TW202018111A - 光學機能膜、濺鍍靶及濺鍍靶之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之光學機能膜，含有：由TiC,NbC,VC,TiN, NbN,VN所選擇的一種以上所構成的第1成分，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種以上所構成的第2成分，膜厚d為30nm以上100nm以下，可見光區域的折射率n為1.5以上2.7以下，且可見光區域的消光係數k為0.3以上1.5以下。

Description

光學機能膜、濺鍍靶及濺鍍靶之製造方法
本發明係關於被層積於金屬薄膜等，而減低來自金屬薄膜等的光的反射之光學機能膜，供形成此光學機能膜之用的濺鍍靶，以及此濺鍍靶之製造方法 本發明根據2018年9月7日於日本提出申請之特願2018-167996號專利申請案，及2019年9月6日於日本提出申請之特願2019-163288號專利申請案主張優先權，於此援用其內容。
近年來，作為可攜終端裝置等輸入手段，採用投影行靜電電容方式的觸控面板。此方式的觸控面板，為了檢測觸碰位置，被形成感測用的電極。此感測用的電極，通常藉由圖案化而形成，於透明基板的一方之面設延伸於X方向的X電極，以及對X方向正交的Y方向上延伸的Y電極，將這些配置為格子狀。 使用金屬膜於觸控面板的電極的場合，金屬膜有金屬光澤，所以電極的圖案會被外部看到。因此，考慮藉著在金屬薄膜上形成可見光的反射率低的低反射率膜，而降低電極的辨識性。
在以液晶顯示裝置或電漿顯示器為代表的平面面板顯示器，採用以彩色顯示為目的之彩色濾光片。在此彩色濾光片，為了使對比或色純度更好，提高辨識性，被形成稱為黑矩陣的黑色構件。 前述低反射率膜，也可利用作為此黑矩陣(以下亦簡稱為"BM")。
於太陽電池面板，太陽光透過玻璃基板等而入射的場合，於其相反側被形成太陽電池的背面電極。作為此背面電極，使用鉬(Mo)、銀(Ag)等金屬膜。由背面側來看這態樣的太陽電池面板時，可看到其背面電極之金屬膜。 因此，考慮藉著在背面電極上形成前述低反射率膜，而降低背面電極的辨識性。
作為前述低反射率膜，例如於專利文獻1，揭示了具有由碳黑或氮化鈦構成的黑色顏料、樹脂、聚合開始劑、這社率調整用的氧化物之黑化膜。 於專利文獻2、3，提出了作為供形成光學薄膜之濺鍍靶而含有碳化物與氧化物者。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-211826號公報 [專利文獻2]日本特開2005-068507號公報 [專利文獻3]日本特開2003-321771號公報
[發明所欲解決之課題]
於專利文獻1所記載的低反射膜，係把含有碳黑或氮化鈦構成的黑色顏料的樹脂形成為膜狀者，樹脂為主成分，所以耐久性並不充分。
於專利文獻2,3所記載的濺鍍靶，含有碳化物，但因碳化物融點高燒結性差，所以要充分提高燒結體的密度是困難的。於密度低的濺鍍靶，濺鍍時頻繁發生異常放電，有無法安定成膜之虞。 此外，於專利文獻2,3所記載的濺鍍靶，導電性不充分，在直流(DC)見度無法安定地成膜，而以射頻(RF, radio frequency)濺鍍進行成膜。射頻濺鍍，與直流濺鍍相比成膜效率低，所以無法效率佳地形成光學機能膜。
於前述之光學機能膜，於製造時及使用時，以光學特性不大幅變化的方式尋求耐久性。例如，在成膜後實施加熱步驟的場合，要求耐熱性。此外，以蝕刻形成配線圖案的場合，剝離光阻膜時使用鹼液，所以要求耐鹼性。進而，蝕刻後或鹼處理後肢每次洗淨時要與水接觸，所以要求耐水性。
本發明係有鑑於前述情形而完成的發明，目的在於提供具有耐久性同時可以充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學機能膜，可以效率佳而安定地形成此光學機能膜的濺鍍靶，以及此濺鍍靶之製造方法。 [供解決課題之手段]
為了解決前述課題，本發明之一態樣之光學機能膜，特徵為含有：由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分，以及由In2 O3 ,Y2 O3 , Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分，膜厚d為30nm以上100nm以下的範圍內，可見光區域的折射率n為1.5以上2.7以下的範圍內，且可見光區域的消光係數k為0.3以上1.5以下的範圍內。
根據此構成的光學機能膜，藉由TiC,NbC,VC,TiN, NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分，可以使膜的耐久性提高，而且可以確保膜的導電性。 此外，藉由含有In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO, SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分，能夠以使層積於金屬配線膜上時的反射率更為減低的方式，調整膜的光學特性。第1成分、地2成分，不限於前述之化學量論比，碳、氮、氧缺少一部分者也可得到同樣的效果。
於本發明之一態樣之光學機能膜，因為膜厚d為30nm以上100nm以下的範圍內，可見光區域的折射率n為1.5以上2.7以下的範圍內，且可見光區域的消光係數k為0.3以上1.5以下的範圍內，所以可把反射率抑制得很低，可以抑制金屬的反射。
於本發明之一態樣之光學機能膜，比電阻率為5Ω･cm以下為佳。 在此場合，比電阻率為5Ω･cm以下確保導電性，可以透過此光學機能膜進行通電。
於本發明之一態樣之光學機能膜，C,N之合計含量α與O之含量β之原子比α/β為0.01以上5以下為佳。 在此場合，因為C,N之合計含量α與O之含量β之原子比α/β為0.01以上，可以提高膜的耐久性。另一方面，因為C,N之合計含量α與O之含量β之原子比α/β為5以下，可以維持光學特性。
本發明之一態樣之濺鍍靶，特徵為含有：由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO, SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分。
根據此構成之濺鍍靶，因為含有：由TiC, NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO, SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分，所以可形成前述光學機能膜。第1成分、地2成分，不限於前述之化學量論比，碳、氮、氧缺少一部分者也可得到同樣的效果。
於本發明之一態樣之濺鍍靶，密度比為90%以上，且比電阻率為0.1Ω･cm以下為佳。 於此場合，密度比為90%以上，所以濺鍍時可以抑制異常放電的發生，可以安定地成膜。進而，比電阻率為0.1Ω･cm以下，所以可藉由直流濺鍍而安定地成膜，可效率佳地形成光學機能膜。
於本發明之一態樣之濺鍍靶，前述第1成分之含量A與前述第2成分之含量B之莫耳比A/B為0.1以上20以下之範圍內為佳。 在此場合，第1成分之含量A與前述第2成分之含量B之莫耳比A/B為0.1以上20以下，所以可得到光學機能膜適於抑制下底金屬的反射率之光學常數的膜。
於本發明之一態樣之濺鍍靶之製造方法，特徵為具有：混合由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分粉末，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分粉末而得到混合粉末的粉末混合步驟，以及燒結前述混合粉末的燒結步驟；於前述粉末混合步驟，前述第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末為3vol%(體積百分比)以上50vol%以下的範圍內，前述第2成分粉末，粒徑10μm以下的粉末為70vol%以上。
根據此構成之濺鍍靶之製造方法，因為具有：混合由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分粉末，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分粉末而得到混合粉末的粉末混合步驟，以及燒結前述混合粉末的燒結步驟，所以可製造前述濺鍍靶。 於前述第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末為3vol%以上，所以於燒結體具有導電性的第1成分粒子彼此被連結，可以充分確保濺鍍靶的導電性。 於燒結性差的第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末為50vol%以下，於燒結性優異的前述第2成分粉末，粒徑10μm以下的粉末為70vol%以上，所以可充分提高燒結體的密度。 [發明之效果]
根據本發明，可以提供具有耐久性同時可以充分抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學機能膜，可以效率佳而安定地形成此光學機能膜的濺鍍靶，以及此濺鍍靶之製造方法。
以下，參照附圖說明本發明的實施形態之光學機能膜、濺鍍靶、及濺鍍靶之製造方法。
關於本實施形態之光學機能膜12係如圖1所示，以在基板1的表面層積於被成膜的金屬配線膜11上之方式被形成。 金屬配線膜11，係由導電性優異的金屬之鋁及鋁合金、銅或銅合金等所構成，在本實施形態，利用銅構成。此金屬配線膜11係具有金屬光澤，所以會反射可見光，被外部看到。
本實施形態之光學機能膜12，係供抑制於層積的金屬配線膜11之可見光的反射而被設置的膜。 本實施形態之光學機能膜12，係含有由TiC,NbC, VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分、及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分。
由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分係具有導電性，藉著此第1成分確保光學機能膜12的導電性。此外，藉著此第1成分，提高光學機能膜12的耐久性。 由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分，係藉著被混合於前述第1成分，可以調整光學機能膜12的光學特性。 第1成分與第2成分的含有比率係因應光學機能膜12的光學特性之不同被酌情設定，但第1成分由來的C,N的合計含量α與第2成分由來的O的含量β之原子比α/β為0.01以上5以下之範圍內為佳。C,N的合計含量α與O的含量β之原子比α/β為0.01以上的話，可以確保膜的耐久性。另一方面，C,N的合計含量α與O的含量β之原子比α/β為5以下的話，可以維持光學特性，可以抑制反射率的升高等。此外，於達成本機能的範圍內，也可以進而添加任意的元素或化合物作為第3成分。
本實施形態之光學機能膜12，係作成膜厚d為30nm以上100nm以下的範圍內，可見光區域的折射率n為1.5以上2.7以下的範圍內，且可見光區域的消光係數k為0.3以上1.5以下的範圍內。又，在此稱為可見光係指380～780nm的範圍的波長。 於此光學機能膜12，係藉著可見光的吸收(消光係數k)與干涉(膜厚d及折射率n)，抑制金屬配線膜11的反射。藉著調整消光係數k抑制可見光全波長的反射，藉著調整膜厚d及折射率n，抑制反射光的波形及峰值。
於本實施形態，光學機能膜12的膜厚d的下限為35nm以上佳、為40nm以上更佳。光學機能膜12的膜厚d的上限為85nm以下佳、為70nm以下更佳。 可見光區域的折射率n的下限為1.8以上佳，為2.0以上更佳。可見光區域的折射率n的上限為2.6以下佳，為2.5以下更佳。 可見光區域的消光係數k的下限為0.4以上佳，為0.5以上更佳。可見光區域的消光係數k的上限為1.4以下佳，為1.3以下更佳。
於本實施形態之光學機能膜12，膜厚d與可見光區域(波長550nm)的折射率n與可見光區域(波長550nm)的消光係數k之乘積d×n×k為30以上150以下的範圍內佳。藉著將d×n×k設定在前述的範圍內，可以藉由可見光的吸收與干涉，更確實地抑制可見光區域的反射。 d×n×k的下限為40以上佳，為50以上更佳。又，d×n×k的上限為130以下佳，為110以下更佳。
本實施形態之光學機能膜12，比電阻率為5Ω･cm以下佳。藉此，可以透過光學機能膜12進行金屬配線膜11、與外部的配線之導通。又，在比電阻率超過5Ω･cm之場合，為了使金屬配線與外部導通，藉著於低反射膜或基板形成孔可以與外部的配線導通。 比電阻率為1Ω･cm以下佳，為0.1Ω･cm以下更佳。
其次，針對本實施形態之濺鍍靶加以說明。本實施形態之濺鍍靶係供形成前述光學機能膜12用之物。
本實施形態之濺鍍靶，係含有由TiC,NbC, VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分、及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分。
由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分係具有導電性，藉著此第1成分確保本實施形態之濺鍍靶的導電性。 由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分，燒結性比第1成分優異，因而使本實施形態之濺鍍靶的密度提高。 第1成分與第2成分的含有比率係因應所形成的光學機能膜12的光學特性之不同被酌情設定，例如，第1成分的含量A與第2成分的含量B之莫耳比A/B為0.1以上20以下的範圍內佳，為10以下更佳。
本實施形態之濺鍍靶之組織，係隨第1成分與第2成分的含有比率不同而變化，於本實施形態，作成由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分分散在由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO, SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分之組織。
於本實施形態之濺鍍靶，密度比為90%以上。藉著密度比為90%以上，濺鍍時可以抑制異常放電的發生。 於本實施形態之濺鍍靶，密度比為92%以上佳，為93%以上更佳。
於本實施形態之濺鍍靶，比電阻率為0.1Ω･cm以下。藉著比電阻率為0.1Ω･cm以下，可藉由直流濺鍍而成膜。 於本實施形態之濺鍍靶，比電阻率為5×10-2 Ω･cm以下佳，為1×10-2 Ω･cm以下更佳。
其次，針對關於本實施形態之濺鍍靶之製造方法，參照圖2加以說明。
於本實施形態，如圖2所示，具備：混合由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分粉末，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 , ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分粉末而得到混合粉末的粉末混合步驟S01，以及燒結得到的混合粉末的燒結步驟S02，以及機械加工得到的燒結體的機械加工步驟S03。
(粉末混合步驟S01) 於此粉末混合步驟S01，針對由TiC,NbC,VC,TiN, NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末的含量為3vol%(體積百分比)以上50vol%以下的範圍內。此外，針對由In2 O3 ,Y2 O3 , Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分粉末，粒徑10μm以下的粉末的含量為70vol%以上。
針對第1成分粉末，在粒徑10μm以上的粉末的含量為未滿3vol%之場合，有藉由第1成分無法充分確保導電性之虞。另一方面，針對第1成分粉末，在粒徑10μm以上的粉末的含量為超過50vol%之場合，有燒結性變得不充分而使密度無法充分提高之虞。 由於前述緣故，在本實施形態，針對第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末的含量為3vol%以上50vol%以下的範圍內。 針對第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末的含量的下限為10vol%以上佳，為20vol%以上更佳。另一方面，粒徑10μm以上的粉末的含量的上限為45vol%以下佳，為40vol%以下更佳。
針對第2成分粉末，在粒徑10μm以下的粉末的含量為未滿70vol%之場合，有無法確保燒結性，密度無法充分提高之虞。 由於前述緣故，在本實施形態，針對第2成分粉末，粒徑10μm以下的粉末的含量為70vol%以上。 針對第2成分粉末，粒徑10μm以下的粉末的下限為75vol%以上佳，為80vol%以上更佳。 藉由混合此等第1成分粉末與第2成分粉末，得到燒結原料粉。
(燒結步驟S02) 藉由邊加壓前述燒結原料粉邊加熱而燒結，得到燒結體。在本實施形態，使用熱壓裝置或熱均壓加壓裝置(HIP)以實施燒結。 於此燒結步驟S02，燒結溫度為800℃以上1800℃以下的範圍內，在燒結溫度下的保持時間為1小時以上15小時以下的範圍內，加壓壓力為10MPa以上200MPa以下的範圍內。
(機械加工步驟S03) 機械加工得到的燒結體使之成為特定的尺寸。藉此，製造本實施形態之濺鍍靶。
根據如前述的構成的本實施形態之光學機能膜12，藉著由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分，可以提高膜的耐久性，且可以確保膜的導電性。 此外，藉著含有由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO, SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分，可以調整膜的光學特性。
於本實施形態之光學機能膜12，因為膜厚d為30nm以上100nm以下的範圍內，可見光區域的折射率n為1.5以上2.7以下的範圍內，且可見光區域的消光係數k為0.3以上1.5以下的範圍內，所以可把反射率抑制得很低，可以抑制金屬配線膜11的金屬反射，可抑制金屬配線膜11被外部看到。 進而，由於比電阻率為5Ω･cm以下，所以導電性被確保，透過此光學機能膜12可以進行通電。
根據本實施形態之濺鍍靶，含有由TiC,NbC, VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分、及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分，所以可形成前述的光學機能膜12。 此外，由於密度比為90%以上，所以濺鍍時可以抑制異常放電的發生，可以安定成膜。 進而，由於比電阻率為0.1Ω･cm以下，所以可藉由直流濺鍍而安定成膜，可效率佳地形成前述的光學機能膜12。
根據本實施形態之濺鍍靶之製造方法，由於具備混合由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種或二種以上所構成的第1成分粉末，以及由In2 O3 ,Y2 O3 , Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種或二種以上所構成的第2成分粉末而得到混合粉末的粉末混合步驟S01，以及燒結得到的混合粉末的燒結步驟S02，所以可製造前述的濺鍍靶。
於第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末為3vol%以上，所以於燒結體具有導電性的第1成分粒子彼此被連結，可以充分確保濺鍍靶的導電性。 於燒結性差的第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末為50vol%以下，於燒結性優異的前述第2成分粉末，粒徑10μm以下的粉末為70vol%以上，所以可充分提高燒結體的密度。
以上說明了本發明之實施型態，但本發明並不以此為限，在不逸脫本發明的技術思想的範圍可以適當地變更。 例如，在本實施形態，舉例說明圖1所示的構造的層積膜，但並不以此為限，也可以是玻璃基板/光學機能膜/金屬配線的構造之層積膜。在此場合，會反射來自玻璃基板的光。此外，如果是此構造，於光學機能膜並不需要導電性。 [實施例]
以下，說明評價關於本發明之光學機能膜、濺鍍靶、及濺鍍靶之製造方法的作用效果之評價試驗的結果。
為了製造濺鍍靶，準備具表1~3記載的粒徑的純度99mass%以上的第1成分粉末(TiC粉末、NbC粉末、VC粉末、TiN粉末、NbN粉末、VN粉末)，及第2成分粉末(In2 O3 粉末、Y2 O3 粉末、Nb2 O5 粉末、V2 O5 粉末、Al2 O3 粉末、ZnO粉末、SiO2 粉末)，把2kg以成為所期望的靶組成比之方式被秤量的各粉末充填於10L容器，投入ϕ5mm球狀物6kg之後，於球磨裝置進行混合。 把第1成分的含量A與第2成分的含量B之mol比A/B記載於表1~3。不含有第2成分的比較例1~3為「-」，不含有第1成分、且不含有第2成分的比較例4為「0」。
使用前述的混合粉末，在表4~6所示的條件下燒結，得到燒結體。 針對熱壓的實施例，把混合粉末充填於碳製的熱壓模具(ϕ135mm)，在實施例記載的溫度與壓力下於真空中進行熱壓3小時，製作出燒結體。 針對HIP的實施例，首先，把混合粉末充填於ϕ225mm的橡膠模具，在冷均壓(CIP)裝置進行150MPa、5分鐘加壓成型製作出成型體。其後，把成型體放入SPCC(冷軋鋼材)罐，把SPCC熔接後，抽真空到0.001Pa以下之後，把罐子密封，在實施例記載的溫度與壓力下進行2小時燒結，製作出燒結體。
把這些燒結體機械加工成直徑125mm、厚度：5mm之後，用銦焊料黏貼於銅製底板以製作出濺鍍靶。又，在想要減低不純物元素之場合，最好使用純度更高的原料粉末。此外，In2 O3 粉末與ZnO粉末，有在熱壓時及HIP時被還原並分別析出In與Zn之場合，所以最好是以碳模具不與In2 O3 粉末、ZnO粉末直接接觸之方式，把氮化硼充分塗布於碳模具。
第1成分粉末及第2成分粉末的粒徑係以後述之方式測定。 調製100mL六偏磷酸鈉(Sodium Hexametaphosphate)濃度0.2vol%的水溶液，於此水溶液添加10mg各原料粉末，採用雷射繞射散射法(測定裝置：日機裝(股)公司製造，Microtrac MT3000)，測定粒徑分布(體積基準)。 由得到的粒徑分布(體積基準)，針對第1成分粉末得到10μm以上的粉的體積比例，針對第2成分粉末得到10μm以下的粉的體積比例。
針對前述作法得到的濺鍍靶、及使用此濺鍍靶而被形成的光學機能膜，就後述的項目進行評價。
(濺鍍靶的密度比) 由得到的加工完成的濺鍍靶的尺寸算出濺鍍靶的體積，藉由把測定出的重量數值除以體積而計算出濺鍍靶的尺寸密度。把尺寸密度除以計算密度的比例、作為「密度比」並記載於表。又，計算密度係依照下列的數式算出。把評價結果顯示於表4～6。 計算密度(g/cm3 )=100/｛第1成分準備量(mass%)/第1成分密度(g/cm3 )+第2成分準備量(mass%)/第2成分密度(g/cm3 )｝
(濺鍍靶的組織) 從得到的濺鍍靶採取觀察試料，把此埋入環氧樹脂、進行研磨處理後，使用電子微探分析(EPMA)裝置以倍率3000倍對36μm×28μm的範圍進行元素映射。 由第1成分中包含的金屬的映射圖像、與第2成分中包含的金屬的映射圖像，觀察第1成分與第2成分的組織構成。 在繪出橫切得到的圖像的任意線段時，在把第1成分的領域與第2成分的領域一起橫切之場合，判斷為第1成分均勻地分散於第2成分的矩陣中的組織，設為「Y」。此外，就比較例的單一成分的組織設為「-」。把評價結果顯示於表4～6。 於圖3顯示本發明例8的觀察結果，於圖4顯示本發明例29的觀察結果。
(濺鍍靶的比電阻) 對得到的濺鍍靶的濺鍍面的中心部、用三菱化學(股)公司製造的低阻抗計(Loresta-GP)，且以四探針法測定出之數值記載於表。在測定時的溫度為23±5℃、濕度為50±20%予以測定。又，測定時的探針係使用ASP探針。測定值不被計測之場合記載為O.R.(OverRange)。把評價結果顯示於表4～6。
(異常放電測定) 使用得到的濺鍍靶，把依後述的條件進行1小時濺鍍時的異常放電回數記載於表。針對不放電的濺鍍靶，判斷為不可直流濺鍍。把評價結果顯示於表4～6。 電源：直流電源(mks公司製造 RPG-50) 電力：615W 氣壓：0.67Pa 氣體流量：氬(Ar) 50sccm
(單膜評價) 於得到的濺鍍靶中，針對能安定進行直流濺鍍的靶，於20mm見方的矽基板上形成50nm膜厚。就不能安定進行直流濺鍍的靶，判斷為不可成膜。此時的膜厚，係用預先形成時算出的膜的附著速度，透過成為目標膜厚(50nm)的成膜期間進行成膜而予以管理。針對得到的膜，實施下列(1)～(3)的評價。
(1)膜組成分析 利用EPMA裝置的定量分析，進行各金屬成分與C,O,N成分的定量。由得到的結果，以檢測出的金屬成分與C、O、N成分的合計值作為100%時計算各成分的比例，記載於表7～9。此時，針對O成分記載為餘部。
由XPS裝置的縱深分析(depth profile)，由作為第1成分而添加的TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN的金屬成分的縱深分析，分別確認得到TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN驗證的峰值。進而，於作為第2成分而添加的In2 O3 ,Y2 O3 , Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 ，也由金屬成分的縱深分析，分別確認得到In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO,SiO2 驗證的峰值。
(2)折射率･消光係數測定 使用UVISEL-HR320(HORIBA, Ltd. 製造橢圓偏振光譜儀)，計算折射率與消光係數。由得到的折射率與消光係數將550nm波長下的數值記載於表7～9。此外，計算折射率與消光係數、及與黑色膜形成時(層積膜形成時)的光學機能膜的膜厚之乘積(n×k×d)之數值也記載於表7～9。黑色膜形成時(層積膜形成時)的光學機能膜的膜厚，係依後述的反射率測定被形成的光學機能膜的膜厚，採用表7～9記載的膜厚d。
(3)比電阻測定 使用Loresta-GP(Mitsubishi Chemical Analytech公司製造)，把依四探針法測定的數值記載於表7～9。在測定時的溫度為23±5℃、濕度為50±20%予以測定。又，測定時的探針係使用PSP探針。
(反射率測定) 於玻璃基板上形成厚度200nm的銅膜。此外，於玻璃基板上形成厚度20nm的鉬(Mo)膜/厚度100nm的鋁(Al)膜/厚度20nm的鉬膜(MAM膜)。 然後，於銅膜、及MAM膜之上，分別以成為表7～9記載的膜厚d之方式形成前述的光學機能膜，作成層積膜。其次，針對以前述方式於玻璃基板上形成的層積膜，測定反射率。在此測定，使用分光光度計(日立製造U4100)，從形成的膜側於380～780nm的波長加以測定。把得到的反射率的資料數值的平均值記載於表10～12。
(耐熱試驗) 把通過反射率測定製作出的層積膜，在400℃、氮氣氛圍下進行30分鐘加熱處理。與成膜之後同樣地進行測定處理後的反射率。把評價結果顯示於表10～12。
(耐鹼液試驗) 把通過反射率測定製作出的層積膜，室溫下進行30分鐘浸漬於3mass%NaOH水溶液。與成膜之後同樣地進行測定處理後的反射率。把評價結果顯示於表10～12。
(浸水試驗) 把通過反射率測定製作出的層積膜，進行30分鐘浸漬於40℃的純水。與成膜之後同樣地進行測定處理後的反射率。把評價結果顯示於表10～12。
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於不含有第1成分及第2成分、由氧化銅所構成的比較例1，濺鍍靶的密度比低至88.2%，異常放電回數比較多、為11回。此外，於藉此濺鍍靶形成的膜，於耐鹼液試驗後反射率發生很變化，於耐鹼液性差。
於含有第1成分的NbC但不含有第2成分之比較例2，濺鍍靶的密度比低至49.1%。此外，於藉此濺鍍靶形成的膜，形成的膜的反射率變高。 於含有第1成分的VC但不含有第2成分之比較例3，濺鍍靶的密度比低至78.2%。此外，於藉此濺鍍靶形成的膜，形成的膜的反射率變高。
於含有第2成分的Y2 O3 但不含有第1成份之比較例4，比電阻過高而無法測定。因此，無法藉直流濺鍍以進行成膜。
相對於此，於包含第1成分及第2成分，於第1成分粉末中10μm以上的粉末含量為5vol%以上50vol%以下的範圍內、同時於第2成分粉末中10μm以下的粉末含量為70vol%以上之本發明例，密度比高至90%以上，比電阻率為0.1Ω･cm以下。因而，抑制異常放電的發生，可以藉直流濺鍍以安定進行成膜。進而，進行濺鍍靶的組織觀察之結果，確認為第1成分均勻地分散於第2成分中之組織。 此外，於形成的光學機能膜，比電阻率為5Ω･cm以下，於導電性優異。此外，成膜後的反射率低，可抑制金屬配線膜的反射。進而，於耐熱試驗、耐鹼液試驗、浸水試驗後，反射率未發生很大變化，於耐久性優異。
由上述，根據本發明，確認可以提供具有耐久性及導電性、同時可充分地抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學機能膜，可以效率佳地安定形成此光學機能膜之濺鍍靶，以及此濺鍍靶之製造方法。 [產業上利用可能性]
根據本發明，可以提供具有耐久性及導電性、同時可充分地抑制來自金屬薄膜等的光的反射之光學機能膜，可以效率佳地安定形成此光學機能膜之濺鍍靶，以及此濺鍍靶之製造方法。
12:光學機能膜
圖1係具備關於本發明之一實施型態之光學機能膜的層積膜之剖面說明圖。 圖2係顯示關於本發明之一實施形態的濺鍍靶之製造方法之流程圖。 圖3係本案發明例8之濺鍍靶的組織之觀察結果。 圖4係本案發明例29之濺鍍靶的組織之觀察結果。

Claims (7)

  1. 一種光學機能膜，其特徵為含有： 由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種以上所構成的第1成分，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO, SiO2 所選擇的一種以上所構成的第2成分， 膜厚d為30nm以上100nm以下，可見光區域的折射率n為1.5以上2.7以下，且可見光區域的消光係數k為0.3以上1.5以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學機能膜，其中 比電阻率為5Ω･cm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之光學機能膜，其中 C,N之合計含量α與O之含量β之原子比α/β為0.01以上5以下。
  4. 一種濺鍍靶，其特徵為含有： 由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種以上所構成的第1成分，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 ,Al2 O3 ,ZnO, SiO2 所選擇的一種以上所構成的第2成分。
  5. 如申請專利範圍第4項之濺鍍靶，其中 密度比為90%以上，且比電阻率為0.1Ω･cm以下。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之濺鍍靶，其中 前述第1成分之含量A與前述第2成分之含量B之莫耳比A/B為0.1以上20以下。
  7. 一種濺鍍靶之製造方法，其特徵為具有： 混合由TiC,NbC,VC,TiN,NbN,VN所選擇的一種以上所構成的第1成分粉末，以及由In2 O3 ,Y2 O3 ,Nb2 O5 ,V2 O5 , Al2 O3 ,ZnO,SiO2 所選擇的一種以上所構成的第2成分粉末而得到混合粉末的粉末混合步驟，以及燒結前述混合粉末的燒結步驟； 於前述粉末混合步驟，前述第1成分粉末，粒徑10μm以上的粉末含量為3vol%(體積百分比)以上50vol%以下， 前述第2成分粉末，粒徑10μm以下的粉末含量為70vol%以上。
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