(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜部品用の金属被覆であって、１０〜４０原子％のＡｌ及び０％を超え１５原子％までのＴｉ並びに通常の不純物を含有し、ここでＡｌ及びＴｉの合計含有量が５０原子％を超えないＭｏ基合金からなる少なくとも１つの層を含有することを特徴とする金属被覆。
【請求項２】
前記金属被覆が３５０℃まで耐酸化性であることを特徴とする請求項１に記載の金属被覆。
【請求項３】
前記金属被覆が４００℃まで耐酸化性であることを特徴とする請求項１又は２に記載の金属被覆。
【請求項４】
前記Ｍｏ基合金からなる少なくとも１つの層が１５〜３０原子％のＡｌを含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属被覆。
【請求項５】
前記Ｍｏ基合金からなる少なくとも１つの層が５〜１０原子％のＴｉを含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属被覆。
【請求項６】
前記金属被覆が、更に、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金からなる少なくとも１つの金属層を含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の金属被覆。
【請求項７】
Ｍｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層が、基板とは反対側の、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金からなる金属層の面に適用されていることを特徴とする請求項６に記載の金属被覆。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の金属被覆の導体トラック又は電極としての使用。
【請求項９】
薄膜部品用の金属被覆を製造する方法であって、少なくとも下記の工程を有することを特徴とする方法。
−少なくとも１つのスパッタリングターゲットの準備、
−１０〜４０原子％のＡｌ及び０％を超え１５原子％までのＴｉ並びに通常の不純物を含有し、ここでＡｌ及びＴｉの合計含有量が５０原子％を超えないＭｏ基合金の少なくとも１つの層の蒸着、
−少なくとも１つのフォトリソグラフィープロセス及びそれに引き続く少なくとも１つのエッチング工程に依る金属被覆の構造化。
【請求項１０】
１０〜４０原子％のＡｌ及び０％を超え１５原子％までのＴｉ並びに通常の不純物を含有し、Ａｌ及びＴｉの合計含有量が５０原子％を超えないＭｏ基合金からなるスパッタリングターゲット。
【請求項１１】
Ｘ線回折（ＸＲＤ）によって検出可能な金属間相を如何なる比率でも含有しないことを特徴とする請求項１０に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１２】
１５〜３０原子％のＡｌを含有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１３】
５〜１０原子％のＴｉを含有することを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１４】
硬度が４００ＨＶ１０未満であることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１５】
１０〜４０原子％のＡｌ及び０％を超え１５原子％までのＴｉ並びに通常の不純物を含有し、ここでＡｌ及びＴｉの合計含有量が５０原子％を超えないＭｏ基合金からなるスパッタリングターゲットを製造するための方法であって、少なくとも下記の工程を有することを特徴とする方法。
−Ｍｏ並びにＡｌ及びＴｉを含有する粉末混合物の準備、
−適切な支持材料上への前記粉末混合物のコールドガススプレー（ＣＧＳ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜部品の金属被覆及び金属被覆を製造する方法に関する。本発明は、更に、Ｍｏ基合金からなるスパッタリングターゲット及びＭｏ基合金からなるスパッタリングターゲットを製造する方法に関する。
【０００２】
薄膜部品の金属被覆は、適切なスパッタリングターゲットのスパッタリングにより製造することができる。スパッタリングは、陰極原子化ともいわれるが、原子が高エネルギイオンの衝突によりスパッタリングターゲットから分離され、ガス相に出ていく物理的プロセスである。
【０００３】
薄膜部品の金属被覆は、例えば、導体トラック及び電極（例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）におけるソース、ドレーン及びゲート電極）であってよく、多くの電子機器において、例えば，ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）又はＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイにおいて、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）システムにおいて、又は携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣ、ＰＤＡ（パーソナルディジタルアシスタント）、携帯音楽プレーヤー、太陽電池等の携帯機器において、用いられる。
【０００４】
そのような金属被覆の基本構造は、少なくとも１つの導電層からなり、このものは、例えば導体トラック又は電極として機能する。更に、そのような金属被覆の多層の実施態様が知られている。そのような導電層は、例えば、導電性の良好な金属、例えばＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ又はＡｕ、を含むかそれからなる。特に、基板への接着性を改善するために、前記少なくとも１つの導電層と基板との間に、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ若しくはＴａ又はこれらの金属に基づく合金からなる金属中間層を設けてもよい。この中間層は、幾つかの用途においては、半導体材料、例えばＳｉ（ａ−Ｓｉ／アモルファスＳｉ又はＬＴＰＳ／低温ポリシリコン層）と直接接触するときに、拡散障壁としての要求性能を満たすことができる。更に、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｎｂ若しくはＴａ又はこれらの金属に基づく合金からなる被覆層を追加的に設けてもよい。この被覆層は、（例えば、機械的損傷、腐食、酸化、湿気に対する）保護層及び／又は隣接する導電層若しくは透明導電層（ＴＣＯ、例えばインジウム−スズ酸化物）のための拡散層として役立つ。
【０００５】
そのような金属被覆は、通常、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金からなる金属層である導電層についても、中間層又は被覆層についても、通常、蒸着法（例えば、スパッタリング）に引き続いて、ウエットケミカルエッチング又はドライエッチングを組み合わせたフォトリソグラフィーによって個々の層を構造化することによって提供される。多層金属被覆を製造するには、個々の金属被覆層が、似通ったエッチング速度を有するか同一のエッチング媒体中でエッチングできることが有利である。この場合、エッチングプロセスは、一段階で実施することができ、エッチング媒体は、個々の金属被覆層の構造化に適応させる必要がなく、その結果、製造コストを削減できる。
【０００６】
上述の十分な導電性及び有利なエッチング挙動のほかに、金属被覆は、更なる特性を必要とする。金属被覆を含有する薄膜部品の製造プロセスの間に、例えばＬＴＰＳの製造において又は空気中での中間熱処理が必要な場合に、酸素含有雰囲気中で温度が上昇し得る。これにより、金属被覆の酸化が引き起こされ、金属表面の変色が生じ、これが、導電性の低下又は（自動）光学的品質制御の場合の不良品率の上昇につながる。特に、携帯機器は、操作中、様々な環境（湿気等）の強い影響に曝され、腐食や他の反応による金属被覆の損傷が起こり得る。これにより、また、導電性が低下し、薄膜部品の機能が損なわれ得る。
【０００７】
要約すると、薄膜部品の金属被覆は、種々の電気的、化学的及び光学的要求特性を満たさなければならない。金属被覆は、接触する材料（例えば、半導体材料、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）に対して十分に高い導電性（十分に低い電気抵抗）及び非常に低い遷移抵抗を有しなければならない。金属被覆は、製造プロセス中の損傷を防ぐために高い耐酸化性を有していなければならない。更に、金属被覆は、高い耐腐食性及び外部の影響に対する抵抗性を有していなければならず、一方、同時に、金属被覆のエッチング挙動が優れていることが望ましい。更に、多層金属被覆の場合には、安価に製造するために、個々の層のエッチング速度が同等であるか／似通っていることが必要である。更に、金属被覆は、シリコンの拡散に対する拡散障壁として機能しなければならない。
【０００８】
このような金属被覆は、例えば、スパッタリング、例えばマグネトロンスパッタリング、の手段により、消散される適切な金属又は合金からなるスパッタリングターゲットを用いて製造される。その結果、ガス相中に飛び出したスパッタリングターゲットの原子は、塗被すべき基板上に再び蒸着して、対応する層が形成される。
【背景技術】
【０００９】
ディスプレイにおける拡散（ＳｉとＡｌとの間の拡散）障壁を製造するために用いることができるＡｌ合金からなるスパッタリングターゲットが、例えば特許文献１に記載されている。３０原子％のＭｏを含有するＡｌ−Ｍｏ合金又はＭｏと少なくとも１つの元素Ｘ（Ｘは、Ｍｎ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｍｇ及びＦｅである。）とを含有するＡｌ−Ｍｏ−Ｘ合金の単層を含有するＡｌ合金層における対応する使用が知られている。しかしながら、Ａｌは、Ｓｉに対する拡散障壁としては適切ではないので、そのような合金層における過度に高いＡｌ含有量により、その層は、最早、拡散障壁としては適切ではなくなり得る。更に、ＡｌとＭｏとの間の望ましくない反応が起こり得る。
【００１０】
同様に、Ａｌ−希土類合金からなるスパッタリングターゲットも、例えば特許文献２から知られている。これらは、Ａｌ−Ｘ−希土類金属の組成を有し、更に、所望により更にＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｇｅを添加してもよいスパッタリングターゲットである。ここで、Ｘは、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｅ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｃｒ及びＰｔからなる群からの少なくとも１つの元素であり、０．１〜５原子％の範囲の量で存在する。各希土類金属は、０．１〜４原子％の量で存在する。しかしながら、希土類金属を含有するターゲットは、コストが高く入手可能性が限られている故にそれほど有利ではない。更に、そのようなターゲットによって蒸着された層の拡散障壁としての適合性は、群Ｘの元素の含有量が低いので、限られている。それらは、（半導体材料と接触する）Ｓｉの拡散に対しては不適切である。
【００１１】
良好なスパッタリング特性（例えば、均一なスパッタリング速度、層の均質性、均一な層厚）を保証するために、スパッタリングターゲットは、高い相対密度を有している必要がある。相対密度が低いと、塗被速度が遅くなり、スパッタリング中の粒子形成の増加につながり、これが、スパッタ層の特性への悪影響（乏しい相均質性）及び塗被プロセスへの悪影響（アーク放電、短絡の高い発生率）を及ぼし得る。
【００１２】
９８％以上又は９９％以上の高い相対密度を有するＭｏ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット及びＷ−Ａｌスパッタリングターゲットが特許文献３及び４に記載されている。しかしながら、これらのスパッタリングターゲットは、３〜１０重量％のＭｏ又はＷを含有するに過ぎず、微細構造中に、少なくとも１つの型の金属間相（例えば、ＭｏＡｌ１２、ＭｏＡｌ５、ＭｏＡｌ４、Ｍｏ３Ａｌ８及びＭｏＡｌ、又はＷＡｌ１２、ＷＡｌ５及びＷＡｌ４）を有する。
【００１３】
しかしながら、そのようなスパッタリングターゲットの微細構造中に存在し得る金属間相は、同様に、スパッタリング中の粒子形成の増加につながり、スパッタ層の特性に逆効果を及ぼす。用語「金属間層」とは、二元、三元又は多元系において発生し得る相であって、その存在範囲が純粋成分にまで存在しない相をいう。それらは、しばしば、純粋成分の結晶構造とは異なる結晶構造及び非金属結合型の部分を有する。金属間相は、特に、異なる価数を有する組成及び限られた均質性範囲、即ち、狭い化学量論組成によって特徴づけられる。金属間相は、しばしば、脆弱であり、即ち、強靭さに乏しく、これがスパッタリングターゲットに悪影響を及ぼす。Ａｌ−Ｍｏ二元系には、相図（図１）から明確に分かるように、多数の金属間相が可能である。
【００１４】
薄膜部品の金属被覆の蒸着に適切なスパッタリングターゲットの製造は、従来の冶金学的ルート又は粉末冶金ルートで実施することができる。
【００１５】
粉末冶金ルートによるＭｏ−Ｗスパッタリングターゲットの製造の例は、例えば特許文献５に記載されている。ここでは、少量のＡｌの添加により、Ｍｏ−Ｗスパッタリングターゲットの焼結性を改善できると述べられている。記載されているスパッタリングターゲットは、０．１〜７０重量％のＷ含有量及び０．１〜５０重量％のＡｌ含有量を有し、残部はＭｏであり、Ａｌ、Ｗ及びＭｏ粉末を混合し、加圧し、１，３００〜１，６００℃で焼結することにより製造される。このようにして製造されたスパッタリングターゲットの微細構造は、Ｍｏ−Ａ合金の粒子の間にＡｌ相の領域を有する。更に、焼結の間に、Ａｌの幾つかの部分がＭｏ−Ｗ相中に溶解する。記載されている焼結プロセスは、焼結温度において液相が形成され、ＡｌとＭｏ−Ｗとの間の強固な望ましくない反応が起きるリスクを冒す。
【００１６】
粉末冶金ルートによってスパッタリングターゲットを製造するもう１つの可能な方法が、特許文献６に記載されている。ここでは、スパッタリングターゲットは、金属の群：Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇａ、Ｉｎ及びＳｂからの少なくとも１つの金属からなる粉末又は粉末混合物の動的噴霧又はコールドガススプレーにより製造される。この方法で製造されたスパッタリングターゲットの背面接触層又は障壁層の蒸着への使用も、また、記載されている。記載されている例の１つは、コールドガススプレーにより製造され、２相微細構造を有するＭｏＴｉスパッタリングターゲットである。コールドガススプレーのおかげで、Ｍｏ及びＴｉの両方とも、元素相のまま残存していて、相互拡散による合金化が起きていない。しかしながら、記載されている二元系には、要求される特性に適合した組合せが限られた程度にしか設定できないという不利益がある。従って、高い耐腐食性と耐酸化性、優れたエッチング挙動及び拡散障壁としての適切性を同時に達成することは、不可能であるか又は非常に困難である。
【００１７】
Ｍｏ、Ｔｉ又はＮｉ合金からなり、同様に製造されたスパッタリングターゲットが特許文献７に記載されている。ここには、コールドガススプレーに適切な粉末又は粉末混合物のパラメータが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１１−２３２６５４号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０３０１７３２Ａ１号明細書
【特許文献３】特開２０００−０６４０３３号公報
【特許文献４】特開２０００−０６３９７１号公報
【特許文献５】特開２００５−０９７６９７号公報
【特許文献６】国際公開第２００８／１３７６８９Ａ２号パンフレット
【特許文献７】国際公開第２０１４／０７３６３３Ａ１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従って、本発明の目的は、薄膜部品の金属被覆であって、上述の要求特性に関して非常に有利な特性の組合せを有する金属被覆を提供することにある。そのような金属被覆は、安価でなければならず、高度の耐腐食性及び耐酸化性、優れたエッチング挙動及び拡散障壁としての良好な適合性の最適な組み合わせを有していなければならない。そのような層の製造方法も、また、提供される。本発明の目的は、更に、前記用途のための上述の不利益のないスパッタリングターゲットを提供することにある。更に、そのようなスパッタリングターゲットの、安価に再生産性よくスパッタリングターゲットの所望の特性を保証する、適切な製造プロセスが提供される。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的は、独立請求項により達成される。有利な実施態様は、従属請求項に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】Ａｌ−Ｍｏ系の相図である（出典：ＡＳＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ’ｓ  Ｂｉｎａｒｙ  Ａｌｌｏｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉａｇｒａｍｓ、第２版）
【図２】本発明による少なくとも１つの金属被覆を含有する薄膜部品の可能な構造の断面図である。
【図３】耐酸化性の試験（空気中、３３０℃、１時間）後に調査した層の表面写真である。＊印は、本発明による特に有利な実施態様である。
【図４】耐腐食性の試験（温度及び湿度が制御された小室中、８５℃及び相対雰囲気湿度８５％、２５０時間）後に調査した層の表面写真である。＊印は、本発明による特に有利な実施態様である。
【図５】耐腐食性の試験（温度及び湿度が制御された小室中、８５℃及び相対雰囲気湿度８５％、５００時間）後に調査した層の表面写真である。＊印は、本発明による特に有利な実施態様である。
【図６】熱処理温度と熱処理した試験片（シリコン基板上のＭｏ又はＭｏ基合金の５０ｎｍの層及びＣｕの２００ｎｍの層）の表面抵抗との関係を示す図である。
【図７】２０原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉを含有するスパッタリングターゲットの走査型電子顕微鏡写真である。画像の下側の縁の暗い部分：Ａｌからなる支持材料。微細構造中の暗い領域：Ａｌ及びＴｉ。明色の領域：Ｍｏ。
【図８】２０原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉを含有するスパッタリングターゲットのＸ線回折パターンである。金属間相が検出されない。
【図９】耐酸化性の試験（空気中、４００℃、１時間）後に調査した層の表面写真である
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明による薄膜部品の金属被覆は、Ａｌ及びＴｉ並びに通常の不純物を含有するＭｏ基合金からなる少なくとも１つの層を含有することを特徴とする。
【００２３】
金属被覆に関連して、用語「通常の不純物」とは、金属被覆の蒸着のために用いられるスパッタリングターゲット又はスパッタリング雰囲気に起因し得るガス又は随伴元素による、生産関連の汚染をいう。しかしながら、金属随伴元素の含有量は、選択的スパッタリングの場合、用いられるスパッタリングターゲットにおけるそれらの含有量に相関し、通常、１，０００μｇ／ｇである。Ｃ及びガス（Ａｒ、Ｏ、Ｎ）の含有量は、スパッタリングプロセス（用いられるプロセスパラメータ、真空）に依り、数原子％までになり得る。
【００２４】
本発明の金属被覆は、耐腐食性、耐酸化性及びエッチング挙動のいずれにおいても並外れて優れている。
【００２５】
エッチング挙動は、工業的に用いられる、リン酸、硝酸及び酢酸の混合物（ＰＡＮ溶液）によって定まり、本発明による金属被覆の場合に好ましい。Ａｌ含有量及びＴｉ含有量を、狙いを定めて、設定することにより、耐腐食性、耐酸化性及びエッチング挙動を更に最適化することができる。拡散障壁としての適合性も、また、Ａｌ及びＴｉ含有量を設定することにより、制御することができる。
【００２６】
本発明による金属被覆は、３５０℃まで、特に有利な態様では４００℃までも、酸化に耐える。
【００２７】
本発明において、「耐酸化性」とは、酸素含有雰囲気下における高温での金属被覆の表面の耐性をいう。薄くて透明の保護酸化物層の形成は、不利なものではなく、不均一な酸化、酸化による全面的又は部分的な変色及び／又は光学特性の変化の形態での表面の損傷が伴わない限り、多くの場合、むしろ望ましい。そのような不利ではない場合において、金属被覆の表面は、ほぼ不変の表面反射能で特徴づけられる元々の金属光沢を保持する。本発明において、そのような薄くて透明の保護酸化物層の形成は、耐酸化性が低いという意味では損傷だとはみなされない。しかしながら、そのような金属被覆の酸素含有雰囲気下の高温での熱処理の結果、不均一な酸化、酸化による表面（全面であれ部分的であれ）の変色及び／又は反射能の低下が生じると、この金属被覆は、「耐酸化性ではない」と分類される。
【００２８】
本発明において、「耐腐食性」とは、金属被覆の表面の雰囲気の高湿度に対する耐性である。これを試験するために、試験すべき金属被覆を、温度及び湿度が制御された小室内で２５０時間及び５００時間の間、８５℃、相対雰囲気湿度８５％で貯蔵する。ここでも、表面（全面であれ部分的であれ）の変色及び／又は反射能の低下は、「耐腐食性ではない」と分類される。
【００２９】
不十分な耐酸化性及び不十分な耐腐食性は、いずれも、金属被覆の機能を制限することにつながる。
【００３０】
本発明において、「反射能」とは、反射率とも呼ばれるが、入射光束に対する反射光束の比率である。この反射光束には、拡散反射光及び後方散乱光が含まれる。これは、ヒトの目の波長依存性の感度を考慮した（昼光下又は光学的視野における）層の反射能を特徴づける測光学的パラメータである。検査される金属被覆の反射率を測定するには、５５０ｎｍにおける反射率Ｒ（％）が第一近似として、用いられた。この波長において、ヒトの目の感度（明るさに対する感度、Ｖラムダ曲線）が最大となる。検査される金属被覆の反射能は、その表面上で、パーキンエルマーラムダ９５０分光光度計により、Ｗジオメトリ（ＶＷ測定アタッチメント）を用いて、直接測定された。
【００３１】
更に、検査された金属被覆の耐酸化性及び耐腐食性は、電気抵抗測定により、点検された。各場合において、測定は、市場で入手可能なヤンデル（Ｊａｎｄｅｌ）社からの４点測定ヘッド及びケースレー（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）社のソースメーターにより、４点法を用いて実施される。この場合、１０ｍＡの定常電流を印加し、電圧の低下が測定される。異なる金属被覆間の良好な対比性を達成するために、金属被覆の厚さに無関係な表面抵抗を測定された電圧の低下から計算し、１試料について６測定点から計算して平均した。金属被覆の表面電気抵抗の増加は、酸化又は腐食による損傷を示す。単層金属被覆の場合、比電気抵抗は、その厚さを考慮して、それから計算することもできる。
【００３２】
Ｍｏ及びＴｉからなるＭｏ基合金の前記少なくとも１層のための二元比較合金は、約２５原子％以上のＴｉ含有量において、非常に良好な耐酸化性を示すが、エッチング又は構造化は、ドライエッチングによるか又は例外的な場合にフッ化水素酸を含有するエッチング水溶液中で行なうしかないという大きな不都合を有する。この結果、例えば導電層としての銅を併用するそのような金属被覆を含有する薄膜部品の製造が制約される。銅は、ドライエッチングプロセスでは、エッチング又は構造化するのに、非常な困難を伴う。
【００３３】
Ｍｏ及びＡｌからなるＭｏ基合金の前記少なくとも１層のための二元比較合金は、比較的良好な耐腐食性及び耐酸化性を示すが、エッチング挙動は、より有利である。しかしながら、Ａｌは、４００℃以上の温度でＭｏと反応して電気抵抗の大きい金属間相を形成するという不利益を有する。更に、Ｍｏ及びＡｌからなるＭｏ基合金の層は、Ｓｉに対する拡散障壁としては、適合性が限られている。
【００３４】
Ｍｏ基合金の前記少なくとも１つの層へ、ＡｌとＴｉとを、Ｔｉ含有量を減らして、組み合わせて添加すると、良好な耐腐食性及び耐酸化性が維持され、時には改善される。一方、拡散障壁としての適合性は維持され、本発明の金属被覆は、更に、ＰＡＮ溶液中での改善されたエッチング挙動をも示す。本発明による金軸被覆は、従って、工業的に通常用いられるウエットエッチングプロセスにより、容易にエッチングされ又は構造化することができる。更に、Ｍｏ及びＡｌの好ましくない反応は、大幅に抑制することができる。
【００３５】
本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層は、１０〜４０原子％のＡｌと０を超え１５原子％までのＴｉとを含有し、ＡｌとＴｉとの合計含有量は、５０原子％を超えない。
【００３６】
Ｔｉ含有量が１５原子％を超えると、工業的に通常用いられるウエットエッチングプロセスにおけるエッチング性が顕著に減少する。１０原子％以上の好適なＡｌ含有量では、エッチング挙動に非常にプラスの影響が生じる。４０原子％を超える含有量では、約４００℃の温度で、Ｍｏとの望ましからざる反応が起きる恐れがある。
【００３７】
１５〜３０原子％のＡｌを含有する本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる少なくとも１つの層が更に好ましい。Ａｌ含有量が１５〜３０原子％の範囲にあると、本発明の金属被覆のウエットエッチングプロセスにおける更に最適化されたエッチング挙動並びに優れた耐腐食性及び耐酸化性が保証される。
【００３８】
５〜１０原子％のＴｉを含有する本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる少なくとも１つの層が更に好ましい。５〜１０原子％の範囲のＴｉ含有量により、約４００℃におけるＭｏとＡｌとの反応の抑制の観点で特に適切な金属被覆が与えられることが判明している。更に、拡散障壁としての適合性が維持され、非常に良好なエッチング挙動（良好なエッチング性）が存在する。
【００３９】
本発明の金属被覆のＭｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層において、１５〜３０原子％のＡｌと５〜１０原子％のＴｉとの組み合わせが、更に好ましい。この組み合せにより、製造の観点（高耐酸化性、エッチング挙動）及び使用の観点（高耐腐食性、低い電気抵抗）の両方から、薄膜部品のための本発明の金属被覆を更に最適化することができる。
【００４０】
本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる少なくとも１つの層におけるＡｌ及びＴｉの合計含有量は、特別に好ましくは３０原子％以上である。この場合、Ａｌ及びＴｉの合計含有量は、５０原子％を超えない。Ａｌ及びＴｉの合計含有量がこの範囲内にあると、４００℃までの温度において、この層の耐酸化性を維持することができる。
【００４１】
好適な実施態様において、本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層は、５０原子％までがＡｌ及びＴｉの合計からなり、残部は、Ｍｏ及び通常の不純物である。本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層は、１０〜４０原子％のＡｌ及び０を超え１５原子％までのＴｉからなり、残部は、Ｍｏ及び通常の不純物であるものが更に好ましい。本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層は、１５〜３０原子％のＡｌ及び５〜１０原子％のＴｉからなり、残部は、Ｍｏ及び通常の不純物であるものが更に好ましい。
【００４２】
本発明による金属被覆のＭｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層の厚さは、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは０．５μｍ以下である。これらの厚さは、薄膜部品に対応するそのような層の使用に好適に適合する。本発明の金属被覆は、Ｍｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層に加えて、１以上の材料からなる１以上の更なる層を有していてもよい。
【００４３】
図２には、例として、本発明による少なくとも１つの金属被覆２を含有する薄膜部品の構造を断面で示している。金属被覆２は、例えば、導体トラックとして又は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の部分である電極として、役立つ。更に、図示された薄膜部品は、例えばガラス、プラスチック又はシリコン製の基板１を含有する。このような基板は、その全体又は部分が、前もって、他の材料からなる１以上の層で塗被されていてもよい。更に、図示した薄膜部品の金属被覆は、Ｍｏ基合金の少なくとも１つの層３を含有する。これに加えて、少なくとも１つの被覆層（３，６）及び／又は中間層／拡散障壁（３，５）並びに少なくとも１つの、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金からなる、金属層４が設けられていてもよい。
【００４４】
好ましい変形例において、金属被覆は、複数の層、特に２層又は３層、で構成されている。本発明の金属被覆のこれらの好ましい実施態様において、Ｍｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層に加えて、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく（ここで、「基づく」とは、その合金の主成分の構成要素が５０原子％を超える量で存在することを意味する。）合金からなる少なくとも１つの金属層が存在してもよい。その結果、金属被覆の更に高い導電性が達成される。
【００４５】
Ｍｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金からなる金属層の、基板とは反対側の面に適用してもよく、金属被覆の耐腐食性及び耐酸化性を保証するための被覆層として役立つ。このような金属被覆の例を図２ｂ、２ｄ及び２ｅに示す。
【００４６】
代替案として、Ｍｏ基合金からなる前記少なくとも１つの層は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金からなる金属層の、基板に面する面に適用してもよく、例えば基板とＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金からなる金属層との間の拡散を防止し又は制限するための、中間層（拡散障壁）として役立つ。このような金属被覆の例を図２ｃ、２ｄ及び２ｆに示す。
【００４７】
本発明の金属被覆の更に好ましい態様によれば、被覆層並びに中間層／拡散障壁（これらは、いずれも、上述のＭｏ基合金で作成することができる。）が提供される（図２ｄ、２ｅ及び２ｆ）。このとき、同種の被覆層３、異種の被覆層６又は中間層／拡散障壁５が、それぞれ、提供される。
【００４８】
金属被覆、例えばそこに存在する金属層４、に用いられる材料及び対応する薄膜部品を含有する電子機器の面積拡張に依って、図２ａ〜２ｄに示されるような構造が好ましく用いられる。図２ｄに示されるような構造が、更に好ましい。
【００４９】
本発明による薄膜部品のための金属被覆は、多くの電子機器において、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）若しくはＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイにおいて、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）システムにおいて、又は携帯電話、スマートフォン、タブレットＰＣ、ＰＤＡ（パーソナルディジタルアシスタント）、携帯音楽プレーヤー、太陽電池等々の携帯機器において、使用するために、相応しく適合させられる。本発明による薄膜部品のための金属被覆は、好適には、導体トラック又は電極として、好適に、用いられる。
【００５０】
本発明による金属被覆は、好適には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）若しくはＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイにおける薄膜部品用に用いられる。
【００５１】
本発明による金属被覆は、好適には、金属被覆の１以上の層の、ＰＶＤ（物理的蒸着）のような既知の薄膜塗被技術による、蒸着により製造される。
【００５２】
薄膜部品のための金属被覆を製造するための本発明の方法は、少なくとも以下の工程を有する。
−少なくとも１つのスパッタリングターゲットの準備
−Ａｌ及びＴｉ並びに通常の不純物を含有するＭｏ基合金の少なくとも１つの層の蒸着
−少なくとも１つのフォトリソグラフィープロセス及びそれに引き続く少なくとも１つのエッチング工程に依る金属被覆の構造化
【００５３】
Ａｌ及びＴｉを含有するＭｏ基合金の少なくとも１つの層は、ＰＶＤプロセス、好適には、前記少なくとも１つのスパッタリングターゲットからのマグネトロンスパッタリングプロセス、により、適切な基板の表面積の少なくとも５０％に、適用される。
【００５４】
前記少なくとも１つのスパッタリングターゲットは、例えば、本発明によるＡｌ及びＴｉ並びに通常の不純物を含有するＭｏ基合金からなり、以下に述べる金属スパッタリングターゲットであってもよい。しかしながら、薄膜部品のための金属被覆を製造するための本発明のプロセスにおいては、他のスパッタリングターゲット、例えば、純金属からなる複数のスパッタリングターゲット、を使用することも可能である。
【００５５】
適切な基板は、例えば、ガラス又はポリマーフィルムである。そのような基板は、その全体又は部分を、前もって、１以上の他の材料の層で塗被しておいてもよい。
【００５６】
本発明による金属被覆は、更に、少なくとも１つのフォトリソグラフィープロセス及び少なくとも１つの引き続くエッチング工程により構造化し加工される。前記少なくとも１つのエッチング工程は、好適には、工業的に使用されるリン酸、硝酸及び酢酸の混合物（ＰＡＮ溶液）を用いて実行されるが、他のエッチング溶液を使用することもできる。引き続くエッチング工程を伴う、そのようなフォトリソグラフィープロセスは、通常、本発明の金属被覆及び所望により存在する更なる層を構造化するために、繰り返される。
【００５７】
薄膜部品のための金属被覆を製造するための本発明の方法は、更に、以下の少なくとも１以上の工程を有する。
−１以上の有機層の適用
−１以上のＴＣＯ（透明導電性酸化物）の適用
−（絶縁層、平坦化層、緩衝層）の群から選ばれる１以上の層の適用
−レーザー処理
−保護フィルム又保護ガラスの貼り合わせ
−組み立て
【００５８】
上述のとおり、Ａｌ及びＴｉ並びに通常の不純物を含有するＭｏ基合金からなる本発明のスパッタリングターゲットは、薄膜部品の金属薄膜を製造するための本発明の方法に用いることができる。
【００５９】
本発明によるスパッタリングターゲットは、Ｍｏ基合金からなり、Ａｌ及びＴｉ並びに通常の不純物を含有することを特徴とする。
【００６０】
通常の不純物との表現は、使用する原料に由来するガス又は随伴元素による生産関連の汚染をいう。本発明のスパッタリングターゲットにおけるそのような不純物の比率は、好ましくは、Ｃ及びガス（Ｈ、Ｎ、Ｏ）について、合計で２，０００μｇ／ｇ（ｐｐｍに対応する）、他の元素について合計で５００μｇ／ｇである。化学元素分析の適切な方法は、元素に応じて知られている。本発明のスパッタリングターゲットの化学分析は、ＩＣＰ−ＯＥＳ（誘導結合プラズマ発光分光分析法）、ＸＲＦ（Ｘ線蛍光分析）及びＧＤＭＳ（グロー放電質量分析法）を用いて実施された。
【００６１】
本発明のスパッタリングターゲットにおける不純物の比率は、好適には、Ｃ及びガス（Ｈ、Ｎ、Ｏ）について１，０００μｇ／ｇ未満、他の元素について２００μｇ／ｇ未満の範囲である。
【００６２】
本発明において、Ｍｏ基合金との表現は、５０原子％以上のＭｏを含有する合金をいう。
【００６３】
Ｍｏ基合金からなる本発明のスパッタリングターゲットは、好ましくは、１０〜４０原子％のＡｌ及び０を超え１５原子％までのＴｉを含有し、ここで、Ａｌ及びＴｉの含有量の合計は、５０原子％を超えない。
【００６４】
そのようなスパッタリングターゲットにより、上述の適切なＭｏ基合金の少なくとも１つの層を含有する本発明による金属被覆を最適の方法で蒸着させることが可能になる。本発明によるスパッタリングターゲットの使用は、多数のターゲットの共スパッタリングに好適である。というのは、それによって、大面積基板における層の均一性をより良くすることが保証されるからである。それに加えて、Ａｌ及びＴｉのこれらの含有量は、スパッタリングターゲットにおいて有利である。というのは、それがターゲットの耐腐食性を大いに向上させるからである。その結果、そのようなスパッタリングターゲットの取り扱いがより容易になり、冷却媒体（水等）と接触しているスパッタリングユニットにおけるその寿命が延びる。
【００６５】
更に、本発明のスパッタリングターゲットは、好ましくは、それがＸ線回折（ＸＲＤ）で検出され得る金属間相を如何なる比率においても含有しないことを特徴とする。
【００６６】
本発明において、用語「金属間相」は、例えば、Ａｌ−Ｍｏ相図（図１）における全ての可能な金属間相をいう。ここで、例えばＭｏ−Ａｌ−Ｔｉ三元系における二元相及び三元相も、同様に、含まれる。金属間相の検出可能な比率の存在は、この場合は、ブラッグ−ブレンターノ光学系（Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ）においてＣｕＫα放射線を用いるＢｒｕｋｅｒ社のＤ４エンデバー回折計を用いて、Ｘ線回折パターンを記録することにより、簡単なやり方で検出することができる。この方法における通常の検出限界は、約３体積％の相含有量である。
【００６７】
本発明のスパッタリングターゲットの微細構造における金属間相は、取り分け、そのような相は、通常、硬度が高く靭性が低いことによって、加工性が制限されるので、望ましくない。更に、金属間相は、スパッタリング挙動に悪影響を及ぼし、例えば、粒子又はアーク放電の源となる。これにより、また、蒸着層の品質が低下する。
【００６８】
本発明のスパッタリングターゲットは、より好ましくは、１５〜３０原子％のＡｌを含有する。
【００６９】
本発明のスパッタリングターゲットは、より好ましくは、５〜１０原子％のＴｉを含有する。
【００７０】
この範囲のＴｉ含有量は、コールドガススプレーによるターゲットの製造がより容易になるという追加の利点を有する。Ｔｉは、粉末形状において、より加工しやすく、非常に良好で純粋な品質で得ることができる。
【００７１】
本発明のスパッタリングターゲットは、更に好適には、１５〜３０原子％のＡｌ及び５〜１０原子％のＴｉを含有する。
【００７２】
本発明のスパッタリングターゲットは、更に好適には、３０原子％以上の合計比率のＡｌ及びＴｉを含有する。Ａｌ及びＴｉの含有量の合計は、５０原子％を超えない。
【００７３】
より好ましい態様において、本発明のスパッタリングターゲットは、合計５０原子％までのＡｌ及びＴｉからなり、残部はＭｏ及び通常の不純物である。本発明のスパッタリングターゲットは、１０〜４０原子％のＡｌ及び０を超え１５原子％までのＴｉ、残部Ｍｏ及び通常の不純物からなるのがより好ましい。本発明のスパッタリングターゲットは、１５〜３５原子％のＡｌ及び５〜１０原子％までのＴｉ、残部Ｍｏ及び通常の不純物からなるのが、更に好ましい。
【００７４】
本発明のスパッタリングターゲットは、４００ＨＶ１０未満の硬度を有するのが好ましい。
【００７５】
スパッタリングターゲットが４００ＨＶ１０未満の硬度（ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ６５０７−１によるヴィッカース硬度）を有するとき、最適の機械加工性が保証される。
【００７６】
本発明のスパッタリングターゲットは、９５％を超える相対密度を有する。９７％を超える相対密度が特に有利である。相対密度は、知られているように、浮力法を用いてアルキメデスの原理に従って簡単に決定することができる。
【００７７】
スパッタリングターゲットの相対密度が高いほど、スパッタリング挙動の点でその品質がより有利になる。相対密度の低いスパッタリングターゲットは、層における不純物及び粒子の源となり得る細孔の比率が相対的に高い。更に、比較的低い密度の材料のスパッタリング速度は、高い密度の材料よりも低い。
【００７８】
本発明のスパッタリングターゲットの種々の塗被プラントにおける設置や種々の形状の基板の塗被への使用により、本発明のスパッタリングターゲットに対して、幾何学的形状面での種々の要求が生じる。かくして、そのようなターゲットは、平面ターゲットの形状で、例えば平板若しくは円板として、棒として、管状ターゲットとして、又は複雑な形状を有する他の物体として、存在し得る。
【００７９】
Ｍｏ基合金からなる本発明のスパッタリングターゲットは、本発明のプロセスに依り製造することができる。そのようなＭｏ基合金からなるスパッタリングターゲットを製造する本発明のプロセスは、少なくとも、以下の工程を有する。
−Ｍｏ並びにＡｌ及びＴｉを含有する粉末混合物の準備
−適切な支持材料上への粉末混合物のコールドガススプレー（ＣＧＳ）
【００８０】
準備される粉末混合物は、純粋な粉末でも前もって予備合金化された粉末でもよい。使用される粉末は、別々に輸送してもよく一緒に輸送してもよい。粉末混合物は、前もって準備してもよく、また、コールドガススプレーに用いられるプラントでのみ、例えば適切なノズルにおいてのみ、準備してもよい。コールドガススプレーのプロセスは、粉末混合物の個々の粉末を別個に輸送することにより、特に良好に制御することができる。
【００８１】
スパッタリングターゲットの製造中の熱的エネルギの注入は、金属間相が形成されないように、低くしなければならない。熱間圧縮又は熱間静水圧圧縮のような代替的生産方法においては、プロセス温度が高く保持時間が長いので、金属間相の形成を防止できないか、防止できても不完全である。従って、そのようなプロセスで製造されたブランクは、通常、過剰に高い硬度と低い靭性を有し、機械的加工は困難を伴う。更に、スパッタリングターゲットの微細構造中の金属間相は、ターゲットの不利なスパッタリング挙動につながる。
【００８２】
本発明のプロセスにおいて用いられる適切な支持材料は、例えば、板状又は管状であり、鋼、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｌ又はこれらの金属の１つに基づく合金で製造されたものである。
【００８３】
本発明のプロセスは、好適には、以下の工程を有する。
−金属結合層の適用
【００８４】
コールドガススプレーにより適用された粉末混合物の支持材料への接着性を改善するために、金属結合層、例えばＡｌ、を支持材料に追加的に適用することができる。そのような結合層は、相対的に高い硬度を有する支持材料（Ｔｉ、鋼）にとって特に有利である。この結合層は、例えば、コールドガススプレーにより同様に適用することができるが、他の手段（例えば、他のスプレー法、スラリーコーティング、張り合わせ、ＰＶＤプロセス、ＣＶＤ（化学的蒸着）プロセス）も、また、考えられる。
【００８５】
スパッタリングターゲットを製造するための本発明の方法は、更に以下の工程の１以上を、個々の要請に適合した順序で、有していてもよい。
−機械的加工
−熱処理工程
−成形工程
−１以上の支持要素へのはんだ付け（結合）
【００８６】
対応する機械的加工は、例えば、１以上の旋削、圧延、研削工程であり、これらの工程において、スパッタリングターゲットの所望の寸法及び／又は表面粗度が設定される。
【００８７】
対応する熱処理工程において、例えば、スパッタリングターゲットの残留ストレスを消失させることができる。更に、支持材料への接着性を更に改良するために、拡散プロセスを誘発することも考え得る。
【００８８】
対応する成形段階は、例えば、平面状スパッタリングターゲット（平面ターゲット）の場合に圧延により又は環状スパッタリングターゲットの場合に押出により、実施することができる。このような成形工程は、密度を更に増加させ、また、微細構造を更に最適化させ、その結果、スパッタリングターゲットの特性を更に改善することにつながる。
【００８９】
本発明によるスパッタリングターゲットは、１以上の支持要素にはんだ付け（結合）することができる。この目的のために、板又は管又は管部分の形状の適切な支持要素が用いられる。低融点のはんだ材料、例えばＩｎ又はＩｎ合金、が、この目的のために好適に使用される。
【実施例】
【００９０】
（実施例１）
この実施例では、図２ａに示す薄膜部品が構築される。
【００９１】
一連の実験において、それぞれ、異なる化学組成のＭｏ基合金層を含有する種々の金属薄膜が製造された。これらの層は、純モリブデン、純アルミニウム、純チタン並びに１０原子％のＴｉ及び２０原子％のＴｉを含有するスパッタリングターゲットから蒸着された。Ａｌ及びＴｉを含有するＭｏ基合金からなる層は、２又は３の異なるスパッタリングターゲットの共スパッタリングにより製造された。ここで、層の化学組成は、異なるスパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットに印加されるスパッタリング電圧の組合せにより、変化させられた。これらの層の化学組成を表１に示す。
【００９２】
Ｍｏ基合金からなる層の被覆層としての適合性を決定するために、ガラス基板（Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）、５０×５０×７ｍｍ３）にＭｏ基合金からなる層を塗被し、次いで、その耐腐食性及び耐酸化性を試験した。耐酸化性の試験において、層を空気中、３３０℃で１時間加熱した。耐腐食性の試験のために、温度及び湿度を制御した小室中で、試験片を８５℃、相対雰囲気湿度８５％で、２５０時間及び５００時間、貯蔵した。純Ｍｏ、ＭｏＴｉ１０及びＭｏＴｉ２０を参照材料として使用した。
【００９３】
図３は、耐酸化性試験後の種々の層を示す、参照材料並びに８原子％のＡｌ及び８原子％のＴｉを含有するＭｏ基合金からなる層は、表面が高度に変色し、従って、耐酸化性が低い。
【００９４】
図４は、耐腐食性試験後の種々の層を示す。温度及び湿度を制御した小室中で２５０時間経過後、参照材料、８原子％のＡｌ及び８原子％のＴｉを含有するＭｏ基合金からなる層並びに９原子％のＡｌ及び１６原子％のＴｉを含有するＭｏ基合金からなる層は、腐食による損傷を示した。温度及び湿度を制御した小室中の試験で５００時間経過後の結果（図５）は、２５０時間試験の結果に匹敵するものであった。
【００９５】
全ての層の反射能を、各層の表面で、パーキンエルマー社ラムダ９５０分光光度計を用いて、２５０〜８５０ｎｍの波長でＷジオメトリ（ＶＷ測定アタッチメント）により、直接測定した。結果を同様に表１にまとめた。測定値と（塗被されたままの）初期状態との間の差が大きくなればなるほど、表面の損傷が大きい。３％を超える差異さえ、ヒトの目で認識できる。この実験で、使用可能な限界として、初期状態に対して５％の反射能の低下が、設定された。
【００９６】
表中、＊印は、本発明による特に有利な実施態様を示す。
【表１】
0006446538.tif 000002
【００９７】
各層及び参照材料の比電気抵抗を、耐酸化性試験及び耐腐食性試験後、開始段階で測定した。比電気抵抗の非常に精密な測定を可能にするため、図２に示した構造を選択した。蒸着された層の厚さは、各場合において、３００ｎｍであった。測定は、市場で入手可能なヤンデル（Ｊａｎｄｅｌ）社からの４点測定ヘッド及びケースレー（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ）社のソースメーターにより、４点法を用いて実施した。この時、１０ｍＡの定常電流を印加し、電圧の低下を測定した。これから、比電気抵抗／層厚比を計算した。１試験片当たり、６個の測定点を平均した。結果を表２に要約する。耐酸化性試験は、試験した層の導電率（比電気抵抗）にそれほど顕著な影響を与えなかった。しかしながら、（耐腐食性試験で）高度に腐食した試験片は、表面上の絶縁箇所まで不均質な測定値を示した（測定が不可能であった）。Ａｌ及びＴｉの含有量の高い試験片は、参照材料に比較して、顕著に改善された耐腐食性及び耐酸化性を示す。
【００９８】
表中、＊印は、本発明による特に有利な実施態様を示す。
【表２】
0006446538.tif 000003
【００９９】
エッチング挙動を試験するために、それぞれ、３００ｎｍの厚さの層を、６６重量％のリン酸、１０重量％の酢酸及び５重量％の硝酸並びに水（残部）を含有する撹拌下のＰＡＮ溶液中でエッチングした。使用したリン酸は、８５％力価の水溶液からなり、硝酸は６５％力価の水溶液からなり、酢酸は純粋なもの（１００％）である。エッチング速度を測定するために、試験片は、５秒間エッチング溶液中に浸漬し、次いで、脱イオン水でリンスし、乾燥した。次に、乾燥した試験片を精密天秤で秤量した。この各段階を、層が全て溶解するまで繰り返した。エッチング速度（ウエットエッチング速度）を質量／エッチング時間比の減少から計算した。結果を表３に要約した。試験した全ての層は、ＰＡＮ溶液でエッチングすることができるが、エッチング速度は、Ｔｉ含有量につれて大幅に減少する。
【０１００】
表中、＊印は、本発明による特に有利な実施態様を示す。
【表３】
0006446538.tif 000004
【０１０１】
（実施例２）
一連の実験において、２０原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉ（ＭｏＡｌＴｉ２０−５）、２５原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉ（ＭｏＡｌＴｉ２５−５）並びに２５原子％のＡｌ及び１０原子％のＴｉ（ＭｏＡｌＴｉ２５−１０）を含有するＭｏ基合金からなる層を含有する金属薄膜が製造された。これらの層は、対応する化学組成を有するスパッタリングターゲットから蒸着された。Ｓｉに対する拡散障壁としてのＭｏ基合金からなるこれらの層の適合性を試験するために、シリコンウエハー（直径３インチ、厚さ３８０μｍ）を、対応するＭｏ基合金からなる層（層３、図２ｃ参照）及びＣｕ層（金属層４、図２ｃ参照）で塗被した。図２ｃに示す構造を選択した。というのは、層を追加するとＣｕ層の観察が妨げられ得るからである。層厚は、Ｍｏ基合金からなる層については５０ｎｍ、Ｃｕ層については２００ｎｍである。
【０１０２】
Ｍｏ基合金からなる層の拡散障壁としての適合性を検査するために、金属被覆を減圧（１０−５ミリバール）下、種々の温度で、３０分間加熱した。純Ｍｏ及び５０原子％のＡｌを含有するＭｏ合金を参照材料とした。
【０１０３】
Ｃｕ層の表面が銀色の変色を示すときには、もはや、拡散障壁としての層の適合性は保証されず、電気表面抵抗が顕著に増加する。このことは、Ｃｕ及びＳｉからなる金属間相が形成されていることを示す１つの兆候である。電気表面抵抗を、塗被前（開始状態）及び熱処理後において、計算し、測定した。測定は、４点法（市場で入手可能な４点測定ヘッド）を用いて、実施した。結果を図６にまとめた。
【０１０４】
２０原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉを含有するＭｏ基合金からなる層は、Ｓｉに対する拡散障壁としての適合性を約６５０℃で失う。これは、Ｍｏ層を有する参照試験片の場合よりも僅かに低い温度に過ぎない。層中のＡｌ含有量がより高くなると、例えば、５０原子％のＡｌを含有するＭｏ合金の場合、拡散障壁としての適合性は、３００℃の低さで失われる（図６）。Ｍｏ基合金からなる層の中のＴｉ含有量を増加させることにより、合金中のＡｌ含有量が相対的に高い場合でも、拡散障壁としての適合性を更に改善することが可能になる（図６におけるＭｏＡｌＴｉ２５−５とＭｏＡｌＴｉ２５−１０との比較）。斯くして、これらの層は、上述の強化された耐腐食性及び耐酸化性（実施例１参照）の利点とともに、要求される拡散障壁としての適合性を、最適な方法で満足する。
【０１０５】
（実施例３）
コールドガススプレーに適した市販のＭｏ粉末、Ａｌ粉末及びＴｉ粉末を、支持材料としてのＡｌ管に、コールドガススプレーによりスプレーした。これらの粉末は、個々のコンテナから輸送された。化学組成は、個々の粉末の輸送速度により設定した。得られた２０原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉを含有するスパッタリングターゲットの微細構造は、図７に断面（走査型電子顕微鏡）で示す。この微細構造は、長軸が支持材料の表面に平行に配列した長軸の粒子であり、コールドガススプレーで製造された材料に典型的なものである。コールドガススプレーの結果、スパッタリングターゲットの製造において金属間相は、図８のＸ線回折パターンに示されるように、全く形成されていない。このパターンは、ブラッグ−ブレンターノ光学系（Ｂｒａｇｇ−Ｂｒｅｎｔａｎｏ  ｇｅｏｍｅｔｒｙ）においてＣｕＫα放射線を用いるＢｒｕｋｅｒ社のＤ４エンデバー回折計を用いて、記録された。
【０１０６】
（実施例４）
この実施例においては、図２ａに示す薄膜部品が構築された。
【０１０７】
一連の実験において、異なる化学組成を有するＭｏ基合金からなる層を含有する種々の金属薄膜が製造された。Ａｌ及びＴｉを含有するＭｏ基合金からなるこれらの層は、対応する化学組成を有するスパッタリングターゲットから蒸着された。２０原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉ（ＭｏＡｌＴｉ２０−５）、２０原子％のＡｌ及び１０原子％のＴｉ（ＭｏＡｌＴｉ２０−１０）、２５原子％のＡｌ及び５原子％のＴｉ（ＭｏＡｌＴｉ２５−５）並びに２５原子％のＡｌ及び１０原子％のＴｉ（ＭｏＡｌＴｉ２５−１０）を含有するＭｏ基合金からなる層が蒸着された。
【０１０８】
Ｍｏ基合金からなる層の被覆層としての適合性を試験するために、ガラス基板（Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｅａｇｌｅ  ＸＧ（登録商標）、５０×５０×７ｍｍ３）にＭｏ基合金からなる層を塗被し、次いで、その耐酸化性を試験した。耐酸化性試験では、空気中、４００℃で１時間、層を、加熱した。
【０１０９】
図９は、試験後の種々の層を示す。ＡｌとＴｉとの合計比率が３０原子％以上のＭｏ基合金からなる層は、表面の変色を示さず、従って、４００℃まで耐酸化性がある。
【符号の説明】
【０１１０】
１：基板
２：金属被覆
３：Ｍｏ基合金の層
４：Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ若しくはＡｕ又はこれらの金属に基づく合金の層
５：他の中間層／拡散障壁
６：他の被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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