JP5928218B2 - Ag合金膜及びその製造方法 - Google Patents
Ag合金膜及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5928218B2 JP5928218B2 JP2012162141A JP2012162141A JP5928218B2 JP 5928218 B2 JP5928218 B2 JP 5928218B2 JP 2012162141 A JP2012162141 A JP 2012162141A JP 2012162141 A JP2012162141 A JP 2012162141A JP 5928218 B2 JP5928218 B2 JP 5928218B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- alloy
- reflectance
- less
- alloy film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 14
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 claims description 12
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 40
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 9
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 5
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 2
- UOACKFBJUYNSLK-XRKIENNPSA-N Estradiol Cypionate Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H](C4=CC=C(O)C=C4CC3)CC[C@@]21C)C(=O)CCC1CCCC1 UOACKFBJUYNSLK-XRKIENNPSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 air Chemical compound 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
従来、反射率は純Ag膜が最も高いが、耐硫化性、耐湿性、耐熱性などが十分でないため、特許文献1〜3に示すように、Pd、Cu、Ge、Bi、Au、Sn、希土類元素などを添加してそれらの耐性を改善している。しかしながら、それらの元素を添加することにより従来の膜は、反射率が純Ag膜より低下してしまう不都合があった。
また、特許文献4のように、Bi、Au、Snを添加したAg合金膜を不活性ガス中で熱処理したり、特許文献5のように、純AgまたはAu、Sn、Pd、Cuのうちの一つ以上の元素を添加したAg合金膜の上に、酸化物層などのキャップ層を付けた積層構造の膜を、大気、真空又は不活性ガス中で熱処理することにより、反射率の減少を抑制し、耐硫化性をさらに向上させる工夫がなされている。しかしながら、このような組成の膜では、熱処理を行なうと大きな結晶粒の成長が起こり、結晶性の向上(移動度、伝導率の増加)による反射率の増加の効果を、成長した大きな結晶粒による光の散乱で弱めてしまい、多少の反射率の増加があっても純Ag膜の反射率以上になることはない。したがって、Ag合金膜が用いられるデバイスの性能をより向上させるために、耐性を落とさずに純Ag膜と同等もしくはそれ以上の反射率を持ったAg合金膜を得ることが困難であった。
また、In酸化層の厚さを10nm以下とした理由は、10nmを超えると、In酸化層による光の吸収が大きくなり、反射率が低下するためである。
また、膜の表面粗さRaを1nm以下とした理由は、表面粗さRaが1nmより大きいと、表面の凹凸が大きくなり、光の散乱が増加し、反射率が低下するためである。
さらに、膜の抵抗率を、3.0×10−6Ω・cm以下とした理由は、抵抗率が3.0×10−6Ω・cmより大きいと、移動度が小さく伝導率が低下し、反射率も低下するためである。
なお、結晶粒の面内方向のサイズは、100nm以上であることが好ましい。すなわち、結晶粒の面内方向のサイズが100nm未満であると、移動度、伝導率が十分大きくならず、反射率の向上効果が小さくなるためである。
すなわち、このAg合金膜の製造方法では、In:0.1〜1.8原子%を含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる成分組成のAg−In合金で構成されているスパッタリングターゲットを用いて、成膜温度を150℃以下としてスパッタにより成膜し、成膜した膜を不活性ガス雰囲気中で200〜300℃の温度で熱処理を行うので、結晶性、移動度及び伝導率が向上(抵抗率が低下)して、高い反射率の上記Ag合金膜を得ることができる。
すなわち、本発明に係るAg合金膜によれば、Ag−In合金層の表面に形成された厚さ10nm以下のIn酸化層を備えているので、In酸化層がS(硫黄)などに対するバリア性を持ち、耐硫化性等の耐性が高くなると共に、In酸化層の厚さが10nm以下であり、表面粗さが1nm以下であるため、In酸化層による光の吸収や表面凹凸による光の散乱による反射率の低下を抑制することができる。
また、本発明に係るAg合金膜の製造方法によれば、In:0.1〜1.8原子%を含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる成分組成のAg−In合金で構成されているスパッタリングターゲットを用いて、成膜温度を150℃以下としてスパッタにより成膜し、成膜した膜を不活性ガス雰囲気中で200〜300℃の温度で熱処理を行うので、結晶性、移動度及び伝導率が向上して、高い反射率の上記Ag合金膜を得ることができる。
したがって、本発明に係るAg合金膜によれば、純Ag膜に比べて反射率が向上して、光学機器用反射ミラー、有機EL、光記録ディスク、太陽電池等に用いることで、それらの装置の性能を向上させることが可能である。
さらに、このAg合金膜は、550nm以上の波長の光に対する反射率が純Ag膜よりも大きい反射特性を有している。
まず、Inが0.3at%(原子%)、0.5at%、1.0at%、および1.5at%含まれたAg合金スパッタリングターゲットを用いて、スパッタ法にて室温でガラス基板上にAg合金膜を形成した。このときのスパッタリング成膜条件は以下のとおりである。
・磁界強度:1000Gauss(ターゲット直上、垂直成分)
・到達真空度:<5×10−5Pa
・スパッタリングガス:Ar
・スパッタリングガス圧:0.5Pa
・スパッタリングパワー:DC200W
・基板:50mm×50mm×1mmt 無アルカリガラス
・膜厚:100nm
反射率は、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計、U4100)を用い、波長が400〜800nmの光を用いて測定したが、代表的な波長である400nm、550nm、700nmでの反射率で示した。
さらに、代表的なサンプル(実施例4)についてTEM観察を行った結果及びEDSライン分析の結果を図4及び図5に示す(日本電子社製の透過電子顕微鏡、JEM2010Fを用いた)。この観察写真からIn酸化層の厚さが約5nmであることが分かり、XPS(X線光電子分光分析法)から得られた値とほぼ一致することを確認した。また、EDSライン分析では、In,O(酸素)が表面層に検出された。
次に、比較例として、純Agスパッタリングターゲットを用いて、純Ag膜を成膜し、熱処理無しのもの(比較例1)と、N2ガス雰囲気中で実施例1と同様に熱処理を行なったもの(比較例2)とを作製した。
また、添加元素として従来、代表的な貴金属のAu、Pd、希土類のNdを別々に添加した3種類のAg合金スパッタリングターゲットを用いて、表1に示す合金組成のAg合金膜を成膜し、N2ガス雰囲気中で実施例1と同様に熱処理を行なったもの(比較例3〜8)を作製した。
<比較例9〜12>
なお、比較例9〜12は、上述したように熱処理前の合金膜である。
Ag−In1.0at%合金スパッタリングターゲットを用いて、実施例1と同様にAg合金膜を成膜し、熱処理温度を150℃および350℃としてN2ガス雰囲気中で1時間の熱処理を行なったもの(比較例13,14)を作製した。
Inの添加濃度が0.3at%、0.5at%、1.0at%および1.5at%のAg−In合金スパッタリングターゲットを用いて、実施例1と同様にAg合金膜を成膜し、熱処理雰囲気を大気中及び真空中として300℃で1時間の熱処理を行なったもの(比較例15〜22)を作製した。
Inの添加濃度が0.05at%および2.0at%のAg−In合金スパッタリングターゲットを用いて、実施例1と同様にしてAg合金膜を成膜し、N2ガス雰囲気中で300℃で1時間の熱処理を行なったもの(比較例23,24)を作製した。
なお、アニール処理をした比較例のうち代表的なサンプルについて、AFM観察写真を図3(比較例11、19、20)および図6(比較例6)に示すが、アニール処理をしたサンプル(比較例6、19、20)は表面凹凸が大きいことが分かる。比較例のアニール処理をしたサンプルは、この大きな表面凹凸によって光の散乱が増加し、反射率が低下すると考えられる。
Claims (2)
- In:0.1〜1.8原子%を含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる成分組成のAg−In合金層と、
該Ag−In合金層の表面に形成された厚さ10nm以下のIn酸化層とを備え、
表面粗さRaが、1nm以下であり、
抵抗率が、3.0×10−6Ω・cm以下であり、
550nm以上の波長の光に対する反射率が純Ag膜よりも大きいことを特徴とするAg合金膜。 - 請求項1に記載のAg合金膜を製造する方法であって、
In:0.1〜1.8原子%を含有し、残部がAg及び不可避不純物からなる成分組成のAg−In合金で構成されているスパッタリングターゲットを用いて、成膜温度を150℃以下としてスパッタにより成膜する工程と、
成膜した前記膜を不活性ガス雰囲気中で200〜300℃の温度で熱処理を行う工程とを有していることを特徴とするAg合金膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012162141A JP5928218B2 (ja) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Ag合金膜及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012162141A JP5928218B2 (ja) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Ag合金膜及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014019932A JP2014019932A (ja) | 2014-02-03 |
JP5928218B2 true JP5928218B2 (ja) | 2016-06-01 |
Family
ID=50195179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012162141A Expired - Fee Related JP5928218B2 (ja) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | Ag合金膜及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5928218B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6375658B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-08-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 積層膜 |
JP5850077B2 (ja) * | 2014-04-09 | 2016-02-03 | 三菱マテリアル株式会社 | Ag合金膜及びAg合金膜形成用スパッタリングターゲット |
KR20220107191A (ko) | 2019-12-02 | 2022-08-02 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | Ag 합금막, Ag 합금 스퍼터링 타깃 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08260135A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-08 | Toppan Printing Co Ltd | スパッタリングターゲット |
JPH10188354A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-21 | Kao Corp | 光ディスクおよびその製造方法 |
JP4498835B2 (ja) * | 2003-07-23 | 2010-07-07 | シャープ株式会社 | 回路基板及びその製造方法並びに電子装置 |
JPWO2005056848A1 (ja) * | 2003-12-10 | 2007-07-05 | 田中貴金属工業株式会社 | 反射膜用の銀合金 |
JP4431085B2 (ja) * | 2004-06-24 | 2010-03-10 | シャープ株式会社 | 導電性インキ組成物、反射部材、回路基板、電子装置 |
WO2010005382A1 (en) * | 2008-07-07 | 2010-01-14 | Sandvik Intellectual Property Ab | Anti- tarnish silver alloy |
JP4793502B2 (ja) * | 2009-10-06 | 2011-10-12 | 三菱マテリアル株式会社 | 有機el素子の反射電極膜形成用銀合金ターゲットおよびその製造方法 |
-
2012
- 2012-07-20 JP JP2012162141A patent/JP5928218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014019932A (ja) | 2014-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101745290B1 (ko) | 반사 전극용 Ag 합금막 및 반사 전극 | |
Kim et al. | Highly flexible ZnO/Ag/ZnO conducting electrode for organic photonic devices | |
TWI513834B (zh) | 透明導電膜 | |
JP5211121B2 (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
US11047038B2 (en) | Metallization for a thin-film component, process for the production thereof and sputtering target | |
Isiyaku et al. | Structural optical and electrical properties of a transparent conductive ITO/Al–Ag/ITO multilayer contact | |
Bhoomanee et al. | Diffusion-induced doping effects of Ga in ZnO/Ga/ZnO and AZO/Ga/AZO multilayer thin films | |
JP5928218B2 (ja) | Ag合金膜及びその製造方法 | |
CN112119179A (zh) | 层叠膜及Ag合金溅射靶 | |
JP6208629B2 (ja) | 反射膜用または配線電極用Ag合金膜、反射膜または配線電極、および反射膜用または配線電極用Ag合金スパッタリングターゲット | |
WO2019221257A1 (ja) | 積層膜、及び、Ag合金スパッタリングターゲット | |
JP2012156312A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
JP2012253158A (ja) | 化合物半導体薄膜太陽電池用裏面電極および太陽電池、並びに上記裏面電極を製造するためのスパッタリングターゲット | |
Chu et al. | Study of Cu-based Al-doped ZnO multilayer thin films with different annealing conditions | |
JP5920659B2 (ja) | Ag合金膜及びその形成方法 | |
JP6375658B2 (ja) | 積層膜 | |
TWI485270B (zh) | Ag合金膜形成用濺鍍靶及Ag合金膜、Ag合金反射膜、Ag合金導電膜、Ag合金半透膜 | |
JP2019131850A (ja) | 積層膜、及び、Ag合金スパッタリングターゲット | |
EP2915193A1 (en) | Silver based transparent electrode | |
KR20150022704A (ko) | 은 합금 재료 | |
Lee et al. | The Effect of Yttrium Addition on the Microstructures and Electrical Properties of CuMn Alloy Thin Films | |
KR101873859B1 (ko) | 초박형 금속 연속박막 및 그 제조방법 | |
CN117280428A (zh) | 具有作为透明导电膜的功能的层叠体及其制造方法以及该层叠体制造用氧化物溅射靶 | |
JP2013127113A (ja) | 導電体膜及びその製造方法並びに導電体膜形成用スパッタリングターゲット | |
JP5805708B2 (ja) | タッチパネルセンサー用配線膜、およびタッチパネルセンサー |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150324 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151222 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5928218 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |