(57)【要約】      （修正有）【課題】配線金属膜の酸化を防止し、さらに、酸化防止を行うことで新たに発生した電解腐食も防止する。【解決手段】基材としてのフィルム２上に、ＩＴＯ膜３が形成され、その上に金属膜４が形成される。金属膜は、ＮｉＣｕ合金膜からなる第２保護膜４１、Ａｌよりも抵抗値が低く配線パターンとなる金属配線膜（Ａｌ−Ｎｄ合金）４２、および、ＮｉＣｕ合金膜からなる第１保護膜４３の順に積層されて構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に形成される金属膜において、
少なくとも、Ａｌよりも抵抗値が低く配線パターンとなる金属配線膜、および、ＮｉＣｕ合金膜からなる第１保護膜の順に積層されて構成されることを特徴とする金属膜。
【請求項２】
請求項１に記載の金属膜において、
少なくとも、前記第１保護膜と同一構成からなる第２保護膜、前記金属配線膜、および、前記第１保護膜の順に積層されて構成されることを特徴とする金属膜。
【請求項３】
請求項１または２に記載の金属膜において、
前記金属配線膜は、Ａｌ合金膜であることを特徴とする金属膜。
【請求項４】
請求項１または２に記載の金属膜において、
前記金属配線膜は、Ｃｕ膜であることを特徴とする金属膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムや基板などの基材に形成される金属膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂やガラス、フィルムなどの基材の表面に金属膜を形成した電子部品素子があり、この金属膜は配線パターンの電極材料として用いられている。
【０００３】
具体的に、下記の特許文献１に示す配線パターンの金属配線（Ａｌ配線膜）では、Ａｌに、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，ＭｏおよびＷからなる群より選ばれた１種類又は２種類以上が含有されている（特許文献の第１図参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−２３５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１では、その第１図に示すように、Ａｌ配線膜がシリコン基板の表面に露出した状態とされるので、Ａｌ配線膜の酸化が懸念される。
【０００６】
従来の技術に、このＡｌ配線膜の酸化を防止するためにＭｏ合金の保護膜をＡｌ配線膜上に積層したものがあるが、この場合、Ａｌ配線膜とＭｏ合金の保護膜とでは電位差（標準電位の差）があり、この電位差によってＡｌ配線膜の電解腐食が発生する。
【０００７】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、金属膜の酸化を防止するだけでなく、さらに、酸化防止を行うことで新たに発生する不具合（電解腐食）も防止する金属膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる基材上に形成される金属膜は、少なくとも、Ａｌよりも抵抗値が低く配線パターンとなる金属配線膜、および、ＮｉＣｕ合金膜からなる第１保護膜の順に積層されて構成されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、少なくとも、前記金属配線膜、および、前記第１保護膜の順に積層されて構成されるので、金属膜の酸化を防止するだけでなく、さらに、酸化防止を行うことで新たに発生する不具合（電解腐食）も防止することが可能となる。具体的には、前記第１保護膜によって前記金属配線膜の酸化を防止し、かつ、前記金属配線膜の電解腐食を防止することが可能となる。
【００１０】
なお、従来の形態では、金属配線膜としては、Ａｌ合金（例えばＡｌＮｄ系合金）を用い、保護膜としてＭｏ合金（例えばＭｏＮｂ系合金）を用いるのが一般的である。しかしながら、この従来の形態によれば、Ａｌ合金上に形成した最上層となるＭｏ合金に電解腐食が生じるが、本発明によれば前記第１保護膜を前記金属配線膜上に積層することによる電荷腐食は生じない。
【００１１】
前記構成において、少なくとも、前記第１保護膜と同一構成からなる第２保護膜、前記金属配線膜、および、前記第１保護膜の順に積層されて構成されてもよい。なお、前記構成において、前記金属配線膜は、Ａｌ合金膜であってもよい。
【００１２】
本構成に関して、本発明と異なり、基材にＩＴＯ膜を形成し、ＩＴＯ膜上に金属配線膜を直接形成した形態では、ＩＴＯ膜と金属配線膜との問の標準電位の差（電位差）が大きい時に金属配線膜の電解腐食が起こる。また、金属配線膜を露出すると酸化する。これに対して、本構成によれば、前記金属配線膜の両面に、前記金属配線膜を保護するための前記第１保護膜および前記第２保護膜が形成される。このように、ＩＴＯ膜と前記金属配線膜との間に前記第２保護膜が介在されるので、このような不具合を防止することが可能となる。
【００１３】
前記構成において、前記金属配線膜は、Ｃｕ膜であってもよい。
【００１４】
この場合、前記金属配線膜にＡｌ合金膜を用いた場合に比較して、当該金属膜の厚みを抑えることが可能となる。具体的には、前記金属配線膜にＡｌ合金膜を用いた場合に比較して約７５％以下に当該金属膜の膜厚を抑えることが可能となり、当該金属膜の低背化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金属膜の酸化を防止するだけでなく、さらに、酸化防止を行うことで新たに発生する不具合（電解腐食）も防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施の形態にかかる電子部品素子の概略構成である。
【図２】図２は、他の実施の形態にかかる電子部品素子の概略構成である。
【図３】図３は、耐湿腐食性に関する試験を行った、従来の技術と、図２に示す実施の形態との試験結果を示すそれぞれの金属膜の斜視図である。
【図４】図４は、耐湿腐食性に関する試験を行った、従来の技術と、図２に示す実施の形態との試験結果を示すそれぞれの金属膜の斜視図である。
【図５】図５は、他の実施の形態にかかる電子部品素子の概略構成である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、基材としてフィルムに本発明を適用した場合を示す。
【００１８】
本実施の形態にかかる電子部品素子１では、基材２にフィルムが用いられ、図１に示すように、基材２上に導電膜３が形成され、導電膜３上に金属膜４が形成されている。
【００１９】
導電膜３には、透明導電膜であるＩＴＯ膜が用いられる。
【００２０】
金属膜４は、基材２側から、ＮｉＣｕ合金膜からなる第２保護膜４１、Ａｌよりも抵抗値が低く、当該電子部品素子１の配線パターンとなる金属配線膜４２、および、第２保護膜４１と同一構成からなる第１保護膜４３の順に積層されて構成される。このように、金属膜４では、金属配線膜４２が、第２保護膜４１と第１保護膜４３とにより挟まれた状態で積層されている。そのため、第２保護膜４１は導電膜３に対する金属配線膜４２の保護膜として機能し、第１保護膜４３は、金属配線膜４２が露出して酸化したり、傷などがつくのを防止するための保護膜として機能する。
【００２１】
これら導電膜３と金属膜４とは、スパッタリング法（具体的にはマグネトロンスパッタリング法）により基材２に積層形成される。その後、積層形成された金属膜４は、エッチング法（具体的にウエットエッチング法）により同時にエッチング成形され、図１に示す配線パターン形状に成形される。
【００２２】
金属膜４のうち、金属配線膜４２は、Ａｌ合金（具体的にＡｌ−Ｎｄ系合金）からなり、Ａｌに対するＮｄの含有率は１〜３％とされる。また、金属配線膜４２の標準電位に対する電極電位は−０．１６Ｖである。この金属膜４は、図１に示すように、第２保護膜４１および第１保護膜４３に比べてエッチングレートが高く、第２保護膜４１および第１保護膜４３と同時にウエットエッチングを行うと、エッチング量が多くなり、図１に示すように、金属配線膜４２の側面が、その内方に凹むように円弧状に成形される。
【００２３】
また、第２保護膜４１および第１保護膜４３は、ＮｉＣｕ合金からなり、Ｎｉに対するＣｕの含有率は１５〜５５％とされる。また、第２保護膜４１および第１保護膜４３の標準電位に対する電極電位に関して、Ｎｉに対するＣｕの含有率が１５％の形態では０．９４Ｖであり、Ｎｉに対するＣｕの含有率が３０％の形態では０．９１Ｖである。これら第２保護膜４１および第１保護膜４３は、図１に示すように、金属配線膜４２に比べてエッチングレートが低く、金属配線膜４２と同時にウエットエッチングを行うと、エッチング量が少なくなり、図１に示すように、第２保護膜４１および第１保護膜４３の側面がテーパー状に成形され、第２保護膜４１および第１保護膜４３は側面視台形に成形される。
【００２４】
上記構成からなる電子部品素子１では、基材２上に導電膜３が形成され、この導電膜３上に金属膜４が形成されて回路基板が構成される。なお、本実施の形態では、金属配線膜４２は、０．３Ω／ｓｑ（ｃｍ2）以下の低抵抗値の要求に応じた設計となっている。
【００２５】
上記のように、本実施の形態にかかる金属膜４によれば、第２保護膜４１、金属配線膜４２、および第１保護膜４３の順に基材２上に積層されるので、金属膜４の酸化を防止するだけでなく、さらに、酸化防止を行うことで新たに発生する不具合（電解腐食）も防止することができる。具体的には、第２保護膜４１および第１保護膜４３によって金属配線膜４２の電解腐食を防止し、第１保護膜４３によって金属配線膜４２の酸化を防止することができる。
【００２６】
ところで、本実施の形態と異なり、基材に導電膜を形成し、導電膜上に金属配線膜を直接形成した形態では、導電膜と金属配線膜との問の標準電位の差（電位差）が大きい時に金属配線膜の電解腐食が起こる。また、金属配線膜を露出すると酸化する。これに対し、本実施の形態では、金属配線膜４２の両面に、金属配線膜４２を保護するための第２保護膜４１および前記第１保護膜４３が形成されている。このように、導電膜３と金属配線膜４２との間に第２保護膜４１が介在されるので、このような不具合を解決する。
【００２７】
また、従来の形態では、金属配線膜としては、Ａｌ合金（例えばＡｌＮｄ系合金）を用い、保護膜としてＭｏ合金（例えばＭｏＮｂ系合金）を用いるのが一般的である。しかしながら、この従来の形態によれば、Ａｌ合金上に形成した最上層となるＭｏ合金に電解腐食が生じるが、本実施の形態によれば第１保護膜４３を金属配線膜４３上に積層することによる電荷腐食は生じない。
【００２８】
なお、本実施の形態では、基材２としてフィルムを用いているが、これに限定されるものではなく、電子部品素子の基材として用いることが可能であれば他の形態であってもよく、例えば、ガラスなどの基板であってもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、基材２上にＩＴＯ膜からなる導電膜３を形成しているが、ＩＴＯ膜に限定されるものではなく、他の導電材料から導電膜であってもよい。
【００３０】
また、本実施の形態では、金属膜４は第２保護膜４１と金属配線膜４２と第１保護膜４３とから構成されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも第２保護膜４１と金属配線膜４２と第１保護膜４３とが順に積層されていれば他の材料からなる膜を介在してもよい。
【００３１】
また、本実施の形態では、金属配線膜４２にＡｌ合金膜を用いているが、これに限定されるものではなく、図２に示すように、金属配線膜４２にＣｕ膜を用いてもよい。なお、図２に示すＣｕ膜からなる金属配線膜４２の標準電位に対する電極電位は、０．３８Ｖである。
【００３２】
図２に示すように金属配線膜４２にＣｕ膜を用いた場合、金属配線膜４２は、第２保護膜４１および第１保護膜４３と同じエッチングレートとなる。そのため、第２保護膜４１および第１保護膜４３と同時にウエットエッチングを行うと、同一のエッチング成形が行われ、図２に示すように、金属配線膜４２の側面が、第２保護膜４１および第１保護膜４３に連続するテーパー状に成形され、金属配線膜４２は側面視台形に成形される。
【００３３】
また、図２から明らかなように、金属配線膜４２にＣｕ膜を用いた場合、金属配線膜４２にＡｌ合金膜を用いた場合に比較して、金属膜４の厚みを抑えることができる。このように、Ｃｕ膜の場合、Ａｌ合金膜に比べて厚みを薄くした状態で０．３Ω／ｓｑ以下の低抵抗値の要求に応じることができ、金属配線膜４２にＣｕ膜を用いた金属膜４では、実際の試験において０．２０Ω／ｓｑ、０．１５Ω／ｓｑ、０．１０Ω／ｓｑ、および０．０５Ω／ｓｑの値を出した。
【００３４】
また、０．２０Ω／ｓｑ、０．１５Ω／ｓｑ、０．１０Ω／ｓｑ、および０．０５Ω／ｓｑの値を出した実際の試験に用いた金属配線膜４２は、上記の従来の形態に比べて、それぞれ７３％、６９％、６５％、および６２％の厚さで構成することができる。このように、図２に示す金属配線膜４２の膜厚は、従来の形態の金属配線膜の膜厚に対して約７５％以下の厚みとすることができ、金属配線膜４２の薄膜化を図ることができ、その結果、金属膜４の低背化（薄膜化）を図ることができる。
【００３５】
そこで、次に、従来の形態の金属膜と、図２に示す実施の形態の金属膜４とに関して、実際に膜厚を測定した。
【００３６】
金属膜の抵抗値が０．２０Ω／ｓｑ以下を満たすことを条件とすると、従来の形態の金属膜の膜厚は３１０ｎｍとなり、これに対して図２に示す実施の形態の金属膜４の膜厚は２２５ｎｍとなった。この時、従来の形態の金属膜と図２に示す実施の形態の金属膜４との抵抗値は、いずれも０．２０Ω／ｓｑである。
【００３７】
また、金属膜の抵抗値が０．１５Ω／ｓｑ以下を満たすことを条件とすると、従来の形態の金属膜の膜厚は３８５ｎｍとなり、これに対して図２に示す実施の形態の金属膜４の膜厚は２７０ｎｍとなった。この時、従来の形態の金属膜と図２に示す実施の形態の金属膜４との抵抗値は、いずれも０．１５Ω／ｓｑである。
【００３８】
上記のように、抵抗値の要求に応じた金属膜を形成した場合、従来の形態の金属膜に対して、図２に示す実施の形態の金属膜４は約８０％以下の膜厚となり、金属膜４の低背化（薄膜化）を図ることができる。
【００３９】
次に、従来の形態にかかる金属膜と、図２に示す実施の形態にかかる金属膜４とについて、耐湿腐食性に関する試験（耐湿条件；６０℃、９０％ＲＨ）を行った。
【００４０】
この耐湿腐食性に関する試験によれば、図３に示すように、従来の形態の金属膜では試験を開始して９６時間後に外観に変化が生じた。これに対して、図２に示す実施の形態の金属膜４では、試験を開始して１６８時間がたっても外観に変化がない。そして、さらに試験時間を延ばし、５００時間後の外観変化を調べたところ、図４に示すように、従来の技術ではさらに外観に変化が生じたが、図２に示す実施の形態では、全く外観の変化が無かった。
【００４１】
なお、図２に示す実施の形態の上記説明では、金属配線膜４２にＣｕ膜を適用した例について言及しているが、これに限定されるものではなく、Ｃｕ膜の他にＣｕ合金（１〜３％などの数％の含有率のＮｉ，Ｔｉ，Ｃｒなど）からなるＣｕ合金膜を用いてもよい。
【００４２】
また、図２に示す金属配線膜４２にＣｕ膜を用いた形態では、金属膜４を、第２保護膜４１，金属配線膜４２，および第１保護膜４３を順に積層して構成しているが、これに限定されるものではなく、第２保護膜４を除いてもよい。具体的には、図５に示すように、金属膜４を、金属配線膜４２と第１保護膜４３とを順に積層して構成してもよく、この構成では、ＩＴＯ膜とＣｕ膜（もしくはＣｕ合金膜）との電位差が少ない。このことは、ＩＴＯ膜に対するＣｕ膜（もしくはＣｕ合金膜）の接合が良好であることに関係する。
【００４３】
なお、本発明は、その精神や主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、液晶パネルなどの電子部品素子に用いられる金属膜に好適である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電子部品素子
２  基材
３  導電膜
４  金属膜
４１  第１保護膜
４２  金属配線膜
４３  第２保護膜
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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