光吸收层及含该层层系统、层系统制造方法及适用溅镀靶的制作方法_3

文档序号:9422467阅读:来源:国知局
[0070] 在层系统的该实施方式中,将上述的光吸收层(吸收层)间接地或直接地施加在 金属层上,并由此将其相对于面向吸收层的观察者而遮盖。吸收层例如施加在电子构件和 导线上,从而将其覆盖并使其相对于观察者变得不可见。吸收层自身可W相对于空气或其 它的光密但透明的介质(例如玻璃或塑料)而作用。
[0071] 金属层优选地包含一种或多种金属,所述金属选择自群组:Al、Mo、化、Ti。
[0072] 该金属层充当导体电路,从而得到良好的导电性能。不过其它特性,特别是蚀刻性 能也很重要。金属层由纯金属、所述金属相互的合金或基于所述金属中的一种的合金组成。
[0073] 与前述的由吸收层和抗反射层组成的层系统相比,在该实施方式中对于吸收层的 光吸收作用提出较少的要求。因为金属层有助于光吸收并且由金属层和吸收层组成的该整 体层叠仅需要为整体上高吸收的。对于吸收层而言在运种情况下足够并且甚至为有利的 是,使该吸收层仅起部分吸收作用并由此也部分地起抗反射作用。
[0074] 相反地,该吸收层的层厚度可W变得更小,运会促成更低的生产成本。鉴于此而 证实有利的是,在光吸收层系统的该实施方式中,使金属层和吸收层的组合在380至780nm 的波长范围内具有小于8%、优选小于4%的可见光透射率Tv和小于15%的可见光反射率 Rv,W及具有小于90nm的、优选小于60nm的总厚度。
[0075] 另一方面,甚至可W期望,使吸收层有助于电传导。在此方面,层系统的突出特征 在于,小于100欧姆/平方的层间电阻。
[0076] 根据金属层的金属的不同种类,不同的尺寸证实为适合的。
[0077] 在层系统的一种实施方式中,在该层系统中金属层由侣或侣基合金组成,该金属 层优选具有17至21nm范围内的厚度,其中吸收层的厚度在30至50nm范围内并且优选最 大为40nm。
[0078] 在光吸收层系统的另一种实施方式中,在该层系统中金属层由钢或由钢基合金组 成,该金属层优选具有15至50nm范围内、特别优选在25至35nm范围内的厚度,其中吸收 层的厚度在35至50皿的范围内并且优选最大为40皿。
[0079] 在光吸收层系统的另一种有利的实施方式中,金属层由铜或铜基合金组成并且具 有40至50nm范围内的厚度,其中该吸收层的厚度在28至50nm范围内并优选最大为40nm。
[0080] 报据本发巧的漉银靴
[0081] 在特别用于制造光吸收层或光吸收层系统的瓣锻祀方面,上述目的根据本发明由 此达到,即,使该瓣锻祀由祀材料组成,该祀材料基于
[0082] -具有氧化基质,所述氧化基质基于基础成分KlW及附加成分K3,其中基础成分 从氧化锋、氧化锡和/或氧化铜组成的群组中选择,而附加成分W0至75重量%间的份额 "y"替代基础成分Kl并从由氧化妮、氧化给、氧化铁、氧化粗、氧化饥、氧化锭、氧化错、氧化 侣及其混合物组成的群组中选择,
[0083] -其中,黑化成分K2分布在基质中,该黑化成分从由钢、鹤及其混合物W及其合金 组成的群组中选择,其中黑化成分K2或作为金属和/或作为金属的亚化学计量氧化的化合 物或作为金属的亚化学计量氮氧化的化合物而存在,并且就此具有通过最多为化学计量的 最大氧含量的65%所限定的还原度,并且其中黑化成分K2的含量"X"(由其金属份额的重 量与祀材料重量的比得出)在20至50重量%之间的范围内。
[0084] 根据本发明的瓣锻祀的祀基础材料与吸收层的基础材料不同。该祀基础材料通常 含有W金属形态或氧化形态的晶相并由完全或大部分氧化的相(该相由基础成分Kl的一 种或多种氧化物形成)W及黑化成分K2的极度亚化学计量的或金属的相(例如亚化学计 量的氧化钢和/或钢金属)组成。
[00化]W氧化和/或金属形式的黑化成分K2的份额从仅由于成分K2的元素金属而产生 的重量中算出,其中该金属重量与祀材料整体的重量相关。运样算得的黑化成分K2的重量 份额在20至50重量%的范围内,然而,该重量份额优选为至少25重量%,并且理想地在 30至45重量%的范围内。
[0086] 该祀基础材料的组成基本上与根据本发明的光吸收层的基础材料相应,特别是就 氧含量和/或氮含量而言。运带来的好处在于,通过瓣锻祀的使用而能够在不添加或少量 添加反应气体的条件下制造光吸收层。因此与完全金属的祀材的瓣锻相反,也能够在MF瓣 锻或DC瓣锻中实现更高的工序稳定性W及更简单的工序控制。因为不然的话,反应瓣射特 别在大面积的覆层的情况下会很容易遭遇到技术可行性的极限。
[0087] 如果通过对运类瓣锻祀的MF瓣锻或DC瓣锻而制造出光吸收层,那么就能够满足 鉴于光吸收层的特性和制造方面的边界条件。该瓣锻祀具有氧缺陷,或者通过黑化成分K2 的亚化学计量并因此导电的金属氧化物的还原氧化或氮氧化相,或者通过黑化成分与基础 成分Kl的氧化物的金属混合物来调整该氧缺陷。通常优选后一种实施方式,因为强亚化学 计量的氧化物难W实现。 阳08引基于黑化成分Mo和/或W的合金含有^〔45族1¥6、¥6和¥扣的元素灯1、¥、化、Zr、佩、Hf、Ta)形式的添加物,运些合金显示出与纯金属W和Mo或其混合物相似的光学特 性。
[0089] 作为基础材料的实施例而提出化0+Mo〇2 >^(0 <W《2),其中Mo〇2代表了钢的亚 化学计量的氧化物或氮氧化物或金属钢(当W=2)。就此祀基础材料由基于氧化锋的第一 相组成,在该第一相中嵌入由具有亚化学计量的氧含量的氧化钢组成的、或由具有亚化学 计量的氧含量的氧化钢W及金属钢组成的、或仅由金属钢组成的第二相。
[0090] 由基础祀材料制成的瓣锻层的蚀刻行为首先取决于基础成分Kl和黑化成分K2的 份额,也就是取决于运些相对容易蚀刻的成分。因此基础材料的蚀刻速率大体上可W在与 组成成分W及第一成分Kl的份额相关的界限值内变化并证实为通常过快。
[0091] 此外,可W通过由氮来部分替代氧而降低基础祀材料的蚀刻速率。由此达到的对 于蚀刻速率的降低却是有限制的,W至于祀基础材料不能满足对于蚀刻速率变化性的特别 高的要求。
[0092] 选择性地,瓣锻祀的基础材料含有附加成分K3,从而使由此制成的层的蚀刻行为 可W在较大的范围内改变。就此,基础成分Kl的一部分通过额外的附加成分K3来替代。附 加成分K3作为金属元素的氧化物而存在并从由氧化妮、氧化给、氧化铁、氧化粗、氧化饥和 /或氧化侣组成的群组中选择。通过附加成分K3可W使祀材料的蚀刻速率在极限范围内得 W调整,与没有附加成分K3相比运些极限值的范围更宽。通过附加成分K3的类型、组成和 份额量可W由此改变并精确调准祀材料的蚀刻行为。
[0093] 附加成分K3包括来自上述群组的一种或多种氧化物,与氧化的基础成分Kl相 比,该氧化物更难或更慢蚀刻。为了调整基础材料的蚀刻速率而用附加成分K3(大概例如 佩2〇5)来替代基础成分(例如化0)的一部分,但是最多为其75重量%。附加成分K3的份 额就此作为来自于附加成分的氧化物在祀材料总重量中的重量份额而算出。
[0094] 根据待制成的层材料的预设的单位蚀刻速率的不同,附加成分K3的份额在0和 < 15重量%之间,在15至< 30重量%之间,在30至< 45重量%之间或在45至60重量% 之间。鉴于待制造的层材料的光学特性方面,特别鉴于尽可能高的kappa值方面,却证实为 特别有利的是,由附加成分K3来替代最多=分之一的基础成分。
[00巧]成分K2优选地W金属形态而存在。
[0096] 与强度亚化学计量的形态相比,可W更技术简单地并更好再复制地提供该成分的 金属形态。祀材料的延性相引起更高的密度,减小了机械应力并对更高的强度做出贡献。在 此已证实为有利的是,使金属的黑化成分至少50%、优选至少70%贡献于瓣锻祀的亚化学 计量的调整。
[0097] 与此相比,附加成分K3有利地作为氧化物而存在。
[0098] 瓣锻祀的金属部分或亚化学计量的氧化物构成了导电相,从而能够借助于DC瓣 锻或MF瓣锻来对其加工。为此目的,该瓣锻祀的电阻率优选小于100hm*cm并特别优选小 于IOhm*cm。
[0099] 通过使瓣锻祀的氧缺陷值基本相应于或者略微高出相应待瓣锻的层的氧缺陷值, 由此,在根据本发明的瓣锻祀中,基本已经设定出根据本发明的光吸收层或层系统的氧缺 陷值。对于层化学计量的精确调准可W通过少量添加反应气体(特别是氧气)而实现,从 而使已提到的在高反应氛围条件下金属祀材的瓣锻中的技术困难得W避免。除了氧气W外 其它反应气体(例如氮气)的添加也是适合的。
[0100] 瓣锻祀的氧缺陷优选通过还原度而确定,其中氧含量是化学计量的氧含量的30 至65%之间,优选40至60%之间。 阳101] 在瓣锻中,在沉积的层中调整预设的氧缺陷。黑化成分K2在祀材料中的份额运样 确定,即,使该份额构成该缺陷值的50%或更多。 阳102] 已证实为有利地是,使沿着瓣锻祀的厚度的还原度尽可能地始终保持不变。因此 该亚化学计量的瓣锻祀优选具有运样的还原度,即,在沿着瓣锻祀的厚度的至少五个位置 上测得的还原度与平均值相较偏差都不大于+-5% (相对地)。
[0103] 通过从祀层的不同的厚度区域取得至少五个重量为Ig的样本,当祀材料在惰性 气体下粉碎(颗粒大小< 10ym)并且该粉末在纯氧条件下在IOOCTC下退火一小时,由此会 产生样本的重量增加,对运些样本的重量增加进行计算,由此W最简单的情况下确定还原 度。如下地由重量增加而确定该还原度R[%]:
[0104] R[% ]=IOOX重量增加/退火样本的氧的总重量。
[01化]作为对此的补充,运样对还原度进行验证,即,从祀层的不同厚度区域取得具有Ig重量的至少五个样本,并且在运些样本上,氧含量通过转化为COW及载气萃取法而得W确 定。均一的还原度有助于瓣锻工序中的高的工序稳定性W及制造具有可再复制的特性的瓣 锻层。
[0106] 对此也证实为有用的是,使作为混合物的可能的金属的黑化成分限定金属含量, 在沿着瓣锻祀的厚度的至少五个位置测得的该金属含量与平均值相比都不多于+-5% (相 对地)。 阳107] 鉴于瓣锻祀的均匀瓣锻方面,祀材料优选具有理论密度的95%W上的密度并具有 小于500重量ppm的杂质含量。 阳10引杂质就此可W解释为所有元素,运些元素并非有意地作为渗杂物或添加物而加入 到祀材料中。
[0109] 祀材料的还原度优选通过理论最大可能氧含量的30 %至65%,优选40 %至50% 的氧含量而限定。
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