具有优化使用特性的溅射靶的制作方法

文档序号:9382630阅读:375来源:国知局
具有优化使用特性的溅射靶的制作方法
【专利说明】具有优化使用特性的溅射靶
[0001]本发明涉及一种具有金属氧化物溅射材料的溅射靶,其中所述溅射材料包含锆和钛作为金属。
[0002]该类型溅射靶已为人所公知(例如参见W02011/110584A1)。可将所述溅射靶用于例如生产玻璃上的涂层。在该文献中使用由二氧化钛和二氧化锆的混合物形成的溅射靶。由这种组合物形成的溅射靶具有如下所列等多种缺点:它可包含大量堆积的非导电性二氧化锆,使得在溅射过程中易于形成非期望的火花(所谓的电弧),并对溅射工艺产生不利影响和损害了所形成的涂层的质量。
[0003]另一个技术方案为使用由钛和锆的合金所构成的溅射靶。然而,该方案需要采用所谓的完全反应性溅射以产生所需的氧化物层。这是一个很难实现的工艺,在高溅射速率和高涂覆宽度时更是如此。
[0004]因此,本发明的目的是消除现有技术已知的缺点。
[0005]本发明的目的通过本申请独立权利要求的技术方案而得以实现。优选的实施方案在本申请从属权利要求中限定。由于溅射材料包含至少一种混合氧化物相,因此可避免产生非导电性的材料岛,这样的材料岛将引起不符合需要的火花。特别有利的是,混合氧化物相的份额在溅射靶中为至少30重量%,优选至少50重量%和特别为至少70重量%,基于溅射材料的总重量计算。不同于氧化混合物,锆和钛的混合氧化物中不存在干扰性的非导电性结构。因此,混合氧化物相的份额越高,溅射靶的溅射行为越好。
[0006]溅射靶中混合氧化物相份额适当地为最少95重量%,基于溅射材料的总重量计算。进一步有利的是二氧化锆相的份额不超过5重量%,基于溅射材料的总重量计算。如此之低的二氧化锆相使得不会产生任何可观察到的干扰性火花。
[0007]进一步有利的是,金属部分中锆的份额为20至30重量%。这样可获得良好的涂覆结果。
[0008]此外,适当地,相对于化学计量组成而言,所述溅射材料的氧含量不足,从而提高材料的导电性。
[0009]可通过将两种金属氧化物用已知的方式彼此融合,以制造该溅射材料。在此,可将用作原材料的二氧化锆以常规的方式稳定化(例如使用氧化钇或氧化钙稳定)。在此,原材料二氧化钛和二氧化锆的熔化可优选在还原条件下进行,使得所形成的溅射材料的氧含量不足(oxygen deficit,亚化学计量氧含量)。
[0010]除了锆和钛之外,该溅射材料可进一步包含技术质量中不可避免的金属成分(例如铪)或通常以低于约10重量%的低含量存在的上述稳定化材料。
[0011]例如,可将60重量%的二氧化钛和40%的二氧化锆的混合物一同熔化。还可一起烧结。将形成的混合氧化物碾磨并可通过喷雾工艺(例如等离子喷雾工艺)施加到溅射靶的载体结构。该载体结构可以是常规的载体管或载体板。所述混合氧化物粉末的粒径为约10到90 μ m。总体来说,制备所使用的熔融冶金工艺或烧结工艺为常规工艺并且原则上为本领域技术人员所公知。
[0012]实施例1: 在电弧炉中将60% T1jP 40% ZrOj^混合物熔合在一起。在熔体冷却之后将其碎裂、碾磨和分级以产生可喷雾粉末。该粉末为亚化学计算量,且T1x部分中X=L 9。通过等离子喷雾法(使有Ar/H2混合物),将所述粉末喷射到不锈钢管上形成靶。该靶具有高均质性,不含有ZrO2S (这样的岛在溅射过程中将产生不符合需要的火花)。
[0013]实施例2:
以含水悬浮液的喷雾附聚方式,用80重量% T1jP 20重量% Y 203稳定的ZrO 2的混合物来制备粉末。随后将该粉末在1400°C下烧结4h并随后分级为可喷雾颗粒大小。如实施例1,通过使用等离子体喷雾法(采用Ar/H2等离子)来形成管靶。
[0014]根据本发明的溅射靶产生了非常均匀的层,所述层具有极少的结构缺陷,从而不会产生火花干扰。
【主权项】
1.具有金属氧化物溅射材料的溅射靶,其中所述溅射材料包含锆和钛作为金属,其特征为:所述溅射材料包含至少一种混合氧化物相。2.根据权利要求1所述的溅射靶,其特征为:所述溅射材料中的混合氧化物相的份额为至少30重量%,优选至少50重量%,特别是至少70重量%,基于所述溅射材料的总重量计笪并ο3.根据权利要求1或2所述的溅射靶,其特征为:所述溅射材料中的混合氧化物相的份额为至少95重量%,基于所述溅射材料的总重量计算。4.根据权利要求1或2所述的溅射靶,其特征为:二氧化锆相的份额最多为5重量%,基于所述溅射材料的总重量计算。5.根据权利要求1到4中至少一项所述的溅射靶,其特征为:在所述金属部分中锆的份额为20到30重量%。6.根据权利要求1到5中至少一项所述的溅射靶,其特征为,相对于化学计量组成,所述溅射材料的氧含量不足。
【专利摘要】本发明涉及具有金属氧化物溅射材料的溅射靶,其中该溅射材料包含锆和钛作为金属,其中该溅射材料含有至少一种混合氧化物相。
【IPC分类】C23C14/34, C23C14/08, C03C17/245, H01J37/34
【公开号】CN105102666
【申请号】CN201380059275
【发明人】M.施洛特, C.C.施塔尔
【申请人】贺利氏德国有限责任两合公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】DE102012022237A1, EP2920338A1, US20150287577, WO2014075896A1
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