Ag合金濺射靶及Ag合金膜的制造方法與流程

本發(fā)明涉及一種用于形成Ag合金膜的Ag合金濺射靶及Ag合金膜的制造方法，所述Ag合金膜能夠適用于例如顯示器或LED等的反射電極膜、觸控面板等的配線膜或透明導(dǎo)電膜等中。

本申請(qǐng)主張基于2015年2月27日于日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2015-037949號(hào)、及2016年2月2日于日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2016-017804號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。

背景技術(shù)：

在觸控面板或太陽能電池、有機(jī)EL元件等的電子器件中形成有圖案化的導(dǎo)電膜(配線膜)，作為這些導(dǎo)電膜(配線膜)廣泛使用電阻值較低的Ag膜及Ag合金膜。

然而，Ag及Ag合金根據(jù)制造工藝及使用中的環(huán)境的溫度及濕度、進(jìn)一步因Cl等引起的污染等，存在光學(xué)特性和電特性容易變差的問題。

因此，專利文獻(xiàn)1中提出有能夠進(jìn)行改善了耐環(huán)境性的Ag合金膜的成膜的Ag合金濺射靶。

該專利文獻(xiàn)1中，通過適量添加Sb及Mg來實(shí)現(xiàn)耐環(huán)境性的提高。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2014-159628號(hào)公報(bào)(A)

然而，近年來在顯示器、LED、觸控面板、有機(jī)EL元件等中逐漸推進(jìn)電極圖案及配線圖案的微細(xì)化。其中，由于Ag容易發(fā)生所謂的離子遷移現(xiàn)象，因此在微細(xì)化的電極圖案及配線圖案中，施加電力時(shí)有可能發(fā)生短路。因此，要求耐離子遷移性尤其優(yōu)異的Ag合金膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于前述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠進(jìn)行耐環(huán)境性(耐濕熱性)及耐離子遷移性優(yōu)異的Ag合金膜的成膜的Ag合金濺射靶、及使用該Ag合金濺射靶的Ag合金膜的制造方法。

為了解決上述課題，本發(fā)明的一方式的Ag合金濺射靶(以下稱作“本發(fā)明的Ag合金濺射靶”)的特征在于，所述Ag合金濺射靶為如下組分：以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S，且剩余部分由Ag及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

根據(jù)本發(fā)明的Ag合金濺射靶，以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，因此，提高成膜后的Ag合金膜的潤(rùn)濕性，并能夠抑制膜的凝聚。由此，能夠提高濕熱環(huán)境下的特性的穩(wěn)定性，并且能夠提高耐離子遷移性。

并且，本發(fā)明的Ag合金濺射靶中，進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S，因此，在成膜后的Ag合金膜的表面上形成硫化銀，可進(jìn)一步提高耐離子遷移性。

在此，本發(fā)明的Ag合金濺射靶中，優(yōu)選以總計(jì)1.0原子％以上且10.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Ti、Sn中的兩種以上的元素。

此時(shí)，含有選自Cu、Ti、Sn中的兩種以上的元素，因此，進(jìn)一步提高成膜后的Ag合金膜的潤(rùn)濕性，且能夠抑制膜的凝聚，由此，能夠?qū)g合金膜的電導(dǎo)性維持在較高的水平的同時(shí)提高耐離子遷移性。

并且，本發(fā)明的Ag合金濺射靶中，優(yōu)選以總計(jì)0.1原子％以上的范圍含有標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上金屬元素，且所述標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上金屬元素與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)在15.0原子％以下的范圍內(nèi)。

此時(shí)，通過在Ag中添加標(biāo)準(zhǔn)電極電位較高的金屬元素來提升合金化的Ag的標(biāo)準(zhǔn)電極電位，并通過抑制Ag的離子化，能夠進(jìn)行進(jìn)一步提高耐離子遷移性的Ag合金膜的成膜。

而且，本發(fā)明的Ag合金濺射靶中，優(yōu)選所述不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量為100質(zhì)量ppm以下。

此時(shí)，硫化物的生成自由能較低的元素即Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量為100質(zhì)量ppm以下，因此，通過S(硫)與這些元素進(jìn)行反應(yīng)來抑制S的消耗，能夠可靠地在成膜后的Ag合金膜的表面上形成硫化銀，從而能夠進(jìn)行可靠地提高了耐離子遷移性的Ag合金膜的成膜。并且，能夠抑制因上述元素的硫化物而導(dǎo)致在濺射時(shí)產(chǎn)生異常放電和飛濺。

并且，本發(fā)明的Ag合金濺射靶中，優(yōu)選所述不可避免的雜質(zhì)中Na、Si、V、Cr的總含量為100質(zhì)量ppm以下。

此時(shí)，由于對(duì)Ag的固溶度較小的元素即Na、Si、V、Cr的總含量為100質(zhì)量ppm以下，因此，能夠抑制這些元素富集在晶界等或形成化合物的現(xiàn)象，并且能夠可靠地抑制濺射時(shí)的異常放電的產(chǎn)生。

本發(fā)明的另一方式的Ag合金膜的制造方法(以下稱作“本發(fā)明的Ag合金膜的制造方法”)的特征在于，通過上述Ag合金濺射靶而進(jìn)行成膜。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)的Ag合金膜的制造方法，所得到的Ag合金膜中含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，因此，抑制膜的凝聚，提高耐濕熱性及耐離子遷移性。并且，通過在Ag合金膜的表面上形成硫化銀，從而能夠大幅提高耐離子遷移性。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可進(jìn)行耐環(huán)境性(耐濕熱性)及耐離子遷移性優(yōu)異的Ag合金膜的成膜的Ag合金濺射靶、及使用該Ag合金濺射靶的Ag合金膜的制造方法。

附圖說明

圖1A為表示在實(shí)施例中進(jìn)行離子遷移評(píng)價(jià)的結(jié)果的一例的圖，并表示本發(fā)明例25的結(jié)果。示出了與用灰色表示的三個(gè)基板對(duì)應(yīng)的區(qū)域、及與用白色表示的兩個(gè)Ag合金膜對(duì)應(yīng)的區(qū)域。

圖1B為表示在實(shí)施例中進(jìn)行離子遷移評(píng)價(jià)的結(jié)果的一例的圖，并表示比較例14的結(jié)果。示出了與用灰色表示的三個(gè)基板對(duì)應(yīng)的區(qū)域、及與用白色表示的兩個(gè)Ag合金膜對(duì)應(yīng)的區(qū)域。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式的Ag合金濺射靶、及Ag合金膜的制造方法進(jìn)行說明。

本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶為進(jìn)行Ag合金膜的成膜時(shí)所使用的濺射靶。其中，通過本實(shí)施方式的Ag合金膜的制造方法而得到的Ag合金膜，作為例如觸控面板或太陽能電池、有機(jī)EL元件等的電子器件的導(dǎo)電膜及配線膜而使用。

＜Ag合金濺射靶＞

本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶為如下組分：以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S，且剩余部分由Ag及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，或者該Ag合金濺射靶為如下組分：具有上述組分，并且為以0.1原子％以上的范圍含有標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上金屬元素，且標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上金屬元素與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)在15.0原子％以下的范圍內(nèi)，剩余部分由Ag及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。另外，S(硫)以硫化銀(Ag₂S)分散在靶中。并且，在Ag合金濺射靶中，銀的平均晶體粒徑在20μm以上且200μm以下的范圍內(nèi)。

另外，本實(shí)施方式中，所述不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量為100質(zhì)量ppm以下。

而且，本實(shí)施方式中，所述不可避免的雜質(zhì)中Na、Si、V、Cr的總含量為100質(zhì)量ppm以下。

以下，對(duì)如上所述規(guī)定本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶的組分的理由進(jìn)行說明。

(Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量：0.1原子％以上且15.0原子％以下)

上述Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti這種元素在成膜后的Ag合金膜中對(duì)銀原子具有釘扎效果，并且具有抑制因熱或電化學(xué)反應(yīng)而引起的膜的凝聚及移動(dòng)的作用效果。由此，提高Ag合金膜的耐濕熱性及耐離子遷移性。

在此，選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素的總含量小于0.1原子％時(shí)，有可能無法完全發(fā)揮上述作用效果。另一方面，若選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素的總含量大于15.0原子％，則成膜后的Ag合金膜的電阻上升，有可能導(dǎo)致導(dǎo)電性降低。

根據(jù)這種理由，本實(shí)施方式中將Ag合金濺射靶中的選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素的總含量設(shè)定在0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍內(nèi)。

另外，為了通過抑制膜的凝聚來可靠地提高耐濕熱性及耐離子遷移性，優(yōu)選將選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素的總含量的下限設(shè)為0.2原子％以上，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為1.0原子％以上。

并且，為了可靠地確保成膜后的Ag合金膜的導(dǎo)電性，優(yōu)選將選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素的總含量的上限設(shè)為10.0原子％以下，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為5.0原子％以下。

而且，為了將成膜后的Ag合金膜的導(dǎo)電性可靠地維持在較高的水平，優(yōu)選以總計(jì)1.0原子％以上且10.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Ti、Sn中的兩種以上的元素。

(S：0.5原子ppm以上且200原子ppm以下)

S(硫)濃集在成膜后的Ag合金膜的表面上并在Ag合金膜的最表面上形成較薄的硫化銀被膜，具有大幅提高耐離子遷移性的作用效果。

在此，S的含量小于0.5原子ppm時(shí)，有可能無法完全發(fā)揮上述作用效果。另一方面，若S的含量大于200原子ppm，則有可能使Ag合金膜的光學(xué)特性和電特性變差。并且，靶內(nèi)存在過多的硫化銀，有可能在濺射時(shí)容易產(chǎn)生異常放電。

根據(jù)這種理由，本實(shí)施方式中將Ag合金濺射靶中的S的含量設(shè)定在0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍內(nèi)。

另外，為了通過可靠地在Ag合金膜的最表面上形成硫化銀被膜來可靠地提高耐離子遷移性，優(yōu)選將S的含量的下限設(shè)為1原子ppm以上，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為5原子ppm以上。

并且，為了可靠地抑制Ag合金膜的光學(xué)特性和電特性的變差，并且抑制異常放電的產(chǎn)生，優(yōu)選將S的含量的上限設(shè)為100原子ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為50原子ppm以下。

(標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素的總含量：0.1原子％以上且標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素的總含量與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)為15.0原子％以下)

上述標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素(Pd、Pt、Au)具有通過與Ag合金化來提升Ag合金的標(biāo)準(zhǔn)電極電位的效果。因此，通過抑制Ag的離子化而能夠進(jìn)一步提高耐離子遷移性。另外，通過抑制Ag的離子化的效果，也能夠抑制因Cl引起的對(duì)Ag的電化學(xué)性腐蝕反應(yīng)。

在此，上述標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素的總含量小于0.1原子％時(shí)，有可能無法完全發(fā)揮上述作用效果。另一方面，若上述標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素的總含量與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)大于15.0原子％，則成膜后的Ag合金膜中電阻上升，有可能導(dǎo)致導(dǎo)電性下降。

根據(jù)這種理由，本實(shí)施方式中將Ag合金濺射靶中的標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上的金屬元素的總含量設(shè)定在0.1原子％以上，且將該標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上的金屬元素的總含量與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)設(shè)定在15.0原子％以下的范圍內(nèi)。

另外，為了提高Ag合金的標(biāo)準(zhǔn)電極電位并進(jìn)一步提高耐離子遷移性，優(yōu)選將標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素的總含量的下限設(shè)為0.5原子％以上，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為1.0原子％以上。

并且，為了可靠地確保成膜后的Ag合金膜的導(dǎo)電性，優(yōu)選將標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素的總含量的上限與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)設(shè)為10.0原子％以下，更優(yōu)選設(shè)為5.0原子％以下。

(Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量：100質(zhì)量ppm以下)

不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co這種元素的硫化物生成自由能較低，因此，與S(硫)進(jìn)行反應(yīng)后容易形成硫化物。因此，導(dǎo)致S(硫)被消耗，從而抑制在Ag合金膜的最表面上形成硫化銀被膜，有可能無法充分提高耐離子遷移性。

根據(jù)這種理由，本實(shí)施方式中，在Ag合金濺射靶中，不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量限制在100質(zhì)量ppm以下。

另外，為了抑制這些元素的硫化物的形成并可靠地形成硫化銀被膜來提高耐離子遷移性，優(yōu)選將不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量設(shè)為50質(zhì)量ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為10質(zhì)量ppm以下。

(Na、Si、V、Cr的總含量：100質(zhì)量ppm以下)

不可避免的雜質(zhì)中Na、Si、V、Cr這種元素對(duì)Ag的固溶度較小，因此，偏析于Ag合金濺射靶的晶界，例如與氧進(jìn)行反應(yīng)后形成氧化物。Ag合金濺射靶中存在氧化物，由此，有可能在濺射中產(chǎn)生異常放電及飛濺。并且，Na、Si、V、Cr這種元素在成膜后的Ag合金膜中也容易偏析于晶界，且在濕熱環(huán)境下這些元素氧化而Ag合金膜的結(jié)晶性降低，從而有可能降低耐環(huán)境性。

根據(jù)這種理由，本實(shí)施方式中，在Ag合金濺射靶的不可避免的雜質(zhì)中Na、Si、V、Cr的總含量限制在100質(zhì)量ppm以下。

另外，為了進(jìn)一步抑制異常放電次數(shù)，優(yōu)選將不可避免的雜質(zhì)中Na、Si、V、Cr的總含量設(shè)為50質(zhì)量ppm以下，進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為10質(zhì)量ppm以下。

＜Ag合金濺射靶的制造方法＞

接著，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的Ag合金濺射靶的制造方法進(jìn)行說明。

首先，作為熔化原料準(zhǔn)備純度99.9質(zhì)量％以上的Ag、及純度99.9質(zhì)量％以上的Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti，進(jìn)一步作為標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素，準(zhǔn)備純度99.9質(zhì)量％以上的Pd、Pt、Au。另外，S(硫)使用純度99.9質(zhì)量％以上的硫化銀(Ag₂S)。

在此，降低不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量、及Na、Si、V、Cr的總含量時(shí)，通過ICP分析等來分析Ag原料中所含的這些元素，并進(jìn)行分選后使用。另外，為了可靠地降低不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量、及Na、Si、V、Cr的總含量，優(yōu)選用硝酸或硫酸等浸出Ag原料后，使用規(guī)定的Ag濃度的電解液來進(jìn)行電解精煉。

稱量出分選后的Ag原料、添加元素(Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au)及硫化銀，以使其成為規(guī)定組分。接著，在熔化爐中，在高真空或惰性氣體氣氛下熔化Ag，將所得到的熔融液中添加規(guī)定量的添加元素及硫化銀。之后，在真空或惰性氣體氣氛中進(jìn)行熔化，從而制作出如下組分的Ag合金鑄錠：以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S，剩余部分由Ag及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；及以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，進(jìn)一步以總計(jì)0.1原子％以上的范圍含有標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上金屬元素(Pd、Pt、Au)，且該標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的一種以上金屬元素(Pd、Pt、Au)與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)在15.0原子％以下的范圍內(nèi)，進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S，且剩余部分由Ag及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。

通過對(duì)所得到的Ag合金鑄錠進(jìn)行冷軋及熱處理之后，進(jìn)行機(jī)械加工來制造出本實(shí)施方式所涉及的Ag合金濺射靶。另外，Ag合金濺射靶的形狀并無特別限定，可以為圓板型、角板型，也可以為圓筒型。

＜Ag合金膜的制造方法＞

本實(shí)施方式的Ag合金膜的制造方法使用上述本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶而進(jìn)行成膜。對(duì)通過該制造方法成膜得到的Ag合金膜的膜厚并無特別限制，但用作透明導(dǎo)電膜時(shí)，優(yōu)選將該Ag合金膜的膜厚設(shè)為5nm以上且20nm以下的范圍，用作導(dǎo)電膜及配線膜時(shí)，優(yōu)選將該Ag合金膜的膜厚設(shè)為5nm以上且500nm以下的范圍。

并且，用作反射膜時(shí)，優(yōu)選將該Ag合金膜的膜厚設(shè)在80nm以上且500nm以下的范圍內(nèi)。

該Ag合金膜中，硫化銀(Ag₂S)作為被膜形成于該Ag合金膜的最表面，且該硫化銀被膜作為保護(hù)膜發(fā)揮作用，從而提高耐離子遷移性。

另外，本實(shí)施方式所涉及的Ag合金膜的制造方法中，進(jìn)行Ag合金膜的成膜時(shí)，優(yōu)選應(yīng)用磁控濺射方式，作為電源可選擇直流(DC)電源、高頻(RF)電源、中頻(MF)電源、交流(AC)電源中的任一個(gè)。

作為成膜的基板，能夠使用玻璃板或箔、金屬板或箔、樹脂板或樹脂薄膜等。并且，對(duì)于成膜時(shí)的基板的配置，能夠采用靜止對(duì)置方式或直列方式等。

根據(jù)如上構(gòu)成的本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶，以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，因此在成膜后的Ag合金膜中，潤(rùn)濕性提高而抑制膜的凝聚，從而提高耐濕熱性。具體而言，在濕熱環(huán)境下能夠抑制Ag合金膜的光學(xué)特性及電特性的降低。

并且，本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶中，進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S，因此在所成膜的Ag合金膜的最表面上形成硫化銀被膜，能夠大幅提高耐離子遷移性。因此，也可適用于微細(xì)化的配線圖案及電極圖案。

并且，本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶中，以總計(jì)0.1原子％以上的范圍含有標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素，且該標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素與Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量的合計(jì)在15.0原子％以下的范圍內(nèi)，因此，在成膜后的Ag合金膜中，Ag合金的標(biāo)準(zhǔn)電極電位提高并抑制Ag的離子化，從而能夠進(jìn)一步提高耐離子遷移性。

并且，本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶中，將不可避免的雜質(zhì)中硫化物生成自由能較低的Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量限制在100質(zhì)量ppm以下，因此，能夠抑制這些元素形成硫化物，并在可靠地成膜的Ag合金膜的最表面上形成硫化銀被膜，從而能夠提高耐離子遷移性。并且，能夠抑制因上述元素的硫化物而引起的濺射時(shí)的異常放電及飛濺的產(chǎn)生，從而能夠穩(wěn)定地進(jìn)行成膜。

另外，本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶中，將不可避免的雜質(zhì)中對(duì)Ag的固溶度較小的元素即Na、Si、V、Cr的總含量限制在100質(zhì)量ppm以下，因此，能夠抑制這些元素偏析于晶界而生成氧化物，從而能夠抑制濺射時(shí)的異常放電和飛濺的產(chǎn)生。

并且，成膜的Ag合金膜中，也抑制這些元素偏析于晶界，從而能夠抑制Ag合金膜的耐環(huán)境性下降。

由于本實(shí)施方式的Ag合金膜的制造方法通過上述本實(shí)施方式的Ag合金濺射靶而進(jìn)行成膜，因此成膜后的Ag合金膜的耐濕熱性優(yōu)異，且在濕熱環(huán)境下也能夠使光學(xué)特性及電特性穩(wěn)定化。并且，該Ag合金膜的耐離子遷移性尤其優(yōu)異，因此，即使在形成微細(xì)的配線圖案及電極圖案的情況下，也能夠抑制配線之間發(fā)生短路。

另外，本實(shí)施方式中，作為添加S的原料，使用硫化銀，因此能夠以較好的成品率添加S，并能夠以較高的精確度調(diào)整S的含量。

并且，本實(shí)施方式中，用硝酸或硫酸等浸出Ag原料后，使用規(guī)定的Ag濃度的電解液進(jìn)行電解精煉，因此，Ag原料中的雜質(zhì)量減少，可制造出如上所述限制了不可避免的雜質(zhì)量的Ag合金濺射靶。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于此，在不脫離其發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可進(jìn)行適當(dāng)變更。

例如，本實(shí)施方式中，對(duì)將成膜后的Ag合金膜用作例如觸控面板或太陽能電池、有機(jī)EL元件等的電子器件的導(dǎo)電膜及配線膜的情況進(jìn)行了說明，但并不限于此，也可用于其它用途。

并且，對(duì)于Ag合金膜的膜厚，不受本實(shí)施方式的限定而根據(jù)使用用途可進(jìn)行適當(dāng)變更。

而且，本實(shí)施方式中，對(duì)將不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量限制在100質(zhì)量ppm以下、進(jìn)一步將不可避免的雜質(zhì)中Na、Si、V、Cr的總含量限制在100質(zhì)量ppm以下的情況進(jìn)行了說明，但并不限于此，只要以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素，進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S即可。此時(shí)，無需嚴(yán)格地進(jìn)行Ag原料的分選。

實(shí)施例

以下，對(duì)為了確認(rèn)本發(fā)明的有用性而進(jìn)行的確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行說明。

＜Ag合金濺射靶＞

首先，作為熔化原料，準(zhǔn)備純度99.9質(zhì)量％以上的Ag、純度99.9質(zhì)量％以上的Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti，進(jìn)一步作為標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的金屬元素，準(zhǔn)備純度99.9質(zhì)量％以上的Pd、Pt、Au。而且，準(zhǔn)備純度99.9質(zhì)量％以上的硫化銀(Ag₂S)。

在此，為了減少雜質(zhì)元素的含量，采用了用硝酸或硫酸浸出Ag原料后，使用規(guī)定的Ag濃度的電解液來進(jìn)行電解提純的方法。對(duì)通過該提純方法讓這些雜質(zhì)減少的Ag原料進(jìn)行基于ICP法的雜質(zhì)分析，并將Y、Nd、Ti、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量為100質(zhì)量ppm以下、及Na、Si、V、Cr的總含量為100質(zhì)量ppm以下的Ag原料作為濺射靶的制造原料。

稱量出分選后的Ag原料和所要添加的Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au及硫化銀(Ag₂S)，以使其成為規(guī)定的組分。接著，在高真空或惰性氣體氣氛中熔化Ag，在所得到的Ag熔融液中添加Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au及硫化銀(Ag₂S)，并在真空或惰性氣體氣氛中進(jìn)行熔化。之后，將其澆鑄在鑄模中，制造Ag合金鑄錠。在此，熔化Ag時(shí)，一旦氣氛為真空(5×10^-2Pa以下)之后，在由Ar氣體取代的氣氛下進(jìn)行熔化。并且，在Ar氣體氣氛中添加Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti、Pd、Pt、Au及硫化銀(Ag₂S)。

另外，本發(fā)明例27～29中使用沒有進(jìn)行如上所述分選的Ag原料，制造了Ag合金濺射靶。

接下來，對(duì)所得到的Ag合金鑄錠以70％的壓下率進(jìn)行冷軋之后，在大氣中進(jìn)行600℃下保持1小時(shí)的熱處理。并且，通過進(jìn)行機(jī)械加工，制作具有直徑152.4mm、厚度6mm的大小的Ag合金濺射靶。另外，所制造的Ag合金濺射靶中，銀的平均晶體粒徑在20μm以上且200μm以下的范圍內(nèi)。而且，靶中分散有硫化銀(Ag₂S)。

(組分分析)

從鑄造后的Ag合金鑄錠中采集分析用樣品，根據(jù)ICP發(fā)射光譜分析法對(duì)該樣品進(jìn)行分析。將分析結(jié)果示于表1～4。

(異常放電次數(shù))

利用銦焊錫在無氧銅制的墊板上焊接上述本發(fā)明例及比較例的Ag合金濺射靶，從而制作靶復(fù)合體。

在一般的磁控濺射裝置中安裝上述靶復(fù)合體，并排氣至1×10^-4Pa為止之后，在Ar氣體壓力：0.5Pa、輸入功率：直流1000W、靶基板間距離：60mm的條件下進(jìn)行濺射。對(duì)于濺射時(shí)的異常放電次數(shù)，通過MKS Instruments公司制DC電源(RPDG-50A)的弧計(jì)數(shù)功能，測(cè)量從放電開始起1小時(shí)內(nèi)的異常放電次數(shù)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表5～8。

＜Ag合金膜＞

在濺射裝置中安裝上述本發(fā)明例及比較例的Ag合金濺射靶，并在下述條件下進(jìn)行Ag合金膜的成膜。

基板：已清洗的玻璃基板(Corning公司制EAGLE XG)

極限真空度：5×10^-5Pa以下

使用氣體：Ar

氣體壓力：0.5Pa

濺射功率：直流200W

靶/基板間距離：70mm

膜厚：100nm

(離子遷移評(píng)價(jià))

通過旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)在已制作的Ag合金膜上涂布抗蝕劑(TOKYO OHKA KOGYO.CO.,LTD.制OFPR-8600)，并以110℃進(jìn)行預(yù)烘后曝光，之后，通過顯影液(TOKYO OHKA KOGYO.CO.,LTD.制NMD-W)對(duì)圖案進(jìn)行顯影，并以150℃進(jìn)行后烘。由此，在Ag合金膜上形成寬100μm、間隔100μm的梳型配線圖案。之后，使用蝕刻液(KANTO CHEMICAL CO.,INC.制SEA-5)進(jìn)行蝕刻，并使用光刻膠剝離劑(TOKYO OHKA KOGYO.CO.,LTD.制TOK-104)來剝離光刻膠。由此，將Ag合金膜加工成上述梳型配線圖案形狀，并作為測(cè)定試樣。

接著，在ESPEC CORP.制離子遷移評(píng)價(jià)系統(tǒng)(AMI-50-U)中，連接測(cè)定試樣，并在溫度85℃-濕度85％、施加直流電壓10V的條件下進(jìn)行100小時(shí)的保持試驗(yàn)，根據(jù)測(cè)定各配線間的絕緣電阻值來記錄短路時(shí)間。作為短路的判定，將配線間電阻為1MΩ以下的時(shí)間作為短路時(shí)間。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表5～8。

并且，將本發(fā)明例25及比較例14的測(cè)定試樣的離子遷移評(píng)價(jià)結(jié)果的圖片示于圖1A及圖1B。

(配線電阻的評(píng)價(jià))

通過與上述同樣的步驟在所得到的Ag合金膜中實(shí)施光微影，形成寬100μm、長(zhǎng)200μm的配線圖案，并作為配線膜。

利用source meter 2400(KEITHLEY.INC制)，通過四端子法測(cè)定該配線膜的電阻值。

另外，在溫度85℃、濕度85％的恒溫恒濕槽中進(jìn)行保持100小時(shí)的恒溫恒濕試驗(yàn)前后進(jìn)行電阻值的測(cè)定，并求出其變化率。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表4～6。另外，若變化率的絕對(duì)值較小，則濕熱環(huán)境下的特性的穩(wěn)定性較高，耐濕熱性優(yōu)異。

選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素的總含量小于0.1原子％的比較例1、3、5、7、9、11、16中，在恒溫恒濕試驗(yàn)之后配線電阻大幅變化，耐濕熱性不夠充分。

選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素的總含量大于15.0原子％的比較例2、4、6、8、10、12、17中，Ag合金膜的配線電阻較高，作為配線膜電特性不夠充分。

Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti的總含量與標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的元素(Pd、Pt、Au)的含量的合計(jì)大于15.0原子％的比較例13中，Ag合金膜的配線電阻較高，作為配線膜電特性不夠充分。

S的含量小于0.5原子ppm的比較例14中，在離子遷移評(píng)價(jià)中短路時(shí)間較短且為6小時(shí)。并且，如圖1B所示，確認(rèn)到Ag合金的配線之間生長(zhǎng)有Ag的情形。

S的含量大于100原子ppm的比較例15中，異常放電次數(shù)多達(dá)89次，無法穩(wěn)定地進(jìn)行濺射。

相對(duì)于此，以總計(jì)0.1原子％以上且15.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Sn、Sb、Mg、In、Ti中的一種或兩種以上的元素、進(jìn)一步以0.5原子ppm以上且200原子ppm以下的范圍含有S的本發(fā)明例1～42中，配線電阻較低，進(jìn)行恒溫恒濕試驗(yàn)之后配線電阻也沒有大幅變化，耐濕熱性優(yōu)異。并且，在離子遷移評(píng)價(jià)中短路時(shí)間也足夠長(zhǎng)，耐離子遷移性也優(yōu)異。尤其，本發(fā)明例25中，如圖1A所示，完全沒有確認(rèn)到Ag合金的配線之間生長(zhǎng)有Ag的情形。

并且，含有標(biāo)準(zhǔn)電極電位高于Ag的元素(Pd、Pt、Au)的本發(fā)明例27～31、42中，確認(rèn)到耐離子遷移性更加優(yōu)異。

另外，不可避免的雜質(zhì)中Y、Nd、Ti、Ni、Mo、W、Zn、Ga、Al、Fe、Co的總含量、及Na、Si、V、Cr的總含量較多的本發(fā)明例32～34中，確認(rèn)到耐離子遷移性稍微較差。

而且，以總計(jì)1.0原子％以上且10.0原子％以下的范圍含有選自Cu、Ti、Sn中的兩種以上的元素的本發(fā)明例16、38、39、41中，配線電阻較低，耐離子遷移性優(yōu)異。

由以上的確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果確認(rèn)到，根據(jù)本發(fā)明例，能夠提供一種可進(jìn)行耐濕熱性及耐離子遷移性優(yōu)異的Ag合金膜的成膜，并且可抑制產(chǎn)生異常放電等的Ag合金濺射靶及Ag合金膜。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

可進(jìn)行耐環(huán)境性(耐濕熱性)及耐離子遷移性更加優(yōu)異的Ag合金膜的成膜，并且能夠?qū)崿F(xiàn)顯示器、LED、觸控面板等的高質(zhì)量化及抑制質(zhì)量變差。