JP2004335391A

JP2004335391A - 配線付き基体形成用積層体、配線付き基体およびその形成方法

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Publication number: JP2004335391A
Application number: JP2003132813A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Hiruma; 武彦蛭間
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】低抵抗でパターニング性能に優れ、耐湿性、耐熱性が良好で、かつ生産性の高い配線付き基体形成用積層体（特に有機ＥＬ素子ディスプレイ用）、該積層体から配線付き基体を形成する方法および得られた配線付き基板の提供。
【解決手段】基体上にＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側にキャップ層を、必要ならばさらに該導体層の基体側に下地層を有し、該キャップ層および下地層の全成分に対してＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有量が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有量が９０〜３０原子％である配線付き基体形成用積層体であり、基体上にスパッタ法により導体層、キャップ層と下地層を形成して配線付き基体形成用積層体を得、次いで、該積層体にフォトリソグラフ法により平面状にパターニングする配線付き基体の形成方法であり、配線付き基体である。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）素子ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ用電極配線として用いられる配線付き基体とその形成方法およびそのために好適に使用される配線付き基体形成用積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットパネルディスプレイは、近年の高度情報化に伴って、ますます需要が高まっている。最近、特に、自己発光型で低電圧駆動が可能な有機ＥＬ素子ディスプレイが次世代のディスプレイとして注目されている。有機ＥＬ素子は基本的には、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）の透明電極（陽極）と金属電極（陰極）との間に、陽極側から正孔輸送層、発光層、電子輸送層などの有機物層が形成された構造をしている。近年のカラー化や高精細化には、ＩＴＯ層のさらなる低抵抗化が必要であるが、ＩＴＯ層の低抵抗化は既に限界に近づいている。そこで、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に広く採用されているように、Ａｌ、Ａｌ合金などの低抵抗金属を配線し、ＩＴＯ層からなる電極と組み合わせることにより、実質的に素子回路の低抵抗化を実現している。
【０００３】
ところで、ＡｌまたはＡｌ合金は低抵抗ではあるが、ヒロックが発生しやすく、また表面にＡｌ酸化物が形成されやすく接触抵抗が高いという不都合があり、多くはＭｏまたはＭｏ合金（Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ）でＡｌまたはＡｌ合金をキャップする対応がとられている（例えば、特許文献１）。なお、ＭｏはＡｌと同じエッチング液でのエッチングが可能であり、Ａｌと一括してパターニングが可能な金属である。
しかし、一般的にＭｏの耐湿性は低く、空気中の水分で腐食しやすいので、Ｍｏをディスプレイに使用すると配線が劣化しやすいという問題があった。一方、Ｃｒなどの耐湿性の高い金属でＡｌをキャップすると、後述するようなＡｌと同じエッチング液でエッチングすることができず、一括パターニングが困難であるという問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、ＡｌまたはＡｌ合金層のキャップ層として、耐湿性が高く、かつＡｌと一括してパターニングが可能なＮｉ−Ｍｏ合金を使用することも考えられる。しかし、該Ｎｉ−Ｍｏ合金をキャップ層とすると、熱処理を行った際に、該キャップ層中のＮｉが、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層に拡散し抵抗が増大するという問題があった。
この対策として、導体層とキャップ層との間に、Ｍｏを含有するＮｉ拡散防止層を導入することも考えられる。しかし、該Ｎｉ拡散防止層の形成のために、生産性が低下するという問題があった。また、パターニング後のパターン断面部に、該Ｎｉ拡散防止層（Ｍｏ層）の端面が露出するため、耐湿性の劣化が指摘されることがあった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１３−３１１９５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、低抵抗でパターニング性能に優れ、耐湿性、耐熱性が良好で、かつ生産性の高い配線付き基体形成用積層体、該積層体をパターニングして配線付き基体を形成する方法および得られた配線付き基板を提供することが目的である。特に有機ＥＬ素子ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに用いる電極配線用に好適な配線付き基体形成用積層体、該積層体をパターニングして配線付き基体を形成する方法および得られた配線付き基板を提供することが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来技術を踏まえて鋭意検討した結果、Ｎｉ−Ａｌを含有する薄層が耐湿性が良好で、かつ該Ｎｉ−Ａｌ薄層とＡｌまたはＡｌ合金層との積層物を熱処理しても、抵抗が増大しないことを見出し、本発明に至ったものである。
【０００８】
本発明は、基体上にＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側に、全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有量が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有量が９０〜３０原子％であるキャップ層を有することを特徴とする配線付き基体形成用積層体である。
【０００９】
本発明は、基体上にＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側にキャップ層を、また該導体層の基体側に下地層を有し、該キャップ層と該下地層が全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有量が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有量が９０〜３０原子％であることを特徴とする配線付き基体形成用積層体である。
【００１０】
また、本発明は、上記の配線付き基体形成用積層体にパターニングを施した配線付き基体である。
【００１１】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、前記導体層と基体との間に基体側からＩＴＯ層またはＩＴＯ層と下地層をこの順に有することが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、基体上に、スパッタ法によりＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側に、スパッタ法により全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有率が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有率が９０〜３０原子％であるキャップ層を形成して配線付き基体形成用積層体を得、次いで、該積層体にフォトリソグラフ法によりパターニングすることを特徴とする配線付き基体の形成方法である。
【００１３】
本発明は、基体上にスパッタ法により全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有率が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有率が９０〜３０原子％である下地層を形成し、該下地層の上に、スパッタ法によりＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層を形成し、さらに該導体層の上に、スパッタ法により全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有率が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有率が９０〜３０原子％であるキャップ層を形成して配線付き基体形成用積層体を得、次いで、該積層体にフォトリソグラフ法によりパターニングすることを特徴とする配線付き基体の形成方法である。
【００１４】
前記いずれかの配線付き基体形成用積層体は、好ましくは、有機エレクトロルミネセンス素子ディスプレイ用である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、基体の上に導体層およびキャップ層を有する態様のほか、基体の上に下地層、他の導体層およびキャップ層を有する態様などの各種態様を包含する。
【００１６】
本発明に使用される基体は、必ずしも平面で板状である必要はなく、曲面でも異型状でもよい。基体としては、透明または不透明のガラス基体、セラミック基体、プラスチック基体、金属基体などが挙げられる。基体側から発光させる構造の有機ＥＬ素子に用いる場合には、基体は透明であることが好ましく、特にガラス基板が強度および耐熱性の点から好ましい。ガラス基板としては、無色透明なソーダライムガラス基板、石英ガラス基板、ホウケイ酸ガラス基板、無アルカリガラス基板が例示される。有機ＥＬ素子に用いる場合のガラス基板の厚さは０．２〜１．５ｍｍであることが、強度および透過率の点から好ましい。
【００１７】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、基体上にＡｌまたはＡｌ合金（Ａｌ系金属）を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側にＮｉとＡｌを含有するキャップ層の２層を含む積層体が基本である。導体層がＡｌ系金属で形成されているため、配線を低抵抗にすることができる。特に、Ａｌ−Ｎｄ合金は低抵抗を保持したまま、Ａｌのヒロック発生を防止することができるのでＡｌ合金として好ましい。
【００１８】
Ａｌ系金属のＡｌ含有率は、配線の抵抗を低くする点から、好ましくは８０〜１００質量％、より好ましくは９０〜１００質量％、さらに好ましくは９５〜１００質量％である。Ａｌ系金属には、不純物としてＴｉ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎａ、Ｏなどが含有されていてもよいが、合計含有量は１質量％以下であることが好ましい。
導体層の膜厚は、充分な導電性や良好なパターニング性が得られるように１００〜５００ｎｍであることが好ましく、１５０〜４００ｎｍであることがより好ましい。
【００１９】
導体層の基体と反対側に形成するキャップ層は、ＮｉとＡｌを含有する層（Ｎｉ−Ａｌ層とも称す）である。Ｎｉ−Ａｌ層の全成分に対するＮｉおよびＡｌの合計含有率は９０原子％以上、特には９５〜１００原子％であることが好ましい。
Ｎｉ−Ａｌ層は、Ｎｉ−Ａｌ合金ターゲット、Ｎｉ−Ａｌ金属間化合物ターゲット、Ｎｉ−Ａｌ非合金ターゲットなどで形成されるが、Ｎｉ−Ａｌ合金ターゲット、Ｎｉ−Ａｌ金属間化合物ターゲットであることが好ましい。
Ｎｉ−Ａｌ層は、Ｒｕ、Ｎｄ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｆｅなどの金属を１種または２種以上、耐熱性、耐湿性、エッチング性などを劣化させない範囲、例えば、合計含有量が１０原子％以下で含有していてもよい。
キャップ層の膜厚は、耐湿性およびパターニング性の観点から好ましくは１０〜２００ｎｍであり、より好ましくは１５〜５０ｎｍである。
【００２０】
Ｎｉ−Ａｌ層のＮｉ含有量は全成分に対し好ましくは１０〜７０原子％、より好ましくは２０〜６０原子％である。Ｎｉ含有量が１０原子％未満であるとＮｉ−Ａｌ層の接触抵抗が増加する。Ｎｉ含有量が７０原子％を超えるとエッチング液によるエッチング速度が遅く、導体層のエッチング速度と同程度に調整することが困難になる。またＮｉ−Ａｌ層のＡｌ含有量は全成分に対し好ましくは９０〜３０原子％、より好ましくは８０〜４０原子％である。Ａｌ含有量が３０原子％未満であるとエッチング液によるエッチング速度が遅く、導体層のエッチング速度と同程度に調整することが困難になり、９０原子％を超えるとＮｉ−Ａｌ層の接触抵抗が増大する。
【００２１】
Ｎｉ−Ａｌ層は耐湿性が優れるので、該キャップ層は配線の低抵抗を維持するとともに、配線を劣化させない。またＮｉ−Ａｌ層はＡｌ系金属層の表面にＡｌ酸化物層が発生するのを抑え、接触抵抗の増加を防止する作用をする。
また、Ｎｉ−Ａｌ層（キャップ層）とＡｌ系金属層（導体層）とが接しているにも拘わらず、熱処理を行っても導体層の抵抗が増大しない。したがって、キャップ層と導体層との間にＭｏ金属層のようなＮｉ拡散防止層を形成する必要がないので、生産性の低下がない。
【００２２】
得られる配線付き基体形成用積層体は精細なパターニングが可能である。さらにＮｉ−Ａｌ層はフォトリソグラフを用いてパターニングをする際に、導体層（Ａｌ系金属層）と同じエッチング液（酸性水溶液）でほぼ同じ速度でエッチングすることができる。すなわち、キャップ層が導体層と一括してパターニングすることが可能となる。なお、導体層とキャップ層とのエッチング速度が大きく異なると、配線を形成する際にオーバーエッチングや残渣の原因となる。
【００２３】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、各層ともスパッタ法により形成することができる。例えば、該積層体はガラス基板の一方の表面上に、Ａｌ系金属ターゲットを用い、不活性ガス雰囲気でスパッタリングすることにより、導体層を形成する工程と、該導体層の上に、Ｎｉ−Ａｌ系ターゲットを用いて、スパッタリングすることにより、キャップ層を形成する工程との組合わせにより形成される。さらに、該積層体はガラス基板の一方の表面上に、Ｎｉ−Ａｌ系ターゲットを用いて、スパッタリングすることにより、後述するような下地層を形成する工程を組み合わせて形成される。
【００２４】
導体層の形成に用いるＡｌ系金属ターゲットは、例えば、Ａｌ金属ターゲット、Ｎｄを含有するＡｌ合金ターゲット、Ｎｄを含有するＡｌ非合金ターゲットなどである。また、キャップ層および下地層の形成に用いるＮｉ−Ａｌ系ターゲットは、例えば、Ｎｉ−Ａｌ合金ターゲット、Ｎｉ−Ａｌ金属間化合物ターゲット、Ｎｉ−Ａｌ非合金ターゲットなどである。これらのターゲットを用いて、スパッタ法により、大面積にわたり、膜厚が均一な配線付き基体形成用積層体を形成することができる。
【００２５】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、具体的には、例えば次のような方法により形成される。
Ａｌ系金属タ−ゲットおよびＮｉ−Ａｌ系ターゲットを直流マグネトロンスパッタ装置のカソードに別々に取付ける。さらに、基体を基板ホルダーに取付ける。次いで、成膜室内を真空に排気後、スパッタガスとしてＡｒガスを導入する。Ａｒガス以外にＨｅ、Ｎｅ、Ｋｒガスなども用いることができるが、放電が安定で、安価なＡｒガスが好ましい。スパッタ圧力は０．１〜２Ｐａが適当である。また背圧は１×１０^−６〜１×１０^−２Ｐａであるのが好ましい。基体温度は室温〜４００℃であるのが好ましい。
【００２６】
Ａｌ系金属層を形成するときは、Ａｌ金属ターゲットを用いることが好ましい。また、Ａｌ合金層を形成するときは、Ａｌと合金を形成する他の金属とをそれぞれ別々のターゲットとして用いて合金層を形成してもよいが、導体層の組成の制御性および均一性の向上の観点から予め所望の組成のＡｌ合金を作製して、これをターゲットとして用いることが好ましい。
まずＡｌ金属ターゲットを用いてスパッタリングすることにより、基体上に導体層としてのＡｌ金属層を形成する。次いで、その上にＮｉ−Ａｌ系ターゲットを用いてスパッタリングすることにより、キャップ層としてのＮｉ−Ａｌ層を形成し、配線付き基体形成用積層体を作製する。
【００２７】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、以上説明したように、２層を基体上に有するものが基本であるが、これに限定されずに、さらに下記のような他の層を有する３層以上の層を有するものも包含する。他の層もスパッタ法により形成されるのが好ましい。
【００２８】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、ＩＴＯ層を有していてもよい。その場合、Ａｌ系金属層はＩＴＯ層との接触抵抗が大きいという不都合があるので、実際には、後述の下地層を介して、基板／ＩＴＯ層／下地層／導体層／キャップ層とするのが好ましい。ＩＴＯ層は透明電極として用いることができるので、本発明の配線付き基体形成用積層体において、基板上にＩＴＯ層を形成した後に、下地層、導体層およびキャップ層を形成する際に必要箇所をマスクしておけば、マスクされた箇所は下地層、導体層およびキャップ層がなく、ＩＴＯ層のみとなるので、これを電極として用いて、例えば、必要な場合は、その上に、有機物層を形成して有機ＥＬ素子とすることができる。一方、マスクしない箇所は、ＩＴＯ層の上に、下地層、導体層およびキャップ層が形成され、電極であるＩＴＯ層と配線としての下地層、導体層およびキャップ層が段差なく接続される。
【００２９】
ＩＴＯ層は、例えばガラス基板上にＩＴＯ層をエレクトロンビーム法、スパッタ法、イオンプレーティング法などを用いて成膜することにより形成される。ＩＴＯ層は、例えばＩｎ_２Ｏ_３とＳｎＯ_２との総量に対して、ＳｎＯ_２が３〜１５質量％含有されるＩＴＯターゲットを用いて、スパッタリングにより成膜するのが好ましい。スパッタリングガスはＯ_２とＡｒの混合ガスであることが好ましく、Ｏ_２ガス濃度は０．２〜２体積％であることが好ましい。
ＩＴＯ層の膜厚は５０〜３００ｎｍが好ましく、１００〜２００ｎｍがより好ましい。
そして、該ＩＴＯ膜の上にスパッタ法により、さらに下地層、導体層およびキャップ層を形成することにより、ＩＴＯ層を有する配線付き基体形成用積層体が得られる。
【００３０】
導体層（Ａｌ系金属層）はＩＴＯ層との接触抵抗が大きいという不都合があるので、ＩＴＯ層を基体と導体層との間に形成するときには、ＩＴＯ層と配線との接触抵抗の増大を防止するために、導体層の基体と反対側に下地層を形成することが好ましい。Ｎｉ−Ａｌ層は前述したように、耐湿性が優れ、Ａｌ系金属層の表面にＡｌ酸化物層が発生するのを抑えるので、Ｎｉ−Ａｌ層は下地層としても使用でき、キャップ層と同じ組成であることにより、ターゲットの取替えの手間を減らすことができる点で好ましい。Ｎｉ−Ａｌ層は好ましくはスパッタ法により形成される。
下地層の膜厚はバリア性およびパターニング性の観点から１０〜２００ｎｍが好ましく、１５〜５０ｎｍがより好ましい。
【００３１】
前述したように、本発明においては、Ｎｉ−Ａｌ層を熱処理したときに、Ａｌ系金属層にＮｉが拡散しないので、導体層（Ａｌ系金属層）の抵抗が増大しない。したがって、下地層（Ｎｉ−Ａｌ層）と導体層の間に、Ｎｉ拡散防止層を形成する必要がなく、生産性が低下しない。
下地層はフォトリソグラフを用いてパターニングをする際に、導体層およびキャップ層と同じエッチング液（酸性水溶液）でほぼ同じ速度でエッチングすることができる。すなわち、導体層およびキャップ層と一括してパターニングすることが可能となる。
【００３２】
また、本発明の配線付き基体形成用積層体は、導体層と基体との間に、シリカ層を有していてもよい。該シリカ層は、基体と接していても、接していなくてもよい。該シリカ層は、通常シリカターゲットを用いて、スパッタリングして形成される。基体がガラス基板の場合は、ガラス基板中のアルカリ成分が導体層に移行して導体層が劣化するのを防止する。膜厚は５〜３０ｎｍであるのが好ましい。
【００３３】
本発明の配線付き基体形成用積層体は、低抵抗でパターニング性能に優れ、耐湿性、耐熱性が高く、かつ生産性が高い。該積層体を用いて、有機ＥＬ素子ディスプレイを製造すると、低抵抗で信頼性の高い配線で構成できるので、素子寿命も長い発光特性の向上した有機ＥＬ素子ディスプレイが得られる。かくして得られた本発明の配線付き基体形成用積層体は、好ましくはフォトリソグラフ法でエッチングして配線付き基体に形成される。
【００３４】
配線付き基体形成用積層体に対して、その最表面であるキャップ層の上にフォトレジストを塗布し、配線パターンを焼き付け、フォトレジストのパターンに従って、金属層の不要部分をエッチング液で除去して配線付き基体が形成される。エッチング液は、好ましくは酸性水溶液であり、リン酸、硝酸、酢酸、硫酸、塩酸またはこれらの混合物、硝酸セリウムアンモニウム、過塩素酸またはこれらの混合物である。リン酸、硝酸、酢酸、硫酸および水の混合溶液が好ましく、リン酸、硝酸、酢酸および水の混合溶液がより好ましい。
【００３５】
配線付き基体の形成の際に、配線付き基体形成用積層体の各層、例えば、（１）基板／導体層／キャップ層、（２）基板／ＩＴＯ層／下地層／導体層／キャップ層の各層はエッチング液により同一パターンに形成される。
配線付き基体形成用積層体が、ＩＴＯ層を有する場合には、キャップ層／導体層とＩＴＯ層とを一緒にエッチング液により除去してもよいが、キャップ層と導体層を先に除去して、別にＩＴＯ層を除去してもよいし、またＩＴＯ層を先にパターニングしておいて、導体層およびキャップ層をスパッタリングしてから、配線部分以外のキャップ層／導体層を除去してもよい。
【００３６】
次に、本発明の配線付き基体形成用積層体を用いて、配線付き基体を形成して、有機ＥＬ素子ディスプレイを作製する好適例を、図１〜３を用いて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００３７】
まずガラス基板１上にＩＴＯ膜を形成する。ＩＴＯ膜をエッチングしてストライブ状のパターンとしてＩＴＯ陽極３を形成する。次に、下地層としてのＮｉ−Ａｌ層２ｃをスパッタリングによりガラス基板１全面を覆うように形成する。該Ｎｉ−Ａｌ層２ｃの上に、導体層としてのＡｌ系金属層２ａ、さらにキャップ層としてのＮｉ−Ａｌ層２ｂをこの順序でスパッタリングにより形成して、配線付き基体形成用積層体を得る。無論、ＩＴＯ膜は、ガラス基板１の全面に形成しても、一部に形成してもよい。
【００３８】
該配線付き基体形成用積層体の上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストのパターンに従って、金属層の不要部分をエッチングし、レジストを剥離して、Ｎｉ−Ａｌ層（下地層）２ｃ、Ａｌ系金属層（導体層）２ａ、およびＮｉ−Ａｌ層（キャップ層）２ｂからなる配線２が形成される。その後、積層体全体を、紫外線−オゾン処理または酸素プラズマ処理し、ＥＬ素子表面の有機物を除去する。
【００３９】
次に正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有する有機物層４を、ＩＴＯ陽極３の上に形成する。カソードセパレータ（隔壁）を有する場合は、有機物層４の真空蒸着を行う前に、隔壁をフォトリソグラフにより形成する。
カソード背面電極であるＡｌ陰極５は、配線２、ＩＴＯ陽極３、有機物層４が形成された後、ＩＴＯ陽極３と直行するように、真空蒸着により形成される。
次に、破線で囲まれた部分を樹脂封止して封止缶６とする。
【００４０】
本発明の配線付き基体は、上記の配線付き基体形成用積層体、すなわち、低抵抗のＡｌまたはＡｌ合金を導体層に用い、耐湿性が高いＮｉ−Ａｌ層をキャップ層に用いているため、低抵抗でパターニング性に優れ、かつ耐湿性、耐熱性が高いので、配線が劣化しない。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、これに限定されないことは言うまでもない。
（参考例１〜５）
厚さ０．７ｍｍのソーダライムガラス基板を洗浄後、スパッタ装置にセットし、シリカターゲットを用いて、高周波マグネトロンスパッタ法により、厚さ２０ｎｍのシリカ層を該基板の上に形成し、シリカ層付きガラス基板を得た。該シリカ層付きガラス基板の全面（ただし、基板保持のために形成されない部分を除く）に、表１に示す５種の金属ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気で５種の単層膜を形成し、膜付きガラス基板を得た。形成された膜の組成はターゲットと同等であった。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。
該膜付きガラス基板の膜厚、シート抵抗、エッチング速度および耐湿性（１）を測定して結果を表１に示した。
【００４２】
シート抵抗は、三菱油化（株）製のＬｏｒｅｓｔａＩＰＭＣＰ−Ｔ２５０を用いて４探針法で測定した。
エッチング速度は、リン酸、硝酸、酢酸および水の体積比が順に１６：１：２：１であるエッチング液中に、該膜付きガラス基板を１０分間浸漬させて、膜が溶解するまでの時間を測定して求めた。
耐湿性（１）は、恒温恒湿槽（エスペック（株）製、ＰＲ−１Ｓ）を用いて、６０℃−９５％（相対湿度）の条件で、該膜付きガラス基板を１日放置し抵抗の変化を測定して評価した。シート抵抗の変化率が５％未満の場合を○と評価した。
【００４３】
表１から、Ｎｉ−Ａｌ合金層は３例（２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金層、５０Ｎｉ−５０Ａｌ合金層および７５Ｎｉ−２５Ａｌ合金層：原子％）とも耐湿性が高いことがわかる。また、７４Ｎｉ−２２Ｍｏ−４Ｆｅ合金膜（Ｎｉ−Ｍｏ合金層とも称す）の耐湿性も高いことがわかる。
２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金層および５０Ｎｉ−５０Ａｌ合金層のエッチング速度は、Ａｌ層と同程度であるが、７５Ｎｉ−２５Ａｌ合金層は１０分浸漬させてもエッチングが終了しなかった。
【００４４】
【表１】

【００４５】
（例１〜３）
厚さ０．７ｍｍのソーダライムガラス基板を洗浄後、スパッタ装置にセットし、シリカターゲットを用いて、高周波マグネトロンスパッタ法により、厚さ２０ｎｍのシリカ層を該基板の上に形成し、シリカ層付きガラス基板を得た。次にＩＴＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３とＳｎＯ_２との総量に対してＳｎＯ_２を１０質量％含有）ターゲットを用い、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ約１６０ｎｍのＩＴＯ層を形成して、ＩＴＯ層付きガラス基板を得た。スパッタガスには、Ｏ_２ガスを０．５体積％含有するＡｒガスを用いた。
該ＩＴＯ層付きガラス基板の全面（ただし、基板保持のために形成されない部分を除く）に、Ａｌ金属ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気でＡｌ層（導体層）を形成した。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。
【００４６】
得られた導体層付き基板に、２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金ターゲット（例１）、５０Ｎｉ−５０Ａｌ合金ターゲット（例２）および７４Ｎｉ−２２Ｍｏ−４Ｆｅ合金ターゲット（例３）を用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気でキャップ層としての２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金層（例１）、５０Ｎｉ−５０Ａｌ合金層（例２）および７４Ｎｉ−２２Ｍｏ−４Ｆｅ合金層（例３）を形成して、配線付き基板形成用積層体を得た。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。形成された膜の組成はターゲットと同等であった。
シート抵抗は参考例１と同様に測定した。
該配線付き基板形成用積層体の熱処理前の該積層体のシート抵抗および耐熱性を測定して、結果を表２に示した。
【００４７】
該積層体の熱処理は、恒温槽（エスペック（株）製、ＰＭＳ−Ｐ１０１）を用いて、該積層体を大気雰囲気下３２０℃で１時間放置して実施し、耐熱性（熱処理前後の抵抗変化率）を測定した。シート抵抗の変化率が５％未満の場合を○、５％以上の場合を×と評価した。
【００４８】
表２から、Ｎｉ−Ｍｏ合金層をキャップ層とすると耐熱性が低く、熱処理を行ったときに抵抗が増大することがわかる。一方、２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金層または５０Ｎｉ−５０Ａｌ合金層をキャップ層とすると、耐熱性が高く、熱処理を行っても抵抗が悪化しない。したがって、キャップ層と導体層との間にＮｉ拡散防止層を形成するなどの処置を行う必要がなく、生産性が低下しない。
【００４９】
【表２】

【００５０】
（例４）
例１におけるＩＴＯ層付きガラス基板の全面（ただし、基板保持のために成膜されない部分を除く）に、２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気で２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金層（下地層）を形成し、下地層付きガラス基板を得た。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。その後、該下地層の上に、Ａｌ金属ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気でＡｌ層（導体層）を形成した。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。
次に、該導体層の上に、２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気で２５Ｎｉ−７５Ａｌ合金層（キャップ層）を形成して、配線付き基板形成用積層体を得た。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。形成された膜の組成はターゲットと同等であった。
該積層体のパターニング前のシート抵抗を例１の熱処理前のシート抵抗と同様に測定して、結果を表３（その２）に示した。
【００５１】
その後、該積層体に対し、ライン／スペースが３０μｍ／３０μｍのマスクパターンを用い、フォトリソグラフ法により、Ａｌエッチング液（リン酸、硝酸、酢酸および水の体積比が順に１６：１：２：１）を用いてパターニングを行い、配線付き基板を得た。
パターニング性は、パターニングラインを超えてエッチングが進んだ距離をラインから直角方向で測定し、オーバエッチを観察した。オーバエッチが２μｍ以下の場合を○と評価した。
【００５２】
パターニング後の配線付き基板の耐湿性（２）は、恒温恒湿槽（エスペック（株）製、ＰＲ−１Ｓ）を用いて、６０℃−９５％（相対湿度）の条件で、該配線付き基板を２０日間放置し、光学顕微鏡を用いて配線を観察することにより評価した。該配線に腐食が認められなかったものを○、腐食が認められたものを×と評価した。耐熱性は、熱処理前後の抵抗変化率が５％未満のものを○、５％以上のものを×と評価した。熱処理は、恒温槽（エスペック（株）製、ＰＭＳ−Ｐ１０１）を用いて、該基板を大気雰囲気下３２０℃で１時間放置して実施した。
パターニング性、耐湿性（２）の評価結果を表３（その２）に示した。
【００５３】
（例５）
例１におけるＩＴＯ層付きガラス基板の全面（ただし、基板保持のために成膜されない部分を除く）に、７４Ｎｉ−２２Ｍｏ−４Ｆｅ合金ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気で７４Ｎｉ−２２Ｍｏ−４Ｆｅ合金層（下地層）を形成し、下地層付きガラス基板を得た。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。その後、該下地層の上に、Ｍｏ金属ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気でＭｏ層（Ｎｉ拡散防止層）を形成した。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。
その後、該Ｍｏ層の上に、Ａｌ金属ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気でＡｌ層（導体層）を形成した。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。
さらに、該Ａｌ層の上に、Ｍｏ金属ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気でＭｏ層（Ｎｉ拡散防止層）を形成した。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。
【００５４】
次に、該Ｍｏ層の上に、７４Ｎｉ−２２Ｍｏ−４Ｆｅ合金ターゲットを用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、Ａｒガス雰囲気で７４Ｎｉ−２２Ｍｏ−４Ｆｅ合金層（キャップ層）を形成し、配線付き基板形成用積層体を得た。背圧は９×１０^−４Ｐａ、スパッタ圧力を０．３Ｐａとし、基板の加熱はしなかった。形成された膜の組成はターゲットと同等であった。
該積層体のパターニング前のシート抵抗を例１と同様に測定して、結果を表３（その２）に示した。
【００５５】
その後、該積層体に対し、ライン／スペースが３０μｍ／３０μｍのマスクパターンを用い、フォトリソグラフ法により、Ａｌエッチング液を用いてパターニングを行い、配線付き基板を得た。配線付き基板のパターニング性、耐湿性（２）および耐熱性を例４と同様に測定して、結果を表３（その２）に示した。
【００５６】
表３（その２）から、Ｎｉ−Ａｌ合金層をキャップ層とすると耐熱性が高いことがわかる。一方、Ｎｉ−Ｍｏ合金層をキャップ層とすると、Ｎｉ拡散防止層としてのＭｏ層がパターン断面部で露出するため、該Ｍｏ層の耐湿性が低いことに起因して積層体に腐食が見られた。
【００５７】
【表３】

【００５８】
【表４】

【００５９】
【発明の効果】
本発明の配線付き基体形成用積層体を用いることにより、低抵抗でパターニング性能に優れ、耐湿性、耐熱性が高く、かつ生産性が高い配線付き基体を形成することができ、高精細で信頼性の高いディスプレイが作製できる。特に、素子寿命が長く、発光特性の向上のため、配線の低抵抗が望まれる有機ＥＬディスプレイに有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線付き基板形成用積層体をパターニングして得られる配線付き基板の１例を示す一部切り欠き正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線での断面図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
２配線
２ａＡｌ系金属層
２ｂＮｉ−Ａｌ合金層
２ｃ下地層
３ＩＴＯ陽極
４有機物層
５Ａｌ陰極
６封止缶

Claims

基体上にＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側に、全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有量が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有量が９０〜３０原子％であるキャップ層を有することを特徴とする配線付き基体形成用積層体。
基体上にＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側にキャップ層を、また該導体層の基体側に下地層を有し、該キャップ層と該下地層が、全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有量が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有量が９０〜３０原子％であることを特徴とする配線付き基体形成用積層体。
請求項１または２に記載の配線付き基体形成用積層体にパターニングを施した配線付き基体。
基体上に、スパッタ法によりＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層と、該導体層の基体と反対側に、スパッタ法により全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有率が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有率が９０〜３０原子％であるキャップ層を形成して配線付き基体形成用積層体を得、次いで、該積層体にフォトリソグラフ法によりパターニングすることを特徴とする配線付き基体の形成方法。
基体上に、スパッタ法により全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有率が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有率が９０〜３０原子％である下地層を形成し、該下地層の上に、スパッタ法によりＡｌまたはＡｌ合金を含有する導体層を形成し、さらに該導体層の上に、スパッタ法により全成分に対するＮｉとＡｌの合計含有量が９０原子％以上、Ｎｉ含有率が１０〜７０原子％、かつＡｌ含有率が９０〜３０原子％であるキャップ層を形成して配線付き基体形成用積層体を得、次いで、該積層体にフォトリソグラフ法によりパターニングすることを特徴とする配線付き基体の形成方法。
請求項１または２に記載の配線付き基体形成用積層体が有機エレクトロルミネセンス素子ディスプレイ用である配線付き基体形成用積層体。