鉬基靶和通過熱噴鍍制備靶的方法與流程

本申請是申請日為2010年04月12日，pct申請?zhí)枮閜ct/fr2010/050703，進入國家階段的申請?zhí)枮?01080016267.x，發(fā)明名稱為“鉬基靶和通過熱噴鍍制備靶的方法”的pct申請的分案申請。

本發(fā)明涉及制備靶的方法，該靶旨在用于在真空下或者在中性或者反應性氣氛中的沉積方法，尤其通過磁場增強陰極濺射或者通過離子源濺射的沉積方法中。

根據本發(fā)明的另一方面，它還涉及任選地通過實施所述方法可以獲得的鉬基靶，和涉及這種靶用于獲得基于從所述靶進行濺射的材料的層(couche)的用途，以及涉及用于可以通過本發(fā)明的目的方法制備所述靶的化合物的組合物。

背景技術：

用于制備靶的各種技術，包括某些使粉末成型的技術，是已知的。因此，所討論的靶可以產生自澆鑄工藝或者粉末燒結工藝，然后成型技術(通常熱成型)，然后裝配在載體上，或者燒結鑲片的直接裝配，或者較少通常地產生自熱噴鍍技術，更特別地產生自等離子體炬噴鍍技術。

這些靶旨在被用于通常在工業(yè)規(guī)模上用于薄層沉積(尤其在玻璃基材上)的方法中，如，例如被稱為“磁控管”方法的磁場增強陰極濺射方法中。在這種方法中，等離子體在高真空中在包含待沉積的化學元素的靶附近產生。等離子體的活性物類，通過轟擊該靶，脫去所述元素，其在基材上沉積以形成期望的薄層。

在用于沉積鉬的靶的特定情況下，使用所謂“非反應性”的沉積方法，其中等離子體僅僅由確保濺射的氣體，優(yōu)選地ar、kr、xe或者ne類型的貴重氣體組成。這種方法被實施用于大尺寸的基材并且可以使薄層沉積在基材上，例如邊大于6m的平坦玻璃板。

這些靶具有平面幾何形狀或者管形幾何形狀。

平面靶具有能夠集成到具有相對簡單的結構的陰極中(與更加復雜的用于旋轉靶的陰極相比較)的優(yōu)點，然而，平面靶具有通常低于或等于50％的利用系數，其與旋轉靶的情況不同，旋轉靶具有明顯大于50％的利用系數。

在薄鉬層的特定情況下，鉬是特別昂貴的金屬，如在專利us4356073中所描述，優(yōu)選使用圓柱幾何形狀的旋轉靶，這是由于這些靶具有大于70％，優(yōu)選地大于75％的材料收率(表示被濺射材料相對于在用于制備薄層的靶上可得到的材料量的比例)。然而，還已知磁控管靶的其它各種幾何形狀：平面(盤狀、正方形、長方形)和本發(fā)明還可應用于不同于圓柱形的幾何形狀。

在下面給出了純鉬的以下文獻數據：

-密度：10.28g/cm³；

-熱膨脹：4.8×10^-6k^-1；

-楊氏模量：324n/mm²；

-電阻率：5.34μω.cm；

-熱導率：139w/mk；

-熔點：2630℃。

而且，還存在其它的替代磁控管濺射的并使用靶的真空沉積鉬的方法：例如，它為激光濺射(脈沖或者非脈沖：燒蝕激光)和離子束濺射。這些方法還可以受益于根據本發(fā)明的靶的使用。

更特別地涉及由鉬或者由其它耐火金屬制成的磁控管靶，已經提交了關于以下方法的許多發(fā)明并且形成下列的專利申請的主題：

-專利申請ep1784518、us20080193798和wo2006/041730：

壓制然后燒結坯料或者預制品(在200-250mpa的壓力下和在1780-2175℃的溫度下)然后通過軋制或者擠出或者鍛造使這種預制品熱成型(在大約900℃)。通常，這種方法還包括在氫中或者在還原氣氛中的熱處理以降低在靶中的氧含量和任選地應力釋放的退火處理。

-從申請wo2006/117145還已知靶通過“冷噴鍍”類型噴鍍的完全或者部分的構造，或者修復，其在于以超音速噴射氣體+粉末混合物，其中粉末不是熔融狀態(tài)，這與熱噴鍍方法不同。

雖然這些文獻還包括使用這些方法制備具有各種組成的靶，純鉬靶通常具有以下性質：

-純度：＞99.95％；

-密度：＞理論密度的95％；

-細粒微結構

濺射具有這些特征的靶以獲得例如用作基于屬于黃銅礦類的活性材料(例如cis、cigs)的用于光電應用的電極的薄層。鉬具有在電導率(低于30μω.cm)、耐熱性(耐火性質：熔點：2610℃)和高耐硒化性之間的優(yōu)良折衷。這是因為鉬很好地耐在cis或者cigs沉積步驟期間的富硒氣氛，鉬在表面上與硒起反應，形成mose2鈍化層而不損失它的電導性質，或用于需要極其低的缺陷(通常稱為″針孔″)密度的tft(薄膜晶體管)應用。尤其提到500/m²的最大針孔(1-5μm的尺寸)密度。這種質量水平只有當濺射方法沒有任何電弧類型的電不穩(wěn)定時才可以獲得。當靶沒有顯著的孔隙度時(具有至少90％的密度)，這尤其是可能的。

雖然已知用于通過等離子體噴鍍獲得靶的方法不可以達到與先前獲得的相似的性質，本發(fā)明涉及通過等離子體噴鍍制備鉬基靶的方法，其提供至少等于，甚至超過通過傳統制備方法獲得的應用性能。

技術實現要素：

為此目的，根據本發(fā)明的用于通過熱噴鍍，尤其通過利用等離子體炬的等離子體噴鍍制備靶的方法，所述靶包含至少一種鉬基化合物，其特征在于在惰性氣體氣氛中通過熱噴鍍在該靶的至少一部分表面上噴鍍至少一部分所述化合物(呈所述化合物的粉末組合物形式)，和特征在于使用在靶的構造期間對著該靶的并分布在炬周圍的強力的低溫冷卻射流。

提醒的是，具有等于或者低于-150℃的溫度的流體根據定義被認為是低溫的。

在等離子體噴鍍期間使用低溫冷卻射流(低溫液體射流或者低溫氣體/液體混合射流或者低溫氣體射流)能夠通過提供以下兩種功能改善靶的質量：

-噴鍍區(qū)的即時冷卻，由此消除該噴鍍材料的部分氧化或者氮化的任何可能性(由于在腔室中存在甚至小微量的氧或者氮)；和

-強力清潔該被噴鍍表面以提供在該顆粒和連續(xù)的道次(passes)之間優(yōu)異的清潔的粘附。

而且，使用等離子體炬和等離子體化氣體混合物可以獲得被噴射粉末顆粒的逃逸的大大降低，因此與粉末中存在的氧化物含量相比較降低在靶中存在的氧含量(toc＜top，其中toc是存在于靶中的氧含量和top是存在于粉末中的氧含量)。

另一方面，根據本發(fā)明的方法包括以下更常規(guī)方面：

-建立在等離子體炬和靶之間的相對運動；

-在沉積所述化合物之前進行該靶的表面準備；

-該表面準備包括在所涉及靶的表面部分上使用磨料射流步驟(被稱為噴砂處理)，或者適合使下層連接的條紋機械加工步驟；

-該表面準備隨后包括在所涉及靶的表面部分上噴鍍連接材料層(下層)。

在本發(fā)明的其它實施方案中，可以任選地另外使用以下安排的一種和/或另外一種：

-在腔室中進行化合物的噴鍍，該腔室已經用惰性氣體吹掃或者沖洗然后充滿，直至可以為50mbar-1100mbar的壓力，以便在其內產生貧化氧的氣氛(％o2＜5％)；

-通過等離子體炬進行熱噴鍍和所使用的等離子體化氣體混合物是還原性的(能夠降低最初存在于粉末中的氧化鉬含量)，優(yōu)選地等離子體化混合物的組成包含大于10％氫或者另一種還原性等離子體化氣體；

-使用連接下層(sous-couchedeliaison)，后者在所述化合物的熱噴鍍之前被沉積在所涉及靶的表面部分上；

-在等離子體噴鍍期間進行該靶的熱調節(jié)；

-使用包含其粒度為5＜d10＜50μm、25μm＜d50＜100μm和40μm＜d90＜200μm的粉末的所述噴鍍化合物的粉末組合物；

-存在于靶中氧含量(以氧化物形式)相對于最初存在于原料粉末中的氧含量低5％以上；

-它包括隨后的在還原氣氛中的熱處理步驟，以降低在熱噴鍍步驟之后存在于靶中的氧含量；

-使用多個所述化合物的注入器以在熱射流的不同點注入不同材料，其中根據注入在每個注入器中的材料獨立地調整注入參數。

本發(fā)明的另一方面涉及任選地通過根據本發(fā)明的方法制備的并且旨在用于陰極濺射裝置(尤其磁場增強陰極濺射裝置)中或者用于任何其它使用靶的真空濺射裝置中的靶，所述靶主要地包含鉬。

為此目的，包含至少一種鉬基化合物的具有公稱厚度的本發(fā)明的靶的特征在于它具有：

-層狀微結構；

-低于1000ppm，優(yōu)選地低于600ppm，甚至更優(yōu)選地低于450ppm的氧含量；

-低于該化合物的理論電阻率的五倍、優(yōu)選地三倍，更優(yōu)選地二倍的電阻率。

這種電阻率測量使用vanderpauw(astmf76)方法進行，該電阻率的相對測量值相對于該鈍態(tài)化合物在20℃的理論值(或者從文獻數據值)(作為提醒，對于鉬，該值為5.34μω.cm)進行計算。

在本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案中，可以任選地另外使用以下安排的一種和/或另外一種：

-該靶還包括至少一種選自釩、鈮、鉭、鉻、鎢、錸、銅、鋯、鈦、鉿、銠的添加元素，該靶具有0.5-30重量％的一種或多種添加元素。

在這種情況下，該一種或多種添加元素可以通過以下方法中的一種進行提供：

-使用預熔合的粉末，在其中每個粉末顆粒具有對于該靶所希望的組成，任選地輕微差異以考慮在粉末的熱噴鍍期間由于揮發(fā)引起的可能的不相等損失；

-使用一方面由純的或者預熔合的鉬粉和在另一方面由一種或多種純的或者預熔合的粉末組成的粉末共混物使得該靶的最終組成是所希望的組成；和

-使用兩種或更多種粉末，每種在熱噴鍍步驟期間通過不同的通道被注入到熱射流中。

根據該靶的另一實施方案，其由鉬和硅以可以為1mol鉬/5mol硅至最高5mol鉬/1mol硅，優(yōu)選地1mol鉬/2mol硅的摩爾比例組成；

-該靶的層狀微結構是復合的并且包含與純硅薄片鄰近的純鉬薄片；

-該靶具有平面幾何形狀；

-該靶具有管形幾何形狀；

-該靶在它的每個末端包含余量厚度的材料(surépaisseursdematière)；

-該靶包括在其上沉積該化合物的一個或多個部件(pièce)；所述一個或多個部件是安裝在濺射機器上的平面載體或隨后連接在載體上的中間部件；

-該余量厚度是約該化合物層的公稱厚度(épaisseurnominale)的25至50％；

-該靶具有大于85％，優(yōu)選地大于90％的密度(根據iso5016標準測量的密度)；

-該公稱厚度為1-25mm，優(yōu)選地6-14mm；

-該靶具有低于50ppm，優(yōu)選地低于35ppm的鐵含量；

-該靶具有低于20ppm，優(yōu)選地低于10ppm的鎳含量；

-該靶具有低于50ppm，優(yōu)選地低于20ppm的cr含量；

-該靶具有低于300ppm，優(yōu)選地低于200ppm的鎢含量；

-該靶具有至少99.95％的純度；

-靶在載體材料上進行構造，該載體材料提供與使用中的磁控管靶的期望性質相容的特征(足夠的機械強度、足夠的熱導率、耐在該靶使用期間由冷卻水引起的腐蝕等等)，如，例如銅或者銅合金，或者奧氏體不銹鋼，如，例如x2crni18-9或x2crnimo17-12-2。

根據本發(fā)明的另一個特征，其涉及通過上述靶的濺射獲得的基于鉬的或者基于mosi2的層。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，可以任選地另外使用以下安排的一種和/或另外一種：

-該鉬層具有低于25μω.cm，優(yōu)選地低于20μω.cm的電阻率。

根據本發(fā)明的另一個方面，其涉及平板顯示屏幕，該屏幕可以通過選自以下種類的技術獲得：tft(薄膜晶體管)、lcd(液晶顯示器)、pdp(等離子體顯示板)、oled(有機發(fā)光二極管)、iled(無機發(fā)光二極管顯示屏)或者fed(場致發(fā)射顯示屏)、或包括至少一個基于mo或者mosi2的層的半導體元件、或它是用作在制備半導體元件中的掩模的mosi2層。

根據本發(fā)明的又一個方面，這涉及至少一種由使用如上所述的靶獲得的鉬基層形成的電極，這種電極用于光電池或者組件中。

根據本發(fā)明的又一個特征，其涉及通過上述靶的濺射獲得的鉬層。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，可以任選地另外使用以下安排的一種和/或另外一種：

-對于80nm-500nm的層厚度，該層具有低于20μω.cm，優(yōu)選地低于17μω.cm的電阻率；

-層具有低于250ppm，優(yōu)選地低于220ppm的氧含量；

-層具有低于50ppm，優(yōu)選地低于30ppm的氮含量；

-層具有低于50ppm，優(yōu)選地低于40ppm的鐵含量；

-層具有低于10ppm的鎳含量；

-層具有低于20ppm的鉻含量；

-層具有低于150ppm的鎢含量；

-層還包括至少一種選自釩、鈮、鉭、鎢、錸、銅、鋯、鈦、鉿、銠的添加元素，該層具有0.5-30重量％的一種或多種添加元素。

附圖說明

作為非限制性實施例，本發(fā)明可以通過以下附圖進行圖解：

-附圖1a，1b和1c是顯示通過本發(fā)明的制備方法獲得的mo靶的微結構的剖面視圖；

-附圖1a和1b顯示非常致密的結構，因為不存在氧化物薄片該粒子間的連接難以區(qū)分；

-附圖1c在高倍放大下可以區(qū)分熱噴鍍方法的典型的層狀結構。

-附圖2a和2b是顯示通過傳統的制備方法，分別地通過擠出和燒結然后熱成型獲得的mo靶的微結構的剖面視圖；

-附圖2a涉及管形靶，很好地顯示了它的具有沿著的擠出方向的單向顆?？棙嫽?texturationdesgrainsunidirectionnelle)的熱成型(擠出)；和

-附圖2b涉及平面靶，它的微結構對于燒結微結構是通常的。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在以下描述過程中變得明顯。

具體實施方式

發(fā)明的詳細說明

在其上將構造該靶的載體可以由銅、銅合金、不銹鋼或者其它通常與磁控管靶的制備相容的合金制成。在本發(fā)明中，不需要與在本發(fā)明中描述的方法有關的特殊要求(關于載體)，如果它僅僅必須滿足與磁控管靶有關的通常要求(在幾何形狀、機械強度和面對冷卻水的化學惰性方面的通常要求)的話。

載體的表面準備

在已經脫脂之后，載體的表面通過使用磨料顆粒射流進行準備。這些顆?？梢允歉鞣N種類：剛玉顆粒(熔化白色氧化鋁)、棕色剛玉顆粒、氧化鋁-氧化鋯磨料顆粒、由熔化渣粒制成的磨料顆粒(vasilgrit類型)、貴榴石顆粒(grenatalmandine)或有角鋼或者鐵砂顆粒(該名單不是詳盡的)。

優(yōu)選地，使用以下磨料：剛玉(熔化白色氧化鋁)、氧化鋁-氧化鋯(例如來自saint-gobaincoatingsolutions的az24)(這種材料由于它的高韌度是優(yōu)選的，該高韌度限制顆粒的破裂并且因此限制在表面中的顆粒級分的內含物-這種內含物對涂層的粘合是有害的)。該磨料顆粒的平均直徑根據磨料的類型優(yōu)選地為180-800μm。這種操作的目的是提供能夠保證該連接下層或者鉬基化合物的正確粘合的表面粗糙度。

可替代方法在于條紋的機械加工，其也將允許該下層或者鉬化合物的優(yōu)良粘合。

通過熱噴鍍制備連接下層

為了優(yōu)化該靶的功能層的機械粘合，連接下層可以通過熱噴鍍進行制備。這種操作可以使用選自以下方法的傳統熱噴鍍方法：等離子體(粉末)噴鍍、電弧(線)噴鍍、氧-煤氣火焰噴鍍(線或者粉末，根據設備)、通過hvof(高速氧-燃料)方法的噴鍍、爆炸噴槍噴鍍法、使用任選地預熱的負載粉末的氣體的噴鍍方法(冷噴鍍)。這種操作可以在環(huán)境空氣中進行而其不損害本發(fā)明。

連接下層材料可以選自通常用作下層的傳統材料：

-鎳或者鎳基合金：nial、nicr、nicral；鐵或者鐵基合金：fecral、fecrc鋼、femnc、x2crni18-9或者x2crnimo17-12-2奧氏體不銹鋼等等；

-銅或者銅合金，如cual、cualfe、cuzn等等；

-鉬或者鉬合金：mocu等等。

上面名單不是詳盡的，下層材料的選擇可以取決于支持管和噴鍍設備的材料(和根據適合形式的填料材料的可獲得性)。

本發(fā)明的靶的功能層的構造，優(yōu)選地通過等離子體噴鍍進行

該靶的功能層由熱噴鍍，優(yōu)選地通過等離子體噴鍍(plasmaspraying)，在以下特定條件下進行構造：

-在具有″惰性的″氣氛的腔室中進行的等離子體噴鍍，即其中氧和氮含量是低的，該氣氛主要地由中性氣體(例如氬氣)組成，其壓力為50mbar-1100mbar；

-使用還原性等離子體化氣體混合物的等離子體噴鍍，其可以降低最初存在該粉末顆粒的表面上的氧的量(在它們熔融和在它們飛行到基材期間)；

-在等離子體噴鍍炬的緊鄰處使用可以吹出強力的惰性流體的液態(tài)或者氣態(tài)低溫射流的噴嘴，所述射流被分布在炬周圍；

-在炬-靶的相對運動，其允許在靶上，尤其在該靶的端部通過獲得余量厚度(英語通常被稱為″dog-bone″)任選地調整構造厚度；

-使用一個甚至多個粉末注入器，其允許粉末在等離子體射流內較好的分布；

-該等離子體炬可以是：

ο可商業(yè)獲得的直流吹弧等離子體炬(toreheplasmasouffléàcourantcontinu)；

ο電感耦合rf等離子體炬。

用于制備靶的粉末具有以下典型特性：

-限定的粒度分布，如：

οd10％(直徑，使得10％顆粒具有低于該直徑的尺寸)：5-50μm；

οd50％(中值直徑)：25-100μm；

οd90％(直徑：使得90％顆粒具有低于該直徑的尺寸)：40-200μm；

-符合該靶的純度目標的純度，優(yōu)選地大于99.95％；和

-氧含量：＜1500ppm，優(yōu)選地＜1000ppm，甚至＜500ppm。

該根據本發(fā)明的方法可以獲得的靶質量優(yōu)于傳統通過噴鍍獲得的質量，并具有層狀結構(參看附圖1a，1b和1c)，對于純的鉬靶尤其如此：

-獲得直接地具有低于500ppm的氧含量，而沒有隨后的如在還原氣氛中在高溫的熱處理的步驟。

不使用隨后的熱處理步驟的事實具有采用任何類型載體材料(用于管形靶的管或者用于平面靶的平面載體)的優(yōu)點，包括具有明顯地不同于鉬的膨脹系數的載體，如奧氏體不銹鋼，其在隨后的用于降低氧含量的熱處理的情況下將是禁止的。

當然，任選地還可以進行熱處理，以便進一步降低在由此制備的靶中的氧含量。

平面靶的情況：

本發(fā)明根據以下過程可以制備平面靶：

-平面靶的載體，其適合于在磁控管中安裝使用；

-在靶的載體具有復雜形狀并且在靶被使用之后必須是可回收的情況下，靶材料的構造將不直接在靶的載體上而是在一個或多個中間板(被稱為″瓦(tuiles)″)上進行，該中間板將焊接到載體上。

-靶材料(鉬)在載體上或者在一個或多個瓦上的構造將遵循與上面相同的方法進行；和

-該一個或多個瓦的連接可以在靶材料構造之前(如果載體的機械鋼度是高的)或者在靶材料在瓦上構造之后(在其中載體不具有足夠鋼度的情況下)進行。在后者情況下，將確定瓦的尺寸以便使它們在通過等離子體噴鍍的靶材料構造操作期間的變形的風險減到最少。

實施例

實施例涉及旨在用于具有旋轉陰極的磁控管濺射中的管形靶。進行了以下方法：

-由奧氏體不銹鋼制成的支持管，奧氏體不銹鋼如，例如x2crni18-9或者x2crnimo17-12-2；

-通過az砂24氧化鋁-氧化鋯磨料噴磨的支持管表面準備；

-通過電弧方法(twinarcwirespraying)在空氣中制備連接下層，該連接下層具有nial(95％鎳-5％鋁)組成。在該描述的實施例中，連接下層的厚度是公稱200μm；

-在以下條件下通過等離子體噴鍍在靶上形成鉬活性層：

o提供給等離子體射流的速度并因此噴射顆粒的速度以特定特征的等離子體炬，

o設置在腔室中的靶

ο使用對著靶并分布在炬周圍的低溫冷卻射流，

ο用于制備靶的粉末是具有以下特性的鉬粉：

■附聚-燒結類型鉬粉

■粒度d50＝80μm

■99.95％純度，特別地具有：20ppmfe和600ppm氧，

o使用以下參數進行的等離子體噴鍍：

■使用以下參數的等離子體炬已用來制備實施例的靶：

ο通過拋光或者機械加工的表面精加工以獲得粗糙度，使得rmax＜15μm。

如前所指出地，由于根據本發(fā)明的特定方法，在獲得的靶中的氧含量是330ppm，低于最初存在于粉末中的600ppm含量。獲得的靶的重要特征在以下表中給出(靶實施例4)。

在以下表中給出根據這種規(guī)程使用不同的粉末組成的補充結果，并與沒有根據本發(fā)明的低溫射流時的結果相比較：

如上述結果顯示，使用分布在等離子體炬周圍的低溫冷卻射流的等離子體噴鍍方法可以降低在靶中的氧含量(與在原料粉末中的氧含量相比較)。由此選擇非常純的原料粉末是無用的，由于在實踐中不可能避免粉末包含一定量的氧，這就更無用了。根據本發(fā)明的方法由此是特別地有利的。

本發(fā)明的性質和優(yōu)點

根據本發(fā)明的靶具有以下性質和優(yōu)點：

ο用于通過等離子體炬獲得的管形靶的材料的利用系數更好(與通過燒結然后熱成型方法獲得的那些相比較)，因為根據本發(fā)明的方法提供了在該靶的末端沉積余量厚度的可能性以補償位于該對應于具有小曲率半徑的磁場(其由陰極和它們的磁鐵產生)彎曲的區(qū)域中的過腐蝕。這可以獲得大于75％，甚至80％的靶材料收率，而該收率在平板輪廓靶上仍然在75％之下。由于使用這類靶的必然地獲得層，尤其鉬基層，其具有沿著在其表面上沉積該層的基材的特征尺寸的r□均勻性分布不會偏差±2％以上(例如在3.20m寬度的基材上)。這種測量使用″nagy″類型設備通過無感測量(mesuresanscontact)來進行；

ο在靶上大的材料厚度范圍(1-25mm)：靶的厚度可以根據其希望的使用壽命進行選擇(這種厚度實際上通過在不停止作業(yè)線時的預期生產時間進行確定)；

o在管形靶的情況下，可以以ac(交流電)方式或者dc(直流電)方式使用超過30kw/m的功率使靶極化(提高沉積速率)，而沒有由于在支持管和靶之間的熱梯度引起的裂化風險或者銅焊熔融的風險；和

ο因為鉬厚度被減小至使用者嚴格需要量，所以可以限制支持大功率放電需要的電壓并因此使得這種靶與當前磁控管電源供給相容。

在借助于本發(fā)明制備的單片管形靶或者平面靶的情況下，并且和包含裝配鑲片(segments)的靶相反，以下風險被顯著地降低：

ο出現成弧形現象(phénomèned’arcing)的風險，其產生多余顆粒，和靶材料的碎片從它的載體脫離的風險，其已知是鉬層的污染源；

o經由在鑲片之間的缺口使銅焊材料或者靶的載體材料濺射的風險；

ο使在載體上的連接(銅焊或者導電膠合劑)的熱失效或者機械失效的風險。

根據本發(fā)明的靶特別地旨在用于真空層沉積裝置中(在中性或者反應性氣氛中的磁控管濺射，尤其通過磁場增強陰極濺射，通過電暈放電或者通過離子源濺射)，以便獲得基于該形成所述靶的材料的層，這種層是基于鉬的。

這種鉬基層可以直接地沉積在基材上或者間接地沉積在本身與基材接觸的其它層上，該基材可以是有機性質(pmma、pc)或者無機性質(基于二氧化硅的玻璃、金屬等等)。

這種薄層可以形成用于光電池或者光電板的電極，或它可以參與根據tft、lcd、oled、iled、fed技術的顯示屏，或者任何其它需要優(yōu)良質量的薄鉬層的裝配件的構造(互相連接等)。

構成以下實施例的主題的層已通過根據現有技術(實施例1和3)和根據本發(fā)明(實施例4和5)獲得的不同靶的磁控管濺射獲得：

該薄的鉬基層被沉積在3mm厚的極透明玻璃(sgg-diamant極透明玻璃)上。

在提供有根據本發(fā)明的鉬靶的水平磁控管沉積機器中，這些層已被沉積，這種靶在450sccm氬氣(對于實施例1和4)和600sccm氬氣(對于實施例2、3和5)的氬等離子體下以ac方式或者通過hüttingerbig150電力供應的ac方式或者以通過pinnacleae電力供應的dc方式進行供電。

評論：

-實施例4vs.實施例1和實施例5vs.實施例2：與現有技術的高純度靶相比較，本發(fā)明的靶具有相同或者更好的性能。對于在靶中＜450ppm的氧含量，在層中的氧含量(并因此電阻率)通過限制在沉積室中的真空限度(在殘余壓力下可得到的氧的量)進行控制；

-實施例5vs.實施例3：與根據現有技術的靶相比較，在根據本發(fā)明的靶中具有更好性能。當在靶中的氧含量超過500ppm時，在層中的氧含量由靶的純度控制。

在實施例4和5中描述的靶在dc或者ac極化下具有生完全穩(wěn)定等離子體而在該靶的整個使用壽命中沒有明顯的“成弧形”。

作為變型，如果使任選地通過根據本發(fā)明的方法獲得的靶進行濺射，這種靶可以包含至少一種屬于(fe、ni、cr、w等)族的金屬陽離子，獲得還具有這些元素含量的層。

在由旋轉靶制成的薄層中的陽離子雜質的含量幾乎唯一來自該靶。這是因為旋轉技術消除所有用于使靶固定的部件(“夾具”)并因此任何在玻璃上的多余的濺射的可能性。

在大多數應用中，薄mo層的電阻率尤其由在層中的氧含量進行控制。特別地重要的是，使這種含量減到最少以便保持該層的最低氧化水平，并因此獲得接近于純金屬鉬的電阻率。

在層中的氧含量具有兩種來源：(i)來源于在引入濺射氣體之前的殘余大氣的氧(“基礎真空(videdebase)”)和(ii)來源于靶的氧。

因此，可以計算包括在鉬層中并來自在該涂布機(coater)中的殘余氧分壓的理論氧量。

即：

-jo2(在沉積期間達到玻璃的氧流量)＝3.51×10²²(mo2×t)^-1/2×p，其中mo2是氧氣的分子質量，t是溫度(開爾文)和p是壓力(托)；和

-jmo(在玻璃上可以與o2反應的mo的量)＝vmo×nmo，其中vmo是mo沉積速率(cm/s)和nmo是在磁控管金屬層中的每cm³的mo原子的數量(原子/cm³)。

如果認為到達與在基材上鉬接觸的所有氧都反應，可以計算在mo層中最大期望氧含量；對于在所述涂布機上確認的沉積速率(8×10^-7cm/s)，根據以下表獲得在mo層中的殘余氧含量(作為殘余氧分壓的函數)：

在涂布機中測量的最小殘余分壓通常為5×10^-8mbar，即約540ppm理論氧。因此看出不需要使用具有遠低于540ppm的氧純度的靶，因為靶對最終層的純度的影響被來自在涂布機的氣氛的氧掩蔽。本發(fā)明在于選擇價格較低廉的用于制備磁控管mo靶的技術，該靶的氧含量低于1000ppm，優(yōu)選地低于600ppm，更優(yōu)選地低于450ppm。

在本發(fā)明范圍內獲得的薄mo層的金屬陽離子(fe、ni、cr、w等)的殘余含量低于通過傳統的靶獲得的層的殘余含量，這是由于兩個原因：

-本發(fā)明的層通過使單片靶(一個單鑲片)濺射獲得：沒有使支持管(鈦或者不銹鋼)或者用于使mo連接到支持管的材料(例如銦)濺射的風險；和

-本發(fā)明的層通過使高的金屬陽離子純度的靶濺射獲得。這與用于制備靶的技術的選擇和它的實施有關：高純度的原料粉末的選擇和通過等離子體噴鍍使靶成型，即沒有在所噴鍍的鉬與金屬部件之間的直接接觸，如在擠出或者熱軋技術中，其中與基于鋼、不銹鋼、鎢等等金屬部件接觸是可能的。

根據本發(fā)明的鉬層典型地包含：

-低于50ppm，優(yōu)選地低于40ppm的鐵含量；和/或

-低于10ppm的鎳含量；和/或

-低于20ppm的鉻含量；和/或

-低于150ppm的鎢含量。