Ag-In合金濺射靶的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于成膜形成反射電極膜的Ag合金濺射靶,該反射電極膜使用 于有機電致發光(EL)元件或發光二極管(LED)中。
[0002] 本申請基于2012年12月21日于日本申請的專利申請2012-279065號及2013年 10月25日于日本申請的專利申請2013-221977號主張優先權,將其內容援用于此。
【背景技術】
[0003] 在有機EL顯示裝置中的有機EL元件的光提取方式,有從透明基板側提取光的底 部發射方式,以及在與基板相反側提取光的頂部發射方式,其中,開口率較高的頂部發射方 式對高亮度化有利。以往,在頂部發射方式的有機EL元件中,作為陽極的金屬膜使用由Al 或Al合金,或者Ag或Ag合金所構成的反射電極膜,該反射電極膜與電致發光層之間設置 有氧化銦錫(ITO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)等透明導電膜(例如參考專利文獻1)。該透明導 電膜由于具有高功函數特性,因此用于將空穴注入至有機EL層而設置。
[0004] 在此,為了有效地反射由有機EL層發出的光,反射電極膜優選為高反射率。并且, 作為電極也優選為低電阻。作為這種材料,雖然已知有Ag合金及Al合金,但作為獲得更高 亮度的有機EL元件的材料,由于可見光反射率較高,因此Ag合金較優異。在對有機EL元 件形成反射電極膜時,采用濺射法,使用銀合金濺射靶(例如參考專利文獻2)。
[0005] 并且,除了有機EL元件用反射電極膜以外,在觸控面板的引出配線等導電性膜中 也探討使用Ag合金膜。作為這種配線膜,例如如果使用純Ag則會產生迀移而容易發生短 路不良,因此探討采用Ag合金膜。
[0006] 作為反射電極膜材料,例如提出使用在具有高反射率與低電阻的Ag中添加In的 Ag合金。通過添加In,靶材料的硬度得到提高,因此能夠抑制機械加工時的翹曲。尤其為 大型的濺射靶的情況下,抑制機械加工時的翹曲較重要。另外,In具有提高通過濺射來形 成的反射電極膜的耐腐蝕性及耐熱性的效果。這是因為In使反射電極膜中的結晶粒微細 化,減小膜的表面粗糙度,并且固溶于Ag中而提高結晶粒的強度,抑制結晶粒的再結晶粒 化,因此能夠抑制通過濺射來形成的反射電極膜的反射率的降低。反射電極膜的耐腐蝕性 及耐熱性的提高會有助于有機EL元件的高亮度化和延長壽命。
[0007] 專利文獻1 :日本專利公開2006-236839號公報
[0008] 專利文獻2 :國際公開第2002/077317號
[0009]然而,上述以往技術中留有以下課題。關于有機EL元件中成為陽極的Ag合金膜, 為了作為反射電極要求低電阻及高反射率的特性的同時,確保形成于上層的透明導電膜的 堅固性,要求較小的表面粗糙度。即,若Ag合金膜的表面粗糙度較大,則因Ag合金膜的凹 凸,而使上層的透明導電膜、進一步使在后續工序中形成的包含有機EL層的電致發光層產 生缺陷。由此造成有機EL面板的生產成品率的降低。并且,工序氣氛中所包含的硫成分會 硫化Ag合金膜,且被硫化的區域成為缺陷,這也成為產生成品率降低的原因。
[0010] 如上所述,在以往技術中無法得到具備充分的低電阻及高反射率,且具有較小表 面粗糙度及高耐硫化性的Ag合金膜。并且,將導電性膜使用于LED的反射膜或反射電極膜 等時,雖還要求能夠對LED的發熱維持良好反射率的耐熱性,但在以往技術的Ag合金膜中, 存在無法得到充分的耐熱性的問題。
[0011] 因此,為了解決此問題,提出一種能夠成膜形成導電性膜的Ag合金濺射靶,該導 電性膜為低電阻且高反射率的特性的同時,表面粗糙度小、兼具高耐硫化性及高耐熱性的 導電性膜。該提出的Ag合金濺射靶中添加有Sb,通過使薄Sb氧化物形成于所形成的Ag合 金膜的表面,來實現具有低電阻且高反射率的特性,并且表面粗糙度小、高耐硫化性及高耐 熱性的膜。
[0012] 可是,在Ag合金濺射靶中,以固溶限度以內的濃度添加有對Ag的固溶度較大的元 素,例如Sb、Sn、Mg、Pd、Ga、Zn等時,由于在濺射時發生異常放電及飛濺的情況較少,因此在 濺射上并沒有任何妨礙。然而,若存在對Ag固溶度較小的元素,則該元素被氧化,在濺射靶 中容易形成氧化物。以含有該元素的Ag-In合金構成的Ag合金濺射靶的情況下,存在由于 該氧化物而導致在大功率下的濺射中容易發生異常放電及飛濺的問題,從而無法應對有機 EL面板的進一步的精細化,并無法實現成品率的提尚。
[0013] 另一方面,在有機EL顯示面板的制造工序中,使用ITO/Ag合金/ITO的層疊膜的 反射電極的成膜后,形成以有機物為主要成分的隔壁層,并進行為了使其硬化等為目的的 熱處理。如此,當層疊膜經過了熱處理工序時,存在在熱處理前后Ag合金反射膜的反射率 降低的問題。
【發明內容】
[0014]因此,本發明的目的在于提供一種Ag-In合金濺射祀,其能夠解決此問題,并滿足 有機EL面板的進一步的精細化、及提高成品率的要求,且能夠實現更進一步降低異常放電 及飛濺。并且,其另一目的在于提供即使進行熱處理后,也能夠抑制反射率降低的Ag-In合 金派射革巴。
[0015] 關于將對Ag固溶度較大的元素添加至Ag合金時,異常放電或飛濺較少的情況在 上文中進行了敘述,本發明者們得到以下見解,即,與此相反地將對Ag固溶度較小的元素 添加至Ag合金時,其元素容易偏析于結晶粒界等,并且其元素被熔化氣氛中的殘留氧等氧 化而容易成為氧化物,且由于這些氧化物存在于Ag合金組織中,而成為異常放電或飛濺的 原因。并且,明確了使用Ag-In合金濺射靶來形成以Ag-In合金構成的反射電極膜時,為了 降低濺射時的異常放電或飛濺的發生,降低容易成為上述氧化物的元素、或雜質的含量較 重要。
[0016] 因此,本發明者們著眼于包含在用于制造濺射靶的原料粉末且具有被熔化氣氛中 的殘留氧等氧化成氧化物的可能性的元素,即,Si、Cr、Fe及Ni,并通過降低這些Si、Cr、Fe 及Ni的含量,來抑制存在于Ag合金組織中的氧化物的生成,降低濺射時的異常放電或飛 濺。并且如果在Ag-In合金中適量地添加Sb,則能夠抑制熱處理所造成的反射率的下降。
[0017] 本發明通過上述見解而獲得,為了解決所述問題,采用以下結構。
[0018] (1)本發明的Ag-In合金濺射靶,其具有含有0. 1~1. 5原子%的In且剩余部分 由Ag及不可避免的雜質構成的成分組成,且元素:Si、Cr、Fe及Ni的各個含量為30ppm以 下。
[0019] (2)所述⑴的Ag-In合金派射革E,其中,各個所述元素:Si、Cr、Fe及Ni的合計 含量為90ppm以下。
[0020] (3)所述⑴的Ag-In合金派射革E,其中,各個所述元素:Si、Cr、Fe及Ni的合計 含量為60ppm以下。
[0021] (4)所述⑴或⑵的Ag-In合金濺射祀,其中,還含有0.2~2.0原子%的51^。
[0022] (5)所述⑴或⑵的Ag-In合金濺射祀,其中,含有0.4~LO原子%的51^。
[0023] (6)所述(1)~(3)的任意一項中所記載的Ag-In合金濺射靶,優選通過對電解提 純的Ag進行熔化,并在所熔化的Ag中添加In來制造。
[0024] (7)所述⑴或⑵的Ag-In合金濺射祀,優選通過對電解提純的Ag進行熔化,并 在所恪化的Ag中添加In及Sb來制造。
[0025] 在此,將本發明的Ag-In合金濺射靶中的金屬成分元素的含有比例限定為如上所 述的理由為如下。
[0026] (I)In:
[0027] 由于In具有降低合金膜的表面粗糙度的效果的同時,具有提高耐硫化性及耐熱 性的效果而添加,但比0. 1原子%少,則無法充分的發揮該效果,另一方面,含有In超過 1.5原子%,則反射電極膜的比電阻增大,反射率也降低,因此不優選。因此,將本發明的 Ag-In合金濺射靶中所含有的全金屬成分元素中In占有的含有比率設定為In:0. 1~1. 5 原子%。
[0028](2)Si、Cr、Fe及Ni:
[0029] 元素:Si、Cr、Fe及Ni對