含钼靶材制造技术

本发明专利技术涉及包括50原子％或更多钼、第二金属元素铌或钒，及选自由钛、铬、铌、钒和钽组成的群组的第三金属元素，且其中第三金属元素与第二金属元素不同的溅射靶材，及采用所述溅射靶材制造的沉积膜。在本发明专利技术的优选方面，所述溅射靶材包括一富钼相、一富第二金属元素相及一富第三金属元素相。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 优先权要求 本申请要求美国专利申请US 12/827, 550 (于2010年6月30日申请）的权益，该 专利通过引用而全文包括在本申请中。
本专利技术一般涉及溅射靶材、制造溅射靶材的方法、使用所述靶材制造含钼薄膜的 方法（如那些用于制造平面显示器（如薄膜晶体管-液晶显示器）和光伏电池的薄膜）、由 所述靶材制造的薄膜及包括所述薄膜的产品。
技术介绍
溅射沉积是半导体和光电工业中使用的各种制造工艺中用于生产金属层的一种 技术。随着半导体和光电工业的进展，需要满足一个或多个电气要求、耐久性要求和加工性 要求的溅射靶材。例如，需要加工更容易、价格更便宜、生产的薄膜更均匀的溅射靶材。此 外，随着显示器尺寸增大，性能方面即使是温和的改进，其经济益处也被放大。溅射靶材成 分稍做变化，可能导致性能发生重大变化。此外，靶材的制造方式不同可能也会使组成相同 的靶材具有不同的性能。 采用金属，如钼等制造的溅射靶材及其制造方法和其在平面显示器中的用途 在Butzer等于2005年9月1日公开的美国专利US 7,336,336B2和美国专利申请US 2005/0189401A1中进行了说明，以上专利通过引用而全文包括在本申请中。 含钼和钛的溅射靶材、其制造方法及其在平面显示器中的用途在Gaydos等 于2008年12月25日公开的美国专利US 7, 336, 824B2和美国专利申请公开US 2008/0314737A1 号，Gaydos 等于 2007 年 4 月 26 日公开的 2007/0089984A1 及 Nitta 等于 2007年11月1日公开的2007/0251820A1中进行了描述，以上专利通过引用而全文包括在 本申请中。 含钼和第二金属的溅射靶材在Chao等于2004年12月30日公开的美国专利申 请公开 2004/0263055A1，Lee 等于 2007 年 5 月 31 日公开的 2007/0122649A1，及 Inoue 等于2005年10月20日公开的2005/0230244A1，Cho等于2008年3月27日公开的 2008/0073674Al，Iwasaki 等于 2005 年 9 月 1 日公开的 2005/0191202A1 中进行了描述，以 上专利通过引用而全文包括在本申请中。在许多器件的生产中，薄膜产品通常是逐层制造， 通过一个或多个材料脱除步骤（如蚀刻）来脱除一层或多层。为了使材料选择广泛，以增 强设计选择，能够选择性地控制薄膜蚀刻率（即通过蚀刻脱除材料的速率）是颇有吸引力 的。例如，通过选择合适的溅射靶材而能够实现某些蚀刻速率是颇有吸引力的。可能要求 溅射靶材沉积层的蚀刻速率与其它一层或多层的蚀刻速率相容（如蚀刻速率相同或相差 小于大约25% )和/或与其它一层或多层的蚀刻速率不同（如相差大约25%或更高）。 例如，对于某些应用来说，仍然需要一种由其制造的沉积层的蚀刻率相对较高的 溅射靶材，如在铁氰化物溶液中的蚀刻速率大于由50%原子钼和50%原子钛组成的溅射 靶材沉积层的蚀刻速率。人们还需要用于制造具有以下一种特性或以下特性任意组合的沉 积层的溅射靶材：对基材具有强粘附性、良好的阻隔性能、放置在含硅层和含铜层之间时能 够减少或防止形成铜硅化合物（如硅化铜）或具有相对较低的电阻（大约60 μ Ω · cm或 更小）。此外，人们需要具有以上一种或多种特性的溅射靶材，所述靶材是由能够采用乳制 步骤加工成溅射靶材的非均质材料制备。
技术实现思路
令人吃惊地是，采用包括钼（Mo)、选自由铌（Nb)和钒（V)组成的群组的第二金属 元素和选自由钛、钒、铌、铬及钽组成的群组的第三金属元素，其中第三金属元素与第二金 属元素不同的溅射靶材可以满足上述一个或多个要求。本专利技术涉及此类组合物及其制造的 溅射靶材，以及由其制造的薄膜产品，及相关方法。 本专利技术的一个方面是一种用于制造溅射靶材和/或用于制造生产溅射靶材的坯 料的方法，包括一个将含大约50原子％或更多的钼的第一粉末、含大约50原子％或更多选 自由铌和钒组成的群组的第二金属元素，及含大约50原子％或更多选自由钛、钒、铌、铬和 钽组成的群组的第三金属元素（其中第三金属元素与第二金属元素不同）进行混合的步 骤。 本专利技术的另一个方面涉及一种溅射靶材和/或用于制造溅射靶材的坯料，包括： 占溅射靶材原子总数大约40原子％或更高的钼；占溅射靶材原子总数大约1原子％或更 高的第二金属元素，其中第二金属元素选自由铌和钒组成的群组；及占溅射靶材原子总数 大约1原子％或更高的第三金属元素，其中第三金属元素选自由钽、铬、钒、铌和钛组成的 群组，第三金属元素与第二金属元素不同；因此，所述溅射靶材可用于制造包括合金的沉积 膜，所述合金包括钼、第二金属元素和第三金属元素。 本专利技术的另一个方面涉及溅射靶材和/或用于制造溅射靶材的坯料，包括占溅射 靶材总体积至少大约40体积％的第一相，其中所述第一相包括至少大约50原子％第一金 属元素（因此可以称为富第一金属元素），其中所述第一金属元素是钼；占溅射靶材总体积 大约1至大约40体积％的第二相，其中所述第二相包括至少大约50原子％的第二金属元 素（因此可以称为富第二金属元素），其中所述第二金属元素是铌或钒，及占溅射靶材总体 积大约1至大约40体积％的第三相，其中所述第三相包括至少大约50原子％的第三金属 元素（因此可以称为富第三金属元素），其中所述第三金属元素选自由钛、钒、铌、铬和钽所 组成的群组，其中所述第三金属元素与第二金属元素不同，因此，所述溅射靶材可用于制造 包括合金的沉积膜，所述合金包括钼、第二金属元素和第三金属元素。应该了解的是，在本 申请的教导中，第二金属元素可由钒和铌的组合代替。还应该了解的是，在本申请的教导 中，第三金属元素可由选自由钛、钒、铌、铬和钽组成的群组的两种或三种金属元素组合代 替，只要该组合与第二金属元素不同。 本专利技术的另一个方面涉及一种薄膜（如溅射沉积膜），包括大约50原子％或更多 的钼，大约〇. 5原子％或更多选自由铌和钒组成的群组的第二金属元素，及大约0. 5原子％ 或更多选自由钛、钒、铌、铬和钽组成的群组的第三金属元素，其中第三金属元素与第二金 属元素不同。举例来说，一种所述薄膜可能有大约50原子％至大约90原子％钼，大约5原 子％至大约30原子％第二金属元素（如银或银），及大约5原子％至大约30原子％第三金 属元素。根据本申请的蚀刻速率教导，所述薄膜具有相对较高的蚀刻速率。 本专利技术的另一个方面涉及包括由本申请所述溅射靶材沉积的薄膜的多层结构。 本专利技术的另一个方面涉及一种利用本申请所述溅射靶材在基材上沉积薄膜的方 法。 本专利技术的溅射靶材用于沉积通常具有较高蚀刻速率的薄膜方面较为有利。例如， 所述沉积薄膜在25°C的铁氰化物溶液中的蚀刻速率是大约lOOnm/min或更高，优选是大约 150nm/min或更高，更优选是大约200nm/min或更高，甚至更优选是大约225nm/min或更高， 甚至更优选是大约300nm/min或更高，及最优选是大约400nm/min或更高。所述派射祀材可 用于沉积具有下述特点的薄膜：对基材具有较强的粘附性；良好的阻隔性能；当放置在含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸屏装置，包括：一薄膜层，该薄膜层包含：i)占溅射靶材原子总数50原子％至98原子％的钼；ii)占溅射靶材原子总数0.5原子％或更高的铌；iii)占溅射靶材原子总数0.5原子％或更高的钽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·罗扎克，M·E·盖多斯，P·A·霍根，S·孙，
申请(专利权)人：H·C·施塔克公司，
类型：发明
国别省市：美国;US