Ag合金膜及Ag合金膜形成用溅射靶的制造方法与工艺

文档序号:11172837阅读:854来源:国知局
Ag合金膜及Ag合金膜形成用溅射靶的制造方法与工艺
本发明涉及一种Ag合金膜、及用于形成该Ag合金膜的Ag合金膜形成用溅射靶,所述Ag合金模使用在显示器或LED等的反射电极膜、触控面板等的配线膜、及透明导电膜等中。本申请主张基于2014年4月9日于日本申请的专利申请2014-080354号的优先权,并将其内容援用于此。

背景技术:
在显示器或LED等的反射电极膜、触控面板等的配线膜、及透明导电膜等中,通常使用比电阻值较低的Ag膜。例如,专利文献1中公开有作为半导体发光元件的电极的构成材料,使用高效率且反光的Ag膜或Ag合金膜。并且,专利文献2中公开有作为有机EL元件的反射电极的构成材料,使用Ag合金。而且,专利文献3中公开有作为触控面板的引出配线使用Ag合金膜。这些Ag膜及Ag合金膜通过使用由Ag或Ag合金构成的溅射靶来溅射成膜。近年来在制造有机EL元件、触控面板用配线等时的玻璃基板的大型化(大面积化)正逐渐推进。与此同时,对大面积基板进行成膜时使用的溅射靶也逐渐大型化。在此,对大型溅射靶投入高功率来进行溅射时,由于靶的异常放电,有可能产生所谓的“喷溅”现象。产生该喷溅现象时,熔融的微粒附着于基板而引起配线或电极间的短路,从而产生成品率大幅下降的问题。为此,例如在专利文献4中提出一种通过规定Ag合金的组成来实现抑制产生“喷溅”的大型溅射靶。然而,近年来显示器、LED、触控面板、及有机EL元件等中逐渐推进电极图形及配线图形的微细化。其中,由于Ag膜中容易产生迁移现象,因此,经微细化的电极图形及配线图形中有可能产生短路。因此,要求耐迁移性尤其优异的Ag合金膜。并且,使用大型溅射靶在大面积基板中形成Ag合金膜时,要求Ag合金中所含的元素成分均匀分布,以避免Ag合金膜的特性在面内产生偏差。另一方面,Ag容易与硫进行反应。在显示面板等的制造工序,例如用于图形化的光刻胶的涂布或剥离工序中所使用的化学药品、制造工序或使用环境中的气氛中,含有硫成分。Ag通过这些硫成分而硫化,有时产生特性劣化或成品率降低的现象。因此,用作电极及配线的Ag合金膜中要求耐硫化性。专利文献1:日本特开2006-245230号公报专利文献2:日本特开2012-059576号公报专利文献3:日本特开2009-031705号公报专利文献4:日本特开2013-216976号公报

技术实现要素:
本发明是鉴于前述内容而完成的,其目的在于提供一种耐迁移性及耐硫化性优异的Ag合金膜、及即使在大面积基板中形成膜的情况下,也能够形成面内特性稳定的Ag合金膜的Ag合金膜形成用溅射靶。为了解决上述课题,本发明的一方式所涉及的Ag合金膜具有如下组成:含有0.1质量%以上且1.5质量%以下的In、1质量ppm以上且50质量ppm以下的Cu,剩余部分由Ag及不可避免的杂质构成。这种构成的本发明的一方式所涉及的Ag合金膜中,由于以1质量ppm以上且50质量ppm以下的范围含有Cu,因此能够抑制产生Ag的离子迁移现象,并能够大幅提高耐迁移性。并且,以0.1质量%以上且1.5质量%以下的范围含有In,因此能够提高膜的耐硫化性。因此,能够抑制在制造工序中或使用环境下的特性劣化。在此,优选本发明的一方式所涉及的Ag合金膜进一步含有0.01质量%以上且1.0质量%以下的Sb。在上述显示器或LED的制造过程中有可能进行高温的热处理,因此用作显示器或LED的电极及配线的Ag合金膜中要求即使在热处理之后也不产生其特性劣化的耐热性。因此,本发明的一方式所涉及的Ag合金膜通过进一步含有0.01质量%以上且1.0质量%以下的Sb,能够提高膜的耐热性,并能够抑制热处理之后的特性劣化。因此,尤其适于用作显示器或LED的电极及配线的Ag合金膜。并且,优选本发明的一方式所涉及的Ag合金膜进一步含有0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的Ca。此时,由于含有0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的Ca,因此通过与Cu的相互作用,能够可靠地抑制Ag的离子迁移现象的产生,并能够大幅提高耐迁移性。本发明的一方式所涉及的Ag合金膜形成用溅射靶,其特征在于,具有如下组成:含有0.1质量%以上且1.5质量%以下的In、1质量ppm以上且50质量ppm以下的Cu,剩余部分由Ag及不可避免的杂质构成,且氧浓度小于50质量ppm,溅射面的面积为0.25m2以上,并且,根据以下式(1)定义的Cu的面内浓度分布DCu为40%以下,DCu=(σCu/μCu)×100〔%〕(1)其中,式(1)中的μCu为在所述溅射面的多个部位,对Cu浓度进行分析而得到的Cu浓度分析值的平均值,且σCu为所述Cu浓度分析值的标准偏差。这种构成的本发明的一方式所涉及的Ag合金膜形成用溅射靶中由于含有0.1质量%以上且1.5质量%以下的In、1质量ppm以上且50质量ppm以下的Cu,因此能够形成耐迁移性及耐硫化性优异的Ag合金膜。并且,溅射面的面积为0.25m2以上,且根据所述溅射面中的Cu浓度分析值的平均值μCu及Cu浓度分析值的标准偏差σCu定义的Cu的面内浓度分布DCu(=(σCu/μCu)×100〔%〕)为40%以下。因此,即使在大面积基板中形成Ag合金膜时,通过在Ag合金膜中使Cu浓度均匀化而能够形成面内特性稳定的Ag合金膜。而且,通过氧浓度小于50质量ppm,能够抑制因氧化而引起的Cu的偏析,并能够将上述Cu的面内浓度分布DCu设为40%以下。在此,优选本发明的一方式所涉及的Ag合金膜形成用溅射靶进一步含有0.1质量%以上且3.5质量%以下的Sb。根据该构成的Ag合金膜形成用溅射靶,由于含有0.1质量%以上且3.5质量%以下的Sb,因此能够提高已形成的Ag合金膜的耐热性。另外,已形成的Ag合金膜中的Sb含量随溅射条件而变动。因此,优选与以形成Ag合金膜为目标的Sb含量及溅射条件相应地,将Ag合金膜形成用溅射靶中的Sb含量调整在上述范围内。并且,优选本发明的一方式所涉及的Ag合金膜形成用溅射靶进一步含有0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的Ca,且根据以下式(2)定义的Ca的面内浓度分布DCa为40%以下,DCa=(σCa/μCa)×100〔%〕(2)其中,式(2)中的μCa为在所述溅射面的多个部位,对Ca浓度进行分析而得到的Ca浓度分析值的平均值,且σCa为所述Ca浓度分析值的标准偏差。根据该构成的Ag合金膜形成用溅射靶,即使在大面积基板中形成Ag合金膜时,通过在Ag合金膜中使Cu浓度及Ca浓度均匀化而能够形成面内特性稳定的Ag合金膜。如上所述,根据本发明能够提供一种即使形成耐迁移性、耐热性、及耐硫化性优异的Ag合金膜,以及在大面积基板中形成膜时,也能够形成面内特性稳定的Ag合金膜的Ag合金膜形成用溅射靶。附图说明图1为本发明的一实施方式所涉及的Ag合金膜形成用溅射靶(平板型靶)的示意图,图1的(a)为俯视图,图1的(b)为侧视图。图2为本发明的一实施方式所涉及的Ag合金膜形成用溅射靶(圆筒型靶)的示意图,图2的(a)为侧视图,图2的(b)为图2的(a)中的X-X剖视图。图3为制造本发明的一实施方式所涉及的Ag合金膜形成用溅射靶中成为原材料的Ag合金铸锭时所使用的单向凝固装置的概略说明图。图4为表示实施例中的迁移评价试验的试样采集位置的图。具体实施方式以下,对本发明的一实施方式的Ag合金膜、及Ag合金膜形成用溅射靶进行说明。本实施方式的Ag合金膜为例如用作显示器或LED等的反射电极膜、触控面板等的配线膜、及透明导电膜等的Ag合金导电膜。<Ag合金膜>本实施方式的Ag合金膜具有含有0.1质量%以上且1.5质量%以下的In、1质量ppm以上且50质量ppm以下的Cu,剩余部分由Ag及不可避免的杂质构成的组成。并且,本实施方式的Ag合金膜可进一步含有0.01质量%以上且1.0质量%以下的Sb。而且,本实施方式的Ag合金膜可进一步含有0.5质量ppm以上且50质量ppm以下的Ca。以下、对如上规定本实施方式的Ag合金膜的组成的理由进行说明。(In:0.1质量%以上且1.5质量%以下)In为具有提高Ag合金膜的耐硫化性的作用效果的元素。在此,In的含量小于0.1质量%时,有可能无法得到提高耐硫化性效果。另一方面,In的含量大于1.5质量%时,比电阻值上升,有可能无法确保作为导电膜的特性。并且,反射率也降低,因此有可能也无法确保作为反射导电膜的特性。根据这种理由,本实施方式中将Ag合金膜中的In的含量设定在0.1质量%以上且1.5质量%以下的范围内。另外,为了可靠地发挥上述作用效果,优选将Ag合金膜中的In的含量设定在0.3质量%以上且1.1质量%以下的范围内。(Cu:1质量ppm以上且50质量ppm以下)Cu为具有抑制Ag的离子迁移现象的作用效果的元素。在此,Cu的含量小于1质量ppm时,有可能无法充分抑制Ag的离子迁移现象。另一方面,Cu的含量大于50质量ppm,则对Ag合金膜进行热处理时,Cu凝聚在膜表面而形成微细的突起物(异物),有可能产生电极及配线的短路。根据这种理由,本实施方式中将Ag合金膜中的Cu的含量设定在1质量ppm以上且50质量ppm以下的范围内。另外,为了可靠地发挥上述作用效果,优选将Ag合金膜中的Cu的含量设定在2质量ppm以上且20质量ppm以下的范围内。(Sb:0.01质量%以上且1.0质量%以下)由于Sb为具有提高Ag合金膜的耐热性的作用效果的元素,因此,优选根据所要求的特性适当添加Sb。在此,Ag合金膜中的Sb的含量小于0.01质量%时,有可能无法得到进一步提高耐热性的作用效果。另一方面,Ag合金膜中的Sb的含量大于1.0质量%时,比电阻值上升,有可能无法确保作为导电膜的特性。并且,反射率也下降,因此,有可能无法确保作为反射导电膜的特性。根据这种理由,本实施方式的Ag合金膜中含有Sb时,将Ag合金膜中的Sb的含量设定在0.01质量%以上且1.0质量%以下的范围内。另外,为了可靠地...
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