(57)【要約】  透明導電膜用のエッチャントに対して耐性が高い、補助配線を透明導電膜の上に有する補助配線付き基体および該基体の製造方法の提供。  基体上に透明導電膜を有し、該透明導電膜上にパターン化された下地層、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層およびキャップ層をこの順に含む補助配線を有する補助配線付き基体であって、前記導体層の外表面がＡｌの酸化物層、Ａｌ合金の酸化物層、クロムの酸化物を主成分とする層、またはリン酸塩を主成分とする層とされることを特徴とする補助配線付き基体。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に透明導電膜を有し、該透明導電膜上にパターン化された下地層、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層およびキャップ層をこの順に含む補助配線を有する補助配線付き基体であって、前記導体層の外表面がＡｌの酸化物層、Ａｌ合金の酸化物層、クロムの酸化物を主成分とする層、またはリン酸塩を主成分とする層とされてなることを特徴とする補助配線付き基体。
【請求項２】
前記導体層の外表面がＡｌの酸化物層、またはＡｌ合金の酸化物層である請求項１に記載の補助配線付き基体。
【請求項３】
前記導体層が、Ａｌ−Ｎｄ合金を主成分とし、かつＮｄの含有率が全成分に対して０．１〜６原子％である請求項１または２に記載の補助配線付き基体。
【請求項４】
前記キャップ層がＭｏまたはＭｏ合金を主成分とする層である請求項１〜３のいずれかに記載の補助配線付き基体。
【請求項５】
前記キャップ層がＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とする層である請求項１〜４のいずれかに記載の補助配線付き基体。
【請求項６】
前記下地層がＭｏまたはＭｏ合金を主成分とする層である請求項１〜５のいずれかに記載の補助配線付き基体。
【請求項７】
前記下地層がＮｉ−Ｍｏ合金を主成分とする層である請求項１〜６のいずれかに記載の補助配線付き基体。
【請求項８】
前記導体層と前記キャップ層との間および／または前記導体層と前記下地層との間に、Ｎｉを含まないＮｉ拡散防止層を有する請求項１〜７のいずれかに記載の補助配線付き基体。
【請求項９】
前記Ｎｉ拡散防止層がＭｏ、Ｍｏ−Ｎｂ合金またはＭｏ−Ｔａ合金を主成分とする層である請求項８に記載の補助配線付き基体。
【請求項１０】
前記透明導電膜がＩＴＯ層（酸化インジウムと酸化スズとの混合物）またはＩＺＯ層（酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物）である請求項１〜９のいずれかに記載の補助配線付き基体。
【請求項１１】
基体上に、透明導電膜、下地層、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層およびキャップ層をこの順に形成し、
前記下地層、前記導体層および前記キャップ層をフォトリソグラフ法により一括してパターニングして補助配線付き基体を形成し、
前記補助配線付き基体に酸化処理を施すことを特徴とする補助配線付き基体の製造方法。
【請求項１２】
前記酸化処理を施した後、透明導電膜用のエッチャントを用いて、前記透明導電膜に平面状にパターニングを施す請求項１１に記載の補助配線付き基体の製造方法。
【請求項１３】
前記酸化処理が、熱処理、ベーマイト処理、紫外線−オゾン処理、陽極酸化処理および溶液中の酸化剤による処理からなる群から選ばれる１種以上の処理である請求項１１に記載の補助配線付き基体の製造方法。
【請求項１４】
基体上に、透明導電膜、下地層、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層およびキャップ層をこの順に形成し、
前記下地層、前記導体層および前記キャップ層をフォトリソグラフ法により一括してパターニングして補助配線付き基体を形成し、
前記補助配線付き基体にクロメート処理またはリン酸塩処理の１種以上の保護処理を施すことを特徴とする補助配線付き基体の製造方法。
【請求項１５】
前記保護処理を施した後、透明導電膜用のエッチャントを用いて、前記透明導電膜に平面状にパターニングを施す請求項１４に記載の補助配線付き基体の製造方法。
【請求項１６】
前記透明導電膜用のエッチャントが、非酸化性の酸であることを特徴とする請求項１２または１５に記載の補補助配線付き基体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ）ディスプレィなどのフラットパネルディスプレィ用電極配線として好適に用いられる補助配線付き基体とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高度情報化に伴って、フラットパネルディスプレィの需要がますます高まっている。最近、自己発光型で低電圧駆動が可能な有機ＥＬディスプレィが、高速応答性、視認性、輝度などの点で従来のＬＣＤやＰＤＰに比べ格段に優れていることから、次世代のディスプレィとして特に注目されている。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）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質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、ＬＣＤなどに従来から用いられているＩＴＯ層の低抵抗化は既に限界に近づいている。そこで、ＡｌやＡｌ合金などの低抵抗金属を補助配線とし、ＩＴＯ層からなる透明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、他の金属と電気的コンタクトを取ろうとしても、接触抵抗が高く、そのままでは使用することができないという不都合があった。また、ＩＴＯ層の上に直接ＡｌまたはＡｌ合金を形成すると、接触抵抗が高いという問題があった。上記問題を解決するため、ＡｌまたはＡｌ合金とＩＴＯ層との間に下地層を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１および２参照。）。【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１１９５４号公報
【特許文献２】特開２００４−１５８４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記方法により接触抵抗について解決を図ることは可能と考えられる。しかし、有機ＥＬ用の基体を形成するためには、パターニングにより補助配線を形成して補助配線付き基体を得た後、ＩＴＯ層等の透明導電膜を補助配線とは異なるパターンにパターニングして透明電極を形成する。この透明導電膜のパターニングにおける透明導電膜用のエッチャントにより、補助配線が腐食するという問題があった。【０００６】
上記問題を解決するために、補助配線をレジストで覆うことで補助配線を透明導電膜用のエッチャントから保護する方法が存在する。しかし、実際の製造工程において、レジストで補助配線を完全に被覆することは困難であり、結果的に補助配線を完全に保護することは困難であった。レジストの被覆が不十分なところでは、透明導電膜のパターニング時に透明導電膜用のエッチャントにより補助配線が腐食し、配線抵抗が増大する、また、信頼性が低下するなどの問題があった。【０００７】
本発明は、透明導電膜用のエッチャントに対して耐性が高い、透明導電膜の上に補助配線を有する補助配線付き基体および該基体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ＡｌまたはＡｌ合金を導体層に使用することによる問題点を解決すべく、従来技術を踏まえて鋭意検討した結果、導体層の外表面にＡｌの酸化物層（アルミナ水和物を含む）またはＡｌ合金の酸化物層を形成することで、透明導電膜のエッチャントに対して耐久性が著しく向上することを見出した。導体層の外表面とは、パターン化された積層体中の導体層の露出面、即ち、導体層の側面断面部を指す。このＡｌの酸化物層または、Ａｌ合金の酸化物層は導体層の外表面の保護層である。導体層の外表面の保護層には、クロムの酸化物を主成分とする層またはリン酸塩を主成分とする層を用いることが出来る。そして、低抵抗で、透明導電膜のエッチャントに対して耐久性の高い補助配線付き基体を得るに至り、本発明を完成したのである。なお、「Ａｌの酸化物層（アルミナ水和物を含む）、Ａｌ合金の酸化物層、クロムの酸化物を主成分とする層またはリン酸塩を主成分とする層」を以下単に「外表面保護層」という。【０００９】
本発明は、基体上に透明導電膜を有し、該透明導電膜上にパターン化された下地層、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層およびキャップ層をこの順に含む補助配線を有する補助配線付き基体であって、前記導体層の外表面が外表面保護層（Ａｌの酸化物層、Ａｌ合金の酸化物層、クロムの酸化物を主成分とする層またはリン酸塩を主成分とする層）とされてなることを特徴とする補助配線付き基体を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の補助配線付き基体は、補助配線の導体層の外表面を外表面保護層とすることにより、透明導電膜用のエッチャントに対する耐性が向上する。よって、透明導電膜をエッチングして透明電極を得る場合に、補助配線の腐食が抑制され、補助配線の抵抗が増大することがない。そのため、高精細で信頼性の高いディスプレィを作製することができる。特に、素子寿命の長期化や発光特性の向上という要求が厳しい有機ＥＬディスプレィ等のフラットディスプレィでは、配線の低抵抗化が望まれるため、本発明の補助配線付き基体は極めて有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の配線付き基体を用いた有機ＥＬ素子の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】
【００１２】
１：ガラス基板
２：補助配線
２ａ：下地層
２ｂ：導体層
２ｂ１：導体層の外表面
２ｃ：キャップ層
３：透明導電膜（陽極）
４：有機質層
５：Ａｌ陰極
６：封止缶
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、基体上に透明導電膜を有し、該透明導電膜上にパターン化された下地層、該下地層上にＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層および該導体層上にキャップ層をこの順に含む補助配線を有する補助配線付き基体であって、前記導体層の外表面がＡｌの酸化物層（アルミナ水和物を含む）またはＡｌ合金の酸化物層とされてなることを特徴とする。また、外表面はクロムの酸化物を主成分とする層またはリン酸塩を主成分とする層を用いることも出来る。なお、このときクロム酸化物およびリン酸塩が、外表面保護層中に６０質量％以上であることが好ましい。該導体層の外表面が外表面保護層となっているため、透明導電膜用のエッチャントに対する耐腐食性が向上する。【００１４】
図１〜３を用いて本発明の補助配線付き基体について詳細に説明する。図１は本発明の補助配線付き基体を用いた有機ＥＬ素子の１例を示す一部切り欠き正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線での断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ線での断面図である。補助配線付き基体は、ガラス基板１上に透明導電膜３を有し、該透明導電膜上にパターン化された下地層２ａ、導体層２ｂおよびキャップ層２ｃを含む補助配線２を有している。【００１５】
補助配線付き基体を形成後、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有する有機質層４を、透明導電膜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、有機質層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、補助配線２、透明導電膜３、有機質層４が形成された後、透明導電膜３と直交するように、真空蒸着により形成する。次に、破線で囲まれた部分を樹脂封止して封止缶６とすることで有機ＥＬ素子を形成する。【００１６】
上記のような形状を有する補助配線付き基体を形成する場合、図１〜３のとおり補助配線２と透明導電膜３とは異なったパターンを有するため、別々にパターニングをせざるをえない。その場合、まず透明導電膜をガラス基板全面に形成し、所望の形状にパターニングした後、補助配線の前駆体である積層体を形成しさらに積層体を所望の形状にパターニングして補助電極を作成する方法が考えられる。しかし、この方法では、２回のパターニングの間に成膜工程を挿入せざるを得ず、余分な装置が必要となり、生産性に劣る問題がある。【００１７】
生産性向上のため、ガラス基板上に透明導電膜および積層体を形成後、まず積層体をパターニングし、その後透明導電膜をパターニングする方法が考えられる。この方法では、成膜を一括して行った後にパターニングを行うことができるため、生産性の向上を図ることが可能である。【００１８】
透明導電膜を先にパターニングする方法では、パターニング時に補助配線が存在しないため、透明導電膜用のエッチャントに対する補助配線の耐久性等を考慮する必要性は生じない。しかし、前述したような、まずガラス基板上に透明導電膜および補助配線を形成する方法では、透明導電膜のパターニング時に補助配線が存在するため、透明導電膜用のエッチャントにパターニングされた補助配線がさらされることとなる。本発明においては、導体層の外表面が外表面保護層となっているため、透明導電膜用エッチャントに補助配線がさらされた場合に生じる補助配線の腐食や補助配線の抵抗の増大を防止できる。【００１９】
透明導電膜用エッチャントとしては、酸化剤を含むものと酸化剤を含まないものとの２種が一般的に使用されている。酸化剤を含むものとしては、塩酸−硝酸の混酸となる王水系エッチャント、塩酸−塩化第二鉄系エッチャントなどが挙げられる。酸化剤を含まないものとしては、塩酸、臭化水素酸、または塩酸と臭化水素酸の混酸などが挙げられる。【００２０】
補助配線の腐食を防止するため、透明導電膜をフォトリソグラフ法によりパターニングをする際に、レジストで補助配線を覆うことで、透明導電膜用のエッチャントに補助配線がさらされないようにすることも可能である。しかし、レジストに欠点がある可能性も否定できない。欠点が存在すると、そこから透明導電膜用エッチャントが浸透する問題がある。特に、レジストの欠点が補助配線の断面部に近いときには、下地層、導体層およびキャップ層の全てが透明導電膜用エッチャントにさらされ、補助配線の抵抗の増大の問題が生じる可能性がある。【００２１】
一般的に、透明導電膜用エッチャントの内、酸化剤を含むものでは、補助電極中の全ての層が腐食することが多いが、酸化剤を含まない透明導電膜用エッチャントでは、下地層およびキャップ層の腐食は生じないことが多い。導体層は、酸化剤を含む、含まないにかかわらず透明導電膜用のエッチャントによって腐食される可能性が高い。【００２２】
本発明者らは、上記内容に鑑み、導体層の外表面２ｂ１に外表面保護層を形成することにより、また、透明導電膜用のエッチャントとして酸化剤を含まないエッチャントを用いることで、下地層、導体層およびキャップ層の腐食が抑制されることを見出した。導体層は下地層およびキャップ層で挟まれているため、導体層の大部分は露出しておらず、露出しているのはパターニングにより除去された補助配線の断面部である。導体層の外表面とは、上記補助配線の断面部を意味する。【００２３】
よって、当該導体層の外表面を外表面保護層（好ましくはアルミナ層、特に好ましくはアルミナ水酸化物層、例えばベーマイト層）で保護することで、酸化剤を含まないエッチャントに対する補助配線の耐久性（以下、耐食性、または耐性ともいう）が格段に向上することを見出した。よって、透明導電膜をフォトリソグラフ法によりパターニングをする際、補助配線は腐食されず、補助配線の抵抗値が増大することがない。また、補助配線をレジストで覆う方法を用いる方法を併用する場合であっても、補助配線を覆ったレジストに欠点があったとしても、補助配線は腐食されず、補助配線の抵抗値が増大することがない。【００２４】
外表面保護層の形成は、基体上に、透明導電膜、下地層、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする導体層およびキャップ層をこの順に形成し、前記下地層、前記導体層および前記キャップ層をフォトリソグラフ法により一括してパターニングして補助配線付き基体を形成し、前記補助配線付き基体に熱処理、ベーマイト処理、紫外線−オゾン処理、陽極酸化処理および溶液中の酸化剤による処理、クロメート処理またはリン酸塩処理からなる群から選ばれる１種以上の処理（以下、保護処理ともいう）を施すことにより行うことができる。外表面保護層の形成は、層全体からすればごく一部であり、配線抵抗の増大は実用上全く問題ないレベルである。なお、外表面保護層の層厚は、エッチャントに対する保護の点で、外表面から１〜１００ｎｍであることが好ましい。【００２５】
前記保護処理のうち、ベーマイト処理が、ＩＴＯエッチャントに対する耐食性、処理の容易性（生産性）等の点で好ましい。したがって、外表面保護層としては、水酸化水和物であるベーマイトがより好ましい。ベーマイト処理の方法としては、高温蒸気や加熱純水を用いることができる。また、純水にアンモニアやアルミン酸塩を添加することにより効果的にベーマイトを形成できる。【００２６】
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板、セラミック基板、プラスチック基板、金属基板などが挙げられる。ただし、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。【００２７】
本発明の配線付き基体の導体層（外表面保護層形成前）は、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする層であり、ＡｌまたはＡｌ合金が、導体層中に９０質量％以上、特に９５質量％以上であることが好ましい。導体層には、不純物としてＴｉ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｏが含有されていてもよく、その含有量は合計で５質量％以下、特に１質量％以下であることが好ましい。Ａｌ合金としては、Ａｌ−Ｎｄ合金であることが、配線を低抵抗に保持したまま、ヒロックを発生しにくくすることができる点で好ましい。また、導体層の材料をＡｌ−Ｎｄ合金とすると、導体層の表面粗度が低下し、キャップ層による被覆性がよくなり、導体層の露出が抑えられるので、補助配線のＩＴＯのエッチャントに対する耐久性や耐アルカリ性をさらに向上させることができる。【００２８】
導体層（外表面保護層形成前）を構成するＡｌ−Ｎｄ合金層のＡｌ含有率は、配線の抵抗を低くする点から、導体層の全成分に対して９４〜９９．９原子％であることが好ましく、Ｎｄ含有率は全成分に対して０．１〜６原子％であることが好ましい。Ｎｄ含有率が高くなるほど、成膜直後の抵抗が増大するが、有機ＥＬ表示素子などにおいては、一般的に補助配線形成後に表示素子形成のための熱処理を行う必要があり、成膜後に熱処理を行うことにより、Ａｌと同等の抵抗まで低下させることができる。Ｎｄ含有率が０．１原子％より少ないと耐ヒロック性が充分でなく、６原子％を超えると、熱処理後の抵抗がＡｌの抵抗よりも増大する。【００２９】
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。【００３０】
キャップ層は、特に限定されないが、ＭｏまたはＭｏ合金を主成分とする層であることが好ましい。ＭｏまたはＭｏ合金を主成分とするキャップ層は、導体層であるＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする層と同じエッチャントでほぼ同じ速度でエッチングすることができ、キャップ層と導体層とを一括してパターニングすることが可能となるからである。また、ＭｏまたはＭｏ合金を主成分とするキャップ層は、透明導電膜用の酸化剤を含まないエッチャントに対して耐性が高いので、透明導電膜をフォトリソグラフ法によりパターニングする際に、キャップ層が腐食しないという利点もある。キャップ層中のＭｏまたはＭｏ合金の含有率は、９０〜１００原子％であることが好ましい。【００３１】
Ｍｏ合金は、Ｎｉ−Ｍｏ合金であることが好ましい。Ｎｉ−Ｍｏ合金層は耐湿性が優れるので、得られた補助配線付き基体を用いた電子装置の信頼性を向上させることができる。Ｎｉ−Ｍｏ合金層のエッチング速度は、エッチャントの種類に応じてＮｉとＭｏの組成比を変えて、容易に調整することができる。Ｎｉに対するＭｏの比率が大きい方が、該速度が速くなる。【００３２】
キャップ層の組成がＮｉ−Ｍｏ合金である、つまりキャップ層がＮｉ−Ｍｏ合金層である場合、キャップ層中のＮｉ含有率は、全成分に対して好ましくは３０〜９５原子％、より好ましくは６５〜８５原子％である。Ｎｉ含有率が３０原子％未満であるとキャップ層の耐湿性が充分でなく、９５原子％を超えると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。またキャップ層のＭｏの含有率は、全成分に対して好ましくは５〜７０原子％、より好ましくは１５〜３５原子％である。Ｍｏの含有率が５原子％未満であると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、７０原子％を超えるとキャップ層の耐湿性が充分でなくなる。キャップ層中のＮｉおよびＭｏの合計含有率は９０〜１００原子％であることが好ましい。【００３３】
キャップ層がＮｉ−Ｍｏ合金層である場合、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌなどの金属の１種または２種以上を、エッチング性などを劣化させない範囲、例えば、全成分に対して１０原子％以下でキャップ層中に含有していてもよい。【００３４】
前記キャップ層の膜厚は、導体層を保護するバリア膜としての機能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１５〜６０ｎｍである。【００３５】
下地層は、特に限定されないが、ＭｏまたはＭｏ合金を主成分とする層であることが好ましい。ＭｏまたはＭｏ合金を主成分とする下地層は、導体層であるＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする層と同じエッチャントでほぼ同じ速度でエッチングすることができるからであり、下地層と導体層とが一括してパターニングすることが可能となるからである。また、ＭｏまたはＭｏ合金を主成分とする下地層は、透明導電膜用の酸化剤を含まないエッチャントに対して耐性が高いので、透明導電膜をフォトリソグラフ法によりパターニングする際に、下地層が腐食しないという利点もある。下地層中のＭｏまたはＭｏ合金の含有率は、９０〜１００質量％であることが好ましい。【００３６】
Ｍｏ合金としては、Ｎｉ−Ｍｏ合金であることが好ましい。Ｎｉ−Ｍｏ合金層は耐湿性が優れるので、得られた配線付き基体を用いた電子装置の信頼性を向上させることができる。Ｎｉ−Ｍｏ合金層のエッチング速度は、エッチャントの種類に応じてＮｉとＭｏの組成比を変えて、容易に調整することができる。Ｎｉに対するＭｏの比率が大きい方が、該速度が速くなる。【００３７】
下地層がＮｉ−Ｍｏ合金層である場合、下地層中のＮｉ含有率は、全成分に対して好ましくは３０〜９５原子％、より好ましくは６５〜８５原子％である。Ｎｉ含有率が３０原子％未満であるとＮｉ−Ｍｏ合金層の耐湿性が充分でなく、９５原子％を超えると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−Ｍｏ合金層のＭｏの含有率は、全成分に対して好ましくは５〜７０原子％、より好ましくは１５〜３５原子％である。Ｍｏの含有率が５原子％未満であると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、７０原子％を超えるとＮｉ−Ｍｏ合金層の耐湿性が充分でなくなる。下地層中のＮｉおよびＭｏの合計含有率は９０〜１００原子％であることが好ましい。【００３８】
下地層がＮｉ−Ｍｏ合金層である場合、耐湿性向上等の目的で、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌなどの金属の１種または２種以上を、エッチング性などを劣化させない範囲、例えば、全成分に対して１０原子％以下で下地層中に含有していてもよい。【００３９】
前記下地層の膜厚は、導体層を保護するバリア膜としての機能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１５〜６０ｎｍである。【００４０】
前記下地層、導体層およびキャップ層はスパッタ法により形成されることが耐食性および生産性の点で好ましい。また、リン酸−硝酸−酢酸−水の混酸を用いて、フォトリソグラフ法によりパターニングを行うことで補助配線を形成することが好ましい。【００４１】
本発明の補助配線付き基体は、キャップ層（例えば、Ｎｉ−Ｍｏ合金層のようにＮｉを含む層である場合）と導体層との間、および／または導体層と下地層（例えば、Ｎｉ−Ｍｏ合金層のようにＮｉを含む層である場合）との間に、Ｎｉを含まないＮｉ拡散防止層を有していてもよい。【００４２】
キャップ層および／または下地層がＮｉを含有し、導体層とキャップ層とが接しているときおよび／または導体層と下地層とが接しているときに熱処理すると、キャップ層および／または下地層からＮｉが導体層に拡散し、導体層の抵抗が増大する。該抵抗の増大は、Ｎｉ拡散防止層の形成により防止することができる。Ｎｉ拡散防止層もスパッタ法により形成されるのが好ましい。
Ｎｉ拡散防止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。【００４３】
Ｎｉ拡散防止層は、キャップ層および導体層と一括エッチングできる点から、Ｍｏを主成分とするＭｏ系金属層であることが好ましい。具体的には、Ｍｏ、Ｍｏ−Ｎｂ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金などが挙げられる。該Ｍｏ系金属層のＭｏ含有率は、８０〜１００原子％であることが好ましい。また、該Ｍｏ系金属層のＮｂまたはＴａ含有率は、０〜２０原子％であることが好ましい。【００４４】
本発明の補助配線付き基体は、キャップ層（例えば、Ｎｉ−Ｍｏ合金層のようにＮｉを含む層である場合）を、酸化、窒化、酸窒化、酸炭化または酸窒炭化などの処理をする、つまり、キャップ層形成時にそのような処理を施すことによっても、前記Ｎｉ拡散防止層と同様に抵抗増大を防止することができる。該処理は、Ｎｉ−Ｍｏ合金層をスパッタリングにより形成する時に、スパッタガスとして、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ、ＣＯ２などの反応性ガスとＡｒガスとの混合ガスを用いる方法により実施される。反応性ガスの含有率は、Ｎｉ拡散防止効果の観点から５〜５０体積％であることが好ましく、２０〜４０体積％であることがより好ましい。【００４５】
本発明の配線付き基体は、その下地層に、キャップ層と同じように酸化、窒化、酸窒化、酸炭化または酸窒炭化などの処理を施してもよい。その効果や好ましい範囲はキャップ層と同じである。【００４６】
本発明の配線付き基体は、透明導電膜を有する。透明導電膜はパターニングされ、透明電極（陽極）として機能する。透明導電膜の膜厚は５０〜３００ｎｍが好ましく、１００〜２００ｎｍがより好ましい。【００４７】
本発明における透明導電膜は、ＩＴＯ層（酸化インジウムと酸化スズとの混合物）またはＩＺＯ層（酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物）であることが好ましい。特に、ＩＴＯ層であることが好ましい。ＩＴＯ層は、補助配線のパターニングに使用されるリン酸−硝酸−酢酸−水の混酸に対する耐性が高く、補助配線の形成時に透明導電膜が腐食しないので好ましい。【００４８】
ＩＴＯ層は、例えばガラス基板上に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Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２との総量に対して、ＳｎＯ２が３〜１５質量％含有されるＩＴＯターゲットを用いて、スパッタリング法により成膜するのが好ましい。形成されたＩＴＯ層の組成も、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２との総量に対して、ＳｎＯ２が３〜１５質量％含有されることが好ましい。スパッタリングガスはＯ２とＡｒの混合ガスであることが好ましく、Ｏ２ガス濃度はスパッタリングガス中に０．２〜２体積％であることが好ましい。【００４９】
本発明の補助配線付き基体は、透明導電膜と基体との間に、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や有機ＥＬ層に移行して導体層や有機ＥＬ層が劣化するのを防止する。膜厚は５〜３０ｎｍであることが好ましい。【００５０】
次に、本発明の配線付き基体を用いて有機ＥＬ素子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。【００５１】
まずガラス基板１上にシリカ層（図示せず）を形成し、次いで透明導電膜３を形成する。次に、透明導電膜３の上に、下地層２ａとしてのＮｉ−Ｍｏ合金層、Ｎｉ拡散防止層としてのＭｏ−Ｎｂ合金層（図示せず）、導体層２ｂとしてのＡｌ−Ｎｄ合金層、さらにＮｉ拡散防止層としてのＭｏ−Ｎｂ合金層（図示せず）、キャップ層２ｃとしてのＮｉ−Ｍｏ合金層からなる積層体を、この順序でスパッタリング法により形成する。【００５２】
該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、リン酸−硝酸−酢酸−水の混酸を用いてエッチングし、レジストを剥離して、Ｎｉ−Ｍｏ合金層（下地層）２ａ、Ｍｏ−Ｎｂ合金層（Ｎｉ拡散防止層、図示せず）、Ａｌ−Ｎｄ合金層（導体層）２ｂ、Ｍｏ−Ｎｂ合金層（Ｎｉ拡散防止層、図示せず）およびＮｉ−Ｍｏ合金層（キャップ層）２ｃからなる補助配線２が形成される。【００５３】
次に、補助配線付き基体に外表面保護処理を施すことにより、導体層の外表面に外表面保護層が形成される。【００５４】
続いて、該補助配線およびＩＴＯ層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、ＩＴＯ層の不要部分を、臭化水素酸を用いてエッチングし、ＩＴＯ陽極３を形成する。その後、補助配線付き基板全体を、紫外線−オゾン処理して有機物汚れを除去する。【００５５】
次に正孔輸送層、発光層、電子輸送層を有する有機質層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、有機質層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。【００５６】
カソード背面電極であるＡｌ陰極５は、補助配線２、ＩＴＯ陽極３、有機質層４が形成された後、ＩＴＯ陽極３と直交するように、真空蒸着により形成する。次に、破線で囲まれた部分を樹脂封止して封止缶６とし、有機ＥＬ素子を形成する。【００５７】
本発明の補助配線付き基体は、補助配線の導体層の外表面を外表面保護層で被覆することにより、透明導電膜用のエッチャントに対する補助配線の耐性が向上しているので、透明導電膜をエッチングして透明電極を得る場合に、補助配線の腐食が抑制され、補助配線の抵抗が増大することがない。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。例１〜例９は、下地層、導体層、拡散防止層、キャップ層に用いられる各膜のエッチング速度を測定したものである。また、例１１と１３が実施例である。ただし、本発明は、これらの実施例に限定されないことは言うまでもない。【００５９】
（例１）
厚さ０．７ｍｍ×縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ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る。【００６０】
次に、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２との総量に対してＳｎＯ２１０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１５０ｎｍのＩＴＯ層を形成して、ＩＴＯ層付きガラス基板を得る。ＩＴＯ層の組成はターゲットと同等である。スパッタガスには、Ｏ２ガスを０．５体積％含有するＡｒガスを用いる。スパッタガス圧は０．４Ｐａであり、電力密度は３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板温度は３００℃である。【００６１】
形成されたＩＴＯ層のエッチング速度を測定して結果を表１に示す。エッチング速度は、４０℃の４８％臭化水素酸水溶液の中にサンプルを浸漬し、膜が完全に溶出するまでの時間と膜厚から求める。５分間浸漬しても膜の溶出が見られないものは、エッチング不可とする。【００６２】
（例２）
例１において形成したシリカ層付きガラス基板の上に、原子百分率（％）が７４：２２：４のＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットを用いて、スパッタガスはＣＯ２ガスを３３体積％含有するＡｒ＋ＣＯ２混合ガスとし、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ１００ｎｍのＮｉ−Ｍｏ合金層（Ａｒ＋ＣＯ２成膜）を形成する。形成された膜の組成はターゲットと同等である。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。形成されたＮｉ−Ｍｏ合金層のエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００６３】
（例３）
例１において形成したシリカ層付きガラス基板の上に、Ａｌ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、厚さ１００ｎｍのＡｌ層を形成する。形成された膜の組成はターゲットと同等である。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。形成されたＡｌ層のエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００６４】
（例４）
例３と同様な方法によりＡｌ層付きガラス基板を形成後、紫外線−オゾン処理を施す。次に、そのエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００６５】
（例５）
例１において形成したシリカ層付きガラス基板の上に、原子百分率（％）が９９．８：０．２のＡｌ−Ｎｄ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、厚さ１００ｎｍのＡｌ−Ｎｄ合金層を形成する。形成された膜の組成はターゲットと同等である。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。形成されたＡｌ−Ｎｄ合金層のエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００６６】
（例６）
例５と同様な方法によりＡｌ−Ｎｄ合金層付きガラス基板を形成後、紫外線−オゾン処理を施す。次に、そのエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００６７】
（例７）
例１において形成したシリカ層付きガラス基板の上に、原子百分率（％）が９０：１０のＭｏ−Ｎｂ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、厚さ１００ｎｍのＭｏ−Ｎｂ合金層を形成する。形成された膜の組成はターゲットと同等である。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。形成されたＭｏ−Ｎｂ合金層のエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００６８】
（例８）
例１において形成したシリカ層付きガラス基板の上に、原子百分率（％）が７４：２２：４のＮｉ−Ｍｏ合金ターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気で、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ１００ｎｍのＮｉ−Ｍｏ合金層（Ａｒのみ成膜）を形成する。形成された膜の組成はターゲットと同等である。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。形成されたＮｉ−Ｍｏ合金層のエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００６９】
（例９）
例１において形成したシリカ層付きガラス基板の上に、Ｍｏ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、厚さ１００ｎｍのＭｏ層を形成する。形成された膜の組成はターゲットと同等である。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。形成されたＭｏ層のエッチング速度を例１と同様に測定して結果を表１に示す。【００７０】
【表１】
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【００７１】
表１から、ＩＴＯエッチャントとして臭化水素酸を用いたときには、Ｎｉ−Ｍｏ合金層（Ａｒ＋ＣＯ2成膜）、Ｍｏ−Ｎｂ合金層、Ｎｉ−Ｍｏ合金層（Ａｒのみ成膜）およびＭｏ層は、ＩＴＯエッチャントに対して高い耐性を有することがわかる。一方、Ａｌ層およびＡｌ−Ｎｄ合金膜は、ＩＴＯエッチャントにより速いエッチング速度で腐食するが、表面を酸化しアルミナ層で保護することにより、ＩＴＯエッチャントに対する耐性が向上することがわかる。なお、例１〜９は単独の膜に対するエッチング速度を測定して結果を表1に示すが、ソーダライムガラス基板上にシリカ層を形成し、下地層、導体層、拡散防止層、キャップ層に用いられる各膜を積層してエッチング速度測定を行っても同様の結果が得られることを確認した。【００７２】
（例１０）（比較例）
例１において形成したＩＴＯ層付きガラス基板の上に、原子百分率（％）が７４：２２：４のＮｉ−Ｍｏ−合金ターゲットを用いて、スパッタガスはＣＯ２ガスを３３体積％含有するＡｒガスとし、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ５０ｎｍのＮｉ−Ｍｏ合金層（下地層）を形成する。層の組成はターゲットと同等である。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。【００７３】
次に、前記下地層の上に、原子百分率（％）が９９．８：０．２のＡｌ−Ｎｄ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、厚さ３７０ｎｍのＡｌ−Ｎｄ合金膜（導体層）を形成する。膜の組成はターゲットと同等である。スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２であった。また、基板の加熱はしない。【００７４】
続いて、該導体層の上に、原子百分率（％）が９０：１０のＭｏ−Ｎｂ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、厚さ３０ｎｍのＭｏ−Ｎｂ合金層（Ｎｉ拡散防止層）を形成する。該層の組成はターゲットと同等である。スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。【００７５】
さらに、該Ｎｉ拡散防止層の上に、原子百分率（％）が７４：２２：４のＮｉ−Ｍｏ−Ｆｅ合金ターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気で、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ５０ｎｍのＮｉ−Ｍｏ合金層（キャップ層）を形成し、積層体を得る。該層の組成はターゲットと同等である。積層体を得る。スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。なお、下地層、導体層、Ｎｉ拡散防止層およびキャップ層の形成は、大気中に取り出すことなく連続して行う。【００７６】
形成された積層体を、ライン／スペースが３０μｍ／９０μｍのマスクパターンを用い、フォトリソグラフ法により、リン酸（Ｈ３ＰＯ４８５質量％水溶液）：硝酸（ＨＮＯ３６０質量％水溶液）：酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ９９質量％含有）：水が体積比で１６：１：２：１の割合で混合したエッチング液を用いてパターニングを行い、補助配線付き基体を形成する。【００７７】
次いで、４０℃の４８％臭化水素酸水溶液の中に補助配線付き基体を５分間浸漬し、配線の臭化水素酸に対する耐性を評価し、結果を表２に示す。臭化水素酸に対する耐性評価は、配線を光学顕微鏡（倍率１００倍）により観察し、腐食が認められないものを○、腐食が認められるものを×とする。【００７８】
（例１１）（実施例）
例１０と同様な方法により補助配線付き基体を形成後、補助配線付き基体に紫外線−オゾン処理を施す。補助配線の導体層の外表面がアルミナ層で被覆された補助配線付き基体を得る。次いで、例１０と同様な方法により、臭化水素酸に対する耐性の評価を行い、結果を表２に示す。アルミナ層の形成は、ＥＳＣＡ等の分析により方法により判断できる。【００７９】
（例１２）（比較例）
例１において形成したＩＴＯ層付きガラス基板の上に、Ｍｏ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、厚さ５０ｎｍのＭｏ層（下地層）を形成する。背圧は１．３×１０−３Ｐａ、スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。【００８０】
次に、前記下地層の上に、Ａｌ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、厚さ３７０ｎｍのＡｌ層（ 導体層）を形成する。スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。【００８１】
続いて、該導体層の上に、Ｍｏターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気で、直流マグネトロンスパッタ法により、厚さ５０ｎｍのＭｏ層（キャップ層）を形成し、積層体を得る。スパッタガス圧は０．３Ｐａであり、電力密度は４．３Ｗ／ｃｍ２である。また、基板の加熱はしない。なお、下地層、導体層およびキャップ層の形成は、大気中に取り出すことなく連続して行う。【００８２】
形成された積層体を、例１０と同様な方法により処理して、補助配線付き基体を形成する。次いで、例１０と同様な方法により、臭化水素酸に対する耐性の評価を行い、結果を表２に示す。【００８３】
（例１３）（実施例）
例１２と同様な方法により補助配線付き基体を形成後、補助配線付き基体に紫外線−オゾン処理を施し、補助配線の導体層の側面がアルミナ層で被覆された補助配線付き基体を得る。次いで、例１０と同様な方法により、臭化水素酸に対する耐性の評価を行い、結果を表２に示す。【００８４】
なお、例１１および例１３の補助配線付き基体の抵抗値はそれぞれ良好であり、例１０および例１２の補助配線付き基体の抵抗値はそれぞれ増大している。【００８５】
【表２】
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【００８６】
表２から、補助配線形成後に酸化処理を施していない例１０および例１２では、導体層の側面がアルミナ層で被覆されていないため、臭化水素酸に対する耐性が低いことがわかる。一方、紫外線−オゾン処理を施した例１１および例１３では、導体層の側面がアルミナ層で被覆され、臭化水素酸に対する耐性が向上していることがわかる。【００８７】
本実施例において、基板にソーダライム硝子を用いたが、無アルカリガラスを用いる場合は、シリカ層を形成する必要がない。また、膜形成後の酸化処理を紫外線―オゾン処理替えてベーマイト処理としても結果は同様であり、導体層の側面がアルミナ層で被覆され、臭化水素酸に対する耐性が向上していることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の補助配線付き基体は、導体層の外表面にアルミナ層を形成しているので補助配線の腐食が抑制される。また、補助配線の抵抗が増大せず、有機ＥＬディスプレィ等のフラットパネルディスプレィに有用である。
なお、２００５年９月７日に出願された日本特許出願２００５−２５９３５６号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【図１】
2007029756.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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