JP2023132922A - Ａｇ合金膜 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射率が高く、かつ、耐熱性に優れたＡｇ合金膜を提供する。【解決手段】金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成され、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上であることを特徴とする。添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されていることが好ましい。【選択図】なし
Description
本発明は、反射率および耐熱性に優れたＡｇ合金膜に関するものである。
一般に、Ａｇ膜又はＡｇ合金膜は、光学特性および電気特性に優れていることから、ディスプレイやＬＥＤ等の反射電極膜、タッチパネル等の配線膜等の各種部品の反射膜及び導電膜として使用されている。
Ａｇ合金膜として、特定の元素を添加して膜の表面に酸化物を形成するなどによって、例えば、反射電極膜として用いた際の反射率、導電率などを改善できることが知られている。
例えば、特許文献１には、Ａｇ合金としてＡｇＳｂＭｇまたはＡｇＳｂＺｎを用い、Ｓｂを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、低抵抗性、耐熱性、および耐塩化性に優れているとされている。
また、例えば、特許文献２には、Ａｇ合金としてＡｇＩｎを用い、Ｉｎを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、反射率を高めることができるとされている。
また、例えば、特許文献３には、Ａｇ合金としてＡｇＳｂＡｌまたはＡｇＳｂＭｎを用いてＳｂを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、低抵抗性、耐熱性、および耐塩化性に優れているとされている。
更に、例えば、特許文献４には、Ａｇ合金としてＡｇＳｂを用い、Ｓｂを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、耐湿性、耐硫化性、耐熱性に優れ、高反射率、かつ低抵抗であるとされている。
ここで、上述の各種Ａｇ合金膜は、Ａｇ合金からなるスパッタリングターゲットによって成膜されている。
Ａｇ合金膜として、特定の元素を添加して膜の表面に酸化物を形成するなどによって、例えば、反射電極膜として用いた際の反射率、導電率などを改善できることが知られている。
例えば、特許文献１には、Ａｇ合金としてＡｇＳｂＭｇまたはＡｇＳｂＺｎを用い、Ｓｂを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、低抵抗性、耐熱性、および耐塩化性に優れているとされている。
また、例えば、特許文献２には、Ａｇ合金としてＡｇＩｎを用い、Ｉｎを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、反射率を高めることができるとされている。
また、例えば、特許文献３には、Ａｇ合金としてＡｇＳｂＡｌまたはＡｇＳｂＭｎを用いてＳｂを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、低抵抗性、耐熱性、および耐塩化性に優れているとされている。
更に、例えば、特許文献４には、Ａｇ合金としてＡｇＳｂを用い、Ｓｂを酸化物にしたＡｇ合金膜が記載されている。このようなＡｇ合金膜は、耐湿性、耐硫化性、耐熱性に優れ、高反射率、かつ低抵抗であるとされている。
ここで、上述の各種Ａｇ合金膜は、Ａｇ合金からなるスパッタリングターゲットによって成膜されている。
ところで、上述のＡｇ合金膜においては、製造プロセス中の熱処理時の熱により、Ａｇ合金膜の表面や端部に突起状の欠陥が生じ、電気的短絡などの原因となるおそれがあった。
また、量産用スパッタリング装置においては、排気能力等の問題で、チャンバー内に水蒸気や空気が残留し易い。このような低真空環境下で成膜されたＡｇ合金膜においては、反射率、耐熱性が低下するおそれがあった。
また、量産用スパッタリング装置においては、排気能力等の問題で、チャンバー内に水蒸気や空気が残留し易い。このような低真空環境下で成膜されたＡｇ合金膜においては、反射率、耐熱性が低下するおそれがあった。
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、反射率が高く、かつ、耐熱性に優れたＡｇ合金膜を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のＡｇ合金膜は、金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成され、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上であることを特徴としている。
本発明のＡｇ合金膜によれば、金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成されており、純Ａｇ膜に比べて耐熱性に優れている。
そして、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上とされており、本発明のＡｇ合金膜は、（１１１）面に強く配向しているので、高い反射率を有するとともに耐熱性にさらに優れている。
そして、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上とされており、本発明のＡｇ合金膜は、（１１１）面に強く配向しているので、高い反射率を有するとともに耐熱性にさらに優れている。
ここで、本発明のＡｇ合金膜においては、前記添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されていることが好ましい。
この場合、本発明のＡｇ合金膜は、前記添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されているので、耐熱性に十分に優れており、例えば反射導電膜用途として特に適している。また、低真空条件下で成膜しても、Ａｇ（１１１）に配向させることが可能となり、高い反射率を有するとともに耐熱性にさらに優れている。
この場合、本発明のＡｇ合金膜は、前記添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されているので、耐熱性に十分に優れており、例えば反射導電膜用途として特に適している。また、低真空条件下で成膜しても、Ａｇ（１１１）に配向させることが可能となり、高い反射率を有するとともに耐熱性にさらに優れている。
本発明によれば、反射率が高く、かつ、耐熱性に優れたＡｇ合金膜を提供することが可能となる。
以下に、本発明の一実施形態であるＡｇ合金膜について説明する。
本発明の一実施形態であるＡｇ合金膜は、反射率、耐熱性に優れ、例えば、有機ＥＬ素子において有機層に接して形成される反射電極膜としての用途に特に適したものである。なお、本実施形態であるＡｇ合金膜の膜厚に特に制限はなく、使用用途に応じて適宜設定すればよいが、通常、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲とすることが好ましい。
本発明の一実施形態であるＡｇ合金膜は、反射率、耐熱性に優れ、例えば、有機ＥＬ素子において有機層に接して形成される反射電極膜としての用途に特に適したものである。なお、本実施形態であるＡｇ合金膜の膜厚に特に制限はなく、使用用途に応じて適宜設定すればよいが、通常、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲とすることが好ましい。
本実施形態であるＡｇ合金膜は、金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成されている。
そして、本実施形態であるＡｇ合金膜においては、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上とされている。
そして、本実施形態であるＡｇ合金膜においては、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上とされている。
ここで、本実施形態であるＡｇ合金膜においては、添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されていることが好ましい。
さらには、本実施形態であるＡｇ合金膜においては、添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有し、残部がＡｇおよび不可避不純物からなるＡｇ合金で構成されていることが好ましい。
さらには、本実施形態であるＡｇ合金膜においては、添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有し、残部がＡｇおよび不可避不純物からなるＡｇ合金で構成されていることが好ましい。
本実施形態において、Ａｇ合金膜のＸ線回折ピーク強度比、および、Ａｇ合金膜を構成するＡｇ合金の組成を、上述のように規定した理由について、以下に説明する。
（Ａｇ合金膜のＸ線回折ピーク強度比）
純ＡｇからなるＡｇ膜においては、スパッタ成膜した際、膜厚方向に（１１１）面を向けて配向成長する傾向にある。なお、Ａｇ膜においては、（１１１）配向性が強いほど反射率および耐熱性が高くなる。
ここで、Ａｇ以外の添加元素を含有するＡｇ合金膜においては、（１１１）配向性が低下することがある。また、低真空条件下でスパッタ成膜した場合には、チャンバー中に存在する残留酸素、水蒸気により、添加元素の酸化やＡｇ結晶中への酸素侵入により、（１１１）配向性が低下するおそれがある。
そこで、本実施形態であるＡｇ合金膜においては、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）を１０以上としている。すなわち、（１１１）面に強く配向した結晶組織とされている。
なお、上述の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）の下限は、１２以上であることが好ましく、１５以上であることがより好ましい。一方、上述の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）の上限には特に制限はない。
また、成膜後の熱処理条件は、大気雰囲気で、熱処理温度が２５０℃、熱処理温度での保持時間が２時間とする。
純ＡｇからなるＡｇ膜においては、スパッタ成膜した際、膜厚方向に（１１１）面を向けて配向成長する傾向にある。なお、Ａｇ膜においては、（１１１）配向性が強いほど反射率および耐熱性が高くなる。
ここで、Ａｇ以外の添加元素を含有するＡｇ合金膜においては、（１１１）配向性が低下することがある。また、低真空条件下でスパッタ成膜した場合には、チャンバー中に存在する残留酸素、水蒸気により、添加元素の酸化やＡｇ結晶中への酸素侵入により、（１１１）配向性が低下するおそれがある。
そこで、本実施形態であるＡｇ合金膜においては、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）を１０以上としている。すなわち、（１１１）面に強く配向した結晶組織とされている。
なお、上述の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）の下限は、１２以上であることが好ましく、１５以上であることがより好ましい。一方、上述の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）の上限には特に制限はない。
また、成膜後の熱処理条件は、大気雰囲気で、熱処理温度が２５０℃、熱処理温度での保持時間が２時間とする。
（Ａｇ合金膜の組成）
純ＡｇからなるＡｇ膜においては、上述のように、スパッタ成膜によって（１１１）面に強く配向して反射率が高くなるが、熱処理した際にヒロックが発生しやすく、耐熱性が不十分であって、高温環境下で使用される用途には適用することができない。
そこで、本実施形態のＡｇ合金膜においては、耐熱性を向上させるために、金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成されたものとしている。なお、添加元素となる金属元素としては、例えば、Ｇａ，Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等が挙げられる。また、添加元素となる半金属元素としては、例えば、Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ、Ａｓ，Ｓｂ，Ｔｅが挙げられる。
また、添加元素の合計含有量の下限は、０．２原子％以上であることが好ましく、０．５原子％以上であることがより好ましい。一方、添加元素の合計含有量の上限は、１０．０原子%以下であることが好ましく、５．０原子％以下であることがより好ましい。
なお、添加元素の種類、含有量は、Ａｇ合金膜に要求される各種特性に応じて、適宜選択することができる。
純ＡｇからなるＡｇ膜においては、上述のように、スパッタ成膜によって（１１１）面に強く配向して反射率が高くなるが、熱処理した際にヒロックが発生しやすく、耐熱性が不十分であって、高温環境下で使用される用途には適用することができない。
そこで、本実施形態のＡｇ合金膜においては、耐熱性を向上させるために、金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成されたものとしている。なお、添加元素となる金属元素としては、例えば、Ｇａ，Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等が挙げられる。また、添加元素となる半金属元素としては、例えば、Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ、Ａｓ，Ｓｂ，Ｔｅが挙げられる。
また、添加元素の合計含有量の下限は、０．２原子％以上であることが好ましく、０．５原子％以上であることがより好ましい。一方、添加元素の合計含有量の上限は、１０．０原子%以下であることが好ましく、５．０原子％以下であることがより好ましい。
なお、添加元素の種類、含有量は、Ａｇ合金膜に要求される各種特性に応じて、適宜選択することができる。
ここで、本実施形態であるＡｇ合金膜において、添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されている場合には、低真空条件下でスパッタ成膜された場合であっても、（１１１）面への配向性の低下を抑制し、反射率および耐熱性に優れたＡｇ合金膜とすることができる。
すなわち、本実施形態であるＡｇ合金膜において、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量を０．５原子％以上とすることで、例えば１．０×１０－３Ｐａ程度の低真空条件下でスパッタ成膜した場合であっても、耐熱性を十分に確保することが可能となる。一方、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量を４．０原子％以下とすることで、高い反射率を維持することが可能となる。
なお、本実施形態であるＡｇ合金膜において、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量の下限は、１．０原子％以上であることがより好ましく、１．５原子％以上であることがさらに好ましい。一方、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量の上限は、３．５原子％以下であることがより好ましく、２．５原子％以下であることがさらに好ましい。
すなわち、本実施形態であるＡｇ合金膜において、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量を０．５原子％以上とすることで、例えば１．０×１０－３Ｐａ程度の低真空条件下でスパッタ成膜した場合であっても、耐熱性を十分に確保することが可能となる。一方、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量を４．０原子％以下とすることで、高い反射率を維持することが可能となる。
なお、本実施形態であるＡｇ合金膜において、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量の下限は、１．０原子％以上であることがより好ましく、１．５原子％以上であることがさらに好ましい。一方、Ｇａ，Ｇｅから選択される一種または二種の合計含有量の上限は、３．５原子％以下であることがより好ましく、２．５原子％以下であることがさらに好ましい。
次に、本実施形態であるＡｇ合金膜を成膜する方法について説明する。
まず、成膜するＡｇ合金膜に応じた組成のＡｇ合金からなるＡｇ合金スパッタリングターゲットを準備する。なお、Ａｇ合金膜とＡｇ合金スパッタリングターゲットが同一の組成である必要はなく、成膜後のＡｇ合金膜が目標組成となるように、適宜、組成を調整したＡｇ合金スパッタリングターゲットを準備すればよい。
まず、成膜するＡｇ合金膜に応じた組成のＡｇ合金からなるＡｇ合金スパッタリングターゲットを準備する。なお、Ａｇ合金膜とＡｇ合金スパッタリングターゲットが同一の組成である必要はなく、成膜後のＡｇ合金膜が目標組成となるように、適宜、組成を調整したＡｇ合金スパッタリングターゲットを準備すればよい。
準備したＡｇ合金スパッタリングターゲットをスパッタ成膜装置のターゲットホルダにセットする。また、成膜するスパッタ成膜装置の基板ホルダに取り付ける。そして、基板上にＡｇ合金膜をスパッタ成膜する。
このとき、成膜開始時の真空度は、２．０×１０－３Ｐａ以下とすることが好ましい。なお、真空度を１．０×１０－６Ｐａ以下とすることは、排気能力の観点から量産性がなく現実的ではない。
また、スパッタ成膜時の膜成長速度は、Ａｇや添加元素と酸素との反応する時間を少なくするために、１．０ｎｍ／秒以上とすることが好ましい。なお、膜成長速度を３０．０ｍ／秒以上とすることは、膜厚制御が難しく、かつ、投入電力が大きくなるため、量産性の観点から現実的ではない。
このとき、成膜開始時の真空度は、２．０×１０－３Ｐａ以下とすることが好ましい。なお、真空度を１．０×１０－６Ｐａ以下とすることは、排気能力の観点から量産性がなく現実的ではない。
また、スパッタ成膜時の膜成長速度は、Ａｇや添加元素と酸素との反応する時間を少なくするために、１．０ｎｍ／秒以上とすることが好ましい。なお、膜成長速度を３０．０ｍ／秒以上とすることは、膜厚制御が難しく、かつ、投入電力が大きくなるため、量産性の観点から現実的ではない。
上述ように、Ａｇ合金スパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜することにより、本実施形態であるＡｇ合金膜が成膜される。
なお、必要に応じて、成膜されたＡｇ合金膜を熱処理してもよい。Ａｇ合金膜の熱処理条件としては、例えば、酸素を含む雰囲気下で２５０～３００℃で１～２時間程度加熱すればよい。酸素を含む雰囲気下としては、酸素を２％以上含む雰囲気、例えば、空気中での加熱であればよい。
なお、必要に応じて、成膜されたＡｇ合金膜を熱処理してもよい。Ａｇ合金膜の熱処理条件としては、例えば、酸素を含む雰囲気下で２５０～３００℃で１～２時間程度加熱すればよい。酸素を含む雰囲気下としては、酸素を２％以上含む雰囲気、例えば、空気中での加熱であればよい。
以上のような構成とされた本実施形態であるＡｇ合金膜においては、金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成されているので、純Ａｇ膜に比べて耐熱性が向上する。
そして、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上とされており、（１１１）面に強く配向しているので、高い反射率を有するとともに耐熱性に優れている。
そして、成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上とされており、（１１１）面に強く配向しているので、高い反射率を有するとともに耐熱性に優れている。
さらに、本実施形態であるＡｇ合金膜において、添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されている場合には、耐熱性にさらに優れており、例えば反射導電膜用途として特に適している。また、低真空条件下で成膜しても、Ａｇ（１１１）に配向させることができ、高い反射率を有するとともに耐熱性に優れている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
（Ａｇ合金膜の成膜）
所定の組成のＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、以下の成膜条件で基板にＡｇ合金膜の成膜を行った。ここで、Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、直径１５２．６ｍｍ×厚み６ｍｍの円形平板状スパッタリングターゲットとした。また、基板は、２ｃｍ角の無アルカリガラス基板（コーニング社製ＥＡＧＬＥ ＸＧ）とした。
成膜開始真空度：表１に記載
スパッタガス：高純度アルゴン１００ｖｏｌ％
チャンバー内スパッタガス圧力：０．４Ｐａ
直流電力：１００～１０００Ｗ
なお、上述した成膜条件で３０分間放電を行った後（空スパッタ）、成膜レートを算出するための成膜を行った。そして、算出した成膜レートから膜厚１００ｎｍのＡｇ合金膜を成膜した。そして、成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した。
所定の組成のＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、以下の成膜条件で基板にＡｇ合金膜の成膜を行った。ここで、Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、直径１５２．６ｍｍ×厚み６ｍｍの円形平板状スパッタリングターゲットとした。また、基板は、２ｃｍ角の無アルカリガラス基板（コーニング社製ＥＡＧＬＥ ＸＧ）とした。
成膜開始真空度：表１に記載
スパッタガス：高純度アルゴン１００ｖｏｌ％
チャンバー内スパッタガス圧力：０．４Ｐａ
直流電力：１００～１０００Ｗ
なお、上述した成膜条件で３０分間放電を行った後（空スパッタ）、成膜レートを算出するための成膜を行った。そして、算出した成膜レートから膜厚１００ｎｍのＡｇ合金膜を成膜した。そして、成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した。
ここで、成膜開始真空度は、チャンバー内を真空排気した後に、流量制御した水蒸気を導入し、電離真空計の値が表１に示す値となるように、水蒸気流量を調整した。その後、水蒸気を導入した状態を維持するとともにアルゴンガスを導入し、スパッタ成膜を行った。
また、成膜レートは、一定時間（本実施例では３分）放電して得られたＡｇ合金膜の膜厚を段差測定計（ＥＲＵＫＥＲ社製ＤＥＫＴＡＫ－ＸＴ）により測定し、得られた膜厚を成膜時間で割ることで、単位時間当たりに成膜される膜厚を算出した。
なお、成膜レートは、投入電力を変量することによって、表１に示す値とした。
また、成膜レートは、一定時間（本実施例では３分）放電して得られたＡｇ合金膜の膜厚を段差測定計（ＥＲＵＫＥＲ社製ＤＥＫＴＡＫ－ＸＴ）により測定し、得られた膜厚を成膜時間で割ることで、単位時間当たりに成膜される膜厚を算出した。
なお、成膜レートは、投入電力を変量することによって、表１に示す値とした。
（Ａｇ合金膜の成分組成）
４インチシリコン基板上に、上述のＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて厚さ５００ｎｍでスパッタ成膜したものから分析用サンプルを採取して、ＩＣＰ発光分光分析法によって成分組成を測定した。その結果を表１に示す。
４インチシリコン基板上に、上述のＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて厚さ５００ｎｍでスパッタ成膜したものから分析用サンプルを採取して、ＩＣＰ発光分光分析法によって成分組成を測定した。その結果を表１に示す。
（Ａｇ合金膜のＸ線回折測定）
成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した後のＡｇ合金膜について、ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ製Ｘ線回折装置Ｅｍｐｙｒｅａｎによりθ／２θでＸ線回折測定した。Ｘ線源はＣｕ管球（１．５４Å）を使用した。
Ａｇ（１１１）結晶面の回折ピークに当たる２θ＝３８°付近に出現する回折ピーク強度Ｉ（１１１）と、Ａｇ（２００）結晶面の回折ピークに当たる２θ＝４４°付近に出現する回折ピーク強度Ｉ（２００）とから、回折ピーク強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）を算出した。本発明例２のＸ線回折測定結果を図１に示す。図１においては、Ａｇ（１１１）結晶面の回折ピークに当たる２θ＝３８°付近に出現する回折ピーク強度Ｉ（１１１）が非常に高く、（１１１）面に強く配向したＡｇ合金膜であることが確認される。
成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した後のＡｇ合金膜について、ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ製Ｘ線回折装置Ｅｍｐｙｒｅａｎによりθ／２θでＸ線回折測定した。Ｘ線源はＣｕ管球（１．５４Å）を使用した。
Ａｇ（１１１）結晶面の回折ピークに当たる２θ＝３８°付近に出現する回折ピーク強度Ｉ（１１１）と、Ａｇ（２００）結晶面の回折ピークに当たる２θ＝４４°付近に出現する回折ピーク強度Ｉ（２００）とから、回折ピーク強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）を算出した。本発明例２のＸ線回折測定結果を図１に示す。図１においては、Ａｇ（１１１）結晶面の回折ピークに当たる２θ＝３８°付近に出現する回折ピーク強度Ｉ（１１１）が非常に高く、（１１１）面に強く配向したＡｇ合金膜であることが確認される。
（反射率）
反射率は分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジーズ製Ｕ－４１００）を用いて測定した。なお、表には、成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した後のＡｇ合金膜について波長４５０ｎｍにおける反射率を記載した。
反射率は分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジーズ製Ｕ－４１００）を用いて測定した。なお、表には、成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した後のＡｇ合金膜について波長４５０ｎｍにおける反射率を記載した。
（耐熱性評価）
成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した後のＡｇ合金膜について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により倍率２００００倍（６０００ｎｍ×４５００ｎｍ）にて３箇所観察を行い、直径２００ｎｍ以上のヒロック（突起）発生の有無（個数）を確認した。評価結果を表１に示す。また、観察結果の一例を図２に示す。（ａ）が本発明例２のＡｇ合金膜、（ｂ）が比較例２のＡｇ合金膜である。比較例２では、ヒロック（突起）が多く発生していることが確認される。
成膜後に大気中にて２５０℃で２時間熱処理した後のＡｇ合金膜について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により倍率２００００倍（６０００ｎｍ×４５００ｎｍ）にて３箇所観察を行い、直径２００ｎｍ以上のヒロック（突起）発生の有無（個数）を確認した。評価結果を表１に示す。また、観察結果の一例を図２に示す。（ａ）が本発明例２のＡｇ合金膜、（ｂ）が比較例２のＡｇ合金膜である。比較例２では、ヒロック（突起）が多く発生していることが確認される。
比較例１－３のＡｇ合金膜においては、回折ピーク強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０未満とされており、反射率が７６．５％以下と低くなった。また、ヒロックの発生数が多く、耐熱性が不十分であった。
これに対して、本発明例１－８のＡｇ合金膜においては、回折ピーク強度比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上とされており、反射率が８２．５％以上と高くなった。また、ヒロックの発生数が少なく、耐熱性に優れていた。
以上のことから、本発明例によれば、反射率が高く、かつ、耐熱性に優れたＡｇ合金膜を提供可能であることが確認された。
Claims (2)
- 金属元素および半金属元素から選択される一種以上の添加元素を合計で０．１原子％以上含有するＡｇ合金で構成され、
成膜後に熱処理を実施した膜をＸ線回折のθ／２θ測定した際に得られるＡｇ（１１１）位置の回折ピーク強度Ｉ（１１１）とＡｇ（２００）位置の回折ピーク強度Ｉ（２００）の比Ｉ（１１１）／Ｉ（２００）が１０以上であることを特徴とするＡｇ合金膜。 - 前記添加元素としてＧａ，Ｇｅから選択される一種または二種を合計で０．５原子％以上４．０原子％以下の範囲で含有するＡｇ合金で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＡｇ合金膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022038520A JP2023132922A (ja) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Ａｇ合金膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022038520A JP2023132922A (ja) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Ａｇ合金膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023132922A true JP2023132922A (ja) | 2023-09-22 |
Family
ID=88065373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022038520A Pending JP2023132922A (ja) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | Ａｇ合金膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023132922A (ja) |
-
2022
- 2022-03-11 JP JP2022038520A patent/JP2023132922A/ja active Pending
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