[發(fā)明專利]金屬氧化物靶及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480055081.3
• 申請日: 2014-10-06
• 公開（公告）號: CN105593400A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C.西蒙斯;C.C.施塔爾;J.瓦格納
• 申請（專利權(quán)）人: 賀利氏德國有限責(zé)任兩合公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C4/06;C23C4/134
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉維升;石克虎

本發(fā)明涉及用于制造層，特別是光學(xué)層的濺射靶。本發(fā)明還涉及層，特別是光學(xué)層，和用于制造濺射靶的裝置。此外，本發(fā)明涉及制造濺射靶的方法。

從US2011/0212312A1中獲知用于制造防刮覆蓋層的Zr靶。該US說明書描述了包含保護(hù)性ZrO₂覆蓋層的層體系。

從US2007/0036986A1中獲知用于制造特別穩(wěn)定的層的含鋯靶。US2007/0036986A1描述了包含ZrSiOxNy層（ZrSiOxNy=ZrSi-氧-氮化合物），即ZrSi氮氧化物層的紅外反射性單Ag層體系。通過在含氧氣和氮?dú)獾臍夥罩袨R射ZrSi靶制造該層體系。帶有所述層的層體系以改進(jìn)的耐久性和耐受性為特征。

從WO2011/110584A1中獲知包含具有熱解層的機(jī)械耐受性和化學(xué)耐受性的TiO₂:ZrO₂層的層體系。

從US2006/0159933A1中獲知靶。借助該靶制成的層是具有ZrSiOxNy層作為覆蓋層和NbZrOx層作為中間層的UV阻隔性層體系?？梢酝ㄟ^使用SiZr和NbZr靶經(jīng)由濺射技術(shù)制造這些層。

從US2004/0258926A1中獲知NbZr靶，其中NbZr層含有紅外反射性雙Ag層體系。使用NbZr靶制造該NbZr層，其中該層體系以改進(jìn)的耐久性和耐受性為特征。

此外，從JP05154950B2中獲知由元素Al、Si、ZrSi構(gòu)成的靶。在該文中，Zr以ZrSi化合物的形式使用。

上述現(xiàn)有技術(shù)和相應(yīng)濺射靶的缺點(diǎn)在于，由于在制造基于SiZr的體系時使用粉末，例如Zr或ZrSi粉末，產(chǎn)生歸因于該粉末的放熱金屬性質(zhì)的潛在著火和燃燒風(fēng)險相關(guān)聯(lián)。此外，相應(yīng)粉末的制造復(fù)雜并且昂貴。

因此本發(fā)明的目的尤其是提供在操作上容易、安全并簡單的濺射靶。

用包含元素Si和Al或Si-Al合金的濺射靶實現(xiàn)本發(fā)明的目的，其中所述濺射靶進(jìn)一步包含至少一種金屬氧化物或進(jìn)一步包含至少一種由至少兩種金屬氧化物構(gòu)成的組合或進(jìn)一步包含合金形式或混合物形式的至少一種金屬氧化物的組合，以通過元素Si和Al或其合金和通過所述至少一種金屬氧化物或其組合生成具有金屬氧化物成分的濺射靶。

用包含元素Si或Si合金的濺射靶進(jìn)一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，其中所述濺射靶進(jìn)一步包含至少一種金屬氧化物或進(jìn)一步包含至少一種由至少兩種金屬氧化物構(gòu)成的組合或進(jìn)一步包含合金形式或混合物形式的至少一種金屬氧化物的組合，以通過Si或其合金和通過所述至少一種金屬氧化物或其組合生成具有金屬氧化物成分的濺射靶。

使用上述金屬氧化物的一個優(yōu)點(diǎn)在于使用金屬氧化物，特別是ZrO₂作為Zr載體組分比使用Si-Zr化合物或純的非氧化Zr粉末更便宜，因為該金屬氧化物，特別是ZrO₂相當(dāng)容易購得并易操作。此外，降低或通常甚至防止金屬氧化物，例如ZrO₂形式的氧化粉末的潛在著火和燃燒風(fēng)險。最后，在靶中使用至少一種金屬氧化物成分帶來與現(xiàn)有技術(shù)中已知的濺射層相比改進(jìn)的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)耐受性。此外，可以借助氧化Zr和/或氧化Zr化合物作為各自的合金元素制造機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定的光學(xué)層。

在具有Si成分和Al成分的濺射靶的一個有利實施方案中，該濺射靶中的金屬氧化物是選自ZrO₂、Ta₂O₅、Y₂O₃、HfO、CaO、MgO、Ce₂O₃、Al₂O₃、TiO₂或Nb₂O₅的金屬氧化物。因此，在本發(fā)明的濺射靶中還可以存在多種金屬氧化物的組合，例如具有TiO₂成分的ZrO₂金屬氧化物。

在具有Si成分和Al成分的濺射靶的另一有利實施方案中，該金屬氧化物是來自ZrO₂和Y₂O₃的組合。

在具有Si成分和Al成分的濺射靶的另一有利實施方案中，鋁含量為1至35原子%，優(yōu)選5至30原子%，特別優(yōu)選10至20原子%或5至10原子%。

在具有Si成分和Al成分的濺射靶的另一有利實施方案中，金屬氧化物含量為10至50摩爾%，優(yōu)選10至20摩爾%或20至40摩爾%。