Ag合金溅射靶的制作方法_2

文档序号:9620388阅读:来源:国知局
明】
[0029] 图1表示冷乳、机械加工后的靶原材料所涉及的超声波探伤检查的图像。
[0030] 图2是Ag-In合金溅射靶的一具体例子中对缺陷部剖面进行EPM测定的各元素 的元素分布图像。
【具体实施方式】
[0031] 以下,参考实施例,对本发明的Ag-In合金溅射靶的实施方式进行说明。另外,本 发明的溅射靶形状可以为平板,并且也可以为圆筒。更具体而言,可以为圆盘板形状、短板 形状、多边形板形状以及椭圆板形状等板状,或者可以为圆筒形状。
[0032] 本说明书中,溅射靶的厚度方向是指进行溅射时,从离子化元素冲突的面朝向深 度方向。即,若溅射靶为平板状,则意味着平板的厚度方向,若溅射靶为圆筒状,则意味着周 壁的厚度方向。
[0033] 实施例
[0034] 本发明的Ag-In合金溅射靶的制造步骤如下。
[0035] 首先,作为用于制造本发明的Ag-In合金溅射靶的原料,准备纯度:99. 99质量% 以上的Ag、纯度:99. 9质量%以上的In以及纯度99. 9质量^^^Sb、Mg、Pd、Cu&Sn。
[0036] 在高频真空恪化炉中,作为原料,以表1所示的质量比装填Ag、In、选自Sb、Mg、 Pd、Cu及Sn中一种以上。进行熔化时的总质量设为约300kg。对真空腔室内进行真空排气 后,置换Ar气体,熔化Ag后,在Ar气氛中添加 In,并且添加 Sb、Mg、Pd、Cu及Sn中任意元 素且将合金熔融金属在石墨制铸模中进行铸造。熔化后的铸造通过一方向凝固而实施。该 一方向凝固通过如下实施:在对铸模的底部进行水冷的状态下,侧面通过电阻加热来进行 预先加热,在该铸模中浇铸熔融金属,之后,通过逐渐降低铸模下部的电阻加热部的设定温 度。铸造后,切割去除含有在熔融金属表面悬浮的氧化膜等杂质的铸锭上部的收缩部分,作 为完整部设为约260kg的下一工序中使用的Ag-In合金铸锭(Φ290Χ370πιπι)。本实施例 中,在惰性气体气氛中熔化,但即使在真空气氛中熔化也能够得到同样的效果。
[0037] 并且,本实施方式中,通过一方向凝固进行铸造,但即使使用完全连续铸造法或者 半连续铸造法等也能够得到同样的效果。
[0038] 接着,为了将Ag-In合金晶粒的平均粒径设为规定值,对熔化铸造铸锭进行热锻。 热锻以800°C加热2小时之后,重复进行使锻造方向每隔90度的旋转,对铸造方向ζ、相对 于z方向呈90度的任意方向X以及相对于z方向及X方向呈90度的方向y的所有方向 进行了锻造。更详细而言,首先,将铸造成圆柱状的铸锭锻造成方形。之后,使方形的铸 锭以与前一次的锻造方向呈90度的方式旋转,并重复进行锻造。此时,进行旋转,以在方 形铸锭的长、宽、高度方向的所有朝向上进行锻造的方式旋转。将每一次的锻造成型比设 为1/1. 2~1/2,且改变朝向重复15次镦锻。在第16次的锻造中进行锻制,成型为大致 600 X 910 X 45 (mm)的尺寸。通过这样重复锻造,将Ag-In派射祀的Ag-In合金晶粒的平均 粒径设为希望值,并且控制Ag-In合金晶粒的粒径的偏差。
[0039] 接着,进行冷乳,直到锻造后的铸锭成为所希望的厚度,作为大约 1200X 1300X 16(mm)的板材。在该冷乳中的每1道次的乳制率设为5~10%,共计进行10 道次。将总乳制率:{(冷乳前的铸锭厚度)-(冷乳后的铸锭厚度)}八冷乳前的铸锭厚度) 设为64%。乳制后对板材以600°C加热保持2小时,实施再结晶化处理。
[0040] 接着,将所得到的板材,机械加工成1100X1200X12(mm)的尺寸,制作大型的实 施例1~21的Ag-In合金派射革巴。
[0041] 比较例
[0042] 为了与本发明进行比较,按照与实施例1~21的Ag-In合金溅射靶相同的制造步 骤,制作比较例1~6的Ag-In合金溅射靶。但是,关于熔化后的铸造,并非一方向凝固, 而是通过浇铸于通常的石墨制铸模来进行。比较例1中,In的添加量与实施例2的情况相 同,但将不存在空隙压坏部的靶完整部中的氧浓度设为80质量ppm来制作。比较例2中, In和Sb的添加量与实施例5的情况相同,但将靶完整部中的氧浓度设为75质量ppm来制 作。比较例3中,In和Mg的添加量与实施例8的情况相同,但将靶完整部中的氧浓度设为 85质量ppm来制作。比较例4中,In和Pd的添加量与实施例11的情况相同,但将靶完整 部中的氧浓度设为90质量ppm来制作。比较例5中,In和Cu的添加量与实施例14的情 况相同,但将靶完整部中的氧浓度设为70质量ppm来制作。并且,比较例6中,In和Sn的 添加量与实施例17的情况相同,但将靶完整部中的氧浓度设为80质量ppm来制作。
[0043] <靶中的空隙压坏部的观察>
[0044] 使用超声波探伤装置(Krautkramer公司制造,PDS-3400),对基于Ag-In合金的革巴 内部残留的空隙压坏部进行观察。观察通过一方向凝固铸造时和进行通常铸造时中空隙压 坏部分的存在,在一方向凝固铸造时和通常铸造时均确认到看做空隙压坏部的反射。
[0045] <靶中氧浓度的测量>
[0046] 对如上制作的实施例1~21及比较例1~6的Ag-In合金溅射靶中的靶中氧浓 度进行测量。其结果示于表1。
[0047] 测量该氧浓度时,由如上通过铸造制造的铸锭通过机械加工,采取碎肩,关于该碎 肩,通过氧气分析装置(H0RIBA公司制造,EMGA-550)进行分析,求出氧浓度。
[0048] <空隙压坏部的面积率的测量>
[0049] 对如上制作的实施例1~21及比较例1~6的Ag-In合金溅射靶中的空隙压坏 部的面积率进行测量。其结果示于表1。
[0050] 该面积率的测量使用上述超声波探伤装置,对基于Ag-In合金的溅射靶遍及整个 面进行探伤。此时的超声波频率设为10MHz,增益设为40dB。得到图1所示的探伤结果的 图像。
[0051] 通过探伤得到的实际图像中,对由彩色显示,能够检测超声波反射的部分(除表 面反射、底面反射)用红色显示。图1所示的图像中,用黑白显示该彩色图像,因此该检测 部分显现白色斑点。将该白色斑点部分判定为空隙压坏部。
[0052] 将得到的探伤结果图像进行二值化,通过市售的个人电脑用图像处理软件,测量 相对于空隙压坏部分整体的面积率。空隙压坏部的面积率设为(斑点部面积V (靶的可溅 射的面的面积)。
[0053] <异常放电次数的测量>
[0054] 使用上述实施例1~21及比较例1~6的Ag-In合金派射祀进行派射成膜时,进 行异常放电次数的测量。
[0055] 从实施例1~3及比较例的各靶板材中检测出看做空隙压坏部的反射的部分切出 直径为152. 4mm的圆盘,通过机械加工将厚度设为6_,利用In焊锡将其接合在无氧铜制的 垫板上,制作评价用各溅射靶。
[0056] 将这些评价用溅射靶安装在溅射装置,在直流1000W的功率,Ar气压为0. 5Pa的 条件下,实施1小时的溅射放电,利用搭载于直流电源的异常放电检测功能测量该放电中 产生的异常放电次数。其结果示于表1。
[0057] <空隙压坏部的观察>
[0058] 试验后,从垫板剥离这些评价用溅射靶,并进行切割,从认为通过超声波探伤的结 果存在铸造缺陷的部分中切出试验片,进行树脂填补、研磨之后,通过EPM观察剖面,进行 元素分析(面分析)。
[0059] 图2中示出对Ag-In合金溅射靶的一具体例中的缺陷部剖面进行EPM测定的各 元素的元素分布图像。根据该元素分布图像,观察到认为原本存在的空隙通过冷乳等破坏 而作为空隙压坏部分成为条纹状。观察到In在该缺陷部分偏析成条纹状,氧(0)浓度也沿 着该In的条纹较高。由此可知,在空隙压坏部中,偏析的In由空隙中的氧(0)被氧化,作 为In氧化物以条纹状存在。
[0060] [表 1]
[0061]
[0062] 根据该结果,确认到革El中的氧浓度较低的实施例1~21的Ag-In合金派射革巴中, 空隙压坏部的面积率较小,溅射时的异常放电次数低至在DC溅射中不造成妨碍的程度。
[0063] 相对于此,确认到靶中的氧浓度较高的比较例1~6的Ag-In合金溅射靶中,空隙 压坏部的面积率变大,溅射时的异常放电次数也较多,在进行DC溅射时造成妨碍。
[0064] 如上所述,确认到,根据本发明,能够得到在溅射成膜中,即使投入大功率也抑制 喷派,能够形成反射电极膜的大型Ag-In合金派射革巴。
[0065] 产业上的可利用性
[0066] 通过使用本发明的Ag-In合金溅射靶进行溅射,能够提高有机EL膜的成品率。
【主权项】
1. 一种Ag合金溅射靶,其特征在于,其具有如下组成:含有0. 1~1. 5质量%的In,剩 余部分由Ag及不可避免的杂质构成,作为不可避免的杂质,氧浓度为50质量ppm以下, 在靶的厚度方向整个区域,通过超声波探伤装置测定的空隙压坏部的面积率,相对于 溅射表面的面积为1. 0X10 4以下。2. 根据权利要求1所述的Ag合金溅射靶,其特征在于, 进一步含有〇. 02~2. 0质量%的Sb、Mg、Pd、Cu及Sn中的一种以上。3. 根据权利要求1或2所述的Ag合金溅射靶,其特征在于, 所述溅射表面的面积为〇. 25m2以上。
【专利摘要】本发明提供一种能够稳定地进行DC溅射的Ag合金溅射靶。本发明的Ag合金溅射靶具有含有0.1~1.5质量%的In且剩余部分由Ag及不可避免的杂质构成的组成,氧浓度为50质量ppm以下,在靶的厚度方向整个区域,通过超声波探伤装置测定的空隙压坏部的面积率相对于溅射表面的面积为1.0×10-4以下。
【IPC分类】C22C5/06, H05B33/10, H05B33/24, H05B33/26, H01L51/50, C23C14/34
【公开号】CN105378140
【申请号】CN201480038329
【发明人】野中庄平, 小见山昌三
【申请人】三菱综合材料株式会社
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年5月27日
【公告号】WO2015008540A1
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