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(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】
(24)【登録日】2023-08-07
(45)【発行日】2023-08-16
(54)【発明の名称】積層体
(51)【国際特許分類】
B32B 15/04 20060101AFI20230808BHJP
H01L 21/3205 20060101ALI20230808BHJP
H01L 21/768 20060101ALI20230808BHJP
H01L 23/532 20060101ALI20230808BHJP
H01L 23/522 20060101ALI20230808BHJP
C23C 14/06 20060101ALI20230808BHJP
【ＦＩ】
B32B15/04 Z
H01L21/88 R
H01L21/88 S
C23C14/06 A
C23C14/06 Q
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2019117759
(22)【出願日】2019-06-25
(65)【公開番号】P2020037253
(43)【公開日】2020-03-12
【審査請求日】2022-04-14
(31)【優先権主張番号】P 2018164810
(32)【優先日】2018-09-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003713
【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100076473
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 昭夫
(74)【代理人】
【識別番号】100112900
【弁理士】
【氏名又は名称】江間 路子
(74)【代理人】
【識別番号】100198247
【弁理士】
【氏名又は名称】並河 伊佐夫
(72)【発明者】
【氏名】木村 優太
(72)【発明者】
【氏名】勝見 昌高
(72)【発明者】
【氏名】川島 慎吾
(72)【発明者】
【氏名】南 和希
【審査官】市村 脩平
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／１７０６３９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－０６８２１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０６９５７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００４６０１７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ３２Ｂ１／００－４３／００
Ｃ２３Ｃ１４／００－１４／５８
Ｇ０２Ｂ１／１０－１／１８
Ｈ０１Ｌ２１／３２０５－２１／３２１３
２１／７６８
２３／５２２
２３／５３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明な基材と、該基材に積層されて電極及び／又は配線を形成する金属層と、
該金属層の前記基材とは反対側の面、または該金属層と該基材との間に積層された黒化膜と、を少なくとも有し、
該黒化膜は（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyで表されるチタン合金の窒化物および不可避的不純物からなり、ｘ及びｙはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．４０≦ｙ＜０．５０を満たすことを特徴とする積層体。
【請求項2】
透明な基材と、該基材に積層されて電極及び／又は配線を形成する金属層と、
該金属層の前記基材とは反対側の面、または該金属層と該基材との間に積層された黒化膜と、を少なくとも有し、
該黒化膜は（Ｔｉ1-xＭｏx）1-y-ZＮyＯZで表されるチタン合金の酸窒化物および不可避的不純物からなり、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．１０≦ｙ≦０．４８１、０．０３≦ｚ≦０．４７を満たすことを特徴とする積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、金属層での反射を抑制する黒化膜を備えた積層体に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶パネルは、カラーフィルタ基板と、ＴＦＴアレイ基板と、これら二つの基板に挟まれた液晶層と、を有している。ＴＦＴアレイ基板上に形成された電極については、透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムスズ）電極のほか、極細の金属電極が用いられる。金属電極の場合、金属線が不透明で金属光沢を有することから、外部からの光がこの金属線に当って反射し、その反射光によって表示部に対する視認性が低下する問題を有している。
【0003】
その対策として、液晶パネルでは、金属電極の直上にブラックマトリクスを配置して、金属電極からの反射光を遮蔽する構造が採用されている。しかしながら、このような場合Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）各色のカラーフィルタを格子状に区画するブラックマトリクスの幅を狭めることが困難となり、カラーフィルタの開口率を高めるなどパネル性能の向上を図ることが難しくなってしまう。
【0004】
一方、金属電極からの反射光を抑制する他の手段として、金属電極を形成する金属層上に、反射を低く抑えることが可能な黒化膜を形成したものが各種提案されている（例えば下記特許文献１参照）。これら黒化膜は、金属層での反射を抑制する一定の効果が認められるものであるが、近年、更に反射率の低い黒化膜が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１５－６９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は以上のような事情を背景とし、反射率の低い黒化膜を備えた積層体を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
而して本発明の積層体は、透明な基材と、
該基材に積層されて電極及び／又は配線を形成する金属層と、
該金属層の前記基材とは反対側の面、または該金属層と該基材との間に積層された黒化膜と、を少なくとも有し、
該黒化膜は（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyで表されるチタン合金の窒化物および不可避的不純物からなり、ｘ及びｙはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．４０≦ｙ＜０．５０を満たすことを特徴とする。
該基材に積層されて電極及び／又は配線を形成する金属層と、
該金属層の前記基材とは反対側の面、または該金属層と該基材との間に積層された黒化膜と、を少なくとも有し、
該黒化膜は（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyで表されるチタン合金の窒化物および不可避的不純物からなり、ｘ及びｙはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．４０≦ｙ＜０．５０を満たすことを特徴とする。
【0008】
以上のように本発明の積層体は、透明な基材と、電極及び／又は配線を形成する金属層とを備えた積層体を構成するに際して、金属層の基材とは反対側の面に（すなわち基材を下側とし金属層を上側としたときに、その金属層の上面に）、または金属層と基材との間に、所定の組成範囲内にあるチタン合金の窒化物からなる黒化膜を積層形成したものである。
【0009】
本発明に従って金属層の上面にチタン合金の窒化物からなる黒化膜を積層形成した場合には、金属層の側から基材の側に向って入射する光に対する金属層での反射を低く抑えることができる。
【0010】
一方、金属層と基材との間に黒化膜を積層形成した場合にあっては、基材を上側とし、金属層を下側とする向きに積層体を配置した場合において、基材の側から金属層の側に向って入射する光に対する金属層での反射を低く抑えて良好な視認性を確保することが可能となる。
【0011】
本発明の黒化膜は、金属成分としてＴｉおよびＭｏを含有する窒化物である。組成を規定する（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyの式において、ｘは金属成分中のＭｏの原子比を示し、１－ｘは金属成分中のＴｉの原子比を示す。また、ｙは黒化膜中のＮの原子比を示す。
金属成分としてＴｉおよびＭｏを含有する黒化膜は、耐熱性に優れるため、ＴＦＴ製造プロセスのように３００℃以上（例えば真空状態で３７０℃で１０分）熱が加えられた場合でも色変化無く、所定の反射率低減の効果が維持される。
金属成分としてＴｉおよびＭｏを含有する黒化膜は、耐熱性に優れるため、ＴＦＴ製造プロセスのように３００℃以上（例えば真空状態で３７０℃で１０分）熱が加えられた場合でも色変化無く、所定の反射率低減の効果が維持される。
【0012】
本発明では、黒化膜における、金属成分中のＭｏの原子比ｘを０．０３≦ｘ≦０．２８としている。ｘの値が小さく、０．０３未満の場合には、ウェットエッチングによるパターニングが困難となり製造性が悪化するためである。一方、ｘの値が大きく、０．２８超の場合には反射率が２５％を超えて高くなり、反射率低減の効果が小さくなってしまう。このため本発明では、ｘの範囲を、製造性を確保しつつ反射率低減の効果が得られる０．０３≦ｘ≦０．２８としている。
【0013】
ここで、より反射率低減の効果を得るための好ましいｘの範囲は、０．０８≦ｘ≦０．２５であり、さらに好ましい範囲は０．１０≦ｘ≦０．２０である。
【0014】
また、反射率低減の効果は、黒化膜におけるＮの原子比ｙの値にも依存する。このため本発明ではｙの範囲を０．４０≦ｙ＜０．５０としている。
【0015】
なお、黒化膜は、上記元素の他に不可避的不純物を含有してもよい。例えば、酸素（Ｏ）は、不可避的不純物として３ａｔ％未満含有してもよい。
【0016】
また本発明では、黒化膜を、金属成分としてＴｉおよびＭｏを含有する酸窒化物で構成することも可能である。この場合、黒化膜は（Ｔｉ1-xＭｏx）1-y-ZＮyＯZで表されるチタン合金の酸窒化物および不可避的不純物からなり、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．１０≦ｙ≦０．４８１、０．０３≦ｚ≦０．４７を満たすように構成する。
【0017】
黒化膜の組成を規定する（Ｔｉ1-xＭｏx）1-y-ZＮyＯZの式において、ｘは金属成分中のＭｏの原子比を示し、１－ｘは金属成分中のＴｉの原子比を示す。また、ｙは黒化膜中のＮの原子比を示し、ｚは黒化膜中のＯの原子比を示す。
【0018】
黒化膜を酸窒化物とすることで、更に反射率低減の効果を高めることが可能である。但し、過度に黒化膜におけるＯの原子比を高めた場合には、逆に反射率低減の効果が損なわれるため、本発明ではｚの範囲を０．０３≦ｚ≦０．４７としている。
【0019】
また、本発明の黒化膜の形成に用いられるターゲット材は、Ｍｏを３～２８ａｔ％含み、残部がＴｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする。このように規定したチタン合金のターゲット材を用いることで、反射率の低い黒化膜を反応性スパッタリングによって容易に形成することができる。
【発明の効果】
【0020】
以上のような本発明によれば、反射率の低い黒化膜を備えた積層体、および反射率の低い黒化膜の形成に好適なターゲット材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の一実施形態の積層体を示した図である。
【図2】同積層体の製造手順を示す説明図である。
【図6】本発明の他の実施形態の積層体を示した図である。
【図7】黒化膜中のＭｏの原子比ｘと反射率との関係を示した図である。
【図8】反射率の評価に用いる積層体の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
次に本発明の実施形態を以下に詳しく説明する。
図１において、１０は薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）としての機能を備えた積層体で、基板１８上に形成されたゲート電極層２０と、ゲート電極層２０を覆うゲート絶縁層２２と、ゲート絶縁層２２を介してゲート電極層２０と重なるように配置された半導体層２４と、半導体層２４と接合するソース電極層２６およびドレイン電極層２８と、を備えている。
図１において、１０は薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）としての機能を備えた積層体で、基板１８上に形成されたゲート電極層２０と、ゲート電極層２０を覆うゲート絶縁層２２と、ゲート絶縁層２２を介してゲート電極層２０と重なるように配置された半導体層２４と、半導体層２４と接合するソース電極層２６およびドレイン電極層２８と、を備えている。
【0023】
基板１８は、透明な基材からなり、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等のガラス基板のほか、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂基板を使用することができる。基板１８の厚みは３００μｍ～１ｍｍとするのが加工性の点から好ましい。
【0024】
ゲート電極層２０は、ＡｌやＣｕなどの低抵抗の金属材料で構成することができる。しかしながら、Ａｌ単体では耐熱性が劣り、また腐蝕しやすい等の問題点があるので他の耐熱性導電性材料と組み合わせて形成することも可能である。
【0025】
ゲート絶縁層２２は、単層であっても２層以上であってもよく、従来一般に用いられるもの、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ膜）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ膜）等を用いることができる。
【0026】
半導体層２４は、Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物（ＩＧＺＯとも表記する）などの酸化物半導体で構成することができる。Ｉｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物とは、ＩｎとＧａとＺｎを主成分として有する酸化物という意味であり、ＩｎとＧａとＺｎの比率は問わない。また、ＩｎとＧａとＺｎ以外の金属元素が入っていてもよい。
なお、半導体層２４は、酸化物半導体に限定されるものではなく、例えばアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉとも表記する）を用いることも可能である。
なお、半導体層２４は、酸化物半導体に限定されるものではなく、例えばアモルファスシリコン（ａ－Ｓｉとも表記する）を用いることも可能である。
【0027】
ソース電極層２６およびドレイン電極層２８は、それぞれ半導体層２４に接合されている。詳しくは、ソース電極層２６とドレイン電極層２８の間には凹部２９が設けられ、この凹部２９によってソース電極層２６とドレイン電極層２８とは分離された状態で、それぞれ半導体層２４に接合されている。
【0028】
ソース電極層２６およびドレイン電極層２８は、Ａｌ、Ｃｕもしくはこれらを含む合金で構成される金属層３２と、金属層３２の半導体層２４側の面に設けられた第１の黒化膜３４と、金属層３２の半導体層２４とは反対側の面に設けられた第２の黒化膜３５と、を含む積層構造をなしている。
【0029】
金属層３２は、低抵抗とするためＡｌ単体で構成することが望ましい。一般に電極材料としてＡｌのほかＣｕが用いられる。これらＡｌ、Ｃｕはともにウェットエッチングによる加工が可能であるが、Ｃｕはドライエッチングによる加工ができないため、Ａｌの方が汎用性が高い。またコスト面において、ＡｌはＣｕの１／３程度と安価である。
金属層３２をＡｌ単体で構成する場合、純Ａｌのターゲット材を用いた非反応性スパッタリングによって成膜することができる。また、場合によっては金属層３２を、Ａｌ含有量が９０ａｔ％以上であるＡｌ合金で構成することも可能であるし、耐熱性導電性材料と組み合わせて形成することも可能である。金属層３２の厚みは、１０ｎｍ～１μｍとすることが好ましい。
金属層３２をＡｌ単体で構成する場合、純Ａｌのターゲット材を用いた非反応性スパッタリングによって成膜することができる。また、場合によっては金属層３２を、Ａｌ含有量が９０ａｔ％以上であるＡｌ合金で構成することも可能であるし、耐熱性導電性材料と組み合わせて形成することも可能である。金属層３２の厚みは、１０ｎｍ～１μｍとすることが好ましい。
【0030】
第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５は、金属層３２表面での光の反射を抑える目的で金属層３２の下面および上面を被覆する。第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５は（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyで表されるチタン合金の窒化物である。ｘ及びｙはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．４０≦ｙ≦０．６０を満たしている。このような第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５は、所定組成のチタン合金からなるターゲット材、詳しくはＭｏを３～２８ａｔ％含み、残部がＴｉおよび不可避的不純物からなるターゲット材を用い、Ａｒ等の不活性ガスと窒素ガスの混合ガス雰囲気下で反応性スパッタリングにより形成することができる。
【0031】
第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５の組成は、互いに同一であっても良く、あるいは異なってもよい。同一の組成であれば共通のターゲット材を使用することができる。
尚、第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５の厚みは１５～２００ｎｍとすることが好ましい。
尚、第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５の厚みは１５～２００ｎｍとすることが好ましい。
【0032】
層間絶縁層１４は、ソース電極層２６およびドレイン電極層２８を覆うように配置され、ソース電極層２６とドレイン電極層２８との間の凹部２９において、半導体層２４のチャネル領域４３と接するように配置されている。層間絶縁層１４は、ゲート絶縁層２２と同様に、シリコン酸化膜（ＳｉＯｘ膜）、シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ膜）等を用いることができる。
【0033】
酸化物導電層１６は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＩＺＯなどで構成され、層間絶縁層１４上に配置される。本例の積層体１０が、液晶パネルを構成するＴＦＴアレイ基板として機能する場合、酸化物導電層１６は図示を省略した液晶表示部における画素電極を構成する。酸化物導電層１６は、層間絶縁層１４に形成された接続孔３６を介してドレイン電極層２８と電気的に接続されており、ＴＦＴがＯＮ・ＯＦＦすることで、酸化物導電層１６への電圧印加の開始・終了が行われる。
【0034】
このように構成された積層体１０においては、ソース電極層２６およびドレイン電極層２８が、金属層３２と、これを挟むようにして積層形成された黒化膜３４，３５とで構成されているため、外部からの光に対する金属層３２での反射を抑えることができる。
【0035】
次に、この積層体１０の製造工程を説明する。
先ず、基板１８上に、スパッタ法や蒸着法等の真空薄膜形成方法によって第１の導電膜を形成し、第１の導電膜をパターニングして図２(Ａ)に示すように、Ａｌ等からなるゲート電極層２０を形成する。
先ず、基板１８上に、スパッタ法や蒸着法等の真空薄膜形成方法によって第１の導電膜を形成し、第１の導電膜をパターニングして図２(Ａ)に示すように、Ａｌ等からなるゲート電極層２０を形成する。
【0036】
第１の導電膜のパターニングによってゲート電極層２０が形成されると、ゲート電極層２０が位置する部分以外は基板１８の表面が露出する。図２(Ｂ)に示すように、基板１８およびゲート電極層２０の表面に、ＳｉＯ2、ＳｉＮｘ等のゲート絶縁層２２を形成する。
【0037】
次に、図２(Ｃ)に示すように、ゲート絶縁層２２上に半導体の薄膜を形成し、その後パターニングして、パターニングされた半導体の薄膜からなる半導体層２４を形成する。例えば、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎを所定の割合で含有するＩｎ－Ｇａ－Ｚｎ系酸化物からなる酸化物半導体層を形成する。
【0038】
次に、図３(Ａ)、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、半導体層２４の表面と、半導体層２４の位置する部分以外の場所で露出するゲート絶縁層２２の表面に、第１の黒化膜３４ａ、第２の導電膜３２ａ、第２の黒化膜３５ａの順でこれらを膜状に積層する。
第１の黒化膜３４ａは、図２（Ｃ）の状態まで作製された積層体に対し、所定組成のチタン合金のターゲット材を用い、スパッタリングガスとして窒素ガスを含んだ混合ガスを用い反応性スパッタリングによって形成する。
第１の黒化膜３４ａは、図２（Ｃ）の状態まで作製された積層体に対し、所定組成のチタン合金のターゲット材を用い、スパッタリングガスとして窒素ガスを含んだ混合ガスを用い反応性スパッタリングによって形成する。
【0039】
次に、Ａｌを主成分とするターゲット材を用い、スパッタリングガスとしてターゲット材とは非反応性のガスを用いた非反応性スパッタリングによって、第２の導電膜３２ａを、図３(Ｂ)に示すように、第１の黒化膜３４ａの表面に形成する。
【0040】
次に、所定組成のチタン合金からなるターゲット材を用い、スパッタリングガスとして窒素ガスを含んだ混合ガスを用いた反応性スパッタリングによって第２の黒化膜３５ａを、図３(Ｃ)に示すように、第２の導電膜３２ａの表面に形成する。このようにして第１の黒化膜３４ａ、第２の導電膜３２ａ、第２の黒化膜３５ａからなる積層膜３０ａが形成される。
【0041】
その後、図４（Ａ）に示すように積層膜３０ａの非除去部分にレジスト３８を形成して、この状態で積層膜３０ａを含む積層体をエッチング液に浸漬することで積層膜３０ａの、レジスト３８にてマスクされていない部分が部分的に除去される。その後、レジスト３８を除去すると、図４（Ｂ）に示すように、第１の黒化膜３４、金属層３２および第２の黒化膜３５を有するソース電極層２６およびドレイン電極層２８が形成される。
このように、本例の第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５は、金属層３２とともに、従来のウェットエッチングまたはドライエッチングによるパターン形成が可能である。
このように、本例の第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５は、金属層３２とともに、従来のウェットエッチングまたはドライエッチングによるパターン形成が可能である。
【0042】
図４（Ｂ）において、半導体層２４の、ソース領域４１とドレイン領域４２の間がチャネル領域４３であり、ゲート電極層２０は、ゲート絶縁層２２を挟んでチャネル領域４３と対向する位置にある。この状態で、半導体層２４と、ゲート絶縁層２２と、ゲート・ソース・ドレインの各電極層２０、２６、２８とで、ＴＦＴが構成される。
【0043】
次に、図５(Ａ)に示すようにＳｉＮｘやＳｉＯ2等からなる層間絶縁層１４を形成する。これとともに、層間絶縁層１４の所定の箇所には接続孔３６（図１参照）を形成しておく。その後、図５（Ｂ）に示すように層間絶縁層１４の表面に、ＩＴＯなどの第３の導電膜を形成し、その後パターニングして、酸化物導電層１６を形成する。
【0044】
以上、本発明の一実施形態の積層体１０の構成およびその製造方法について説明したが、積層体１０の構成およびその製造方法については適宜変更可能である。例えば、上記積層体１０ではソース・ドレイン電極２６，２８に黒化膜を設けているが、場合によっては、図１で示されたゲート電極２０の上下に黒化膜を形成することも可能である。また、ゲート電極２０、ソース・ドレイン電極２６，２８の上側にのみ黒化膜を形成することも可能であるし、ゲート電極２０、ソース・ドレイン電極２６，２８の下側にのみ黒化膜を形成することも可能である。
【0045】
また、上記実施形態では、第１の黒化膜３４および第２の黒化膜３５をチタン合金の窒化物で構成したが、これら黒化膜３４，３５を（Ｔｉ1-xＭｏx）1-y-ZＮyＯZで表されるチタン合金の酸窒化物で構成することも可能である。ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．１０≦ｙ≦０．６０、０．０３≦ｚ≦０．４７を満たしている。このような酸窒化物は、所定組成のチタン合金からなるターゲット材を用い、窒素ガスおよび酸素ガスを含む混合ガス雰囲気下での反応性スパッタリングにより形成することができる。
【0046】
図６は、本発明の他の実施形態の積層体を示している。
図６（Ａ）において、５０Ａはタッチパネルセンサとして使用する積層体の一例を示している。同図において５２は透明な基材で、この基材５２の一方の面（図中の上面）に、電極形成する金属層５４が基材５２全面に亘って膜状に積層されている。そしてこの金属層５４の、基材５２とは反対側の面、すなわち図中上面に、黒化膜５６が積層形成されている。この黒化膜５６もまた、金属層５４の全面に亘って膜状に積層形成されている。
図６（Ａ）において、５０Ａはタッチパネルセンサとして使用する積層体の一例を示している。同図において５２は透明な基材で、この基材５２の一方の面（図中の上面）に、電極形成する金属層５４が基材５２全面に亘って膜状に積層されている。そしてこの金属層５４の、基材５２とは反対側の面、すなわち図中上面に、黒化膜５６が積層形成されている。この黒化膜５６もまた、金属層５４の全面に亘って膜状に積層形成されている。
【0047】
本例における黒化膜５６は、（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyで表されるチタン合金の窒化物である。ここでｘ及びｙはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．４０≦ｙ≦０．６０を満たしている。また黒化膜５６は、（Ｔｉ1-xＭｏx）1-y-ZＮyＯZで表されるチタン合金の酸窒化物で構成することも可能である。ここでｘ、ｙ、ｚはそれぞれ原子比を示し、０．０３≦ｘ≦０．２８、０．１０≦ｙ≦０．６０、０．０３≦ｚ≦０．４７を満たしている。
【0048】
積層体５０Ａは、実際にはこれを加工してタッチパネルセンサの要素として用いる。５０は、その加工後の積層体を示している。
加工後の積層体５０においては、加工前の積層体５０Ａにおける膜状の金属層５４の余分となる部分が除去されて多数の極細線Ｓ１のみが金属層５４として残されており、それら残された極細線Ｓ１が互いに平行をなして縞状パターンの電極５４Ｄを形成している。
黒化膜５６もまた余分の部分が除去されて、極細線Ｓ１の図中上面を覆う部分のみが極細線Ｓ２となって残され、それらが極細線Ｓ１の図中上面に入射する光に対する反射を低減する働きをなしている。
なお、この実施形態における図６（Ａ）の積層体５０Ａ及び５０は、何れも本発明の積層体の概念に含まれるものである。
加工後の積層体５０においては、加工前の積層体５０Ａにおける膜状の金属層５４の余分となる部分が除去されて多数の極細線Ｓ１のみが金属層５４として残されており、それら残された極細線Ｓ１が互いに平行をなして縞状パターンの電極５４Ｄを形成している。
黒化膜５６もまた余分の部分が除去されて、極細線Ｓ１の図中上面を覆う部分のみが極細線Ｓ２となって残され、それらが極細線Ｓ１の図中上面に入射する光に対する反射を低減する働きをなしている。
なお、この実施形態における図６（Ａ）の積層体５０Ａ及び５０は、何れも本発明の積層体の概念に含まれるものである。
【0049】
また図６（Ｂ）で示す積層体２０Ａ及び２０は、本実施形態における積層体の他の形態例である。積層体２０Ａ及び２０では、金属層５４と透明な基材５２との間に黒化膜５６が積層形成されている。このようにすることで、下側から上向きに入射する光が電極５４Ｄ（金属層５４）で下向きに反射するのを抑制することができる。
【0050】
［実施例１］
次に本発明の実施例を以下に詳しく説明する。
この実施例１では、下記表１に示すように、（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyで表される黒化膜における、Ｍｏの原子比ｘを変化させた種々の積層体を以下のようにして製造し、反射率およびエッチング性を以下の方法で測定し、評価を行った。
次に本発明の実施例を以下に詳しく説明する。
この実施例１では、下記表１に示すように、（Ｔｉ1-xＭｏx）1-yＮyで表される黒化膜における、Ｍｏの原子比ｘを変化させた種々の積層体を以下のようにして製造し、反射率およびエッチング性を以下の方法で測定し、評価を行った。
【0051】
（黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体の作製）
透明な基材として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板を用い、まず反応性スパッタリングを行って基材上に第１の黒化膜を形成した。反応性スパッタリングは、Ｍｏ比が異なるＴｉＭｏ合金からなるスパッタリングターゲットを用い、真空度を５×１０-4～５×１０-5Ｐａとし、チャンバ内に窒素ガス比率が８０％以上の混合ガスを導入して、スパッタ圧は０．１～１．５Ｐａ，電力は１００～５００Ｗとして行なった。これにより厚さ１００ｎｍの黒化膜を形成した。
次に、非反応性スパッタリングを行って黒化膜上にＣｕからなる金属膜を積層形成した。金属膜を形成するための非反応性スパッタリングは真空度を５×１０-4～５×１０-5Ｐａとし、チャンバ内にＡｒガス（不活性ガス）を導入して行った。スパッタ圧は０．１～１．５Ｐａ，電力は１００～５００Ｗとして行った。これにより厚さ２００ｎｍでＣｕからなる金属膜を形成した。
次に、反応性スパッタリングを行って金属膜上に第２の黒化膜を形成した。成膜の条件は第１の黒化膜と同じである。
このようにして、透明基材上に第１の黒化膜と金属膜と第２の黒化膜がその順に積層した構造、すなわち図８で示す黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を得た。
透明な基材として１００ｍｍ×１００ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板を用い、まず反応性スパッタリングを行って基材上に第１の黒化膜を形成した。反応性スパッタリングは、Ｍｏ比が異なるＴｉＭｏ合金からなるスパッタリングターゲットを用い、真空度を５×１０-4～５×１０-5Ｐａとし、チャンバ内に窒素ガス比率が８０％以上の混合ガスを導入して、スパッタ圧は０．１～１．５Ｐａ，電力は１００～５００Ｗとして行なった。これにより厚さ１００ｎｍの黒化膜を形成した。
次に、非反応性スパッタリングを行って黒化膜上にＣｕからなる金属膜を積層形成した。金属膜を形成するための非反応性スパッタリングは真空度を５×１０-4～５×１０-5Ｐａとし、チャンバ内にＡｒガス（不活性ガス）を導入して行った。スパッタ圧は０．１～１．５Ｐａ，電力は１００～５００Ｗとして行った。これにより厚さ２００ｎｍでＣｕからなる金属膜を形成した。
次に、反応性スパッタリングを行って金属膜上に第２の黒化膜を形成した。成膜の条件は第１の黒化膜と同じである。
このようにして、透明基材上に第１の黒化膜と金属膜と第２の黒化膜がその順に積層した構造、すなわち図８で示す黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を得た。
【0052】
【表1】
【0053】
（反射率の評価）
上記のように作製した黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を用い、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して反射率の測定を行った。詳しくは紫外可視分光光度計を用いて可視光（波長４００～７８０ｎｍ）について波長１ｎｍ毎の反射率を測定し、その平均値を算出した。反射率の測定は、図８にて矢印で示すように、金属膜の側から基材側を見たときの反射光の測定、即ち金属膜の側から基材側に光が入射したときの反射光を測定し、下記評価基準にて評価した。その結果を表１に示す。
○：反射率が２５％未満
×：反射率が２５％以上
上記のように作製した黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を用い、ＪＩＳ Ｋ ７１０５に準拠して反射率の測定を行った。詳しくは紫外可視分光光度計を用いて可視光（波長４００～７８０ｎｍ）について波長１ｎｍ毎の反射率を測定し、その平均値を算出した。反射率の測定は、図８にて矢印で示すように、金属膜の側から基材側を見たときの反射光の測定、即ち金属膜の側から基材側に光が入射したときの反射光を測定し、下記評価基準にて評価した。その結果を表１に示す。
○：反射率が２５％未満
×：反射率が２５％以上
【0054】
（ウェットエッチング性評価）
ウェットエッチング性評価では、金属膜が形成される前の黒化膜／基材の積層体から５ｃｍ角の試料を切り出し、この試料を林純薬工業製のエッチング液Ｐｕｒｅ Ｅｔｃｈ ＴＥに浸漬し、基板上に形成した黒化膜が完全に溶解されるまでの時間を測定し、エッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を求め、下記評価基準にて評価した。その結果を表１に示す。
○：エッチングレートが７０ｎｍ／ｍｉｎ以上
×：エッチングレートが７０ｎｍ／ｍｉｎ未満
ウェットエッチング性評価では、金属膜が形成される前の黒化膜／基材の積層体から５ｃｍ角の試料を切り出し、この試料を林純薬工業製のエッチング液Ｐｕｒｅ Ｅｔｃｈ ＴＥに浸漬し、基板上に形成した黒化膜が完全に溶解されるまでの時間を測定し、エッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を求め、下記評価基準にて評価した。その結果を表１に示す。
○：エッチングレートが７０ｎｍ／ｍｉｎ以上
×：エッチングレートが７０ｎｍ／ｍｉｎ未満
【0055】
表１の結果において、Ｎｏ．１の積層体は、Ｍｏを含有せず、黒化膜をＴｉＮで構成したものである。Ｎｏ．１の積層体は、反射率の評価、ウェットエッチング性の評価がともに×であった。
一方、黒化膜にＭｏを３２ａｔ％以上含有させたＮｏ．６およびＮｏ．７の積層体は、ウェットエッチング性の評価は○であったが、反射率が２５％超と高く反射率の評価が×であった。
一方、黒化膜にＭｏを３２ａｔ％以上含有させたＮｏ．６およびＮｏ．７の積層体は、ウェットエッチング性の評価は○であったが、反射率が２５％超と高く反射率の評価が×であった。
【0056】
これに対し本発明で規定した組成の黒化膜を備えたＮｏ．２～Ｎｏ．５の積層体については、反射率およびウェットエッチング性、いずれも良好な結果が得られた。なお、図７に黒化膜中のＭｏの原子比ｘと反射率との関係を示している。
【0057】
また、表１では参考として、ドライエッチング性についての評価も示している。表１に示す黒化膜は、何れもドライエッチング可能であった。
【0058】
［実施例２］
黒化膜用のターゲット材として、Ｔｉ0.92Ｍｏ0.08のチタン合金を用い、上記実施例１と同様の手順で、黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を作製した。ただし、ここでは表２に示すように黒化膜を成膜する際の混合ガス中の窒素ガス量を変化させて積層体を製造し、黒化膜の組成を調査するとともに反射率を測定した。その結果を表２に示す。
黒化膜用のターゲット材として、Ｔｉ0.92Ｍｏ0.08のチタン合金を用い、上記実施例１と同様の手順で、黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を作製した。ただし、ここでは表２に示すように黒化膜を成膜する際の混合ガス中の窒素ガス量を変化させて積層体を製造し、黒化膜の組成を調査するとともに反射率を測定した。その結果を表２に示す。
【0059】
【表2】
【0060】
表２の結果によれば、目標とする反射率２５％未満を実現するためには、黒化膜中のＮを４０ａｔ％以上含有させる必要があることが分かる。本例においては、成膜時の混合ガス中の窒素ガス量を８０％以上とすることで、黒化膜中のＮを４０ａｔ％以上とすることができた。
【0061】
［実施例３］
黒化膜用のターゲット材として、Ｔｉ単体またはチタン合金のターゲット材を用い、上記実施例１と同様の手順で、黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を作製した。ただし、ここでは表３、表４に示すように黒化膜を成膜する際の混合ガス中の窒素ガス量と酸素ガス量の比率を変化させて積層体を製造し、黒化膜の組成を調査するとともに反射率を測定した。また、ウェットエッチング性およびドライエッチング性についての評価も併せて行っている。その結果を表３、表４に示す。
なお、表３におけるＴi-４Ｍｏの記載は、ターゲット材の組成がＴｉ0.96Ｍｏ0.04であることを示し、Ｔi-８Ｍｏの記載は、ターゲット材の組成がＴｉ0.92Ｍｏ0.08であることを示している。
黒化膜用のターゲット材として、Ｔｉ単体またはチタン合金のターゲット材を用い、上記実施例１と同様の手順で、黒化膜／金属膜／黒化膜／基材の積層体を作製した。ただし、ここでは表３、表４に示すように黒化膜を成膜する際の混合ガス中の窒素ガス量と酸素ガス量の比率を変化させて積層体を製造し、黒化膜の組成を調査するとともに反射率を測定した。また、ウェットエッチング性およびドライエッチング性についての評価も併せて行っている。その結果を表３、表４に示す。
なお、表３におけるＴi-４Ｍｏの記載は、ターゲット材の組成がＴｉ0.96Ｍｏ0.04であることを示し、Ｔi-８Ｍｏの記載は、ターゲット材の組成がＴｉ0.92Ｍｏ0.08であることを示している。
【0062】
【表3】
【0063】
【表4】
【0064】
表３、表４の結果によれば、Ｔｉのみから成るターゲットを用いた場合（Ｎｏ．２１、２２参照）およびＭｏ比率の高いターゲット（Ｔｉ－３２Ｍｏ）を用いた場合（Ｎｏ．５７～６２参照）については、目標（反射率２５％未満）未達であった。
一方、共通のターゲット材を用いて作製された積層体について注目すると（例えば表３のＮｏ．２３～Ｎｏ．２９参照）、黒化膜中に含まれるＯ量が増加するにつれて反射率は低下しており、黒化膜中にＯを含有させたことによる効果が認められる。但し、適量を超えて含有させた場合には、反射率は逆に高くなっており、目標とする反射率２５％未満を実現するためにはＯを４７ａｔ％未満（且つＮを１０～６０ａｔ％）とすることが有効であることが分かる。
一方、共通のターゲット材を用いて作製された積層体について注目すると（例えば表３のＮｏ．２３～Ｎｏ．２９参照）、黒化膜中に含まれるＯ量が増加するにつれて反射率は低下しており、黒化膜中にＯを含有させたことによる効果が認められる。但し、適量を超えて含有させた場合には、反射率は逆に高くなっており、目標とする反射率２５％未満を実現するためにはＯを４７ａｔ％未満（且つＮを１０～６０ａｔ％）とすることが有効であることが分かる。
【0065】
以上本発明の実施形態及び実施例について詳しく説明したが、これはあくまで一例示である。例えば、本発明の積層体は、液晶パネルやタッチパネルのほか有機ＥＬを備えた表示装置に用いることも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【符号の説明】
【0066】
１０，５０，５０Ａ，６０，６０Ａ， 積層体
１８，５２ 基材
３２，５４ 金属層
３４，３５，５６ 黒化膜
１８，５２ 基材
３２，５４ 金属層
３４，３５，５６ 黒化膜
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】