CN113166923A - 金属膜、以及溅射靶 - Google Patents

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Abstract

本发明中，Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成。

Description

金属膜、以及溅射靶
技术领域
本发明例如涉及一种用作反射膜、电极膜、布线膜的金属膜，及在形成该金属膜时所使用的溅射靶。
本申请主张基于2018年12月5日于日本申请的专利申请2018-228365号优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
例如，作为液晶显示器或有机EL显示器、触摸面板等显示装置的反射膜、电极膜、布线膜，例如提出有如专利文献1所示般使用由Ag或Ag合金构成的金属膜。
并且，在专利文献2～4中，提出设为透明导电氧化物膜与由Ag或Ag合金构成的金属膜的层叠构造的层叠膜。
上述的反射膜、电极膜、布线膜中，如上述的专利文献1～4所示般，例如通过使用蚀刻液的湿蚀刻处理(以下称为蚀刻处理)来形成规定的图案形状。
在此，通常在对由Ag或Ag合金构成的金属膜进行蚀刻处理的情况下，例如使用PAN(磷酸+硝酸+乙酸)这类的含硝酸的蚀刻液。
不过，在对由Ag或Ag合金构成的金属膜利用含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理的情况下，Ag的溶解速度非常快，因此有时会变得难以高精度地控制蚀刻状态。
并且，在对透明导电氧化物膜与金属膜的层叠膜利用含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理的情况下，在透明导电氧化物膜及金属膜的蚀刻速率差距大，而有导致金属膜被过蚀刻，并无法高精度地形成蚀刻后的图案形状这类问题。
在此，专利文献2中提出通过使用草酸蚀刻液来抑制金属膜的过蚀刻的方法。
并且，在专利文献3、4中提出有如下方法：通过规定透明导电氧化物膜的组成，从而减小透明导电氧化物膜与金属膜的蚀刻速率的差，来抑制金属膜的过蚀刻。
专利文献1：日本国特开2006-028641号公报(A)
专利文献2：日本国特许第6020750号公报(B)
专利文献3：日本国特开2017-179594号公报(A)
专利文献4：日本国特开2017-183274号公报(A)
不过，对由Ag或Ag合金构成的金属膜进行蚀刻处理的工序中，如上所述从以往广泛使用PAN等含硝酸的蚀刻液，因此可能会需要使用含硝酸的蚀刻液而高精度地进行蚀刻处理。
并且，根据对层叠膜所要求的特性，有时会无法适用专利文献3、4中记载的透明导电氧化物膜。
因此，即使在使用PAN等含硝酸的蚀刻液的情况下，也需要可抑制蚀刻速率的金属膜。
发明内容
本发明是鉴于前述情况而完成的，目的在于提供一种即使使用含硝酸的蚀刻液的情况下也可抑制蚀刻速率，而可高精度地进行蚀刻处理的金属膜、及在形成该金属膜时所使用的溅射靶。
为解决上述的课题，本发明人等深入研究的结果，得到了如以下的见解。
在使用含硝酸的蚀刻液对由Ag或Ag合金构成的金属膜进行蚀刻处理时，进行Ag的溶解反应与硝酸的还原反应。此时，若硝酸的还原反应被促进，则Ag的溶解反应也被促进，且金属膜的蚀刻速率会变快。因此，通过限制硝酸的还原反应中作为催化剂起作用的Pd、Pt、Au、Rh这类元素的含量，即使使用含硝酸的蚀刻液也可抑制金属膜的蚀刻速率。
本发明是基于上述的见解而完成，本发明的金属膜，其特征在于，Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成。
在该构成的金属膜中，如上所述限制硝酸的还原反应中作为催化剂起作用的Pd、Pt、Au、Rh的含量，因此即使使用含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理的情况下，也能抑制过度进行Ag的溶解反应，而能够抑制蚀刻速率。因此，即使使用含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理，也能稳定控制蚀刻状态，而可高精度地形成图案形状。
在此，本发明的金属膜中，可以以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素。
Sb、Zn、Sn、Pb、Ti作为抑制硝酸的还原反应的催化毒物(catalyst poison)起作用，因此通过以上述的范围含有这些添加元素，能进一步抑制硝酸的还原反应，并能够进一步抑制金属膜的蚀刻速率。
并且，本发明的溅射靶的特征在于，Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成。
在该构成的溅射靶中，如上所述限制硝酸的还原反应中作为催化剂起作用的Pd、Pt、Au、Rh的含量，因此在所形成的金属膜中也能限制Pd、Pt、Au、Rh的含量，即使使用含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理，也能形成可抑制蚀刻速率的金属膜。
在此，本发明的溅射靶中，可以以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素。此时，含有作为抑制硝酸的还原反应的催化毒物起作用的Sb、Zn、Sn、Pb、Ti，因此在所形成的金属膜中也会以上述范围含有这些添加元素，而能进一步抑制硝酸的还原反应，即使使用含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理，也能形成可抑制蚀刻速率的金属膜。
并且，本发明的溅射靶中，优选为，根据溅射面的多个测定点中的Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的总含量值的平均值μT与标准差σT所算出的分布DT＝(σT/μT)×100(％)为20％以下。
在含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti这类添加元素的情况下，根据溅射面的多个测定点中的添加元素的总含量值的平均值μT与标准差σT所算出的分布DT被控制在20％以下，因此溅射面中添加元素会均一地存在，而可稳定地形成均一地分散有这些添加元素的金属膜。
根据本发明，可提供一种即使在使用含硝酸的蚀刻液的情况下也可抑制蚀刻速率，而可高精度地进行蚀刻处理的金属膜、及在形成该金属膜时所使用的溅射靶。
附图说明
图1表示矩形平板型的溅射靶中的溅射面的添加元素的含量的测定位置的说明图。
图2表示圆板型溅射靶中的溅射面的添加元素的含量的测定位置的说明图。
图3A表示圆筒型溅射靶中的溅射面的添加元素的含量的测定位置的说明图，是与轴线正交的剖视图。
图3B表示圆筒型溅射靶中的溅射面的添加元素的含量的测定位置的说明图，是沿着轴线的剖视图。
具体实施方式
以下对本发明一实施方式的金属膜，及溅射靶进行说明。本实施方式的金属膜被用作液晶显示器或有机EL显示器、触摸面板等显示装置的反射膜、电极膜、布线膜。
＜金属膜＞
本发明实施方式的金属膜中，其为如下组成，Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成。
本实施方式的金属膜中，可进一步以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素。
在此，对在本实施方式的金属膜中，如上所述规定成分组成的理由进行说明。
(Pd、Pt、Au、Rh)
上述的Pd、Pt、Au、Rh这类元素，在硝酸的还原反应中作为催化剂起作用，促进硝酸的还原反应。与此同时，Ag的溶解反应也被促进，因此金属膜的蚀刻速率会变快。
因此，如上所述限制Pd、Pt、Au、Rh的含量，由此即使使用含硝酸的蚀刻液也可抑制金属膜的蚀刻速率。
在此，Pd的含量优选为10质量ppm以下，Pt的含量优选为5质量ppm以下，Au的含量优选为5质量ppm以下，Rh的含量优选为2质量ppm以下。进而，Pd、Pt、Au及Rh的总含量优选为10质量ppm以下。
虽无特别限定，但金属膜中的Pd、Pt、Au及Rh的各自的含量的下限值，可设定为超过0.1质量ppm。并且，Pd、Pt、Au及Rh的总含量的下限值，可设定为超过0.5质量ppm。
(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)
上述的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)在硝酸的还原反应中作为催化毒物起作用，而抑制硝酸的还原反应，因此可根据需要适当添加。
在此，通过将Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的总含量设为0.05原子％以上，能够充分抑制硝酸的还原反应，即使使用含硝酸的蚀刻液也可进一步抑制金属膜的蚀刻速率。另一方面，通过将Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的总含量设为5.00原子％以下，能够抑制金属膜的特性大幅变化。
因此，本实施方式中，在添加上述的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的情况下，将添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的总含量设为0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围内。
在此，上述的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的总含量的下限优选设为0.10原子％以上，更优选设为0.20原子％以上。并且，添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的总含量的上限优选设为4.00原子％以下，更优选设为3.00原子％以下。
另外，在有目的地不添加上述的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的情况下，也可以以总计小于0.05原子％含有上述的添加元素作为杂质。
＜溅射靶＞
接着，对本实施方式的溅射靶进行说明。该溅射靶用于形成上述的本实施方式的金属膜。
在本实施方式的溅射靶中，其为如下组成，Pd的含量为20质量ppm以下、Pt的含量为40质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成。
虽无特别限定，但溅射靶中的Pd、Pt、Au及Rh的各自的下限值，也可设定为超过0.1质量ppm。
本实施方式的溅射靶中，也可进一步以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素。
另外，在本实施方式的溅射靶中，在以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素的情况下，优选为，根据溅射面的多个测定点中的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的总含量值的平均值μT与标准差σT且由下式所算出的分布DT为20％以下。
DT＝(σT/μT)×100(％)
在此，对在本实施方式的溅射靶中，如上所述规定成分组成、添加元素的分布的理由进行说明。
(成分组成)
本实施方式的溅射靶用于形成上述的金属膜，因此根据上述的本实施方式的金属膜的成分组成来设定。
因此，如上所述，本实施方式的溅射靶为了形成抑制蚀刻速率的金属膜，限制硝酸的还原反应中作为催化剂起作用的元素即Pd、Pt、Au、Rh的含量。
并且，在含有硝酸的还原反应中作为催化毒物起作用的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的情况下，这些添加元素的总含量规定在上述的范围。
(添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的分布)
本实施方式的溅射靶中，在含有上述的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的情况下，在所形成的金属膜中也会含有上述的添加元素。
在此，通过将根据溅射面的多个测定点中的添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的总含量值的平均值μT与标准差σT所算出的分布DT设为20％以下，溅射面中添加元素会均一地存在，能够形成均一地分散有这些添加元素的金属膜，蚀刻速率在金属膜整体上变得稳定。另外，根据添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的总含量值的平均值μT与标准差σT所算出的分布DT优选设为15％以下，更优选设为10％以下。
虽无特别限定，但分布DT的下限值也可设为超过0.2％。
另外，如图1所示，在溅射面呈矩形的溅射靶的情况下，优选为在该溅射面中，在至少包含对角线交叉的交点(1)、及各对角线上的角部(2)、(3)、(4)、(5)这5个点的多处测定添加元素的含量而算出。另外，角部(2)、(3)、(4)、(5)设在从角部朝向内侧的对角线全长的10％以内的范围内。
另外，如图2所示，在溅射面呈圆形的溅射靶的情况下，优选为在该溅射面中，在至少包含圆的中心(1)、及通过圆的中心并且相互正交的2条直线上的外周部分(2)、(3)、(4)、(5)这5个点的多处测定添加元素的含量。另外，外周部分(2)、(3)、(4)、(5)设在从外周缘朝向内侧的直径的10％以内的范围内。
进而，如图3A及图3B所示，在溅射面成为圆筒面的圆筒型溅射靶中，优选为在至少包含轴线方向的一端部、中央部、另一端部分别在外周方向90°间隔的(1)、(2)、(3)、(4)的总计12个点的多处测定添加元素的含量。另外，轴线方向的一端部及另一端部设在从轴线方向端部朝向内侧的轴线方向的全长的10％以内的范围内。
＜溅射靶的制造方法＞
接着，对本实施方式的溅射靶的制造方法进行说明。
首先，准备减少了Pd、Pt、Au、Rh的含量的Ag原料。在本实施方式中，对纯度99.9质量％以上的Ag实施电解精炼而制作电沉积Ag，将得到的电沉积Ag再次作为电解的阳极而实施熔铸再电解。通过重复进行该工序，减少Ag内的杂质浓度。并且，每当实施电解精炼时，通过ICP发射光谱分析法实施成分分析。
由此，得到限制成Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下的Ag原料。
并且，在含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti作为添加元素的情况下，分别准备纯度99.9质量％以上的Sb原料、Zn原料、Sn原料、Pb原料、Ti原料。另外，作为原料，可使用含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的Ag母合金。
接着，使用熔炼炉，将Ag原料在高真空下或惰性气体气氛下熔解，对得到的Ag熔液根据需要添加Sb原料、Zn原料、Sn原料、Pb原料、Ti原料。其后，在高真空下或惰性气体气氛下进行熔解。在此，为了使铸锭中的添加元素浓度均一，优选为通过能够以高频搅拌溶液的高频感应加热炉来进行熔解。
并且，关于Ag原料的熔解，优选为将熔炼炉内部暂时设成高真空后，在置换成Ar的气氛下进行，熔解后，在Ar气氛下投入副原料。
然后，将Ag熔液浇入规定形状的铸模，而作成Ag铸锭。在熔铸Ag熔液时，为了尽可能消弭添加元素的偏析，优选为通过浇入水冷的铸模来将Ag熔液迅速冷却。
接下来，将得到的Ag铸锭进行锻造、轧制。轧制是通过热轧或冷轧来实施。
在使用热轧的情况下，作为轧制开始前的均质化热处理工序，优选为以600℃以上且700℃以下的温度进行保持1小时以上且10小时以下的条件的热处理。若小于600℃则均质化可能变得不充分，若超过700℃则铸锭中出现液相，靶材可能软化/熔解。并且，热处理时间若小于1小时则均质化可能变得不充分，若超过10小时则可能发生内部氧化。
另外，对上述的均质化热处理工序中的气氛并无特别限制，例如可以是大气气氛、惰性气体气氛。
均质化热处理工序之后进行热轧，但轧制结束时温度优选为400℃以上且700℃以下，根据情况优选为添加中间退火。
轧制时，累计轧制率优选为70％以上，并且至少轧制的最后1道次的轧制率优选为20％以上。若轧制率小于20％则结晶粒径的微细化不充分，并且内部的结晶粒径的均一化也变得不充分。另外，由于轧机的能力的关系，实质上很难实现每1道次50％以上的轧制率。
轧制后，为了靶材的结晶组织的均一化及加工固化除去，实施热处理。优选在热处理温度在500℃以上且700℃以下的范围且保持1小时以上且5小时以下的条件下实施热处理。若小于500℃则加工固化除去的效果不充分，若超过700℃则晶粒可能会粗大化、或出现液相而靶材可能熔解/软化。并且，若热处理时间小于1小时则均一化变得不充分。热处理后通过空冷或水冷来迅速冷却。
另外，上述的热处理时中的气氛并无特别限制，例如可以是大气气氛、惰性气体气氛。
然后，实施切削加工等以成为规定的形状尺寸。
通过上述的工序来制造本实施方式的溅射靶。
＜金属膜的制造方法＞
接着，对本实施方式的金属膜的制造方法进行说明。
本实施方式的金属膜能够通过使用上述的本实施方式的溅射靶进行溅射而成膜。将上述的溅射靶焊接至例如无氧铜制的背板，安装于溅射装置，从而在基板的表面溅射成膜。
在此，在使用的溅射装置中，可以是使形成金属膜的基板静止而进行溅射的静止对向式，也可以是一边搬送基板一边溅射的基板搬送式(连续(in-line)式)。
并且，作为溅射装置的电源，例如可使用直流(DC)电源、高频(RF)电源、中频(MF)电源或交流(AC)电源。
根据设为如以上方式构成的本实施方式的金属膜，其为如下组成，Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成，因此硝酸的还原反应中作为催化剂起作用的Pd、Pt、Au、Rh这类元素的含量得到限制，即使在使用PAN等含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理的情况下，也能抑制过度进行Ag的溶解反应，而可抑制蚀刻速率。因此，能够稳定控制蚀刻状态，而可高精度地形成图案形状。
进而，在本实施方式的金属膜中，在以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素的情况下，上述的添加元素作为抑制硝酸的还原反应的催化毒物起作用，能够进一步抑制硝酸的还原反应而抑制过度进行Ag的溶解反应，而可进一步抑制蚀刻速率。
本实施方式的溅射靶为如下组成：Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成，因此如上所述，即使使用PAN等含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理的情况下，也能形成可抑制蚀刻速率的金属膜。
进而，在本实施方式的溅射靶中，在以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素的情况下，即使使用PAN等含硝酸的蚀刻液进行蚀刻处理的情况下，也能形成可进一步抑制蚀刻速率的金属膜。
然后，在本实施方式的溅射靶中，在以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素，并且将根据溅射面的多个测定点中的Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的总含量值的平均值μT与标准差σT所算出的分布DT设为20％以下的情况下，溅射面中添加元素会均一地存在，能够形成均一地分散有这些添加元素的金属膜，可使蚀刻速率在金属膜整体上稳定。
以上对本发明的实施方式已进行了说明，但本发明并不限定于此，在不脱离其发明技术思想的范围内可适当变更。
本发明的金属膜可作为单膜来使用，也可作为与导电氧化物膜等其他膜的层叠膜来使用。
并且，在本实施方式中，虽对通过将Ag铸锭进行热轧及冷轧来制造溅射靶的情况进行了说明，但不限定于此，也可适用热锻造等其他的加工方法。关于加工方法，优选为根据制造出的溅射靶的形状来适当选择已知的方法。
实施例
以下对为了确认本发明的有效性而进行的确认实验的结果进行说明。
反复实施电解精炼并且用ICP发射光谱分析法实施成分分析，由此得到限制成Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下的Ag原料。另外，对于比较例1～6使用了上述的元素的含量不受限制的Ag原料。
将该Ag原料在真空气氛下熔解，置换成Ar气体后，根据需要添加纯度99.9质量％以上的Sb原料、Zn原料、Sn原料、Pb原料、Ti原料，熔制成规定的组成的Ag熔液。然后，将该Ag熔液铸造而制造出Ag铸锭。
(成分组成)
从得到的Ag铸锭提取分析用样本，通过ICP发射光谱分析法测定成分组成。将该测定结果作为Ag溅射靶的成分组成而示于表1。
另外，表1中，在硝酸的还原反应中作为催化剂起作用的Pd、Pt、Au、Rh这类元素(催化剂元素)的含量以质量比表示，添加元素(Sb、Zn、Sn、Pb、Ti)的含量以原子比表示。
对得到的Ag铸锭实施热轧。将轧制开始温度设为650℃，将轧制结束温度设为400℃，将累计轧制率设为80％。
在热轧后，以600℃、1小时的条件下进行了热处理。热处理后通过水冷迅速冷却。
通过以上，得到了长度2000mm、宽度200mm、厚度8mm的板材。
(添加元素的分布)
在得到的板材中，如下所述测定了溅射面中的添加元素的总含量的平均值μT与标准差σT及分布DT。
由图1所示位置提取测定试样，使用各测定试样进行ICP-MS分析，由此测定添加元素的总含量。
从由各5处的测定试样得到的添加元素的总含量，算出作为整个溅射靶的添加元素的总含量的平均值μT与标准差σT。然后，使用这些平均值μT与标准差σT，算出分布DT＝(σT/μT)×100(％)。将该测定结果示于表1。
接着，将上述的板材切断并进行机械加工，由此制作出规定尺寸(126mm×178mm×厚度6mm)的溅射靶。
将如上所示得到的溅射靶焊接于无氧铜制的背板，将其安装于溅射装置。在本实施方式中，使用了磁控管DC溅射装置。并且，在本实施方式中，使用了一边搬送基板一边进行溅射的基板搬送式的溅射装置。
然后，在以下的条件下进行溅射，在玻璃基板(Corning Incorporated制造的EAGLE XG)之上形成金属膜。
成膜开始真空度：1.0×10-4Pa以下
溅射气体：高纯度氩
腔室内溅射气体压力：0.4Pa
直流功率：100W
(金属膜的组成)
以上述条件，在玻璃基板上以厚度1000nm形成金属膜，将其通过ICP发射光谱分析法测定成分组成。其结果，确认到与溅射靶的组成为同等，对于本发明例1～23，Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，及对于本发明例6～23，Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的总含量为0.05原子％以上且5.00原子％以下。
(膜厚测定)
以上述条件，在玻璃基板上形成厚度100nm的金属膜。在通过溅射来成膜的情况下，通过台阶仪(DEKTAK-XT)来测定成膜一定时间时的膜厚，由此测定溅射速率，基于该值来调整成膜时间，成膜成为目标厚度。
对于实际的金属膜，通过透射电子显微镜(TEM)观察金属膜的截面来确认，确认是否以符合目标值的膜厚成膜。用于TEM观察的试样制作中，例如能够使用截面抛光机(CP)、或聚焦离子束(FIB)。
然后，对于如上述所形成的金属膜，按如下所示评价电气特性、蚀刻特性。
(电气特性评价)
通过基于Mitsubishi Chemical Corporation制造的电阻测定器Loresta GP的四探针法测定金属膜的薄层电阻。
(蚀刻特性评估)
首先，对成膜于玻璃基板上的厚度100nm的金属膜，通过光微影形成布线图案。
通过旋转涂布机涂布光阻剂(Tokyo Ohka Kogyo Co.,Ltd.制造的OFPR-8600)，以110℃预烘烤(pre-bake)后进行曝光，之后通过显影液(Tokyo Ohka Kogyo Co.,Ltd.制造的NMD-W)将图案显影，以150℃进行后烘烤(post-bake)。由此，在Ag合金膜上形成宽度100μm、间隔100μm的梳状布线图案。
对上述的膜进行湿蚀刻。作为蚀刻液，使用Kanto Chemical Co.,Inc.制造的SEA-2，以液温40℃、浸渍时间30秒进行蚀刻。
对于以以上方式得到的布线膜，为了观察布线截面而将基板劈开，使用SEM(扫描型电子显微镜)观察其截面。然后，将通过SEM观察到的Ag膜端部与光阻剂端部的平行的位置的差值进行测定来作为Ag膜的过蚀刻量。
[表1]
Figure BDA0003079992230000121
[表2]
Figure BDA0003079992230000131
在使用Pd的含量为55.0质量ppm的比较例1的溅射靶而形成的比较例101、使用Pt的含量为26.0质量ppm的比较例2的溅射靶而形成的比较例102、使用Au的含量为25.0质量ppm的比较例3的溅射靶而形成的比较例103、使用Rh的含量为15.0质量ppm的比较例4的溅射靶而形成的比较例104中，过蚀刻量较大，为1.6～1.8μm，蚀刻特性不充分。
并且，在使用Pd、Pt、Au及Rh的总含量为56.0质量ppm的比较例5的溅射靶而形成的比较例105、及使用Pd、Pt、Au及Rh的总含量为205.0质量ppm的比较例6的溅射靶而形成的比较例106中，过蚀刻量更大，为3.0～3.3μm，蚀刻特性不充分。
进而，在使用作为添加元素的Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的总含量为超过5.00原子％的比较例7～11的溅射靶而形成的比较例107～111中，薄层电阻均变高，无法确保金属膜的电气特性。
相对于此，在使用Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成的组成的本发明例1～5的溅射靶而形成的本发明例101～105中，过蚀刻量被抑制得较低，蚀刻特性优异。并且，薄层电阻也充分低，能够确保金属膜的电气特性。
并且，在使用Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，进一步以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素的本发明例6～23的溅射靶而形成的本发明例106～123中，过蚀刻量被抑制得更低，蚀刻特性优异。薄层电阻也低，能够确保金属膜的电气特性。
由以上确认到，根据本发明例，可提供一种即使在使用含硝酸的蚀刻液的情况下也可抑制蚀刻速率，而可高精度地进行蚀刻处理的金属膜、及在形成该金属膜时所使用的溅射靶。
产业上的可利用性
根据本发明，可提供一种即使在使用含硝酸的蚀刻液的情况下也可抑制蚀刻速率，而可高精度地进行蚀刻处理的金属膜、及在形成该金属膜时所使用的溅射靶。

Claims (5)

1.一种金属膜，其特征在于，
Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成。
2.根据权利要求1所述的金属膜，其特征在于，
以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素。
3.一种溅射靶，其特征在于，
Pd的含量为40质量ppm以下、Pt的含量为20质量ppm以下、Au的含量为20质量ppm以下、Rh的含量为10质量ppm以下、且Pd、Pt、Au及Rh的总含量为50质量ppm以下，剩余部分由Ag与不可避免杂质构成。
4.根据权利要求3所述的溅射靶，其特征在于，
以总计0.05原子％以上且5.00原子％以下的范围含有Sb、Zn、Sn、Pb、Ti中的至少一种或两种以上作为添加元素。
5.根据权利要求4所述的溅射靶，其特征在于，
根据溅射面的多个测定点中的Sb、Zn、Sn、Pb、Ti的总含量值的平均值μT与标准差σT且由下式所算出的分布DT为20％以下，
DT＝(σT/μT)×100(％)。
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