专利名称：：层叠结构、使用其的电路用电极及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及层叠透明导电薄膜和钼金属薄膜的结构体、使用其的电路用电极及所述层叠结构的制造方法，特别是含有氧化铟的各种透明薄膜，还有氧化铟-氧化锡(ITO)薄膜和钼金属薄膜的层叠结构、使用其的电路用电极及所述层叠结构的制造方法。
背景技术：
：层叠ITO薄膜和钼薄膜的薄膜是作为液晶显示器等的电路的一部分而使用的。但是，公知有在ITO薄膜上形成钼薄膜时，在各个成膜的薄膜发生内部应力，而引起薄膜的剥落和断线。对于该内部应力有2种，分别为拉伸应力和压縮应力。在此，所谓拉伸应力是成膜面凹陷时薄膜上发生的应力，所谓压縮应力是成膜面凸起时薄膜上发生的应力。ITO通常受到压縮应力，金属薄膜、特别是钼金属薄膜受拉伸应力。在该状态下层叠时，由于各应力的种类(压缩和拉伸)不同其差异变大，因此在界面上发生更大的应变，最终引起薄膜的剥落和断线。因此，ITO薄膜和钼薄膜间的密着性弱，由于该薄膜间的应力而发生龟裂、断线，增加了制品的缺陷，有生产的成品率低下的问题(专利文献1)。对于该课题，为了防止龟裂、断线，公开了组合复杂工序而形成多层膜的方法，由于工序数增加有成品率降低这样的难点(专利文献2)。例如，在多结晶ITO(p-ITO)法中，用真空溅射装置将p-ITO成膜后，蚀刻该ITO膜，进一步在其上用真空溅射装置将钼成膜后，蚀刻该钼膜而制造层叠体。该方法由于要反复进行2次成膜工序和溅射工序，因此变得复杂而生产性降低。为此，要求一种能够防止由于ITO薄膜和钼薄膜间的应力而产生的龟裂、断线，同时，能够简化成膜工序和溅射工序的层叠膜的形成技术。专利文献l:特开平10-253992号公报专利文献2:特开2005-62889号公报
发明内容本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种有助于减少布线材料间的裂纹、断线的制品缺陷、使生产的成品率提高的层叠结构。本发明的其他的目的是提供一种所述层叠结构的制造方法。本发明还有的其他的目的是提供一种具备所述层叠结构的电路用电极。本发明还有的其他的目的是提供一种具备所述层叠结构或所述电路用电极的电子设备。本发明者们为了解决这样的课题进行锐意研究的结果是发现在分别通过溅射形成透明导电膜及钼金属膜时，通过调整放电气体压力而使在两个膜上产生的内部应力的差减小，能够使界面产生的压力降低，抑制裂纹、断线的发生。因此，能够同时实现防止裂纹、断线和通过工序简化而使成品率提高，从而完成本发明。根据本发明，提供了以下的层叠结构。1、一种层叠结构，其由透明导电薄膜及钼金属薄膜构成，其中，所述透明导电薄膜及所述钼金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下。2、根据l所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟和氧化锡的薄膜。3、根据l所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟和氧化锌的薄膜。4、根据l所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟、氧化锡和氧化锌的薄膜。5、根据l所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟和稀土类元素的氧化物的薄膜。6、一种电路用电极，其包括15中任一项所述的层叠结构。7、一种电子设备，作为其至少一部分具备包括15中任一项所述的层叠结构或6所述的电路用电极的电路。8、一种层叠结构的制造方法，是15中任一项所述的层叠结构的制造方法，其中，通过溅射在第l放电气体压力下形成透明导电薄膜，通过溅射在第2放电气体压力下形成钼金属薄膜，其中，所述第1放电气体压力和所述第2放电气体压力调整为使所述透明导电薄膜和所述金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下。9、根据15中任一项所述的层叠结构，其中，通过溅射在第l放电气体压力下形成透明导电薄膜，通过溅射在第2放电气体压力下形成钼金属薄膜而制造，其中，所述第1放电气体压力和所述第2放电气体压力调整为使所述透明导电薄膜和所述金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下而制造。10、一种电路用电极，其包括9所述的层叠结构。11、一种电子设备，作为其至少一部分具备包括9所述的层叠结构或IO所述的电路用电极的电路。根据本发明能够提供一种有助于减少布线材料间的裂纹、断线的制品缺陷、使生产的成品率提高的层叠结构。根据本发明，能够提供一种所述层叠结构的制造方法。根据本发明，能够提供一种具备所述层叠结构的电路用电极。根据本发明，能够提供一种具备所述层叠结构或所述电路用电极的电子设备。图1是表示光杠杆法的测定方法的模式图。图2是表示ITO及Mo的成膜压力和内部应力的关系的曲线图。图3是表示ITO膜和Mo膜的薄膜应力和温度的关系的曲线图。具体实施例方式本发明的层叠结构为使透明导电薄膜及钼金属薄膜层叠的薄膜，可以称为薄膜层叠体。该层叠结构通常是在基板上使透明导电薄膜、钼金属薄膜顺序层叠而成。另外，也可以在基板上使钼金属薄膜、透明导电薄膜顺序层叠而成。还有，本发明的层叠结构也可以使各层图案形成希望的形状。即，如果图案形成透明导电薄膜及钼金属薄膜各自需要的形状，各自形成的图案的至少一部分重叠，则形成本发明的层叠结构。本发明的透明导电薄膜的膜厚通常为10500nm，优选为10100nm，更优选为2050nm，钼金属薄膜的膜厚通常为10500nm，优选为20200nm，如果形成为透明导电薄膜和钼金属薄膜的内部应力差为1600MPa以下，则各自薄膜的膜厚不作特殊限定可以根据用途适当地选择。对于基板没有特别限定，通常能够使用玻璃、石英、塑料等。本发明的透明导电薄膜，如果是透明且具有导电性就没有特殊的限制，是含有从氧化铟、氧化锡、氧化锌、稀土类元素的氧化物中选出的至少一种或两种以上的薄膜，优选为含有从氧化铟、氧化锡、氧化锌、稀土类元素的氧化物中选出的至少一种或两种以上的薄膜，是含有氧化铟和氧化锌的薄膜，是含有氧化铟和氧化锌的薄膜，是含有氧化铟、氧化锡和氧化锌的薄膜，或含有氧化铟和稀土类元素的氧化物的薄膜。作为本发明的透明电极薄膜的具体例，能够举出例如氧化铟-氧化锌薄膜(ITO)、氧化铟-氧化锌薄膜(IZO)、氧化铟-氧化锡-氧化锌薄膜(ITZO)、氧化铟-氧化铈薄膜(ICO)、氧化铟-氧化钐薄膜(ISmO)。本发明的透明电极薄膜含有多种氧化物时，通常以复合氧化物的形成而使用，但只要能够保持作为透明电极使用的透明性和导电性，也可以是化合物、混合物。本发明的透明电极薄膜，在含有氧化铟和氧化锡时，通常优选形成由氧化铟和氧化锡构成的复合氧化物，另外各自的氧化物的重,比没有特别限定，通常优选为80:2099:1、希望为85:1595:5。在该范围之外时透明性或导电性会降低。另外会发生蚀刻不良和连接不良。本发明的透明电极薄膜为含有氧化铟和氧化锌的薄膜时，优选形成由氧化铟和氧化锌构成的复合氧化物，另外各自的氧化物的重量比没有特别限定，通常优选为50:5099:1、希望为60:4090:10。在该范围之外时透明性或导电性会降低。另外会发生蚀刻不良和连接不良。本发明的透明电极薄膜为含有氧化铟、氧化锡和氧化锌的薄膜时，优选形成由氧化铟、氧化锡和氧化锡构成的复合氧化物，另外氧化铟(氧化锡和氧化锌)的重量比通常优选为50:5099:1、希望为60:4090:5。在该范围之外时透明性或导电性会降低。另外会发生蚀刻不良和连接不良。本发明的透明电极薄膜为含有氧化铟和稀土类元素的氧化物时，通常优选形成由氧化铟和氧化锡构成的复合氧化物，另外各自的氧化物的重量比没有特别限定，通常优选为80:2099:1、希望为90:1098:2。在该范围之外时透明性或导电性会降低。另外会发生蚀刻不良和连接不良。在本发明中，透明导电薄膜与钼金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下，优选为1400MPa以下，更优选为1350MPa以下，内部应力的差超过这些范围时透明导电薄膜与钼金属薄膜会引起剥落或断线。在此，本发明中规定的内部应力是通过光杠杆法测定的。参照图l对该测定方法加以说明。在该图中，在基板1上形成有膜3。由于膜3发生的内部应力，基板l与薄膜3翘曲。由于多数基板1在初期状态具有曲率半径为Rl的翘曲量，因此在将基板1上形成膜3时的翘曲量作为R2时，由膜3引起的翘曲量R可以通过下式求出。R=R1XR2(R1-R2)首先，用激光光线测定翘曲量R1、R2。从激光头11发出的激光光线a通过射束分离器13—部分光线b射向膜3，另一部分光线c继续前进。激光光线c通过反射镜15向膜3方向反射。激光激光b、d共同向膜3反射，通过探测器17、19检测出光量及波长。根据这些光量及波长的变化量，测量翘曲量R1、R2。从翘曲量R1、R2得到翘曲量R，从下式求出薄膜应力S。S=Eh2/{(1-v)6Rt}在此，E/(l-v):基板的2轴弹性系数(Pa)h:基板的厚度(m)t:薄膜的厚度(m)R:基板的翘曲(m)S:薄膜应力的平均值(Pa)薄膜应力S为正时是拉伸应力，为负时是压縮应力。本发明的层叠结构可以用以下的方法制作。透明导电薄膜及钼金属薄膜通过溅射法成膜，这时，通过调整成膜时各个的放电气体压力就能够调整在膜内发生的内部应力的差。为了使透明导电薄膜及钼金属薄膜的内部应力的差在1600MPa以下放电气体压力可以作如下调整。透明导电薄膜成膜时的放电气体压力通过与钼金属薄膜成膜时的放电气体压力的相对关系决定，通常希望为0.1Pa以上，优选为0.5Pa以上，另外作为上限没有特别限定，但优选在5Pa以下。低于0.1Pa时，有抽真空的时间变长，需要大型的真空泵等的课题，超过5Pa时，透明导电薄膜的电阻率急剧变大，有不能供于实用的情况。钼金属薄膜成膜时的放电气体压力通过与透明导电薄膜成膜时的放电气体压力的相对关系决定，通常希望为0.1Pa以上，优选为0.3Pa以上，另外作为上限没有特别限定，优选在2Pa以下。低于0.1Pa时，有内部应力有变的过大的情况，超过2Pa时，有成膜速度下降的情况，有不能供于实用的情况。作为放电气体以外的成膜条件，基板温度通常为室温40(TC，成膜气体通常为希望使用氩、氩及氧。作为本发明的层叠结构制造方法的具体例子，例如由以下的方法(无定型ITO(a-ITO)法)。1、使用真空溅射装置的a-ITO及钼的成膜。2、抗蚀剂涂敷、曝光、显影3、通过PAN(磷酸/乙酸/硝酸)系蚀刻剂蚀刻钼4、通过草酸系蚀刻剂蚀刻a-ITO5、抗蚀剂涂敷、曝光、显影、加热6、通过PAN(磷酸/乙酸/硝酸)系蚀刻剂蚀刻钼7、通过CVD法进行的额SiNx的膜的层叠GOO。C)层叠a-ITO膜和钼膜时，两膜的内部应力差大，在两膜的界面有压力，而发生裂纹、断线，因此历来为了提高a-ITO膜和钼膜的紧密性，需要分多段进行l的成膜工序。然而，根据本发明的制造方法，由于a-IT0膜和钼膜的内部应力差小，因此界面不发生压力，裂纹、断线不会发生，因此，将该成膜工序简化为1次，而成品率提高。使用本发明的层叠结构能够制造电路用电极，还能够制造电路，能够使用于电子设备。例如能够作为液晶、有机电致发光器件、等离子体显示器等的电子设备的电路而使用。[实施例]以下表示本发明的具体例，本发明不限定于该例，根据用途可以作适宜的变更而使用。试验例1(1)IT0的成膜和其内部应力的测定在电磁溅射装置上安装4英寸①IT0(氧化铟氧化锡=90:10wt%)的靶，在4英寸0)硅晶片(厚0.3mm)的全面形成厚度为200nm的薄膜。成膜条件如下。基板温度室温成膜气体种氩89%、氢9%、氧2%使成膜压力在0.11.3Pa变化，从硅晶片的移动，根据上述方法算出薄膜的内部应力。还有，作为基板(硅晶片)的2轴弹性系数对于Si(111)使用2.290X10"Pa。使用薄膜应力测定装置(F2410、TENCOR社制)以波长670nm的激光，在氮气气流中进行测定。在表1及图2中显示结果(2)Mo的成膜和其内部应力的测定与(1)同样，在电磁溅射装置上安装4英寸0)M0(纯度99.99%)的靶，在4英寸0硅晶片(厚0.3mm)的全面形成厚度为200nm的薄膜。成膜条件如下。基板温度室温成膜气体种氩100%使成膜压力在0.21.5Pa变化，从硅晶片的移动，与(1)同样算出薄膜的内部应力。在表1及图2中显示结果试验例2(1)Mo膜、IT0膜的应力-温度特性对于由试验例1得到的在成膜压力为0.1Pa及0.6Pa形成的IT0膜、和成膜压力为0.2Pa形成的Mo膜，测定膜应力-温度特性。即，将这些薄膜从2(TC升温至330°C(升温速度5°C/min)，在330。C保持30分钟，随后，降温至5(TC。与试验例1同样测定这时的应力。结果在表3中显示在0.6Pa的成膜压力形成的ITO膜与在0.2Pa的成膜压力形成的Mo膜的内部应力的差为1550MPa，该差也在升温时、降温时大体不变或稍微变少。因此，没有发现薄膜的紧密性的劣化。实施例1在电磁溅射装置上安装4英寸①IT0(氧化铟氧化锡=90:10wt%)的耙和4英寸OMo(纯度99.99%)的靶，在10cm见方的玻璃基板上，在表1中所示的放电气体压力下，分别形成IT0200nm、Mo200nm的薄膜。在得到的层叠体上，以棋盘目状切割，实施带剥离试验，确认玻璃状况。进一步实施以下的刮擦试验。作为刮擦试验，使用CSME社制Micro-Scratch-Tester。在此，剥离强度的测定条件描述如下。刮擦距离20nm刮擦载荷0-10N(牛顿)载荷比率10N/min舌U擦速度20mm/min金刚石粒形状前端200umO用光学显微镜观察在上述条件下刮擦试验后的试料，以底层的透明导电薄膜(ITO)的暴露点作为Mo薄膜的剥离点(已确认透明导电薄膜没有剥离)，测定距刮擦开始点的距离，由此算出剥离载荷。结果在表l中显示。实施例24除变更在表1中表示的IT0及Mo的成膜时的气体压力之外，在与实施例1同样的条件下制作、评价层叠体。实施例5除使用4英寸①IZ0(氧化铟氧化锌二90:10wt%)的耙，如表1所示变更ITO及Mo的成膜时的气体压力之外，在与实施例1同样的条件下制作、评价IZO膜和Mo膜的层叠体。实施例6除使用4英寸CDITZ0(氧化铟氧化锡氧化锌=60:20:15wt%)的靶，如表1所示变更ITO及Mo的成膜时的气体压力之外，在与实施例1同样的条件下制作、评价ITZ0膜和Mo膜的层叠体。比较例12除如表1所示变更ITO及Mo的成膜时的气体压力之外，在与实施例1同样的条件下制作、评价层叠体。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>工业上的实用性本发明的层叠结构能够作为电子设备的电路用电极使用，另外能够使用于使用该电极的电子设备的电路。权利要求1.一种层叠结构，其由透明导电薄膜及钼金属薄膜构成，其中，所述透明导电薄膜及所述钼金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下。2、根据权利要求1所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟和氧化锡的薄膜。3、根据权利要求l所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟和氧化锌的薄膜。4、根据权利要求l所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟、氧化锡和氧化锌的薄膜。5、根据权利要求l所述的层叠结构，其中，所述透明导电薄膜为含有氧化铟和稀土类元素的氧化物的薄膜。6、一种电路用电极，其含有权利要求15中任一项所述的层叠结构。7、一种电子设备，作为其至少一部分具备包括权利要求15中任一项所述的层叠结构或权利要求6所述的电路用电极的电路。8、一种层叠结构的制造方法，是权利要求15中任一项所述的层叠结构的制造方法，其中，通过溅射在第l放电气体压力下形成透明导电薄膜，通过溅射在第2放电气体压力下形成钼金属薄膜，其中，所述第1放电气体压力和所述第2放电气体压力调整为使所述透明导电薄膜和所述金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下。9、根据权利要求15中任一项所述的层叠结构，其是通过溅射在第1放电气体压力下形成透明导电薄膜，通过溅射在第2放电气体压力下形成钼金属薄膜而制造的层叠结构，其中，所述第1放电气体压力和所述第2放电气体压力调整为使所述透明导电薄膜和所述金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下而制造。10、一种电路用电极，其包括权利要求9所述的层叠结构。11、一种电子设备，作为其至少一部分具备包括权利要求9所述的层叠结构或权利要求IO所述的电路用电极的电路。全文摘要提供一种层叠结构，是由透明导电薄膜及钼金属薄膜构成，透明导电薄膜及钼金属薄膜的内部应力的差为1600MPa以下。文档编号B32B15/04GK101370955SQ2007800030公开日2009年2月18日申请日期2007年1月15日优先权日2006年1月19日发明者井上一吉,本田克典,梅野聪申请人:出光兴产株式会社