KR101342331B1 - 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
이 스퍼터링 타깃의 일 양태는, In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다. 이 스퍼터링 타깃의 제조 방법의 일 양태는, 상기 성분 조성을 갖는 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시하고, 상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고, 상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭한다.
Description
본 발명은, 유기 EL 소자의 반사 전극이나 터치 패널의 배선막 등의 도전성 막을 형성하기 위한 은 합금 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2012년 1월 10일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2012-002072호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
유기 EL 소자에서는, 유기 EL 발광층의 양측에 형성된 양극과 음극 사이에 전압을 인가하고, 양극으로부터 정공을, 음극으로부터 전자를 각각 유기 EL 막에 주입한다. 그리고 유기 EL 발광층에서 정공과 전자가 결합할 때에 발광한다. 유기 EL 소자는, 이 발광 원리를 사용하는 발광 소자로, 디스플레이 디바이스용으로서 최근 매우 주목받고 있다. 이 유기 EL 소자의 구동 방식에는, 패시브 매트릭스 방식과 액티브 매트릭스 방식이 있다. 이 액티브 매트릭스 방식은, 화소 하나에, 하나 이상의 박막 트랜지스터를 형성함으로써 고속으로 스위칭할 수 있다. 이 때문에, 액티브 매트릭스 방식은, 고콘트라스트비, 고정밀화에 유리하게 되어, 유기 EL 소자의 특징을 발휘할 수 있는 구동 방식이다.
또, 광의 취출 방식에는, 투명 기판측으로부터 광을 취출하는 보텀 이미션 방식과, 기판과는 반대측으로 광을 취출하는 탑 이미션 방식이 있으며, 개구율이 높은 탑 이미션 방식이 고휘도화에 유리하다.
이 탑 이미션 구조에 있어서의 반사 전극막은, 유기 EL 층에서 발광한 광을 효율적으로 반사하기 위해서, 고반사율이고 내식성이 높은 것이 바람직하다. 또, 전극으로서 저저항인 것도 바람직하다. 그러한 재료로서, Ag 합금 및 Al 합금이 알려져 있지만, 보다 고휘도의 유기 EL 소자를 얻기 위해서는, 가시광 반사율이 높은 점에서 Ag 합금이 우수하다. 여기서, 유기 EL 소자에 대한 반사 전극막의 형성에는, 스퍼터링법이 채용되고 있고, 은 합금 타깃이 사용되고 있다 (특허문헌 1).
그런데, 유기 EL 소자 제조시의 유리 기판의 대형화에 수반하여, 반사 전극막의 형성에 사용되는 은 합금 타깃도 대형인 것이 사용되도록 되어 있다. 여기서, 대형의 타깃에 높은 전력을 투입하여 스퍼터를 실시할 때에는, 타깃의 이상 방전에 의해 발생하는 「스플래시」라고 불리는 현상이 발생한다. 이 현상이 발생하면, 용융된 미립자가 기판에 부착되어 배선이나 전극 사이를 쇼트시키거나 한다. 이로써, 유기 EL 소자의 수율이 저하된다는 문제가 있다. 탑 이미션 방식의 유기 EL 소자의 반사 전극층은, 유기 발광층의 하지층이 되기 때문에, 보다 높은 평탄성이 요구되고 있어, 보다 스플래시를 억제할 필요가 있다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 에서는, 타깃의 대형화에 수반하여, 타깃에 대전력이 투입되어도 스플래시를 억제할 수 있는 유기 EL 소자의 반사 전극막의 형성용 은 합금 타깃 및 그 제조 방법이 제안되어 있다.
이들 특허문헌 2 및 특허문헌 3 에 기재된 반사 전극막 형성용 은 합금 타깃에 의해, 대전력이 투입되어도 스플래시를 억제할 수 있게 되었다. 그러나, 대형의 은 합금 타깃에서는, 타깃의 소모에 수반하여, 아크 방전 횟수가 증가하고, 아크 방전에 의한 스플래시가 증가하는 경향이 있어, 추가적인 개선이 요구되고 있다.
또, 유기 EL 소자용의 반사 전극막 외에, 터치 패널의 인출 배선 등의 도전성 막에도, 은 합금막의 사용이 검토되고 있다. 이와 같은 배선막으로서, 예를 들어 순 Ag 를 사용하면, 마이그레이션이 발생하여 단락 불량이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 은 합금막의 채용이 검토되고 있다.
본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 아크 방전 및 스플래시를 보다 더 억제할 수 있는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 예의 연구의 결과, 타깃의 소모에 수반하는 아크 방전 횟수의 증가를 억제하기 위해서는, 결정립을 평균 입경으로 150 ㎛ 미만으로 더욱 미세화하여, 그 편차를 평균 입경의 20 ％ 이하로 억제하는 것이 유효하다는 지견을 얻었다.
이러한 지견에 기초하여, 본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제 1 양태는, In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
In 은, Ag 에 고용 (固溶) 되어 타깃의 결정립 성장을 억제하여, 결정립의 미세화에 효과가 있다. In 은, 타깃의 경도를 향상시키므로, 기계 가공시의 휨을 억제한다. In 은, 스퍼터에 의해 형성된 막의 내식성 및 내열성을 향상시킨다. In 함유량이 0.1 질량％ 미만에서는, 상기 효과가 얻어지지 않고, In 함유량이 1.5 질량％ 를 초과하면, 막의 반사율이나 전기 저항이 저하된다.
평균 입경을 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만으로 하는 이유를 이하에 나타낸다. 30 ㎛ 미만의 평균 입경은, 현실적이지 않고 제조 비용의 증가를 초래한다. 또, 평균 입경이 150 ㎛ 이상이면, 스퍼터시에 타깃의 소모에 수반하여 이상 방전이 증가되는 경향이 현저해진다.
평균 입경의 편차가 20 ％ 를 초과하면, 스퍼터시에 타깃의 소모에 수반하여 이상 방전이 증가되는 경향이 현저해진다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제 2 양태는, In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
Sn 은, In 과 동일하게, Ag 에 고용되어 타깃의 결정립 성장을 억제하여, 결정립의 미세화에 효과가 있다. In 및 Sn 은, 타깃의 경도를 향상시키므로, 기계 가공시의 휨을 억제한다. In 및 Sn 은, 스퍼터에 의해 형성된 막의 내식성 및 내열성을 향상시킨다. In 과 Sn 의 합계의 함유량이 0.1 질량％ 미만에서는, 상기 효과가 얻어지지 않고, In 과 Sn 의 합계의 함유량이 1.5 질량％ 를 초과하면, 막의 반사율이나 전기 저항이 저하된다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제 3 양태는, In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제 4 양태는, In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
Sb 및 Ga 는, Ag 에 고용되어 결정립 성장을 더욱 억제하는 효과를 갖는다. Sb 및 Ga 는, 스퍼터에 의해 형성된 막의 내식성 및 내열성을 보다 더 향상시킨다. 특히 Ga 는, 막의 내염화성을 향상시킨다. Sb 및 Ga 의 함유량의 합계가 0.1 질량％ 미만에서는, 상기 효과가 얻어지지 않는다. Sb 및 Ga 의 함유량의 합계가 2.5 질량％ 를 초과하면, 막의 반사율이나 전기 저항이 저하될 뿐만 아니라, 열간 압연시에 균열이 발생하는 경향이 나타난다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제 1∼4 양태에 있어서, 상기 결정립의 평균 입경은 120 ㎛ 미만이어도 된다.
결정립의 평균 입경이 120 ㎛ 미만이면, 아크 방전 및 스플래시를 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법의 제 1 양태는, In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고, 상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고, 상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭한다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법의 제 2 양태는, In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고, 상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고, 상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭한다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법의 제 3 양태는, In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고, 상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고, 상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭한다.
본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법의 제 4 양태는, In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고, 상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고, 상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭한다.
마무리 열간 압연의 1 패스 당의 압하율을 20∼50 ％ 로 하는 이유를 이하에 나타낸다. 압하율이 20 ％ 미만에서는, 결정립의 미세화가 불충분해진다. 50 ％ 초과의 압하율을 얻고자 하면, 압연기의 부하 하중이 과대해져 현실적이지 않다.
또, 변형 속도를 3∼15/sec 로 하는 이유를 이하에 나타낸다. 변형 속도가 3/sec 미만에서는, 결정립의 미세화가 불충분해져, 미세립과 조대립의 혼립이 발생하는 경향이 나타난다. 15/sec 를 초과하는 변형 속도는, 압연기의 부하 하중이 과대해져 현실적이지 않다.
각 패스 후의 온도가 400 ℃ 미만에서는, 동적 재결정이 불충분해져, 결정입경의 편차가 증대되는 경향이 현저해진다. 각 패스 후의 온도가 650 ℃ 를 초과하면, 결정립 성장이 진행되어 평균 결정입경이 150 ㎛ 이상이 된다.
그리고, 이 열간 압연 후에 급랭함으로써 결정립의 성장을 억제하여, 미세한 결정립의 타깃을 얻을 수 있다. 냉각 속도가 200 ℃/min 미만에서는, 결정립의 성장을 억제하는 효과가 부족하다. 냉각 속도가 1000 ℃/min 을 초과해도, 그 이상의 미세화에는 기여하지 않는다.
본 발명의 양태에 의하면, 스퍼터 중에 대전력을 투입해도, 아크 방전 및 스플래시를 보다 더욱 억제할 수 있는 타깃을 얻을 수 있고, 이 타깃을 스퍼터함으로써, 반사율이 높고, 우수한 내구성을 갖는 도전성 막을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법의 실시형태를 설명한다. 또한, "％" 는 특별히 나타내지 않는 한, 또 수치 고유의 경우를 제외하고 질량％ 이다.
이 타깃은, 타깃 표면 (타깃의 스퍼터링에 제공되는 측의 면) 이, 0.25 ㎡ 이상의 면적을 갖는다. 사각형 타깃의 경우에는, 적어도 한 변이 500 ㎜ 이상이며, 길이의 상한은, 타깃의 핸들링의 관점에서 3000 ㎜ 가 바람직하다. 한편, 폭의 상한은, 열간 압연 공정에서 사용하는 압연기로 일반적으로 압연 가능한 사이즈의 상한의 관점에서 1700 ㎜ 가 바람직하다. 또, 타깃의 교환 빈도의 관점에서 타깃의 두께는, 6 ㎜ 이상이 바람직하고, 마그네트론 스퍼터의 방전 안정성의 관점에서 25 ㎜ 이하가 바람직하다.
제 1 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃은, In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 은 합금으로 구성된다. 그 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이며, 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
Ag 는, 스퍼터에 의해 형성된 유기 EL 소자의 반사 전극막이나 터치 패널의 배선막에, 고반사율과 저저항을 부여하는 효과를 갖는다.
In 은, 타깃의 경도를 향상시키므로, 기계 가공시의 휨을 억제한다. 특히, 타깃 표면이 0.25 ㎡ 이상의 면적을 가진 대형 타깃의 기계 가공시의 휨을 억제할 수 있다. 또한, In 은, 스퍼터에 의해 형성된 유기 EL 소자의 반사 전극막의 내식성, 및 내열성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과는, 이하의 작용에 의해 발휘된다. In 은, 막 중의 결정립을 미세화함과 함께 막의 표면 조도를 작게 한다. 또, In 은, Ag 에 고용되어 결정립의 강도를 높여, 열에 의한 결정립의 조대화를 억제한다. 이 때문에, In 은, 막의 표면 조도의 증대를 억제하거나, 막의 부식에 의한 반사율의 저하를 억제하거나 하는 효과를 갖는다. 따라서, 이 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃을 사용하여 성막된 반사 전극막 또는 배선막에서는, 막의 내식성 및 내열성이 향상된다. 이 때문에, 이 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃은, 유기 EL 소자의 고휘도화나 터치 패널 등의 배선에 있어서의 신뢰성의 개선에 기여한다.
In 의 함유량을 상기 범위로 한정한 이유를 이하에 나타낸다. In 함유량이 0.1 질량％ 미만에서는, 상기에 기재한 In 을 첨가하는 것에 의한 효과가 얻어지지 않는다. In 함유량이 1.5 질량％ 를 초과하면, 막의 전기 저항이 증대되거나, 스퍼터에 의해 형성된 막의 반사율이나 내식성이 오히려 저하된다. 이 때문에, 바람직하지 않다. 따라서, 막의 조성은, 타깃 조성에 의존하므로, 은 합금 스퍼터링 타깃에 함유되는 In 의 함유량은, 0.1∼1.5 질량％ 로 설정된다. In 함유량은, 보다 바람직하게는 0.2∼1.0 질량％ 이다.
제 2 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃은, In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 은 합금으로 구성된다. 그 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
이 실시형태에 있어서, Sn 은, In 과 동일하게, Ag 에 고용되어 타깃의 결정립 성장을 억제하여, 결정립의 미세화에 효과가 있다. In 및 Sn 은, 타깃의 경도를 향상시키므로, 기계 가공시의 휨을 억제한다. In 및 Sn 은, 스퍼터에 의해 형성된 막의 내식성 및 내열성을 향상시킨다. In 과 Sn 의 합계의 함유량이 0.1 질량％ 미만에서는, 상기 효과가 얻어지지 않고, In 과 Sn 의 합계의 함유량이 1.5 질량％ 를 초과하면, 막의 반사율이나 전기 저항이 저하된다.
제 3 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃은, In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 은 합금으로 구성된다. 그 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이며, 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
또, 제 4 실시형태의 도전성 막 형성용 합금 스퍼터링 타깃은, In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 은 합금으로 구성된다. 그 합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이며, 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하이다.
이들 제 3 및 제 4 실시형태에 있어서, Sb 및 Ga 는, Ag 에 고용되어 더욱 결정립 성장을 억제하는 효과를 갖는다. 스퍼터에 의해 형성된 막의 내식성 및 내열성을 더욱 향상시킨다. 특히 Ga 는, 막의 내염화성을 향상시킨다. 스퍼터에 의해 형성된 막을 터치 패널의 인출 배선막에 사용하는 경우, 터치 패널은 손가락으로 접촉하여 조작되기 때문에, 인체로부터의 땀에 함유되는 염소 성분에 대한 내성이 배선막에는 필요하다. Ga 를 첨가함으로써, 내염화성이 우수한 막을 형성할 수 있다.
이들 Sb 및 Ga 의 함유량의 합계가 0.1 질량％ 미만에서는, 상기 효과가 얻어지지 않는다. Sb 및 Ga 의 함유량의 합계가 2.5 질량％ 를 초과하면, 막의 반사율이나 전기 저항이 저하될 뿐만 아니라, 열간 압연시에 균열이 발생하는 경향이 나타난다.
이상의 각 조성의 실시형태에 있어서, 은 합금 스퍼터링 타깃 중의 은 합금 결정립의 평균 입경은, 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이며, 바람직하게는 30 ㎛ 이상 120 ㎛ 미만이다. 은 합금 결정립의 평균 입경에 관해서, 30 ㎛ 미만의 평균 입경은, 현실적이지 않고 제조 비용의 증가를 초래한다. 또, 균일한 결정립을 제조하기 어려워, 입경의 편차가 커진다. 이로써, 대전력의 스퍼터 중에 이상 방전이 잘 발생하게 되어, 스플래시가 발생하게 된다. 한편, 평균 입경이 150 ㎛ 이상이면, 타깃이 스퍼터에 의해 소모되는 것에 수반하여, 각각의 결정립의 결정 방위의 차이에 의한 스퍼터레이트의 차에서 기인하여, 스퍼터 표면의 요철이 커진다. 이 때문에, 대전력에서의 스퍼터 중에 이상 방전이 잘 발생하게 되어, 스플래시가 잘 발생하게 된다. 이 평균 결정입경을 120 ㎛ 미만으로 함으로써, 더욱 아크 방전 및 스플래시를 억제할 수 있다.
여기서, 은 합금 결정립의 평균 입경은, 이하와 같이 하여 측정한다.
타깃의 스퍼터면 내에서 균등하게 16 개소의 지점으로부터, 한 변이 10 ㎜ 정도의 직방체의 시료를 채취한다. 구체적으로는, 타깃을 세로 4×가로 4 의 16 개소로 구분하고, 각 부의 중앙부로부터 채취한다. 또한, 본 실시형태에서는, 500×500 (㎜) 이상의 스퍼터면, 즉 타깃 표면이 0.25 ㎡ 이상의 면적을 갖는 대형 타깃을 염두에 두고 있으므로, 대형 타깃으로서 일반적으로 사용되는 사각형 타깃으로부터의 시료의 채취법을 기재한다. 그러나 본 발명은, 당연하게, 환형 타깃의 스플래시 발생의 억제에도 효과를 발휘한다. 이 때에는, 대형의 사각형 타깃에서의 시료의 채취법에 준하여, 타깃의 스퍼터면 내에서 균등하게 16 개소로 구분하여 채취하는 것으로 한다.
다음으로, 각 시료편의 스퍼터면측을 연마한다. 이 때, ＃180∼＃4000 의 내수지로 연마를 실시하고, 이어서 3 ㎛ ∼1 ㎛ 의 지립으로 버프 연마를 한다.
또한 광학 현미경으로 입계가 보일 정도로 에칭한다. 여기서, 에칭액으로는, 과산화수소수와 암모니아수의 혼합액을 사용하고, 실온에서 1∼2 초간 침지시켜, 입계를 나타나게 한다. 다음으로, 각 시료에 대해, 광학 현미경으로 배율 60 배 혹은 120 배의 사진을 촬영한다. 사진의 배율은 결정립을 계수하기 쉬운 배율을 선택한다.
각 사진에 있어서, 60 ㎜ 의 선분을, 우물상으로 (기호 ＃ 와 같이) 20 ㎜ 간격으로 가로세로에 합계 4 개 긋고, 각각의 직선으로 절단된 결정립의 수를 센다. 또한, 선분의 단 (端) 의 결정립은 0.5 개로 카운트한다. 평균 절편 (切片) 길이：L (㎛) 을 L=60000/(M·N) (여기서, M 은 실배율, n 은 절단된 결정립수의 평균값이다) 로 구한다.
다음으로, 구한 평균 절편 길이：L (㎛) 로부터 시료의 평균 입경：d (㎛) 를 d=(3/2)·L 에 의해 산출한다.
이와 같이 16 개소로부터 샘플링한 시료의 평균 입경의 평균값을 타깃의 은 합금 결정립의 평균 입경으로 한다.
이 은 합금 결정립 입경의 편차가, 은 합금 결정립의 평균 입경의 20 ％ 이하이면, 스퍼터시의 스플래시를 보다 확실하게 억제할 수 있다. 여기서, 입경의 편차는, 이하와 같이 하여 산출된다. 16 개소에서 구한 16 개의 평균 입경 중, 평균 입경의 평균값과의 편차의 절대값 (｜[(어느 1 개의 개소의 평균 입경)-(16 개소의 평균 입경의 평균값)]｜) 이 최대가 되는 것을 특정한다. 이어서, 그 특정된 평균 입경 (특정 평균 입경) 을 이용하여, 하기의 식에 의해 입경의 편차를 산출한다.
｛｜[(특정 평균 입경)―(16 개소의 평균 입경의 평균값)]｜/(16 개소의 평균 입경의 평균값)｝×100 (％)
다음으로, 본 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 대해 설명한다.
제 1 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법에서는, 원료로서 순도：99.99 질량％ 이상의 Ag, 순도：99.9 질량％ 이상의 In 을 사용한다.
먼저, Ag 를 고진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시키고, 얻어진 용탕에 소정 함유량의 In 을 첨가한다. 그 후, 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시켜, In： 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 은 합금의 용해 주조 잉곳을 제조한다.
여기서, Ag 의 용해와 In 의 첨가를 이하와 같이 실시하는 것이 바람직하다. 분위기를 일단 진공으로 하고, 이어서 아르곤으로 치환하여, 이 분위기에서 Ag 의 용해를 실시한다. 이어서 Ag 의 용해 후에 아르곤 분위기 중에서 Ag 의 용탕에 In 을 첨가한다. 이로써, Ag 와 In 의 조성 비율이 안정된다.
제 2 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법에서는, 원료로서 순도：99.99 질량％ 이상의 Ag, 순도：99.9 질량％ 이상의 In, Sn 을 사용한다. Ag 의 용탕에, In 을 용해시킴과 함께, In 과 Sn 의 합계가 0.1∼1.5 질량％ 가 되도록 Sn 을 첨가한다. 그 경우도, Ag 를 고진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시키고, 얻어진 용탕에 소정 함유량의 In 및 Sn 을 첨가하고, 그 후, 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시킨다.
또, 제 3 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법에서는, 원료로서 순도：99.99 질량％ 이상의 Ag, 순도：99.9 질량％ 이상의 In, Sb, Ga 를 사용한다. Ag 의 용탕에, In：0.1∼1.5 질량％, Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼3.0 질량％ 첨가한다. 그 경우도, Ag 를 고진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시키고, 얻어진 용탕에 소정 함유량의 In, Sb, Ga 를 첨가하고, 그 후, 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시킨다.
제 4 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법에서는, 원료로서 순도：99.99 질량％ 이상의 Ag, 순도：99.9 질량％ 이상의 In, Sn, Sb, Ga 를 사용한다. Ag 의 용탕에, In 과 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 가 되도록 첨가함과 함께, Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼3.0 질량％ 첨가한다. 그 경우도, Ag 를 고진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시키고, 얻어진 용탕에 소정 함유량의 In, Sn, Sb, Ga 를 첨가하고, 그 후, 진공 또는 불활성 가스 분위기 중에서 용해시킨다.
또, 이상의 용해·주조는, 진공 중 또는 불활성 가스 치환의 분위기 중에서 실시하는 것이 바람직하지만, 대기 중 용해로를 사용하는 것도 가능하다. 대기 중 용해로를 사용하는 경우에는, 용탕 표면에 불활성 가스를 분사하거나, 목탄 등의 탄소계 고체 실재에 의해 용탕 표면을 덮으면서 용해, 주조한다. 이로써, 잉곳 안의 산소나 비금속 개재물의 함유량을 저감시킬 수 있다.
용해로는, 성분을 균일화하기 위해 유도 가열로가 바람직하다.
또, 각형 (角型) 의 주형으로 주조하여 직방체의 잉곳을 얻는 것이 효율적이고 바람직하지만, 환형의 주형으로 주조한 원주상의 잉곳을 가공하여 개략 직방체의 잉곳을 얻을 수도 있다.
얻어진 직방체상의 잉곳을 가열하여 소정의 두께까지 열간 압연하고, 이어서 급랭한다.
이 경우, 열간 압연의 최종 단계의 마무리 열간 압연의 조건이 중요하고, 이 마무리 열간 압연 조건을 적절히 설정함으로써, 결정립이 미세하고 균일한 은 합금판을 제조할 수 있다.
구체적으로는, 마무리 열간 압연에 있어서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％ 이고 변형 속도가 3∼15/sec, 각 압연 패스 후의 압연 온도가 400∼650 ℃ 로 한다. 이 마무리 열간 압연을 1 패스 이상 실시한다. 열간 압연 전체로서의 총 압연율은, 예를 들어 70 ％ 이상으로 한다.
여기서, 마무리 열간 압연이란, 압연 후의 판재의 결정입경에 강하게 영향을 미치는 압연 패스로, 최종 압연 패스를 포함하고, 필요에 따라, 최종 압연 패스로부터 3 회째까지의 패스인 것으로 생각하면 된다. 이 최종 압연보다 후에, 판 두께의 조정을 위해서 상기 압연 온도 범위에서, 압하율 7 ％ 이하의 압연을 추가해도 상관없다.
또, 변형 속도 ε (sec-1) 는 다음 식에 의해 주어진다.
상기 식에 있어서, H0：압연 롤에 대한 입측에서의 판 두께 (㎜), n：압연 롤 회전 속도 (rpm), R：압연 롤 반경 (㎜), r：압하율 (％) 이고, r'=r/100 이다.
1 패스 당의 압하율을 20∼50 ％ 로 하고, 변형 속도를 3∼15/sec 로 함으로써, 비교적 저온에서 큰 에너지에 의해 강 (强) 가공하게 된다. 이로써 조대 결정립의 혼재를 방지하여, 동적 재결정에 의해 전체적으로 미세하고 균일한 결정립을 생성할 수 있다. 1 패스 당의 압하율이 20 ％ 미만에서는, 결정립의 미세화가 불충분해진다. 50 ％ 를 초과하는 압하율을 얻고자 하면, 압연기의 부하 하중이 과대해져 현실적이지 않다. 또, 변형 속도가 3/sec 미만에서는, 결정립의 미세화가 불충분해져, 미세립과 조대립의 혼립이 발생하는 경향이 나타난다. 15/sec 를 초과하는 변형 속도를 얻고자 하면, 압연기의 부하 하중이 과대해져 현실적이지 않다.
각 패스 후의 압연 온도는, 열간 압연으로서는 저온의 400∼650 ℃ 로 한다. 이로써, 결정립의 조대화를 억제한다. 압연 온도가 400 ℃ 미만에서는, 동적 재결정이 불충분해져, 결정입경의 편차가 증대되는 경향이 현저해진다. 압연 온도가 650 ℃ 를 초과하면, 결정립 성장이 진행되어 평균 결정입경이 150 ㎛ 를 초과하게 된다.
이 최종의 마무리 열간 압연을 1 패스로부터 필요에 따라 복수 패스 실시한다.
마무리 열간 압연의 보다 바람직한 조건은, 1 패스 당의 압하율이 25∼50 ％, 변형 속도가 5∼15/sec, 패스 후의 압연 온도가 500∼600 ℃ 이고, 이 마무리 열간 압연을 3 패스 이상 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 압연 개시 온도는 400∼650 ℃ 가 아니어도 되고, 최종 단계의 마무리 열간 압연에서의 각 패스 종료시의 온도가 400∼650 ℃ 가 되도록, 압연 개시 온도, 패스 스케줄을 설정한다.
그리고, 이와 같은 열간 압연 가공 후에, 400∼650 ℃ 의 온도로부터 예를 들어 200 ℃ 이하의 온도가 될 때까지, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭한다. 이 급랭에 의해 결정립의 성장을 억제하여, 미세한 결정립의 압연판을 얻을 수 있다. 냉각 속도가 200 ℃/min 미만에서는, 결정립의 성장을 억제하는 효과가 부족하다. 냉각 속도가 1000 ℃/min 을 초과해도, 그 이상의 미세화에는 기여하지 않는다. 급랭의 방법으로는, 1 분간 정도 물 샤워하면 된다.
이와 같이 하여 얻은 압연판을 교정 프레스, 롤러 레벨러 등에 의해 교정하고, 이어서 프라이즈 가공, 방전 가공 등의 기계 가공으로 원하는 치수로 마무리한다. 최종적으로 얻어지는 스퍼터링 타깃의 스퍼터 표면의 산술 평균면 조도 (Ra) 는 0.2∼2 ㎛ 인 것이 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진 본 실시형태의 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃은, 스퍼터 중에 대전력을 투입해도, 이상 방전을 억제하고, 스플래시의 발생을 억제할 수 있다. 이 타깃을 스퍼터함으로써, 반사율이 높고, 우수한 내구성을 갖는 도전성 막이 얻어진다. 또, 이 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃을 이용하여 스퍼터함으로써, 양호한 내식성 및 내열성을 갖고, 더욱 낮은 전기 저항의 도전성 막을 얻을 수 있다. 특히, 타깃 사이즈가, 폭：500 ㎜, 길이：500 ㎜, 두께 6 ㎜ 이상의 대형 타깃인 경우에 유효하다.
실시예
(실시예 1)
순도 99.99 질량％ 이상의 Ag 와, 첨가 원료로서 순도 99.9 질량％ 이상의 In 을 준비하고, 흑연 도가니에서 축로 (築爐) 한 고주파 유도 용해로에 장전하였다. 용해시의 총 질량은 약 1100 ㎏ 으로 하였다.
용해시에는, 먼저 Ag 를 용해시키고, Ag 가 용락 (溶落) 된 후, 표 1 에 나타내는 타깃 조성이 되도록 첨가 원료를 투입하였다. 합금 용탕을 유도 가열에 의한 교반 효과에 의해 충분히 교반하고, 이어서 주철제의 주형으로 주조하였다.
이 주조에 의해 얻어진 잉곳의 잉곳 흠집 부분을 절제하고, 주형에 접하고 있던 표면을 면삭 제거하여, 건전부 (健全部) 로서 개략 치수 640×640×180 (㎜) 의 직방체상의 잉곳을 얻었다.
이 잉곳을 770 ℃ 까지 가열하고, 일 방향으로 압연을 반복하여 640 ㎜ 에서 1700 ㎜ 까지 신장시켰다. 이것을 90 도 회전시키고, 이어서, 다시 다른 일방의 640 ㎜ 방향의 압연을 반복하여 실시하여, 개략 1700×2100×20 (㎜) 치수의 판재로 하였다.
이 열간 압연에서는, 전부 12 회의 패스를 반복하였다. 그 중에서 최종 패스로부터 3 회째까지의 패스의 조건 (1 패스 당의 변형 속도, 압하율, 패스 후의 판재 온도) 을 표 1 과 같이 하였다. 열간 압연 전체의 총 압연율은 89 ％ 였다.
열간 압연 종료 후, 압연 후의 판재를 표 3 에 나타내는 조건에서 냉각시켰다.
냉각 후, 판재를 롤러 레벨러에 통과시키고, 급랭에 의해 발생한 변형을 교정하여, 1600×2000×15 (㎜) 치수로 기계 가공하여 타깃으로 하였다.
(실시예 2∼10, 비교예 1∼10)
실시예 1 과 동일하게 하여, 열간 압연 전의 잉곳의 가열 온도를 510∼880 ℃, 최종 압연 후의 판 두께를 9.0∼24.2 ㎜, 총 패스 횟수를 10∼14 회, 총 압연율을 87∼95 ％ 의 범위에서 변화시켰다. 그리고, 표 3 에 나타내는 타깃 조성, 표 1 에 나타내는 최종 패스로부터 3 회째까지의 패스의 조건, 및 표 3 에 나타내는 열간 압연 후의 냉각 속도의 조건에서 타깃을 제조하였다. 표 3 중, 냉각 속도를 표기한 것은 물 샤워에 의해 냉각시킨 것이고, "수랭 없음" 은 단지 방랭한 것이다. 단, 기계 가공 후의 타깃의 두께는 6∼21 ㎜ 의 범위로 하였다.
(실시예 11∼13, 비교예 11)
실시예 1 과 동일하게 하여 용해 주조하여, 개략 치수 640×640×60 (㎜) 의 잉곳을 제조하였다. 이 잉곳을 700 ℃ 로 가열하고, 이어서 열간 압연하여, 개략 1200×1300×16 (㎜) 치수의 판재로 하였다.
이 열간 압연에서는, 전부 6 회의 패스를 반복하였다. 그 중에서 최종 패스로부터 3 회째까지의 패스의 조건 (1 패스 당의 변형 속도, 압하율, 패스 후의 판재 온도) 을 표 2 와 같이 하였다. 열간 압연 전체의 총 압연율은 73 ％ 였다.
열간 압연 종료 후, 압연 후의 판재를 표 3 에 나타내는 조건에서 냉각시켰다.
냉각 후, 판재를 롤러 레벨러에 통과시키고, 급랭에 의해 발생한 변형을 교정하여, 1000×1200×12 (㎜) 치수로 기계 가공하여 타깃으로 하였다.
(실시예 14, 비교예 12)
순도 99.99 질량％ 이상의 Ag 와, 첨가 원료로서 순도 99.9 질량％ 이상의 In, Sn 을 준비하였다. 흑연 도가니에서 축로한 고주파 유도 용해로로, 먼저 Ag 를 용해시키고, Ag 가 용락된 후, 표 3 에 나타내는 타깃 조성이 되도록 첨가 원료를 투입하였다. 합금 용탕을 유도 가열에 의한 교반 효과에 의해 충분히 교반하고, 이어서 주철제의 주형으로 주조하였다.
(실시예 15∼22, 비교예 13∼15)
순도 99.99 질량％ 이상의 Ag 와, 첨가 원료로서 순도 99.9 질량％ 이상의 In, Sb, Ga 를 준비하였다. 흑연 도가니에서 축로한 고주파 유도 용해로로, 먼저 Ag 를 용해시키고, Ag 가 용락된 후, 표 3 에 나타내는 타깃 조성이 되도록 첨가 원료를 투입하였다. 합금 용탕을 유도 가열에 의한 교반 효과에 의해 충분히 교반하고, 이어서 주철제의 주형으로 주조하였다.
(실시예 23)
순도 99.99 질량％ 이상의 Ag 와, 첨가 원료로서 순도 99.9 질량％ 이상의 In, Sn, Sb, Ga 를 준비하였다. 흑연 도가니에서 축로한 고주파 유도 용해로로, 먼저 Ag 를 용해시키고, Ag 가 산화후, 표 3 에 나타내는 타깃 조성이 되도록 첨가 원료를 투입하였다. 합금 용탕을 유도 가열에 의한 교반 효과에 의해 충분히 교반하고, 이어서 주철제의 주형으로 주조하였다.
이들 실시예 14∼23, 비교예 12∼15 에서는, 주조 후, 상기 실시예 11∼13, 비교예 11 과 동일하게 하여, 주조에 의해 얻어진 잉곳으로부터 개략 치수 640×640×60 (㎜) 의 잉곳을 제조하였다. 그리고 잉곳을 700 ℃ 까지 가열하고, 이어서 상기와 동일하게 열간 압연하여, 개략 1200×1300×16 (㎜) 치수의 판재로 하였다.
이 열간 압연에서는, 전부 6 회의 패스를 반복하였다. 그 중에서 최종 패스로부터 3 회째까지의 패스의 조건 (1 패스 당의 변형 속도, 압하율, 패스 후의 판재 온도) 을 표 2 에 나타내는 바와 같이 하였다. 열간 압연 전체의 총 압연율은 73 ％ 였다. 그리고, 표 3 에 나타내는 조건에서 냉각시켰다. 이어서, 판재를 롤러 레벨러를 통과시키고, 급랭에 의해 발생한 변형을 교정하여, 1000×1200×12 (㎜) 치수로 기계 가공하여 타깃으로 하였다.
얻어진 타깃에 대해, 기계 가공 후의 휨, 평균 입경, 그 편차를 측정하였다. 또, 타깃을 스퍼터 장치에 장착하여 스퍼터시의 이상 방전 횟수를 측정하였다. 또한 스퍼터에 의해 얻어진 도전성 막에 대해, 표면 조도, 반사율, 내염화성, 비저항을 측정하였다.
(1) 기계 가공 후의 휨
기계 가공 후의 은 합금 스퍼터링 타깃에 대해, 길이 1 m 당의 휨량을 측정하고, 표 4 에 이 결과를 나타내었다.
(2) 평균 입경, 그 편차
발명을 실시하기 위한 형태에 기재한 방법에 의해, 은 합금 결정립의 입경 측정을 실시하였다. 상세하게는, 상기와 같이 제조한 타깃의 16 개소의 지점으로부터 균등하게 시료를 채취하여, 각 시료의 스퍼터면으로부터 본 표면의 평균 입경을 측정하였다. 그리고 각 시료의 평균 입경의 평균값인 은 합금 결정립의 평균 입경과, 은 합금 결정립의 평균 입경의 편차를 계산하였다.
(3) 스퍼터시의 이상 방전 횟수
상기와 같이 제조한 타깃의 임의의 부분으로부터, 직경：152.4 ㎜, 두께：6 ㎜ 의 원판을 잘라내어, 구리제 배킹 플레이트에 납땜하였다. 이 납땜한 타깃을, 스퍼터시의 스플래시 평가용 타깃으로서 사용하여, 스퍼터 중의 이상 방전 횟수의 측정을 실시하였다.
이 경우, 납땜한 타깃을 통상적인 마그네트론 스퍼터 장치에 장착하고, 1×10-4 Pa 까지 배기하였다. 이어서, Ar 가스압：0.5 Pa, 투입 전력：DC1000W, 타깃 기판 간 거리：60 ㎜ 의 조건에서 스퍼터를 실시하였다. 사용 초기의 30 분간에 발생한 이상 방전의 횟수를 측정하였다. 또 4 시간의 공 (空) 스퍼터와 방착판의 교환을 반복하여, 단속적으로 20 시간 스퍼터함으로써 타깃을 소모시켰다. 그 후에 다시 스퍼터를 실시하고, 소모 (20 시간의 스퍼터) 후의 30 분간에 발생한 이상 방전의 횟수를 측정하였다. 이들 이상 방전의 횟수는, MKS 인스트루먼트사 제조 DC 전원 (제품 번호：RPDG-50A) 의 아크 카운트 기능에 의해 계측하였다.
(4) 도전막으로서의 기본 특성 평가
(4-1) 막의 표면 조도
상기 평가용 타깃을 사용하여, 상기와 동일한 조건에서 스퍼터를 실시하고, 20×20 (㎜) 의 유리 기판 상에 100 ㎚ 의 막 두께를 갖는 은 합금막을 성막하였다. 또한 내열성의 평가를 위해, 이 은 합금막에 대해 250 ℃, 10 분간의 열처리를 실시하였다. 이 후, 은 합금막의 평균면 조도 (Ra) 를 원자간력 현미경에 의해 측정하였다.
(4-2) 반사율
30×30 (㎜) 의 유리 기판 상에 상기와 동일하게 하여 은 합금막을 성막하였다. 그리고 은 합금막의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 절대 반사율을, 분광 광도계에 의해 측정하였다.
또한 내식성의 평가를 위해, 은 합금막을 온도 80 ℃, 습도 85 ％ 의 항온 고습조에서 100 시간 유지하였다. 그 후, 은 합금막의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 절대 반사율을 분광 광도계에 의해 측정하였다.
(4-3) 내염화성
Ga 첨가의 효과를 확인하기 위해, Ga 를 첨가한 타깃 (실시예 19∼23, 비교예 14, 15) 을 사용하여 상기와 동일하게 하여 은 합금막을 성막하였다. 이어서, 은 합금막의 막 면에 5 중량％ 의 NaCl 수용액을 분무하였다. 분무는, 막면으로부터 높이 20 ㎝, 기판단으로부터의 거리 10 ㎝ 의 위치로부터, 막면과 평행 방향으로 실시하고, 막 상에 분무된 NaCl 수용액이 최대한 자유 낙하하여 막에 부착되도록 하였다. 1 분 간격으로 분무를 5 회 반복하고, 이어서 순수로 헹굼 세정을 3 회 반복하였다. 건조 공기를 분사하여 수분을 날려 건조시켰다.
상기의 염수 분무 후에 은 합금 막면을 육안으로 관찰하여, 표면 상태를 평가하였다. 내염화성의 평가 기준으로는, 백탁 또는 얼룩점을 확인할 수 없거나 또는 일부에만 확인할 수 있는 것을 "양호" 라고 평가하였다. 백탁 또는 얼룩점을 전체면에 확인할 수 있는 것을 "불량" 이라고 평가하였다. 이상에 의해, 2 단계로 표면 상태를 평가하였다. Ga 를 첨가하지 않은 타깃에 대해서는 평가하지 않았기 때문에, 표 중에서는 "-" 로 표기하였다.
(4-4) 막의 비저항
상기와 동일하게 하여 성막한 은 합금막의 비저항을 측정하였다.
이들 각 평가 결과를 표 4∼6 에 나타낸다.
실시예의 타깃재에 있어서는, 은 합금 결정립의 평균 입경은 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만의 범위 내에 있고, 은 합금 결정립 입경의 편차는 은 합금 결정립의 평균 입경의 20 ％ 이내였다. 기계 가공 후의 휨도 작고, 스퍼터시의 이상 방전 횟수도 사용 초기뿐만 아니라 소모 후에 있어서도 적은 것이었다. 특히, 평균 결정입경이 120 ㎛ 이하이고, 또한 입경의 편차가 20 ％ 이내인 경우에는, 이상 방전 횟수도 실시예 6 의 소모 후에 2 회로 되어 있는 것 외에는, 모두 1 회 이하로 적어져 있다. 또, Sb, Ga 를 첨가한 타깃은, 평균 결정입경이 작아지는 경향에 있고, 이상 방전 횟수도 1 회 이하로 적은 것이었다. 단, Sb, Ga 의 첨가량이 지나치게 많은 (합계로 2.5 질량％ 를 초과하는) 타깃은, 기계 가공시에 균열이 발생하였다.
또, 실시예의 타깃재에 의해 얻은 도전성 막은, 반사율, 비저항이 우수하고, 표면 조도도 Ra 가 2 ㎛ 이하로 작은 것이었다.
또, Ga 를 첨가한 타깃으로부터 얻어진 도전성 막은, 내염화성도 우수하고, 터치 패널 등의 도전성 막에 유효한 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요건을 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경을 더하는 것이 가능하다.
산업상 이용가능성
본 실시형태의 타깃을 스퍼터할 때에는, 아크 방전 및 스플래시의 발생이 억제된다. 또, 본 실시형태의 타깃을 스퍼터함으로써 얻어지는 도전성 막은, 반사율, 비저항이 우수하고, 표면 조도도 작다. 이 때문에, 본 실시형태의 타깃은, 유기 EL 소자의 반사 전극층이나 터치 패널의 배선막 등의 도전성 막을 형성하기 위한 타깃으로서 바람직하게 적용할 수 있다.
Claims (9)
- Ag에 고용(固溶)하는 원소인 In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며,
합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃. - Ag에 고용(固溶)하는 원소인 In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며,
합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃. - Ag에 고용(固溶)하는 원소인 In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Ag에 고용(固溶)하는 원소인 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며,
합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃. - Ag에 고용(固溶)하는 원소인 In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Ag에 고용(固溶)하는 원소인 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며,
합금의 결정립의 평균 입경이 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 미만이고, 상기 결정립 입경의 편차가 평균 입경의 20 ％ 이하인 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결정립의 평균 입경은 120 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃. - In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고,
상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고,
상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭하는 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법. - In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고,
상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고,
상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭하는 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법. - In 을 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고,
상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고,
상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭하는 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법. - In 및 Sn 을 합계로 0.1∼1.5 질량％ 함유하고, 추가로 Sb, Ga 중 어느 일방 또는 양방을 합계로 0.1∼2.5 질량％ 함유하고, 잔부가 Ag 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가진 용해 주조 잉곳에, 열간 압연 공정, 냉각 공정, 기계 가공 공정을 이 순서로 실시함으로써, 은 합금 스퍼터링 타깃을 제조하고,
상기 열간 압연 공정에서는, 1 패스 당의 압하율이 20∼50 ％, 변형 속도가 3∼15/sec, 및 패스 후의 온도가 400∼650 ℃ 인 조건에서 1 패스 이상의 마무리 열간 압연을 실시하고,
상기 냉각 공정에서는, 200∼1000 ℃/min 의 냉각 속도로 급랭하는 것을 특징으로 하는 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타깃의 제조 방법.
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