(57)【要約】【課題】電気比抵抗を低く維持しつつ、樹脂系フィルムやガラス基板などのタッチパネルセンサー基板との密着性に優れ、光の反射率も低く、タッチパネルのセンサー電極や配線として好適なＣｕ合金膜、このようなＣｕ合金膜を製造するためのＣｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲット、並びに、このようなＣｕ合金膜を用いたタッチパネルを提供すること。【解決手段】Ｃｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲットは、０．１≦Ｚｎ≦１０．０ａｔ％を含み、さらに、０．１≦Ｍｇ＋Ｃｒ＋Ｃａ＋Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｓｎ＋Ｎｉ＋Ｂ≦６．０ａｔ％を含み、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる。Ｃｕ合金ターゲットは、タッチパネルのセンサー電極及び／又は配線に用いられるＣｕ合金膜を基板上に形成するために用いられる。Ｃｕ合金膜は、このＣｕ合金ターゲットを用いて製造されたものからなる。タッチパネルは、このＣｕ合金膜を備えている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を備えたＣｕ合金ターゲット用材料。
（１）前記Ｃｕ合金ターゲット用材料は、
０．１≦Ｚｎ≦１０．０ａｔ％
を含み、さらに、
０．１≦Ｍｇ＋Ｃｒ＋Ｃａ＋Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｓｎ＋Ｎｉ＋Ｂ≦６．０ａｔ％、
を含み、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる。
（２）前記Ｃｕ合金ターゲット用材料は、タッチパネルのセンサー電極及び／又は配線に用いられるＣｕ合金膜を基板上に形成するためのターゲットに用いられる。
【請求項２】
２．０≦Ｚｎ≦６．０ａｔ％
である請求項１に記載のＣｕ合金ターゲット用材料。
【請求項３】
（Ｍｇ＋Ｃｒ＋Ｃａ＋Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｓｎ＋Ｎｉ＋Ｂ）／Ｚｎ≦２．０、
を満たす請求項１又は２に記載のＣｕ合金ターゲット用材料。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載のＣｕ合金ターゲット材料を用いたＣｕ合金ターゲット。
【請求項５】
請求項４に記載のＣｕ合金ターゲットを用いて前記基板上に形成されたＣｕ合金膜。
【請求項６】
前記基板との界面近傍に濃化層を備えている請求項５に記載のＣｕ合金膜。
【請求項７】
前記基板との密着性がＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６で規定するところの分類０〜３である請求項５又は６に記載のＣｕ合金膜。
【請求項８】
電気比抵抗が８．０μΩ・ｃｍ以下である請求項５から７までのいずれか１項に記載のＣｕ合金膜。
【請求項９】
反射率が５０％以下である請求項５から８までのいずれか１項に記載のＣｕ合金膜。
【請求項１０】
前記基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基板である請求項５から９までのいずれか１項に記載のＣｕ合金膜。
【請求項１１】
請求項５から１０までのいずれか１項に記載のＣｕ合金膜を備えたタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃｕ合金ターゲット用材料、Ｃｕ合金ターゲット、Ｃｕ合金膜及びタッチパネルに関し、さらに詳しくは、電気比抵抗が低く、樹脂基板との密着性に優れたＣｕ合金膜を製造するためのＣｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲット、並びに、このようなＣｕ合金ターゲットを用いて製造されるＣｕ合金膜及びタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
画面表示装置の前面に配置されたセンサーにより画像表示画面内で入力が可能なタッチパネルは、使い勝手の良さから銀行のＡＴＭや券売機、カーナビ、ＰＤＡ、コピー機の操作画像等に加え、近年では携帯電話やタブレットＰＣに至るまで様々な画面装置で使用が広がっている。その方式として、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式、超音波表面弾性波方式、圧電方式等が挙げられる。これらのうち、静電容量方式は、マルチタッチが可能で応答性に優れ、低コスト性等から携帯電話やタブレットＰＣ等で用いられる。
【０００３】
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種類の透明導電膜（センサー）が直交する構造になっている。中でも、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂系フィルム基板は、取扱いのしやすさに優れる。指を近づけることでセンサーである導電膜間の静電容量が変化し、タッチされた箇所が検知される。透明導電膜は、電気比抵抗の高さと、下地の基板との密着が問題となる。
【０００４】
現状の透明導電膜では電気比抵抗が大きいため、画面の大型化が困難である。これは、同じ電気比抵抗では画面が大型化した時、透明導電膜からの静電容量の変化を検知する時間が長くなるためである。
また、透明電極によるセンサーでは、透明電極層の他に密着層、導電層、バリア層の成膜とエッチングを繰り返す必要があり、成膜装置の制約と工数の複雑化が問題となるため、コストが高くなり、また製造メーカーにも大きな制約が加わる。
さらに、ＩＴＯは高価なため、安価な材料系が求められている。
【０００５】
そこで、センサーと導電層の役割を兼ねることができる合金膜が注目されている。これは透明導電膜の代わりに、合金膜を成膜し、画像表示装置前面の部分は目に見えないほどの線幅（メッシュ・パターン）にすることで透明電極に代わるセンサーと導電層としての役割を同時に担うものである。基板との密着性に優れた合金なら、密着層も不要になり、合金１層の成膜とエッチングで製造が可能なことから、製造工程が大幅に短縮できる。
【０００６】
メッシュの金属としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ系の金属及び合金が挙げられる。Ａｇは材料のコストが高いことが問題となり、Ａｌは電気比抵抗がＡｇ、Ｃｕと比較して高い。また、熱処理による反射率の低減が困難である。さらに、Ｃｕに関しては基板との密着性が問題となる。また、Ｃｕ合金では添加元素による密着性の向上もある程度可能であるが、Ｃｕに合金元素を添加すると電気比抵抗が大幅に増大する。
【０００７】
特許文献１〜５では、密着性に優れたＣｕ合金を提示している。しかし、これらはガラス基板やＩＴＯ等の酸化物、Ｓｉ等の半導体やセラミックスに対しての密着性であり、樹脂系フィルム（ＰＥＴ等）に対する密着性の記述は一切ない。
特許文献６では、タッチパネル用配線膜として透明電極との密着性の高いＣｕ合金を提示している。しかし、Ｃｕ合金１層化のために必要な樹脂系フィルム（ＰＥＴ等）への直接成膜の記述はない。また、特許文献６では、電気比抵抗が１１．０μΩ・ｃｍ以下を好ましいとしているが、センサー電極として使用するために１０μｍ以下の幅まで細線化するため、更なる低電気比抵抗を達成しなければならない。低電気比抵抗と樹脂系フィルム（ＰＥＴ等）への密着性を両立する成分である必要がある。
【０００８】
また、非特許文献１では、ガラス基板への密着性の高いＣｕ合金の研究を行っているが、こちらも樹脂系フィルム（ＰＥＴ等）との密着性については記載されていない。
さらに、タッチパネルの画面に入ってくる自然光や電灯などの光の反射によるちらつきを抑えるため、センサー電極は製造工程内で酸化させて金属光沢をなくし、光の反射率を低減する必要があるが、酸化した時の金属光沢に関する記述はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−０１７９２６号公報
【特許文献２】特開２００８−１２４４５０号公報
【特許文献３】特開２００９−１８５３２３号公報
【特許文献４】特開２０１０−２４８６１９号公報
【特許文献５】特開２０１０−２５８３４６号公報
【特許文献６】特開２０１３−１１９６３２号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】日本金属学会誌、第７２巻、第９号、（２００８）、ｐ．７０３−７０７、藤田  晋吾、加藤  量裕、高山  新司
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、電気比抵抗を低く維持しつつ、樹脂系フィルムやガラス基板などのタッチパネルのセンサーの基板との密着性に優れ、光の反射率も低く、タッチパネルのセンサー電極や配線として好適なＣｕ合金膜を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、このようなＣｕ合金膜を製造するためのＣｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲットを提供することにある。
さらに、本発明が解決しようとする他の課題は、このようなＣｕ合金膜を用いたタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明に係るＣｕ合金ターゲット用材料は、以下の構成を備えていることを要旨とする。
（１）前記Ｃｕ合金ターゲット用材料は、
０．１≦Ｚｎ≦１０．０ａｔ％
を含み、さらに、
０．１≦Ｍｇ＋Ｃｒ＋Ｃａ＋Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｓｎ＋Ｎｉ＋Ｂ≦６．０ａｔ％、
を含み、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる。
（２）前記Ｃｕ合金ターゲット用材料は、タッチパネルのセンサー電極及び／又は配線に用いられるＣｕ合金膜を基板上に形成するためのターゲットに用いられる。
本発明に係るＣｕ合金ターゲットは、本発明に係るＣｕ合金ターゲット材料を用いたものからなる。
【００１３】
本発明に係るＣｕ合金膜は、本発明に係るＣｕ合金ターゲットを用いて前記基板上に形成されたものからなる。
さらに、本発明に係るタッチパネルは、本発明に係るＣｕ合金膜を備えていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
所定量のＺｎと、所定量の（Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｂ）とを含むＣｕ合金ターゲットを用いて、Ｃｕ合金膜を成膜し、Ｃｕ合金膜を所定の条件下で熱処理すると、電気比抵抗が相対的に小さく、樹脂基板（特に、ＰＥＴフィルム基板）やガラス基板との密着性に優れ、かつ、反射率も低いＣｕ合金膜が得られる。
【００１５】
密着性が向上するのは、熱処理によって基板との界面近傍に、Ｚｎ及びＭｇ等をより多く含む濃化層が形成されるためと考えられる。
電気比抵抗の上昇が抑制されるのは、濃化層の形成に消費されなかったＺｎとＭｇ等とがＣｕマトリックス中において金属間化合物を形成し、Ｃｕマトリックス中の固溶元素量が低下するためと考えられる。
さらに、反射率が低下するのは、熱処理によってＣｕ合金膜表面にＭｇ等を含む酸化膜が形成されるためと考えられる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１．  Ｃｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲット］
本発明に係るＣｕ合金ターゲット用材料及びこれを用いたＣｕ合金ターゲットは、以下のような元素を含み、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる。添加元素の種類、その成分範囲、及び、その限定理由は、以下の通りである。
【００１７】
［１．１．  構成元素］
（１）０．１≦Ｚｎ≦１０．０ａｔ％：
Ｚｎは、Ｃｕ合金膜の電気比抵抗を著しく増大させることなく、樹脂系フィルムやガラス基板などのタッチパネルセンサーの基板（以下、単に基板という場合がある。）との密着性を向上させる効果がある。
このような効果を得るためには、Ｚｎ含有量は、０．１ａｔ％以上である必要がある。Ｚｎ含有量は、さらに好ましくは、０．６ａｔ％以上、さらに好ましくは、２．０ａｔ％以上である。
一方、Ｚｎ含有量が過剰になると、電気比抵抗が高くなり過ぎる。従って、Ｚｎ含有量は、１０．０ａｔ％以下である必要がある。Ｚｎ含有量は、さらに好ましくは、６．０ａｔ％以下、さらに好ましくは、５．０ａｔ％以下である。
Ｚｎ含有量は、特に、２．０≦Ｚｎ≦６．０ａｔ％が好ましい。
【００１８】
（２）０．１≦Ｍｇ＋Ｃｒ＋Ｃａ＋Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｓｎ＋Ｎｉ＋Ｂ≦６．０ａｔ％：
Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉ及びＢ（以下、これらを総称して「密着性向上元素Ｍ」ともいう）は、いずれも、Ｃｕ合金膜の密着性向上と反射率低減に寄与する。このような効果を得るためには、Ｍの総含有量は、０．１ａｔ％以上である必要がある。Ｍの総含有量は、さらに好ましくは、０．５ａｔ％超である。最も好ましくは、１．０ａｔ％以上である。
一方、Ｍの総含有量が過剰になると、電気比抵抗が高くなりすぎ、また、熱間加工性の低下を招く。従って、Ｍの総含有量は、６．０ａｔ％以下である必要がある。Ｍの総含有量は、さらに好ましくは、４．０ａｔ％以下である。
特に、２．０≦Ｚｎ≦６．０ａｔ％、かつ、１．０≦Ｍ≦６．０ａｔ％が好ましい。
【００１９】
なお、Ｃｕ合金ターゲット中には、これらのいずれか１種の密着性向上元素Ｍが含まれていても良く、あるいは、２種以上が含まれていても良い。
【００２０】
［１．２．  成分バランス］
（１）Ｍ／Ｚｎ比：
密着性向上元素Ｍは、熱処理時に、基板との界面近傍にＺｎ及びＭをより多く含む濃化層を形成する作用がある。また、濃化層の形成に消費されなかったＭは、Ｚｎと化合物を形成する。
Ｍの総含有量がＺｎ含有量に比べて過剰になると、濃化層や化合物の形成に消費されなかったＭがＣｕマトリックス中に残留する。Ｍの残留量が過剰になると、Ｃｕマトリックスの電気比抵抗が増大する。
Ｃｕ合金膜の電気比抵抗の増大を抑制するためには、Ｚｎ含有量（ａｔ％）に対する密着性向上元素Ｍの総含有量（ａｔ％）の比（＝Ｍ／Ｚｎ比）は、２．０以下が好ましい。Ｍ／Ｚｎ比は、さらに好ましくは、０．５以下である。
【００２１】
［１．３．  用途］
本発明に係るＣｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲットは、タッチパネルのセンサー電極及び／又は配線に用いられるＣｕ合金膜を形成するために用いられる。また、Ｃｕ合金膜は、基板上に形成されたものからなる。
本発明に係るＣｕ合金ターゲットを用いて形成されるＣｕ合金膜は、基板（特に、ＰＥＴフィルム基板）に対する密着性が高い。そのため、基板とＣｕ合金膜との間に、両者の密着性を向上させるための金属層（密着層）を必ずしも形成する必要がなく、基板の表面に、直接Ｃｕ合金膜を形成することができる。
【００２２】
［２．  Ｃｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲットの製造方法］
本発明ではＣｕ合金ターゲット用材料及びＣｕ合金ターゲットの製造方法は、特に限定されない。
例えば、ターゲット材料は、所定の組成となるように原料を配合し、配合物を溶解・鋳造することにより製造することができる。配合物の溶解・鋳造方法及びその条件は、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の方法及び条件を用いることができる。
また、このようにして得られたターゲット材料からターゲットを製造する場合には、鋳塊に対して、熱間加工及び／又は冷間加工を行う。加工方法及びその条件は、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の方法及び条件を用いることができる。
【００２３】
［３．  Ｃｕ合金膜］
本発明に係るＣｕ合金膜は、本発明に係るＣｕ合金ターゲットを用いて基板上に形成されたものからなる。Ｃｕ合金膜の成膜方法の詳細については、後述する。
【００２４】
［３．１．  濃化層］
本発明に係るＣｕ合金膜は、基板との界面近傍に濃化層を備えているものが好ましい。「濃化層」とは、後述する熱処理後に基板との界面近傍に形成される層であって、Ｚｎ、並びに、密着性向上元素Ｍの総含有量が熱処理前の１．５倍以上に増加している領域をいう。
【００２５】
Ｚｎのみを含むＣｕ合金膜に対して熱処理を行っても、Ｚｎはほとんど拡散せず、界面近傍に濃化層が形成されることはない。一方、Ｚｎ、及び、Ｍを含むＣｕ合金膜に対して熱処理を行うと、Ｍが界面近傍に拡散する。これと同時に、Ｚｎも界面近傍に拡散する。その結果、界面近傍には、熱処理前に比べてＺｎ、及び、Ｍをより多く含む濃化層が形成される。
【００２６】
［３．２．  密着性］
基板との界面に形成される濃化層は、酸素との親和力が大きいＺｎを多量に含む。そのため、濃化層が形成されると、Ｃｕ合金膜と基板との間の密着性が向上する。
添加元素の含有量及び熱処理条件を最適化すると、基板との密着性がＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６で規定するところの分類０〜３となる。製造条件をさらに最適化すると、密着性は、同規格で規定される分類０〜２、あるいは、分類０〜１となる。
【００２７】
［３．３．  電気比抵抗］
Ｚｎは、Ｃｕ合金膜の電気比抵抗を増大させる効果は小さいが、過剰に添加するとＣｕ合金膜の電気比抵抗を増大させる原因となる。
一方、密着性向上元素Ｍは、いずれも、Ｃｕ合金膜の電気比抵抗を増大させる効果が大きい。しかしながら、Ｍと同時にＺｎを添加すると、熱処理時に濃化層が形成されると同時に、濃化層の形成に消費されなかったＭがＺｎと化合物を形成し、Ｃｕマトリックス中におけるこれらの元素の固溶量が減少する。その結果、高い密着性を維持したまま、Ｃｕ合金膜の電気比抵抗の増大を抑制することができる。
【００２８】
センサー電極には、線幅が１０μｍ以下でも応答性が高く、かつ、抵抗発熱損失が低いことが求められる。そのためには、センサー電極の電気比抵抗は、８．０μΩ・ｃｍ以下が好ましい。
本発明に係るＣｕ合金膜は、相対的に多量の添加元素を含むにもかかわらず、電気比抵抗が小さい。製造条件を最適化すると、熱処理後のＣｕ合金膜の電気比抵抗は、６．０μΩ・ｃｍ以下、あるいは、５．０μΩ・ｃｍ以下となる。
【００２９】
［３．４．  反射率］
Ｃｕ合金膜を成膜した後、酸化雰囲気下において熱処理すると、界面近傍に濃化層が形成されると同時に、Ｃｕ合金膜表面に酸化膜が形成される。Ｃｕ−Ｚｎ膜を後述する条件下で熱処理しても、酸化膜は形成されにくく、金属光沢が残る。金属光沢が残ったままでは、外部からの光がセンサー電極用のＣｕ合金膜で反射され、画面が見にくくなる。
これに対し、Ｚｎ、及び、Ｍを含むＣｕ合金膜を酸化雰囲気下で熱処理すると、Ｃｕ合金膜の表面にＭを含む酸化膜が形成され、反射率が低下する。製造条件を最適化すると、熱処理後のＣｕ合金膜の反射率は、５０％以下、３０％以下、あるいは、１５％以下となる。
【００３０】
［３．５．  Ｃｕ合金膜以外の金属層］
本発明においてＣｕ合金膜は、濃化層により基板との密着性を確保すると同時に、対極の表面を酸化させることにより反射率を低減する必要がある。一方、基板側とは対極に、Ｃｕ合金膜以外の金属層が存在すると、表面酸化による反射率の低減が妨げられる。従って、Ｃｕ合金膜以外の金属層は、１０ｎｍ以下であることが好ましい。Ｃｕ合金膜以外の金属層は、さらに好ましくは１ｎｍ以下である。センサー電極や配線は、Ｃｕ合金膜のみからなるものが好ましい。
【００３１】
［３．６．  基板］
本発明に係るＣｕ合金膜は、基板の上に形成される。基板の材料は、特に限定されるものではなく、種々の材料を用いることができる。
基板の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリイミド（ＰＩ）などの樹脂基板がある。
樹脂基板としては、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基板が好ましい。これは、特に取扱いが容易であるためである。
ガラス基板として、ソーダライムガラス、テンパックスガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、石英ガラス等を使用することができる。
【００３２】
［４．  Ｃｕ合金膜の製造方法］
本発明に係るＣｕ合金膜の製造方法は、成膜工程と、熱処理工程とを備えている。
【００３３】
［４．１．  成膜工程］
まず、本発明に係るＣｕ合金ターゲットを用いて基板上にＣｕ合金膜を成膜する（成膜工程）。
本発明では成膜方法は特に限定されないが、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しては、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良く、その形成条件は、適宜設定すればよい。
【００３４】
［４．２．  熱処理工程］
次に、成膜されたＣｕ合金膜を酸化雰囲気下において熱処理する（熱処理工程）。これにより、Ｃｕ合金膜と基板との界面近傍に濃化層が形成されると同時に、Ｃｕ合金膜の表面に酸化膜が形成される。
【００３５】
熱処理温度が低すぎると、濃化層の形成及び酸化膜の形成が不十分となる。従って、熱処理温度は、５０℃以上が好ましい。熱処理温度は、さらに好ましくは、７０℃以上、さらに好ましくは、１００℃以上である。
一方、熱処理温度が高すぎると、基板が融解する。従って、熱処理温度は、基板の融点未満である必要がある。
最適な熱処理温度は、基板の材料により異なる。例えば、ＰＥＴフィルム基板の場合、熱処理温度は、３２０℃以下が好ましい。熱処理温度は、さらに好ましくは、２５０℃以下、さらに好ましくは、２００℃以下である。
【００３６】
熱処理時の雰囲気は、反射率を低減できる程度の酸化膜を形成可能な酸化雰囲気であればよい。熱処理は、通常、大気中で行われる。
熱処理時間は、密着性を向上できる程度の濃化層が形成され、かつ、反射率を低減できる程度の酸化膜を形成可能な時間であれば良い。一般に、熱処理温度が高くなるほど、短時間で目的とする濃化層及び酸化膜を形成することができる。最適な熱処理時間は、Ｃｕ合金膜の組成や熱処理温度により異なるが、通常、１〜６００分程度である。
【００３７】
なお、Ｃｕ合金膜をタッチパネルのセンサー電極や配線に用いる場合、通常、基板の表面にＣｕ合金膜を均一に成膜した後、エッチング、洗浄及び乾燥が行われる。この時、乾燥条件が濃化層の形成及び反射率の低減に十分な条件であるときは、独立した熱処理工程を省略することができる。
【００３８】
［５．  タッチパネル］
本発明に係るタッチパネルは、本発明に係るＣｕ合金膜を備えている。Ｃｕ合金膜は、具体的には、タッチパネルのセンサー電極及び／又は配線に用いることができる。また、センサー電極及び／又は配線は、基板上に形成される。
タッチパネルのその他の構成については、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の構成を採用することができる。
【００３９】
［６．  作用］
所定量のＺｎを含むＣｕ合金ターゲットを用いて基板上にＣｕ合金膜を形成すると、電気比抵抗が相対的に小さく、かつ、基板に対する密着性も高いＣｕ合金膜が得られる。しかしながら、Ｃｕに対してＺｎを添加するだけでは、基板に対する密着性の向上に限界がある。
【００４０】
これに対し、所定量のＺｎと、所定量の（Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｂ）とを含むＣｕ合金ターゲットを用いて、Ｃｕ合金膜を成膜し、Ｃｕ合金膜を所定の条件下で熱処理すると、電気比抵抗が相対的に小さく、基板との密着性に優れ、かつ、反射率も低いＣｕ合金膜が得られる。
【００４１】
密着性が向上するのは、熱処理によって基板との界面近傍に、Ｚｎ及びＭｇ等をより多く含む濃化層が形成されるためと考えられる。
電気比抵抗の上昇が抑制されるのは、濃化層の形成に消費されなかったＺｎとＭｇ等とがＣｕマトリックス中において金属間化合物を形成し、Ｃｕマトリックス中の固溶元素量が低下するためと考えられる。
さらに、反射率が低下するのは、熱処理によってＣｕ合金膜表面にＭｇ等を含む酸化膜が形成されるためと考えられる。
【実施例】
【００４２】
（実施例１〜１１０、比較例１〜１００）
［１．  試料の作製］
［１．１．  Ｃｕ合金ターゲットの作製］
所定の組成となるように配合された原料５ｋｇを黒鉛坩堝に入れ、高周波誘導炉により溶解した。溶解後、炉冷し、インゴットを得た。このインゴットを成形することにより、Ｃｕ合金ターゲットを作製した。また、比較材として純Ａｌのターゲットも作製した。
【００４３】
［１．２．  Ｃｕ合金膜の作製］
基板には、５０ｍｍ×５０ｍｍのＰＥＴフィルム及びソーダライムガラスを用いた。ＲＦスパッタリング法又はＤＣスパッタリング法を用いて、複数枚の基板表面にＣｕ合金膜を成膜した。膜厚が３００ｎｍ程度になるように、成膜条件を調整した。成膜後、組成分析用の基板を除いて、１５０℃×１．５時間の熱処理を行った。
【００４４】
［２．  試験方法］
［２．１．  組成分析］
熱処理を行わなかった基板を用いて、ＩＣＰ発光分析により組成を分析した。
［２．２．  濃化層］
熱処理前後のＣｕ合金膜について、濃化層をＳＩＭＳにより、Ｃｕ合金膜表面からＣｕ合金膜内部、Ｃｕ合金膜／各基板の順に、深さ方向の測定を実施した。測定時間−濃度プロファイルのグラフを熱処理前後で比較し、濃化層を確認した。
【００４５】
［２．３．  電気比抵抗］
Ｃｕ合金膜の電気抵抗を４探針法により膜の５箇所で測定し、その平均値より電気比抵抗（μΩ・ｃｍ）を算出した。
［２．４．  密着性］
ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６に準拠して、Ｃｕ合金膜の密着性を評価した。
［２．５．  反射率］
熱処理後のＣｕ合金膜の一枚は、紫外可視分光光度計を用いて、試験片の平行入射光束に対する全反射光束の割合をその光の波長の反射率として、可視光の波長範囲（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）での平均値をその材料の反射率とした。
（可視光の波長範囲での反射率の和）／（可視光の波長範囲）
【００４６】
［３．  結果］
表１〜６に結果を示す。なお、表１〜３は、ＰＥＴフィルムを用いた場合の結果である。また、表４〜６は、ソーダライムガラスを用いた場合の結果である。表１〜６より、以下のことが分かる。
【００４７】
【表１】
2015158003.tif 000002
【００４８】
【表２】
2015158003.tif 000003
【００４９】
【表３】
2015158003.tif 000004
【００５０】
【表４】
2015158003.tif 000005
【００５１】
【表５】
2015158003.tif 000006
【００５２】
【表６】
2015158003.tif 000007
【００５３】
［３．１．  電気比抵抗］
Ｃｕ合金の電気比抵抗を調査したところ、Ｚｎが添加されてる合金は電気比抵抗が低い。また、Ｚｎ量が少ない若しくは無い時は、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉの添加による電気比抵抗の上昇は大きい。一方、Ｚｎが４ａｔ％添加されていて、さらにＭｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉも添加されている合金は、電気比抵抗は低いまま維持されていた。これは、Ｚｎとの化合物形成による効果と考えられる。
Ｍｎに関しては、Ｚｎの存在の有無にかかわらず、電気比抵抗は上昇した。
また、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、ＮｉがＺｎに比べて２倍以上入っている成分では、電気比抵抗が高かった。これは、Ｚｎとの化合物を形成してもさらにＣｕに余剰の添加元素が固溶するためである。
【００５４】
［３．２．  密着性］
密着性は、ＺｎとＭｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉのいずれかの元素が同時に入っている時に密着性が高かった。特に、Ｚｎが０．１ａｔ％以上添加されていて、かつ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが添加されている合金については、密着性が高い。さらにはＺｎが２ａｔ％以上添加されていて、かつ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが添加されている合金は、密着性に優れていた。Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが単独で入っている時は、密着性が低い。
【００５５】
［３．３．  濃化層の有無］
Ｚｎのみ添加されている合金では、１５０℃で１．５時間の熱処理では濃化層は観察されなかった。一方、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが添加されている合金では、濃化層が存在した。
【００５６】
［３．４．  反射率］
Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが添加されている合金では、反射率が低く、良好であった。
【００５７】
［３．５．  添加元素と特性、濃化層の関係］
Ｚｎは酸素との親和力に優れ、ＰＥＴフィルムやソーダライムガラスとの密着性を向上させる。しかしながら、１５０℃の低温においては拡散が遅いためにＰＥＴフィルムやソーダライムガラスとの間に濃化層を形成せずに、多少密着性を向上させる程度であった。
一方、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉを添加した合金では、ＰＥＴフィルムやソーダライムガラスとの界面近傍に濃化層は形成するものの、密着性は十分でなく、また、電気比抵抗を増加させた。これは、Ｃｕ合金中にこれらの元素が固溶して電気比抵抗を上昇させたためと考えられる。
Ｍｎに関しては、多少密着性を向上させるが、ＰＥＴフィルムやソーダライムガラスとの界面近傍に濃化層を形成せず、電気比抵抗も上昇した。
【００５８】
そこで、低温でもＰＥＴフィルムやソーダライムガラスと濃化層を形成するＭｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、ＮｉとＺｎとを同時に添加したところ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌだけでなく、ＰＥＴフィルムやソーダライムガラスとの濃化層にＺｎも濃化していた。これは、これらの元素がＺｎと引きつけ合う特性を持つからである。これらの元素により、Ｚｎも同時に濃化されたと理解できる。
一方、Ｍｎに関しては、Ｚｎを添加した合金であっても、濃化層は観察されなかった。
【００５９】
このように、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉ単独では、密着性の向上はわずかであり、タッチパネルのセンサー電極には使用できない。Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉがある程度添加されていて、さらにＺｎを添加している合金系では、ＰＥＴフィルムとの密着性に優れており、目的を達成できる。
【００６０】
［３．６．  添加元素量と特性の関係］
一方、電気比抵抗に関しては、Ｚｎによる電気比抵抗の上昇は少ないが、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉは電気比抵抗を大幅に上昇させる。このため、Ｚｎの濃度が低く、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが添加してある合金では、電気比抵抗が大幅に上昇する。
Ｚｎ濃度が高いと、Ｚｎとの間に化合物を形成するため、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが添加してあってもＣｕ中の固溶Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが低減され、低電気比抵抗を維持できる。
反射率は、熱処理中に酸素と結合するＭｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉが添加されていることで、大幅に低下すると考えられる。
【００６１】
以上により、Ｃｕ合金の添加元素として、Ｚｎ及びＭｇ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｎｉを添加することで、高密着性と高導電率、光の反射率低減に優れたＣｕ合金を提供できる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係るＣｕ合金ターゲットは、タッチパネルのセンサー電極、タッチパネルの配線などに用いられるＣｕ合金膜を製造するためのターゲットとして用いることができる。
また、本発明に係るＣｕ合金膜は、タッチパネルのセンサー電極、タッチパネルの配線などに用いることができる。