專(zhuān)利名稱(chēng)：觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜及其制造方法和觸摸屏傳感器及濺射靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與透明導(dǎo)電膜連接的觸摸屏傳感器用的Cu合金配線(xiàn)膜及其制造方法，以及使用了該Cu合金配線(xiàn)膜的觸摸屏傳感器及用于形成該Cu合金配線(xiàn)膜的濺射靶。
背景技術(shù)：
配置在圖像顯示裝置的前表面的、作為與圖像顯示裝置一體型的輸入開(kāi)關(guān)使用的觸摸屏傳感器，由于其使用方便，除了銀行的ATM、售票機(jī)、汽車(chē)導(dǎo)航、復(fù)印機(jī)的操作畫(huà)面等以外，近年來(lái)還被廣泛用于移動(dòng)電話(huà)和平板PC。其輸入點(diǎn)的檢測(cè)方式，可列舉電阻膜方式、靜電容方式、光學(xué)式、超聲波表面彈性波方式、壓電式等。其中，由于靜電容方式響應(yīng)性良好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低等的理由而被用于移動(dòng)電話(huà)和平板PC。
靜電容方式的觸摸屏傳感器，是經(jīng)由玻璃基板、薄膜基板、有機(jī)膜、SiO2膜等使兩種透明導(dǎo)電膜直交的構(gòu)造。若經(jīng)由保護(hù)玻璃等用手指等觸摸這樣構(gòu)成的觸摸屏傳感器表面，則透明導(dǎo)電膜間的靜電容變化，觸摸的地方被感知。
在制造上述觸摸屏傳感器的程序中，用于連接透明導(dǎo)電膜和控制電路的引導(dǎo)配線(xiàn)和連接透明導(dǎo)電膜間的金屬配線(xiàn)等的配線(xiàn)，一般能夠以噴墨等的印刷方法印刷銀膏等的導(dǎo)電性膏和導(dǎo)電性墨水而形成。但是，在靜電容式等要求微細(xì)的配線(xiàn)尺寸的觸摸屏中，以這些手法不能應(yīng)對(duì)，濺射成膜和由光刻進(jìn)行的圖案形成成為主流。關(guān)于配線(xiàn)材料，除了 Ag合金以外，Al合金和Cu也得到研究。但是，由于Ag合金其材料成本高，Al合金其藥液耐性和與ITO等的透明導(dǎo)電膜的接觸電阻的問(wèn)題，需要成為與Mo等層疊的構(gòu)造。
另一方面，關(guān)于Cu雖然這些課題不構(gòu)成問(wèn)題，但Cu容易被氧化而形成Cu氧化膜，制造工序中的Cu表面的氧化造成的變色和電阻上升、膜的喪失成為問(wèn)題。特別是在觸摸屏傳感器中，若配線(xiàn)膜本身的氧化進(jìn)行，氧化膜的膜厚變厚，則由此導(dǎo)致透明導(dǎo)電膜和配線(xiàn)膜的連接電阻提高，成為信號(hào)延遲等的不良產(chǎn)生的原因。
在專(zhuān)利第4065959號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2007-17926號(hào)公報(bào)中，在液晶顯示器等的顯示裝置領(lǐng)域，公開(kāi)有耐氧化性?xún)?yōu)異的Cu合金，但在同領(lǐng)域，為了在基板上形成TFT和氧化硅及氮化硅，而利用至少達(dá)到200°C以上的熱過(guò)程，使Cu合金膜中的添加元素析出而形成合金元素的氧化物層，從而實(shí)現(xiàn)耐氧化性的提高。但是在觸摸屏的制造過(guò)程中，不需要達(dá)到200°C以上的程序，進(jìn)行專(zhuān)利第4065959號(hào)公報(bào)和特開(kāi)2007-17926號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的這種高溫?zé)崽幚?，從生產(chǎn)率和保護(hù)樹(shù)脂系基板的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)不合需要。
另外使用純Ag、Ag合金、純Al、Al合金的配線(xiàn)膜，存在與透明導(dǎo)電膜的密接性差，用于加工成配線(xiàn)形狀的蝕刻困難，或招致剝離、斷線(xiàn)等的不良這樣的問(wèn)題。
另一方面，關(guān)于純Cu，雖然接觸電阻的問(wèn)題和藥液耐性這樣的課題不構(gòu)成問(wèn)題，但在與透明導(dǎo)電膜的密接性上存在問(wèn)題。關(guān)于Cu配線(xiàn)的密接性的問(wèn)題，例如在特開(kāi)2008-166742號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2009-169268號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2010-103331號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2010-258347號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2010-258346號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2011-48323號(hào)公報(bào)中，有在液晶顯示器等的顯示裝置領(lǐng)域，公開(kāi)Cu配線(xiàn)膜的襯底的玻璃基板和層間絕緣膜的密接性?xún)?yōu)異的Cu合金。但是，在顯示裝置領(lǐng)域，因?yàn)槭窃诩庸こ蒀u配線(xiàn)后形成透明導(dǎo)電膜，所以，對(duì)于在觸摸屏領(lǐng)域成為問(wèn)題的Cu配線(xiàn)膜加工時(shí)的Cu配線(xiàn)膜與透明導(dǎo)電膜的密接性不需要進(jìn)行考慮，關(guān)于Cu配線(xiàn)與透明導(dǎo)電膜的密接性完全沒(méi)有進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于上述這樣的情況而形成，其目的在于，提供既將電阻率維持得很低，與透明導(dǎo)電膜的密接性和耐氧化性又優(yōu)異的觸摸屏傳感器用配線(xiàn)膜和該配線(xiàn)膜的制造方法，以及使用了它的觸摸屏傳感器及適用于同配線(xiàn)膜形成的濺射靶。在本發(fā)明中，透明導(dǎo)電膜和與所述透明導(dǎo)電膜連接的觸摸屏傳感器用的配線(xiàn)膜，是Cu合金配線(xiàn)膜，耐氧化性?xún)?yōu)異。，所述配線(xiàn)膜，其特征在于，含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素的至少一種，合計(jì)量為0.1 40原子余量是Cu和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的配線(xiàn)膜，其特征在于，具有包含如下的層疊構(gòu)造:Cu合金(第一層)，其含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素的至少一種，合計(jì)量為0.1 40原子％;第二層，由純Cu或以Cu為主成分的Cu合金即電阻率比所述第一層低的Cu合金構(gòu)成，所述第一層和所述第二層之中的至少一個(gè)與所述透明導(dǎo)電膜連接。所述第一層，含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素的至少一種，合計(jì)量為0.1 30原子％，所述第一層可以與所述透明導(dǎo)電膜連接。所述第一層的膜厚可以為5 lOOnm。本發(fā)明的配線(xiàn)膜，其特征在于，由含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素的至少一種Cu合金構(gòu)成。在含有所述合金元素時(shí)，為N1:0.1 6原子％、Zn:0.1 6原子％或胞:0.1 1.9原子％的任一種含量。在含有所述合金兀素兩種以上時(shí)，合計(jì)量為
0.1 6原子％ (其中，含Mn時(shí)的Mn含量為[((6_x) X 2)+6]原子％以下，式中，x是Ni和Zn的合計(jì)添加量)。本發(fā)明的觸摸屏傳感器，具備上述任意一種Cu合金配線(xiàn)膜。所述透明導(dǎo)電膜可以形成于薄膜基板上。根據(jù)本發(fā)明的其他觀(guān)點(diǎn)，提供用于形成上述的觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜的濺射靶。所述濺射靶，其特征在于，含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素至少一種，合計(jì)為0.1 40原子％，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外所述濺射靶，也可以含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素至少一種，合計(jì)為0.1 30原子％，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的其他觀(guān)點(diǎn)，提供上述的Cu合金配線(xiàn)膜的制造方法。所述制造方法，其特征在于，將具有所述成分組成的Cu合金膜進(jìn)行成膜后，以低于200°C的溫度加熱30秒以上。根據(jù)本發(fā)明，作為觸摸屏傳感器用配線(xiàn)膜，使用以規(guī)定量含有耐氧化性提高元素的Cu合金，因此Cu合金配線(xiàn)膜發(fā)揮出耐氧化性?xún)?yōu)異的效果。另外，因?yàn)槭褂玫氖亲鳛楹辖鹪匾砸?guī)定量含有密接性提高元素的Cu合金，所以發(fā)揮出與透明導(dǎo)電膜的密接性和電阻優(yōu)異的效果。此外，具有密接性和耐氧化性?xún)?yōu)異的Cu合金膜(第一層)，和電阻率比第一層低的第二層的層疊構(gòu)造的Cu合金(第一層+第二層)，能夠發(fā)揮出更優(yōu)異的密接性和耐氧化性及低電阻率。
因此根據(jù)本發(fā)明，能夠提高一直以來(lái)成為問(wèn)題的配線(xiàn)膜的低密接性和耐氧化性，并且還能夠提供電阻率也維持得低的觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜，及使用了該配線(xiàn)膜的觸摸屏傳感器。另外本發(fā)明也提供具有這樣的效果的上述Cu合金配線(xiàn)膜的制造方法，及適于該配線(xiàn)膜的形成的濺射靶。


圖1是模式化地表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的構(gòu)成的剖面圖。
圖2是模式化地表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的構(gòu)成的剖面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明者們，為了提供既具有觸摸屏傳感器用配線(xiàn)所要求的電阻，耐氧化性又優(yōu)異的配線(xiàn)膜，和使用了它的觸摸屏傳感器而進(jìn)行了銳意研究。
其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使與透明導(dǎo)電膜連接的配線(xiàn)膜，成為作為合金元素(耐氧化性提高元素)而含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種Cu合金即可。具體來(lái)說(shuō)就是發(fā)現(xiàn)，Cu合金所含的合金元素(N1、Zn、Mn)在Cu合金配線(xiàn)膜表面形成稠化層，該稠化層具有提高耐氧化性的效果。
該稠化層被認(rèn)為是通過(guò)熱處理等，導(dǎo)致超過(guò)Cu合金中的固溶限度的合金元素(例如Ni)在Cu合金配線(xiàn)膜表面擴(kuò)散濃縮而形成的。另外可知，關(guān)于Zn、Mn，也與Ni同樣地形成稠化層。
在本發(fā)明中，所謂稠化層是指具有比Cu合金配線(xiàn)膜整體的合金含有率(平均合金濃度)高的合金含有率的稠化層區(qū)域在Cu合金配線(xiàn)膜表面形成，合金元素是至少?gòu)腘1、Zn、Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種。
以下，對(duì)于耐氧化性?xún)?yōu)異的本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。還有，在本發(fā)明所謂Cu合金膜，是指通過(guò)濺射等成膜的狀態(tài)，所謂Cu合金配線(xiàn)，是指通過(guò)蝕刻加工等使Cu合金膜成為配線(xiàn)形狀，但在本發(fā)明中將兩者統(tǒng)一由Cu合金配線(xiàn)膜代表。首先，對(duì)于本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
第一實(shí)施方式
[以規(guī)定量含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種Cu合金:單層]
在本發(fā)明中，使Cu中含有規(guī)定量的從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種作為耐氧化性提高元素而使耐氧化性提高。
這些元素雖然在Cu合金固溶，但卻是從在Cu氧化膜中不固溶的元素中選擇的，若這些合金元素固溶的Cu合金被氧化，則因?yàn)檫@些合金元素在Cu氧化膜中不固溶，所以可知這些合金元素被清除到由氧化而生成的Cu氧化膜的界面下而形成稠化層。然后在這樣的合金元素的稠化層作用下，Cu氧化膜的生長(zhǎng)被抑制在最小限度，因此能夠抑制Cu合金配線(xiàn)膜的電阻率的上升。本發(fā)明者們研究的結(jié)果表明，以N1、Zn、Mn以外的元素，能夠形成有助于耐氧化性提高的充分的稠化層。例如Mg也與Ni等同樣，是在Cu合金中固溶，在Cu氧化膜中不固溶的元素，但只能施加低于200°C的熱過(guò)程時(shí)，則稠化層無(wú)法被充分形成，因此不能抑制Cu氧化膜的生長(zhǎng)，不能抑制Cu合金配線(xiàn)膜的電阻率的上升。上述的耐氧化性提高元素之中優(yōu)選為N1、Zn，更優(yōu)選為Ni。這是由于Ni在上述界面的稠化現(xiàn)象非常強(qiáng)烈地展現(xiàn)，所形成的氧化被膜也薄，是能夠得到高耐氧化性提高效果的元素。從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種元素在界面稠化的稠化層，優(yōu)選通過(guò)如下方式獲得，即通過(guò)濺射法進(jìn)行Cu合金成膜后，以低于200°C進(jìn)行30秒以上的加熱處理。這是由于，如此通過(guò)加熱處理，合金元素在Cu合金配線(xiàn)膜表面擴(kuò)散而稠化。加熱處理?xiàng)l件，只要能夠得到期望的稠化層則沒(méi)有特別限定，能夠通過(guò)基板的耐熱性和程序的效率等適宜調(diào)整。還有，上述的加熱處理可以出于形成稠化層的目的而進(jìn)行，也可以是Cu合金膜形成后的熱過(guò)程(例如，焙烘抗蝕劑的工序)滿(mǎn)足所述溫度/時(shí)間。上述元素的含量合計(jì)量(單獨(dú)時(shí)為單獨(dú)的含量)為0.1原子％以上。上述元素的含量低于0.1原子％時(shí)，稠化層的形成不充分，得不到滿(mǎn)足的耐氧化性。上述元素的含量越多，對(duì)于耐氧化性的提高越有效，但另一方面，若上述元素的合計(jì)含量超過(guò)40原子％，則由于在蝕刻成配線(xiàn)形狀時(shí)的底切量的增大和殘?jiān)陌l(fā)生，除了導(dǎo)致微細(xì)加工困難以外，Cu合金配線(xiàn)膜自身的電阻率也變高，信號(hào)延遲和電功率損失變大。從耐氧化性提高的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，上述元素的合計(jì)含量的優(yōu)選下限值為0.3原子％，更優(yōu)選為0.7原子％，進(jìn)一步優(yōu)選為1.0原子％。另外，從電阻率等的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，合計(jì)含量的優(yōu)選上限值為15原子％，更優(yōu)選為10原子％，進(jìn)一步優(yōu)選為5原子％。用于本發(fā)明的Cu合金配線(xiàn)膜，含有上述元素，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)。上述Cu合金配線(xiàn)膜的各合金元素的含量，例如能夠通過(guò)ICP發(fā)光分析法求得。在本發(fā)明中，作為配線(xiàn)材料，可以單獨(dú)使用上述Cu合金配線(xiàn)膜，或者也可以為含有上述元素的Cu合金配線(xiàn)膜(以下，稱(chēng)為第一層)，和與透明導(dǎo)電膜連接的電阻率比第一層低的Cu合金配線(xiàn)膜(以下，稱(chēng)為第二層)的層疊構(gòu)造(第二實(shí)施方式)。以下，對(duì)于本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第二實(shí)施方式[含有第一層和第二層的Cu合金配線(xiàn)膜，即以上述規(guī)定量(0.1 40原子％)含有從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種的Cu合金(第一層)，和由比第一層電阻率低的Cu合金構(gòu)成的第二層:層疊構(gòu)造]如上述若使Cu合金膜所含的有助于耐氧化性提高的合金元素的添加量增加，則電阻率也變高。因此，通過(guò)使這樣的耐氧化性?xún)?yōu)異的、電阻率比Cu合金配線(xiàn)膜(第一層)低的Cu合金配線(xiàn)膜(第二層)介于透明導(dǎo)電膜和第一層之間，能夠?qū)崿F(xiàn)Cu合金配線(xiàn)膜整體的電阻率的降低(參照?qǐng)D1)。即，通過(guò)使Cu合金配線(xiàn)膜成為第一層和第二層的層疊構(gòu)造，既能夠使電阻率低這一 Cu本來(lái)的特性最大限度地有效發(fā)揮，又能夠更進(jìn)一步提高作為Cu的缺點(diǎn)的耐氧化性。在本發(fā)明中，構(gòu)成第一層的Cu合金，與上述第一的實(shí)施方式的Cu合金同樣。在本發(fā)明中，構(gòu)成第二層的“電阻率比第一層低的Cu合金”，與含有耐氧化性提高元素的Cu合金所構(gòu)成的第一層相比，以使電阻率低的方式，適當(dāng)控制合金元素的種類(lèi)和/或含量即可，也可含有純Cu。電阻率低的元素(優(yōu)選為和純Cu同樣低的元素)，參照文獻(xiàn)所述的數(shù)值等，能夠很容易地從公知的元素中選擇。但是，即使是電阻率高的元素，如果減少含量(大致0.05 I原子％左右)則也能夠降低電阻率，因此可以適用于第二層的上述合金元素不一定限定為電阻率低的元素。具體來(lái)說(shuō)，從抑制觸摸屏的配線(xiàn)電阻引起的信號(hào)延遲和電功率損失的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使第二層的電阻率例如10μ Qcm以下，更優(yōu)選為5 μ Ω cm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為3.5 μ Ω cm以下。
作為這樣的第二層，優(yōu)選使用例如純Cu、Cu_Ca和Cu-Mg等。例如構(gòu)成第二層的耐氧化性提高元素的N1、Zn和Mn如果合計(jì)量大致也是1.5原子％以下，則能夠?qū)㈦娮枰种频玫?，因此也能夠使用該元素的至少一種。
另外，可以適用于第二層的上述合金元素，也可以含有氧氣和氮?dú)獾臍怏w成分，例如，能夠使用Cu-O和Cu-N等。還有，電阻率比第一層低的Cu合金，含有上述可以適用的元素，實(shí)質(zhì)上余量是Cu和不可避免的雜質(zhì)。
使上述這樣的第二層與第一層層疊而構(gòu)成Cu合金配線(xiàn)膜時(shí)，因?yàn)槟軌蛴傻诙咏档碗娮杪识鴥?yōu)選。即，只有電阻低的第二層與現(xiàn)來(lái)的Cu配線(xiàn)膜同樣，處于容易氧化的狀態(tài)，但是因?yàn)樵诘诙由鲜沟谝粚訉盈B，所以借助上述第一層的效果，能夠防止第二層的氧化。
還有，也可以在第二層和透明導(dǎo)電膜之間設(shè)置任意的第三層。例如為了使第二層和透明導(dǎo)電膜之間的密接性提高，也可以設(shè)置有助于密接性提高的層。
如上，本發(fā)明的Cu合金配線(xiàn)膜，由含有耐氧化性提高元素的Cu合金單層(第一實(shí)施方式)構(gòu)成，或從更進(jìn)一步提高電阻的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，由第一層和第二層的層疊構(gòu)造(第二實(shí)施方式)構(gòu)成，但對(duì)于各膜厚沒(méi)有特別限定，根據(jù)所要求的電阻率適宜調(diào)整即可。
例如單獨(dú)(單層)使用上述Cu合金膜時(shí)的優(yōu)選厚度為，若膜厚過(guò)厚，則配線(xiàn)形狀和殘?jiān)蔀閱?wèn)題，因此優(yōu)選為600nm以下，更優(yōu)選為450nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為300nm以下。另外為了得到優(yōu)異的耐氧化性提高效果，優(yōu)選為50nm以上，更優(yōu)選為IOOnm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為150nm以上。
使用Cu合金配線(xiàn)膜作為上述第一層和第二層的層疊構(gòu)造里時(shí)的優(yōu)選合計(jì)厚度，大致IOOnm以上，更優(yōu)選為150nm以上，優(yōu)選為600nm以下，更優(yōu)選為200nm以下。另外作為層疊構(gòu)造時(shí)的第一層的膜厚，從確保低電阻率的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，希望優(yōu)選為IOOnm以下，更優(yōu)選為SOnm以下，若考慮耐氧化性提高，則期望優(yōu)選為5nm以上，更優(yōu)選為30nm以上。
如上述，發(fā)揮耐氧化性?xún)?yōu)異的效果的Cu合金配線(xiàn)膜，通過(guò)在成膜后實(shí)施熱處理，能夠得到格外優(yōu)異的耐氧化性提高效果。這被認(rèn)為是由于，通過(guò)成膜后的熱處理，合金元素向透明導(dǎo)電膜界面的稠化被促進(jìn)。
為了使合金元素在Cu合金膜表面擴(kuò)散濃縮而形成稠化層，熱處理溫度需要優(yōu)選為50°C以上，更優(yōu)選為100°C以上。另一方面，若熱處理溫度過(guò)高，則Cu的氧化促進(jìn)，Cu氧化膜形成得厚，電阻變高，并且超過(guò)樹(shù)脂基板的耐熱溫度，因此優(yōu)選低于200°C，更優(yōu)選為170°C以下。
另外上述溫度域的熱處理時(shí)間，從形成稠化層，并且抑制過(guò)度的Cu氧化膜的形成的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選大致保持時(shí)間在30秒 30分鐘的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，與透明導(dǎo)電膜連接的Cu合金配線(xiàn)膜(第一實(shí)施方式)，或第一層和第二層的層疊構(gòu)成的Cu合金配線(xiàn)膜(第二實(shí)施方式)具有特征，其以外的構(gòu)成沒(méi)有特別限定，能夠采用在觸摸屏傳感器的領(lǐng)域通常所使用的公知的構(gòu)成。例如，電阻膜方式的觸摸屏傳感器，能夠以如下方式制造。即，在基板上形成透明導(dǎo)電膜之后，依次進(jìn)行抗蝕劑涂布、曝光、顯影、蝕刻后，形成Cu合金膜，實(shí)施抗蝕劑涂布、曝光、顯影、蝕刻而形成配線(xiàn)，接著，形成被覆蓋該配線(xiàn)的絕緣膜等，成為上部電極。另外，在基板上形成透明導(dǎo)電膜之后，與上部電極同樣進(jìn)行光刻，其次，與上部電極的情況同樣，由Cu合金膜(單獨(dú)構(gòu)造的情況下)形成配線(xiàn)，接著能夠形成被覆該配線(xiàn)的絕緣膜，形成微粒隔片(7 4夕口 F 7卜 ^ 一寸)等而成為下部電極。然后，使上述的上部電極、下部電極和另外形成的尾部貼合，能夠制造觸摸屏傳感器。上述Cu合金膜，優(yōu)選通過(guò)濺射法成膜。如果使用濺射法，則能夠成膜與濺射靶大致同組成的Cu合金膜。作 為濺射法，例如也可以使用DC濺射法、RF濺射法、磁控管濺射法、反應(yīng)性濺射法等任何一種濺射法，其形成條件適宜設(shè)定即可。為了以上述濺射法形成例如上述Cu合金膜，作為上述靶，是由規(guī)定量含有上述的耐氧化性提高元素(從N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種)的Cu合金構(gòu)成的，如果使用與期望的Cu合金膜同一組成的濺射靶，則不會(huì)發(fā)生組成偏差，能夠形成期望的成分/組成的Cu合金膜，因此優(yōu)選。濺射靶的組成可以使用不同組成的Cu合金靶調(diào)整，或也可以在純Cu靶上附著(chip on)合金元素的金屬而進(jìn)行調(diào)整。靶的形狀根據(jù)濺射裝置的形狀和構(gòu)造，包括加工成任意的形狀(矩形板狀、圓形板狀、環(huán)形板狀等)的。作為上述靶的制造方法，可列舉以熔融鑄造法、粉末燒結(jié)法、噴霧發(fā)泡法，制造由Cu基合金構(gòu)成的鑄塊而得到的方法，和制造由Cu基合金構(gòu)成的預(yù)型件(得到最終的致密體之前的中間體)后，通過(guò)致密化手段使該預(yù)型件致密化而得到的方法。另外，成膜具有上述第一層和第二層的層疊構(gòu)造的Cu合金膜時(shí)，通過(guò)濺射法成膜構(gòu)成上述第二層的材料而形成第二層，在其上，通過(guò)濺射法成膜而形成第一層，作為層疊構(gòu)成即可。上述透明導(dǎo)電膜沒(méi)有特別限定，作為代表例，能夠使用由氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)構(gòu)成的。另外，上述基板(透明基板)，作為一般使用的，例如能夠使用玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯系、聚碳酸酯系或聚酰胺系。優(yōu)選使用在低于200°c的過(guò)程中顯示中熱穩(wěn)定性，并且材料成本低廉的也對(duì)應(yīng)輥對(duì)輥的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯系、聚碳酸酯系或聚酰胺系等的薄膜。在本發(fā)明中，例如，作為固定電極的下部電極的基板能夠使用玻璃，需要撓性的上部電極的基板能夠使用聚碳酸酯系等的薄膜。對(duì)于薄膜基板施加的熱過(guò)程，如果在薄膜的耐熱溫度以下則沒(méi)有問(wèn)題，但從密接性提高的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用對(duì)于100°C以上的熱過(guò)程具有耐熱性的薄膜。另外，本發(fā)明的觸摸屏傳感器，除了上述電阻膜方式以外，還也能夠作為靜電容方式和超聲波表面彈性波方式等的觸摸屏傳感器使用。實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明當(dāng)然不受下述實(shí)施例限制，在能夠適合前/后述的宗旨的范圍當(dāng)然也可以適當(dāng)加以變更實(shí)施，這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)的范圍。實(shí)施例1以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)為基板，在其表面，以DC磁控管濺射法，以下述所示的濺射條件形成透明導(dǎo)電膜(ITO:膜厚約IOOnm)。透明導(dǎo)電膜的成膜，在成膜前使室內(nèi)的氣氛一下成為到達(dá)真空度:3X 10-6Torr之后，使用與透明導(dǎo)電膜相同的成分組成的直徑4尺寸的圓盤(pán)型靶進(jìn)行。
(濺射條件)
.Ar 氣流量:8sccm
.02 氣流量:0.8sccm
.濺射功率:260W
.基板溫度:室溫
形成透明導(dǎo)電膜后，接著在透明導(dǎo)電膜表面，以DC磁控管濺射法，按下述所示的濺射條件形成具有表I所示的成分組成的Cu合金膜(膜厚約200nm)。成膜是在成膜前先使室內(nèi)的氣氛到達(dá)真空度:3X IO-6Torr之后，使用與各Cu合金膜相同的成分組成的直徑4尺寸的圓盤(pán)型靶進(jìn)行。還有，所形成的Cu合金膜的組成由ICP發(fā)光分析法確認(rèn)。
(濺射條件)
.Ar 氣流量:30sccm
.Ar 氣壓:2OmTorr
.派射功率:260W
.基板溫度:室溫
形成Cu合金膜得到試料。
(耐氧化性)
使用以上述方式得到的Cu合金膜，進(jìn)行下述條件的熱處理后，測(cè)量氧化被膜的厚度。具體來(lái)說(shuō)，就是對(duì)于上述Cu合金膜的截面進(jìn)行TEM觀(guān)察(倍率:150萬(wàn)倍)，測(cè)量形成于Cu合金膜表面的氧化被膜的膜厚(從Cu合金膜表面沿厚度方向)(表中，“150°C熱處理后”)。在本實(shí)施例中，氧化被膜的膜厚低于30nm評(píng)價(jià)為〇，30nm以上評(píng)價(jià)為X(表中，“合格與否”)。還有，為了參考，對(duì)于熱處理前的氧化被膜膜厚也進(jìn)行測(cè)量(表中，“150°C熱處理前”)。
濕度:60%
溫度:150°C
保持時(shí)間:I時(shí)間
氣氛:大氣條件
(Cu合金膜表面的稠化層的有無(wú))
在上述150°C熱處理后，測(cè)量各試料是否形成稠化層。詳細(xì)地說(shuō)，對(duì)于各試料通過(guò)TEM圖像與界面的EDX線(xiàn)分析，確認(rèn)稠化層是否在Cu合金膜表面。在本實(shí)施例中，能夠確認(rèn)到稠化層的判定為〇，不能確認(rèn)到的判定為X(表中，“稠化層”)。結(jié)果顯示在表I中。
表I
權(quán)利要求
1.一種耐氧化性?xún)?yōu)異的觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜，其特征在于，在透明導(dǎo)電膜和與所述透明導(dǎo)電膜連接的觸摸屏傳感器用的配線(xiàn)膜中， 所述配線(xiàn)膜具有包括第一層和第二層的層疊構(gòu)造，其中，所述第一層是以合計(jì)量計(jì)含有0.1 40原子％的從由N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種的合金元素的Cu合金；所述第二層由純Cu或以Cu為主成分的Cu合金即電阻率比所述第一層低的Cu合金構(gòu)成， 并且，所述第一層和所述第二層之中的至少一個(gè)與所述透明導(dǎo)電膜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Cu合金配線(xiàn)膜，其中，所述第一層以合計(jì)量計(jì)含有0.1 30原子％的從由N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種的合金元素，并且，所述第一層與所述透明導(dǎo)電膜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的Cu合金配線(xiàn)膜，其中，所述第一層的膜厚為5 lOOnm。
4.一種Cu合金配線(xiàn)膜，其特征在于，在透明導(dǎo)電膜和與所述透明導(dǎo)電膜連接的觸摸屏傳感器用的配線(xiàn)膜中， 所述配線(xiàn)膜由含有從由N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種的合金元素的Cu合金構(gòu)成， 在含有一種所述合金元素時(shí)，其含量為N1:0.1 6原子％、Zn:0.1 6原子％或Mn:0.1 1.9原子％中的任意一種， 在含有兩種以上所述合金元素時(shí)，所述合金元素的合計(jì)量為0.1 6原子％，其中，含有Mn時(shí)的Mn含量為[((6_x) X 2) +6]原子％以下，式中的x為Ni和Zn的合計(jì)添加量。
5.一種觸摸屏傳感器，其具備權(quán)利要求1、2、4中任一項(xiàng)所述的Cu合金配線(xiàn)膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏傳感器，其中，所述透明導(dǎo)電膜形成在薄膜基板上。
7.一種濺射靶，其特征在于，是用于形成權(quán)利要求1所述的觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜的濺射靶，其中， 合計(jì)含有0.1 40原子％的從由N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種的合金元素，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
8.一種濺射靶，其特征在于，是用于形成權(quán)利要求2所述的觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜的濺射靶，其中， 合計(jì)含有0.1 30原子％的從由N1、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的至少一種的合金元素，余量由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。
9.一種Cu合金配線(xiàn)膜的制造方法，其特征在于，是權(quán)利要求1或2所述的Cu合金配線(xiàn)膜的制造方法，其中，在成膜具有所述成分組成的Cu合金膜后，在低于200°C的溫度加熱30秒以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種耐氧化性和密接性?xún)?yōu)異，電阻小觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜。觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜，含有從Ni、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素的至少一種，合計(jì)量0.1～40原子％含，余量是Cu和不可避免的雜質(zhì)。另外觸摸屏傳感器用Cu合金配線(xiàn)膜，由含有從Ni、Zn和Mn所構(gòu)成的群中選擇的合金元素的至少一種的Cu合金構(gòu)成，含有一種所述合金元素時(shí)，為Ni0.1～6原子％，Zn0.1～6原子％，或Mn0.1～1.9原子％的任意一種含量，含有兩種以上所述合金元素時(shí)，合計(jì)量為0.1～6原子％(其中，含有Mn時(shí)為[((6-x)×2)÷6]原子％以下，式中，x為Ni和Zn的合計(jì)添加量)。
文檔編號(hào)H01B1/02GK103151090SQ20121050995
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者奧野博行, 三木綾, 釘宮敏洋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶(hù)制鋼所