特許 6190847 平面ディスプレイ又は曲面ディスプレイ向け低反射電極

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6190847

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】平面ディスプレイ又は曲面ディスプレイ向け低反射電極

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/28 20060101AFI20170821BHJP

   H01L 21/285 20060101ALI20170821BHJP

   H01L 29/786 20060101ALI20170821BHJP

   H01L 21/336 20060101ALI20170821BHJP

   C23C 14/34 20060101ALI20170821BHJP

   C23C 14/06 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/28 301R

   H01L21/285 S

   H01L29/78 616U

   H01L29/78 616V

   H01L29/78 617L

   H01L29/78 617M

   H01L29/78 627F

   C23C14/34 A

   C23C14/06 N

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-121211(P2015-121211)

(22)【出願日】2015年6月16日

(65)【公開番号】特開2017-5233(P2017-5233A)

(43)【公開日】2017年1月5日

【審査請求日】2016年3月15日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】釘宮 敏洋

(72)【発明者】

【氏名】後藤 裕史

(72)【発明者】

【氏名】志田 陽子

【審査官】 右田 勝則

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０７９９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３５１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２６４１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０４６１８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−００７２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０３５１９６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２８

Ｃ２３Ｃ １４／０６

Ｃ２３Ｃ １４／３４

Ｈ０１Ｌ ２１／２８５

Ｈ０１Ｌ ２１／３３６

Ｈ０１Ｌ ２９／７８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上に、前記基板側から順に第１層と、第２層とを備えた積層構造を有する電極であって、
前記基板は屈折率が１．４以上の、樹脂基板又はセラミックス基板であり、
前記第１層は窒素及び酸素の少なくとも１種以上が合計で５〜５０原子％、ニッケルが金属原子比で５０原子％以上７０原子％以下で含有されているＣｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜であり、
前記第２層はＣｕ膜又はＣｕ合金膜であり、かつ
前記積層構造において、前記基板側から見たときの波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、および波長６５０ｎｍにおける反射率がいずれも３０％以下であり、
前記第１層及び前記第２層からなる積層配線の電気抵抗率が３μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とする電極。

【請求項2】

前記基板と前記第１層の間に透明導電膜を有することを特徴とする請求項１に記載の電極。

【請求項3】

前記基板と前記第１層の間にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を有することを特徴とする請求項１に記載の電極。

【請求項4】

前記Ｃｕ合金膜がＴｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＬａおよびＮｄからなる群より選択される少なくとも１種以上の元素を含むことを特徴とする請求項１に記載の電極。

【請求項5】

前記透明導電膜が、少なくともＩｎ及びＳｎを含む酸化物からなる透明導電膜、少なくともＩｎ及びＺｎを含む酸化物からなる透明導電膜、又は少なくともＩｎ及びＧａを含む酸化物からなる透明導電膜であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の電極。

【請求項6】

過酸化水素水含有のエッチング液を用いたウェットエッチングが可能なことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電極。

【請求項7】

前記積層構造において、３００℃以上の熱処理後における、前記基板側から見たときの波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、および波長６５０ｎｍにおける反射率がいずれも３０％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電極。

【請求項8】

前記第１層の膜厚が５０〜１００ｎｍである請求項１に記載の電極。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の電極を有することを特徴とする表示装置。

【請求項10】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の電極を有することを特徴とする入力装置。

【請求項11】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の電極を構成する第１層の成膜に用いられるスパッタリングターゲットであって、
Ｃｕ及びＮｉ、又は、一部が窒化されたＣｕ及びＮｉを主材料として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。

【請求項12】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の電極を製造する方法であって、
窒素ガスを含む反応性スパッタリング法によって、前記電極を構成する第１層を成膜することを特徴とする電極の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板上に、前記基板側から順に第１層と、第２層とを備えた積層構造を有する電極に関し、より詳細には、特定の基板及び、Ｃｕ膜である第１層とＣｕ膜又はＣｕ合金膜である第２層とを備えた積層構造を有する電極に関する。本発明に係る電極は、主に平面ディスプレイ又は曲面ディスプレイ向けの低反射電極として用いられる。

【背景技術】

【0002】

従来、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置（ディスプレイ）のゲート電極、ソース・ドレイン電極や、該表示装置の表示画面上に貼り合せて使用されるタッチパネルセンサー等の入力装置における配線に求められる要求特性は、ディスプレイやセンサーの製造時に付与される熱に対する耐変形性・耐熱性、ディスプレイやセンサーとしての電気抵抗率、電気的コンタクト抵抗率などが専らであった。

【0003】

しかし近年、表示装置としては、フルハイビジョン（ＦＨＤ：１９２０×１０８０）規格の高解像度が普及し、さらにＵＨＤ（４Ｋ）やスパーハイビジョン（８Ｋ）と呼ばれる次世代高解像度規格が登場している。ＵＨＤなどの高解像ディスプレイは縦に４０００本、横に２０００本の走査線で表示するディスプレイであり、ＦＨＤと比べて約２倍の密度向上がなされている。

【0004】

また、テレビなどの大型ディスプレイの最適視認距離は、ディスプレイ高さの約３倍程度といわれており、５０インチであれば約２ｍ、７５インチであれば約３ｍとされる。

【0005】

従来と比べて最適視認距離が近くになってきている点、また走査線密度が高くなっている（走査線数が多くなっている）点から、これまで問題となっていなかった金属電極・配線からの反射が視認されることが課題になりつつある。
また、表示装置においても、金属電極配線は反射率が高く、視認者の肉眼で見えるため、コントラスト比が低下する点から、金属電極配線からの反射が視認されることが課題となる。

【0006】

金属電極配線からの反射を制御するには、不可視化など光学特性を改善する必要があり、これまで要求されてこなかった光学特性を新たに付与する必要がある。それと同時に上記のようなディスプレイ配線としての従来の要求特性を満たす必要がある。

【0007】

上記従来の要求特性のうち、配線の酸化を有効に防止するものとして、特許文献１に純Ｃｕ又は電気抵抗率の低いＣｕ合金からなる第一層と、特定の元素を含むＣｕ−Ｚ合金からなる第二層とを含むＣｕ合金層を備えた配線構造が開示されている。

【0008】

また、特許文献２には、ブリッジ電極の黒化処理に関し、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ又はＭｇなどの金属を材料として用いて構成し、薬品との反応により金属酸化物、窒化物、フッ化物などで黒化させることが開示されている。特許文献３には、反射防止層を構成する透明電極として、シリコン、アルミニウムの何れかを主成分とする窒化物を使用することが開示されている。

【0009】

また、特許文献４には、導電性透明パターンセルを相互接続するブリッジ電極における視認性の問題を解決するため、導電性パターンセルに形成される絶縁層上に、黒色の導電材料を用いてブリッジ電極を形成する方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特許第５１７１９９０号公報

【特許文献2】特開２０１３−１２７７９２号公報

【特許文献3】特開２０１４−７８１９８号公報

【特許文献4】特開２０１３−１２７７９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、特許文献１に記載のＣｕ合金は高耐熱性及び良好な電気的特性を示すものの、低反射率に関する記載はない。また特許文献４では、金属の黒色化処理によるブリッジ電極の反射率低減化技術が開示されているに過ぎず、電気抵抗率の低減には全く留意していない。よって高電気抵抗率のものも含まれており、良好な電気特性及び低反射率を共に満たすことは難しい。

【0012】

また、Ｃｕ合金をディスプレイ用の電極に用いた場合、Ａｌ合金を用いた場合に比べて電気抵抗率が小さいため、応答速度が高く、好ましい。さらに、Ｃｕは所望のシート抵抗を得るための電極膜厚をＡｌよりも薄くすることができる。そこでフィルム基材の場合に電極の応力起因で生じる基材のカーリングの問題が軽減できる。特許文献２はブリッジ電極を黒化することで色相、明度又は反射率を調節できることが記載されているものの、Ｃｕについて一切開示も示唆もされていない。また、特許文献３は透明膜としてＡｌ合金が開示されているに過ぎず、Ｃｕについて一切開示も示唆もされていない。すなわち、Ｃｕ合金を用いた優れた低反射配線膜に関する報告はされていない。

【0013】

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、低反射率、高耐熱性、及び良好な電気的特性を満たす電極として、Ｃｕ合金を用いた新規な低反射配線膜を提供することを目的とする。本発明に係る電極は液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイに代表される表示装置やタッチパネルセンサー等の入力装置等におけるゲート電極およびソース・ドレイン電極として主に用いられる。

【0014】

また本発明は、該電極を製造するためのスパッタリングターゲット及び該電極の製造方法を提供することも目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の基板及び、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜である第１層とＣｕ膜又はＣｕ合金膜である第２層とを備えた積層構造を有することにより、前記積層構造において、基板側から見たときの波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、および波長６５０ｎｍにおける反射率がいずれも３０％以下であるＣｕ合金を用いた電極が得られ、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0016】

すなわち、本発明は、以下の［１］〜［１２］に係るものである。
［１］ 基板上に、前記基板側から順に第１層と、第２層とを備えた積層構造を有する電極であって、
前記基板は屈折率が１．４以上の、樹脂基板又はセラミックス基板であり、
前記第１層は窒素及び酸素の少なくとも１種以上が合計で５〜５０原子％、ニッケルが金属原子比で５０原子％以上７０原子％以下で含有されているＣｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜であり、
前記第２層はＣｕ膜又はＣｕ合金膜であり、かつ
前記積層構造において、前記基板側から見たときの波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、および波長６５０ｎｍにおける反射率がいずれも３０％以下であり、
前記第１層及び前記第２層からなる積層配線の電気抵抗率が３μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とする電極。
［２］ 前記基板と前記第１層の間に透明導電膜を有することを特徴とする前記［１］に記載の電極。
［３］ 前記基板と前記第１層の間にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を有することを特徴とする前記［１］に記載の電極。
［４］ 前記Ｃｕ合金膜がＴｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＬａおよびＮｄからなる群より選択される少なくとも１種以上の元素を含むことを特徴とする前記［１］に記載の電極。
［５］ 前記透明導電膜が、少なくともＩｎ及びＳｎを含む酸化物からなる透明導電膜、少なくともＩｎ及びＺｎを含む酸化物からなる透明導電膜、又は少なくともＩｎ及びＧａを含む酸化物からなる透明導電膜であることを特徴とする前記［２］〜［４］のいずれか１に記載の電極。
［６］ 過酸化水素水含有のエッチング液を用いたウェットエッチングが可能なことを特徴とする前記［１］〜［５］のいずれか１に記載の電極。
［７］ 前記積層構造において、３００℃以上の熱処理後における、前記基板側から見たときの波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、および波長６５０ｎｍにおける反射率がいずれも３０％以下であることを特徴とする前記［１］〜［６］のいずれか１に記載の電極。
［８］ 前記第１層の膜厚が５０〜１００ｎｍである前記［１］に記載の電極。
［９］ 前記［１］〜［８］のいずれか１に記載の電極を有することを特徴とする表示装置。
［１０］ 前記［１］〜［８］のいずれか１に記載の電極を有することを特徴とする入力装置。
［１１］ 前記［１］〜［８］のいずれか１に記載の電極を構成する第１層の成膜に用いられるスパッタリングターゲットであって、
Ｃｕ及びＮｉ、又は、一部が窒化されたＣｕ及びＮｉを主材料として含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
［１２］ 前記［１］〜［８］のいずれか１に記載の電極を製造する方法であって、
窒素ガスを含む反応性スパッタリング法によって、前記電極を構成する第１層を成膜することを特徴とする電極の製造方法。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る電極によれば、低反射率、高耐熱性及び良好な電気的特性を同時に達成できる。そのため、本発明に係る電極をゲート電極およびソース・ドレイン電極に用いた場合、同電極からの反射が視認されない表示装置（ディスプレイ）や入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、Ｃｕ主配線電極及びバリアメタル層（Ｃｕ薄膜）を備えたゲート電極およびソース・ドレイン電極を用いた、一般的な液晶ディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板を模式的に示す概略断面図である。

【図2】図２は、Ｃｕ主配線電極及びバリアメタル層（Ｃｕ薄膜）を備えたゲート電極およびソース・ドレイン電極を用いた、一般的なボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板を模式的に示す概略断面図である。

【図3】図３は、本発明に係るＣｕ主配線電極層及び光学調整層（Ｃｕ薄膜）を備えたゲート電極およびソース・ドレイン電極を用いた、ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板を模式的に示す概略断面図であり、また、本発明の実施の様態１Ａに該当する概略断面図でもある。

【図4】図４は、本発明に係るＣｕ主配線電極層、Ｃｕ反応層及び透明導電膜（Ｃｕ薄膜）を備えたゲート電極およびソース・ドレイン電極を用いた、ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板を模式的に示す概略断面図であり、また、本発明の実施の様態１Ｂに該当する概略断面図でもある。

【図5】図５は、本発明に係るＣｕ主配線電極層、Ｃｕ反応層及びシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜（Ｃｕ薄膜）を備えたゲート電極、並びに、Ｃｕ主配線電極層及びＣｕ反応層（Ｃｕ薄膜）を備えたソース・ドレイン電極を用いた、ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板を模式的に示す概略断面図であり、また、本発明の実施の様態１Ｃに該当する概略断面図でもある。

【図6】図６は、本発明の実施例１Ａの第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造における、ガラス基板側から測定した反射率とＮｉ添加量（原子％）との関係を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施例１Ｂの第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造における、ガラス基板側から測定した反射率とＮｉ添加量（原子％）との関係を示す図である。

【図8】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、本発明の実施例１Ａの第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造における、波長域４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率を示す図であり、Ｎｉ添加量は図８（ａ）が３０原子％、図８（ｂ）が４０原子％、図８（ｃ）が５０原子％、図８（ｄ）が７０原子％である。図８（ｅ）〜図８（ｈ）は、本発明の実施例１Ｂの第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造における、波長域４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率を示す図であり、Ｎｉ添加量は図８（ｅ）が３０原子％、図８（ｆ）が４０原子％、図８（ｇ）が５０原子％、図８（ｈ）が７０原子％である。

【図9】図９（ａ）は、本発明の実施例１Ａの第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造における、電気抵抗率とＮｉ添加量（原子％）との関係を示す図であり、図９（ｂ）は、本発明の実施例１Ｂの第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造における、電気抵抗率とＮｉ添加量（原子％）との関係を示す図である。

【図10】図１０は、本発明の実施例１Ａ及び実施例１Ｂの第１層であるＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜又はＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜における、過酸化水素水含有のエッチング液によるエッチング速度と第１層に含まれるＮｉ添加量（原子％）との関係を示す図である。

【図11】図１１は、本発明の実施例１Ｂの第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造において、Ｎｉ添加量ごとにエッチング後の形状を示す、断面の走査型電子顕微鏡写真である。

【図12】図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は、本発明の実施例２の第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造において、成膜直後と熱処理後における波長域４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率を、第１層形成時のガス流量比ごとに示す図である。

【図13】図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、本発明の実施例２の第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜）と第２層（純Ｃｕ薄膜）とを備えた積層構造において、成膜直後と熱処理後における波長域４００ｎｍ〜８００ｎｍの反射率を、Ｎｉ添加量ごとに示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明に係る電極は主に液晶表示装置等の表示装置（ディスプレイ）やタッチパネルセンサー等の入力装置における薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下「ＴＦＴ」と称することがある。）の電極として好適に用いられる。以下、薄膜トランジスタの電極として、表示装置（ディスプレイ）を例として説明するが、これらに限定されるものではない。

【0020】

＜液晶ディスプレイ＞
図１は、一般的な液晶ディスプレイのＴＦＴ電極の構成を模式的に示す概略断面図である。すなわち、図１に示す液晶ディスプレイは、ＴＦＴ基板（ＴＦＴアレイ基板）１０を示している。ＴＦＴアレイ基板には、ゲート電極１２およびソース・ドレイン電極１１が搭載されている。
５０インチ以上の液晶ディスプレイのゲート電極およびソース・ドレイン電極には主成分にＣｕを含むＣｕ主配線電極層３と該Ｃｕ主配線電極層３の下部にはバリアメタル層２を積層したものが使用されることが多い。Ｃｕ主配線電極層は純Ｃｕをそのまま用いられることが多く、バリアメタル層は主に純Ｍｏや純Ｔｉといった高融点金属薄膜が使用されることが多い。

【0021】

視認者は図１に示す矢印Ａ側から液晶ディスプレイをみることになり、バックライトユニット２０からの透過光（矢印Ｄ）をみることにより、映像として視認することができる。また視認者側から入った外光（矢印Ｂ）は、ＴＦＴアレイ基板のゲート電極およびソース・ドレイン電極表面、つまりＣｕ主配線電極層表面から反射され、該反射光（矢印Ｃ）が再び視認者に認知されることになる。

【0022】

＜有機ＥＬディスプレイ＞
次にボトムエミッション型有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの電極について説明する。

【0023】

図２は、一般的なボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイのＴＦＴ電極の構成を模式的に示す概略断面図である。ＴＦＴアレイ基板１０の構成は図１におけるＴＦＴアレイ基板１０とまったく同じであり、５０インチ以上の液晶ディスプレイのゲート電極１２およびソース・ドレイン電極１１には主成分にＣｕを含むＣｕ主配線電極層３と該Ｃｕ主配線電極層３の下部にはバリアメタル層２を積層したものが使用されることが多い。Ｃｕ主配線電極層は純Ｃｕをそのまま用いられることが多く、バリアメタル層は主に純Ｍｏや純Ｔｉといった高融点金属薄膜が使用されることが多い。

【0024】

視認者は図２に示す矢印Ａのように、図１とは反対側からディスプレイをみることになり、ＴＦＴアレイ基板内に内蔵された有機ＥＬ発光層２１からの透過光（矢印Ｅ）をみることにより、映像として視認することができる。また視認者側から入った外光（矢印Ｂ）は、ＴＦＴアレイ基板のゲート電極およびソース・ドレイン電極下面、つまりバリアメタル層下面から反射され、該反射光（矢印Ｃ）が再び視認者に認知されることになる。

【0025】

＜電極＞
本発明に係る電極は、基板上に、前記基板側から順に第１層と、第２層とを備えた積層構造を有する電極であって、前記基板は屈折率が１．４以上の、樹脂基板又はセラミックス基板であり、前記第１層はＣｕ膜の一部に窒素及び酸素の少なくとも１種以上が含有されているＣｕ膜であり、前記第２層はＣｕ膜又はＣｕ合金膜であり、かつ前記積層構造において、前記基板側から見たときの波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、および波長６５０ｎｍにおける反射率がいずれも４０％以下であることを特徴とする。

【0026】

基板は通常用いられる樹脂基板又はセラミックス基板を用いることができ、屈折率が１．４以上であればよい。

【0027】

樹脂基板としては、ポリカーボネート樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

【0028】

セラミックス基板としては、ガラス基板、サファイヤガラス等が挙げられる。ＴＦＴ電極の場合、基板は耐熱性の点からガラス基板が好ましく用いられる。基板の厚さは０．２〜５ｍｍであればよく、好ましくは０．５〜０．７ｍｍである。

【0029】

前記基板上に、基板側から順にＣｕ膜の一部が窒素及び酸素の少なくとも１種以上が含有されているＣｕ膜（第１層）と、Ｃｕ膜又はＣｕ合金膜（第２層）とを積層する。
かかる構造とすることにより、第１層と第２層を含む積層構造における、基板側から見たときの波長４５０ｎｍ、波長５５０ｎｍ、および波長６５０ｎｍにおける反射率をいずれも４０％以下とすることができる。

【0030】

第１層であるＣｕ膜の一部が窒素及び酸素の少なくとも１種以上が含有されているＣｕ膜とは、Ｃｕ−Ｏ膜、Ｃｕ−Ｎ膜、又はＣｕ−Ｏ−Ｎ膜である。また、第１層にＮｉが含まれる場合は、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜、又はＣｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜である。

【0031】

第１層におけるＯ及びＮの含有量は合計で５〜５０原子％であればよく、１０〜３０原子％が低反射率の点から好ましい。

【0032】

第１層は、金属組成部における原子比でＮｉを２５原子％以上７０原子％以下含むことが熱処理後でも低反射率を実現できる点からより好ましく、３０原子％以上がさらに好ましい。ただし、本明細書における第１層中のＮｉの含有量は、第１層の形成に用いるＣｕ−Ｎｉ合金ターゲットにおけるＮｉ含有量と同義であり、Ｎｉ添加量と同じ値を意味する。

【0033】

さらに第１層には、Ｃｕ、Ｏ、Ｎ、Ｎｉ以外の元素として、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＬａおよびＮｄからなる群より選択された１種以上の元素を含んでいてもよいが、第１層中のＣｕ、Ｏ、Ｎ、Ｎｉ以外の元素の割合は合計で０．１〜１０原子％であることが好ましい。

【0034】

なお、第１層に含まれる元素の種類と量はＩＣＰ発光分析装置により測定することができる。

【0035】

第１層の膜厚は低反射率化の点から５０〜１００ｎｍであることが好ましいが、スパッタのパワーや時間を変えることで、膜厚を調整することができる。

【0036】

第２層がＣｕ膜である場合、純Ｃｕ膜である。

【0037】

また、第２層がＣｕ合金膜である場合、Ｃｕ以外の元素として、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＬａおよびＮｄからなる群より選択された１種以上の元素を含むことが耐熱性や密着性、耐湿性の点から好ましく、中でもＴｉ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎがより好ましい。

【0038】

Ｃｕ合金膜におけるＣｕ以外の元素の割合は合計で０．１〜１０原子％であることが好ましい。

【0039】

なお、第２層であるＣｕ合金膜に含まれる元素の種類と量はＩＣＰ発光分析装置により測定することができる。また、第２層の膜厚は低反射率化の点から５０〜１００ｎｍであることが好ましい。膜厚はスパッタのパワーや時間を変えることで調整することができる。

【0040】

以下、表示装置を例に用いて、本発明の電極の好ましい実施態様を例示して、本発明の電極について説明する。

【0041】

＜実施の態様１Ａ：ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイにおける断面構造１＞
図３はボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板１０を模式的に示す概略断面図であり、ゲート電極１２およびソース・ドレイン電極１１にＣｕ主配線電極層３及び光学調整層５のＣｕ薄膜を用いている。光学調整層５が第１層であり、Ｃｕ主配線電極層３が第２層である。

【0042】

外光（矢印Ｂ）からの反射光（矢印Ｃ）の視認を抑制するために、ＴＦＴアレイ基板１０におけるゲート電極１２およびソース・ドレイン電極１１の下層側に従来のバリアメタル層に替わって光学調整層５（第１層）を配置する。

【0043】

第１層はＣｕ膜の一部に窒素と酸素のうち少なくとも１種以上が含有されているＣｕ膜からなる。第１層の組成を調整し、視認者側（矢印Ａ、ＴＦＴアレイ基板側）から測定したゲート電極およびソース・ドレイン電極の、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける反射率がいずれも４０％以下となるようにする。該反射率は、いずれも３０％以下であることが好ましい。

【0044】

具体的には、第１層のＣｕ膜に酸素及び窒素の少なくともいずれか一方を含むことにより、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける反射率を低くすることができる。

【0045】

さらにＴＦＴアレイ基板の製造工程において、３００℃以上の熱履歴を受けた後も、視認者側（矢印Ａ、ＴＦＴアレイ基板側）から測定したゲート電極およびソース・ドレイン電極の、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける反射率がいずれも４０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましい。

【0046】

具体的には、第１層であるＣｕ膜を、Ｎｉを含むＣｕ−Ｎｉ合金膜とすることにより、熱処理後でも低い反射率を達成することができるようになる。

【0047】

第１層と第２層の積層構造（積層配線）の電気抵抗率は５μΩ・ｃｍ以下であることが好ましく、３μΩ・ｃｍ以下がより好ましい。電気抵抗率は第２層の合金成分の添加量を少なくする、あるいは、第１層と第２層の膜厚の比を大きくする（第２層を厚くする）ことにより、低くすることができる。

【0048】

第１層と第２層の積層構造（積層配線）の厚みは、薄すぎると見かけの抵抗が高くなり、厚すぎるとエッチング加工が難しくなるため、１００〜１０００ｎｍの間であることが好ましい。厚みはスパッタ成膜のパワーと成膜時間によって調整することができる。

【0049】

第１層と第２層の積層配線は過酸化水素水を含有するエッチング液での電極加工（ウェットエッチング）できることが量産ラインへの適合性の点で好ましい。
エッチング液は過酸化水素水を主成分とすることが好ましく、過酸化水素水が３％以上であることが好ましい。

【0050】

＜実施の態様１Ｂ：ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイにおける断面構造２＞
図４はボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板１０を模式的に示す概略断面図であり、実施の態様１Ａに示した光学調整層５に代わり、Ｃｕ反応層７（第１層）及び透明導電膜６により構成される。

【0051】

透明導電膜６は基板と第１層との間に存在し、第１層と合わせて、積層構造の光学調整層として有効に作用し、低反射率を実現するものである。

【0052】

Ｃｕ反応層としては、Ｃｕ膜の一部に窒素と酸素のうち少なくとも１種以上が含有されているＣｕ膜が用いられる。

【0053】

Ｃｕ反応層の厚みは好ましくは５０〜１００ｎｍである。

【0054】

透明導電膜の材料は特に限定されないが、少なくともＩｎ及びＳｎを含む酸化物からなる透明導電膜（ＩＴＯ；Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ）、少なくともＩｎ及びＺｎを含む酸化物からなる透明導電膜（ＩＺＯ；Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）、又は、少なくともＩｎ及びＧａを含む酸化物からなる透明導電膜（ＩＧＯ；Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ）などが、導電性が高く、エッチング加工性が良好で、積層したときに積層構造での反射率がより低くなることから好ましく用いられる。

【0055】

Ｃｕ反応層７及びＣｕ主配線電極層３の好ましい態様は、実施の態様１Ａにおける第１層及び第２層の好ましい条件とそれぞれ同様である。

【0056】

＜実施の態様１Ｃ：ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイにおける断面構造３＞
図５はボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイ（表示装置）のＴＦＴアレイ基板１０を模式的に示す概略断面図であり、実施の態様１Ａに示した光学調整層５に代わり、Ｃｕ反応層７（第１層）及びシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜８により構成される。

【0057】

ただし、この場合、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜はいずれも絶縁膜であり、ソース・ドレイン電極１１の下部には半導体層４との電気的接続ができないことから、実施の態様１Ｃはゲート電極１２へのみの適用となる。

【0058】

シリコン酸化膜としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２を含むＳｉＯｘ（但し０＜ｘ≦２）が挙げられる。シリコン窒化膜としては、ＳｉＮ等が挙げられる。
基板と第１層との間にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を有することにより、低反射率化の点で好ましくなるものと考えられる。シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の膜厚は、好ましくは５０ｎｍ〜４００ｎｍである。膜厚は成膜時間により調整することができる。

【0059】

その他、Ｃｕ反応層７及びＣｕ主配線電極層３の好ましい態様は、実施の態様１Ａにおける第１層及び第２層の好ましい条件とそれぞれ同様であり、Ｃｕ反応層７は実施の態様１ＡにおけるＣｕ反応層７と同様である。

【0060】

＜第１層の成膜方法＞
本発明における第１層は反応性スパッタリング法によって製膜することができる。具体的には、目的とする膜組成のスパッタリングターゲットを用いてスパッタすることにより製膜することができる。すなわち、純Ｃｕのターゲットを用いてＡｒ等の不活性ガスとＯ_２及びＮ_２の少なくともいずれか一方のガスとの混合ガス流通下でスパッタリングすることにより、Ｃｕ−Ｏ薄膜、Ｃｕ−Ｎ薄膜、又はＣｕ−Ｏ−Ｎ薄膜が得られる。

【0061】

また、Ｃｕ−Ｎｉ合金ターゲットを用いてＡｒ等の不活性ガスとＯ_２及びＮ_２の少なくともいずれか一方のガスとの混合ガス流通下でスパッタリングすることにより、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜、又はＣｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜が得られる。

【0062】

Ｃｕ−Ｎｉ合金ターゲットのＮｉ含有量が異なるターゲットを用いることで、得られる第１層中のＮｉ含有量を調整することができる。

【0063】

また、スパッタ時に流通するＯ_２ガス及び／又はＮ_２ガスの流量を変えることで、第１層中に含まれるＯ_２及び／又はＮ_２を所望の値にすることができる。

【0064】

スパッタの条件は従来通常スパッタが行われている範囲であればよく、例えば、到達真空度は１×１０^−６Ｔｏｒｒ以下であることが好ましく、基板温度は室温〜１００℃が好ましく、成膜温度は室温〜１００℃が好ましく、スパッタ時のガス圧は１ｍＴｏｒｒ〜１０ｍＴｏｒｒが好ましい。

【0065】

第１層の膜厚はスパッタ放電のパワーと放電時間により調整することができ、触針式段差計で測定することができる。

【0066】

＜スパッタリングターゲット例１＞
実施の態様１Ａにおける第１層（光学調整層）を成膜するためのスパッタリングターゲットとして、純Ｃｕターゲット、またはＣｕ−Ｎｉ合金ターゲットを用いる。

【0067】

また、Ｃｕ膜中のＮｉ添加量はＣｕ−Ｎｉ合金ターゲットのＮｉ量に依存するため、ターゲット中のＮｉ含有量を調整することにより、第１層のＮｉ含有量を所望のものとすることができる。

【0068】

Ｃｕ−Ｎｉ合金ターゲットである場合、Ｃｕ及びＮｉ、又は、一部が窒化されたＣｕ及びＮｉを主材料として含むことが好ましい。

【0069】

なお、スパッタリングターゲットの形状は特に限定されず、スパッタリング装置の形状や構造に応じて任意の形状（角型プレート状、円形プレート状、ドーナツプレート状、円筒状など）に加工したものを用いることができる。

【0070】

＜スパッタリングターゲット例２＞
実施の態様１Ｂ及び１Ｃにおける第１層（Ｃｕ反応層）を成膜するためのスパッタリングターゲットとして、純Ｃｕターゲット、またはＣｕ−Ｎｉ合金ターゲットを用いる。
また、Ｃｕ膜中のＮｉ添加量は＜スパッタリングターゲット例１＞と同様に所望のものとすることができる。

【0071】

＜電極の製造方法＞
窒素ガスや酸素ガスを用いた反応性スパッタリング法である前記＜第１層の成膜方法＞により第１層を成膜するところに本発明に係る電極の製造方法の要旨を有する。第１層の成膜以外の、第２層の形成や透明導電膜の形成、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜の形成等は、公知の方法に従って公知の条件で行うことができ、本発明に係る電極を製造することができる。

【0072】

積層構造を有する電極を製造するに当たっては、細線化や膜内の合金成分の均一性、さらには添加元素量の制御の容易さ、製造時のスループットの高さなどから、スパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法にて成膜することが好ましい。

【0073】

ただし、第２層の成膜に用いられるスパッタリングターゲットも本発明の範囲であり、その主たる材料はＣｕまたは一部が窒化されたＣｕであり、さらに不可避的不純物が含まれることも許される。

【0074】

具体的には、第２層は、目的とする膜組成のスパッタリングターゲットを用いてスパッタすることにより製膜することができる。すなわち、純Ｃｕのターゲットを用いてＡｒ等の不活性ガス流通下でスパッタリングすることにより、純Ｃｕ薄膜が得られる。また、所望のＣｕ合金ターゲットを用いて同様にスパッタリングすることにより、ターゲット組成に依存した組成のＣｕ合金薄膜を得ることができる。

【0075】

スパッタの条件は従来通常スパッタが行われている範囲であればよく、例えば、到達真空度は１×１０^−６Ｔｏｒｒ以下であることが好ましく、基板温度は室温〜１００℃が好ましく、成膜温度は室温〜１００℃が好ましく、スパッタ時のガス圧は１ｍＴｏｒｒ〜１０ｍＴｏｒｒが好ましい。

【0076】

第１層の膜厚はスパッタ放電のパワーと放電時間により調整することができ、触針式段差計で測定することができる。

【0077】

＜表示装置、入力装置＞
本発明に係る電極は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置（ディスプレイ）の配線（ゲート電極、ソース・ドレイン電極）や、該表示装置の表示画面上に貼り合せて使用されるタッチパネルセンサー等の入力装置の配線（ゲート電極、ソース・ドレイン電極）に好適に用いることができる。

【実施例】

【0078】

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、その趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

【0079】

＜実施例１Ａ＞
透明基板として無アルカリ硝子板（板厚０．７ｍｍ、直径４インチ）を用い、その表面に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により第１層であるＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜を成膜した。ターゲットは直径４インチの円盤型Ｃｕターゲット又はＣｕ−Ｎｉ合金ターゲットとし、酸素ガスを成膜装置に導入する反応性スパッタリングを行った。反応性スパッタリング条件は以下のとおりである。

【0080】

（酸素添加反応性スパッタリング条件）
・ガス圧： ３ｍＴｏｒｒ
・ガス流量比： Ａｒ：Ｏ_２＝ １５ｓｃｃｍ：１５ｓｃｃｍ
・スパッタパワー： ５００Ｗ
・基板温度： 室温
・成膜温度： 室温
・到達真空度： １×１０^−６ Ｔｏｒｒ以下

【0081】

第１層の成膜時に組成の異なるＣｕ−Ｎｉ合金ターゲットを用いて膜中のＮｉ添加量が原子比で０％、５％、１０％、１５％、３０％、４０％、５０％、７０％である８種類の膜をそれぞれ成膜した。

【0082】

続けて下記（第２層（Ｃｕ主配線電極層）のスパッタリング法の条件）にて第２層（純Ｃｕ薄膜）を成膜し、基板、第１層及び第２層とからなる積層構造を得た。ターゲットは純Ｃｕターゲットを用いた。

【0083】

（第２層（Ｃｕ主配線電極層）のスパッタリング法の条件）
・ガス圧： ２ｍＴｏｒｒ
・ガス流量： Ａｒ＝ １５ｓｃｃｍ
・スパッタパワー： ５００Ｗ（４インチ径ターゲット）
・基板温度： 室温
・成膜温度： 室温
・雰囲気ガス： Ａｒガス
・到達真空度： １×１０^−６ Ｔｏｒｒ以下

【0084】

第１層の膜厚を触診式段差計により測定した所、５０ｎｍであった。
得られた積層構造について、ガラス基板側からの反射率測定を行った。第１層であるＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜に含まれる金属組成中のＮｉ添加量と反射率の関係を図６に示した。図６中、「５５０ｎｍ」または「６５０ｎｍ」とはそれぞれ反射率を測定した波長を示し、「ａｓｄｅｐｏ」とは成膜直後（ａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）、「３５０Ｃ」とは３５０℃にて５分間熱処理を行った後の結果であることを示す。

【0085】

なお、熱処理は、具体的には以下のような手順で行った。赤外線ランプ加熱炉を用い、室温でサンプルを炉内に入れたのち、真空度１×１０^−４Ｔｏｒｒ以下まで真空引きしたあとに、３５０℃５分間熱処理を行い、再び室温まで冷却してから炉内を大気圧に戻し、サンプルを取りだした。

【0086】

図６から明らかなように、第１層にＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜を用いた場合、成膜直後では、波長に関わらず、少なくともＮｉ添加量が７０原子％以下であれば、反射率が目標の４０％を下回る結果となった。一方、３５０℃にて５分間の熱処理を行うことで反射率変化が発生し、Ｎｉ添加量が３５原子％程度以上であれば、反射率が４０％を下回ることがわかる。

【0087】

＜実施例１Ｂ＞
第１層の形成において、酸素ガスを成膜装置に導入する反応性スパッタリングに代えて、窒素ガスを用いた下記条件での反応性スパッタリングを行った以外は、実施例１Ａと同様にして、第１層と第２層を形成し、積層構造を得た。

【0088】

（窒素添加反応性スパッタリング条件）
・ガス圧： ５ｍＴｏｒｒ
・ガス流量比： Ａｒ：Ｎ_２＝ ２７ｓｃｃｍ：２７ｓｃｃｍ
・スパッタパワー： ５００Ｗ
・基板温度： 室温
・成膜温度： 室温
・到達真空度： １×１０^−６ Ｔｏｒｒ以下

【0089】

第１層の膜厚を触針式段差計により測定した所、５０ｎｍであった。

【0090】

得られた積層構造について、ガラス基板側からの反射率測定を行った。第１層であるＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜に含まれる金属組成中のＮｉ添加量と反射率の関係を図７に示した。図７中、「５５０ｎｍ」または「６５０ｎｍ」とはそれぞれ反射率を測定した波長を示し、「ａｓｄｅｐｏ」とは成膜直後（ａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）、「３５０Ｃ」とは３５０℃にて５分熱処理を行った後の結果であることを示す。なお、熱処理は実施例１Ａと同様の方法と条件で行った。

【0091】

図７から明らかなように、第１層にＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜を用いた場合、成膜直後では、Ｎｉ添加量に関わらず、反射率が目標の４０％を下回る良好な結果が得られた。また、３５０℃にて５分間の熱処理を行うと、Ｎｉ添加量が少ない場合には反射率が高くなる結果となったが、Ｎｉ添加量を３０％とすると、極端に反射率が低下した。これより、Ｎｉ添加量が２５原子％以上程度含まれていれば、反射率が４０％を下回るものと推察される。

【0092】

実施例１Ａの構造積層体について、波長域４００ｎｍ〜８００ｎｍ（Ｎｉ添加量が３０原子％である図８（ａ）については波長域２５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）の反射率を図８（ａ）〜図８（ｄ）に示し、実施例１Ｂの構造積層体について、波長域４００ｎｍ〜８００ｎｍ（Ｎｉ添加量が３０原子％である図８（ｅ）については波長域２５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）の反射率を図８（ｅ）〜図８（ｈ）に示した。図８（ａ）〜図８（ｈ）中、「ａｓｄｅｐｏ」とは成膜直後（ａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）、「３５０℃、５ｍｉｎ」とは３５０℃にて５分熱処理を行った後の結果であることを示す。

【0093】

第１層をＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜とした場合、成膜直後に比べて熱処理を行うと全体的に反射率が高くなる傾向が見られたものの、金属組成中のＮｉ添加量が少なくとも３０原子％〜７０原子％の範囲内であれば、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍのいずれにおいても、反射率が３０％を下回る、良好な結果が得られた。

【0094】

また、第１層をＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜とした場合、Ｎｉ添加量が４０原子％、５０原子％及び７０原子％においては、成膜直後と熱処理後とで反射率にさほどの変化は見られなかった。また、金属組成中のＮｉ添加量が少なくとも３０原子％〜７０原子％の範囲内であれば、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍのいずれにおいても、反射率が４０％を下回る、良好な結果が得られた。

【0095】

実施例１Ａの構造積層体について、第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜）におけるＮｉ添加量と該第１層の上に第２層（純Ｃｕ薄膜）を積層した積層構造の電気抵抗率との関係を図９（ａ）に示した。同様に、実施例１Ｂの構造積層体について、第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜）におけるＮｉ添加量と該第１層の上に第２層（純Ｃｕ薄膜）を積層した積層構造の電気抵抗率との関係を図９（ｂ）に示した。図９（ａ）及び図９（ｂ）において、「ａｓｄｅｐｏ」とは成膜直後（ａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）、「３５０℃」とは３５０℃にて５分熱処理を行った後の結果であることを示す。なお、熱処理方法と条件は先述したとおりである。

【0096】

成膜直後後および３５０℃、５分の熱処理後いずれにおいても、金属組成中のＮｉ添加量にかかわらず、積層構造の電気抵抗率は３μΩ・ｃｍ以下であった。

【0097】

第１層をＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜、第２層を純Ｃｕ薄膜とした実施例１Ａにおける積層構造及び、第２層をＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜、第２層を純Ｃｕ薄膜とした実施例１Ｂにおける積層構造である積層膜上にフォトレジストをパターニングし、該積層膜のエッチング特性を評価した。エッチング液には過酸化水素水を３％以上含むエッチング液を使用し、エッチングは液温を室温とした条件下で行った。エッチング速度とＮｉ添加量（原子％）との関係を図１０に示す。

【0098】

図１０から明らかなように、実施例１Ｂである第１層がＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜である場合、Ｎｉ添加量が少ないほどエッチングレートが高くなり、金属組成中のＮｉ添加量がおおよそ３０原子％以上７０原子％以下の範囲内であれば、第２層を構成する純Ｃｕ薄膜（エッチング速度２７１．５ｎｍ／分）とほぼ同じエッチング速度が得られることがわかった。

【0099】

実施例１Ｂの積層構造のエッチング後における断面の走査型電子顕微鏡写真を図１１に示す。その結果、パターニング形状から、Ｎｉ添加量に関わらず良好なテーパー形状が得られていることがわかる。

【0100】

一方、実施例１Ａである第１層がＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜である場合、金属組成中のＮｉ添加量に依存せず、第１層がエッチングできないことが分かった。すなわち、第１層がＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜である場合、パターニングのためのエッチング液には過酸化水素水ベースのエッチング液は適さないことが判明した。

【0101】

以上の結果から、第１層をＣｕ膜の一部に窒素及び酸素の少なくとも１種以上が含有されているＣｕ−Ｏ膜またはＣｕ−Ｎ膜とすることにより、低反射率の電極が得られることが分かった。また、３００℃以上の熱処理を行う場合には、金属組成中のＮｉ添加量が３０原子％以上７０原子％以下であるＣｕ−Ｎｉ−Ｏ薄膜またはＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜とすると、低い反射率が得られることが実証された。なお、反射率を測定したＮｉ添加量の下限は３０原子％であったが、３０原子％でも十分に低い反射率が得られたことから、ＮＩ添加量が２５原子％以上であれば、反射率４０％以下という良好な結果が得られるものと推測される。

【0102】

またエッチング液に過酸化水素水ベースのエッチング液を使う場合には、第１層としてＣｕ−Ｎｉ−Ｎ薄膜を用いることが好ましいことがわかった。

【0103】

＜実施例２＞
第１層の形成において、酸素ガスを成膜装置に導入する反応性スパッタリングに代えて、窒素ガス及び酸素ガスを用いた下記条件での反応性スパッタリングを行った以外は、実施例１Ａと同様にして、第１層と第２層を形成し、積層構造を得た。第１層形成のスパッタリング条件におけるガス流量比のＮ_２とＯ_２の割合を変えることで、ＯとＮの比が異なる第１層（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜）を得た。

【0104】

（窒素・酸素添加反応性スパッタリング条件）
・ガス圧： ５ｍＴｏｒｒ
・ガス流量比： Ａｒ：Ｎ_２：Ｏ_２＝ ２７ｓｃｃｍ：２２〜２６ｓｃｃｍ：１〜５ｓｃｃｍ
・スパッタパワー： ５００Ｗ
・基板温度： 室温
・成膜温度： 室温

【0105】

第１層の膜厚を触針式段差計により測定した所、５０ｎｍであった。

【0106】

得られた積層構造について、ガラス基板側からの反射率測定を行った。第１層であるＣｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜に含まれる金属組成中のＮｉ添加量を４０原子％としたときの反射率を図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示した。第１層形成時のガス流量比Ａｒ：Ｎ_２：Ｏ_２が、図１２（ａ）は２７：２２：５、図１２（ｂ）は２７：１２：１５、図１２（ｃ）は２７：１７：１０である。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）中、「Ｂｅｆｏｒｅ ａｎｎ．」は成膜直後で熱処理を行う前の状態であり、「Ａｆｔｅｒ ａｎｎ．」は３５０℃にて５分熱処理を行った後の結果であることを示す。なお、熱処理は実施例１Ａと同様の方法と条件で行った。

【0107】

図１２（ａ）〜図１２（ｃ）から明らかなように、金属組成中のＮｉ添加量が４０原子％の場合、適切な窒素（Ｎ_２）流量および酸素流量（Ｏ_２）を選択することにより、熱処理後であっても少なくとも波長４５０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長領域において、４０％以下という低い反射率が得られることがわかった。

【0108】

第１層形成時のスパッタ条件において、窒素（Ｎ_２）流量および酸素（Ｏ_２）流量を２２：２５に固定し、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜（第１層）に含まれる金属組成中のＮｉ添加量を３０原子％、４０原子％、５０原子％及び７０原子％としたときの反射率を図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に示した。図１３（ａ）〜図１３（ｄ）中、「Ａｓｄｅｐｏ」とは成膜直後（ａｓ−ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ）、「３５０℃５分」とは３５０℃にて５分熱処理を行った後の結果であることを示す。熱処理の方法と条件は先述のとおりである。

【0109】

その結果、金属組成中のＮｉ添加量が３０原子％〜７０原子％の範囲において、適切な窒素（Ｎ_２）流量および酸素（Ｏ_２）流量を選択することにより、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍのいずれにおいても、反射率が４０％を下回る、良好な結果が得られることが分かった。

【0110】

以上の結果から、第１層がＣｕ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ薄膜においても、金属組成中のＮｉ添加料が少なくとも３０原子％以上７０原子％以下の範囲内であれば、３００℃以上の熱処理後であっても４０％以下という低い反射率を達成できることがわかった。

【符号の説明】

【0111】

１ ガラス基板
２ バリアメタル層
３ Ｃｕ主配線電極層
４ 半導体層
５ 光学調整層
６ 透明導電膜
７ Ｃｕ反応層
８ シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜
１０ ＴＦＴアレイ基板
１１ ソース・ドレイン電極
１２ ゲート電極
２０ バックライトユニット
２１ 有機ＥＬ発光層
Ａ 視認者の向き
Ｂ 外光の向き
Ｃ 反射光の向き
Ｄ バックライトユニットからの透過光の向き
Ｅ 有機ＥＬ発光層からの透過光の向き

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】