리 배선층의 적층 방향을 따른 면에서의 단면도를 나타낸다. 한편, 도 6에서는, 1층의 흑화 배선층(61)과 1층의 구리 배선층(62)에 의해 금속 세선이 구성된 예를 나타낸다.

도전성 기판을 구성하는 층에 있어, 투명 기재에 접하는 층이 투명 기재에 접하는 층의 상면에 형성된 층보다 에칭 속도가 빠른 경우, 투명 기재에 접하는 층의 패턴 폭이 투명 기재에 접하는 층 위에 형성된 층의 패턴 폭보다 좁게 되는 경우가 있다. 즉, 언더컷이 발생하는 경우가 있다.

도 6에 나타낸 구성예에서, 투명 기재에 접하는 흑화층의 에칭 속도가, 흑화층의 상면에 형성된 구리층의 에칭 속도보다 빠른 경우, 언더컷이 발생하는 경우가 있다. 도 6에 나타낸 구성예에서 언더컷이 발생한 경우, 금속 세선의 저부 폭이 되는, 투명 기재(11)에 접하는 흑화 배선층(61)의 폭(W₂)이, 금속 배선의 패턴 폭이 되는, 흑화 배선층(61) 상에 형성된 구리 배선층(62)의 폭(W₁)보다 좁게 된다.

이 경우, 언더컷량 비율은 금속 세선의 저부 폭(W₂)과 금속 세선의 패턴 폭(W₁)에 의해 (W₁-W₂)/2W₁의 식으로 나타내어진다.

한편, 본 실시형태의 도전성 기판에서는, 앞서 설명한 바와 같이, 투명 기재(11) 쪽에서부터, 예를 들어 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층, 구리 배선층의 순서로 적층할 수 있다. 도전성 기판이 이러한 형태를 갖는 경우에는, 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층을 합친 것을 도 6에서의 흑화 배선층(61)이라 간주하고, 투명 기재(11)에 접하는 바탕 금속 배선층의 폭을 전술한 금속 세선의 저부 폭(W₂)이라고 할 수 있다. 또한, 구리 배선층의 폭을 상기 금속 세선의 패턴 폭(W₁)이라고 할 수 있다.

그리고, 언더컷량 비율은 (W₁-W₂)/2W₁≤0.075의 관계를 갖는 것이 바람직하다. 이것은, 언더컷량 비율이 상기 관계를 충족함으로써, 흑화층과 구리층을 동시에 에칭하여 원하는 패턴으로 패터닝할 수 있기도 하지만, 투명 기재(11)와 금속 세선의 밀착성을 높인다는 관점에서도 바람직하기 때문이다.

이제까지 도 4, 도 5에서는, 직선 형상의 금속 세선을 조합하여 메쉬 형상 배선 패턴을 형성한 예를 나타내었으나, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며, 배선 패턴을 구성하는 금속 세선은 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 화상과의 사이에서 모아레(간섭 무늬)가 발생하지 않도록, 메쉬 형상의 배선 패턴을 구성하는 금속 세선의 형상을, 각각 들쭉날쭉하게 굴곡된 선(지그재그 직선) 등의 각종 형상으로 할 수도 있다.

본 실시형태의 도전성 기판은, 앞서 설명한 적층체 기판을 배선 가공하며, 적층체 기판에서의 바탕 금속층, 제1 흑화층 등의 흑화층, 구리층에 개구부를 설치함으로써 형성된 배선 패턴을 가진다. 그리하여, 배선 패턴에 포함되는 금속 세선 사이에는 투명 재료를 노출시키는 개구부가 구비되어 있다.

그리고, 당해 개구부에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 투과율 평균이, 투명 기재에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 투과율 평균으로부터 감소한 감소율이 3.0% 이하인 것이 바람직하다.

이것은, 상기 개구부에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 투과율 평균이, 적층체 기판에 제공하는 투명 기재에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 투과율 평균으로부터 감소한 감소율이 3.0%를 초과하면, 투명 기재를 육안으로 관찰했을 때에 노랗게 변색되어 보이는 경우가 있기 때문이다. 상기 감소율이 3.0%를 초과한다는 것은, 바탕 금속층을 구비하지 않은 경우로서, 제1 흑화층과 구리층을 에칭할 때에 제1 흑화층의 에칭 속도가 느려서 제1 흑화층과 구리층을 동시에 에칭할 수 없기 때문이다. 그러므로, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 흑화층보다 에칭되기 쉬운 바탕 금속층을 구비할 필요가 있는 것이다.

또한, 본 실시형태의 도전성 기판의 광 반사 정도는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 것이 바람직하고, 40% 이하이면 보다 바람직하며, 30% 이하이면 더욱 바람직하다. 이것은, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 경우, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로서 사용한 경우에도 디스플레이 시인성의 저하를 크게 억제할 수 있기 때문이다.

이제까지 설명한 본 실시형태의 2층 배선으로 구성되는 메쉬 형상 배선을 갖는 도전성 기판은, 바람직하게는 예를 들어, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널용 도전성 기판으로서 사용할 수 있다.

(적층체 기판 제조방법, 도전성 기판 제조방법)

이어서, 본 실시형태의 적층체 기판 제조방법의 구성예에 대해 설명한다.

본 실시형태의 적층체 기판 제조방법은, 투명 기재를 준비하는 투명 기재 준비 공정과, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정을 가질 수 있다.

그리고, 상기 적층체 형성 공정은, Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 바탕 금속층을 퇴적시키는 바탕 금속층 성막 수단에 의해, 바탕 금속층을 성막하는 바탕 금속층 형성 단계와, 바탕 금속층 상에 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화층을 퇴적시키는 제1 흑화층 성막 수단에 의해, 제1 흑화층을 형성하는 제1 흑화층 형성 단계와, 구리층을 퇴적시키는 구리층 성막 수단에 의해, 구리층을 형성하는 구리층 형성 단계를 가질 수 있다.

그리고, 바탕 금속층 형성 단계 및 제1 흑화층 형성 단계는 감압 분위기 하에서 실시되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율은, 20질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다.

이하에서 본 실시형태의 적층체 기판 제조방법에 대해 설명하나, 이하에서 설명하는 점 이외에 대해서는 전술한 적층체 기판의 경우와 마찬가지의 구성으로 할 수 있으므로, 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 적층체 기판은, 투명 기재와, 구리층 및 각 흑화층을 갖는 적층체를 가질 수 있다. 이 때, 적층체 내에서 바탕 금속층 상에 제1 흑화층을 구비하는 점 이외에는, 구리층과 각 흑화층을 투명 기재 상에 배치하는 순서, 층의 갯수 등은 특별히 한정되지는 않는다. 즉, 예를 들어, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층을 각각 복수 개의 층으로 적층할 수도 있다.

따라서, 상기 구리층 형성 단계, 바탕 금속층 형성 단계 및 제1 흑화층 형성 단계는, 바탕 금속층 형성 단계 직후에 제1 흑화층 형성 단계를 실시하는 점 외에는, 실시 순서, 실시 횟수 등에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 즉, 형성할 적층체 기판의 구조에 맞추어 임의의 횟수, 타이밍으로 실시할 수 있다.

투명 기재 준비 공정은, 예를 들어 가시광을 투과시키는 고분자 필름, 유리 기판 등에 의해 구성된 투명 기재를 준비하는 공정이며, 구체적인 조작이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 나중의 각 공정, 단계에 제공하기 위해 필요에 따라 임의의 크기로 절단 등을 할 수 있다. 한편, 가시광을 투과시키는 고분자 필름으로서 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 것에 대해서는 앞서 설명하였으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

이어서, 적층체 형성 공정에 대해 설명한다. 적층체 형성 공정은, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 적층체를 형성하는 공정이며, 바탕 금속층 형성 단계, 제1 흑화층 형성 단계, 구리층 형성 단계를 가질 수 있다. 각 단계에 대해서는 이하에서 설명한다.

우선, 바탕 금속층 형성 단계 및 제1 흑화층 형성 단계에 대해 설명한다.

바탕 금속층 형성 단계는, 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금으로 이루어지는 바탕 금속층을 퇴적시키는 바탕 금속층 성막 수단에 의해, 바탕 금속층을 성막하는 단계이다.

또한, 제1 흑화층 형성 단계는, 바탕 금속층 상에 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화층을 퇴적시키는 제1 흑화층 성막 수단에 의해, 제1 흑화층을 형성하는 단계이다.

바탕 금속층 형성 단계에서의 바탕 금속층 성막 수단 및 제1 흑화층 형성 단계에서의 제1 흑화층 성막 수단은 특별히 한정되지는 않으나, 건식 도금법인 것이 바람직하다.

한편, 본 실시형태의 적층체 기판은 제2 흑화층을 가질 수도 있는데, 이 경우, 적층체 형성 공정은 제2 흑화층 형성 단계를 포함할 수 있다. 제2 흑화층 형성 단계에서는, 제2 흑화층을 퇴적시키는 제2 흑화층 성막 수단에 의해 제2 흑화층을 형성할 수 있다. 제2 흑화층 성막 수단에 대해서도 특별히 한정되지는 않으나, 건식 도금법인 것이 바람직하다.

전술한 바탕 금속층 형성 단계, 제1 흑화층 형성 단계, 제2 흑화층 형성 단계에서 필요에 따라 적절히 사용할 수 있는 건식 도금법으로는, 특별히 한정되지는 않으나, 감압 분위기 하에서 스퍼터링법, 이온 플레이팅법을 사용할 수 있다. 특히, 바탕 금속층이나 흑화층의 조성, 두께 등의 제어가 용이하다는 점에서, 스퍼터링법을 사용하면 보다 바람직하다. 즉, 바탕 금속층 성막 수단 및 제1 흑화층 성막 수단은 스퍼터링 성막법인 것이 바람직하다. 또한, 제2 흑화층도 성막하는 경우에는, 제2 흑화층 성막 수단이 스퍼터링 성막법인 것이 바람직하다. 즉, 흑화층을 성막하는 제1 흑화층 성막 수단 및 제2 흑화층 성막 수단은 스퍼터링 성막법인 것이 바람직하다.

바탕 금속층, 제1 흑화층, 경우에 따라서는 제2 흑화층까지도, 예를 들어 도 7에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)를 이용하여 필요에 따라 적절히 성막할 수 있다.

도 7은 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)의 일 구성예를 나타내고 있다. 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)는 그 구성 부품의 대부분을 수납하는 케이스(71)를 구비하고 있다. 도 7에서 케이스(71)의 형상은 직방체 형상으로 나타내고 있으나, 케이스(71)의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니며, 내부에 수용할 장치, 설치 장소, 내압 성능 등에 따라 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들어, 케이스(71)의 형상은 원통 형상으로 할 수도 있다. 다만, 성막이 개시될 때에 성막에 관계 없는 잔류 가스를 제거하기 위해, 케이스(71) 내부는 1Pa 이하까지 감압될 수 있는 것이 바람직하고, 10^-3Pa 이하까지 감압될 수 있으면 보다 바람직하며, 10^-4Pa 이하까지 감압될 수 있으면 더 바람직하다. 한편, 케이스(71) 내부 전체가 상기 압력까지 감압될 수 있을 필요는 없고, 스퍼터링을 행하는, 후술하는 캔 롤(73)이 배치된 도면상 하측 영역만이 상기 압력까지 감압될 수 있도록 구성할 수도 있다.

케이스(71) 내에는, 제1 흑화층 또는 제2 흑화층을 성막할 기재(基材)를 공급하는 권출 롤(72), 캔 롤(73), 스퍼터링 캐소드(74a~74d), 앞 피드 롤(75a), 뒤 피드 롤(75b), 텐션 롤(76a,76b), 권취 롤(77)을 배치할 수 있다. 또한, 바탕 금속층, 제1 흑화층, 제2 흑화층을 성막할 기재의 반송 경로 상에는, 상기 각 롤 이외에 임의로 가이드 롤(78a∼78h), 히터(79) 등을 구비할 수도 있다.

권출 롤(72), 캔 롤(73), 앞 피드 롤(75a), 권취 롤(77)에는 서보 모터에 의한 동력을 구비시킬 수 있다. 권출 롤(72), 권취 롤(77)은, 파우더 클러치 등에 의한 토크 제어에 의해, 구리 박막층을 성막할 기재의 장력 밸런스가 유지되도록 되어 있음이 바람직하다.

캔 롤(73)의 구성에 대해서도, 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 그 표면이 경질 크롬 도금으로 처리되어 있고 그 내부에는 케이스(71)의 외부로부터 공급되는 냉매나 온매가 순환하여 일정한 온도로 조정될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

텐션 롤(76a,76b)은, 예를 들어, 표면이 경질 크롬 도금으로 처리되어 있고 장력 센서가 구비되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 앞 피드 롤(75a), 뒤 피드 롤(75b), 가이드 롤(78a∼78h) 등에 대해서도, 표면이 경질 크롬 도금으로 처리되어 있는 것이 바람직하다.

스퍼터링 캐소드(74a∼74d)는 마그네트론 캐소드 방식으로 캔 롤(73)에 대향하여 배치하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)의 크기는 특별히 한정되지는 않으나, 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)의 바탕 금속층, 제1 흑화층 등을 성막할 기재의 폭방향 치수는, 대향하는 바탕 금속층, 제1 흑화층 등을 성막할 기재의 폭보다 넓은 것이 바람직하다.

바탕 금속층, 제1 흑화층 등을 성막할 기재는, 롤 투 롤 진공 성막 장치인 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70) 안으로 반송된다. 그리고, 캔 롤(73) 상에 있어 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)에 대향하는 위치를 통과할 때에 바탕 금속층, 제1 흑화층 등이 성막된다. 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)를 이용하여 제1 흑화층을 성막하는 방법의 구성예에 대해 설명한다.

먼저, 구리-니켈 합금 타겟을 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)에 장착하고, 제1 흑화층을 성막할 기재를 권출 롤(72)에 세팅한 케이스(71) 안을, 진공 펌프(80a,80b)에 의해 진공 배기시킨다. 한편, 형성할 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분, 예를 들어, 구리와 니켈 중 니켈의 비율은 20질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다. 그러므로, 제1 흑화층을 성막할 때에 사용하는 구리-니켈 합금 타겟에 대해서도, 구리와 니켈 중 니켈의 비율은 20질량% 이상 70질량% 이하인 것이 바람직하다.

그리고, 그 후 불활성 가스, 예를 들어, 아르곤과, 산소로 이루어지는 스퍼터링 가스를 기체 공급 수단(81)에 의해 케이스(71) 안으로 도입할 수 있다.. 한편, 기체 공급 수단(81)의 구성은 특별히 한정되지는 않으나, 기체 저장 탱크(미도시)를 가질 수 있다. 그리고, 기체 저장 탱크와 케이스(71)의 사이에, 가스종(種)마다 질량 유량 제어기(MFC: 811a,811b)와 밸브(812a,812b)를 구비하여, 각 가스가 케이스(71) 안으로 공급되는 양을 제어하도록 구성할 수 있다. 도 7에서는, 질량 유량 제어기와 밸브를 2세트 구비한 예를 나타내고 있으나, 설치 갯수는 특별히 한정되지 않으며, 사용하는 가스종의 갯수에 따라 설치 갯수를 선택할 수 있다.

이 때, 스퍼터링 가스의 유량과, 진공 펌프(80b)와 케이스(71) 사이에 구비된 압력 조정 밸브(82)의 개방도를 조정하여, 케이스(71) 안을, 예를 들어, 0.13Pa 이상 13Pa 이하로 유지하고 성막을 실시하는 것이 바람직하다.

한편, 불활성 가스와 산소 가스는, 미리 혼합한 가스를 케이스(71) 안으로 공급할 수도 있으나, 각각 개별적으로 케이스(71)로 공급하되 케이스(71) 안에서 각각의 가스가 원하는 분압을 갖도록 그 공급량, 압력을 조정할 수도 있다. 또한, 스퍼터링 가스는, 앞서 설명한 바와 같이, 불활성 가스와 산소로 이루어지는 가스에 한정되는 것은 아니며, 수증기, 일산화탄소 가스, 이산화탄소 가스로부터 선택된 1종류 이상의 가스를 더 포함할 수도 있다.

이 상태에서 권출 롤(72)로부터 기재를, 예를 들어, 분당 0.5m 이상 10m 이하 정도의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시한다. 이로써, 기재 상에 원하는 제1 흑화층을 연속 성막할 수 있다.

한편, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)에는, 전술한 것 이외에도 필요에 따라 각종 부재를 배치할 수 있다. 예를 들어, 케이스(71) 안의 압력을 측정하기 위한 압력계(83a,83b), 벤트 밸브(84a,84b) 등을 구비할 수도 있다.

바탕 금속층은, 구리-니켈 합금 타겟 대신에 Cu, Ni, Cr, Ti, Al, Fe, Co, Mo, V, W으로 이루어지는 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속으로 이루어지거나 또는 상기 금속군에서 선택된 1종류 이상의 금속을 주성분으로 하는 합금 타겟을 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)에 장착하는 점과, 스퍼터링 가스에 산소를 첨가하지 않는 점 외에는, 전술한 제1 흑화층의 경우와 마찬가지로 하여 성막할 수 있다.

한편, 바탕 금속층은, 특히, Cu, Ni-Cu 합금, Cr을 7질량% 이하 포함하는 Ni-Cr 합금 중 어느 하나로 이루어지면 더욱 바람직하다. 그러므로, 이들 조성에 대응하는 타겟을 이용하여 바탕 금속층을 성막하는 것이 바람직하다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 적층체 기판은, 바탕 금속층, 제1 흑화층 외에도, 제2 흑화층을 가질 수도 있다. 이와 같이, 제2 흑화층을 성막하는 경우에는, 제2 흑화층이 목적으로 하는 조성에 대응하는 타겟, 예를 들어, 구리 타겟이나 구리-니켈 합금 타겟을 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)에 장착하는 점 이외에는, 전술한 제1 흑화층의 경우와 마찬가지로 하여 성막할 수 있다.

그리고, 바탕 금속층 형성 단계 및 제1 흑화층 형성 단계는, 감압 분위기 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 흑화층 형성 단계를 실시하는 경우에는, 제2 흑화층 형성 단계에 대해서도 마찬가지로 감압 분위기 하에서 실시하는 것이 바람직하다.

이어서, 구리층 형성 단계에 대해 설명한다.

구리층 형성 단계에서는 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 구리층, 즉, 구리를 퇴적시키는 구리층 성막 수단에 의해 구리층을 형성할 수 있다.

구리층 형성 단계에서는, 건식 도금법을 이용하여 구리 박막층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 구리층을 보다 두껍게 하는 경우에는, 건식 도금법에 의해 구리 박막층을 형성한 후에, 습식 도금법을 이용하여 구리 도금층을 추가로 형성하는 것이 바람직하다.

그러므로, 구리층 형성 단계는, 예를 들어, 건식 도금법에 의해 구리 박막층을 형성하는 단계를 가질 수 있다. 또한, 구리층 형성 단계는, 건식 도금법에 의해 구리 박막층을 형성하는 단계와, 당해 구리 박막층을 급전층으로 하여 습식 도금법에 의해 구리 도금층을 형성하는 단계를 가질 수도 있다.

따라서, 전술한 구리층 성막 수단은, 1개의 성막 수단에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 성막 수단을 조합하여 사용할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 건식 도금법만으로 또는 건식 도금법과 습식 도금법을 조합하여 구리층을 형성함으로써, 투명 기재 또는 흑화층 상에 접착제를 통하지 않고 직접 구리층을 형성할 수 있으므로 바람직하다.

전술한 바와 같이, 구리층 형성 단계에서는, 예를 들어 건식 도금법에 의해 구리 박막층을 형성할 수 있다.

건식 도금법으로는 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는, 감압 분위기 하에서 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 증착법 등을 이용할 수 있다.

특히, 구리 박막층의 형성에 사용하는 건식 도금법으로는, 두께의 제어가 용이하다는 점에서, 스퍼터링법을 이용하면 보다 바람직하다. 즉, 이 경우 구리층 형성 단계에 있어 구리층을 퇴적시키는 구리층 성막 수단으로서, 바람직하게는, 스퍼터링 성막 수단(스퍼터링 성막법)을 사용할 수 있다.

구리 박막층은, 예를 들어, 도 7에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)를 이용하여 필요에 따라 적절히 성막할 수 있다. 한편, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)의 구성에 대해서는 앞서 설명하였으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

이하에서, 롤 투 롤 스퍼터링 장치를 이용한 경우를 예로 들어, 구리 박막층을 형성하는 단계를 설명한다.

롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)를 이용하여 구리 박막층을 성막하는 방법에 대해 설명한다.

먼저, 구리 타겟을 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)에 장착하고, 구리 박막층을 성막할 기재를 권출 롤(72)에 세팅한 케이스(71) 안을, 진공 펌프(80a,80b)에 의해 진공 배기시킨다.

그 후, 불활성 가스, 예를 들어, 아르곤 등의 스퍼터링 가스를 기체 공급 수단(81)에 의해 케이스(71) 안으로 도입할 수 있다.

그리고, 기체 공급 수단(81)에 의해 스퍼터링 가스를 케이스(71) 안으로 공급했을 때에는, 스퍼터링 가스의 유량과, 진공 펌프(80b)와 케이스(71) 사이에 구비된 압력 조정 밸브(82)의 개방도를 조정하여, 장치 안을 예를 들어, 0.13Pa 이상 1.3Pa 이하로 유지하고 성막을 실시하는 것이 바람직하다.

이 상태에서 권출 롤(72)로부터 기재를, 예를 들어, 분당 1m 이상 20m 이하의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(74a∼74d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시한다. 이로써, 기재 상에 원하는 구리 박막층을 연속 성막할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 건식 도금 후에 습식 도금법을 이용하여 구리층(구리 도금층)을 추가로 성막할 수 있다.

습식 도금법에 의해 구리 도금층을 성막하는 경우, 전술한 건식 도금에 의해 성막한 구리 박막층을 급전층으로 할 수 있다. 그리고 이 경우에, 구리층 형성 단계에서 구리를 퇴적시키는 구리층 성막 수단으로서, 바람직하게는, 전기 도금 성막 수단을 사용할 수 있다.

구리 박막층을 급전층으로 하여 습식 도금법에 의해 구리 도금층을 형성하는 공정에서의 조건, 즉, 전기 도금 처리 조건은 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 방법에 따른 제 조건을 채용하면 된다. 예를 들어, 구리 도금액을 넣은 도금조에, 구리 박막층을 형성한 기재를 공급하고, 전류 밀도, 기재 반송 속도 등을 제어함으로써 구리 도금층을 형성할 수 있다.

여기까지 본 실시형태의 적층체 기판 제조방법에 포함되는 각 공정, 단계에 대해 설명하였다.

본 실시형태의 적층체 기판 제조방법에 의해 얻어지는 적층체 기판은, 앞서 설명한 적층체 기판과 마찬가지로, 구리층은 두께가 50㎚ 이상인 것이 바람직하고, 60㎚ 이상이면 보다 바람직하며, 150㎚ 이상이면 더욱 바람직하다. 구리층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 구리층의 두께는 5000㎚ 이하인 것이 바람직하고, 3000㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 한편, 구리층이 전술한 바와 같이 구리 박막층과 구리 도금층을 가지는 경우에는, 구리 박막층의 두께와 구리 도금층의 두께의 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.

바탕 금속층에 대해서도 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 1.5㎚ 이상 5㎚ 이하인 것이 바람직하다.

제1 흑화층에 대해서도 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 하한값은 20㎚ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 제1 흑화층 두께의 상한값은 특별히 한정되지는 않으나, 70㎚ 이하이면 바람직하며, 50㎚ 이하이면 보다 바람직하다.

제2 흑화층을 구비하는 경우, 그 두께는 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어, 하한값은 5㎚ 이상으로 할 수 있다. 또한, 상한값은, 예를 들어 70㎚ 이하로 하면 바람직하며, 50㎚ 이하이면 보다 바람직하다. 한편, 앞서 설명한 바와 같이, 제2 흑화층은 복층 구조로 할 수도 있는데, 이 경우, 제2 흑화층을 구성하는 복수 개의 층 두께의 합계가 상기 범위인 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 적층체 기판 제조방법에 의해 얻어지는 적층체 기판은, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 것이 바람직하고, 40% 이하이면 보다 바람직하며, 30% 이하이면 더욱 바람직하다.

본 실시형태의 적층체 기판 제조방법에 의해 얻어지는 적층체 기판을 이용하여, 구리층, 바탕 금속층, 제1 흑화층에 개구부를 구비시킨 배선 패턴이 형성된 도전성 기판으로 할 수 있다. 도전성 기판은, 보다 바람직하게는, 메쉬 형상 배선을 구비한 구성으로 할 수 있다.

이러한 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법은, 전술한 적층체 기판 제조방법에 의해 얻어진 적층체 기판의 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층을 에칭하여, 바탕 금속 배선층, 제1 흑화 배선층, 구리 배선층을 구비한 적층체인 금속 세선을 갖는 배선 패턴을 형성하는 에칭 공정을 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 에칭 공정에 의해, 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층에 개구부를 형성시킬 수 있다.

에칭 공정에서는, 예를 들어, 우선 에칭에 의해 제거할 부분에 대응하는 개구부를 갖는 레지스트를, 적층체 기판의 가장 바깥쪽 표면에 형성시킨다. 예를 들어, 도 2a에 나타낸 적층체 기판의 경우, 적층체 기판에 배치한 구리층(14)이 노출된 표면(A) 상에 레지스트를 형성시킬 수 있다. 한편, 에칭에 의해 제거할 부분에 대응하는 개구부를 갖는 레지스트의 형성 방법은 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 포토리소그래피법에 의해 형성시킬 수 있다.

이어서, 레지스트 상면에서부터 에칭액을 공급함으로써, 바탕 금속층(12), 제1 흑화층(13), 구리층(14)의 에칭을 실시할 수 있다.

한편, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 투명 기재(11)의 양면에 구리층, 흑화층을 배치한 경우에는, 적층체 기판의 표면(A) 및 표면(B)에 각각 소정 형상의 개구부를 갖는 레지스트를 형성시키고, 투명 기재(11)의 양면에 형성된 바탕 금속층(12A,12B), 제1 흑화층(13A,13B), 구리층(14A,14B)을 동시에 에칭할 수도 있다. 또한, 투명 기재(11)의 양쪽에 형성된 바탕 금속층(12A,12B), 제1 흑화층(13A,13B), 구리층(14A,14B)에 대해 한쪽씩을 에칭 처리할 수도 있다. 즉, 예를 들어, 바탕 금속층(12A), 제1 흑화층(13A), 구리층(14A)을 에칭한 후에, 바탕 금속층(12B), 제1 흑화층(13B), 구리층(14B)을 에칭할 수도 있다.

본 실시형태의 적층체 기판 제조방법으로 형성하는 제1 흑화층은, 구리층과 마찬가지의 에칭액 반응성을 나타낸다. 또한, 바탕 금속층은, 당해 에칭액에 대한 반응성이 제1 흑화층보다 높다. 그러므로, 에칭 공정에서 사용하는 에칭액은 특별히 한정되는 것이 아니며, 바람직하게는, 일반적으로 구리층의 에칭에 사용되는 에칭액을 사용할 수 있다.

에칭 공정에 사용하는 에칭액으로는, 보다 바람직하게는, 예를 들어, 황산, 과산화수소수, 염산, 염화제이구리 및 염화제이철에서 선택된 1종류를 포함하는 수용액, 또는 상기 황산 등에서 선택된 2종류 이상을 포함하는 혼합 수용액을 사용할 수 있다. 에칭액 중 각 성분의 함유량은 특별히 한정되지는 않는다.

에칭액은 실온에서 사용할 수도 있으나, 반응성을 높이기 위해 온도를 높여 사용할 수도 있다. 예를 들어, 40℃ 이상 50℃ 이하로 가열하여 사용할 수 있다.

전술한 에칭 공정에 의해 얻어지는 메쉬 형상 배선의 구체적인 형태에 대해서는, 앞서 설명한 바와 같으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

또한, 도 2a, 도 3a에 나타낸, 투명 기재(11)의 한쪽면 측에 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층을 갖는 2개의 적층체 기판을 에칭 공정에 제공하여 도전성 기판을 제조한 후, 2개의 도전성 기판을 붙여 맞추어 메쉬 형상 배선을 구비한 도전성 기판을 제조하는 경우, 도전성 기판을 붙여 맞추는 공정을 더 구비할 수 있다. 이 때, 2개의 도전성 기판을 붙여 맞추는 방법은, 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어, 광학 접착제(OCA) 등을 이용하여 접착할 수 있다.

한편, 본 실시형태의 도전성 기판 제조방법에 의해 얻어지는 도전성 기판은, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 것이 바람직하고, 40% 이하이면 보다 바람직하며, 30% 이하이면 더욱 바람직하다.

이것은, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 경우, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로 사용한 경우에도 디스플레이 시인성의 저하를 크게 억제할 수 있기 때문이다.

이상에서 본 실시형태의 적층체 기판, 도전성 기판, 적층체 기판 제조방법 및 도전성 기판 제조방법에 대해 설명하였다. 이러한 적층체 기판 또는 적층체 기판 제조방법에 의해 얻어지는 적층체 기판에서는, 구리층과 제1 흑화층 등의 흑화층을 구비하며, 구리층과 흑화층을 동시에 에칭 처리할 수 있다. 그리고, 구리층과 흑화층을 동시에 에칭할 수 있으므로, 원하는 형상의 구리 배선층 및 흑화 배선층을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 제1 흑화 배선층 등의 흑화 배선층을 구비함으로써, 구리 배선층에 의한 광 반사를 억제할 수 있어서, 예를 들어, 터치 패널용 도전성 기판으로 한 경우에 시인성 저하를 억제할 수 있다. 그러므로, 흑화 배선층을 구비함으로써 양호한 시인성을 갖는 도전성 기판으로 할 수 있다.

<실시예>

이하에서 본 발명의 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 어떠한 한정도 되는 것은 아니다.

(평가 방법)

(1) 정반사율

이하의 각 실시예, 비교예에서 제작된 적층체 기판에 대해 정반사율을 측정하였다.

측정은, 자외 가시 분광 광도계((주)시마즈 제작소 제조, 형식: UV-2550)에 반사율 측정 유닛을 설치하여 실시하였다.

각 실시예에서 도 3a의 구조를 갖는 적층체 기판을 제작하였는 바, 반사율의 측정은, 도 3a의 바탕 금속층(12)에 있어 투명 기재(11)에 대향하는 한쪽면(12a)에 대해, 투명 기재(11)를 통해, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하의 범위인 광을 입사각 5°로 해서 조사하여 실시하였다. 한편, 적층체 기판에 조사한 광에 있어서는, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 범위에서 파장을 1㎚씩 변화시켜 가며 각 파장의 광에 대해 정반사율을 측정하였으며, 측정 결과의 평균을 당해 적층체 기판의 정반사율 평균으로 하였다. 한편, 표 1에서는 반사율이라고 나타낸다.

(2) 금속 세선의 언더컷량 비율

언더컷량 비율은, 각 실시예, 비교예에서 제작된 도전성 기판의 배선 단면을 SEM으로 관찰하여 금속 세선의 패턴 폭(W₁)과 금속 세선의 저부 폭(W₂)을 구함으로써, 산출하였다. 한편, 금속 세선의 배선 폭(W₁), 금속 세선의 저부 폭(W₂)에 대해서는, 도 6을 이용하여 이미 설명한대로이다.

(3) 개구부의 전체 광선 투과율의 감소율

각 실시예, 비교예에서 제작된 도전성 기판의 투명 기재를 노출시키는, 금속 세선 사이의 개구부에 대해 전체 광선 투과율을 측정하였다.

측정은, 정반사율을 측정했을 때의 자외 가시 분광 광도계에 적분구 부속 장치를 설치하여 실시하였다. 조사하는 광에 있어서는, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 범위에서 파장을 1㎚씩 변화시켜 가며 각 파장의 광에 대해 투과율을 측정하고, 측정 결과의 평균을 당해 도전성 기판의 개구부의 전체 광선 투과율 평균으로 하였다.

또한, 적층체 기판을 제조할 때에 사용한 투명 기재에 대해, 마찬가지로 하여 전체 광선 투과율 평균을 미리 측정하여 두었다.

그리고, 각 실시예, 비교예에서 제작된 도전성 기판의 개구부에 있어 전체 광선 투과율 평균이, 투명 기재에 있어 전체 광선 투과율 평균으로부터 감소한 감소율인, 개구부의 전체 광선 투과율 감소율을 산출하였다.

(시료의 제작 조건)

실시예, 비교예로서, 이하에서 설명하는 조건에서 적층체 기판과 도전성 기판을 제작하고 전술한 평가 방법에 의해 평가하였다.

[실시예 1]

도 3a에 나타낸 구조를 가지는 적층체 기판을 제작하였다.

(투명 기재 준비 공정)

우선, 투명 기재 준비 공정을 실시하였다.

구체적으로는, 폭 500㎜, 두께 100㎛인 광학용 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) 제의 투명 기재를 준비하였다.

(적층체 형성 공정)

이어서, 적층체 형성 공정을 실시하였다.

적층체 형성 공정으로서, 바탕 금속층 형성 단계, 제1 흑화층 형성 단계, 구리층 형성 단계, 제2 흑화층 형성 단계를 실시하였다. 이하에서 구체적으로 설명한다.

(1) 바탕 금속층 형성 단계

먼저, 바탕 금속층 형성 단계를 실시하였다.

준비한 투명 기재를, 도 7에 나타낸 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)에 세팅하였다. 또한, 스퍼터링 캐소드(74a~74d)에 구리 타겟((주)스미토모 금속광산 제조)을 장착하였다. 한편, 바탕 금속층은 얇으므로, 1개의 스퍼터링 캐소드(74a)에만 구리 타겟을 세팅하고, 다른 스퍼터링 캐소드(74b~74d)에는 타겟을 세팅하지 않았다.

그리고, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)의 히터(79)를 100℃로 가열함으로써 투명 기재를 가열하여 기재 중에 포함되는 수분을 제거하였다.

이어서, 케이스(71) 안을 진공 펌프(80a,80b)에 의해 1×10-⁴Pa까지 배기시킨 후, 기체 공급 수단(81)에 의해 아르곤 가스의 유량이 240sccm이 되도록 하여 아르곤 가스를 케이스(71) 안으로 도입하였다. 그리고, 투명 기재를 권출 롤(72)로부터 분당 2m의 속도로 반송하면서, 스퍼터링 캐소드(74a)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급하여 스퍼터링 방전을 실시하여, 투명 기재 상에 원하는 바탕 합금층을 성막하였다. 이러한 조작에 의해, 투명 기재 상에 바탕 금속층을 두께 2㎚가 되도록 형성하였다.

(2) 제1 흑화층 형성 단계

이어서, 제1 흑화층 형성 단계를 실시하였다.

제1 흑화층 형성 단계에서는, 스퍼터링 캐소드(74a~74d)에 장착하는 타겟을 구리-니켈 합금 타겟((주)스미토모 금속광산 제조)으로 하고, 케이스(71) 안을 1×10-⁴Pa까지 배기시킨 후, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)의 케이스(71) 안으로, 기체 공급 수단(81)에 의해 아르곤 가스의 유량이 240sccm, 산소 가스의 유량이 80sccm이 되도록 하여 아르곤 가스와 산소 가스를 케이스(71) 안으로 도입하고, 스퍼터링 캐소드(74a~74d)에 접속된 스퍼터링용 직류 전원으로부터 전력을 공급한 점 외에는, 바탕 금속층의 경우와 마찬가지로 하여, 바탕 금속층의 상면에 제1 흑화층을 두께 20㎚가 되도록 형성하였다.

한편, 기재(基材)로는, 바탕 금속층 형성 단계에서 투명 기재 상에 바탕 금속층을 형성한 기재를 사용하여, 바탕 금속층 상에 제1 흑화층을 성막하고 있다.

또한, 구리-니켈 합금 타겟으로는, 표 1에 나타내는 바와 같이, Ni을 20질량%, Cu를 80질량% 함유하는 타겟을 사용하였다.

(3) 구리층 형성 단계

이어서, 구리층 형성 단계를 실시하였다.

구리층 형성 단계에서는, 스퍼터링 캐소드(74a~74d)에 장착하는 타겟을 구리 타겟((주)스미토모 금속광산 제조)으로 변경하고, 케이스(71) 안을 배기시킨 후, 롤 투 롤 스퍼터링 장치(70)의 케이스(71) 안으로 아르곤 가스만을 도입한 점 외에는, 제1 흑화층의 경우와 마찬가지로 하여, 제1 흑화층의 상면에 구리층을 두께 200㎚가 되도록 형성하였다.

한편, 구리층을 형성할 기재로는, 바탕 금속층 형성 단계와 제1 흑화층 형성 단계에서 투명 기재 상에 바탕 금속층과 제1 흑화층의 순서로 형성시킨 기재를 사용하였다.

(4) 제2 흑화층 형성 단계

이어서, 제2 흑화층 형성 단계를 실시하였다.

제2 흑화층 형성 단계에서는, 바탕 금속층 형성 단계, 제1 흑화층 형성 단계, 구리층 형성 단계에서 투명 기재 상에 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층의 순서로 형성시킨 기재를 사용한 점 외에는, 제1 흑화층 형성 단계와 마찬가지로 하여, 제2 흑화층을 형성하였다.

제작된 적층체 기판에 있어, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균을 전술한 방법으로 측정하였더니, 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균은 54%이었다.

또한, 얻어진 적층체 기판에 대해 정반사율을 측정한 후, 에칭 공정을 실시하여 도전성 기판을 제작하였다.

에칭 공정에서는, 우선, 에칭에 의해 제거할 부분에 대응하는 개구부를 갖는 레지스트를, 제작된 적층체 기판의 도 3a에서의 표면(C) 상에 형성하였다. 그리고, 염화제이철 10질량%와 염산 10질량%와 나머지 부분이 물로 이루어지는 에칭액에 1분간 침지시켜 도전성 기판을 제작하였다.

제작된 도전성 기판에 대해, 금속 세선의 언더컷량 비율과, 개구부의 전체 광선 투과율을 측정하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

제1 흑화층, 제2 흑화층을 성막할 때에 케이스 내에 공급하는 산소의 공급량을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 점 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 적층체 기판 및 도전성 기판을 제작하여 평가하였다.

한편, 제2 흑화층 형성 단계에 있어서도, 본 실시예의 제1 흑화층 형성 단계와 마찬가지로, 산소의 공급량을 실시예 1의 조건으로부터 변경하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예3~실시예7]

바탕 금속층을 성막할 때에 사용한 스퍼터링 타겟의 조성과 바탕 금속층의 두께, 제1 흑화층, 제2 흑화층을 성막할 때에 케이스 안으로 공급한 산소의 공급량, 제1 흑화층, 제2 흑화층을 성막할 때에 사용한 스퍼터링 타겟인 구리-니켈 합금 타겟의 조성, 제1 흑화층, 제2 흑화층의 두께를, 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 점 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층체 기판 및 도전성 기판을 제작하고 평가하였다.

한편, 제2 흑화층 형성 단계에서도, 각 실시예의 제1 흑화층 형성 단계와 마찬가지로, 성막할 때에 케이스 안으로 공급한 산소의 공급량, 구리-니켈 합금 타겟의 조성을 실시예 1의 조건으로부터 변경하였다. 또한, 각 실시예에서 제2 흑화층은 제1 흑화층과 같은 두께로 되도록 성막하였다.

바탕 금속층을 성막할 때의 스퍼터링 타겟으로서, 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 5에서는, Ni을 60질량%, Cu를 40질량% 함유하는 타겟을 사용하였다. 또한, 실시예 6에서는, Cr을 7질량%, Ni을 93질량% 함유하는 타겟을 사용하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

바탕 금속층을 형성하지 않은 점 외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 적층체 기판 및 도전성 기판을 제작, 평가하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 2]

바탕 금속층의 두께를 1㎚로 한 점 외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 적층체 기판 및 도전성 기판을 제작, 평가하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 3]

바탕 금속층의 두께를 6㎚로 한 점 외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 적층체 기판 및 도전성 기판을 제작, 평가하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 4]

제1/제2 흑화층을 성막할 때에 케이스 안으로 공급한 산소의 공급량, 제1/제2 흑화층을 성막할 때에 사용한 스퍼터링 타겟인 구리-니켈 합금 타겟의 조성을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 점 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층체 기판 및 도전성 기판을 제작, 평가하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 5]

바탕 금속층의 두께를 3㎚로 한 점과, 제1/제2 흑화층을 성막할 때에 케이스 안으로 공급한 산소의 공급량, 제1/제2 흑화층을 성막할 때에 사용한 스퍼터링 타겟인 구리-니켈 합금 타겟의 조성을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 점, 제1/제2 흑화층의 두께를 25㎚로 한 점 외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 적층체 기판 및 도전성 기판을 제작, 평가하였다.

평가 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타낸 결과에 의하면, 실시예1~실시예7에 대해서는, 금속 세선의 언더컷량 비율이 0.075 이하, 개구부의 전체 광선 투과율의 감소율이 3.0% 이하로 되었다. 즉, 바탕 금속층, 제1 흑화층, 구리층, 제2 흑화층을 동시에 에칭할 수 있음이 확인되었다.

이것은, 제1 흑화층을 성막할 때에 사용한 스퍼터링 타겟에 포함되는 구리와 니켈 중 니켈의 비율이 20질량% 이상 70질량% 이하이며, 성막된 제1 흑화층에서도 마찬가지의 조성이기 때문이라고 생각된다. 즉, 제1 흑화층의 에칭액 반응성을 구리층과 동등하게 할 수 있기 때문이라고 생각된다.

그리고, 바탕 금속층에 있어서는, 산소를 함유하지 않는다. 소정의 금속을 함유하는 층으로 함으로써 제1 흑화층보다 에칭액 반응성을 좋게 할 수 있으므로, 흑화층 찌꺼기를 투명 기재 상에 남기지 않고 제거할 수 있었다고 생각된다.

이에 대해, 비교예 1에서는, 개구부의 전체 광선 투과율의 감소율이 3.0%를 초과함이 확인되었다. 이것은, 바탕 금속층을 형성하지 않아서 투명 기재 상에 흑화층의 찌꺼기가 생겼기 때문이라고 생각된다. 한편, 표 1의 언더컷 비율에서 "에칭 찌꺼기"는, 개구부에서 흑화층의 에칭 찌꺼기가 확인되었음을 의미한다.

이와 같이 바탕 금속층을 갖지 않는 비교예 1에 대해서는, 제1 흑화층과 구리층을 동시에 에칭할 수 없음이 확인되었다.

비교예 2는, 바탕 금속층이 1㎚로서 얇으며, 일부에는 바탕 금속층이 형성되지 않는 부분이 있어서 당해 부분에서는 투명 기재 상에 직접 제1 흑화층이 형성되었으므로, 에칭 찌꺼기가 발생하였다.

비교예 3은, 바탕 금속층이 두꺼워서 바탕 금속층에 의한 반사가 커지므로, 얻어진 적층체 기판의 정반사율 평균이 61%로서 매우 높음이 확인되었다.

비교예 4는, 제1/제2 흑화층을 형성할 때의 구리-니켈 합금 타겟에 포함되는 니켈의 비율이 11질량%로서 낮으므로, 얻어진 적층체 기판의 정반사율 평균이 60%로서 매우 높음이 확인되었다.

또한, 비교예 5는, 제1/제2 흑화층을 형성할 때의 구리-니켈 합금 타겟에 포함되는 니켈의 비율이 80질량%로서 매우 높으므로, 도전성 기판으로 하기 위해 에칭할 때에 제1/제2 흑화층의 에칭 속도가 매우 느려서 언더컷이 발생했다고 생각된다.

이상에서 적층체 기판, 도전성 기판, 적층체 기판 제조방법, 도전성 기판 제조방법을 실시형태 및 실시예 등으로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태 및 실시예 등에 한정되지 않는다. 청구범위에 기재된 본 발명 요지의 범위 내에서 다양한 변형, 변경이 가능하다.

본 출원은 2016년 7월 12일에 일본국 특허청에 출원된 특원2016-137717호에 기초한 우선권을 주장하는 것으로서, 특원2016-137717호의 전체 내용을 본 국제출원에 원용한다.

10A,10B,20A,20B 적층체 기판
11 투명 기재
12,12A,12B 바탕 금속층
13,13A,13B 제1 흑화층
14,14A,14B 구리층
15,15A,15B 제2 흑화층
30 도전성 기판
32A,32B 바탕 금속 배선층
33A,33B 제1 흑화 배선층
34A,34B,62 구리 배선층
35A,35B 제2 흑화 배선층

Claims (17)

1. 투명 기재와,
   상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성된 적층체를 포함하고,
   상기 적층체는,
   Cu, Ni-Cu 합금, Cr을 7질량% 이하로 포함하는 Ni-Cr 합금 중 어느 하나로 이루어지며, 또한, 산소를 함유하지 않는 바탕 금속층과,
   상기 바탕 금속층 상에 배치되며, 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화층과,
   구리층을 포함하며,
   상기 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율이 20질량% 이상 70질량% 이하이고,
   상기 바탕 금속층의 에칭액 반응성이 상기 제1 흑화층의 에칭액 반응성보다 높은, 적층체 기판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 적층체는 제2 흑화층을 더 포함하고,
   상기 구리층은 상기 제1 흑화층과 상기 제2 흑화층의 사이에 배치되며,
   상기 제2 흑화층은 산소와 구리를 함유하고,
   상기 제2 흑화층 중의 금속 성분 중, 니켈의 비율이 0질량% 이상 70질량% 이하인 적층체 기판.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 바탕 금속층의 두께가 1.5㎚ 이상 5㎚ 이하인 적층체 기판.
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 적층체 기판.
6. 투명 기재와,
   상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 형성된 금속 세선을 포함하고,
   상기 금속 세선은,
   Cu, Ni-Cu 합금, Cr을 7질량% 이하로 포함하는 Ni-Cr 합금 중 어느 하나로 이루어지며, 또한, 산소를 함유하지 않는 바탕 금속 배선층과,
   상기 바탕 금속 배선층 상에 배치되며, 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화 배선층과,
   구리 배선층을 포함하는 적층체이며,
   상기 제1 흑화 배선층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율이 20질량% 이상 70질량% 이하이고,
   상기 바탕 금속 배선층의 에칭액 반응성이 상기 제1 흑화 배선층의 에칭액 반응성보다 높은, 도전성 기판.
7. 제6항에 있어서,
   상기 금속 세선은 제2 흑화 배선층을 더 포함하고,
   상기 구리 배선층은 상기 제1 흑화 배선층과 상기 제2 흑화 배선층의 사이에 배치되며,
   상기 제2 흑화 배선층은 산소와 구리를 함유하고,
   상기 제2 흑화 배선층 중의 금속 성분 중, 니켈의 비율이 0질량% 이상 70질량% 이하인 도전성 기판.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 바탕 금속 배선층의 두께가 1.5㎚ 이상 5㎚ 이하인 도전성 기판.
9. 삭제
10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 금속 세선 사이에는 상기 투명 기재를 노출시키는 개구부가 형성되어 있고,
    상기 개구부에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 투과율 평균이, 상기 투명 기재에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 투과율 평균으로부터 감소한 감소율이 3.0% 이하인 도전성 기판.
11. 투명 기재를 준비하는 투명 기재 준비 공정과,
    상기 투명 기재의 적어도 한쪽면 측에 적층체를 형성하는 적층체 형성 공정을 포함하고,
    상기 적층체 형성 공정은,
    Cu, Ni-Cu 합금, Cr을 7질량% 이하로 포함하는 Ni-Cr 합금 중 어느 하나로 이루어지며, 또한, 산소를 함유하지 않는 바탕 금속층을 퇴적시키는 바탕 금속층 성막 수단에 의해, 바탕 금속층을 형성하는 바탕 금속층 형성 단계로서, 산소 가스를 공급하는 공정을 포함하지 않는, 바탕 금속층 형성 단계와,
    바탕 금속층 상에 산소와 구리와 니켈을 함유하는 제1 흑화층을 퇴적시키는 제1 흑화층 성막 수단에 의해, 제1 흑화층을 형성하는 제1 흑화층 형성 단계로서, 산소 가스를 공급하는 공정을 포함하는, 제1 흑화층 형성 단계와,
    구리층을 퇴적시키는 구리층 성막 수단에 의해, 구리층을 형성하는 구리층 형성 단계를 포함하며,
    상기 바탕 금속층 형성 단계 및 제1 흑화층 형성 단계는 감압 분위기 하에서 실시되고, 상기 제1 흑화층에 포함되는 금속 성분 중 니켈의 비율이 20질량% 이상 70질량% 이하이고,
    상기 바탕 금속층의 에칭액 반응성이 상기 제1 흑화층의 에칭액 반응성보다 높은, 적층체 기판 제조방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 바탕 금속층 성막 수단 및 상기 제1 흑화층 성막 수단은 스퍼터링 성막법인 적층체 기판 제조방법.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 바탕 금속층의 두께가 1.5㎚ 이상 5㎚ 이하인 적층체 기판 제조방법.
14. 삭제
15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    제1 흑화층의 두께가 20㎚ 이상인 적층체 기판 제조방법.
16. 제11항 또는 제12항에 기재된 적층체 기판 제조방법에 의해 얻어진 적층체 기판의 상기 바탕 금속층과 상기 제1 흑화층과 상기 구리층을 에칭하여, 바탕 금속 배선층과 제1 흑화 배선층과 구리 배선층을 구비한 적층체인 금속 세선을 갖는 배선 패턴을 형성하는 에칭 공정을 포함하고,
    상기 에칭 공정에 의해 상기 바탕 금속층, 상기 제1 흑화층 및 상기 구리층에 개구부를 형성시키는 것인 도전성 기판 제조방법.
17. 제16항에 있어서,
    얻어지는 도전성 기판에 있어 파장이 400㎚ 이상 700㎚ 이하인 광의 정반사율 평균이 55% 이하인 도전성 기판 제조방법.

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