基于银合金的溅射靶制造技术

本发明专利技术涉及一种基于银合金的溅射靶，所述银合金包含：基于所述银合金的总重量，0.01至2重量％的选自铟、锡、锑和铋中的第一元素，和基于所述银合金总重量的0.01至2重量％的钛，并且具有不大于55μm的平均晶粒尺寸。且具有不大于55μm的平均晶粒尺寸。

【技术实现步骤摘要】
基于银合金的溅射靶
[0001]本申请是申请号为201680065268.0(国际申请号为：PCT/EP2016/076909)，申请日为2016年11月8日，专利技术名称为“基于银合金的溅射靶”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种溅射靶，其包含用于沉积抗聚集层的银合金，以及涉及这种溅射靶的制备方法。

技术介绍

[0003]由于良好的反射性能，银成为在光学数据存储领域、显示应用领域和光电子学领域中常用的涂布材料。根据应用环境和其它相邻层，银趋向于腐蚀，这导致反射性能损伤，以及甚至部件故障。
[0004]由于聚集，在沉积和/或后续加工步骤期间升高的温度(如大于200℃的温度)可能显著破坏银层的光学性能和/或电性能，所以银层的使用进一步受到了限制。聚集显示雾度值的突然增加(漫射光散射)以及反射和导电性的急剧下降。
[0005]已知当将如铟、铋、锑或锡的合金元素加入到银中时可以改善腐蚀性，请参见EP1489193。例如，EP 2487274 A1公开了包含至多1.5重量％的铟且具有在150至400μm范围内的平均晶粒尺寸的银合金。US 7,767,041描述了含铋的银合金。
[0006]JP 2000
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109943描述了包含0.5至4.9at％的钯的银合金。US 2004/0048193通过加入钐来改善腐蚀稳定性。
[0007]EP 1 736 558描述了用作反射涂层的银合金。这种银合金包含至少两种合金元素，其中，第一合金元素为铝、铟或锡，以及第二合金元素可以选自多种其它金属元素。
[0008]在US 7,413,618中，通过加入Ga和稀土金属，或Cu、Sn解决了改善抗聚集的问题。通过溅射优选的合金组合物来实现腐蚀稳定性和抗聚集的改善。
[0009]除了别的之外，通过包含Sn、Pb、Zn、In、Ga和，如Al、Cu或钛作为其它元素的银合金来实现印刷导电膏关于电阻率的腐蚀和温度稳定性，参见US 2005/0019203。
[0010]已知用于CD的“记录层(recording layers)”的用于改善银层的抗聚集的解决方案。JP 2004
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0002929描述了包含Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Au、At、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn(0.1至8at％)的银。EP 1889930、EP 1889931、EP 1889932和EP 18889933报道了对于改善抗聚集至多20at％的类似的复合物体系。类似地，US 6,896,947描述了包含银合金的用于光学记录层的层体系。US 5,853,872特别地通过将耐高温金属加入到合金中来改善银的抗聚集性，尽管这并不能刻意控制腐蚀稳定性。US 2007/0020138通过加入Mo或Ni和铟提高了银的抗聚集性。
[0011]总之，可以注意到，关于向合金中的添加，一方面，随着某种元素的量的增加，腐蚀稳定性和抗聚集可以得以提高，但是，另一方面，不利地影响反射性和导电性降低的风险也在增加。在多物质体系中，特别是不具有固溶体形成的那些，元素的均匀分布是非常重要的。
[0012]原则上，这种反射层可以经由不同的涂布方法应用于基底上。优选的方法为溅射，其中，使用溅射靶。如本领域的技术人员所了解，溅射靶被理解为表示要被溅射的阴极溅射体系的材料。
[0013]溅射靶的化学组成必须考虑待制备的涂层的所要求的性能。例如，如果具有高腐蚀稳定性和聚集稳定性的基于银的反射涂层经由溅射法制备时，所述溅射靶可以由包含抑制腐蚀且抑制聚集的合金元素的银合金组成。
[0014]溅射靶通常需要满足的一个重要的标准是非常恒定的溅射率，从而能够形成具有优选的最小层厚度波动的涂层。除了别的之外，大的层厚度波动还不利地影响银涂层的反射特性。特别是在还需要显示透明性的薄层的情况下，高度的层厚度均一性，而因此均一的溅射性，是非常重要的。均一的溅射性额外促进高的靶材利用率，而因此提高所述方法的效率。
[0015]此外，合适的溅射靶应允许以最低可能的打弧率(arc rate)沉积。“电弧作用(arcing)”指的是在溅射靶上的局部火花放电。火花放电导致溅射靶材料局部熔化，这种熔化材料的小的飞溅点可以到达待涂布的基底上，而在那里产生缺陷。
[0016]因此，溅射靶材料必须使得材料不仅提供待涂布的涂层所需的成品的性能(例如良好的反射性或导电性，以及最大可能的腐蚀和聚集稳定性)，而且具有恒定的溅射速率、均匀的层组成和最低可能的电弧作用，从而使层厚度波动和涂层中的缺陷的数量最小化。一个方面的改善(例如关于计划用途优化层性能)不能以牺牲第二方面(尽可能高程度的良好的溅射性)的代价来获得。然而，实践中，经常证实难以同时满足两个方面。

技术实现思路

[0017]本专利技术的一个目的是提供一种溅射靶，通过该溅射靶可以低的层厚度波动和低的电弧作用制备基于银的反射涂层，其具有尽可能高的抗老化性和在升高温度下是抗聚集的。
[0018]本专利技术的另一目的是提供用于制备这种溅射靶的合适的方法。
[0019]上述目的通过溅射靶实现，其包含银合金，所述银合金包含：
[0020]‑
基于所述银合金的总重量，0.01至2.0重量％的选自铟、锡、锑和铋中的第一元素，和
[0021]‑
基于所述银合金的总重量，0.01至2.0重量％的钛，
[0022]并且
[0023]‑
具有不大于55μm的平均晶粒尺寸。
[0024]根据本专利技术的溅射靶可以制备具有高的腐蚀稳定性的反射涂层。在本专利技术的范围内，令人惊奇地发现：当银合金具有不大于55μm的平均晶粒尺寸时，不管在溅射靶的银合金中的钛含量，在沉积涂布过程中可以实现非常低的打弧率和非常恒定的溅射速率，而因此非常低的层厚度波动。
[0025]所述溅射靶的银合金优选具有在1至55μm，更优选3至50μm，并且进一步更优选5至45μm或5至30μm范围内的平均晶粒尺寸。
[0026]基于所述银合金的总重量，这种银合金优选包含0.1至1.0重量％的铟、锡、锑或铋，和0.1至1.0重量％的钛。任选地，所述合金可以包含一种或多种其它元素，其中，这些其
它元素优选选自铟、锡、锑或铋，条件是所述其它元素与第一元素不同。如果存在这些其它元素之一，基于所述银合金的总重量，其优选以0.01至2.0重量％的量存在。如果存在两种以上的这些其它元素，基于所述银合金的总重量，优选它们的总重量可以在0.01至4.0重量％，并且更优选0.01至2.0重量％的范围内。
[0027]所述银合金优选仅包含上述合金元素，余下的为银或不可避免的杂质。
[0028]对于含铟的银合金而言，优选地这种合金包含铟和钛，以及任选的元素Bi、Sb和Sn中的一种或多种，余下的为银和不可避免的杂质。
[0029]对于含锑的银合金而言，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产溅射靶的方法，其中：
‑
使包含银，选自铟、锡、锑和铋中的第一元素和钛的熔体固化从而得到成形体，
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将所述成形体加热至至少750℃的成型温度，然后经历至少一个成型步骤，以及所述成形体额外经历至少一个再结晶步骤；并且其中，所述溅射靶包含银合金，所述银合金包含：
‑
基于所述银合金的总重量，0.01至2重量％的选自铟、锡、锑和铋中的第一元素，和
‑
基于所述银合金的总重量，0.01至2重量％的钛，余下的为银和不可避免的杂质，或者，
‑
基于所述银合金的总重量，0.01至2重量％的选自铟、锡、锑和铋中的第一元素，
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基于所述银合金的总重量，0.01至2重量％的钛，和
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选自铟、锡、锑和铋中的一种或多种其它元素，余下的为银和不可避免的杂质，条件是所述第一元素和所述其它元素彼此不同，基于所述银合金的总重量，所述其它元素或所述其它元素中的每一种各自以0.01至2重量％的量存在，其中，所述银合金具有不大于55μm的平均晶粒尺寸，其特征在于，所述银合金包含含Ti的夹杂物，其中，所述含Ti的夹杂物的平均尺寸小于5μm。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成型步骤为轧制步骤、锻造步骤、压制步骤、拉伸步骤、挤出步骤或冲压步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述轧制步骤为横向轧制步骤。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，以至少1s
‑1的成型速率来进行各成型步骤。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，使所述成形体经历至少一个动态再结晶步骤和/或至少一个静态再结晶步骤。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在成型过程中进行所述动态再结晶步骤和/或在最后的成型步骤之后进行所述静态再结晶步骤。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述成型步骤之前所述成形体被加热到的成型温度为至少750℃，和/或通过在至少650℃的退火温度下退火的方式在最后的成型步骤之后进行静态再结晶。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：万腾荣先进材料德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：