KR101679562B1 - 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents
도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101679562B1 KR101679562B1 KR1020160058345A KR20160058345A KR101679562B1 KR 101679562 B1 KR101679562 B1 KR 101679562B1 KR 1020160058345 A KR1020160058345 A KR 1020160058345A KR 20160058345 A KR20160058345 A KR 20160058345A KR 101679562 B1 KR101679562 B1 KR 101679562B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- silver alloy
- heat treatment
- indium
- zinc
- silver
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 68
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 31
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 23
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 38
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 32
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 32
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 28
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 26
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 17
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 22
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 22
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 35
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 27
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 7
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 6
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 6
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- -1 hydrogen sulfide) Chemical compound 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000538 analytical sample Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N chlorine dioxide Inorganic materials O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005658 halogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/003—Selecting material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/14—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of noble metals or alloys based thereon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
본 발명은 은 합금 조성물과 관련된다. 본 발명은 실시예로 인듐(In) 0.01 내지 5.0중량%, 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 중 적어도 1종 이상의 원소 0.01 내지 5.0중량% 및 잔부가 은(Ag)과 불가피 불순물을 포함하고, 결정립은 10 내지 100㎛의 크기를 가지며, 550nm 파장에 대한 광 반사율이 95% 이상인 은 합금 조성물 및 이의 제조방법을 제시한다.
Description
본 발명은 유기 EL 디스플레이 소자의 반사 전극이나 터치 패널의 배선막 등에 구비된 도전성 막을 형성하기 위한 은 합금 조성물과 관련된다.
은을 주성분으로 하는 합금막은, 일정 막 두께 이상에서 가시광선에 대한 높은 반사율을 가지고 낮은 전기저항률을 확보할 수 있기 때문에 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 반사 전극에 대한 적용이 기대되고 있다.
일반적으로 유기 EL 디스플레이 소자는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 개재된 유기 발광층을 포함한다. 여기에서 양극 또는 음극과 같은 전극들은 투명한 전도성 물질로 이루어지고, 이러한 양극 또는 음극에 전기를 인가하는 전극 패드가 형성된다.
여기에서 양극 또는 음극 중 어느 하나의 전극은 투명한 전도성 물질로 이루어지고, 인듐-주석산화물(indium-tin-oxide; ITO)로 이루어질 수 있다. 또한 다른 하나의 전극은 반사율이 높고 전도성이 우수한 물질로 이루어지며 금속 물질로 이루어질 수 있다.
여기에서 전극을 형성하는 금속 물질로서는 은 합금(silver alloy)을 채용할 수 있고, 스퍼터링에 의해 막 형태로 증착시키게 되는 것이 일반적이며 이는 유기 EL 디스플레이 소자의 반사 전극막으로서 기능하게 된다.
유기 EL 디스플레이 소자에 사용되는 반사 전극막은 유기 EL 층에서 발광된 광을 효율적으로 반사할 필요가 있기 때문에 반사율과 내식성이 높은 것이 바람직하며 이를 충족시키기 위한 개발이 진행되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 균일도가 우수하면서 면저항이 낮고 고반사율 및 내식성을 유지할 수 있는 도전성 막 형성이 가능한 은 합금 조성물을 제시한다.
또한 본 발명은 균일도가 우수하면서 면저항이 낮고 고반사율 및 내식성을 유지할 수 있는 도전성 막 형성이 가능한 은 합금 조성물을 제조하는 방법을 제시한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로 인듐(In) 0.01 내지 5.0중량%, 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 중 적어도 1종 이상의 원소 0.01 내지 5.0중량% 및 잔부가 은(Ag)과 불가피 불순물을 포함하고, 결정립은 10 내지 100㎛의 크기를 가지며, 550nm 파장에 대한 광 반사율이 95% 이상인 은 합금 조성물을 제시한다.
여기에서, 포함되는 상기 아연, 마그네슘, 백금, 팔라듐 중 적어도 1종 이상의 원소의 함량은 0.05 내지 3.0중량%일 수 있다.
한편 상기 결정립의 평균 입경은 15 내지 70㎛일 수 있다.
또한 85℃의 온도와 85%의 습도에서 240시간의 내식성 평가 후에 550nm 파장에 대한 광 반사율이 85% 이상일 수 있다.
한편 위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 인듐(In) 0.01 내지 5.0중량%, 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 중 적어도 1종 이상의 원소 0.01 내지 5.0중량% 및 잔부가 은(Ag)과 불가피 불순물을 1,000 내지 1,200℃의 저주파 용해로에 넣고, 대기 분위기에서 교반하는 합금원소의 용해 단계, 상기 용해단계에서 용해된 조성물을 주형에 투입하여 주조품을 제작하는 주조 단계, 상기 주조단계에서 제작된 주조품을 열을 가하며 단조하여 단조물을 형성하는 단조 단계, 상기 단조 단계를 거친 단조물 표면의 산화층을 제거하는 산화층 제거 단계, 상기 산화층 제거 단계를 마친 단조물을 500 내지 700℃의 온도에서 열처리하는 제1 열처리 단계, 상기 제1 열처리 단계를 마친 재료를 압연하는 압연 단계, 상기 압연 단계를 마친 재료를 400 내지 550℃의 온도에서 열처리하는 제2 열처리 단계, 상기 제2 열처리 단계를 거친 재료를 일정 형상으로 가공하는 가공 단계를 포함하는 은 합금 조성물 제조방법을 제시한다.
또한 상기 방법에 의해 제조된 은 합금 조성물은 유기 EL소재의 반사전극이나 박막 태양전지 패널용 반사막 및 터치패널의 배선막 등의 도전막을 형성하기 위해 스퍼터링 타겟으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법에 따르면 이를 스퍼터링 타겟으로 사용하여 형성시킨 도전성 증착층의 균일도가 우수하면서 면저항이 낮고 고반사율 및 내식성을 유지할 수 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 은 합금 타겟의 제조방법을 나타내는 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함 한다. 본 출원에서의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 발명자는 이러한 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 한 결과, 은에 부가적으로 특정한 합금 원소를 특정량 함유시킨 은 합금 조성물이 높은 반사도, 낮은 열전도율, 낮은 용융온도, 높은 내식성, 내열성을 가져 반사막 및 배선막의 재료로서, 사용하기 적합함을 발견하였다.
본 발명에 따른 도전성 막 형성용 은 합금 조성물은 유기 EL 디스플레이 소자의 반사 전극이나 터치 패널의 배선막 등에 구비된 도전성 막을 형성하기 위한 은 합금 조성물로서, 스퍼터링 타겟으로 사용될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 은 합금 조성물은, 은을 주 성분으로 하여 90중량% 이상 99.98중량% 이하로 포함하고, 인듐(In)을 필수 원소로 포함하며 그 함량은 0.01중량% 이상 5.0중량% 이하이고, 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 팔라듐(Pd)으로 구성된 군 중에서 적어도 1종을 0.01중량% 이상 5.0중량% 이하로 함유한다.
순수한 은(Ag)은 외부환경으로 인하여 쉽게 부식되어, 변색되거나 응집되는 현상이 있으며, 이로 인하여 반사율이 저하된다. 대표적으로 은의 부식, 변색 또는 응집을 유발하는 외부환경적 요인으로는 고온, 습기, 황을 포함하는 물질(황화수소 등), 염소를 포함하는 물질, 이산화질소 등이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서, 은 합금이 사용되는 것이 바람직하며 본 발명에서는 합금원소로써 다음 원소들을 제시한다.
인듐은 은에 고용되어 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시키는 효과가 있다. 인듐은 증착 과정에 의해서 형성된 막이 외부환경에 노출되었을 때, 은의 확산을 방지하는 작용을 함으로써 내식성 및 내열성을 향상시킨다. 또한 반사율의 저하를 억제하는 역할 및 증착막의 표면 조도 증대를 억제하여 반사막 및 배선막의 신뢰성을 개선할 수 있다.
인듐의 함량은 0.01중량% 이상 5.0중량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이는 인듐 함량이 0.01중량% 미만인 경우 내식성이 저하되고 인듐 함량이 5.0중량%를 초과하는 경우에는 면저항이 증가하고 반사율이 감소되기 때문이다.
아연(Zn)은 은(Ag)에 고용되는 고용도가 큰 원소로 타겟의 결정립 성장을 억제하여 결정립을 미세화시키는 효과가 있다. 아연(Zn)은 증착 과정에 의해서 형성된 막의 내열성과 내황성을 향상시킨다.
팔라듐(Pd)과 백금(Pt)은 은 합금의 내식성(화학적 안정성)을 더욱 향상시키는 작용을 갖는다. 또한, 염소 이온 등의 할로젠 이온을 포함하는 환경하에서 은(Ag)의 할로젠화 반응과, 반응을 기점으로 한 은(Ag)의 응집을 보다 한층 억제하는 효과를 갖는다.
마그네슘(Mg)은 은에 대한 고용 한도가 상대적으로 낮으며, 이로 인하여 특정 조건에서 은 층을 감싸는 막을 형성한다. 이 막은 은 층을 황, 염소, 습기 등 응집을 유발하는 외부환경으로부터 보호할 수 있으며, 결과적으로 은의 응집을 억제하는 효과를 갖는다.
아연(Zn), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 팔라듐(Pd)의 함량에 대해서는 이 중에서 적어도 하나의 원소를 0.01중량% 이상 5.0중량% 이하로 함유하는 것이 바람직하다.
이는 위의 4가지의 원소의 경우 은의 응집을 억제하거나 결정립의 미세화에 영향을 주게 되는데 0.01중량% 미만인 경우에는 은의 응집이 많아져 내식성이 낮아질 수 있고 5.0중량 %를 초과하는 경우에는 조성물의 결정립이 너무 커질 수 있어 스퍼터링 공정시 이상방전이 자주 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이에 더하여 포함되는 아연, 마그네슘, 백금, 팔라듐 중 적어도 1종 이상의 원소의 함량을 0.05 내지 3.0중량%로 하면 더욱 안정적인 은 합금 조성물을 제조할 수 있다.
한편, 상술한 은 합금 조성물의 결정립 사이즈는 평균 10㎛ 이상 100 ㎛ 이하이고, 평균 15㎛ 이상 70㎛ 이하로 함이 바람직하다. 이에 따라 균일도가 우수하면서 면저항이 낮고 고반사율 및 내식성을 유지할 수 있는 도전성 막 형성이 가능한 은 합금 조성물을 얻을 수 있다. 결정립의 크기는 최종 열처리 과정에서 결정되는데 이에 대해서는 후술한다.
참고로 결정립의 측정은 사각형 타겟의 한 면당 2point를 채취하는데 총 8point를 분석하게 된다. 분석 샘플의 사이즈는 20x20mm로 절단 후 수지를 이용하여Hot Mounting방법을 통해 일정한 형태로 만든 후에 폴리싱을 통해 타겟의 표면을 연마하게 된다. 연마 완료된 샘플은 암모니아수 와 과산화수로를 1:1로 혼합된 에칭액에 침지시킨 후에 광학현미경을 통해 결정립(x500)을 측정한다. 위치별로 측정된 결정립 사이즈의 평균치를 결정립으로 정의한다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 은 합금 조성물의 제조방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 은 합금 조성물의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 은 합금 조성물은, 용해 및 주조, 열간단조, 밀링, 열처리, 압연, 최종열처리, 최종가공의 공정을 통해서 제조될 수 있다.
상기 제조방법의 바람직한 일 실시예를 들면, (a) 합금원소의 용해 및 주조를 통해 주조품을 제작하는 단계(S10), (b) 열간단조를 통해 균일한 조직을 확보하는 단계(S20), (c) 밀링을 통해 산화층을 제거하는 단계(S30), (d) 조직연화 및 기계가공에 용이하도록 열처리를 하는 단계(S40), (e) 압연을 하는 단계(S50) 및 (f) 미세한 결정립 확보를 위해 최종열처리를 하는 단계(S60), (g) 최종가공을 통해 사이즈를 확보하는 단계(S70)를 포함한다.
(1) 합금원소의 용해 및 주조를 통해 주조품을 제작한다.
먼저, 은 90중량% 내지 99.98중량%, 인듐 0.01중량% 내지 5.0중량% 및 아연, 마그네슘, 백금, 팔라듐으로 이루어진 군 중에서 적어도 하나의 원소 0.01중량% 내지 5.0중량%을 저주파 용해로(600Hz 내외)에 넣고, 대기 분위기에서 30분 내지 2시간 동안 교반을 한다. 이 때, 용해로의 도가니는 카본제 도가니 등과 같이 산소 함유율이 적은 것이 바람직하다. 저주파 용해로를 통해 교반시 합금원소의 편석이 발생되지 않도록 주의해야 한다. 이 때 용해 온도는 1,O0O℃ 내지 1,2OO℃로 한다.
용융 상태가 안정화된 후, 주형에 용융물을 기울여 부어, 잉곳을 제작한다. 주형의 종류는, 산소 함유율이 적은 카본제의 주형 외에, 철 주형, 알루미나 주형을 사용할 수도 있다. 주조품의 합금 함유량을 확인하기 위해 ICP(Inductively Coupled Plasma) 분석을 실시한다. 합금 성분의 함량이 정해진 범위를 벗어나는 경우 재용해를 실시한다. ICP 분석 결과 문제가 없는 경우 다음 공정을 실시한다.
(2) 열간단조를 통해 균일한 조직을 형성한다(S20).
주조품을 대기 분위기의 열처리로에 넣고 약 1000℃에서 1시간 열처리 후 단조기 위에 놓는다. 이때 단조 압력은 800톤이고, 스트로크(Stroke)는 1m이다. 은 합금 조성물의 균일한 조직을 확보하기 위하여 폭 방향 및 길이 방향으로 병렬로 단조를 진행하며, 크랙(Crack)이 발생되지 않도록 주의해야 한다. 단조를 통해 원하는 사이즈를 확보한 후 단조품의 위치별 성분을 XRF(X-Ray Flourescence Spectrometry) 분석을 통해 실시한다. 분석 결과 문제가 없다고 판단되면 다음 공정을 실시한다.
(3) 밀링을 통해 산화층을 제거한다(S30).
밀링기 위에 단조품을 셋팅하고, 밀링커터를 사용하여 길이 방향으로 면삭을 진행한다. 밀링을 통하여 단조 후 생성된 표면 산화층 및 미세 크랙(Micro Crack) 등을 제거하게 된다. 후 공정에 적합한 사이즈를 확보한 후 다음 공정을 실시한다.
(4) 단조품의 중간 열처리를 진행한다(S40).
중간열처리의 경우, 단조품의 조직연화 목적으로 한다. 중간열처리는 500℃ 내지 700℃에서 실시하는 것이 적절하다. 온도가 700℃가 초과되어 높을 경우에는 합금 원소의 조대화 등으로 인해 은 합금의 특성이 저하될 수 있고 500℃ 미만의 온도에서는 은 합금의 조직을 연화시키는 특성을 확보하기에 적합하지 않기 때문이다. 단조품을 열처리하면 압연 공정에 적합한 경도를 확보할 수 있다. 열처리가 완료된 후 다음 공정을 실시한다.
(5) 열처리가 완료된 단조품에 압연을 실시한다(S50).
압연은 길이 방향 및 폭 방향으로 진행하며, 압하율은 80% 이상이 되도록 한다. 압연의 총 압하율을 80％ 이상으로 한 것은, 80％ 미만에서는 압연에 의한 변형 에너지의 부여가 불충분해져 재결정화에 의한 결정립의 미세화, 균일화를 달성하기가 곤란하다. 폭 방향 압연을 진행하여 목표한 폭을 확보할 때까지 압연 후, 길이 방향을 전환하여 목표한 길이를 확보할 때까지 압연을 실시한다. 폭 방향 압연 및 길이 방향 압연 후 위치별로 크랙이 발생하는지 확인하며 진행한다. 압연이 완료되면 다음 공정을 실시한다.
(6) 최종열처리를 진행한다(S60).
최종열처리는 400℃ 내지 550℃의 온도에서 50분 내지 70분 동안 수행한다. 이에 따라 제품의 조직이 균질화되고, 결정립이 미세하게 되어 박막 특성을 향상시킨다. 열처리 완료 후 프레스기, 레벨러 등을 사용하여 휨 교정을 수행한다. 휨이 교정되어야 최종 가공시 손실을 줄일 수 있다.
압연 후 최종열처리에서 결정립의 크기가 결정되는데 상술한 조성을 가지는 경우 400℃ 미만의 온도에서는 재결정이 100% 일어나지 않아 위치별 편차가 심하며, 550℃를 초과한 온도에서는 결정립의 성장을 초래하여 스퍼터링 타겟으로 사용하였을 때 증착 속도가 증가되거나 이상방전을 일으키는 원인이 된다. 이 과정에 의해 결정립이 평균 10㎛ 내지 100㎛ 크기를 갖게 된다. 열처리가 완료되면 다음 공정을 실시한다.
(7) 최종가공을 진행한다(S70).
최종가공은 CNC선반으로 표면 또는 제품형상으로 가공한다. 제품 규격 확보 후 제품의 전면을 연마한다. 연마 후 표면 조도는 0.45㎛ 이하가 되도록 하고, 세정 등의 후처리 공정을 통하여 최종적으로 은 합금 조성물을 제작할 수 있다.
이와 같이 제조된 은 합금 조성물은 치밀하면서 평균 10㎛ 내지 100㎛의 결정립을 가짐에 따라 균일도가 우수하면서 면저항이 낮고 고반사율 및 내식성을 유지할 수 있는 도전성 막 형성이 가능하다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 은 합금 조성물의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 하기 실시예 및 비교예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
본 발명의 효과를 알아보기 위해, 순도 99.99％ 이상의 은과, 첨가 원료로서 순도 99.9％ 이상의 아연 및 인듐을 준비하고, 흑연 도가니에서 저주파 유도 용해로에 장전하였다. 용해 공정은, 은을 먼저 용해시키고, 아연, 인듐을 첨가 원소를 추가하여 은 합금 용탕을 형성하였다. 이때, 아연은 1.0중량%, 인듐은 0.4중량%의 중량비를 갖도록 조절하였다. 합금 용탕을 유도 가열에 의해 충분히 교반하고, 이어서 주철제의 주형으로 은 합금 잉곳을 제조하였다. 이후, 잉곳을 1000℃에서 1시간 열처리 후 단조를 진행하고, 600℃에서 중간열처리를 진행하였으며, 열처리가 끝난 은합금 잉곳을 길이 방향 및 폭 방향으로 압연을 반복하여 신장시켰다. 압하율은 80% 이상이 되도록 공정을 진행하였다. 그리고 최종열처리를 진행 후에 레벨러를 이용하여 휨을 교정하고 최종가공으로 원하는 사이즈를 확보하면서 조도는 0.45㎛가 되도록 연마하여 결정립이 31㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 2]
순도 99.9% 이상의 백금 1.0 중량%, 인듐 0.4 중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 33㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 3]
순도 99.9% 이상의 마그네슘 1.0 중량%, 인듐 0.4 중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 30㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 4]
순도 99.9% 이상의 팔라듐 1.0 중량%, 인듐 0.4 중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 29㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 5]
순도 99.9% 이상의 아연 1.0 중량%, 인듐 3.0 중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 30㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 6]
순도 99.9% 이상의 아연 1.0 중량%, 인듐 5.0 중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 28㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 7]
순도 99.9% 이상의 아연 0.04 중량%, 인듐 0.4 중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 31㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 8]
순도 99.9% 이상의 아연 3.0 중량%, 인듐 0.4중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 30㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 9]
순도 99.9% 이상의 아연 5.0 중량%, 인듐 0.4중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 31㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 10]
순도 99.9% 이상의 백금 5.0 중량%, 인듐 0.4중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 32㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 11]
순도 99.9% 이상의 마그네슘 5.0 중량%, 인듐 0.4중량%과 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 27㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 12]
순도 99.9% 이상의 팔라듐 5.0 중량%, 인듐 0.4중량%과 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 30㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 13]
실시예 1의 제조방법에 있어서, 압연 시의 압하율을 85%로 하고 최종열처리 온도를 450도로 함으로써, 본 발명에 해당하는 아연 1.0 중량%, 인듐 0.4중량%을 포함하며, 결정립이 15㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 14]
실시예 1의 제조방법에 있어서, 압연 시의 압하율을 85%로 하고 최종열처리 온도를 480도로 함으로써, 본 발명에 해당하는 아연 1.0 중량%, 인듐 0.4중량%을 포함하며, 결정립이 51㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[실시예 15]
실시예 1의 제조방법에 있어서, 압연 시의 압하율을 85%로 하고 최종열처리 온도를 500도로 함으로써, 본 발명에 해당하는 아연 1.0 중량%, 인듐 0.4중량%을 포함하며, 결정립이 68㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다.
[비교예 1]
순도 99.9％ 이상의 인듐 0.4중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 30㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다. 종래의 은 합금 조성 중의 하나로 실시예 1과 비교하여 아연은 첨가하지 않았다.
[비교예 2]
순도 99.9％ 이상의 팔라듐 1.0중량%, 구리 0.5중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 32㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다. 종래의 은 합금 조성 중의 하나로 실시예 4와 비교하여 인듐 대신 구리를 첨가하였다.
[비교예 3]
순도 99.9％ 이상의 아연 1.0중량%, 인듐 7.0중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 31㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다. 인듐 함량의 영향을 확인하기 위하여 인듐 함량을 높게 하였다.
[비교예 4]
순도 99.9％ 이상의 아연 7.0중량%, 인듐 0.4중량%와 잔부에 해당하는 순도 99.99% 이상의 은을 준비하고, 실시예 1과 동일한 제조방법을 통하여 결정립이 31㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다. 아연 함량의 영향을 확인하기 위하여 아연 함량을 높게 하였다.
[비교예 5]
실시예 1의 제조방법에 있어서, 압연 시의 압하율을 85%로 하고 최종열처리 온도를 560도로 함으로써, 비교예로서 아연 1.0 중량%, 인듐 0.4중량%을 포함하며, 결정립이 105㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다. 최종열처리 온도의 영향을 확인하기 위하여 온도를 높게 하였다.
[비교예 6]
실시예 1의 제조방법에 있어서, 압연 시의 압하율을 85%로 하고 최종열처리 온도를 600도로 함으로써, 비교예로서 아연 1.0 중량%, 인듐 0.4중량%을 포함하며, 결정립이 250㎛인 직경 101.6mm의 은 합금을 제조하였다. 최종열처리 온도의 영향을 확인하기 위하여 온도를 높게 하였다.
[평가예 1]
상술한 실시예 및 비교예로부터 제조된 은 합금을 스퍼터링 타겟으로 하여 제조된 도전성 막을 평가하였다. 이를 위하여 막의 면저항, 반사율 및 균일도를 측정하였다. 도전성 막은 ITO(10nm)/Ag합금(100nm) 기준으로 평가를 실시하였다.
우선 4inch로 제조된 본 발명의 실시예에 따른 은 합금을 베이킹 플레이트(Backing Plate)에 인듐 본딩 후 DC 마그네트론 스퍼터장치 (Model명:SME-200E)를 이용하여 은 합금 박막을 제작하였다. 은 합금 박막 제작에 사용된 기판은 유리 기판이고, 기판사이즈는 220x220mm이며, 기판의 온도는 실온으로 하였다. 또한, 성막의 파워는 500W로 하였다. 그리고 아르곤(Ar) 가스의 양은 50sccm으로 고정시킨 후 은 합금을 유리 기판위에 두께가 약 100nm이 되도록 성막을 하였다. 이때 작업진공도는 0.64pa이다. 은 합금을 증착하기 전에 ITO를 500W에서 10nm의 두께로 증착을 진행하였다. 작업진공도는 0.52pa이다. 모든 평가는 2layer(ITO(10nm)/Ag합금(100nm))기준으로 진행하였다.
박막의 면저항 측정은 MCP-T610(MITSUBISHI CHAMICAL COPORATION)를 이용하여 4point를 측정하여 평균한 후 채용한다. 박막의 균일도는 하기 수식을 적용하여 면저항의 균일도를 측정하여 2% 이하가 되는 것을 기준으로 하였다.
Uniformity : 면저항의 균일도
Rmax : 측정한 면저항 수치 중 가장 큰 값
Rmin : 측정한 면저항 수치 중 가장 작은 값
내식성 평가는 온도 85 ℃, 습도 85 ％ 의 항온 고습조에서 시간대별로 유지 후, 분광 광도계에 의해서 측정하였다. 육안으로 부식 상태를 관찰함으로써 행하였고, 이 때의 반사율도 측정하였다. 반사율의 경우, 내식성 평가 전 후로 측정하여 비교하였다. 내식성 평가 전은 95%, 내식성 평가(240h) 후는 85% 이상이 되는 것을 기준으로 하였다.
이와 같이 평가한 결과를 표 1에 나타내었다. 실시예1~4는 0.5 Ω/□ 이하의 낮은 면저항을 가지며, 내식 평가 전 반사율 95% 이상, 균일도 1.3% 이하로 도전성 막으로 사용하기에 적합한 물성을 가짐을 알 수 있다. 또한, 내식성 평가 후에도 87% 이상의 높은 반사율을 보임으로써, 고온다습한 환경에 대한 내식성이 높음을 알 수 있다.
기존에 널리 알려진 은 합금 조성인 비교예 1과 비교예 2를 실시예와 비교할 경우, 면저항, 반사율 및 균일도의 특성은 유사하나, 내식 평가 후 반사율이 각각 82.3%, 77.1%로 급격히 감소함을 알 수 있다. 이로부터 실시예의 은 합금을 사용한 스퍼터링 타겟으로부터 제조된 도전성 막은 기존의 비교예 1과 비교예 2로부터 제조된 도전성 막보다 내식성이 뛰어남을 알 수 있다.
이하에서는 본 발명을 위한 합금 조성의 범위를 규명하기 위하여 실시예 5~12와 비교예 3~4를 비교한다.
우선 실시예1, 실시예5, 실시예6 및 비교예3을 비교함으로써, 인듐 함량의 영향을 확인한다. 인듐 함량이 증가함에 따라 면저항이 증가하고 반사율이 감소한다, 특히 내식 평가 후 반사율이 감소한다. 이러한 현상은 인듐 함량이 5.0 중량%를 넘어갈 때부터 크게 나타나기 시작하며, 인듐 함량이 7.0중량%일 때는 내식 평가 전 반사율이 95% 미만, 내식 평가 후 반사율이 85% 미만으로 감소하여, 도전성 막으로 사용하기에 적합하지 않게 된다.
실시예 1, 실시예 7, 실시예 8, 실시예 9 및 비교예 4를 비교함으로써, 아연 함량의 영향을 확인한다. 아연 함량이 증가함에 따라 면저항이 증가하고 내식 평가 전 반사율이 크게 감소한다. 특히 아연 함량이 7.0 중량%일 경우, 반사율이 92.3%으로 도전상 막으로 적당하지 않다. 단, 인듐과 달리 아연의 함량 증가에 따른 내식성의 저하 현상은 관찰되지 않으며, 이로부터 아연이 은 합금의 내식성을 향상시키는데 기여한다고 볼 수 있다.
이러한 결과에 따라 안전하다고 예측되는 5.0중량%의 함량을 상한으로서 채택하였다. 실시예 10, 11, 12로부터 아연과 마찬가지로 백금, 마그네슘, 팔라듐 또한 5.0중량%가 도전성 막으로 사용될 수 있는 범위라고 예측되며, 이 이상을 첨가할 시 성능이 저하되는 것으로 예상할 수 있다.
마지막으로, 결정립에 대한 범위를 구하기 위하여, 실시예 1과 비교예 5~6 및 실시예 13~15를 비교한다. 일반적으로 은 합금 스퍼터링 타겟은 결정립이 커짐에 따라 이상방전이 발생하게 되고 이로부터 박막의 균일도가 감소된다고 알려져 있다. 상기 실시예 및 비교예를 비교할 때, 결정립이 커질수록 균일도가 커짐을 알 수 있다. 산업적으로 요구되는 은 합금 박막의 균일도는 3.0 이하, 바람직하게는 2.0 이하가 요구된다. 따라서 비교예 5 및 비교예 6과 같이 결정립이 100㎛ 이상으로 조대화될 경우, 산업적인 사용이 바람직하지 않을 수 있다.
| 구분 | 결정립(㎛) | 면저항(Ω/□) | 550nm 반사율 (%) | 균일도(%) | |
| 내식평가 전 | 내식평가 후 | ||||
| 실시예 1 | 31 | 0.46 | 97 | 94.7 | 0.84 |
| 실시예 2 | 33 | 0.43 | 97.2 | 92.2 | 1.06 |
| 실시예 3 | 30 | 0.48 | 95.9 | 90.3 | 0.98 |
| 실시예 4 | 29 | 0.42 | 95.2 | 87 | 1.22 |
| 비교예 1 | 30 | 0.44 | 97.1 | 82.3 | 0.95 |
| 비교예 2 | 32 | 0.43 | 95.1 | 77.1 | 1.01 |
| 실시예 5 | 30 | 0.52 | 96.2 | 92.4 | 1.39 |
| 실시예 6 | 28 | 0.67 | 95.4 | 89.2 | 1.44 |
| 비교예 3 | 33 | 0.77 | 92.1 | 81.1 | 1.27 |
| 실시예 7 | 31 | 0.44 | 97 | 85.7 | 0.97 |
| 실시예 8 | 30 | 0.48 | 96 | 95.1 | 1.06 |
| 실시예 9 | 31 | 0.6 | 95.3 | 94.8 | 1.2 |
| 비교예 4 | 28 | 0.72 | 92.3 | 92 | 1.02 |
| 실시예 10 | 32 | 0.58 | 96.2 | 90.6 | 1.32 |
| 실시예 11 | 27 | 0.63 | 95.2 | 86.8 | 1.29 |
| 실시예 12 | 30 | 0.55 | 95.1 | 85.6 | 1.17 |
| 실시예 13 | 15 | 0.48 | 97.1 | 93.9 | 0.82 |
| 실시예 14 | 51 | 0.45 | 97.2 | 94.6 | 1.25 |
| 실시예 15 | 68 | 0.45 | 97.3 | 95 | 1.98 |
| 비교예 5 | 105 | 0.43 | 97.2 | 94.8 | 2.91 |
| 비교예 6 | 250 | 0.41 | 97.1 | 94.6 | 4.39 |
상술한 본 발명의 특정한 설명은 당업자에 의하여 다양하게 실시될 가능성이 있는 것이 자명한 일이다.
이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위 내에 속한다고 할 것이다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (6)
- 인듐(In) 0.01 내지 5.0중량%, 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 중 적어도 1종 이상의 원소 0.01 내지 5.0중량% 및 잔부가 은(Ag)과 불가피 불순물을 포함하고, 결정립은 10 내지 100㎛의 크기를 가지며, 550nm 파장에 대한 광 반사율이 95% 이상이고, 85℃의 온도와 85%의 습도에서 240시간의 내식성 평가 후에 550nm 파장에 대한 광 반사율이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 은 합금 조성물.
- 제1항에 있어서,
포함되는 상기 아연, 마그네슘, 백금, 팔라듐 중 적어도 1종 이상의 원소의 함량은 0.05 내지 3.0중량%인 것을 특징으로 하는 은 합금 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 결정립의 평균 입경은 15 내지 70㎛인 것을 특징으로 하는 은 합금 조성물. - 삭제
- 인듐(In) 0.01 내지 5.0중량%, 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 중 적어도 1종 이상의 원소 0.01 내지 5.0중량% 및 잔부가 은(Ag)과 불가피 불순물을 1,000 내지 1,200℃의 저주파 용해로에 넣고, 대기 분위기에서 교반하는 합금원소의 용해 단계,
상기 용해단계에서 용해된 조성물을 주형에 투입하여 주조품을 제작하는 주조 단계,
상기 주조단계에서 제작된 주조품을 열을 가하며 단조하여 단조물을 형성하는 단조 단계,
상기 단조 단계를 거친 단조물 표면의 산화층을 제거하는 산화층 제거 단계,
상기 산화층 제거 단계를 마친 단조물을 500 내지 700℃의 온도에서 열처리하는 제1 열처리 단계,
상기 제1 열처리 단계를 마친 재료를 압연하는 압연 단계,
상기 압연 단계를 마친 재료를 400 내지 550℃의 온도에서 열처리하는 제2 열처리 단계,
상기 제2 열처리 단계를 거친 재료를 일정 형상으로 가공하는 가공 단계
를 포함하는 은 합금 조성물 제조방법. - 삭제
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160058345A KR101679562B1 (ko) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| PCT/KR2016/007096 WO2017195929A1 (ko) | 2016-05-12 | 2016-07-01 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160058345A KR101679562B1 (ko) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101679562B1 true KR101679562B1 (ko) | 2016-11-25 |
Family
ID=57682656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160058345A KR101679562B1 (ko) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101679562B1 (ko) |
| WO (1) | WO2017195929A1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101688920B1 (ko) * | 2016-11-01 | 2016-12-22 | 희성금속 주식회사 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| KR101710196B1 (ko) * | 2016-11-04 | 2017-02-24 | 희성금속 주식회사 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| KR101759152B1 (ko) * | 2016-12-21 | 2017-07-18 | 희성금속 주식회사 | 증착속도가 제어된 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| WO2018117717A1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 희성금속 주식회사 | 스퍼터링 타겟의 증착속도 예측방법, 이에 따라 증착속도가 제어된 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113444914A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-28 | 福建阿石创新材料股份有限公司 | 一种银基合金及其制备方法、银合金复合薄膜及其应用 |
| CN113564543A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-29 | 昆山嘉美荣材料科技有限公司 | 一种银钯铟靶材及其制备方法 |
| CN115415534A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-12-02 | 先导薄膜材料（广东）有限公司 | 一种银钯铟靶材及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20080101071A (ko) * | 2007-05-15 | 2008-11-21 | 희성금속 주식회사 | 전자파 차폐용 Ａｇ 합금 타겟, Ａｇ 합금 스퍼터링 타겟및 Ａｇ 합금 박막 |
| KR20090112478A (ko) * | 2008-04-24 | 2009-10-28 | 희성금속 주식회사 | 전자파 차폐용 Ａｇ계 재료 및 박막 |
| SG193986A1 (en) * | 2011-04-06 | 2013-11-29 | Mitsubishi Materials Corp | Silver alloy sputtering target for forming electroconductive film, and method for manufacture same |
| JP5612147B2 (ja) * | 2013-03-11 | 2014-10-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 導電性膜形成用銀合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
| KR20150085236A (ko) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | 신화일렉트론 주식회사 | 스퍼터링 공정용 은합금 타겟 조성물 |
-
2016
- 2016-05-12 KR KR1020160058345A patent/KR101679562B1/ko active IP Right Grant
- 2016-07-01 WO PCT/KR2016/007096 patent/WO2017195929A1/ko active Application Filing
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101688920B1 (ko) * | 2016-11-01 | 2016-12-22 | 희성금속 주식회사 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| KR101710196B1 (ko) * | 2016-11-04 | 2017-02-24 | 희성금속 주식회사 | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| KR101759152B1 (ko) * | 2016-12-21 | 2017-07-18 | 희성금속 주식회사 | 증착속도가 제어된 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| WO2018117319A1 (ko) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | 희성금속 주식회사 | 증착속도가 제어된 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 |
| WO2018117717A1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | 희성금속 주식회사 | 스퍼터링 타겟의 증착속도 예측방법, 이에 따라 증착속도가 제어된 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017195929A1 (ko) | 2017-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101679562B1 (ko) | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 | |
| JP5612147B2 (ja) | 導電性膜形成用銀合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 | |
| EP2803754B1 (en) | Silver-alloy sputtering target for conductive-film formation, and method for producing same | |
| KR101854009B1 (ko) | 도전성 막 형성용 은 합금 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법 | |
| JP2017031503A (ja) | Ａｇ合金膜とその製造方法、Ａｇ合金スパッタリングターゲットおよび積層膜 | |
| WO2012137461A1 (ja) | 導電性膜形成用銀合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 | |
| JP6278136B2 (ja) | Ａｇ合金スパッタリングターゲット、Ａｇ合金スパッタリングターゲットの製造方法およびＡｇ合金膜の製造方法 | |
| EP2937444B1 (en) | Ag-in alloy sputtering target | |
| TWI627291B (zh) | 基於銀合金的濺鍍靶 | |
| JP5830907B2 (ja) | 導電性膜形成用銀合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 | |
| JP2018176493A (ja) | 積層膜、及び、Ａｇ合金スパッタリングターゲット | |
| WO2016043183A1 (ja) | Ａｇ合金スパッタリングターゲット、Ａｇ合金スパッタリングターゲットの製造方法、Ａｇ合金膜およびＡｇ合金膜の製造方法 | |
| JP6729344B2 (ja) | Ａｇ合金スパッタリングターゲットおよびＡｇ合金膜 | |
| KR101688920B1 (ko) | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 | |
| WO2020162221A1 (ja) | Ａｇ合金スパッタリングターゲット、及び、Ａｇ合金膜 | |
| KR101710196B1 (ko) | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 | |
| KR101759152B1 (ko) | 증착속도가 제어된 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 | |
| KR101959865B1 (ko) | 도전성 막 형성용 은 합금 조성물 및 이의 제조 방법 | |
| WO2020162206A1 (ja) | Ａｇ合金スパッタリングターゲット、及び、Ａｇ合金膜 | |
| WO2017018310A1 (ja) | Ａｇ合金膜とその製造方法、Ａｇ合金スパッタリングターゲットおよび積層膜 | |
| WO2021090581A1 (ja) | Ａｇ合金スパッタリングターゲット、及び、Ａｇ合金膜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191107 Year of fee payment: 4 |