专利名称：：Ag系溅射靶及Ag系薄膜的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种有利于通过溅射法形成Ag系薄膜的Ag系溅射靶、及采用上述Ag系溅射靶得到的Ag系薄膜，具体涉及一种可形成面内均匀性非常优良的Ag系薄膜的Ag系溅射靶。
背景技术：
：由纯Ag或Ag合金等形成的Ag系薄膜，因反射率或透射率高、消光系数低等而光学特性优良，因导热率高而热特性优良，因电阻率低而电特性优良，并且还具有优良的表面平滑性。因此，Ag系薄膜，例如，广泛应用于光信息记录介质(光盘)的反射膜、半透射反射膜、热扩散膜；平板显示器的反射膜、反射电极膜、布线膜；热线反射/遮断窗玻璃等的Low—E(低放射率)膜；电磁波屏蔽的遮蔽膜；汽车前灯或照明器具的反射膜；光学部件或发光二极管的反射膜或反射电极膜等。尤其，由于Ag系薄膜对于下一代光盘所用的蓝紫色激光也具有很高的反射率，并具有追记型/改写型光盘所要求的高导热率，所以也适用于这些用途。上述的Ag系薄膜，优选通过溅射法对由纯Ag或Ag合金构成的溅射靶(Ag系溅射靶)进行溅射而形成。所谓溅射法，是在抽真空后导入了氩气(Ar)的溅射腔室内，在衬底和溅射靶(以后有时称为"靶")之间形成等离子放电，使通过该等离子放电被离子化的Ar冲撞靶，打出该靶的原子，使其堆积在衬底上，由此制作薄膜的方法。用溅射法形成的薄膜与用离子镀法或真空蒸镀法、电子束蒸镀法形成的薄膜相比，膜面方向(膜面内)的成分组成、膜厚等的面内均匀性优良。此外，溅射法与真空蒸镀法不同，具有能够形成成分组成与靶相同的薄膜的优点。为了形成如此高品质的薄膜，要求靶的晶粒在溅射面方向(溅射面内)尽量均匀微细化。采用在溅射面内存在粗大晶粒的靶得到的薄膜，由于膜面内的成分组成、膜厚等的偏差大，而导致反射率等特性产生偏差，使作为反射膜等的特性显著下降。作为谋求靶晶粒的微细化的技术，例如，可列举出专利文献1专利文献5的Ag系溅射耙。这些Ag系溅射靶都用熔铸法制造。此外，从这些专利的实施例可知，在专利文献1中平均晶粒直径最小为30pm、在专利文献2中平均晶粒直径最小为15pm、在专利文献3中平均晶粒直径最小为15.6|im、在专利文献4中平均晶粒直径最小为42pm、在专利文献5中平均晶粒直径最小为20|im。专利文献1:日本特开2004—43868号公报专利文献2:日本特开2004—84065号公报专利文献3:日本特开2005—36291号公报专利文献4:日本特开2005—314717号公报专利文献5:日本特开2005—330549号公报如上所述，Ag系薄膜可用于多种用途，不过，在用于这一代或下一代的光盘的半透射反射膜、热线反射/遮断窗玻璃的Low—E膜、电磁波屏蔽的遮蔽膜那样膜厚约为20A200A(二2nm20nm)的非常薄的极薄薄膜的用途的情况下，对膜面内的成分组成或膜厚的面内均匀性的要求更加苛刻。这是因为对于膜厚的极微小的变化，反射率或透射率等光学特性(薄膜特性)会敏锐地变化。因此，为了也能适合用于上述极薄薄膜的用途，一直以来迫切希望提供面内均匀性非常优良的Ag系薄膜。作为具体的目标基准，相对于目标膜厚200A，要求在土4A的范围内，也就是说，要求膜厚分布的均匀性(膜厚的面内均匀性)优良，相对于目标膜厚在±2%的范围内。但是，在所述专利文献15所记载的溅射靶中，靶的平均晶粒直径都超过15pm，无法满足上述要求特性。
发明内容本发明是鉴于以上的事实而做出的，其目的在于提供一种有利于形成面内均匀性非常优良的薄膜的Ag系溅射靶及采用该Ag系溅射靶的Ag系薄膜。为了实现上述目的，本发明的Ag系溅射靶，其特征在于，在通过下述步骤(1)(3)测定由纯Ag或Ag合金构成的Ag系溅射靶的溅射面的平均晶粒直径dave时，所述平均晶粒直径d^在10pm以下，步骤(l):在与溅射面平行的面的面内任意选择多个部位，拍摄所选择的各部位的显微镜照片(倍率402000倍)；步骤(2):算出在所有显微镜照片上观察到的晶粒直径d(单位,)。首先，对各显微镜照片，以井字状或放射线状画4条以上的直线，调査所述直线上的晶界数量n。接着，对每个直线基于下式(1)算出晶粒直径d，d=L/n/m............(1)式中，L表示直线的长度，n表示直线上的晶界数量，m表示显微镜照片的倍率；步骤(3):将上述得到的所有选择部位的晶粒直径d的平均值作为溅射面的平均晶粒直径d^。在优选的实施方式中，在采用通过所述步骤(1)(3)得到的所有选择部位的晶粒直径d和平均晶粒直径cUe，根据下式(2)及下式(3)算出下述值A及值B时，若将值A及值B中较大的一个值作为晶粒直径的偏差，则所述晶粒直径的偏差在10%以下，值A二((!■—dave)/daveX100(%)............(2)值B二(dave—dmin)/daveX100(%)............(3)式中，dmax表示所有选择部位的晶粒直径d的最大值，d^表示所有选择部位的晶粒直径d的最小值。在优选的实施方式中，上述Ag合金含有选自Nd、Bi、Au及Cu中的至少一种元素。在本发明还包括采用上述任意一种Ag系溅射靶得到的Ag系薄膜。在优选的实施方式中，上述Ag系薄膜的膜厚为2nm20nm。(发明效果)根据本发明得到的Ag系溅射靶，存在于溅射面内的平均晶粒直径非常小在10(am以下，特别是上述晶粒直径的偏差也非常小。采用本发明的Ag系溅射靶，能够形成膜厚(在是Ag合金时也包括成分组成在内)在膜面方向上非常均匀的Ag系薄膜。因此，本发明的Ag系溅射靶，尤其适合用于膜厚约为20A200A(=2nm20nm)的非常薄成这一代或下一代的光盘的半透射反射膜、热线反射/遮断窗玻璃的Low—E膜、电磁波屏蔽的遮蔽膜等用途的Ag系薄膜。图1是表示用于测定Ag系溅射靶的晶粒直径的画直线的方式(井字状)的示意图。图2是表示用于测定Ag系溅射靶的晶粒直径的画直线的方式(放射线状)的示意图。图3是表示实施例中的Ag系薄膜的膜厚的测定部位A、B、C、D、E的说明图。图4是表示用于制造Ag系坯料(preform)的装置的一个例子的局部剖视图。图5是图4中X的主要部位放大图。图中l一感应熔炼炉，2—纯Ag或Ag合金的熔液，3a、3b—气体雾化器，4a、4b—线轴(bobbin)状喷嘴的气孔，5—收集器，6—喷嘴，6a、6b—气体雾化喷嘴中心轴，A—喷雾轴，Al—喷嘴6的前端，A2—收集器5的中心，A3—收集器5的中心A2的水平线与喷雾轴A交叉的点，L一喷雾距离，a—气体雾化出口角度，(3—收集器角度。具体实施例方式本发明人为了提供可充分适用于膜厚非常薄的用途且溅射面的平均晶粒直径显著微小化的Ag系溅射靶，反复进行了研究。结果发现，(a)在制造Ag系溅射靶时，如果不采用以上述专利文献1专利文献5为代表的熔铸法，而采用以往不曾用过的喷雾成形法(SF法)，且为了得到所希望的Ag系溅射靶适当地控制SF法，则能使靶的平均晶粒直径显著微小化，最好也能将晶粒直径的偏差抑制在更小的范围内；(b)如果采用本发明的Ag系溅射靶，则Ag系薄膜的膜厚的面内均匀性明显提高，能够达到所述的目标基准、即达到目标膜厚200A士4A(相对于目标膜厚达到±2%)，基于这些发现完成本发明。7本说明书中，所谓Ag系溅射靶，指的是纯Ag或Ag合金的靶。本发明中所用的Ag合金，例如后述的实施例所示，可列举出Nd、Bi、Au或Cu。这些元素可以单独含有、也可以并用2种以上。这些合金元素的合计量，一般优选在0.05原子％以上10原子％以下，更优选在0.1原子％以上8原子％以下。此外，在本说明书中，所谓"Ag系薄膜面内均匀性优良"，表示膜厚(在为Ag合金时也包括成分组成在内)在膜面方向均匀。也就是说，表示在膜面内膜厚分布均匀以及在为Ag合金时成分组成也均匀。具体地讲，在用后述的实施例中所示的方法测定膜厚时，将满足200A土4A(相对于目标膜厚满足±2%)的膜厚评价为"面内均匀性优良"。以下，对本发明的Ag系溅射靶进行详细地说明。如上所述，本发明的Ag系溅射靶的特征在于，其溅射面的平均晶粒直径cUe在l(^m以下。这样，由溅射气体的Ar离子溅射的Ag及合金元素的原子的射出均匀，形成于衬底上的Ag系薄膜的膜厚在面内被均匀化。平均晶粒直径cUe越小越好，这样能够进一步提高薄膜的膜厚或成分组成分布的均匀性(面内均匀性)。具体地讲，平均晶粒直径4ve，例如，优选在8[im以下，更优选在6pm以下。在本发明中，通过下述步骤(1)(3)测定平均晶粒直径4ve。(步骤l)首先，准备成为测定对象的溅射面。此处，为了便于测定平均晶粒直径dave，也可以根据需要在与溅射面平行的面切断Ag系溅射靶，使成为测定对象的溅射面露出。将靶表面附近、优选将靶最表面的切断面作为测定对象。但是，根据本发明的制造方法(详见后述。)，通过实验确认了靶的晶粒直径不仅在板面(靶的平面)方向而且在板厚(靶的厚度)方向也均匀一致，也可将靶的任意厚度的溅射面作为测定对象。显微镜观察上述溅射面的面内所含的晶粒。关于显微镜观察，例如，可釆用光学显微镜、扫描型电子显微镜(ScanningElectronMicroscopy:SEM)、扫描型离子显微镜(ScanningIonMicroscopy:SIM)进行。在利用光学显微镜观察或扫描型电子显微镜观察测定晶粒时，为了得到清楚的晶粒，优选对靶面实施适当的蚀刻。另一方面，在利用扫描型离子显微镜8观察测定晶粒时，通常不进行蚀刻，但也可以根据需要进行蚀刻。关于溅射面的选择部位，可任意选择多个部位，但选择尽量多的部位能够更准确地求出平均晶粒直径。在本发明中，例如，优选每10000mm2的溅射面选择59个部位的范围。接着，对所选择的多个部位分别拍摄显微镜照片。显微镜观察的倍率只要与晶粒直径相符地适当设定就可以。关于最佳的倍率如后述，但倍率通常设定在402000倍的范围。此外，关于显微镜观察，如前所述，也可以采用光学显微镜观察、SEM观察、SIM观察中的任一种。另外，在拍摄光学显微镜照片时，为了得到清楚的晶粒，也可以在观察和照片拍摄时进行施加偏光等处理。(步骤2)如上所述那样对所有选择部位拍摄显微镜照片，算出在各个显微镜照片上观察到的晶粒直径d(单位pm)。具体地讲，首先，对各显微镜照片，以井字状(参照图1)或放射线状(参照图2)，从各显微镜照片的一端到另一端画4条以上的直线，调查各直线上的晶界数量n。画直线的方式可以采用井字状及放射线状中任意一种。此外，直线的条数最好尽量多，这样可算出更准确的平均晶粒直径。接着，按每条直线，基于下式(1)算出晶粒直径d。d二L/n/m............(1)式中，L表示直线的长度(单位pm)，n表示直线上的晶界数量，m表示显微镜照片的倍率。另外，最佳的显微镜倍率应满足以下的条件。即，最好将显微镜倍率设定成在如上述步骤(2)那样在显微镜照片上画直线，调查该直线上的晶界数量n时，每直线长度L=100mm内的晶界数量n约为20个左右。例如如果平均晶粒直径cUe约在10pm左右，则最佳的显微镜倍率约在200800倍左右，如果平均晶粒直径dave约在20^im左右，则最佳的显微镜倍率约在100500倍左右，如果平均晶粒直径dave约在100pm左右，则最佳的显微镜倍率约在50100倍左右。在平均晶粒直径dave超过100^im左右的情况下，只要将显微镜倍率设定为50倍左右就可以。(步骤3)晶粒直径d，将它们的平均值作为溅射面的平均晶粒直径(Ue。另外，在本发明中，在采用通过上述步骤(1)(3)得到的所有选择部位的晶粒直径d和平均晶粒直径d^，基于下式(2)及下式(3)算出下述值A及值B时，如果将值A及值B中较大的一个值作为晶粒直径的偏差，优选晶粒直径的偏差在10%以下。值A^(d匪一dave)/davexl00(%)............(2)值B二(dave_dmin)/davexl00(%)............(3)式中，dmax表示所有选择部位的晶粒直径d的最大值，dmi。表示所有选择部位的晶粒直径d的最小值。如上所述，通过将晶粒直径的偏差抑制在10%以下，可使被溅射的Ag及合金元素的原子的射出均匀化，Ag系薄膜的膜面内的膜厚分布可更加均匀化。晶粒直径的偏差越小越好，这样，可更加提高薄膜的膜厚或成分组成分布的均匀性(面内均匀性)。具体地讲，晶粒直径的偏差，例如，优选在8%以下，更优选在6%以下。本发明的Ag系溅射靶的厚度不特别限定，例如，为lmm50mm左右，多为5mm40mm左右。此外，Ag系溅射靶的形状不特别限定，可加工成公知的多种形状，但尤其优选圆板形状。如此的圆板形状的溅射靶，晶粒直径在圆板面(溅射面)方向上均匀一致。如果晶粒直径在圆板面方向一致，则被溅射的Ag(在是Ag合金时包括合金元素在内)的射出分布均匀，形成于衬底上的Ag系薄膜的膜厚(在是Ag合金时也包括成分组成在内)在膜面方向上的均匀性良好。而且，如果釆用本发明的制造方法，由于即使在板厚方向上晶粒直径也均匀一致，所以从Ag系溅射靶的使用开始直到结束，都能连续稳定地形成膜厚(在是Ag合金时也包括成分组成在内)在膜面方向上均匀性优良的Ag系薄膜。接着，对本发明的Ag系溅射耙的制造方法进行说明。如上所述，本发明的制造方法，其特征在于，在制造Ag系溅射靶时，采用至今未采用的SF法，这样，可得到平均晶粒直径比以往更微小化的靶。-10下面，对SF法进行说明。SF法是通过气体使各种熔融金属雾化，将骤冷成熔融状态'半凝固状态，凝固状态的粒子进行堆积，得到规定形状的原形体(得到最终的致密体前的中间体，以下称为"坯料"。)的方法。根据此方法，具有可用单一工序得到用熔铸法或粉末烧结法等难得到的大型的坯料等优点。此外，根据SF法，能够使结晶粒微细化，从而能够大幅度改善其均匀性。以前，公开了多个采用SF法制造A1系合金溅射靶的例子(例如，JP特开平9一248665号公报、JP特开平11—315373号公报、JP特开2005—82855号公报、JP特开2000—225412号公报等)。但是，采用SF法制造Ag系溅射靶的试验至今完全没有进行过。那是因为在为Al系溅射靶时，溅射时发生微细的熔融粒子(溅沫)等，需要采用SF法来防止溅沫的发生，而如果采用Ag系溅射耙，上述那样问题尤其不存在，即使如以往采用熔铸法制造，也无特別的不良情形。但是，尤其在提供可适用于约2nm20nm的非常薄的极薄薄膜的用途的Ag系薄膜时，例如，即使如上述的专利文献1专利文献5所示那样用以往的熔铸法制造Ag系靶，也不能得到所希望的面内均匀性非常优良的Ag系薄膜，不能达到目标基准(参照后述的实施例)。另一方面，如果不用以往的熔铸法而采用SF法，且采用为了制造Ag系靶而做了改进的SF法，则能提供如本发明中规定一样将Ag系靶的平均晶粒直径减小到以往不曾有过的程度，很好地将晶粒直径的偏差控制在非常小的范围的Ag系耙(参照后述的实施例)。本发明的Ag系靶的制造方法，可大致分为采用SF法得到Ag系坯料的工序、通过热静水压机(HotIsostaticPress:HIP)等致密化机构使该Ag系坯料致密化的工序、对得到的Ag系致密体进行锻造或轧制的塑性加工的工序、和将其机械加工成规定形状，制成Ag系靶的工序。此处，对于靶的晶粒直径的微小化或晶粒直径的偏差抑制特别有效的是，Ag系熔液调制时的纯Ag或Ag合金的熔化温度、喷嘴直径、雾化的气体种类、雾化的气压、气体/金属比(=气体流出量[Nm3]/熔液流出量[kg])。具体如以下详述，优选将纯Ag或Ag合金的熔化温度设定在约1050°C1100°C、将喷嘴直径设定在约5.0mm5.5mm、将雾化的气体种类设定为氮(N2)气体、将雾化的气压设定为约6.09.0kgf/cm2、将气体/金属比设定为约0.4Nm3/kg以上。(Ag系合金坯料的制造)下面参照图4及图5，对纯Ag或Ag合金坯料的制造工序进行详细地说明。图4是表示用于制造本发明中所用的坯料的装置的一个例子的局部剖视图。图5是图4中X的主要部位放大图。图4所示的装置，具备用于熔炼纯Ag或Ag合金的感应熔炼炉l、设置在感应熔炼炉1下方的气体雾化器3a、3b、和用于堆积坯料的收集器5。感应熔炼炉1具有使纯Ag或Ag合金的熔液2下落的喷嘴6。此外，气体雾化器3a、3b分别具有用于雾化气体的线轴状喷嘴(该喷嘴横向看其轴部分为中间细二端粗的形状，大体上像线轴形状)的气孔4a、4b。收集器5具有步进电动机等驱动装置(未图示)，其可随着坯料制造的进行使收集器5下降，以使坯料堆积面的高度保持一定。另外，图5表示相对于气体雾化器3a、3b分别设置1个线轴状喷嘴的气孔4a、4b的例子，但也不限定于此。通常，与所希望的气体量相符地设置多个线轴状喷嘴的孔。首先，在将纯Ag或Ag合金投入感应熔炼炉1中后，优选在真空中、惰性气体环境中、或氮气环境中熔炼纯Ag或Ag合金，得到纯Ag或Ag合金的熔液2(Ag系合金的熔液调制工序)。在上述工序中，尤其优选将纯Ag或Ag合金的熔化温度控制在约1050"C110(TC的范围内。因为纯Ag或Ag合金的熔化温度是对通过气体雾化得到的微粒(液滴)的温度及尺寸有较大影响的要素之一，最终会影响到致密体的组织的微细化。此处，在纯Ag或Ag合金的熔化温度低于1050'C时，熔液2在通过喷嘴时凝固，有可能堵塞喷嘴。另一方面，如果纯Ag或Ag合金的熔化温度超过110(TC，从坯料得到的致密体的组织粗大化，成品率下降。除上此之外，如果综合考虑熔液的氧化、耐火物的寿命、能量损耗等，纯Ag或Ag合金的熔化温度，一般优选在1065匸1085"C的范围内。另外，纯Ag或Ag合金的熔炼，优选如上所述在真空中、惰性气体环境中或氮气环境中进行，这样可抑制杂质向上述纯Ag或Ag合金的熔液中的混入。作为惰性气体，例如，可列举氩气等。接着，使上述那样得到的纯Ag或Ag合金的熔液2，经由喷嘴6落到氮气或惰性气体环境的腔室内(未图示)(气体雾化工序)。在腔室内从设置在气体雾化器3a、3b上的线轴状喷嘴的气孔4a、4b，向纯Ag或Ag合金的熔液2喷射高压的气流，这样，可使纯Ag或Ag合金的熔液微粒化。关于气体雾化，优选如上所述采用氮气或惰性气体进行，这样可抑制杂质向熔液中的混入。作为惰性气体，例如，可列举氩气等。此外，优选将喷嘴直径控制在约5.0mm5.5mm、将雾化的气压控制在约6.09.0kgf/cm2的范围内。此外，关于气体/金属比，为了提高冷却速度，一般优选设定在0.4Nm3/kg以上，更优选设定在0.5NmS/kg以上。气体/金属比可用气体流出量/熔液流出量的比表示。在本说明书中，所谓气体流出量，指的是为了对纯Ag或Ag合金的熔液进行气体雾化，从线轴状喷嘴的气孔4a、4b流出的气体的总量(最终使用的总量)。在本说明书中，所谓烙液流出量，指的是从装入纯Ag或Ag合金的熔液的容器(感应熔炼炉1)的熔液流出口(喷嘴6)流出的熔液的总量(最终流出的总量)。气体/金属比可根据喷嘴直径、雾化的气压及雾化器的种类(具体是，喷射气体的孔的总面积)适当调节。上述的喷嘴直径、气体雾化的气体种类或气压、气体/金属比，也与所述的纯Ag或Ag合金的熔化温度相同，这些是影响液滴尺寸的要素之一，对液滴的冷却速度也有较大的影响。例如，如果将气体/金属比控制在0.4NmVkg以上，则液滴尺寸的变化减小，可接近恒定值。然而，在气体/金属比低于0.4Nr^/kg时，液滴尺寸增大，坯料的成品率下降。如果从上述观点考虑，气体/金属比越大越好，如上所述，例如，更优选在0.5NmVkg以上。另外，其上限不特别限定。接着，将按如上所述微粒化的纯Ag或Ag合金的微粒(液滴)堆积在收集器5中，得到坯料。上述坯料的形状例如为圆柱状。(Ag系合金致密体的制造)接着，通过对上述坯料实施致密化加工制成Ag系致密体。之所以制成致密体，是因为如上所述得到的坯料为多孔质状。-所谓致密化加工，指的是用于提高坯料的密度(平均相对密度为5065%)的加工。此处，优选采用大致各向同性地加压坯料的方法，尤其优选采用热加压的HIP。具体是，优选在80MPa以上的压力下、400'C60(TC的温度进行HIP，这样能够以85%以上的高成品率得到所希望的致密体。如果在上述的条件进行HIP，可将致密体的变形抑制在最小限度，并可将通过机械加工消除变形部分时产生的重量损失抑制在最低限度。如果HIP的温度低于40(TC、及HIP的压力低于80MPa，则不能充分提高致密体的密度，会在内部产生欠陥等。另一方面，如果HIP的温度超过600°C，则致密体的组织粗大化。优选在100MPa以上的压力下、500T55(TC的温度下进行HIP。HIP的时间，一般优选在1小时10小时的范围内。(溅射靶的制造)接着，采用上述的Ag系致密体制成Ag系溅射靶。溅射靶的制造条件不特别限定，可采用一般的方法。在进行了锻造及/或轧制的塑性加工(例如，在锻造上述的致密体得到扁坯后进行轧制)后，实施用于除去塑性加工时的应力的热处理，接着机械加工成规定的形状，由此可制成溅射靶。在上述的例子中，在HIP后进行的致密体的塑性加工不是必需工序，也可以不进行塑性加工而进行机械加工。如此在不进行塑性加工时，不需要用于除去上述应力的热处理。作为这样的制造方法的一个例子，例如，可列举出相对于溅射靶的直径，将致密体的直径控制在大致为+10+30mm，将HIP后的致密体直接机械加工成溅射靶的规定形状的方法等。此外，塑性加工后的热处理，如前所述，是为了除去塑性加工时产生的应力而实施的，优选在比以往的热处理温度(一般为500'C60(TC，优选为520°C580°C)低的温度下进行。因为如果热处理温度过高，则有可能导致晶粒粗大化，相反，如果热处理温度过低，则有残留应力，机械加工时有可能产生变形。热处理温度优选为约45(TC55(TC，更优选为约470。C530。C。上述的溅射靶的制造工序，具体地讲，优选根据溅射靶的形状选择适当的制造方法。例如，在溅射靶的形状是圆板形状、其直径较小例如在14180mm以下时，从成品率的观点考虑，优选在HIP后通过锻造使直径一致。另一方面，在板形状的溅射靶中，优选在通过锻造加工成棱柱状后，通过轧制加工成接近溅射靶的规定形状的尺寸，最后进行机械加工。再有，在上述溅射靶的制造工序中，采用ECAP(等通道转角挤压Equal-ChannelAngularPressing)法也有效。ECAP法是通过不改变截面积而改变材料的角度的方式挤出材料来实施强剪切加工，然后使其再结晶的方法。由于只要采用ECAP法，就能不改变材料的尺寸地提供大的应力，因而能够容易实现晶粒的超微细化。因此，ECAP法非常适合用于本发明的平均晶粒直径被显著微细化的Ag系溅射靶的制造。ECAP法以前曾用于Al系溅射靶的制造，但在本发明那样的Ag系溅射靶的制造中应用的实例还没有。关于ECAP法，例如，可在如上所述进行了HIP后，根据需要实施。如此得到的溅射靶，例如可用钎料焊接在衬板上使用。本发明的Ag系溅射靶，例如可用于DC溅射法、RF溅射法、磁控溅射法、反应性溅射法等任意的溅射法，有效用于形成厚度约为2nm500nm的Ag系薄膜。实施例以下，列举实施例对本发明进行更具体的说明，本发明根本上并不局限于下述实施例，当然也可在符合前后所述思想的范围内适当加以变更地实施本发明，这些变更理所当然都包含在本发明的保护范围内。(1)溅射靶的制造基于本发明的制造条件，制造了表2所示的试样No.l5的Ag合金溅射靶(本发明例)。详细情况是，在采用表1所示的各种组成的Ag合金(名称af)，进行了表2所示的SF工序及HIP工序、以及表3所示的塑性加工工序(塑性加工的加工温度一栏表示的是加工开始时的温度)及热处理工序后，实施机械加工，制成本发明例的Ag合金溅射靶。其中，试样No.5是进行了锻造轧制的塑性加工的例子。如此制成的溅射靶试样No.l5的形状为圆板形状，直径为101.6mm，厚度为5mm。15<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>此外，为了比较，基于以往的制造方法，制造了表4所示的试样No.6、7的Ag合金溅射靶(比较例)。详细地讲，采用表l所示组成的Ag合金(名称a、f)，如表4所示，在进行了熔铸工序、热塑性加工工序(轧制或锻造、热塑性加工的加工温度一栏表示的是加工开始时的温度)、冷塑性加工工序(轧制)、及热处理工序后，实施机械加工，制成比较例的Ag合金溅射靶。如此制成的溅射靶试样No.67的形状为圆板形状，直径为101.6mm，厚度为5mm。(2)溅射靶的评价接着，根据前述的方法测定了按上述那样制成的本发明例的Ag合金溅射靶(试样No.15)、和比较例的Ag合金溅射靶(试样No.6、7)的平均晶粒直径及晶粒直径的偏差。具体地讲，采用光学显微镜照片(倍率1000倍)，以井字状画4条直线，算出晶粒直径d。表5中列出了它们的结果。在表5中作为参考一并列出了各试样No.中所用的合金的种类(表1中的名称)。(3)Ag合金薄膜的形成及评价另外，采用上述的本发明例及比较例的Ag合金溅射靶，用DC磁控溅射法在玻璃衬底(圆板形状、直径为50.8mm、厚度为0.7mm)上分别形成了Ag合金薄膜(目标膜厚为200A)。此处，DC磁控溅射的条件为，极限真空度0.27X10_3Pa以下、Ar气压0.27Pa、溅射功率200W、极间距离55mm、衬底温度室温。按图3所示的测定部位A、B、C、D、E(合计5个部位)，分别测定了如此制成的各Ag合金薄膜的膜厚。详细情况是，如图3所示，将任意的直径上的中心作为测定部位C，将从测定部位C朝左侧离开10mm的直线上的测定部位作为B，将从测定部位B再朝左侧离幵10mm的直线上的测定部位作为A。此外，将从上述的测定部位C朝右侧离开10mm的直线上的测定部位作为D，将从测定部位D再朝右侧离开10mm的直线上的测定部位作为E。然后，用触针式膜厚计测定了A、B、C、D、E这些合计5个部位的膜厚。接着，采用如此得到的各测定部位的膜厚，按照下述基准评价了Ag合金薄膜的膜厚的面内均匀性。膜厚的面内均匀性优良(〇)即所有的测定部位都在200A士4A的范围内(相对于目标膜厚控制在±2%的范围内)膜厚的面内均匀性差(X)即至少一个部位超出200A士4A的范围(相对于目标膜厚超出±2%的范围)表5中一并列出了它们的测定结果及评价结果。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>从表5可知，按本发明的条件制造的试样No.l5的Ag合金溅射靶(本发明例)，其平均晶粒直径都被显著地微细化，且晶粒直径的偏差也被抑制在小的范围，因此采用这些溅射靶得到的Ag合金薄膜，膜厚的面内均匀性优良。相反，按以往的条件制造的试样No.6、7的Ag合金溅射靶(比较例)，其平均晶粒直径及晶粒直径的偏差二项都超出本发明的范围，采用这些溅射靶得到的Ag合金薄膜，其膜厚的面内均匀性差。权利要求1.一种Ag系溅射靶，其特征在于，在通过下述步骤1～3测定由纯Ag或Ag合金构成的Ag系溅射靶的溅射面的平均晶粒直径dave时，所述平均晶粒直径dave在10μm以下，步骤1在溅射面的面内任意选择多个部位，以40～2000倍的倍率拍摄所选择的各部位的显微镜照片；步骤2算出在所有显微镜照片上观察到的晶粒直径d，首先，对各显微镜照片，以井字状或放射线状画4条以上的直线，调查所述直线上的晶界数量n，接着，对每条直线根据下式(1)算出晶粒直径d，d＝L/n/m…………(1)式中，d表示晶粒直径，单位为μm，L表示直线的长度，单位为μm，n表示直线上的晶界数量，m表示显微镜照片的倍率；步骤3将上述那样得到的所有选择部位的晶粒直径d的平均值作为溅射面的平均晶粒直径dave。2.如权利要求1所述的Ag系溅射靶，其中，所述Ag合金含有选自Nd、Bi、Au及Cu中的至少一种元素。3.—种采用权利要求1所述的Ag系溅射靶得到Ag系薄膜。4.如权利要求3所述的Ag系薄膜，其中，膜厚为2nm20nm。5.如权利要求1所述的Ag系溅射靶，其中，在采用通过所述步骤l3得到的所有选择部位的晶粒直径d和平均晶粒直径dave，根据下式(2)及下式(3)算出下述值A及值B的情况下，当将值A及值B中的较大的一个值作为晶粒直径的偏差时，所述晶粒直径的偏差在10%以下，值A二(dmax—dave)/daveX100(%)............(2)值B二(dave—dmin)/daveX100(%)............(3)式中，dmax表示所有选择部位的晶粒直径d的最大值，dmin表示所有选择部位的晶粒直径d的最小值。6.如权利要求5所述的Ag系溅射靶，其中，所述Ag合金含有选自Nd、Bi、Au及Cu中的至少一种元素。7.—种采用权利要求5所述的Ag系溅射靶得到的Ag系薄膜。8.如权利要求7所述的Ag系薄膜，其中，膜厚为2nm20nm。全文摘要本发明提供一种可用于形成面内均匀性非常优良的Ag系薄膜的Ag系溅射靶及Ag系薄膜。Ag系薄膜的Ag系溅射靶，在通过下述步骤(1)～(3)测定Ag系溅射靶的溅射面的平均晶粒直径d<sub>ave</sub>时，平均晶粒直径d<sub>ave</sub>在10μm以下，步骤(1)在溅射面的面内任意选择多个部位，以40～2000倍的倍率拍摄所选择的各部位的显微镜照片；步骤(2)对各显微镜照片，以井字状或放射线状画4条以上的直线，调查直线上的晶界数量n，对每条直线基于式d＝L/n/m算出晶粒直径d，式中，L表示直线的长度，n表示直线上的晶界数量，m表示显微镜照片的倍率；步骤(3)将所有选择部位的晶粒直径d的平均值作为溅射面的平均晶粒直径d<sub>ave</sub>。文档编号C23C14/34GK101445913SQ20081016107公开日2009年6月3日申请日期2008年9月26日优先权日2007年11月29日发明者松崎均申请人:株式会社钢臂功科研