TWI582247B - Ａｇ合金濺鍍靶及Ａｇ合金膜之製造方法 - Google Patents

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Description

Ag合金濺鍍靶及Ag合金膜之製造方法
本發明係可適用於例如顯示器或LED等之反射電極膜、觸控面板等之配線膜或透明導電膜等Ag合金膜形成用之Ag合金濺鍍靶及Ag合金膜之製造方法。
本申請案係依據2015年2月27日於日本申請之特願2015-037949號、及於2016年2月2日申請之特願2016-017804號主張優先權，並援用其內容。
觸控面板或太陽能電池、有機EL元件等之電子裝置中，形成經圖型化後之導電膜(配線膜)，此等之導電膜(配線膜)，廣泛使用電阻值低的Ag膜及Ag合金膜。
但是Ag及Ag合金係因製造製程及使用中之環境之溫度及濕度、及因Cl等所致之污染等，有光學特性或電特性容易劣化等的問題。
因此，專利文獻1提案可形成改善了耐環境性之Ag合金膜的Ag合金濺鍍靶。
此專利文獻1係藉由添加適量Sb與Mg，以提高耐環境性。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本國特開2014-159628號公報(A)
〔發明之概要〕
但是最近，在顯示器、LED、觸控面板、有機EL元件等方面，電極圖型及配線圖型之微細化正進行著。在此，Ag因容易產生所謂的離子遷移現象，故在經微細化後之電極圖型及配線圖型中，外加電力時有發生短路的疑慮。因此，要求耐離子遷移性(ionic migration)特別優異之Ag合金膜。
本發明有鑑於前述事情而完成者，本發明之目的係提供可形成耐環境性(耐熱濕性)及耐離子遷移性優異之Ag合金膜的Ag合金濺鍍靶、及使用此Ag合金濺鍍靶之Ag合金膜之製造方法。
為了解決上述課題，本案發明之一態樣的Ag 合金濺鍍靶(以下稱為「本案發明之Ag合金濺鍍靶」)，其特徵為選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上的元素，合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，此外，S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍，剩餘部分為由Ag及不可避免之雜質所構成之組成。
依據本案發明之Ag合金濺鍍靶時，因選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上的元素，合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，故可提高成膜後之Ag合金膜之潤濕性，可抑制膜產生凝聚。藉此，可提高熱濕環境下之特性之安定性，同時可提高耐離子遷移性。
此外，本案發明之Ag合金濺鍍靶係因S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍，故成膜後之Ag合金膜的表面形成硫化銀，可更提高耐離子遷移性。
在此，本案發明之Ag合金濺鍍靶，其係選自Cu、Ti、Sn之2種以上的元素，合計含有1.0原子%以上10.0原子%以下之範圍為佳。
此時，因含有選自Cu、Ti、Sn之2種以上的元素，故可提高成膜後之Ag合金膜之潤濕性，可抑制膜產生凝聚，藉此，可以高水平維持Ag合金膜之電氣導電性，同時可提高耐離子遷移性。
又，本案發明之Ag合金濺鍍靶，其中標準電極電位高於Ag之金屬元素之1種以上，合計為0.1原子 %以上，且與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計含有15.0原子%以下之範圍為佳。
此時，藉由在Ag中添加標準電極電位高的金屬元素，使合金化之Ag的標準電極電位上昇，藉由抑制Ag之離子化，可形成進一步提高耐離子遷移性之Ag合金膜。
此外，本案發明之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量為100質量ppm以下為佳。
此時，因硫化物之生成自由能低之元素的Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量設為100質量ppm以下，故抑制S(硫)與此等之元素反應而被消耗，可在成膜後之Ag合金膜的表面確實形成硫化銀，可形成確實提高耐離子遷移性之Ag合金膜。又，可抑制因上述元素之硫化物，在濺鍍時產生異常放電或濺射。
又，本案發明之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下為佳。
此時，因對於Ag之固溶度小之元素的Na、Si、V、Cr之合計含量設為100質量ppm以下，故可抑制此等之元素在晶界(grain boundary)等產生濃化，或形成化合物，可確實抑制在濺鍍時產生異常放電或濺射。
本案發明之其他態樣之Ag合金膜之製造方法(以下稱為「本案發明之Ag合金膜之製造方法」)，其 係藉由上述Ag合金濺鍍靶而成膜。
依據此構成之Ag合金膜之製造方法時，所得之Ag合金膜係因含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上的元素，故抑制膜之凝聚，提高耐熱濕性及耐離子遷移性。又，在Ag合金膜之表面形成硫化銀，可大幅提高耐離子遷移性。
依據本案發明時，可提供可形成耐環境性(耐熱濕性)及耐離子遷移性優異之Ag合金膜之Ag合金濺鍍靶、及使用此Ag合金濺鍍靶之Ag合金膜之製造方法。
〔圖1A〕表示在實施例中，進行離子遷移評價之結果之一例的圖，表示本發明例25之結果。表示與以灰色表示之三片基板對應之區域及與以白色表示之二層Ag合金膜對應的區域。
〔圖1B〕表示在實施例中，進行離子遷移評價之結果之一例的圖，表示比較例14之結果。表示與以灰色表示之三片基板對應之區域及與以白色表示之二層Ag合金膜對應的區域。
〔實施發明之形態〕
以下說明本案發明之一實施形態之Ag合金濺鍍靶、及Ag合金膜之製造方法。
本實施形態的Ag合金濺鍍靶係Ag合金膜成膜時所用者。在此，藉由本實施形態之Ag合金膜之製造方法所得之Ag合金膜，可作為例如觸控面板或太陽能電池、有機EL元件等之電子裝置的導電膜及配線膜使用。
<Ag合金濺鍍靶>
本實施形態之Ag合金濺鍍靶係選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上的元素，合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，此外，S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍，剩餘部分為由Ag及不可避免之雜質所構成之組成，或具有前述組成，且標準電極電位高於Ag之金屬元素之1種以上，為0.1原子%以上，且與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計含有15.0原子%以下之範圍，剩餘部分為由Ag及不可避免之雜質所構成之組成。又，S(硫)係以硫化銀(Ag2S)分散於靶中。又，Ag合金濺鍍靶中，銀之平均結晶粒徑為20μm以上200μm以下之範圍內。
又，本實施形態中，前述不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量為100質量ppm以下。
此外，本實施形態中，前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
以下說明將本實施形態之Ag合金濺鍍靶的組成如上述規定的理由。
(Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量：0.1原子%以上15.0原子%以下)
上述Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti等的元素，具有在成膜後之Ag合金膜中，對於銀原子之釘扎效應(pinning effect)，具有藉由熱或電化學反應抑制膜之凝聚、移動的作用效果。藉此，提高Ag合金膜之耐熱濕性及耐離子遷移性。
在此，選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素之合計含量，未達0.1原子%時，有無法發揮上述作用效果的疑慮。而選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素之合計含量，超過15.0原子%時，成膜後之Ag合金膜中，電阻(resistance)上昇，導電性有降低的疑慮。
由這種理由，本實施形態中，將Ag合金濺鍍靶中之選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素之合計含量，設定為0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍內。
又，為了抑制膜之凝聚，確實提高耐熱濕性及耐離子遷移性時，選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1 種或2種以上之元素之合計含量的下限設為0.2原子%以上為佳，設為1.0原子%以上更佳。
又，為了確實確保成膜後之Ag合金膜之導電性時，選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素之合計含量的上限，設為10.0原子%以下為佳，設為5.0原子%以下更佳。
此外，為了確實以高水平維持成膜後之Ag合金膜之導電性時，選自Cu、Ti、Sn之2種以上之元素合計含有1.0原子%以上10.0原子%以下之範圍為佳。
(S：0.5原子ppm以上200原子ppm以下)
S(硫)濃集(Concentration)於成膜後之Ag合金膜之表面，在Ag合金膜之最表面形成薄的硫化銀被膜，具有大幅提高耐離子遷移性的作用效果。
在此，S之含量為未達0.5原子ppm時，有無法發揮上述作用效果的疑慮。另外，S之含量超過200原子ppm時，Ag合金膜之光學特性或電特性有劣化的疑慮。又，靶內存在必要以上的硫化銀，在濺鍍時有容易發生異常放電的疑慮。
由這種理由，本實施形態中，Ag合金濺鍍靶中之S之含量設定為0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍內。
又，為了在Ag合金膜之最表面確實形成硫化銀被膜，確實提高耐離子遷移性時，S之含量之下限設為 1原子ppm以上為佳，設為5原子ppm以上更佳。
又，為了確實抑制Ag合金膜之光學特性或電特性之劣化，及抑制異常放電之發生時，S之含量之上限設為100原子ppm以下為佳，設為50原子ppm以下更佳。
(標準電極電位高於Ag之金屬元素之合計含量：0.1原子%以上、與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計為15.0原子%以下)
上述標準電極電位高於Ag之金屬元素(Pd、Pt、Au)，藉由與Ag進行合金化，具有使提高Ag合金之標準電極電位的效果。因此，藉由抑制Ag之離子化，可進一步提高耐離子遷移性。又，藉由抑制Ag之離子化的效果，也可抑制因Cl所致之電化學之對Ag之腐蝕反應。
在此，上述標準電極電位高於Ag之金屬元素之合計含量未達0.1原子%時，有無法發揮上述作用效果的疑慮。又，上述標準電極電位高於Ag之金屬元素之合計含量，與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計超過15.0原子%時，成膜後之Ag合金膜中，電阻上昇，導電性有降低的疑慮。
由於這種理由，本實施形態中，Ag合金濺鍍靶中之標準電極電位高於Ag之金屬元素1種以上之合計含量為0.1原子%以上，且與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計設定為15.0原子%以下之範圍內。
又，為了提高Ag合金之標準電極電位，進一 步提高耐離子遷移性時，標準電極電位高於Ag之金屬元素之合計含量之下限設為0.5原子%以上為佳，設為1.0原子%以上更佳。
又，為了確實確保成膜後之Ag合金膜之導電性時，標準電極電位高於Ag之金屬元素之合計含量之上限設為與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計為10.0原子%以下較佳，設為5.0原子%以下更佳。
(Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量：100質量ppm以下)
不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co等的元素係因硫化物生成自由能低，故與S(硫)反應容易形成硫化物。因此，S(硫)被消耗，抑制在Ag合金膜之最表面形成硫化銀被膜，有變得無法充分提高耐離子遷移性的疑慮。
由於這種理由，本實施形態中，Ag合金濺鍍靶中，不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量限制為100質量ppm以下。
此外，為了抑制此等元素之硫化物之形成，為了確實形成硫化銀被膜，提高耐離子遷移性時，不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量設為50質量ppm以下較佳，設為10質量ppm以下更佳。
(Na、Si、V、Cr之合計含量：100質量ppm以下)
不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr等的元素係因對Ag之固溶度小，故偏析於Ag合金濺鍍靶之結晶晶界，例如與氧反應形成氧化物。Ag合金濺鍍靶中，因存在著氧化物，在濺鍍中，有發生異常放電及濺射的疑慮。又，Na、Si、V、Cr等的元素，即使在成膜後之Ag合金膜中，也容易偏析於結晶晶界中，在熱濕環境下，此等之元素產生氧化，有Ag合金膜之結晶性降低，耐環境性降低的疑慮。
由於這種理由，本實施形態中，Ag合金濺鍍靶中，不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量限制為100質量ppm以下。
又，為了進一步抑制異常放電次數時，不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量較佳為50質量ppm以下，更佳為10質量ppm以下。
<Ag合金濺鍍靶之製造方法>
其次，說明本實施形態之Ag合金濺鍍靶之製造方法。
首先，準備作為熔解原料之純度99.9質量%以上之Ag與純度99.9質量%以上之Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、及作為標準電極電位高於Ag之金屬元素之純度99.9質量%以上的Pd、Pt、Au。又，S(硫)使用純度99.9質量%以上之硫化銀(Ag2S)。
在此，不可避免之雜質之中，減低Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量、及Na、Si、V、Cr之合計含量的情形，藉由將包含於Ag原料之此等之元素以ICP分析等分析，經揀選來使用。又，不可避免之雜質之中，為了確實減低Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量及Na、Si、V、Cr之合計含量時，將Ag原料在硝酸或硫酸等中浸漬後，使用特定之Ag濃度之電解液進行電解精鍊為佳。
將經揀選的Ag原料、添加元素(Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au)及硫化銀以特定之組成進行秤量。其次，在熔解爐中，將Ag在高真空或惰性氣體環境中熔解，在所得之金屬熔液中添加特定量的添加元素及硫化銀。然後，在真空或惰性氣體環境中熔解，製作選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，及S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍，剩餘部分為由Ag及不可避免之雜質所構成之組成之Ag合金塊及製作選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素，合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，及標準電極電位高於Ag之金屬元素(Pd、Pt、Au)之1種以上，合計為0.1原子%以上，且與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計含有15.0原子%以下之範圍，及S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍，剩餘部分為由Ag及不可避免之雜質所構成之組成之 Ag合金塊。
對於所得之Ag合金塊，進行冷軋及熱處理後，藉由施予機械加工，製作本實施形態之Ag合金濺鍍靶。又，Ag合金濺鍍靶之形狀無特別限定，可為圓板型、角板型或圓筒型。
<Ag合金膜之製造方法>
本實施形態之Ag合金膜之製造方法係使用上述本實施形態之Ag合金濺鍍靶進行成膜。藉由此製造方法成膜後之Ag合金膜的膜厚，無特別限定，作為透明導電膜使用的情形，較佳為5nm以上20nm以下之範圍，作為導電膜及配線膜使用的情形，較佳為5nm以上500nm以下之範圍。
又，作為反射膜使用的情形，較佳為80nm以上500nm以下之範圍內。
此Ag合金膜之最表面，形成硫化銀(Ag2S)被膜，此硫化銀被膜作為保護膜的作用，提高耐離子遷移性。
又，本實施形態之Ag合金膜之製造方法中，將Ag合金膜進行成膜的情形，較佳為使用磁控濺鍍方式，電源可選擇直流(DC)電源、高頻(RF)電源、中頻(MF)電源、交流(AC)電源之任一。
成膜的基板，可使用玻璃板或箔、金屬板或箔、樹脂板或樹脂薄膜等。又，成膜時之基板之配置，可採用靜止對向方式或連線(in-line)方式等。
依據如以上之構成之本實施形態的Ag合金濺鍍靶時，因選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，故成膜後之Ag合金膜中，提高潤濕性，抑制膜之凝聚，而提高耐熱濕性。具體而言，熱濕環境下，可抑制Ag合金膜之光學特性及電特性降低。
此外，因本實施形態之Ag合金濺鍍靶，進一步S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍，故在成膜後之Ag合金膜之最表面，形成硫化銀的被膜，可大幅提高耐離子遷移性。故也可適用於微細化後之配線圖型及電極圖型。
又，本實施形態的Ag合金濺鍍靶係因標準電極電位高於Ag之金屬元素合計為0.1原子%以上，且與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計含有15.0原子%以下之範圍，故成膜後之Ag合金膜中，提高Ag合金之標準電極電位，抑制Ag之離子化，可進一步提高耐離子遷移性。
又，本實施形態之Ag合金濺鍍靶係因不可避免之雜質之中，硫化物生成自由能低之Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量限制為100質量ppm以下，故可抑制此等之元素形成硫化物，確實在成膜後之Ag合金膜之最表面形成硫化銀的被膜，可提高耐離子遷移性。又，可抑制因上述元素之硫化物所造成之濺鍍時之異常放電及濺射之發生，可安定進行成膜。
此外，本實施形態之Ag合金濺鍍靶係因不可避免之雜質之中，對Ag之固溶度小之元素之Na、Si、V、Cr之合計含量限制為100質量ppm以下，故可抑制此等之元素偏析於結晶晶界，生成氧化物，可抑制濺鍍時之異常放電或濺射之發生。
又，成膜後之Ag合金膜，也可抑制此等之元素偏析於結晶晶界，可抑制Ag合金膜之耐環境性降低。
本實施形態之Ag合金膜之製造方法係藉由上述本實施形態之Ag合金濺鍍靶成膜，故成膜後之Ag合金膜即使在耐熱濕性優異熱濕環境下，也可使光學特性及電特性安定化。又，此Ag合金膜因耐離子遷移性特別優異，故形成微細之配線圖型及電極圖型的情形，也可抑制配線間之短路之發生。
此外，本實施形態中，因添加S的原料使用硫化銀，故可良率良好添加S，可以精度良好調整S之含量。
又，本實施形態中，以硝酸或硫酸等浸漬Ag原料後，因使用特定之Ag濃度的電解液，進行電解精鍊，故Ag原料中之雜質量降低，可製造將不可避免之雜質量限制於如上述的Ag合金濺鍍靶。
以上說明本案發明之實施形態，但是本案發明不限定於此，在不超脫本發明之技術思想的範圍內可適宜變更。
例如、本實施形態中，將成膜後之Ag合金膜作為例 如觸控面板或太陽能電池、有機EL元件等之電子裝置之導電膜及配線膜使用來說明，但是不限定於此，也用於其他的用途。
又，對於Ag合金膜之膜厚，不限定於本實施形態，也可配合使用用途適宜變更。
此外，本實施形態中，以不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量限制為100質量ppm以下，及不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量限制為100質量ppm以下者進行說明，但是不限定於此，只要選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，及S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍即可。此時，不需嚴密揀選Ag原料。
〔實施例〕
以下說明為了確認本案發明之有效性所進行之確認實驗的結果。
<Ag合金濺鍍靶>
首先，準備作為熔解原料：純度99.9質量%以上之Ag與純度99.9質量%以上之Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、及作為標準電極電位高於Ag之金屬元素：純度99.9質量%以上的Pd、Pt、Au。又，準備純度99.9質量%以上之硫 化銀(Ag2S)。
在此，為了減低雜質元素之含量，而採用將Ag原料在硝酸或硫酸等中浸漬後，使用特定之Ag濃度之電解液進行電解純化的方法。以此純化方法，對於此等之雜質經減低後的Ag原料，實施藉由ICP法之雜質分析，將Y、Nd、Ti、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量為100質量ppm以下、及Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下的Ag原料作為濺鍍靶之製造原料。
將揀選之Ag原料、添加之Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au及硫化銀(Ag2S)，以特定組成秤量。其次，使Ag在高真空或惰性氣體環境中熔解，於所得之Ag金屬熔液中添加Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au及硫化銀(Ag2S)，在真空或惰性氣體環境中熔解。然後，將金屬熔液注入鑄模中，製造Ag合金塊。在此，Ag之熔解時，將環境一度形成真空(5×10-2Pa以下)後，在經Ar氣體取代的環境下進行。又，Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au及硫化銀(Ag2S)之添加係在Ar氣體環境中實施。
又，本發明例27~29係使用如上述未經揀選之Ag原料製造Ag合金濺鍍靶。
接著，對於所得之Ag合金塊，以壓下率70%進行冷軋後，大氣中，實施600℃、保持1小時之熱處理。然後，藉由實施機械加工，製作具有直徑152.4mm、厚度6mm尺寸之Ag合金濺鍍靶。又，製造後之Ag合金 濺鍍靶，其銀之平均結晶粒徑為20μm以上200μm以下之範圍內。此外，靶中分散有硫化銀(Ag2S)。
(組成分析)
由鑄造後之Ag合金塊採取分析用樣品，藉由ICP發光分光分析法分析該樣品。分析結果如表1-4所示。
(異常放電次數)
將上述本發明例及比較例之Ag合金濺鍍靶，在無氧銅製之靶座(BACKING PLATES)上，使用銦焊錫進行焊接，製作靶複合體。
在通常之磁控濺鍍裝置設置上述靶複合體，排氣至1×10-4Pa後，在Ar氣體壓：0.5pa、投入電力：直流1000W、靶基板間距離：60mm之條件下實施濺鍍。濺鍍時之異常放電次數係藉由MKS Instruments公司製DC電源(RPDG-50A)之電弧計數(arc count)機能，計測由放電開始1小時之異常放電次數。評價結果如表5-8所示。
<Ag合金膜>
將上述本發明例及比較例之Ag合金濺鍍靶裝設於濺鍍裝置中，以下述條件形成Ag合金膜。
基板：洗淨後之玻璃基板(康寧公司製eagle XG)
到達真空度：5×10-5Pa以下
使用氣體：Ar
氣體壓：0.5Pa
濺鍍電力：直流200W
靶/基板間距離：70mm
膜厚：100nm
(離子遷移評價)
藉由旋轉塗佈機將阻劑(東京應化工業股份公司製OFPR-8600)塗佈於製作後之Ag合金膜上，以110℃預烘烤後進行曝光後，藉由顯影液(東京應化工業股份公司製NMD-W)使圖型顯影，以150℃進行後烘烤。藉此，在Ag合金膜上形成寬100μm、間隔100μm之梳形配線圖型。然後，使用蝕刻液(關東化學股份公司製SEA-5)進行蝕刻，以阻劑剝離劑(東京應化工業股份公司製TOK-104)剝離阻劑。如此，將Ag合金膜加工成上述梳形配線圖型形狀，作為測量試料。
其次，將測量試料與espec股份公司製離子遷移評價系統(AMI-50-U)連接，在溫度85℃-濕度85%、外加電壓直流10V之條件，進行100小時保持試驗，測量各配線間之絕緣電阻值，記錄短路時間。短路之判定係配線間電阻成為1MΩ以下的時間作為短路時間。評價結果如表5-8所示。
又，本發明例25及比較例14之測量試料之離子遷移評價結果之照片如圖1A及圖1B所示。
(配線電阻之評價)
對於所得之Ag合金膜，藉由與上述同樣的順序實施光微影，形成寬100μm、長度200μm之配線圖型，作為配線膜。
藉由SourceMeter2400(KEITHLEY公司製)，將此配線膜以四端子法測量電阻值。
又，電阻值之測量係在溫度85℃、濕度85%之恆溫恆濕槽中，保持100小時之恆溫恆濕試驗之前後進行，求其變化率。評價結果如表4-6所示。又，變化率之絕對值較小時，在熱濕環境下之特性之安定性高，耐熱濕性優異。
選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素之合計含量未達0.1原子%的比較例1、3、5、7、9、11、16，在恆溫恆濕試驗後，配線電阻有很大變化，耐熱濕性不足。
選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素之合計含量超過15.0原子%的比較例2、4、6、8、10、12、17，其Ag合金膜之配線電阻高，作為配線膜之電特性不足。
Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量與標準電極電位高於Ag之元素(Pd、Pt、Au)之含量之總計超過15.0原子%的比較例13，其Ag合金膜之配線電阻高，作為配線膜之電特性不足。
S之含量未達0.5原子ppm之比較例14，在離子遷移評價中，短路時間短為6小時。又，如圖1B所示，確認Ag合金之配線之間，Ag成長的樣子。
S之含量超過100原子ppm的比較例15，其異常放電次數多為89次，無法安定進行濺鍍。
相對於此，選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上之元素合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，此外，S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍的本發明例1-42，其配線電阻低，即使在恆溫恆濕試驗後，配線電阻不會大變化，耐熱濕性優異。又，在離子遷移評價中，短路時間也充分長，耐離子遷移性也優異。特別是本發明例25中，如圖1A所示，完全未 確認Ag合金之配線之間，Ag成長的樣子。
又，含有標準電極電位高於Ag之元素(Pd、Pt、Au)之本發明例27-31、42，確認耐離子遷移性更優異。
此外，不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ti、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量、及Na、Si、V、Cr之合計含量多的本發明例32-34，確認耐離子遷移性稍微差。
此外，選自Cu、Ti、Sn之2種以上之元素合計含有1.0原子%以上10.0原子%以下之範圍的本發明例16、38、39、41，其配線電阻低，耐離子遷移性優異。
由以上之確認實驗的結果確認，依據本發明例時，可提供可形成耐熱濕性及耐離子遷移性優異之Ag合金膜，同時可抑制異常放電等之發生之Ag合金濺鍍靶及Ag合金膜。
〔產業上之可利用性〕
可形成耐環境性(耐熱濕性)及耐離子遷移性更優異之Ag合金膜，可帶來顯示器、LED、觸控面板等之高品質化及抑制品質劣化。

Claims (17)

  1. 一種Ag合金濺鍍靶，其係選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之1種或2種以上的元素，合計含有0.1原子%以上15.0原子%以下之範圍，此外，S含有0.5原子ppm以上200原子ppm以下之範圍，剩餘部分為由Ag及不可避免之雜質所構成之組成。
  2. 如申請專利範圍第1項之Ag合金濺鍍靶，其係選自Cu、Ti、Sn之2種以上的元素，合計含有1.0原子%以上10.0原子%以下之範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項之Ag合金濺鍍靶，其中標準電極電位高於Ag之金屬元素之1種以上，合計為0.1原子%以上，且與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計含有15.0原子%以下之範圍。
  4. 如申請專利範圍第2項之Ag合金濺鍍靶，其中標準電極電位高於Ag之金屬元素之1種以上，合計為0.1原子%以上，且與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti之合計含量之總計含有15.0原子%以下之範圍。
  5. 如申請專利範圍第1項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量為100質量ppm以下。
  6. 如申請專利範圍第2項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量為100質量ppm以下。
  7. 如申請專利範圍第3項之Ag合金濺鍍靶，其中前 述不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量為100質量ppm以下。
  8. 如申請專利範圍第4項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co之合計含量為100質量ppm以下。
  9. 如申請專利範圍第1項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  10. 如申請專利範圍第2項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  11. 如申請專利範圍第3項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  12. 如申請專利範圍第4項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  13. 如申請專利範圍第5項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  14. 如申請專利範圍第6項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  15. 如申請專利範圍第7項之Ag合金濺鍍靶，其中 前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  16. 如申請專利範圍第8項之Ag合金濺鍍靶，其中前述不可避免之雜質之中，Na、Si、V、Cr之合計含量為100質量ppm以下。
  17. 一種Ag合金膜之製造方法，其係藉由如申請專利範圍第1至16項中任一項之Ag合金濺鍍靶而成膜。
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