JP2016065290A - Ag alloy sputtering target - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機ＥＬ素子の反射電極膜やタッチパネルの配線膜等の導電性膜を形成する際に使用するＡｇ合金スパッタリングターゲットに関し、特に、大面積のスパッタリング表面を有する大型のＡｇ合金スパッタリングターゲットに関する。 The present invention relates to an Ag alloy sputtering target used when forming a conductive film such as a reflective electrode film of an organic EL element or a wiring film of a touch panel, and particularly relates to a large Ag alloy sputtering target having a large area sputtering surface. .
有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ発光層を挟み込むように配置された陽極と陰極との間に電圧を印加し、陽極からは正孔を、陰極からは電子をそれぞれ有機ＥＬ膜に注入し、有機ＥＬ発光層で正孔と電子とが結合する際に発光する原理を利用した発光素子である。
このような有機ＥＬは、近年、ディスプレイデバイス用の発光素子として注目されている。
An organic EL element applies a voltage between an anode and a cathode arranged so as to sandwich an organic EL light emitting layer, and injects holes from the anode and electrons from the cathode into the organic EL film. It is a light emitting element utilizing the principle of emitting light when holes and electrons are combined in the light emitting layer.
In recent years, such organic EL has attracted attention as a light-emitting element for display devices.
有機ＥＬ素子の駆動方式としては、パッシブマトリックス方式と、アクティブマトリックス方式と、がある。アクティブマトリックス方式は、１つの画素に、１つ以上の薄膜トランジスタを設けることで、スイッチング速度の高速化が実現可能であるため、高コントラスト比、高精細化に有利である。
したがって、アクティブマトリックス方式は、有機ＥＬ素子の特性を発揮させやすい駆動方式である。
As a driving method of the organic EL element, there are a passive matrix method and an active matrix method. The active matrix method is advantageous for high contrast ratio and high definition because it is possible to increase the switching speed by providing one pixel with one or more thin film transistors.
Therefore, the active matrix method is a driving method that easily exhibits the characteristics of the organic EL element.
一方、有機ＥＬ素子の光の取り出し方式としては、透明基板側から光を取り出すボトムエミッション方式と、透明基板の反対側に光を取り出すトップエミッション方式と、がある。トップエミッション方式は、開口率が高いため、高輝度化に有利な方式である。 On the other hand, the light extraction method of the organic EL element includes a bottom emission method in which light is extracted from the transparent substrate side and a top emission method in which light is extracted on the opposite side of the transparent substrate. The top emission method is advantageous for increasing the brightness because of its high aperture ratio.
トップエミッション方式が適用された有機ＥＬ素子を構成する反射電極膜は、有機ＥＬ発光層で発光した光を効率良く反射するために、反射率が高く、かつ耐食性に優れていることが好ましい。また、トップエミッション方式が適用された有機ＥＬ素子を構成する電極としては、低抵抗であることが好ましい。 The reflective electrode film constituting the organic EL element to which the top emission method is applied preferably has high reflectivity and excellent corrosion resistance in order to efficiently reflect the light emitted from the organic EL light emitting layer. Moreover, as an electrode which comprises the organic EL element to which the top emission system was applied, it is preferable that it is low resistance.
従来、電極の低抵抗化を図ることの可能な材料として、Ａｇ合金やＡｌ合金が知られている。より高輝度の有機ＥＬ素子を得るためには、Ａｌ合金よりも可視光反射率の高いＡｇ合金が好ましい。
有機ＥＬ素子の反射電極膜としてＡｇ合金膜を用いる場合には、スパッタリング法が採用されている。この場合、スパッタリング装置のターゲットとしては、Ａｇ合金スパッタリングターゲットが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
Conventionally, Ag alloys and Al alloys are known as materials that can reduce the resistance of electrodes. In order to obtain a brighter organic EL element, an Ag alloy having a higher visible light reflectance than an Al alloy is preferable.
When an Ag alloy film is used as the reflective electrode film of the organic EL element, a sputtering method is employed. In this case, an Ag alloy sputtering target is used as a target of the sputtering apparatus (see, for example, Patent Document 1).
ところで、Ａｇは、高い導電性や高い反射率を有する金属であり、これらの特性を活かし、近年では、有機ＥＬパネルの反射電極膜として使用されている。
一方、純Ａｇ膜は、高い導電性、及び高い反射率を有する反面、耐食性（特に、耐硫化性）や熱的な安定性に欠けるため、有機ＥＬパネルの反射電極膜に適用するためには、これらの特性を改善する必要がある。
上記純Ａｇの特性を改善する手段として、Ｉｎが添加されたＡｇ合金よりなるスパッタ用ターゲットが提案されている（例えば、特許文献２，３参照。）。
By the way, Ag is a metal having high conductivity and high reflectance, and in recent years, Ag is used as a reflective electrode film of an organic EL panel taking advantage of these characteristics.
On the other hand, a pure Ag film has high conductivity and high reflectance, but lacks corrosion resistance (particularly, sulfidation resistance) and thermal stability, so that it can be applied to a reflective electrode film of an organic EL panel. There is a need to improve these properties.
As means for improving the characteristics of pure Ag, a sputtering target made of an Ag alloy to which In is added has been proposed (for example, see Patent Documents 2 and 3).
近年、有機ＥＬ素子製造時のガラス基板の大型化に伴い、反射電極膜を形成する際に使用されるＡｇ合金スパッタリングターゲットも大型化が進展している。
しかし、生産性の向上の観点から、大型化されたＡｇ合金スパッタリングターゲットに高い電力を投入してスパッタリングすると、異常放電が発生すると共に、スプラッシュと呼ばれる現象（溶融した微粒子が基板に付着してしまう現象）が発生してしまう。
In recent years, with an increase in the size of a glass substrate at the time of manufacturing an organic EL element, an increase in the size of an Ag alloy sputtering target used when forming a reflective electrode film is also progressing.
However, from the viewpoint of improving productivity, when sputtering is performed by applying high power to a large Ag alloy sputtering target, abnormal discharge occurs and a phenomenon called splash (melted fine particles adhere to the substrate) Phenomenon).
このような現象が発生すると、微粒子によって、配線や電極間がショートするため、有機ＥＬ素子の歩留りが低下してしまう。
トップエミッション方式の有機ＥＬ素子を構成する反射電極層は、有機ＥＬ発光層の下地層となるため、高い平坦性が要求される。したがって、トップエミッション方式の有機ＥＬ素子では、異常放電やスプラッシュ現象を抑制することが重要となる。
When such a phenomenon occurs, wiring and electrodes are short-circuited by the fine particles, so that the yield of the organic EL element is lowered.
Since the reflective electrode layer constituting the top emission type organic EL element serves as a base layer of the organic EL light emitting layer, high flatness is required. Therefore, in the top emission type organic EL element, it is important to suppress abnormal discharge and a splash phenomenon.
上記異常放電やスプラッシュ現象を抑制するために、特許文献２，３にされたＡｇ合金ターゲットでは、合金の結晶粒の平均粒径を１５０〜４００μｍとし、結晶粒の粒径のばらつきを平均粒径の２０％以下としている。これにより、大型化されたスパッタリングターゲットに大電力が投入された場合でも、異常放電やスプラッシュ現象を抑制することが可能となる。 In order to suppress the abnormal discharge and the splash phenomenon, in the Ag alloy target disclosed in Patent Documents 2 and 3, the average grain size of the alloy grains is set to 150 to 400 μm, and the variation in grain size of the grains is average grain size. 20% or less. As a result, even when a large amount of power is input to the enlarged sputtering target, abnormal discharge and a splash phenomenon can be suppressed.
しかしながら、マグネトロンスパッタリングにおいては、ターゲットが局所的に掘られてエロージョンが形成されるため、ターゲットの結晶に異方性があると、エロージョン部分の表面に現れる結晶面が、最初のターゲット表面の結晶面から変化してしまう。
これにより、ターゲットのスパッタレートが経時的に変化するため、ターゲットの使用量によりスパッタ膜の成膜レートが変化してしまうという問題があった。
However, in magnetron sputtering, since the target is locally dug and erosion is formed, if there is anisotropy in the target crystal, the crystal plane that appears on the surface of the erosion part is the crystal plane of the first target surface. Will change.
Thereby, since the sputtering rate of the target changes with time, there is a problem that the deposition rate of the sputtering film changes depending on the amount of the target used.
そこで、本発明は、スパッタされることによるスパッタリング表面の経時的な変化に依存することなく、スパッタ膜の成膜レートを安定させることの可能なＡｇ合金スパッタリングターゲットを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an Ag alloy sputtering target capable of stabilizing the film formation rate of a sputtered film without depending on the temporal change of the sputtering surface caused by sputtering.
上記課題を解決するため、本発明の一観点によれば、０．１〜１．５質量％のＩｎを含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物よりなるＡｇ合金スパッタリングターゲットであって、スパッタリング表面のＸ線回折測定において検出される（２００）面／（１１１）面の回折強度比が０．２５以上０．５５以下、（２２０）面／（１１１）面の回折強度の比が０．１０以上０．４０以下、（３１１）面／（１１１）面の回折強度の比が０．１０以上０．４０以下であることを特徴とするＡｇ合金スパッタリングターゲットが提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, an Ag alloy sputtering target containing 0.1 to 1.5% by mass of In and the balance of Ag and inevitable impurities, The (200) plane / (111) plane diffraction intensity ratio detected in X-ray diffraction measurement is 0.25 or more and 0.55 or less, and the (220) plane / (111) plane diffraction intensity ratio is 0.10 or more. Provided is an Ag alloy sputtering target having a diffraction intensity ratio of 0.40 or less and a (311) plane / (111) plane of 0.10 or more and 0.40 or less.
本発明によれば、Ａｇ合金スパッタリングターゲットが０．１〜１．５質量％のＩｎを含むことで、スパッタ膜の表面に酸化被膜を形成しやすくなるため、耐硫化性を向上させることができる。また、Ｉｎの添加量を０．１〜１．５質量％の範囲内とすることで、スパッタ膜の反射率の低下を抑制できる。 According to the present invention, since the Ag alloy sputtering target contains 0.1 to 1.5% by mass of In, it becomes easy to form an oxide film on the surface of the sputtered film, so that the sulfidation resistance can be improved. . Moreover, the fall of the reflectance of a sputtered film can be suppressed by making the addition amount of In into the range of 0.1-1.5 mass%.
また、（２００）面／（１１１）面の回折強度比を０．２５以上０．５５以下、（２２０）面／（１１１）面の回折強度の比を０．１０以上０．４０以下、（３１１）面／（１１１）面の回折強度の比を０．１０以上０．４０以下とすることで、結晶配向の異方性が無くなる（言い換えれば、無配向となる。）。
これにより、スパッタリング表面内におけるＡｇ合金スパッタリングターゲットのスパッタレートの経時変化を小さくすることが可能となるので、スパッタ膜の成膜レートを安定させることができる。
Further, the diffraction intensity ratio of (200) plane / (111) plane is 0.25 or more and 0.55 or less, and the ratio of diffraction intensity of (220) plane / (111) plane is 0.10 or more and 0.40 or less, ( When the ratio of the diffraction intensity of the 311) plane / (111) plane is 0.10 or more and 0.40 or less, the crystal orientation anisotropy is eliminated (in other words, no orientation is obtained).
As a result, it is possible to reduce the change over time of the sputtering rate of the Ag alloy sputtering target in the sputtering surface, so that the deposition rate of the sputtered film can be stabilized.
上記Ａｇ合金スパッタリングターゲットにおいて、前記スパッタリング表面における平均結晶粒径は、１５０μｍ以下であってもよい。これによりスパッタリング表面に凹凸が生じることを抑制可能となるので、異常放電の発生を抑制できる。 In the Ag alloy sputtering target, the average crystal grain size on the sputtering surface may be 150 μm or less. As a result, it is possible to suppress the occurrence of unevenness on the sputtering surface, and thus it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge.
上記Ａｇ合金スパッタリングターゲットにおいて、前記スパッタリング表面の面積が、０．２５ｍ２以上であってもよい。 In the Ag alloy sputtering target, the area of the sputtering surface may be 0.25 m 2 or more.
このような大型化されたＡｇ合金スパッタリングターゲット（スパッタリング表面の面積が０．２５ｍ２以上のＡｇ合金スパッタリングターゲット）に適用した場合でも、大電力が投入されたスパッタ膜の成膜処理を可能とし、異常放電やスプラッシュ現象の発生を十分に抑制した上で、耐熱性に優れたスパッタ膜を成膜することができる。 Even when applied to such an enlarged Ag alloy sputtering target (Ag alloy sputtering target having a sputtering surface area of 0.25 m 2 or more), it is possible to form a sputtered film with a large amount of power applied, It is possible to form a sputtered film having excellent heat resistance while sufficiently suppressing the occurrence of abnormal discharge and splash phenomenon.
上記Ａｇ合金スパッタリングターゲットにおいて、Ｓｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種を、０．０１〜３．５質量％含有してもよい。 In the above Ag alloy sputtering target, 0.01 to 3.5% by mass of at least one of Sb, Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge may be contained.
これにより、スパッタ膜の耐熱性、耐湿性、耐食性（具体的には、耐硫化性や耐塩水性）をさらに向上させることができる。
また、スパッタ膜を成膜後に行われる工程（具体的には、例えば、熱処理工程や、薬品を使用したエッチング工程等）において、製品として出荷された後で生じるスパッタ膜の変質（例えば、熱による凝集や腐食）による特性の低下をより一層抑制することができる。
Thereby, the heat resistance, moisture resistance, and corrosion resistance (specifically, sulfidation resistance and salt water resistance) of the sputtered film can be further improved.
Further, in a process performed after the sputter film is formed (specifically, for example, a heat treatment process or an etching process using chemicals), the sputter film is deteriorated (for example, due to heat) after being shipped as a product. It is possible to further suppress deterioration of characteristics due to aggregation and corrosion.
本発明のＡｇ合金スパッタリングターゲットによれば、スパッタされることによるスパッタリング表面の経時的な変化に依存することなく、スパッタ膜の成膜レートを安定させることができる。 According to the Ag alloy sputtering target of the present invention, the deposition rate of the sputtered film can be stabilized without depending on the change over time of the sputtering surface caused by sputtering.
以下、本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail.
（実施の形態）
＜Ａｇ合金スパッタリングターゲット＞
本発明の実施の形態のＡｇ合金（Ａｇ−Ｉｎ合金）スパッタリングターゲットは、有機ＥＬ素子の反射電極膜やタッチパネルの配線膜等の導電膜の母材となるスパッタ膜（Ａｇ合金薄膜）等を成膜する際に使用するＡｇ合金スパッタリングターゲットである。
(Embodiment)
<Ag alloy sputtering target>
An Ag alloy (Ag—In alloy) sputtering target according to an embodiment of the present invention forms a sputtered film (Ag alloy thin film) that is a base material of a conductive film such as a reflective electrode film of an organic EL element or a wiring film of a touch panel. It is an Ag alloy sputtering target used when forming a film.
本実施の形態のＡｇ合金スパッタリングターゲットは、０．１〜１．５質量％のＩｎを含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物よりなるＡｇ合金スパッタリングターゲットであって、スパッタリング表面のＸ線回折測定において検出される（２００）面／（１１１）面の回折強度比が０．２５以上０．５５以下、（２２０）面／（１１１）面の回折強度の比が０．１０以上０．４０以下、（３１１）面／（１１１）面の回折強度の比が０．１０以上０．４０以下となるように構成されている。 The Ag alloy sputtering target of the present embodiment is an Ag alloy sputtering target containing 0.1 to 1.5% by mass of In and the balance being made of Ag and inevitable impurities. In the X-ray diffraction measurement of the sputtering surface, The detected (200) plane / (111) plane diffraction intensity ratio is 0.25 to 0.55, and the (220) plane / (111) plane diffraction intensity ratio is 0.10 to 0.40, The (311) plane / (111) plane diffraction intensity ratio is configured to be 0.10 or more and 0.40 or less.
ここで、Ａｇ合金スパッタリングターゲットに含まれるＩｎの含有量として、０．１〜１．５質量％の範囲内が好ましい理由について説明する。
Ｉｎの含有量が０．１質量％よりも少ないと、スパッタ膜の耐硫化性を向上させることが困難となってしまう。一方、Ｉｎの含有量が１．５質量％よりも多いと、スパッタ膜の反射率が低下してしまう。
Here, the reason why the content of In contained in the Ag alloy sputtering target is preferably in the range of 0.1 to 1.5% by mass will be described.
If the In content is less than 0.1% by mass, it becomes difficult to improve the sulfidation resistance of the sputtered film. On the other hand, when the content of In is more than 1.5% by mass, the reflectance of the sputtered film decreases.
よって、Ａｇ合金スパッタリングターゲットに含まれるＩｎの含有量を、０．１〜１．５質量％の範囲内とすることで、スパッタ膜の反射率を低下させることなく、スパッタ膜の耐硫化性を向上させることができる。 Therefore, by setting the content of In contained in the Ag alloy sputtering target within the range of 0.1 to 1.5% by mass, the sulfidation resistance of the sputtered film can be reduced without reducing the reflectance of the sputtered film. Can be improved.
また、（２００）面／（１１１）面の回折強度比を０．２５以上０．５５以下、（２２０）面／（１１１）面の回折強度の比を０．１０以上０．４０以下、（３１１）面／（１１１）面の回折強度の比を０．１０以上０．４０以下とすることで、結晶配向の異方性が無くなる（言い換えれば、無配向となる。）。
これにより、スパッタリング表面内におけるＡｇ合金スパッタリングターゲットのスパッタレートの経時変化を小さくすることが可能となるので、スパッタ膜の成膜レートを安定させることができる。
Further, the diffraction intensity ratio of (200) plane / (111) plane is 0.25 or more and 0.55 or less, and the ratio of diffraction intensity of (220) plane / (111) plane is 0.10 or more and 0.40 or less, ( When the ratio of the diffraction intensity of the 311) plane / (111) plane is 0.10 or more and 0.40 or less, the crystal orientation anisotropy is eliminated (in other words, no orientation is obtained).
As a result, it is possible to reduce the change over time of the sputtering rate of the Ag alloy sputtering target in the sputtering surface, so that the deposition rate of the sputtered film can be stabilized.
また、上記Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、スパッタリング表面における平均結晶粒径を１５０μｍ以下にすることが好ましい。これによりスパッタリング表面に凹凸が生じることを抑制可能となるので、異常放電の発生を抑制できる。 The Ag alloy sputtering target preferably has an average crystal grain size on the sputtering surface of 150 μm or less. As a result, it is possible to suppress the occurrence of unevenness on the sputtering surface, and thus it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge.
また、上記Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、スパッタリング表面の面積が、０．２５ｍ２以上の大型化されたＡｇ合金スパッタリングターゲットに適用することが好ましい。
このような大型化されたＡｇ合金スパッタリングターゲットに適用した場合でも、大電力が投入されたスパッタ膜の成膜処理を可能とし、異常放電やスプラッシュ現象の発生を十分に抑制した上で、耐熱性に優れたスパッタ膜を成膜することができる。
Moreover, it is preferable that the said Ag alloy sputtering target is applied to the enlarged Ag alloy sputtering target whose sputtering surface area is 0.25 m < 2 > or more.
Even when applied to such a large-sized Ag alloy sputtering target, it is possible to form a sputtered film with a large amount of power applied, and sufficiently suppress the occurrence of abnormal discharge and splash phenomenon. An excellent sputtered film can be formed.
また、上記Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、Ｓｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種を、０．０１〜３．５質量％含有してもよい。
Ａｇ合金スパッタリングターゲットが、Ｓｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種を、０．０１〜３．５質量％含有することで、スパッタ膜の耐熱性、耐湿性、耐食性をさらに向上させることができる。
これにより、スパッタ膜を成膜後に行われる工程において、製品として出荷された後で生じるスパッタ膜の変質による特性の低下をより一層抑制することができる。
Moreover, the said Ag alloy sputtering target may contain 0.01-3.5 mass% of at least 1 sort (s) among Sb, Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge.
When the Ag alloy sputtering target contains 0.01 to 3.5% by mass of at least one of Sb, Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge, the heat resistance, moisture resistance, and corrosion resistance of the sputtered film are improved. Further improvement can be achieved.
Thereby, in the process performed after forming the sputtered film, it is possible to further suppress the deterioration of the characteristics due to the sputtered film alteration after being shipped as a product.
Ａｇ合金スパッタリングターゲットに含まれるＳｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種の含有量が０．０１質量％よりも少ないと、上記効果を得ることができない。
一方、Ａｇ合金スパッタリングターゲットに含まれるＳｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種の含有量が３．５質量％を超えると、スパッタ膜の電気抵抗が高くなりすぎたり、スパッタ膜の反射率が低下したりしてしまう。
If the content of at least one of Sb, Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge contained in the Ag alloy sputtering target is less than 0.01% by mass, the above effect cannot be obtained.
On the other hand, when the content of at least one of Sb, Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge contained in the Ag alloy sputtering target exceeds 3.5% by mass, the electric resistance of the sputtered film becomes too high, The reflectivity of the sputtered film may decrease.
スパッタ膜の耐熱性、耐湿性、耐食性のより一層の向上や、出荷後のスパッタ膜の変質による特性の低下をより抑制する観点から、Ａｇ−Ｉｎ合金（Ａｇ合金スパッタリングターゲットの材料）に、Ｓｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種の元素を添加する際には、Ｓｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅの各元素の組成範囲を限定することが好ましい。 From the viewpoint of further improving the heat resistance, moisture resistance, and corrosion resistance of the sputtered film and further suppressing the deterioration of the characteristics due to the spattered film deterioration after shipment, the Ag—In alloy (Ag alloy sputtering target material) is made of Sb. When adding at least one element among Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge, it is preferable to limit the composition range of each element of Sb, Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge.
具体的には、各元素の組成の範囲は、例えば、Ｓｂが０．１〜３．５質量％、Ｍｇが０．０１〜０．５質量％、Ｐｄが０．１〜３．５質量％、Ｃｕが０．２〜２．５質量％、Ｓｎが０．１〜２．０質量％、Ｇｅが０．２〜２．５質量％とすることができる。
添加量が上記各範囲の下限値に満たない場合には、上記説明したような効果を得ることができない。一方、添加量が上記各範囲の上限を超える場合には、スパッタ膜の電気抵抗が高くなったり、スパッタ膜の反射率が低下したりする恐れがある。
Specifically, the composition range of each element is, for example, 0.1 to 3.5% by mass of Sb, 0.01 to 0.5% by mass of Mg, and 0.1 to 3.5% by mass of Pd. Cu can be 0.2 to 2.5 mass%, Sn can be 0.1 to 2.0 mass%, and Ge can be 0.2 to 2.5 mass%.
When the addition amount is less than the lower limit value of each of the above ranges, the effect as described above cannot be obtained. On the other hand, when the addition amount exceeds the upper limit of each of the above ranges, the electric resistance of the sputtered film may increase or the reflectivity of the sputtered film may decrease.
以上、Ａｇ−Ｉｎ合金に、Ｓｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種の元素を添加する場合について説明したが、これらの元素が添加されたＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて成膜されたスパッタ膜は、例えば、Ｓｂの添加により、耐熱性及び耐湿性を向上させることができる。
また、Ｍｇを添加することで、スパッタ膜の耐熱性及び耐塩水性を向上させることができる。また、Ｐｄを添加することで、スパッタ膜の耐湿性、耐硫化性、及び耐塩水性を向上させることができる。
また、Ｃｕを添加することで、スパッタ膜の耐熱性及び耐硫化性を向上させることができる。また、Ｓｎを添加することで、スパッタ膜の耐熱性、耐湿性、及び耐硫化性を向上させることができる。
さらに、Ｇｅを添加することで、スパッタ膜の反射率を低下させることなく、耐熱性を向上させることができる。
As described above, the case where at least one element of Sb, Mg, Pd, Cu, Sn, and Ge is added to the Ag—In alloy has been described, but the Ag alloy sputtering target to which these elements are added is used. The sputtered film can be improved in heat resistance and moisture resistance, for example, by adding Sb.
Moreover, the heat resistance and salt water resistance of a sputtered film can be improved by adding Mg. Moreover, by adding Pd, the moisture resistance, sulfidation resistance, and salt water resistance of the sputtered film can be improved.
Moreover, the heat resistance and sulfidation resistance of a sputtered film can be improved by adding Cu. Further, by adding Sn, the heat resistance, moisture resistance, and sulfidation resistance of the sputtered film can be improved.
Furthermore, by adding Ge, the heat resistance can be improved without reducing the reflectance of the sputtered film.
上記説明したように、本実施の形態のＡｇ合金スパッタリングターゲットによれば、マグネトロンスパッタリングに使用されるＡｇ合金スパッタリングターゲットを無配向とすることで、スパッタされていない初期のスパッタリング表面に出てくる結晶面と、使用が進み、経時的に変化したスパッタリング表面に出でくる結晶面と、の両方をランダムな結晶面にすることが可能となる。
これにより、Ａｇ合金スパッタリングターゲットのスパッタリング率が経時的に変化することを抑制可能となるので、ターゲットの使用量（ターゲットの経時的な変化）に起因する成膜レートの変化を抑制できる。
As explained above, according to the Ag alloy sputtering target of the present embodiment, by making the Ag alloy sputtering target used for magnetron sputtering non-oriented, crystals appearing on the initial sputtering surface that is not sputtered. Both the crystal plane and the crystal plane that appears on the sputtering surface that has been used and changed over time can be made to be random crystal planes.
Thereby, since it is possible to suppress the change in the sputtering rate of the Ag alloy sputtering target with time, it is possible to suppress the change in the film formation rate due to the amount of target used (the change with time of the target).
＜Ａｇ合金スパッタリングターゲットの製造方法＞
次に、Ａｇ合金スパッタリングターゲットの製造方法について説明する。
始めに、純度が９９．９９質量％以上のＡｇと、純度が９９．９９質量％以上のＩｎと、純度が９９．９９質量％以上とされた添加剤（具体的には、Ｓｂ，Ｍｇ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｇｅのうち、少なくとも１種）と、を準備する。
次いで、高周波真空溶解炉内に、所望の質量比となるように、Ａｇと、Ｉｎと、添加剤と、をセットする。
<Method for producing Ag alloy sputtering target>
Next, a method for manufacturing an Ag alloy sputtering target will be described.
First, Ag having a purity of 99.99% by mass or more, In having a purity of 99.99% by mass or more, and an additive having a purity of 99.99% by mass or more (specifically, Sb, Mg, At least one of Pd, Cu, Sn, and Ge).
Next, Ag, In, and an additive are set in the high-frequency vacuum melting furnace so as to obtain a desired mass ratio.
次いで、高周波真空溶解炉の真空チャンバー内を真空排気した後、アルゴンガスで置換し、その後、Ａｇを溶解させる。次いで、アルゴンガス雰囲気中において、溶解したＡｇに、Ｉｎと、添加剤と、を添加し、合金溶湯を黒鉛製鋳型に注いで鋳造することで、溶解鋳造インゴットを作製する。なお、不活性ガスであるアルゴンガス雰囲気に替えて、真空中において、Ａｇ、Ｉｎ、及び添加剤を溶解させてもよい。 Next, after evacuating the vacuum chamber of the high-frequency vacuum melting furnace, it is replaced with argon gas, and then Ag is dissolved. Next, in an argon gas atmosphere, In and an additive are added to the dissolved Ag, and the molten alloy is poured into a graphite mold for casting, thereby producing a molten casting ingot. Note that Ag, In, and additives may be dissolved in a vacuum in place of an argon gas atmosphere that is an inert gas.
鋳造処理の方法としては、例えば、一方向凝固法を用いて実施することができる。一方向凝固法は、例えば、鋳型の底部を水冷させた状態で、抵抗加熱により予め側面部を加熱した鋳型に、溶湯を鋳込み、その後、鋳型下部の抵抗加熱部の設定温度を徐々に低下させることで実施できる。
なお、鋳造処理の方法としては、上記説明した一方向凝固法に替えて、完全連続鋳造法や半連続鋳造法等の方法を用いて行ってもよい。
As a method of casting treatment, for example, a unidirectional solidification method can be used. In the unidirectional solidification method, for example, in a state where the bottom of the mold is water-cooled, the molten metal is cast into a mold whose side surface is heated in advance by resistance heating, and then the set temperature of the resistance heating section below the mold is gradually lowered. Can be implemented.
In addition, as a method of casting treatment, a method such as a complete continuous casting method or a semi-continuous casting method may be used instead of the unidirectional solidification method described above.
次いで、溶解鋳造インゴットを熱間圧延することで、所望の厚さとされた板材（Ａｇ合金スパッタリングターゲットの母材）を作製する。このとき、総圧下率が６５％以上９０％以下の条件で、１パスあたりの圧下率を５〜２５％の範囲とし、繰り返し熱間圧延することで、無配向とされた板材を作製することができる。
なお、ここでの１パスあたりの圧下率は、下記（１）式により算出することができる。
１パスあたりの圧下率（％）＝（パス前の厚み−パス後の厚み)÷パス前の厚さ×１００ ・・・（１）
次いで、上記板材を急冷（例えば、加熱された温度から目的の温度までを２００℃／分以上の冷却速度で冷却）する。これにより、板材の平均結晶粒径を１５０μｍ以下にすることができる。
その後、該板材を機械加工することで、本実施の形態のＡｇ合金スパッタリングターゲットが製造される。
Next, the molten cast ingot is hot-rolled to produce a plate material (base material of the Ag alloy sputtering target) having a desired thickness. At this time, under the condition that the total rolling reduction is 65% or more and 90% or less, the rolling reduction per pass is in the range of 5 to 25%, and repeatedly hot rolling to produce a non-oriented plate material. Can do.
Here, the rolling reduction per pass can be calculated by the following equation (1).
Rolling ratio per pass (%) = (Thickness before pass−Thickness after pass) ÷ Thickness before pass × 100 (1)
Next, the plate material is rapidly cooled (for example, cooled from a heated temperature to a target temperature at a cooling rate of 200 ° C./min or more). Thereby, the average crystal grain size of the plate material can be reduced to 150 μm or less.
Then, the Ag alloy sputtering target of the present embodiment is manufactured by machining the plate material.
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.
以下、実施例及び比較例について説明するが、本発明は、下記実施例に限定されない。 Hereinafter, although an example and a comparative example are explained, the present invention is not limited to the following example.
＜実施例１〜１１のＡｇ合金スパッタリングターゲットＴ１〜Ｔ１１の作製＞
始めに、表１に示す実施例１〜１１の組成となるように、各金属を秤量し、高周波真空溶解炉内に装入した。このとき、Ａｇ、Ｉｎ、及び添加剤（Ｓｂ，Ｐｄ，Ｓｎ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｇｅ）は、純度が９９．９９質量％のものを用いた。
<Preparation of Ag Alloy Sputtering Targets T1 to T11 of Examples 1 to 11>
First, each metal was weighed so as to have the compositions of Examples 1 to 11 shown in Table 1, and charged into a high-frequency vacuum melting furnace. At this time, Ag, In, and additives (Sb, Pd, Sn, Mg, Cu, Ge) having a purity of 99.99 mass% were used.
次いで、高周波真空溶解炉の真空チャンバー内を真空排気した後、アルゴンガスで置換し、その後、Ａｇを溶解させた。このとき、溶解時の総重量は、約３５０ｋｇとした。
次いで、アルゴンガス雰囲気中において、溶解したＡｇに、Ｉｎ及び添加剤を添加し、合金溶湯を黒鉛製鋳型に注いで鋳造することで、溶解鋳造インゴットを作製した。鋳造処理の方法としては、先に説明した一方向凝固法を用いた。
Next, the vacuum chamber of the high-frequency vacuum melting furnace was evacuated and replaced with argon gas, and then Ag was dissolved. At this time, the total weight at the time of dissolution was about 350 kg.
Next, in an argon gas atmosphere, In and additives were added to the dissolved Ag, and the molten alloy was poured into a graphite mold and cast to prepare a molten cast ingot. The unidirectional solidification method described above was used as the casting process.
次いで、鋳造後、溶湯表面に浮上した酸化膜等の異物を含むインゴット上部の引け巣部分を切断し、健全部として、約３２５ｋｇのＡｇ合金インゴット（４００ｍｍ×４３５ｍｍ×１８０ｍｍ）を作製した。 Next, after casting, the shrinkage nest part of the upper part of the ingot containing foreign substances such as oxide films that floated on the surface of the molten metal was cut to produce an approximately 325 kg Ag alloy ingot (400 mm × 435 mm × 180 mm) as a healthy part.
次いで、Ａｇ合金インゴットを熱間圧延させることで、無配向とされた板材（Ａｇ合金スパッタリングターゲットの母材）を作製した。
具体的には、Ａｇ合金インゴットを７７０℃まで加熱した後、一方向に圧延を繰り返すことで、４００ｍｍから１２００ｍｍまで伸ばし、これを９０度回転させた後、さらにもう一方の方向である４３５ｍｍの方向の圧延を繰り返し行うことで、板材（縦１２００ｍｍ×横１３００ｍｍ×厚さ２０ｍｍ）を作製した。
Subsequently, the Ag alloy ingot was hot-rolled to produce a non-oriented plate (base material for the Ag alloy sputtering target).
Specifically, after heating the Ag alloy ingot to 770 ° C., the rolling is repeated in one direction to extend from 400 mm to 1200 mm, and after rotating this by 90 degrees, the direction of 435 mm is the other direction. The plate material (length: 1200 mm × width: 1300 mm × thickness: 20 mm) was produced by repeatedly performing the above rolling.
上記熱間圧延は、合計で１２回のパスを繰り返した。このときの熱間圧延全体の総圧延率は、約８９％であった。
なお、総圧下率は、下記（２）式により算出した。
総圧下率＝｛｛熱間圧延前のＡｇ合金インゴットの厚さ｝−（熱間圧延後のＡｇ合金インゴットの厚さ）｝／｛熱間圧延前のＡｇ合金インゴットの厚さ｝ ・・・（２）
The hot rolling was repeated 12 times in total. The total rolling rate of the entire hot rolling at this time was about 89%.
The total rolling reduction was calculated by the following equation (2).
Total rolling reduction = {{Thickness of Ag alloy ingot before hot rolling} − (Thickness of Ag alloy ingot after hot rolling)} / {Thickness of Ag alloy ingot before hot rolling} (2)
その後、実施例１〜１０では、圧延後の板材の温度が７７０℃から２００℃となるように、約３００℃／ｍｉｎの平均冷却速度で板材を水シャワーにより急冷させることで、平均結晶粒径を細かくした。
一方、実施例１１では、圧延後の板材の温度が７７０℃から２００℃となるように、約２０℃／ｍｉｎの平均冷却速度でゆっくりと板材を冷却（放冷）した。
Thereafter, in Examples 1 to 10, the average crystal grain size was obtained by quenching the plate with a water shower at an average cooling rate of about 300 ° C./min so that the temperature of the rolled plate was from 770 ° C. to 200 ° C. Was finely divided.
On the other hand, in Example 11, the plate material was slowly cooled (cooled) at an average cooling rate of about 20 ° C./min so that the temperature of the rolled plate material was changed from 770 ° C. to 200 ° C.
次いで、冷却された板材をローラレベラーに通して、実施例１〜１０の板材の急冷に起因するひずみを矯正した。
その後、得られた板材を、１１００×１２００×１２（ｍｍ）の寸法に機械加工することで、実施例１〜１１のＡｇ合金スパッタリングターゲットＴ１〜Ｔ１１を作製した。
Next, the cooled plate material was passed through a roller leveler to correct distortion caused by rapid cooling of the plate materials of Examples 1 to 10.
Then, Ag alloy sputtering target T1-T11 of Examples 1-11 was produced by machining the obtained board | plate material to the dimension of 1100 * 1200 * 12 (mm).
＜比較例のＡｇ合金スパッタリングターゲットＳ１の作製＞
比較例では、一方向凝固に替えて、通常の黒鉛製鋳型に鋳込んだこと以外は、先に説明した実施例１と同様な手法により、Ａｇ−Ｉｎ合金インゴット（３２５ｍｍ×３２８ｍｍ×２５０ｍｍ）を作製した。
次いで、実施例１と同様な熱間圧延処理をＡｇ−Ｉｎ合金インゴットに行うことで、板材（１４５０ｍｍ×１５２０ｍｍ×１４ｍｍ）を作製した。このとき、熱間圧延全体の総圧延率は、約９４．４％であった。
その後、実施例１と同様な処理を行うことで、１１００×１２００×１２（ｍｍ）の寸法とされた比較例のＡｇ合金スパッタリングターゲットＳ１を作製した。
<Production of Ag Alloy Sputtering Target S1 of Comparative Example>
In the comparative example, an Ag-In alloy ingot (325 mm × 328 mm × 250 mm) was prepared in the same manner as in Example 1 described above except that it was cast into a normal graphite mold instead of unidirectional solidification. Produced.
Next, the same hot rolling treatment as in Example 1 was performed on the Ag—In alloy ingot to produce a plate material (1450 mm × 1520 mm × 14 mm). At this time, the total rolling reduction of the entire hot rolling was about 94.4%.
Thereafter, the same processing as in Example 1 was performed to produce a comparative Ag alloy sputtering target S1 having a size of 1100 × 1200 × 12 (mm).
＜Ｘ線回折測定、及びＸ線回折ピークの強度比の算出＞
各Ａｇ合金スパッタリングターゲットＴ１〜Ｔ１１，Ｓ１の中心部と角部との計３箇所から２０ｍｍ□のサンプルを切り出し（以下、これらのサンプルを「第１〜第３のサンプル」という）、第１〜第３のサンプルの表面（スパッタリング面に相当する面）を鏡面研磨した。
次いで、株式会社リガク製のＸ線回折装置であるＲＩＮＴ−ＵＬＴＩＭＡIIIを用いて、第１〜第３のサンプルの表面における２θ−θの回折測定を行った。
このとき、Ｃｕを陽極に用いた管球を用い、２θを０．０５°刻みのステップスキャンとして、１ステップあたり２秒のＸ線を照射して回折測定を行った。また、Ｘ線回折測定は、第１〜第３のサンプルを回転させながら行った。
<X-ray diffraction measurement and calculation of intensity ratio of X-ray diffraction peak>
Samples of 20 mm □ were cut out from a total of three locations including the center and corners of each Ag alloy sputtering target T1 to T11, S1 (hereinafter, these samples are referred to as “first to third samples”), The surface of the third sample (surface corresponding to the sputtering surface) was mirror-polished.
Subsequently, diffraction measurement of 2θ-θ on the surfaces of the first to third samples was performed using RINT-ULTIMA III, which is an X-ray diffractometer manufactured by Rigaku Corporation.
At this time, using a tube using Cu as an anode, diffraction measurement was performed by irradiating X-rays for 2 seconds per step with 2θ as a step scan in increments of 0.05 °. Further, the X-ray diffraction measurement was performed while rotating the first to third samples.
その後、第１〜第３のサンプルの回折測定結果から、（２００）面／（１１１）面の回折強度比、（２２０）面／（１１１）面の回折強度の比、及び（３１１）面／（１１１）面の回折強度の比を算出した。この結果を表２に示す。 Thereafter, from the diffraction measurement results of the first to third samples, the (200) plane / (111) plane diffraction intensity ratio, the (220) plane / (111) plane diffraction intensity ratio, and the (311) plane / The ratio of the diffraction intensity of the (111) plane was calculated. The results are shown in Table 2.
＜実施例１〜１１及び比較例のスパッタリング表面における平均結晶粒径の算出＞
次いで、各Ａｇ合金スパッタリングターゲットＴ１〜Ｔ１１，Ｓ１の中心部から１０ｍｍ□のサンプルを切り出しサンプルの表面（スパッタリング面に相当する面）を鏡面研磨した後、研磨された表面の結晶粒界をエッチングした。
この際用いたエッチング液は、水：２８%アンモニア水：３１％過酸化水素水を体積比にて、４：１：１に混合することで作製した。
次に、光学顕微鏡を用いて、実施例１〜１１及び比較例の研磨面を観察し、１００倍の倍率にて組織写真を撮影し、組織写真中の結晶粒径を、ＡＳＴＭ Ｅ １１２に記載の切断法にて計測し、平均化することで平均結晶粒径を求めた。この結果を表２に示す。
<Calculation of average crystal grain size on sputtering surfaces of Examples 1 to 11 and Comparative Example>
Next, a 10 mm square sample was cut out from the center of each of the Ag alloy sputtering targets T1 to T11, S1, and the surface of the sample (surface corresponding to the sputtering surface) was mirror-polished, and then the grain boundaries on the polished surface were etched. .
The etching solution used at this time was prepared by mixing water: 28% ammonia water: 31% hydrogen peroxide water at a volume ratio of 4: 1: 1.
Next, the polished surfaces of Examples 1 to 11 and the comparative example were observed using an optical microscope, a structure photograph was taken at a magnification of 100 times, and the crystal grain size in the structure photograph was described in ASTM E 112. The average crystal grain size was determined by measuring and averaging with the cutting method. The results are shown in Table 2.
＜実施例１〜１１及び比較例の異常放電の評価＞
実施例１〜１１及び比較例のＡｇ合金スパッタリングターゲットＴ１〜Ｔ１１，Ｓ１から直径１５４．２ｍｍの円盤を切り出して、機械加工により厚さ６ｍｍとし、その後、無酸素銅製のバッキングプレートにＩｎはんだを用いて接合することで、実施例１〜１１及び比較例の評価用Ａｇ合金スパッタリングターゲットを作製した。
<Evaluation of Abnormal Discharge of Examples 1 to 11 and Comparative Example>
A disk with a diameter of 154.2 mm was cut out from the Ag alloy sputtering targets T1 to T11, S1 of Examples 1 to 11 and Comparative Example, and the thickness was made to 6 mm by machining, and then In solder was used for a backing plate made of oxygen-free copper. Thus, Ag alloy sputtering targets for evaluation of Examples 1 to 11 and Comparative Examples were produced.
次いで、スパッタリング装置に、評価用Ａｇ合金スパッタリングターゲットを装着し、直流１０００Ｗの電力、アルゴンガス圧が０．５Ｐａの条件にて、１時間のスパッタリング放電を実施し、この放電中に発生する異常放電の回数を直流電源に搭載されている異常放電検知機能を用いて計測した。この結果を表２に示す。
なお、スパッタリング装置としては、直流マグネトロンスパッタリング装置である株式会社アルバック製のＳＩＨ−４５０Ｈを用いた。
Next, an evaluation Ag alloy sputtering target is attached to the sputtering apparatus, and sputtering discharge is performed for 1 hour under the conditions of 1000 W DC power and argon gas pressure of 0.5 Pa, and an abnormal discharge generated during this discharge. Was measured using the abnormal discharge detection function installed in the DC power supply. The results are shown in Table 2.
As a sputtering apparatus, SIH-450H manufactured by ULVAC, Inc., which is a DC magnetron sputtering apparatus, was used.
＜表２に示す評価結果について＞
表２を参照するに、実施例１〜１１において、（２００）面／（１１１）面の回折強度比は、０．２８〜０．５１であり、０．２５以上０．５５以下の範囲内であった。実施例１〜１１において、（２２０）面／（１１１）面の回折強度比は、０．１３〜０．３９であり、０．１０以上０．４０以下の範囲内であった。
また、実施例１〜１１において、（３１１）面／（１１１）面の回折強度比は、０．１９〜０．３４であり、０．１０以上０．４０以下の範囲内であった。
一方、比較例では、（２００）面／（１１１）面の回折強度比が０．５５よりも大きく、（３１１）面／（１１１）面の回折強度比が０．１０よりも小さい結果となった。
<About the evaluation results shown in Table 2>
Referring to Table 2, in Examples 1 to 11, the diffraction intensity ratio of (200) plane / (111) plane is 0.28 to 0.51, and within the range of 0.25 to 0.55. Met. In Examples 1 to 11, the (220) plane / (111) plane diffraction intensity ratio was 0.13 to 0.39, which was in the range of 0.10 to 0.40.
In Examples 1 to 11, the diffraction intensity ratio of (311) plane / (111) plane was 0.19 to 0.34, and was in the range of 0.10 to 0.40.
On the other hand, in the comparative example, the diffraction intensity ratio of (200) plane / (111) plane is larger than 0.55, and the diffraction intensity ratio of (311) plane / (111) plane is smaller than 0.10. It was.
実施例１１の平均結晶粒径は、実施例１〜１０の平均結晶粒径よりも大きな値（１９５μｍ）となり、１５０μｍを超える値となった。これは、実施例１１では、熱間圧延後にゆっくりと冷却したため、結晶粒径が微細化しなかったためと推測される。 The average crystal grain size of Example 11 was larger than the average crystal grain size of Examples 1 to 10 (195 μm) and exceeded 150 μm. This is presumably because in Example 11, the crystal grain size was not refined because it was slowly cooled after hot rolling.
スパッタ時の異常放電については、実施例１〜１１及び比較例ともに良好な結果が得られた。なお、実施例１１の異常放電回数が比較例の異常放電回数よりも多くなっているが、問題のない範囲である。 As for abnormal discharge during sputtering, good results were obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Example. In addition, although the abnormal discharge frequency of Example 11 is larger than the abnormal discharge frequency of a comparative example, it is the range which does not have a problem.
＜実施例１〜１１及び比較例のスパッタ膜の成膜レート＞
次いで、上記スパッタリング装置のチャンバー内に配置された基板ホルダーに、マスキングテープ付き基板を固定させた。基板は、Ａｇ合金スパッタリングターゲットと平行に対向するように配置させた。また、基板とＡｇ合金スパッタリングターゲットとの距離は、７０ｍｍとした。
基板としては、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍの四角形とされたガラス基板（具体的には、コーニング社製のイーグルＸＧ）を用いた。基板に貼り付けたマスキングテープとしては、中興化成工業株式会社製のＡＧＦ−１００ＦＲを縦５ｍｍ×横２０ｍｍの大きさに切断したものを用いた。
<Deposition rates of sputtered films of Examples 1 to 11 and Comparative Example>
Next, the substrate with the masking tape was fixed to the substrate holder disposed in the chamber of the sputtering apparatus. The substrate was disposed so as to face the Ag alloy sputtering target in parallel. The distance between the substrate and the Ag alloy sputtering target was 70 mm.
As the substrate, a glass substrate (specifically, Eagle XG manufactured by Corning) having a rectangular shape of 20 mm long × 20 mm wide was used. As the masking tape affixed to the substrate, AGF-100FR manufactured by Chuko Kasei Kogyo Co., Ltd. cut into a size of 5 mm in length and 20 mm in width was used.
次いで、スパッタリング装置のチャンバー内を真空排気することで、チャンバー内の圧力を５×１０−５Ｐａ以下とした。次いで、チャンバー内にアルゴンガスを導入することで、０．５Ｐａのスパッタガス圧とした。
続いて、直流電源を用いて、Ａｇ合金スパッタリングターゲットに１０００Ｗの直流電力を印加し、基板を加熱することなく、４５秒間スパッタ膜を成膜した。
これにより、実施例１〜１１のスパッタ膜Ｐ１〜Ｐ１１、及び比較例のスパッタ膜Ｑ１を成膜した。
Next, the inside of the chamber of the sputtering apparatus was evacuated to set the pressure in the chamber to 5 × 10 −5 Pa or less. Subsequently, argon gas was introduced into the chamber to obtain a sputtering gas pressure of 0.5 Pa.
Subsequently, a DC power of 1000 W was applied to the Ag alloy sputtering target using a DC power source, and a sputtered film was formed for 45 seconds without heating the substrate.
Thus, the sputtered films P1 to P11 of Examples 1 to 11 and the sputtered film Q1 of the comparative example were formed.
次いで、スパッタ膜Ｐ１〜Ｐ１１，Ｑ１が形成された基板を取り出した後、マスキングテープを剥がし、スパッタ膜Ｐ１〜Ｐ１１，Ｑ１と基板との間に形成される段差（言い換えれば、スパッタ膜の厚さ）をＢｒｕｋｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製の触針式段差計であるＤｅｋｔａｋ８を用いて測定した。これにより、スパッタ膜Ｐ１〜Ｐ１１，Ｑ１の厚さを求めた。
そして、スパッタ膜Ｐ１〜Ｐ１１，Ｑ１の厚さと、成膜時間である４５秒と、に基づいて、スパッタ膜Ｐ１〜Ｐ１１，Ｑ１の成膜レート（ｎｍ／ｓｅｃ）を算出した。
Next, after removing the substrate on which the sputtered films P1 to P11 and Q1 are formed, the masking tape is peeled off, and the step formed between the sputtered films P1 to P11 and Q1 and the substrate (in other words, the thickness of the sputtered film). ) Was measured using Dektak 8, which is a stylus profilometer manufactured by Bruker Corporation. Thereby, the thicknesses of the sputtered films P1 to P11, Q1 were obtained.
Based on the thicknesses of the sputtered films P1 to P11 and Q1 and the film forming time of 45 seconds, the film forming rates (nm / sec) of the sputtered films P1 to P11 and Q1 were calculated.
次いで、上記スパッタ条件と同じ条件で、基板を装着せず、シャッターを閉じたままのダミー空スパッタを１時間行い、その後、チャンバー内にマスキングテープ付き基板を配置させ、上記スパッタ条件を用いて、スパッタ膜を成膜し、成膜レートを算出した。この作業を４回繰り返し行うことで、５つの成膜レートを取得した。この結果を表３に示す。 Next, under the same conditions as the above sputtering conditions, a dummy blank sputtering is performed for 1 hour without mounting the substrate and the shutter closed, and then a substrate with a masking tape is placed in the chamber, and using the above sputtering conditions, A sputtered film was formed and the film formation rate was calculated. By repeating this operation four times, five film formation rates were obtained. The results are shown in Table 3.
＜表３に示す評価結果について＞
表３を参照するに、実施例１〜１１のスパッタ膜Ｐ１〜Ｐ１１の成膜レートは、上記のスパッタ試験の間ほぼ一定の成膜レートを示した。一方、比較例のスパッタ膜Ｑ１の成膜レートは、ターゲットの使用時間経過に伴い、成膜レートが減少する傾向を示した。
このことから、実施例１〜１１では、ターゲット使用時間経過に対する成膜レートの変化が少ないことが確認できた。
<About the evaluation results shown in Table 3>
Referring to Table 3, the film formation rates of the sputtered films P1 to P11 of Examples 1 to 11 showed a substantially constant film formation rate during the above sputtering test. On the other hand, the deposition rate of the sputtered film Q1 of the comparative example showed a tendency that the deposition rate decreased as the target usage time passed.
From this, it was confirmed that in Examples 1 to 11, there was little change in the film formation rate with the lapse of target usage time.
Claims (4)
スパッタリング表面のＸ線回折測定において検出される（２００）面／（１１１）面の回折強度比が０．２５以上０．５５以下、（２２０）面／（１１１）面の回折強度の比が０．１０以上０．４０以下、（３１１）面／（１１１）面の回折強度の比が０．１０以上０．４０以下であることを特徴とするＡｇ合金スパッタリングターゲット。 An Ag alloy sputtering target containing 0.1 to 1.5% by mass of In, with the balance being Ag and inevitable impurities,
The (200) plane / (111) plane diffraction intensity ratio detected in the X-ray diffraction measurement of the sputtering surface is 0.25 to 0.55, and the (220) plane / (111) plane diffraction intensity ratio is 0. An Ag alloy sputtering target having a diffraction intensity ratio of 10 to 0.40 and a (311) plane / (111) plane of 0.10 to 0.40.
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